KR20160017045A - 리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어 - Google Patents

Abstract

소정의 양태들에 따라 비디오 정보를 코딩하기 위한 장치는 메모리 및 프로세서를 포함한다. 메모리 유닛은 비디오 정보를 저장하도록 구성된다. 프로세서는, 레퍼런스 계층 비디오 정보를 획득하고; 중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하고; 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하며; 그리고 제 2 디멘션에서 제약된 중간 출력을 업샘플링하도록 구성되고, 제 2 디멘션은 제 1 디멘션에 직교이다.

Description

리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어{DYNAMIC RANGE CONTROL OF INTERMEDIATE DATA IN RESAMPLING PROCESS}

본 개시물은 비디오 코딩 및 압축의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 개시물은 스케일러블 고효율 비디오 코딩 (HEVC)(SHVC) 라고도 또한 지칭되는 HEVC 를 위한 스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 뿐만 아니라 어드밴스드 비디오 코딩 (AVC) 을 위한 SVC 를 포함하는, SVC 와 관련된다. 또한, 본 개시물은 MV-HEVC 및 3D-HEVC 로서 지칭되는, HEVC 의 멀티뷰 확장과 같은, 3D 비디오 코딩과 관련된다. 다양한 실시형태들은 리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 시스템들 및 방법들과 관련된다.

디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 직접 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대정보 단말기 (PDA) 들, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, 테블릿 컴퓨터들, e-북 리더들, 디지털 카메라들, 디지털 리코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 소위 "스마트 폰들", 원격 화상회의 디바이스들, 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함하는, 매우 다양한 디바이스들에 통합될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 현재 개발 중인 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, 파트 10, 어드밴스드 비디오 코딩 (AVC), 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준에 의해 정의된 표준들, 및 이러한 표준들의 확장판들에 기재된 것과 같은 비디오 코딩 기법들을 구현한다. 비디오 디바이스들은 그러한 비디오 코딩 기법들을 구현하는 것에 의해 디지털 비디오 정보를 보다 효율적으로 송신, 수신, 인코딩, 디코딩 및/또는 저장할 수도 있다.

비디오 코딩 기법들은 공간적 (인트라-픽처) 예측 및/또는 시간적 (인터-픽처) 예측을 포함하여 비디오 시퀀스들에 내재하는 리던던시를 감소 또는 제거한다. 블록 기반 비디오 코딩에 대해, 비디오 슬라이스 (예를 들어, 비디오 프레임 또는 비디오 프레임의 일부) 는 비디오 블록들로 파티셔닝될 수도 있는데, 이는 또한 트리블록들, 코딩 유닛(CU)들 및/또는 코딩 노드들로서 지칭될 수도 있다. 픽처의 인트라-코딩된 (I) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽처에서 이웃 블록들의 레퍼런스 샘플들에 관한 공간적 예측을 사용하여 인코딩된다. 픽처의 인터-코딩된 (P 또는 B) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽처에서 이웃 블록들의 레퍼런스 샘플들에 관한 공간적 예측 또는 다른 레퍼런스 픽처들에서 레퍼런스 샘플들에 관한 시간적 예측을 사용할 수도 있다. 픽처들은 프레임들로서 지칭될 수도 있고, 레퍼런스 픽처들은 레퍼런스 프레임들로서 지칭될 수도 있다.

공간적 또는 시간적 예측은 코딩되는 블록에 대한 예측 블록을 야기한다. 잔차 데이터는 코딩될 원래 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타낸다. 인터 코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 레퍼런스 샘플들의 블록들, 및 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 표시하는 잔차 데이터를 가리키는 모션 벡터에 따라 인코딩된다. 인트라 코딩된 블록은 인트라 코딩 모드 및 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 추가 압축을 위해, 잔차 데이터가 픽셀 도메인에서 변환 도메인으로 변환되어, 잔차 변환 계수들을 발생할 수도 있는데, 이 잔차 변환 계수들은 그 후 양자화될 수도 있다. 초기에 2 차원 어레이로 배열된 양자화된 변환 계수들은, 변환 계수들의 1 차원 벡터를 생성하기 위해 스캐닝될 수도 있고, 한층 더한 압축을 달성하기 위해 엔트로피 코딩이 적용될 수도 있다.

일반적으로, 본 개시물은 스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 와 관련된 기법들을 기재한다. 하기에 기재되는 다양한 기법들은 리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 방법들 및 디바이스들을 제공하고 기술한다.

소정의 양태들에 따라 비디오 정보를 코딩하기 위한 장치는 메모리 및 프로세서를 포함한다. 메모리 유닛은 비디오 정보를 저장하도록 구성된다. 프로세서는, 레퍼런스 계층 비디오 정보를 획득하고; 중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하고; 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하며; 그리고 제 2 디멘션에서 제약된 중간 출력을 업샘플링하도록 구성되며, 제 2 디멘션은 제 1 디멘션에 직교이다.

하나 이상의 예들의 상세들은 첨부 도면들 및 하기의 설명에서 기술되며, 이는 본 명세서에 기재된 발명의 개념들의 전체 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 다른 피처들, 오브젝트들 및 이점들은 설명 및 도면들로부터 그리고 청구항들로부터 명백해질 것이다.

도면들 전체에 걸쳐, 참조 번호들은 참조된 엘리먼트들 사이의 대응을 표시하기 위해 재사용될 수도 있다. 도면들은 본 명세서에 기재된 예시의 실시형태들을 도시하기 위해 제공되며 본 개시물의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1 은 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 이용할 수도 있는 일 예의 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 2a 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 2b 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 3a 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 3b 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 4 는 본 개시물의 양태들에 따라, 리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 일 예의 방법을 도시하는 플로우 챠트이다.
도 5 는 리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 다른 예의 방법을 도시하는 플로우 챠트이다.

본 개시물에 기재된 기법들은 일반적으로 스케일러블 비디오 코딩 (SHVC, SVC) 및 멀티뷰/3D 비디오 코딩 (예를 들어, 멀티뷰 코딩 플러스 깊이, MVC + D) 와 관련된다. 예를 들어, 기법들은 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 스케일러블 비디오 코딩 (SVC, 때때로 SHVC 로서 지칭됨) 확장과 관련되며, 이들과 함께 또는 이들 내에서 사용될 수도 있다. SHVC, SVC 확장에서, 비디오 정보의 다중 계층들이 있을 수 있다. 비디오 정보의 최하위 레벨에서의 계층은 베이스 계층 (BL) 또는 레퍼런스 계층 (RL) 로서 작용할 수도 있고, 비디오 정보의 가장 상부에서의 계층 (또는 최상위 계층) 은 인핸스드 계층 (EL) 로서 작용할 수도 있다. "인핸스드 계층" 은 때때로 "인핸스먼트 계층" 으로서 지칭되고, 이러한 용어들은 상호 교환가능하게 사용될 수도 있다. 베이스 계층은 때때로 "레퍼런스 계층" 으로서 지칭되고, 이들 용어들도 또한 상호 교환가능하게 사용될 수도 있다. 베이스 계층과 상부 계층 중간의 모든 계층들은 부가 EL들 및/또는 레퍼런스 계층들로서 작용할 수도 있다. 예를 들어, 주어진 계층은 베이스 계층 또는 임의의 개재 인핸스먼트 계층과 같은, 주어진 계층 아래의 (예를 들어, 선행하는) 계층에 대한 EL 일 수도 있다. 또한, 주어진 계층은 또한 주어진 계층 위의 (예를 들어, 후속하는) 하나 이상의 인핸스먼트 계층(들) 에 대한 RL 로서 작용할 수도 있다. 베이스 계층 (예를 들어, "1" 로 설정되거나 "1" 과 동등한 계층 식별 (ID) 를 갖는, 최하위 계층) 과 상부 계층 (또는 최상위 계층) 중간의 임의의 계층은 주어진 계층 보다 더 높은 계층에 의해 계층간 예측을 위한 레퍼런스로서 사용될 수도 있으며 계층간 예측에 대한 레퍼런스로서 주어진 계층보다 낮은 계층을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 주어진 계층은 계층간 예측을 위한 레퍼런스로서 주어진 계층보다 낮은 계층을 사용하여 결정될 수도 있다.

간략화를 위해, 예들은 단지 2 개의 계층들: BL 및 EL 에 관하여 제시되지만, 하기에 기재되는 아이디어들 및 실시형태들은 또한 다중 계층들을 갖는 경우들에도 적용가능하다는 것을 잘 이해해야 한다. 부가적으로, 설명을 용이하게 하기 위해, 용어들 "프레임들" 또는 "블록들" 이 종종 사용된다. 하지만, 이들 용어들은 제한하려는 것으로 의미되지 않는다. 예를 들어, 하기에 기재되는 기법들은 픽셀들, 블록들 (예를 들어, CU, PU, TU, 매크로블록들 등), 슬라이스들, 프레임들, 픽처 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 다양한 비디오 유닛들 중 어느 것과 함께 사용될 수 있다.

비디오 코딩

비디오 코딩 표준들은 그 스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 및 멀티뷰 비디오 코딩 (MVC) 및 멀티뷰 코딩 플러스 깊이 (MVC+D) 확장들을 포함하는 TU-T H.261, ISO/IEC MPEG-1 비쥬얼, ITU-T H.262 또는 ISO/IEC MPEG-2 비주얼, ITU-T H.263, ISO/IEC MPEG-4 비쥬얼 및 ITU-T H.264 (또한 ISO/IEC MPEG-4 AVC 로서 알려짐) 를 포함한다. HEVC WD10 로서 지칭되는 최근 HEVC 드래프트 사양은 이하 http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v34.zip. 로부터 입수가능하다. HEVC 에 대한 멀티뷰 확장, MV-HEVC 는 또한 JCT-3V 에 의해 개발되고 있다. MV-HEVC WD3 의 최신 워킹 드래프트 (WD) 는 이하 http://phenix.it-sudparis.eu/jct2/doc_end_user/documents/3_Geneva/wg11/JCT3V-C1004-v4.zip 로부터 입수가능하다. SHVC 라 명명된 HEVC 에 대한 스케일러블 확장은 JCT-VC 에 의해 또한 개발되고 있다. SHVC WD1 으로서 지칭되는 SHVC 의 최신 워킹 드래프트 (WD) 는 이하 http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1008-v1.zip 로부터 입수가능하다.

SVC 및 SHVC 에서, 비디오 정보는 다중 계층들로서 제공될 수도 있다. 가장 하부 레벨에서의 계층은 베이스 계층 (BL) 로서 작용할 수 있고 가장 상부 레벨에서의 계층은 인핸스먼트 계층 (EL) 으로서 작용할 수 있다. 상부와 하부 계층들 사이의 모든 계층들은 인핸스먼트 계층들 및 레퍼런스 계층들의 양자 모두로서 작용할 수도 있다. 예를 들어, 중간에서의 계층은 그 아래에 있는 계층들에 대한 EL 일 수 있고, 동시에 그 위에 있는 계층들에 대한 RL 일 수도 있다. 설명의 간략화를 위해, 하기에서 기재되는 기법들을 예시하는데 있어서, 2 개의 계층들, BL 및 EL 이 있다고 가정할 수 있다. 하지만, 본 명세서에 기재된 모든 기법들은 또한 다중 (2 보다 많은) 계층들을 갖는 경우들에 적용가능하다.

스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 은 품질 (또한 신호 대 노이즈 (SNR) 로서도 또한 지칭됨) 스케일러빌리티, 공간 스케일러빌리티 및/또는 시간 스케일러빌리티를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 레퍼런스 계층 (예를 들어, 베이스 계층) 은 제 1 품질 레벨에서 비디오를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함하고, 인핸스먼트 계층은 레퍼런스 계층에 대한 부가 비디오 정보를 포함하여 레퍼런스 계층 및 인핸스먼트 계층이 함께 제 1 레벨보다 높은 제 2 품질 레벨 (예를 들어, 적은 노이즈, 큰 해상도, 우수한 프레임 레이트 등) 에서 비디오를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함한다. 인핸스드 계층은 베이스 계층과 상이한 공간 해상도를 가질 수도 있다. 예를 들어, EL 과 BL 사이의 공간 어스팩트 비는 1.0, 1.5, 2.0 또는 다른 상이한 비들일 수 있다. 즉, EL 의 공간 어스팩트 비는 BL 의 공간 어스팩트 비의 1.0, 1.5, 또는 2.0 배와 동등할 수도 있다. 일부 예들에서, EL 의 스케일링 팩터는 BL 보다 더 클 수도 있다. 예를 들어, EL 에서의 픽처들의 사이즈는 BL 에서의 픽처들의 사이즈보다 더 클 수도 있다. 이러한 식으로, 한정은 아니지만, EL 의 공간 해상도가 BL 의 공간 해상도보다 더 큰 것이 가능할 수도 있다.

(위에서 논의된 바와 같이) H.264 에 대한 SVC 확장 또는 H.265 에 대한 SHVC 확장을 지칭하는, SVC 에서, 현재 블록의 예측은 SVC 에 대해 제공되는 상이한 계층들을 사용하여 수행될 수도 있다. 그러한 예측은 층간 예측으로서 지칭될 수도 있다. 계층간 예측 방법들은 계층간 리던던시를 감소시키기 위해서 SVC 에서 이용될 수도 있다. 계층간 예측의 일부 예들은 계층간 인트라 예측, 계층간 모션 예측, 및 계층간 잔차 예측을 포함할 수도 있다. 계층간 인트라 예측은 인핸스먼트 계층에서 현재 블록을 예측하기 위해 베이스 계층에서 병치된 블록들의 재구성을 사용한다. 계층간 모션 예측은 인핸스먼트 계층에서 모션을 예측하기 위해 베이스 계층의 모션 정보 (모션 벡터들을 포함) 를 사용한다. 계층간 잔차 예측들은 인핸스먼트 계층의 잔차를 예측하기 위해 베이스 계층의 잔차를 사용한다.

개요

SHVC 에서, 레퍼런스 계층 픽처는, 예를 들어 인핸스먼트 계층에서 계층간 예측을 위해, 리샘플링될 필요가 있을 수도 있다. 리샘플링은 레퍼런스 계층 픽처로부터 루마 샘플들에 리샘플링 필터를 적용하는 것에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, n-탭 필터가 적용될 수 있다. 리샘플링 프로세스는 2 차원 리샘플링을 위해 2 단계로 발생할 수 있다. 먼저, 수평 리샘플링이 수행될 수 있고, 그 후 수직 리샘플링이 수행될 수 있다. 예를 들어, 수직 리샘플링은 수평 리샘플링 프로세스로부터 출력되는 비디오 정보 상에서 수행될 수 있다. 리샘플링 필터는 입력으로서 루마 샘플들을 수신할 수 있고, 수평 리샘플링 프로세스는 입력 루마 샘플들에 기초하여 중간 출력을 생성할 수 있다. 중간 출력은 그 후 수직 리샘플링 단계를 위한 입력으로서 사용될 수 있다. 일부 상황들에서, 수평 리샘플링 프로세스는 중간 출력이 입력 루마 샘플들보다 많은 비트들을 갖도록 (예를 들어, 더 큰 비트 깊이를 갖도록) 입력 루마 샘플들에 부가 비트들을 부가할 수도 있다. 부가 비트들은 데이터 범위를 아주 크게 할 수 있고, 수직 리샘플링 단계의 계산 복잡성에 상당한 영향을 미칠 수도 있다. 예를 들어, 중간 데이터에 대한 버퍼가 데이터 범위가 더 높아지게 되는 것에 비례해서 증가될 수도 있다. 또한, 보간 프로세스의 복잡성, 특히 승산 연산은, 입력 데이터의 비트 깊이에 크게 의존할 수 있다. 부가적으로, 소정의 미리 결정된 최대치 미만인 깊이 깊이를 갖는 입력들을 필요로 하는 소정의 계산 명령 세트가 있다. 예를 들어, 소정의 16 비트 명령 세트들은 단지 16 비트들을 갖는 (예를 들어, 16 비트 비트 깊이를 갖는) 이력들 상에서만 사용될 수도 있다. 따라서, 멀티 스테이지 리샘플링 프로세스의 제 1 스테이지의 중간 출력의 비트 깊이를 제약 (예를 들어, 감소 또는 제한) 하는 것이 이롭게 된다.

이러한 이슈 및 다른 이슈들을 해결하기 위해서, 본 개시물에 기재된 기법들은 초기 리샘플링 프로세스 (예를 들어, 수평 리샘플링) 으로부터의 중간 출력의 비트 깊이를 특정된 수의 비트들로 제약할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 비트 깊이를 특정된 수의 비트들로 제약하는 것은 소정 수의 비트들 만큼 중간 출력을 우측 시프트 (예를 들어, 우측 시프트 동작 "≫" 을 적용) 하는 것에 의해 달성될 수 있다. 중간 출력을 우측 시프트하기 위한 비트들의 수는 리샘플링 필터로 입력되는 입력 루마 샘플들의 비트 깊이에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 중간 출력은 16 비트들로 제약될 수 있고, 중간 출력을 우측 시프트하기 위한 비트들의 수는 입력 루마 샘플들의 비트 깊이로부터 8 비트들을 감산하는 것에 의해 계산될 수 있다. 비트들 시프트의 수는 입력 루마 샘플들의 비트들의 수에 기초하여 동적으로 결정될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 초기 리샘플링 프로세스 (예를 들어, 수평 리샘플링) 로부터의 중간 출력에 부가되는 부가 비트들은 데이터 범위를 크게 하며 다음 리샘플링 프로세스 (예를 들어, 수직 리샘플링) 의 계산 복잡성에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 이러한 식으로 중간 출력을 제약하는 것은 이들 이슈들 및/또는 문제들을 완화할 수 있다. 게다가, 이러한 식으로 중간 출력을 제약하는 것은 보다 정확한 결과들을 유도하고 라운딩 에러를 감소시킬 수 있으며, 코딩 디바이스 및 프로세스가 소정의 보다 효율적인 코딩 명령 세트들을 이용하는 것을 허용할 수 있다.

일부 실시형태들에서, 수직 리샘플링 프로세스로부터의 출력은 또한 유사한 방식으로 제약될 수 있다. 소정의 실시형태들에서, 수직 리샘플링 프로세스가 수평 리샘플링 프로세스 이전에 수행될 수 있다. 기법들은 또한 3 차원 코딩에 적용될 수 있다. 예를 들어, x 축에서 리샘플링으로부터의 중간 출력은 미리 결정된 비트 깊이로 제약될 수 있고, y 축에서 리샘플링으로부터의 중간 출력은 또한 미리 결정된 비트 깊이로 제약될 수 있다. 비트들의 수만큼 시프트하는 것은 입력 루마 샘플들의 비트 깊이 및/또는 리샘플링에서 이전 단계로부터의 중간 출력의 비트 깊이에 기초할 수 있다. 일반적으로, 레퍼런스 계층 픽처는 일반적으로 업샘플링되지만, 일부 실시형태들에서, 인핸스먼트 계층 픽처가 다운샘플링될 수도 있다.

신규 시스템들, 장치들 및 방법들의 다양한 양태들은 이하 첨부 도면들을 참조하여 더 충분히 설명된다. 하지만, 본 개시물은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고 본 개시물 전체에 걸쳐 제시되는 임의의 특정 구조 또는 기능에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이들 양태들은 본 개시물이 철저하고 완전하게 되도록, 그리고 당업자에 본 개시물의 범위를 충분히 전달하게 되도록 제공된다. 본 명세서에서의 교시들에 기초하여 당업자는 본 개시물의 범위가, 독립적으로 구현되든, 또는 발명의 임의의 다른 양태와 결합되는, 본 명세서에 개시된 신규 시스템들, 장치들, 및 방법들의 임의의 양태들을 커버하는 것으로 의도되는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 임의의 수의 양태들을 사용하여 장치가 구현될 수도 있고 또는 방법이 실시될 수도 있다. 부가적으로, 발명의 범위는 본 명세서에 기술된 발명의 다양한 양태들 이외의 또는 양태들에 부가하여 다른 구조, 기능 또는 구조 및 기능을 사용하여 실시되는 그러한 장치 또는 방법을 커버하는 것으로 의도된다. 본 개시물에 개시된 임의의 양태는 청구항의 하나 이상의 엘리먼트들에 의해 실시될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

특정 양태들이 본 명세서에 기재되지만, 이들 양태들의 많은 변형들 및 치환들은 개시물의 범위 내에 포함된다. 선호되는 양태들의 일부 이익들 및 이점들이 언급되지만, 개시물의 범위는 특정 이익들, 사용들, 또는 오브젝트들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 개시물의 양태들은 상이한 무선 기술들, 시스템 구성들, 네트워크들 및 통신 프로토콜들에 넓게 적용가능한 것으로 의도되며, 그 일부는 선호된 양태들의 다음의 기재에서 그리고 도면들에서 예로써 예시된다. 상세한 설명 및 도면들은 단지 한정 보다는 개시물의 예시이며, 개시물의 범위는 첨부된 청구항들 및 그 등가물에 의해 정의된다.

비디오 코딩 시스템

도 1 은 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 이용할 수 있는 일 예의 비디오 코딩 시스템 (10) 을 도시하는 블록 다이어그램이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "비디오 코더" 는 일반적으로 비디오 인코더들 및 비디오 디코더들 양자 모두를 지칭한다. 본 개시물에서, 용어들 "비디오 코딩" 또는 "코딩" 은 일반적으로 비디오 인코딩 및 비디오 디코딩을 지칭한다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 비디오 코딩 시스템 (10) 은 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 는 인코딩된 비디오 데이터를 생성한다. 목적지 디바이스 (14) 는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 다른 통신 채널을 포함할 수도 있는, 통신 채널 (16) 을 통해 목적지 디바이스 (14) 에 비디오 데이터를 제공할 수 있다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는, 데스크탑 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩탑) 컴퓨터들, 테블릿 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 이른바 "스마트" 폰들과 같은 전화 핸드셋들, 이른바 "스마트" 패드들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 자동차용 컴퓨터, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함하는 광범위한 범위의 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 무선 통신을 위해 구비될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 통신 채널 (16) 을 통해 수신할 수도 있다. 통신 채널 (16) 은 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (12) 에서 목적지 디바이스 (14) 로 이동시킬 수 있는 매체 또는 디바이스의 임의의 유형을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 통신 채널 (16) 은 소스 디바이스 (12) 가 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 실시간으로 직접 송신하게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조될 수도 있고, 목적지 디바이스 (14) 로 송신될 수도 있다. 통신 매체는 무선 또는 유선 통신 매체, 예컨대 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 송신 라인들을 포함할 수도 있다. 통신 매체는 패킷 기반 네트워크, 예컨대 근거리 통신망 (local area network), 광역 통신망 (wide-area network), 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (12) 에서 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 다른 장비를 포함할 수도 있다.

일부 실시형태들에서, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스 (22) 에서 저장 디바이스로 출력될 수도 있다. 그러한 예들에서, 채널 (16) 은 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 대응할 수도 있다. 예를 들어, 목적지 디바이스 (14) 는 디스크 액세스 또는 카드 액세스를 통해 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 액세스할 수도 있다. 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스 (28) 에 의해 컴퓨터 판독가능 저장 매체로부터 액세스될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 하드 드라이브, 블루레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리와 같은 임의의 다양한 분산된 또는 국부적으로 액세스된 데이터 저장 매체, 또는 비디오 데이터를 저장하는 다른 디지털 저장 매체를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 소스 디바이스 (12) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오를 저장할 수도 있는 다른 중간 저장 디바이스 또는 파일 서버에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 컴퓨터 판독가능 저장 매체로부터의 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 로 송신할 수 있는 타입의 서버일 수도 있다. 예시의 파일 서버들은 (예를 들어, 웹사이트용의) 웹 서버, FTP 서버, NAS (network attached storage) 디바이스들, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 인터넷 접속을 포함하는 임의의 표준 데이터 접속을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버 상에 저장된 인코딩된 비디오 데이터를 액세스하는데 적합한 무선 채널 (예를 들어, 와이파이 접속), 유선 접속 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 양자의 조합일 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 어플리케이션들 또는 설정들에 부가하여 어플리케이션들 또는 설정들을 적용할 수 있다. 기법들은 다양한 멀티미디어 어플리케이션들, 예컨대, 공중 (over-the-air) 텔레비전 방송들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 인터넷 스트리밍 비디오 송신들, 예컨대 DASH (dynamic adaptive streaming over HTTP), 데이터 저장 매체 상에서 인코딩되는 디지털 비디오, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 어플리케이션들 중의 지원에서 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 시스템 (10) 은, 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 비디오 텔레포니와 같은 어플리케이션들을 지원하기 위해 일방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 1 에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20), 및 출력 인터페이스 (22) 를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 입력 인터페이스 (28), 비디오 디코더 (30) 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 의 비디오 인코더 (20) 는 다중 표준들 도는 표준 확장들에 따르는 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림을 코딩하기 위한 기법들을 적용하도록 구성될 수도 있다. 다른 실시형태들에 있어서, 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 다른 컴포넌트들 또는 배열들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스 (12) 는 외부 카메라와 같은 외부 비디오 소스 (18) 로부터 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 마찬가지로, 목적지 디바이스 (14) 는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함하기 보다는, 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이스할 수도 있다.

소스 디바이스 (12) 의 비디오 소스 (18) 는 비디오 캡처 디바이스, 예컨대 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 및/또는 비디오 컨텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스를 포함할 수도 있다. 비디오 소스 (18) 는 소스 비디오 또는 라이브 비디오, 아카이브된 비디오, 및 컴퓨터 생성된 비디오로서 컴퓨터 그래픽스 기반 데이터를 생성할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 캡처된, 프리 캡처된, 또는 컴퓨터 생성된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 비디오 정보는 위에서 논의된 바와 같이 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수도 있는 통신 채널 (16) 로 출력 인터페이스 (22) 에 의해 출력될 수도 있다.

컴퓨터 판독가능 저장 매체는 일시적 매체들, 예컨대 무선 브로드캐스트 또는 유선 네트워크 송신, 또는 저장 매체들 (즉, 비일시적 저장 매체들), 예컨대 하드 디스크, 플래시 드라이브, 컴팩 디스크, 디지털 비디오 디스크, 블루-레이 디스크, 또는 다른 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함할 수도 있다. 네트워크 서버 (미도시) 는 소스 디바이스 (12) 로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 인코딩된 비디오 데이터를 예를 들어 네트워크 송신을 통해 목적지 디바이스 (14) 에 제공할 수도 있다. 매체 제작 설비의 컴퓨팅 디바이스, 예컨대 디스크 스탬핑 설비는 소스 디바이스 (12) 로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 디스크를 제작할 수도 있다. 이에 따라, 통신 채널 (16) 은 다양한 형태들의 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함하도록 이해될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 의 입력 인터페이스 (28) 는 통신 채널 (16) 로부터 정보를 수신할 수 있다. 통신 채널 (16) 의 정보는, 비디오 디코더 (30) 에 의해 사용될 수 있고, 블록들 및 다른 코딩된 유닛들, 예를 들어 GOP들의 프로세싱 및/또는 특성들을 기재하는 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비디오 인코더 (20) 에 의해 정의된 신택스 정보를 포함할 수도 있다. 디스플레이 디바이스 (32) 는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하고, 캐소드 레이 튜브 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 디스플레이의 다른 유형과 같은 다양한 디스플레이 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 비디오 코딩 표준, 예컨대 현재 개발 중인 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HM) 을 따를 수도 있다. 대안으로, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는, 다르게는 MPEG-4, 파트 10, 어드밴스드 비디오 코딩 (AVCD) 으로도 지칭되는 ITU-T H.264 표준과 같은 다른 사설 표준 또는 산업 표준, 또는 그러한 표준들의 확장판들에 따라 동작할 수도 있다. 하지만, 본 개시물의 기법들은 임의의 특정 코딩 표준에 제한되지 않는다. 비디오 코딩 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다. 도 1 에 도시되지 않았지만, 일부 양태들에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 공통 데이터 스트림 또는 별도의 데이터 스트림들에서 오디오 및 비디오 양자의 인코딩을 핸들링하기 위해, 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능하다면, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 과 같은 다른 프로토콜들에 따를 수도 있다.

도 1 은 단지 일 예일 뿐이고, 본 개시물의 기법들은 인코딩 및 디코딩 디바이스들 간 임의의 데이터 통신을 반드시 포함하지 않는 비디오 코딩 설정들 (예를 들어, 비디오 인코딩 또는 비디오 디코딩) 에 적용할 수도 있다. 다른 예들에서, 데이터는 로컬 메모리로부터 취출될 수 있고, 네트워크 등을 통해 스트리밍될 수 있다. 인코딩 디바이스는 메모리를 인코딩하고 메모리에 저장할 수도 있고, 및/또는 디코딩 디바이스는 데이터를 메모리로부터 취출하고 디코딩할 수도 있다. 많은 예들에서, 인코딩 및 디코딩은 서로 통신하지 않지만, 단순히 데이터를 메모리에 인코딩하고 및/또는 메모리로부터 데이터를 취출하고 디코딩하는 디바이스들에 의해 수행된다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 임의의 다양한 적합한 인코더 회로부, 예컨대 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 주문형 집적 회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합들로서 구현될 수도 있다. 기법이 부분적으로 소프트웨어로 구현될 때, 디바이스는 그 소프트웨어에 대한 명령들을 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장할 수도 있고, 본 개시물의 기법들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 하드웨어에서 그 명령들을 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 의 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있고, 이들 중 어느 하나는 결합된 인코더/디코더 (CODEC) 의 부분으로서 각각의 디바이스에 통합될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및/또는 비디오 디코더 (30) 를 포함하는 디바이스는 집적 회로, 마이크로프로세서, 및/또는 무선 통신 디바이스, 예컨대 셀룰러 전화기를 포함할 수도 있다.

JCT-VC는 HEVC 표준 및 그 확장의 개발에 착수하고 있고 버전 1 이 마무리되고 있다. HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HM) 로서 지칭된 비디오 코딩 디바이스의 진화 모델에 기초한다. HM 은, 예를 들어, ITU-T H.264/AVC 에 따른 기존 디바이스들에 관하여 비디오 코딩 디바이스들의 몇몇 부가적인 능력들을 가정한다. 예를 들어, H.264 가 9 개의 인트라 예측 인코딩 모드들을 제공하는데 반해, HM 은 33 개만큼 많은 인트라 예측 인코딩 모드들을 제공할 수도 있다.

일반적으로, HM 의 작업 모델은 비디오 프레임 또는 픽처가 루마 (luma) 및 크로마 (chroma) 샘플들을 포함하는 최대 코딩 유닛들 (LCU) 또는 트리블록들의 시퀀스로 분할될 수도 있다. 비트스트림 내의 신택스 데이터는, 픽셀들의 수에 관한 최대 코딩 유닛인 LCU 의 사이즈를 정의할 수도 있다. 슬라이스는 코딩 순서에서 다수의 연속적인 트리블록들을 포함한다. 비디오 프레임 또는 픽처는 하나 이상의 슬라이스들로 파티셔닝될 수도 있다. 각각의 트리블록은 쿼드트리에 따라 코딩 유닛 (CU) 들로 스플릿될 수도 있다. 일반적으로, 쿼드트리 데이터 블록은 CU 당 하나의 노드를 포함하고 루트 노드는 트리블록에 대응한다. CU 가 4 개의 서브 CU들로 스플릿되는 경우, CU 에 대응하는 노드는 4 개의 리프 노드들을 포함하며, 그 각각은 서브 CU들 중 하나에 대응한다.

쿼드트리 데이터 구조의 각각의 노드는 대응 CU 에 대한 신택스 데이터를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리에서의 노드는 노드에 대응하는 CU 가 서브 CU들로 스플릿되는지 여부를 표시하는 스플릿 플래그를 포함할 수도 있다. CU 에 대한 신택스 엘리먼트들은 회귀적으로 정의될 수도 있고, CU 가 서브 CU들로 스플릿되는지 여부에 의존할 수도 있다. CU 가 추가로 스플릿되지 않는 경우, 리프 CU 로서 지칭된다. 본 개시물에 있어서, 리프 CU 의 4 개의 서브 CU들은 또한 원래의 리프 CU 의 명시적인 스플릿이 없는 경우에도 리프 CU들로서 지칭될 것이다. 예를 들어, 16x16 사이즈에서의 CU 가 추가로 스플릿되지 않는 경우, 4 개의 8x8 서브 CU들은 또한 16x16 CU 가 전혀 스플릿되지 않았더라도 리프 CU들로서 지칭될 것이다.

CU 가 사이즈 구별이 없는 것을 제외하고, CU 는 H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 예를 들어, 트리블록은 4 개의 자식 노드들 (또한 서브 CU들로서 지칭됨) 로 스플릿될 수도 있고, 결국 각각의 자식 노드는 부모 노드일 수도 있고 또 다른 4 개의 자식 노드들로 스플릿될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드로서 지칭되는 최종, 스플릿되지 않은 자식 노드는 또한 리프 CU 로서 지칭되는 코딩 노드를 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관된 신택스 데이터는 최대 CU 깊이로서 지칭되는, 스플릿될 수도 있는 트리블록의 최대 회수를 정의할 수도 있고 또한 코딩 노드들의 최대 사이즈를 정의할 수도 있다. 따라서, 비트스트림은 또한 최소 코딩 유닛 (SCU) 를 정의할 수도 있다. 본 개시물은 HEVC 의 컨택스트에서의 CU, PU, 또는 TU 중 어느 것, 또는 다른 표준들의 컨택스트에서의 유사한 데이터 구조들을 지칭하기 위해 용어 "블록" (예를 들어, H.264/AVC 에서의 매크로블록들 및 그 서브블록들) 을 사용한다.

CU 는 코딩 노드 및 코딩 노드와 연관된 변환 유닛들 (TU들) 및 예측 유닛들 (PU들) 을 포함한다. CU 의 사이즈는 코딩 노드의 사이즈에 대응하고 정사각형 형상이어야 한다. CU 의 사이즈는 8x8 픽셀들에서 최대 64x64 픽셀들 이상의 픽셀들을 갖는 트리블록의 사이즈까지의 범위에 있을 수도 있다. 각각의 CU 는 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는, 예를 들어, CU 를 하나 이상의 PU들로 파티셔닝하는 것을 설명할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은, CU 가 스킵 또는 다이렉트 모드 인코딩되는지, 인트라 예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터 예측 모드 인코딩되는지의 사이에서 상이할 수도 있다. PU들은 비정사각형의 형상으로 파티셔닝될 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는, 예를 들어, CU 를 쿼드트리에 따라 하나 이상의 TU들로 파티셔닝하는 것을 또한 설명할 수도 있다. TU 는 형상이 정사각형 또는 비정사각형 (예를 들어, 직사각형) 일 수 있다.

HEVC 표준은 TU들에 따른 변환들을 허용하는데, 이는 상이한 CU들에 대해 상이할 수도 있다. TU들은 파티셔닝된 LCU 에 대해 정의된 주어진 CU 내에서의 PU들의 사이즈에 기초하여 통상 사이징되지만, 이것이 항상 그 경우는 아닐 수도 있다. TU들은 통상 PU들과 동일한 사이즈이거나 또는 더 작다. 일부 예들에서, CU 에 대응하는 잔차 샘플들은, "잔차 쿼드 트리 (residual quad tree; RQT)" 로서 알려진 쿼드트리 구조를 사용하여 더 작은 유닛들로 세분될 수도 있다. RQT 의 리프 노드들은 변환 유닛들 (TU들) 로 지칭될 수도 있다. TU들과 연관된 픽셀 차이값들은 변환되어 변환 계수들을 생성할 수도 있고, 변환 계수들은 양자화될 수도 있다.

리프 CU 는 하나 이상의 예측 유닛들 (PU들) 을 포함할 수도 있다. 일반적으로, PU 는 대응 CU 의 전부 또는 부분에 대응하는 공간 영역을 나타내고, PU 에 대한 레퍼런스 샘플을 취출하기 위한 데이터를 포함할 수도 있다. 게다가, PU 는 예측 프로세스와 관련된 데이터를 포함한다. 예를 들어, PU 가 인트라 모드 인코딩될 때, PU 에 대한 데이터는, PU 에 대응하는 TU에 대한 인트라 예측 모드를 기술하는 데이터를 포함할 수도 있는, 잔차 쿼드트리 (RQT) 에 포함될 수도 있다. 다른 예로서, PU 가 인터 모드 인코딩될 때, PU 는 PU 에 대한 하나 이상의 모션 벡터들을 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터는, 예를 들어, 모션 벡터의 수평 성분, 모션 벡터의 수직 성분, 모션 벡터에 대한 해상도 (예를 들어, 1/4 픽셀 정밀도 또는 1/8 픽셀 정밀도), 모션 벡터가 가리키는 레퍼런스 픽처, 및/또는 모션 벡터에 대한 레퍼런스 픽처 리스트 (예를 들어, 리스트 0, 리스트 1, 또는 리스트 C) 를 기술할 수도 있다.

하나 이상의 PU들을 갖는 리프 CU 는 하나 보다 많은 변환 유닛들 (TU들) 을 포함할 수도 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 변환 유닛들은, RQT (TU 쿼드트리 구조로서 또한 지칭됨) 를 사용하여 특정될 수도 있다. 예를 들어, 스플릿 플래그는 리프 CU 가 4 개의 변환 유닛들로 스플릿되는지 여부를 표시할 수도 있다. 그 후, 각각의 변환 유닛은 추가 서브 TU들로 더 스플릿될 수도 있다. TU 가 더 스플릿되지 않을 때, 리프 TU 로서 지칭될 수도 있다. 일반적으로, 인트라 코딩에 대하여, 리프 CU 에 속하는 모든 리프 TU들은 동일한 인트라 예측 모드를 공유한다. 즉, 동일한 인트라 예측 모드는 일반적으로 리프 CU 의 모든 TU들에 대해 예측된 값들을 계산하기 위해 적용된다. 인트라 코딩을 위하여, 비디오 인코더는 원래 블록과 TU 에 대응하는 CU 의 부분 사이의 차이로서, 인트라 예측 모드를 사용하여 각각의 리프 TU 에 대한 잔차값을 계산할 수도 있다. TU 는 PU 의 사이즈로 반드시 제한되지 않는다. 따라서, TU들은 PU 보다 크거나 작을 수도 있다. 인트라 코딩을 위해, PU 는 동일한 CU 에 대해 대응 리프 TU 와 병치될 수도 있다. 일부 예들에 있어서, 리프 TU 의 최대 사이즈는 대응 리프 CU 의 사이즈에 대응할 수도 있다.

또한, 리프 CU들의 TU들은 또한 잔차 쿼드트리들 (RQT들) 로서 지칭되는, 각각의 쿼드트리 데이터 구조들과 연관될 수도 있다. 즉, 리프 CU들은 리프 CU 가 어떻게 TU들로 파티셔닝되는지를 표시하는 쿼드트리를 포함할 수도 있다. TU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 리프 CU 에 대응하는 한편, CU 쿼드트리의 루트 노드는 트리블록 (또는 LCU) 에 대응한다. 스플릿되지 않은 RQT 의 TU들은 리프 TU들로서 지칭된다. 일반적으로, 본 개시물은 달리 주시되지 않으면, 리프 CU 및 리프 TU 로 각각 지칭되도록 용어들 CU 및 TU 를 사용한다.

비디오 시퀀스는 통상 일련의 비디오 프레임들 또는 픽처들을 포함한다. 픽처들의 그룹 (GOP) 은 일반적으로 일련의 하나 이상의 비디오 픽처들을 포함한다. GOP 는 GOP 의 헤더, GOP 의 하나 이상의 픽처들의 헤더, 또는 그 외의 곳에, GOP 에 포함된 픽처들의 수를 기술하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 픽처의 각각의 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 기술하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 통상 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 개별 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들 상에서 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정 또는 가변 사이즈들을 가질 수도 있고, 특정 코딩 표준에 따라 사이즈가 상이할 수도 있다.

일 예로서, HM 은 다양한 PU 사이즈들에서의 예측을 지원한다. 특정 CU 의 사이즈가 2Nx2N 이라고 가정하면, HM 은 2Nx2N 또는 NxN 의 PU 사이즈들에서의 인트라 예측, 및 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, 또는 NxN 의 대칭 PU 사이즈들에서의 인터 예측을 지원한다. HM 은 또한 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, 및 nRx2N 의 PU 사이즈들에서 인터 예측에 대한 비대칭 파티셔닝을 지원한다. 비대칭 파티셔닝에서, CU 의 일 방향은 파티셔닝되지 않지만, 다른 방향은 25% 및 75% 로 파티셔닝된다. 25% 파티셔닝에 대응하는 CU 의 부분은 "n" 다음에, "상", "하", "좌", 또는 "우" 의 표시에 의해 표시된다. 따라서, 예를 들어, "2NxnU" 는 상부의 2Nx0.5N PU 와 하부의 2Nx1.5N PU 로 수평적으로 파티셔닝되는 2Nx2N CU 를 지칭한다.

본 개시물에서, "NxN" 및 "N 바이 N", 예컨대 16x16 픽셀들 또는 16 바이 16 픽셀들은 수직 및 수평 치수들의 관점에서 비디오 블록의 픽셀 치수들을 지칭하기 위해 상호 교환적으로 사용될 수도 있다. 일반적으로, 16x16 블록은 수직 방향으로 16 픽셀들 (y=16) 및 수평 방향으로 16 픽셀들 (x=16) 을 가지게 된다. 마찬가지로, NxN 블록은 수직 방향으로 N 픽셀들 및 수평 방향으로 N 픽셀들을 갖는데, 여기서 N 은 음이 아닌 정수값을 나타낸다. 블록에서의 픽셀들은 로우들 및 컬럼들로 배열될 수도 있다. 또한, 블록들은 수평 방향에서의 픽셀들의 수가 수직 방향에서와 반드시 동일할 필요는 없다. 예를 들어, 블록들은 NxM 픽셀들을 포함할 수도 있으며, 여기서 M 은 N 과 반드시 동일하지는 않다.

CU 의 PU들을 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측 코딩 다음에, 비디오 인코더 (20) 는 CU 의 TU들에 대한 잔차 데이터를 계산할 수도 있다. PU들은 공간 도메인 (또한 픽셀 도메인으로서 지칭됨) 에서 예측 픽셀 데이터를 생성하는 방법 또는 모드를 기술하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있고, TU들은 변환, 예를 들어 이산 사인 변환 (DST), 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 잔차 비디오 변환과 개념적으로 유사한 변환의 적용 다음의 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔차 데이터는 인코딩되지 않은 픽처의 픽셀들과 PU들에 대응하는 예측값들 간의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 CU 에 대한 잔차 데이터를 포함하는 TU들을 형성하고, 그 후 TU들을 변환하여 CU 에 대한 변환 계수들을 생성할 수도 있다.

변환 계수들을 생성하기 위한 임의의 변환들 다음에, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 양자화는 그 가장 넓은 보통의 의미를 갖는 것으로 의도되는 넓은 용어이다. 일 실시형태에서, 양자화는 계수들을 표현하기 위해 사용되는 데이터의 양을 가능한 감소시키기 위해 변환 계수들이 양자화되어 추가 압축을 제공하는 프로세스를 지칭한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n-비트값은 양자화 동안 m-비트값으로 내림 (round down) 될 수도 있는데, 여기서 n 은 m 보다 더 크다.

양자화 다음에, 비디오 인코더는 양자화된 변환 계수들을 포함하는 2 차원 매트릭스로부터 1 차원 벡터를 생성하는, 변환 계수들을 스캔할 수도 있다. 스캔은 어레이의 전방에서 고 에너지 (그리고 이에 따라 저 주파수) 계수들을 배치하고 어레이의 후방에서 저 에너지 (그리고 이에 따라 고 주파수) 계수들을 배치하도록 설계될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캔하기 위한 미리 정의된 스캔 순서를 활용할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 적응 스캔 (adaptive scan) 을 수행할 수도 있다. 양자화된 변환 계수들을 스캔하여 1 차원 벡터를 형성한 후에, 비디오 인코더 (20) 는, 예를 들어, 컨택스트 적응 가변 길이 코딩 (CAVLC), 컨택스트 적응 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스 기반 컨택스트 적응 이진 산술 코딩 (SBAC), 확률 인터벌 파티셔닝 엔트로피 (PIPE) 코딩, 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론에 따라, 1 차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 또한 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 신택스 엘리먼트들을 또한 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

CABAC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 컨택스트 모델 내의 컨택스트를 송신될 심볼에 할당할 수도 있다. 컨택스트는, 예를 들어, 심볼의 이웃 값들이 0 이 아닌지 여부에 관련될 수도 있다. CAVLC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 송신될 심볼에 대한 가변 길이 코드를 선택할 수도 있다. VLC 에서의 코드워드들은, 상대적으로 더 짧은 코드들이 고확률 (more probable) 심볼들에 대응하고, 더 긴 코드들이 저확률 (less probable) 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식으로, VLC 의 사용은, 예를 들어 송신될 각각의 심볼에 대해 동일한 길이의 코드워드들을 사용하는 것을 통해 비트 절약들을 달성할 수도 있다. 확률 결정은 심볼에 할당된 컨택스트에 기초할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 추가로 블록 기반 신택스 데이터, 프레임 기반 신택스 데이터, 및 GOP 기반 신택스 데이터와 같은 신택스 데이터를, 예를 들어 프레임 헤더, 블록 헤더, 슬라이스 헤더, 또는 GOP 헤더에서, 비디오 디코더 (30) 로 전송할 수도 있다. GOP 신택스 데이터는 각각의 GOP 에서의 프레임들의 수를 기술할 수도 있고, 프레임 신택스 데이터는 대응 프레임을 인코딩하는데 사용된 인코딩/예측 모드를 표시할 수도 있다.

비디오 인코더

도 2a 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 비디오 인코더 (20) 는, 예컨대 HEVC 에 대해 비디오 비트스트림의 단일 계층을 프로세싱하도록 구성될 수도 있다. 게다가, 비디오 인코더 (20) 는 하기의 도 4 및 도 5 에 관하여 그리고 위에서 더 상세하게 기재된 리샘플링 프로세스들 및 관련 프로세스들에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 방법들을 포함하지만 이에 제한되지 않는,본 개시물의 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 일 예로서, 계층간 예측 유닛 (66) (제공될 때) 은 본 개시물에 기재된 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 하지만, 본 개시물의 양태들이 그렇게 제한되지 않는다. 일부 예들에서, 본 개시물에 기재된 기법들은 비디오 인코더 (20) 의 다양한 컴포넌트들 중에서 공유될 수도 있다. 일부 예들에서, 부가적으로 또는 대안으로, 프로세서 (미도시) 는 본 개시물에 기재된 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다.

설명의 목적을 위해, 본 개시물은 HEVC 코딩의 컨택스트에서 비디오 인코더 (20) 를 기재한다. 하지만, 본 개시물의 기법들은 다른 코딩 표준들 또는 방법들에 적용가능할 수도 있다. 도 2a 의 인코더 (20) 는 코덱의 단일 계층을 도시한다. 하지만, 도 2b 에 관하여 더 기재될 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 의 일부 또는 전부는 멀티 계층 코덱에 따라 프로세싱을 위해 듀플리케이트될 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 비디오 슬라이스들 내에서 비디오 블록들의 인트라, 인터, 및 계층간 예측 (때때로 인트라, 인터, 또는 계층간 코딩으로서 지칭됨) 을 수행할 수도 있다. 인트라 코딩은 주어진 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오에서 공간적 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 공간적 예측에 의존한다. 인터 코딩은 비디오 시퀀스의 인접한 프레임들 또는 픽처들 내의 비디오에서 시간적 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 시간적 예측에 의존한다. 계층간 코딩은 동일한 비디오 코딩 시퀀스 내에서 상이한 계층(들) 내의 비디오에 기초한 예측에 의존한다. 인트라 모드 (I 모드) 는 임의의 몇몇 공간 기반 코딩 모드들을 지칭할 수도 있다. 인터 모드들, 예컨대 단방향 예측 (P 모드) 또는 양방향 예측 (B 모드) 는 임의의 몇몇 시간 기반 코딩 모드들을 지칭할 수도 있다.

도 2a 에 나타낸 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 프레임 내에서 현재 비디오 블록을 수신한다. 도 2a 의 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 모드 선택 유닛 (40), 레퍼런스 프레임 메모리 (64), 합산기 (50), 변환 프로세싱 유닛 (52), 양자화 유닛 (54), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 을 포함한다. 모드 선택 유닛 (40) 은, 차례로 모션 보상 유닛 (44), 모션 추정 유닛 (42), 인트라 예측 유닛 (46), 계층간 예측 유닛 (66), 및 파티션 유닛 (48) 을 포함한다. 레퍼런스 프레임 메모리 (64) 는 디코딩된 픽처 버퍼를 포함할 수도 있다. 디코딩된 픽처 버퍼는 그 보통의 의미를 갖는 넓은 용어이고, 일부 실시형태들에서, 레퍼런스 프레임들의 비디오 코덱 관련 데이터 구조를 지칭한다.

비디오 블록 재구성을 위해, 비디오 인코더 (20) 는 역양자화 유닛 (58), 역변환 유닛 (60), 및 합산기 (62) 를 또한 포함한다. 재구성된 비디오로부터 블록키니스 아티팩트들 (blockiness artifacts) 을 제거하기 위해 블록 경계들을 필터링하도록 디블록킹 필터 (deblocking filter)(도 2에 도시되지 않음) 가 또한 포함될 수도 있다. 원한다면, 디블록킹 필터는 통상 합산기 (62) 의 출력을 필터링하게 된다. 부가 필터들 (인 루프 또는 포스트 루프) 이 또한 디블록킹 필터에 부가하여 사용될 수도 있다. 그러한 필터들은 간결성을 위해 나타내지는 않았지만, 원한다면, (인 루프 필터로서) 합산기 (50) 의 출력을 필터링할 수도 있다.

인코딩 프로세스 동안, 비디오 인코더 (20) 는 코딩될 비디오 프레임 또는 슬라이스를 수신한다. 프레임 또는 슬라이스는 다중 비디오 블록들로 나눠질 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 시간 예측을 제공하기 위해 하나 이상의 프레임들에서의 하나 이상의 블록들에 대해 수신된 비디오 블록의 인터 예측 코딩을 수행한다. 인트라 예측 유닛 (46) 은 대안으로 공간 예측을 제공하기 위해 코딩된 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 하나 이상의 이웃 블록들에 대해 수신된 비디오 블록의 인트라 예측 코딩을 수행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는, 예를 들어 비디오 데이터의 각각의 블록에 대한 적절한 코딩 모드를 선택하기 위해, 다중 코딩 패스들을 수행할 수도 있다.

또한, 파티션 유닛 (48) 은 이전 코딩 패스에서의 이전 파티셔닝 스킴들의 평가에 기초하여, 비디오 데이터의 블록들을 서브 블록들로 파티셔닝할 수도 있다. 예를 들어, 파티션 유닛 (48) 은 초기에 프레임 또는 슬라이스를 LCU들로 파티셔닝하고, 레이트 왜곡 분석 (예를 들어, 레이트 왜곡 최적화 등) 에 기초하여 LCU들의 각각을 서브 CU들로 파티셔닝할 수도 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 서브 CU들로의 LCU의 파티셔닝을 표시하는 쿼드트리 데이터 구조를 더 생성할 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드 CU들은 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다.

모드 선택 유닛 (40) 은, 예를 들어 에러 결과들에 기초하여, 코딩 모드들, 인트라, 인터, 또는 계층간 예측 모드 중 하나를 선택하고, 결과의 인트라, 인터 또는 계층간 코딩된 블록을 합산기 (50) 에 제공하여 잔차 블록 데이터를 생성하고, 또한 합산기 (62) 에 제공하여 레퍼런스로서의 사용을 위한 인코딩된 블록을 재구성한다. 모드 선택 유닛 (40) 은 또한 신택스 엘리먼트들, 예컨대 모션 벡터들, 인트라 모드 인디케이터들, 파티션 정보, 및 다른 그러한 신택스 정보를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 제공한다.

모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 고도로 통합되지만, 개념적 목적들을 위해 별도로 도시된다. 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 수행되는 모션 추정은, 비디오 블록들에 대해 모션을 추정하는, 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 모션 벡터는, 예를 들어, 현재 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내에서 코딩될 현재 블록에 관한 레퍼런스 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 예측 블록에 관한 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내에서 비디오 블록의 PU 의 변위를 표시할 수도 있다. 예측 블록은 픽셀 차이의 관점에서 코딩될 블록과 밀접하게 매칭하는 것으로 발견된 블록인데, 픽셀 차이는 절대 차의 합 (SAD), 제곱 차의 합 (SSD), 또는 다른 차이 메트릭들 (metrics) 에 의해 결정될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 레퍼런스 프레임 메모리 (64) 에 저장된 레퍼런스 픽처들의 서브-정수 픽셀 포지션들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 레퍼런스 픽처의 1/4 픽셀 포지션들, 1/8 픽셀 포지션들, 또는 다른 분수의 픽셀 포지션들의 값들을 보간할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛 (42) 은 전체 (full) 픽셀 포지션들 및 분수적 (fractional) 픽셀 포지션들에 관한 모션 검색을 수행하고 분수적 픽셀 정밀도를 갖는 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

모션 추정 유닛 (42) 은 PU 의 포지션을 레퍼런스 픽처의 예측 블록의 포지션과 비교함으로써 인터 코딩된 슬라이스에서의 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터를 계산한다. 레퍼런스 픽처는 제 1 레퍼런스 픽처 리스트 (리스트 0) 또는 제 2 레퍼런스 픽처 리스트 (리스트 1) 로부터 선택될 수도 있는데, 이들 각각은 레퍼런스 프레임 메모리 (64) 에 저장된 하나 이상의 레퍼런스 픽처들을 식별한다. 모션 추정 유닛 (42) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 및 모션 보상 유닛 (44) 으로 전송한다.

모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행된 모션 보상은 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 결정된 모션 벡터에 기초한 예측 블록의 페칭 (fetching) 또는 생성을 수반할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은, 일부 예들에서, 기능적으로 통합될 수도 있다. 현재 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터를 수신하면, 모션 보상 유닛 (44) 은 레퍼런스 픽처 리스트들 중 하나에서 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 위치시킬 수도 있다. 합산기 (50) 는 코딩되고 있는 현재 비디오 블록의 픽셀값들로부터 예측 블록의 픽셀값들을 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성하여, 하기에서 논의되는 바와 같이, 픽셀 차이값들을 형성한다. 일부 실시형태들에서, 모션 추정 유닛 (42) 은 루마 컴포넌트들에 관한 모션 추정을 수행하고, 모션 보상 유닛 (44) 은 크로마 컴포넌트들 및 루마 컴포넌트들 양자에 대한 루마 컴포넌트들에 기초하여 계산된 모션 벡터를 사용할 수 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩하는데 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 사용을 위해 비디오 블록들 및 비디오 슬라이스와 연관된 신택스 엘리먼트들을 생성할 수도 있다.

인트라 예측 유닛 (46) 은, 상술한 바와 같이 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행된 인터 예측에 대한 대안으로서, 현재 블록을 인트라 예측하거나 계산할 수도 있다. 특히, 인트라 예측 유닛 (46) 은 현재 블록을 인코딩하는데 사용하기 위해 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측 유닛 (46) 은, 예를 들어 별도의 인코딩 패스들 동안, 다양한 인트라 예측 모드들을 사용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라 예측 유닛 (46)(또는, 일부 예들에서, 모드 선택 유닛 (40)) 은 테스트된 모드들로부터 사용하기 위해 적합한 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다.

예를 들어, 인트라 예측 유닛 (46) 은 다양한 테스트된 인트라 예측 모드들에 대한 레이트 왜곡 분석을 사용하여 레이트 왜곡값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중에서 최상의 레이트 왜곡 특성들을 갖는 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다. 레이트 왜곡 분석은 일반적으로, 인코딩된 블록을 생성하는데 사용된 비트 레이트 (즉, 비트들의 수) 뿐만 아니라, 인코딩되어 인코딩된 블록을 생성하였던 원래의 인코딩되지 않은 블록과 인코딩된 블록 간의 왜곡 (또는 에러) 의 양을 결정한다. 인트라 예측 유닛 (46) 은 왜곡들로부터의 비율들 및 다양한 인코딩된 블록들에 대한 레이트들을 계산하여 어느 인트라 예측 모드가 블록에 대한 최상의 레이트 왜곡값을 나타내는지를 결정할 수도 있다.

블록에 대한 인트라 예측 모드를 선택한 후에, 인트라 예측 유닛 (46) 은 블록에 대해 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 송신된 비트스트림에서 구성 데이터를 포함할 수도 있는데, 이 구성 데이터는 복수의 인트라-예측 모드 인덱스 표들 및 복수의 변경된 인트라-예측 모드 인덱스 표들 (또한, 코드워드 매핑 표들로서 지칭됨), 다양한 블록들에 대한 인코딩 컨택스트들의 정의들, 및 가장 가능성 있는 인트라-예측 모드의 표시들, 인트라-예측 모드 인덱스 표, 및 컨택스트들 각각에 대해 사용하기 위한 변경된 인트라-예측 모드 인덱스 표를 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 계층간 예측 유닛 (66) 을 포함할 수도 있다. 계층간 예측 유닛 (66) 은 SVC 에서 이용가능한 하나 이상의 상이한 계층들 (예를 들어, 베이스 또는 레퍼런스 계층) 을 사용하여 현재 블록 (예를 들어, EL 에서의 현재 블록) 을 예측하도록 구성된다. 그러한 예측은 계층간 예측으로서 지칭될 수도 있다. 계층간 예측 유닛 (66) 은 계층간 리던던시를 감소시키기 위해 예측 방법들을 이용할 수도 있으며, 이로써 코딩 효율을 개선하고 계산 리소스 요건들을 감소시킨다. 계층간 예측의 일부 예들은 계층간 인트라 예측, 계층간 모션 예측, 및 계층간 잔차 예측을 포함한다. 계층간 인트라 예측은 인핸스먼트 계층에서 현재 블록을 예측하기 위해 베이스 계층에서 병치된 블록들의 재구성을 사용한다. 계층간 모션 예측은 인핸스먼트 계층에서 모션을 예측하기 위해 베이스 계층이 모션 정보를 사용한다. 계층간 잔차 예측은 인핸스먼트 계층의 잔차를 예측하기 위해 베이스 계층의 잔차를 사용한다. 베이스 및 인핸스먼트 계층들이 상이한 공간 해상도를 가질 때, 시간 스케일링 함수를 사용하는 공간 모션 벡터 스케일링 및/또는 계층간 포지션 매핑은 하기에서 더 상세하게 기재되는 바와 같이, 계층간 예측 유닛 (66) 에 의해 수행될 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 코딩될 원래 비디오 블록으로부터 모드 선택 유닛 (40) 으로부터의 예측 데이터를 감산하는 것에 의해 잔차 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (50) 는 이러한 감산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 변환, 예컨대 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환은, 잔차 블록에 적용하여, 잔차 변환 계수값들을 포함하는 비디오 블록을 생성한다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 DCT 와 개념적으로 유사한 다른 변환들을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 이산 사인 변환 (DST) 웨이블릿 변환들, 정수 변환들, 서브 대역 변환들, 또는 변환들의 다른 유형들이 또한 사용될 수 있다.

변환 프로세싱 유닛 (52) 은 변환을 잔차 블록에 적용하여, 잔차 변환 계수들의 블록을 생성할 수 있다 변환은 픽셀값 도메인으로부터의 잔차 정보를 변환 도메인, 예컨대 주파수 도메인으로 컨버팅할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 결과의 변환 계수들을 양자화 유닛 (54) 에 전송할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 비트 레이트를 더욱 감소시키기 위해 변환 계수들을 양자화한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 변경될 수도 있다. 일부 예들에 있어서, 양자화 유닛 (54) 은 그 후 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 이 스캔을 수행할 수도 있다.

양자화 다음에, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 인코딩한다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 은 컨택스트 적응 가변 길이 코딩 (CAVLC), 컨택스트 적응 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스 기반 컨택스트 적응 이진 산술 코딩 (SBAC), 확률 인터벌 파티셔닝 엔트로피 (PIPE) 코딩, 또는 다른 엔트로피 코딩 기법을 수행한다. 컨택스트 기반 엔트로피 코딩의 경우, 컨택스트는 이웃 블록들에 기초할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 코딩 다음에, 인코딩된 비트스트림이 다른 디바이스 (예를 들어, 비디오 디코더 (30)) 로 송신되거나 이후 송신 또는 취출을 위해 아카이브될 수도 있다.

역양자화 유닛 (58) 및 역변환 유닛 (60) 은 각각 역 양자화 및 역 변환을 적용하여, (예를 들어, 레퍼런스 블록으로서의 이후 사용을 위해) 픽셀 도메인에서 잔차 블록을 재구성한다. 모션 보상 유닛 (44) 은 레퍼런스 프레임 메모리 (64) 의 프레임들 중 하나의 예측 블록에 잔차 블록을 가산함으로써 레퍼런스 블록을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (44) 은 또한 모션 추정에서의 사용을 위한 서브 정수 픽셀값들을 계산하기 위해 재구성된 잔차 블록에 하나 이상의 보간 필터들을 적용할 수도 있다. 합산기 (62) 는 레퍼런스 프레임 메모리 (64) 에서 저장을 위한 재구성된 비디오 블록을 생성하기 위해 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 재구성된 잔차 블록을 가산한다. 재구성된 비디오 블록은 후속 비디오 프레임에서 블록을 인터 코딩하기 위해 레퍼런스 블록으로서 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 사용될 수도 있다.

멀티 계층 비디오 인코더

도 2b 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 멀티 계층 비디오 인코더 (21) 의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 비디오 인코더 (21) 는 예컨대, SHVC 및 멀티뷰 코딩에 대해, 멀티 계층 비디오 프레임을 프로세싱하도록 구성될 수도 있다. 또한, 비디오 인코더 (21) 는 본 개시물의 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다.

비디오 인코더 (21) 는 비디오 인코더 (20A) 및 비디오 인코더 (20B) 를 포함하며, 그 각각은 도 2a 의 비디오 인코더와 같이 구성될 수도 있고 비디오 인코더 (20) 에 대해 상술한 기능들을 수행할 수도 있다. 또한, 레퍼런스 번호들의 재사용에 의해 나타내는 바와 같이, 비디오 인코더들 (20A 및 20B) 는 비디오 인코더 (20) 로서 시스템들의 적어도 일부 및 서브 시스템들을 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (21) 가 2 개의 비디오 인코더들 (20A 및 20B) 를 포함하는 것으로 도시되지만, 비디오 인코더 (21) 는 그러한 것으로 제한되지 않으며 임의의 수의 비디오 인코더 (20) 계층들을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비디오 인코더 (21) 는 액세스 유닛에서의 각각의 픽처 또는 프레임에 대해 비디오 인코더 (20) 를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 5 개의 픽처들을 포함하는 액세스 유닛은 5 개의 인코더 계층들을 포함하는 비디오 인코더에 의해 프로세싱되거나 인코딩될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비디오 인코더 (21) 는 액세스 유닛에서 프레임들보다 많은 인코더 계층들을 포함할 수도 있다. 일부 그러한 경우들에서, 비디오 인코더 계층들의 일부는 일부 액세스 유닛들을 프로세싱할 때 비활성일 수도 있다.

비디오 인코더를 (20A 및 20B) 에 부가하여, 비디오 인코더 (21) 는 리샘플링 유닛 (90) 을 포함할 수도 있다. 리샘플링 유닛 (90) 은, 일부 경우들에서, 예를 들어 인핸스먼트 계층을 생성하기 위해 수신된 비디오 프레임의 베이스 계층을 업샘플링할 수도 있다. 리샘플링 유닛 (90) 은 프레임의 수신된 베이스 계층과 연관된 특정 정보를 업샘플링하지만 다른 정보는 업샘플링하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 리샘플링 유닛 (90) 은 베이스 계층의 픽셀들의 수 또는 공간 사이즈를 업샘플링할 수도 있지만, 슬라이스들의 수 또는 픽처 오더 카운트는 일정하게 유지할 수도 있다. 일부 경우들에서, 리샘플링 유닛 (90) 은 수신된 비디오를 프로세싱하지 않을 수도 있고 및/또는 옵션일 수도 있다. 예를 들어, 일부 경우들에서, 모드 선택 유닛 (40) 은 업샘플링을 수행할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 리샘플링 유닛 (90) 은 래스터 스캔 규칙들 및/또는 슬라이스 경계 규칙들의 세트에 따르기 위해 계층을 업샘플링하고 하나 이상의 슬라이스들을 재조직화, 재정의, 수정 또는 조정하도록 구성된다. 액세스 유닛에서 베이스 계층 또는 하위 계층을 업샘플링하는 것으로 주로 기재되지만, 일부 경우들에서, 리샘플링 유닛 (90) 은 계층을 다운샘플링할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 대역폭의 스트리밍 동안 감소되는 경우, 프레임은 업샘플링되는 대신 다운샘플링될 수도 있다. 리샘플링 유닛 (90) 은 추가로 크롭핑 (cropping) 및/또는 패딩 (padding) 동작들을 또한 수행하도록 구성될 수도 있다.

리샘플링 유닛 (90) 은 하위 계층 인코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (20A)) 의 디코딩된 픽처 버퍼 (114) 로부터 픽처 또는 프레임 (또는 픽처와 연관된 픽처 정보) 를 수신하고 픽처 (또는 수신된 픽처 정보) 를 업샘플링하도록 구성될 수도 있다. 이러한 업샘플링된 픽처는 그 후 하위 계층 인코더와 동일한 액세스 유닛에서 픽처를 인코딩하도록 구성되는 상위 계층 인코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (20B)) 의 모드 선택 유닛 (40) 에 제공될 수도 있다. 일부 경우들에서, 상위 계층 인코더는 하위 계층 인코더로부터 제거된 하나의 계층이다. 다른 경우들에서, 도 2b 의 계층 0 비디오 인코더와 계층 1 인코더 사이에 하나 이상의 상위 계층 인코더들이 있을 수도 있다.

일부 경우들에서, 리샘플링 유닛 (90) 은 생략되거나 우회될 수도 있다. 그러한 경우들에서, 비디오 인코더 (20A) 의 디코딩된 픽처 버퍼 (64) 로부터의 픽처는 직접 제공될 수도 있고 또는 적어도 리샘플링 유닛 (90) 에는 제공되지 않으면서, 비디오 인코더 (20B) 의 모드 선택 유닛 (40) 에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20B) 에 제공된 비디오 데이터 및 비디오 인코더 (20A) 의 디코딩된 픽처 버퍼 (64) 로부터의 레퍼런스 픽처가 사이즈 또는 해상도가 동일한 경우, 레퍼런스 픽처는 임의의 리샘플링 없이 비디오 인코더 (20B) 에 제공될 수도 있다.

일부 실시형태들에서, 비디오 인코더 (21) 는 비디오 인코더 (20A) 에 비디오 데이터를 제공하기 전에 다운 샘플링 유닛 (94) 을 사용하여 하위 계층에 제공될 비디오 데이터를 다운샘플링한다. 대안으로, 다운샘플링 유닛 (94) 은 비디오 데이터를 업샘플링하거나 다운샘플링할 수 있는 리샘플링 유닛 (90) 일 수도 있다. 또 다른 실시형태들에서, 다운샘플링 유닛 (94) 은 생략될 수도 있다.

도 2b 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (21) 는 멀티플렉서 (98) 또는 mux 를 더 포함할 수도 있다. mux (98) 는 비디오 인코더 (21) 로부터 결합된 비트스트림을 출력할 수 있다. 결합된 비트스트림은 비디오 인코더들 (20A 및 20B) 의 각각으로부터 비트스트림을 취하는 것에 의해 생성될 수도 있으며 RM 비트스트림의 교번이 주어진 시간에 출력된다. 일부 경우들에서 2 개 (또는 2 개의 비디오 인코더 계층들보다 많은 경우들에서 그 이상) 의 비트스트림들로부터의 비트들은 한번에 하나의 비트씩 교번될 수도 있는 한편, 많은 경우들에서, 비트스트림들은 상이하게 결합된다. 예를 들어, 출력 비트스트림은 한번에 하나의 블록씩 선택된 비트스트림을 교번하는 것에 의해 생성될 수도 있다. 다른 예에서, 출력 비트스트림은 비디오 인코더들 (20A 및 20B) 의 각각으로부터 1:1 이 아닌 비를 출력하는 것에 의해 생성될 수도 있다. 가령, 2 개의 블록들은 비디오 인코더 (20A) 로부터 각각의 블록 출력에 대해 비디오 인코더 (20B) 로부터 출력될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, mux (98) 로부터의 출력 스트림은 미리 프로그램될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, mux (98) 는 비디오 인코더 (21) 외부에 있는 시스템으로부터, 예컨대, 소스 디바이스 (12) 상의 프로세서로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 비디오 인코더들 (20A, 20B) 로부터의 비트스트림들을 결합할 수도 있다. 제어 신호는 비디오 소스 (18) 로부터 비디오의 비트레이트 또는 해상도에 기초하여, 채널 (16) 의 대역폭에 기초하여, 사용자와 연관된 가입 (예를 들어, 유로 가입 대 무료 가입) 에 기초하여, 또는 비디오 인코더 (21) 로부터 요망되는 해상도 출력을 결정하기 위한 임의의 다른 팩터에 기초하여 생성될 수도 있다.

비디오 디코더

도 3a 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 비디오 디코더 (30) 는 예컨대 HEVC 에 대해, 비디오 비트스트림의 단일 계층을 프로세싱하도록 구성될 수도 있다. 또한, 비디오 디코더 (30) 는 도 4 및 도 5 에 관하여 하기에서 그리고 위에서 더 상세하게 기재되는 리샘플링 프로세스 및 관련 프로세스들에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 방법들을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 본 개시물의 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 일 예로써, 계층간 예측 유닛 (75) 은 본 개시물에 기재된 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다. 하지만, 본 개시물의 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 일부 예들에서, 본 개시물에 기재된 기법들은 비디오 디코더 (30) 의 다양한 컴포넌트들 중에서 공유될 수도 있다. 일부 예들에서, 부가적으로 또는 대안으로, 프로세서 (미도시) 는 본 개시물에 기재된 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다.

설명의 목적을 위해, 본 개시물은 HEVC 코딩의 컨택스트에서 비디오 디코더 (30) 를 기재한다. 하지만, 본 개시물의 기법들은 다른 코딩 표준들 또는 방법들에 적용가능할 수도 있다. 도 3a 의 디코더 (30) 는 코덱의 단일 계층을 도시한다. 하지만, 도 3b 에 관하여 더 상세하게 기재될 바와 같이, 비디오 디코더 (30) 의 일부 또는 전부는 멀티 계층 코덱에 따라 프로세싱을 위해 듀플리케이트될 수도 있다.

도 3 의 예에 있어서, 비디오 디코더 (30) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (70), 모션 보상 유닛 (72), 인트라 예측 유닛 (74), 계층간 예측 유닛 (75), 역양자화 유닛 (76), 역변환 유닛 (78), 레퍼런스 프레임 메모리 (82) 및 합산기 (80) 를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 모션 보상 유닛 (72) 및/또는 인트라 예측 유닛 (74) 는 계층간 예측을 수행하도록 구성될 수도 있으며, 그 경우 계층간 예측 유닛 (75) 이 생략될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 일부 예들에 있어서, 비디오 인코더 (20)(도 2a) 에 관하여 설명된 인코딩 패스와 일반적으로 반대로 디코딩 패스를 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 모션 벡터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있는 한편, 인트라 예측 유닛 (74) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 인트라 예측 모드 인디케이터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있다. 레퍼런스 프레임 메모리 (82) 는 디코딩된 픽처 버퍼를 포함할 수도 있다. 디코딩된 픽처 버퍼는 그 보통의 의미를 갖는 넓은 용어이며, 일부 실시형태들에서, 레퍼런스 프레임들의 비디오 코덱 관리된 데이터 구조를 지칭한다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 인코더 (20) 로부터 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들 및 연관된 신택스 엘리먼트들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 양자화된 계수들, 모션 벡터들 또는 인트라 예측 모드 인디케이터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 생성하기 위해 비트스트림을 엔트로피 디코딩한다. 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 모션 보상 유닛 (72) 으로 포워딩한다. 비디오 디코더 (30) 는 신택스 엘리먼트들을 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨로 수신할 수도 있다.

비디오 슬라이스가 인트라 코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩될 때, 인트라 예측 유닛 (74) 은 시그널링된 인트라 예측 모드에 기초한 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터 및 현재의 프레임 또는 픽처의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 데이터를 생성할 수도 있다. 비디오 프레임이 인터 코딩된 (즉, B, P 또는 GPB) 슬라이스로서 코딩될 때, 모션 보상 유닛 (72) 은 모션 벡터들 및 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 으로부터 수신된 다른 신택스 엘리먼트들에 기초한 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대해 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 레퍼런스 픽처 리스트들 중 하나 내의 레퍼런스 픽처들 중 하나로부터 생성될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 레퍼런스 프레임 메모리 (82) 에 저장된 레퍼런스 픽처들에 기초한 디폴트 구성 기법들을 사용하여, 레퍼런스 프레임 리스트들, 리스트 0 및 리스트 1 을 구성할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 파싱함으로써 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그 예측 정보를 사용하여 디코딩되고 있는 현재의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (72) 은, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하기 위해 사용되는 예측 모드 (예를 들어, 인트라 예측 또는 인터 예측), 인터 예측 슬라이스 유형 (예를 들어, B 슬라이스, P 슬라이스 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 하나 이상의 레퍼런스 픽처 리스트들에 대한 구성 정보, 슬라이스의 각각의 인터 인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각각의 인터 코딩된 비디오 블록에 대한 인터 예측 스테이터스, 및 현재의 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정하기 위해, 수신된 신택스 엘리먼트들의 일부를 사용한다.

모션 보상 유닛 (72) 은 보간 필터들에 기초한 보간을 또한 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (72) 은 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 바와 같이 보간 필터들을 사용하여 레퍼런스 블록들의 서브-정수 픽셀들에 대해 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 이 경우, 모션 보상 유닛 (72) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (20) 에 의해 사용된 보간 필터들을 결정하고, 그 보간 필터들을 사용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

비디오 디코더 (30) 는 또한 계층간 예측 유닛 (75) 을 포함할 수도 있다. 계층간 예측 유닛 (75) 은 SVC 에서 이용가능한 하나 이상의 상이한 계층들 (예를 들어, 베이스 또는 레퍼런스 계층) 을 사용하여 현재 블록 (예를 들어, EL 에서의 현재 블록) 을 예측하도록 구성된다. 그러한 예측은 계층간 예측으로서 지칭될 수도 있다. 계층간 예측 유닛 (75) 은 계층간 리던던시를 감소시키기 위해 예측 방법들을 이용할 수도 있으며, 이로써 코딩 효율을 개선하고 계산 리소스 요건들을 감소시킨다. 계층간 예측의 일부 예들은 계층간 인트라 예측, 계층간 모션 예측, 및 계층간 잔차 예측을 포함한다. 계층간 인트라 예측은 인핸스먼트 계층에서 현재 블록을 예측하기 위해 베이스 계층에서 병치된 블록들의 재구성을 사용한다. 계층간 모션 예측은 인핸스먼트 계층에서 모션을 예측하기 위해 베이스 계층의 모션 정보를 사용한다. 계층간 잔차 예측은 인핸스먼트 계층의 잔차를 예측하기 위해 베이스 계층의 잔차를 사용한다. 베이스 및 인핸스먼트 계층이 상이한 공간 해상도들을 가질 때, 공간 모션 벡터 스케일링 및/또는 계층간 포지션 매핑은, 하기에서 더 상세하게 기재되는 바와 같이, 시간 스케일링 함수를 사용하여 계층간 예측 유닛 (75) 에 의해 수행될 수도 있다.

역양자화 유닛 (76) 은, 비트스트림에 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (70) 에 의해 디코딩된 양자화된 변환 계수들을 역 양자화, 예를 들어 양자화 해제한다. 역 양자화 프로세스는 양자화의 정도 그리고 마찬가지로, 적용되어야 하는 역 양자화의 정도를 결정하기 위해, 비디오 슬라이스에서 각각의 비디오 블록에 대해 비디오 디코더 (30) 에 의해 계산된 양자화 파라미터 (QPY) 의 사용을 포함할 수도 있다.

역변환 유닛 (78) 은, 픽셀 도메인에서 잔차 블록들을 생성하기 위해서 변환 계수들에 역 변환, 예를 들어 역 DCT, 역 DST, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역 변환 프로세스를 적용한다.

모션 보상 유닛 (72) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재의 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후에, 비디오 디코더 (30) 는 역변환 유닛 (78) 로부터의 잔차 블록들을 모션 보상 유닛 (72) 에 의해 생성된 대응하는 예측 블록들과 합산함으로써 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (90) 는 이 합산 연산을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원한다면, 블록키니스 아티팩트들을 제거하기 위해 디코딩된 블록들을 필터링하도록 디블록킹 필터가 또한 적용될 수도 있다. (코딩 루프에서 또는 코딩 루프 후에) 다른 루프 필터들이 또한 픽셀 트랜지션들을 평활화하는데 사용될 수도 있고, 또는 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선시킬 수도 있다. 소정의 프레임 또는 픽처에서의 디코딩된 비디오 블록들은 그 후 레퍼런스 픽처 메모리 (82) 에 저장되는데, 이는 후속 모션 보상을 위해 사용된 레퍼런스 픽처들을 저장한다. 레퍼런스 프레임 메모리 (82) 는 도 1 의 디스플레이 디바이스 (32) 와 같은 디스플레이 디바이스 상에서 이후의 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 또한 저장한다.

멀티 계층 디코더

도 3b 는 본 개시물에 기재된 양태들에 따른 기법들을 구현할 수도 있는 멀티 계층 비디오 디코더 (31) 의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 비디오 디코더 (31) 는 예컨대 SHVC 및 멀티뷰 코딩에 대해, 멀티 계층 비디오 프레임들을 프로세싱하도록 구성될 수도 있다. 또한, 비디오 디코더 (31) 는 본 개시물의 기법들 중 어느 것 또는 전부를 수행하도록 구성될 수도 있다.

비디오 디코더 (31) 는 비디오 디코더 (30A) 및 비디오 디코더 (30B) 포함하고, 그 각각은 도 3a 의 비디오 디코더 (30) 와 같이 구성될 수도 있고 비디오 디코더 (30) 에 관하여 위에서 기재된 기능들을 수행할 수도 있다. 또한, 참조 번호들의 재사용에 의해 나타낸 바와 같이, 비디오 디코더들 (30A 및 30B) 는 비디오 디코더 (30) 로서 시스템 및 서브 시스템의 적어도 일부를 포함할 수도 있다. 비디오 디코더 (31) 가 2 개의 비디오 디코더들 (30A 및 30B) 를 포함하는 것으로 도시되지만, 비디오 디코더 (31) 는 그러한 것으로 한정되지 않고 임의의 수의 비디오 디코더 (30) 계층들을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비디오 디코더 (31) 는 액세스 유닛에서 각각의 픽처 또는 프레임에 대한 비디오 디코더 (30) 를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 5 개의 픽처들을 포함하는 액세스 유닛은 5 개의 디코더 계층들을 포함하는 비디오 디코더에 의해 프로세싱되거나 디코딩될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 비디오 디코더 (31) 는 액세스 유닛에서의 프레임들보다 많은 디코더 계층들을 포함할 수도 있다. 일부 그러한 경우들에서, 비디오 디코더 계층들의 일부는 일부 액세스 유닛들을 프로세싱할 때 비활성일 수도 있다.

비디오 디코더들 (30A 및 30B) 에 부가하여, 비디오 디코더 (31) 는 업샘플링 유닛 (92) 을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 업샘플링 유닛 (92) 은 프레임 또는 액세스 유닛에 대한 레퍼런스 픽처 리스트에 부가될 인핸스먼트 계층을 생성하기 위해 수신된 비디오 프레임의 베이스 계층을 업샘플링할 수도 있다. 이러한 인핸스드 계층은 레퍼런스 프레임 메모리 (82) 에 저장될 수 있다 (예를 들어, 그 디코딩된 픽처 버퍼 등에서). 일부 실시형태들에서, 업샘플링 유닛 (92) 은 도 2a 의 리샘플링 유닛 (90) 에 관하여 기재된 실시형태들의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 업샘플링 유닛 (92) 은 계층을 업샘플링하고 래스터 스캔 규칙들 및/또는 슬라이스 경계 규칙들의 세트를 따르기 위해 하나 이상의 슬라이스들을 재조직화, 재정의, 수정 또는 조정하도록 구성된다. 일부 경우들에서, 업샘플링 유닛 (92) 은 수신된 비디오 프레임의 계층을 업샘플링 및/또는 다운샘플링하도록 구성되는 리샘플링 유닛일 수도 있다.

업샘플링 유닛 (92) 은 하위 계층 디코더 (예를 들어, 비디오 디코더 (30A)) 의 디코딩된 픽처 버퍼 (82) 로부터 픽처 또는 프레임 (또는 픽처와 연관된 픽처 정보) 를 수신하고 픽처 (또는 수신된 픽처 정보) 를 업샘플링하도록 구성될 수도 있다. 이러한 업샘플링된 픽처는 그 후 하위 계층 디코더와 동일한 액세스 유닛에서 픽처를 디코딩하도록 구성되는 상위 계층 디코더 (예를 들어, 비디오 디코더 (30B) 의 모드 선택 유닛 (71) 에 제공될 수도 있다. 일부 경우들에서, 상위 계층 디코더는 하위 계층 디코더로부터 제거되는 하나의 층이다. 다른 경우들에서, 도 3b 의 계층 0 디코더와 계층 1 디코더 사이에 하나 이상의 상위 계층 디코더들이 있을 수도 있다.

일부 경우들에서, 업샘플링 유닛 (92) 은 생략되거나 우회될 수도 있다. 그러한 경우들에서, 비디오 디코더 (30A) 의 디코딩된 픽처 버퍼 (82) 로부터의 픽처는 직접 제공될 수도 있고, 또는 적어도 업샘플링 유닛 (92) 에는 제공되지 않으면서, 비디오 디코더 (30B) 의 모드 선택 유닛 (71) 에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 비디오 디코더 (30B) 에 제공된 비디오 데이터 및 비디오 디코더 (30A) 의 디코딩된 픽처 버퍼 (82) 로부터의 레퍼런스 픽처가 사이즈 또는 해상도가 동일한 경우, 레퍼런스 픽처는 업샘플링 없이 비디오 디코더 (30B) 에 제공될 수도 있다. 또한, 일부 실시형태들에서, 업샘플링 유닛 (92) 은 비디오 디코더 (30A) 의 디코딩된 픽처 버퍼 (82) 로부터 수신된 레퍼런스 픽처를 업샘플링 또는 다운샘플링하도록 구성되는 리샘플링 유닛 (90) 일 수도 있다.

도 3b 에 도시된 바와 같이, 비디오 디코더 (31) 는 디멀티플렉서 (99) 또는 demux 를 더 포함할 수도 있다. demux (99) 는 상이한 비디오 디코더 (30A 및 30B) 에 제공되는 demux (99) 에 의해 출력되는 각각의 비트스트림으로 인코딩된 비디오 비트스트림을 다중 비트스트림들로 스플릿할 수 있다. 다중 비트스트림들은 비트스트림을 수신하는 것에 의해 생성될 수도 있고 비디오 디코더들 (30A 및 30B) 의 각각은 주어진 시간에서 비트스트림의 일부를 수신한다. 일부 경우들에서, demux (99) 에서 수신된 비트스트림으로부터의 비트들은 비디오 디코더들 (예를 들어, 도 3b 의 예에서 비디오 디코더들 (30A 및 30B) 의 각각의 사이에서 한번에 하나의 비트씩 교번될 수도 있는 한편, 많은 경우들에서 비트스트림은 상이하게 분할된다. 예를 들어, 비트스트림은 비디오 디코더가 한번에 하나의 블록씩 비트스트림을 수신하는 것을 교번하는 것에 의해 분할될 수도 있다. 다른 예에서, 비트스트림은 비디오 디코더들 (30A 및 30B) 의 각각에 1:1 비가 아닌 블록들에 의해 분할될 수도 있다. 가령, 2 개의 블록들은 비디오 디코더 (30A) 에 제공된 각각의 블록에 대한 비디오 디코더 (30B) 에 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, demux (99) 에 의한 비트스트림의 분할은 미리 프로그램될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, demux (99) 는 비디오 디코더 (31) 외부의 시스템으로부터, 예컨대 목적지 디바이스 (14) 상의 프로세서로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여 비트스트림을 분할할 수도 있다. 제어 신호는 입력 인터페이스 (28) 로부터의 비디오의 해상도 또는 비트레이트에 기초하여, 채널 (16) 의 대역폭에 기초하여, 사용자와 연관된 가입 (예를 들어, 유료 가입 대 무료 가입) 에 기초하여, 또는 비디오 디코더 (31) 에 의해 획득가능한 해상도를 결정하기 위한 임의의 다른 팩터에 기초하여 생성될 수도 있다.

리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어

SHVC 에서, 레퍼런스 계층 픽처는 예를 들어, 인핸스먼트 계층에서 계층간 예측을 위해 리샘플링될 필요가 있을 수도 있다. 리샘플링은 레퍼런스 계층 픽처로부터 루마 샘플들에 리샘플링 필터를 적용하는 것에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들어, n-탭 필터가 적용될 수 있다. 리샘플링 프로세스는 2 차원 (2D) 리샘플링을 위한 2 단계로 발생할 수 있다. 예를 들어, 2D 세퍼러블 보간 필터가 적용될 수 있다. 먼저, 수평 리샘플링이 루마 샘플들 상에서 수행될 수 있고, 그 후 수직 리샘플링이 루마 샘플들 상에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 수직 리샘플링은 수평 리샘플링 프로세스로부터 출력되는 비디오 정보 상에서 수행될 수 있다. 리샘플링 필터는 입력으로서 루마 샘플들을 수신할 수 있고, 수평 리샘플링 프로세스는 입력 루마 샘플들에 기초하여 중간 출력을 생성할 수 있다. 중간 출력은 그 후 수직 리샘플링 단계를 위한 입력으로서 사용될 수 있다. 일부 상황들에서, 수평 리샘플링 프로세스는 중간 출력이 입력 루마 샘플들보다 많은 비트들을 갖도록 (예를 들어, 더 큰 비트 깊이를 갖도록) 입력 루마 샘플들에 부가 비트들을 부가할 수도 있다. 부가 비트들은 데이터 범위를 아주 넓게 할 수 있고 수직 리샘플링 단계의 계산 복잡성에 상당한 영향을 미칠 수도 있다. 예를 들어, 중간 데이터에 대한 버퍼는 데이터 범위가 더 높아짐에 따라 비례하여 증가될 수도 있다. 또한, 보간 프로세스의 복잡성, 특히 승산 연산은 입력 데이터의 비트 깊이에 크게 의존할 수 있다. 부가적으로, 소정의 미리 결정된 최대치 미만의 비트 깊이를 갖는 입력들을 필요로 하는 소정의 계산 명령 세트들이 있다. 예를 들어, 소정의 16 비트 명령 세트들은 단지 16 비트들을 갖는 (예를 들어, 16 비트 비트 깊이를 갖는) 입력들 상에서만 사용될 수도 있다.

필터 계수들은 모션 보상 보간 필터와 동일할 수 있는, 6 비트 정확도로 양자화될 수 있다. SHVC 의 초기 버전의 2 D 세퍼러블 보간 프로세스에서, 제 1 보간 단계 (예를 들어, 수평 방향) 의 출력이 제 2 보간 단계 (예를 들어, 수직 방향) 의 입력으로서 직접 사용되었다. 2 개의 디멘션 보간 단계들 사이의 중간 데이터는 소정 수의 비트들을 너머 확장할 수도 있는데, 예를 들어 이는 부가 비트들이 제 1 보간 단계로부터 부가되기 때문이다. 예를 들어, 제 1 보간 단계는 8 비트들을 부가할 수 있고, 2 개의 디멘션 보간 단계들 사이의 중간 데이터는 입력 신호가 8 비트를 초과할 때 16 비트를 넘어갈 수도 있다. 이것은 소프트웨어 솔루션 뿐만 아니라 하드웨어에서 리샘플링 필터의 구현 비용을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 이것은 특히 단일 명령 다중 데이터 (SIMD) 명령과 같은 명령 레벨 패러럴리즘 (parallelism) 이 사용될 때, 리샘플링 필터의 계산 복잡성을 증가시킬 수 있다. 대부분의 기존 CPU들의 SIMD 명령들은 8 또는 16 비트 정확성으로 단일 데이터를 핸들링할 수 있다. 따라서, 수평 리샘플링 프로세스로부터의 중간 출력의 비트 깊이를 제약 (예를 들어, 제한 또는 감소) 하는 것이 이롭게 된다.

이들 이슈들 및 다른 이슈들을 해결하기 위해서, 본 개시물에 기재된 기법들은 초기 리샘플링 프로세스 (예를 들어, 수평 리샘플링) 으로부터 중간 출력의 비트 깊이를 특정된 수의 비트들로 제약할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 비트 깊이를 특정된 수의 비트들로 제약하는 것은 소정 수의 비트들 만큼 중간 출력을 우측 시프팅 (예를 들어, 우측 시프트 동작 "≫" 을 적용) 하는 것에 의해 달성될 수 있다. 중간 출력을 우측 시프트하는 비트들의 수는 리샘플링 필터에 대한 입력 루마 샘플들의 비트 깊이에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 중간 출력은 16 비트로 제약될 수 있고, 중간 출력을 우측 시프트하는 비트들의 수의 입력 루마 샘플들의 비트 깊이로부터 8 비트를 감산하는 것에 의해 계산될 수 있다. 시프트하는 비트들의 수는 입력 루마 샘플들의 비트들의 수에 기초하여 동적으로 결정될 수 있다. 이러한 식으로 중간 입력을 제약하는 것은 보다 더 정확한 결과를 유도하고 라운딩 에러를 감소시킬 수 있으며, 코딩 디바이스 및 프로세스가 소정의 더 효율적인 코딩 명령 세트들을 이용하는 것을 허용할 수 있다.

일부 실시형태들에서, 수직 리샘플링 프로세스로부터의 출력은 또한 유사한 방식으로 제약될 수 있다. 소정의 실시형태들에서, 수직 리샘플링 프로세스는 수평 리샘플링 프로세스 전에 수행될 수 있다. 기법들은 또한 3 단계 프로세싱 경우에 적용될 수 있다. 예를 들어, 3 단계 프로세스는 2D 세퍼러블 보간 프로세스 및 컬러 매핑 프로세스를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제 1 단계로부터의 중간 출력은 미리 결정된 비트 깊이로 제약될 수 있고 제 2 단계의 중간 출력은 또한 미리 결정된 비트 깊이로 제약될 수 있다. 시프트하는 비트들의 수는 이전 단계로부터의 중간 출력의 비트 깊이 및/또는 입력 루마 샘플들의 비트 깊이에 기초될 수 있다. 일반적으로, 레퍼런스 계층 픽처는 업샘플링되지만, 일부 경우들에서 인핸스먼트 계층 픽처는 다운샘플링될 수도 있다.

기법들과 관련되는 소정의 상세들은 하기에서 기재된다. 일부 실시형태들에서, 루마 샘플 리샘플링 프로세스 또는 루마 샘플 보간 프로세스는 입력으로서:

·루마 레퍼런스 샘플 어레이 rlPicSampleL, 및

·현재 픽처의 상부 좌측 루마 샘플에 대한 루마 샘플 위치 (xP, yP)

을 수신할 수도 있으며,

여기서 rlPicSampleL 은 레퍼런스 픽처의 루마 샘플 어레이를 지칭하고 (xP, yP) 는 프로세싱되는 픽셀의 샘플 위치를 지칭한다. 입력에 기초하여, 프로세스는, 리샘플링 프로세스에 의해 생성되는 루마 샘플값을 지칭하는, 리샘플링된 루마 샘플값 rsLumaSample 을 출력으로서 생성할 수 있다. 표 1 은 루마 리샘플링 프로세스를 위해 사용될 수도 있는 8 탭 필터 계수들 f_L[ p, x ] (p = 0 ... 15 이고 x = 0 ... 7) 의 일 예를 특정한다.

SHVC 워킹 드래프트의 초기 버전들에서, 리샘플링된 루마 샘플의 값 rsLumaSample 은 다음의 순서화된 단계들을 적용하는 것에 의해 도출될 수 있다:

· 샘플값 tempArray[n](n = 0...7) 는 다음과 같이 도출될 수 있다:

· 리샘플링된 루마 샘플값 rsLumaSample 은 다음과 같이 도출될 수 있다:

여기서 (xRef, yRef) 는 레퍼런스 계층 픽처에서 병치된 루마 샘플 정수 픽셀 포지션을 나타내고, (xPhase, yPhase) 는 수평 및 수직 방향들에서 보간될 분수 샘플의 페이지를 나타내며, BitDepthY 는 현재 픽처의 루마 비트 깊이를 지칭한다.

기법들의 소정의 양태들에 따라, 리샘플링된 루마 샘플의 값 rsLumaSample 은 다음의 순서화된 단계들을 적용하는 것에 의해 도출될 수 있다:

· 샘플값 tempArray[n](n = 0...7) 는 다음과 같이 도출될 수 있다:

여기서 shift1 은 shift1 = RefLayerBitDepthY - 8 로서 정의되고, 여기서 RefLayerBitDepthY 는 레퍼런스 계층 픽처의 루마 비트 깊이를 지칭한다.

· 리샘플링된 루마 샘플값 rsLumaSample 은 다음과 같이 도출될 수 있다:

여기서, shift2 는 shift2 = 12 - (BitDepthY - 8) = 20 - BitDepthY 로서 정의되고, offset 은 offset = 1 << (shift2 - 1) 로서 정의되며, BitDepthY 는 현재 픽처의 루마 비트 깊이를 지칭한다. shift2 및 offset 을 상기와 같이 정의하는 것에 의해, 리샘플링된 루마 샘플값의 데이터 범위는 현재 픽처의 루마 샘플의 데이터 범위와 동일할 수 있다.

- rsLumaSample = Clip3( 0, ( 1 << BitDepthY) - 1 , rsLumaSample ),

여기서, (xRef, yRef) 는 레퍼런스 계층 픽처에서 병치된 루마 샘플 정수 픽셀 포지션을 나타내고, (xPhase, yPhase) 는 수평 및 수직 방향들에서 보간될 분수 샘플의 페이즈를 나타낸다.

이러한 방식으로, 기법들은 16 비트 정확도 내에서 2D 세퍼러블 업샘플링 필터의 중간 데이터의 동적 범위를 제어할 수 있다. 제 1 업샘플링 단계 후의 우측 시프트 비트들은 입력 신호의 비트 깊이에 의해 결정될 수 있다. 일 예로서 16 비트들이 사용되지만, 임의의 수의 비트들이 비트 정확도에 대해 적절히 선택될 수도 있다.

기법들에 관한 소정의 상세들은 도 4 및 도 5 를 참조하여 하기에서 설명된다. 본 개시물 전체에 걸쳐 사용되는 다양한 용어는 그 보통 의미를 갖는 넓은 용어들이다. 부가적으로, 일부 실시형태들에서, 소정의 용어들은 다음의 비디오 개념들과 관련된다. 픽처는 그 용어가 현재 표준들 (예를 들어, HEVC) 에서 사용되는 바와 같이 비디오 픽처를 지칭할 수 있다.

리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 방법

도 4 는 본 개시물의 양태에 따라, 리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 일 예의 방법을 도시하는 플로우 챠트이다. 프로세스 (400) 는 인코더 (예를 들어, 도 2a, 도 2b 등에 나타낸 바와 같은 인코더), 디코더 (예를 들어, 도 3a, 도 3b 등에 나타낸 바와 같은 디코더), 또는 일 실시형태에 의존하는 임의의 다른 컴포넌트에 의해 수행될 수도 있다. 프로세스 (400) 의 블록들은 도 3b 에서 디코더 (31) 에 관하여 기재되지만, 프로세스 (400) 는 위에서 언급된 바와 같이, 인코더와 같은, 다른 컴포넌트들에 의해 수행될 수도 있다. 디코더 (31) 의 계층 1 비디오 인코더 (30B) 및/또는 디코더 (31) 의 계층 0 디코더 (30A) 는 실시형태에 의존하여 프로세스 (400) 를 수행할 수도 있다. 도 4 에 관하여 기재된 모든 실시형태들은 별도로 구현될 수도 있고 또는 서로 조합하여 구현될 수도 있다. 프로세스 (400) 와 관련된 소정의 상세들은 위에서 설명되어 있다.

프로세스 (400) 는 블록 (401) 에서 시작한다. 디코더 (31) 는 업샘플링된 비디오 정보와 연관된 비디오 정보를 저장하기 위한 메모리 (예를 들어, 레퍼런스 프레임 메모리 (82)) 를 포함할 수 있다.

블록 (402) 에서, 디코더 (31) 는 비디오 정보를 획득한다. 예를 들어, 비디오 정보는 업샘플링되고 있는 레퍼런스 계층 픽처의 루마 샘플들을 포함할 수 있다. 루마 샘플들은 현재 픽처의 상부 좌측 루마 샘플과 관련될 수 있다.

블록 (403) 에서, 디코더 (31) 는 중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 비디오 정보를 업샘플링한다. 2D 리샘플링에서, 제 1 디멘션은 수평 방향일 수 있다.

블록 (404) 에서, 디코더 (31) 는 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약한다. 미리 결정된 비트 깊이가 적절히 선택될 수 있다. 일 실시형태에서, 미리 결정된 비트 깊이는 16 비트일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 디코더 (31) 는 비디오 정보의 비트 깊이를 결정하고, 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 중간 출력을 시프트하기 위해 비트들의 수를 결정하며, 비트들의 수만큼 중간 출력을 시프트하는 것에 의해 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약할 수 있다. 디코더 (31) 는 우측 시프트 동작을 사용하여 비트들의 수만큼 중간 출력을 시프트할 수 있다. 일 실시형태에서, 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수는: 비디오 정보의 비트 깊이 - 8 비트로서 정의될 수 있다.

소정의 실시형태들에서, 디코더 (31) 는 비트들의 수에 기초하여, 중간 출력을 시프트할지 결정하고, 중간 출력을 시프트한다고 결정하는 것에 응답하여, 비트들의 수만큼 중간 출력을 시프트한다.

블록 (405) 에서, 디코더 (31) 는 제 2 디멘션에서 제약된 중간 출력을 업샘플링하며, 제 2 디멘션은 제 1 디멘션에 직교이다. 2D 리샘플링에서, 제 2 디멘션은 수직 방향일 수 있다.

소정의 실시형태들에서, 디코더 (31) 는 제 2 중간 출력을 생성하기 위해 제약된 중간 출력을 업샘플링하고, 제 2 중간 출력을 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약한다. 예를 들어, 디코더 (31) 는 획득된 비디오 정보의 업샘플링된 버전을 생성하기 위해 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제 2 중간 출력을 제약할 수 있다. 일 실시형태에서, 제 2 미리 결정된 비트 깊이는 현재 인핸스먼트 계층 픽처의 비트 깊이일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 디코더 (31) 는 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 제 2 중간 출력을 시프트하기 위해 제 2 비트들의 수를 결정하고, 제 2 비트들의 수 만큼 제 2 중간 출력을 시프트하는 것에 의해 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제 2 중간 출력을 제약할 수 있다. 비디오 정보는 실시형태에 의존하여, 레퍼런스 계층 또는 인핸스먼트 계층과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 디코더 (31) 는 비디오 정보의 레퍼런스 계층의 비트 깊이에 기초하여 제 2 중간 출력을 시프트하기 위해 제 2 비트들의 수를 결정할 수 있다. 또는 디코더 (31) 가 인핸스먼트 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 제 2 중간 출력을 시프트하기 위해 제 2 비트들의 수를 결정할 수 있다. 디코더 (31) 는 우측 시프트 동작을 사용하여 제 2 비트들의 수만큼 제 2 중간 출력을 시프트할 수 있다. 일 실시형태에서, 제 2 중간 출력을 시프트하기 위한 제 2 비트들의 수는: 20 비트 - 인핸스먼트 계층의 비디오 정보의 비트 깊이로서 정의될 수 있다.

디코더 (31) 는 제 1 디멘션에서 비디오 정보를 업샘플링하고 제 2 디멘션에서 제약된 중간 출력을 업샘플링하기 위해 리샘플링 필터를 적용할 수 있다.

소정의 실시형태들에서, 기법들은 3D 비디오 정보에 적용할 수 있다. 예를 들어, 디코더 (31) 는 제 2 중간 출력을 생성하기 위해 제약된 중간 출력을 업샘플링하고, 제 2 중간 출력을 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약하고, 제약된 제 2 중간 출력을 제 3 디멘션에서 업샘플링할 수 있으며, 여기서 제 3 디멘션은 제 1 디멘션 및 제 2 디멘션에 직교이다. 디코더 (31) 는 제 2 중간 출력의 비트 깊이를 결정하는 것에 의해 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제 2 중간 출력을 제약하고, 제 2 중간 출력의 비트 깊이에 기초하여 제 2 중간 출력을 시프트하기 위해 비트들의 수를 결정하며, 그리고 비트들의 수만큼 제 2 중간 출력을 시프트할 수 있다. 프로세스 (400) 는 블록 (406) 에서 종료한다.

블록들은 실시형태에 의존하여 프로세스 (400) 에서 부가되고 및/또는 생략될 수도 있고, 프로세스 (400) 의 블록들은 실시형태에 의존하여, 상이한 순서들로 수행될 수도 있다. 본 개시물에서 리샘플링에 관하여 기재된 임의의 피처들 및/또는 실시형태들은 별도로 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 4 와 관련하여 기재되는 임의의 피처들 및/또는 실시형태들은 도 5 와 관련하여 기재되는 임의의 피처들 및/또는 실시형태들과 임의의 조합으로 구현될 수도 있으며, 그 역 또한 마찬가지이다.

도 5 는 본 개시물의 양태들에 따라, 리샘플링 프로세스에서 중간 데이터의 동적 범위 제어를 위한 일 예의 방법을 도시하는 플로우챠트이다. 프로세스 (500) 는 인코더 (예를 들어, 도 2a, 도 2b 등에 나타낸 바와 같은 인코더), 디코더 (예를 들어, 도 3a, 도 3b 등에 나타낸 바와 같은 디코더), 또는 실시형태에 의존하는, 임의의 다른 컴포넌트에 의해 수행될 수도 있다. 도 3b 에서 프로세스 (500) 의 블록들은 디코더 (31) 에 관하여 기재되지만, 프로세스 (500) 은 위에서 언급된 바와 같이, 인코더와 같은 다른 컴포넌트들에 의해 수행될 수도 있다. 디코더 (31) 의 계층 1 비디오 디코더 (30B) 및/또는 디코더 (31) 의 계층 0 디코더 (30A) 는 실시형태에 의존하여 프로세스 (500) 를 수행할 수도 있다. 도 5 에 관하여 기재된 모든 실시형태들은 별도로 또는 서로 조합하여 구현될 수도 있다. 프로세스 (500) 와 관련된 소정 상세들은 예를 들어, 도 4 에 관하여 위에 설명되어 있다.

프로세스 (500) 은 블록 (501) 에서 시작한다. 디코더 (31) 는 업샘플링된 비디오 정보와 연관된 비디오 정보를 저장하기 위해 메모리 (예를 들어, 레퍼런스 프레임 메모리 (82)) 를 포함할 수 있다.

블록 (502) 에서, 디코더 (31) 는 비디오 정보를 획득한다. 예를 들어, 비디오 정보는 업샘플링되는 레퍼런스 계층 픽처의 루마 샘플들을 포함할 수 있다. 루마 샘플들은 현재 픽처의 상부 좌측 루마 샘플과 관련될 수 있다.

블록 (503) 에서, 디코더 (31) 는 중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 비디오 정보를 업샘플링한다. 2D 리샘플링에서, 제 1 디멘션을 수평 방향일 수 있다.

블록 (504) 에서, 디코더 (31) 는 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 중간 출력을 시프트하기 위해 비트들의 수를 결정한다. 일 실시형태에서, 비트들의 수는 16 비트 정확도에 기초될 수 있다. 예를 들어, 중간 출력은 총 16 비트로 제한될 수 있도록 시프트된다.

블록 (505) 에서, 디코더 (31) 는 비트들의 수만큼 중간 출력을 시프트한다. 디코더 (31) 는 우측 시프트 동작을 사용하여 비트들의 수만큼 중간 출력을 시프트할 수 있다. 그 결과, 디코더 (31) 는 시프트된 중간 출력을 생성할 수 있다. 일 실시형태에서, 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수는: 비디오 정보의 비트 깊이 - 8 비트로서 정의될 수 있다.

블록 (506) 에서, 디코더 (31) 는 제 1 디멘션에 직교인 제 2 디멘션에서 시프트된 중간 출력을 업샘플링한다. 2D 리샘플링에서, 제 2 디멘션은 수직 방향일 수 있다. 프로세스 (500) 는 블록 (507) 에서 종료한다.

블록들은 일 실시형태에 의존하여 프로세스 (500) 에서 부가되고 및/또는 생략될 수도 있고, 프로세스 (500) 의 블록들은 일 실시형태에 의존하여 상이한 순서들로 수행될 수도 있다. 본 개시물에서의 리샘플링에 관하여 기재된 임의의 피처들 및/또는 실시형태들은 별도로 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 5 와 관련하여 기재된 임의의 피처들 및/또는 실시형태들은 도 4 와 관련하여 기재된 임의의 피처들 및/또는 실시형태들과 임의의 조합으로 구현될 수도 있으며, 그 역 또한 마찬가지이다.

용어

위의 개시물은 특정 실시형태들을 기재하였지만, 많은 변형들이 가능하다. 예를 들어, 위에서 언급된 바와 같이, 위의 기법들은 3D 비디오 인코딩에 적용될 수도 있다. 3D 비디오의 일부 실시형태들에서, 레퍼런스 계층 (예를 들어, 베이스 계층) 은 비디오의 제 1 뷰를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함하고, 인핸스먼트 계층은 레퍼런스 계층 및 인핸스먼트 계층이 함께 비디오의 제 2 뷰를 디스플레이하기에 충분한 비디오 정보를 포함하도록 레퍼런스 계층에 관한 부가 비디오 정보를 포함한다. 이들 2 개의 뷰들은 입체적 이미지를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 개시물의 양태들에 따라, 레퍼런스 계층으로부터 모션 정보는 인핸스먼트 계층에서 비디오 유닛을 인코딩 또는 디코딩할 때 부가 암시적 가설을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 3D 비디오 스트림에 대해 더 큰 코딩 효율을 제공할 수 있다.

예시에 의존하여, 본 명세서에 기재된 기법들의 소정의 액트들 또는 이벤트들은 상이한 시퀀스로 수행될 수 있고, 부가되고, 병합되고, 또는 전부 남겨질 수도 있다 (예를 들어, 기법들의 실시를 위해 모든 기재된 액트들 또는 이벤트들이 필요한 것은 아님). 게다가, 소정의 예들에서, 액트들 또는 이벤트들은 예를 들어, 순차적으로 보다는, 멀티 쓰레드 프로세싱, 인터럽 프로세싱 또는 다중 프로세서들을 통해, 동시에 수행될 수도 있다.

본 명세서에 개시된 정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 어느 것을 사용하여 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 위의 기재 전체에 걸쳐 언급될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은, 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자, 광학장 또는 광학 입자 또는 그 임의의 조합으로 나타낼 수도 있다.

본 명세서에 개시된 실시형태들과 관련하여 기재되는 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합으로서 구현될 수도 있다. 이러한 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환가능성을 명확히 예시하기 위해서, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 그 기능에 대하여 위에서 일반적으로 기재되었다. 그러한 기능일 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부여된 특정 어플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다. 당업자는 각각의 특정 어플리케이션에 대해 다양한 방식으로 기재된 기능을 구현할 수도 있지만, 그러한 구현 결정은 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것을 야기하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

본 명세서에 기재된 기법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 그러한 기법들은 범용 컴퓨터들, 무선 통신 디바이스 핸드셋들, 또는 무선 통신 디바이스 핸드셋들 및 다른 디바이스들에서의 어플리케이션을 포함하는 다중 사용들을 갖는 집적 회로 디바이스와 같은 다양한 디바이스들 중 어느 것에서 구현될 수도 있다. 모듈들 또는 컴포넌트들로서 기재된 임의의 피처들은 집적 로직 디바이스에서 함께 또는 이산이지만 상호 교환가능한 로직 디바이스들로서 별도로 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되는 경우, 기법들은 실행될 때 상술한 방법들 중 하나 이상의 수행하는 명령들을 포함하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 데이터 저장 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 데이터 저장 매체는, 패키징 재료들을 포함할 수도 있는 컴퓨터 프로그램 제품의 부분을 형성할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 메모리 또는 데이터 저장 매체들, 예컨대 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM) 와 같은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 리드 온니 메모리 (ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM), 전기적 소거가능 프로그램가능 리드 온니 메모리 (EEPROM), 플래시 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장 매체 등을 포함할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 기법들은 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 프로그램 코드를 반송하거나 통신하고, 전파된 신호들 또는 파형들과 같은, 컴퓨터에 의해 액세스되고, 판독되고, 및/또는 실행될 수 있는 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 판독가능 통신 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수도 있다.

프로그램 코드는 하나 이상의 프로세서들, 예컨대 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 어레이 (FPGA들), 또는 다른 등가의 직접 또는 이산 로직 회로를 포함할 수도 있는 프로세서에 의해 실행될 수도 있다. 그러한 프로세서는 본 개시물에 기재된 기법들 중 어느 것을 수행하도록 구성될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "프로세서" 는 상기 구조들 중 어느 것, 상기 구조의 임의의 조합, 또는 본 명세서에 기재된 기법들의 구현을 위해 적합한 임의의 다른 구조 또는 장치를 지칭할 수도 있다. 부가적으로, 일부 양태들에서, 본 명세서에 기재된 기능은 결합된 비디오 인코더-디코더 (코덱) 에서 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되거나 통합되는 전용 소프트웨어 모듈들 또는 하드웨어 모듈들 내에 제공될 수도 있다.

본 명세서에 기재된 코딩 기법들은 일 예의 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템에서의 실시형태일 수도 있다. 시스템은 목적지 디바이스에 의해 나중에 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 제공하는 소스 디바이스를 포함한다. 특히, 소스 디바이스는 컴퓨터 판독가능 매체를 통해 목적지 디바이스에 비디오 데이터를 제공한다. 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 (즉, 랩탑) 컴퓨터들, 테블릿 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 전화기 핸드셋들, 예컨대 소위 "스마트" 폰들, 소위 "스마트" 패드들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함하는 넓은 범위의 디바이스들 중 어느 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우들에서, 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 무선 통신을 위해 장착될 수도 있다.

목적지 디바이스는 컴퓨터 판독가능 매체를 통해 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 소스 디바이스로부터 목적지 디바이스로 인코딩된 비디오 데이터를 이동할 수 있는 매체 또는 디바이스의 임의의 유형을 포함할 수도 있다. 일 예에서, 컴퓨터 판독가능 매체는 소스 디바이스 (12) 가 실시간으로 목적지 디바이스에 직접 인코딩된 비디오 데이터를 송신하는 것을 가능하게 하기 위해 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되고, 목적지 디바이스로 송신될 수도 있다. 통신 매체는 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리 송신 라인들과 같은, 임의의 무선 또는 유선 통신 매체를 포함할 수도 있다. 통신 매체는 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은, 패킷 기반 네트워크의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스로부터 목적지 디바이스로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스로부터 저장 디바이스로 출력될 수도 있다. 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스에 의해 저장 디바이스로부터 액세스될 수도 있다. 저장 디바이스는 다양한 분산된 또는 국부적으로 액세스되는 데이터 저장 매체, 예컨대 하드 드라이브, 블루 레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적절한 디지털 저장 매체들 중 어느 것을 포함할 수도 있다. 추가 예에서, 저장 디바이스는 소스 디바이스에 의해 생성된 인코딩된 비디오를 저장할 수도 있는 파일 서버 또는 임의의 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스로부터 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스로 송신할 수 있는 임의의 유형의 서버일 수도 있다. 예시의 파일 서버들은 웹 서버 (예를 들어, 웹사이트를 위한), FTP 서버, NAS (network attached storage) 디바이스, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스는 인터넷 접속을 포함하는, 임의의 표준 데이터 접속을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버 상에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하기에 적합한 무선 채널 (예를 들어, Wi-Fi 접속), 유선 접속 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 양자의 조합을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스로부터 인코딩된 비디오 데이터의 송신은 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 그 조합일 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 어플리케이션들 또는 설정들에 반드시 제한되지 않는다. 기법들은 다양한 멀티미디어 어플리케이션들, 예컨대 공중 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 인터넷 스트리밍 비디오 송신들, 예컨대 DASH (dynamic adaptive streaming over HTTP), 데이터 저장 매체 상으로 인코딩되는 디지털 비디오, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩 또는 다른 어플리케이션들 중 어느 것의 지원에서 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 예들에서, 시스템은 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 비디오 텔레포니와 같은 어플리케이션들을 지원하기 위해 일 방향 또는 양 방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.

일 예에서, 소스 디바이스는 비디오 소스, 비디오 인코더, 및 출력 인터페이스를 포함한다. 목적지 디바이스는 입력 인터페이스, 비디오 디코더 및 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있다. 소스 디바이스의 비디오 인코더는 본 명세서에 개시된 기법들을 적용하도록 구성될 수도 있다. 다른 예들에서, 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 다른 컴포넌트들 또는 배열들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스는 외부 카메라와 같은, 외부 비디오 소스로부터 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 마찬가지로, 목적지 디바이스는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함하기 보다는, 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이스할 수도 있다.

위의 예시의 시스템은 단지 예시일 뿐이다. 비디오 데이터를 병렬로 프로세싱하기 위한 기법들은 임의의 디지털 비디오 인코딩 및/또는 디코딩 디바이스에 의해 수행될 수도 있다. 일반적으로, 본 개시물의 기법들은 비디오 인코딩 디바이스에 의해 수행될 수도 있지만, 그 기법들은 또한 "코덱" 으로서 통상 지칭되는, 비디오 인코더/디코더에 의해 수행될 수도 있다. 게다가, 본 개시물의 기법들은 비디오 프로세서에 의해 또한 수행될 수도 있다. 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 단지 소스 디바이스가 목적지 디바이스로의 송신을 위해 코딩된 비디오 데이터를 생성하는, 그러한 코딩 디바이스들의 예시일 뿐이다. 일부 예들에서, 소스 및 목적지 디바이스들은 디바이스들의 각각이 비디오 코딩 및 디코딩 컴포넌트들을 포함하도록 실질적으로 대칭 방식으로 동작할 수도 있다. 이로써, 예시의 시스템들은 예를 들어 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 또는 비디오 텔레포니를 위해, 비디오 디바이스들 사이에서 일 방향 또는 양 방향 비디오 송신을 지원할 수도 있다.

비디오 소스는 비디오 캡처 디바이스, 예컨대 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 및/또는 비디오 컨텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스를 포함할 수도 있다. 추가의 대안으로서, 비디오 소스는 소스 비디오, 또는 라이브 디디오, 아카이브된 비디오, 및 컴퓨터 생성된 비디오의 조합으로서 컴퓨터 그래픽 기반 데이터를 생성할 수도 있다. 일부 경우들에서, 비디오 소스가 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 하지만, 위에서 언급된 바와 같이, 본 개시물에 기재된 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용가능할 수도 있으며, 무선 및/또는 유선 어플리케이션에 적용될 수도 있다. 각각의 경우에서, 캡처된, 프리 캡처된, 또는 컴퓨터 생성된 비디오는 비디오 인코더에 의해 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 비디오 정보는 그 후 컴퓨터 판독가능 매체 상으로 출력 인터페이스에 의해 출력될 수도 있다.

주지된 바와 같이 컴퓨터 판독가능 매체는 일시적 매체, 예컨대 무선 브로드캐스트 또는 유선 네트워크 송신, 또는 저장 매체들 (즉, 비일시적 저장 매체), 예컨대 하드 디스크, 플래시 드라이브, 컴팩 디스크, 디지털 비디오 디스크, 블루 레이 디스크, 또는 다른 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 네트워크 서버 (미도시) 는 소스 디바이스로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 인코딩된 비디오 데이터를 예를 들어, 네트워크 송신을 통해 목적지 디바이스에 제공할 수도 있다. 유사하게, 디스크 샘플링 설비와 같은 매체 제조 설비의 컴퓨팅 디바이스는, 소스 디바이스로부터 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 디스크를 생성할 수도 있다. 이에 따라, 컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 예들에서 다양한 형태들의 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.

목적지 디바이스의 입력 인터페이스는 컴퓨터 판독가능 매체로부터 정보를 수신한다. 컴퓨터 판독가능 매체의 정보는, 블록들 및 다른 코딩된 유닛들, 예를 들어 픽처들의 그룹 (GOP) 의 특성들 및/또는 프로세싱을 기술하는 신택스 엘리먼트들을 포함하는, 비디오 디코더에 의해 또한 사용되는, 비디오 인코더에 의해 정의된 신택스 정보를 포함할 수도 있다. 디스플레이 디바이스는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하며, 캐소드 레이트 튜브 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 디스플레이 디바이스의 다른 유형과 같은 다양한 디스플레이 디바이스들 중 어느 것을 포함할 수도 있다. 발명의 다양한 실시형태들이 기재되었다. 이들 실시형태들 및 다른 실시형태들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

발명의 다양한 실시형태들이 기재되었다. 이들 실시형태들 및 다른 실시형태들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (35)

1. 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치로서,
   비디오 정보를 저장하도록 구성된 메모리; 및
   상기 메모리에 동작가능하게 커플링된 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   레퍼런스 계층 비디오 정보를 획득하고;
   중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하고;
   상기 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하며; 그리고
   제 2 디멘션에서 제약된 상기 중간 출력을 업샘플링하도록 구성되고,
   상기 제 2 디멘션은 상기 제 1 디멘션에 직교인, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이를 결정하고;
   상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수를 결정하고;
   상기 비트들의 수에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트할지 여부를 결정하며; 그리고
   상기 중간 출력을 시프트하기로 결정하는 것에 응답하여, 상기 비트들의 수만큼 상기 중간 출력을 시프트하는 것에 의해,
   상기 중간 출력을 상기 미리 결정된 비트 깊이로 제약하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세서는.
   상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이를 결정하고;
   상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수를 결정하며; 그리고
   상기 비트들의 수만큼 상기 중간 출력을 시프트하는 것에 의해,
   상기 중간 출력을 상기 미리 결정된 비트 깊이로 제약하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수를 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이 마이너스 8 로서 결정하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 프로세서는 우측 시프트 동작을 사용하여 상기 비트들의 수만큼 상기 중간 출력을 시프트하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 디멘션은 수평 디멘션이고, 상기 제 2 디멘션은 수직 디멘션인, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 레퍼런스 계층 비디오 정보는 루마 값들을 포함하는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세서는 상기 제 1 디멘션에서 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하고, 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보에 리샘플링 필터를 적용하는 것에 의해 상기 제 2 디멘션에서 상기 제약된 중간 출력을 업샘플링하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 비트 깊이는 16 비트인, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한,
    상기 업샘플링되고, 제약된 중간 출력으로부터 제 2 중간 출력을 생성하고; 그리고
    상기 제 2 중간 출력을 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 제약된 제 2 중간 출력으로부터 상기 획득된 레퍼런스 계층 비디오 정보의 업샘플링된 버전을 생성하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 제 2 중간 출력을 시프트하기 위한 제 2 비트들의 수를 결정하고; 그리고
    상기 제 2 비트들의 수만큼 상기 제 2 중간 출력을 시프트하는 것에 의해
    상기 제 2 중간 출력을 상기 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    인핸스먼트 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 제 2 중간 출력을 시프트하기 위한 제 2 비트들의 수를 결정하고; 그리고
    상기 제 2 비트들의 수만큼 상기 제 2 중간 출력을 시프트하는 것에 의해
    상기 제 2 중간 출력을 상기 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 우측 시프트 동작을 사용하여 상기 제 2 중간 출력을 상기 제 2 비트들의 수만큼 시프트하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 제 2 중간 출력을 시프트하기 위한 제 2 비트들의 수를: 20 비트 마이너스 상기 인핸스먼트 계층 비디오 정보의 비트 깊이로서 결정하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는,
    데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 테블릿 컴퓨터, 셋톱 박스, 전화기 핸드셋, 스마트 폰, 스마트 패드, 텔레비전, 카메라, 디스플레이 디바이스, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게이밍 콘솔, 및 비디오 스트리밍 디바이스 중 하나 이상으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
17. 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법으로서,
    레퍼런스 계층 비디오 정보를 획득하는 단계;
    중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하는 단계;
    상기 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 단계; 및
    제 2 디멘션에서 제약된 상기 중간 출력을 업샘플링하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 디멘션은 상기 제 1 디멘션에 직교인, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 단계는,
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이를 결정하는 단계;
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수를 결정하는 단계;
    상기 비트들의 수에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트할지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 중간 출력을 시프트하기로 결정하는 것에 응답하여, 상기 비트들의 수만큼 상기 중간 출력을 시프트하는 단계를 포함하는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 단계는,
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이를 결정하는 단계;
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수를 결정하는 단계; 및
    상기 비트들의 수만큼 상기 중간 출력을 시프트하는 단계를 포함하는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 중간 출력을 시프트하기 위한 상기 비트들의 수는 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이 마이너스 8 비트로서 결정되는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
21. 제 19 항에 있어서,
    상기 비트들의 수만큼 상기 중간 출력을 시프트하는 단계는 우측 시프트 동작을 사용하여 수행되는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
22. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 디멘션은 수평 디멘션이고, 상기 제 2 디멘션은 수직 디멘션인, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
23. 제 17 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보는 루마 값들을 포함하는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
24. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 디멘션에서 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하는 단계 및 상기 제 2 디멘션에서 제약된 중간 출력을 업샘플링하는 단계는, 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보에 리샘플링 필터를 적용하는 것에 의해 수행되는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
25. 제 17 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 비트 깊이는 16 비트인, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
26. 제 17 항에 있어서,
    상기 업샘플링되고, 제약된 중간 출력으로부터 제 2 중간 출력을 생성하는 단계; 및
    상기 제 2 중간 출력을 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 단계를 더 포함하는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제약된 제 2 중간 출력으로부터 상기 획득된 레퍼런스 계층 비디오 정보의 업샘플링된 버전을 생성하는 단계를 더 포함하는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
28. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 중간 출력을 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 단계는,
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 제 2 중간 출력을 시프트하기 위한 제 2 비트들의 수를 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 비트들의 수만큼 상기 제 2 중간 출력을 시프트하는 단계를 포함하는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
29. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 중간 출력을 제 2 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 단계는,
    인핸스먼트 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 제 2 중간 출력을 시프트하기 위한 제 2 비트들의 수를 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 비트들의 수만큼 상기 제 2 중간 출력을 시프트하는 단계를 포함하는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 2 비트들의 수만큼 제 2 중간 출력을 시프트하는 단계는 우측 시프트 동작을 사용하여 수행되는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
31. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 2 중간 출력을 시프트하기 위한 상기 제 2 비트들의 수는: 20 비트 마이너스 상기 인핸스먼트 계층 비디오 정보의 비트 깊이로서 결정되는, 비디오 정보를 코딩하기 위한 방법.
32. 명령들을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    컴퓨터 하드웨어를 포함하는 프로세서 상에서 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    비디오 정보를 저장하게 하고;
    레퍼런스 계층 비디오 정보를 획득하게 하고;
    중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하게 하고;
    상기 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하게 하며; 그리고
    제 2 디멘션에서 제약된 상기 중간 출력을 업샘플링하게 하며,
    상기 제 2 디멘션은 상기 제 1 디멘션에 직교인, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
33. 제 32 항에 있어서,
    상기 프로세서로 하여금,
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이를 결정하고;
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수를 결정하며; 그리고
    상기 비트들의 수에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하는 것에 의해
    상기 중간 출력을 상기 미리 결정된 비트 깊이로 제약하게 하는 명령들을 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
34. 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치로서,
    비디오 정보를 저장하는 수단;
    레퍼런스 계층 비디오 정보를 획득하는 수단;
    중간 출력을 생성하기 위해 제 1 디멘션에서 상기 레퍼런스 계층 비디오 정보를 업샘플링하는 수단;
    상기 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 수단; 및
    제 2 디멘션에서 제약된 상기 중간 출력을 업샘플링하는 수단을 포함하고,
    상기 제 2 디멘션은 상기 제 1 디멘션에 직교인, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.
35. 제 34 항에 있어서,
    상기 중간 출력을 미리 결정된 비트 깊이로 제약하는 수단은,
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이를 결정하고;
    상기 레퍼런스 계층 비디오 정보의 비트 깊이에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하기 위한 비트들의 수를 결정하며; 그리고
    상기 비트들의 수에 기초하여 상기 중간 출력을 시프트하는 것에 의해
    상기 중간 출력을 상기 미리 결정된 비트 깊이로 제약하도록 구성되는, 비디오 정보를 코딩하도록 구성된 장치.

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