KR20210018462A - 인트라 예측 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

픽처의 현재 블록에 대한 인트라 예측 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록의 폭 및 높이에 따라 현재 블록의 종횡비를 획득하는 단계; 종횡비에 기초하여 가중치를 획득하고, 가중치에 기초하여 현재 블록의 인트라 예측 값을 결정하는 단계를 포함한다. 현재 블록의 인트라 예측 값은 높은 정확도 또는 덜 복잡하게 획득되어 코딩 효율을 높일 수 있다.

Description

인트라 예측 방법 및 장치
본 출원은 2018년 6월 15일에 출원된 미국 가출원 번호 62/685,297 및 2019년 1월 14일에 출원된 미국 가출원 번호 62/792,363에 대한 우선권을 주장한다. 전술한 각각의 출원은 여기에 그 전문이 참조로 포함된다.
본 개시는 이미지 및/또는 비디오 코딩 및 디코딩의 기술 분야, 특히 인트라 예측을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지털 비디오는 DVD 디스크의 도입 이후 널리 사용되어 왔다. 전송 전에 비디오는 전송 매체를 사용하여 인코딩되고 전송된다. 시청자는 비디오를 수신하고 보기 장치를 사용하여 비디오를 디코딩하고 표시한다. 예를 들어 더 높은 해상도, 색상 심도 및 프레임 속도로 인해 비디오 품질이 수년에 걸쳐 향상되었다. 이것은 오늘날 인터넷과 이동 통신 네트워크를 통해 일반적으로 전송되는 더 큰 데이터 스트림으로 이어졌다.
그렇지만, 고해상도 비디오는 더 많은 정보를 가지고 있기 때문에 일반적으로 더 많은 대역폭을 필요로 한다. 대역폭 요구 사항을 줄이기 위해 비디오 압축과 관련된 비디오 코딩 표준이 도입되었다. 비디오가 인코딩되면 대역폭 요구 사항(또는 스토리지의 경우 해당 메모리 요구 사항)이 줄어든다. 종종 이러한 감소는 품질을 희생한다. 따라서 비디오 코딩 표준은 대역폭 요구 사항과 품질 간의 균형을 찾으려고 한다.
고효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding, HEVC)은 당업자에게 일반적으로 알려진 비디오 코딩 표준의 예이다. HEVC에서 코딩 단위(coding unit, CU)를 예측 단위(prediction unit, PU) 또는 변환 단위(transform unit, TU)로 분할한다. 버서타일 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC) 차세대 표준은 ITU-T 비디오 코딩 전문가 그룹(Video Coding Experts Group, VCEG) 및 ISO/IEC 동영상 전문가 그룹(Moving Picture Experts Group, MPEG) 표준화 조직의 가장 최근 공동 비디오 프로젝트로, 합동 비디오 탐사 팀(Joint Video Exploration Team, JVET)로 알려진 파트너십으로 협력한다. VVC는 ITU-T H.266/차세대 표준 비디오 코딩(Next Generation Video Coding, NGVC) 표준이라고도 한다. VVC에서는 여러 파티션 유형의 개념을 제거하며, 즉, 최대 변환 길이에 비해 크기가 너무 큰 CU에 필요한 경우를 제외한 CU, PU 및 TU 개념의 분리를 제거하고 CU 파티션 모양에 대해 더 많은 유연성을 지원한다.
이러한 코딩 단위(CU)(블록이라고도 한다)의 처리는 인코더에 의해 지정된 크기, 공간 위치 및 코딩 모드에 따라 달라진다. 코딩 모드는 예측 유형에 따라 인트라 및 인터 예측 모드의 두 그룹으로 분류할 수 있다. 인트라 예측 모드는 참조 샘플을 생성하기 위해 동일한 픽처(프레임 또는 이미지라고도 한다)의 샘플을 사용하여 재구성되는 블록의 샘플에 대한 예측 값을 계산한다. 인트라 예측은 공간 예측이라고도 한다. 인터-예측 모드는 시간적 예측을 위해 설계되었으며 이전 또는 다음 픽처의 참조 샘플을 사용하여 현재 픽처 블록의 샘플을 예측한다.
직사각형 블록의 경우, 주어진 인트라 예측 모드에서 인접 픽셀의 평균값은 정확도가 떨어지거나 훨씬 복잡하여 코딩 효율이 낮아진다.
인트라 예측 장치 및 방법은 코딩 효율을 향상시키기 위해 높은 정확도 또는 덜 복잡한 현재 블록의 인트라 예측 값을 획득하는 방법을 개시한다.
본 출원의 실시예들의 제1 관점은 인코더 또는 디코더에서 구현된 현재 블록의 인트라 예측 방법을 개시한다. 이 방법은 현재 블록의 폭과 높이를 획득하는 단계, 및 폭과 높이를 비교하는 단계를 포함한다. 이 방법은 폭 및 높이 중 더 긴 것에 기초하여 현재 블록의 DC 값을 결정하는 단계를 더 포함한다. 예를 들어 폭이 높이보다 크면 현재 블록의 DC 값이 폭에 기초하여 결정된다. 높이가 폭보다 크면 높이에 기초하여 현재 블록의 DC 값이 결정된다. 이를 통해 DC 모드 결정의 설계를 계산적으로 간단하게 유지할 수 있다.
선택적으로, 제1 관점의 구현은 제공하고, 폭이 높이보다 클 때 DC 값은:
Figure pct00001
,
Figure pct00002
에 의해 계산되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고, W는 현재 블록의 폭을 나타내며,
Figure pct00003
는 현재 블록의 참조 샘플을 나타낸다.
선택적으로, 제1 관점의 다른 구현은 제공하고, 높이가 폭보다 클 때 DC 값은:
Figure pct00004
,
Figure pct00005
에 의해 계산되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고, H는 현재 블록의 높이를 나타내며,
Figure pct00006
는 현재 블록의 참조 샘플을 나타낸다.
본 출원의 실시예들의 제2 관점은 인코더 또는 디코더에서 구현되는 현재 블록의 인트라 예측 방법을 개시한다. 방법은 현재 블록의 폭과 높이를 획득하는 단계를 포함한다. 방법은 폭이 높이와 제1 임계 값의 곱보다 클 때 폭에 기초하여 현재 블록의 DC 값을 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 높이가 폭과 제2 임계 값의 곱보다 클 때 높이에 기초하여 현재 블록의 DC 값을 결정하는 단계를 더 포함한다. 이를 통해 DC 모드 결정의 설계를 계산적으로 간단하게 유지할 수 있다.
선택적으로, 제2 관점의 구현은 제1 임계 값이 제2 임계 값과 동일할 수 있다는 것을 제공한다. 예를 들어, 제1 임계 값은 1과 같을 수 있다.
선택적으로, 제2 관점에서, 관점의 다른 구현은 제공하며,
Figure pct00007
일 때, 상기 DC 값은 다음:
Figure pct00008
,
Figure pct00009
와 같이 결정되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고,
Figure pct00010
은 제1 임계 값을 나타내고, W는 현재 블록의 폭을 나타내고, H는 현재 블록의 높이를 나타내며,
Figure pct00011
는 현재 블록의 참조 샘플을 나타낸다.
선택적으로, 제2 관점의 다른 구현은 제공하며,
Figure pct00012
일 때, 상기 DC 값은 다음:
Figure pct00013
Figure pct00014
와 같이 결정되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고,
Figure pct00015
은 제2 임계 값을 나타내고, W는 현재 블록의 폭을 나타내고, H는 현재 블록의 높이를 나타내며,
Figure pct00016
는 현재 블록의 참조 샘플을 나타낸다.
본 출원의 실시예들의 제3 관점은 본 출원의 제1 관점에 따른 방법을 수행하도록 구성된 장치를 개시한다. 본 발명의 제3 관점에 따른 장치의 추가 특징 및 구현 형상은 본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 특징 및 구현 형상에 대응한다.
본 출원의 실시예의 제4 관점은 본 발명의 제2 관점에 따른 방법을 수행하도록 구성된 장치를 개시한다. 본 발명의 제4 관점에 따른 장치의 추가 특징 및 구현 형상은 본 발명의 제2 관점에 따른 방법의 특징 및 구현 형상에 대응한다.
제5 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 현재 블록의 인트라 예측을 디코딩하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 프로세서가 제1 관점 또는 제2 관점 또는 제1 또는 제2 관점의 임의의 가능한 실시예에 따른 방법을 수행하게 하는 명령을 저장하고 있다.
제6 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 현재 블록의 인트라 예측을 인코딩하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 프로세서가 제1 관점 또는 제2 관점 또는 제1 또는 제2 관점의 임의의 가능한 실시예에 따른 방법을 수행하게 하는 명령을 저장하고 있다.
제7 관점에 따르면, 실행될 때 현재 블록의 인트라 예측을 인코딩 또는 디코딩하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 야기하는 명령어를 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제안된다. 명령은 하나 이상의 프로세서가 제1 또는 제2 관점 또는 제1 또는 제2 관점의 임의의 가능한 실시예에 따른 방법을 수행하게 한다.
제8 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 컴퓨터에서 실행될 때 제1 또는 제2 관점 또는 제1 또는 제2 관점의 임의의 가능한 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
명확성을 위해, 전술한 실시예 중 어느 하나는 본 개시의 범위 내에서 새로운 실시예를 생성하기 위해 다른 전술한 실시예 중 어느 하나 이상과 조합될 수 있다.
이들 및 다른 특징은 첨부 도면 및 청구 범위와 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.
다음의 예시적인 실시예에서 첨부된 도면 및 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템(100)의 예를 예시하는 개략도를 도시한다.
도 2는 비디오 인코더(200)의 예를 예시하는 개략도를 도시한다.
도 3은 비디오 디코더(300)의 예를 예시하는 개략도를 도시한다.
도 4는 제안된 67 개의 인트라 예측 모드를 예시하는 개략도를 보여준다.
도 5a는 직사각형 블록에 대한 예시적인 DC 인트라-예측 모드를 도시한다.
도 5b는 직사각형 블록에 대한 다른 예시적인 DC 인트라-예측 모드를 도시한다.
도 5c는 직사각형 블록에 대한 또 다른 예시적인 DC 인트라-예측 모드를 나타낸다.
도 6은 DC 값 계산의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 7은 장치의 예시적인 구조를 도시하는 개략도이다.
다음의 설명에서, 본 개시의 일부를 형성하고 본 발명이 배치될 수 있는 특정 관점이 예시로서 도시된 첨부 도면을 참조한다.
예를 들어, 설명된 방법과 관련된 개시는 또한 방법을 수행하도록 구성된 대응하는 장치 또는 시스템에 대해 참일 수 있고 그 반대의 경우도 마찬가지인 것으로 이해된다. 예를 들어, 특정 방법 단계가 기술된 경우, 해당 장치는 설명된 방법 단계를 수행하기 위한 장치를 포함할 수 있으며, 그러한 장치가 도면에 명시적으로 설명되거나 예시되지 않은 경우에도 마찬가지이다. 또한, 본 명세서에 설명된 다양한 예시적인 관점의 특징은 특별히 달리 언급되지 않는 한 서로 결합될 수 있음이 이해된다.
비디오 코딩은 일반적으로 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 픽처 시퀀스의 처리를 의미한다. 픽처, 이미지 또는 프레임이라는 용어는 비디오 코딩 분야 및 본 출원에서 동의어로 사용될 수 있다. 각각의 픽처는 일반적으로 겹치지 않는 블록 세트로 분할된다. 픽처의 인코딩/디코딩은 일반적으로 블록 레벨에서 수행되며, 여기서 인터 프레임 예측 또는 인트라 프레임 예측은 예측 블록을 생성하는 데 사용되어, 현재 블록(현재 처리/처리될 블록)에서 예측 블록을 빼서 잔여 블록을 획득하며, 이 블록은 추가로 변환되고 양자화되어 전송될 데이터(압축)의 양을 줄이는 데 반해 디코더 측에서는 역 처리가 인코딩/압축 블록에 적용되어 표현을 위해 블록(비디오 블록)을 재구성한다.
인트라 예측은 주어진 프레임만이 포함될 수 있는 경우 압축 효율을 증가시키기 위해 많은 비디오 코딩 프레임워크에서 사용되는 메커니즘이다. DC 모드는 가장 자주 선택되는 인트라 예측 모드 중 하나이다. 이 모드의 기본 아이디어는 일반적으로 블록의 상단과 좌측에 배치되는 인접 픽셀 p i의 평균값 DC를 계산하는 것이다. 기존 방법에서는 DC 값을 계산하는 데 분할 연산이 사용되므로 계산이 더 복잡해진다. 분할 연산을 피하기 위해 참조 샘플 p i에 대한 두 구성 요소 DC 값을 계산하여 DC 값을 얻는다. 두 구성 요소 DC 값은 DC 값에 동일하게 기여하므로 정확도가 떨어진다. 본 발명은 코딩 효율을 향상시키기 위해 높은 정확도 또는 덜 복잡한 인접 픽셀의 평균값을 획득하는 메커니즘을 제공한다. 이하에서는 시스템, 인코더, 디코더 및 이에 대응하는 방법의 실시예가 설명되며, 이는 인트라 예측 값의 계산을 단순화할 수 있다. 본 명세서에서 "샘플"이라는 용어는 샘플, 픽셀, 서브 픽셀 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 데 사용된다.
도 1은 경계 파티션을 인코딩 및 디코딩하기 위한 기술을 포함하여, 본 개시에 설명된 기술을 이용할 수 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템(100)을 예시하는 블록도이다. 시스템(100)은 비디오 인코딩 및 디코딩뿐만 아니라 픽처 인코딩 및 디코딩에도 적용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 목적지 장치(104)에 의해 나중에 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 생성하는 소스 장치(102)를 포함한다. 도 2에 도시된 비디오 인코더(200)는 소스 장치(102)의 비디오 인코더(108)의 예이다. 도 3에 도시된 비디오 디코더(300)는 목적지 장치(104)의 비디오 디코더(116)의 예이다. 소스 장치(102) 및 목적지 장치(104)는 데스크탑 컴퓨터, 노트북(즉, 랩톱) 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 셋-탑 박스, 소위 "스마트" 전화와 같은 전화 핸드셋, 소위 "스마트" 패드, 텔레비전, 카메라, 디스플레이 장치, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 비디오 스트리밍 장치 등을 포함하는 광범위한 장치 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 소스 장치(102) 및 목적지 장치(104)는 무선 통신을 위해 장착될 수 있다.
목적지 장치(104)는 링크(112)를 통해 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 링크(112)는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 장치(102)로부터 목적지 장치(104)로 이동할 수 있는 임의의 유형의 매체 또는 장치를 포함할 수 있다. 일 예에서, 링크(112)는 소스 장치(102)가 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 장치(104)에 실시간으로 직접 전송할 수 있도록 하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되어 목적지 장치(104)로 전송될 수 있다. 통신 매체는 무선 주파수(RF) 스펙트럼 또는 더 많은 물리적 전송 라인과 같은 임의의 무선 또는 유선 통신 매체를 포함할 수 있다. 통신 매체는 근거리 통신망, 광역 네트워크 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은 패킷 기반 네트워크의 일부를 형성할 수 있다. 통신 매체는 라우터, 스위치, 기지국, 또는 소스 장치(102)로부터 목적지 장치(104)로의 통신을 용이하게 하는 데 유용할 수 있는 임의의 다른 기기를 포함할 수 있다.
대안으로, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스(110)로부터 저장 장치(도 1에 도시되지 않음)로 출력될 수 있다. 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스(114)에 의해 저장 장치로부터 액세스될 수 있다. 목적지 장치(104)는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 장치로부터 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수 있다. 본 개시의 기술은 반드시 무선 애플리케이션 또는 설정으로 제한되는 것은 아니다. 이 기술은 공중파 텔레비전 방송, 케이블 텔레비전 전송, 위성 텔레비전 전송, 예를 들어, 인터넷을 통한 스트리밍 비디오 전송, 데이터 저장 매체에 저장하기 위한 디지털 비디오의 인코딩, 데이터 저장 매체에 저장된 디지털 비디오의 디코딩 또는 기타 애플리케이션과 같은 다양한 멀티미디어 애플리케이션을 지원하는 비디오 코딩에 적용될 수 있다. 일부 예들에서, 시스템(100)은 비디오 스트리밍, 비디오 재생, 비디오 방송 및/또는 비디오 전화와 같은 애플리케이션을 지원하기 위해 단방향 또는 양방향 비디오 전송을 지원하도록 구성될 수 있다.
도 1의 예에서, 소스 장치(102)는 비디오 소스(106), 비디오 인코더(108) 및 출력 인터페이스(110)를 포함한다. 일부 경우에, 출력 인터페이스(110)는 변조기/복조기(모뎀) 및/또는 송신기를 포함할 수 있다. 소스 장치(102)에서, 비디오 소스(106)는 비디오 캡처 장치와 같은 소스, 예를 들어 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오 콘텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스 및/또는 소스 비디오 또는 이러한 소스의 조합으로 컴퓨터 그래픽 데이터를 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽 시스템을 포함할 수 있다. 일례로서, 비디오 소스(106)가 비디오 카메라인 경우, 소스 장치(102) 및 대상 장치(104)는 소위 카메라 폰 또는 비디오 폰을 형성할 수 있다. 그렇지만, 본 개시에서 설명된 기술은 일반적으로 비디오 코딩에 적용될 수 있고, 무선 및/또는 유선 애플리케이션에 적용될 수 있다.
캡처, 이전에 캡처된 또는 컴퓨터 생성 비디오는 비디오 인코더(108)에 의해 인코딩될 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 소스 장치(102)의 출력 인터페이스(110)를 통해 목적지 장치(104)로 직접 전송될 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 또한 (또는 대안으로 ) 디코딩 및/또는 재생을 위해 목적지 장치(104) 또는 다른 장치에 의한 추후 액세스를 위해 저장 장치에 저장된다.
목적지 장치(104)는 입력 인터페이스(114), 비디오 디코더(116) 및 디스플레이 장치(118)를 포함한다. 일부 경우에, 입력 인터페이스(114)는 수신기 및/또는 모뎀을 포함할 수 있다. 목적지 장치(104)의 입력 인터페이스(114)는 링크(112)를 통해 인코딩된 비디오 데이터를 수신한다. 링크(112)를 통해 통신되거나 저장 장치에 제공되는 인코딩된 비디오 데이터는, 비디오 데이터를 디코딩할 때 비디오 디코더(116)와 같은 비디오 디코더에 의해 사용하기 위해 비디오 인코더(108)에 의해 생성된 다양한 구문 요소를 포함할 수 있다. 이러한 구문 요소는 통신 매체를 통해 전송되거나, 저장 매체에 저장되거나, 파일 서버에 저장되는 인코딩된 비디오 데이터에 포함될 수 있다.
디스플레이 장치(118)는 목적지 장치(104)와 통합되거나 외부에 있을 수 있다. 일부 예들에서, 목적지 장치(104)는 통합된 디스플레이 장치를 포함할 수 있고 또한 외부 디스플레이 장치와 인터페이스하도록 구성될 수 있다. 다른 예들에서, 목적지 장치(104)는 디스플레이 장치일 수 있다. 일반적으로, 디스플레이 장치(118)는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 표시하고, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 다른 유형의 디스플레이 장치와 같은 다양한 디스플레이 장치 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
비디오 인코더(108) 및 비디오 디코더(116)는 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, 고급 비디오 코딩(Advanced Video Coding, AVC), 고효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding, HEVC), ITU-T H.266/차세대 비디오 코딩(Next Generation Video Coding, NGVC) 표준을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 종류의 비디오 압축 표준에 따라 동작할 수 있다.
소스 장치(102)의 비디오 인코더(108)는 이러한 현재 또는 미래의 표준 중 임의의 것에 따라 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성될 수 있다는 것이 일반적으로 고려된다. 유사하게, 목적지 장치(104)의 비디오 디코더(116)는 이러한 현재 또는 미래의 표준 중 임의의 것에 따라 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성될 수 있다는 것이 일반적으로 고려된다.
비디오 인코더(108) 및 비디오 디코더(116) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit, ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(field programmable gate array, FPGA), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합과 같은 다양한 적절한 인코더 회로 중 임의의 것으로 구현될 수 있다. 기술이 소프트웨어에서 부분적으로 구현될 때, 장치는 소프트웨어에 대한 명령을 적절한 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장할 수 있고 본 개시의 기술을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서를 사용하여 하드웨어에서 명령을 실행할 수 있다. 비디오 인코더(108) 및 비디오 디코더(116) 각각은 하나 이상의 인코더 또는 디코더에 포함될 수 있으며, 이들 중 어느 하나는 각각의 장치에서 결합된 인코더/디코더(CODEC)의 일부로서 통합될 수 있다.
비디오 코딩 사양에서 비디오 시퀀스는 일반적으로 일련의 픽처를 포함한다. 그렇지만, 본 개시는 또한 인터레이싱(interlacing)이 적용되는 분야에 적용될 수도 있다는 것에 유의한다. 비디오 인코더(108)는 코딩된 픽처 및 관련 데이터의 표현을 형성하는 일련의 비트를 포함하는 비트스트림을 출력할 수 있다. 비디오 디코더(116)는 비디오 인코더(108)에 의해 생성된 비트스트림을 수신할 수 있다. 또한, 비디오 디코더(116)는 비트스트림으로부터 구문 요소를 획득하기 위해 비트스트림을 파싱할 수 있다. 비디오 디코더(116)는 비트스트림으로부터 획득된 구문 요소에 적어도 부분적으로 기초하여 비디오 데이터의 픽처를 재구성할 수 있다. 비디오 데이터를 재구성하는 프로세스는 일반적으로 비디오 인코더(108)에 의해 수행되는 프로세스와 상반될 수 있다.
도 2는 비디오 인코더(200)의 예를 예시하는 개략도를 도시한다. 비디오 인코더(200)는 비디오 인코딩뿐만 아니라 픽처 인코딩에도 적용된다. 비디오 인코더(200)는 비디오 스트림의 프레임 또는 픽처의 입력 블록을 수신하기 위한 입력 및 인코딩된 비디오 비트스트림을 생성하기 위한 출력을 포함한다. 비디오 인코더(200)는 비디오 스트림에 예측, 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 적용하도록 구성된다. 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩은 인코딩된 비디오 비트스트림을 출력으로서 생성하기 위해 변환 유닛(201), 양자화 유닛(202) 및 인코딩 유닛(203)에 의해 각각 수행된다.
비디오 스트림은 복수의 프레임에 대응하며, 각각의 프레임은 인트라 또는 인터 코딩된 특정 크기의 블록으로 분할된다. 예를 들어 비디오 스트림의 제1 프레임의 블록은 인트라 예측 유닛(209)에 의해 인트라 코딩된다. 인트라 프레임은 동일한 프레임 내의 정보만을 사용하여 코딩되므로 독립적으로 디코딩될 수 있으며 랜덤 액세스를 위한 비트스트림의 진입 점(entry point)을 제공할 수 있다. 비디오 스트림의 다른 프레임의 블록은 인터 예측 유닛(210)을 통해 인터 코딩된다: 참조 프레임이라고 하는 코딩된 프레임의 정보는 시간적 중복성(temporal redundancy)을 줄이기 위해 사용되어 인터 코딩된 프레임의 각각의 블록이 참조 프레임에서 동일한 크기의 블록에서 예측된다. 모드 선택 유닛(208)은 프레임의 블록이 인트라 예측 유닛(209) 또는 인터 예측 유닛(210)에 의해 처리될 것인지를 선택하도록 적응된다.
인터 예측을 수행하기 위해, 코딩된 참조 프레임은 역 양자화 유닛(204), 역변환 유닛(205), 필터링 유닛(206)(옵션)에 의해 처리되어 그런 다음 프레임 버퍼(207)에 저장되는 참조 프레임을 획득한다. 특히, 참조 프레임의 참조 블록은 재구성된 참조 블록을 얻기 위해 이들 유닛에 의해 처리될 수 있다. 재구성된 참조 블록은 그런 다음 참조 프레임으로 재결합된다.
인터 예측 유닛(210)은 인터 코딩될 현재 프레임 또는 픽처와 프레임 버퍼(207)로부터의 하나 또는 여러 개의 참조 프레임 또는 픽처를 입력으로서 포함한다. 모션 추정 및 모션 보상은 인터 예측 유닛(210)에 의해 적용된다. 모션 추정이 사용되어 특정 비용 함수를 기반으로 모션 벡터와 참조 프레임을 얻는다. 그런 다음 모션 보상은 참조 프레임의 참조 블록을 현재 프레임으로 변환하는 관점에서 현재 프레임의 현재 블록을 설명한다. 인터 예측 유닛(210)은 현재 블록에 대한 예측 블록을 출력하는데, 여기서 상기 예측 블록은 코딩될 현재 블록과 그 예측 블록 사이의 차이를 최소화하며, 즉 잔여 블록을 최소화한다. 잔여 블록의 최소화는 예를 들어 속도 왜곡 최적화 절차를 기반으로 한다.
현재 블록과 그 예측 사이의 차이, 즉 잔여 블록은 그런 다음 변환 유닛(201)에 의해 변환된다. 변환 계수는 양자화 유닛(202) 및 인코딩 유닛(203)에 의해 양자화되고 엔트로피 코딩된다. 인코딩된 비디오 비트스트림은 인트라 코딩된 블록 및 인터 코딩된 블록을 포함한다.
도 3은 비디오 디코더(300)의 예를 예시하는 개략도를 도시한다. 비디오 디코더(300)는 비디오 디코딩에 적용될 뿐만 아니라 픽처 디코딩에도 적용된다. 비디오 디코더(300)는 특히 프레임 버퍼(307), 인터 예측 유닛(310)을 포함한다. 프레임 버퍼(307)는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 획득된 적어도 하나의 참조 프레임을 저장하도록 적응된다. 인터 예측 유닛(310)은 참조 프레임의 참조 블록으로부터 현재 프레임의 현재 블록의 예측 블록을 생성하도록 구성된다.
디코더(300)는 비디오 인코더(200)에 의해 생성된 인코딩된 비디오 비트스트림을 디코딩하도록 적응되고, 디코더(300) 및 코더(200)는 모두 동일한 예측을 생성한다. 프레임 버퍼(307), 인터 예측 유닛(310)의 특징은 도 2의 프레임 버퍼(207), 인터 예측 유닛(210)의 특징과 유사하다.
특히, 비디오 디코더(300)는 비디오 인코더(200)의 역 양자화 유닛(204), 역변환 유닛(205), 필터링 유닛(206) 및 인트라 예측 유닛(209)에 각각 대응하는 역 양자화 유닛(304), 역변환 유닛(305), 필터링 유닛(306) 및 인트라 예측 유닛(309)과 같이 비디오 인코더(200)에도 존재하는 유닛을 포함한다. 디코딩 유닛(303)은 수신된 인코딩된 비디오 비트스트림을 디코딩하고 이에 대응하여 양자화된 잔여 변환 계수를 획득하도록 구성된다. 양자화된 잔여 변환 계수는 잔여 블록을 생성하기 위해 역 양자화 유닛(304) 및 역변환 유닛(305)에 공급된다. 잔여 블록은 예측 블록에 추가되고 이러한 추가는 디코딩된 비디오를 얻기 위해 필터링 유닛(306)에 공급된다. 디코딩된 비디오의 프레임은 프레임 버퍼(307)에 저장될 수 있고 인터 예측을 위한 참조 프레임으로 작용할 수 있다.
비디오 인코더(200)는 코딩 전에 입력 비디오 프레임을 블록으로 분할할 수 있다. 본 명세서에서 용어 "블록"은 임의의 유형 블록 또는 임의의 깊이 블록에 대해 사용되며, 예를 들어 "블록"이라는 용어 루트 블록, 블록, 서브 블록, 리프 노드 등에 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 코딩될 블록의 크기가 반드시 같지는 않다. 하나의 픽처는 서로 다른 크기의 블록을 포함할 수 있으며 비디오 시퀀스의 서로 다른 픽처의 블록 래스터(block raster)도 다를 수 있다.
HEVC/H.265 표준에 따라 35 개의 인트라 예측 모드를 사용할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 세트에는 다음의 모드: 평면 모드(인트라 예측 모드 인덱스는 0이다), DC 모드(인트라 예측 모드 인덱스는 1이다) 및 180° 범위를 커버하고 도 4의 검은 색 화살표로 도시된 2 내지 34의 인트라 예측 모드 인덱스 값 범위를 가지는 방향성 (각도) 모드가 포함된다. 자연스러운 비디오에 존재하는 임의의 에지 방향을 캡처하기 위해 방향성 인트라 모드의 수는 HEVC에서 사용되는 33 개에서 65 개로 확장된다. 추가 방향성 모드는 도 4에서 점선 화살표로 표시되어 있고, 평면 모드 및 DC 모드는 동일하게 유지된다. 인트라 예측 모드에 의해 커버되는 범위는 180°보다 더 넓을 수 있다는 것에 주목할 가치가 있다. 특히 인덱스 값이 3 내지 64인 62 개의 방향 모드는 약 230° 범위를 커버하는데, 즉, 여러 쌍의 모드는 반대 방향을 갖는다. HEVC 참조 모델(HM) 및 JEM 플랫폼의 경우, 한 쌍의 각도 모드(즉, 모드 2 및 66)만이 도 4에 도시된 바와 같이 반대 방향성을 갖는다. 예측기를 구성하기 위해 기존의 각도 모드는 참조 샘플을 취하고 (필요한 경우) 이를 필터링하여 샘플 예측기를 얻는다. 예측 변수를 구성하는 데 필요한 참조 샘플의 수는 보간에 사용되는 필터의 길이에 따라 다르다(예를 들어, 이중 선형 및 입방 필터의 길이는 각각 2와 4이다).
본 발명은 DC 값과 같은 인트라 예측 값을 계산하면서 높은 정확도로 분할 연산을 피할 수 있는 메커니즘을 제안한다. 본 발명은 인접한 변의 실제 길이를 고려하며, 이는 블록 당 1 개의 곱셈, 일부 다른 기본 산술 연산 및 룩업 테이블(look up table, LUT)을 필요로 한다. LUT의 크기는 이 접근 방식의 간단한 구현에 비해 줄어든다. 가장 작은 블록(루마의 경우 4x4, 크로마의 경우 2x2)에 중요할 수 있는 정사각형 블록에는 곱셈 연산과 LUT가 필요하지 않아 픽처나 그 일부가 가장 작은 블록으로 세분화될 때 최악의 경우 그러한 곱셈과 같은 연산을 피할 수 있다. 또한, 제안된 메커니즘은 기존의 방법 및/또는 기타 단순화와 결합될 수 있다. 이 경우, 제안된 접근 방식은 더 큰 블록 및/또는 긴 블록에 사용된다. 기존의 방법을 기반으로 한 기술은 크기가 작고 모양이 정사각형에 가까운 블록에 적용된다. 이 외에, 매우 긴 블록(예를 들어, 64x4)에 있어서 DC 값은 더 긴 측면과 함께 참조 샘플만 취하여 추정될 수 있다. 계산 과정에 대한 자세한 내용은 다음과 같다.
도 5a는 직사각형 블록에 대한 주어진 인트라 예측 모드, 예를 들어 DC 인트라 예측 모드의 실시예이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, W≠H이고, 현재 블록은 직사각형 블록이며, 여기서 W와 H는 각각 블록의 폭과 높이를 나타낸다.
Figure pct00017
및
Figure pct00018
(즉, 블록 측면의 길이가 2의 거듭제곱이다)인 것으로 고려하면, 폭과 높이의 합은 다음과 같이 작성할 수 있다:
Figure pct00019
(1)
W > H일 때,
Figure pct00020
(2-1)
H > W일 때,
Figure pct00021
(2-2)
W > H일 때, 수평으로 그리고 수직으로 지향된 블록의 종횡비
Figure pct00022
는 다음과 같다:
Figure pct00023
=
Figure pct00024
(3-1)
H > W일 때, 수평으로 그리고 수직으로 지향된 블록의 종횡비
Figure pct00025
는 다음과 같다:
Figure pct00026
=
Figure pct00027
(3-2)
Figure pct00028
라 하면, 식 (2-1) 및 (2-2)는 다음과 같이 다시 작성될 수 있다:
Figure pct00029
(4)
인접 셀
Figure pct00030
의 DC 평균값은 식 (5)로 계산된다:
Figure pct00031
(5)
식 (4)에 식 (5)를 대입하면, 다음과 같다.
Figure pct00032
(6)
식 (6)은 다음과 같이 다시 작성될 수 있다:
Figure pct00033
(7)
여기서 << 및 >>는 각각 좌우 시프트 연산이다.
분할 경로는 통상적으로 제한되어 있고 인코더 측 및 디코더 측 모두에 선험적으로 알려져 있으므로, 일반적으로
Figure pct00034
의 값은 LUT를 사용하여 표로 작성되며, 여기서 기록의 수는 다음과 같이 계산된다:
Figure pct00035
(8)
여기서
Figure pct00036
및
Figure pct00037
은 각각 블록 측면의 최소 길이 및 최대 길이이다. 쿼드트리 플러스 바이너리 트리(QuadTree plus Binary Tree, QTBT)에 따라,
Figure pct00038
및
Figure pct00039
이고, 즉
Figure pct00040
이다. 사각형 블록에 있어서, 종래의 방법이 적용될 수 있고 하나 이상의 레코드가 LUT에 부가되어야 한다.
식
Figure pct00041
은 다음의 값을 가진다:
Figure pct00042
,
Figure pct00043
,
Figure pct00044
,
Figure pct00045
,
Figure pct00046
.
Figure pct00047
을 계산하는 동안 DC 값의 계산을 정확히 유지하기 위해, 다음과 같이 재식화 한다:
Figure pct00048
(9)
여기서 q는 사용된 데이터 유형의 오버플로우를 유발하지 않는 가능한 최댓값을 사용하는 정수 파라미터이다. 식 (9)는 고정 소수점 곱셈(fixed point multiplication)과 비트 시프트 연산(bit shift operation)을 사용하여 나누기 연산 없이 DC 값을 계산하는 방법을 제공할 수 있다. 식 (9)를 식 (7)에 대입하면:
Figure pct00049
(10)
식 (10)은 다음과 같이 간단하게 할 수 있다:
Figure pct00050
(11)
식 (10)은 계산 정확도에 영향을 미칠 수 있으나 식 (10)의 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다. 어느 경우이든 간에,
Figure pct00051
은 표로 작성되어 LUT에 저장될 수 있다. q의 값은 계산의 정확도를 위해
Figure pct00052
의 서로 다른 값에 다를 수 있다는 것에 주목할 가치가 있다.
전술한 바와 같이 식 (10) 또는 식 (11)을 사용하면 곱셈 연산이 필요하다. 한편으로, 픽처나 그 영역 중 하나가 매우 작은 블록으로 분할되는 경우(예를 들어, 루마의 경우 4x4, 크로마의 경우 2x2), 중요할 수 있다. 이러한 상황(예를 들어, 정사각형 블록 또는 정사각형 블록에 가까운 블록)에서 기존의 접근 방식을 사용할 수 있다. 다른 한편, 기존의 DC 계산 방식은 블록이 매우 비대칭인 경우 (예를 들어, 32x4) DC 모드의 코딩 효율성에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 식 (10)과 식 (11)에 기반한 제안된 기법은 기존의 DC 계산 접근 방식, 예를 들어, 식 (12)-(14)에 기반한 접근 방식과 결합될 수 있다.
Figure pct00053
(12)
Figure pct00054
(13)
Figure pct00055
(14)
여기서 참조 샘플
Figure pct00056
는
Figure pct00057
위에 있고
Figure pct00058
는 블록
Figure pct00059
의 좌측에 있다.
긴 블록(예를 들어, 64x4) 에 대해 DC 모드의 설계를 계산적으로 간단하게 하는 다른 메커니즘은 가정에 기초한다:
Figure pct00060
이면,
Figure pct00061
.
Figure pct00062
이면,
Figure pct00063
.
Figure pct00064
은 임계 값이다(예를 들어,
Figure pct00065
). 식 (15) 및 식 (16)은 다르거나 같은 임계 값을 가질 수 있다. 따라서, 가장 긴 블록 측면의 참조 샘플만을 DC 값을 계산하는 데 사용한다.
DC 값을 계산할 때 가장 긴 측면 성분만이 고려되는 다른 실시예가 아래에 도시된다:
Figure pct00066
이면,
Figure pct00067
(17)
Figure pct00068
이면,
Figure pct00069
(18)
여기서
Figure pct00070
이고,
Figure pct00071
는 (각각) 예측된 블록의 폭 및 높이이다. 이러한 예에서, 임계 값
Figure pct00072
은 1이다.
식 (17)에 대한 예가 도 5b에 도시되어 있고, 식 (18)에 대한 예가 도 5c에 도시되어 있다.
Figure pct00073
및 q의 서로 다른 값에 대한 예시 값이 표 1 및 표 2에 나타나 있다.
q 종횡비 ( R A )
1
(사각형 블록) 		2 4 8 16 32
5 32 11 6 4 2 1
6 64 21 13 7 4 2
7 128 43 26 14 8 4
8 256 85 51 28 15 8
9 512 171 102 57 30 16
10 1024 341 205 114 60 31
11 2048 683 410 228 120 62
12 4096 1365 819 455 241 124
그렇지 않은 경우 q의 서로 다른 값에 대한
Figure pct00074
의 값은
Figure pct00075
에 좌우된다
q const 종횡비 ( R A )
1
(사각형 블록) 		2 4 8 16 32
Figure pct00076
Figure pct00077
Figure pct00078
Figure pct00079
Figure pct00080
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
Figure pct00085
Figure pct00086
Figure pct00087
5 1 32 1 21 2 23 3 28 4 30 3 31
6 1 64 1 43 2 51 3 57 4 60 3 62
7 1 128 1 85 2 102 3 114 4 120 3 124
8 1 256 1 171 2 205 3 228 4 241 3 248
9 1 512 1 341 2 410 3 455 4 482 3 496
10 1 1024 1 683 2 819 3 910 4 964 3 993
11 1 2048 1 1365 2 1638 3 1820 4 1928 3 1986
12 1 4096 1 2731 2 3277 3 3641 4 3855 3 3972
Figure pct00088
이면
Figure pct00089
의 서로 다른 값에 대한
Figure pct00090
및
Figure pct00091
의 값은
Figure pct00092
에 좌우된다
도 6은 제안된 발명을 이용한 DC 값 계산의 예시적인 실시예를 나타낸다. 프로세스의 입력은 블록의 폭과 높이 및 폭과 높이의 대응하는 대수(logarithm)이다.
본 실시예에서, 3 개의 블록 형상 케이스가 고려된다. 구체적으로 하나의 케이스는 폭과 높이가 같을 때 정사각형 모양이고 폭이 높이보다 길면 직사각형 모양의 경우를 견인하고 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
제1 단계 601은 폭과 높이 값을 비교하여 정사각형의 경우를 구별하는 것이다. 정사각형의 경우 DC 값은 기존대로 단계 620에서 계산되고 나머지 단계는 생략된다.
단계 6021 및 단계 6022를 포함하는 제2 단계 602는 단계 6021에서 나머지 2 개의 직사각형 형상 케이스를 구별하고 단계 6022에서 "isHor" 변수에 그 결과를 저장하는 것이다. 종횡비 RA의 이러한 케이스 값 모두에 대해, 더 큰 사이드 인덱스 s가 그에 상응해서 할당된다.
제3 단계 603은 s를 미리 정의된 임계 값, 예를 들어, 3과 비교함으로써 블록이 작은지를 정의하는 것이고 그 블록은 길지 않은 블록이다. 이후 조건은 RA를 다른 임계 값(예를 들어, 2)으로 임계 값으로 설정하여 검사된다. 이러한 조건이 모두 충족되면, 단계 630에서 DC 값은 위에서 설명한 식 (12)-(14)를 사용하여 계산되고 나머지 단계는 생략된다.
제4 단계 604는 도 6에 도시된 조건을 사용하여, 예를 들어 s를 미리 정의된 임계 값, 예를 들어, 4와 비교하여, 블록이 충분히 길고 충분히 큰지를 정의하는 것이며, 그 블록은 길지 않은 블록이다. 이후 조건은 임계 값으로 설정하여 검사된다. 변수의 표시는 위의 설명에서 개시된다. 이러한 조건이 충족되면, 다음 단계 605는 변수 "isHor"가 참(true)인지 거짓(false)인지를 결정하는 것이다. DC 값은 단계 607에서 ("isHor"가 거짓이면) 좌측의 참조 샘플로부터, 또는 단계 606에서 ("isHor"가 참이면) 상부로부터 계산된다.
도 6의 마지막 단계 608은 식 (10)-(11)을 사용하여 기본적으로 DC 값을 계산하는 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 예측이 수행되는 컬러플레인(colorplane)을 고려한다. 구체적으로, 도 6에서 조건 "W==H?"는 "W==H 또는 isChroma?"로 수정될 수 있다. 예측되는 블록이 크로마 컬러 평면(예를 들어, Cb 또는 Cr 평면)에 속하면 "isChroma" 변수가 참으로 설정되고 블록이 루마 컬러 평면에 속하면 거짓으로 설정된다.
도 7은 다양한 실시예를 구현하는데 사용될 수 있는 장치(700)의 블록도이다. 장치(700)는 도 1에 도시된 바와 같은 소스 장치(102)일 수 있거나, 또는 도 2에 도시된 바와 같은 비디오 인코더(200)일 수 있거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같은 목적지 장치(104)일 수 있거나, 또는 도 3에 도시된 바와 같은 비디오 디코더(300)일 수 있다. 추가적으로, 장치(700)는 설명된 요소 중 하나 이상을 호스팅할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(700)는 스피커, 마이크로폰, 마우스, 터치 스크린, 키패드, 키보드, 프린터, 디스플레이 등과 같은 하나 이상의 입력/출력 장치를 갖추고 있다. 장치(700)는 버스에 연결된 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU)(710), 메모리(720), 대용량 저장 장치(730), 비디오 어댑터(740) 및 I/O 인터페이스(760)를 포함할 수 있다. 버스는 메모리 버스 또는 메모리 컨트롤러, 주변 버스, 비디오 버스 등을 포함하는 여러 버스 아키텍처 중 하나 이상이다.
CPU(710)는 임의의 유형의 전자 데이터 프로세서를 가질 수 있다. 메모리(720)는 정적 랜덤 액세스 메모리(static random access memory, SRAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory, DRAM), 동기식 DRAM(SDRAM), 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM), 이들의 조합 등과 같은 임의의 유형의 시스템 메모리를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(720)는 부팅 시 사용하기 위한 ROM, 프로그램을 실행하는 동안 사용하기 위한 프로그램 및 데이터 저장을 위한 DRAM을 포함할 수 있다. 실시예에서, 메모리(720)는 비 일시적이다. 대용량 저장 장치(730)는 데이터, 프로그램 및 기타 정보를 저장하고 데이터, 프로그램 및 기타 정보를 버스를 통해 액세스할 수 있도록 하는 임의의 유형의 저장 장치를 포함한다. 대용량 저장 장치(730)는 예를 들어 솔리드 스테이트 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브, 광 디스크 드라이브 등 중 하나 이상을 포함한다.
비디오 어댑터(740) 및 I/O 인터페이스(760)는 외부 입력 및 출력 장치를 장치(700)에 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 장치(700)는 클라이언트에게 SQL 명령 인터페이스를 제공할 수 있다. 예시된 바와 같이, 입력 및 출력 장치의 예는 비디오 어댑터(740)에 연결된 디스플레이(790) 및 I/O 인터페이스(760)에 연결된 마우스/키보드/프린터(770)의 임의의 조합을 포함한다. 다른 장치는 장치(700)에 연결될 수 있거나, 또는 더 적은 인터페이스 카드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 직렬 인터페이스 카드(도시되지 않음)를 사용하여 프린터에 직렬 인터페이스를 제공할 수 있다.
장치(700)는 또한 이더넷 케이블 등과 같은 유선 링크 및/또는 액세스 노드 또는 하나 이상의 네트워크(780)에 대한 무선 링크를 포함하는 하나 이상의 네트워크 인터페이스(750)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(750)는 장치(700)가 예를 들어, 네트워크 인터페이스(750)는 데이터베이스에 통신을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 장치(700)는 데이터 처리 및 다른 처리 유닛, 인터넷, 원격 저장 설비 등과 같은 원격 장치와의 통신을 위해 근거리 네트워크 또는 광역 네트워크에 결합된다.
본 개시 내용의 장점은 다음과 같다:
곱셈은 예를 들어 식 (7), 식 (10) 및 식 (11)과 같은 높은 정확도로 사용되어 종래의 방법에서 나누기 연산을 대체하고;
요구되는 LUT의 크기는 작게 유지되고;
제안된 기술은 DC 모드에 대한 최악의 경우 계산 복잡도를 줄이기 위해 다른 접근법과 결합될 수 있다. 예를 들어 식 (12)-(14)와 결합한다. 다른 블록은 동일하거나 다른 기술을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 블록 1은 식 (7)을 사용할 수 있고, 블록 2는 식 (10)을 사용할 수 있으며, 블록 3은 식 (11)을 사용할 수 있으며, 블록 4는 식 (12)-(14)를 사용할 수 있으며, 이와 같이 사용할 수 있으며; 또는 블록은 동일한 식 (7), 또는 (10), 또는 (11), 또는 (15) 또는 (16)을 사용하거나; 또는 제안된 기술 간의 임의의 조합; 또는 제안된 기술과 종래의 방법 사이의 임의의 조합을 사용할 수 있으며; 및/또는
매우 긴 블록(예를 들어, 64x4)의 경우, 계산, 예를 들어, 식 (15) 및 식 (16)을 단순화하기 위해 가장 짧은 면을 건너 뛸 수 있다.
실시예는 예를 들어, 각각 거리-가중 방향 인트라-예측(Distance-Weighted Directional Intra-Prediction, DWDIP) 또는 선형 인트라-예측(Linear Intra-Prediction, LIP)과 같은 다른 인트라 예측 기술에 적용될 수 있다. DWDIP에 대한 보조 참조 샘플의 점진적 구성 요소 단계는 동일한 메커니즘을 사용한다.
본 개시에 설명된 주제 및 동작의 구현은 디지털 전자 회로로 구현될 수 있거나, 또는 본 개시에 개시된 구조 및 그 구조적 등가물을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어, 또는 이것들 중 하나 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 본 개시에 설명된 주제의 구현은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있으며, 즉, 데이터 처리 장치에 의해 실행되거나 데이터 처리 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 저장 매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령의 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 프로그램 명령은 인공적으로 생성된 전파 신호에 인코딩될 수 있는데, 예를 들어 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위해 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하도록 생성되는 기계-생성 전기, 광학 또는 전자기 신호에 인코딩될 수 있다. 컴퓨터 저장 매체, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능형 매체는 컴퓨터 판독 가능형 저장 장치, 컴퓨터 판독 가능형 저장 기판, 랜덤 또는 직렬 액세스 메모리 어레이 또는 장치, 또는 이것들의 조합일 수 있거나 그 안에 포함될 수 있다. 더욱이, 컴퓨터 저장 매체는 전파된 신호가 아니지만, 컴퓨터 저장 매체는 인위적으로 생성된 전파 신호로 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령의 소스 또는 목적지일 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 또한 하나 이상의 별개의 물리적 및/또는 비 일시적 구성 요소 또는 매체(예를 들어, 다수의 CD, 디스크 또는 기타 저장 장치)일 수 있거나 그 안에 포함될 수 있다.
일부 구현에서, 본 개시에 설명된 동작은 클라우드 컴퓨팅 네트워크의 서버에서 제공되는 호스팅된 서비스로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체는 클라우드 컴퓨팅 네트워크 내에서 논리적으로 그룹화되고 액세스 가능할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅 네트워크 내의 서버는 클라우드 기반 서비스를 제공하기 위한 클라우드 컴퓨팅 플랫폼을 포함할 수 있다. 용어 "클라우드", "클라우드 컴퓨팅" 및 "클라우드 기반"은 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 적절하게 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 클라우드 기반 서비스는 클라이언트 컴퓨터에서 로컬로 실행되는 응용 프로그램을 향상, 보완 또는 대체하기 위해 서버에서 제공하고 네트워크를 통해 클라이언트 플랫폼에 전달하는 호스팅 서비스일 수 있다. 회로는 클라우드 기반 서비스를 사용하여 리소스가 클라이언트에 전달되기까지 오랜 시간이 소요되는 소프트웨어 업그레이드, 애플리케이션 및 기타 리소스를 신속하게 수신할 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 스크립트 또는 코드라고도 한다)은 컴파일되거나 해석된 언어, 선언적 또는 절차적 언어를 포함한 모든 형태의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램으로서 포함하거나 모듈, 구성 요소, 서브루틴, 객체 또는 컴퓨팅 환경에서 사용하기에 적합한 기타 유닛을 포함한 모든 형태로 배포될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 대응할 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 프로그램은 다른 프로그램이나 데이터(예를 들어, 마크업 언어 문서에 저장된 하나 이상의 스크립트)를 보유하는 파일의 일부에 저장될 수 있거나, 해당 프로그램 전용 단일 파일에 저장될 수 있거나, 또는 여러 개의 조정된 파일(예를 들어, 하나 이상의 모듈, 서브-프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일)에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터에서 실행되도록 배포될 수 있거나, 또는 한 사이트에 위치하거나 여러 사이트에 분산되고 통신 네트워크로 상호 연결된 여러 컴퓨터에서 실행되도록 배포될 수 있다.
본 개시에 설명된 프로세스 및 논리 흐름은 입력 데이터에 대해 동작하고 출력을 생성함으로써 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그램 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 프로세스 및 논리 흐름은 또한 장치에 의해 수행될 수 있으며 장치는 특수 목적 논리 회로, 예를 들어 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(field programmable gate array, FPGA) 또는 주문형 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC)로 구현될 수도 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는 예로서 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일반적으로 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다에서 명령과 데이터를 수신한다. 컴퓨터의 필수 요소는 명령에 따라 동작을 수행하기 위한 프로세서와 명령 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 장치이다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대용량 저장 장치를 포함하거나, 예를 들어 자기, 광-자기 디스크 또는 광 디스크로부터 데이터를 수신하거나 데이터를 전송하거나 둘 모두를 수행하거나 작동 가능하게 결합된다. 그러나 컴퓨터에는 이러한 장치가 필요하지 않다. 또한 컴퓨터는 몇 가지만 말해 보면, 휴대 전화, 퍼스널 디지털 어시스턴트(Personal Digital Assistant, PDA), 모바일 오디오 또는 비디오 플레이어, 게임 콘솔, 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System, GPS) 수신기 또는 휴대용 스토리지 장치(예를 들어, 범용 직렬 버스(USB) 플래시 드라이브)와 같은 다른 장치에 내장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 저장하기에 적합한 장치는 예를 들어 EPROM, EEPROM 및 플래시 메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치를 포함하는 모든 형상의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 장치; 예를 들어 내부 하드 디스크 또는 이동식 디스크와 같은 자기 디스크; 광 자기 디스크; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함할 수 있다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로에 의해 보완되거나 통합될 수 있다.
본 개시는 많은 특정 구현 세부 사항을 포함하지만, 이들은 임의의 구현의 범위 또는 청구될 수 있는 것에 대한 제한으로 해석되어서는 안 되며, 오히려 특정 구현의 특정 구현에 특정된 특징의 설명으로 해석되어야 한다. 별개의 구현의 맥락에서 본 개시에 설명된 특정 특징은 또한 단일 구현에서 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명되는 다양한 특징은 또한 여러 구현에서 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징이 특정 조합으로 작용하는 것으로 위에서 설명될 수 있고 심지어 처음에 그렇게 주장될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은 경우에 따라 조합으로부터 절제될 수 있고 청구된 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형으로 향할 수 있다 .
유사하게, 동작이 특정 순서로 도면에 도시되어 있지만, 이것은 그러한 동작이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행되거나, 원하는 결과를 달성하기 위해 모든 예시된 동작이 수행될 것을 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다. 더욱이, 위에서 설명된 구현에서 다양한 시스템 구성 요소의 분리는 모든 구현에서 그러한 분리를 필요 로 하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 설명된 프로그램 구성 요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품에 함께 통합되거나 여러 소프트웨어 제품에 패키지로 통합될 수 있음을 이해해야 한다.
따라서, 주제의 특정 구현이 설명되었다. 다른 구현은 다음의 특허청구범위 내에 있다. 일부 경우에, 특허청구범위에 언급된 동작은 다른 순서로 수행될 수 있으며 여전히 바람직한 결과를 얻을 수 있다. 또한, 첨부된 도면에 묘사된 프로세스는 원하는 결과를 달성하기 위해 도시된 특정 순서 또는 순차적인 순서를 반드시 필요로 하지 않는다. 특정 구현에서, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다.

Claims (38)

  1. 픽처의 현재 블록의 인트라 예측 방법으로서,
    상기 현재 블록의 폭과 높이에 따라 현재 블록의 종횡비(aspect ratio)를 획득하는 단계;
    상기 종횡비에 기초하여 가중 인자를 획득하는 단계; 및
    상기 가중 인자에 기초하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 값을 결정하는 단계
    를 포함하는 인트라 예측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록은 직사각형 블록이고 상기 인트라 예측 값은 DC 값인, 인트라 예측 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가중 인자와 상기 현재 블록의 인접 픽셀 사이의 곱셈에 기초하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 값을 결정하는, 인트라 예측 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가중 인자는 상기 현재 블록과 1의 종횡비 합계의 역에 대응하는, 인트라 예측 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가중 인자는
    Figure pct00093
    이고, 여기서
    Figure pct00094
    는 종횡비인, 인트라 예측 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 가중 인자는
    Figure pct00095
    이고, 여기서
    Figure pct00096
    는 종횡비인, 인트라 예측 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가중 계수의 값은 표로 작성되어 룩업 테이블(look up table, LUT)에 저장되는, 인트라 예측 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현재 블록의 폭은
    Figure pct00097
    이고 상기 현재 블록의 높이는
    Figure pct00098
    이며,
    W > H일 때,
    Figure pct00099
    =
    Figure pct00100
    이고;
    H > W일 때,
    Figure pct00101
    =
    Figure pct00102
    인, 인트라 예측 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인트라 예측 값은 DC 값이고, 상기 DC 값은 다음과 같이 결정되며:
    Figure pct00103

    여기서
    Figure pct00104
    이고,
    Figure pct00105
    는 현재 블록의 인접 픽셀이고,
    Figure pct00106
    는 가중 인자인, 인트라 예측 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 인트라 예측 값은 DC 값이고, 상기 DC 값은 다음과 같이 결정되며:
    Figure pct00107

    여기서,
    Figure pct00108
    이고,
    Figure pct00109
    는 현재 블록의 인접 픽셀이고,
    Figure pct00110
    는 가중 인자이며, << 및 >>는 각각 좌우 시프트 연산인, 인트라 예측 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 인트라 예측 값은 DC 값이고, 상기 DC 값은 다음과 같이 결정되며:
    Figure pct00111

    여기서,
    Figure pct00112
    이고,
    Figure pct00113
    는 현재 블록의 인접 픽셀이고,
    Figure pct00114
    는 가중 인자이며, q는 데이터 유형의 오버플로우를 유발하지 않는 최대 가능 값(maximum possible value)을 취하는 정수 파라미터인, 인트라 예측 방법.
  12. 제8항 또는 제11항에 있어서,
    상기 인트라 예측 값은 DC 값이고, 상기 DC 값은 다음과 같이 결정되며:
    Figure pct00115

    여기서,
    Figure pct00116
    이고,
    Figure pct00117
    는 현재 블록의 인접 픽셀이고,
    Figure pct00118
    는 가중 인자이며, q는 데이터 유형의 오버플로우를 유발하지 않는 최대 가능 값(maximum possible value)을 취하는 정수 파라미터인, 인트라 예측 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    Figure pct00119
    일 때,
    Figure pct00120
    은 임계 값이고, 현재 블록의 폭은
    Figure pct00121
    이고, 현재 블록의 높이는
    Figure pct00122
    이고, 상기 인트라 예측 값은 DC 값이고, 상기 DC 값은:
    Figure pct00123

    로 결정되는, 인트라 예측 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    Figure pct00124
    일 때,
    Figure pct00125
    은 임계 값이고, 현재 블록의 폭은
    Figure pct00126
    이고, 현재 블록의 높이는
    Figure pct00127
    이고, 상기 인트라 예측 값은 DC 값이고, 상기 DC 값은 다음:
    Figure pct00128

    와 같이 결정되는, 인트라 예측 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인트라 예측 방법은 픽처의 컬러 평면의 블록에만 적용될 때, 인트라 예측 방법.
  16. 픽처의 현재 블록의 인트라 예측 방법으로서,
    상기 현재 블록의 폭과 높이를 획득하는 단계;
    상기 폭과 상기 높이를 비교하는 단계;
    상기 폭이 상기 높이보다 클 때, 상기 폭에 기초하여 상기 현재 블록의 DC 값을 결정하는 단계; 및
    상기 높이가 상기 폭보다 클 때, 상기 높이에 기초하여 상기 현재 블록의 DC 값을 결정하는, 인트라 예측 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 폭이 상기 높이보다 클 때, 상기 DC 값은 다음:
    Figure pct00129
    ,
    Figure pct00130

    에 의해 계산되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고, W는 현재 블록의 폭을 나타내며,
    Figure pct00131
    는 현재 블록의 참조 샘플을 나타내는, 인트라 예측 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 높이가 상기 폭보다 클 때, 상기 DC 값은
    Figure pct00132
    ,
    Figure pct00133

    에 의해 계산되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고, H는 현재 블록의 높이를 나타내며,
    Figure pct00134
    는 현재 블록의 참조 샘플을 나타내는, 인트라 예측 방법.
  19. 픽처의 현재 블록의 인트라 예측 방법으로서,
    상기 현재 블록의 폭과 높이를 획득하는 단계;
    상기 폭이 상기 높이와 제1 임계 값의 곱보다 클 때, 상기 폭에 기초하여 상기 현재 블록의 DC 값을 결정하는 단계; 및
    상기 높이가 상기 폭과 제2 임계 값의 곱보다 클 때, 상기 높이에 기초하여 현재 블록의 DC 값을 결정하는 단계
    를 포함하는 인트라 예측 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 임계 값은 상기 제2 임계 값과 동일한, 인트라 예측 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 임계 값은 1과 같은, 인트라 예측 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    Figure pct00135
    일 때, 상기 DC 값은 다음:
    Figure pct00136
    ,
    Figure pct00137

    와 같이 결정되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고,
    Figure pct00138
    은 제1 임계 값을 나타내고, W는 현재 블록의 폭을 나타내고, H는 현재 블록의 높이를 나타내며,
    Figure pct00139
    는 현재 블록의 참조 샘플을 나타내는, 인트라 예측 방법.
  23. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    Figure pct00140
    일 때, 상기 DC 값은 다음:
    Figure pct00141

    Figure pct00142

    와 같이 결정되며, 여기서 DC는 DC 값을 나타내고,
    Figure pct00143
    은 제2 임계 값을 나타내고, W는 현재 블록의 폭을 나타내고, H는 현재 블록의 높이를 나타내며,
    Figure pct00144
    는 현재 블록의 참조 샘플을 나타내는, 인트라 예측 방법.
  24. 인코더(108; 200)로서,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 인코더(108; 200).
  25. 디코더(116; 300)로서,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 디코더(116; 300).
  26. 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  27. 픽처의 현재 블록의 경계 분할(boundary partition)을 위한 디코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
    를 포함하며,
    상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 디코더가 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 따른 방법을 수행하도록 구성하는, 디코더.
  28. 픽처의 현재 블록의 경계 분할을 위한 인코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
    를 포함하며,
    상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 인코더가 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 따른 방법을 수행하도록 구성하는, 인코더.
  29. 인코더(108; 200)로서,
    제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 인코더(108; 200).
  30. 디코더(116; 300)로서,
    제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 디코더(116; 300).
  31. 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  32. 픽처의 현재 블록의 경계 분할을 위한 디코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
    를 포함하며,
    상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 디코더가 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 따른 방법을 수행하도록 구성하는, 디코더.
  33. 픽처의 현재 블록의 경계 분할을 위한 인코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
    를 포함하며,
    상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 인코더가 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 따른 방법을 수행하도록 구성하는, 인코더.
  34. 인코더(108; 200)로서,
    제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 인코더(108; 200).
  35. 디코더(116; 300)로서,
    제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 디코더(116; 300).
  36. 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  37. 픽처의 현재 블록의 경계 분할을 위한 디코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
    를 포함하며,
    상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 디코더가 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 따른 방법을 수행하도록 구성하는, 디코더.
  38. 픽처의 현재 블록의 경계 분할을 위한 인코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
    를 포함하며,
    상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 인코더가 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 따른 방법을 수행하도록 구성하는, 인코더.
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