KR20160032249A

KR20160032249A - 비디오 코딩에서의 변환들

Info

Publication number: KR20160032249A
Application number: KR1020167005709A
Authority: KR
Inventors: 잉 천; 리웨이 궈; 페이송 천; 마르타 카르체비츠; 샹린 왕
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2016-03-23
Also published as: JP5869008B2; WO2012122355A1; CN103444177A; US20120230421A1; KR20130129469A; EP3013051B1; US9848197B2; CN103444177B; TW201244491A; EP2684361A1; EP3013051A1; JP2014509160A

Abstract

본 개시물의 양태들은 비디오 데이터를 코딩하는 방법에 관한 것이다. 이 예에서, 이 방법은, 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 제 1 변환을 적용하는 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 단계를 포함하고, 이 RQT 는 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 나타낸다. 이 방법은 또한, 비디오 데이터의 블록과 연관된 크로마 정보에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정하는 단계를 포함하고, 이 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이하다. 이 방법은 또한, 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보 및 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩하는 단계를 포함한다.

Description

비디오 코딩에서의 변환들{TRANSFORMS IN VIDEO CODING}

본 출원은 2011년 3월 10일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/451,581호, 및 2011년 11월 4일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/555,986호에 대한 우선권을 주장하고, 이 미국 가특허출원들 양쪽의 전체 내용은 그 전체가 여기에 참조로 포함되어 있다.

기술분야

본 개시물은 비디오 코딩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비디오 코딩에서의 변환들의 이용에 관한 것이다.

디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대 정보 단말기들 (personal digital assistants; PDAs), 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, e-북 리더스 (e-book readers), 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 소위 "스마트 폰들", 비디오 원격 화상 회의 디바이스들 (video teleconferencing devices), 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함하는 광범위한 디바이스들 내에 포함될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, 고급 비디오 코딩 (Advanced Video Coding; AVC), 현재 개발되고 있는 고효율 비디오 코딩 (High Efficiency Video Coding; HEVC) 표준, 및 이러한 표준들의 확장들에 의해 정의된 표준들에 기술되어 있는 것과 같은 비디오 압축 기법들을 구현한다. 이 디비오 디바이스들은 이러한 비디오 압축 기법들을 구현함으로써 디지털 비디오 정보를 더 효율적으로 송신, 수신, 인코딩, 디코딩, 및/또는 저장할 수도 있다.

비디오 압축 기법들은 공간적 (인트라-픽처 (intra-picture)) 예측 및/또는 시간적 (인터-픽처) 예측을 수행하여 비디오 시퀀스들 내에 내재된 리던던시 (redundancy) 를 감소시키거나 제거한다. 블록-기반 비디오 코딩에서는, 비디오 슬라이스 (즉, 비디오 프레임 또는 비디오 프레임의 일부) 는 비디오 블록들로 파티셔닝 (partitioning) 될 수도 있고, 이 비디오 블록들은 트리블록들, 코딩 유닛 (coding unit; CU) 들 및/또는 코딩 노드들이라고도 지칭될 수도 있다. 픽처의 인트라-코딩된 (I) 슬라이스 내의 비디오 블록들은 동일한 픽처 내의 이웃하는 블록들 내의 참조 샘플들에 대한 공간적 예측을 이용하여 인코딩된다. 픽처의 인터-코딩된 (P 또는 B) 슬라이스 내의 비디오 블록들은 동일한 픽처 내의 이웃하는 블록들 내의 참조 샘플들에 대한 공간적 예측 또는 다른 참조 픽처들 내의 참조 샘플들에 대한 시간적 예측을 이용할 수도 있다. 픽처들은 프레임들이라고 지칭될 수도 있고, 참조 픽처들은 참조 프레임들이라고 지칭될 수도 있다.

공간적 또는 시간적 예측은 코딩될 블록에 대한 예측 블록을 발생시킨다. 잔여 데이터는 코딩될 오리지널 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타낸다. 인터-코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 참조 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터, 및 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 나타내는 잔여 데이터에 따라 인코딩된다. 인트라-코딩된 블록은 인트라-코딩 모드 및 잔여 데이터에 따라 인코딩된다. 추가의 압축을 위해, 잔여 데이터는 픽셀 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환될 수도 있어서, 잔여 변환 계수들을 발생시키고, 이 잔여 변환 계수들은 그 후에 양자화될 수도 있다. 처음에 2차원 어레이로 배열된 양자화된 변환 계수들이 스캐닝되어 변환 계수들의 1차원 벡터를 생성할 수도 있고, 엔트로피 코딩은 훨씬 더 많은 압축을 달성하기 위해 적용될 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 블록 잔여 비디오 데이터의 루마 샘플들 및 크로마 샘플들에 상이한 사이즈들의 변환들을 적용하는 것에 관한 것이다.

본 개시물의 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에서 변환들을 적용하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 본 개시물의 기법들은 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보 및 크로마 정보에 상이하게 사이징된 변환들을 적용하는 것을 포함한다. 즉, 비디오 코딩 동안, 비디오 코더는 계층적 쿼드트리 파티셔닝 구조에 따라 비디오 데이터의 블록을 분할할 수도 있다. 또한, 각각의 블록에 대해, 비디오 코더는 인코딩되지 않은 픽처의 픽셀들과 예측된 픽셀 값들 사이의 픽셀 차이들에 대응하는 잔여 값들을 계산할 수도 있다. 비디오 코더는 그 후에, 잔여 비디오 데이터에 변환 (예를 들어, 이산 코사인 변환 (discrete cosine transform; DCT), 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 개념적으로 유사한 변환) 을 적용하여 잔여 변환 계수들을 생성하도록 할 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 크로마 정보와는 상이한 쿼드트리 깊이에서의 루마 정보에 변환들을 적용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 본 개시물의 양태들은 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 디커플링 (decoupling) 하는 것에 관한 것이다. 이에 따라, 일부 경우, 특정 변환이 (예를 들어, 비디오 데이터의 블록이 분할된 횟수를 나타내는) 제 1 쿼드트리 깊이에서의 루마 정보에 적용될 수도 있는 한편, 또 다른 변환은 루마 정보와는 상이한 제 2 쿼드트리 깊이에서의 크로마 정보에 적용될 수도 있다. 다른 경우들에 있어서, 변환들이 동일한 쿼드트리 깊이에서 적용될 수도 있다.

일 예에서, 본 개시물의 양태들은 비디오 데이터를 코딩하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 제 1 변환을 적용하는 제 1 잔여 쿼드트리 (residual quadtree; RQT) 깊이를 결정하는 단계로서, RQT 는 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 나타내는, 그 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 단계; 비디오 데이터의 블록과 연관된 크로마 정보에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정하는 단계로서, 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이한, 그 제 2 RQT 깊이를 결정하는 단계; 및 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보 및 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩하는 단계를 포함한다.

또 다른 예에서, 본 개시물의 양태들은 비디오 데이터를 코딩하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 이 하나 이상의 프로세서들은, 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 제 1 변환을 적용하는 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 것으로서, RQT 는 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 나타내는, 그 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하고; 비디오 데이터의 블록과 연관된 크로마 정보에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정하는 것으로서, 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이한, 그 제 2 RQT 깊이를 결정하며; 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보 및 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩하도록 구성된다.

또 다른 예에서, 본 개시물의 양태들은 비디오 데이터를 코딩하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는, 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 제 1 변환을 적용하는 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 수단으로서, RQT 는 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 나타내는, 그 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 수단; 비디오 데이터의 블록과 연관된 크로마 정보에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정하는 수단으로서, 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이한, 그 제 2 RQT 깊이를 결정하는 수단; 및 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보 및 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩하는 수단을 포함한다.

또 다른 예에서, 본 개시물의 양태들은, 명령들을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것으로서, 이 명령들은, 실행될 때, 비디오 데이터를 코딩하는 디바이스의 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 제 1 변환을 적용하는 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하게 하는 것으로서, RQT 는 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 나타내는, 그 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하게 하고; 비디오 데이터의 블록과 연관된 크로마 정보에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정하게 하는 것으로서, 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이한, 그 제 2 RQT 깊이를 결정하게 하며; 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보 및 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩하게 한다.

본 개시물의 하나 이상의 양태들의 세부사항들은 아래의 상세한 설명 및 첨부 도면들에서 제시된다. 본 개시물에 기술된 기법들의 다른 특징들, 목적들, 및 이점들은 상세한 설명 및 도면들로부터, 그리고 청구항들로부터 명확하게 될 것이다.

이러한 방법으로, 비디오 데이터의 주어진 블록에 대한 루마 샘플들보다 상대적으로 더 거친 입도 (granularity) 로 크로마 샘플들에 변환들이 적용될 수도 있다. 이러한 방법으로 변환들을 적용하는 것은, 코딩 복잡도를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, 본 개시물의 기법들은 크로마 샘플들의 더 큰 블록들에 변환들이 적용되게 하고, 여기서, 크로마 샘플들은, 더 많은 특이성 (specificity) 이 필요할 수도 있는 루마 샘플들보다 더 적은 특이성이 필요할 수도 있다.

도 1 은 본 개시물에 기술된 기법들을 이용할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시한 블록도이다.
도 2 는 본 개시물에 기술된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코더를 예시한 블록도이다.
도 3 은 본 개시물에 기술된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 디코더를 예시한 블록도이다.
도 4 는 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 및 크로마 샘플들을 포함하는 비디오 데이터의 일 예시적인 블록을 예시한 것이다.
도 5a 는 본 개시물의 양태들에 따른 일 예시적인 계층적 쿼드트리 구조를 예시한 것이다.
도 5b 는 도 5a 에 도시된 계층적 쿼드트리 구조에 따른 변환 유닛의 일 예시적인 분할을 예시한 것이다.
도 6 은 본 개시물의 양태들에 따른, 잔여 루마 및 크로마 정보에 변환들을 적용하는 일 예시적인 방법을 예시한 흐름도이다.
도 7 은 본 개시물의 양태들에 따른, 변환 정보를 인코딩하는 일 예시적인 방법을 예시한 흐름도이다.
도 8 은 본 개시물의 양태들에 따른, 변환 정보를 디코딩하는 일 예시적인 방법을 예시한 흐름도이다.

JCT-VC 는 HEVC 표준을 개발 중이다. HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HEVC Test Model; HM) 이라고 지칭되는 비디오 코딩 디바이스의 진화 모델에 기초한다. 일반적으로, 제안된 HEVC 표준에 따르면, 비디오 프레임 또는 픽처 (picture) 는 루마 및 크로마 샘플들 모두를 포함하는 최대 코딩 유닛 (largest coding unit; LCU) 들 또는 트리블록들의 시퀀스로 분할될 수도 있다. 예를 들어, 일반적으로, 트리블록은, 3개의 샘플 어레이들을 갖는 픽처에 대한 크로마 샘플들 (Cb, Cr) 의 2개의 대응하는 블록들과 함께 루마 샘플들 (Y) 의 N×N 블록을 포함한다. 일부 예에서, 크로마 정보는 루마 정보에 대해 서브-샘플링될 수도 있다. 즉, 비디오 데이터의 주어진 블록에 대해, 루마 컴포넌트는 크로마 컴포넌트의 레이트의 2배로 샘플링될 수도 있다.

비트스트림 내의 신택스 데이터 (syntax data) 는 LCU 에 대한 사이즈를 정의할 수도 있고, 이 LCU 는 픽셀들의 개수의 관점에서 최대 코딩 유닛이다. 슬라이스는 코딩 순서에서 복수의 연속적인 트리블록들을 포함한다. 비디오 프레임 또는 픽처는 하나 이상의 슬라이스들로 파티셔닝될 수도 있다. 각각의 트리블록은 쿼드트리에 따라 코딩 유닛 (coding unit; CU) 들로 분할될 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리의 루트 노드 (예를 들어, LCU) 로서의 트리블록은 4개의 자식 노드들로 분할될 수도 있고, 각각의 자식 노드는 이어서 부모 노드가 되어 또 다른 4개의 자식 노드들로 분할될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드 (leaf node) 로서의 마지막의 미분할된 자식 노드는, 코딩 노드, 즉, 코딩된 비디오 블록을 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관된 신택스 데이터는 트리블록이 분할될 수도 있는 최대 횟수 (예를 들어, 이것은 최대 CU 깊이라고 지칭될 수도 있다) 를 정의할 수도 있고, 또한 코딩 노드들의 최대 사이즈를 정의할 수도 있다.

쿼드트리 데이터 구조의 각 노드는 대응하는 CU 에 대한 신택스 데이터를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 쿼드트리에서의 노드는 노드에 대응하는 CU 가 서브-CU들로 분할되는지 여부를 나타내는 분할 플래그를 포함할 수도 있다. CU 에 대한 신택스 엘리먼트들은 재귀적으로 정의될 수도 있고, CU 가 서브-CU들로 분할되는지 여부에 의존할 수도 있다. CU 가 더 분할되지 않는 경우, 리프-CU 라고 지칭된다. 본 개시물에서, 오리지널 리프-CU 의 명백한 분할이 없더라도, 리프-CU 의 4개의 서브-CU들은 리프-CU들이라고도 지칭될 것이다. 예를 들어, 16×16 사이즈에서의 CU 가 더 분할되지 않는 경우, 16×16 CU 가 결코 분할되지 않았더라도, 4개의 8×8 서브-CU들은 또한 리프-CU들이라고도 지칭될 것이다.

CU 는, CU 가 사이즈 차별성을 갖고 있지 않다는 점을 제외하고는, H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 예를 들어, 트리블록은 4개의 자식 노드들 (서브-CU들이라고도 지칭된다) 로 분할될 수도 있고, 각각의 자식 노드는 이어서 부모 모드가 되어 또 다른 4개의 자식 노드들로 분할될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드라고 지칭되는 마지막의 미분할된 자식 노드는, 리프-CU 라고도 지칭되는 코딩 노드를 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관된 신택스 데이터는, 최대 CU 깊이라고 지칭되는, 트리블록이 분할될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있고, 코딩 노드들의 최대 사이즈를 또한 정의할 수도 있다. 이에 따라, 비트스트림은 또한 최소 코딩 유닛 (smallest coding unit; SCU) 을 정의할 수도 있다. 또한, 본 개시물은 HEVC 의 맥락에서 CU, PU, 또는 TU 중 임의의 것, 또는 다른 표준들의 맥락에서 유사한 데이터 구조들 (예를 들어, H.264/AVC 에서 매크로블록들 및 그의 서브-블록들) 을 지칭하기 위해 용어 "블록" 을 사용한다.

CU 는 코딩 노드, 및 그 코딩 노드와 연관된 예측 유닛 (prediction unit; PU) 들 및 변환 유닛 (transform unit; TU) 들을 포함한다. CU 의 사이즈는 코딩 노드의 사이즈에 대응하고, 형상이 정사각형이어야 한다. CU 의 사이즈는 8×8 픽셀들로부터 최대의 64×64 이상의 픽셀들을 가진 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 의 하나 이상의 PU들로의 파티셔닝을 기술할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은 CU 가 스킵 또는 다이렉트 모드 인코딩되는지, 인트라-예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터-예측 모드 인코딩되는지 여부 사이에서 달라질 수도 있다. PU들은 형상이 비-정사각형 (non-square) 이 되도록 파티셔닝될 수도 있다. CU 와 연관된 신택스 데이터는 또한, 예를 들어, 쿼드트리에 따른 CU 의 하나 이상의 TU들로의 파티셔닝을 기술할 수도 있다. TU 는 형상이 정사각형 또는 비-정사각형 (예를 들어, 직사각형) 일 수 있다.

HEVC 표준은, 상이한 CU들에 대해 상이할 수도 있는, TU들에 따른 변환들을 허용한다. 통상적으로, TU들은 파티셔닝된 LCU 에 대해 정의된 주어진 CU 내의 PU들의 사이즈에 기초하여 사이징되지만, 이것은 언제나 있는 일이 아닐 수도 있다. 일부 예에서, CU 에 대응하는 잔여 샘플들은, "잔여 쿼드 트리 (residual quad tree)" (RQT) 로 알려진 쿼드트리 구조를 이용하여 더 작은 유닛들로 세분될 수도 있다. RQT 는 CU 의 루마 및 크로마 컴포넌트들 모두에 적용할 수도 있다. 따라서, 일반적으로, RQT 는 CU 의 TU들로의 파티셔닝의 재귀적 표현이다. TU들은 루마 및 크로마 샘플들에 변환들이 적용되는 방식을 정의한다. 즉, 예를 들어, TU들과 연관된 픽셀 차이 값들이 변환되어 변환 계수들을 생성할 수도 있고, 이 변환 계수들은 양자화될 수도 있다.

리프-CU 는 하나 이상의 예측 유닛 (PU) 들을 포함할 수도 있다. 일반적으로, PU 는 대응하는 CU 의 전부 또는 일부에 대응하는 공간적 영역을 나타내고, PU 에 대한 참조 샘플을 취출하기 위한 데이터를 포함할 수도 있다. 또한, PU 는 예측에 관련된 데이터를 포함한다. 예를 들어, PU 가 인트라-모드 인코딩되는 경우, PU 에 대한 데이터는 잔여 쿼드트리 (RQT) 에 포함될 수도 있고, 이 잔여 쿼드트리 (RQT) 는 PU 에 대응하는 TU 에 대한 인트라-예측 모드를 기술하는 데이터를 포함할 수도 있다. 또 다른 예로서, PU 가 인터-모드 인코딩되는 경우, 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 컴포넌트, 모션 벡터의 수직 컴포넌트, 모션 벡터에 대한 분해능 (예를 들어, 1/4 픽셀 정밀도 또는 1/8 픽셀 정밀도), 모센 벡터가 가리키는 참조 픽처, 및/또는 모션 벡터에 대한 참조 픽처 리스트 (예를 들어, 리스트 0, 리스트 1, 또는 리스트 C) 를 기술할 수도 있다.

또한, 하나 이상의 PU들을 갖는 리프-CU 는 하나 이상의 변환 유닛 (TU) 들을 포함할 수도 있다. 상술된 바와 같이, 변환 유닛들은 RQT (TU 쿼드트리 구조라고도 지칭된다) 를 이용하여 특정될 수도 있다. 예를 들어, 분할 플래그는 리프-CU 가 4개의 변환 유닛들로 분할되는지 여부를 나타낼 수도 있다. 그 후에, 각각의 변환 유닛은 4개의 서브-TU들로 더 분할될 수도 있다. TU 가 더 분할되지 않는 경우, 이것은 리프-TU 라고 지칭될 수도 있다. 일반적으로, 인트라 코딩에 대해, 리프-CU 에 속하는 리프-TU들 모두는 동일한 인트라 예측 모드를 공유한다. 즉, 동일한 인트라-예측 모드는 일반적으로, 리프-CU 의 모든 TU들에 대해 예측된 값들을 계산하도록 적용된다. 인트라 코딩에 대해, 비디오 인코더는, 오리지널 블록과 TU 에 대응하는 CU 의 부분 사이의 차이로서, 각각의 리프-TU 에 대한 잔여 값들을 인트라 예측 모드를 이용하여 계산할 수도 있다. TU 는 PU 의 사이즈로 반드시 제한될 필요는 없다. 따라서, TU들은 PU 보다 더 크거나 또는 더 작을 수도 있다. 인트라 코딩에 대해, PU 는 동일한 CU 에 대한 대응하는 리프-TU 와 배열될 수도 있다. 일부 예에서, 리프-TU 의 최대 사이즈는 대응하는 리프-CU 의 사이즈에 대응할 수도 있다.

또한, 리프-CU들의 TU들은 또한, 잔여 쿼드트리 (RQT) 들이라고 지칭되는 각각의 쿼드트리 데이터 구조들과 연관될 수도 있다. 즉, 리프-CU 는 리프-CU 가 어떻게 TU들로 파티셔닝되는지를 나타내는 쿼드트리를 포함할 수도 있다. TU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 리프-CU 에 대응하는 한편, CU 쿼드트리의 루트 노드는 일반적으로 트리블록 (또는 LCU) 에 대응한다. 분할되지 않은 RQT 의 TU들은 리프-TU들이라고 지칭된다. 일반적으로, 본 개시물은, 달리 언급되지 않는 한, 용어들 CU 및 TU 를 사용하여 리프-CU 및 리프-TU 를 각각 지칭하도록 한다.

주어진 TU 와 연관된 잔여 값들의 큰 변화들을 회피함으로써 코딩 효율이 개선될 수도 있다. 즉, 일반적으로 균일한 잔여 값들에 변환을 적용하는 것은, (예를 들어, 도 2 에 대해 더 상세히 후술되는 바와 같이) 비교적 적은 개수의 변환 계수들에 에너지가 집중하게 되어, 엔트로피 코딩 효율을 개선시킬 수도 있다. 주어진 프레임 (또는 슬라이스) 의 루마 샘플들은 통상적으로 크로마 샘플들보다 더 넓고/넓거나 더 동적인 변화를 겪을 수도 있다. 한편, 크로마 샘플들은 주어진 블록에 대해 비교적 균일할 수도 있다. 이에 따라, 큰 루마 잔여 변화들을 회피하기 위해 비교적 작은 변환 사이즈가 필요할 수도 있지만, 코딩 효율에 영향을 주는 일 없이 크로마 잔여들에 대해 더 큰 변환들이 이용될 수도 있다.

통상적으로, 비디오 코더는 동일한 RQT 깊이에서 루마 및 크로마 샘플들 양쪽에 변환들을 적용한다. 그러나, 루마 정보가 크로마 정보보다 더 높은 레이트로 샘플링될 수도 있기 때문에, 루마 및 크로마 샘플들에 적용된 변환들의 사이즈들은 상이할 수도 있다. 예시의 목적을 위한 일 예에서, 32×32 TU 는 RQT 구조에 따라 2회 분할될 수도 있다. 이 예에서, (루마 정보가 크로마 정보의 레이트의 2배로 샘플링된다고 가정하여) 8×8 변환 사이즈가 리프-TU들의 루마 샘플들에 적용될 수도 있는 한편, 4×4 변환 사이즈가 리프-TU들의 크로마 샘플들에 적용될 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 블록 잔여 비디오 데이터의 루마 샘플들 및 크로마 샘플들에 상이한 사이즈들의 변환들을 적용하는 것에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 개시물의 기법들은 TU 의 (예를 들어, RQT 구조에 따른) 상이한 깊이들에서 TU 와 연관된 루마 및 크로마 컴포넌트들에 변환들을 적용하는 것을 포함한다. 즉, 예를 들어, TU 의 리프 노드들에서 TU 의 루마 샘플들에 변환이 적용될 수도 있는 한편, TU 의 더 높은 깊이에서 크로마 컴포넌트들에 변환이 적용될 수도 있다 (예를 들어, 여기서 "더 높은" 은 RQT 구조에서 덜 깊은 포지션과 연관된다).

설명의 목적을 위한 일 예에서, 64×64 TU (예를 들어, 루마가 크로마의 레이트의 2배로 샘플링된다고 가정하여, 64×64 잔여 루마 샘플들 및 32×32 잔여 크로마 샘플들) 가 RQT 에 따라 3회 분할될 수도 있다. 이 예에서, TU 는 3 의 깊이에서의 8×8 리프-TU들을 포함한다. 비디오 코더는, 3 의 깊이에서의 루마 샘플들에 (예를 들어, 리프-TU들의 8×8 루마 샘플들에) 변환을 적용할 수도 있는 한편, 1 의 깊이에서의 크로마 샘플들에 (예를 들어, 16×16 크로마 샘플들에) 변환을 적용할 수도 있다.

명확하게 하기 위해, 본 개시물의 일부 양태는 주어진 블록의 루마 및 크로마 샘플들에 상이하게 사이징된 변환들을 적용하는 것 뿐만 아니라, RQT 구조의 상이한 깊이에서의 루마 및 크로마 샘플들에 변환들을 적용하는 것에 관한 것이다. 즉, 일부 비디오 코딩 시스템에서는, 상술된 바와 같이, 루마 컴포넌트들을 크로마 컴포넌트들보다 더 높은 레이트로 샘플링하는 것이 통상적이어서, (더 큰 개수의 루마 샘플들로 인해) 주어진 블록의 크로마 샘플들보다 더 큰 변환이 일반적으로 루마 샘플들에 적용될 것이다. 본 개시물의 양태들은 변환들이 적용되는 방식을 디커플링 (decoupling) 하는 것에 관한 것으로, 제 1 깊이에서의 루마 샘플들에 변환이 적용될 수도 있는 한편, 루마 샘플들과는 상이한 제 2 깊이에서의 크로마 샘플들에 변환이 적용될 수도 있도록 한다.

도 1 은 잔여 데이터의 블록의 크로마 샘플들과는 상이한 RQT 깊이에서의 루마 샘플들에 변환을 적용하기 위한 본 개시물에 기술된 기법들을 이용할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (10) 을 예시한 블록도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 시스템 (10) 은 인코딩된 비디오 데이터를 발생시켜 목적지 디바이스 (14) 에 의해 나중에 디코딩되도록 하는 소스 디바이스 (12) 를 포함한다. 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는, 데스크톱 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩톱) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋-톱 박스들, 전화기 핸드셋들, 예컨대, 소위 "스마트" 폰들, 소위 "스마트" 패드들 또는 태블릿들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 또는 재생 디바이스들 등을 포함하는 광범위한 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우, 소스 디바이스 (12) 및 목적지 디바이스 (14) 는 무선 통신을 위해 구비될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 링크 (16) 를 통해 수신할 수도 있다. 링크 (16) 는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로 이동시키는 것이 가능한 매체 또는 디바이스의 임의의 타입을 포함할 수도 있다. 하나의 예에서, 링크 (16) 는 소스 디바이스 (12) 로 하여금 인코딩된 비디오 데이터를 직접 목적지 디바이스 (14) 에 실시간으로 송신할 수 있게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조될 수도 있고, 목적지 디바이스 (14) 에 송신될 수도 있다. 통신 매체는 임의의 무선 또는 유선 통신 매체, 예컨대, 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 전송 라인들을 포함할 수도 있다. 통신 매체는 패킷-기반 네트워크, 예컨대, 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (12) 로부터 목적지 디바이스 (14) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.

대안적으로, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스 (22) 로부터 저장 디바이스 (24) 로 출력될 수도 있다. 이와 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스에 의해 저장 디바이스 (24) 로부터 액세스될 수도 있다. 저장 디바이스 (24) 는 하드 드라이브, 블루레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리와 같은 다양한 분산 또는 로컬 액세스 데이터 저장 매체들, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적합한 디지털 저장 매체들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 추가의 예에서, 저장 디바이스 (24) 는 파일 서버, 또는 소스 디바이스 (12) 에 의해 발생된 인코딩된 비디오를 유지할 수도 있는 또 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스 (24) 로부터의 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 것 및 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (14) 에 송신하는 것이 가능한 서버의 임의의 타입일 수도 있다. 예시적인 파일 서버들은 (예를 들어, 웹사이트를 위한) 웹 서버, FTP 서버, 네트워크 부착 저장 (network attached storage; NAS) 디바이스들, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (14) 는 인터넷 연결을 포함하는 임의의 표준 데이터 연결을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하기에 적합한 무선 채널 (예를 들어, Wi-Fi 연결), 유선 연결 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 이들 모두의 조합을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스 (24) 로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은, 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 이들 모두의 조합일 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 애플리케이션들 또는 세팅들로 반드시 제한될 필요는 없다. 이 기법들은 다양한 멀티미디어 애플리케이션들, 예컨대, 공중경유 (over-the-air) 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 스트리밍 비디오 송신들, 예를 들어, 인터넷을 통한 스트리밍 비디오 송신들, 데이터 저장 매체 상의 저장을 위한 디지털 비디오의 인코딩, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션들 중 임의의 것의 지원하에 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 예에서는, 시스템 (10) 은 단방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원하여 애플리케이션들, 예컨대, 비디오 스트리밍, 비디오 재생, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 비디오 화상 전화를 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 1 의 예에서, 소스 디바이스 (12) 는 비디오 소스 (18), 비디오 인코더 (20) 및 출력 인터페이스 (22) 를 포함한다. 일부 경우, 출력 인터페이스 (22) 는 변조기/복조기 (모뎀) 및/또는 송신기를 포함할 수도 있다. 소스 디바이스 (12) 에서, 비디오 소스 (18) 는 소스, 예컨대, 비디오 캡처 디바이스, 예를 들어, 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오를 비디오 콘텐츠 제공자로부터 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스, 및/또는 컴퓨터 그래픽스 데이터를 소스 비디오로서 발생시키기 위한 컴퓨터 그래픽스 시스템, 또는 이러한 소스들의 조합을 포함할 수도 있다. 하나의 예로서, 비디오 소스 (18) 가 비디오 카메라라면, 소스 디바이스 (12) 와 목적지 디바이스 (14) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 그러나, 본 개시물에 기술된 기법들은 일반적으로 비디오 코딩에 적용가능할 수도 있고, 무선 및/또는 유선 애플리케이션들에 적용될 수도 있다.

캡처된, 사전-캡처된 (pre-captured), 또는 컴퓨터-발생된 비디오는 비디오 인코더 (20) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 소스 디바이스 (12) 의 출력 인터페이스 (22) 를 통해 목적지 디바이스 (14) 에 직접 송신될 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 또한 (또는 대안적으로) 디코딩 및/또는 재생을 위해 목적지 디바이스 (14) 또는 다른 디바이스들에 의한 추후 액세스를 위해 저장 디바이스 (24) 에 저장될 수도 있다.

목적지 디바이스 (14) 는 입력 인터페이스 (28), 비디오 디코더 (30), 및 디스플레이 디바이스 (32) 를 포함한다. 일부 경우, 입력 인터페이스 (28) 는 수신기 및/또는 모뎀을 포함할 수도 있다. 목적지 디바이스 (14) 의 입력 인터페이스 (28) 는 인코딩된 비디오 데이터를 링크 (16) 를 통해 수신한다. 링크 (16) 를 통해 전달되거나 또는 저장 디바이스 (24) 에 제공된, 인코딩된 비디오 데이터는, 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서, 비디오 디코더 (30) 와 같은 비디오 디코더에 의한 이용을 위해 비디오 인코더 (20) 에 의해 발생된 다양한 신택스 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 이러한 신택스 엘리먼트들은 통신 매체 상에서 송신되거나 저장 매체에 저장되거나 또는 파일 서버 상에 저장된, 인코딩된 비디오 데이터에 포함될 수도 있다.

디스플레이 디바이스 (32) 는 목적지 디바이스 (14) 와 통합되거나, 또는 그 외부에 존재할 수도 있다. 일부 예에서는, 목적지 디바이스 (14) 는 통합형 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있고 또한 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이스하도록 구성될 수도 있다. 다른 예들에서는, 목적지 디바이스 (14) 는 디스플레이 디바이스일 수도 있다. 일반적으로, 디스플레이 디바이스 (32) 는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하고, 다양한 디스플레이 디바이스들, 예컨대, 액정 디스플레이 (liquid crystal display; LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (organic light emitting diode; OLED) 디스플레이, 또는 또 다른 타입의 디스플레이 디바이스 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 비디오 압축 표준, 예컨대, 현재 개발 중인 고효율 비디오 코딩 (High Efficiency Video Coding; HEVC) 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HM) 을 준수할 수도 있다. 대안적으로는, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는, 다른 독점적 또는 산업적 표준들, 예컨대, 다르게는 MPEG-4, Part 10, 고급 비디오 코딩 (AVC) 이라고 지칭되는 ITU-T H.264 표준, 또는 이러한 표준들의 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 그러나, 본 개시물의 기법들은 임의의 특정 코딩 표준으로 제한되지 않는다. 비디오 압축 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다.

비록 도 1 에는 도시되지 않았지만, 일부 양태에서, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 는 각각 오디오 인코더 및 디코더와 통합될 수도 있고, 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하여, 공통 데이터 스트림 또는 개별 데이터 스트림들에서의 오디오 및 비디오 양쪽 모두의 인코딩을 핸들링할 수도 있다. 적용가능하다면, 일부 예에서, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 사용자 데이터그램 프로토콜 (user datagram protocol; UDP) 과 같은 다른 프로토콜들을 준수할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은, 적용가능한 것으로서, 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (digital signal processors; DSPs), 특수 목적 프로세서들 또는 프로세싱 회로들, 주문형 집적 회로들 (application specific integrated circuits; ASICs), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (field programmable gate arrays; FPGAs), 고정 로직 회로, 개별 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 적합한 인코더 또는 디코더 회로 중 임의의 것으로서 구현될 수도 있다. 이에 따라, 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 내의 다양한 유닛들은 마찬가지로, 이러한 다양한 구조적 엘리먼트들 또는 이들의 조합들 중 임의의 것에 의해 구현될 수도 있다. 이 기법들이 부분적으로 소프트웨어로 구현되면, 디바이스는 그 소프트웨어에 대한 명령들을 적합한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장하고 그 명령들을 하드웨어로 하나 이상의 프로세서들을 이용하여 실행함으로써 본 개시물의 기법들을 수행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있고, 이들 중 어느 하나는 결합형 비디오 인코더/디코더 (CODEC) 의 부분으로서 각각의 디바이스에 통합될 수도 있다.

본 개시물은 일반적으로, 특정 정보를 비디오 디코더 (30) 와 같은 또 다른 디바이스에 "시그널링" 하는 비디오 인코더 (20) 에 관련될 수도 있다. 그러나, 비디오 인코더 (20) 는 특정 신택스 엘리먼트들을 비디오 데이터의 다양한 인코딩된 부분들과 연관시킴으로써 정보를 시그널링할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 즉, 비디오 인코더 (20) 는 특정 신택스 엘리먼트들을 비디오 데이터의 다양한 인코딩된 부분들의 헤더들에 저장함으로써 데이터를 "시그널링"할 수도 있다. 일부 경우, 이러한 신택스 엘리먼트들은 오디오 디코더 (30) 에 의해 수신 및 디코딩되기 전에, 인코딩 및 저장 (예를 들어, 저장 디바이스 (24) 에 저장) 될 수도 있다. 따라서, 용어 "시그널링" 은 일반적으로, 압축된 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 신택스 또는 다른 데이터의 통신을, 이러한 통신이 실시간으로 또는 근실시간으로 또는 짧은 시간에 걸쳐, 예컨대, 인코딩시에 신택스 엘리먼트들을 매체에 저장할 때 발생할 수도 있는 시간에 걸쳐 발생하든지 간에, 지칭할 수도 있고, 이 신택스 엘리먼트들은 그 후에, 이 매체에 저장된 후의 임의의 시간에 디코딩 디바이스에 의해 취출될 수도 있다.

상술된 바와 같이, JCT-VC 는 HEVC 표준을 개발 중이다. HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HM) 이라고 지칭되는 비디오 코딩 디바이스의 진화 모델에 기초한다. HM 은, 예를 들어, ITU-T H.264/AVC 에 따르는 기존 디바이스들에 대한 비디오 코딩 디바이스들의 몇몇 부가적인 능력들을 상정한다. 본 개시물은 통상적으로 용어 "비디오 블록" 을 사용하여 CU 의 코딩 노드를 지칭한다. 일부 특정한 경우, 본 개시물은 또한 용어 "비디오 블록" 을 사용하여 트리블록, 즉, LCU, 또는 CU 를 지칭할 수도 있고, 이 CU 는 코딩 노드 및 PU들 및 TU들을 포함한다.

비디오 시퀀스는 통상적으로 비디오 프레임들 또는 픽처들의 시리즈를 포함한다. 픽처들의 그룹 (group of pictures; GOP) 은 일반적으로 하나 이상의 비디오 프레임들의 시리즈를 포함한다. GOP 는 GOP 에 포함된 다수의 픽처들을 기술하는 신택스 데이터를 GOP 의 헤더, 하나 이상의 픽처들의 헤더, 또는 어떤 다른 곳에 포함할 수도 있다. 픽처의 각 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 기술하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 통상적으로, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 개개의 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들에 대해 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정 또는 가변 사이즈들을 가질 수도 있으며, 특정된 코딩 표준에 따라 사이즈가 달라질 수도 있다.

일 예로서, HM 은 다양한 PU 사이즈들에서의 예측을 지원한다. 특정 CU 의 사이즈가 2N×2N 인 것으로 가정하면, HM 은 2N×2N 또는 N×N 의 PU 사이즈들에서 인트라-예측을 지원하고, 2N×2N, 2N×N, N×2N, 또는 N×N 의 대칭적인 PU 사이즈들에서 인터-예측을 지원한다. 또한, HM 은 2N×nU, 2N×nD, nL×2N, 및 nR×2N 의 PU 사이즈들에서 인터-예측을 위한 비대칭적인 파티셔닝을 지원한다. 비대칭적인 파티셔닝에서, CU 의 하나의 방향은 파티셔닝되지 않지만, 다른 방향은 25% 및 75% 로 파티셔닝된다. 25% 파티션에 대응하는 CU 의 부분은 "n" 이후의 "상 (Up)", "하 (Down)", "좌 (Left)", 또는 "우 (Right)" 의 표시로 나타낸다. 따라서, 예를 들어, "2N×nU" 은, 상측의 2N×0.5N PU 와 하측의 2N×1.5N PU 로 수평으로 파티셔닝되는 2N×2N CU 를 지칭한다.

본 개시물에서, "N×N" 및 "NXN" 은 수직 및 수평 치수들, 예를 들어, 16×16 픽셀들 또는 16X16 픽셀들의 관점에서 비디오 블록의 픽셀 치수들을 지칭하기 위해 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 일반적으로, 16×16 블록은 수직 방향으로 16개의 픽셀들 (y = 16) 및 수평 방향으로 16개의 픽셀들 (x = 16) 을 가질 것이다. 이와 마찬가지로, N×N 블록은 일반적으로 수직 방향으로 N개의 픽셀들과 수평 방향으로 N개의 픽셀들을 가지며, 여기서 N 은 음이 아닌 정수 값을 나타낸다. 블록에서 픽셀들은 로우들 및 칼럼들로 배열될 수도 있다. 또한, 블록들은 수직 방향에서와 같이 수평 방향에서 동일한 개수의 픽셀들을 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들어, 블록들은 N×M 픽셀들을 포함할 수도 있으며, 여기서 M 은 반드시 N 과 동일할 필요는 없다.

CU 의 PU들을 이용한 인트라-예측 또는 인터-예측 코딩에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 CU 의 TU들에 대한 잔여 데이터를 계산할 수도 있다. PU들은 공간 도메인 (픽셀 도메인이라고도 지칭된다) 에서의 픽셀 데이터를 포함할 수도 있고, TU들은 변환, 예를 들어, 이산 코사인 변환 (discrete cosine transform; DCT), 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 잔여 비디오 블록 데이터와 개념적으로 유사한 변환의 적용에 후속하는 변환 도메인에서의 계수들을 포함할 수도 있다. 잔여 데이터는 PU들에 대응하는 예측 값들과 인코딩되지 않은 오리지널 픽처의 픽셀들 사이의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 CU 에 대한 잔여 데이터를 포함하는 TU들을 형성한 후에, 이 TU들을 변환하여 CU 에 대한 변환 계수들을 생성할 수도 있다.

일부 예에서, TU들은 잔여 쿼드 트리 (RQT) 에 따라 정의될 수도 있다. 예를 들어, RQT 는 변환들 (예를 들어, DCT, 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 하나 이상의 다른 변환들) 이 비디오 데이터의 블록과 연관된 잔여 루마 샘플들 및 잔여 크로마 샘플들에 적용되는 방식을 나타낼 수도 있다. 즉, 상술된 바와 같이, CU 에 대응하는 잔여 샘플들은 RQT 를 이용하여 더 작은 유닛들로 세분될 수도 있다. 일반적으로, RQT 는 CU 의 TU들로의 파티셔닝의 재귀적 표현이다.

통상적으로, 비디오 인코더 (20) 는 RQT 의 동일한 깊이에서의 루마 및 크로마 샘플들에 변환들을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 일반적으로, 비디오 인코더 (20) 는 상대적으로 가장 낮은 RQT 깊이에 변환들을 적용할 수도 있고, 여기서 더 낮은 RQT 깊이는, 덜 연관된 잔여 데이터를 갖는 더 작은 TU들 (예를 들어, 리프-TU들) 로 해석된다. 그러나, 일부 경우, 크로마 정보는 비디오 데이터의 주어진 블록에 대한 루마 정보만큼 넓게 및/또는 동적으로 변하지 않을 수도 있다. 오히려, CU 와 연관된 크로마 정보는 루마 정보보다 더욱 평활할 수도 있다. 이에 따라, 루마 정보와 동일한 RQT 깊이에서의 크로마 정보에 변환들을 적용하는 것은, 가능한 많은 데이터 ("에너지" 라고도 지칭된다) 를 가능한 적은 변환 계수들로 콤팩트화시키는 크로마 변환을 할 필요가 없을 수도 있다. 즉, (예를 들어, 더 높은 RQT 깊이에서의) 크로마 샘플들에 상대적으로 더 큰 변환을 적용하는 것은, 크로마 데이터를 상대적으로 더 적은 계수들로 여전히 콤팩트화시킬 수도 있다.

본 개시물의 양태들에 따르면, 비디오 인코더 (20) 는 루마 샘플들 및 크로마 샘플들에 변환들이 적용되는 방식을 디커플링할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 잔여 루마 샘플들에 변환을 적용하는 제 1 RQT 깊이, 및 잔여 크로마 샘플들에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정할 수도 있고, 여기서 제 1 및 제 2 RQT 깊이들은 서로 상이할 수도 있다. 일부 경우, (크로마 샘플들과 연관된) 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 그 후에 제 1 RQT 깊이에서의 잔여 루마 샘플들에 제 1 변환을 적용하여 루마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있고, 제 2 RQT 깊이에서의 잔여 크로마 샘플들에 제 2 변환을 적용하여 크로마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있다.

이에 따라, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터의 주어진 블록에 대한 루마 샘플들보다 상대적으로 더 거친 입도로 크로마 샘플들에 변환을 적용할 수도 있다. 이러한 방법으로, 비디오 인코더 (20) 는 전체 코딩 복잡도를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, 상대적으로 더 큰 변환이 데이터의 주어진 블록의 크로마 샘플들에 적용되어서, 크로마 샘플들에 다수의 상대적으로 더 작은 변환들을 적용하는 것과 연관된 복잡도를 감소시킬 수도 있다.

변환 계수들을 생성하기 위한 잔여 데이터에의 임의의 변환들의 적용에 후속하여, 비디오 인코더 (20) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 일반적으로, 양자화는 변환 계수들이 양자화되어 가능하다면 그 계수들을 나타내는데 이용된 데이터의 양을 감소시켜 추가 압축을 제공하는 프로세스를 지칭한다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n-비트 값은 양자화 동안 m-비트 값으로 라운드 다운 (round down) 될 수도 있으며, 여기서 n 은 m 보다 더 크다.

일부 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하기 위한 미리 정의된 스캔 순서를 이용하여, 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성하도록 할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하여 1차원 벡터를 형성한 후에, 비디오 인코더 (20) 는, 예를 들어, CAVLC (context adaptive variable length coding), CABAC (context adaptive binary arithmetic coding), SBAC (syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding), PIPE (Probability Interval Partitioning Entropy) 코딩 또 다른 엔트로피 코딩 방법론에 따라 1차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 또한, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. HEVC 의 현재 버전은 엔트로피 코딩을 위해 CABAC 를 이용하도록 설계된다.

CABAC 를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (20) 는 콘텍스트 모델 내의 콘텍스트를 송신될 심볼에 할당할 수도 있다. 이 콘텍스트는, 예를 들어, 심볼의 이웃하는 값들이 논-제로 (non-zero) 인지 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 더 가능성 있는 심볼들에 대응하는 한편, 더 긴 코드들이 덜 가능성 있는 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방법으로, VLC 의 이용은, 예를 들어, 송신될 각각의 심볼에 대해 동일-길이 코드워드들을 이용하는 것에 비해 비트 절약을 달성할 수도 있다. 확률 결정은 심볼에 할당된 콘텍스트에 기초할 수도 있다.

비디오 디코더 (30) 는, 비디오 인코더 (20) 로부터 인코딩된 비디오 데이터의 수신시, 비디오 인코더 (20) 에 대해 기술된 인코딩 패스 (pass) 에 일반적으로 역인 디코딩 패스를 수행할 수도 있다. 본 개시물의 양태들에 따르면, 예를 들어, 비디오 디코더 (30) 는 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 비디오 데이터의 블록과 연관된 잔여 루마 샘플들 및 잔여 크로마 샘플들에 대한 RQT 를 결정할 수도 있다. 또한, 비디오 디코더 (30) 는 잔여 루마 샘플들에 역변환을 적용하는 제 1 RQT 깊이, 및 잔여 크로마 샘플들에 제 2 역변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정할 수도 있다. 일부 경우, (크로마 샘플들과 연관된) 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이할 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 그 후에 제 1 RQT 깊이에서의 잔여 루마 샘플들에 제 1 역변환을 적용하여 루마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있고, 제 2 RQT 깊이에서의 잔여 크로마 샘플들에 제 2 역변환을 적용하여 크로마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있다.

도 2 는 잔여 데이터의 블록의 크로마 샘플들과는 상이한 RQT 깊이에서의 루마 샘플들에 변환을 적용하기 위한 본 개시물에 기술된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코더 (20) 를 예시한 블록도이다. 비디오 인코더 (20) 는 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들의 인트라- 및 인터-코딩을 수행할 수도 있다. 인트라-코딩은 공간적 예측에 의존하여, 주어진 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오에서의 공간적 리던던시를 감소시키거나 제거한다. 인터-코딩은 시간적 예측에 의존하여, 비디오 시퀀스의 인접 프레임들 또는 픽처들 내의 비디오에서의 시간적 리던던시를 감소시키거나 제거한다. 인트라-모드 (I 모드) 는 수 개의 공간 기반 압축 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 인터-모드들, 예컨대, 단방향성 예측 (P 모드) 또는 양방향성 예측 (B 모드) 은 수 개의 시간 기반 압축 모드들 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (20) 는 인코딩될 비디오 데이터를 수신한다. 도 2 의 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 모드 선택 유닛 (40), 합산기 (50), 변환 유닛 (52), 양자화 유닛 (54), 엔트로피 인코딩 유닛 (56), 및 참조 픽처 메모리 (64) 를 포함한다. 이어서, 모드 선택 유닛 (40) 은 모션 추정 유닛 (42), 모션 보상 유닛 (44), 인트라 예측 유닛 (46), 및 파티션 유닛 (48) 을 포함한다. 비디오 블록 재구성을 위해, 비디오 인코더 (20) 는 또한 역양자화 유닛 (58), 역변환 유닛 (60), 및 합산기 (62) 를 포함한다. 디블록킹 (deblocking) 필터 (도 2 에 미도시) 가 또한 블록 경계들을 필터링하기 위해 포함되어 재구성된 비디오로부터 블로키니스 아티팩트들 (blockiness artifacts) 을 제거할 수도 있다. 원하는 경우에는, 디블록킹 필터는 통상적으로 합산기 (62) 의 출력을 필터링할 것이다. (루프 또는 포스트 루프에서의) 부가적인 루프 필터들이 또한 디블록킹 필터에 부가적으로 이용될 수도 있다. 이러한 필터들은 간략화를 위해 도시되어 있지 않지만, 원하는 경우에는, (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 다수의 비디오 블록들로 분할될 수도 있다. 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 하나 이상의 참조 프레임들 내의 하나 이상의 블록들에 대한 수신된 비디오 블록의 인터-예측 코딩을 수행하여 시간적 압축을 제공한다. 대안적으로, 인트라-예측 유닛 (46) 은 코딩될 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스 내의 하나 이상의 이웃하는 블록들에 대한 수신된 비디오 블록의 인트라-예측 코딩을 수행하여 공간적 압축을 제공할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 다수의 코딩 패스들을 수행하여, 예를 들어, 비디오 데이터의 각각의 블록에 대한 적절한 코딩 모드를 선택하도록 할 수도 있다.

또한, 파티션 유닛 (48) 은 이전 코딩 패스들에서의 이전 파티셔닝 방식들의 평가에 기초하여, 비디오 데이터의 블록들을 서브-블록들로 파티셔닝할 수도 있다. 예를 들어, 파티션 유닛 (48) 은 처음에 프레임 또는 슬라이스를 LCU들로 파티셔닝하고, 레이트-웨곡 분석 (예를 들어, 레이트-왜곡 최적화) 에 기초하여 LCU들 각각을 서브-CU들로 파티셔닝할 수도 있다. 모드 선택 유닛 (40) 은 추가로 LCU 의 서브-CU들로의 파티셔닝을 나타내는 쿼드트리 데이터 구조를 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, 즉, 인트라 또는 인터 중에서 하나를 선택하고, 잔여 블록 데이터를 발생시키기 위해 결과적인 인트라- 또는 인터-코딩된 블록을 합산기 (50) 에 제공할 수도 있으며, 참조 프레임으로서의 이용을 위한 그 인코딩된 블록을 재구성하기 위해 합산기 (62) 에 제공할 수도 있다. 또한, 모드 선택 유닛 (40) 은 신택스 엘리먼트들, 예컨대, 모션 벡터들, 인트라-모드 표시자들, 파티션 정보, 및 다른 이러한 신택스 정보를 엔트로피 코딩 유닛 (56) 에 제공한다.

모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은 고도로 통합될 수도 있지만, 개념적인 목적을 위해 개별적으로 예시된다. 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 수행되는 모션 추정은 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는, 모션 벡터들을 발생시키는 프로세스이다. 모션 벡터는, 예를 들어, 현재 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 코딩될 현재 블록에 대한 참조 프레임 (또는 다른 코딩된 유닛) 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오 블록의 PU 의 변위 (displacement) 를 나타낼 수도 있다. 예측 블록은 절대 차이의 합 (sum of absolute difference; SAD), 제곱 차이의 합 (sum of square difference; SSD), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있는 픽셀 차이의 관점에서, 코딩되는 블록에 가깝게 매칭하는 것으로 발견되는 블록이다. 일부 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 참조 프레임 메모리 (64) 에 저장된 참조 픽처들의 서브-정수 픽셀 포지션들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 참조 픽처의 1/4 픽셀 포지션들, 1/8 픽셀 포지션들, 또는 다른 프랙셔널 (fractional) 픽셀 포지션들의 값들을 보간할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛 (42) 은 전체 픽셀 포지션들 및 프랙셔널 픽셀 포지션들에 대한 모션 탐색을 수행하고 프랙셔널 픽셀 정밀도를 가진 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

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

모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행된 모션 보상은, 모션 추정 유닛 (42) 에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페칭 (fetching) 또는 발생시키는 것을 수반할 수도 있다. 또 다시, 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 은, 일부 예에서, 기능적으로 통합될 수도 있다. 현재 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터의 수신시, 모션 보상 유닛 (44) 은 참조 픽처 리스트들 중 하나에 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 위치시킬 수도 있다. 합산기 (50) 는 코딩될 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값들을 감산하여, 후술되는 바와 같이, 잔여 데이터라고도 지칭되는 픽셀 차이 값들을 형성함으로써, 잔여 비디오 블록을 형성한다. 일반적으로, 모션 추정 유닛 (42) 은 루마 컴포넌트들에 대한 모션 추정을 수행하고, 모션 보상 유닛 (44) 은 크로마 컴포넌트들 및 루마 컴포넌트들 양쪽 모두에 대해 루마 컴포넌트들에 기초하여 계산된 모션 벡터들을 이용한다. 또한, 모드 선택 유닛 (40) 은 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (30) 에 의한 이용을 위해 비디오 슬라이스 및 비디오 블록들과 연관된 신택스 엘리먼트들을 발생시킬 수도 있다.

인트라-예측 유닛 (46) 은, 상술된 바와 같이, 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 수행되는 인터-예측에 대한 대안으로서, 현재 블록을 인트라-예측할 수도 있다. 특히, 인트라-예측 유닛 (46) 은 현재 블록을 인코딩하는데 이용되는 인트라-예측 모드를 결정할 수도 있다. 일부 예에서, 인트라-예측 유닛 (46) 은, 예를 들어, 개별적인 인코딩 패스들 동안, 다양한 인트라-예측 모드들을 이용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라-예측 유닛 (46) (또는 일부 예에서는, 모드 선택 유닛 (40)) 은 테스트된 모드들로부터 이용하기에 적절한 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다.

예를 들어, 인트라-예측 유닛 (46) 은 다양한 테스트된 인트라-예측 모드들에 대한 레이트-왜곡 분석을 이용하여 레이트-왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중에서 최적의 레이트-왜곡 특성들을 가진 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다. 일반적으로, 레이트-왜곡 분석은 인코딩된 블록과 그 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩되는 오리지널의 인코딩되지 않은 블록 사이의 왜곡 (또는 에러) 의 양뿐만 아니라, 인코딩된 블록을 생성하는데 이용되는 비트레이트 (즉, 비트들의 개수) 를 결정한다. 인트라-예측 유닛 (46) 은 다양한 인코딩된 블록들에 대한 레이트들 및 왜곡들로부터의 비율들을 계산하여, 어떤 인트라-예측 모드가 블록에 대한 최적의 레이트-왜곡 값을 나타내는지를 결정할 수도 있다.

블록에 대한 인트라-예측 모두를 선택한 후에, 인트라-예측 유닛 (46) 은 선택된 블록에 대한 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 코딩 유닛 (56) 에 제공할 수도 있다. 엔트로피 코딩 유닛 (56) 은 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는, 복수의 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들 및 복수의 변경된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들 (코드워드 매핑 테이블들이라고도 지칭된다) 을 포함할 수도 있는 송신된 비트스트림 구성 데이터에, 다양한 블록들에 대한 콘텍스트들의 인코딩을 위한 정의들, 및 콘텍스트들 각각에 대한 이용을 위한 가장 가능성 있는 인트라-예측 모드, 인트라-예측 모드 인덱스 테이블, 및 변경된 인트라-예측 모드 인덱스 테이블의 표시들을 포함시킬 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 는 코딩될 오리지널 비디오 블록으로부터 모드 선택 유닛 (40) 로부터의 예측 데이터를 감산함으로써 잔여 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (50) 는 이러한 감산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환을 잔여 블록에 적용하여, 잔여 변환 계수 값들을 포함하는 비디오 블록을 생성한다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 DCT 와 개념적으로 유사한 다른 변환들을 수행할 수도 있다. 웨이블릿 변환들, 정수 변환들, 서브-밴드 변환들 또는 다른 타입의 변환들이 또한 이용될 수 있다. 어떤 경우에도, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 변환을 잔여 블록에 적용하여, 잔여 변환 계수들의 블록을 생성한다. 변환은 잔여 정보를 픽셀 값 도메인으로부터 주파수 도메인과 같은 변환 도메인으로 컨버팅할 수도 있다.

본 개시물의 양태들에 따르면, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은, 변환들 (예를 들어, DCT, 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 하나 이상의 다른 변환들) 이 비디오 데이터의 블록과 연관된 잔여 루마 샘플들 및 잔여 크로마 샘플들에 적용되는 방식을 나타내는 RQT 를 결정할 수도 있다. 본 개시물의 양태들에 따르면, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 루마 샘플들 및 크로마 샘플들에 변환들이 적용되는 방식을 디커플링할 수도 있다. 예를 들어, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 또한 잔여 루마 샘플들에 변환을 적용하는 제 1 RQT 깊이, 및 잔여 크로마 샘플들에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정할 수도 있다. 일부 경우, (크로마 샘플들과 연관된) 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 그 후에 제 1 RQT 깊이에서의 잔여 루마 샘플들에 제 1 변환을 적용하여 루마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있고, 제 2 RQT 깊이에서의 잔여 크로마 샘플들에 제 2 변환을 적용하여 크로마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있다.

예시의 목적을 위한 일 예에서, 잔여 비디오 데이터의 32×32 블록이, 루마 샘플들에 대해 서브-샘플링되는 크로마 샘플들을 가져서, 32×32 블록이 (예를 들어, 4:2:0 서브-샘플링 방식에서 발생하는 바와 같이) 32×32 잔여 루마 샘플들 및 16×16 잔여 크로마 샘플들을 포함한다고 가정한다. 변환 프로세싱 유닛 (52) (또는 모드 선택 유닛 (40) 과 같은 또 다른 유닛) 은 레이트-왜곡 분석을 수행하여, 변환들을 잔여 값들의 블록에 적용하는 방식을 결정할 수도 있다. 이 예에서는, 변환의 목적을 위해 변환 프로세싱 유닛 (52) 이 잔여 값들의 블록을 2회 분할한다고 가정한다. 즉, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 루마 샘플들의 각각의 8×8 블록에 변환을 적용한다. 본 개시물의 양태들에 따르면, (동일한 깊이에서의) 크로마 샘플들의 대응하는 4×4 블록에 변환을 적용하는 대신에, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 크로마 샘플들의 상대적으로 더 큰 블록에 변환을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 변환 프로세싱 유닛 (52) 은 (예를 들어, 분할되지 않은) 크로마 샘플들의 16×16 블록, 또는 크로마 샘플들의 8×8 블록에 변환을 적용할 수도 있다.

변환 프로세싱 유닛 (52) 은 결과적인 변환 계수들을 양자화 유닛 (54) 에 전송할 수도 있다. 양자화 유닛 (54) 은 변환 계수들을 양자화하여 비트 레이트를 더 감소시킨다. 양자화 프로세스는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정보는 양자화 파라미터를 조정함으로써 변경될 수도 있다. 일부 예에서, 양자화 유닛 (54) 은 그 후에, 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안적으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (56) 이 이 스캔을 수행할 수도 있다.

양자화에 후속하여, 엔트로피 코딩 유닛 (56) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 코딩한다. 예를 들어, 엔트로피 코딩 유닛 (56) 은 CAVLC (context adaptive variable length coding), CABAC (context adaptive binary arithmetic coding), SBAC (syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding), PIPE (probability interval partitioning entropy) 코딩 또 다른 엔트로피 코딩 기법을 수행할 수도 있다. 콘텍스트-기반 엔트로피 코딩의 경우, 콘텍스트는 이웃하는 블록들에 기초할 수도 있다. 엔트로피 코딩 유닛 (56) 에 의한 엔트로피 코딩에 후속하여, 인코딩된 비트스트림이 또 다른 디바이스 (예를 들어, 비디오 디코더 (30)) 에 송신될 수도 있고 또는 추후 송신 또는 취출을 위해 보관 (archive) 될 수도 있다.

역양자화 유닛 (58) 및 역변환 유닛 (60) 은 픽셀 도메인에서 잔여 블록을 재구성하기 위해, 예를 들어, 참조 블록으로서의 추후 사용을 위해, 역양자화 및 역변환을 각각 적용한다. 모션 보상 유닛 (44) 은 잔여 블록을 참조 프레임 메모리 (64) 의 프레임들 중 하나의 프레임의 예측 블록에 가산함으로써, 참조 블록을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (44) 은 또한 모션 추정에서의 이용을 위한 서브-정수 픽셀 값들을 계산하기 위해 하나 이상의 보간 필터들을 재구성된 잔여 블록에 적용할 수도 있다. 합산기 (62) 는 재구성된 잔여 블록을 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 가산하여, 참조 프레임 메모리 (64) 에의 저장을 위해 재구성된 비디오 블록을 생성한다. 재구성된 비디오 블록은 후속 비디오 프레임에서 블록을 인터-코딩하기 위해 모션 추정 유닛 (42) 및 모션 보상 유닛 (44) 에 의해 참조 블록으로서 이용될 수도 있다.

이러한 방식으로, 비디오 인코더 (20) 는, 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 제 1 변환을 적용하는 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 단계로서, RQT 는 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 나타내는, 그 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 단계; 비디오 데이터의 블록과 연관된 크로마 정보에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정하는 단계로서, 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이한, 그 제 2 RQT 깊이를 결정하는 단계; 및 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보 및 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩하는 단계를 포함하는 방법을 수행할 수도 있는 비디오 인코더의 일 예이다.

도 3 은 잔여 데이터의 블록의 크로마 샘플들과는 상이한 RQT 깊이에서의 루마 샘플들에 변환을 적용하기 위한 본 개시물에 기술된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 디코더 (30) 를 예시한 블록도이다. 도 3 의 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (80), 예측 유닛 (81), 역양자화 유닛 (86), 역변환 유닛 (88), 합산기 (90), 및 참조 픽처 메모리 (92) 를 포함한다. 예측 유닛 (81) 는 모션 보상 유닛 (82) 및 인트라 예측 유닛 (84) 을 포함한다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (30) 는 비디오 인코더 (20) 로부터 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들 및 관련 신택스 엘리먼트들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더 (30) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여, 양자화된 계수들, 모션 벡터들, 및 다른 신택스 엘리먼트들을 발생시킨다. 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 예측 유닛 (81) 에 포워딩한다. 비디오 디코더 (30) 는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 엘리먼트들을 수신할 수도 있다.

예를 들어, 백그라운드로, 비디오 디코더 (30) 는 네트워크를 통한 송신을 위해 소위 "네트워크 추상화 계층 유닛들" 또는 NAL 유닛들로 압축되는 압축된 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 각각의 NAL 유닛은 NAL 유닛에 저장된 데이터의 타입을 식별하는 헤더를 포함할 수도 있다. NAL 유닛들에 보통 저장되는 데이터의 2개의 타입이 존재한다. NAL 유닛에 저장된 데이터의 제 1 타입은, 압축된 비디오 데이터를 포함하는 비디오 코딩 계층 (VCL) 데이터이다. NAL 유닛에 저장된 데이터의 제 2 타입은, 보충 향상 정보 (supplemental enhancement information; SEI) 및 다수의 NAL 유닛들에 공통된 헤더 데이터를 정의하는 파라미터 세트들과 같은 부가적인 정보를 포함하는 논-VCL 데이터라고 지칭된다. 예를 들어, 파라미터 세트들은 시퀀스-레벨 헤더 정보 (예를 들어, 시퀀스 파라미터 세트들 (sequence parameter set; SPS) 내) 및 어쩌다 변화하는 픽처-레벨 헤더 정보 (예를 들어, 픽처 파라미터 세트들 (picture parameter set; PPS) 내) 를 포함할 수도 있다. 파라미터 세트들에 포함된 어쩌다 변화하는 정보는 각각의 시퀀스 또는 픽처에 대해 반복될 필요는 없어서, 코딩 효율을 개선시킨다. 또한, 파라미터 세트들의 이용은 헤더 정보의 대역외 송신을 가능하게 하여, 에러 복원을 위한 과다한 송신들의 필요성을 회피시킨다.

비디오 슬라이스가 인트라-코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 예측 유닛 (81) 의 인트라 예측 유닛 (84) 은 현재 프레임 또는 픽처의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 시그널링된 인트라 예측 모드 및 데이터에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 발생시킬 수도 있다. 비디오 프레임이 인터-코딩된 (즉, B, P 또는 GPB) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 예측 유닛 (81) 의 모션 보상 유닛 (82) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 으로부터 수신된 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 참조 픽처 리스트들 중 하나의 참조 픽처 리스트 내의 참조 픽처들 중 하나의 참조 픽처로부터 발생될 수도 있다. 비디오 디코더 (30) 는 참조 픽처 메모리 (92) 에 저장된 참조 픽처들에 기초한 디폴트 구성 기법들을 이용하여, 참조 프레임 리스트들, 즉, 리스트 0 및 리스트 1 을 구성할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (82) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 파싱함으로써 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그 예측 정보를 이용하여, 디코딩될 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성하도록 한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (82) 은 수신된 신택스 엘리먼트들 중 일부를 이용하여, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는데 이용되는 예측 모드 (예를 들어, 인트라- 또는 인터-예측), 인터-예측 슬라이스 타입 (예를 들어, B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 참조 픽처 리스트들 중 하나 이상의 참조 픽처 리스트에 대한 구성 정보, 슬라이스의 각각의 인터-인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각각의 인터-코딩된 비디오 블록에 대한 인터-예측 상태, 및 현재 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정한다.

또한, 모션 보상 유닛 (82) 은 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (82) 은 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (20) 에 의해 이용되는 것과 같은 보간 필터들을 이용하여, 참조 블록들의 서브-정수 픽셀들에 대한 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 이 경우, 모션 보상 유닛 (82) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (20) 에 의해 이용된 보간 필터들을 결정하고, 그 보간 필터들을 이용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

역양자화 유닛 (86) 은 비트스트림으로 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛 (80) 에 의해 디코딩된 양자화된 변환 계수들을 역양자화, 즉, 양자화해제 (de-quantize) 한다. 역양자화 프로세스는, 적용되어야 할 양자화 정도 및, 마찬가지로, 역양자화의 정도를 결정하기 위해 비디오 슬라이스 내의 각각의 비디오 블록에 대해 비디오 인코더 (20) 에 의해 계산된 양자화 파라미터의 이용을 포함할 수도 있다.

역변환 유닛 (88) 은 역변환, 예를 들어, 역 DCT, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스를 변환 계수들에 적용하여, 픽셀 도메인에서의 잔여 블록들을 생성한다. 본 개시물의 양태들에 따르면, 역변환 유닛 (88) 은 잔여 데이터에 변환들이 적용된 방식을 결정할 수도 있다. 즉, 예를 들어, 역변환 유닛 (88) 은, 변환들 (예를 들어, DCT, 정수 변환, 웨이블릿 변환, 또는 하나 이상의 다른 변환들) 이 수신된 비디오 데이터의 블록과 연관된 잔여 루마 샘플들 및 잔여 크로마 샘플들에 적용된 방식을 나타내는 RQT 를 결정할 수도 있다.

본 개시물의 양태들에 따르면, 루마 샘플들 및 크로마 샘플들에 변환들이 적용되는 방식이 디커플링될 수도 있다. 이에 따라, 역변환 유닛 (88) 은 또한 잔여 루마 샘플들에 역변환을 적용하는 제 1 RQT 깊이, 및 잔여 크로마 샘플들에 제 2 역변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정할 수도 있다. 일부 경우, 역변환이 적용되는 (크로마 샘플들과 연관된) 제 2 RQT 깊이는, 역변환이 적용되는 제 1 RQT 깊이와는 상이할 수도 있다. 역변환 유닛 (88) 은 그 후에, 제 1 RQT 깊이에서의 잔여 루마 샘플들에 제 1 역변환을 적용하여 루마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있고, 제 2 RQT 깊이에서의 잔여 크로마 샘플들에 제 2 역변환을 적용하여 크로마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있다.

모션 보상 유닛 (82) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 발생시킨 후에, 비디오 디코더 (30) 는 역변환 유닛 (88) 으로부터의 잔여 블록들을 모션 보상 유닛 (82) 에 의해 발생된 대응하는 예측 블록들과 합산함으로써, 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (90) 는 이러한 합산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원하는 경우, 디코딩된 블록들을 필터링하기 위해 디블록킹 필터가 또한 적용되어 블로키니스 아티팩트들을 제거하도록 할 수도 있다. (코딩 루프 내의 또는 코딩 루프 후의) 다른 루프 필터들이 또한 이용되어 픽셀 전이들을 평활화하거나, 또는 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선시킬 수도 있다. 주어진 프레임 또는 픽처 내의 디코딩된 비디오 블록들이 그 후에 참조 픽처 메모리 (92) 에 저장되고, 이 참조 픽처 메모리 (92) 는 후속 모션 보상을 위해 이용되는 참조 픽처들을 저장한다. 또한, 참조 픽처 메모리 (92) 는 도 1 의 디스플레이 디바이스 (32) 와 같은 디스플레이 디바이스 상의 후속 제시를 위해 디코딩된 비디오를 저장한다.

이러한 방식으로, 비디오 디코더 (30) 는, 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 제 1 변환을 적용하는 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 단계로서, RQT 는 루마 정보 및 크로마 정보에 변환들이 적용되는 방식을 나타내는, 그 제 1 잔여 쿼드트리 (RQT) 깊이를 결정하는 단계; 비디오 데이터의 블록과 연관된 크로마 정보에 제 2 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정하는 단계로서, 제 2 RQT 깊이는 제 1 RQT 깊이와는 상이한, 그 제 2 RQT 깊이를 결정하는 단계; 및 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보 및 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩하는 단계를 포함하는 방법을 수행할 수도 있는 비디오 디코더의 일 예이다.

도 4 는 루마 샘플들 (106A 내지 106D) (루마 샘플들 (106)) 및 크로마 샘플들 (108 (Cb) 및 110 (Cr)) 을 포함하는 비디오 데이터의 일 예시적인 블록 (100) 을 예시한 것이다. 일반적으로, 도 4 에 도시된 예는, 4:2:0 샘플링 방식에 따라 샘플링된 루마 샘플들 (106) 및 크로마 샘플들 (108, 110) 의 공칭 수직 및 수평 위치들을 예시한 것이다. 예를 들어, 도 4 에 도시된 바와 같이, 루마 샘플들 (106) 은 수평 및 수직 방향 양쪽으로 크로마 샘플들 (108, 110) 의 레이트의 2배로 샘플링되고, 크로마 샘플들 (108, 110) 은 동일한 레이트로 샘플링된다.

도 4 에 도시된 예는, 설명의 목적을 위해 제공된 오직 하나의 가능한 샘플링 방식이다. 즉, 다른 예들에서는, 상이한 포맷들이 루마 컴포넌트와 크로마 컴포넌트 사이의 상이한 수평 및 수직 샘플링 레이트 비율들을 특정할 수도 있다. 예를 들어, 4:2:2 포맷을 가진 비디오 데이터의 블록에 대해, 루마 컴포넌트의 폭은 크로마 컴포넌트의 폭의 2배일 수도 있다. 그러나, 루마 컴포넌트의 높이는 크로마 컴포넌트의 높이와 동일할 수도 있다. 4:4:4 포맷을 가진 비디오 데이터의 블록에 대해, 루마 컴포넌트 및 크로마는 동일한 레이트로 샘플링될 수도 있다. 루마 및 크로마 어레이들에 대한 신택스는, 모든 3개의 컬러 컴포넌트들에 대한 데이터가 존재하는 경우, 달리 특정되지 않는 한, 루마 어레이에 대한 데이터가 우선하고, 그에 후속하여 Cb 어레이에 대한 데이터가 뒤따르고, 그에 후속하여 Cr 어레이에 대한 데이터가 뒤따르도록 순서화될 수도 있다.

도 4 에 도시된 예는 크로마 컴포넌트들보다 더 높은 레이트로 샘플링되는 루마 컴포넌트를 예시한 것이다. 일부 경우, 인간의 눈이 통상적으로 크로마에서보다 루마에서의 변화에 더 민감하기 때문에, 루마는 크로마보다 더 높은 레이트로 샘플링될 수도 있다. 또한, 일반적으로, 루마 샘플들은 크로마 샘플들보다 주어진 프레임 내에서 더 넓고 더 동적인 변화를 겪을 수도 있다.

상술된 바와 같이, 본 개시물의 기법들은, 비디오 데이터의 블록의 루마 컴포넌트들 및 크로마 컴포넌트들에 상이한 사이즈의 변환들을 적용하는 것을 포함한다. 그러나, 도 4 의 예에 도시된 바와 같이, 일부 비디오 코딩 방식에서는, 루마 컴포넌트들이 크로마 컴포넌트들보다 더 높은 레이트로 샘플링될 수도 있다. 이러한 경우, (더 많은 개수의 샘플들로 인해) 도 4 에 도시된 비디오 데이터의 블록과 같은 주어진 블록의 크로마 샘플들보다 더 큰 변환이 루마 샘플들에 일반적으로 적용된다.

따라서, 본 개시물의 기법들은 블록의 루마 및 크로마 샘플들에 상이한 사이즈의 변환을 적용하는 것뿐만 아니라, 루마 및 크로마 컴포넌트들에 변환들이 적용될 수도 있는 방식을 디커플링하는 것을 포함한다. 즉, 본 개시물의 기법들은 쿼드트리 구조의 상이한 깊이에서 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 및 크로마 컴포넌트들에 변환들을 적용하는 것을 포함하고, 그 경우, 비디오 데이터의 블록은 변환의 목적을 위해 분할된다. 예를 들어, 현재 개발되고 있는 HEVC 표준을 준수하는 일 예에서, TU 의 리프 노드들에서 TU 의 루마 컴포넌트들에 변환이 적용될 수도 있는 한편, TU 의 더 높은 깊이에서 크로마 컴포넌트들에 변환이 적용될 수도 있다.

도 5a 및 도 5b 는 본 개시물의 기법들에 따르는, 일 예시적인 잔여 쿼드트리 (RQT) (130) (도 5a) 및 대응하는 변환 유닛 (150) (도 3b) 을 각각 예시한 개념도들이다. RQT (130) 는 계층적으로 배열된 노드들을 포함한다. 각각의 노드는 자식이 없는 리프 노드일 수도 있고, 또는 4개의 자식 노드들을 가질 수도 있어서 그 명칭이 "쿼드트리" 이다. 도 5a 의 예에서, 잔여 쿼드트리 (130) 는 루트 노드 (132) 를 포함한다. 루트 노드 (132) 는, 리프 노드들 (134A 및 134B) (리프 노드들 (134)) 및 노드들 (136A 및 136B) (노드들 (136)) 을 포함하는 4개의 자식 노드들을 갖는다. 노드들 (136) 이 리프 노드들이 아니기 때문에, 노드들 (136) 각각은 4개의 자식 노드들을 포함한다. 즉, 도 5a 에 도시된 예에서, 노드 (136A) 는 4개의 자식 리프 노드들 (138A 내지 138D) 을 갖는 한편, 노드 (136B) 는 3개의 리프 노드들 (140A 내지 140C) (리프 노드들 (140)) 및 노드 (142) 를 갖는다. 또한, 노드 (142) 는 4개의 리프 노드들 (144A 내지 144D) (리프 노드들 (144)) 을 갖는다.

RQT (130) 는 대응하는 변환 유닛 (TU), 예컨대, 이 예에서는 TU (150) 의 특성들을 기술하는 데이터를 포함할 수도 있다. 예를 들어, RQT (130) 는, 그 자신의 구조로, 도 5b 의 TU (150) 의 서브-TU들로의 분할을 기술할 수도 있다. TU (150) 가 2N×2N 의 사이즈를 갖는다고 가정한다. 이 예에서, TU (150) 는, 사이즈 N×N 의 2개의 서브-TU들 (152A 및 152B) (서브-TU들 (152)) 을 갖는, 4개의 서브-TU들을 갖는다. TU (150) 의 나머지 2개의 서브-TU들은 더 작은 서브-CU들로 더 분할된다. 즉, 도 5b 에 도시된 예에서, TU (150) 의 서브-TU들 중 하나는, 사이즈 N/2×N/2 의 서브-TU들 (154A 내지 154D) 로 분할되는 한편, TU (150) 의 다른 서브-TU 는 사이즈 N/2×N/2 의 서브-TU들 (156A 내지 156C) (서브-TU들 (156)), 및 사이즈 N/4×N/4 의 서브-TU들 (158A 내지 1588D) (서브-TU들 (158)) 로서 식별되는 더 분할된 서브-TU 로 분할된다.

도 5a 및 도 5b 에 도시된 예에서, RQT (130) 의 구조는 TU (150) 의 분할에 대응한다. 즉, 루트 노드 (132) 는 TU (150) 에 대응하고, 리프 노드들 (134) 은 서브-TU들 (152) 에 대응한다. 또한, (노드 (136A) 가 포인터 참조 리프 노드 (138) 를 포함한다고 통상적으로 의미하는 노드 (136A) 의 자식 노드인) 리프 노드들 (138) 은 서브-TU들 (154) 에 대응하고, (예를 들어, 노드 (136B) 에 속하는) 리프 노드들 (140) 은 서브-TU들 (156) 에 대응하며, (예를 들어, 노드 (142) 에 속하는) 리프 노드들 (144) 은 서브-TU들 (158) 에 대응한다.

RQT (130) 의 노드들에 대한 데이터는, 노드에 대응하는 TU 가 분할되는지 여부를 기술할 수도 있다. TU 가 분할되는 경우, 4개의 부가적인 노드들이 RQT (130) 에 존재할 수도 있다. 일부 예에서, 쿼드트리의 노드는 다음의 유사코드 (pseudocode) 로 나타내는 프로세스에 의해 정의될 수도 있다:

split_flag 값은, 현재 노드에 대응하는 TU 가 분할되는지 여부를 나타내는 1-비트 값일 수도 있다. TU 가 분할되지 않은 경우, split_flag 값은 '0' 일 수도 있는 한편, TU 가 분할되는 경우, split_flag 값은 '1' 일 수도 있다. 잔여 쿼드트리 (130) 의 예에 대해, 분할 플래그 값들의 어레이는, 루트 노드 (132) 로부터 가장 작은 리프 노드 (144A 내지 144D) 까지의 분할 구조를 정의하는 10011000001000000 일 수도 있다.

통상적으로, 비디오 인코더 (20) 및/또는 비디오 디코더 (30) 와 같은 비디오 코더는, 동일한 RQT 깊이에서의 루마 및 크로마 샘플들 양쪽에 변환들을 적용한다. 일반적으로, RQT 깊이는 TU 가 분할된 횟수에 관련된다 (예를 들어, RQT 깊이 1 은, 도 5b 에 도시된 바와 같이, TU 의 1개의 분할에 대응한다). 일부 예에서, 비디오 코더는, (도 5b 에 도시된 리프-TU들 (152, 154, 156, 및 158) 에 대응하는) 도 5a 에 도시된 리프-노드들 (134, 138, 140, 및 144) 과 같은 리프-노드들의 루마 및 크로마 샘플들에 변환들을 적용할 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 상이한 깊이들, 예를 들어, 도 5a 에 도시된 RQT (130) 와 같은 RQT 의 상이한 깊이들에서 TU 와 연관된 루마 및 크로마 컴포넌트들에 변환들을 적용하는 것을 포함한다. 즉, 예를 들어, 비디오 코더는 리프 노드들 (134, 138, 140, 및 144) 의 루마 컴포넌트들에 변환을 적용할 수도 있는 한편, 다른 논-리프 노드들에서의 크로마 컴포넌트들에 변환을 적용할 수도 있다. 도 5a 및 도 5b 의 특정 양태들이 비디오 인코더 (20) (도 1 및 도 2) 에 의해 수행되는 것으로 후술되고 있지만, 이 기법들은 또한 비디오 디코더 (30) (도 1 및 도 3) 와 같은 또 다른 비디오 코더에 의해 수행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 비디오 디코더 (30) 는 본 개시물의 양태들에 따라 코딩된 비디오 데이터에 대한 역변환들을 결정 및 적용할 수도 있다.

설명의 목적을 위한 일 예에서, (루트 노드 (132) 에 대응하는) TU (150) 는 64×64 TU (루마가 4:2:0 크로마 포맷에 따라 크로마의 레이트의 2배로 샘플링된다고 가정하여, 예를 들어, 64×64 루마 샘플들 및 32×32 크로마 샘플들) 일 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 일반적으로 리프 노드들 (134, 138, 140, 및 144) 과 같은 리프 노드들의 TU들에 변환들을 적용할 수도 있다. 즉, 비디오 인코더 (20) 는 리프 노드들 (134) 에 대해서는 RQT 깊이 1 에서, 리프 노드들 (138 및 140) 에 대해서는 RQT 깊이 2 에서, 그리고 리프 노드들 (144) 에 대해서는 RQT 깊이 3 에서 루마 및 크로마 샘프들에 변환들을 적용할 수도 있다. 따라서, 이 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 서브-TU들 (152) 의 루마 샘플들에 32×32 변환 그리고 크로마 샘플들에 16×16 변환, 서브-TU들 (154 및 156) 의 루마 샘플들에 16×16 변환 그리고 크로마 샘플들에 8×8 변환, 그리고 서브-TU들 (158) 의 루마 샘플들에 8×8 변환 그리고 크로마 샘플들에 4×4 변환을 적용할 수도 있다.

본 개시물의 양태들은 쿼드트리 구조의 상이한 깊이들에서의 루마 및 크로마 샘플들에 변환들을 적용하는 것에 관한 것이다. 상술된 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 리프 노드들 (134) (RQT 깊이 1), 리프 노드들 (138) (RQT 깊이 2), 리프 노드들 (140) (RQT 깊이 2), 및 리프 노드들 (144) (RQT 깊이 3) 에서의 루마 샘플들에 변환을 적용할 수도 있는 한편, 더 높은 RQT 깊이에서의 크로마 샘플들에 단일 변환을 적용할 수도 있다. 일 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 RQT 깊이 0 에서의 크로마 샘플들에 변환을 적용할 수도 있다. 이 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 TU (150) 의 크로마 샘플들에 32×32 변환을 적용할 수도 있는 한편, 더 미세한 입도로 루마 샘플들에 변환들을 적용할 수도 있다.

또 다른 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 다른 RQT 깊이들에서의 크로마 샘플들에 변환들을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 리프 노드들 (144) 에서의 루마 샘플들에 변환들을 적용할 수도 있는 한편, 노드 (142) 에서의 크로마 샘플들에 변환을 적용할 수도 있다. 도 5b 를 참조하면, 비디오 인코더 (20) 는 서브-TU들 (158) 각각의 루마 샘플들에 8×8 변환들을 적용할 수도 있는 한편, 모든 서브-TU들 (158) 의 크로마 샘플들에 8×8 변환을 적용할 수도 있다. 이러한 방법으로, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터의 주어진 블록에 대한 루마 샘플들보다 RQT 에 대해 상대적으로 더 거친 입도로 크로마 샘플들에 변환들을 적용할 수도 있다.

일부 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 TU 와 연관된 크로마 샘플들을 분할하는 능력을 적어도 제한할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 RQT (130) 에 따라 TU (150) 의 루마 샘플들을 분할할 수도 있다. 그러나, 비디오 인코더 (20) 는 RQT (130) 에 따라 TU (150) 의 크로마 샘플들을 분할하지 않을 수도 있다. 오히려, 본 개시물의 양태들에 따르면, 비디오 인코더 (20) 는 (루트 노드 (132) 에서의) RQT 깊이 0 에서의 크로마 샘플들에 변환을 적용할 수도 있다. 이 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 여전히 RQT (130) 에 따라 루마 샘플들을 분할하고, RQT (130) 의 리프 노드들에 적절한 변환을 적용할 수도 있다.

다른 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는, 크로마 샘플들에 변환이 적용되는 RQT 깊이가, 루마 샘플들에 변환이 적용되는 RQT 깊이와는 상이한지 여부를 식별하기 위한 플래그를 구현할 수도 있다. 예를 들어, TU 쿼드트리의 노드가 4개의 노드들로 분할되는 경우, 비디오 인코더 (20) 는 루마 샘플들과 크로마 샘플들 양쪽이 분할되는지 여부를 나타내도록 플래그를 설정할 수도 있다. 즉, 비디오 인코더 (20) 는 분할 없이 크로마 샘플들에 변환이 적용되는지 여부를 나타내도록 플래그를 설정할 수도 있다. 일 예에서, 비디오 인코더 (20) 는, 루마 샘플들 및 크로마 샘플들 양쪽이 RQT 에 따라 분할되는 경우 플래그 값을 "0" 으로 설정할 수도 있고, 루마 샘플들이 RQT 에 따라 분할되지만 크로마 샘플들이 분할되지 않는 경우 플래그 값을 "1" 로 설정할 수도 있다. 이 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 루마 샘플들 및 크로마 샘플들에 상이하게 사이징된 변환들을 적용할 수도 있다. 즉, 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 크로마 샘플들에게보다 루마 샘플들에게 더 작은 변환을 적용할 수도 있다.

설명의 목적을 위한 일 예에서, 비디오 인코더 (20) 가 RQT 깊이 1 에서의 크로마 샘플들에 변환을 적용한다고 가정한다. 이 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 노드들 (136A 및 136B) 에서 크로마 샘플들이 분할되지 않은 것을 플래그를 이용하여 시그널링할 수도 있다. 또한, 비디오 인코더 (20) 는 노드들 (134 및 136) 과 연관된 크로마 샘플들에 변환을 적용하고, 그 크로마 샘플들을 노드들 (134 및 136) 에 시그널링할 수도 있다. 본 개시물의 양태들에 따르면, 비디오 인코더 (20) 는 루마 및 크로마 샘플들에 변환들이 적용되는 방식을 디커플링하고, RQT (130) 에 따라 루마 샘플들을 분할할 수도 있다.

일부 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 TU (150) 의 크로마 샘플들에 대한 최소 변환 사이즈 또는 RQT 깊이를 시그널링할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 TU (150) 의 크로마 샘플들이 분할될 수도 있는 최소 변환 사이즈를 시그널링할 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 비디오 인코더 (20) 는 크로마 샘플들이 분할될 수도 있는 최저 RQT 깊이를 시그널링할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 시퀀스 파라미터 세트 (SPS), 픽처 파라미터 세트 (PPS) 와 같은 파라미터 세트에, 또는 슬라이스 헤더에 이러한 시그널링을 제공할 수도 있다. 이 예에서, 비디오 인코더 (20) 는, 루마 샘플들이 RQT 에 따라 더 분할되는지 여부에 관계없이, 최소 변환 사이즈 또는 최저 RQT 깊이 ("크로마 분할 플로어 (chroma division floor)" 라고 아래에 지칭된다) 에서의 크로마 샘플들에 변환을 적용할 수도 있다.

비디오 인코더 (20) 가 크로마 분할 플로어를 구현하는 예들에서, 비디오 인코더 (20) 는 다양한 방법으로 크로마 분할 플로어를 시그널링할 수도 있다. 하나의 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 루마 샘플들이 분할될 수도 있는 최소 RQT 깊이와 크로마 샘플들이 분할될 수도 있는 최소 깊이 RQT 깊이 사이의 차이를 시그널링할 수도 있다. 즉, 도 5a 에 도시된 예에서, 루마 샘플들은 RQT 깊이 3 에 대한 RQT (130) 에 따라 분할될 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 는 3 으로부터 크로마 분할 플로어를 감산하고 그 결과적인 값을 시그널링함으로써 크로마 분할 플로어를 시그널링할 수도 있다.

일부 예에서, 크로마 분할 플로어를 시그널링하기 위해 시퀀스 파라미터 세트 (SPS) 가 이용될 수도 있다. 예를 들어, SPS 는 아래의 표 1 에 따라 형성될 수도 있다:

[표 1]

표 1 - 크로마 분할 플로어에 대한 예시적인 SPS

표 1 에 도시된 예에서, delta_transform_hierarchy_depth_chroma_inter 로서 식별되는 신택스 엘리먼트는, 인터 픽처들에 대한 루마 샘플들의 최소 변환 사이즈와 크로마 샘플들의 최소 변환 사이즈 사이의 차이를 나타낼 수도 있다. 신택스 엘리먼트는 아래의 식에 따라 형성될 수도 있다:

이 예에서, delta_transform_hierarchy_depth_chroma_inter 신택스 엘리먼트의 값은 양 (positive), 0, 또는 음 (negative) 일 수도 있다. 예를 들어, 크로마 변환 깊이가 루마 변환 깊이 (예를 들어, 변환들이 적용되는 RQT 깊이들) 보다 더 작은 경우, delta_transform_hierarchy_depth_chroma_inter 신택스 엘리먼트는 0 보다 더 작을 수도 있다.

또한, 표 1 에 도시된 예에 따르면, delta_transform_hierarchy_depth_chroma_intra 로서 식별되는 신택스 엘리먼트는, 인트라 픽처들에 대한 루마 샘플들의 최소 변환 사이즈와 크로마 샘플들의 최소 변환 사이즈 사이의 차이를 나타낼 수도 있다. 신택스 엘리먼트는 아래의 식에 따라 형성될 수도 있다:

상술된 바와 같이, 이 예에서, delta_transform_hierarchy_depth_chroma_intra 신택스 엘리먼트의 값은 양, 0, 또는 음일 수도 있다. 예를 들어, 크로마 변환 깊이가 루마 변환 깊이 (예를 들어, 변환들이 적용되는 RQT 깊이들) 보다 더 작은 경우, delta_transform_hierarchy_depth_chroma_intra 신택스 엘리먼트는 0 보다 더 작을 수도 있다.

또 다른 예에서, 비디오 인코더 (20) 는, TU (150) 가 대응하는 리프 CU 와 크로마 샘플들이 분할될 수도 있는 최소 깊이 사이의 차이를 시그널링할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 TU 가 대응하는 리프 CU 에 대한 사이즈와 동일한 미분할된 TU 에 대응하는 루트 노드 (132) 의 RQT 깊이 (RQT 깊이 0) 와, TU (150) 의 크로마 샘플들이 분할될 수도 있는 최소 깊이 사이의 차이를 시그널링할 수도 있다. 일부 예에서, 디폴트 값이 설정될 수도 있다. 예를 들어, 디폴트 값은, 크로마 샘플들에 대한 최소 변환 사이즈가 CU 의 사이즈와 동일하도록 설정될 수도 있다.

일부 예에서, 크로마 분할 플로어를 시그널링하기 위해 시퀀스 파라미터 세트 (SPS) 가 이용될 수도 있다. 예를 들어, SPS 는 아래의 표 2 에 따라 형성될 수도 있다:

[표 2]

표 2 - 크로마 분할 플로어를 위한 예시적인 SPS

표 2 에 도시된 예에서, chroma_transform_depth_delta_CU_inter 는, 인터 예측된 픽처들에 대한 최소 크로마 변환 사이즈의 깊이와 코딩 유닛의 깊이 사이의 깊이 차이를 나타낼 수도 있다. 신택스 엘리먼트는 인터 예측된 픽처들에 대한 아래의 식에 따라 형성될 수도 있다. 이 값의 범위는 적어도 1 과 동일할 수도 있다:

또한, 표 2 에 도시된 예에 따르면, chroma_transform_depth_delta_CU_intra 로서 식별된 신택스 엘리먼트는, 인트라 예측된 픽처들에 대한 최소 크로마 변환 사이즈의 깊이와 코딩 유닛의 깊이 사이의 깊이 차이를 나타낼 수도 있다. 신택스 엘리먼트는 인트라 예측된 픽처들에 대한 아래의 식에 따라 형성될 수도 있다. 이 값의 범위는 적어도 1 과 동일할 수도 있다:

또 다른 예에서, chroma_transform_depth_delta_CU_inter 및 chroma_transform_depth_delta_CU_intra 의 디폴트 값은 디폴트로 1 의 값으로 설정되어서, 시그널링될 필요는 없다.

크로마 분할 플로어가 상술된 표 2 에 따라 시그널링되는 경우들에서, 변환 트리가 아래의 표 3 에 따라 시그널링될 수도 있다:

[표 3]

표 3 - 변환 트리 신택스

표 3 의 예에서, 크로마 컴포넌트들은 여전히 RQT 구조를 이용할 수도 있다. 예를 들어, firstChromaCbf_flag 는 다음 식에 따라 정의된다:

다른 예들에서, 크로마 컴포넌트들은 RQT 구조를 이용하지 않을 수도 있다. 즉, 예를 들어, 크로마 컴포넌트들은 CU 레벨 (RQT 의 깊이 0) 에서 시그널링될 수도 있다. 이러한 예에서, 변환 트리 신택스는 아래의 표 4 에 따라 발생될 수도 있다:

[표 4]

표 4 - 변환 트리 신택스

또한, 크로마 컴포넌트들이 RQT 구조를 이용하지 않는 경우, 변환 계수 신택스는 아래의 표 5 에 따라 발생될 수도 있다:

[표 5]

표 5 - 변환 계수 신택스

도 5 의 예에서, cbp_cb[ trafoDepth ] 는 4-비트 값일 수도 있고, 각각의 비트는 세분 레벨 trafoDepth 에서의 4개의 크로마 (Cb) 변환 블록들 중 하나의 크로마 (Cb) 변환 블록의 cbf_cb 와 동일하다. 어레이 인덱스 trafoDepth 는 코딩 유닛의 현재 세분 레벨을 변환 코딩의 목적을 위한 블록들로 특정할 수도 있다. 또한, 코딩 유닛들에 대응하는 블록들에 대해 trafoDepth 는 0 과 동일할 수도 있다. 본 개시물의 양태들에 따르면, cbp_cb[ trafoDepth ] 가 존재하지 않는 경우, cbf_cb[ trafoDepth ] 의 값은 0 과 동일한 것으로 추정될 수도 있다.

또한, cbp_cr[ trafoDepth ] 는 4-비트 값일 수도 있고, 각각의 비트는 세분 레벨 trafoDepth 에서의 4개의 크로마 (Cr) 변환 블록들 중 하나의 크로마 (Cr) 변환 블록의 cbf_cr 과 동일하다. 어레이 인덱스 trafoDepth 는 코딩 유닛의 현재 세분 레벨을 변환 코딩의 목적을 위한 블록들로 특정할 수도 있다. 또한, 코딩 유닛들에 대응하는 블록들에 대해 trafoDepth 는 0 과 동일할 수도 있다. 본 개시물의 양태들에 따르면, cbp_cr[ trafoDepth ] 가 존재하지 않는 경우, cbf_cr[ trafoDepth ] 의 값은 0 과 동일한 것으로 추정될 수도 있다.

표 5 에 도시된 예에 따르면, 조건: else if(cIdx==1 && log2MinTrafoSizeChroma>=log2TrafoSize-1) 이 만족되지 않은 경우, 크로마 샘플들에 대한 변환이 부모 노드에서 수행된다. 이와 마찬가지로, 조건: else if(cIdx==2 && log2MinTrafoSizeChroma>=log2TrafoSize-1) 이 만족되지 않은 경우, 크로마 샘플들에 대한 변환이 부모 노드에서 수행된다. 이와 마찬가지로, 조건: if( split_transform_flag[ x0 ][ y0 ][ trafoDepth ] && ( cIdx==0 || log2MinTrafoSizeChroma < log2TrafoSize-1)) 이 만족되지 않은 경우, 크로마 샘플들에 대한 변환이 부모 노드에서 수행된다.

또한, 크로마 컴포넌트들이 RQT 구조를 이용하지 않는 경우, 변환 계수 신택스가 아래의 표 6 에 따라 발생될 수도 있다:

[표 6]

표 6 - 변환 계수 신택스

도 5a 및 도 5b 가 설명의 목적을 위해 비디오 인코더 (20) 및 비디오 디코더 (30) 에 대해 기술되지만, 다른 프로세서들, 프로세싱 유닛들, 인코더/디코더 (CODEC) 들을 포함하는 하드웨어-기반 코딩 유닛들 등과 같은 다른 비디오 코딩 유닛들이 또한 도 5a 및 도 5b 에 대해 기술된 예들 및 기법들을 수행하도록 구성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

도 6 은 본 개시물에 따르는 비디오 데이터를 코딩하는 기법을 예시한 흐름도이다. 일반적으로, 도 6 에 도시된 예는 비디오 코더에 의해 수행되는 것으로 기술된다. 일부 예에서, 도 6 의 방법은 상술된, 비디오 인코더 (20) (도 1 및 도 2) 또는 비디오 디코더 (30) (도 1 및 도 3) 에 의해 수행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 다른 예들에서, 도 6 의 방법은 다양한 다른 프로세서들, 프로세싱 유닛들, 인코더/디코더 (CODEC) 들과 같은 하드웨어-기반 코딩 유닛들 등에 의해 수행될 수도 있다.

본 개시물의 양태들에 따르면, 비디오 코더는 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 정보에 변환을 적용하는 제 1 RQT 깊이를 결정할 수도 있다 (182). 일반적으로, 루마 정보는, 루마 정보의 특정 도메인과 관계없이, 비디오 데이터의 루마 컴포넌트와 연관된 데이터를 포함할 수도 있다. 즉, 루마 정보는, 비디오 인코더 (비디오 인코더 (20)) 가 변환을 적용하여 변환 계수들 (예를 들어, 변환 도메인) 을 발생시킬 수도 있는 잔여 루마 샘플들 (예를 들어, 공간적/픽셀 도메인) 을 포함할 수도 있다. 역으로, 루마 정보는, 비디오 디코더 (디코더 (30)) 가 역변환을 적용하여 잔여 루마 샘플들 (예를 들어, 공간적/픽셀 도메인) 을 발생시킬 수도 있는 루마 변환 계수들 (예를 들어, 변환 도메인) 을 포함할 수도 있다.

또한, RQT 깊이에 대해, 일부 예에서는, 비디오 코더는 LCU 의 각각의 리프-CU 에 대한 RQT 를 결정할 수도 있다. 즉, 주어진 CU 에 대해, 비디오 코더는 변환의 목적을 위해 CU 를 분할하는 (예를 들어, RQT 에 따라 CU 를 하나 이상의 TU들로 분할하는) 방식을 결정할 수도 있다. 비디오 코더는 결정된 RQT 의 최저 깊이 (예를 들어, RQT 의 리프 노드들) 에서의 루마 정보에 변환들을 적용할 수도 있다.

또한, 비디오 코더는 비디오 데이터의 블록의 크로마 정보에 변환을 적용하는 제 2 RQT 깊이를 결정할 수도 있다 (184). 루마 정보와 유사하게, 크로마 정보는 일반적으로, 크로마 정보의 특정 도메인과 관계없이, (예를 들어, Cr 및 Cb 컴포넌트들을 포함하는) 비디오 데이터의 크로마 컴포넌트와 연관된 데이터를 포함할 수도 있다. 즉, 크로마 정보는, 비디오 인코더 (비디오 인코더 (20)) 가 변환을 적용하여 변환 계수들 (예를 들어, 변환 도메인) 을 발생시킬 수도 있는 잔여 크로마 샘플들 (예를 들어, 공간적/픽셀 도메인) 을 포함할 수도 있다. 역으로, 크로마 정보는, 비디오 디코더 (디코더 (30)) 가 역변환을 적용하여 잔여 크로마 샘플들 (예를 들어, 공간적/픽셀 도메인) 을 발생시킬 수도 있는 크로마 변환 계수들 (예를 들어, 변환 도메인) 을 포함할 수도 있다.

본 개시물의 양태들에 따르면, 비디오 코더는, 루마 정보에 변환을 적용하는 RQT 깊이와 관계없이, 크로마 정보에 변환을 적용하는 RQT 깊이를 결정할 수도 있다. 일부 예에서, 비디오 코더는 루마 샘플들보다 상대적으로 더 높은 RQT 깊이에서의 크로마 정보에 변환을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 코더는 RQT 의 리프 노드들과 연관된 크로마 정보에 변환을 적용하지 않을 수도 있다. 오히려, 비디오 코더는 더 높은 RQT 깊이에서의 크로마 정보에 변환을 적용할 수도 있다 (예를 들어, 이에 의해 리프 노드들에 변환을 적용하는 것에 비해 더 큰 변환을 적용).

비디오 코더는 그 후에, 제 1 RQT 깊이에서의 루마 정보와 제 2 RQT 깊이에서의 크로마 정보를 코딩할 수도 있다 (186). 예를 들어, 비디오 코더가 비디오 인코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (20)) 인 예들에서, 비디오 코더는, 잔여 루마 및 크로마 샘플들에 적절한 변환들을 적용하여 변환 도메인에서의 변환 계수들을 발생시킴으로써, 루마 정보 및 크로마 정보를 인코딩할 수도 있다. 대안적으로, 비디오 코더가 비디오 디코더 (예를 들어, 비디오 디코더 (30)) 인 예들에서, 비디오 코더는, 변환 계수들에 적절한 역변환들을 적용하여 픽셀 도메인에서의 잔여 루마 및 크로마 샘플들을 발생시킴으로써, 루마 정보 및 크로마 정보를 디코딩할 수도 있다.

또한, 도 6 에 대해 도시되고 기술된 단계들은 단지 하나의 예로서 제공된 것이라고 이해해야 한다. 또한, 도 6 의 방법의 단계들은 도 6 에 도시된 순서로 반드시 수행될 필요는 없으며 더 적거나, 부가적이거나, 또는 대안적인 단계들이 수행될 수도 있다.

도 7 은 본 개시물에 따르는 비디오 데이터를 인코딩하는 기법을 예시한 흐름도이다. 설명의 목적을 위해 비디오 인코더 (20) (도 1 및 도 2) 의 컴포넌트들에 의해 수행되는 것으로 일반적으로 기술되지만, 다른 비디오 코딩 유닛들, 프로세서들, 프로세싱 유닛들, 인코더/디코더 (CODEC) 들과 같은 하드웨어-기반 코딩 유닛들 등이 또한 도 7 의 방법을 수행하도록 구성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

도 7 에 도시된 예시적인 방법에 따르면, 비디오 인코더 (20) 는 잔여 크로마 샘플들과는 상이한 RQT 깊이에서의 잔여 루마 샘플들에 변환을 적용할지 여부를 결정할 수도 있다 (200). 비디오 인코더 (20) 는, 예를 들어, 레이트-왜곡 또는 다른 코딩 분석에 기초하여, 이러한 결정을 행할 수도 있다. 비디오 인코더 (20) 가 잔여 크로마 샘플들과는 상이한 RQT 깊이에서의 잔여 루마 샘플들에 변환들을 적용하는 경우 (단계 200 의 "예" 브랜치), 비디오 인코더 (20) 는 상이한 RQT 깊이들에서 변환들이 적용된다는 표시를 발생시킬 수도 있다 (202). 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 상이한 RQT 깊이들에서 변환들이 적용된다는 것을 나타내는 플래그를 설정할 수도 있다.

일부 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 또한 RQT 깊이 차이의 표시를 발생시킨다 (204). 즉, 비디오 인코더 (20) 는 루마 샘플들에 변환들이 적용되는 RQT 깊이와 크로마 샘플들에 변환들이 적용되는 RQT 깊이 사이의 차이의 표시를 발생시킨다. 다른 예들에서, 이러한 표시는 필요하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (20) 는 크로마 샘플들에 변환들을 적용하는 디폴트 RQT 깊이를 구현할 수도 있다. 이러한 예에서, 비디오 인코더 (20) 는 RQT 깊이 차이의 표시를 발생시키지 않을 수도 있다.

또한, 비디오 인코더 (20) 는 루마 샘플들 및 크로마 샘플들에 변환들을 적용한다 (206). 이에 따라, 비디오 인코더 (20) 는 비디오 데이터에 대한 루마 변환 계수들 및 크로마 변환 계수들을 발생시킨다. 비디오 인코더 (20) 는 (예를 들어, 일부 예에서는, 양자화 이후에) 루마 및 크로마 변환 계수들을 포함하는 비트스트림을 발생시킨다 (208). 또한, 비디오 인코더 (20) 는 상이한 깊이들에서 변환들이 적용된다는 표시 및/또는 RQT 깊이 차이의 표시를 비트스트림에 포함시킬 수도 있다. 일부 경우, 비디오 인코더 (20) 가 루마 변환 계수들보다 더 높은 RQT 깊이에서의 크로마 변환 계수들을 시그널링할 수도 있기 때문에, 비디오 인코더 (20) 는 루마 계수들에 앞서 크로마 변환 계수들을 시그널링할 수도 있다. 즉, 비디오 인코더 (20) 는 리프 노드들보다 더 높은 깊이에서의 노드들과 연관된 크로마 변환 계수들을 발생시킬 수도 있고, 여기서 비디오 인코더 (20) 는 루마 변환 계수들을 시그널링한다.

또한, 도 7 에 대해 도시되고 기술된 단계들은 단지 하나의 예로서 제공된 것이라고 이해해야 한다. 즉, 도 7 의 방법의 단계들은 도 7 에 도시된 순서로 반드시 수행될 필요는 없으며 더 적거나, 부가적이거나, 또는 대안적인 단계들이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 일부 경우, 비디오 인코더 (20) 는 상이한 RQT 깊이들에서 변환들이 적용된다는 표시를 제공하지 않을 수도 있고 (202), 및/또는 RQT 깊이 차이의 표시를 제공하지 않을 수도 있다 (204).

도 8 은 본 개시물에 따르는 비디오 데이터를 디코딩하는 기법을 예시한 흐름도이다. 설명의 목적을 위해 비디오 디코더 (30) (도 1 및 도 3) 의 컴포넌트들에 의해 수행되는 것으로 일반적으로 기술되지만, 다른 비디오 코딩 유닛들, 프로세서들, 프로세싱 유닛들, 인코더/디코더 (CODEC) 들과 같은 하드웨어-기반 코딩 유닛들 등이 또한 도 8 의 방법을 수행하도록 구성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

비디오 디코더 (30) 는 인코딩된 비트스트림을 수신한다 (220). 비디오 디코더 (30) 는 그 후에, 크로마 변환 계수들과는 상이한 RQT 깊이에서의 수신된 루마 변환 계수들에 역변환들을 적용할지 여부를 결정한다 (222). 일부 경우, 비디오 디코더 (30) 는 수신된 비트스트림에 포함된 표시에 기초하여 이러한 결정이 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 도 7 에 대해 상술된 바와 같이, 비디오 디코더 (30) 는, 크로마 샘플들과는 상이한 깊이들에서의 루마 샘플들에 변환들이 적용되었다고 나타내는 수신된 비트스트림에 포함된 플래그에 기초하여, 이러한 결정을 행할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는, 이러한 시그널링 없이, 루마 및 크로마 계수들에 대한 상이한 RQT 깊이들에서 역변환들을 적용할지 여부를 디폴트로 결정할 수도 있다.

상이한 깊이들에서 변환들이 적용되는 경우 (단계 222 의 "예" 브랜치), 비디오 디코더 (30) 는 루마 변환 계수들에 역변환을 적용하는 RQT 깊이를 결정할 수도 있다 (224). 일부 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 RQT 의 리프-노드들에서의 루마 변환 계수들에 역변환을 적용하도록 미리 프로그래밍될 수도 있다.

또한, 비디오 디코더 (30) 는 크로마 계수들에 역변환을 적용하는 RQT 깊이를 결정할 수도 있다 (226). 일부 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 특정 디폴트 RQT 깊이에서의 크로마 변환 계수들에 역변환을 적용하도록 미리 프로그래밍될 수도 있다. 예를 들어, 비디오 디코더 (30) 는 0 의 RQT 깊이 또는 1 의 RQT 깊이에서의 크로마 변환 계수들에 역변환들을 적용하도록 미리 프로그래밍될 수도 있다.

또 다른 예에서, 비디오 디코더 (30) 는 비트스트림에서 수신된 표시에 기초하여 역변환을 적용하는 RQT 깊이를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 디코더 (30) 는 루마 변환 계수들에 역변환을 적용하는 RQT 깊이와 크로마 변환 계수들에 역변환을 적용하는 RQT 깊이 사이의 차이의 표시를 수신할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 디코더 (30) 는 크로마 변환 계수들에 역변환을 적용하는 RQT 깊이를 나타내는 대안적인 표시를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 디코더 (30) 는 수신된 블록의 사이즈, 또는 다른 기준들에 기초하여, 역변환을 적용하는 RQT 깊이를 추정할 수도 있다. 역변환들을 적용하는 RQT 깊이들을 결정한 후에, 비디오 디코더 (30) 는 루마 변환 계수들 및 크로마 변환 계수들에 역변환들을 적용할 수도 있다 (228). 일부 예에서, 크로마 변환 계수들은 루마 변환 계수들에 앞서 비트스트림에 포함될 수도 있다. 이에 따라, 비디오 디코더 (30) 는 루마 계수들에 역변환을 적용하기 전에 크로마 변환 계수들에 역변환을 적용할 수도 있다. 루마 및 크로마 변환 계수들에 역변환들을 적용함으로써, 비디오 디코더 (30) 는 잔여 루마 및 크로마 샘플들을 발생시킬 수도 있다.

또한, 도 8 에 대해 도시되고 기술된 단계들은 단지 하나의 예로서 제공된 것이라고 이해해야 한다. 또한, 도 8 의 방법의 단계들은 도 8 에 도시된 순서로 반드시 수행될 필요는 없으며 더 적거나, 부가적이거나, 또는 대안적인 단계들이 수행될 수도 있다.

예에 따라, 여기에 기술된 방법들 중 임의의 방법의 특정 동작들 또는 이벤트들이 상이한 시퀀스로 수행될 수 있거나, 부가될 수도 있거나, 병합될 수도 있거나, 또는 모두 함께 누락될 수도 있다는 것을 이해해야 한다 (예를 들어, 모든 기술된 동작들 또는 이벤트들이 방법의 실행을 위해 필요한 것은 아니다). 또한, 특정 예들에서, 동작들 또는 이벤트들이, 순차적으로보다는 오히려, 동시에, 예를 들어, 멀티-스레드 프로세싱, 인터럽트 프로세싱, 또는 다중 프로세서들을 통해 수행될 수도 있다. 또한, 본 개시물의 특정 양태들이 명료화의 목적을 위해 단일 모듈 또는 유닛에 의해 수행되는 것으로 기술되지만, 본 개시물의 기법들은 비디오 코더와 연관된 유닛들 또는 모듈들의 조합에 의해 수행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

또한, 본 개시물의 특정 양태들이 최근 생겨난 HEVC 표준에 대해, 예를 들어, CU들, PU들, 및 TU들에 대해 기술하였지만, 본 개시물의 기법들은 이러한 방법으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 즉, 본 개시물의 기법들은 비디오 데이터의 블록과 연관된 루마 및 크로마 샘플들에 변환들을 적용하는 것에 넓게 적용하고, 임의의 특정 코딩 표준으로 제한되지 않는다.

하나 이상의 예들에서, 본 개시물에 기술된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 또는 컴퓨터 판독가능 매체를 통해 송신되어, 하드웨어-기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함할 수도 있으며, 이 저장 매체들은 데이터 저장 매체와 같은 유형 (tangible) 의 매체, 또는, 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 한 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함한 통신 매체들에 대응한다.

이러한 방식에서, 컴퓨터 판독가능 매체들은 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 데이터 저장 매체들은 본 개시물에 기술된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체들일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.

비제한적인 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장, 자기 디스크 저장, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체라고 적절히 지칭된다. 예를 들어, 명령들이 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선 (twisted pair), 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 송신된다면, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의에 포함된다.

그러나, 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 및 데이터 저장 매체들은 연결들, 반송파들, 신호들, 또는 다른 일시적인 매체들을 포함하지 않고, 그 대신에 비일시적인 유형의 저장 매체들로 직결된다는 것을 이해해야 한다. 디스크 (disk 및 disc) 는 여기에서 사용될 때, 콤팩트 디스크 (compact disc; CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크 (digital versatile disc; DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크들 (disks) 은 보통 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크들 (discs) 은 레이저들로 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기한 것들의 조합들도 역시 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

명령들은 하나 이상의 프로세서들, 예컨대, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (digital signal processors; DSPs), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로들 (application specific integrated circuits; ASICs), 필드 프로그램가능 로직 어레이들 (field programmable logic arrays; FPGAs), 또는 다른 균등한 집적 또는 개별 로직 회로에 의해 실행될 수도 있다. 이에 따라, 용어 "프로세서" 는 여기에 사용될 때, 앞선 구조 또는 여기에 기술된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 또한, 일부 양태에서, 여기에 기술된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되는 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공되거나, 또는 결합형 코덱 (codec) 내에 통합될 수도 있다. 또한, 이러한 기술들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들 내에서 온전히 구현될 수 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 핸드셋, 집적 회로 (IC) 또는 IC들의 세트 (예를 들어, 칩 셋) 을 포함하는, 매우 다양한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 컴포넌트들, 모듈들, 또는 유닛들은 개시된 기법들을 수행하도록 구성되는 디바이스들의 기능적 양태들을 강조하기 위해 본 개시물에서 기술되지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 요구하는 것은 아니다. 오히려, 상술된 바와 같이, 다양한 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛에 결합되거나 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 공동으로, 상술된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호운용적 하드웨어 유닛들의 콜렉션에 의해 제공될 수도 있다.

본 개시물의 다양한 양태들이 기술되었다. 이러한 그리고 다른 양태들은 다음의 특허청구범위의 범위 내에 있다.

Claims

발명의 상세한 설명에 기재된 발명