KR20210113390A - 인트라 예측의 인코더, 디코더 및 대응하는 방법 - Google Patents

인트라 예측의 인코더, 디코더 및 대응하는 방법 Download PDF

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KR20210113390A
KR20210113390A KR1020217026644A KR20217026644A KR20210113390A KR 20210113390 A KR20210113390 A KR 20210113390A KR 1020217026644 A KR1020217026644 A KR 1020217026644A KR 20217026644 A KR20217026644 A KR 20217026644A KR 20210113390 A KR20210113390 A KR 20210113390A
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mip
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뱌오 왕
세미흐 에센리크
아난드 메헤르 코트라
한 가오
장러 천
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후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 개시는 인트라 예측을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법은, 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측됨 -; 및 상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 MIP 모드 값을 획득하는 단계를 포함한다.

Description

인트라 예측의 인코더, 디코더 및 대응하는 방법
본 출원의 실시예는 일반적으로 영상 처리 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인트라 예측에 관한 것이다.
비디오 코딩(비디오 인코딩 및 디코딩)은 예를 들어 방송 디지털 TV, 인터넷 및 모바일 네트워크를 통한 비디오 송신, 비디오 채팅과 같은 실시간 대화형 애플리케이션, 비디오 회의, DVD 및 블루레이(Blu-ray) 디스크, 비디오 콘텐츠 수집 및 편집 시스템, 그리고 보안 애플리케이션의 캠코더와 같은 광범위한 디지털 비디오 애플리케이션에서 사용된다.
비교적 짧은 비디오라도 묘사하는 데 필요한 비디오 데이터의 양은 상당할 수 있으며, 이는 데이터가 한정된 대역폭 용량을 갖는 통신 네트워크를 통해 스트리밍되거나 통신될 때 어려움을 초래할 수 있다. 따라서, 비디오 데이터는 일반적으로 현대의 통신 네트워크를 통해 통신되기 전에 압축된다. 메모리 자원이 한정될 수 있기 때문에 비디오가 저장 기기에 저장될 때 비디오의 크기도 문제가 될 수 있다. 비디오 압축 기기는 대개 송신 또는 저장 전에 비디오 데이터를 코딩하기 위해 근원지(source)에서 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 사용하여, 디지털 비디오 이미지를 표현하는 데 필요한 데이터의 양을 감소시킨다. 그런 다음 압축된 데이터는 비디오 데이터를 디코딩하는 비디오 압축해제 기기에 의해 목적지(destination)에서 수신된다. 한정된 네트워크 자원과 더 높은 비디오 품질에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, 영상 품질을 거의 또는 전혀 희생시키지 않으면서 압축 비율을 향상시키는 향상된 압축 및 압축해제 기술이 바람직하다.
본 출원의 실시예는 독립항에 따른 인코딩 및 디코딩을 위한 장치 및 방법을 제공한다.
상기 목적 및 기타 목적은 독립항의 주제에 의해 달성된다. 추가적인 구현 형태는 종속항, 설명 및 도면으로부터 명백하다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 도 17에 도시된 바와 같이, 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법이 개시되며, 상기 코딩 방법은,
현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계(1701) - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(Matrix-based Intra Prediction, MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 MIP 모드 값을 획득하는 단계(1702)를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 음의 값이다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 -1이다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법이 개시되며, 상기 코딩 방법은,
현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 값을 획득하는 단계를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 비각도 인트라 모드(non-angular intra mode)에 대응한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 0 또는 1이고, 값 0은 평면 모드(Planar mode)를 지시하고, 값 1은 DC 모드를 지시한다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법이 개시되며, 상기 코딩 방법은,
현재 블록에 대한 비트스트림을 획득하는 단계;
상기 비트스트림에 따라 상기 현재 블록에 대한 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 지시 정보의 값을 획득하는 단계; 및
상기 현재 블록에 대해 크로마 모드 도출 프로세스를 수행하는 단계를 포함하고,
상기 현재 블록에 대한 대응하는 루마 모드는 평면 모드로 설정되고,
상기 MIP 지시 정보의 값은 상기 현재 블록이 행렬 기반 인트라 예측을 사용하여 예측됨을 지시한다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 전술한 방법 실시예 및 구현예 중 어느 하나를 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 디코더(30)가 개시된다.
본 발명의 제5 측면에 따르면, 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법이 개시되며, 상기 코딩 방법은,
현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 MIP 모드 값을 인코딩하는 단계를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 음의 값이다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 -1이다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명의 제6 측면에 따르면, 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법이 제공되며, 상기 코딩 방법은, 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 값을 인코딩하는 단계를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 비각도 인트라 모드에 대응한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 0 또는 1이고, 값 0은 평면 모드를 지시하고, 값 1은 DC 모드를 지시한다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명의 제7 측면에 따르면, 상기 방법 실시예 및 구현예 중 어느 하나를 실행하기 위한 처리 회로를 포함하는 인코더가 개시된다.
본 발명의 제8 측면에 따르면, 상기 방법 실시예 및 구현예 중 어느 하나를 실행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 개시된다.
본 발명의 제9 측면에 따르면, 디코더가 개시되며, 상기 디코더는,
하나 이상의 프로세서; 및
상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체 - 상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 방법 실시예 및 구현예 중 어느 하나를 수행하도록 상기 디코더를 구성함 -를 포함한다.
본 발명의 제10 측면에 따르면, 인코더가 개시되며, 상기 인코더는,
하나 이상의 프로세서; 및
상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체 - 상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 방법 실시예 및 구현예 중 어느 하나를 수행하도록 상기 인코더를 구성함 -를 포함한다.
본 발명의 제11 측면에 따르면, 복수의 신택스 요소를 포함함으로써 비디오 신호에 대해 인코딩된 비트스트림이 개시되며, 상기 복수의 신택스 요소는 선행하는 실시예 및 구현예 중 어느 하나에 따라 조건부로 시그널링된다.
본 발명의 제12 측면에 따르면, 이미지 디코딩 기기에 의해 디코딩되는 인코딩된 비트스트림을 포함하는 비일시적인 기록 매체로서, 상기 비트스트림은 비디오 신호 또는 이미지 신호의 프레임을 복수의 블록으로 나눔으로써 생성되고, 복수의 신택스 요소를 포함하며, 상기 복수의 신택스 요소는 선행하는 실시예 및 구현예 중 어느 하나에 따라 코딩된다.
본 발명의 제13 측면에 따르면, 도 18에 도시된 바와 같이, 장치가 개시되며, 상기 장치는,
현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하도록 구성된 설정 모듈(1810) - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 MIP 모드 값을 획득하도록 구성된 획득 모듈을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 음의 값이다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 -1이다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명의 제14 측면에 따르면, 장치가 개시되며, 상기 장치는,
현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하도록 구성된 설정 모듈 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 값을 획득하도록 구성된 획득 모듈을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 비각도 인트라 모드에 대응한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 0 또는 1이고, 값 0은 평면 모드를 지시하고, 값 1은 DC 모드를 지시한다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명의 제15 측면에 따르면, 장치가 개시되며, 상기 장치는,
현재 블록에 대한 비트스트림을 획득하고; 상기 비트스트림에 따라 상기 현재 블록에 대한 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 지시 정보의 값을 획득하도록 구성된 획득 모듈; 및
상기 현재 블록에 대해 크로마 모드 도출 프로세스를 수행하도록 구성된 처리 모듈을 포함하고, 상기 현재 블록에 대한 대응하는 루마 모드는 평면 모드로 설정되고, 상기 MIP 지시 정보의 값은 상기 현재 블록이 행렬 기반 인트라 예측을 사용하여 예측됨을 지시한다.
본 발명의 제16 측면에 따르면, 장치가 개시되며, 상기 장치는,
현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하도록 구성된 설정 모듈 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 MIP 모드 값을 인코딩하도록 구성된 인코딩 모듈을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 음의 값이다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 -1이다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명의 제17 측면에 따르면, 장치가 개시되며, 상기 장치는,
현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하도록 구성된 설정 모듈 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 값을 인코딩하도록 구성된 인코딩 모듈을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 비각도 인트라 모드에 대응한다.
일 구현예에서, 상기 디폴트 값은 0 또는 1이고, 값 0은 평면 모드를 지시하고, 값 1은 DC 모드를 지시한다.
일 구현예에서, 상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
일 구현예에서, 상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시된다.
본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 장치에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 추가적인 특징 및 구현 형태는 본 발명에 따른 장치의 특징 및 구현 형태에 대응한다.
하나 이상의 실시예의 세부사항은 첨부 도면 및 아래의 설명에 기재되어 있다. 다른 특징, 목적 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위로부터 명백할 것이다.
본 발명의 이하의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1a는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 일례를 도시한 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 다른 예를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 인코더의 일례를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 디코더의 예시적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 5는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 4x4 블록에 대한 MIP 모드 행렬 곱셈의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 7은 8x8 블록에 대한 MIP 모드 행렬 곱셈의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 8은 8x4 블록에 대한 MIP 모드 행렬 곱셈의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 9는 16x16 블록에 대한 MIP 모드 행렬 곱셈의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 10은 예시적인 2차 변환 프로세스를 예시하는 블록도이다.
도 11은 인코딩 및 디코딩 장치의 예시적인 2차 변환 코어 곱셈 프로세스를 나타내는 블록도이다.
도 12는 16x64에서 16x48로의 예시적인 2차 변환 코어 차원 감소를 예시하는 블록도이다.
도 13은 이웃 블록들의 위치에 기초한 예시적인 MIP MPM 재구축을 나타낸 블록도이다.
도 14는 이웃 블록들의 위치에 기초한 다른 예시적인 MIP MPM 재구축을 나타낸 블록도이다.
도 15는 콘텐츠 배급 서비스(content delivery service)를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템(3100)의 예시적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 16은 단말 기기의 일례의 구성을 도시한 블록도이다.
도 17은 블록의 MIP 모드 값을 획득하는 것을 참조하는 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 18은 블록의 MIP 모드 값을 획득하는 데 사용되는 장치를 참조하는 실시예를 도시한 블록도이다.
이하에서 동일한 참조 부호는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한, 동일하거나 최소한 기능적으로 동등한 특징부를 나타낸다.
이하의 설명에서는, 본 개시의 일부를 형성하고 본 발명의 실시예의 특정 측면 또는 본 발명의 실시예가 사용될 수 있는 특정 측면을 예시로서 보여주는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 실시예는 다른 측면들에서 사용될 수 있고 도면에 도시되지 않은 구조적 또는 논리적 변경을 포함할 수 있음이 이해된다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 한정적인 의미로 받아들여져서는 안 되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해진다.
예를 들어, 설명된 방법과 관련된 개시내용은 그 방법을 수행하도록 구성된 대응하는 장치 또는 시스템에 대해서도 마찬가지일 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지임을 이해해야 한다. 예를 들어, 하나 또는 복수의 특정 방법 단계가 설명된 경우, 설명된 하나 또는 복수의 방법 단계(예: 하나의 유닛이 하나 또는 복수의 단계를 수행하거나, 복수의 유닛 각각이 복수의 단계 중 하나 이상을 수행함)를 수행하기 위해, 그러한 하나 이상의 유닛이 도면에 명시적으로 설명되거나 나타나 있지 않더라도, 대응하는 기기는 하나 또는 복수의 유닛, 예컨대 기능 유닛을 포함할 수 있다. 한편, 예를 들어, 특정 장치가 하나 또는 복수의 유닛, 예컨대, 기능 유닛에 기초하여 설명되는 경우, 그러한 하나 또는 복수의 단계가 도면에 명시적으로 설명되거나 나타나있지 않더라도, 대응하는 방법은 하나 또는 복수의 유닛의 기능을 수행하기 위한 하나의 단계(예: 하나 또는 복수의 유닛의 기능을 수행하는 하나의 단계, 또는 각각이 복수의 유닛 중 하나 이상의 기능을 수행하는 복수의 단계)를 포함할 수 있다. 또한, 여기에 설명된 다양한 예시적인 실시예 및/또는 측면의 특징은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 서로 결합될 수 있음이 이해된다.
비디오 코딩은 일반적으로 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 일련의 영상(picture)을 처리하는 것을 말한다. "영상"이라는 용어 대신 "프레임(frame)" 또는 "이미지(image)"라는 용어가 비디오 코딩 분야의 동의어로 사용될 수 있다. 비디오 코딩(또는 일반적으로 코딩)은 비디오 인코딩과 비디오 디코딩의 두 부분을 포함한다. 비디오 인코딩은 근원지 측에서 수행되며, 일반적으로 (더 효율적인 저장 및/또는 송신을 위해) 비디오 영상을 나타내는 데 필요한 데이터의 양을 줄이기 위해 원본 비디오 영상을 처리(예: 압축에 의해)하는 것을 포함한다. 비디오 디코딩은 목적지 측에서 수행되고 일반적으로 비디오 영상을 재구축하기 위해 인코더와 비교되는 역처리를 포함한다. 비디오 영상(또는 일반적으로 영상)의 "코딩"을 언급하는 실시예는 비디오 영상 또는 각각의 비디오 시퀀스의 "인코딩" 또는 "디코딩"에 관한 것으로 이해되어야 한다. 인코딩 부분과 디코딩 부분의 조합을 CODEC(Coding and Decoding)이라고도 한다.
무손실 비디오 코딩의 경우, 원본 비디오 영상이 재구축될 수 있다. 즉, 재구축된 비디오 영상은 원본 비디오 영상과 동일한 품질을 갖는다(저장 또는 송신 중 송신 손실 또는 기타 데이터 손실이 없다고 가정). 손실 비디오 코딩의 경우, 추가적인 압축이, 예컨대, 양자화에 의해, 디코더에서 완전히 재구축될 수 없는 비디오 영상을 나타내는 데이터의 양을 줄이기 위해 수행된다. 즉, 재구축된 비디오 영상의 품질이 원본 비디오 영상의 품질에 비해 더 낮거나 나쁘다.
여러 비디오 코딩 표준이 "손실 하이브리드 비디오 코덱" 그룹에 속한다(즉, 샘플 영역에서의 공간 및 시간 예측과 변환 영역에서 양자화를 적용하기 위한 2D 변환 코딩을 결합함). 비디오 시퀀스의 영상 각각은 일반적으로 비중첩 블록 세트로 분할되고 코딩은 일반적으로 블록 레벨에서 수행된다. 다시 말해, 인코더에서 비디오는 일반적으로 블록(비디오 블록) 레벨에서 처리, 즉 인코딩되며, 예컨대, 공간(영상 내) 예측 및/또는 시간(영상 간) 예측을 사용하여 예측 블록을 생성하고, 현재 블록(현재 처리/처리될 블록)에서 예측 블록을 빼서 잔차 블록을 획득하고, 잔차 블록을 변환하고 전송될 데이터의 양을 줄이기 위해 변환 영역에서 잔차 블록을 양자화(압축)한다. 반면, 디코더에서는 인코더와 비교하여 역처리가 인코딩되거나 압축된 블록에 적용되어, 표현을 위해 현재 블록을 재구축한다. 또한, 인코더는 디코더 처리 루프를 복제하여 둘 다 동일한 예측(예: 인트라 예측 및 인터 예측) 및/또는 후속 블록을 처리, 즉 코딩하기 위한 재구축을 생성한다.
이하에서는 비디오 코딩 시스템(10), 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)의 실시예를 도 1a 내지 도 3에 기초하여 설명한다.
도 1a는 예시적인 코딩 시스템(10), 예컨대 본 출원의 기술을 이용할 수 있는 비디오 코딩 시스템(10)(또는 줄여서 코딩 시스템(10))을 나타낸 개략 블록도이다. 비디오 코딩 시스템(10)의 비디오 인코더(20)(또는 간단히 인코더(20)) 및 비디오 디코더(30)(또는 간단히 디코더(30))는 본 출원에서 설명된 다양한 예에 따른 기술을 수행하도록 구성될 수 있는 기기의 예를 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 코딩 시스템(10)은 인코딩된 영상 데이터(21)를, 예컨대, 인코딩된 영상 데이터(13)를 디코딩하는 목적지 기기(14)에 제공하도록 구성된 근원지 기기(12)를 포함한다. 근원지 기기(12)는 인코더(20)를 포함하고, 추가로, 즉, 선택적으로, 영상 소스(16), 전처리기(pre-processor)(또는 전처리 유닛)(18), 예컨대, 영상 전처리기(18), 및 통신 인터페이스 또는 통신 유닛(22)을 포함한다.
영상 소스(16)는 임의의 종류의 영상 캡처 기기, 예를 들어 현실 세계의 영상을 캡처하기 위한 카메라, 및/또는 임의의 종류의 영상 생성 기기, 예를 들어 컴퓨터 애니메이션화 영상을 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽 프로세서, 또는 현실 세계 영상, 컴퓨터 생성된 영상(예: 스크린 콘텐츠, 가상 현실(virtual reality, VR) 영상) 및/또는 이들의 조합(예: 증강 현실(augmented reality, AR) 영상)을 획득 및/또는 제공하기 위한 임의의 종류의 기타 기기를 포함할 수 있거나 그러한 기기일 수 있다. 영상 소스는 전술한 영상 중 어느 것을 저장하는 임의의 종류의 메모리 또는 저장소일 수 있다.
전처리기(18)와 전처리 유닛(18)에 의해 수행되는 처리와 구별하여, 영상 또는 영상 데이터(17)는 또한 가공되지 않은 원(raw) 영상 또는 원 영상 데이터(17)로 지칭될 수 있다.
전처리기(18)는 (원) 영상 데이터(17)를 수신하고 영상 데이터(17)에 대해 전처리를 수행하여 전처리된 영상(19) 또는 전처리된 영상 데이터(19)를 획득하도록 구성된다.
전처리기(18)에 의해 수행되는 전처리는 예컨대, 트리밍(trimming), 색상 포맷 변환(예: RGB에서 YCbCr로), 색상 보정, 또는 노이즈 제거(de-noising)를 포함할 수 있다. 전처리 유닛(18)은 선택적인 구성요소일 수 있음을 이해할 수 있다.
비디오 인코더(20)는 전처리된 영상 데이터(19)를 수신하고 인코딩된 영상 데이터(21)를 제공하도록 구성된다(더 자세한 사항은 예컨대, 도 2에 기초하여 아래에서 설명될 것이다).
근원지 기기(12)의 통신 인터페이스(22)는 인코딩된 영상 데이터(21)를 수신하고 인코딩된 영상 데이터(21)(또는 그의 임의의 추가 처리된 버전)를 저장 또는 직접 재구축을 위해, 통신 채널(13)을 통해 다른 기기, 예컨대 목적지 기기(14) 또는 임의의 다른 기기에 송신하도록 구성될 수 있다.
목적지 기기(14)는 디코더(30)(예: 비디오 디코더(30))를 포함하고, 추가로, 즉 선택적으로, 통신 인터페이스 또는 통신 유닛(28), 후처리기(post-processor)(32)(또는 후처리 유닛(32)) 및 디스플레이 기기(34)를 포함할 수 있다.
목적지 기기(14)의 통신 인터페이스(28)는 인코딩된 영상 데이터(21)(또는 그것의 임의의 추가 처리된 버전)를 예컨대, 근원지 기기(12) 또는 임의의 다른 소스(예: 예컨대 인코딩된 영상 데이터 저장 기기와 같은 저장 기기)로부터 직접 수신하고, 인코딩된 영상 데이터(21)를 디코더(30)에 제공하도록 구성된다.
통신 인터페이스(22) 및 통신 인터페이스(28)는 인코딩된 영상 데이터(21) 또는 인코딩된 데이터(13)를 근원지 기기(12)와 목적지 기기(14) 사이의 직접 통신 링크, 예컨대, 직접 유선 또는 무선 연결을 통해, 또는 임의의 종류의 네트워크, 예컨대, 유선 또는 무선 네트워크 또는 이들의 조합, 임의의 종류의 사설 및 공용 네트워크, 또는 이들의 조합을 통해, 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)는, 예컨대, 인코딩된 영상 데이터(21)를 적절한 포맷, 예컨대, 패킷으로 패키징하고, 및/또는 통신 링크 또는 통신 네트워크를 통한 송신을 위한 임의의 종류의 송신 인코딩 또는 처리를 사용하여 인코딩된 영상 데이터를 처리하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)의 대응물을 형성하는 통신 인터페이스(28)는, 예컨대, 송신된 데이터를 수신하고 임의의 종류의 대응하는 송신 디코딩 또는 처리 및/또는 디패키징을 사용하여 송신 데이터를 처리하여 인코딩된 영상 데이터(21)를 획득하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)와 통신 인터페이스(28) 둘 모두는 도 1a의 통신 채널(13)에 대한 화살표로 지시된 바와 같이 근원지 기기(12)에서 목적지 기기(14)로의 단방향 통신 인터페이스, 또는 양방향 통신 인터페이스로서 구성될 수 있으며, 예컨대 연결을 설정하기 위해, 수신 확인응답 및 통신 링크 및/또는 데이터 송신(예: 인코딩된 영상 데이터 송신)과 관련된 기타 정보를 교환하기 위해, 예컨대 메시지를 전송하고 수신하도록 구성될 수 있다.
디코더(30)는 인코딩된 영상 데이터(21)를 수신하고 디코딩된 영상 데이터(31) 또는 디코딩된 영상(31)을 제공하도록 구성된다(자세한 사항은 예컨대, 도 3 또는 도 5에 기초하여 아래에서 설명될 것이다).
목적지 기기(14)의 후처리기(32)는 디코딩된 영상 데이터(31)(재구축된 영상 데이터라고도 함), 예컨대, 디코딩된 영상(31)을 후처리하여 후처리된 영상 데이터(33), 예컨대 후처리된 영상(33)을 회득하도록 구성된다.
후처리 유닛(32)에 의해 수행된 후처리로는, 예컨대, 색상 포맷 변환(예: YCbCr에서 RGB로), 색상 보정, 트리밍 또는 재샘플링 또는 기타 처리, 예컨대 디스플레이 기기(34)에 의한 표시를 위해 디코딩된 영상 데이터(31)를 준비하는 것을 포함할 수 있다.
목적지 기기(14)의 디스플레이 기기(34)는, 예컨대, 사용자 또는 뷰어에게 영상을 표시하기 위한 후처리된 영상 데이터(33)를 수신하도록 구성된다. 디스플레이 기기(34)는 재구축된 영상을 표현하기 위한 임의의 종류의 디스플레이, 예컨대 통합된 또는 외부의 디스플레이 또는 모니터일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 디스플레이로는, 예컨대, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 프로젝터, 마이크로 LED 디스플레이, LCoS(liquid crystal on silicon), 디지털 광 프로세서(digital light processor, DLP) 또는 임의 종류의 디스플레이일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
도 1a는 근원지 기기(12)와 목적지 기기(14)를 별개의 기기로서 도시하지만, 기기들의 실시예는 또한 근원지 기기(12) 또는 대응하는 기능, 및 목적지 기기(14) 또는 대응하는 기능 둘 다 또는 두 기능 모두를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 근원지 기기(12) 또는 대응하는 기능, 및 목적지 기기(14) 또는 대응하는 기능은 동일한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하여 또는 별개의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다.
설명에 기초하여 당업자에게 명백한 바와 같이, 도 1a에 도시된 바와 같이 근원지 기기(12) 및/또는 목적지 기기(14) 내의 상이한 유닛들 또는 기능들의 존재 및 (정확한) 분할은 실제 기기 및 애플리케이션에 따라 달라질 수 있다.
인코더(20)(예: 비디오 인코더(20)) 또는 디코더(30)(예: 비디오 디코더(30)) 또는 인코더(20)와 디코더(30) 모두는 하나 이상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), 주문형 반도체(application-specific integrated circuit, ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array, FPGA), 개별 로직(discrete logic), 하드웨어, 비디오 코딩 전용 기기(video coding dedicated) 또는 이들의 조합과 같은, 도 1b에 도시된 바와 같은 처리 회로를 통해 구현될 수 있다.
인코더(20)는 도 2의 인코더(20) 및/또는 여기에 설명된 임의의 다른 인코더 시스템 또는 서브시스템과 관련하여 논의된 바와 같은, 다양한 모듈을 구현하기 위해 처리 회로(46)를 통해 구현될 수 있다. 디코더(30)는 도 3의 디코더(30) 및/또는 여기에 설명된 임의의 다른 디코더 시스템 또는 서브시스템과 관련하여 논의된 바와 같은, 다양한 모듈을 구현하기 위해 처리 회로(46)를 통해 구현될 수 있다. 처리 회로는 나중에 논의되는 바와 같이 다양한 작업(operation)을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기술이 소프트웨어로 부분적으로 구현되는 경우, 기기는 소프트웨어에 대한 명령어를 적절한, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체에 저장할 수 있고, 본 개시의 기술을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서를 사용하여 하드웨어에서 명령어를 실행할 수 있다. 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30) 중 어느 하나는, 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이 단일 기기 내의 결합된 인코더/디코더(CODEC)의 일부로서 통합될 수 있다.
근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14)는
예컨대, 노트북 또는 랩톱 컴퓨터, 이동전화, 스마트폰, 태블릿 또는 태블릿 컴퓨터, 카메라, 데스크톱 컴퓨터, 셋톱 박스, 텔레비전, 디스플레이 기기, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게이밍 콘솔, 비디오 스트리밍 기기(예: 콘텐츠 서비스 서버 또는 콘텐츠 전송 서버), 방송 수신 기기, 방송 송신 기기 등과 같은 임의의 종류의 핸드헬드형(handheld) 또는 고정형(stationary) 기기를 포함한, 임의의 광범위한 기기를 포함할 수 있으며, 운영 체제를 사용하지 않거나 임의의 종류의 운영 체제를 사용할 수 있다. 경우에 따라서는, 근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14)는 무선 통신을 위해 장착될 수 있다. 따라서, 근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14)는 무선 통신 기기일 수 있다.
경우에 따라서는, 도 1a에 나타낸 비디오 코딩 시스템(10)은 단지 예일 뿐이고 본 출원의 기술은 인코딩 기기와 디코딩 기기 사이의 임의의 데이터 통신을 반드시 포함하지는 않는 비디오 코딩 설정(예: 비디오 인코딩 또는 비디오 디코딩)에 적용될 수 있다. 다른 예에서, 데이터는 로컬 메모리로부터 검색되거나, 네트워크를 통해 스트리밍되는 등이다. 비디오 인코딩 기기는 데이터를 인코딩하여 메모리에 저장할 수 있고/있거나 비디오 디코딩 기기는 메모리로부터 데이터를 검색 및 디코딩할 수 있다. 일부 예에서, 인코딩 및 디코딩은 서로 통신하지 않지만 단순히 데이터를 인코딩하여 메모리에 저장하고/하거나 메모리에서 데이터를 검색 및 디코딩하는 기기에 의해 수행된다.
설명의 편의를 위해, 여기서는 본 발명의 실시예를, 예를 들어, ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group)의 JCT-VC(Joint Collaboration Team on Video Coding) 및 ISO/IEC MPEG(Motion Picture Experts Group)에 의해 개발된 차세대 비디오 코딩 표준인 VVC(Versatile Video coding)의 참조 소프트웨어 또는 HEVC(High-Efficiency Video Coding)을 참조하여 설명한다.
인코더 및 인코딩 방법
도 2는 본 출원의 기술을 구현하도록 구성된 예시적인 비디오 인코더(20)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 2의 예에서, 비디오 인코더(20)는 입력(201)(또는 입력 인터페이스(201)), 잔차 계산 유닛(204), 변환 처리 유닛(206), 양자화 유닛(208), 역양자화 유닛(210), 및 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 루프 필터 유닛(loop filter unit)(220), 디코딩된 영상 버퍼(decoded picture buffer, DPB)(230), 모드 선택 유닛(260), 엔트로피 인코딩 유닛(270) 및 출력(272)(또는 출력 인터페이스(272))를 포함한다. 모드 선택 유닛(260)은 인터 예측 유닛(244), 인트라 예측 유닛(254) 및 분할 유닛(262)을 포함할 수 있다. 인터 예측 유닛(244)은 움직임 추정 유닛 및 움직임 보상 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 비디오 인코더(20)는 또한 하하이브리드 비디오 인코더 또는 이브리드 비디오 코덱에 따른 비디오 인코더로 지칭될 수 있다.
잔차 계산 유닛(204), 변환 처리 유닛(206), 양자화 유닛(208), 모드 선택 유닛(260)는 인코더(20)의 순방향 신호 경로를 형성하는 것으로 지칭될 수 있는 반면, 역양자화 유닛(210), 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 버퍼(216), 루프 필터(220), 디코딩된 영상 버퍼(DPB)(230), 인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)은 비디오 인코더의 역방향 신호 경로를 형성하는 것으로 지칭될 수 있으며, 비디오 인코더(20)의 역방향 신호 경로는 디코더의 신호 경로에 대응한다(도 3의 비디오 디코더(30) 참조). 역양자화 유닛(210), 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 루프 필터(220), 디코딩된 영상 버퍼(DPB)(230), 인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)은 또한 비디오 인코더(20)의 "내장 디코더"를 형성하는 것으로 지칭될 수 있다.
영상 및 영상 분할(영상 및 블록)
인코더(20)는 예컨대 입력(201)을 통해 영상(17)(또는 영상 데이터(17)), 예컨대 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 일련의 영상 중의 영상을 수신하도록 구성될 수 있다. 수신된 영상 또는 영상 데이터는 또한 전처리된 영상(19)(또는 전처리된 영상 데이터(19))일 수 있다. 단순하도록, 이하의 설명은 영상(17)을 참조한다. 영상(17)은 또한 현재 영상(current picture) 또는 코딩될 영상(picture to be coded)으로 지칭될 수 있다(특히, 비디오 코딩에서 현재 영상을 다른 영상, 예컨대, 동일한 비디오 시퀀스, 즉, 현재 영상도 포함하는 비디오 시퀀스의 이전에 인코딩 및/또는 디코딩된 영상과 구별하기 위해).
(디지털) 영상은 강도 값이 있는 샘플의 2차원 배열 또는 행렬이거나 이것으로 간주될 수 있다. 배열에서의 샘플은 픽셀(pixel)(영상 요소의 축약형) 또는 펠(pel)이라고도 할 수 있다. 배열 또는 영상의 수평 및 수직 방향(또는 축)의 샘플 수는 영상의 크기 및/또는 해상도를 정의한다. 색 표현을 위해, 일반적으로 세 가지 색상 구성 요소가 사용된다. 즉, 영상은 세 개의 샘플 배열로 표현되거나 이를 포함할 수 있다. RBG 포맷 또는 색 공간에서, 영상은 대응하는 적색, 녹색 및 청색 샘플 배열을 포함한다. 그러나 비디오 코딩에서, 각각의 픽셀은 일반적으로 루미넌스(휘도) 및 크로미넌스(색차) 형식 또는 색 공간, 예컨대 YCbCr로 표현되며, Y로 지시되는 루미넌스 성분(때로는 L이 대신 사용됨)과 Cb 및 Cr로 지시되는 두 개의 크로미넌스 성분을 포함한다. 루미넌스(또는 간단히 루마) 성분 Y는 밝기 또는 그레이 레벨 강도(예: 회색조 영상에서처럼)를 나타내는 반면, 두 개의 크로미넌스(또는 간단히 크로마) 성분 Cb 및 Cr은 색도(chromaticity) 또는 색상 정보 성분을 나타낸다. 따라서, YCbCr 포맷의 영상은 루미넌스 샘플 값(Y)의 루미넌스 샘플 배열과 크로미넌스 값(Cb 및 Cr)의 두 개의 크로미넌스 샘플 배열을 포함한다. RGB 포맷의 영상은 YCbCr 형식으로 변환될 수 있으며(converted or transformed) 그 반대의 경우도 가능하며, 이 프로세스를 색상 변환(color transformation or conversion)이라고 한다. 영상이 모노크롬이면, 영상은 루미넌스 샘플 배열만 포함할 수 있다. 따라서, 영상은, 예를 들어, 모노크롬 포맷의 루마 샘플의 배열 또는 4:2:0, 4:2:2 및 4:4:4 색 포맷의 루마 샘플 및 두 개의 대응하는 크로마 샘플 배열일 수 있다.
비디오 인코더(20)의 실시예는 영상(17)을 복수의 (일반적으로 겹치지 않는) 영상 블록(203)으로 분할하도록 구성된 영상 분할 유닛(도 2에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이들 블록은 루트 블록(root block), 매크로 블록9macro block)(H.264/AVC) 또는 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB) 또는 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)(H.265/HEVC 및 VVC)이라고도 한다. 영상 분할 유닛은 비디오 시퀀스의 모든 영상에 대해 동일한 블록 크기 및 블록 크기를 정의하는 대응 그리드를 사용하거나, 영상 또는 영상의 서브세트 또는 그룹 사이의 블록 크기를 변경하고, 각각의 영상을 대응하는 블록으로 분할하도록 구성될 수 있다.
추가 실시예에서, 비디오 인코더는 영상(17)의 블록(203)을, 예컨대 영상(17)을 형성하는 하나, 수 개 또는 모든 블록을 직접 수신하도록 구성될 수 있다. 영상 블록(203)은 또한 현재 영상 블록 또는 코딩될 영상 블록으로 지칭될 수 있다.
영상(17)과 마찬가지로, 영상 블록(203)은 다시 영상(17)보다 차원이 작을지라도 강도 값(샘플 값)을 갖는 샘플의 2차원 배열 또는 행렬이거나 이로 간주될 수 있다. 다시 말해, 블록(203)은, 예컨대, 하나의 샘플 배열(예: 모노크롬 영상(17)의 경우 루마 배열, 또는 컬러 영상의 경우 루마 또는 크로마 배열) 또는 세 개의 샘플 배열(예: 컬러 영상(17)의 루마 및 두 개의 크로마 배열) 또는 적용된 색상 형식에 따라 임의의 다른 수 및/또는 종류의 배열을 포함한다. 블록(203)의 수평 및 수직 방향(또는 축)의 샘플 수는 블록(203)의 크기를 정의한다. 따라서, 블록은, 예를 들어, 샘플의 MxN(M개의 열xN개의 행) 배열 또는 변환 계수의 MxN 배열일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 비디오 인코더(20)의 실시예는 영상(17)을 블록 단위로 인코딩하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 인코딩 및 예측은 블록(203)마다 수행된다.
도 2에 도시된 바와 같은 비디오 인코더(20)의 실시예는 추가로, 슬라이스(비디오 슬라이스라고도 함)를 사용하여 영상을 분할 및/또는 인코딩하도록 구성될 수 있으며, 여기서 영상은 하나 이상의 슬라이스(일반적으로 중첩되지 않음)로 분할되거나 인코딩될 수 있고, 각각의 슬라이스는 하나 이상의 블록(예: CTU)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 비디오 인코더(20)의 실시예는 추가로, 타일 그룹(비디오 타일 그룹이라고도 함) 및/또는 타일(비디오 타일이라고도 함)을 사용하여 영상을 분할 및/또는 인코딩하도록 구성될 수 있으며, 여기서 영상은 하나 이상의 타일 그룹(일반적으로 중첩되지 않음)으로 분할되거나 인코딩될 수 있으며, 각각의 타일 그룹은, 예컨대, 하나 이상의 블록(예: CTU) 또는 하나 이상의 타일을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 타일은, 예컨대, 직사각형 모양일 수 있고 하나 이상의 블록(예: CTU)을, 예컨대, 전체 또는 부분 블록을 포함할 수 있다..
잔차 계산
잔차 계산 유닛(204)은 영상 블록(203) 및 예측 블록(265)(예측 블록(265)에 대한 추가 세부사항은 나중에 제공됨)에 기초하여 잔차 블록(205)(잔차(205)라고도 함)을 계산하도록 구성될 수 있다. 영상 블록(203)의 샘플 값에서 예측 블록(265)의 샘플 값을 감산함으로써 샘플 영역에서 잔차 블록(205)을 획득한다.
변환
변환 처리 유닛(206)은, 예컨대, 잔차 블록(205)의 샘플 값에 대해 이산 코사인 변환(discrete cosine transform, DCT) 또는 이산 사인 변환(discrete sine transform, DST) 변환을 적용하여 변환 영역에서 변환 계수(207)를 획득하도록 구성될 수 있다. 변환 계수(207)는 또한 변환 잔차 계수라고도 할 수 있고 변환 영역에서 잔차 블록(205)을 나타낼 수 있다.
변환 처리 유닛(206)은 H.265/HEVC에 대해 지정된 변환과 같은, DCT/DST의 정수 근사치를 적용하도록 구성될 수 있다. 직교 DCT 변환과 비교하면, 이러한 정수 근사치는 일반적으로 특정 인자에 의해 스케일링된다. 순방향 및 역변환에 의해 처리되는 잔차 블록의 규준(norm)을 유지하기 위해, 추가 스케일링 인자가 변환 프로세스의 일부로 적용된다. 스케일링 인자는 일반적으로 시프트 연산에 대한 2의 거듭제곱인 스케일링 인자, 변환 계수의 비트 깊이, 정확도와 구현 비용 간의 트레이드오프 등과 같은 특정 제약조건에 기초하여 선택된다. 구체적인 스케일링 인자는, 예를 들어 역함수에 대해, 예컨대, 역변환 처리 유닛(212)에 의해 (및 대응하는 역변환, 예컨대, 비디오 디코더(30)의 역변환 처리 유닛(312)에 의해) 지정되고 순방향 변환에 대한 대응하는 스케일링 인자는, 예컨대, 변환 처리 유닛(206)에 의해, 인코더(20)에서 그에 따라 지정될 수 있다.
비디오 인코더(20)(각각 변환 처리 유닛(206))의 실시예는, 예컨대, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위해 변환 파라미터들을 수신하고 사용할 수 있도록, 변환 파라미터, 예컨대, 변환 또는 변환들의 유형을, 예컨대, 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 직접 또는 인코딩되거나 압축된 것을 출력하도록 구성될 수 있다.
양자화
양자화 유닛(208)은 예컨대, 스칼라 양자화 또는 벡터 양자화를 적용함으로써, 변환 계수(207)를 변환하여 양자화된 계수(209)를 획득하도록 구성될 수 있다. 양자화된 계수(209)는 또한 양자화된 변환 계수(209) 또는 양자화된 잔차 계수(209)라고도 할 수 있다.
양자화 프로세스는 변환 계수(207)의 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, n 비트 변환 계수는 양자화 동안 m 비트 변환 계수로 내림(rounded down)될 수 있으며, 여기서 n은 m보다 크다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터(Quantization Parameter, QP)를 조정함으로써 수정될 수 있다. 스칼라 양자화의 경우를 예를 들면, 더 미세하거나 거친 양자화를 달성하기 위해 다른 스케일링이 적용될 수 있다. 더 작은 양자화 단계 크기는 더 미세한 양자화에 대응하는 반면, 더 큰 양자화 단계 크기는 더 거친 양자화에 대응한다. 적용 가능한 양자화 단계 크기는 양자화 파라미터(quantization parameter, QP)로 지시될 수 있다. 양자화 파라미터는 예를 들어 적용 가능한 양자화 단계 크기의 미리 정의된 세트에 대한 색인일 수 있다. 예를 들어, 작은 양자화 파라미터는 미세 양자화(작은 양자화 단계 크기)에 대응할 수 있고, 큰 양자화 파라미터는 거친 양자화(큰 양자화 단계 크기)에 대응할 수 있거나 그 반대의 경우도 성립된다. 양자화는 양자화 단계 크기에 의한 분할 및 예컨대, 역양자화 유닛(210)에 의한 대응하는 및/또는 역 역양자화(inverse dequantization)는 양자화 단계 크기의 곱셈을 포함할 수 있다. 일부 표준, 예컨대, HEVC에 따른 실시예는 양자화 단계 크기를 결정하기 위해 양자화 파라미터를 사용하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 양자화 단계 크기는 나눗셈을 포함하는 방정식의 고정 소수점 근사(fixed point approximation)를 사용하는 양자화 파라미터에 기초하여 계산될 수 있다. 양자화 단계 크기 및 양자화 파라미터에 대한 방정식의 고정 소수점 근사에 사용된 스케일링 때문에 수정될 수 있는 잔차 블록의 규준을 복원하기 위해 추가 스케일링 인자가 양자화 및 역양자화에 도입될 수 있다. 하나의 예시적인 구현예에서, 역변환과 역양자화의 스케일링이 결합될 수 있다. 대안으로, 맞춤형 양자화 표가 사용되어 인코더에서 디코더로, 예컨데 비트스트림으로, 시그널링될 수 있다. 양자화는 손실 연산이며, 양자화 단계 크기가 증가함에 따라 손실이 증가한다.
비디오 인코더(20)(각각 양자화 유닛(208))의 실시예는, 예컨대, 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 직접 또는 인코딩된 양자화 파라미터(QP)를 출력하도록 구성되어, 예컨대 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위한 양자화 파라미터를 수신 및 적용할 수 있도록 한다.
역양자화
역양자화 유닛(210)은, 예컨대, 양자화 유닛(208)과 동일한 양자화 단계 크기에 기초하거나 사용하여 양자화 유닛(208)에 의해 적용된 양자화 방식의 역을 적용함으로써, 양자화 유닛(208)의 역양자화를 양자화된 계수에 적용하여 역양자화된 계수(211)를 획득하도록 구성된다. 역양자화된 계수(211)는 또한 역양자화 잔차 계수(211)로도 지칭될 수 있고, 변환 게수(207)에 - 양자화에 의한 손실로 인해 일반적으로 동일하지는 않지만 - 대응한다.
역변환
역변환 처리 유닛(212)은 변환 처리 유닛(206)에 의해 적용된 변환의 역변환, 예컨대, 역 이산 코사인 변환(DCT) 또는 역 이산 사인 변환(DST) 또는 다른 역변환을 적용하여, 샘플 영역에서 재구축된 잔차 블록(213)(또는 대응하는 역양자화된 계수(213))을 획득하도록 구성된다. 재구축된 잔차 블록(213)은 또한 변환 블록(213)으로도 지칭될 수 있다.
재구축
재구축 유닛(214)(예: 가산기 또는 합산기(214))은 예컨대, 재구축된 잔차 블록(213)의 샘플 값과 예측 블록(265)의 샘플 값을 -샘플 단위로 - 가산함으로써, 변환 블록(213)(즉, 재구축된 잔차 블록(213))을 예측 블록(265)에 가산하여 샘플 영역에서 재구축된 블록(215)을 획득하도록 구성된다.
필터링
루프 필터 유닛(220)(또는 간단히 "루프 필터"(220))은 재구축된 블록(215)을 필터링하여 필터링된 블록(221)을 획득하거나, 일반적으로 재구축된 샘플을 필터링하여 필터링된 샘플을 획득하도록 구성된다. 루프 필터 유닛은, 예컨대, 픽셀 전환(pixel transition)을 매끄럽게 하거나, 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선하도록 구성된다. 루프 필터 유닛(220)은 디블로킹 필터(de-blocking filter), 샘플 적응형 오프셋(sample-adaptive offset, SAO) 필터 또는 예컨대, 양방향 필터, 적응형 루프 필터(adaptive loop filter, ALF), 샤프닝(sharpening), 스무딩 필터(smoothing filter) 또는 협업형 필터(collaborative filter), 또는 이들의 임의의 조합과 같은, 하나 이상의 다른 필터를 포함할 수 있다. 도 2에는 루프 필터 유닛(220)이 인루프 필터로서 도시되어 있지만, 다른 구성에서는, 루프 필터 유닛(220)은 포스트 루프 필터(post loop filter)로서 구현될 수 있다. 필터링된 블록(221)은 필터링된 재구축된 블록(221)으로도 지칭될 수 있다.
비디오 인코더(20)(각각 루프 필터 유닛(220))의 실시예는, 예컨대, 직접 또는 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 인코딩된, (샘플 적응 오프셋 정보와 같은) 루프 필터 파라미터를 출력하도록 구성될 수 있어, 예컨대, 디코더(30)는 디코딩을 위해 동일한 루프 필터 파라미터 또는 각각의 루프 필터를 수신 및 적용할 수 있다.
디코딩된 영상 버퍼
디코딩된 영상 버퍼(DPB)(230)는 비디오 인코더(20)에 의해 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 참조 영상 또는 일반적으로 참조 영상 데이터를 저장하는 메모리일 수 있다. DPB(230)는 동기식 DRAM(SDRAM)을 포함한, DRAM(Dynamic Random Access Memory), 자기 저항식 RAM(MRAM), 저항식 RAM(RRAM) 또는 기타 유형의 메모리 소자와 같은 다양한 메모리 소자 중 어느 것에 의해 형성될 수 있다. 디코딩된 영상 버퍼(DPB)(230)는 하나 이상의 필터링된 블록(221)을 저장하도록 구성될 수 있다. 디코딩된 영상 버퍼(230)는 추가로
동일한 현재 영상 또는 다른 영상, 예컨대 이전에 재구축된 영상의 다른 이전에 필터링된 블록, 예컨대 이전에 재구축되고 필터링된 블록(221)을 저장하도록 구성될 수 있고, 예를 들어, 인터 예측을 위해, 완전한 이전에 재구축된, 즉 디코딩된 영상(및 대응하는 참조 블록 및 샘플) 및/또는 부분적으로 재구축된 현재 영상(및 대응하는 참조 블록 및 샘플)을 제공할 수 있다. 디코딩된 영상 버퍼(DPB)(230)는 또한, 예컨대, 재구축된 블록(215)이 루프 필터 유닛(220)에 의해 필터링되지 않으면, 하나 이상의 필터링되지 않은 재구축된 블록(215), 또는 일반적으로 필터링되지 않은 재구축된 샘플, 또는 재구축된 블록 또는 샘플의 임의의 다른 추가 처리된 버전을 저장하도록 구성될 수 있다.
모드 선택(분할 및 예측)
모드 선택 유닛(260)은 분할 유닛(262), 인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)을 포함하고, 원본 영상 데이터, 예컨대 원본 블록(203)(현재 영상(17)의 현재 블록(203)), 및 재구축된 영상 데이터, 예컨대 예컨대, 동일한 (현재) 영상 및/또는 하나 또는 복수의 이전에 디코딩된 영상의 필터링된 및/또는 필터링되지 않은 재구축된 샘플 또는 블록을, 예컨대, 디코딩된 영상 버퍼(230) 또는 다른 버퍼(예: 라인 버퍼, 도시되지 않음)로부터 수신하거나 획득하도록 구성된다. 재구축된 영상 데이터는 예측 블록(265) 또는 예측기(265)를 획득하기 위해, 예컨대 인터 예측 또는 인트라 예측같은 예측을 위해, 참조 영상 데이터로서 사용된다.
모드 선택 유닛(260)은 현재 블록 예측 모드(분할 없음 포함) 및 예측 모드(예: 인트라 또는 인터 예측 모드)에 대한 분할을 결정하거나 선택하고, 대응하는 예측 블록(265)을 생성하도록 구성될 수 있으며, 이는 잔차 블록(205)의 계산 및 재구축된 블록(215)의 재구축에 사용된다. 모드 선택 유닛(260)의 실시예는 분할 및 예측 모드(예: 모드 선택 유닛(260)에 의해 지원되거나 이용 가능한 것들로부터)를 선택하도록 구성될 수 있으며, 이는 최상의 매칭 또는 다시 말해 최소 잔차(최소 잔차는 송신 또는 저장을 위해 더 나은 압축을 의미함), 또는 최소 시그널링 오버헤드(최소 시그널링 오버헤드는 송신 또는 저장을 위한 더 나은 압축을 의미함), 또는 둘 모두를 고려하거나 균형을 유지한다. 모드 선택 유닛(260)은 레이트 왜곡 최적화(rate distortion optimization, RDO)에 기초하여 분할 및 예측 모드를 결정하도록, 즉, 최소 레이트 왜곡을 제공하는 예측 모드를 선택하도록 구성될 수 있다. 이 맥락에서 "최선(best)", "최소(minimum)", "최적(optimum)" 등과 같은 용어는 반드시 전체적인 "최상", "최소", "최적" 등을 나타내는 것은 아니지만, 잠재적으로 "차선의(sub-optimum) 선택"을 유도하지만 복잡도 및 처리 시간을 줄이는 임계치 또는 기타 제약 조건을 초과하거나 아래로 떨어지는값과 같은 종료 또는 선택 기준 또는 이행을 의미할 수 있다.
다시 말해, 분할 유닛(262)은 예컨대 QT(quad-tree-partitioning), BT(binary partitioning) 또는 TT(triple-tree-partitioning) 또는 이들의 임의의 조합을 반복적으로 사용하여, 블록(203)을 더 작은 블록 파티션 또는 서브블록(다시 블록을 형성함)으로 분할하고, 예컨대 블록 파티션 또는 서브블록 각각에 대한 예측을 수행하도록 구성될 수 있으며, 여기서 모드 선택은 분할된 블록(203)의 트리 구조의 선택을 포함하고 예측 모드는 블록 분할 또는 서브블록 각각에 적용된다.
이하에, 예시적인 비디오 인코더(20)에 의해 수행되는 분할(예: 분할 유닛(260)에 의한) 및 예측 처리(인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)에 의한)이 더 상세히 설명될 것이다.
분할
분할 유닛(262)은 현재 블록(203)을 더 작은 파티션, 예컨대, 정사각형 또는 직사각형 크기의 더 작은 블록으로 분할할(또는 쪼갤) 수 있다. 이러한 더 작은 블록(서브 블록이라고도 함)은 더 작은 파티션으로 더 분할될 수 있다. 이것은 또한 트리 분할(tree-partitioning) 또는 계층적 트리 분할(hierarchical tree-partitioning)이라고도 하며, 여기서 루트 블록은, 예컨대, 루트 트리 레벨 0(계층 구조 레벨 0, 깊이 0)에서 재귀적으로 분할될 수 있다, 예컨대, 다음 하위 트리 레벨(예: 트리 레벨 1(계층 구조 레벨 1, 깊이 1)의 노드)의 두 개 이상의 블록으로 분할될 수 있으며, 여기서 이러한 블록은 종료 기준이 충족되기 때문에(예: 최대 트리 깊이 또는 최소 블록 크기에 도달함) 분할이 종료될 때까지 다음 하위 레벨(예: 트리 레벨 2(계층 구조 레벨 2, 깊이 2))의 두 개 이상의 블록으로 다시 분할될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 블록은 트리의 리프 블록 또는 리프 노드라고도 한다. 두 개의 파티션으로 분할하는 트리를 BT(Binary-Tree)라고 하고, 세 개의 파티션으로 분할하는 트리를 TT(Tternary-Tree)라고 하며, 4개의 파티션으로 분할하는 트리를 QT(Quad-Tree)라고 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 명세서에서 사용되는 용어 "블록"은 영상의 일부, 특히 정사각형 또는 직사각형 부분일 수 있다. 예를 들어, HEVC 및 VVC를 참조하면, 블록은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU), 코딩 유닛(coding unit, CU), 예측 유닛(prediction unit, PU) 및 변환 유닛(transform unit, TU) 및/또는 대응하는 블록, 예컨대, 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB), 코딩 블록(coding block, CB), 변환 블록(ransform block, TB) 또는 예측 블록(prediction block, PB)일 수 있거나 이에 대응할 수 있다.
예를 들어, 코딩 트리 유닛(CTU)은 루마 샘플의 CTB, 세 개의 샘플 배열을 갖는 영상의 크로마 샘플의 두 개의 대응하는 CTB, 또는 모노크롬 영상이나 샘플을 코딩하는 데 사용되는 세 개의 개별 색상 평면과 신택스 구조를 사용하여 코딩되는 영상의 샘플의 CTB일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 상응하게, 코딩 트리 블록(CTB)은 성분을 CTB로 나누는 것(division)이 분할(partitioning)이 되도록 N의 일부 값에 대한 샘플의 NxN 블록일 수 있다. 코딩 유닛(CU)은 루마 샘플의 코딩 블록, 세 개의 샘플 배열을 갖는 영상의 크로마 샘플의 두 개의 대응하는 코딩 블록, 또는 모노크롬 영상이나 샘플을 코딩하는 데 사용되는 세 개의 개별 색상 평면과 신택스 구조를 사용하여 코딩되는 영상의 샘플의 코딩 블록일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 상응하게, 코딩 블록(CB)은 CTB를 코딩 블록으로 나누는 것이 분할이 되도록 M 및 N의 일부 값에 대한 샘플의 MxN 블록일 수 있다.
실시예에서, 예컨대, HEVC에 따르면, 코딩 트리 유닛(CTU)은 코딩 트리로 표시된 쿼드 트리 구조를 사용하여 CU로 쪼개질 수 있다. 영상 간(시간) 또는 영상 내(공간) 예측을 사용하여 영상 영역을 코딩할지는 CU 레벨에서 결정된다. 각각의 CU는 PU 쪼개기 유형에 따라 한 개, 두 개 또는 네 개의 PU로 더 쪼개질 수 있다. 하나의 PU 내에서, 동일한 예측 프로세스가 적용되고 관련 정본가 PU 단위로 디코더에 전송된다. PU 쪼개기 유형에 기초한 예측 프로세스를 적용하여 잔차 블록을 획득한 후, CU는 CU에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 변환 유닛(TU)으로 분할될 수 있다.
실시예에서, 예컨대, VVC(Versatile Video Coding)로 지칭되는 현재 개발 중인 최신 비디오 코딩 표준에 따르면, 결합된(combined) QTBT(Quad-Tree and Binary Tree) 분할이 예를 들어 코딩 블록을 분할하는 데 사용된다. QTBT 블록 구조에서, CU는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 코딩 트리 유닛(CTU)은 먼저 쿼드트리 구조로 분할된다. 쿼드트리 리프 노드는 이진 트리 또는 삼항(ternary)(또는 삼중(triple)) 트리 구조로 더 분할된다. 분할 트리 리프 노드는 코딩 유닛(CU)이라고 하며, 그 분할은 어떠한 추가 분할도 없이 예측 및 변환 처리에 사용된다. 이는 QTBT 코딩 블록 구조에서 CU, PU 및 TU가 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 병렬로, QTBT 블록 구조와 함께 다중 분할, 예를 들어 삼중 트리 분할이 사용될 수 있다.
일 예에서, 비디오 인코더(20)의 모드 선택 유닛(260)은 여기에 설명된 분할 기법 중 임의의 조합을 수행하도록 구성될 수도 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 비디오 인코더(20)는 (예: 미리 결정된) 예측 모드의 세트로부터 최상의 또는 최적의 예측 모드를 결정하거나 선택하도록 구성된다. 예측 모드의 세트는 예컨대, 인트라 예측 모드 및/또는 인터 예측 모드를 포함할 수 있다.
인트라 예측
인트라 예측 모드의 세트는 35개의 상이한 인트라 예측 모드, 예컨대 DC(또는 평균) 모드 및 평면 모드와 같은 무방향성 모드(non-directional mode) 또는 HEVC에 정의된 바와 같은 방향성 모드를 포함할 수 있거나, 67개의 상이한 인트라 예측 모드, 예컨대 DC(또는 평균) 모드 및 평면 모드와 같은 무방향성 모드 또는 예컨대, VVC에 정의된 바와 같은 방향성 모드를 포함할 수 있다.
인트라 예측 유닛(254)은 인트라 예측 모드 세트 중의 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측 블록(265)을 생성하기 위해 동일한 현재 영상의 이웃 블록의 재구축된 샘플을 사용하도록 구성된다.
인트라 예측 유닛(254)(또는 일반적으로 모드 선택 유닛(260))은 추가로,
인코딩된 영상 데이터(21)에 포함시키기 위해
인트라 예측 파라미터(또는 일반적으로 블록에 대해 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보)를 신택스 요소(266)의 형태로 엔트로피 인코딩 유닛(270)에 출력하도록 구성되어, 예컨대, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위해 예측 파라미터들을 수신하고 사용할 수 있도록 한다.
인터 예측
인터 예측 모드 (또는 가능한) 인터 예측 모드의 세트는 이용 가능한 참조 영상(즉, 이전의 적어도 부분적으로 디코딩된 영상, 예컨대 DBP(230)에 저장된 것) 및 기타 인터 예측 파라미터에 의존하며, 예컨대 전체 참조 영상이든 일부만이든, 예컨대, 참조 영상의, 현재 블록 영역 주변의 검색 창 영역이 최상의 매칭 참조 블록을 검색하는 데 사용되는지, 및/또는 예컨대, 픽셀 보간 적용되는지, 예컨대 반/준 펠(half/semi-pel) 및/또는 쿼드 펠(Quarter-pel) 보간이 적용되는지 여부에 의존한다.
상기 예측 모드에 추가로 생략 모드(skip mode ) 및/또는 직접 모드(direct mode)가 적용될 수 있다.
인터 예측 유닛(244)은 움직임 추정(motion estimation, ME) 유닛 및 움직임 보상(motion compensation, MC) 유닛(둘 다 도 2에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 움직임 추정 유닛은 영상 블록(203)(현재 영상(17)의 현재 영상 블록(203)) 및 디코딩된 영상(231), 또는 적어도 하나 또는 복수의 이전에 재구축된 블록, 예컨대, 움직임 추정을 위해, 하나 또는 복수의 다른/상이한 이전에 디코딩된 영상(231)의 재구축된 블록을 수신하거나 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 비디오 시퀀스는 현재 영상 및 이전에 디코딩된 영상(231)을 포함할 수 있거나, 즉, 현재 영상 및 이전에 디코딩된 영상(231)은 비디오 시퀀스를 형성하는 영상의 시퀀스의 일부이거나 시퀀스를 형성할 수 있다.
인코더(20)는, 예컨대, 복수의 다른 영상 중의 동일하거나 상이한 영상의 복수의 참조 블록으로부터 참조 블록을 선택하고 참조 영상(또는 참조 영상 색인) 및/또는 참조 블록의 위치(x, y 좌표)와 현재 블록의 위치 사이의 오프셋(공간 오프셋)을 움직임 추정 유닛에 대한 인터 예측 파라미터로서 제공하도록 구성될 수 있다. 이 오프셋은 움직임 벡터(motion vector, MV)라고도 한다.
움직임 보상 유닛은 인터 예측 파라미터를 획득하고, 예컨대 수신하고, 인터 예측 파라미터에 기초하거나 인터 예측 파라미터를 사용하여 인터 예측을 수행하여 인터 예측 블록(265)을 획득하도록 구성된다. 움직임 보상 유닛에 의해 수행되는 움직임 보상은 움직임 추정에 의해, 가능하게는 서브 픽셀 정밀도에 대해 보간을 수행함으로써 결정된 움직임/블록 벡터에 기초하여 예측 블록을 인출 또는 생성하는 것을 포함할 수 있다. 보간 필터링은 알려진 픽셀 샘플로부터 추가적인 픽셀 샘플을 생성할 수 있으며, 따라서 잠재적으로 영상 블록을 코딩하는 데 사용될 수 있는 후보 예측 블록의 수를 증가시킬 수 있다. 현재 영상 블록의 PU에 대한 움직임 벡터를 수신하면, 움직임 보상 유닛은 참조 영상 리스트 중 하나에서 움직임 벡터가 가리키는 예측 블록을 찾을 수 있다.
움직임 보상 유닛은 또한 비디오 슬라이스의 영상 블록을 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의한 사용을 위해 블록 및 비디오 슬라이스와 연관된 신택스 요소를 생성할 수도 있다. 슬라이스 및 각각의 신택스 요소에 추가로 또는 대안으로, 타일 그룹 및/또는 타일 및 각각의 신택스 요소가 생성되거나 사용될 수 있다.
엔트로피 코딩
엔트로피 인코딩 유닛(270)은, 예를 들어, 엔트로피 인코딩 알고리즘 또는 방식(예: 가변 길이 코딩(variable length coding, VLC) 방식, 컨텍스트 적응형 VLC(context adaptive VLC, CAVLC) 방식, 산술 코딩 방식, 이진화, 컨텍스트 적응형 이진 산술 코딩(context adaptive binary arithmetic coding, CABAC), 신택스 기반 컨텍스트 적응형 이진 산술 코딩(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding, SBAC), 확률 구간 분할 엔트로피(probability interval partitioning entropy, PIPE) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법 또는 기술) 또는 양자화된 계수(209)에 대한 우회(압축 없음), 인터 예측 파라미터, 인트라 예측 파라미터, 루프 필터 파라미터 및/또는 출력(272)을 통해, 예컨대, 인코딩된 비트스트림(21)의 형태로 출력될 수 있는 인코딩된 영상 데이터(21)를 획득하기 위한 다른 신택스 요소를 적용하도록 구성되어, 예컨대, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위한 파라미터들을 수신하고 사용할 수 있도록 한다. 인코딩된 비트스트림(21)은 비디오 디코더(30)에 송신될 수 있거나, 비디오 디코더(30)에 의한 나중의 송신 또는 검색을 위해 메모리에 저장될 수 있다.
비디오 인코더(20)의 다른 구조적 변형이 비디오 스트림을 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 비변환 기반(non-transform based) 인코더(20)는 특정 블록 또는 프레임에 대한 변환 처리 유닛(206) 없이 직접 잔차 신호를 양자화할 수 있다. 다른 구현예에서, 인코더(20)는 단일 유닛으로 결합된 양자화 유닛(208) 및 역양자화 유닛(210)을 가질 수 있다.
디코더 및 디코딩 방법
도 3은 본 출원의 기술을 구현하도록 구성된 비디오 디코더(30)의 예를 도시한다. 비디오 디코더(30)는 예컨대, 인코더(20)에 의해 인코딩된, 인코딩된 영상 데이터(21)(예: 인코딩된 비트스트림(21))를 수신하여, 디코딩된 영상(331)을 획득하도록 구성된다. 인코딩된 영상 데이터 또는 비트스트림은 인코딩된 영상 데이터, 예컨대, 인코딩된 비디오 슬라이스(및/또는 타일 그룹 또는 타일)의 영상 블록 및 연관된 신택스 요소를 나타내는 데이터를 디코딩하기 위한 정보를 포함한다.
도 3의 예에서, 디코더(30)는 엔트로피 디코딩 유닛(304), 역양자화 유닛(310), 역변환 처리 유닛(312), 재구축 유닛(314)(예: 합산기(314)), 루프 필터(320), 디코딩된 영상 버퍼(DBP)(330), 모드 적용 유닛(360), 인터 예측 유닛(344) 및 인트라 예측 유닛(354)을 포함한다. 인터 예측 유닛(344)은 움직임 보상 유닛이거나 이를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(30)는 일부 예에서, 도 2로부터 비디오 인코더(100)에 대해 설명된 인코딩 패스와 일반적으로 상반되는 디코딩 패스를 수행할 수 있다.
인코더(20)에 대해 설명된 바와 같이, 역양자화 유닛(210), 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 루프 필터(220), 디코딩된 영상 버퍼(DPB)(230), 인터 예측 유닛(344) 및 인트라 예측 유닛(354)는 비디오 인코더(20)의 "내장 디코더"를 형성하는 것으로도 지칭된다. 따라서, 역양자화 유닛(310)은 기능 면에서 역양자화 유닛(110)과 동일할 수 있고, 역변환 처리 유닛(312)은 기능 면에서 역변환 처리 유닛(212)과 동일할 수 있고, 재구축 유닛(314)은 기능 면에서 재구축 유닛(214)과 동일할 수 있고, 루프 필터(320)는 기능 면에서 루프 필터(220)와 동일할 수 있고, 디코딩된 영상 버퍼(330)는 기능 면에서 디코딩된 영상 버퍼(330)와 동일할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(20)의 유닛 및 기능 각각에 대해 제공된 설명은 비디오 디코더(30)의 유닛 및 기능 각각에 상응하게 적용된다.
엔트로피 디코딩
엔트로피 디코딩 유닛(304)은 비트스트림(21)(또는 일반적으로 인코딩된 영상 데이터(21))을 파싱하고, 예를 들어, 인코딩된 영상 데이터(21)에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하여, 예컨대, 양자화된 계수(309) 및/또는 디코딩된 코딩 파라미터(도 3에 도시되지 않음), 예컨대, 인터 예측 파라미터(예: 참조 영상 색인 및 움직임 벡터), 인트라 예측 파라미터(예: 인트라 예측 모드 또는 색인), 변환 파라미터, 양자화 파라미터, 루프 필터 파라미터, 및/또는 기타 신택스 요소 중 임의의 또는 전부를 획득하도록 구성된다. 엔트로피 디코딩 유닛(304)은 인코더(20)의 엔트로피 인코딩 유닛(270)과 관련하여 설명한 바와 같은 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 알고리즘 또는 방식을 적용하도록 구성될 수도 있다. 엔트로피 디코딩 유닛(304)은 추가로, 인터 예측 파라미터, 인트라 예측 파라미터 및/또는 대한 다른 신택스 요소를 모드 적용 유닛(360)에 제공하고 다른 파라미터를 디코더(30)의 다른 유닛에 제공하도록 구성될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 요소를 수신할 수도 있다. 슬라이스 및 각각의 신택스 요소에 추가로 또는 대안으로서, 타일 그룹 및/또는 타일 그리고 각각의 신택스 요소가 수신 및/또는 사용될 수 있다.
역양자화
역양자화 유닛(310)은 인코딩된 영상 데이터(21)로부터 양자화 파라미터(QP)(또는 일반적으로 역양자화에 관련된 정보)를 수신하고(예: 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의해, 파싱 및/또는 디코딩함으로써) 양자화 파라미터에 기초하여 디코딩된 양자화 계수(309)에 역양자화를 적용하여 역양자화 계수(311)를 획득하며, 역양자화 계수는 변환 계수(311)로도 지칭될 수 있다. 역 양자화 프로세스는 비디오 슬라이스(또는 타일 또는 타일 그룹)의 비디오 블록 각각에 대해 비디오 인코더(20)에 의해 결정된 양자화 파라미터의 사용하여 양자화의 정도, 및 마찬가지로 적용되어야 하는 역양자화의 정도를 결정하도록 구성될 수 있다.
역변환
역변환 처리 유닛(312)은 변환 계수(311)로도 지칭되는 역양자화된 계수(311)를 수신하고, 역양자화된 계수(311)에 변환을 적용하여 샘플 영역에서 재구축된 잔차 블록(213)을 획득하도록 구성될 수 있다. 재구축된 잔차 블록(213)은 또한 변환 블록(313)으로 지칭될 수 있다. 변환은 역변환, 예를 들어, 역 DCT, 역 DST, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환일 수 있다. 역변환 처리 유닛(312)은 추가로, 인코딩된 영상 데이터(21)로부터 (예: 파싱 및/또는 디코딩에 의해, 예컨대 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의해) 변환 파라미터 또는 대응하는 정보를 수신하여 역양자화된 계수(311)에 적용될 변환을 결정하도록 구성될 수도 있다.
재구축
재구축 유닛(314)(예: 가산기 또는 합산기(314))은 예컨대,
재구축된 잔차 블록(313)의 샘플 값과 예측 블록(365)의 샘플 값을 가산함으로써, 재구축된 잔차 블록(313)을 예측 블록(365)에 가산하여 샘플 영역에서 재구축된 블록(315)을 획득하도록 구성될 수 있다.
필터링
루프 필터 유닛(320)(코딩 루프 내에 또는 코딩 루프 뒤에)은
예컨대, 픽셀 전환(pixel transition)을 매끄럽게 하거나, 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선하기 위해, 재구축된 블록(315)을 필터링하여 필터링된 블록(321)을 획득하도록 구성된다. 루프 필터 유닛(320)은 디블로킹 필터, 샘플 적응형 오프셋(SAO) 필터 또는 예컨대, 양방향 필터, 적응형 루프 필터(ALF), 샤프닝, 스무딩 필터 또는 협업형 필터, 또는 이들의 임의의 조합과 같은, 하나 이상의 다른 필터를 포함할 수 있다. 도 3에는 루프 필터 유닛(320)이 인루프 필터로서 도시되어 있지만, 다른 구성에서는, 루프 필터 유닛(320)은 포스트 루프 필터로서 구현될 수 있다.
디코딩된 영상 버퍼
영상의 디코딩된 비디오 블록(321)은 그 후 디코딩된 영상 버퍼(330)에 저장되고, 디코딩된 영상(331)은 다른 영상에 대한 후속 움직임 보상 및/또는 각각의 출력을 위한 참조 영상으로서 저장된다.
디코더(30)는 디코딩된 영상(311)을, 예컨대 출력(312)을 통해, 사용자에게 표시하거나 보여주기 위해 출력하도록 구성된다.
예측
인터 예측 유닛(344)은 인터 예측 유닛(244)(특히 움직임 보상 유닛에 대해)과 동일할 수 있고, 인트라 예측 유닛(354)은 기능 면에서 인터 예측 유닛(254)과 동일할 수 있고, 분할 및/또는 예측 파라미터 또는 인코딩된 영상 데이터(21)로부터 수신된 각각의 정보에 기초하여 쪼개기 또는 분할 결정 및 예측을 수행한다(예컨대 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의한, 예컨대 파싱 및/또는 디코딩에 의해 )
모드 적용 유닛(360)은 재구축된 영상, 블록 또는 각각의 샘플(필터링되거나 필터링되지 않음)에 기초하여 블록마다 예측(인트라 또는 인터 예측)을 수행하여 예측 블록(365)을 획득하도록 구성될 수 있다.
비디오 슬라이스가 인트라 코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩될 때, 모드 적용 유닛(360)의 인트라 예측 유닛(354)은 시그널링된 인트라 예측 모드 및 현재 영상의 이전에 디코딩된 블록으로부터의 데이터에 기초하여, 현재 비디오 슬라이스의 영상 블록에 대한 예측 블록(365)을 생성하도록 구성된다.
비디오 영상이 인터 코딩된(즉, B 또는 P) 슬라이스로서 코딩될 때, 모드 적용 유닛(360)의 인터 예측 유닛(344)(예: 움직임 보상 유닛)은
엔트로피 디코딩 유닛(304)으로부터 수신된 움직임 벡터 및 다른 신택스 요소에 기초하여, 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록(365)을 생성하도록 구성된다. 인터 예측의 경우, 예측 블록은 참조 영상 리스트 중 하나에 있는 참조 영상 중 하나로부터 생성될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 DPB(330)에 저장된 참조 영상에 기초하여 디폴트 구성 기술을 사용하여 참조 프레임 목록, 목록 0 및 목록 1을 구성할 수도 있다. 동일하거나 유사한 것이 타일 그룹(예: 비디오 타일 그룹) 및/또는 타일(예: 비디오 타일)을 사용하는 실시예에 또는 실시예에 의해 슬라이스(예: 비디오 슬라이스)에 추가로 또는 대안으로 적용될 수 있으며, 예컨대, 비디오는 I, P 또는 B 타일 그룹 및/또는 타일을 사용하여 코딩될 수 있다.
모드 적용 유닛(360)은 움직임 벡터 또는 관련 정보 및 기타 신택스 요소를 파싱함으로써 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 예측 정보를 사용하여 디코딩되는 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 모드 적용 유닛(360)은 수신된 신택스 요소 중 일부를 사용하여, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는 데 사용되는 예측 모드(예: 인트라 또는 인터 예측), 인터 예측 슬라이스 유형(예: B 슬라이스, P 슬라이스, 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 참조 영상 리스트 중 하나 이상에 대한 구축 정보, 슬라이스의 인터 인코딩된 비디오 블록 각각에 대한 움직임 벡터, 슬라이스의 인터 코딩된 비디오 블록 각각에 대한 인터 예측 상태, 및 기타 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록을 디코딩하기 위한 정보를 결정한다. 동일하거나 유사한 것이 타일 그룹(예: 비디오 타일 그룹) 및/또는 타일(예: 비디오 타일)을 사용하는 실시예에 또는 실시예에 의해 슬라이스(예: 비디오 슬라이스)에 추가로 또는 대안으로 적용될 수 있으며, 예컨대, 비디오는 I, P 또는 B 타일 그룹 및/또는 타일을 사용하여 코딩될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 비디오 디코더(30)의 실시예는 슬라이스(비디오 슬라이스라고도 함)을 사용하여 영상을 분할 및/또는 디코딩하도록 구성될 수 있으며, 여기서 영상은 하나 이상의 슬라이스(일반적으로 비중첩)로 분할되거나 디코딩될 수 있고, 각 슬라이스는 하나 이상의 블록(예: CTU)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 비디오 디코더(30)의 실시예는 타일 그룹(비디오 타일 그룹이라고도 함) 및/또는 타일(비디오 타일이라고도 함)을 사용하여 영상을 분할 및/또는 디코딩하도록 구성될 수 있으며, 여기서 영상은 하나 이상의 타일 그룹(일반적으로 비중첩)로 분할되거나 디코딩될 수 있고, 각 타일 그룹은 예컨대, 하나 이상의 블록(예: CTU) 또는 하나 아싱의 타일을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 타일은 예컨대, 직사각형 모양일 수 있고 하나 이상의 블록(예: CTU), 예컨대 완전한 블록 또는 부분 블록을 포함할 수 있다.
비디오 디코더(30)의 다른 변형들이 인코딩된 영상 데이터(21)를 디코딩하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디코더(30)는 루프 필터링 유닛(320) 없이 출력 비디오 스트림을 생성할 수 있다. 예를 들어, 비변환 기반 디코더(30)는 특정 블록 또는 프레임에 대해 역변환 처리 유닛(312) 없이 잔차 신호를 직접 역양자화할 수 있다. 다른 구현예에서, 비디오 디코더(30)는 단일 유닛으로 결합된 역양자화 유닛(310) 및 역변환 처리 유닛(312)을 가질 수 있다.
인코더(20) 및 디코더(30)에서 현재 단계의 처리 결과가 더 처리된 후, 다음 단계로 출력될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 보간 필터링, 움직임 벡터 도출 또는 루프 필터링 후에, 클립(Clip) 또는 시프트(shift)와 같은 추가 연산(operation)이 보간 필터링, 움직임 벡터 도출 또는 루프 필터링의 처리 결과에 대해 수행될 수 있다.
현재 블록의 도출된 움직임 벡터(아핀 모드의 제어 포인트 움직임 벡터, 아핀, 평면, ATMVP 모드의 서브블록 움직임 벡터, 시간 움직임 벡터 등을 포함함)에 추가 연산이 적용될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 움직임 벡터의 값은 표현 비트에 따라 미리 정의된 범위로 제한된다. 움직임 벡터의 표현 비트가 bitDepth이면, 범위는 -2^(bitDepth-1)∼2^(bitDepth-1)-1이며, 여기서 "^"는 지수를 의미한다. 예를 들어, bitDepth가 16으로 설정되면, 범위는 -32768∼32767이다. bitDepth가 18로 설정되면, 범위는 -131072∼131071이다. 예를 들어, 도출된 움직임 벡터의 값(예: 하나의 8x8 블록 내 네 개의 4x4 서브블록의 MV)은 네 개의 4x4 서브블록 MV의 정수 부분 간의 최대 차이가 N개 픽셀 이하, 에컨대 1픽셀 이하가 가 되도록 제한된다. 여기서는 bitDepth에 따라 움직임 벡터를 제한하는 두 가지 방법을 제공한다.
방법 1: 흐름 연산(flowing operation)을 통해 오버플로 MSB(최상위 비트) 제거
Figure pct00001
여기서 mvx는 영상 블록 또는 서브 블록의 움직임 벡터의 수평 성분이고, mvy는 이미지 블록 또는 서브 블록의 움직임 벡터의 수직 성분이고, ux와 uy는 중간 값을 나타낸다.
예를 들어, mvx의 값이 -32769이면, 식 (1)과 식 (2)를 적용한 후 결과 값은 32767이 된다. 컴퓨터 시스템에서, 십진수는 2의 보수로 저장된다. -32769의 2의 보수는 1,0111,1111,1111,1111(17비트)이고 MSB는 폐기되므로. 결과 2의 보수는 00111,1111,1111,1111(십진수는 32767)이며, 식 (1)과 식 (2)를 적용한 출력과 동일하다.
Figure pct00002
연산은 식 (5)∼ 식 (8)에 나타낸 바와 같이, mvp와 mvd의 합 동안 적용될 수 있다.
방법 2: 값을 클리핑하여 오버플로 MSB 제거
vx　=　Clip3(-2bitDepth -1, 2bitDepth -1 -1, vx)
vy　=　Clip3(-2bitDepth -1, 2bitDepth -1 -1, vy)
여기서 vx는 이미지 블록 또는 서브 블록의 움직임 벡터의 수평 성분이고, vy는 이미지 블록 또는 서브 블록의 움직임 벡터의 수직 성분이고; x, y, z는 각각 MV 클리핑 프로세스의 3가지 입력 값에 대응하고, 함수 Clip3의 정의는 다음과 같다:
Figure pct00003
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 비디오 코딩 기기(400)의 개략도이다. 비디오 코딩 기기(400)는 여기에 설명된 바와 같은 개시된 실시예의 구현에 적합하다. 일 실시예에서, 비디오 코딩 기기(400)는 도 1a3의 비디오 디코더(30)와 같은 디코더 또는 도 1a의 비디오 인코더(20)와 같은 인코더일 수 있다.
비디오 코딩 기기(400)는 데이터를 수신하기 위한 입구 포트(410)(또는 입력 포트(410)) 및 수신기 유닛(Rx)(420); 데이터를 처리하기 위한 프로세서, 논리 유닛, 또는 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)(430); 데이터를 전송하기 위한 송신기 유닛(Tx)(440) 및 출구 포트(450)(또는 출력 포트(450)); 및 데이터를 저장하기 위한 메모리(460)를 포함한다. 비디오 코딩 기기(400)는 또한 광학 또는 전기 신호의 유출 또는 유입을 위해 입구 포트(410), 수신기 유닛(420), 송신기 유닛(440), 및 출구 포트(450)에 결합된 광전(optical-to-electrical, OE) 구성요소 및 전광(electrical-to-optical, EO) 구성요소를 포함할 수 있다.
프로세서(430)는 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 구현된다. 프로세서(430)는 하나 이상의 CPU 칩, 코어(예: 멀티코어 프로세서), FPGA, ASIC, 및 DSP로서 구현될 수 있다. 프로세서(430)는 입구 포트(410), 수신기 유닛(420), 송신기 유닛(440), 출구 포트(450), 및 메모리(460)와 통신한다. 프로세서(430)는 코딩 모듈(470)을 포함한다. 코딩 모듈(470)은 위에서 설명한 개시된 실시예를 구현한다. 예를 들어, 코딩 모듈(470)은 다양한 코딩 작업(coding operation)을 구현, 처리, 준비 또는 제공한다. 따라서, 코딩 모듈(470)의 포함은 비디오 코딩 기기(400)의 기능에 대한 실질적인 개선을 제공하고 비디오 코딩 기기(400)를 다른 상태로 변환하는 효과가 있다. 대안으로, 코딩 모듈(470)은 메모리(460)에 저장되고 프로세서(430)에 의해 실행되는 명령어로서 구현된다.
메모리(460)는 하나 이상의 디스크, 테이프 드라이브 및 솔리드 스테이트 드라이브를 포함할 수 있고, 오버플로 데이터 저장 기기로 사용될 수 있으며, 그러한 프로그램이 실행을 위해 선택될 때 프로그램을 저장하고, 프로그램 실행 중에 판독되는 명령어 및 데이터를 저장한다. 메모리(460)는, 예를 들어, 휘발성 및/또는 비휘발성일 수 있고, ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), TCAM(Ternary Content-Addressable Memory), 및/또는 SRAM(Static Random-Access Memory)일 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예에 따라 도 1의 근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14) 중 하나 또는 둘 모두로서 사용될 수 있는 장치(500)의 간략화된 블록도이다.
장치(500)의 프로세서(502)는 중앙 처리 유닛일 수 있다. 대안으로, 프로세서(502)는 현재 존재하거나 향후 개발될 정보를 조작하거나 처리할 수 있는 임의의 다른 유형의 기기 또는 다수의 기시일 수 있다. 개시된 구현예는 도시된 바와 같이 단일 프로세서, 예를 들어 프로세서(502)로 실현될 수 있지만, 속도 및 효율성의 이점은 하나 이상의 프로세서를 사용하여 달성될 수 있다.
장치(500)의 메모리(504)는 일 구현예에서 판독 전용 메모리(ROM) 소자 또는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 소자일 수 있다. 임의의 다른 적절한 유형의 저장 소자가 메모리(504)로서 사용될 수 있다. 메모리(504)는 버스(512)를 사용하여 프로세서(502)에 의해 액세스되는 코드 및 데이터(506)를 포함할 수 있다. 메모리(504)는 운영 체제(508) 및 애플리케이션 프로그램(510)을 더 포함할 수 있으며, 애플리케이션 프로그램(510)은 프로세서(502)가 여기에 설명된 방법을 수행할 수 있도록 해주는 적어도 하나의 프로그램을 포함한다. 예를 들어, 애플리케이션 프로그램(510)은 여기에 설명된 방법을 수행하는 비디오 코딩 애플리케이션을 추가로 포함하는 애플리케이션 1 내지 N을 포함할 수 있다.
장치(500)는 또한 디스플레이(518)와 같은, 하나 이상의 출력 기기를 포함할 수 있다. 디스플레이(518)는 일례에서 터치 입력을 감지하도록 동작 가능한 터치 감지 요소와 디스플레이를 결합한 터치 감지 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(518)는 버스(512)를 통해 프로세서(502)에 결합될 수 있다.
여기서는 단일 버스로 도시되어 있지만, 장치(500)의 버스(512)는 다수의 버스로 구성될 수 있다. 또한, 보조 저장소(514)는 장치(500)의 다른 구성요소에 직접 연결될 수 있거나 네트워크를 통해 액세스될 수 있고 메모리 카드와 같은 단일 통합 유닛 또는 다수의 메모리 카드와 같은 다수의 유닛을 포함할 수 있다. 따라서 장치(500)는 매우 다양한 구성으로 구현될 수 있다.
제네바에서 열린 제14회 JVET 회의에서는 JVET-N0217의 공헌: Affine Linear Weighted Intra Prediction(ALWIP)가 채택되었으며, LWIP로서도 단순화되었다.
ALWIP에는 세 가지 인트라 모드 세트가 도입된다:
● 4x4 블록을 위한 35가지 모드.
● 8x4, 4x8 및 8x8 블록을 위한 19가지 모드.
● 블록의 너비와 높이가 모두 64개 샘플보다 작거나 같은 다른 경우를 위한 11개 모드.
이에 상응하게, 블록 크기 유형(sizeId)에 관한 변수는 ALWIP에서 다음과 같이 정의된다:.
● 블록의 크기가 4x4이면, 블록 크기 유형 sizeId의 값은 0이다.
● 그렇지 않고 블록의 크기가 8x4, 4x8 또는 8x8 블록이면, 블록 크기 유형 sizeId의 값은 1이다.
● 그렇지 않고 블록의 크기가 위에 언급되어 있지 않고 블록 너비와 높이가 모두 64보다 작으면, 블록 크기 유형 sizeId의 값은 2이다.
이들 모드에 따르면, 행렬 벡터 곱셈과 오프셋의 가산에 의해 현재 블록의 좌측과 위에 있는 참조 샘플의 한 라인에서 루마 인트라 예측 신호가 생성된다. 아핀 선형 가중 인트라 예측(affine linear weighted intra prediction, ALWI)은 행렬 기반 인트라 예측(MIP)이라고도 한다. 본 출원에서, MIP와 ALWIP(또는 LWIP)라는 용어는 교환 가능하며 둘 다 JVET-N0217의 도구를 설명한다.
직사각형 블록(너비 W 및 높이 H)의 샘플을 예측하기 위해, 아핀 선형 가중 인트라 예측(ALWI) 방법을 사용하여, 블록 좌측에 있는 H의 재구축된 이웃 경계 샘플과 블록 위의 재구축된 W의 이웃 경계 샘플의 한 라인을 입력으로 사용된다.
예측 신호의 생성은 다음 세 단계에 기초한다:
1. W=H=4인 경우 4개의 경계 샘플이 출력되고, 그 외의 경우 8개의 경계 샘플이 평균되어 출력된다.
2. 오프셋의 덧셈에 뒤따르는 행렬 벡터 곱셈은 평균 샘플을 입력으로 사용하여 수행된다. 결과는 원본 블록의 서브샘플링된 샘플 세트에 대한 감소된 예측 신호를 나타낸다.
3. 나머지 위치의 예측 신호는 각 방향의 단일 단계 선형 보간인 선형 보간법에 의해, 서브샘플링된 집합에 대한 예측 신호에 따라 생성된다.
평균화, 행렬 벡터 곱셈 및 선형 보간의 전체 프로세스는 도 6∼도 9에 서로 다른 모양에 대해 설명되어 있다. 나머지 모양은 표시된 경우 중 하나로 처리된다.
4×4 블록의 경우, ALWIP는 경계의 각 축을 따라 두 개의 평균을 취한다. 그런 다음 4개의 샘플이 행렬 벡터 곱셈의 입력으로 사용된다. 행렬은 세트
Figure pct00004
에서 가져온다. 오프셋을 더한 후, 16개의 최종 예측 샘플이 획득된다. 예측 신호를 생성하기 위해 선형 보간이 반드시 필요하지는 않다. 따라서 샘플당 총
Figure pct00005
번의 곱셈이 수행된다.
8×8 블록의 경우, ALWIP는 경계의 각 축을 따라 4개의 평균을 취한다. 그런 다음 8개의 샘플이 행렬 벡터 곱셈의 입력으로 사용된다. 행렬은 세트
Figure pct00006
에서 가져온다. 예측 블록의 홀수 위치에서 16개의 샘플이 획득된다. 따라서 샘플당 총
Figure pct00007
번의 곱셈이 수행된다. 오프셋을 더한 후, 이러한 샘플은 축소된 상단 경계를 사용하여 수직으로 보간된다. 수평 보간이 원래의 좌측 경계를 사용하여 뒤따른다. 따라서 샘플당 총 2번의 곱셈을 수행하여 ALWIP 예측을 계산한다.
8×4 블록의 경우, ALWIP는 경계의 수평축을 따라 4개의 평균을 취하고 좌측 경계에서 4개의 원래의 경계 값을 취한다. 그런 다음 8개의 샘플이 행렬 벡터 곱셈의 입력으로 사용된다. 행렬은 세트
Figure pct00008
에서 가져온다. 예측 블록의 홀수 수평 및 수직 위치에서 16개의 샘플이 획득된다. 따라서 샘플당 총
Figure pct00009
번의 곱셈이 수행된다. 오프셋을 더한 후, 이러한 샘플은 원래의 좌측 경계를 사용하여 수평으로 보간된다. 따라서 샘플당 총 4번의 곱셈을 수행하여 ALWIP 예측을 계산한다.
전치된 경우는 그에 따라 처리된다.
16×16 블록의 경우, ALWIP는 경계의 각 축을 따라 4개의 평균을 취한다. 그런 다음 8개의 샘플이 행렬 벡터 곱셈의 입력으로 사용된다. 행렬은 세트
Figure pct00010
에서 가져온다. 예측 블록의 홀수 위치에 대한 64개의 샘플이 획득된다. 따라서 샘플당 총
Figure pct00011
번의 곱셈이 수행된다. 오프셋을 더한 후, 이러한 샘플은 상단 경계의 8개 평균을 사용하여 수직으로 보간된다. 수평 보간은 원래의 좌측 경계를 사용하여 뒤따른다. 따라서 ALWIP 예측을 계산하기 위해 샘플당 총 두 번의 곱셈이 수행된다.
더 큰 모양의 경우, 절차는 본질적으로 동일하며 샘플당 곱셈의 수는 4번 미만이다.
W>8인 W×8 블록의 경우, 샘플이 홀수의 수평 및 수직 위치에 제공되므로 수평 보간만 필요하다. 이 경우, 축소 예측을 계산하기 위해 샘플당
Figure pct00012
번의 곱셈을 수행한다. W>16의 경우, 선형 보간을 위해 수행되는 샘플당 추가 곱셈의 수는 두 번 미만이다. 따라서 샘플당 곱셈의 총수는 4번 이하이다.
W>8인 W×4 블록의 경우,
Figure pct00013
를 다운샘플링된 블록의 수평축을 따라 홀수 항목(odd entry)에 대응하는 모든 행을 생략함으로써 발생하는 행렬이라고 한다. 따라서 출력 크기는 32이고 수평 보간만 수행된다. 감소된 예측의 계산을 위해, 샘플당
Figure pct00014
번의 곱셈이 수행된다. W=16의 경우, 추가 곱셈이 필요하지 않은 반면, W>16의 경우 선형 보간을 위해 샘플당 두 번 미만의 곱셈이 필요하다. 따라서 곱셈의 총수는 4번 이하이다.
전치된 경우는 그에 따라 처리된다.
JVET-N0217의 제안에서, MPM(Most Probable Mode) 목록을 사용하는 접근 방식은 MIP 인트라 모드 코딩에도 적용된다. 현재 블록에 사용되는 두 가지 MPM 목록이 있다:
1. 현재 블록에 대해 일반 인트라 모드(즉, MIP 인트라 모드가 아님)가 사용되는 경우, 6-MPM 목록이 사용된다.
2. 현재 블록에 대해 MIP 인트라 모드를 사용하는 경우, 3-MPM 목록이 사용된다.
위의 두 MPM 목록은 모두 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 작성되므로, 다음과 같은 경우가 발생할 수 있다:
1. 현재 블록은 일반 인트라 예측되는 반면, 하나 이상의 이웃 블록(들)은 MIP 인트라 예측을 적용된다. 또는
2. 현재 블록은 MIP 인트라 예측으로 적용되는 반면, 하나 이상의 이웃 블록(들)은 일반 인트라 예측으로 적용된다.
이러한 상황에서, 이웃한 인트라 예측 모드는 룩업 표를 사용하여 간접적으로 도출된다.
일 예에서, 현재 블록이 일반 인트라 예측인 경우, 도 13에 도시된 바와 같은 위(A) 블록이 MIP 인트라 예측으로 적용되면, 다음 룩업 표 1이 사용된다. 위 블록의 블록 크기 유형과 위의 블록의 MIP 인트라 예측 모드에 기초하여, 일반 인트라 예측 모드가 도출된다. 마찬가지로 도 13에 도시된 바와 같이 좌측(L) 블록에 MIP 인트라 예측을 적용하면, 좌측 블록의 블록 크기 유형과 좌측 블록의 MIP 인트라 예측 모드에 기초하여 일반 인트라 예측 모드가 도출된다.
Figure pct00015
일례로, 현재 블록에 MIP 인트라 예측이 적용되고, 도 14에 도시된 바와 같은 위(A) 블록이 일반 인트라 모드를 사용하여 예측되는 경우, 다음 룩업 표 2가 사용된다. 위 블록의 블록 크기 유형과 위 블록의 일반 인트라 예측 모드에 기초하여 MIP 인트라 예측 모드가 도출된다. 마찬가지로, 도 14에 도시된 바와 같이 좌측(L) 블록에 일반 인트라 예측을 적용하면, 좌측 블록의 블록 크기 유형과 좌측 블록의 일반 인트라 예측 모드에 기초하여 MIP 인트라 예측 모드가 도출된다.
Figure pct00016
행렬 기반 MIP(Intra Prediction)가 적용된 블록에 대한 MPM 목록 구축에서의 이웃 블록의 인트라 모드 설정
MIP에서 3-MPM 목록이 인트라 모드 코딩에 사용된다. 따라서 세 가지 다른 블록 크기 유형의 경우는 다음과 같다:
● 블록 유형 크기 0은 MPM 목록에 3개의 모드가 있고, 비 MPM 모드에 32(=35-3) 모드가 있다.
● 블록 유형 크기 1은 MPM 목록에 3개의 모드가 있고, 비 MPM 모드에 16(=19-3) 모드가 있다.
● 블록 유형 크기 2는 MPM 목록에 3개의 모드가 있고, 비 MPM 모드에 8(=11-3) 모드가 있다.
구체적으로, MIP가 적용된 블록에 대한 인트라 모드는, 이웃 블록의 가용성 및 인트라 모드에 기초하여, 다음 프로세스로 도출된다. 특정 상황에서 이웃 블록을 사용할 수 없으면, 인웃 블록의 인트라 모드에 디폴트 값(-1)이 할당된다.
이웃 블록의 인트라 모드 값은 다음과 같이 도출된다:
이 프로세스에 대한 입력은 다음과 같다:
- 현재 영상의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 루마 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 지정하는 루마 위치( xCb , yCb ),
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 너비를 지정하는 변수 cbWidth,
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 높이를 지정하는 변수 cbHeight.
이 프로세스에서, 이웃 블록 candLwipModeA 및 candLwipModeB의 아핀 선형 가중 인트라 예측 모드는 다음 순서화된 단계에 의해 도출된다:
1. 이웃 위치(neighbouring location)( xNbA, yNbA ) 및 ( xNbB, yNbB )는 각각 ( xCb - 1, yCb ) 및 ( xCb, yCb - 1 )과 동일하게 설정된다.
2. X가 A 또는 B로 대체되는 경우, 변수 candLwipModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 6.4.X 절[Ed. (BB): Neighbouring blocks availability checking process tbd]에 지정된 바와 같이 블록에 대한 가용성 도출 프로세스는 ( xCb, yCb )와 동일하게 설정된 위치 ( xCurr, yCurr ) 및 ( xNbX, yNbX )와 동일하게 설정된 이웃 위치 ( xNbY, yNbY )를 입력으로 사용하여 호출되고, 출력은 availableX에 할당된다.
- 후보 아핀 선형 가중 인트라 예측 모드 candLwipModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 다음 조건 중 하나 이상이 참이면, candLwipModeX는 -1로 설정된다.
- 변수 availableX는 FALSE와 같다.
- CuPredMode[ xNbX ][ yNbX ]는 MODE_INTRA와 같지 않고 mh_intra_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1과 같지 않다.
- pcm_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1과 같다.
- X는 B와 같고 yCb - 1은 ( ( yCb >> CtbLog2SizeY ) << CtbLog2SizeY )보다 작다.
- 그렇지 않으면 다음이 적용된다:
- 8.4.X.1절에 명시된 블록의 크기 유형 도출 프로세스는 입력으로서 루마 샘플 cbWidth의 현재 코딩 블록 너비와 루마 샘플 cbHeight의 현재 코딩 블록 높이를 사용하여 호출되고, 출력은 변수 sizeId에 할당된다.
- intra_lwip_flag[ xNbX ][ yNbX ]가 1과 같으면, 8.4.X.1절에 명시된 블록에 대한 크기 유형 도출 프로세스는 입력으로서 루마 샘플 nbWidthX의 이웃 코딩 블록 너비와 루마 샘플 nbHeightX의 이웃 코딩 블록의 높이를 사용하여 호출되고, 출력은 변수 sizeIdX에 할당된다.
- sizeId가 sizeIdX와 같으면, candLwipModeX는 IntraPredModeY[ xNbX ][ yNbX ]와 동일하게 설정된다.
- 그렇지 않으면, candLwipModeX는 -1로 설정된다.
- 그렇지 않으면, candLwipModeX는 표 2에 지정된 대로 IntraPredModeY[ xNbX ][ yNbX ] 및 sizeId를 사용하여 도출된다.
8.4.X.1 예측 블록 크기 유형에 대한 도출 프로세스
이 프로세스에 대한 입력은 다음과 같다:
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 너비를 지정하는 변수 cbWidth,
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 높이를 지정하는 변수 cbHeight.
이 프로세스의 출력은 변수 sizeId이다.
변수 sizeId는 다음과 같이 도출된다:
- cbWidth와 cbHeight가 모두 4이면, sizeId는 0으로 설정된다.
- 그렇지 않고, cbWidth와 cbHeight가 모두 8보다 작거나 같으면, sizeId는 1로 설정된다.
- 그렇지 않으면 sizeId는 2로 설정된다.
Figure pct00017
일반 인트라 예측이 적용되지만 행렬 기반 인트라 예측이 적용되지 않는(non-MIP) 블록에 대한 MPM 목록 구축에서 이웃 블록의 인트라 모드 설정
구체적으로, non-MIP 인트라 예측이 적용된 블록에 대한 인트라 모드는 이웃 블록의 가용도 및 인트라 모드에 기초하여, 다음 프로세스와 같이 도출된다. 특정 상황에서 이웃 블록을 사용할 수 없으면, 기본 값(예: 평면 모드 값)이 이웃 블록의 인트라 모드에 할당될 것이다.
이웃 블록의 인트라 모드 값은 다음과 같이 도출된다:
이 프로세스에 대한 입력은 다음과 같다:
- 현재 영상의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 루마 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 지정하는 루마 위치( xCb , yCb ),
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 너비를 지정하는 변수 cbWidth,
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 높이를 지정하는 변수 cbHeight.
이 프로세스에서, 이웃 블록 candIntraPredModeA 및 candIntraPredModeB의 루마 인트라 예측 모드가 도출된다.
표 8-1은 인트라 예측 모드 IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]에 대한 값과 관련 명칭을 지정한다.
Figure pct00018
이웃 블록 candIntraPredModeA 및 candIntraPredModeB의 루마 인트라 예측 모드는 다음과 같이 도출된다:
- intra_luma_not_planar_flag[ xCb ][ yCb ]가 1이면, 다음과 같은 순서화된 단계:
1. 이웃 위치( xNbA, yNbA ) 및 ( xNbB, yNbB )는 각각 (　xCb　-　1,　yCb　+　cbHeight　-　1　) 및 (　xCb　+　cbWidth　-　1,　yCb　-　1　)과 동일하게 설정된다.
2. X가 A 또는 B로 대체되는 경우, 변수 candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 6.4.X 절[Ed. (BB): Neighbouring blocks availability checking process tbd]에 지정된 바와 같이 블록에 대한 가용성 도출 프로세스는 ( xCb, yCb )와 동일하게 설정된 위치 ( xCurr, yCurr ) 및 ( xNbX, yNbX )와 동일하게 설정된 이웃 위치 ( xNbY, yNbY )를 입력으로 사용하여 호출되고, 출력은 availableX에 할당된다.
- 후보 인트라 예측 모드 candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다:
다음 조건 중 하나 이상이 참이면, candIntraPredModeX는 INTRA_PLANAR와 동일하게 설정된다.
- 변수 availableX는 FALSE와 같다.
- CuPredMode[ xNbX ][ yNbX ]는 MODE_INTRA와 같지 않고 ciip_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1이 아니다.
- pcm_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1과 같다.
- X는 B와 같고 yCb - 1은 ( ( yCb >> CtbLog2SizeY ) << CtbLog2SizeY )보다 작다.
- 그렇지 않으면, candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다:
- intra_lwip_flag[ xCb ][ yCb ]가 1과 같으면, candIntraPredModeX는 다음 순서화된 단계에 의해 도출된다:
i. 8.4.X.1절에 명시된 블록에 대한 크기 유형 도출 프로세스는 루마 샘플 cbWidth의 현재 코딩 블록 너비와 루마 샘플 cbHeight의 현재 코딩 블록 높이를 입력으로 사용하여 호출되며 출력은 변수 sizeId에 할당된다.
ii. candIntraPredModeX는 표 1에 명시된 IntraPredModeY[ xNbX ][ yNbX ] 및 sizeId를 사용하여 도출된다.
- 그렇지 않으면, candIntraPredModeX는 IntraPredModeY[ xNbX ][ yNbX ]와 동일하게 설정된다.
1과 동일한 intra_lwip_flag [ x0 ][ y0 ]은 루마 샘플에 대한 인트라 예측 유형이 행렬 기반 인트라 예측임을 지정한다. 0과 동일한 intra_lwip_flag [ x0 ][ y0 ]은 루마 샘플에 대한 인트라 예측 유형이 행렬 기반 인트라 예측이 아님을 지정한다.
intra_lwip_flag [ x0 ][ y0 ]가 존재하지 않을 때, 0과 같은 것으로 추론된다.
실시예 1(일반 인트라 모드를 MIP 인트라 모드로 매핑하는 매핑 표 2 제거).
MIP가 적용된 블록에 대한 MPM 리스트 구축에서 이웃 블록의 인트라 모드를 도출하는 프로세스는 더욱 단순화할 수 있다. 일례에서, 일반 인트라 모드를 MIP 인트라 모드로 매핑하는 매핑표가 없는 프로세스(예: 표 2)가 제안된다.
이 프로세스에 대한 입력은 다음과 같다:
- 현재 영상의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 루마 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 지정하는 루마 위치( xCb , yCb ),
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 너비를 지정하는 변수 cbWidth,
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 높이를 지정하는 변수 cbHeight.
이 프로세스에서 이웃 블록 candLwipModeA 및 candLwipModeB의 아핀 선형 가중 인트라 예측 모드는 다음 순서화된 단계에 의해 도출된다.
1. 이웃 위치( xNbA, yNbA ) 및 ( xNbB, yNbB )는 각각 ( xCb - 1, yCb ) 및 ( xCb, yCb - 1 )과 동일하게 설정된다.
2. X가 A 또는 B로 대체되는 경우 변수 candLwipModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 6.4.X 절[Ed. (BB): Neighbouring blocks availability checking process tbd]에 지정된 바와 같이 블록에 대한 가용성 도출 프로세스는 ( xCb, yCb )와 동일하게 설정된 위치 ( xCurr, yCurr ) 및 ( xNbX, yNbX )와 동일하게 설정된 이웃 위치 ( xNbY, yNbY )를 입력으로 사용하여 호출되고, 출력은 availableX에 할당된다.
- 후보 아핀 선형 가중 인트라 예측 모드 candLwipModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 다음 조건 중 하나 이상이 참이면, candLwipModeX는 -1로 설정된다.
- 변수 availableX는 FALSE와 같다.
- CuPredMode[ xNbX ][ yNbX ]는 MODE_INTRA와 같지 않고 mh_intra_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1이 아니다.
- pcm_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1과 같다.
- X는 B와 같고 yCb - 1은 ( ( yCb >> CtbLog2SizeY ) << CtbLog2SizeY )보다 작다.
- 그렇지 않으면, 다음이 적용된다:
- 8.4.X.1절에 명시된 블록에 대한 크기 유형 도출 프로세스는 루마 샘플 cbWidth의 현재 코딩 블록 너비와 루마 샘플 cbHeight의 현재 코딩 블록 높이를 입력으로 사용하여 호출되며 출력은 변수 sizeId에 할당된다.
- intra_lwip_flag[ xNbX ][ yNbX ]가 1과 같으면, 8.4.X.1절에 명시된 블록에 대한 크기 유형 도출 프로세스가 루마 샘플 nbWidthX의 인접 코딩 블록 너비와 루마 샘플 nbHeightX의 이눗 코딩 블록의 높이를 입력으로 사용하여 호출되고, 출력은 변수 sizeIdX에 할당된다.
- sizeId가 sizeIdX와 같으면, candLwipModeX는 IntraPredModeY[ xNbX ][ yNbX ]와 동일하게 설정된다.
- 그렇지 않으면 candLwipModeX는 -1로 설정된다.
이 실시예에서, 현재 블록이 MIP로 인트라 예측이 적용되고 현재 블록의 이웃 블록(들)이 인트라 예측으로 적용되지만 MIP가 아닌 경우,
현재 블록의 인트라 모드 도출에 사용되는 이웃 블록(들)의 인트라 예측 모드 값은 디폴트 값으로 설정된다(예: 디폴트 값은 -1).
실시예 2(MIP 인트라 모드를 일반 인트라 모드로 매핑하는 매핑 표 1 제거).
인트라 예측(그러나 MIP는 아님)이 적용된 블록에 대한 MPM 리스트 구축에서 이웃 블록의 인트라 모드를 도출하는 프로세스는 더욱 단순화될 수 있다. 일례에서, MIP 인트라 모드를 일반 인트라 모드로 매핑하는 매핑표(예: 표 1)가 없는 프로세스가 제안된다.
이 프로세스에 대한 입력은 다음과 같다:
- 현재 영상의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 루마 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 지정하는 루마 위치( xCb , yCb ),
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 너비를 지정하는 변수 cbWidth,
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 높이를 지정하는 변수 cbHeight.
이 프로세스에서, 이웃 블록 candIntraPredModeA 및 candIntraPredModeB의 루마 인트라 예측 모드가 도출된다.
표 8-2는 인트라 예측 모드 IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]에 대한 값과 연관된 명칭을 지정한다.
Figure pct00019
이웃 블록 candIntraPredModeA 및 candIntraPredModeB의 루마 인트라 예측 모드는 다음과 같이 도출된다:
- intra_luma_not_planar_flag[ xCb ][ yCb ]가 1이면, 다음과 같은 순서화된 단계:
1. 이웃 위치( xNbA, yNbA ) 및 ( xNbB, yNbB )는 각각 (　xCb　-　1,　yCb　+　cbHeight　-　1　) 및 (　xCb　+　cbWidth　-　1,　yCb　-　1　)과 동일하게 설정된다.
2. X가 A 또는 B로 대체되는 경우, 변수 candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 6.4.X 절[Ed. (BB): Neighbouring blocks availability checking process tbd]에 지정된 바와 같이 블록에 대한 가용성 도출 프로세스는 ( xCb, yCb )와 동일하게 설정된 위치 ( xCurr, yCurr ) 및 ( xNbX, yNbX )와 동일하게 설정된 이웃 위치 ( xNbY, yNbY )를 입력으로 사용하여 호출되고, 출력은 availableX에 할당된다.
- 후보 인트라 예측 모드 candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 다음 조건 중 하나 이상이 참이면 candIntraPredModeX는 INTRA_PLANAR와 동일하게 설정된다.
- 변수 availableX는 FALSE와 같다.
- CuPredMode[ xNbX ][ yNbX ]는 MODE_INTRA와 같지 않고 ciip_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1이 아니다.
- pcm_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1과 같다.
- X는 B와 같고 yCb - 1은 ( ( yCb >> CtbLog2SizeY ) << CtbLog2SizeY )보다 작다.
- 그렇지 않으면, candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다:
- intra_lwip_flag[ xCb ][ yCb ]가 1과 같으면, candIntraPredModeX는 다음 순서화된 단계에 의해 도출된다:
i. candIntraPredModeX는 INTRA_PLANAR와 동일하게 설정된다.
- 그렇지 않으면, candIntraPredModeX는 IntraPredModeY[ xNbX ][ yNbX ]와 동일하게 설정된다.
위의 non-MIP 경우의 예와 비교하여, 현재 블록에 MIP가 아닌 인트라 예측이 적용되고 현재 블록의 이웃 블록에 MIP가 적용된 경우, 이웃 블록의 인트라 예측 모드 값은 현재 블록의 인트라 모드 도출에 사용되는 블록(들)은 디폴트 값으로 설정된다(예: 디폴트 값은 0(일례에서, 값 0은 평면 모드에 대응함)).
일부 예에서 MIP는 루마 구성 요소에 적용된다. 그러나 경우에 따라, 대응하는 위치의 루마 모드에 기초하여 크로마 인트라 모드가 도출될 수 있다. ITU JVET-N0217에 개시된 예에서, 블록에 루마 성분에 대한 MIP가 적용되고 크로마 모드 도출이 수행될 때, 표 1은 현재 블록의 MIP 모드 및 블록 크기 유형에 따라 MIP 모드를 non MIP 인트라 모드로 변환하는 데 사용된다(일례에서, non MIP 인트라 모드는 일반 인트라 모드를 의미한다).
본 발명의 일 실시예에서, 블록에 MIP 모드가 적용되고 크로마 모드 도출이 수행되는 경우, 대응하는 루마 모드는 PLANAR 모드로 설정된다.
이러한 방식으로, 현재 블록의 크로마 모드 도출 프로세스 및 이웃 블록의 루마 모드 도출 프로세스 모두에서 표 1이 제거될 수 있다.
루마 인트라 예측 모드의 도출 프로세스
이 프로세스에 대한 입력은 다음과 같다:.
- 현재 영상의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 루마 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 지정하는 루마 위치( xCb , yCb ),
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 너비를 지정하는 변수 cbWidth,
- 루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 높이를 지정하는 변수 cbHeight.
이 프로세스에서, 루마 인트라 예측 모드 IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]가 도출된다.
표 19는 인트라 예측 모드 IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ] 및 연관된 명칭에 대한 값을 지정한다.
Figure pct00020
IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 다음과 같이 도출된다:
- intra_luma_not_planar_flag[ xCb ][ yCb ]가 0과 같으면, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 INTRA_PLANAR와 동일하게 설정된다.
- 그렇지 않고 BdpcmFlag[ xCb ][ yCb ][ 0 ]가 1과 같으면, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 BdpcmDir[　xCb　][　yCb　][　0　] ? INTRA_ANGULAR50 : INTRA_ANGULAR18과 같게 설정된다.
- 그렇지 않으면(intra_luma_not_planar_flag[ xCb ][ yCb ]가 1과 같음), 다음과 같은 순서화된 단계가 적용된다:
1. 이웃 위치( xNbA, yNbA ) 및 ( xNbB, yNbB )는 각각 (　xCb　-　1,　yCb　+　cbHeight　-　1　) 및 (　xCb　+　cbWidth　-　1,　yCb　-　1　)과 동일하게 설정된다.
2. X가 A 또는 B로 대체되는 경우, 변수 candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다:
- 6.4.4절에 명시된 이웃 블록 가용성에 대한 도출 프로세스는 입력으로서 ( xCb, yCb )와 동일하게 위치( xCurr, yCurr )를 설정하고, ( xNbX, yNbX )와 동일하게 이웃 위치( xNbY, yNbY ) 설정하고, checkPredModeY는 FALSE로 설정되고 cIdx는 0으로 설정하고, 출력은 availableX에 할당된다.
- 후보 인트라 예측 모드 candIntraPredModeX는 다음과 같이 도출된다.
- 다음 조건 중 하나 이상이 참이면, candIntraPredModeX는 INTRA_PLANAR와 동일하게 설정된다.
- 변수 availableX는 FALSE와 같다.
- CuPredMode[ 0 ][ xNbX ][ yNbX ]는 MODE_INTRA와 같지 않다.
- intra_mip_flag[ xNbX ][ yNbX ]는 1과 같다.
- X는 B와 같고 yCb - 1은 ( ( yCb >> CtbLog2SizeY ) << CtbLog2SizeY )보다 작다.
- 그렇지 않으면 candIntraPredModeX는 IntraPredModeY[ xNbX ][ yNbX ]와 동일하게 설정된다.
3. x = 0..4인 candModeList[ x ]는 다음과 같이 도출된다:
- candIntraPredModeB가 candIntraPredModeA와 같고 candIntraPredModeA가 INTRA_DC보다 크면, x = 0..4인 candModeList[ x ]는 다음과 같이 도출된다:
Figure pct00021
- 그렇지 않고 candIntraPredModeB가 candIntraPredModeA와 같지 않고 candIntraPredModeA 또는 candIntraPredModeB가 INTRA_DC보다 크면, 다음이 적용된다:
- 변수 minAB 및 maxAB는 다음과 같이 도출된다:
Figure pct00022
- candIntraPredModeA 및 candIntraPredModeB가 모두 INTRA_DC보다 크면, x = 0..4인 candModeList[ x ]는 다음과 같이 도출된다:
Figure pct00023
- maxAB - minAB가 1(포함)과 같으면 다음이 적용된다:
Figure pct00024
- 그렇지 않고 maxAB - minAB가 62보다 크거나 같으면 다음이 적용된다:
Figure pct00025
- 그렇지 않고 maxAB - minAB가 2이면, 다음이 적용된다:
Figure pct00026
- 그렇지 않으면, 다음이 적용된다:
Figure pct00027
- 그렇지 않으면(candIntraPredModeA 또는 candIntraPredModeB가 INTRA_DC보다 큼), x = 0.4인 candModeList[ x ]는 다음과 같이 도출된다:
Figure pct00028
- 그렇지 않으면 다음이 적용된다:
Figure pct00029
4. IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 다음 절차를 적용하여 도출된다:
- intra_luma_mpm_flag[ xCb ][ yCb ]가 1과 같으면, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 candModeList[ intra_luma_mpm_idx[ xCb ][ yCb ] ]와 동일하게 설정된다.
- 그렇지 않으면 IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 다음과 같은 순서화된 단계를 적용하여 도출된다:
1. i = 0..3이고 각각의 i, j = ( i + 1 )..4에 대해 candModeList[ i ]가 candModeList[ j ]보다 클 때, 두 값은 다음과 같이 교환된다:
( candModeList[ i ], candModeList[ j ] ) = Swap( candModeList[ i ], candModeList[ j ] )(235)
2. IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 다음과 같은 순서화된 단계에 의해 도출된다:
i. IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]는 intra_luma_mpm_remainder[ xCb와 동일하게 설정된다.
ii. IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ] 값은 1씩 증분된다.
iii. 0에서 4까지의 i에 대해, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]가 candModeList[ i ]보다 크거나 같을 때, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]의 값은 1씩 증분된다.
x　=　xCb..xCb　+　cbWidth　-　1 및 y　=　yCb..yCb　+　cbHeight　- 1은 IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]와 동일하게 설정된다.
예 1. 디코딩 기기 또는 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법은,
현재 블록이 행렬 기반의 인트라 예측(MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 이웃 블록이 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되는 경우, 현재 블록에 인접한 이웃 블록의 인트라 예측 모드 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계;
디폴트 값에 따라 현재 블록의 MIP 모드 값을 획득하는 단계를 포함한다.
예 2. 예 1의 방법에 있어서, 디폴트 값은 음의 값이다.
예 3. 예 1 또는 예 2의 방법에 있어서, 디폴트 값은 -1이다.
예 4. 예 1 내지 예 3 중 어느 한 예의 방법에 있어서, 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시된다.
예 5. 디코딩 기기 또는 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법은,
현재 블록이 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드이 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되고, 이웃 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는 경우, 현재 블록에 인접한 이웃 블록의 인트라 예측 모드 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계;
디폴트 값에 따라 현재 블록의 인트라 예측 모드의 값을 획득하는 단계를 포함한다.
예 6. 예 5의 방법에 있어서, 디폴트 값은 비각도 인트라 모드에 대응한다.
예 7. 예 5 또는 예 6의 방법에 있어서, 디폴트 값은 0 또는 1이다.
예 8. 예 5 내지 예 7 중 어느 한 예의 방법에 있어서, 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시되는 방법.
예 9. 예 1 내지 예 8 중 어느 한 예에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 인코더(20).
예 10. 예 1 내지 예 8 중 어느 한 예에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 디코더(30).
예 11. 예 1 내지 예 8 중 어느 한 예에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
예 12. 디코더로서,
하나 이상의 프로세서; 및
프로세서에 결합되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체 - 여기서, 프로그래밍은 프로세서에 의해 실행될 때 예 1 내지 예 8 중 어느 한 예에 따른 방법을 수행하도록 디코더를 구성함 -를 포함한다.
예 1 내지 예 8 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하도록 디코더를 구성함
예 13. 인코더로서,
하나 이상의 프로세서; 및
프로세서에 결합되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체 - 여기서, 프로그래밍은 프로세서에 의해 실행될 때 예 1 내지 예 8 중 어느 한 예에 따른 방법을 수행하도록 인코더를 구성함 -를 포함한다.
이하에서는 상술한 실시예에 도시된 바와 같은 인코딩 방법 및 디코딩 방법의 적용 및 이를 사용하는 시스템에 대한 설명이다.
도 15는 콘텐츠 배포 서비스를 구현하기 위한 콘텐츠 공급 시스템(3100)을 나타내는 블록도이다. 이 콘텐츠 공급 시스템(3100)은 캡처 기기(3102), 단말 기기(3106)를 포함하고, 선택적으로 디스플레이(3126)를 포함한다. 캡처 기기(3102)는 통신 링크(3104)를 통해 단말 기기(3106)와 통신한다. 통신 링크는 전술한 통신 채널(13)을 포함할 수 있다. 통신 링크(3104)는 WIFI, 이더넷, 케이블, 무선(3G/4G/5G), USB, 또는 이들의 임의의 종류의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
캡처 기기(3102)는 데이터를 생성하고, 위의 실시예에서와 같은 인코딩 방식으로 데이터를 인코딩할 수 있다. 대안으로, 캡처 기기(3102)는 스트리밍 서버(도면에 도시되지 않음)에 데이터를 배포할 수 있고, 서버는 데이터를 인코딩하고 인코딩된 데이터를 단말 기기(3106)에 송신한다. 캡처 기기(3102)는 카메라, 스마트 폰 또는 패드, 컴퓨터 또는 랩톱, 비디오 회의 시스템, PDA, 차량 답재 기기, 또는 이들의 임의의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 캡처 기기(3102)는 전술한 바와 같이 근원지 기기(12)를 포함할 수 있다. 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 캡처 기기(3102)에 포함된 비디오 인코더(20)는 실제로 비디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 데이터가 오디오(즉, 음성)를 포함하는 경우, 캡처 기기(3102)에 포함된 오디오 인코더는 실제로 오디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 일부 실제 시나리오의 경우, 캡처 기기(3102)는 인코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 함께 다중화하여 배포한다. 다른 실제 시나리오의 경우, 예를 들어 영상 회의 시스템에서 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않습니다. 캡처 기기(3102)는 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터를 단말 기기(3106)에 개별적으로 배포한다.
콘텐츠 공급 시스템(3100)에서, 단말 기기(310)는 인코딩된 데이터를 수신하고 재생한다. 단말 기기(3106)는 상술한 인코딩된 데이터를 디코딩할 수 있는, 스마트폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 랩탑(3110), 네트워크 비디오 레코더(network video recorderM, NVR)/디지털 비디오 레코더()/ digital video recorder, DVR)(3112), TV(3114), 셋톱 박스(STB)(3116), 비디오 호의 시스템(3118), 비디오 감시 시스템(3120), 개인 휴대 정보 단말기 (personal digital assistant, PDA)(3122), 차량 답재 기기(3124), 또는 이들 중 임의의 조합과 같은, 데이터 수신 및 복원 기능을 가진 기기일 수 있다. 예를 들어, 단말 기기(3106)는 전술한 바와 같이 목적지 기기(14)를 포함할 수 있다. 인코딩된 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 단말 기기 포함된 비디오 디코더(30)가 비디오 디코딩을 수행하도록 우선순위가 부여된다. 인코딩된 데이터가 오디오를 포함하는 경우, 단말 기기에 포함된 오디오 디코더가 오디오 디코딩 처리를 수행하도록 우선 순위가 부여된다.
디스플레이가 있는 단말 기기, 예를 들어 스마트폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 랩톱(3110), 네트워크 비디오 레코더(NVR)/디지털 비디오 레코더(DVR)(3112), TV(3114), 개인 휴대 정보 단말기(PDA)(3122) 또는 차량 답재 기기(3124)의 경우, 단말 기기는 디코딩된 데이터를 자신의 디스플레이에 공급할 수 있다. 디스플레이가 없는 단말 기기, 예를 들어 STB(3116), 비디오 회의 시스템(3118) 또는 비디오 감시 시스템(3120)의 경우, 외부 디스플레이(3126)가 내부에 접속되어 디코딩된 데이터를 수신하고 표시한다.
이 시스템에서 각각의 기기가 인코딩 또는 디코딩을 수행할 때, 전술한 실시예에 도시된 바와 같이, 영상 인코딩 기기 또는 영상 디코딩 기기가 사용될 수 있다.
도 16은 단말 기기(3106)의 구성예를 도시하는 도면이다. 단말 기기(3106)가 캡처 기기(3102)로부터 스트림을 수신한 후, 프로토콜 처리 유닛(3202은 스트림의 송신 프로토콜을 분석한다. 프로토콜로는 실시간 스트리밍 프로토콜(Real Time Streaming Protocol, RTSP), 하이퍼 텍스트 전송 프로토콜(Hyper Text Transfer Protocol, HTTP), HTTP 라이브 스트리밍 프로토콜(HTTP Live streaming protocol, HLS), MPEG-DASH, 실시간 전송 프로토콜(Real-time Transport protocol, RTP), 실시간 메시징 프로토콜(Real Time Messaging Protocol, RTMP), 또는 이들의 임의의 종류의 조합 등을 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
프로토콜 처리 유닛(3202)이 스트림을 처리한 후, 스트림 파일이 생성된다. 파일은 역다중화 유닛(3204)에 출력된다. 역다중화 유닛(3204)은 다중화된 데이터를 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터로 분리할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 실제 시나리오, 예를 들어 비디오 회의 시스템에서, 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않는다. 이 경우, 인코딩된 데이터는 역다중화 유닛(3204)를 거치지 않고 비디오 디코더(3206) 및 오디오 디코더(3208)에 송신된다.
역다중화 처리를 통해 비디오 기본 스트림(elementary stream, ES), 오디오 ES 및 선택적으로 자막이 생성된다. 전술한 실시예에서 설명한 바와 같은 비디오 디코더(30)를 포함하는 비디오 디코더(3206)는 전술한 실시예에서 도시된 바와 같은 디코딩 방법에 의해 비디오 ES를 디코딩하여 비디오 프레임을 생성하고, 이 데이터를 동기 유닛(3212)에 공급한다. 오디오 디코더(3208)는 오디오 ES를 디코딩하여 오디오 프레임을 생성하고 이 데이터를 동기 유닛(3212)에 공급한다. 대안으로, 비디오 프레임을 동기 유닛(3212)에 공급하기 전에 버퍼(도 16에 도시되지 않음)에 저장할 수 있다. 유사하게, 오디오 프레임을 동기 유닛(3212)에 공급하기 전에 버퍼(도 16에 도시되지 않음)에 저장할 수 있다.
동기 유닛(3212)은 비디오 프레임과 오디오 프레임을 동기화하고 비디오/오디오를 비디오/오디오 디스플레이(3214)에 공급한다. 예를 들어, 동기 유닛(3212)은 비디오 및 오디오 정보의 표현물을 동기화한다. 정보는 코딩된 오디오 및 비디오 데이터의 표현물에 관한 타임스탬프와 데이터 스트림 자체의 전달에 관한 타임스탬프를 사용하여 신택스로 코딩될 수 있다.
스트림에 자막이 포함된 경우, 자막 디코더(3210)는 자막을 디코딩하여 비디오 프레임 및 오디오 프레임과 동기화하고 비디오/오디오/자막을 비디오/오디오/자막 디스플레이(3216)에 공급한다.
본 발명은 상술한 시스템에 한정되지 않고, 상술한 실시예의 영상 인코딩 기기 또는 영상 디코딩 기기 중 어느 하나가 다른 시스템, 예를 들어 자동차 시스템에 통합될 수 있다.
수학 연산자
본 출원에서 사용되는 수학 연산자는 C 프로그래밍 언어에서 사용되는 것과 유사하다. 그러나 정수 나눗셈과 산술 시프트 연산의 결과가 보다 정확하게 정의되고, 지수, 실수 값 나눗셈과 같은 추가 연산이 정의된다. 번호 매기기 및 카운팅 규칙은 일반적으로 0부터 시작하며, 예컨대 "첫 번째"는 제0 번째(0-th) 와 동일하고 "두 번째"는 "제1 번째(1-th)와 동일하고, 등등이다.
산술 연산자
다음 산술 연산자는 다음과 같이 정의된다:
+ 덧셈
- 뺄셈(2인자 연산자) 또는 부정(단항 접두 연산자)
* 행렬 곱셈을 포함한 곱셈
xy 지수. x를 y의 거듭제곱으로 지정한다. 다른 상황에서, 이러한 표기법은 지수로 해석되지 않는 위 첨자에 사용된다.
/ 결과가 0으로 잘리는 정수 나눗셈. 예를 들어, 7/4 및 -7/-4는 1로 잘리고 -7/4 및 7/-4는 -1로 잘린다.
÷ 잘림이나 올림이 의도되지 않은 수학 방정식의 나눗셈을 나타내는 데 사용된다.
Figure pct00030
잘림이나 올림이 의도되지 않은 수학 방정식의 나눗셈을 나타내는 데 사용된다.
Figure pct00031
x에서 y까지의 모든 정수 값을 취하는 i와 f(i)의 합.
x%y 계수(modulus). x를 y로 나눈 나머지, x >= 0 및 y > 0인 정수 x 및 y에 대해서만 정의된다.
논리 연산자
다음 논리 연산자는 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00032
x와 y의 부울 논리 "곱(and)"
Figure pct00033
x와 y의 부울 논리 "합(or)"
! 부울 논리 "아님(not)"
x ? y:z x가 참(TRUE)이거나 0이 아니면 y의 값으로 평가되고; 그렇지 않으면 z 값으로 평가된다.
관계 연산자
다음 관계 연산자는 다음과 같이 정의된다:
> 보다 큼
>= 크거나 같음
< 미만
<= 이하
= = 같음
!= 같지 않음
관계 연산자가 값 "na"(not applicable, 해당사항 없음)가 할당된 신택스 요소 또는 변수에 적용될 때, 값 "na"는 신택스 요소 또는 변수에 대한 고유한 값(distinct value)으로 처리된다. 값 "na"는 다른 값과 같지 않은 것으로 간주된다.
비트 단위 연산자(bit-wise operator)
다음 비트 단위 연산자는 다음과 같이 정의된다.
& 비트 단위 "곱(and)". 정수 인수에 대해 연산할 때, 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 수의 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 연산할 때, 최상위 비트들에 0을 추가하여 더 짧은 인수를 확장한다.
| 비트 단위 "합(or)". 정수 인수에 대해 연산할 때, 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 수의 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 연산할 때 최상위 비트들에 0을 추가하여 더 짧은 인수를 확장한다
^ 비트 단위 "배타적 합(exclusive or)". 정수 인수에 대해 연산할 때 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 수의 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 작업할 때 상위 비트들에 0을 추가하여 더 짧은 인수를 확장한다
x >> y x의 2의 보수 정수 표현을 y 이진수만큼 산술 우측 시프트. 이 함수는 y의 음이 아닌 정수 값에 대해서만 정의된다. 우측 시프트의 결과로 최상위 비트(MSB)로 시프트된 비트는 시프트 연산 이전의 x의 MSB와 동일한 값을 갖는다.
x << y x의 2의 보수 정수 표현을 y 이진수만큼 산술 좌측 시프트. 이 함수는 y의 음이 아닌 정수 값에 대해서만 정의된다. 좌측 시프트의 결과로 최하위 비트(LSB)로 시프트된 비트는 0과 같은 값을 갖는다.
할당 연산자
다음 산술 연산자는 다음과 같이 정의된다:
= 할당 연산자
++ 증분, 즉 x++는 x = x + 1과 동일하며; 배열 색인에서 사용될 때 증분 연산 이전의 변수의 값으로 평가된다.
-- 감소, 즉 x--는 x = x - 1과 동일하며; 배열 색인에서 사용될 때 감소 연산 이전의 변수 값으로 평가된다.
+= 지정된 양만큼 증분, 즉 x+= 3은 x = x + 3과 같고, x+= (-3)은 x = x + (-3)과 같다.
-= 지정된 양만큼 감소, 즉 x-= 3은 x = x - 3과 동일하며, x -= (-3)은 x = x - (-3)와 같다.
범위 표기법
다음 표기법은 값 범위를 지정하는 데 사용된다:
x = y..z x는 y부터 z까지)(포함)의 정수 값을 취하며 x, y, z는 정수이고 z는 y보다 크다.
수학 함수
다음 수학 함수가 정의된다.
Figure pct00034
Asin( x ) -1.0∼ 1.0(포함) 범위에 있는 인수 x에 대해 연산하는 삼각 역사인 함수, 라디안 단위로, -π÷2 ∼π÷2(포함) 범위의 출력 값을 가짐
Atan( x ) 인수 x에 대해 연산하는 삼각 역탄젠트 함수, 라디안 단위로, -π÷2 ∼π÷2(포함) 범위의 출력 값을 가짐
라디안 단위의 ?π÷2 ~ π÷2(포함) 범위의 출력 값
Figure pct00035
Ceil( x ) x보다 크거나 같은 가장 작은 정수이다.
Figure pct00036
Cos( x ) 라디안 단위의 인수 x에 대해 연산하는 삼각 코사인 함수.
Floor( x ) x보다 작거나 같은 가장 큰 정수이다.
Figure pct00037
Ln( x ) x의 자연 로그(밑이 e인 로그, 여기서 e는 자연 로그 기본 상수 2.718 281 828...)이다.
Log2( x ) x의 밑이 2인 로그이다.
Log10( x ) x의 밑이 10인 로그이다.
Figure pct00038
Sin( x ) 라디안 단위의 인수 x에 대해 연산하는 삼각 사인 함수
Figure pct00039
Tan( x ) 라디안 단위의 인수 x에서 연산하는 삼각 탄젠트 함수
작업 우선 순위
표현식의 우선 순위가 괄호를 사용하여 명시적으로 표시되지 않는 경우 다음 규칙이 적용된다:
- 더 높은 우선순위의 연산이 더 낮은 우선순위의 연산보다 먼저 평가된다.
- 우선순위가 같은 연산은 왼쪽에서 오른쪽으로 순차적으로 평가된다.
아래 표는 가장 높은 것에서 가장 낮은 순서로 연산의 우선순위를 지정한다. 표에서 더 높은 위치는 더 높은 우선순위를 나타낸다.
C 프로그래밍 언어에서도 사용되는 연산자의 경우, 본 명세서에서 사용되는 우선순위는 C 프로그래밍 언어에서 사용되는 것과 동일하다.
표: 가장 높은(표의 상단)에서 가장 낮은(표의 하단)까지의 연산 우선순위
연산(연산자 x, y, 및 z)
Figure pct00040
논리 연산의 텍스트 설명
텍스트에서, 수학적으로 다음 형식으로 기술될 것인 논리 연산의 진술문:
Figure pct00041
다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다.
Figure pct00042
텍스트에서 각각의 "If ... Otherwise, if ... Otherwise, ..." 진술문은 ""If ... " 바로 뒤에 "... as follows" 또는 "... the following applies"가 뒤 따른다. "If ... Otherwise, if ... Otherwise, ..."의 마지막 조건은 항상 "Otherwise, ..."이다. 인터리빙된 Interleaved "If ... Otherwise, if ... Otherwise, ..." 진술문은 끝 "Otherwise, ..." 가 있는 "... as follows" 또는 "... the following applies"를 매칭시킴으로써 식별될 수 있다.
텍스트에서, 수학적으로 다음 형식으로 기술될 것인 논리 연산의 진술문:
Figure pct00043
다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다:
Figure pct00044
텍스트에서, 수학적으로 다음 형식으로 기술될 것인 논리 연산의 진술문:
Figure pct00045
다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다:
Figure pct00046
본 발명의 실시예는 주로 비디오 코딩에 기초하여 설명되었지만, 코딩 시스템(10), 인코더(20) 및 디코더(30)(및 이에 대응하여 시스템(10))의 실시예 및 여기에 설명된 다른 실시예는 또한 여전히 영상 처리 또는 코딩, 즉 비디오 코딩에서 처럼 임의의 선행 또는 연속적인 영상에 독립적인 개별 영상의 처리 또는 코딩을 위해 구성될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일반적으로 영상 처리 코딩이 단일 영상(17)으로 제한되는 경우에는 인터 예측 유닛 (244)(인코더) 및 344(디코더)만 이용 가능하지 않을 수 있다. 비디오 인코더(20) 및 및 비디오 디코더(30)의 다른 모든 기능(도구 또는 기술이라고도 함)은 정지 영상 처리, 예를 들어 잔차 계산(204/304), 변환(206), 양자화(208), 역양자화(210/310), (역)변환(212/312), 분할(262/362), 인트라 예측(254/354), 및/또는 루프 필터링(220, 320), 및 엔트로피 코딩(270) 및 엔트로피 디코딩(304)에 동일하게 사용될 수 있다.
예컨대 인코더(20) 및 디코더(30)의 실시예, 및 예컨대 인코더(20) 및 디코더(30)를 참조하여 여기에 설명된 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되거나 하나 이상의 명령어 또는 코드로서 통신 매체를 통해 전송되고 하드웨어 기반 처리 유닛에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 데이터 저장 매체와 같은 유형의 매체에 대응하는 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체, 또는 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 컴퓨터 프로그램을 한 장소에서 다른 장소로 전송하는 것을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수 있다. 데이터 저장 매체는 본 개시에서 설명된 기술의 구현을 위한 명령어, 코드 및/또는 데이터 구조를 검색하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 또는 하나 이상의 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터로 판독 가능한 매체를 포함할 수 있다.
한정이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체로는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치, 또는 기타 자기 저장장치, 플래시 메모리, 또는 컴퓨터에서 액세스할 수 있는 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한 모든 연결을 컴퓨터로 판독 가능한 매체라고 한다.
예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, 디지털 가입자 ㅎ회선(digital subscriber line, DSL) 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술을 사용하여 웹 사이트, 서버 또는 기타 원격 소스에서 명령어를 송신하면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술이 매체의 정의에 포함된다. 그러나 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체 및 데이터 저장 매체는 연결, 반송파, 신호 또는 기타 일시적인 매체를 포함하지 않고, 대신 비일시적 유형의 저장 매체에 관한 것임을 이해해야 한다. 여기에서 사용된 disk와 disc는 CD(Compact Disc), 레이저 디스크, 광 디스크, DVD(Digital Multimedia Disc), 플로피 디스크 및 Blu-ray 디스크를 포함하며, disk는 일반적으로 자기적으로 데이터를 재생하는 반면 disc는 레이저로 데이터를 광학적으로 재생한다. 위의 조합도 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 범위에 포함되어야 한다.
명령어는 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP), 범용 마이크로프로세서, ASIC, FPGA 또는 기타 동등한 집적 또는 개별 논리 회로와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어 "프로세서"는 전술한 구조 또는 본 명세서에 기술된 기술의 구현에 적합한 임의의 다른 구조를 지칭할 수 있다. 또한, 일부 측면에서, 본 명세서에 설명된 기능은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성된 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈 내에 제공되거나 결합된 코덱에 통합될 수 있다. 또한, 기술은 하나 이상의 회로 또는 논리 요소에서 완전히 구현될 수 있다.
본 개시의 기술은 무선 핸드셋, 집적 회로(IC) 또는 IC 세트(예: 칩셋)를 포함하는 매우 다양한 기기 또는 장치에서 구현될 수 있다. 다양한 구성요소, 모듈, 또는 유닛은 개시된 기술을 수행하도록 구성된 기기의 기능적 측면을 강조하기 위해 본 개시에서 설명되지만, 반드시 상이한 하드웨어 유닛에 의한 실현을 필요로 하지는 않는다. 오히려, 위에서 설명된 바와 같이, 다양한 유닛이 코덱 하드웨어 유닛에 결합되거나, 적절한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 위에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 프로세서를 포함한, 상호운용되는 하드웨어 유닛의 집합에 의해 제공될 수 있다.

Claims (31)

  1. 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
    현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(Matrix-based Intra Prediction, MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
    상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 MIP 모드 값을 획득하는 단계
    를 포함하는 코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 음의 값인, 코딩 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 -1인, 코딩 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시되는, 코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시되는, 코딩 방법.
  6. 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
    현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
    상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 값을 획득하는 단계
    를 포함하는 코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 비각도 인트라 모드(non-angular intra mode)에 대응하는, 코딩 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 0 또는 1이고, 값 0은 평면 모드(Planar mode)를 지시하고, 값 1은 DC 모드를 지시하는, 코딩 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시되는, 코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시되는, 코딩 방법.
  11. 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
    현재 블록에 대한 비트스트림을 획득하는 단계;
    상기 비트스트림에 따라 상기 현재 블록의 루마 성분(luma component)에 대한 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 지시 정보의 값을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대해 크로마 모드 도출 프로세스를 수행하는 단계 - 상기 MIP 지시 정보의 값이 상기 현재 블록이 행렬 기반 인트라 예측을 사용하여 예측됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록에 대한 대응하는 루마 인트라 예측 모드는 평면 모드로 설정됨 -
    를 포함하는 코딩 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 대응하는 루마 인트라 예측 모드는 루마 성분(xCb + cbWidth/2, yCb + cbHeight/2)의 위치로부터 도출되며, (xCb, yCb)는 현재 영상의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 블록의 크로마 성분에 대한 좌측 상단 샘플을 지정하고, cbWidth는 루마 샘플에서의 상기 현재 블록의 너비를 지정하고, cbHeight는 루마 샘플에서 상기 현재 블록의 높이를 지정하는, 코딩 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 디코더(30).
  14. 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
    현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
    상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 MIP 모드 값을 인코딩하는 단계
    를 포함하는 코딩 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 음의 값인, 코딩 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 -1인, 코딩 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시되는, 코딩 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시되는, 코딩 방법.
  19. 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
    현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 디폴트 값으로 설정하는 단계 - 상기 현재 블록은 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 모드가 아닌 인트라 예측 모드를 사용하여 예측되고, 상기 현재 블록에 인접한 이웃 블록은 상기 현재 블록의 후보 인트라 예측 모드의 값을 도출하는 데 사용되고 MIP 모드를 사용하여 예측됨 -; 및
    상기 디폴트 값에 따라 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 값을 인코딩하는 단계
    를 포함하는 코딩 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 비각도 인트라 모드에 대응하는, 코딩 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 디폴트 값은 0 또는 1이고, 값 0은 평면 모드를 지시하고, 값 1은 DC 모드를 지시하는, 코딩 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 MIP 모드를 사용하여 예측되는지 여부는 MIP 지시 정보의 값에 따라 지시되는, 코딩 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 MIP 지시 정보는 intra_mip_flag 플래그에 의해 지시되는, 코딩 방법.
  24. 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
    현재 블록의 루마 성분에 대한 행렬 기반 인트라 예측(MIP) 지시 정보의 값을 획득하는 단계;
    상기 MIP 지시 정보의 값이 상기 현재 블록이 행렬 기반 인트라 예측을 사용하여 예측됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록에 대한 대응하는 루마 인트라 예측 모드를 평면 모드로 설정하는 단계; 및
    색인을 설정된 평면 모드에 따라 상기 현재 블록에 대해 미리 정의된 크로마 인트라 예측 모드의 목록으로 코딩하는 단계
    를 포함하는 코딩 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 대응하는 루마 인트라 예측 모드는 루마 성분 (xCb + cbWidth/2, yCb + cbHeight/2)의 위치로부터 도출되며, (xCb, yCb)는 현재 영상의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 블록의 크로마 성분에 대한 좌측 상단 샘플을 지정하고, cbWidth는 루마 샘플에서의 상기 현재 블록의 너비를 지정하고, cbHeight는 루마 샘플에서 상기 현재 블록의 높이를 지정하는, 코딩 방법.
  26. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 인코더(20).
  27. 제1항 내지 제12항 및 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  28. 디코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체 - 상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 상기 디코더를 구성함 -
    를 포함하는 디코더.
  29. 인코더로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체 - 상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 상기 인코더를 구성함 -
    를 포함하는 인코더.
  30. 복수의 신택스 요소를 포함함으로써 비디오 신호에 대해 인코딩된 비트스트림으로서,
    상기 복수의 신택스 요소는 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따라 조건부로 시그널링되는,
    인코딩된 비트스트림.
  31. 이미지 디코딩 기기에 의해 디코딩되는 인코딩된 비트스트림을 포함하는 비일시적인 기록 매체로서,
    상기 비트스트림은 비디오 신호 또는 이미지 신호의 프레임을 복수의 블록으로 나눔으로써 생성되고, 복수의 신택스 요소를 포함하며, 상기 복수의 신택스 요소는 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따라 코딩되는,
    비일시적인 기록 매체.
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