KR20210088662A

KR20210088662A - 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210088662A
Application number: KR1020217017457A
Authority: KR
Inventors: 량 자오; 신 자오; 샹 리; 산 류
Original assignee: 텐센트 아메리카 엘엘씨
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-07-14
Also published as: EP3766246A1; US20200260114A1; JP7357678B2; WO2020163741A1; EP3766246A4; CN113475067A; CN113475067B; JP2022512087A; JP2023126239A; US11533506B2

Abstract

본 개시의 양태들은 비디오 인코딩/디코딩을 위한 방법들 및 장치들을 제공한다. 일부 예들에서, 비디오 디코딩을 위한 장치는 수신 회로 및 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 현재 블록의 예측 정보를 디코딩한다. 일부 실시예들에서, 처리 회로는 디코딩된 예측 정보에 기초하여 현재 블록의 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션을 결정하고, 그 후 적어도 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 이웃 영역 밖에 있는 현재 블록의 이웃 샘플에 기초하여 현재 블록의 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션을 재구성한다.

Description

비디오 코딩을 위한 방법 및 장치

참조에 의한 통합

본 출원은, 2019년 2월 8일자로 출원된 미국 가출원 제62/803,231호, "IMPROVED INTRA PREDICTION FOR INTRA SUB-PARTITIONS CODING MODE"에 대한 우선권의 이익을 주장하는, 2020년 2월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/783,388호, "METHOD AND APPARATUS FOR VIDEO CODING"에 대한 우선권의 이익을 주장한다. 앞의 출원들의 전체 개시들은 이로써 그 전체가 참조로서 포함된다.

기술 분야

본 개시는 일반적으로 비디오 코딩에 관련된 실시예들을 설명한다.

본원에 제공되는 배경 설명은 개시의 컨텍스트를 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 연구가 이 배경기술 섹션에 설명되어 있는 정도까지의, 현재 명명된 발명자들의 연구는 물론, 그 외에 출원 시에 종래 기술로서 자격이 주어질 수 없는 설명의 양태들은 명시적으로도 암시적으로도 본 개시에 대한 종래 기술로서 인정되지 않는다.

비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상(motion compensation)을 갖는 인터-화상 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 화상들을 포함할 수 있고, 각각의 화상은, 예를 들어, 1920x1080 루미넌스 샘플들 및 연관된 크로미넌스 샘플들의 공간차원(spatial dimension)을 갖는다. 이 일련의 화상들은, 예를 들어, 초당 60개 화상 또는 60Hz의, 고정된 또는 가변 화상 레이트(비공식적으로 프레임 레이트로도 알려져 있음)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 특정한 비트레이트 요건들을 갖는다. 예를 들어, 샘플당 8 비트에서의 1080p60 4:2:0 비디오(60Hz 프레임 레이트에서의 1920x1080 루미넌스 샘플 해상도)는 1.5 Gbit/s 대역폭에 가까울 것을 요구한다. 그러한 비디오의 시간은 600 기가바이트보다 많은 저장 공간을 필요로 한다.

비디오 코딩 및 디코딩의 하나의 목적은, 압축을 통한 입력 비디오 신호에서의 중복성(redundancy)의 감소일 수 있다. 압축은 전술한 대역폭 및/또는 저장 공간 요건들을, 일부 경우들에서, 2 자릿수 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축 및 손실 압축 둘 다뿐만 아니라 이들의 조합이 이용될 수 있다. 무손실 압축은 압축된 원래 신호로부터 원래 신호의 정확한 사본이 재구성될 수 있는 기법들을 지칭한다. 손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 재구성된 신호를 의도된 애플리케이션에 유용하게 만들 정도로 충분히 작다. 비디오의 경우, 손실 압축이 널리 이용된다. 용인되는 왜곡의 양은 애플리케이션에 의존하고; 예를 들어, 특정 소비자 스트리밍 애플리케이션들의 사용자들은 텔레비전 배포 애플리케이션들의 사용자들보다 더 높은 왜곡을 용인할 수 있다. 달성가능한 압축비는 더 높은 허용가능한/용인가능한 왜곡이 더 높은 압축비들을 산출할 수 있다는 것을 반영할 수 있다.

비디오 인코더 및 디코더는, 예를 들어, 모션 보상, 변환, 양자화, 및 엔트로피 코딩을 포함하여, 수개의 광범위한 카테고리들로부터의 기법들을 이용할 수 있다.

비디오 코덱 기술들은 인트라 코딩(intra coding)으로 알려진 기법들을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값들은 이전에 재구성된 참조 화상들로부터의 샘플들 또는 다른 데이터를 참조하지 않고 표현된다. 일부 비디오 코덱들에서, 화상은 샘플들의 블록들로 공간적으로 세분된다. 샘플들의 모든 블록들이 인트라 모드에서 코딩될 때, 그 화상은 인트라 화상(intra picture)일 수 있다. 인트라 화상들 및 독립적인 디코더 리프레시 화상들(independent decoder refresh pictures)과 같은 그것들의 파생들은, 디코더 상태를 리셋하기 위해 사용될 수 있고, 따라서, 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션에서의 제1 화상으로서, 또는 스틸 이미지로서 사용될 수 있다. 인트라 블록의 샘플들은 변환에 노출될 수 있고, 변환 계수들은 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 사전 변환 영역에서 샘플 값들을 최소화하는 기법일 수 있다. 일부 경우들에서, 변환 후의 DC 값이 더 작을수록, 그리고 AC 계수들이 더 작을수록, 엔트로피 코딩 후에 블록을 표현하기 위해 주어진 양자화 스텝 크기에서 요구되는 비트들은 더 적다.

예를 들어, MPEG-2 세대 코딩 기술로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 더 새로운 비디오 압축 기술들은, 예를 들어, 공간적으로 이웃하는, 그리고 디코딩 순서에서 선행하는 데이터 블록들의 인코딩/디코딩 동안 획득된 주위의 샘플 데이터 및/또는 메타데이터로부터 시도하는 기술들을 포함한다. 이러한 기법들은 이후 "인트라 예측(intra prediction)" 기법들로 불린다. 적어도 일부 경우들에서, 인트라 예측은 참조 화상들로부터가 아니라 단지 재구성 중인 현재 화상으로부터의 참조 데이터를 사용하는 것이라는 점에 유의한다.

많은 상이한 형식의 인트라 예측이 있을 수 있다. 주어진 비디오 코딩 기술에서 그러한 기법들 중 하나보다 많은 기법이 사용될 수 있는 경우, 사용 중인 기술은 인트라 예측 모드에서 코딩될 수 있다. 특정 경우들에서, 모드들은 서브모드들 및/또는 파라미터들을 가질 수 있고, 이들은 개별적으로 코딩되거나 모드 코드워드에 포함될 수 있다. 주어진 모드/서브모드/파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통해 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있고, 따라서 코드워드들을 비트스트림으로 변환하기 위해 사용되는 엔트로피 코딩 기술일 수 있다.

인트라 예측의 특정 모드가 H.264로 도입되었고, H.265에서 개선되었고, JEM(joint exploration model), VVC(versatile video coding), 및 BMS(benchmark set)와 같은 더 새로운 코딩 기술들에서 추가로 개선되었다. 이미 이용가능한 샘플들에 속하는 이웃 샘플 값들을 사용하여 예측자 블록이 형성될 수 있다. 이웃 샘플들의 샘플 값들은 방향에 따라 예측자 블록 내에 복사된다. 사용 중인 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩될 수 있거나, 그 자체가 예측될 수 있다.

도 1을 참조하면, 우측에 도시된 것은 (35개의 인트라 모드의 33개의 각도 모드들에 대응하는) H.265의 33개의 가능한 예측자 방향으로부터 알려진 9개의 예측자 방향의 서브세트이다. 화살표들이 수렴하는 포인트(101)는 예측되는 샘플을 나타낸다. 화살표들은 샘플이 예측되고 있는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 샘플 또는 샘플들로부터 상부 우측으로, 수평으로부터 45도 각도로 예측되는 것을 표시한다. 유사하게, 화살표(103)는 샘플(101)이 샘플 또는 샘플들로부터 샘플(101)의 좌측 하부로, 수평으로부터 22.5도 각도로 예측되는 것을 표시한다.

여전히 도 1을 참조하면, 좌측 상부에서, 4x4 샘플의 정사각형 블록(104)(파선, 볼드체 라인으로 표시됨)이 도시된다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하고, 각각은 "S", Y차원에서의 그의 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X차원에서의 그의 위치(예를 들어, 열 인덱스)로 라벨링되어 있다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y차원에서의 (상단으로부터) 2번째 샘플 및 X차원에서의 (좌측으로부터) 1번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 Y차원 및 X차원 둘 다에서 블록(104)에서 4번째 샘플이다. 블록은 크기가 4x4 샘플이므로, S44는 우측 하단에 있다. 유사한 넘버링 스킴을 따르는 참조 샘플들이 추가로 도시된다. 참조 샘플은 블록(104)에 대한 R, 그의 Y 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 위치(열 인덱스)로 라벨링된다. H.264 및 H.265 둘 다에서, 예측 샘플들은 재구성 중인 블록에 이웃하고; 따라서, 음의 값들이 사용될 필요가 없다.

인트라 화상 예측은 시그널링된 예측 방향에 의해 적절하게 이웃 샘플들로부터 참조 샘플 값들을 복사함으로써 작동할 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림은, 이 블록에 대해, 화살표(102)와 일치하는 예측 방향을 표시하는 시그널링을 포함하는 것으로 - 즉, 샘플들이 예측 샘플 또는 샘플들로부터 우측 상부로, 수평으로부터 45도 각도로 예측되는 것으로 가정한다. 그 경우, 샘플들 S41, S32, S23 및 S14가 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 그 후 샘플 S44가 참조 샘플 R08로부터 예측된다.

특정 경우들에서, 다수의 참조 샘플의 값들은 참조 샘플을 계산하기 위해, 예를 들어, 보간을 통해 조합될 수 있고; 특히, 방향들이 45도로 균등하게 분할 가능하지 않을 때 조합될 수 있다.

가능한 방향들의 수는 비디오 코딩 기술이 개발됨에 따라 증가하였다. H.264(2003년)에서, 9개의 상이한 방향이 표현될 수 있었다. H.265(2013년)에서 33으로 증가되었고, 본 개시의 시점에서 JEM/VVC/BMS는 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 가능성 있는 방향들을 식별하기 위한 실험들이 수행되었고, 엔트로피 코딩의 특정 기법들은 적은 수의 비트로 그러한 가능성 있는 방향들을 나타내기 위해 사용되고, 덜 가능성 있는 방향들에 대해서는 특정 불이익을 허용한다. 또한, 방향들 자체는 때때로 이웃하는 이미 디코딩된 블록들에서 사용되는 이웃 방향들로부터 예측될 수 있다.

도 2는 시간 경과에 따라 증가하는 예측 방향들의 수를 예시하기 위해 JEM에 따라 65개의 인트라 예측 방향을 도시하는 개략도(201)를 도시한다.

방향을 표현하는 코딩된 비디오 비트스트림 내의 인트라 예측 방향 비트들의 매핑은 비디오 코딩 기술마다 상이할 수 있고; 예를 들어, 예측 방향의 간단한 직접 매핑들로부터, 인트라 예측 모드로, 코드워드들로, 최고 확률 모드들을 수반하는 복잡한 적응적 스킴들로, 및 유사한 기법들로의 범위일 수 있다. 그러나, 모든 경우에, 특정한 다른 방향들보다 비디오 콘텐츠에서 통계적으로 덜 발생할 가능성이 있는 특정 방향들이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성의 감소이기 때문에, 잘 동작하는 비디오 코딩 기술에서, 그러한 가능성이 적은 방향들은 더 많은 가능성 있는 방향들보다 더 많은 수의 비트로 표현될 것이다.

일 실시예에서, 현재 블록은 적어도 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션으로 수직으로 분할되고, 이웃 샘플은 현재 블록의 좌측 하단 이웃 샘플이고 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 이웃 영역의 밖에 있다. 다른 실시예에서, 상기 현재 블록은 적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션으로 수평으로 분할되고, 상기 이웃 샘플은 상기 현재 블록의 우측 상단 이웃 샘플이고 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 이웃 영역의 밖에 있다.

일부 실시예들에서, 예측 정보는 정사각형 형상의 인트라 예측을 위한 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 제1 인트라 예측 모드를 나타낸다. 처리 회로는 현재 블록의 제1 서브-파티션의 형상에 기초하여 비-정사각형 형상의 인트라 예측을 위해 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 제2 인트라 예측 모드에 제1 인트라 예측 모드를 재매핑하고, 제2 인트라 예측 모드에 따라 적어도 제1 서브-파티션의 샘플을 재구성한다.

일 실시예에서, 제1 서브-파티션의 종횡비가 특정 범위 밖에 있을 때, 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 광각 인트라 예측 모드들로 대체되는 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 인트라 예측 모드들의 서브세트의 수는 미리 정의된 수로 고정된다. 일 예에서, 미리 정의된 수는 15 및 16 중 하나이다.

다른 실시예에서, 처리 회로는 1/64의 정밀도를 갖는 룩업 테이블에 기초하여 제2 인트라 예측 모드와 연관된 각도 파라미터를 결정한다.

일 예에서, 제1 서브-파티션의 종횡비가 16 또는 1/16과 동일할 때, 제1 세트로부터 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 13이다. 다른 예에서, 제1 서브-파티션의 종횡비가 32 또는 1/32와 같을 때, 제1 세트로부터 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 14이다. 다른 예에서, 제1 서브-파티션의 종횡비가 64 또는 1/64와 동일할 때, 제1 세트로부터 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 15이다.

일부 실시예들에서, 처리 회로는 현재 블록의 크기 정보에 기초하여 파티션 배향을 결정하고, 파티션 배향에서 현재 블록을 파티셔닝하기 위한 서브-파티션들의 수를 나타내는 신호를 코딩된 비트스트림으로부터 디코딩한다.

본 개시의 양태들은 또한, 비디오 디코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩을 위한 상기 방법을 수행하게 하는 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이다.
도 1은 인트라 예측 모드들의 예시적인 서브세트의 개략 예시이다.
도 2는 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 4는 일 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 6은 일 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략 예시이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 파티션 구조의 일 예를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 파티션들의 예들을 도시한다.
도 11은 일부 예들에서의 인트라 예측 모드들 및 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 12는 일부 예들에서의 인트라 예측 모드들 및 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 13은 인트라 예측 모드들과 연관된 각도 파라미터들 사이의 대응 관계의 표를 도시한다.
도 14는 블록의 종횡비에 기초하여 광각 방향 모드로 대체되는 인트라 예측 모드들에 대한 표를 도시한다.
도 15는 서브-파티션들의 수를 블록 크기와 연관시키는 표를 도시한다.
도 16은 블록의 서브-파티션들의 일 예를 도시한다.
도 17은 블록의 서브-파티션들의 다른 예를 도시한다.
도 18은 인트라 예측 모드들을 광각 모드들로 대체하기 위한 예로서 사용되는 표를 도시한다.
도 19는 인트라 예측 모드들을 광각 모드들로 대체하기 위해 다른 예로서 사용되는 표를 도시한다.
도 20은 ISP(intra sub-partition) 모드에서의 참조 샘플들의 예를 도시한다.
도 21은 ISP 모드의 참조 샘플들의 예를 도시한다.
도 22는 평면 모드 예측을 위한 ISP 모드에서의 참조 샘플들의 예를 도시한다.
도 23은 평면 인트라 예측을 위한 ISP 모드의 참조 샘플들의 예를 도시한다.
도 24는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 프로세스 예를 약술하는 흐름도를 도시한다.
도 25는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 프로세스 예를 약술하는 흐름도를 도시한다.
도 26은 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략 예시이다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도를 도시한다. 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 네트워크(350)를 통해, 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호접속되는 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)을 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)은 데이터의 단방향 송신을 수행한다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로의 송신을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처되는 비디오 화상들의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형식으로 송신될 수 있다. 단말 디바이스(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 화상들을 복구하고 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 화상들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 애플리케이션들(media serving applications) 등에서 일반적일 수 있다.

다른 예에서, 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 영상 회의 동안 발생할 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스들(330 및 340)을 포함한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 일 예에서, 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스로의 송신을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처되는 비디오 화상들의 스트림)를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 화상들을 복구할 수 있고, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 화상들을 디스플레이할 수 있다.

도 3의 예에서, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트 폰들로서 예시될 수 있지만, 본 개시의 원리들은 그렇게 제한되지 않는다. 본 개시의 실시예들은 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 미디어 플레이어들 및/또는 전용 영상 회의 장비를 이용한 애플리케이션을 찾는다. 네트워크(350)는 예를 들어, 와이어라인(유선) 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함하여, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340) 사이에 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 원거리통신(telecommunications) 네트워크들, 로컬 영역 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 아래에서 본 명세서에서 설명되지 않는 한 본 개시의 동작에 중요하지 않을 수 있다.

도 4는, 개시된 주제를 위한 애플리케이션에 대한 예로서, 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는, 예를 들어, 영상 회의, 디지털 TV, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 미디어 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하여, 다른 비디오 인에이블 애플리케이션들에 동등하게 적용가능할 수 있다.

스트리밍 시스템은, 예를 들어, 압축되지 않은 비디오 화상들의 스트림(402)을 생성하는 비디오 소스(401), 예를 들어, 디지털 카메라를 포함할 수 있는 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 화상들의 스트림(402)은 디지털 카메라에 의해 촬영되는 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 많은 데이터 용량을 강조하기 위해 굵은 라인으로 도시된 비디오 화상들의 스트림(402)은 비디오 소스(401)에 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 디바이스(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 양태들을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 비디오 화상들의 스트림(402)과 비교할 때 적은 데이터 용량을 강조하기 위해 얇은 라인으로서 도시된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 미래의 사용을 위해 스트리밍 서버(405) 상에 저장될 수 있다. 도 4에서의 클라이언트 서브시스템들(406 및 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템들은 스트리밍 서버(405)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본들(407 및 409)을 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은, 예를 들어, 전자 디바이스(430) 내에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 착신 사본(407)을 디코딩하고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스(도시되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 비디오 화상들의 발신 스트림(411)을 생성한다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 및 409)(예를 들어, 비디오 비트스트림들)는 특정 비디오 코딩/압축 표준들에 따라 인코딩될 수 있다. 해당 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 VVC(Versatile Video Coding)로서 널리 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 맥락에서 사용될 수 있다.

전자 디바이스들(420 및 430)은 다른 컴포넌트들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 전자 디바이스(420)는 비디오 디코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있고 전자 디바이스(430)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 디바이스(530)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(530)는 수신기(531)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.

수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있고; 동일한 또는 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있고, 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 인코딩된 비디오 데이터를 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들과 함께 수신할 수 있고, 이들은 엔티티들(도시되지 않음)을 사용하여 그것들 각각에 포워딩될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이후 "파서(520)") 사이에 버퍼 메모리(515)가 결합될 수 있다. 특정 애플리케이션들에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부이다. 다른 것들에서, 그것은 비디오 디코더(510)(도시되지 않음) 외부에 있을 수 있다. 또 다른 것들에서, 예를 들어, 네트워크 지터를 방지하기 위해, 비디오 디코더(510) 외부의 버퍼 메모리(도시되지 않음), 그리고 추가로, 예를 들어, 재생 타이밍을 핸들링하기 위해, 비디오 디코더(510) 내부의 다른 버퍼 메모리(515)가 존재할 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 등시동기식 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선 노력 패킷 네트워크들 상에서의 사용을 위해, 버퍼 메모리(515)는 요구될 수 있고, 비교적 클 수 있고, 유리하게는 적응적 크기일 수 있고, 비디오 디코더(510) 외부의 운영 체제 또는 유사한 요소들(도시되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심벌들(521)을 재구성하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 그러한 심벌들의 카테고리들은 비디오 디코더(510)의 동작을 관리하기 위해 사용되는 정보, 및 잠재적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(530)의 일체 부분(integral part)은 아니지만 전자 디바이스(530)에 결합될 수 있는 렌더링 디바이스(512)(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 SEI 메시지(Supplemental Enhancement Information) 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들(도시되지 않음)의 형식일 수 있다. 파서(520)는 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩(Huffman coding), 맥락 민감성(context sensitivity)을 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리들을 따를 수 있다. 파서(520)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 화상 그룹들(Groups of Pictures, GOPs), 화상들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 유닛들(Coding Units, CUs), 블록들, 변환 유닛들(Transform Units, TUs), 예측 유닛들(Prediction Units, PUs) 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들, 양자화기 파라미터 값들, 모션 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.

파서(520)는 버퍼 메모리(515)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여, 심벌들(521)을 생성할 수 있다.

심벌들(521)의 재구성은 코딩된 비디오 화상 또는 그것의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 화상, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 의존하여 다수의 상이한 유닛을 수반할 수 있다. 어느 유닛들이 수반되는지, 그리고 어떻게 되는지는 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱되었던 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 유닛 사이의 그러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 명확성을 위해 도시되어 있지 않다.

이미 언급된 기능 블록들 이외에, 비디오 디코더(510)는 아래에 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약들 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이러한 유닛들 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제를 설명하기 위해, 아래의 기능 유닛들로의 개념적 세분이 적절하다.

제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(551)이다. 스케일러/역변환 유닛(551)은, 파서(520)로부터의 심벌(들)(521)로서, 어느 변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 인자, 양자화 스케일링 행렬들 등을 포함하여, 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신한다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 집계기(aggregator)(555)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.

일부 경우들에서, 스케일러/역변환(551)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록에 관련될 수 있다; 즉, 이전에 재구성된 화상들로부터의 예측 정보를 사용하는 것이 아니고, 현재 화상의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 이용할 수 있는 블록에 관련될 수 있다. 그러한 예측 정보는 인트라 화상 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 화상 예측 유닛(552)은 현재 화상 버퍼(558)로부터 페치된 주위의 이미 재구성된 정보를 사용하여, 재구성 중인 블록의 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성한다. 현재 화상 버퍼(558)는, 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 화상 및/또는 완전히 재구성된 현재 화상을 버퍼링한다. 집계기(555)는, 일부 경우들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(551)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 추가한다.

다른 경우들에서, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고, 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 그러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(553)은 참조 화상 메모리(557)에 액세스하여 예측에 사용되는 샘플들을 페치할 수 있다. 블록에 관련된 심벌들(521)에 따라 페치된 샘플들을 모션 보상한 후에, 이러한 샘플들은 집계기(555)에 의해 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(이 경우 잔차 샘플들 또는 잔차 신호 또는 잔차 정보라고 불림)에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플들을 페치하는 참조 화상 메모리(557) 내의 어드레스들은, 예를 들어, X, Y, 및 참조 화상 컴포넌트들을 가질 수 있는 심벌들(521)의 형식으로 모션 보상 예측 유닛(553)에 이용가능한 모션 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 서브샘플 정확한 모션 벡터들이 사용 중일 때 참조 화상 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값들의 보간, 모션 벡터 예측 메커니즘 등을 포함할 수 있다.

집계기(555)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(556) 내의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(520)로부터의 심벌들(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 지칭됨)에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 화상 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타-정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성된 및 루프-필터링된 샘플 값들에 응답할 수도 있는 인-루프 필터(in-loop filter) 기술들을 포함할 수 있다.

루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더링 디바이스(512)에 출력될 뿐만 아니라 미래의 인터-화상 예측에서 사용하기 위해 참조 화상 메모리(557)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.

특정 코딩된 화상들은, 완전히 재구성되면, 미래 예측을 위한 참조 화상들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 화상에 대응하는 코딩된 화상이 완전히 재구성되고 코딩된 화상이 참조 화상으로서 식별되면(예를 들어, 파서(520)에 의해), 현재 화상 버퍼(558)는 참조 화상 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 다음의 코딩된 화상의 재구성을 개시하기 전에 새로운 현재 화상 버퍼가 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서의 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스, 또는 비디오 압축 기술 또는 표준에서 문서화된 프로파일들 둘 다를 고수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스(syntax)를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 툴들로부터 해당 프로파일 하에서 사용하기 위해 이용가능한 유일한 툴들로서 특정 툴들을 선택할 수 있다. 또한 준수를 위해 필요한 것은 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡도가 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 경계들 내에 있는 것일 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 화상 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플수로 측정됨), 최대 참조 화상 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

일 실시예에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 이 추가적인 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 이 추가적인 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하고/하거나 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가적인 데이터는 예를 들어, 시간, 공간, 또는 신호 잡음 비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 화상들, 순방향 오류 정정 코드들 등의 형식일 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함된다. 전자 디바이스(620)는 송신기(640)(예를 들어, 송신 회로)를 포함한다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

비디오 인코더(603)는 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(601)(도 6의 예에서는 전자 디바이스(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플들을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 디바이스(620)의 일부이다.

비디오 소스(601)는, 임의의 적합한 비트 심도(예를 들어: 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 컬러공간(예를 들어, BT.601 Y CrCB, RGB, ...), 및 임의의 적합한 샘플링 구조(예를 들어, Y CrCb 4:2:0, Y CrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형식으로 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 이전에 준비된 비디오를 저장하는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 화상으로서 제공될 수 있다. 화상들 자체는 픽셀들의 공간 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 컬러 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 용이하게 이해할 수 있다. 이하의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.

일 실시예에 따르면, 비디오 인코더(603)는 소스 비디오 시퀀스의 화상들을 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것이 제어기(650)의 하나의 기능이다. 일부 실시예들에서, 제어기(650)는 아래 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들을 제어하고 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합된다. 결합은 명료성을 위해 도시되지 않는다. 제어기(650)에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(화상 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값들, ...), 화상 크기, 화상 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 대해 최적화된 비디오 인코더(603)에 관련된 다른 적합한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성된다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예를 들어, 코딩될 입력 화상, 및 참조 화상(들)에 기초하여 심벌 스트림과 같은 심벌들을 생성하는 것을 담당함), 및 비디오 인코더(603)에 임베딩된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는(원격) 디코더가 또한 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심벌들을 재구성한다(심벌들과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실이기 때문에). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 화상 메모리(634)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와는 독립적으로 비트-정확한 결과들을 야기하기 때문에, 참조 화상 메모리(634) 내의 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 화상 샘플로서 "본다(sees)". 참조 화상 동기성의 이 기본적인 원리(그리고 결과적인 드리프트, 예를 들어, 채널 오류들 때문에 동기성이 유지될 수 없는 경우)는 일부 관련 기술들에서도 사용된다.

"로컬" 디코더(633)의 동작은 도 5와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명된 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더와 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 5를 잠시 참조하면, 심벌들이 이용가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(515), 및 파서(520)를 포함하는, 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분들은 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.

이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에 존재하는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 필연적으로, 대응하는 인코더에서, 실질적으로 동일한 기능 형식으로 존재할 필요가 있다는 점이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 디코더 동작에 초점을 맞춘다. 인코더 기술들은 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역(inverse)이기 때문에 그것들에 대한 설명은 축약될 수 있다. 특정 영역들에서만 더 상세한 설명이 요구되고 아래에 제공된다.

동작 동안, 일부 예들에서, 소스 코더(630)는, "참조 화상들"로 지정되었던 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 화상을 참조하여 예측적으로 입력 화상을 코딩하는, 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 화상의 픽셀 블록들과 입력 화상에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 화상(들)의 픽셀 블록들 사이의 차이들을 코딩한다.

로컬 비디오 디코더(633)는, 소스 코더(630)에 의해 생성된 심벌들에 기초하여, 참조 화상들로서 지정될 수 있는 화상들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작들은 유리하게는 손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 전형적으로 일부 오류들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 화상들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 화상들이 참조 화상 캐시(634)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 (송신 오류들이 없이) 원단(far-end) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 화상으로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 화상들의 사본들을 저장할 수 있다.

예측자(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 화상에 대해, 예측자(635)는 새로운 화상들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할할 수 있는 참조 화상 모션 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 화상 메모리(634)를 검색할 수 있다. 예측자(635)는 적절한 예측 참조들을 찾기 위해 샘플 블록 바이 픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기준으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측자(635)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정된 바와 같이, 입력 화상은 참조 화상 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 화상으로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.

제어기(650)는, 예를 들어, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터들 및 서브그룹 파라미터들의 설정을 포함하여, 소스 코더(630)의 코딩 동작들을 관리할 수 있다.

전술한 모든 기능 유닛들의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩을 겪을 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 다양한 기능 유닛들에 의해 생성된 심벌들을, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술들에 따라 심벌들을 무손실 압축함으로써, 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

송신기(640)는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 통신 채널(660)을 통한 송신을 준비하기 위해 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 송신기(640)는 비디오 코더(603)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들(소스들이 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.

제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(650)는, 각각의 화상에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있는, 특정 코딩된 화상 타입을 각각의 코딩된 화상에 할당할 수 있다. 예를 들어, 화상들은 종종 다음 화상 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:

인트라 화상(Intra Picture)(I 화상)은 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 화상을 사용하지 않고 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, "IDR"(Independent Decoder Refresh) 화상들을 포함하는, 상이한 타입의 인트라 화상들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 화상들의 해당 변형들 및 그것들 각각의 애플리케이션들 및 특징들을 인식한다.

예측 화상(predictive picture)(P 화상)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.

양방향 예측 화상(bi-directionally Predictive Picture)(B 화상)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중-예측 화상들은 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 화상 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 화상들은 흔히 복수의 샘플 블록(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8, 또는 16x16 샘플들의 블록들)으로 공간적으로 세분되고 블록 바이 블록(block-by-block) 기준으로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각각의 화상들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른(이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 화상들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 그것들은 동일한 화상의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 화상의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. B 화상들의 블록들은, 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 화상을 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다.

비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준 또는 미리 결정된 비디오 코딩 기술에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그것의 동작 중에, 비디오 인코더(603)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간 및 공간 중복성들을 이용하는 예측 코딩 동작들을 포함하여, 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용 중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스를 따를 수 있다.

일 실시예에서, 송신기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가적인 데이터는 시간/공간/SNR 향상 계층들, 중복 화상들 및 슬라이스들과 같은 다른 형식들의 중복 데이터, SEI 메시지들, VUI 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.

비디오는 시간 시퀀스에서 복수의 소스 화상(비디오 화상)으로서 캡처될 수 있다. 인트라-화상 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 화상에서 공간 상관을 이용하고, 인터-화상 예측은 화상들 사이의 (시간 또는 다른) 상관을 이용한다. 일 예에서, 현재 화상이라고 지칭되는, 인코딩/디코딩 중인 특정 화상이 블록들로 파티셔닝된다. 현재 화상 내의 블록이 비디오 내의 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 화상 내의 참조 블록과 유사할 때, 현재 화상 내의 블록은 모션 벡터라고 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 화상 내의 참조 블록을 가리키고, 다수의 참조 화상이 사용 중인 경우, 참조 화상을 식별하는 제3의 차원을 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 인터-화상 예측에서 양방향 예측(bi-prediction) 기법이 사용될 수 있다. 양방향 예측 기법에 따르면, 둘 다 비디오 내의 현재 화상에 디코딩 순서에서 앞서는(그러나, 디스플레이 순서에서, 과거 및 미래에 각각 있을 수 있는) 제1 참조 화상 및 제2 참조 화상과 같은 2개의 참조 화상이 사용된다. 현재 화상 내의 블록은 제1 참조 화상 내의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터, 및 제2 참조 화상 내의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 예측될 수 있다.

또한, 코딩 효율을 개선하기 위해 인터-화상 예측에서 병합 모드(merge mode) 기법이 사용될 수 있다.

본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 인터-화상 예측들 및 인트라-화상 예측들과 같은 예측들이 블록들의 유닛으로 수행된다. 예를 들어, HEVC 표준에 따르면, 비디오 화상들의 시퀀스 내의 화상은 압축을 위해 코딩 트리 유닛들(CTU)로 파티셔닝되고, 화상 내의 CTU들은 64x64 픽셀들, 32x32 픽셀들, 또는 16x16 픽셀들과 같은 동일한 크기를 갖는다. 일반적으로, CTU는 3개의 코딩 트리 블록(coding tree block)(CTB)을 포함하는데, 이는 하나의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB이다. 각각의 CTU는 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드트리 분할(recursively quadtree split)될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀들의 CTU는 64x64 픽셀들의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀들의 4개의 CU, 또는 16x16 픽셀들의 16개의 CU로 분할될 수 있다. 일 예에서, 각각의 CU는, 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은, CU에 대한 예측 타입을 결정하기 위해 분석된다. CU는 시간 및/또는 공간 예측성에 의존하여 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할된다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB), 및 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 유닛으로 수행된다. 예측 블록의 예로서 루마 예측 블록을 사용하여, 예측 블록은, 8x8 픽셀들, 16x16 픽셀들, 8x16 픽셀들, 16x8 픽셀들 등과 같은, 픽셀들에 대한 값들(예를 들어, 루마 값들)의 행렬을 포함한다.

도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 화상들의 시퀀스에서 현재 비디오 화상 내의 샘플 값들의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 화상 내에 인코딩하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 인코더(703)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용된다.

HEVC 예에서, 비디오 인코더(703)는 8x8 샘플들 등의 예측 블록과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값들의 행렬 등을 수신한다. 비디오 인코더(703)는 처리 블록이, 예를 들어, 레이트-왜곡 최적화를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 양방향 예측 모드 중 어느 것을 사용하여 최선으로 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩될 때, 비디오 인코더(703)는 인트라 예측 기법을 사용하여 처리 블록을 코딩된 화상으로 인코딩할 수 있고; 처리 블록이 인터 모드 또는 양방향 예측 모드로 코딩될 때, 비디오 인코더(703)는 각각 인터 예측 또는 양방향 예측 기법을 사용하여 처리 블록을 코딩된 화상으로 인코딩할 수 있다. 특정 비디오 코딩 기술들에서, 병합 모드는 예측자들 외부의 코딩된 모션 벡터 컴포넌트의 혜택 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측자들로부터 모션 벡터가 도출되는 인터 화상 예측 서브모드일 수 있다. 특정 다른 비디오 코딩 기술들에서, 대상 블록에 적용가능한 모션 벡터 컴포넌트가 존재할 수 있다. 일 예에서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록들의 모드를 결정하기 위한 모드 결정 모듈(도시되지 않음)과 같은 다른 컴포넌트들을 포함한다.

도 7의 예에서, 비디오 인코더(703)는 도 7에 도시된 바와 같이 함께 결합된 인터 인코더(730), 인트라 인코더(722), 잔차 계산기(723), 스위치(726), 잔차 인코더(724), 일반 제어기(721), 및 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.

인터 인코더(730)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 참조 화상들 내의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 이전 화상들 및 나중 화상들 내의 블록들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터들, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적합한 기법을 이용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예를 들어, 예측된 블록)을 계산하도록 구성된다. 일부 예들에서, 참조 화상들은 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 참조 화상들이다.

인트라 인코더(722)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 일부 경우들에서 블록을 동일한 화상 내의 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수들을 생성하고, 일부 경우들에서 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따라 인트라 예측 방향 정보)를 수신하도록 구성된다. 일 예에서, 인트라 인코더(722)는 또한 동일한 화상 내의 참조 블록들 및 인트라 예측 정보에 기초하여 인트라 예측 결과들(예를 들어, 예측 블록)을 계산한다.

일반 제어기(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트들을 제어하도록 구성된다. 일 예에서, 일반 제어기(721)는 블록의 모드를 결정하고, 모드에 기초하여 스위치(726)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 모드가 인트라 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어하고; 모드가 인터 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.

잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 예측 결과들 사이의 차이(잔차 데이터 또는 잔차 정보)를 계산하도록 구성된다. 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터에 기초하여 동작하여 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 변환 계수들을 생성하도록 구성된다. 그 후 변환 계수들에 대해 양자화 처리를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 획득한다. 다양한 실시예들에서, 비디오 인코더(703)는 잔차 디코더(728)를 또한 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(722) 및 인터 인코더(730)에 의해 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(730)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록들은 디코딩된 화상들을 생성하기 위해 적합하게 처리되고 디코딩된 화상들은 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되고 일부 예들에서 참조 화상들로서 사용될 수 있다.

엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트스트림을 포맷하도록 구성된다. 엔트로피 인코더(725)는 HEVC 표준과 같은 적합한 표준에 따라 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 일 예에서, 엔트로피 인코더(725)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보, 및 다른 적합한 정보를 비트스트림 내에 포함시키도록 구성된다. 개시된 주제에 따르면, 인터 모드 또는 양방향 예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 존재하지 않는다는 점에 유의한다.

도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 화상들을 수신하고, 코딩된 화상들을 디코딩하여 재구성된 화상들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용된다.

도 8의 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 8에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 디코더(871), 인터 디코더(880), 잔차 디코더(873), 재구성 모듈(874), 및 인트라 디코더(872)를 포함한다.

엔트로피 디코더(871)는, 코딩된 화상으로부터, 코딩된 화상이 구성되는 신택스 요소들을 나타내는 특정 심벌들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심벌들은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예컨대, 예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양방향 예측(bi-predicted) 모드, 후자의 둘은 병합 서브모드 또는 다른 서브모드에서), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880) 각각에 의한 예측을 위해 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예컨대, 예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어, 양자화된 변환 계수들의 형식으로 된 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예에서, 예측 모드가 인터 또는 양방향 예측 모드일 때, 인터 예측 정보가 인터 디코더(880)에 제공되고; 예측 타입이 인트라 예측 타입일 때, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보에 대해 역양자화가 수행될 수 있고 잔차 정보는 잔차 디코더(873)에 제공된다.

인터 디코더(880)는 인터 예측 정보를 수신하고, 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들을 생성하도록 구성된다.

인트라 디코더(872)는 인트라 예측 정보를 수신하고, 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과들을 생성하도록 구성된다.

잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 탈양자화된 변환 계수들을 추출하고, 탈양자화된 변환 계수들을 처리하여 잔차를 주파수 영역으로부터 공간 영역으로 변환하도록 구성된다. 잔차 디코더(873)는 또한 (양자화기 파라미터(QP)를 포함하도록) 특정 제어 정보를 요구할 수 있고, 그 정보는 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있다(이는 단지 저용량 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 도시되지 않음).

재구성 모듈(874)은, 공간 영역에서, 잔차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과들(경우에 따라 인터 예측 모듈 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력된 것)을 조합하여 재구성된 블록을 형성하도록 구성되고, 재구성된 블록은 재구성된 화상의 일부일 수 있고, 재구성된 화상은 결국 재구성된 비디오의 일부일 수 있다. 시각적 품질을 개선하기 위해 디블로킹 동작 등과 같은 다른 적합한 동작들이 수행될 수 있다는 점에 유의한다.

비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 임의의 적합한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다. 일 실시예에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 603), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 소프트웨어 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.

본 개시의 양태들은 인트라 서브-파티션(intra sub-partition)(ISP)에 대한 인트라 예측 개선 기법들을 제공한다.

일반적으로, 화상은 인코딩 및 디코딩을 위해 복수의 블록으로 파티셔닝된다. 일부 예들에서, HEVC 표준에 따르면, 화상은 복수의 CTU(coding tree unit)로 분할될 수 있다. 또한, CTU는 화상의 다양한 로컬 특성들에 적응하기 위해 코딩 트리로서 나타내어진 쿼드-트리(QT) 구조를 사용하여 코딩 유닛(CU)들로 파티셔닝될 수 있다. 각각의 CU는 쿼드-트리 구조의 리프에 대응한다. 화상 영역을 인터-화상 예측(시간 예측 또는 인터-예측 타입이라고도 지칭됨)을 사용하여 코딩할지, 인트라-화상 예측(공간 예측, 또는 인트라-예측 타입이라고도 지칭됨)을 사용하여 코딩할지 등의 결정은 CU 레벨에서 이루어진다. 각각의 CU는 CU 레벨에서 그 루트를 갖는 PU 분할 타입에 따라 1개, 2개 또는 4개의 예측 유닛(PU)으로 추가로 분할될 수 있다. 각각의 PU에 대해, 동일한 예측 프로세스가 적용되고 관련 예측 정보가 PU 기준으로 디코더로 송신된다. PU 분할 타입에 기초하여 예측 프로세스를 적용함으로써 예측 잔차 데이터(잔차 정보라고도 지칭됨)를 획득한 후에, CU는 CU 레벨에서 그의 루트를 갖는 다른 QT 구조에 따라 변환 유닛(TU)들로 파티셔닝될 수 있다. HEVC 표준에 따르면, 일부 예들에서, 파티션 개념들은 CU, PU, 및 TU를 포함한다. 일부 예들에서, CU, CU와 연관된 PU, 및 CU와 연관된 TU는 상이한 블록 크기들을 가질 수 있다. 또한, CU 또는 TU는 QT 구조에서 정사각형 형상이어야 하는 반면, PU는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

일부 구현예들에서, 인코딩/디코딩은 블록들에 대해 수행된다는 점에 유의한다. 예를 들어, 코딩 트리 블록(CTB), 코딩 블록(CB), 예측 블록(PB), 및 변환 블록(TB)은 예를 들어, 대응하는 CTU, CU, PU, 및 TU와 각각 연관된 하나의 컬러 컴포넌트의 2D 샘플 어레이들을 특정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, CTU는 하나의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB를 포함할 수 있고, CU는 하나의 루마 CB 및 2개의 크로마 CB를 포함할 수 있다.

압축 능력에서 HEVC를 능가하기 위해, HEVC를 넘어서는 차세대 비디오 코딩 표준, 즉, 소위 VVC(Versatile Video Coding)를 위해 많은 다른 파티션 구조들이 제안되었다. 이러한 제안된 파티션 구조들 중 하나는 쿼드-트리(QT) 및 이진-트리(BT) 둘 다를 이용하는 QTBT 구조로 불린다. HEVC에서의 QT 구조와 비교하여, VVC에서의 QTBT 구조는 CU, PU 및 TU 개념들 간의 분리를 제거한다. 즉, CU, CU와 연관된 PU, 및 CU와 연관된 TU는 VVC에서 QTBT 구조에서 동일한 블록 크기를 가질 수 있다. 또한, QTBT 구조는 CU 파티션 형상들에 대한 더 많은 유연성을 지원한다. CU는 QTBT 구조에서 정사각형 형상 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

일부 예들에서, QTBT 파티셔닝 스킴은 CTU 크기, MinQTSize, MaxBTsize, MaxBTDepth, MinBTSize 등과 같은 특정 파라미터들을 정의한다. CTU 크기는, HEVC에서와 동일한 개념인, 쿼드-트리의 루트 노드 크기이다. MinQTSize는 최소 허용 쿼드-트리 리프 노드 크기이다. MaxBTSize는 최대 허용 이진 트리 루트 노드 크기이다. MaxBTDepth는 최대 허용 이진 트리 깊이이다. MinBTSize는 최소 허용 이진 트리 리프 노드 크기이다.

QTBT 파티셔닝 구조의 일 예에서, CTU 크기는 128x128 루마 샘플들과 2개의 대응하는 64x64 블록의 크로마 샘플들로서 설정되고, MinQTSize는 16x16으로 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64x64로 설정될 수 있고, MinBTSize(폭과 높이 둘 다에 대해)는 4x4로 설정되고, MaxBTDepth는 4로 설정된다. 쿼드-트리 파티셔닝은 먼저 CTU에 적용되어 쿼드-트리 리프 노드들을 생성한다. 쿼드-트리 리프 노드들은 16x16(즉, MinQTSize) 내지 128x128(즉, CTU 크기)의 크기를 가질 수 있다. 리프 쿼드-트리 노드가 128x128이면, 그것은 이진 트리에 의해 추가로 분할되지 않는데 그 이유는 그 크기가 MaxBTSize(즉, 64x64)를 초과하기 때문이다. 그렇지 않으면, 리프 쿼드-트리 노드는 이진 트리에 의해 추가로 파티셔닝될 수 있다. 따라서, 쿼드-트리 리프 노드는 또한 이진 트리에 대한 루트 노드일 수 있고 그것은 0으로서 이진 트리 깊이를 갖는다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달할 때, 추가 분할이 고려되지 않는다. 이진 트리 노드가 MinBTSize(즉, 4)와 동등한 폭을 갖는 경우, 추가 수평 분할이 고려되지 않는다. 유사하게, 이진 트리 노드가 MinBTSize와 동등한 높이를 갖는 경우, 추가 수직 분할이 고려되지 않는다. 이진 트리의 리프 노드들은 어떠한 추가 파티셔닝도 없이 예측 및 변환 처리에 의해 추가로 처리된다. JEM 표준에서, 최대 CTU 크기는 256x256 루마 샘플들이다.

도 9는 QTBT 구조(900)를 사용하여 파티셔닝되는 블록(901)의 예를 예시한다. 도 9의 예에서, QT 분할들은 실선들로 표현되고 BT 분할들은 점선들로 표현된다. 구체적으로, QTBT 구조(900)는 블록(901) 내의 파티션들 동안 다양한 블록들에 대응하는 노드들을 포함한다. QTBT 구조(900) 내의 노드가 브랜치들을 가질 때, 노드는 비-리프 노드라고 지칭되고, QTBT 구조(900) 내의 노드가 브랜치들을 갖지 않을 때, 노드는 리프 노드라고 지칭된다. 비-리프 노드는 추가 분할되는 중간 블록에 대응하고, 리프 노드는 추가 분할 없이 최종 블록에 대응한다. 비-리프 노드가 4개의 브랜치를 가질 때, QT 분할은 비-리프 노드에 대응하는 블록을 동일한 크기의 4개의 더 작은 블록으로 분할한다. 비-리프 노드가 2개의 브랜치를 가질 때, BT 분할은 비-리프 노드에 대응하는 블록을 동일한 크기의 2개의 더 작은 블록으로 분할한다. BT 분할은 2개의 분할 타입, 즉 대칭 수평 분할 및 대칭 수직 분할을 갖는다. 일부 예들에서, 각각의 비-리프 BT 분할 노드에 대해, 분할 타입을 표시하기 위한 플래그(예를 들어, 동일한 크기의 2개의 더 작은 직사각형 블록을 생성하기 위해 대칭 수평 분할에 대해 "0" 또는 대칭 수직 분할에 대해 "1")가 (예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림에서) 시그널링된다. QTBT 구조(900) 내의 QT 분할 노드의 경우, QT 분할은 QT 분할 노드에 대응하는 블록을 수평 및 수직 둘 다로 분할하여 동일한 크기를 갖는 4개의 더 작은 블록을 생성하고, 따라서 QT 분할을 위한 분할 타입을 표시할 필요가 없다.

구체적으로, 도 9의 예에서, QTBT 구조(900)는 블록(901)에 대응하는 루트 노드(950)를 포함한다. 루트 노드(950)는 노드들(961-964)을 각각 생성하는 4개의 브랜치를 갖고, 따라서 블록(901)은 동일한 크기들의 4개의 블록(911-914)으로 QT 분할에 의해 분할된다. 노드(961-964)는 각각 4개의 블록(911-914)에 대응한다.

또한, 노드(961)는 노드들(971 및 972)을 생성하는 2개의 브랜치를 갖고, 노드(962)는 노드들(973 및 974)을 생성하는 2개의 브랜치를 갖고, 노드(963)는 노드들(975-978)을 생성하는 4개의 브랜치를 갖는다. 노드(964)는 브랜치를 갖지 않고, 따라서 리프 노드라는 점에 유의한다. 또한, 노드(962)는 분할 타입 "1"을 갖는 비-리프 BT 분할 노드이고, 노드(963)는 분할 타입 "0"을 갖는 비-리프 BT 분할 노드라는 점에 유의한다. 따라서, 블록(911)은 2개의 블록(921-922)으로 수직으로 BT 분할에 의해 분할되고, 블록(912)은 2개의 블록(923-924)으로 수평으로 BT 분할에 의해 분할되고, 블록(913)은 4개의 블록(925-928)으로 QT 분할에 의해 분할된다.

유사하게, 노드(971)는 노드들(981-982)을 생성하는 2개의 브랜치를 갖고, 노드(975)는 수직 분할을 표시하는 분할 타입 플래그(예를 들어, 분할 타입 "1")를 갖고 노드들(983-984)을 생성하는 2개의 브랜치를 갖는다. 마찬가지로, 노드(978)는 수평 분할을 표시하는 분할 타입 플래그(예를 들어, 분할 타입 "0")와 함께 노드들(985-986)을 생성하는 2개의 브랜치를 갖는다. 노드(984)는 수평 분할을 표시하는 분할 타입 플래그(예를 들어, 분할 타입 "0")와 함께 노드들(991-992)을 생성하는 2개의 브랜치를 갖는다. 따라서, 대응하는 블록들(921, 928) 및 (925)의 우측 절반은 도 9에 도시된 바와 같이 더 작은 블록들로 분할된다. 그 후, 노드들(981, 982, 972, 973, 974, 983, 991, 992, 976, 977, 985 및 986)은 브랜치들을 갖지 않는 노드(964)와 유사하고, 따라서 리프 노드들이다.

도 9의 예에서, 리프 노드들(964, 981, 982, 972, 973, 974, 983, 991, 992, 976, 977, 985 및 986)에 대응하는 블록들은 추가로 분할되지 않고, 예측 및 변환 처리를 위해 사용되는 CU들이다. VVC와 같은 일부 예들에서, CU들은 PU들 및 TU들로서 각각 사용된다.

또한, QTBT 스킴은 루마 및 크로마가 별개의 QTBT 구조를 갖는 유연성을 지원한다. 일부 예들에서는, P 및 B 슬라이스들에 대해, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들이 동일한 QTBT 구조를 공유한다. 그러나, I 슬라이스들에 대해, 루마 CTB는 QTBT 구조에 의해 CU들로 파티셔닝되고, 크로마 CTB들은 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CU들로 파티셔닝된다. 이는 일부 예들에서 I 슬라이스 내의 CU가 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스 내의 CU가 모든 3개의 컬러 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성된다는 것을 의미한다.

일부 예들에서는, 예컨대 HEVC에서, 모션 보상의 메모리 액세스를 감소시키기 위해 작은 블록들에 대한 인터 예측이 제한됨에 따라, 4x8 및 8x4 블록들에 대해 양방향 예측이 지원되지 않고, 4x4 블록들에 대해 인터 예측이 지원되지 않는다. JEM-7.0에서 구현된 QTBT와 같은 일부 예들에서, 이러한 제한들은 제거된다.

상술한 QTBT 구조에 더하여, MTT(multi-type-tree) 구조라 불리는 다른 분할 구조도 VVC에서 사용되며, QTBT 구조보다 더 유연할 수 있다. MTT 구조에서는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 쿼드-트리 및 이진-트리 이외에, 수평 및 수직 중심-측 트리플-트리(TT) 분할들이 도입된다. 트리플-트리 분할은 또한 트리플-트리 파티셔닝, 3진 트리(ternary tree, TT) 분할, 또는 3진 분할이라고 지칭될 수 있다. 도 10a는 수직 중심-측 TT 분할의 예를 나타낸다. 예를 들어, 블록(1010)은 3개의 서브-블록(1011-1013)으로 수직으로 분할되며, 서브-블록(1012)은 블록(1010)의 중간에 위치한다. 도 10b는 수평 중심-측 TT 분할의 예를 나타낸다. 예를 들어, 블록(1020)은 3개의 서브-블록(1021-1023)으로 수평으로 분할되고, 여기서 서브-블록(1022)은 블록(1020)의 중간에 위치한다. BT 분할과 유사하게, TT 분할에서, 플래그는 예를 들어, 비디오 비트스트림에서 인코더 측으로부터 디코더 측으로 시그널링되어, 분할 타입(즉, 대칭 수평 분할 또는 대칭 수직 분할)을 표시할 수 있다. 예를 들어, "0"은 대칭 수평 분할을 표시하고, "1"은 대칭 수직 분할을 표시한다.

본 개시의 양태에 따르면, 트리플-트리 분할은 쿼드-트리 및 이진-트리 분할과 상보적일 수 있다. 예를 들어, 트리플-트리 분할은 블록 중심에 위치하는 객체들을 캡처할 수 있는 반면 쿼드-트리 및 이진-트리는 항상 블록 중심을 따라 분할하고 있다. 또한, 제안된 트리플 트리들의 파티션들의 폭 및 높이는 항상 2의 거듭제곱이고, 따라서 어떠한 추가적인 변환들도 필요하지 않다.

이론적으로, 트리의 횡단의 복잡도는 TD이고, 여기서 T는 분할 타입들의 수를 나타내고, D는 트리의 깊이이다. 따라서, 일부 예들에서, 복잡도 감소를 위해 2-레벨 트리가 사용된다.

도 11은 HEVC에서 사용된 인트라 예측 모드들 및 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다. HEVC에서는, 총 35개의 인트라 예측 모드(모드 0 내지 모드 34)가 있다. 모드 0 및 모드 1은 비지향성 모드들이고, 그 중에서 모드 0은 평면 모드이고 모드 1은 DC 모드이다. DC 모드는 모든 샘플들의 평균을 사용한다. 평면 모드는 2개의 선형 예측의 평균을 사용한다. 모드들 2-34는 방향성 모드들이고, 그 중에서 모드 10은 수평 모드이고, 모드 26은 수직 모드이고, 모드 2, 모드 18 및 모드 34는 대각선 모드들이다. 일부 예들에서, 인트라 예측 모드들은 3개의 최고 확률 모드(most probable mode, MPM) 및 32개의 잔차 모드에 의해 시그널링된다.

도 12는 일부 예들(예를 들어, VVC)에서의 인트라 예측 모드들 및 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다. 총 95개의 인트라 예측 모드(모드 -14 내지 모드 80)가 있고, 그 중에서 모드 18이 수평 모드이고, 모드 50이 수직 모드이며, 모드 2, 모드 34 및 모드 66이 대각선 모드들이다. 모드들 -1 ~ -14 및 모드들 67 ~ 80은 WAIP(wide-angle intra prediction) 모드들(광각 모드들, 광각 방향 모드들 등으로도 지칭됨)이라고 불린다.

도 13은 인트라 예측 모드들과 연관된 각도 파라미터들 사이의 대응 관계의 표 1을 도시한다. 표 1에서, predModeIntra는 인트라 예측 모드들을 나타내고 intraPredAngle는 대응하는 인트라 예측 모드들의 인트라 예측 각도 파라미터(예를 들어, 각도의 탄젠트 값에 관련된, 인트라 예측 각도와 연관된 변위 파라미터)를 나타낸다. 도 13의 예에서, 인트라 예측 각도 파라미터들의 정밀도는 1/32이다. 일부 예들에서, 인트라 예측 모드가 표 1에서 대응하는 값 X를 가질 때, 그러면 실제 intraPredAngle 파라미터는 X/32이다. 예를 들어, 모드 66의 경우, 표 1에서의 대응하는 값은 32이고, 그러면 실제 intraPredAngle 파라미터는 32/32이다.

종래의 각도 인트라 예측 방향들은 시계 방향으로 45°로부터 -135°로 정의된다는 점에 유의한다. 일부 실시예들에서, 몇몇 종래의 각도 인트라 예측 모드들은 비-정사각형 블록들에 대한 광각 인트라 예측 모드들로 적응적으로 대체된다. 대체된 모드들은 파싱 후에 광각 모드들의 인덱스들에 재매핑되는 원래의 모드 인덱스들을 사용하여 시그널링된다. 인트라 예측 모드들의 총 수는 변경되지 않고(즉, 67), 인트라 모드 코딩 방법은 변경되지 않는다.

일 예에서, 예측 방향들을 지원하기 위해, 총 높이가 2W+1인 상단 참조들이 생성될 수 있고, 총 높이가 2H+1인 좌측 참조들이 생성될 수 있으며, 현재 블록의 폭은 W이고, 현재 블록의 높이는 H이다.

일부 예들에서, 광각 방향 모드들에 대한 대체된 모드들의 수는 블록의 종횡비에 의존한다.

도 14는 블록의 종횡비에 기초하여 광각 방향 모드로 대체되는 인트라 예측 모드들에 대한 표 2를 도시한다. 일 예에서, 표 2에서의 각도 모드 ang_mode에 대해, W / H > 1일 때, 각도 모드 ang_mode는 (65 + ang_mode)로 매핑되고; W / H < 1일 때, 각도 모드 ang_mode는 (ang_mode - 67)에 매핑된다.

본 개시의 일 양태에 따르면, ISP(intra sub-partition) 코딩 모드가 사용될 수 있다. ISP 코딩 모드에서, 루마 인트라-예측된 블록은 블록 크기들에 따라 수직으로 또는 수평으로 2개 또는 4개의 서브-파티션으로 파티셔닝된다.

도 15는 서브-파티션들의 수를 블록 크기와 연관시키는 표 3을 나타낸다. 예를 들어, 블록 크기가 4x4일 때, ISP 코딩 모드에서 블록에 대해 어떠한 파티션도 수행되지 않는다. 블록 크기가 4x8 또는 8x4일 때, 블록은 ISP 코딩 모드에서 2개의 서브-파티션으로 파티셔닝된다. 모든 다른 블록 크기에 대해, 블록은 4개의 서브-파티션으로 파티셔닝된다.

도 16은 크기 4x8 또는 8x4를 갖는 블록의 서브-파티션들의 일 예를 도시한다. 예시적인 수평 파티션에서, 블록은 각각이 폭 x (높이 / 2)의 크기를 갖는 2개의 동일한 서브-파티션으로 파티셔닝된다. 예시적인 수직 파티션에서, 블록은 각각이 (폭 / 2) x 높이의 크기를 갖는 2개의 동일한 서브-파티션으로 파티셔닝된다.

도 17은 4x8, 8x4 및 4x4 이외의 크기를 갖는 블록의 서브-파티션들의 다른 예를 도시한다. 예시적인 수평 파티션에서, 블록은 각각이 폭 x (높이 / 4)의 크기를 갖는 4개의 동일한 서브-파티션으로 파티셔닝된다. 예시적인 수직 파티션에서, 블록은 각각이 (폭 / 4) x 높이의 크기를 갖는 4개의 동일한 서브-파티션으로 파티셔닝된다. 일 예에서, 서브-파티션들 전부는 적어도 16개의 샘플을 갖는 조건을 만족시킨다. 크로마 컴포넌트들의 경우, ISP가 적용되지 않는다.

일부 예들에서, 서브-파티션들 각각은 TU로서 간주된다. 예를 들어, 서브-파티션들 각각에 대해, 디코더는 인코더로부터 디코더로 전송되는 계수들을 엔트로피 디코딩할 수 있고, 그 후 디코더는 계수들을 역양자화하고 역변환하여 서브-파티션에 대한 잔차들을 생성한다. 게다가, 서브-파티션이 디코더에 의해 인트라 예측될 때, 디코더는 서브-파티션의 재구성된 샘플들을 획득하기 위해 잔차들을 인트라 예측 결과들과 더할 수 있다. 따라서, 각각의 서브-파티션의 재구성된 샘플들은 다음 서브-파티션들의 예측을 생성하는 데 이용가능할 수 있으며, 이는 프로세스 등을 반복할 것이다. 모든 서브-파티션들은 일 예에서 동일한 인트라 예측 모드를 공유한다.

일부 예들에서, ISP 알고리즘은 MPM 리스트의 일부인 인트라 예측 모드들로만 테스트된다. 이러한 이유로, 블록이 ISP를 사용할 때, 그러면 MPM 플래그는 설정되는 것으로 추론될 수 있다. 게다가, 일부 예들에서 ISP가 특정 블록에 대해 사용될 때, MPM 리스트는 DC 모드를 배제하고 ISP 수평 분할에 대한 수평 인트라 예측 모드들 및 수직 분할에 대한 수직 인트라 예측 모드들을 우선순위화하도록 수정될 수 있다.

일부 예들에서, ISP에서, 각각의 서브-파티션은 TU로서 간주될 수 있는데, 그 이유는 변환 및 재구성이 각각의 서브-파티션에 대해 개별적으로 수행되기 때문이다.

관련된 ISP 알고리즘 설계에서, ISP 모드가 온일 때, 광각 모드 매핑 프로세스는 CU 레벨에서 수행되고; ISP 모드가 오프일 때, 광각 모드 매핑 프로세스는 TU 레벨에서 수행되며, 이는 통합된 설계가 아니다.

또한 관련 ISP 구현에서, 현재 CU가 수평으로 분할될 때, 우측 상단 이웃 샘플들은 제2, 제3, 및 제4 파티션들에 대해 이용불가능한 것으로 마킹된다. 현재 CU가 수직으로 분할될 때, 좌측 하단 이웃 샘플들은 제2, 제3, 및 제4 파티션들에 대해 이용불가능한 것으로 마킹되고, 이는 바람직한 설계가 아닐 수 있다.

본 개시의 양태들은 인트라 서브-파티션(intra sub-partition)(ISP) 코딩 모드에 대한 개선 인트라 예측 기법들을 제공한다. 제안된 방법들은 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 또한, 방법들(또는 실시예들), 인코더 및 디코더 각각은 처리 회로(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 프로그램을 실행한다.

본 개시에서, 인트라 예측 모드가 평면 모드 및 DC 모드 중 하나가 아니고, 인트라 예측 모드가 VVC 드래프트 2에서 정의된 바와 같은 인트라 예측 모드 2 - 66과 같이, 주어진 예측 방향에 따라 예측 샘플들을 생성할 때, 인트라 예측 모드는 각도 모드라고 지칭된다. 인트라 예측 모드가 방향성 인트라 예측이 아닐 때, 예를 들어, 인트라 예측 모드가 평면 모드 및 DC 모드 중 하나일 때, 인트라 예측 모드는 본 개시에서 비-각도 모드라고 지칭된다. 각각의 인트라 예측 모드는 모드 번호(인트라 예측 모드 인덱스라고도 지칭함)와 연관된다. 예를 들어, VVC 작업 드래프트에서, 평면, DC, 수평 및 수직 인트라 예측 모드들은 모드 번호 0, 1, 18 및 50과 각각 연관된다.

본 개시에서, 수직 예측 방향은 예측 각도 v를 사용하여 가정되고, 그러면 수직-유사(vertical-like) 인트라 예측 방향은 (v-thr, v+thr)의 범위에 속하는 예측 각도와 연관되는 인트라 예측 방향으로서 정의되고, 여기서 thr은 주어진 임계값이다. 또한, 수평 예측 방향은 예측 각도 h를 사용하여 가정되고, 수평-유사(horizontal-like) 인트라 예측 방향은 (h-thr, h+thr)에 속하는 예측 각도와 연관된 인트라 예측 방향으로서 정의되며, 여기서 thr은 주어진 임계값이다.

본 개시에서, 참조 라인 인덱스들은 참조 라인들을 지칭하기 위해 사용된다. 현재 블록에 가장 가까운 참조 라인인 현재 블록에 대한 인접한 참조 라인은 참조 라인 인덱스 0을 사용하여 참조된다.

본 개시의 양태에 따르면, 광각 매핑 프로세스, 즉 광각 인트라 예측 각도들이 적용되는지 여부에 대한 결정은 현재 CU가 다수의 TU(또는 파티션들)를 갖는지 여부에 관계없이 TU 레벨에서 수행된다.

일 실시예에서, VCC에서의 모드들 0-66 등의 제1 인트라 예측 모드 세트는 정사각형 형상을 갖는 블록에 사용된다. 블록이 비-정사각형 형상을 가질 때, 제1 세트에서의 인트라 예측 모드들의 서브세트는 광각 인트라 예측 모드들로 대체된다. 일부 예들에서, 제1 세트로부터 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 블록의 종횡비의 함수이다. 그러나, 종횡비가 범위 밖에 있을 때, 제1 세트로부터 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 예에서 미리 정의된 값으로 클리핑된다. 일부 예들에서, 대체된 인트라 예측 모드들의 수는, 블록의 종횡비가 Thres1보다 크거나 Thres2보다 작을 때 K와 동일하게 설정되어, 광각 매핑 프로세스가 여전히 앞서 언급된 종횡비를 갖는 블록들에 대해 작동한다. 종횡비는 폭/높이 또는 높이/폭, 또는 max(폭/높이, 높이/폭), 또는 폭/높이 및/또는 높이/폭의 함수를 지칭할 수 있다.

일 실시예에서, K는 양의 정수이다. 일 예에서, K는 15와 동일하게 설정된다. 다른 예에서, K는 16과 동일하게 설정된다.

다른 실시예에서, Thres1보다 크거나 Thres2보다 작은 종횡비를 갖는 블록에 대한 대체된 인트라 모드들은 미리 정의된 표에 따라 결정될 수 있다.

도 18은 인트라 예측 모드들을 광각 모드들로 대체하는 예로서 사용되는 표 4를 도시한다. 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 15이다.

도 19는 인트라 예측 모드들을 광각 모드들로 대체하기 위해 다른 예로서 사용되는 표 5를 도시한다. 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 16이다.

다른 실시예에서, 상위 임계값 Thres1은 16으로 설정되고 하위 임계값 Thres2는 1/16로 설정된다.

다른 실시예에서, 상위 임계값 Thres1은 32와 동일하게 설정되고 하위 임계값 Thres2는 1/32과 동일하게 설정된다.

다른 실시예에서, 현재 블록의 종횡비가 L1보다 클 때(W / H > L1), 길이가 2W+1인 상단 참조 샘플들, 및 길이가 4H+1인 좌측 참조 샘플들이 페치되고, 저장되고, 인트라 예측에서 사용된다. L1은 양의 정수이다. 일 예에서, L1은 16 또는 32와 동일하게 설정된다.

다른 실시예에서, 현재 블록의 종횡비가 L2보다 작을 때(W / H < L2), 길이 4W+1을 갖는 상단 참조 샘플들 및 길이 2H+1을 갖는 좌측 참조 샘플들이 페치되고, 저장되고, 인트라 예측에서 사용된다. L2는 양수이다. 일 예에서, L2는 1/16 또는 1/32과 동일하게 설정된다.

다른 실시예에서, 인트라 예측 방향들의 정밀도는 1/64로 변경되고, tan(α)가 1/64, 2/64, 4/64, 8/64, 16/64, 32/64, 64/64와 동일한 인트라 예측 방향들이 포함된다. 일부 예들에서, 16(1/16), 32(1/32), 64(1/64)와 동일한 종횡비를 갖는 블록들에 대해 광각 모드들을 갖는 대체된 모드들의 수는 각각 13, 14, 및 15와 동일하게 설정된다. 예를 들어, 종횡비가 16(1/16)과 동일한 블록들에 대해 광각 모드들로 대체되는 모드들의 수는 13과 동일하게 설정된다. 예를 들어, 종횡비가 32(1/32)와 동일한 블록들에 대해 광각 모드들로 대체되는 모드들의 수는 14와 동일하게 설정된다. 예를 들어, 종횡비가 64(1/64)와 동일한 블록들에 대해 광각 모드들을 갖는 대체된 모드들의 수는 15와 동일하게 설정된다.

본 개시의 다른 양태에 따르면, ISP 모드가 온일 때, 제1 서브-파티션의 이웃 샘플들은 또한 제2, 제3, 및 제4 파티션에 대해 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 현재 CU가 수직으로 분할될 때, 제1 서브-파티션의 인트라 예측에 사용되는 좌측 하단 이웃 샘플들이 또한 제2, 제3, 및 제4 파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플들로서 사용될 수 있고, 제1 파티션의 인트라 예측에 사용되는 좌측 하단 이웃 샘플들이 다음 화상에 열거된다.

도 20은 ISP 모드의 참조 샘플들의 예를 도시한다. 도 20의 예에서, CU(2010)는 제1 서브-파티션, 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션으로 수직으로 분할된다. CU(2010)에 대한 이웃 샘플들은 상단 이웃 샘플들(2020), 우측 상단 이웃 샘플들(2030), 좌측 이웃 샘플들(2040) 및 좌측 하단 이웃 샘플들(2050)을 포함한다.

일 예에서, 제1 서브-파티션을 인트라 예측하기 위해, 제1 서브-파티션에 대한 상단 이웃 샘플들, 우측 상단 이웃 샘플들, 좌측 이웃 샘플들 및 좌측 하단 이웃 샘플들이 이용가능하다.

또한, 일 예에서, 제2 서브-파티션을 인트라 예측하기 위해, 제2 서브-파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플들은 디코딩되지 않았고 이용가능하지 않다. 유사하게, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플들은 이용가능하지 않다. 일부 실시예들에서, 제1 서브-파티션의 좌측 하단 이웃 샘플들(2050)은 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플들로서 사용된다.

다른 실시예에서, 현재 CU가 수평으로 분할될 때, 제1 서브-파티션의 인트라 예측에 사용되는 우측 상단 이웃 샘플들이 또한 제2, 제3, 및 제4 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플들로서 사용될 수 있고, 제1 서브-파티션의 인트라 예측에 사용되는 우측 상단 이웃 샘플들이 다음 화상에 열거된다.

도 21은 ISP 모드의 참조 샘플들의 예를 도시한다. 도 21의 예에서, CU(2110)는 제1 서브-파티션, 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션으로 수평으로 분할된다. CU(2110)에 대한 이웃 샘플들은 상단 이웃 샘플들(2120), 우측 상단 이웃 샘플들(2130), 좌측 이웃 샘플들(2140) 및 좌측 하단 이웃 샘플들(2150)을 포함한다.

게다가, 일 예에서, 제2 서브-파티션을 인트라 예측하기 위해, 제2 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플들은 디코딩되지 않았고 이용가능하지 않다. 유사하게, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플들은 이용가능하지 않다. 일부 실시예들에서, 제1 서브-파티션의 우측 상단 이웃 샘플들(2130)은 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플들로서 사용된다.

다른 실시예에서, 현재 CU가 수평으로 분할될 때, 평면 인트라 예측을 위해, 제1 서브-파티션의 우측 상단 샘플은 또한 현재 CU의 제2, 제3, 제4 서브-파티션의 우측 상단 샘플로서 표기된다.

일부 예들에서, 현재 CU의 크기가 Nx4 또는 Nx8일 때, N은 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128과 같은 임의의 양의 정수일 수 있고, 현재 CU는 수평으로 분할되고, 제1 서브-파티션의 우측 상단 샘플은 현재 CU의 제2, 제3, 제4 서브-파티션의 우측 상단 샘플로서 또한 표기된다.

도 22는 평면 모드 예측을 위한 ISP 모드에서의 참조 샘플들의 예를 도시한다. 도 22의 예에서, CU(2210)는 제1 서브-파티션, 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션으로 수평으로 분할된다. CU(2210)에 대한 평면 모드 예측에서 사용된 이웃 샘플들은 상단 이웃 샘플들(2220), 우측 상단 이웃 샘플(2230), 좌측 이웃 샘플들(2240) 및 좌측 하단 이웃 샘플(2250)을 포함한다.

일 예에서, 평면 모드에서 제1 서브-파티션을 인트라 예측하기 위해, 제1 서브-파티션에 대한 상단 이웃 샘플들, 우측 상단 이웃 샘플, 좌측 이웃 샘플들 및 좌측 하단 이웃 샘플이 이용가능하다.

게다가, 일 예에서, 평면 모드에서 제2 서브-파티션을 인트라 예측하기 위해, 제2 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플은 디코딩되지 않았고 이용가능하지 않다. 유사하게, 제3 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플 및 제4 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플은 이용가능하지 않다. 일부 실시예들에서, 제1 서브-파티션의 우측 상단 이웃 샘플(2230)은 각각 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션에 대한 우측 상단 이웃 샘플로서 사용된다.

일부 예들에서, 현재 CU의 크기가 Nx4 또는 Nx8일 때, N은 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128과 같은 임의의 양의 정수일 수 있고, 현재 CU는 수평으로 분할되고, 현재 CU의 제2, 제3, 제4 파티션의 평면 예측에 사용되는 우측 상단 샘플의 위치는 상이한 파티션들에 대해 상이할 수 있다.

다른 실시예에서, 현재 CU가 수직으로 분할될 때, 평면 인트라 예측을 위해, 제1 서브-파티션의 좌측 하단 샘플은 또한 현재 CU의 제2, 제3, 제4 서브-파티션의 좌측 하단 샘플로서 표기된다.

일부 예들에서, 현재 CU의 크기가 4xN 또는 8xN일 때, N은 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128과 같은 임의의 양의 정수일 수 있고, 현재 CU는 수직으로 분할되고, 제1 서브-파티션의 좌측 하단 샘플은 현재 CU의 제2, 제3, 제4 서브-파티션의 좌측 하단 샘플로서 또한 표기된다.

도 23은 평면 인트라 예측을 위한 ISP 모드의 참조 샘플들의 예를 도시한다. 도 23의 예에서, CU(2310)는 제1 서브-파티션, 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션으로 수직으로 분할된다. CU(2310)에 대한 (평면 인트라 예측에서의) 이웃 샘플들은 상단 이웃 샘플들(2320), 우측 상단 이웃 샘플들(2330), 좌측 이웃 샘플들(2340) 및 좌측 하단 이웃 샘플들(2350)을 포함한다.

일 예에서, 평면 모드에서의 제1 서브-파티션을 인트라 예측하기 위해, 제1 서브-파티션에 대한 상단 이웃 샘플들, 우측 상단 이웃 샘플, 좌측 이웃 샘플들 및 좌측 하단 이웃 샘플이 이용가능하다.

게다가, 일 예에서, 평면 모드에서 제2 서브-파티션을 인트라 예측하기 위해, 제2 서브-파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플은 디코딩되지 않았고 이용가능하지 않다. 유사하게, 제3 서브-파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플 및 제4 서브-파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플은 이용가능하지 않다. 일부 실시예들에서, 제1 서브-파티션의 좌측 하단 이웃 샘플(2350)은 각각 제2 서브-파티션, 제3 서브-파티션 및 제4 서브-파티션에 대한 좌측 하단 이웃 샘플로서 사용된다.

일부 예들에서, 현재 CU의 크기가 4xN 또는 8xN일 때, N은 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128과 같은 임의의 양의 정수일 수 있고, 현재 CU는 수직으로 분할되고, 현재 CU의 제2, 제3, 제4 파티션의 평면 예측에 사용되는 좌측 하단 샘플의 위치는 상이한 파티션들에 대해 상이할 수 있다.

본 개시의 다른 양태에 따르면, 서브-블록 파티션들의 수는 현재 블록의 블록 크기, 이웃 블록 인트라 예측 모드를 포함하지만 이에 한정되지 않는 코딩된 정보에 의존할 수 있다. 따라서, 서브-블록 파티션들의 수가 추론될 수 있고 명시적인 시그널링을 필요로 하지 않는다.

일 실시예에서, Nx4 또는 Nx8 CU에 대해, N은 8, 16, 32, 64, 128과 같은 양의 정수이고, 현재 CU는 수직으로만 분할될 수 있고, 현재 CU가 2개의 파티션 또는 4개의 파티션으로 수직으로 분할되는지를 표시하기 위해 하나의 플래그가 시그널링된다.

일 예에서, 블록 크기가 Nx4인 경우, 4개의 Nx1 서브-파티션으로 수평으로 파티셔닝하는 대신에, 블록은 2개의 N/2x4 파티션으로 수직으로 파티셔닝된다. 일 예에서, 블록 크기가 Nx8인 경우, 4개의 Nx2 서브-파티션으로 수평으로 파티셔닝하는 대신에, 블록은 2개의 N/2x8 파티션으로 수직으로 파티셔닝된다.

다른 예에서, 블록 크기가 Nx8인 경우, 4개의 Nx2 서브-파티션으로 수평으로 파티셔닝하는 대신에, 블록은 2개의 N/2x4 파티션으로 수평으로 파티셔닝된다.

다른 실시예에서, 4xN 또는 8xN CU의 경우, N은 8, 16, 32, 64, 128과 같은 양의 정수이고, 현재 CU는 단지 수평으로 분할될 수 있고, 현재 CU가 2개의 파티션 또는 4개의 파티션으로 수평으로 분할되는지를 표시하기 위해 하나의 플래그가 시그널링된다.

일 예에서, 블록 크기가 4xN이면, 4개의 1xN 서브-파티션으로 수직으로 파티셔닝하는 대신에, 블록은 2개의 4xN/2 파티션으로 수평으로 파티셔닝된다. 일 예에서, 블록 크기가 8xN이면, 4개의 2xN 서브-파티션으로 수직으로 파티셔닝되는 대신에, 블록은 2개의 8xN/2 파티션으로 수평으로 파티셔닝된다.

다른 예에서, 블록 크기가 8xN이면, 4개의 2xN 서브-파티션으로 수직으로 파티셔닝되는 대신에, 블록은 2개의 4xN/2 파티션으로 수평으로 파티셔닝된다.

본 개시의 다른 양태에 따르면, ISP 모드가 디스에이블된 인접 참조 라인, ISP 모드가 인에이블된 인접 참조 라인, 및 비-인접 참조 라인들에 대해, 동일한 MPM 리스트 구성 프로세스가 공유되고 동일한 후보들의 순서를 사용한다. 평면 및 DC 모드들은 일부 예들에서 인덱스 0 및 1로 MPM 리스트에 항상 삽입된다.

일 실시예에서, 참조 라인 인덱스가 0으로서 시그널링될 때, MPM 인덱스의 제1 빈에 대해, 2개의 컨텍스트가 사용된다. 이웃 블록들 중 적어도 하나가 다음 조건들: 1) MPM 플래그가 참임, 2) 참조 라인 인덱스가 0임, 3) MPM 인덱스가 Th보다 작음인 경우, 제1 콘텍스트가 사용된다. 그렇지 않으면, 제2 컨텍스트가 사용된다. Th는 1, 2 또는 3과 같은 양의 정수이다.

다른 실시예에서, 참조 라인 인덱스가 0으로서 시그널링될 때, MPM 인덱스의 제1 빈에 대해, 1개의 컨텍스트만이 사용된다.

다른 실시예에서, 참조 라인 인덱스가 0으로서 시그널링될 때, ISP 모드는 오프되며, MPM 인덱스의 제2 빈에 대해, 1개의 컨텍스트만이 사용된다.

다른 실시예에서, 위의 이웃 블록들이 현재 CTU 행을 넘으면, 위의 이웃 블록들은 MPM 인덱스 컨텍스트 도출에 이용불가능한 것으로 마킹될 것이다.

다른 실시예에서, 참조 라인 인덱스가 0으로서 시그널링될 때, MPM 인덱스의 제1 K개의 빈은 MPM 플래그, 및/또는 MPM 인덱스, 및/또는 ISP 플래그, 및/또는 그것의 이웃 블록들의 참조 라인 인덱스에 의존한다. K는 1 또는 2와 같은 양의 정수이다.

일 예에서, 인덱스 0을 갖는 인접 참조 라인이 시그널링될 때, MPM 인덱스의 제1 빈에 대해, 2개의 컨텍스트가 사용된다. 현재 블록의 ISP 플래그가 온일 때, 제1 컨텍스트가 사용된다. 그렇지 않으면, 제2 컨텍스트가 사용된다.

다른 예에서, 인덱스 0을 갖는 인접 참조 라인이 시그널링될 때, MPM 인덱스의 제1 빈에 대해, 2개의 컨텍스트가 사용된다. 현재 블록의 ISP 플래그 및 그 이웃 블록들 중 적어도 하나가 온일 때, 제1 컨텍스트가 사용된다. 그렇지 않으면, 제2 컨텍스트가 사용된다.

도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 프로세스(2400)를 약술하는 흐름도를 도시한다. 프로세스(2400)는, 재구성 중인 블록에 대한 예측 블록을 생성하기 위해, 블록의 재구성에서 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 프로세스(2400)는, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340) 내의 처리 회로, 비디오 인코더(403)의 기능들을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(410)의 기능들을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(510)의 기능들을 수행하는 처리 회로, 비디오 인코더(603)의 기능들을 수행하는 처리 회로 등과 같은 처리 회로에 의해 실행된다. 일부 실시예들에서, 프로세스(2400)는 소프트웨어 명령어들로 구현되고, 따라서 처리 회로가 소프트웨어 명령어들을 실행할 때, 처리 회로는 프로세스(2400)를 수행한다. 프로세스는(S2401)에서 시작되고 (S2410)로 진행한다.

(S2410)에서, 현재 블록의 예측 정보가 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 디코딩된다. 예측 정보는 정사각형 형상의 인트라 예측을 위한 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 제1 인트라 예측 모드를 나타낸다. 일부 예들에서, 예측 정보는 또한 현재 블록의 서브-파티션들의 잔차 정보를 나타낸다. 예를 들어, 예측 정보는 TU들의 잔차 데이터를 포함한다.

(S2420)에서, 제1 인트라 예측 모드는 현재 블록의 제1 서브-파티션의 형상에 기초하여 비-정사각형 형상의 인트라 예측을 위해 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 제2 인트라 예측 모드에 재매핑된다.

(S2430)에서, 서브-파티션들의 샘플들은 제2 인트라 예측 모드 및 서브-파티션들의 잔차 정보에 따라 재구성된다. 그 후, 프로세스는 (S2499)로 진행하고 종료된다.

도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른 프로세스(2500)를 약술하는 흐름도를 도시한다. 프로세스(2500)는, 재구성 중인 블록에 대한 예측 블록을 생성하기 위해, 블록의 재구성에서 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 프로세스(2500)는, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340) 내의 처리 회로, 비디오 인코더(403)의 기능들을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(410)의 기능들을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(510)의 기능들을 수행하는 처리 회로, 비디오 인코더(603)의 기능들을 수행하는 처리 회로 등과 같은 처리 회로에 의해 실행된다. 일부 실시예들에서, 프로세스(2500)는 소프트웨어 명령어들로 구현되고, 따라서 처리 회로가 소프트웨어 명령어들을 실행할 때, 처리 회로는 프로세스(2500)를 수행한다. 프로세스는 (S2501)에서 시작되고 (S2510)으로 진행한다.

(S2510)에서, 현재 블록의 예측 정보가 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 디코딩된다.

(S2520)에서, 현재 블록은 예측 정보에 기초하여 적어도 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션으로 파티셔닝된다. 예를 들어, 현재 블록은 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 파티셔닝될 수 있다.

(S2530)에서, 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션의 샘플들은, 도 20 내지 도 23을 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 이웃 영역 밖에 있는 적어도 현재 블록의 이웃 샘플에 기초하여 재구성된다. 그 후, 프로세스는 (S2599)로 진행하고 종료된다.

위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 26은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(2600)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는, 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해, 직접, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 유사한 메커니즘들이 수행될 수 있는 임의의 적합한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.

명령어들은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 서버들, 스마트폰들, 게이밍 디바이스들, 사물 인터넷 디바이스들 등을 포함하여, 다양한 타입의 컴퓨터들 또는 그것의 컴포넌트들 상에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(2600)에 대한 도 26에 도시된 컴포넌트들은 사실상 예시적인 것이고, 본 개시의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 제안하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(2600)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.

컴퓨터 시스템(2600)은 특정 인간 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 인간 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예컨대: 키스트로크들, 스와이프들, 데이터 글러브 움직임들), 오디오 입력(예컨대: 음성, 손뼉), 시각적 입력(예컨대: 제스처들), 후각적 입력(도시되지 않음)을 통한 하나 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 인간 인터페이스 디바이스들은 또한 오디오(예컨대: 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지들(예컨대: 스캐닝된 이미지들, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지들), 비디오(예컨대 2차원 비디오, 입체적 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접적으로 관련되는 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하기 위해 사용될 수 있다.

입력 인간 인터페이스 디바이스들은: 키보드(2601), 마우스(2602), 트랙패드(2603), 터치 스크린(2610), 데이터-글러브(도시되지 않음), 조이스틱(2605), 마이크로폰(2606), 스캐너(2607), 카메라(2608) 중 하나 이상(각각의 하나만이 도시됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2600)은 특정 인간 인터페이스 출력 디바이스들을 또한 포함할 수 있다. 그러한 인간 인터페이스 출력 디바이스들은, 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광, 및 냄새/맛을 통해 하나 이상의 인간 사용자의 감각들을 자극하고 있을 수 있다. 그러한 인간 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스들(예를 들어, 터치-스크린(2610), 데이터-글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(2605)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 디바이스들로서 역할하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(예컨대: 스피커들(2609), 헤드폰들(도시되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(예컨대 CRT 스크린들, LCD 스크린들, 플라즈마 스크린들, OLED 스크린들을 포함하는 스크린들(2610)- 각각은 터치-스크린 입력 능력이 있거나 없고, 각각은 촉각 피드백 능력이 있거나 없고 - 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3보다 많은 차원의 출력을 출력할 수 있음 -; 가상 현실 안경(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 연기 탱크들(도시되지 않음)), 및 프린터들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2600)은 인간 액세스 가능한 저장 디바이스들 및 그것들과 연관된 매체들, 예컨대 CD/DVD 등의 매체(2621)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(2620)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(2622), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(2623), 테이프 및 플로피 디스크(도시되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글들(도시되지 않음)과 같은 특수화된 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스들 등을 또한 포함할 수 있다.

본 기술분야의 통상의 기술자들은 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체(computer readable media)"가 송신 매체, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 점을 또한 이해할 것이다.

컴퓨터 시스템(2600)은 하나 이상의 통신 네트워크에 대한 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 네트워크들은 예를 들어, 무선, 와이어라인, 광학일 수 있다. 네트워크들은 추가로 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연-허용(delay-tolerant) 등일 수 있다. 네트워크들의 예들은 로컬 영역 네트워크들, 예컨대 이더넷, 무선 LAN들, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크들, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 브로드캐스트 TV를 포함하는 TV 와이어라인 또는 무선 광역 디지털 네트워크들, CANBus를 포함하는 차량 및 산업 등을 포함한다. 특정 네트워크들은 일반적으로 특정 범용 데이터 포트들 또는 주변 버스들(2649)(예컨대, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(2600)의 USB 포트들)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구한다; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(2600)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스는 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이들 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(2600)은 다른 엔티티들과 통신할 수 있다. 그러한 통신은 단방향성 수신 전용(예를 들어, 브로드캐스트 TV), 단방향성 송신 전용(예를 들어, CANbus 대 특정 CANbus 디바이스들), 또는 예를 들어, 로컬 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들과의 양방향성일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같은 네트워크들 및 네트워크 인터페이스들 각각에 대해 특정 프로토콜들 및 프로토콜 스택들이 사용될 수 있다.

전술한 인간 인터페이스 디바이스들, 인간-액세스 가능한 저장 디바이스들, 및 네트워크 인터페이스들은 컴퓨터 시스템(2600)의 코어(2640)에 부착될 수 있다.

코어(2640)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(2641), 그래픽 처리 유닛(GPU)(2642), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(2643)의 형식으로 특수화된 프로그래머블 처리 유닛들, 특정 태스크들에 대한 하드웨어 가속기들(2644) 등을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스들은, ROM(read-only memory)(2645), 랜덤 액세스 메모리(2646), 내부 비사용자 액세스가능 하드 드라이브들(SSD들) 등과 같은 내부 대용량 스토리지(2647)와 함께, 시스템 버스(2648)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(2648)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형식으로 액세스 가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(2648)에 직접, 또는 주변 버스(2649)를 통해 부착될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처들은 PCI, USB 등을 포함한다.

CPU들(2641), GPU들(2642), FPGA들(2643), 및 가속기들(2644)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 해당 컴퓨터 코드는 ROM(2645) 또는 RAM(2646)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터(transitional data)는 또한 RAM(2646)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는 예를 들어, 내부 대용량 스토리지(2647)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(2641), GPU(2642), 대용량 저장소(2647), ROM(2645), RAM(2646) 등과 밀접하게 연관될 수 있는, 캐시 메모리의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다.

컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 그 위에 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 기술분야의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용가능한 종류의 것일 수 있다.

제한이 아니라 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(2600), 및 구체적으로 코어(2640)는 프로세서(들)(CPU들, GPU들, FPGA, 가속기들 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 위에 소개된 바와 같은 사용자-액세스 가능한 대용량 저장소뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 저장소(2647) 또는 ROM(2645)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(2640)의 특정 저장소와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 그러한 디바이스들에 저장되고 코어(2640)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(2640) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(2646)에 저장된 데이터 구조들을 정의하는 것 및 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스들에 따라 그러한 데이터 구조들을 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하기 위해 소프트웨어 대신에 또는 그와 함께 동작할 수 있는, 회로(예를 들어: 가속기(2644))에 하드와이어링되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포함할 수 있고, 그 반대도 가능하다. 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예를 들어 집적 회로(IC)), 또는 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 본 발명은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 포함한다.

부록 A: 두문자어들

JEM: joint exploration model

VVC: versatile video coding

BMS: benchmark set

MV: Motion Vector

HEVC: High Efficiency Video Coding

SEI: Supplementary Enhancement Information

VUI: Video Usability Information

GOPs: Groups of Pictures

TUs: Transform Units,

PUs: Prediction Units

CTUs: Coding Tree Units

CTBs: Coding Tree Blocks

PBs: Prediction Blocks

HRD: Hypothetical Reference Decoder

SNR: Signal Noise Ratio

CPUs: Central Processing Units

GPUs: Graphics Processing Units

CRT: Cathode Ray Tube

LCD: Liquid-Crystal Display

OLED: Organic Light-Emitting Diode

CD: Compact Disc

DVD: Digital Video Disc

ROM: Read-Only Memory

RAM: Random Access Memory

ASIC: Application-Specific Integrated Circuit

PLD: Programmable Logic Device

LAN: Local Area Network

GSM: Global System for Mobile communications

LTE: Long-Term Evolution

CANBus: Controller Area Network Bus

USB: Universal Serial Bus

PCI: Peripheral Component Interconnect

FPGA: Field Programmable Gate Areas

SSD: solid-state drive

IC: Integrated Circuit

CU: Coding Unit

본 개시가 여러 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 균등물들이 존재한다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 비록 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시의 원리들을 구현하고 따라서 그것의 진의 및 범위 내에 있는, 다수의 시스템 및 방법들을 고안할 수 있을 것이라는 점이 인정될 것이다.

Claims

디코더에서의 비디오 디코딩을 위한 방법으로서,
프로세서에 의해, 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 현재 블록의 예측 정보를 디코딩하는 단계;
상기 프로세서에 의해, 상기 디코딩된 예측 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션을 결정하는 단계; 및
상기 프로세서에 의해, 적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 이웃 영역 밖에 있는 상기 현재 블록의 이웃 샘플에 기초하여 상기 현재 블록의 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션을 재구성하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 현재 블록은 적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션으로 수직으로 분할되고, 상기 이웃 샘플은 상기 현재 블록의 좌측 하단 이웃 샘플이고 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 상기 이웃 영역의 밖에 있는 방법.
제1항에 있어서,
상기 현재 블록은 적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션으로 수평으로 분할되고, 상기 이웃 샘플은 상기 현재 블록의 우측 상단 이웃 샘플이고 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 상기 이웃 영역의 밖에 있는 방법.
제1항에 있어서,
상기 예측 정보는 정사각형 형상의 인트라 예측을 위한 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 제1 인트라 예측 모드를 나타내고, 상기 방법은:
상기 프로세서에 의해, 상기 현재 블록의 상기 제1 서브-파티션의 형상에 기초하여 비-정사각형 형상의 인트라 예측을 위해 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 제2 인트라 예측 모드에 상기 제1 인트라 예측 모드를 재매핑하는 단계; 및
상기 프로세서에 의해, 상기 제2 인트라 예측 모드에 따라 적어도 상기 제1 서브-파티션의 샘플을 재구성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 특정 범위 밖에 있을 때, 상기 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 광각 인트라 예측 모드들로 대체되는 상기 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 인트라 예측 모드들의 서브세트의 수는 미리 정의된 수로 고정되는 방법.
제5항에 있어서,
상기 미리 정의된 수는 15 및 16 중 하나인 방법.
제4항에 있어서,
상기 프로세서에 의해, 1/64의 정밀도를 갖는 룩업 테이블에 기초하여 상기 제2 인트라 예측 모드와 연관된 각도 파라미터를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 16 또는 1/16과 동일할 때, 상기 제1 세트로부터 상기 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 13이고;
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 32 또는 1/32과 동일할 때, 상기 제1 세트로부터 상기 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 14이고;
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 64 또는 1/64과 동일할 때, 상기 제1 세트로부터 상기 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 15인 방법.
제1항에 있어서,
상기 프로세서에 의해, 상기 현재 블록의 크기 정보에 기초하여 파티션 배향을 결정하는 단계; 및
상기 프로세서에 의해, 상기 파티션 배향에서 상기 현재 블록을 파티셔닝하기 위한 서브-파티션들의 수를 나타내는 신호를 상기 코딩된 비트스트림으로부터 디코딩하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
비디오 디코딩을 위한 장치로서,
처리 회로를 포함하고, 상기 처리 회로는:
코딩된 비디오 비트스트림으로부터 현재 블록의 예측 정보를 디코딩하고;
상기 디코딩된 예측 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션을 결정하고;
적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 이웃 영역 밖에 있는 상기 현재 블록의 이웃 샘플에 기초하여 상기 현재 블록의 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션을 재구성하도록 구성되는 장치.
제10항에 있어서,
상기 현재 블록은 적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션으로 수직으로 분할되고, 상기 이웃 샘플은 상기 현재 블록의 좌측 하단 이웃 샘플이고 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 상기 이웃 영역의 밖에 있는 장치.
제10항에 있어서,
상기 현재 블록은 적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션으로 수평으로 분할되고, 상기 이웃 샘플은 상기 현재 블록의 우측 상단 이웃 샘플이고 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 상기 이웃 영역의 밖에 있는 장치.
제10항에 있어서,
상기 예측 정보는 정사각형 형상의 인트라 예측을 위한 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 제1 인트라 예측 모드를 나타내고, 상기 처리 회로는:
상기 현재 블록의 상기 제1 서브-파티션의 형상에 기초하여 비-정사각형 형상의 인트라 예측을 위해 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 제2 인트라 예측 모드에 상기 제1 인트라 예측 모드를 재매핑하고;
상기 제2 인트라 예측 모드에 따라 적어도 상기 제1 서브-파티션의 샘플을 재구성하도록 추가로 구성되는 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 특정 범위 밖에 있을 때, 상기 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 광각 인트라 예측 모드들로 대체되는 상기 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 인트라 예측 모드들의 서브세트의 수는 미리 정의된 수로 고정되는 장치.
제14항에 있어서,
상기 미리 정의된 수는 15 및 16 중 하나인 장치.
제13항에 있어서,
상기 처리 회로는:
1/64의 정밀도를 갖는 룩업 테이블에 기초하여 상기 제2 인트라 예측 모드와 연관된 각도 파라미터를 결정하도록 구성되는 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 16 또는 1/16과 동일할 때, 상기 제1 세트로부터 상기 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 13이고;
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 32 또는 1/32과 동일할 때, 상기 제1 세트로부터 상기 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 14이고;
상기 제1 서브-파티션의 종횡비가 64 또는 1/64과 동일할 때, 상기 제1 세트로부터 상기 제2 세트로의 대체된 인트라 예측 모드들의 수는 15인 장치.
제10항에 있어서,
상기 처리 회로는:
상기 현재 블록의 크기 정보에 기초하여 파티션 배향을 결정하고;
상기 현재 블록을 상기 파티션 배향으로 파티셔닝하기 위한 다수의 서브-파티션을 나타내는 신호를 상기 코딩된 비트스트림으로부터 디코딩하도록 구성되는 장치.
명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령어들은 비디오 디코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금:
코딩된 비디오 비트스트림으로부터 현재 블록의 예측 정보를 디코딩하는 것;
상기 디코딩된 예측 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 제1 서브-파티션 및 제2 서브-파티션을 결정하는 것; 및
적어도 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션 중 적어도 하나의 이웃 영역 밖에 있는 상기 현재 블록의 이웃 샘플에 기초하여 상기 현재 블록의 상기 제1 서브-파티션 및 상기 제2 서브-파티션을 재구성하는 것을 수행하게 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
제19항에 있어서,
상기 예측 정보는 정사각형 형상의 인트라 예측을 위한 제1 인트라 예측 모드 세트에서의 제1 인트라 예측 모드를 나타내고, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터로 하여금:
상기 현재 블록의 상기 제1 서브-파티션의 형상에 기초하여 비-정사각형 형상의 인트라 예측을 위해 제2 인트라 예측 모드 세트에서의 제2 인트라 예측 모드에 상기 제1 인트라 예측 모드를 재매핑하는 것; 및
상기 제2 인트라 예측 모드에 따라 적어도 상기 제1 서브-파티션의 샘플을 재구성하는 것을 추가로 수행하게 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.