KR20190097227A - 지향성 인트라 예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라 예측 모드를 시그널링하는 인코딩 장치 - Google Patents

지향성 인트라 예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라 예측 모드를 시그널링하는 인코딩 장치 Download PDF

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Abstract

지향성 인트라 예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라 예측 모드를 시그널링하는 인코딩 장치
본 발명은 지향성 인트라 예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라 예측 모드를 시그널링하는 인코딩 장치(100)에 관한 것이며, 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 확장 지향성 인트라-예측 모드를 포함한다. 인코딩 장치(100)는, 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드를 선택하고, 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하도록 - 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 인트라 모드 인덱스와 연관됨 - 구성된 모드 매핑 유닛(101), 인트라 모드 인덱스와 플래그 값 중 적어도 하나를 포함하는 시그널링 지시자를 생성하도록 구성된 시그널링 유닛(103), 예측된 직사각형의 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하도록 구성된 인트라-예측 유닛(105), 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하도록 구성된 인코딩 유닛(107)을 포함한다.

Description

지향성 인트라 예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라 예측 모드를 시그널링하는 인코딩 장치
일반적으로, 본 발명은 비디오 코딩 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 시그널링 지시자를 사용하여 비디오 코딩 블록의 지향성 인트라-예측을 위한 확장 지향성 인트라-예측 모드(extension directional intra-prediction)를 시그널링하는 인코딩 장치 및 시그널링 지시자를 처리하는 디코딩 장치에 관한 것이다.
디지털 비디오 통신 및 저장 애플리케이션은 광범위한 디지털 디바이스, 예를 들어, 디지털 카메라, 셀룰러 무선 전화, 랩톱, 방송 시스템, 비디오 회의 시스템 등에 의해 구현된다. 이러한 애플리케이션의 가장 중요하고 도전적인 태스크(task) 중 하나는 비디오 압축이다. 비디오 압축의 태스크는 복잡하고 두 가지 모순되는 파라미터인 압축 효율성과 계산 복잡성으로 인해 제약을 받는다. ITU-T H.264/AVC 또는 ITU-T H.265/HEVC와 같은 비디오 코딩 표준은 이러한 파라미터들 사이에 좋은 절충점(tradeoff)을 제공한다. 이러한 이유로 비디오 코딩 표준 지원은 거의 모든 비디오 압축 애플리케이션의 필수 요건(mandatory requirement)이다.
최첨단 비디오 코딩 표준은 소스 픽처(picture)를 비디오 코딩 블록(또는 쇼트(short) 블록)으로 파티셔닝(partitioning)하는 것에 기반한다. 이들 블록의 처리는 그들의 크기, 공간 위치 및 인코더에 의해 지정된 코딩 모드에 의존한다. 코딩 모드는 예측 유형에 따라 인트라-예측 모드 및 인터-예측 모드로 분류될 수 있다. 인트라-예측 모드는 동일한 픽처(프레임 또는 이미지라고도 지칭됨)의 픽셀을 사용하여 참조 샘플을 생성하여 재구성되는 블록의 픽셀에 대한 예측 값을 계산한다. 인트라-예측은 공간 예측이라고도 지칭된다. 인터-예측 모드는 시간적 예측(temporal prediction)을 위해 설계되고, 이전 또는 다음 픽처의 참조 샘플을 사용하여 현재 픽처의 블록의 픽셀을 예측한다. 예측 스테이지 이후에, 원래 신호와 그 예측 간의 차이인 예측 에러에 대해 변환 코딩이 수행된다. 그런 다음, 변환 계수 및 부가(side) 정보는 엔트로피(entropy) 코더(예: AVC/H.264 및 HEVC/H.265에 대한 CABAC)를 사용하여 인코딩된다. 최근 채택된 ITU-T H.265/HEVC 표준(ISO/IEC 23008-2:2013, "정보 기술-이기종 환경에서 고효율 코딩 및 미디어 전달 - 파트 2: 고효율 비디오 코딩", 2013년 11월)은 코딩 효율과 계산 복잡성 사이의 적절한 절충점을 제공하는 최첨단 비디오 코딩 툴(tool) 세트를 선언한다. ITU-T H.265/HEVC 표준에 대한 개요는 2012년 12월자의 비디오 기술을 위한 회로 및 시스템에 대한 IEEE 트랜잭션(IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology) 22권 12호에서의 게리 J. 설리반(Gary J. Sullivan)의 "HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준의 개요"에서 제공되었으며, 문헌의 내용은 그 전체로서 원용에 의해 여기서 포함된다.
ITU-T H.264/AVC 비디오 코딩 표준과 유사하게, HEVC/H.265 비디오 코딩 표준은 소스 픽처를 블록들, 예를 들어 코딩 유닛(coding unit, CU)으로의 분할(division)을 제공한다. 각각의 CU는 더 작은 CU 또는 예측 유닛(prediction unit, PU)으로 추가로 쪼개질 수 있다. PU는 PU의 픽셀에 적용된 처리 유형에 따라 인트라-예측 또는 인터-예측될 수 있다. 인터-예측의 경우에, PU는 PU에 대해 지정된 모션 벡터를 사용하여 모션 보상에 의해 처리되는 픽셀의 영역을 나타낸다. 인트라-예측의 경우, 이웃 블록의 인접 픽셀을 참조 샘플로 사용하여 현재 블록을 예측한다. PU는 이 PU에 포함된 모든 변환 유닛(transform unit, TU)에 대해 인트라-예측 모드의 세트로부터 선택된 예측 모드를 지정한다. TU는 상이한 크기(예: 4x4 픽셀, 8x8 픽셀, 16x16 픽셀 및 32x32 픽셀)를 가질 수 있으며 상이한 방식으로 처리될 수 있다. TU의 경우, 변환 코딩이 수행되고, 즉, 예측 에러가 이산 코사인 변환 또는 이산 사인 변환(HEVC/H.265 표준에서, 이는 인트라-코딩된 블록에 적용됨)으로 변환되고 양자화된다. 따라서 재구성된 픽셀은 DBF(Deblocking Filter), SAO(Sample Adaptive Offset) 및 ALF(Adaptive Loop Filter)와 같은 인루프 필터(in-loop filter)가 억제하려고 하는 양자화 노이즈(예를 들어, 유닛 간의 블록화(blockiness), 날카로운 에지를 가지는 링잉 아티팩트(ringing artifacts) 등이 분명해질 수 있음)를 포함한다. 정교한(sophisticated) 예측 코딩(모션 보상 및 인트라-예측 등) 및 파티셔닝(partitioning) 기술(예: CU 및 PU에 대한 쿼드트리(quadtree)는 물론 HEVC/H.265 표준의 TU에 대한 잔류(residual) 쿼드트리 및 JEM-3.0 버전에서 시작하는 JEM 참조 소프트웨어에 대한 쿼드트리 플러스 이진 트리(quadtree plus binary tree))의 사용에 의해 표준화 위원회가 PU의 중복(redundancy)을 크게 감소시킬 수 있었다.
HEVC/H.265 표준에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같은 인트라 예측 모드는 플레이너 모드(planar mode)(인트라-예측 모드 인덱스가 0임), DC 모드(인트라-예측 모드 인덱스가 1임), 및 33개의 지향성 모드(인트라-예측 모드 인덱스는 실선으로 나타낸 2 내지 34임)를 포함한다. 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 지향성 인트라-예측 모드 간의 단계 각도(step angle)를 2배 감소시키는 것에 의해 65개의 모드(거의 두 배가 됨)로 확장되었다. 도 5의 점선은 JEM 소프트웨어에 소개된 각 모드(angular mode)를 나타낸다.
JEM-3.0 소프트웨어의 경우, 쿼드-트리 및 이진-트리(quad-tree and binary-tree)(QTBT라고 함)를 기반으로 하는 새로운 파티셔닝 메커니즘이 제안되었다. QT 파티셔닝 메커니즘과 QTBT 파티셔닝 메커니즘 사이의 근본적인 차이는 QTBT 파티셔닝 메커니즘이 쿼드-트리와 이진-트리 모두를 기반으로 파티셔닝을 사용하여 사각형뿐만 아니라 직사각형 블록을 가능하게 한다는 점이다. 도 6은 QTBT를 사용하여 블록 파티셔닝 및 대응하는 트리 구조의 예를 도시하며, 실선은 쿼드-트리 파티셔닝을 나타내고 점선은 이진-트리 파티셔닝을 나타낸다. 이진-트리의 각각의 파티셔닝 노드에서, 파티셔닝 유형은 0(수평 파티셔닝) 또는 1(수직 파티셔닝)로 지시된다.
인코더 측에서의 일부 시그널링 오버헤드 및 증가된 계산 복잡성은 HEVC/H.265 표준에서 사용되는 종래의 쿼드-트리 기반 파티셔닝과 비교하여 QTBT 파티셔닝의 대가(price)이다. 그럼에도 불구하고, QTBT 기반 파티셔닝은 종래의 쿼드-트리(한 황(Han Huang), 카이 장(Kai Zhang), 유웬 황(Yu-Wen Huang), 슈민 레이(Shawmin Lei)에 의한 2016년 5월 스위치 제네바의 3차 JVER 미팅에 대한 기고문 JVET-C0024 "EE2.1: JEM 툴을 가지는 쿼드트리 플러스 이진 트리 구조")보다 훨씬 우수한 세그멘테이션 속성을 제공하고 훨씬 높은 코딩 효율을 보여준다. 그러나 QTBT 파티셔닝은 이용 가능한 지향성 인트라-예측 모드의 세트가 이에 따라 변경되지 않는다는 중요한 문제점을 갖는다. 따라서, QTBT 프레임 워크에 의해 활용되는 직사각형 블록의 비대칭 특성은 도 7에 도시된 바와 같이 고려되지 않았고, 즉 동일한 수의 참조 샘플이 직사각형 블록의 짧은 변(shoter side) 및 긴 변(longer side)을 따라 사용된다. 따라서 지향성 인트라-예측 모드의 수는 QTBT 프레임워크의 현재 구현에서 블록의 종횡비(aspect ratio)와 참조 샘플의 실제 가용성(availability)에 의존하지 않는다.
위와 같은 관점에서, 직사각형 비디오 코딩 블록의 효율적인 처리를 가능하게 하는 비디오 코딩을 위한 장치 및 방법이 필요하다.
본 발명의 목적은 지향성 인트라-예측 메커니즘과 관련하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 효율적인 처리를 가능하게 하는 비디오 코딩을 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적 및 다른 목적은 독립항의 주제에 의해 달성된다. 추가의 구현 형태는 종속항, 상세한 설명 및 도면으로부터 명백하다.
다음의 개시(disclosure)는 실시 예들에서 다음의 의미를 갖는 복수의 용어들을 사용한다. 슬라이스(Slice) - 독립적으로 인코딩/디코딩되는 픽처의 공간적으로 구별되는 영역. 슬라이스 헤더 - 특정 슬라이스와 연관된 정보를 시그널링하도록 구성된 데이터 구조. 비디오 코딩 블록(또는 쇼트 블록) - 픽셀 또는 샘플(각각의 픽셀/샘플은 적어도 하나의 픽셀/샘플 값에 연관됨)의 MxN(M-열×N-행) 어레이 또는 변환 계수의 MxN 어레이. 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU) 그리드(grid) - 픽셀들의 블록들을 비디오 인코딩을 위한 매크로 블록으로 파티셔닝하는 데 사용되는 그리드 구조. 코딩 유닛(Coding Unit, CU) - 루마(Luma) 샘플의 코딩 블록, 3개의 샘플 어레이를 갖는 이미지의 크로마(chroma) 샘플의 2개의 대응하는 코딩 블록 또는 세 개의 개별 컬러 평면 및 샘플을 코딩하는 데 사용되는 구문(syntax)을 사용하여 코딩된 모노크롬(monochrome) 픽처 또는 픽처의 샘플의 코딩 블록. PPS(Picture Parameter Set) - 각각의 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견된 구문 엘리먼트에 의해 결정된 바와 같이 0개 이상의 전체 코딩된 픽처에 적용되는 구문 엘리먼트를 포함하는 구문 구조. SPS(Sequence Parameter Set) - 각각의 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견된 구문 엘리먼트에 의해 참조된 PPS에서 발견된 구문 엘리먼트의 콘텐츠에 의해 결정되는 0개 이상의 전체 코딩된 비디오 시퀀스에 적용되는 구문 엘리먼트를 포함하는 구문 구조. 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set, VPS) - 0개 이상의 전체 코딩된 비디오 시퀀스에 적용되는 구문 엘리먼트를 포함하는 구문 구조. 예측 유닛(Prediction Unit, PU) - 루마 샘플의 예측 블록, 3개의 샘플 어레이를 갖는 픽처의 크로마 샘플의 2개의 대응하는 예측 블록, 또는 3개의 개별 컬러 평면과 예측 블록 샘플을 예측하는 데 사용되는 구문을 사용하여 코딩된 모노크롬 픽처 또는 픽처의 샘플의 예측 블록. 변환 유닛(Transform Unit, TU) - 루마 샘플의 변환 블록, 3개의 샘플 어레이를 갖는 픽처의 크로마 샘플의 2개의 대응하는 변환 블록 또는 3개의 개별 컬러 평면과 예측 블록 샘플을 예측하는 데 사용되는 구문을 사용하여 코딩된 모노크롬 픽처 또는 픽처의 샘플의 변환 블록. SEI(Supplemental enhancement information) - 비디오 사용을 향상시키기 위해 비디오 비트 스트림에 삽입될 수 있는 추가 정보. 루마(Luma) - 이미지 샘플의 밝기를 지시하는 정보. 크로마(Chroma) - 적색 차이 크로마 성분(Cr)과 청색 차이 크로마 성분(Cb)의 관점에서 설명될 수 있는 이미지 샘플의 색상을 지시하는 정보.
일반적으로, 본 발명은 QTBT 프레임워크 내에서 지향성 인트라-예측 메커니즘을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 예측될 블록의 종횡비에 종속되는 사용가능한 지향성 인트라-예측 모드의 세트를 확장하고, 참조 샘플의 가용성에 종속되는 일부 지향성 인트라-예측 모드를 인에이블 또는 디스에이블하고, 모드 매핑 및 1-비트 플래그를 통해 확장된 서브 세트에 포함된 지향성 인트라-예측 모드를 시그널링한다.
본 발명의 실시 예는, 이 기술을 코덱에 통합한 후의 추가적인 코딩 이득, HM 소프트웨어 및 VPX 비디오 코덱 제품군과 호환 가능한 하이브리드 비디오 코딩 패러다임의 광범위한 애플리케이션뿐만 아니라, 최신 비디오 코딩 프레임워크 및 차세대 비디오 코딩 프레임워크에서(각각 JEM 소프트웨어 및 VPX/AV1 비디오 코덱 제품군), 인코더와 디코더 측면 모두에서의 낮은 하드웨어 및 계산 복잡성, 기존의 지향성 인트라-예측을 사용하는 코덱에서의 쉬운 구현과 같은 이점을 제공한다.
제1 측면에 따르면, 본 발명은 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 장치에 관한 것이며, 상기 인코딩 장치는 상기 인코딩 장치는 시그널링 지시자(indicator)를 사용하여 지향성 인트라-예측 모드의 세트 내에서 확장(extension) 지향성 인트라-예측 모드를 시그널링(signal)하도록 구성되고, 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 확장 지향성 인트라-예측 모드를 포함한다. 상기 인코딩 장치는, 확장 지향성 인트라-예측 모드에 따라 지향성 인트라-예측 모드의 세트로부터 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드를 선택하고, 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하도록 - 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 인트라 모드 인덱스와 연관됨 - 구성된 모드 매핑 유닛; 인트라 모드 인덱스와 플래그 값 중 적어도 하나를 포함하는 시그널링 지시자를 생성하고, 시그널링 지시자를 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관시키도록 - 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 맵핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관될 때 사용됨 - 구성된 시그널링 유닛; 예측된 직사각형의 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하도록 구성된 인트라-예측 유닛; 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하도록 구성된 인코딩 유닛을 포함한다.
모드 매핑 유닛에 의한 지향성 인트라-예측 모드의 세트로부터의 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드의 선택은 예를 들어, 확장 지향성 인트라-예측 모드의 상보적 방향(direction)이 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드의 미리 결정된 방향과 반대가 되도록 수행될 수 있다. 이를 위해 미러링 절차가 적용될 수 있다.
이러한 제1 측면에 따른 인코딩 장치의 제1 구현 형태에서, 각각의 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 미리 결정된 지향성 범위 내에서 미리 결정된 방향과 연관되며, 확장 지향성 인트라-예측 모드는 상보적 지향성 범위 내에서 상보적 방향과 연관되고, 상보적 지향성 범위는 미리 결정된 지향성 범위와 상이하다.
이와 관련하여, "방향"이라는 용어는 비디오 코딩 블록 내의 지향성 인트라-예측을 위해 사용되는 비디오 코딩 블록 내의 방위(orientation)를 지칭한다. "지향성 범위"라는 용어는 복수의 방향을 포함하는 범위를 의미한다.
제1 측면의 제1 구현 형태에 따른 인코딩 장치의 제2 구현 형태에서, 확장 지향성 인트라-예측 모드의 상보적 방향은 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드의 미리 결정된 방향과 반대이다.
제1 측면의 제1 구현 형태 또는 제2 구현 형태에 따른 인코딩 장치의 제3 구현 형태에서, 상기 상보적 지향성 범위와 미리 결정된 지향성 범위는 인접한다.
제1 측면 또는 제1 측면의 임의의 전술한 구현 형태에 따른 인코딩 장치의 제4 구현 형태에서, 상기 플래그 값은 이진 값이다.
제1 측면 또는 제1 측면의 임의의 전술한 구현 형태에 따른 인코딩 장치의 제5 구현 형태에서, 상기 시그널링 지시자는 MPM(most-probable-mode) 지시자를 포함한다.
제1 측면 또는 제1 측면의 임의의 전술한 구현 형태에 따른 인코딩 장치의 제6 구현 형태에서, 상기 직사각형 비디오 코딩 블록은 코딩 유닛(coding unit, CU), 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)이다.
제2 측면에 따르면, 본 발명은 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 장치에 관한 것이며, 상기 디코딩 장치는 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관된 시그널링 지시자를 처리하도록 구성되며, 시그널링 지시자는 인트라 모드 인덱스를 포함하고, 인트라 모드 인덱스는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 연관된다. 상기 디코딩 장치는, 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하도록 구성된 인트라-예측 유닛; 및 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 복원하도록 구성된 복원 유닛을 포함한다.
이러한 제2 측면에 따른 디코딩 장치의 제1 구현 형태에서, 상기 시그널링 지시자는 플래그 값을 더 포함하며, 상기 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관되거나 매핑될 때 사용된다.
제3 측면에 따르면, 본 발명은 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 방법에 관한 것이며, 상기 인코딩 방법은 시그널링 지시자를 사용하여 지향성 인트라-예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라-예측 모드를 시그널링하도록 구성되고, 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 확장 지향성 인트라-예측 모드를 포함한다. 상기 인코딩 방법은, 확장 지향성 인트라-예측 모드에 따라 지향성 인트라-예측 모드의 세트로부터 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드를 선택하는 단계 - 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 인트라 모드 인덱스와 연관됨 -; 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 단계; 인트라 모드 인덱스와 플래그 값 중 적어도 하나를 포함하는 시그널링 지시자를 생성하는 단계 - 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관될 때 사용됨 -; 시그널링 지시자를 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관시키는 단계; 예측된 직사각형의 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하는 단계; 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 단계를 포함한다.
상기 인코딩 방법은 인코딩 장치에 의해 수행될 수 있다. 인코딩 방법의 다른 특징들은 인코딩 장치의 특징들 또는 기능성으로부터 직접적으로 발생한다.
제4 측면에 따르면, 본 발명은 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 방법에 관한 것이며, 상기 디코딩 방법은 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관된 시그널링 지시자를 처리하도록 구성되며, 시그널링 지시자는 인트라 모드 인덱스를 포함하고, 인트라 모드 인덱스는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 연관된다. 상기 디코딩 방법은, 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하는 단계; 및 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 복원하는 단계를 포함한다.
상기 디코딩 방법은 디코딩 장치에 의해 수행될 수 있다. 디코딩 방법의 다른 특징들은 디코딩 장치의 특징들 또는 기능성으로부터 직접적으로 발생한다.
이러한 제4 측면에 따른 디코딩 방법의 제1 구현 형태에서, 상기 시그널링 지시자는 플래그 값을 더 포함하며, 상기 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관되거나 매핑될 때 사용된다.
제5 측면에 따르면, 본 발명은 컴퓨터에서 실행될 때, 제3 측면 또는 제3 측면의 임의의 구현 형태, 또는 제4 측면 또는 제4 측면의 임의의 구현 형태에 따른 방법을 수행하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
본 발명은 하드웨어 및/또는 소프트웨어에서 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예들은 다음의 도면들과 관련하여 설명될 것이다.
도 1은 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 장치의 개략도를 도시한다.
도 2는 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 방법의 개략도를 도시한다.
도 4는 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 방법의 개략도를 도시한다.
도 5는 상이한 지향성 인트라-예측 모드를 도시하는 비디오 코딩 블록의 개략도를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 쿼드-트리 플러스 이진-트리(quad-tree plus binary-tree, QTBT)를 사용하여 블록 파티셔닝 및 대응하는 트리 구조의 예를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 각각 쿼드-트리(quad-tree, QT) 프레임 워크 및 쿼드-트리 플러스 이진-트리(QTBT) 프레임 워크에서의 지향성 인트라-예측 메커니즘의 구현 예를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 세트의 확장을 도시한다.
도 9는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 세트의 확장을 나타내는 개략도를 도시한다.
도 10은 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 카디널리티(cardinality)의 보전을 나타내는 개략도를 도시한다.
도 11은 쿼드-트리 플러스 이진-트리(QTBT)를 사용하여 블록 파티셔닝 및 대응하는 트리 구조의 일례- 여기서 긴 변을 따르는 이용 가능한 참조 샘플의 수는 직사각형 비디오 코딩 블록에서의 그 두 배 길이보다 작음 - 를 도시한다.
도 12는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 참조 샘플의 가용성에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 세트를 인에이블 또는 디스에이블하는 것을 도시한다.
도 13은 지향성 인트라-예측 모드의 확장을 위한 시그널링 메카니즘의 제1 단계를 도시한다.
도 14는 지향성 인트라-예측 모드의 확장을 위한 시그널링 메카니즘의 제2 단계를 도시한다.
도 15는 시그널링 메카니즘을 적용하는 것에 의한 지향성 인트라 모드 인덱스에 대한 디코딩 프로세스를 도시한다.
도 16은 인코딩 장치에 적용된 시그널링 메커니즘의 구현을 나타내는 개략도를 도시한다.
도 17은 디코딩 장치에 적용된 시그널링 메카니즘의 구현을 나타내는 개략도를 도시한다.
도 18은 EIP(Enhanced Intra-Prediction) 메카니즘에 적용되는 시그널링 메카니즘의 구현을 나타내는 개략도를 도시한다.
도 19는 모드 매핑 유닛, 시그널링 유닛 및 인트라-예측 유닛을 포함하는 인코딩 장치의 개략도를 도시한다.
다양한 도면에서, 동일한 참조 부호(sign)는 동일하거나 적어도 기능적으로 동등한 특징을 위해 사용된다.
이하의 설명에서, 개시(disclosure)의 일부를 형성하고 본 발명이 배치될 수 있는 특정 측면(aspect)을 예시로서 도시하는, 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 측면들이 사용될 수 있고 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있음이 이해된다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 본 발명의 범위가 첨부된 청구 범위로 한정되므로, 제한적인 의미로 받아들여서는 안 된다.
예를 들어, 기술된 방법과 연관된 개시는 또한 그 방법을 수행하도록 구성된 대응하는 디바이스 또는 시스템에 대해 유효할 수 있고 그 반대일 수도 있다. 예를 들어, 특정 방법 단계가 기술된다면, 그러한 유닛이 도면에 명시적으로 설명되거나 예시되지는 않더라도, 대응하는 디바이스는 기술된 방법 단계를 수행하기 위한 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 달리 명시하지 않는 한, 본 명세서에 기재된 다양한 예시적인 측면들의 특징들은 서로 결합될 수 있음이 이해된다.
도 1은 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 장치(100)의 개략도를 도시한다. 인코딩 장치(100)는 시그널링 지시자를 사용하여 지향성 인트라-예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라-예측 모드를 시그널링하도록 구성되고, 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드 및 확장 지향성 인트라-예측 모드를 포함한다. 인코딩 장치(100)는, 확장 지향성 인트라-예측 모드에 따라 지향성 인트라-예측 모드의 세트로부터 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드를 선택하고 - 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 인트라 모드 인덱스와 연관됨 -, 그리고 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드로 매핑시키도록 구성된 모드 매핑 유닛(101), 인트라 모드 인덱스와 플래그 값 중 적어도 하나를 포함하는 시그널링 지시자를 생성하고 - 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드에 매칭되거나 연관될 때 사용됨 - 그리고 시그널링 지시자를 확장 지향성 인트라-예측 모드에 연관시키도록 구성된 시그널링 유닛(103), 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하도록 구성되는 인트라-예측 유닛(105), 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하도록 구성된 직사각형 비디오 코딩 유닛(107)을 포함한다.
도 2는 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 장치(200)의 개략도를 도시한다. 디코딩 장치(200)는 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관된 시그널링 지시자를 처리하도록 구성되며, 시그널링 지시자는 인트라 모드 인덱스를 포함하고, 인트라 모드 인덱스는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 연관된다. 디코딩 장치(200)는 예측된 직사각형의 비디오 코딩을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하도록 구성된 인트라-예측 유닛(201), 및 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록과 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형의 비디오 코딩 블록을 복원하도록 구성된 복원 유닛(203)을 포함한다. 시그널링 지시자는 확장 지향성 인트라-예측 모드를 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하는 플래그 값을 더 포함할 수 있다.
도 3은 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 방법(300)의 개략도를 도시한다. 인코딩 방법(300)은 시그널링 지시자를 사용하여 지향성 인트라-예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라-예측 모드를 시그널링하도록 구성되며, 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드 및 확장 지향성 인트라-예측 모드를 포함한다. 인코딩 방법(300)은, 확장 지향성 인트라-예측 모드에 따라 지향성 인트라-예측 모드의 세트로부터 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드를 선택하는 단계(301) - 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 인트라 모드 인덱스와 연관됨 -, 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑시키는 단계(303), 인트라 모드 인덱스와 플래그 값 중 적어도 하나를 포함하는 시그널링 지시자를 생성하는 단계(305) - 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드에 매칭되거나 연관될 때 사용됨 -, 시그널링 지시자를 확장 지향성 인트라-예측 모드에 연관시키는 단계(307), 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하는 단계(309), 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 단계(311)를 포함한다.
도 4는 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 방법(400)의 개략도를 도시한다. 디코딩 방법(400)은 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관된 시그널링 지시자를 처리하도록 구성되며, 시그널링 지시자는 인트라 모드 인덱스를 포함하며, 인트라 모드 인덱스는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 연관된다. 디코딩 방법(400)은 예측된 직사각형의 비디오 코딩을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하는 단계(401), 및 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록과 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형의 비디오 코딩 블록을 복원하는 단계(403)를 포함한다. 시그널링 지시자는 확장 지향성 인트라-예측 모드를 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하는 플래그 값을 더 포함할 수 있다.
도 5는 상이한 방향 인트라-예측 모드를 나타내는 비디오 코딩 블록의 개략도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같은 인트라 예측 모드는 플레이너(planer) 모드(인트라 예측 모드 인덱스가 0), DC 모드(인트라 예측 모드 인덱스가 1) 및 33 개의 지향성 모드(인트라 예측 모드 인덱스는 2 내지 34이며, 실선으로 나타냄)를 포함한다. 지향성 인트라-예측 모드들 사이의 단계 각도를 2배 감소시키는 것에 의해 지향성 인트라-예측 모드의 세트가 65개의 모드(거의 두 배가 됨)로 확장되었다. 도 5의 점선들은 JEM 소프트웨어에 소개된 각 모드(angular mode)를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 쿼드-트리 플러스 이진-트리(QTBT)를 사용하는 것에 의한 블록 파티셔닝 및 대응 트리 구조의 예를 도시하며, 실선은 쿼드-트리 파티셔닝을 나타내고 점선은 이진-트리 파티셔닝을 나타낸다. 이진-트리의 각각의 파티셔닝 노드에서, 파티셔닝 유형은 0(수평 파티셔닝) 또는 1(수직 파티셔닝)로 지시된다.
도 7a 및 도 7b는 각각 쿼드-트리(QT) 프레임워크 및 쿼드-트리 플러스 이진-트리(QTBT) 프레임 워크에서의 지향성 인트라-예측 메커니즘의 구현을 도시한다. 여기서는 동일한 수의 참조 샘플이 직사각형 블록의 짧은 변과 긴 변을 따라 사용된다. 따라서 지향성 인트라-예측 모드의 수는 QTBT 프레임워크의 현재 구현에서 블록의 종횡비와 참조 샘플의 실제 가용성에 의존하지 않는다.
도 8a 및 도 8b는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 세트의 확장을 도시한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 정사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비는 1:1이고 종래의 지향성 인트라-예측 모드의 세트가 재구성되는 비디오 코딩 블록의 값들을 예측하는데 사용된다. 한편, 직사각형 비디오 코딩 블록은 짧은 변 및 긴 변을 포함하고, 이러한 비대칭은 예측 정확성을 증가시키는 것에 의해 현재의 지향성 인트라-예측 메커니즘을 개선하는데 사용될 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 가용 지향성 인트라-예측 모드의 수는 긴 변을 따라 증가될 수 있다.
도 9는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 세트의 확장을 나타내는 개략도를 도시한다. 대응하는 처리 단계는 인트라-예측 장치(100) 및/또는 인트라-예측 방법(400)에 의해 구현될 수 있다. 도 9에서, 정사각형 픽셀은 인트라-예측을 위한 참조 샘플을 나타내며, 여기서 참조 샘플들이 이용 가능한 확률(probability)의 순서는 도트가 있는 참조 픽셀> 줄무늬가 있는 참조 픽셀> 대각선 줄무늬가 있는 참조 픽셀이다.
신규로 도입된 지향성 인트라-예측 모드의 수는 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 의존할수 있다. 이들 신규 모드를 아우르는(encompass) 각도는 다음의 식:
Figure pct00001
에 의해 정의되며, 여기서, Lshorter 및 Llonger 는 각각 직사각형 비디오 코딩 블록의 짧은 변의 길이 및 긴 변의 길이이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 직사각형 비디오 코딩 블록의 수직 방향(vertical orientation)에 대해 Lshorter = 넓이(width) 및 Llonger = 높이(height)이다. 이들 모드의 실제 수는 이웃 지향성 모드와 위 식에 의해 정의된 각도 α 사이의 각도에 의존할 수 있다.
JEM 소프트웨어의 최신 버전(버전 JEM-4.0)에서, 인트라 예측 보간 필터에 의해 정의된 이웃 지향성 모드들 사이의 평균 각도 단계는 블록 크기에 의존하지 않으며,
Figure pct00002
와 같다.
따라서, 균일하게 이격된 지향성 인트라-예측 모드의 경우, 신규로 도입된 모드의 수 N은
Figure pct00003
와 같으며,
Figure pct00004
는 플로어 작동(floor operation)이다.
도 9에 도시된 실시 예에서, 참조 샘플의 수는 긴 변을 따라 확장되고, 짧은 변에 대해서는 감소되지 않는다. 따라서, 긴 변을 따라 이용 가능한 인트라-예측 모드의 양(이들 모드를 아우르는 각도는 실선으로 표시됨)은 증가되지만, 짧은 변을 따라 이용 가능한 인트라-예측 모드의 수(이들 모드를 아우르는 각도가 점선으로 표시됨)는 감소되지 않는다. 따라서, 인트라-예측 모드 세트의 카디널리티는 단지 증가되지만, 종횡비
Figure pct00005
는 감소한다. 반면에, 또 다른 실시 예에 따르면, 원래의 수의 지향성 인트라-예측 모드를 유지하는 다른 접근법이 또한 가능하다.
도 10은 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 카디널리티의 보전(preservation)을 나타내는 개략도를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 긴 변을 따라 추가된 지향성 인트라-예측 모드(이들 모드를 아우르는 각도는 실선으로 표시됨)의 양은 짧은 변을 따라 감소된 지향성 인트라-예측 모드(이들 모드를 아우르는 각도는 점선으로 표시됨)의 양과 같다. 따라서, 인트라-예측 모드 세트의 카디널리티는 정사각형 블록의 경우와 동일하게 유지된다.
일 실시 예에 따르면, 이용 가능한 인트라-예측 모드의 세트를 확장할지의 여부는 이들이 인트라-예측자(intra-predictor)를 생성하기 위해 필요하기 때문에 참조 샘플의 가용성에 의존할 수도 있다.
도 11은 쿼드-트리 플러스 이진-트리(QTBT)를 사용하는 것에 의한 블록 파티셔닝 및 대응하는 트리 구조의 일례를 도시하며, 긴 변을 따라 이용 가능한 참조 샘플의 수는 직사각형 비디오 코딩 블록에서의 두 배 길이보다 작다. 도 11에 도시된 바와 같이, 쿼드-트리 플러스 이진-트리(QTBT) 파티셔닝 프레임워크는 파티셔닝을 생성하며, 긴 변을 따라 이용 가능한 참조 샘플의 실제 수는 도 9 및 도 10의 위의 예에서 가정된 바와 같이 두 배 길이보다 작다. 따라서, 위의 예들에서 지향성 인트라-예측 모드의 수를 증가시키기 위한 접근법은 도 11의 경우에 대한 참조 샘플들의 가용성에 따라 조정될 필요가 있을 수 있다.
도 12는 쿼드-트리 플러스 이진-트리(QTBT) 파티셔닝 프레임 워크 내에서 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 참조 샘플의 가용성에 종속되는 지향성 인트라-예측 모드의 하나의 세트를 인에이블 또는 디스에이블하는 것을 도시하며, 여기서 회색 사각형 영역은 현재 처리된 비디오 코딩 블록을 나타내고, 대각선 줄무늬가 있는 정사각형 픽셀은 이용 가능한 참조 샘플을 나타내며. 점이 있는 사각형 픽셀은 사용할 수 없는 참조 샘플을 나타낸다. 디스에이블하는 것은 예를 들어, 세트로부터 각각의 지향성 인트라-예측 모드를 제거하는 것에 의해 달성될 수 있다.
보간된 참조 샘플들을 사용하여 생성된 직사각형 비디오 코딩 블록의 부분 비예측 영역(fractional non-prediction area) P는 다음:
Figure pct00006
과 같이 계산될 수 있으며, Llonger 및 Lshorter는 각각 직사각형 비디오 코딩 블록의 길 변의 길이 및 짧은 변의 길이이고,
Figure pct00007
는 확장된 세트에 속하는 주어진 지향성 인트라-예측 모드의 각도이며,
Figure pct00008
는 예측될 직사각형 비디오 코딩 블록의 영역이고,
Figure pct00009
는 비예측 영역, 즉 줄무늬로 표시된, 보간되지 않은(non-interpolated) 참조 샘플을 사용하여 예측될 수 없는 비디오 코딩 블록의 영역이다.
따라서, 인트라 예측 방향이 점선으로 표시된 대각선에 가까울수록, 남아 있는 영역의 더 큰 부분이 보간되지 않은 참조 샘플을 사용하여 예측되지 않을 수 있다. 일례에서, 긴 측을 따르는 보간되지 않은 참조 샘플의 길이
Figure pct00010
가 긴 변의 두 배 길이보다 작다:
Figure pct00011
.
지향성 인트라-예측 모드의 세트가 확장되면, 기존의 종래 메커니즘을 사용하여 달성될 수 없는, 신규로 확장된 모드를 시그널링하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 지향성 인트라-예측 모드의 확장을 위한 2-단계 시그널링 메커니즘이 제안되며, 도 13 및 14에서 설명된다.
도 13은 지향성 인트라-예측 모드의 확장을 위한 시그널링 메카니즘의 제1 단계를 도시하며, 확장된 모드의 세트는 미러링 절차(mirroring procedure)를 사용하여 종래의 인트라-예측 모드의 세트에 매핑된다.
도 14는 지향성 인트라-예측 모드의 확장을 위한 시그널링 메카니즘의 제2 단계를 도시하며, 1-비트 플래그는 종래의 지향성 모드와 확장된 지향성 모드를 구별하는데 사용된다. 이 플래그는 종래 모드에 대해 값 "0"이 할당되고 확장된 모드 에 대해 값 "1"이 할당된다. 또한, 시그널링 메커니즘의 플래그는 확장된 모드의 반영인 지향성 모드에만 사용된다.
도 15는 시그널링 메커니즘을 적용하는 것에 의한 지향성 인트라 모드 인덱스에 대한 디코딩 프로세스를 도시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 지향성 인트라-예측의 확장 모드는 "1"로 플래그되고, 매핑 모드를 갖는 종래의 모드는 "0"으로 플래그되며, 다른 모드는 추가적인 시그널링 값을 갖지 않는다.
도 16은 인코딩 장치에 적용된 시그널링 메카니즘의 구현을 나타내는 개략도를 도시한다. 제1 처리 단계(1601)에서, 인트라-예측 모드의 인덱스 I IPM가 비트 스트림으로부터 파싱(parse)된다. 그 후, 처리 단계(1603)에서, 디코딩된 인트라-예측 모드가 지향성 인트라 예측 모드인지의 여부에 따라 결정이 내려진다. 시그널링 방식이 HEVC 비디오 코딩의 콘텍스트에 적용되는 경우에, I IPM 이 1보다 클 때 인트라-예측 모드는 지향성이다. 인트라-예측 모드가 지향성이면, 처리 단계(1605)에서, 디코딩된 인트라-예측 모드가 확장되는지의 여부에 따라 결정이 내려진다. I IPM이 Q[π/2+arctan(넓이/높이)]보다 크고 VDIAG_IDX보다 작을 때 디코딩된 인트라 예측 모드가 확장되며, 여기서 넓이 및 높이는 디코딩되는 직사각형 비디오 코딩 블록의 짧은 변의 길이 및 긴 변의 길이이고, VDIAG_IDX는 본 발명의 실시 예에 따라 66과 동일하다. 다음에, 플래그 "ext_dir_mode_flag"가 매핑된 확장 코드를 가질 수 있는 종래의 모드에 대해 0의 값으로 할당된다(처리 단계 1607, 1609 참조). 처리 단계(1611)에서 종래의 모드에 대해 레이트-왜곡(rate-distortion) 비용(RD-cost)이 추정된다. 플래그 "ext_dir_mode_flag"는 확장 모드에 대해 1의 값으로 할당된다(처리 단계 1613, 1615 참조). 처리 단계(1617)에서 종래 모드에 대한 레이트-왜곡 비용(RD-cost)이 추정된다. 플래그 "ext_dir_mode_flag"는 처리 단계(1619)에서 종래 모드와 확장된 모드 사이의 최저 레이트-왜곡 비용(RD-cost)을 찾는 것에 의해 결정된다.
도 17은 디코딩 장치에 적용된 시그널링 메카니즘의 구현을 나타내는 개략도를 도시한다. 제1 처리 단계(1701)에서, 인트라-예측 모드의 인덱스 I IPM 는 비트 스트림으로부터 파싱된다. 그 후, 처리 단계(1703)에서, 디코딩된 인트라 예측 모드가 지향성 인트라 예측 모드인지의 여부에 따라 결정이 내려진다. 시그널링 방식이 HEVC 비디오 코딩의 콘텍스트에 적용되는 경우에, I IPM 이 1보다 클 때 인트라-예측 모드는 지향성이다. 인트라-예측 모드가 지향성이면, 처리 단계(1705)에서, 디코딩된 인트라-예측 모드가 확장되는지의 여부에 따라 결정이 내려진다. I IPM이 Q[π/2+arctan(넓이/높이)]보다 크고 VDIAG_IDX보다 작을 때 디코딩된 인트라 예측 모드가 확장되며, 여기서 넓이 및 높이는 디코딩되는 직사각형 블록의 짧은 변의 길이 및 긴 변의 길이이고, VDIAG_IDX는 본 발명의 실시 예에 따라 66과 동일하다. 확장된 지향성 인트라-예측 모드의 경우, 플래그 "ext_dir_mode_flag"의 값은 처리 단계(1707)에서 비트 스트림으로부터 파싱된다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 이 플래그는 제안된 메커니즘을 예측 유닛에 적용할지의 여부를 코딩하기 위해 비트 스트림에 도입된다. 처리 단계(1709)에서, 예측된 신호를 획득하기 위해 본 발명의 실시 예에서 제공된 바와 같이, ext_dir_mode_flag가 1이면 확장된 예측 방식(처리 단계 1711a) 또는 ext_dir_mode_flag가 1과 동일하지 않으면 종래의 예측(처리 단계 1711b) 중 하나를 사용하도록 결정이 내려진다. 처리 단계(1709)에서의 결정은 단계(1707)에서 결정된 플래그 "ext_dir_mode_flag"의 값에 기반하여 내려진다.
시그널링 메커니즘은 본 발명의 실시 예에 따른 더 넓은 범위의 경우에 적용 가능하다. 예를 들어, VPX 코덱 제품군에 대해 구글(Google)에 의해 제안된 EIP(Enhanced Intra-Prediction) 기술에 사용되는 확장된 인트라-예측 모드의 세트로 인해 야기되는 시그널링 오버헤드를 감소시키는 데 사용될 수 있다. 이 EIP 기술은 인터-예측된 픽처 내에서 인트라-예측된 블록의 압축 효율을 향상시키는 데 필요하다. EIP는 이용 가능한 예측 방향의 수를 증가시키는 2-패스(two-pass) 메커니즘으로서, 양호한 인터-예측 모드를 갖는 블록이 초기에 인코딩되고, 그 다음에 더 많은 경계에 대한 액세스를 갖는 인트라 블록이 채워진다.
도 18은 EIP(Enhanced Intra-Prediction) 메커니즘에 적용된 시그널링 메커니즘의 구현을 나타내는 개략도를 도시한다. 도 18의 (a) 및 (b)에 도시된 경우에, 비디오 코딩 블록의 4(2π) 및 3(3π/2) 변들이 각각 지향성 인트라-예측에 사용 가능하다. 실선은 주각도(main angle)로부터의 방향을 나타내고 점선은 상보 각도(complimentary angle)로부터의 방향을 나타낸다. 두 경우 모두, 이용 가능한 인트라-예측 모드의 세트는 종래의 경우보다 더 많다.
상술한 바와 같이, 동일한 2단계 시그널링 메카니즘이 1-비트 플래그를 사용하여, 선택된 지향성 인트라-예측 모드가 어떤 각도에 속하는지를 시그널링하도록 수행될 수 있다. 첫째, 지향성 모드가 상보 각도에서 선택되면 지향성 모드가 주 각도에 매핑될 수 있다. 둘째, 방향이 상보 각도로부터 선택되면 1-비트 플래그가 "ON"으로 설정될 수 있으며, 그렇지 않으면 플래그가 "OFF"로 설정될 수 있다.
도 19는 모드 매핑 유닛(101), 시그널링 유닛(103) 및 인트라-예측 유닛(105)을 포함하는 인코딩 장치(100)의 개략도를 도시한다. 디코딩 장치(200)는 유사하게 구현될 수 있다.
본 개시의 특정 특징 또는 측면이 몇몇 구현 예 또는 실시 예 중 오직 하나에 관하여 개시되었을 수 있으며, 이러한 특징 또는 측면은, 임의의 주어진 또는 특정 애플리케이션에 대해 바람직하거나 유리할 수 있는 바와 같이, 다른 구현 예 또는 실시 예의 하나 이상의 추가 특징 또는 측면과 결합될 수 있다. 또한, 상세한 설명 또는 청구 범위에서 "포함한다(include)", "가진다(have)", "함께(with)"의 용어 또는 이들의 다른 변형이 사용되는 한도까지, 이러한 용어들은 용어 "포함한다(comprise)와 유사한 방식으로 포함될 수 있는 것으로 의도된다. 또한, "예시적인(exemplary)", "예를 들어(for example)" 및 "예:(e.g.)"는 최선 또는 최적이 아니라 단지 예를 의미한다. "결합된(coupled)" 및 "연결된(connected)"의 용어는 그 파생어와 함께 사용되었을 수 있다. 이 용어들은 직접적인 물리적 또는 전기적 접촉(contact)에 관계없이 또는 서로 직접 접촉하지 않는지에 상관없이, 두개의 엘리먼트가 서로 협력하거나 상호 작용함을 지시하는 데 사용되었을 수 있음을 이해해야 한다.
여기에 특정 측면이 도시되고 설명되었지만, 다양한 대안(alternate) 및/또는 등가 구현 예가 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 도시되고 기술된 특정 측면을 대체할 수 있음을 이해할 것이다. 본 출원은 여기에서 논의된 특정 측면의 모든 적용 또는 변형을 커버하도록 의도된다.
이하의 청구의 범위에 있는 엘리먼트는 대응하는 라벨링 (labeling)을 갖는 특정 시퀀스로 열거되지만, 청구의 요지가 그러한 엘리먼트의 일부 또는 전부를 구현하기 위한 특정 시퀀스를 암시하지 않는 한, 이들 엘리먼트들은 반드시 그 특정 시퀀스에서 구현되는 것으로 제한되는 것은 아니다.
교시(teaching)의 관점에서 많은 대안, 수정 및 변형이 당업자에게 명백할 것이다. 물론, 본 기술 분야의 당업자들은 여기에 기술된 것 이상의 수많은 발명의 애플리케이션이 있음을 쉽게 인식할 수 있다. 본 발명은 하나 이상의 특정 실시 예를 참조하여 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 많은 변경이 이루어질 수 있음을 알 것이다. 따라서, 첨부된 특허 청구 범위 및 그 등가물의 범위 내에서, 본 발명은 여기에 구체적으로 기술된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (13)

  1. 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 장치(100)로서,
    상기 인코딩 장치(100)는 시그널링 지시자(indicator)를 사용하여 지향성 인트라-예측 모드의 세트 내에서 확장(extension) 지향성 인트라-예측 모드를 시그널링(signal)하도록 구성되고, 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 확장 지향성 인트라-예측 모드를 포함하며, 상기 인코딩 장치(100)는,
    확장 지향성 인트라-예측 모드에 따라 지향성 인트라-예측 모드의 세트로부터 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드를 선택하고, 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하도록 - 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 인트라 모드 인덱스와 연관됨 - 구성된 모드 매핑 유닛(101);
    인트라 모드 인덱스와 플래그 값 중 적어도 하나를 포함하는 시그널링 지시자를 생성하고, 시그널링 지시자를 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관시키도록 - 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 맵핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관될 때 사용됨 - 구성된 시그널링 유닛(103);
    예측된 직사각형의 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하도록 구성된 인트라-예측 유닛(105); 및
    예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하도록 구성된 인코딩 유닛(107)
    을 포함하는 인코딩 장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 미리 결정된 지향성 범위 내에서 미리 결정된 방향과 연관되고, 확장 지향성 인트라-예측 모드는 상보적(complementary) 지향성 범위 내에서 상보적 방향에 연관되며, 상보적 지향성 범위는 미리 결정된 지향성 범위와 상이한, 인코딩 장치(100).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확장 지향성 인트라-예측 모드의 상보적 방향은 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드의 미리 결정된 방향과 반대인, 인코딩 장치(100).
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상보적 지향성 범위와 미리 결정된 지향성 범위는 인접하는, 인코딩 장치(100).
  5. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플래그 값은 이진 값인, 인코딩 장치(100).
  6. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시그널링 지시자는 MPM(most-probable-mode) 지시자를 포함하는, 인코딩 장치(100).
  7. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직사각형 비디오 코딩 블록은 코딩 유닛(coding unit, CU), 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)인, 인코딩 장치(100).
  8. 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 장치(200)로서,
    상기 디코딩 장치(200)는 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관된 시그널링 지시자를 처리하도록 구성되며, 시그널링 지시자는 인트라 모드 인덱스를 포함하고, 인트라 모드 인덱스는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 연관되며, 상기 디코딩 장치(200)는,
    예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하도록 구성된 인트라-예측 유닛(201); 및
    인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 복원하도록 구성된 복원 유닛(203)
    을 포함하는 디코딩 장치(200).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시그널링 지시자는 플래그 값을 포함하며, 상기 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관될 때 사용되는, 디코딩 장치(200).
  10. 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 인코딩 방법(300)으로서,
    상기 인코딩 방법(300)은 시그널링 지시자를 사용하여 지향성 인트라-예측 모드의 세트 내에서 확장 지향성 인트라-예측 모드를 시그널링하도록 구성되고, 지향성 인트라-예측 모드의 세트는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 확장 지향성 인트라-예측 모드를 포함하며, 상기 인코딩 방법(300)은,
    확장 지향성 인트라-예측 모드에 따라 지향성 인트라-예측 모드의 세트로부터 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드를 선택하는 단계(301) - 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드는 인트라 모드 인덱스와 연관됨 -;
    확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 단계(303);
    인트라 모드 인덱스와 플래그 값 중 적어도 하나를 포함하는 시그널링 지시자를 생성하는 단계(305) - 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 선택된 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관될 때 사용됨 -;
    시그널링 지시자를 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관시키는 단계(307);
    예측된 직사각형의 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하는 단계(309); 및
    예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하는 단계(311)
    를 포함하는 인코딩 방법(300).
  11. 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하는 디코딩 방법(400)으로서,
    상기 디코딩 방법(400)은 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관된 시그널링 지시자를 처리하도록 구성되며, 시그널링 지시자는 인트라 모드 인덱스를 포함하고, 인트라 모드 인덱스는 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드와 연관되며, 상기 디코딩 방법(400)은,
    예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 시그널링 지시자와 연관된 확장 지향성 인트라-예측 모드에 기반하여, 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀의 픽셀 값을 인트라-예측하는 단계(401); 및
    인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기반하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 복원하는 단계(403)
    를 포함하는 디코딩 방법(400).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시그널링 지시자는 플래그 값을 더 포함하며, 상기 플래그 값은 확장 지향성 인트라-예측 모드를 미리 결정된 지향성 인트라-예측 모드에 매핑하는 것을 지시하며, 상기 플래그 값은 인트라 모드 인덱스가 확장 지향성 인트라-예측 모드와 연관될 때 사용되는, 디코딩 방법(400).
  13. 컴퓨터상에서 실행될 때, 청구항 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법(300; 400)을 수행하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
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