KR20140139562A - 크로마 서브샘플링 포맷들의 블록 파티션을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

크로마 서브샘플링 포맷들의 블록 파티션을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

YUV422 또는 YUV444 포맷들의 비디오를 위한 비디오 데이터 프로세싱을 이한 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에서, YUV422 포맷의 2Nx2N 루마 코딩 유닛(CU)에 대해, 변한 프로세스는 2Nx2N 루마 CU 및 Nx2N 크로마 CU에 대응하는 잔여물 데이터를 정사각형 루마 및 크로마 변환 유닛들(TU들)로 파티셔닝한다. 루마 및 크로마 CU들과 연관된 잔여물 데이터는 루마 CU 및 크로마 CU에 예측 프로세스를 적용함으로써 생성된다. 변한 프로세스는 예측 프로세스와 연관된 예측 모드 또는 예측 블록 크기에 독립적이다. 다른 실시예에서, 예측 프로세스는 CU를 예측 블록들로 분할한다. 변환 프로세스는 하나 이상의 크로마 TU들을 형성하도록 크로마 CU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터에 적용되며, 변환 프로세스는 CU 크기 및 예측 블록 크기, 또는 CU 크기 및 예측 모드에 의존적이다.

Description

크로마 서브샘플링 포맷들의 블록 파티션을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR BLOCK PARTITION OF CHROMA SUBSAMPLING FORMATS}
관련 출원들에 대한 상호참조
본 발명은 2012년 4월 12일 출원되고, 발명의 명칭이 "A new big CU coding method for video coding in HEVC"인 미국 가특허 출원 번호 제61/623,162호, 2012년 9월 26일 출원되고, 발명의 명칭이 "Coding, prediction and transform block structure for video compression in YUV422 format"인 미국 가특허 출원 번호 제61/705,829호, 2012년 10월 31일 출원되고, 발명의 명칭이 "Coding, prediction and transform block structure for YUV422 format"인 미국 가특허 출원 번호 제61/720,414호를 우선권으로 주장한다. 상기 미국 가특허 출원들은 그에 의해 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
기술 분야
본 발명은 비디오 코딩 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 YUV422/444 서브샘플링 포맷을 갖는 비디오의 코딩 블록, 예측 블록 및 변환 블록의 블록 구조에 대한 방법 및 장치에 관한 것이다.
모션 추정은 비디오 시퀀스들에서 시간적인 리던던시(temporal redundancy)를 이용하기 위한 효과적인 인터-프레임 코딩 기법(inter-frame coding technique)이다. 모션-보상된 인터-프레임 코딩은 다양한 국제 비디오 코딩 표준들에서 널리 이용되었다. 다양한 코딩 표준들에서 채택된 모션 추정은 종종, 모션 벡터 및 코딩 모드와 같은 모션 정보가 각각의 매크로블록 또는 유사한 블록 구성에 대해 결정되는 블록-기반 기법이다. 또한, 화상(picture)이 어떠한 다른 화상도 참조하지 않고 프로세싱되는 인트라-코딩(intra-coding)이 또한 적응적으로 적용된다. 인터-예측 또는 인트라 예측 잔여물(residue)들은 보통 압축된 비디오 스트림을 생성하기 위해 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩에 의해 추가로 프로세싱된다. 인코딩 프로세스 동안, 코딩 아티팩트들(coding artifacts)이 특히 양자화 프로세스에서 도입된다. 코딩 아티팩트들을 완화시키기 위해, 부가적인 프로세싱이 더 새로운 코딩 시스템에서 화상 품질을 강화하도록 재구성된 비디오에 적용된다. 부가적인 프로세싱은, 인코더 및 디코더가 개선된 시스템 성능을 달성하기 위해 동일한 기준 화상들을 유도할 수 있도록 인-루프 동작(in-loop operation)에서 구성된다.
도 1a는 적응형 인터/인트라 예측을 이용하는 고효율 비디오 코딩(HEVC)에 기초한 비디오 인코더에 대한 예시적인 시스템 블록도를 예시한다. 인터-예측에 대해, 모션 추정(ME)/모션 보상(MC)(112)은 다른 화상 또는 화상들로부터의 비디오 데이터에 기초하여 예측 데이터를 제공하는데 이용된다. 스위치(114)는 인트라 예측(110) 또는 인터-예측 데이터를 선택하고 선택된 예측 데이터는 잔여물들이라고도 불리는 예측 에러들을 형성하도록 부가기(116)에 공급된다. 예측 에러는 이어서 변환(T)(118)에 이어 양자화(Q)(120)에 의해 프로세싱된다. 변환되고 양자화된 잔여물들은 이어서 엔트로피 인코더(122)에 의해 코딩되어 압축된 비디오 데이터에 대응하는 비디오 비트스트림을 형성한다. 변환 계수들과 연관되는 비트스트림은 이어서 모션, 모드 및 이미지 영역과 연관되는 다른 정보와 같은 사이드 정보와 함께 패킹(pack)된다. 사이드 정보는 또한 요구되는 대역폭을 감소시키도록 엔트로피 코딩이 될 수 있다. 이에 따라, 사이드 정보와 연관되는 데이터는 도 1a에서 도시된 바와 같이 엔트로피 인코더(122)에 제공된다. 인터-예측 모드가 이용될 때, 기준 화상 또는 화상들은 인코더 엔드(encoder end)에서 또한 재구성되어야 한다. 결과적으로, 변환되고 양자화된 잔여물들은 역 양자화(IQ)(124) 및 역 변환(IT)(126)에 의해 프로세싱되어 잔여물들을 복구한다. 잔여물들은 이어서 비디오 데이터를 재구성하기 위해 재구성(REC)(128)에서 예측 데이터(136)에 역으로(back) 부가된다. 재구성된 비디오 데이터는 기준 화상 버퍼(134)에 저장되고 다른 프레임들의 예측을 위해 이용될 수 있다.
도 1a에서 도시된 바와 같이, 인입하는 비디오 데이터는 인코딩 시스템에서 일련의 프로세싱을 겪는다. RFC(128)로부터 재구성된 비디오 데이터는 일련의 프로세싱으로 인한 다양한 손상들을 당할 수 있다. 이에 따라, 다양한 인-루프 프로세싱은 재구성된 비디오 데이터가 비디오 품질을 개선하기 위해 기준 화상 버퍼(134)에 저장되기 이전에 재구성된 비디오 데이터에 적용된다. 개발되고 있는 고효율 비디오 코딩(HEVC) 표준에서, 디블록킹 필터(DF)(130) 및 샘플 적응형 오프셋(SAO)(131)은 화상 품질을 강화하기 위해 개발되었다. 인-루프 필터 정보는 디코더가 요구되는 정보를 적절히 복구할 수 있도록 비트스트림에 포함되어야 할수도 있다. 그러므로, SAO로부터의 인-루프 필터 정보는 비트스트림 내로의 포함을 위해 엔트로피 인코더(122)에 제공된다. 도 1a에서, DF(130)는 먼저 재구성된 비디오에 적용되고, 이어서 SAO(131)가 DF-프로세싱된 비디오에 적용된다.
도 1a의 인코더에 대한 대응하는 디코더가 도 1b에서 도시된다. 비디오 비트스트림은 변환되고 양자화된 잔여물들, SAO/ALF 정보 및 다른 시스템 정보를 복구하기 위해 비디오 디코더(142)에 의해 디코딩된다. 디코더 측에서, 단지 모션 보상(MC)(113)만이 ME/MC 대신 수행된다. 디코딩 프로세스는 인코더 측의 재구성 루프와 유사하다. 복구된 변환되고 양자화된 잔여물들, SAO/ALF 정보 및 다른 시스템 정보는 비디오 데이터를 재구성하는데 이용된다. 재구성된 비디오는 추가로 최종의 강화된 디코딩된 비디오를 생성하기 위해 DF(130) 및 SAO(131)에 의해 프로세싱된다.
고효율 비디오 코딩(HEVC) 시스템에서, H.264/AVC의 고정-크기 매크로블록은 코딩 유닛(CU)이라 불리는 플랙서블 블록으로 대체된다. CU의 픽셀들은 코딩 효율을 개선하기 위해 동일한 코딩 파라미터들을 공유한다. CU는 최대 CU(LCU, HEVC에서 CTU(coded tree unit)으로서 또한 지칭됨)로 시작할 수 있다. 초기 코딩 유닛은 이어서 쿼드트리(quadtree)를 이용하여 파티셔닝된다. 보통, 코딩 시스템은 CU가 추가로 분할되어야 하는지를 결정하기 위해 레이트-왜곡 최적화(RDO)를 이용한다. 코딩 유닛이 쿼드트리에 의해 분할된 이후, 결과적인 코딩 유닛들은, 코딩 유닛이 미리-특정된 최소 CU(SCU) 크기에 도달하지 않으면 쿼드트리를 이용하여 추가로 분할될 수 있다. 가변-크기 코딩 유닛들을 형성하기 위한 화상의 쿼드트리 파티션들의 모음(collection)은 인코더가 입력 이미지를 상응하게 프로세싱하도록 파티션 맵을 구성한다. 파티션 맵은 디코더에 전달되어서, 디코딩 프로세스가 상응하게 수행될 수 있다. HEVC에서, 루마 컴포넌트(luma component)(즉, Y)의 CTU 크기는 64x64까지가 될 수 있다. CU의 크기는 종종 2Nx2N으로서 참조된다. CU가 쿼드트리에 의해 분할되면, 이는 4개의 NxN CU들을 발생시킨다.
코딩 유닛의 개념 외에, 예측 유닛(PU)의 개념이 또한 HEVC에 도입된다. CU 계층적 트리의 분할이 행해지면, 각각의 리프(leaf) CU는 추가로 예측 타입 및 PU 파티션에 따라 예측 유닛들(PU들)로 분할된다. HEVC에서 인터/인트라 예측 프로세스는 PU 베이시스(basis)에 적용된다. 각각의 2Nx2N 리프 CU에 대해, 파티션 크기는 CU를 파티셔닝하도록 선택된다. 2Nx2N PU는 인터 모드가 선택될 때 2Nx2N, 2NxN, 또는 Nx2N PU로 파티셔닝될 수 있다. 2Nx2N PU가 인트라 코딩될 때, PU는 하나의 2Nx2N 또는 4개의 NxN 중 어느 하나로 파티셔닝될 수 있다.
HEVC 표준에서, 메인 프로파일이라 불리는 코딩 프로파일이 확정되고 메인 프로파일은 YUV420 크로마 서브샘플링 포맷(chroma subsampling format)의 컬러 비디오만을 지원한다. 컬러 비디오는 다수의 컬러 컴포넌트들을 포함하고, 휘도 및 채도의 형태의 컬러 컴포넌트들은 보통 비디오 코딩의 분야에서 이용된다. 다양한 컬러 컴포넌트 포맷들 중에서, YUV 또는 YCrCb는 종종 비디오 코딩을 위해 이용된다. YUV 크로마 서브샘플링 포맷은 최대(full) 샘플링을 루마 성분(즉, Y)에 적용하고 2:1 수평 서브샘플링 및 2:1 수직 서브샘플링을 크로마 성분(즉, Cr 또는 Cb)에 적용한다. 도 2가 YUV420, YUV422 및 YUV444 크로마 서브-샘플링 패턴들과 연관된 샘플링 패턴들의 예들을 예시한다. 컬러 샘플들의 영역(4 픽셀들 x 2 행들)이 YUV420 크로마 서브-샘플링에 대해 블록(210)에서 도시된다. Y 컴포넌트에 대한 대응하는 최대 샘플링이 블록 211에서 도시된다. 각각의 크로마 컴포넌트(즉, Cr 또는 Cb)에 대해, 4x2 컬러 픽셀들의 영역에 대해 블록(212)에서 음영진 영역들(1 및 2)에 의해 표시된 바와 같이 단지 2개의 샘플들이 형성된다. YUV420 포맷이 일반적인 소비자 애플리케이션들에 대해 널리 이용되지만, 몇몇 프로-소비자 및 전문가 애플리케이션들에서, 컬러들에서의 더 높은 충실도가 바람직하며, YUV422 및 YUV444 포맷들이 이용된다. 4x2 컬러 픽셀들(220)의 영역의 YUV422 크로마 서브-샘플링에 대해, Y 컴포넌트(221)에 대한 샘플링은 이전과 동일하다. 그러나, 크로마 컴포넌트에 대해, 서브-샘플링은 2x2 서브-샘플링된 패턴(222)을 형성한다. 4x2 컬러 픽셀들(230)의 영역의 YUV444 크로마 서브-샘플링에 대해, Y 컴포넌트(231)에 대한 샘플링은 이전과 동일하다. 그러나, 크로마 컴포넌트에 대해, 최대 샘플링(즉, 1:1 서브-샘플링)은 4x2 서브-샘플링된 패턴(232)을 형성하기 위해 이용된다. 크로마 컴포넌트들에 대한 샘플링 위치들은 루마 샘플들과 정렬될 수 있다. 그럼에도, 크로마 컴포넌트들에 대한 샘플링 위치들은 또한 수평으로, 수직으로 또는 수평으로 및 수직으로 루마 샘플들로부터 오프셋될 수 있다.
HEVC 메인 프로파일에서, 쿼드트리 분할이 변환 블록들에 적용되며, 여기서 변환 프로세스는 각각의 코딩 유닛(CU)에 적용되고 초기 변환 유닛(TU) 크기로서 CU 크기를 이용한다. 각각의 TU는 쿼드트리에 의해 파티셔닝될 수 있다. 도 3은 TU의 쿼드트리 파티션의 예를 예시한다. 블록(310)은 최대 코딩 트리 블록(CTB)의 쿼드트리 파티션에 대응하며, 여기서 각각의 정사각형이 리프 CU에 대응한다. 변환 프로세스는 두꺼운-라인 블록(312)에 의해 표시되는 CU와 연관된 잔여물들에 적용된다. CTB는 64x64, 32x32, 16x16 또는 8x8일 수 있다. 초기 TU(320)는 선택된 CU(즉, 블록 312)의 잔여물들에 대응한다. 초기 TU(320)는 다음 레벨 TU들(330)을 형성하도록 쿼드트리에 의해 파티셔닝된다. TU들(330)은 TU들(340)을 형성하기 위해 쿼드트리에 의해 추가로 파티셔닝될 수 있다. HEVC에 대한 변환 크기는 32x32, 16x16, 8x8 또는 4x4일 수 있다. YUV422 또는 YUV444 포맷이 이용될 때, 모든 이들 크로마 서브-샘플링 포맷들에 대한 비디오 코딩 툴들 및 방식들이 필요로 될 것이다. 예를 들어, H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding) 표준은 충실도 범위 확장들(FRExt)라 불리는 프로파일을 포함하며, 이는 YUV422 및 YUV444 크로마 서브-샘플링과 같이 증가된 픽셀 비트 깊이 및 더 높은-해상도 컬러 포맷들을 지원함으로써 더 높은 품질 비디오 코딩을 가능케 한다. HEVC 코딩 시스템의 YUV422 및 YUV444 크로마 서브-샘플링 포맷들과 연관된 코딩 유닛, 예측 유닛 및 변환 유닛에 대한 구조 및 파티셔닝 방법과 같은 코딩 툴들을 개발하는 것이 바람직하다.
비디오 코딩 시스템에서 비디오 데이터 프로세싱을 위한 방법 및 장치가 개시되며, 여기서 비디오 데이터는 YUV422 또는 YUV444 크로마 서브-샘플링 패턴을 이용한다. 본 발명의 일 실시예에서, YUV422 비디오 데이터의 2Nx2N 루마 코딩 유닛(CU) 및 Nx2N 크로마 CU에 대해, 변환 프로세스는 2Nx2N 루마 CU 및 Nx2N 크로마 CU에 대응하는 잔여물 데이터를 정사각형 루마 변한 유닛들(TU들) 및 정사각형 크로마 TU들로 파티셔닝한다. 루마 CU 및 크로마 CU에 연관되는 잔여물 데이터는 루마 CU 및 크로마 CU 상에 예측 프로세스를 적용함으로써 생성된다. 변환 프로세스는 예측 프로세스와 연관되는 예측 모드 또는 예측 블록 크기에 독립적이다. 2Nx2N 루마 CU에 대해, 레벨 0 루마 TU는 2Nx2N이고 크로마 TU는 NxN이다. 레벨 0에서의 2Nx2N 루마 TU는 레벨 1에서 4개의 NxN 루마 TU들로 분할될 수 있다. NxN 레벨-1 루마 TU는 레벨 2에서 4개의 (N/2)x(N/2) 루마 TU들로 추가로 분할될 수 있다. 레벨 0에서 NxN 크로마 TU는 레벨 1에서 동일하게(즉, NxN) 유지될 수 있다. NxN 레벨-1 크로마 CU는 레벨 2에서 4개의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU들로 추가로 분할될 수 있다. 대안적으로 레벨 0의 NxN 크로마 TU는 레벨 1에서 4개의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU들로 분할될 수 있다. 레벨 1의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU는 레벨 2에서 4개의 (N/4)x(N/4) 크로마 TU들로 분할될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, YUV422 비디오 데이터의 2Nx2N 루마 코딩 유닛(CU) 및 Nx2N 크로마 크기에 대해, 예측 프로세스는 CU를 2개의 블록들(즉, 2개의 예측 유닛들(PU들))로 수직으로 또는 수평으로 분할한다. 변환 프로세스는 루마 PU에 대응하는 잔여물 데이터를 하나 이상의 루마 TU들로 파티셔닝하고, 변환 프로세스는 크로마 PU에 대응하는 잔여물 데이터를 하나 이상의 크로마 TU들로 파티셔닝한다. 루마 CU 및 크로마 CU와 연관되는 잔여물 데이터는 루마 CU 및 크로마 CU 상에 예측 프로세스를 적용함으로써 생성된다. 변환 프로세스는 예측 프로세스와 연관되는 예측 블록 크기 및 CU 크기에 의존하거나, 이것은 예측 프로세스와 연관되는 예측 모드 및 CU 크기에 독립적이며, CU 크기는 루마 CU, 크로마 CU 또는 둘 다에 관련된다. 2Nx2N 루마 CU에 대해, 루마 CU에 대한 예측 프로세스와 연관되는 예측 파티션 모드가 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N 또는 nRx2N에 대응할 때, 변환 프로세스는 더 작은 레벨-1 루마 TU들로 분할하도록 레벨-0 루마 TU들을 강제하고, 레벨-0 루마 TU들은 예측 파티션 모드를 이용하여 루마 CU에 대한 예측 프로세스에 의해 생성된 루마 PU들과 연관된다. 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 2NxN, 2NxnU, 또는 2NxnD에 대응할 때, 레벨-1 루마 TU 크기는 2Nx(N/2)이고, 레벨-1 크로마 TU 크기는 NxN이다. 레벨-1 루마 TU는 크기 Nx(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 루마 TU들로 분할될 수 있고, 레벨-1 크로마 TU는 크기 (N/2)x(N/2) 또는 Nx(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 크로마 TU들로 분할된다. 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 Nx2N, nLx2N 또는 nRx2N에 대응할 때, 레벨-1 루마 TU 크기는 2Nx(N/2)이고, 레벨-1 크로마 TU 크기는 NxN이다. 레벨-1 루마 TU는 크기 (N/4)xN을 갖는 4개의 레벨-2 루마 TU들로 분할될 수 있고, 레벨-1 크로마 TU는 크기 (N/4)xN을 갖는 4개의 레벨-2 크로마 TU들로 분할될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 2NxnU 또는 2NxnD에 대응할 때, 변환 프로세스는 크기 2Nx(N/2)를 갖는 레벨-1 루마 TU들로 분할하도록 레벨-0 루마 TU들을 강제하고, 크기 Nx(N/4)를 갖는 레벨-1 크로마 TU들로 분할하도록 레벨-0 크로마 TU들을 강제하며, 레벨-0 루마 TU들은 예측 파티션 모드를 이용하여 루마 CU에 대한 예측 프로세스에 의해 생성되는 루마 PU들에 연관된다. 레벨-1 루마 TU는 크기 Nx(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 루마 TU들로 분할될 수 있고, 레벨-1 크로마 TU는 크기 (N/2)x(N/8) 또는 (N/4)x(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 크로마 TU들로 분할될 수 있다. 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 nLx2N 또는 nRx2N에 대응할 때, 변환 프로세스는 크기 (N/2)x2N을 갖는 레벨-1 루마 TU들로 분할하도록 레벨-0 루마 TU들을 강제하고, 크기 (N/4)xN을 갖는 레벨-1 크로마 TU들로 분할하도록 레벨-0 크로마 TU들을 강제하며, 레벨-0 루마 TU들은 예측 파티션 모드를 이용하여 루마 CU에 대한 예측 프로세스에 의해 생성된 루마 PU들에 연관된다. 레벨-1 루마 TU는 크기 (N/4)xN를 갖는 4개의 레벨-2 루마 TU들로 분할될 수 있고, 레벨-1 크로마 TU는 크기 (N/2)x(N/8) 또는 (N/4)x(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 크로마 TU들로 분할될 수 있다.
루마 TU를 분할할지를 표시하기 위한 제 1 플래그 및 크로마 TU를 분할할지를 표시하기 위한 제 2 플래그는 압축된 비디오 데이터에 포함될 수 있으며, 제 1 플래그 및 제 2 플래그는 독립적으로 결정된다. 다른 실시예에서, 루마 및 크로마 TU들을 분할하지를 표시하기 위해 하나의 플래그가 이용되며, 이는 프로젝팅된 루마 및 크로마 플레인에서 동일한 영역들을 커버한다.
도 1a는 HEVC 코딩 시스템과 연관되는 예시적인 적응형 인터/인트라 비디오 인코더를 예시한다.
도 1b는 HEVC 코딩 시스템과 연관되는 예시적인 적응형 인터/인트라 비디오 디코더를 예시한다.
도 2는 YUV420, YUV422 및 YUV444 크로마 서브-샘플링 포맷들에 대한 샘플링 패턴들을 예시한다.
도 3은 코딩 유닛 상의 예시적인 쿼드트리 파티션을 예시하며 여기서 하나의 리프 CU와 연관된 잔여물 데이터는 잔여물 쿼드트리를 이용하여 변환 프로세스에 의해 프로세싱된다.
도 4는 모든 변환 유닛들이 정사각형인, 본 발명의 실시예에 따른 YUV422 크로마 서브-샘플링 포맷에 대한 예시적인 코딩 유닛 파티션 및 변환 프로세스를 예시한다.
도 5는 모든 변환 유닛들이 정사각형인, 본 발명의 실시예에 따른 YUV422 크로마 서브-샘플링 포맷에 대한 다른 예시적인 코딩 유닛 파티션 및 변환 프로세스를 예시한다.
도 6은 코딩 유닛이 2개의 동일한 예측 유닛들로 수직으로 분할되는, 본 발명의 실시예에 따른 YUV422 크로마 서브-샘플링 포맷에 대한 예시적인 코딩 유닛 파티션, 예측 프로세스 및 변환 프로세스를 예시한다.
도 7은 코딩 유닛이 2개의 동일한 예측 유닛들로 수평으로 분할되는, 본 발명의 실시예에 따른 YUV422 크로마 서브-샘플링 포맷에 대한 예시적인 코딩 유닛 파티션, 예측 프로세스 및 변환 프로세스를 예시한다.
도 8은 코딩 유닛이 2개의 비대칭적 예측 유닛들로 수직으로 분할되는, 본 발명의 실시예에 따른 YUV422 크로마 서브-샘플링 포맷에 대한 예시적인 코딩 유닛 파티션, 예측 프로세스 및 변환 프로세스를 예시한다.
도 9는 코딩 유닛이 2개의 비대칭적 예측 유닛들로 수평으로 분할되는, 본 발명의 실시예에 따른 YUV422 크로마 서브-샘플링 포맷에 대한 예시적인 코딩 유닛 파티션, 예측 프로세스 및 변환 프로세스를 예시한다.
도 10은 코딩 유닛 파티션, 예측 프로세스 및 변환 프로세스의 본 발명의 실시예를 포함하는 비디오 코딩 시스템에 대한 예시적인 흐름도를 예시한다.
도 11은 코딩 유닛 파티션, 예측 프로세스 및 변환 프로세스의 본 발명의 실시예를 포함하는 비디오 코딩 시스템에 대한 다른 예시적인 흐름도를 예시한다.
HEVC에서, 코딩 유닛(CU), 예측 유닛(PU) 및 변환 유닛(TU)이 압축 효율을 개선하기 위해 도입된다. HEVC에서, 변환 프로세스는 CU 크기에 의존한다. YUV420 포맷에 대한 CU-TU 관계가 표 1에서 나열된다. HEVC에서, 허용된 최대 TU 크기는 32x32이다. 그러므로, CU 크기가 64x64일 때 허용된 레벨-0 TU는 없다. 다른 한편, 허용된 최소 TU 크기는 4x4이다. 그러므로, 4x4 크로마 CU에 대해 허용된 레벨-2 TU는 없다.
Figure pct00001
본 발명에서, 새로운 CU-PU-TU 구조들이 YUV422 및 YUV444 크로마 서브-샘플링 포맷들을 이용하는 비디오 데이터의 비디오 압축을 위해 개시된다. 다음의 예시들은 HEVC의 맥락에 있다. 그러나 새로운 CU-PU-TU 구조들은 또한 다른 비디오 코딩 시스템들에서 이용될 수 있다. 일 실시예에서, CU-PU-TU 구조들은 YUV444 포맷이 비디오 데이터에 대해 개시되며, 여기서 크로마 블록들(즉, Cb 및 Cr)은 YUV420 포맷을 이용한 HEVC 압축에서 루마(Y) 블록들에 대한 것과 동일한 CU-PU-TU 구조들을 이용한다.
다른 실시예에서, YUV422 압축을 위한 CU-TU 구조는 표 2에서 도시된 바와 같이 개시된다. 이 구조에서, TU 크기들은 CU 크기들에만 의존하며 PU 크기들에 독립적이다. 또한 단지 정사각형 TU들만이 허용된다. 일 실시예에서, 이들 정사각형 TU들은 2D 이산 코사인 변환(DCT) 및 2D 이산 사인 변환(DST)과 같은 정사각형-형상 변환들을 활용한다. 예를 들어, CU 크기가 2Nx2N일 때, 그것은 도 4에서 도시된 바와 같이 2Nx2N 루마 샘플들, Nx2N Cb(U) 샘플들 및 Nx2N Cr(V) 샘플들을 포함한다. 루트(즉, 레벨-0) 변환 프로세스에 대해, 레벨-0 루마 TU는 2Nx2N 루마 잔여물 데이터에 대응하는 반면에, 각각의 Nx2N 크로마 블록은 NxN 크로마 TU들로 수직으로 분할된다. NxN 변환이 2개의 크로마 TU들 각각에 적용될 수 있다. 다음 레벨(즉, 레벨-1) 변환 프로세스에서, 도 4의 예는, 2Nx2N 루마 TU가 4개의 NxN 루마 TU들로 분할된다는 것을 예시하며, 이는 YUV420 포맷에서 비디오 데이터에 대한 HEVC코딩의 것과 동일하다. 그러나 다음 레벨(레벨-1)의 크로마 TU 크기는 레벨 0과 동일하게 남아있게 된다. 루마 블록에 대한 레벨-2 변환 프로세스는 YUV420에서 비디오 데이터에 대한 HEVC 코딩의 것과 동일하며, 여기서 레벨-1의 각각의 NxN 크로마 TU는 추가로 쿼드트리를 이용하여 4개의 크로마 TU들로 분할될 수 있다. 도 4의 예는 NxN 크로마 블록 중 하나가 4개의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU들로 추가로 분할되는 것을 예시한다. 다른 실시예에서, 레벨-0 변환 프로세스는 도 4에서 설명된 것과 동일하다. 그러나 레벨 -1 변환 프로세스에 대해, 레벨-0의 각각의 NxN 크로마 TU는 추가로 도 5에서 도시된 바와 같이 4개의 (N/2)x(N/2) TU들로 분할된다. 그러므로 2Nx2N 루마 CU와 연관되는 Nx2N Cb 또는 Cr 샘플들은 도 5에서 도시된 바와 같이 8개의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU들로 파티셔닝된다. 8개의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU들 각각은 4개의 (N/4)x(N/4) 크로마 TU들로 추가로 분할될 수 있다. 도 5에서 도시된 예는, 8개의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU들 중 하나가 4개의 (N/4)x(N/4) 크로마 TU들로 분할되는 것을 예시한다. HEVC메인 프로파일에서, 표 2에서 도시된 바와 같이 루마 및 크로마 컴포넌트들 둘 다에 대해, 허용된 최대 변환 크기는 32x32이며, 허용된 최소 변환 크기는 4x4이다. HEVC 메인 프로파일에 의해 이용되는 TU 크기 제한은 또한 본 발명에서 채택된다. 그러므로, CU가 32x32보다 더 클 때, 대응하는 TU는 크기 32x32 또는 그 미만을 갖는 다음 레벨 TU들로 자동으로 분할된다. 또한, TU 쿼드트리 분할은, TU 크기가 4x4의 최소 크기에 적중할 때 자동으로 정지한다.
Figure pct00002
본 발명의 또 다른 실시예에서, YUV422 포맷의 비디오 데이터를 갖는 비디오 압축 시스템에 대한 CU-PU-TU 구조가 표 3에서 도시된 바와 같이 개시된다. 이 구조에서, TU 크기들은 CU 크기들 및 PU 크기들 둘 다에 의존한다. 비-정사각형 형상 TU들 및 변환들이 허용된다. 2Nx2N CU에 대해, PU가 정사각형인 경우, 즉 예측 파티션 모드가 2Nx2N 또는 NxN인 경우, TU 구조는 도 4 내지 도 5 및 표 2에서 도시된 것과 동일하다. PU가 비-정사각형이면, 즉 예측 파티션 모드가 2NxN, Nx2N, 2NxnU, 2NxnD, nLx2N 또는 nRx2N이면, TU 구조들은 표 3에서와 같이 정의된다. 2NxnU 및 2NxnD의 표기들은 비대칭적 수직 파티션을 지칭하며, 여기서 2NxnU는 더 좁은 상위 블록을 갖는 파티션에 대응하고 2NxnD은 더 좁은 하위 블록을 갖는 파티션에 대응한다. nLx2N 및 nRx2N의 표기들은 비대칭적 수평 파티션을 지칭하며, 여기서 nLx2N은 더 좁은 좌측 블록을 갖는 파티션에 대응하고 nRx2N은 더 좁은 우측 블록을 갖는 파티션에 대응한다.
Figure pct00003
2Nx2N CU에 대해, PU 크기 또는 파티션 모드가 2NxN, 2NxnU 또는 2NxnD인 경우 그리고 비-정사각형 형상 TU들 및 비-정사각형 변환(NSQT)가 인에이블되면, 대응하는 루트(즉 레벨-0) 루마 TU들은 다음 레벨(즉, 레벨-1) TU들로 분할되도록 강제된다. 레벨-1 루마 TU 크기는 2Nx(N/2)이며, 여기서 N은 16 또는 그 미만이다. N이 32일 때, TU 크기는, 그것이 수평 및 수직 방향들에서 32를 넘어가지 않게 되도록 항상 제한된다. 레벨-1 루마 TU에 대해, 각각의 2NxN 루마 PU는 도 6에서 도시된 바와 같이 2개의 루마 TU들을 포함한다. 레벨-1 크로마 TU 크기는 항상 NxN으로 강제된다. 그러므로, 각각의 NxN 크로마 PU는 도 6에서 도시된 바와 같이 레벨 1에서 하나의 NxN 크로마 TU에 대응한다. 레벨-1 TU들은 다음 레벨(즉 레벨-2)의 더 작은 TU들로 추가로 분할될 수 있다. 크기 2Nx(N/2)를 갖는 각각의 레벨-1 루마 TU는 추가로 Nx(N/4) 루마 TU들로 분할될 수 있다. 레벨-1 크로마 TU들을 추가로 분할하기 위한 2개의 옵션들이 있다. 일 실시예에서, NxN 크로마 TU는 4개의 (N/2)x(N/2) 크로마 TU들로 추가로 분할될 수 있다. 다른 실시예에서, NxN 크로마 TU는 추가로 도 6에서 도시된 바와 같이 4개의 Nx(N/4) 크로마 TU들로 분할될 수 있다.
2Nx2N CU에 대해, PU 크기 또는 파티션 모드가 Nx2N, nLx2N 또는 nRx2N인 경우 그리고 NSQT가 인에이블되면, 루트(레벨-0) TU들이 도 7에서 도시된 바와 같이 다음 레벨(즉, 레벨-1) TU들로 분할되도록 강제된다. 레벨-1 루마 TU 크기는 (N/2)x2N이며, 여기서 N는 16 또는 그 미만이다. N이 32일 때, TU 크기는 그것이 수평 및 수직 방향들에서 32를 넘어가지 않게 되도록 항상 제한된다. 레벨-1 루마 TU에 대해, 하나의 Nx2N 루마 PU는 2개의 (N/2)x2N 루마 TU들을 포함한다. 레벨-1 크로마 TU 크기가 또한 (N/2)x2N이고 하나의 (N/2)x2N 크로마 PU는 하나의 (N/2)x2N 크로마 TU에 대응한다. 레벨-1 TU들은 추가로 다음 레벨(즉, 레벨-2)의 더 작은 TU들로 분할된다. 각각의 레벨-1 (N/2)x2N 루마 TU는 추가로 4개의 (N/4)xN 루마 TU들로 분할된다. 각각의 레벨-1 (N/2)x2N 크로마 TU는 또한 도 7에서 도시된 바와 같이 4개의 (N/4)xN 크로마 TU들로 추가로 분할된다.
실시예들의 또 다른 세트에서, YUV422 포맷의 비디오 데이터를 갖는 비디오 압축 시스템에 대한 CU-PU-TU 구조는 표 4에서 도시된 바와 같이 개시된다. 이 실시예에 따라, TU 크기들은 CU 크기들 및 PU 크기들 둘 다에 의존한다. 비-정사각형 형상 TU들 및 변환이 허용된다. 2Nx2N CU에 대해, 예측 파티션이 대칭적인 경우, 즉 파티션 모드가 2Nx2N, 2NxN, Nx2N 또는 NxN에 대응하는 경우, TU 구조는 도 6, 도 7 및 표 3에서 도시된 것과 동일하다. 예측 모드가 비대칭적일 때, 즉 파티션 모드가 2NxnU, 2NxnD, nLx2N 및 nRx2N일 때, TU 구조들은 표 4에서와 같이 정의된다.
Figure pct00004
2Nx2N CU에 대해, PU 크기 또는 파티션 모드가 2NxnU 또는 2NxnD인 경우 그리고 NSQT가 인에이블될 때, 루트(즉, 레벨-0) TU들은 다음 레벨(즉, 레벨-1) TU들로 분할되도록 강제된다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 레벨-1 루마 TU 크기는 2Nx(N/2)이고 레벨-1 크로마 TU 크기는 Nx(N/4)이다. 레벨-1 TU들은 추가로 다음 레벨(즉, 레벨-2)의 더 작은 TU들로 분할될 수 있다. 각각의 레벨-1 루마 TU는 4개의 Nx(N/4) 루마 TU들로 추가로 분할될 수 있다. 레벨-1 크로마 TU들을 추가로 분할하기 위한 2개의 옵션들이 있다. 일 실시예에서, Nx(N/4) 크로마 TU는 4개의 (N/2)x(N/8) 크로마 TU들로 추가로 분할될 수 있다. 다른 실시예에서, Nx(N/4) 크로마 TU는 추가로 도 8에서 도시된 바와 같이 4개의 (N/4)x(N/4) 크로마 TU들로 분할될 수 있다.
2Nx2N CU에 대해, PU 크기 또는 파티션 모드가 nLx2N 또는 nRx2N인 경우 그리고 NSQT가 인에이블되면, 루트(즉, 레벨-0) TU들은 다음 레벨(즉, 레벨-1) TU들로 분할되도록 강제된다. 도 9에서 도시된 바와 같이, 레벨-1 루마 TU 크기는 (N/2)x2N이고, 레벨-1 크로마 TU 크기는 (N/4)xN이다. 레벨-1 TU들은 추가로 다음 레벨(즉 레벨-2)의 더 작은 TU들로 분할될 수 있다. 크로마 TU들을 추가로 분할하기 위한 2개의 옵션들이 있다. 일 실시예에서, (N/4)xN 크로마 TU는 추가로 4개의 (N/8)x(N/2) 크로마 TU들로 분할될 수 있다. 다른 실시예에서, (N/4)xN 크로마 TU는 도 9에서 도시된 바와 같이 4개의 (N/4)x(N/4) 크로마 TU들로 추가로 분할될 수 있다.
Silcock 등(2012년 7월 SE, 스톡홀름, ITU-T SG16 WP3 및 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11의 비디오 코딩에 관한 공동 협력 팀, Doc.JCTVC-J0191, "Extension of HM7 to Support Additional Chroma Formats"), Yuan 등(2011년 3월, CH, 제네바, ITU-T SG16 WP3 및 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11의 비디오 코딩에 관한 공공 협력 팀, Doc.JCTVC-E376, "Asymmetric Motion Partition with OBMC and Non-Square TU") 및 Yuan 등(2011년, 3월, IT, 토리노, ITU-T SG16 WP3 및 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11의 비디오 코딩에 관한 공동 협력 팀, Doc.JCTVC-F410, "CE2: Non-Square Quadtree Transform for symmetric motion partitions")에 의해 개시된 CU-PU-TU 구조에 대한 종래의 접근법들에서, 크로마 TU는 대응하는 루마 TU와 동일한 픽셀 영역을 항상 커버한다. 그러나, 본 발명에 따른 YUV422 포맷을 이용하는 코딩 시스템에 대한 크로마 TU들은 대응하는 루마 TU와 동일한 픽셀 영역을 커버해야 하는 것은 아니다. 대신, 본 발명에 따른 크로마 TU들은 크로마 예측 블록에 보다 정렬된다.
HEVC에서, 하나의 분할_플래그(split_flag)는 현재의 TU가 다음 레벨의 더 작은 TU들로 분할되는지를 표시하기 위해 Y, U 및 V 컴포넌트들에 대해 이용된다. 즉, Y, U 및 V TU들은 종래의 접근법과 동일한 파티션을 이용한다. 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 분할_플래그는 HEVC에서의 것과 유사하게 Y, U 및 V 컴포넌트들에 대한 TU 분할을 특정하는데 이용된다. 그러나 플래그가 루마 및 크로마 도메인에서 프로젝팅되는 동일한 영역들을 제어하기 때문에, 그것은 하나의 루마 변환 블록 분할 및 1개 초과의 크로마 변환 블록 분할을 동시에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 레벨-0 내지 레벨-1 분할을 표시하는 플래그가 루마 및 크로마 컴포넌트들 간에 공유되고, 레벨-1 내지 레벨-2 분할을 표시하는 다른 플래그가 루마 및 크로마 컴포넌트들 간에 공유된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 별개의 루마 및 크로마 분할 플래그들이 이용되며, 여기서 분할_플래그_루마는 루마 TU가 다음 레벨의 더 작은 루마 TU들로 분할되는지를 표시하는데 이용되고, 다른 플래그, 예를 들어, 분할_플래그_ 크로마는 크로마(U 및 V) TU가 다음 레벨의 더 작은 TU들로 분할되는지를 표시하는데 이용된다. 별개의 루마 및 크로마 분할 플래그들은 위에서 언급된 바와 같이 본 발명에 따른 CU-PU-TU 구조화 함께 이용될 수 있다. 별개의 루마 및 크로마 분할 플래그들은 또한 종래의 HEVC에서의 것들과 같이 다른 TU 구조들과 함께 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 CU-PU-TU 구조들은 인터 예측, 인트라 예측 또는 인터 예측 및 인트라 예측 둘 다에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 CU-PU-TU 구조들은 전체로서 이용될 수 있는데, 즉, 본 발명에 따른 CU-PU-TU 구조들의 모든 레벨들이 이용된다. 대안적으로, CU-PU-TU 구조들의 임의의 레벨이 다른 알려진 CU-PU-TU 구조들과 결합하여 이용될 수 있다. 예를 들어, 다른 시스템들에서 정의되는 루트 레벨 TU 크기들이 이용될 수 있는 반면에, 본 발명에 따른 CU-PU-TU 구조들의 TU 파티션들 및/또는 레벨-1 또는 레벨-2 TU 크기들이 이용될 수 있다. 인트라 예측의 상황 하에서, 픽셀 예측은 1개 초과의 TU가 동일한 PU에 속할 때 TU 상에서 프로세싱된다. 예를 들어, 도 5 레벨 0에서, 상부 NxN 크로마 TU의 크로마 픽셀들은 하부 NxN 크로마 TU의 픽셀들의 예측을 위해 이용되지만, 양자의 NxN 크로마 TU들의 모든 픽셀들이 동일한 예측 모드를 이용하여 예측된다.
도 10은 비디오 데이터가 YUV422 또는 YUV444 크로마 서브-샘플링 패턴을 이용하는, 본 발명의 실시예를 포함하는 비디오 코딩 시스템에서 비디오 데이터 프로세싱의 예시적인 흐름도를 예시한다. 단계(1010)에서 도시된 바와 같이 크기 2Nx2N를 갖는 루마 CU(코딩 유닛)와 연관되는 비디오 데이터가 수신되고 N은 양의 정수이다. 루마 CU와 연관되는 비디오 데이터는 시스템에서 RAM 또는 DRAM와 같은 매체에 저장될 수 있다. 그러므로, 루마 CU와 연관되는 비디오 데이터는 매체로부터 판독되어야 할 것이다. 또한, 루마 CU와 연관되는 비디오 데이터는 YUV422 또는 YUV444 포맷의 비디오 데이터를 생성할 책임이 있는 다른 프로세서(이를 테면, 중앙 처리 장치, 제어기 또는 디지털 신호 프로세서)로부터 직접 수신될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 GRB 비디오를 YUV422 또는 YUV444 포맷으로 변환하는데 이용될 수 있다. 이 경우에, 프로세싱된-재구성된 픽셀들은 프로세서로부터 수신될 것이다. 유사하게, 크기 Nx2N 또는 2Nx2N을 갖는 크로마 CU와 연관되는 비디오 데이터는 단계(1020)에서 도시된 바와 같이 수신되며, 여기서 크로마 CU는 루마 CU와 연관된 동일 픽셀 영역에 대응한다. 루마 CU에 대응하는 루마 잔여물 데이터는 단계(1030)에서 도시된 바와 같이 루마 CU와 연관된 비디오 데이터에 예측 프로세스를 적용함으로써 생성된다. 예측은 인트라 예측 또는 인터 예측에 대응할 수 있다. 예측 프로세스는 또한 예측 블록을 분할할지, 예측 블록을 어떻게 분할할지를 결정한다. 유사하게, 크로마 CU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터는 단계(1040)에서 도시된 바와 같이, 크로마 CU와 연관된 비디오 데이터에 예측 프로세스를 적용함으로써 생성된다. 잔여물 데이터가 생성된 이후, 변한 프로세스는 단계(1050)에서 도시된 바와 같이 하나 이상의 루마 TU들(변환 유닛들)을 형성하도록 루마 CU에 대응하는 루마 잔여물 데이터에 적용된다. 변환 프로세스는 변환 블록을 분할할지 그리고 변환 블록을 어떻게 분할할지를 결정할 것이다. 변환 프로세스는 단계(1060)에서 도시된 바와 같이 하나 이상의 크로마 TU들을 형성하도록 크로마 CU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터에 적용되며, 여기서 변환 프로세스는 예측 프로세스와 연관되는 예측 모드 또는 예측 블록 크기에 독립적이고, 크로마 TU는 정사각형 형상을 갖는 것으로 제한된다. 변환 블록들이 코딩 유닛에 대해 결정된 이후, 루마 변환 계수들은 단계(1070)에서 도시된 바와 같이 각각의 루마 TU에 대응하는 루마 잔여물 데이터에 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 루마 TU에 대해 생성되고, 크로마 변환 계수들은 단계(1080)에서 도시된 바와 같이 각각의 크로마 TU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터에 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 크로마 TU에 대해 생성된다.
도 11은 본 발명의 실시예를 포함하는 비디오 코딩 시스템에서 비디오 데이터 프로세싱의 다른 예시적인 흐름도를 예시하며, 여기서 비디오 데이터는 YUV422 크로마 서브-샘플링 패턴을 이용한다. 도 11의 흐름도는 단계(1060)가 단계(1110)에 의해 대체된다는 것을 제외하면 도 10의 흐름도와 유사하다. 단계(1110)에서, 변환 프로세스는 하나 이상의 크로마 TU들을 형성하기 위해 크로마 CU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터에 적용되며, 여기서 변환 프로세스는 예측 프로세스와 연관되는 예측 블록 크기 및 CU 크기에 의존하거나, 예측 프로세스와 연관되는 예측 모드 및 CU 크기에 의존하며, CU 크기는 루마 CU, 크로마 CU, 또는 둘 다에 관련된다.
도 10 및 도 11에서 도시된 예시적인 흐름도들은 예시 목적을 위한 것이다. 당업자는 본 발명의 사상으로부터 벗어남 없이 본 발명을 실시하도록 단계들을 재배열, 결합하거나 단계를 분할할 수 있다.
위의 설명은 당업자가 특정한 애플리케이션 및 그의 요건의 맥락에서 제공되는 바와 같이 본 발명의 실시하는 것을 가능하게 하도록 제시된다. 설명된 실시예들에 대한 다양한 수정들이 당업자들에게 자명하게 될 것이며, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 도시되고 설명된 특정한 실시예들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 최광의의 범위로 허여될 것이다. 위의 상세한 설명에서, 다양한 특정한 세부사항들은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 예시된다. 그럼에도, 본 발명이 실시될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 이해될 것이다.
위에서 설명된 바와 같은 본 발명의 실시예들은 다양한 하드웨어, 소프트웨어 코드들 또는 이들 둘의 결합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 설명된 프로세싱을 수행하도록 비디오 압축 소프트웨어 내에 통합되는 프로그램 코드 또는 비디오 압축 칩 내에 통합되는 회로일 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 본 명세서에서 설명된 프로세싱을 수행하도록 디지털 신호 프로세서(DSP) 상에서 실행되는 프로그램 코드일 수 있다. 본 발명은 또한 컴퓨터 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 마이크로프로세서, 또는 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA)에 의해 수행되는 다수의 기능들을 포함할 수 있다. 이들 프로세서들은 본 발명에 의해 실현되는 특정한 방법들을 정의하는 기계-판독 가능한 소프트웨어 코드 또는 펌웨어 코드를 실행함으로써 본 발명에 따라 특정한 작업들을 수행하도록 구성될 수 있다. 소프트웨어 코드 또는 펌웨어 코드는 상이한 프로그래밍 언어들 및 상이한 포맷들 또는 스타일들로 개발될 수 있다. 소프트웨어 코드는 상이한 타겟 플랫폼들을 위해 또한 컴파일될 수 있다. 그러나 소프트웨어코드들의 상이한 코드 포맷들, 스타일들 및 언어들 및 본 발명에 따라 작업들을 수행하도록 코드를 구성하는 다른 수단은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않을 것이다.
본 발명은 본 발명의 사상 또는 필수적인 특성들로부터 벗어남 없이 다른 특정한 형태들로 실현될 수 있다. 설명된 예들은 모든 관점들에서 제한적이 아니라 단지 예시적인 것으로서 고려될 것이다. 본 발명의 범위는 이에 따라 위의 설명에 의해서 보단 오히려 첨부된 청구항들에 의해 표시된다. 청구항들과 등가의 범위 및 의미 내에 있는 모든 변형들은 본 발명의 범위 내로 포용될 것이다.
110: 인트라 예측
122: 엔트로피 인코더
134: 기준 화상 버퍼
142: 엔트로피 디코더

Claims (20)

  1. 비디오 코딩 시스템에서 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법에 있어서,
    상기 비디오 데이터는 YUV422 또는 YUV444 크로마 서브-샘플링 패턴(chroma sub-sampling pattern)을 이용하며,
    상기 방법은,
    크기 2Nx2N(상기 N은 양의 정수임)을 갖는 루마(luma) CU(코딩 유닛)와 연관된 비디오 데이터를 수신하는 단계;
    크기 Nx2N 또는 2Nx2N을 갖는 크로마(chroma) CU와 연관된 비디오 데이터를 수신하는 단계 - 상기 크로마 CU는 상기 루마 CU와 연관된 동일 픽셀 영역에 대응함 -;
    상기 루마 CU와 연관된 상기 비디오 데이터에 예측 프로세스를 적용함으로써 상기 루마 CU에 대응하는 루마 잔여물 데이터(luma residue data)를 생성하는 단계;
    상기 크로마 CU와 연관된 상기 비디오 데이터에 상기 예측 프로세스를 적용함으로써 상기 크로마 CU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터를 생성하는 단계;
    하나 이상의 루마 TU들(변환 유닛들)을 형성하기 위해 상기 루마 CU에 대응하는 상기 루마 잔여물 데이터에 변환 프로세스를 적용하는 단계;
    하나 이상의 크로마 TU들을 형성하기 위해 상기 크로마 CU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 변환 프로세스를 적용하는 단계 - 상기 변환 프로세스는 상기 예측 프로세스와 연관된 예측 모드 또는 예측 블록 크기에 독립적이며, 상기 크로마 TU는 정사각형 형상을 갖는 것으로 제약됨 -;
    각각의 루마 TU에 대응하는 상기 루마 잔여물 데이터에 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 루마 TU에 대한 루마 변환 계수들을 생성하는 단계; 및
    각각의 크로마 TU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 상기 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 크로마 TU에 대한 크로마 변환 계수들을 생성하는 단계를
    포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 YUV444 크로마 서브-샘플링 패턴을 이용하는 상기 비디오 데이터의 크로마 CU에 대한 변환 프로세스는 레벨 0에서 크기 2Nx2N을 갖는 크로마 TU를 형성하고, 현재 레벨의 각각의 크로마 CU는 쿼드트리(quadtree)를 이용하여 다음 레벨의 4개의 더 작은 정사각형 크로마 TU들로 파티셔닝(partitioning)되는 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로마 TU의 크기는 루마 CU의 크기, 크로마 CU의 크기 또는 둘 다에 의존하는 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    레벨 0에서의 루마 TU의 크기는 2Nx2N이고, 레벨 0에서의 크로마 TU의 크기는 NxN인 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    레벨 1에서의 루마 TU의 크기는 NxN이고, 레벨 1에서의 크로마 TU의 크기는 NxN 또는 (N/2)x(N/2)인 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    레벨 1에서의 루마 TU 또는 레벨 1에서의 크로마 TU는 미리-정의된 최소 TU 크기가 도달될 때까지 쿼드트리를 이용하여 4개의 더 작은 정사각형 TU들로 분할되는 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 미리-정의된 최소 TU의 크기는 4x4인 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 루마 TU 및 상기 크로마 TU 둘 다를 분할할지의 여부를 표시하기 위한 플래그는 압축된 비디오 데이터에 포함되는(incorporated) 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  9. 비디오 코딩 시스템에서 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법에 있어서,
    상기 비디오 데이터는 YUV422 크로마 서브-샘플링 패턴을 이용하며,
    상기 방법은,
    크기 2Nx2N(상기 N은 양의 정수임)을 갖는 루마 CU(코딩 유닛)와 연관된 비디오 데이터를 수신하는 단계;
    크기 Nx2N을 갖는 크로마 CU와 연관된 비디오 데이터를 수신하는 단계 - 상기 크로마 CU는 상기 루마 CU와 연관된 동일 픽셀 영역에 대응함 -;
    상기 루마 CU와 연관된 상기 비디오 데이터에 예측 프로세스를 적용함으로써 상기 루마 CU에 대응하는 루마 잔여물 데이터를 생성하는 단계;
    상기 크로마 CU와 연관된 상기 비디오 데이터에 상기 예측 프로세스를 적용함으로써 상기 크로마 CU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터를 생성하는 단계;
    하나 이상의 루마 TU들(변환 유닛들)을 형성하기 위해 상기 루마 CU에 대응하는 상기 루마 잔여물 데이터에 변환 프로세스를 적용하는 단계;
    하나 이상의 크로마 TU들을 형성하기 위해 상기 크로마 CU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 변환 프로세스를 적용하는 단계 - 상기 변환 프로세스는 상기 예측 프로세스와 연관된 예측 블록 크기 및 CU 크기에 의존하거나, 상기 예측 프로세스와 연관된 예측 모드 및 CU 크기에 의존하며, 상기 CU 크기는 상기 루마 CU, 상기 크로마 CU 또는 둘 다에 관련됨 -;
    각각의 루마 TU에 대응하는 상기 루마 잔여물 데이터에 제 1의 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 루마 TU에 대한 루마 변환 계수들을 생성하는 단계; 및
    각각의 크로마 TU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 제 2의 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 크로마 TU에 대한 크로마 변환 계수들을 생성하는 단계를
    포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 예측 프로세스에 의해 생성된 정사각형 크로마 PU(예측 유닛)에 대해, 상기 변환 프로세스는 하나 이상의 제 1 정사각형 또는 직사각형 크로마 TU들을 생성하기 위해 상기 정사각형 크로마 PU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 적용되고,
    상기 예측 프로세스에 의해 생성된 직사각형 크로마 PU에 대해, 상기 변환 프로세스는 하나 이상의 제 2 정사각형 또는 직사각형 크로마 TU들을 생성하기 위해 상기 직사각형 크로마 PU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 적용되는 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 루마 CU에 대한 예측 프로세스와 연관된 예측 파티션 모드가 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N 또는 nRx2N에 대응할 때, 상기 변환 프로세스는 레벨-0 루마 TU들이 더 작은 레벨-1 루마 TU들로 분할되게 하고, 상기 레벨-0 루마 TU들은 상기 예측 파티션 모드를 이용하여 상기 루마 CU에 대한 예측 프로세스에 의해 생성된 루마 PU들과 연관된 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 2NxN, 2NxnU, 또는 2NxnD에 대응할 때, 레벨-1 루마 TU 크기는 2Nx(N/2)이고, 레벨-1 크로마 TU 크기는 NxN인 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 레벨-1 루마 TU는 크기 Nx(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 루마 TU들로 분할되고, 상기 레벨-1 크로마 TU는 크기 (N/2)x(N/2) 또는 Nx(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 크로마 TU들로 분할되는 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 Nx2N, nLx2N 또는 nRx2N에 대응할 때, 상기 레벨-1 루마 TU 크기는 2Nx(N/2)이고, 레벨-1 크로마 TU 크기는 NxN인 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 레벨-1 루마 TU는 크기 (N/4)xN을 갖는 4개의 레벨-2 루마 TU들로 분할되고, 상기 레벨-1 크로마 TU는 크기 (N/4)xN을 갖는 4개의 레벨-2 크로마 TU들로 분할되는 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 2NxnU 또는 2NxnD에 대응할 때, 상기 변환 프로세스는 레벨-0 루마 TU들이 크기 2Nx(N/2)를 갖는 레벨-1 루마 TU들로 분할하게 하고, 레벨-0 크로마 TU들이 크기 Nx(N/4)를 갖는 레벨-1 크로마 TU들로 분할되게 하며, 상기 레벨-0 루마 TU들은 상기 예측 파티션 모드를 이용하여 상기 루마 CU에 대한 상기 예측 프로세스에 의해 생성되는 루마 PU들과 연관된 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 레벨-1 루마 TU는 크기 Nx(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 루마 TU들로 분할되고, 상기 레벨-1 크로마 TU는 크기 (N/2)x(N/8) 또는 (N/4)x(N/4)를 갖는 4개의 레벨-2 크로마 TU들로 분할되는 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 루마 CU에 대한 예측 파티션 모드가 nLx2N 또는 nRx2N에 대응할 때, 상기 변환 프로세스는 레벨-0 루마 TU들이 크기 (N/2)x2N을 갖는 레벨-1 루마 TU들로 분할되게 하고, 레벨-0 크로마 TU들이 크기 (N/4)xN을 갖는 레벨-1 크로마 TU들로 분할되게 하며, 상기 레벨-0 루마 TU들은 상기 예측 파티션 모드를 이용하여 상기 루마 CU에 대한 상기 예측 프로세스에 의해 생성된 루마 PU들과 연관된 것인, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
  19. 비디오 코딩 시스템에서 비디오 데이터를 프로세싱하는 장치에 있어서,
    상기 비디오 데이터는 YUV422 또는 YUV444 크로마 서브-샘플링 패턴을 이용하며,
    상기 장치는,
    크기 2Nx2N(상기 N은 양의 정수임)을 갖는 루마 CU(코딩 유닛)와 연관된 비디오 데이터를 수신하기 위한 수단;
    크기 Nx2N 또는 2Nx2N을 갖는 크로마 CU와 연관된 상기 비디오 데이터를 수신하기 위한 수단 - 상기 크로마 CU는 상기 루마 CU와 연관된 동일 픽셀 영역에 대응함 -;
    상기 루마 CU와 연관된 비디오 데이터에 예측 프로세스를 적용함으로써 상기 루마 CU에 대응하는 루마 잔여물 데이터를 생성하기 위한 수단;
    상기 크로마 CU와 연관된 상기 비디오 데이터에 상기 예측 프로세스를 적용함으로써 상기 크로마 CU에 대응하는 크로마 잔여물 데이터를 생성하기 위한 수단;
    하나 이상의 루마 TU들(변환 유닛들)을 형성하기 위해 상기 루마 CU에 대응하는 상기 루마 잔여물 데이터에 변환 프로세스를 적용하기 위한 수단;
    하나 이상의 크로마 TU들을 형성하기 위해 상기 크로마 CU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 변환 프로세스를 적용하기 위한 수단 - 상기 변환 프로세스는 상기 예측 프로세스와 연관된 예측 모드 또는 예측 블록 크기에 독립적이며, 상기 크로마 TU는 정사각형 형상을 갖는 것으로 제약됨 -;
    각각의 루마 TU에 대응하는 상기 루마 잔여물 데이터에 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 루마 TU에 대한 루마 변환 계수들을 생성하기 위한 수단; 및
    각각의 크로마 TU에 대응하는 상기 크로마 잔여물 데이터에 상기 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 크로마 TU에 대한 크로마 변환 계수들을 생성하기 위한 수단을
    포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 장치.
  20. 비디오 디코더에서 비디오 데이터의 블록을 프로세싱하는 방법에 있어서,
    상기 비디오 데이터는 YUV422 또는 YUV444 크로마 서브-샘플링 패턴을 이용하며,
    상기 방법은,
    크기 2Nx2N(상기 N은 양의 정수임)을 갖는 루마 CU(코딩 유닛)와 연관된 각각의 루마 TU(변환 유닛)의 루마 변환 계수들을 수신하는 단계;
    크기 Nx2N 또는 2Nx2N을 갖는 크로마 CU와 연관된 각각의 크로마 TU의 크로마 변환 계수들을 수신하는 단계 - 상기 크로마 CU는 상기 루마 CU와 연관된 동일 픽셀 영역에 대응함 -;
    각각의 루마 TU의 루마 변환 계수들에 역(inverse) 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 루마 TU에 대한 루마 잔여물 블록을 생성하는 단계 - 모든 루마 TU들은 정사각형임 -;
    각각의 크로마 TU의 크로마 변한 계수들에 역 2차원 변환을 적용함으로써 각각의 크로마 TU에 대한 크로마 잔여물 블록을 생성하는 단계 - 모든 크로마 TU들은 정사각형임 -;
    상기 크로마 CU와 연관된 상기 크로마 TU들의 상기 크로마 잔여물 블록들로부터 상기 크로마 CU와 연관된 상기 크로마 잔여물 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 크로마 CU와 연관된 상기 비디오 데이터를 재구성하도록 상기 크로마 CU와 연관된 상기 크로마 잔여물 블록에 예측 프로세스를 적용하는 단계를
    포함하고,
    상기 크로마 CU와 연관된 상기 크로마 TU들의 크기들은 상기 예측 프로세스와 연관된 예측 모드 및 예측 블록 크기에 독립적인 것인, 비디오 데이터의 블록을 프로세싱하는 방법.
KR1020147028901A 2012-04-12 2013-04-12 크로마 서브샘플링 포맷들의 블록 파티션을 위한 방법 및 장치 KR101749297B1 (ko)

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