KR20220012345A - 기하학적 파티션 모드에 대한 크로마 샘플 가중 도출 - Google Patents
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Abstract
디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법은 현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하는 단계 - 상기 파라미터의 값은 상기 현재 블록에 대한 파티션 모드를 지시함 - ; 상기 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하는 단계; 상기 제1 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측값을 생성하는 단계; 상기 제2 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하는 단계; 및 상기 제1 예측값과 상기 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하는 단계를 포함한다.
Description
이 특허 출원은 2019년 6월 21일에 개시된 국제 특허 개시 PCT/EP2019/066516의 우선권을 주장한다. 전술한 특허 출원의 개시는 그 전문이 참고로 여기에 포함된다.
본 개시의 실시예들은 일반적으로 픽처 프로세싱 분야에 관한 것이고, 보다 구체적으로 파티션에 대한 가중 값을 유도하는 것에 관한 것이다.
비디오 코딩(비디오 인코딩 및 디코딩)은 방송 디지털 TV, 인터넷 및 모바일 네트워크를 통한 비디오 전송, 화상 채팅, 화상 회의, DVD 및 블루-레이 디스크, 비디오 콘텐츠 수집 및 편집 시스템, 보안 애플리케이션의 캠코더와 같은 실시간 대화 응용 프로그램과 같은 광범위한 디지털 비디오 응용 프로그램에서 사용된다.
비교적 짧은 비디오를 묘사하는 데 필요한 비디오 데이터의 양은 상당할 수 있으며, 이는 데이터가 스트리밍되거나 대역폭 용량이 제한된 통신 네트워크를 통해 통신할 때 어려움을 초래할 수 있다. 따라서 비디오 데이터는 일반적으로 현대 통신 네트워크를 통해 통신되기 전에 압축된다. 메모리 리소스가 제한될 수 있기 때문에 비디오가 저장 장치에 저장될 때 비디오의 크기가 문제가 될 수도 있다. 비디오 압축 장치는 종종 소스에서 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 사용하여 전송 또는 저장 전에 비디오 데이터를 코딩하여 디지털 비디오 이미지를 표현하는 데 필요한 데이터 양을 줄인다. 압축된 데이터는 비디오 데이터를 디코딩하는 비디오 압축 해제 장치에 의해 목적지에서 수신된다. 제한된 네트워크 리소스와 더 높은 비디오 품질에 대한 요구가 계속 증가함에 따라 화질을 거의 또는 전혀 희생하지 않고 압축률을 향상시키는 개선된 압축 및 압축 해제 기술이 바람직하다.
본 발명의 실시예는 독립 청구항에 따라 인코딩 및 디코딩을 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시는 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법을 제공하며, 상기 방법은:
현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하는 단계 - 상기 파라미터의 값은 상기 현재 블록에 대한 파티션 모드를 지시함 - ;
상기 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하는 단계;
상기 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하는 단계;
상기 제1 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측값을 생성하는 단계;
상기 제2 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하는 단계; 및
상기 제1 예측값과 상기 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하는 단계
를 포함할 수 있다
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 예측 샘플의 결합 값은 상기 파티션 모드에 따라 상기 제1 예측 값과 상기 제2 예측 값을 결합하여 획득된다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 예측 샘플의 결합 값은 블렌딩 연산(blending operation)에 따라 상기 제1 예측 값과 상기 제2 예측 값을 결합하여 획득된다.
따라서, 파티션 모드, 즉 대하는 파티셔닝은 제1 예측의 샘플 가중 값이 블렌딩 연산 때문에 제2 예측의 샘플 가중 값보다 높은 경계를 표시하는 것으로 이해될 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 블렌딩 연산은 함수 또는 조회 테이블(lookup table)을 사용하여 구현되는, 디코딩 장치에 의해 구현된다.
전술한 바와 같은 방법은 루마 샘플에 대한 가중 값을 계산함으로써 상기 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계; 및 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 계산함으로써 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 관련되며; 그리고 상기 코딩 방법은: 상기 크로마 샘플에 대한 제1 예측 값 및 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 결합된 예측 값을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 다음과 같이 관련되고,
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x, 2*y);
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(a, b)는 현재 블록의 크로마 블록에서 샘플 좌표 (a,b)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이고, a 및 b는 좌표 값이고; 그리고 sampleWeight1(c, d)는 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표 (c, d)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며, c, d는 좌표값이고; 그리고 K는 정수 값이다.
(2*x,2*y) 및 (2x, 2y)와 같은 표현은 동일한 것으로 이해되어야 함을 이해해야 한다.
따라서, 위의 방법에 따르면, 크로마 샘플 위치 (x, y)에서의 크로마 샘플의 가중 값은 루마 샘플 위치 (2x, 2y)에서의 루마 샘플의 가중 값과 동일할 수 있다. 루마 샘플 가중과 크로마 샘플 가중 간의 이러한 관계로 인해 크로마 샘플 가중치 계산을 건너뛸 수 있다. 다시 말해, 위에서 주어진 관계, 즉 sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x, 2*y)로 인해, 루마 블록의 모든 루마 샘플에 대해 sampleWeight1()을 계산한 후에는 더 이상 sampleWeightC1()을 계산할 필요가 없다. 크로마 블록의 모든 크로마 샘플에 대해 sampleWeightC1()은 sampleWeight1()에 대해 계산된 값을 사용하여 얻을 수 있다. 따라서, 본 개시에 의해 구현자는 sampleWeightC1을 계산하는 데 필요한 회로를 감소시킬 수 있다. sampleWeightC1을 계산하기 위해 하드웨어 회로를 구현할 필요가 없으며, sampleWeightC1()의 값은 이미 계산된 sampleWeight1()의 값에 액세스하여 얻을 수 있다. 또한 소프트웨어에서는 sampleWeightC1()을 계산하기 때문에 sampleWeightC1()을 얻기 위해 수행해야 하는 작업의 수가 줄어들기 때문에 디코딩 및 인코딩 속도가 빨라진다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 다음과 같이 관련되고,
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1);
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + K)>>1;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + K)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + 2)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + 1)>>1;
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(a, b)는 현재 블록의 크로마 블록에서 샘플 좌표 (a, b)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이고, a 및 b는 좌표 값이고; 그리고 sampleWeight1(c, d)는 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표 (c, d)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며, c, d는 좌표값이고; 그리고 K는 정수 값이다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 파티션 양식은 기하학적 모델일 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 파라미터는 각도 파라미터 또는 거리 파라미터일 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 제1 예측 양식과 상기 제2 예측 양식은 동일하지 않을 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서,
상기 제1 예측 모드 또는 상기 제2 예측 양식은 인터 예측 모드일 수 있고, 여기서 상기 인터 예측 모드에 대한 정보는 참조 픽처 인덱스 및/또는 모션 벡터를 포함할 수 있다
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 제1 예측 모드 또는 상기 제2 예측 모드는 인트라 예측 모드일 수 있고, 여기서 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 인트라 예측 모드 인덱스를 포함할 수 있다
본 개시는 전술한 바와 같은 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 디코더를 추가로 제공한다.
본 개시는 전술한 바와 같은 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 추가로 제공한다.
본 개시는 디코더를 추가로 제공하며, 상기 디코더는:
하나 이상의 프로세서; 및
상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
를 포함하며,
상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 디코더가 전술한 바와 같은 방법을 수행하도록 구성한다.
본 개시는 디코더를 추가로 제공하며, 상기 디코더는:
현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하기 위한 획득 유닛 - 상기 파라미터의 값은 상기 현재 블록에 대한 파티션 모드를 지시함 - ;
상기 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하기 위한 제1 예측 유닛;
상기 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하기 위한 제2 예측 유닛;
상기 제1 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측값을 생성하기 위한 제1 생성 유닛;
상기 제2 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하기 위한 제2 생성 유닛; 및
상기 제1 예측값과 상기 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하기 위한 결합 유닛
을 포함할 수 있다.
전술한 바는 인코딩 관점에 적용될 수 있다.
따라서, 본 개시는 인코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법을 제공하며, 상기 방법은:
현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하는 단계 - 상기 파라미터의 값은 상기 현재 블록에 대한 파티션 모드를 지시함 - ;
상기 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하는 단계;
상기 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하는 단계;
상기 제1 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측값을 생성하는 단계;
상기 제2 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하는 단계; 및
상기 제1 예측값과 상기 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하는 단계
를 포함할 수 있다
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 예측 샘플의 결합 값은 상기 파티션 모드에 따라 상기 제1 예측 값과 상기 제2 예측 값을 결합하여 획득된다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 예측 샘플의 결합 값은 블렌딩 연산(blending operation)에 따라 상기 제1 예측 값과 상기 제2 예측 값을 결합하여 획득된다.
따라서, 파티션 모드, 즉 대하는 파티셔닝은 제1 예측의 샘플 가중 값이 블렌딩 연산 때문에 제2 예측의 샘플 가중 값보다 높은 경계를 표시하는 것으로 이해될 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 블렌딩 연산은 함수 또는 조회 테이블(lookup table)을 사용하여 구현되는, 디코딩 장치에 의해 구현된다.
전술한 바와 같은 방법은 루마 샘플에 대한 가중 값을 계산함으로써 상기 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계; 및 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 계산함으로써 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 관련되며; 그리고 상기 코딩 방법은: 상기 크로마 샘플에 대한 제1 예측 값 및 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 결합된 예측 값을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 다음과 같이 관련되고,
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x, 2*y);
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(a, b)는 현재 블록의 크로마 블록에서 샘플 좌표 (a,b)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이고, a 및 b는 좌표 값이고; 그리고 sampleWeight1(c, d)는 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표 (c, d)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며, c, d는 좌표값이고; 그리고 K는 정수 값이다.
따라서, 위의 방법에 따르면, 크로마 샘플 위치 (x, y)에서의 크로마 샘플의 가중 값은 루마 샘플 위치 (2x, 2y)에서의 루마 샘플의 가중 값과 동일할 수 있다. 루마 샘플 가중과 크로마 샘플 가중 간의 이러한 관계로 인해 크로마 샘플 가중치 계산을 건너뛸 수 있다. 다시 말해, 위에서 주어진 관계, 즉 sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x, 2*y)로 인해, 루마 블록의 모든 루마 샘플에 대해 sampleWeight1()을 계산한 후에는 더 이상 sampleWeightC1()을 계산할 필요가 없다. 크로마 블록의 모든 크로마 샘플에 대해 sampleWeightC1()은 sampleWeight1()에 대해 계산된 값을 사용하여 얻을 수 있다. 따라서, 본 개시에 의해 구현자는 sampleWeightC1을 계산하는 데 필요한 회로를 감소시킬 수 있다. sampleWeightC1을 계산하기 위해 하드웨어 회로를 구현할 필요가 없으며, sampleWeightC1()의 값은 이미 계산된 sampleWeight1()의 값에 액세스하여 얻을 수 있다. 또한 소프트웨어에서는 sampleWeightC1()을 계산하기 때문에 sampleWeightC1()을 얻기 위해 수행해야 하는 작업의 수가 줄어들기 때문에 디코딩 및 인코딩 속도가 빨라진다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 다음과 같이 관련되고,
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1);
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + K)>>1;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + K)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + 2)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + 1)>>1;
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(a, b)는 현재 블록의 크로마 블록에서 샘플 좌표 (a, b)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이고, a 및 b는 좌표 값이고; 그리고 sampleWeight1(c, d)는 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표 (c, d)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며, c, d는 좌표값이고; 그리고 K는 정수 값이다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 파티션 모드는 기하학적 모델일 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 파라미터는 각도 파라미터 또는 거리 파라미터일 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 제1 예측 모드와 상기 제2 예측 모드는 동일하지 않을 수 있다.
전술한 바와 같은 방법에서,
상기 제1 예측 모드 또는 상기 제2 예측 모드는 인터 예측 모드일 수 있고, 여기서 상기 인터 예측 모드에 대한 정보는 참조 픽처 인덱스 및/또는 모션 벡터를 포함할 수 있다
전술한 바와 같은 방법에서, 상기 제1 예측 모드 또는 상기 제2 예측 모드는 인트라 예측 모드일 수 있고, 여기서 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 인트라 예측 모드 인덱스를 포함할 수 있다
본 개시는 전술한 바와 같은 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 인코더를 추가로 제공한다.
본 개시는 전술한 바와 같은 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 추가로 제공한다.
본 개시는 인코더를 추가로 제공하며, 상기 인코더는:
하나 이상의 프로세서; 및
상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
를 포함하며,
상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 인코더가 전술한 바와 같은 방법을 수행하도록 구성한다.
본 개시는 인코더를 추가로 제공하며, 상기 인코더는:
현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하기 위한 획득 유닛 - 상기 파라미터의 값은 상기 현재 블록에 대한 파티션 모드를 지시함 - ;
상기 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하기 위한 제1 예측 유닛;
상기 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하기 위한 제2 예측 유닛;
상기 제1 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측값을 생성하기 위한 제1 생성 유닛;
상기 제2 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하기 위한 제2 생성 유닛; 및
상기 제1 예측값과 상기 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하기 위한 결합 유닛
을 포함할 수 있다.
전술한 목적 및 기타 목적은 독립항의 주제에 의해 달성된다. 추가 구현 형태는 종속항, 설명 및 도면으로부터 명백하다.
다시 말해, 본 발명의 제2 관점에 따르면, 인코더는 방법 실시예를 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함한다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 디코더는 방법 실시예를 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함한다.
본 발명의 제4 관점에 따르면, 컴퓨터 프로그램 제품은 방법 실시예를 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함한다.
본 발명의 제5 관점에 따르면, 디코더는:
하나 이상의 프로세서; 및
프로세서에 연결되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체
를 포함하며, 상기 프로그래밍은 프로세서에 의해 실행될 때 방법 실시예를 수행하도록 디코더를 구성한다.
본 발명의 제6 관점에 따르면, 인코더는:
하나 이상의 프로세서; 및
프로세서에 연결되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
를 포함하며, 상기 프로그래밍은 프로세서에 의해 실행될 때 방법 실시예를 수행하도록 인코더를 구성한다.
일 실시예에서, 이미지 디코딩 장치에 의해 디코딩된 인코딩된 비트스트림을 포함하는 비일시적 저장 매체로서, 상기 비트스트림은 비디오 신호 또는 이미지 신호의 프레임을 복수의 블록으로 분할함으로써 생성되고, 복수의 신택스(syntax)를 포함하며, 복수의 신택스 요소는 상기 실시예 중 어느 하나에 따른 지표(신택스)를 포함하고 구현이 개시된다.
하나 이상의 실시예의 자세한 내용은 첨부 도면 및 아래의 설명에 설명되어 있다. 다른 특징, 목적 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위에서 명백할 것이다.
다음의 실시예에서 본 발명의 실시예는 첨부된 도면 및 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1a는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 예를 나타내는 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 인코더의 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 디코더의 예시적인 구조를 나타내는 블록도이다.
도 4는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 6a는 콜 블록의 예를 도시한다.
도 6b는 공간적 이웃 블록의 예를 도시한다.
도 7은 삼각 예측 모드의 일부 예를 도시한다.
도 8은 서브-블록 예측 모드의 일부 예를 예시한다.
도 9는 블록의 분할에 대한 예를 도시한다.
도 10은 블록의 분할에 대한 추가 예를 도시한다.
도 11은 블록의 분할에 대한 다른 예를 도시한다.
도 12는 블록의 분할에 대한 또 다른 예를 도시한다.
도 13은 블렌딩 함수 처리 후 가중치 인자 값에 대한 예시이다.
도 14는 블렌딩 함수 처리 후 가중치 인자 값에 대한 다른 예를 나타낸다.
도 15는 블렌딩 기능에 대한 몇 가지 예를 나타낸다.
도 16은 크로마 좌표와 루마 좌표의 관계를 나타낸다.
도 17은 본 개시에 따른 방법의 실시예의 흐름도를 예시한다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 디코더를 도시한다.
도 19는 콘텐츠 전달 서비스를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템(3100)의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 20은 단말 장치의 일례의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하에서 "함께 위치(co-located)" 및 "함께 배치(collocated)"는 동일한 의미로 이해되어야 한다.
다음에서 동일한 참조 부호는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 동일하거나 최소한 기능적으로 동등한 기능을 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 예를 나타내는 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 인코더의 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 디코더의 예시적인 구조를 나타내는 블록도이다.
도 4는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 6a는 콜 블록의 예를 도시한다.
도 6b는 공간적 이웃 블록의 예를 도시한다.
도 7은 삼각 예측 모드의 일부 예를 도시한다.
도 8은 서브-블록 예측 모드의 일부 예를 예시한다.
도 9는 블록의 분할에 대한 예를 도시한다.
도 10은 블록의 분할에 대한 추가 예를 도시한다.
도 11은 블록의 분할에 대한 다른 예를 도시한다.
도 12는 블록의 분할에 대한 또 다른 예를 도시한다.
도 13은 블렌딩 함수 처리 후 가중치 인자 값에 대한 예시이다.
도 14는 블렌딩 함수 처리 후 가중치 인자 값에 대한 다른 예를 나타낸다.
도 15는 블렌딩 기능에 대한 몇 가지 예를 나타낸다.
도 16은 크로마 좌표와 루마 좌표의 관계를 나타낸다.
도 17은 본 개시에 따른 방법의 실시예의 흐름도를 예시한다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 디코더를 도시한다.
도 19는 콘텐츠 전달 서비스를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템(3100)의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 20은 단말 장치의 일례의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하에서 "함께 위치(co-located)" 및 "함께 배치(collocated)"는 동일한 의미로 이해되어야 한다.
다음에서 동일한 참조 부호는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 동일하거나 최소한 기능적으로 동등한 기능을 나타낸다.
다음의 설명에서, 본 개시의 일부를 형성하고, 예시로서 본 발명의 실시예의 특정 관점 또는 본 발명의 실시예가 사용될 수 있는 특정 관점을 나타내는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 실시예는 다른 관점에서 사용될 수 있고 도면에 도시되지 않은 구조적 또는 논리적 변화를 포함할 수 있음이 이해된다. 따라서 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여서는 안 되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에 의해 정의된다.
예를 들어, 설명된 방법과 관련된 개시는 또한 방법을 수행하도록 구성된 대응하는 장치 또는 시스템에 대해 참일 수 있고 그 반대의 경우도 마찬가지인 것으로 이해된다. 예를 들어, 하나 또는 복수의 특정 방법 단계가 설명된 경우, 해당 장치는 하나 또는 복수의 유닛을 포함할 수 있다. 설명된 하나 또는 복수의 방법 단계를 수행하기 위한 기능 유닛(예를 들어, 하나 또는 복수의 단계를 수행하는 하나의 유닛, 또는 복수의 단계 중 하나 이상을 각각 수행하는 복수의 유닛)을 포함할 수 있으며, 그러한 하나 이상의 유닛이 도면에서 명시적으로 설명하거나 예시하지 않을 수도 있다. 한편, 예를 들어, 특정 장치가 하나 또는 복수의 유닛에 기초하여 기술된다면, 예를 들어, 기능 유닛에서 대응하는 방법은 하나 또는 복수의 유닛의 기능을 수행하는 하나의 단계(예를 들어, 하나 또는 복수의 유닛의 기능을 수행하는 하나의 단계, 또는 각각 하나 이상의 기능을 수행하는 복수의 단계)를 포함할 수 있으며, 그러한 하나 또는 복수의 단계가 도면에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않을 수도 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 다양한 예시적인 실시예 및/또는 관점의 특징들은 특별히 달리 언급되지 않는 한 서로 결합될 수 있다는 것이 이해된다.
비디오 코딩은 일반적으로 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 일련의 사진을 처리하는 것을 말한다. 용어 "픽처" 대신에 용어 "프레임" 또는 "이미지"가 비디오 코딩 분야에서 동의어로 사용될 수 있다. 비디오 코딩(또는 일반적으로 코딩)은 비디오 인코딩과 비디오 디코딩의 두 부분으로 구성된다. 비디오 인코딩은(더 효율적인 저장 및/또는 전송을 위해) 비디오 픽처를 표현하는 데 필요한 데이터의 양을 감소시키기 위해(예를 들어, 압축에 의해) 원본 비디오 픽처를 처리하는 것을 전형적으로 포함하는 소스 측에서 수행된다. 비디오 디코딩은 목적지 측에서 수행되며 일반적으로 비디오 픽처를 재구성하기 위해 인코더에 비해 역 처리를 포함한다. 비디오 픽처(또는 일반적으로 픽처)의 "코딩"을 참조하는 실시예는 비디오 픽처 또는 각각의 비디오 시퀀스의 "인코딩" 또는 "디코딩"과 관련되는 것으로 이해되어야 한다. 인코딩 부분과 디코딩 부분의 조합을 코덱(Coding and Decoding, CODEC)이라고도 한다.
무손실 비디오 코딩의 경우, 원본 비디오 픽처가 재구성될 수 있다. 즉, 재구성된 비디오 픽처는 원본 비디오 픽처와 동일한 품질을 갖는다(저장 또는 전송 중에 전송 손실이나 기타 데이터 손실이 없다고 가정). 손실 비디오 코딩의 경우 추가 압축, 디코더에서 완전히 재구성될 수 없는 비디오 픽처를 나타내는 데이터의 양을 줄이기 위해 예를 들어, 양자화에 의해 수행되고, 즉 재구성된 비디오 픽처의 품질이 원본 비디오 픽처의 품질에 비해 낮거나 나쁘다.
여러 비디오 코딩 표준은 "손실 하이브리드 비디오 코덱" 그룹에 속한다(즉, 변환 도메인에서 양자화를 적용하기 위해 샘플 도메인의 공간 및 시간 예측과 2D 변환 코딩을 결합한다). 비디오 시퀀스의 각 픽처는 일반적으로 겹치지 않는 블록의 세트로 분할되고 코딩은 일반적으로 블록 레벨에서 수행된다. 다시 말해, 인코더에서 비디오는 일반적으로 블록(비디오 블록) 레벨에서 인코딩되는데, 예를 들어, 공간(인트라 픽처) 예측 및/또는 시간적(인터 픽처) 예측을 사용하여 예측 블록을 생성하고, 현재 블록(현재 처리/처리할 블록)에서 예측 블록을 빼서 잔여 블록을 획득하고, 전송될 데이터의 양을 감소시키기 위해(압축) 잔여 블록을 전송하고 변환 도메인에서 잔여 블록을 양자화함으로써 인코딩되며, 반면에, 디코더에서는 인코더와 비교해서, 현재 블록을 재구성하기 위해 인코딩되거나 압축된 블록에 역 처리가 적용된다. 더욱이, 인코더는 디코더 프로세싱 루프를 복제하여 둘 다 동일한 예측(예를 들어, 인트라 및 인터 예측) 및/또는 후속 블록을 처리하기 위한, 즉 코딩하기 위한 재구성을 생성할 것이다.
비디오 코딩 시스템(10)의 다음의 실시예에서, 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)는 도 1 내지 도 3에 기초하여 설명된다.
도 1a는 예를 들어, 예시적인 코딩 시스템(10), 예를 들어 본 개시의 기술을 활용할 수 있는 비디오 코딩 시스템(10)(또는 코딩 시스템(10)으로 약칭)을 예시하는 개략적인 블록도이다. 비디오 코딩 시스템(10)의 비디오 인코더(20)(또는 인코더(20)로 약칭) 및 비디오 디코더(30)(또는 디코더(30)로 약칭)는 본 개시에서 설명된 다양한 예에 따라 기술을 수행하도록 구성될 수 있는 장치의 예를 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 코딩 시스템(10)은 예를 들어 인코딩된 픽처 데이터(21)를 제공하도록 구성된 소스 장치(12)를 포함한다. 인코딩된 픽처 데이터(13)를 디코딩하기 위한 목적지 장치(14)에 전송된다.
소스 장치(12)는 인코더(20)를 포함하고, 추가적으로, 즉 선택적으로, 예를 들어 픽처 소스(16), 프리프로세서(또는 프리프로세싱 유닛)(18), 예를 들어 픽처 프리프로세서(18) 및 통신 인터페이스 또는 통신 유닛(22)를 포함할 수 있다.
픽처 소스(16)는 임의의 종류의 픽처 캡처 장치, 예를 들어 실제 픽처를 캡처하기 위한 카메라, 및/또는 임의의 종류의 픽처 생성 장치, 예를 들어 컴퓨터 애니메이션을 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽 프로세서, 및/또는 실제 픽처, 컴퓨터 생성 픽처(예를 들어, 화면 콘텐츠, 가상 현실(virtual reality, VR) 픽처) 및/또는 이들의 임의의 조합(예를 들어, 증강 현실(augmented reality, AR) 픽처)을 포함할 수 있다. 픽처 소스는 전술한 픽처 중 임의의 것을 저장하는 임의의 종류의 메모리 또는 스토리지일 수 있다.
프리프로세서(18) 및 프리프로세싱 유닛(18)에 의해 수행되는 처리와 구별하여, 픽처 또는 픽처 데이터(17)는 또한 원시 픽처 또는 원시 픽처 데이터(17)로 지칭될 수 있다.
프리프로세서(18)는 (원본) 픽처 데이터(17)를 수신하고 픽처 데이터(17)에 대해 프리프로세싱을 수행하여 프리프로세싱된 픽처(19) 또는 프리프로세싱된 픽처 데이터(19)를 획득하도록 구성된다. 프리프로세서(18)에 의해 수행되는 프리프로세싱은 예를 들어 트리밍, 컬러 포맷 변환(예를 들어 RGB에서 YCbCr로), 컬러 보정 또는 노이즈 제거를 포함할 수 있다. 프리프로세싱 유닛(18)은 선택적 구성 요소일 수 있음을 이해할 수 있다.
비디오 인코더(20)는 프리프로세싱된 픽처 데이터(19)를 수신하고 인코딩된 픽처 데이터(21)를 제공하도록 구성된다(자세한 내용은 예를 들어, 도 2에 기초하여 이하에서 설명될 것이다).
소스 장치(12)의 통신 인터페이스(22)는 인코딩된 픽처 데이터(21)를 수신하고, 인코딩된 픽처 데이터(21)(또는 그의 임의의 추가 처리된 버전)를 통신 채널(13)을 통해 다른 장치, 예를 들어 저장 또는 직접 재구성을 위한 목적지 장치(14) 또는 임의의 다른 장치로 전송하도록 구성될 수 있다.
수신 장치(14)는 디코더(30)(예를 들어, 비디오 디코더(30))를 포함하고, 추가적으로, 즉 선택적으로 통신 인터페이스 또는 통신 유닛(28), 포스트프로세서(32)(또는 포스트프로세싱 유닛(32)) 및 디스플레이 장치(34)를 포함할 수 있다.
목적지 장치(14)의 통신 인터페이스(28)는 예를 들어 인코딩된 픽처 데이터(21)(또는 그것의 임의의 추가 처리된 버전)를 수신하도록 구성되며, 예를 들어 소스 장치(12)로부터 직접 또는 다른 소스, 예를 들어 저장 장치, 예를 들어, 인코딩된 픽처 데이터 저장 장치로부터 수신하고, 그 인코딩된 픽처 데이터(21)를 디코더(30)에 제공하도록 구성된다.
통신 인터페이스(22) 및 통신 인터페이스(28)는 예를 들어 소스 장치(12)와 목적지 장치(14) 사이의 직접 통신 링크, 예를 들어 직접 유선 또는 무선 연결 또는 모든 종류의 네트워크, 예를 들어, 유선 또는 무선 네트워크 또는 이들의 조합, 또는 모든 종류의 사설 및 공용 네트워크, 또는 이들의 모든 종류의 조합을 통해 인코딩된 픽처 데이터(21) 또는 인코딩된 데이터(13)를 전송 또는 수신하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)는 예를 들어 인코딩된 픽처 데이터(21)를 적절한 포맷, 예를 들어, 패킷으로 패키지화하고, 및/또는 통신 링크 또는 통신 네트워크를 통한 전송을 위한 임의의 종류의 전송 인코딩 또는 처리를 사용하여 인코딩된 픽처 데이터를 처리하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)의 대응물을 형성하는 통신 인터페이스(28)는 예를 들어, 전송된 데이터를 수신하고 임의의 종류의 대응하는 전송 디코딩 또는 프로세싱 및/또는 디패키징을 사용하여 전송 데이터를 처리하여 인코딩된 픽처 데이터(21)를 획득하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22) 및 통신 인터페이스(28) 모두는 소스 장치(12)에서 목적지 장치(14)를 가리키는 도 1a의 통신 채널(13)에 대한 화살표로 표시된 단방향 통신 인터페이스 또는 양방향 통신 인터페이스로서 구성될 수 있으며, 예를 들어 메시지 보내기 및 받기, 예를 들어, 연결을 설정하고, 통신 링크 및/또는 데이터 전송, 예를 들어 인코딩된 픽처 데이터 전송과 관련된 기타 정보를 확인하고 교환한다.
디코더(30)는 인코딩된 픽처 데이터(21)를 수신하고 디코딩된 픽처 데이터(31) 또는 디코딩된 픽처(31)를 제공하도록 구성된다(더 자세한 내용은 예를 들어, 도 3 또는 도 5에 기초하여 후술될 것이다).
목적지 장치(14)의 포스트프로세서(32)는 예를 들어 디코딩된 픽처 데이터(31)(또한 재구성된 픽처 데이터라고도 함), 예를 들어 디코딩된 픽처(31)를 포스트프로세싱하여, 포스트프로세싱된 픽처 데이터(33), 예를 들어 포스트프로세싱된 픽처(33)를 획득한다. 포스트프로세싱 유닛(32)에 의해 수행되는 포스트프로세싱은 예를 들어, 색상 형식 변환(예를 들어, YCbCr에서 RGB로), 색상 보정, 트리밍 또는 리샘플링 또는 예를 들어, 디스플레이, 예를 들어, 디스플레이 장치(34)에 의해 디코딩된 픽처 데이터(31)를 준비하기 위해 임의의 다른 처리를 포함할 수 있다.
목적지 장치(14)의 디스플레이 장치(34)는 예를 들어 픽처를 사용자 또는 뷰어에게 디스플레이하기 위해 포스트프로세싱된 픽처 데이터(33)를 수신하도록 구성된다. 디스플레이 장치(34)는 예를 들어 재구성된 픽처를 표현하기 위한 임의의 종류의 디스플레이, 통합 또는 외부 디스플레이 또는 모니터를 포함할 수 있다. 디스플레이는 예를 들어 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diodes, OLED) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 프로젝터, 마이크로 LED 디스플레이, 액정 온 실리콘(liquid crystal on silicon, LCoS), 디지털 조명 프로세서(digital light processor, DLP) 또는 기타 모든 종류의 디스플레이로 구성된다.
도 1a는 소스 장치(12) 및 목적지 장치(14)를 별개의 장치로서 도시하지만, 장치의 실시예는 소스 장치(12) 또는 대응하는 기능 및 목적지 장치(14) 또는 대응하는 기능 모두 또는 둘 모두를 포함할 수도 있다. 이러한 실시예에서, 소스 장치(12) 또는 대응하는 기능 및 목적지 장치(14) 또는 대응하는 기능은 동일한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하거나 별개의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다.
설명에 기초하여 당업자에게 명백한 바와 같이, 도 1a에 도시된 바와 같이 소스 장치(12) 및/또는 대상 장치(14) 내의 상이한 유닛 또는 기능의 존재 및(정확한) 분할은 실제 장치 및 응용 프로그램에 따라 달라질 수 있다.
인코더(20)(예를 들어, 비디오 인코더(20)) 또는 디코더(30)(예를 들어, 비디오 디코더(30)) 또는 인코더(20)와 디코더(30) 모두는 도 1b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 프로세싱 회로, 예를 들어 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 개별 로직, 하드웨어, 비디오 코딩 전용 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 인코더(20)는 도 2의 인코더(20)와 관련하여 논의된 바와 같이 다양한 모듈을 구현하기 위해 프로세싱 회로(46) 및/또는 여기에 설명된 임의의 다른 인코더 시스템 또는 서브 시스템을 통해 구현될 수 있다. 디코더(30)는 도 3의 디코더(30)와 관련하여 논의된 바와 같이 다양한 모듈을 구현하기 위해 프로세싱 회로(46) 및/또는 여기에 설명된 임의의 다른 디코더 시스템 또는 서브 시스템을 통해 구현될 수 있다. 프로세싱 회로는 후술하는 바와 같이 다양한 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기술이 소프트웨어에서 부분적으로 구현되는 경우, 장치는 소프트웨어에 대한 명령을 적절한 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장할 수 있으며 본 개시의 기술을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서를 사용하여 하드웨어에서 명령을 실행할 수 있다. 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30) 중 하나는 예를 들어 도 1b에 도시된 바와 같이 단일 장치에서 결합된 인코더/디코더(CODEC)의 일부로서 통합될 수 있다.
소스 장치(12) 및 대상 장치(14)는 임의의 종류의 핸드헬드 또는 고정 장치, 예를 들어, 노트북 또는 랩톱 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿 또는 태블릿 컴퓨터, 카메라, 데스크톱 컴퓨터, 셋톱 박스, 텔레비전, 디스플레이 장치, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 비디오 스트리밍 장치(예를 들어, 콘텐츠 서비스 서버 또는 콘텐츠 전송 서버), 방송 수신기 장치, 방송 송신기 장치 등이 있으며 운영 체제를 전혀 사용하지 않거나 어떤 종류도 사용할 수 없다. 일부 경우에, 소스 장치(12) 및 목적지 장치(14)는 무선 통신을 위해 장착될 수 있다. 따라서, 소스 장치(12) 및 목적지 장치(14)는 무선 통신 장치일 수 있다.
일부 경우에, 도 1a에 도시된 비디오 코딩 시스템(10)은 단지 예일 뿐이며, 본 개시의 기술은 인코딩 및 디코딩 장치 사이의 임의의 데이터 통신을 반드시 포함하지 않는 비디오 코딩 설정(예를 들어, 비디오 인코딩 또는 비디오 디코딩)에 적용될 수 있다. 다른 예들에서, 데이터는 로컬 메모리로부터 검색되거나, 네트워크 등을 통해 스트리밍된다. 비디오 인코딩 장치는 데이터를 인코딩하고 메모리에 저장할 수 있고 및/또는 비디오 디코딩 장치는 메모리로부터 데이터를 검색하고 디코딩할 수 있다. 일부 예들에서, 인코딩 및 디코딩은 서로 통신하지 않고 단순히 데이터를 메모리로 인코딩 및/또는 메모리로부터 데이터를 검색 및 디코딩하는 장치에 의해 수행된다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예는 예를 들어, 고효율 비디오 코딩(High- efficiency Video Coding, HEVC) 또는 버서타일 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC)를 참조하여 여기에 설명되며, 차세대 비디오 코딩 표준은 ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group) 및 ISO/IEC MPEG(Motion Picture Experts Group)의 비디오 코딩(JCT-VC)에 대한 합동 협력 팀에 의해 개발되었다. 당업자는 본 발명의 실시예가 HEVC 또는 VVC로 제한되지 않음을 이해할 것이다.
인코더 및 인코딩 방법
도 2는 본 개시의 기술을 구현하도록 구성된 예시적인 비디오 인코더(20)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 2의 예에서, 비디오 인코더(20)는 입력(201)(또는 입력 인터페이스(201)), 잔여 계산 유닛(204), 변환 프로세싱 유닛(206), 양자화 유닛(208), 역 양자화 유닛(210) 및 역변환 프로세싱 유닛(212), 재구성 유닛(214), 루프 필터 유닛(220), 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230), 모드 선택 유닛(260), 엔트로피 인코딩 유닛(270) 및 출력(272)(또는 출력 인터페이스(272))을 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 모션 추정 유닛 및 모션 보상 유닛(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 비디오 인코더(20)는 또한 하이브리드 비디오 인코더 또는 하이브리드 비디오 코덱에 따른 비디오 인코더로 지칭될 수 있다.
잔여 계산 유닛(204), 변환 프로세싱 유닛(206), 양자화 유닛(208), 모드 선택 유닛(260)은 인코더(20)의 순방향 신호 경로를 형성하는 것으로 지칭될 수 있는 반면, 역 양자화 유닛(210), 역변환 프로세싱 유닛(212), 재구성 유닛(214), 버퍼(216), 루프 필터(220), 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230), 인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)은 비디오 인코더의 역방향 신호 경로를 형성하는 것으로 지칭될 수 있으며, 여기서 비디오 인코더(20)의 역방향 신호 경로는 디코더의 신호 경로에 대응한다(도 3의 비디오 디코더(30) 참조). 역 양자화 유닛(210), 역변환 프로세싱 유닛(212), 재구성 유닛(214), 루프 필터(220), 디코딩 픽처 버퍼(decoding picture buffer, DPB)(230), 인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)도 비디오 인코더(20)의 "내장 디코더"를 형성하는 것으로 지칭된다.
픽처 및 픽처 분할(픽처 및 블록)
인코더(20)는 예를 들어, 입력(201)을 통해, 예를 들어 픽처(17)(또는 픽처 데이터 17), 예를 들어 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 일련의 픽처로 이루어진 픽처를 수신하도록 구성될 수 있다. 수신된 픽처 또는 픽처 데이터는 또한 프리프로세싱된 픽처(19)(또는 프리프로세싱된 픽처 데이터(19))일 수 있다. 간단하게 하기 위해 다음 설명은 픽처(17)를 참조한다. 픽처(17)은 또한 현재 픽처 또는 코딩될 픽처로 지칭될 수 있다(특히, 현재 픽처를 다른 픽처, 예를 들어 동일한 비디오 시퀀스, 예를 들어 현재 픽처도 포함하는 비디오 시퀀스의 이전에 인코딩된 및/또는 디코딩된 픽처와구별하기 위한 비디오 코딩에서).
(디지털) 픽처는 강도 값이 있는 2차원 어레이 또는 샘플 행렬이거나 간주될 수 있다. 어레이의 샘플은 픽셀(픽처 요소의 축약어) 또는 펠(pel)이라고도 한다. 어레이 또는 픽처의 수평 및 수직 방향(또는 축)의 샘플 수는 픽처의 크기 및/또는 해상도를 정의한다. 색상 표현을 위해 일반적으로 세 가지 색 요소가 사용되며, 즉, 픽처가 표현되거나 세 개의 샘플 어레이를 포함할 수 있다. RBG 형식 또는 색 공간에서 픽처는 해당하는 빨강, 녹색 및 파랑 샘플 어레이로 구성된다. 그러나 비디오 코딩에서 각 픽셀은 일반적으로 루마 및 크로마 형식 또는 색 공간, 예를 들어 YCbCr로 표현되며, 이것은 Y로 표시된 루마 성분(때때로 L이 대신 사용됨)과 Cb 및 Cr로 표시된 두 개의 크로마 성분을 포함한다. 루마(또는 루마로 약칭) 성분 Y는(예를 들어, 그레이-스케일 픽처에서와 같이) 밝기 또는 그레이 레벨 강도를 나타내는 반면, 두 가지 크로마(또는 크로마로 약칭) 성분 Cb 및 Cr은 색도 또는 색상 정보 성분을 나타낸다. 따라서, YCbCr 형식의 픽처는 루마 샘플 값(Y)의 루마 샘플 어레이와 크로마 값(Cb 및 Cr)의 두 개의 크로마 샘플 어레이로 구성된다. RGB 형식의 픽처는 YCbCr 형식으로 변환 또는 전환될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 이 프로세스는 색상 변환 또는 변환이라고도 한다. 픽처가 단색인 경우 픽처는 루마 샘플 어레이만 포함할 수 있다. 따라서, 픽처는 예를 들어 단색 형식의 루마 샘플 어레이 또는 루마 샘플 어레이와 4:2:0, 4:2:2, 및 4:4:4 색상 형식의 두 개의 대응하는 크로마 샘플 어레이일 수 있다.
비디오 인코더(20)의 실시예는 픽처(17)를 복수의(전형적으로 겹치지 않는) 픽처 블록(203)으로 분할하도록 구성된 픽처 분할 유닛(도 2에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이러한 블록은 또한 루트 블록, 매크로 블록(H.264/AVC) 또는 코딩 트리 블록(CTB) 또는 코딩 트리 유닛(CTU)(H.265/HEVC 및 VVC)으로 지칭될 수 있다. 픽처 분할 유닛은 비디오 시퀀스의 모든 픽처에 대해 동일한 블록 크기 및 그 블록 크기를 정의하는 해당 그리드를 사용하거나 픽처 또는 서브세트 또는 픽처 그룹 간의 블록 크기를 변경하고 각 픽처를 해당 블록으로 분할하도록 구성될 수 있다.
추가 실시예에서, 비디오 인코더는 예를 들어 픽처(17)의 블록(203), 예를 들어 픽처(17)를 형성하는 하나, 수 또는 모든 블록을 직접 수신하도록 구성될 수 있다. 픽처 블록(203)은 또한 코딩될 현재 픽처 블록 또는 픽처 블록으로 지칭될 수 있다.
픽처(17)와 같이, 픽처 블록(203)은 픽처(17)보다 작은 차원이지만, 강도 값(샘플 값)을 갖는 2차원 어레이 또는 샘플의 매트릭스이거나 간주될 수 있다. 다시 말해, 블록(203)은 예를 들어, 하나의 샘플 어레이(예를 들어, 흑백 픽처(17)의 경우 루마 어레이, 컬러 픽처(17)의 경우 루마 또는 크로마 어레이) 또는 세 개의 샘플 어레이(예를 들어, 컬러 픽처(17)의 경우 루마 및 두 개의 크로마 어레이) 또는 적용된 색상 형식에 따라 다른 수 및/또는 종류의 어레이를 포함할 수 있다. 블록(203)의 수평 및 수직 방향(또는 축)의 샘플의 수는 블록(203)의 크기를 정의한다. 따라서, 블록은 예를 들어 샘플의 MxN(M-열xN-행) 어레이 또는 변환 계수의 MxN 어레이일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 비디오 인코더(20)의 실시예는 예를 들어 블록 단위로 픽처(17)를 인코딩하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어, 인코딩 및 예측은 블록(203)마다 수행된다.
잔여 계산
잔여 계산 유닛(204)은 예를 들어, 픽처 블록(203) 및 예측 블록(265)(예측 블록(265)에 대한 추가 자세한 내용이 나중에 제공됨)에 기초하여 잔여 블록(205)(잔여(205)라고도 함)을 계산하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어 픽처 블록(203)의 샘플 값으로부터 예측 블록(265)의 샘플 값을 감산하여 샘플 도메인에서 잔여 블록(205)을 획득한다.
변환
변환 프로세싱 유닛(206)은 변환 도메인에서 변환 계수(207)를 획득하기 위해 잔여 블록(205)의 샘플 값에 대해 변환, 예를 들어, 이산 코사인 변환(discrete cosine transform, DCT) 또는 이산 사인 변환(discrete sine transform, DST)을 적용하도록 구성될 수 있다. 변환 계수(207)는 또한 변환 잔여 계수로 지칭될 수 있고 변환 도메인에서 잔여 블록(205)을 나타낼 수 있다.
변환 프로세싱 유닛(206)은 H.265/HEVC에 대해 지정된 변환과 같은 DCT/DST의 정수 근사치를 적용하도록 구성될 수 있다. 직교 DCT 변환과 비교할 때 이러한 정수 근사는 일반적으로 특정 요인에 의해 조정된다. 순방향 및 역변환에 의해 처리되는 잔여 블록의 표준(norm)을 보존하기 위해 추가 스케일링 계수가 변환 프로세스의 일부로 적용된다: 스케일링 계수는 일반적으로 시프트 연산에 대해 2의 거듭제곱인 스케일링 계수, 변환 계수의 비트 깊이, 정확도와 구현 비용 간의 균형 등 특정 제약 조건에 기초하여 선택된다. 특정 스케일링 계수는 예를 들어 역변환, 예를 들어 역변환 프로세싱 유닛(212)에 의해(그리고 대응하는 역변환, 예를 들어 비디오 디코더(30)의 역변환 프로세싱 유닛(312)에 의해)에 대해 지정되고, 인코더(20)에서 예를 들어 변환 프로세싱 유닛(206)에 의한 순방향 변환을 위한 대응하는 스케일링 인자는 그에 따라 지정될 수 있다.
비디오 인코더(20)(각각 변환 프로세싱 유닛(206))의 실시예는 예를 들어, 변환 파라미터를 출력하도록 구성될 수 있는데, 예를 들어, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위해 변환 파라미터를 수신하고 사용할 수 있도록 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 직접 또는 인코딩되거나 압축된 변환 또는 변환들의 유형을 출력하도록 구성될 수 있다.
양자화
양자화 유닛(208)은 예를 들어 스칼라 양자화 또는 벡터 양자화를 적용함으로써 양자화된 계수(209)를 획득하기 위해 변환 계수(207)를 양자화하도록 구성될 수 있다. 양자화된 계수(209)는 또한 양자화된 변환 계수(209) 또는 양자화된 잔여 계수(209)로 지칭될 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 반올림될 수 있으며, 여기서 n은 m보다 크다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터(QP)를 조정함으로써 수정될 수 있다. 예를 들어, 스칼라 양자화의 경우 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 스텝 크기는 양자화 파라미터(QP)로 표시될 수 있다. 양자화 파라미터는 예를 들어 적용 가능한 양자화 단계 크기의 미리 정의된 세트에 대한 인덱스일 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 대응하거나 그 반대일 수 있다. 양자화는 양자화 단계 크기에 의한 분할을 포함할 수 있으며 예를 들어 역 양자화 유닛(210)에 의한 대응하는 및/또는 역양자화는 양자화 스텝 크기에 의한 곱셈을 포함할 수 있다. 일부 표준에 따른 실시예, 예를 들어 HEVC는 양자화 단계 크기를 결정하기 위해 양자화 파라미터를 사용하도록 구성될 수 있다. 일반적으로 양자화 스텝 크기는 나눗셈을 포함하는 식의 고정 소수점 근사를 사용하여 양자화 파라미터를 기반으로 계산될 수 있다. 잔여 블록의 표준을 복원하기 위해 양자화 및 역 양자화에 추가 스케일링 계수가 도입될 수 있으며, 이는 양자화 단계 크기 및 양자화 파라미터에 대한 방정식의 고정 소수점 근사에 사용되는 스케일링으로 인해 수정될 수 있다. 하나의 예시적인 구현에서, 역변환 및 역 양자화의 스케일링이 결합될 수 있다. 대안으로, 맞춤형 양자화 테이블이 사용되어 인코더에서 디코더로 신호를 비트스트림으로 보낼 수 있다. 양자화는 손실 연산이며, 양자화 단계 크기가 증가함에 따라 손실이 증가한다.
비디오 인코더(20)(각각 양자화 유닛(208))의 실시예는 양자화 파라미터(QP)를 출력하도록 구성될 수 있는데, 예를 들어, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위해 양자화 파라미터를 수신하고 적용할 수 있도록, 직접적으로 또는 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 인코딩된다.
역 양자화
역 양자화 유닛(210)은 예를 들어 양자화 유닛(208)과 동일한 양자화 단계 크기에 기초하거나 이를 사용하여 양자화 유닛(208)에 의해 적용된 양자화 방식의 역을 적용함으로써 역 양자화된 계수(211)를 획득하기 위해 양자화된 계수들에 양자화 유닛(208)의 역 양자화를 적용하도록 구성된다. 역 양자화된 계수(211)는 또한 역 양자화된 잔여 계수(211)라고도 지칭될 수 있고 변환 계수(207) - 통상적으로 양자화에 의한 손실로 인한 변환 계수와 동일하지 않더라도 - 에 대응할 수 있다.
역변환
역변환 프로세싱 유닛(212)은 변환 프로세싱 유닛(206)에 의해 적용된 변환의 역변환, 예를 들어 역 이산 코사인 변환(DCT) 또는 역 이산 사인 변환(DST) 또는 다른 역변환을 적용하여 샘플 도메인에서 재구성된 잔여 블록(213)(또는 대응하는 역 양자화된 계수(213))을 획득하도록 구성된다. 재구성된 잔여 블록(213)은 또한 변환 블록(213)으로 지칭될 수 있다.
재구성
재구성 유닛(214)(예를 들어, 가산기 또는 합산기(214))는 예를 들어 재구성된 잔여 블록(213)의 샘플 값과 예측 블록(265)의 샘플 값을 샘플 단위로 추가함으로써 예측 블록(265)에 변환 블록(213)(즉, 재구성된 잔여 블록(213))을 추가하여, 샘플 도메인에서 재구성된 블록(215)을 획득하도록 구성된다.
필터링
루프 필터 유닛(220)(또는 "루프 필터"(220)로 약칭)은 재구성된 블록(215)을 필터링하여 필터링된 블록(221)을 얻거나, 일반적으로 재구성된 샘플을 필터링하여 필터링된 샘플 값을 얻도록 구성된다. 루프 필터 유닛은 예를 들어 픽셀 전환을 부드럽게 하거나 비디오 품질을 향상시키도록 구성된다. 루프 필터 유닛(220)은 디블로킹 필터, 샘플 적응 오프셋(SAO) 필터 또는 하나 이상의 다른 필터, 예를 들어 양방향 필터, 적응형 루프 필터(ALF), 샤프닝(sharpening), 스무딩 필터(smoothing filter) 또는 협업 필터(collaborative filter), 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 루프 필터를 포함할 수 있다. 루프 필터 유닛(220)이 인 루프 필터(in loop filter)로서 도 2에 도시되어 있지만, 다른 구성에서 루프 필터 유닛(220)은 포스트 루프 필터(post loop filter)로 구현될 수 있다. 필터링된 블록(221)은 또한 필터링된 재구성된 블록(221)으로 지칭될 수 있다.
비디오 인코더(20)(각각 루프 필터 유닛(220))의 실시예는 예를 들어, 디코더(30)가 디코딩을 위해 동일한 루프 필터 파라미터 또는 각각의 루프 필터를 수신하고 적용할 수 있도록, 직접 또는 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 루프 필터 파라미터(예를 들어, SAO 필터 파라미터 또는 ALF 필터 파라미터 또는 LMCS 파라미터)를 출력하도록 구성될 수 있다.
디코딩된 픽처 버퍼
디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230)는 비디오 인코더(20)에 의해 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 참조 픽처 또는 일반적으로 참조 픽처 데이터를 저장하는 메모리일 수 있다. DPB(230)는 동기식 DRAM(SDRAM), 자기 저항성 RAM(MRAM), 저항성 RAM(RRAM) 또는 기타 유형의 메모리 장치를 포함한 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM)와 같은 다양한 메모리 장치에 의해 형성될 수 있다. 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230)는 하나 이상의 필터링된 블록(221)을 저장하도록 구성될 수 있다. 디코딩된 픽처 버퍼(230)는 예를 들어 이전에 필터링된 다른 블록, 예를 들어, 동일한 현재 픽처 또는 상이한 픽처의 이전에 재구성되고 필터링된 블록(221)을 저장하도록 더 구성될 수 있고, 예를 들어, 인터 예측을 위해, 완전 이전에 재구성된, 즉 디코딩된 픽처(및 대응하는 참조 블록 및 샘플) 및/또는 부분적으로 재구성된 현재 픽처(및 대응하는 참조 블록 및 샘플)을 제공할 수 있다. 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230)는 또한 재구성된 블록(215)이 루프 필터 유닛(220) 또는 재구성된 블록 또는 샘플의 다른 추가 처리된 버전에 의해 필터링되지 않는 경우 하나 이상의 필터링되지 않은 재구성된 블록(215), 또는 일반적으로 예를 들어 필터링되지 않은 재구성된 샘플을 저장하도록 구성될 수 있다.
모드 선택(파티션 및 예측)
모드 선택 유닛(260)은 파티셔닝 유닛(262), 인터-예측 유닛(244) 및 인트라-예측 유닛(254)을 포함하고, 예를 들어 원본 픽처 데이터를 수신하거나 획득하도록 구성되며, 예를 들어, 디코딩된 픽처 버퍼(230) 또는 다른 버퍼(예를 들어, 라인 버퍼, 도시되지 않음)로부터 원본 블록(203)(현재 픽처(17)의 현재 블록(203)) 및 재구성된 픽처 데이터, 예를 들어 필터링된 및/또는 필터링되지 않은 재구성된 샘플 또는 동일한(현재) 픽처의 블록 및/또는 하나 또는 복수의 이전에 디코딩된 픽처를 수신하거나 획득하도록 구성된다. 재구성된 픽처 데이터는 예측 블록(265) 또는 예측기(265)를 획득하기 위해 예를 들어 예측, 인터-예측 또는 인트라-예측을 위한 참조 픽처 데이터로서 사용된다.
모드 선택 유닛(260)은 현재 블록 예측 모드(파티션 없음 포함) 및 예측 모드(예를 들어, 인트라 또는 인터 예측 모드)에 대한 파티셔닝을 결정 또는 선택하고, 이에 사용되는 대응하는 예측 블록(265)을 생성하도록 구성될 수 있으며, 예측 블록(265)은 잔여 블록(205)의 계산 및 재구성된 블록(215)의 재구성을 위해 사용된다.
모드 선택 유닛(260)의 실시예는 파티셔닝 및 예측 모드를(예를 들어, 모드 선택 유닛(260)에 의해 지원되거나 사용 가능한 것들로부터) 선택하도록 구성될 수 있으며, 이는 최상의 매칭을 제공하거나 다시 말해, 최소 잔여(최소 잔여는 전송 또는 저장을 위한 더 나은 압축을 의미한다), 또는 최소 시그널링 오버헤드(최소 시그널링 오버헤드는 전송 또는 저장을 위한 더 나은 압축을 의미한다)를 제공하며, 또는 이것은 둘 모두를 고려하거나 균형을 유지한다. 모드 선택 유닛(260)은 레이트-왜곡 최적화(RDO)에 기초하여 분할 및 예측 모드를 결정하도록 구성될 수 있으며, 즉, 최소 레이트-왜곡을 제공하는 예측 모드를 선택하도록 구성될 수 있다. 이 문맥에서 "최상", "최소", "최적" 등과 같은 용어는 반드시 전체 "최상", "최소", "최적" 등을 지칭하는 것은 아니지만 종료 또는 임계 값 또는 기타 제약 조건을 초과하거나 아래로 떨어지는 값과 같은 선택 기준은 잠재적으로 "최적화 이하 선택"으로 이어지지만 복잡성과 처리 시간을 줄인다.
다시 말해, 파티셔닝 유닛(262)은 예를 들어 쿼드-트리-파티셔닝(quad-tree-partitioning, QT), 바이너리 파티셔닝(binary partitioning, BT) 또는 트리플-트리-파티셔닝(triple-tree-partitioning, TT) 또는 이들의 임의의 조합을 반복적으로 사용함으로써 블록(203)을 더 작은 블록 분할 또는 서브-블록(이것은 다시 블록을 형성된다)으로 분할하고, 예를 들어 각 블록 파티션 또는 서브 블록에 대한 예측을 수행하도록 구성될 수 있으며, 모드 선택은 분할된 블록(203)의 트리 구조의 선택을 포함하고 예측 모드는 블록 파티션 또는 서브블록 각각에 적용된다.
다음에서, 예시적인 비디오 인코더(20)에 의해 수행되는(예를 들어, 분할 유닛(260)에 의한) 분할 및 예측 처리(인터-예측 유닛(244) 및 인트라-예측 유닛(254)에 의한)가 더 상세히 설명될 것이다.
파티셔닝
분할 유닛(262)은 현재 블록(203)을 예를 들어, 더 작은 파티션, 예를 들어 정사각형 또는 직사각형 크기의 작은 블록으로 분할(또는 스플리팅)할 수 있다. 이러한 작은 블록(서브블록이라고도 함)은 더 작은 파티션으로 더 분할될 수 있다. 이것은 또한 트리 파티셔닝 또는 계층적 트리 파티셔닝이라고도 하며, 여기서 예를 들어 루트 트리 레벨 0(계층 레벨 0, 깊이 0)에서의 루트 블록은 재귀적으로 분할될 수 있는데, 예를 들어 다음 하위 트리 레벨의 두 개 이상의 블록으로 분할되는데 예를 들어 트리 레벨 1의 노드(계층 레벨 1, 깊이 1)로 분할되며, 여기서 이러한 블록은 다시 다음 하위 레벨, 예를 들어 트리 레벨 2(계층 레벨 2, 깊이 2)의 두 개 이상의 블록으로 분할될 수 있으며, 예를 들어, 종료 기준이 충족되었기 때문에, 예를 들어 최대 트리 깊이 또는 최소 블록 크기에 도달했기 때문에 분할이 종료될 때까지 계속된다. 더 이상 분할되지 않은 블록은 트리의 리프 블록(leaf-block) 또는 리프 노드(lean node)라고도 하며, 2 개의 파티션으로 분할하는 트리를 2 진 트리(binary-tree, BT), 3 개의 분할로 분할하는 트리를 터너리 트리(ternary-tree, TT), 4 개의 파티션으로 분할하는 트리를 쿼드-트리(quad-tree, QT)라고 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 명세서에서 사용되는 용어 "블록"은 픽처의 일부, 특히 정사각형 또는 직사각형 부분일 수 있다. 예를 들어, HEVC 및 VVC를 참조하면, 블록은 코딩 트리 단위(coding tree unit, CTU), 코딩 단위(coding unit, CU), 예측 단위(prediction unit, PU) 및 변환 단위(transform unit, TU) 및/또는 해당 블록, 예를 들어, 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB), 코딩 블록(coding block, CB), 변환 블록(transform block, TB) 또는 예측 블록(prediction block, PB)일 수 있다.
예를 들어, 코딩 트리 유닛(CTU)은 루마 샘플로 이루어진 CTB, 3 개의 샘플 어레이를 갖는 픽처의 크로마 샘플로 이루어진 2 개의 대응하는 CTB, 또는 단색 픽처 또는 샘플을 코딩하는 데 사용되는 세 개의 개별 색상 평면과 신택스 구조를 사용하여 코딩되는 픽처의 샘플로 이루어진 CTB일 수 있거나 또는 포함할 수 있다. 이에 상응해서, 코딩 트리 블록(CTB)은 성분을 CTB로 분할하는 것이 파티셔닝이 되도록 N의 일부 값에 대한 샘플의 NxN 블록일 수 있다. 코딩 유닛(CU)은 루마 샘플로 이루어진 코딩 블록, 3 개의 샘플 어레이를 갖는 픽처의 크로마 샘플로 이루어진 2 개의 대응하는 코딩 블록, 또는 단색 픽처 또는 샘플을 코딩하는 데 사용되는 세 개의 개별 색상 평면 및 신택스 구조를 사용해서 코딩되는 픽처의 샘플로 이루어진 코딩 블록이거나 포함할 수 있다. 이에 상응해서, 코딩 블록(CB)은 CTB를 코딩 블록으로 분할하는 것이 파티셔닝이 되도록 M 및 N의 일부 값에 대한 샘플의 MxN 블록일 수 있다.
실시예에서, 예를 들어, HEVC에 따르면, 코딩 트리 유닛(CTU)은 코딩 트리로 표시된 쿼드 트리 구조를 사용하여 CU로 분할될 수 있다. 인터-픽처(시간적) 또는 인트라-픽처(공간적) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지는 리프 CU 레벨에서 결정된다. 각 리프 CU는 PU 분할 유형에 따라 1 개, 2 개 또는 4 개의 PU로 추가로 분할될 수 있다. 하나의 PU 내부에서는 동일한 예측 프로세스가 적용되고 관련 정보가 PU 단위로 디코더로 전송된다. PU 분할 유형에 따른 예측 과정을 적용하여 잔여 블록을 획득한 후, 리프 CU는 CU에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드 트리 구조에 따라 변환 단위(TU)로 분할될 수 있다.
실시예에서, 예를 들어 버서타일 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC)라고 하는 현재 개발 중인 최신 비디오 코딩 표준에 따르면, 쿼드 트리 및 이진 트리(Quad-tree and binary tree, QTBT) 분할이 코딩 블록을 분할하는 데 사용된다. QTBT 블록 구조에서 CU는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 코딩 트리 단위(CTU)는 먼저 쿼드 트리 구조에 의해 분할된다. 쿼드 트리 리프 노드는 이진 트리 또는 삼항(또는 삼중) 트리 구조에 의해 추가로 분할된다. 분할 트리 리프 노드를 CU(코딩 단위)라고 하며 해당 세그멘테이션(segmentation)은 추가 분할 없이 예측 및 변환 처리에 사용된다. 이는 CU, PU 및 TU가 QTBT 코딩 블록 구조에서 동일한 블록 크기를 가짐을 의미한다. 병렬로 다중 파티션, 예를 들어 트리플 트리 파티션도 QTBT 블록 구조와 함께 사용하도록 제안되었다.
일례에서, 비디오 인코더(20)의 모드 선택 유닛(260)은 본 명세서에 설명된 분할 기술의 임의의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 비디오 인코더(20)는(미리 결정된) 예측 모드들의 세트로부터 최적 또는 최적 예측 모드를 결정하거나 선택하도록 구성된다. 예측 모드의 세트는 예를 들어 인트라-예측 모드 및/또는 인터-예측 모드를 포함할 수 있다.
인트라-예측
인트라 예측 모드 세트는 35 개의 상이한 인트라 예측 모드, 예를 들어 DC(또는 평균) 모드와 같은 비 방향 모드 및 평면 모드, 또는 예를 들어, HEVC에 정의되어 있는 바와 같은 방향 모드를 포함할 수 있거나, 또는 67 개의 서로 다른 인트라 예측 모드, 예를 들어 DC(또는 평균) 모드와 같은 비 방향 모드 및 평면 모드 또는 VVC에 정의되어 있는 바와 같은 방향 모드를 포함할 수 있다.
인트라 예측 유닛(254)은 인트라 예측 모드 세트의 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측 블록(265)을 생성하기 위해 동일한 현재 픽처의 이웃 블록의 재구성된 샘플을 사용하도록 구성된다.
인트라 예측 유닛(254)(또는 일반적으로 모드 선택 유닛(260))은 인트라-예측 파라미터(또는 블록에 대해 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 일반적인 정보)를 예를 들어, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위해 예측 파라미터를 수신하고 사용할 수 있도록 인코딩된 픽처 데이터(21)에 포함시키기 위한 신택스 요소(266)의 형태로 엔트로피 인코딩 유닛(270)에 출력하도록 추가로 구성된다.
인터-예측
(또는 가능한) 인터-예측 모드의 세트는 이용 가능한 참조 픽처(즉, 예를 들어 DBP(230)에 저장된 이전의 적어도 부분적으로 디코딩된 픽처) 및 기타 인터-예측 파라미터에 따라 달라진다. 전체 참조 픽처이든 일부이든, 예를 들어, 참조 픽처의 현재 블록 영역 주변의 검색 창 영역은 가장 일치하는 참조 블록을 검색하는 데 사용되며, 그리고/또는 예를 들어 픽셀 보간이 적용되는지, 예를 들어, 하프/세미-펠(half/semi-pel), 쿼터-펠(quarter-pel) 및/또는 1/16 펠 보간이 적용되는지에 따라 달라진다.
상기 예측 모드에 추가적으로, 스킵 모드, 직접 모드 및/또는 다른 인터 예측 모드가 적용될 수 있다.
인터 예측 유닛(244)은 모션 추정(ME) 유닛 및 모션 보상(MC) 유닛(모두도 2에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 모션 추정 유닛은 픽처 블록(203)(현재 픽처(17)의 현재 픽처 블록(203)) 및 디코딩된 픽처(231), 또는 적어도 하나 또는 복수의 이전에 재구성된 블록, 예를 들어, 모션 추정을 위해, 하나 또는 복수의 다른/다른/이전에 디코딩된 픽처(231)의 재구성된 블록을 수신 또는 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 비디오 시퀀스는 현재 픽처 및 이전에 디코딩된 픽처(231)를 포함할 수 있거나, 다시 말해, 현재 픽처 및 이전에 디코딩된 픽처(231)는 비디오 시퀀스를 형성하는 픽처의 시퀀스의 일부이거나 형성할 수 있다.
인코더(20)는, 예를 들어, 복수의 다른 픽처 중 동일하거나 상이한 픽처의 복수의 참조 블록으로부터 참조 블록을 선택하고 참조 블록의 위치(x, y 좌표)와 모션 추정 유닛에 대한 인터 예측 파라미터로서 현재 블록의 위치 사이에서 참조 픽처(또는 참조 픽처 인덱스) 및/또는 오프셋(공간적 오프셋)을 제공하도록 구성될 수 있다. 이 오프셋은 모션 벡터(MV)라고도 한다.
모션 보상 유닛은 예를 들어, 인터 예측 파라미터를 수신하고 인터 예측 파라미터에 기초하여 또는 인터 예측 파라미터를 사용하여 인터 예측을 수행하여 인터 예측 블록(265)을 획득하도록 구성된다. 모션 보상 유닛에 의해 수행되는 모션 보상은 모션 추정에 의해 결정되는 모션/블록 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치하거나 생성하는 것을 포함할 수 있고, 가능하다면 하위 픽셀 정밀도에 대한 보간을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 보간 필터링은 알려진 픽셀 샘플로부터 추가 픽셀 샘플을 생성할 수 있으므로, 픽처 블록을 코딩하는 데 사용될 수 있는 후보 예측 블록의 수를 잠재적으로 증가시킬 수 있다. 모션 보상 유닛은 현재 픽처 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 수신하면, 참조 픽처 목록 중 하나에서 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 찾을 수 있다.
모션 보상 유닛은 또한 비디오 슬라이스의 픽처 블록을 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의해 사용되는 블록 및 비디오 슬라이스와 연관된 신택스 요소를 생성할 수 있다.
엔트로피 디코딩
엔트로피 인코딩 유닛(270)은 예를 들어, 엔트로피 인코딩 알고리즘 또는 방식(예를 들어, 가변 길이 코딩(variable length coding, VLC) 방식, 컨텍스트 적응형 VLC 방식(context adaptive VLC scheme, CAVLC), 산술 코딩 방식, 이진화, 컨텍스트 적응형 이진 산술 코딩(context adaptive binary arithmetic coding, CABAC), 신택스 기반 컨텍스트 적응 이진 산술 코딩(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding, SBAC), 확률 간격 분할 엔트로피(probability interval partitioning entropy, PIPE) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론 또는 기술) 또는 양자화된 계수에 대한 우회(비 압축), 인터 예측 파라미터, 인트라 예측 파라미터, 루프 필터 파라미터 및/또는 예를 들어 인코딩된 비트스트림(21)의 형태로 출력(272)을 통해 출력될 수 있는 인코딩된 픽처 데이터(21)를 획득하기 위한 다른 신택스 요소를 적용하도록 구성되며, 이에 따라 예를 들어, 비디오 디코더(30)는 디코딩을 위한 파라미터를 수신하고 사용할 수 있다. 인코딩된 비트스트림(21)은 비디오 디코더(30)로 전송되거나, 나중에 비디오 디코더(30)에 의한 전송 또는 검색을 위해 메모리에 저장될 수 있다.
비디오 인코더(20)의 다른 구조적 변형이 비디오 스트림을 인코딩하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 비 변환 기반 인코더(20)는 특정 블록 또는 프레임에 대해 변환 프로세싱 유닛(206) 없이 직접 잔여 신호를 양자화할 수 있다. 다른 구현에서, 인코더(20)는 단일 유닛으로 결합된 양자화 유닛(208) 및 역 양자화 유닛(210)을 가질 수 있다.
디코더 및 디코딩 방법
도 3은 본 개시의 기술을 구현하도록 구성된 비디오 디코더(30)의 예를 도시한다. 비디오 디코더(30)는 인코딩된 픽처 데이터(21)(예를 들어 인코딩된 비트스트림(21))를 수신하도록 구성된다. 인코더(20)에 의해 인코딩되어 디코딩된 픽처(331)를 획득한다. 인코딩된 픽처 데이터 또는 비트스트림은 인코딩된 픽처 데이터를 디코딩하기 위한 정보, 예를 들어, 인코딩된 비디오 슬라이스(및/또는 타일 그룹 또는 타일) 및 관련 신택스 요소의 픽처 블록을 나타내는 데이터를 포함한다.
도 3의 픽처의 예에서, 디코더(30)는 엔트로피 디코딩 유닛(304), 역 양자화 유닛(310), 역변환 프로세싱 유닛(312), 재구성 유닛(314)(예를 들어, 합산기(314)), 루프 필터(320), 디코딩된 픽처 버퍼(DBP)(330), 모드 적용 유닛(360), 인터 예측 유닛(344) 및 인트라 예측 유닛(354)을 포함한다. 인터 예측 유닛(344)은 모션 보상 유닛이거나 이를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(30)는, 일부 예들에서, 도 2의 비디오 인코더(100)에 대해 설명된 인코딩 패스에 일반적으로 역인 디코딩 패스를 수행할 수 있다.
인코더(20), 역 양자화 유닛(210), 역변환 프로세싱 유닛(212), 재구성 유닛(214), 루프 필터(220), 디코딩 픽처 버퍼(DPB)(230)와 관련해서 설명된 바와 같이, 인터 예측 유닛(344) 및 인트라 예측 유닛(354)도 역시 비디오 인코더(20)의 "내장 디코더"를 형성하는 것으로 지칭된다. 따라서, 역 양자화 유닛(310)은 기능면에서 역 양자화 유닛(110)과 동일할 수 있고, 역변환 프로세싱 유닛(312)은 기능면에서 역변환 프로세싱 유닛(212)과 동일할 수 있고, 재구성 유닛(314)은 기능면에서 재구성 유닛(214)과 동일할 수 있고, 루프 필터(320)는 기능면에서 루프 필터(220)와 동일할 수 있고, 디코딩된 픽처 버퍼(330)는 기능면에서 디코딩된 픽처 버퍼(230)와 동일할 수 있다. 따라서, 비디오(20) 인코더의 각 유닛 및 기능에 대해 제공된 설명은 각각의 유닛 및 기능에 대응하여 적용된다.
엔트로피 디코딩
엔트로피 디코딩 유닛(304)은 비트스트림(21)(또는 일반적으로 인코딩된 픽처 데이터(21))을 파싱하고, 예를 들어, 양자화된 계수(309) 및/또는 디코딩된 코딩 파라미터(도 3에 도시되지 않음), 예를 들어 인터 예측 파라미터(예를 들어, 참조 픽처 인덱스 및 모션 벡터), 인트라 예측 파라미터(예를 들어, 인트라 예측 모드 또는 인덱스), 변환 파라미터, 양자화 파라미터, 루프 필터 파라미터, 및/또는 다른 신택스 요소 중 일부 또는 전부를 획득하기 위해 인코딩된 픽처 데이터(21)에 대한 엔트로피 디코딩을 수행하도록 구성된다. 엔트로피 디코딩 유닛(304)은 인코더(20)의 엔트로피 인코딩 유닛(270)과 관련하여 설명된 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 알고리즘 또는 방식을 적용하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 디코딩 유닛(304)은 인터 예측 파라미터, 인트라 예측 파라미터 및/또는 다른 신택스 요소를 모드 선택 유닛(360)에 제공하고 다른 파라미터를 디코더(30)의 다른 유닛들에 제공하도록 추가로 구성될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 요소를 수신할 수 있다.
역 양자화
역 양자화 유닛(310)은 인코딩된 픽처 데이터(21)로부터(예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의한, 예를 들어 파싱 및/또는 디코딩에 의해) 양자화 파라미터(QP)(또는 일반적으로 역 양자화와 관련된 정보)를 수신하고 양자화 파라미터에 기초하여 디코딩된 양자화된 계수(309)에 역 양자화를 적용하여 변환 계수(311)라고도 지칭될 수 있는 역 양자화된 계수(311)를 획득하도록 구성될 수 있다. 역 양자화 프로세스는 비디오 인코더(20)에 의해 결정된 양자화 파라미터의 사용을 포함하여 비디오 슬라이스의 각 비디오 블록에 대해 양자화 정도 및 마찬가지로 적용되어야 하는 역 양자화 정도를 결정할 수 있다.
역변환
역변환 프로세싱 유닛(312)은 변환 계수(311)라고도 하는 역 양자화된 계수(311)를 수신하고, 샘플 도메인에서 재구성된 잔여 블록(213)을 획득하기 위해 역 양자화된 계수(311)에 변환을 적용하도록 구성될 수 있다. 재구성된 잔여 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 역변환 프로세스일 수 있다. 역변환 프로세싱 유닛(312)은 역 양자화된 계수(311)에 적용될 변환을 결정하기 위해(예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의한, 예를 들어 파싱 및/또는 디코딩에 의해) 인코딩된 픽처 데이터(21)로부터 변환 파라미터 또는 대응하는 정보를 수신하도록 추가로 구성될 수 있다.
재구성
재구성 유닛(314)(예를 들어, 가산기 또는 합산기(314))는 재구성된 잔여 블록(313)을 예측 블록(365)에 추가하여, 예를 들어, 재구성된 잔여 블록(313)의 샘플 값과 예측 블록(365)의 샘플 값을 더함으로써 샘플 도메인에서 재구성된 블록(315)을 획득하도록 구성될 수 있다.
필터링
루프 필터 유닛(320)(코딩 루프에서 또는 코딩 루프 이후)은 예를 들어 필터링된 블록(321)을 획득하기 위해 재구성된 블록(315)을 필터링하도록 구성되며, 예를 들어 픽셀 전환을 부드럽게 하거나 그렇지 않으면 비디오 품질을 향상시킨다. 루프 필터 유닛(320)은 디블로킹 필터, 샘플 적응 오프셋(SAO) 필터와 같은 하나 이상의 루프 필터, 또는 예를 들어 바이래터럴 필터, 적응형 루프 필터(ALF), 샤프닝, 스무딩 필터 또는 콜라보레이션 필터와 같은 하나 이상의 다른 필터, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 루프 필터 유닛(320)이 인-루프 필터로서 도 3에 도시되어 있지만, 다른 구성에서 루프 필터 유닛(320)은 포스트 루프 필터로 구현될 수 있다.
디코딩된 픽처 버퍼
픽처의 디코딩된 비디오 블록(321)은 디코딩된 픽처 버퍼(330)에 저장되고, 디코딩된 픽처(331)는 다른 픽처에 대한 후속 모션 보상 및/또는 각각의 디스플레이를 위한 참조 픽처로서 저장된다.
디코더(30)는 사용자에게 표시하거나 보이게 하기 위해 출력(312)을 통해 예를 들어 디코딩된 픽처(311)를 출력하도록 구성된다.
예측
인터 예측 유닛(344)은 인터 예측 유닛(244)(특히 모션 보상 유닛에 대해)과 동일할 수 있고, 인트라 예측 유닛(354)은 기능면에서 인터 예측 유닛(254)과 동일할 수 있으며, (예를 들어, 파싱 및/또는 디코딩에 의한, 예를 들어 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의해) 인코딩된 픽처 데이터(21)로부터 수신된 파티셔닝 및/또는 예측 파라미터 또는 각각의 정보에 기초하여 분할 또는 분할 결정 및 예측 기반을 수행할 수 있다. 모드 적용 유닛(360)은 예측 블록(365)을 획득하기 위해 재구성된 픽처, 블록 또는 각각의 샘플(필터링되거나 필터링되지 않은)에 기초하여 블록 당 예측(인트라 또는 인터 예측)을 수행하도록 구성될 수 있다.
비디오 슬라이스가 인트라 코딩(I) 슬라이스로 코딩될 때, 모드 애플리케이션 유닛(360)의 인트라 예측 유닛(354)은 현재 픽처의 이전에 디코딩된 블록으로부터 시그널링된 인트라 예측 모드 및 데이터를 기반으로 현재 비디오 슬라이스의 픽처 블록에 대한 예측 블록(365)을 생성하도록 구성된다. 비디오 픽처가 인터 코딩된(즉, B 또는 P) 슬라이스로 코딩될 때, 모드 적용 유닛(360)의 인터 예측 유닛(예를 들어, 모션 보상 유닛)은 엔트로피 디코딩 유닛(304)으로부터 수신된 모션 벡터 및 다른 신택스 요소에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록(365)을 생성하도록 구성된다. 인터 예측을 위해, 예측 블록은 참조 픽처 목록 중 하나 내의 참조 픽처 중 하나로부터 생성될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 DPB(330)에 저장된 참조 픽처에 기초한 디폴트 구성 기술을 사용하여 참조 프레임 목록, 목록 0 및 목록 1을 구성할 수 있다.
모드 애플리케이션 유닛(360)은 모션 벡터 및 다른 신택스 요소를 파싱하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 예측 정보를 사용하여 디코딩중인 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 모드 적용 유닛(360)은 수신된 신택스 요소 중 일부를 사용하여 비디오 슬라이스의 비디오 블록을 코딩하는 데 사용되는 예측 모드(예를 들어, 인트라 또는 인터 예측), 인터 예측 슬라이스 유형(예를 들어, B 슬라이스, P 슬라이스 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 참조 픽처 목록 중 하나 이상에 대한 구성 정보, 슬라이스의 각 인터 인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터, 슬라이스의 각 인터 코딩된 비디오 블록에 대한 인터 예측 상태 및 기타 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록을 디코딩하기 위한 정보를 결정한다.
비디오 디코더(30)의 다른 변형이 인코딩된 픽처 데이터(21)를 디코딩하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디코더(30)는 루프 필터링 유닛(320) 없이 출력 비디오 스트림을 생성할 수 있다. 예를 들어, 비 변환 기반 디코더(30)는 특정 블록 또는 프레임에 대해 역변환 프로세싱 유닛(312) 없이 직접 잔여 신호를 역 양자화할 수 있다. 다른 구현에서, 비디오 디코더(30)는 역 양자화 유닛(310) 및 역변환 프로세싱 유닛(312)이 단일 유닛으로 결합될 수 있다.
인코더(20) 및 디코더(30)에서는 현재 단계의 처리 결과를 더 처리한 후 다음 단계로 출력할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 보간 필터링, 모션 벡터 유도 또는 루프 필터링 이후에, 보간 필터링, 모션 벡터 유도 또는 루프 필터링의 처리 결과에 대해 Clip 또는 Shift와 같은 추가 연산이 수행될 수 있다.
추가 연산이 현재 블록의 유도된 모션 벡터(아핀 모드의 제어점 모션 벡터, 아핀, 평면, ATMVP 모드, 시간적 모션 벡터 등을 포함하되 이에 제한되지 않음)에 적용될 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 모션 벡터의 값은 그 대표 비트에 따라 미리 정의된 범위로 제한된다. 모션 벡터의 대표 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.
방법 1: 이하의 연산에 의해 오버플로 최상위 비트(most significant bit, MSB)를 제거한다.
ux= ( mvx+2bitDepth ) % 2bitDepth (1)
mvx = ( ux >= 2bitDepth-1 ) ?(ux - 2bitDepth ) : ux (2)
uy= ( mvy+2bitDepth ) % 2bitDepth (3)
mvy = ( uy >= 2bitDepth-1 ) ?(uy - 2bitDepth ) : uy (4)
예를 들어 mvx의 값이 -32769인 경우 식(1)과(2)를 적용하면 결과 값은 32767이 된다. 컴퓨터 시스템에서 십진수는 2의 보수로 저장된다. -32769의 2의 보수는 1,0111,1111,1111,1111(17 비트)이고 MSB는 폐기되므로 결과적으로 2의 보수는 0111,1111,1111,1111(10 진수는 32767)이며 이는 식(1) 및(2)를 적용한 출력과 동일하다.
ux= ( mvpx + mvdx +2bitDepth ) % 2bitDepth (5)
mvx = ( ux >= 2bitDepth-1 ) ?(ux - 2bitDepth ) : ux (6)
uy= ( mvpy + mvdy +2bitDepth ) % 2bitDepth (7)
mvy = ( uy >= 2bitDepth-1 ) ?(uy - 2bitDepth ) : uy (8)
연산은 식(5) 내지(8)과 같이 mvp와 mvd의 합산 동안 적용될 수 있다.
방법 2: 값을 클리핑하여 오버플로 MSB 제거한다
vx = Clip3(-2bitDepth-1, 2bitDepth-1 -1, vx)
vy = Clip3(-2bitDepth-1, 2bitDepth-1 -1, vy)
여기서 Clip3 함수의 정의는 다음과 같다:
Clip3( x, y, z ) = 
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 비디오 코딩 장치(400)의 개략도이다. 비디오 코딩 장치(400)는 여기에 설명된 바와 같이 개시된 실시예들을 구현하기에 적합하다. 일 실시예에서, 비디오 코딩 장치(400)는 도 1a의 비디오 디코더(30) 또는 도 1a의 비디오 인코더(20)와 같은 인코더일 수 있다.
비디오 코딩 장치(400)는 데이터를 수신하기 위한 수신 포트(410)(또는 입력 포트(410)) 및 수신기 유닛(Rx)(420); 데이터를 처리하는 프로세서, 로직 유닛 또는 중앙 처리 장치(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 장치(400)는 또한 광학적 또는 전기적 신호의 유출 또는 유입을 위해 입력 포트(410), 수신기 유닛(420), 송신기 유닛(440) 및 송신 포트(450)에 결합된 광-전기(OE) 컴포넌트 및 전기-광(EO) 컴포넌트를 포함할 수 있다.
프로세서(430)는 하드웨어 및 소프트웨어로 구현된다. 프로세서(430)는 하나 이상의 CPU 칩, 코어(예를 들어, 멀티 코어 프로세서), FPGA, ASIC 및 DSP로 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 설명된 개시된 실시예를 구현한다. 예를 들어, 코딩 모듈(470)은 다양한 코딩 동작을 구현, 처리, 준비 또는 제공한다. 따라서 코딩 모듈(470)의 포함은 비디오 코딩 장치(400)의 기능에 실질적인 개선을 제공하고 비디오 코딩 장치(400)의 다른 상태로의 변환에 영향을 미친다. 대안적으로, 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 있으며 오버 플로우 데이터 저장 장치로 사용될 수 있으며, 이러한 프로그램이 실행을 위해 선택될 때 프로그램을 저장하고 프로그램 실행 중에 읽는다. 메모리(460)는 예를 들어, 휘발성 및/또는 비 휘발성일 수 있고 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 터너리 콘텐츠 주소 지정 가능 메모리(TCAM) 및/또는 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM)일 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예에 따라 도 1의 소스 장치(12) 및 목적지 장치(14) 중 하나 또는 둘 모두로서 사용될 수 있는 장치(500)의 단순화된 블록도이다.
장치(500)의 프로세서(502)는 중앙 처리 장치일 수 있다. 대안적으로, 프로세서(502)는 현재 존재하거나 향후 개발될 정보를 조작하거나 처리할 수 있는 임의의 다른 유형의 장치 또는 다중 장치일 수 있다. 개시된 구현은 도시된 바와 같이 단일 프로세서, 예를 들어 프로세서(502)로 실행될 수 있지만, 속도 및 효율성의 이점은 하나 이상의 프로세서를 사용하여 달성될 수 있다.
장치(500)의 메모리(504)는 구현에서 읽기 전용 메모리(ROM) 장치 또는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 장치일 수 있다. 임의의 다른 적절한 유형의 저장 장치가 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 있다. 애플리케이션(510)은 프로세서(502)가 여기에 설명된 방법을 수행하도록 허용하는 적어도 하나의 프로그램을 포함한다. 예를 들어, 애플리케이션 프로그램(510)은 여기에 설명된 방법을 수행하는 비디오 코딩 애플리케이션을 더 포함하는 애플리케이션 1 내지 N을 포함할 수 있다.
장치(500)는 또한 디스플레이(518)와 같은 하나 이상의 출력 장치를 포함할 수 있다. 디스플레이(518)는, 일례에서, 디스플레이를 터치 입력을 감지하도록 작동 가능한 터치 감지 요소와 결합하는 터치 감지 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(518)는 버스(512)를 통해 프로세서(502)에 연결될 수 있다.
여기서는 단일 버스로 도시되어 있지만, 장치(500)의 버스(512)는 다중 버스로 구성될 수 있다. 또한, 보조 저장소(514)는 장치(500)의 다른 구성 요소에 직접 결합될 수 있거나 네트워크를 통해 액세스될 수 있고 메모리 카드와 같은 단일 통합 유닛 또는 다중 메모리 카드와 같은 다중 유닛을 포함할 수 있다. 따라서 장치(500)는 매우 다양한 구성으로 구현될 수 있다.
일반적으로 비디오 신호는 3개의 채널, 즉 1개의 루마(luma) 채널과 2개의 크로미넌스(chroma) 채널을 사용하여 표현된다. 2개의 크로마 채널은 YCbCr 색상 변환이 사용되는 경우 Cb 및 Cr 약어를 사용하여 표현될 수 있다. Cb와 Cr은 일반적으로 파란색 차이와 빨간색 차이를 나타낸다. 본 발명의 실시예는 비디오 신호가 3개(또는 보다 광범위하게는 신호) 채널을 사용하여 표현되는 경우에 관한 것이다. 편의상, 크로마 채널은 Cb 및 Cr 채널로 표현될 것이지만, 본 발명의 실시예는 다른 3개의 신호 채널 시나리오에 유사하게 적용된다.
비디오 데이터가 3개의 신호 채널로 분할되는 경우, 코딩 블록은 3개의 신호 채널(루마 채널, Cb 크로마 채널 및 Cr 크로마 채널) 각각에 관한 잔여 정보를 가질 수 있다. 도 2에서 잔여 데이터는 205(잔여 블록) 또는 207(변환 계수) 또는 209(양자화된 변환 계수)에 대응한다. 205, 207 또는 209는 (비디오 데이터가 3개의 채널로 분할되는 경우) 실제로 루마 및 3개의 크로마 채널에 대응하는 3개의 부분으로 구성된다. 도 2는 인코더 관점을 나타낸다.
유사하게 디코더에서, 309, 311 및 313은 각각 3개의 부분(루마 채널의 한 부분 및 2개의 크로마 채널)으로 구성된 잔여 데이터(더 구체적으로 양자화된 계수, 역양자화된 계수 및 재구성된 잔여 블록)를 나타낸다. 잔여 데이터, 잔여 정보 및 양자화된 변환 계수라는 용어는 잔여 데이터를 나타내기 위해 동의어로 사용된다.
ITU-T H.265에 따른 병합 후보 목록 구성에 대한 예에서 병합 후보 목록은 다음 후보를 기반으로 구성된다:
1. 5개의 공간적 이웃 블록에서 파생된 최대 4개의 공간 후보,
2. 두 개의 시간적 배열 블록에서 파생된 하나의 시간 후보,
3. 결합된 이중 예측 후보를 포함한 추가 후보, 및
4. 제로 모션 벡터 후보.
공간 후보
공간적 주변 블록의 모션 정보는 모션 정보 후보로서 먼저 병합 후보 목록에 추가된다(일 예에서, 병합 후보 목록은 제1 모션 벡터가 병합 후보 목록에 추가되지 전의 비어 있는 목록일 수 있다). 여기서, 병합 목록에 삽입된 것으로 간주되는 주변 블록은 도 6b에 도시되어 있다. 인터 예측 블록 병합의 경우, A1, B1, B0, A0, B2를 순서대로 확인하여 최대 4개의 후보를 병합 목록에 삽입한다.
모션 정보는 하나 또는 두 개의 참조 픽처 목록을 사용하는지 여부와 참조 픽처 목록 별로 참조 인덱스 및 모션 벡터를 포함하는 모든 모션 데이터를 포함할 수 있다.
일 예에서, 이웃 블록이 사용 가능하고 모션 정보를 포함하는지 여부를 확인한 후, 이웃 블록의 모든 모션 데이터를 모션 정보 후보로 취하기 전에 일부 추가 중복성 검사가 수행된다. 이러한 중복 검사는 두 가지 다른 목적을 위해 두 가지 범주로 나눌 수 있다:
범주 1, 목록에 중복 모션 데이터가 있는 후보를 피한다.
범주 2, 중복 신택스를 생성할 수 있는 다른 수단으로 표현할 수 있는 두 개의 파티션을 병합하는 것을 방지한다.
시간 후보
도 6a은 시간적 모션 정보 후보가 검색된 블록의 좌표를 나타낸다. 함께 배치된 블록(collocated block)은 현재 블록의 -x, -y 좌표가 같지만 다른 픽처(참조 픽처 중 하나)에 있는 블록이다. 시간적 모션 정보 후보는 목록이 가득 차 있지 않은 경우 병합 목록에 추가된다(일 예에서, 병합 목록의 후보 수가 임계값보다 작은 경우 병합 목록이 가득 차지 않는다. 예를 들어 임계값은 4, 5, 6 등이 될 수 있다).
생성된 후보
공간적, 시간적 모션 정보 후보를 삽입한 후, 병합 목록이 아직 채워지지 않은 경우 생성된 후보를 추가하여 목록을 채운다. 목록 크기는 시퀀스 파라미터 세트에 표시되며 전체 코딩된 비디오 시퀀스에 걸쳐 고정된다.
이중 예측(Bi-Prediction)
인터 예측의 특별한 모드는 "양쪽 예측(bi-prediction)"이라고 하며, 여기서 2개의 모션 벡터가 블록을 예측하는 데 사용된다. 모션 벡터는 동일하거나 다른 참조 픽처를 가리킬 수 있으며, 참조 픽처는 참조 픽처 목록 ID 및 참조 픽처 인덱스에 의해 표시될 수 있다. 예를 들어, 제1 모션 벡터는 참조 픽처 목록 L0의 첫 번째 픽처를 가리킬 수 있고 제2 모션 벡터는 참조 픽처 목록 L1의 첫 번째 픽처를 가리킬 수 있다. 2개의 참조 픽처 목록(예를 들어, L0, L1)가 유지될 수 있고, 목록 L0에서 제1 모션 벡터가 가리키는 픽처가 선택되고, 목록 L1에서 제2 모션 벡터가 가리키는 픽처가 선택된다.
일 예에서 모션 정보가 양방향 예측을 나타내는 경우 모션 정보는 두 부분을 포함한다:
픽처 순서 카운트(Picture Order Count, POC): 각 픽처와 연관된 변수로 코딩된 비디오 시퀀스(Coded Video Sequence, CVS)의 모든 픽처 중 연관된 픽처를 고유하게 식별하며, 연관된 픽처가 디코딩된 픽처 버퍼에서 출력될 때, 디코딩된 픽처 버퍼로부터 출력될 동일한 CVS의 다른 픽처의 출력 순서 위치에 대한 출력 순서에서 연관된 픽처의 위치를 나타낸다.
참조 픽처 목록 L0 및 L1 각각은 POC로 각각 식별되는 하나 이상의 참조 픽처를 포함할 수 있다. 각 참조 인덱스 및 POC 값과의 연관은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 예를 들어, L0 및 L1 참조 픽처 목록에는 다음 참조 픽처가 포함될 수 있다:
위의 예에서 참조 픽처 목록 L1의 첫 번째 항목(참조 인덱스 0으로 표시됨)은 POC 값이 13인 참조 픽처이다. 참조 픽처 목록 L1의 두 번째 항목(참조 인덱스 1로 표시됨)은 POC 값이 14인 참조 픽처이다.
ITU-T H.265 및 VVC의 병합 목록 구성 프로세스는 모션 정보 후보 목록을 출력한다. VVC의 병합 목록 구성 프로세스는 http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/에서 공개적으로 이용 가능한 JVET-L1001_v2 Versatile Video Coding(Draft 3) 문서의 "8.3.2.2 병합 모드에 대한 루마 모션 벡터에 대한 파생 프로세스" 섹션에 설명되어 있다. 모션 정보라는 용어는 모션 보상 예측 과정을 수행하기 위해 필요한 모션 데이터를 의미한다. 모션 정보는 일반적으로 다음 정보를 참조한다:
VVC 및 H.265에서 병합 목록 구성의 출력 후보 목록은 N개의 후보 모션 정보를 포함한다. 숫자 N은 일반적으로 비트스트림에 포함되며 5, 6 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 구성된 병합 목록에 포함된 후보는 단일 예측 정보 또는 이중 예측 정보를 포함할 수 있다. 이것은 병합 목록에서 선택된 후보가 이중 예측 작업을 나타낼 수 있음을 의미한다.
삼각 예측 모드(Triangular prediction mode)
삼각 예측 모드의 개념은 모션 보상 예측을 위한 새로운 삼각 분할을 도입하는 것이다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 대각 또는 역대각 방향으로 CU에 대해 2개의 삼각 예측 단위가 사용된다. CU의 각 삼각 예측 단위는 단일 예측 후보 목록에서 파생된 단일 예측 모션 벡터 및 참조 프레임 인덱스를 사용하여 인터 예측된다. 각각의 삼각형 예측 유닛과 연관된 샘플이 예를 들어 모션 보상 또는 인트라 픽처 예측에 의해 예측된 후 대각선 에지에 적응 가중 프로세스(adaptive weighting process)가 수행된다. 그런 다음 변환 및 양자화 프로세스가 전체 CU에 적용된다. 이 모드는 스킵 모드와 병합 모드에만 적용된다는 점에 유의한다.
삼각 예측 모드에서는 (도 7에서와 같이) 블록이 2개의 삼각 부분으로 분할되며, 각 부분은 하나의 모션 벡터를 이용하여 예측될 수 있다. 하나의 삼각형 부분(PU1로 표시됨)을 예측하는 데 사용되는 모션 벡터는 다른 삼각형 부분(PU2로 표시됨)을 예측하는 데 사용되는 모션 벡터와 다를 수 있다. 일 예에서, 삼각형 예측 모드 수행의 복잡성을 줄이기 위해 각 부분은 단일 모션 벡터(단일 예측)만을 사용하여 예측될 수 있음에 유의한다. 다시 말해, PU1 및 PU2는 2개의 모션 벡터를 포함하는 양방향 예측을 사용하여 예측되지 않을 수 있다.
서브 블록 예측 모드(Sub-block prediction mode)
삼각 예측 모드는 블록이 두 개의 블록으로 분할되는 서브 블록 예측의 특수한 경우이다. 위의 예에서 두 개의 블록 분할 방향(45도 및 135도 파티션)이 예시되어 있다. 서브-블록 예측을 위한 다른 분할 각도 및 분할 비율도 가능하다(예를 들어, 도 8의 예).
일부 예에서, 블록은 2개의 서브 블록으로 분할되고 각 부분(서브 블록)은 단일 예측으로 예측된다.
일 예에서, 서브블록 분할 모드 사용에 따라 예측 샘플을 얻기 위해 다음 단계가 적용된다:
단계 2: 첫 번째 서브블록에 대한 제1 예측 모드 및 두 번째 서브블록에 대한 제2 예측 모드를 획득한다. 예에서, 제1 예측 모드는 제2 예측 모드와 동일하지 않다. 일 예에서, 예측 모드(제1 예측 모드 또는 제2 예측 모드)는 인터 예측 모드일 수 있고, 인터 예측 모드에 대한 정보는 참조 픽처 인덱스 및 모션 벡터를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 예측 모드는 인트라 예측 모드일 수 있고; 인트라 예측 모드에 대한 정보는 인트라 예측 모드 인덱스를 포함할 수 있다.
일 예에서, 단계 1에서 코딩 블록은 다양한 방식으로 2개의 서브 블록으로 분할된다. 도 9는 코딩 블록의 분할에 대한 예를 도시하고, 분리 라인(1250)은 블록을 2개의 서브블록으로 분할한다. 라인(1250)을 설명하기 위해, 두 개의 파라미터가 시그널링되는데, 하나의 파라미터는 각도 알파(1210)이고 다른 파라미터는 거리(1230)이다.
일부 실시예에서, 각도는 도 9에 도시된 바와 같이, x축과 분리선 사이에서 측정되며, 거리는 벡터의 길이로 측정되고, 이 벡터의 길이는 분리선에 수직이며 현재 블록의 중심을 지난다.
다른 예에서, 도 10은 분리선을 나타내는 대안적인 방법을 도시하고, 여기서 각도 및 거리의 예는 도 9에 도시된 예와 상이하다.
일부 예에서, 단계 4에서, 결합된 예측 값을 얻기 위해 제1 예측 값과 제2 예측 값의 조합에 대해 단계 1에 개시된 나눗셈이 사용된다. 예를 들어 단계 4에서 블렌딩 연산을 적용하여 임의의 아티팩트(분리선을 따라 날카롭거나 들쭉날쭉한 모양)를 제거한다. 블렌딩 연산은 분리 라인을 따라 필터링 작업으로 설명할 수 있다.
인코더 측에서 분리선(선을 정의하는 파라미터, 예를 들어, 각도 및 거리)은 레이트-왜곡 기반 비용 함수(rate-distortion based cost function)를 기반으로 결정된다. 결정된 라인 파라미터는 비트스트림으로 인코딩된다. 디코더 측에서, 라인 파라미터는 비트스트림에 따라 디코딩(획득)된다.
3개의 비디오 채널, 예를 들어, 하나의 루마 성분 및 2개의 크로마 성분의 경우, 제1 예측 및 제2 예측이 각 채널에 대해 생성된다.
위의 단계 4에서 가중 평균을 사용하여 제1 예측과 제2 예측을 결합하여 3개의 최종 예측(1개의 루마 예측 및 2개의 크로마 예측)을 얻어야 한다. 조합을 위한 샘플 가중 값을 얻으려면 상기 3개의 최종 예측의 각 샘플에 대한 선형 방정식을 풀어야 하므로 이 프로세스는 복잡하다.
본 발명의 실시예에 따르면, (결합된 크로마 예측을 얻기 위해) 크로마 예측의 조합에 대한 샘플 가중은 루마 예측의 조합에 대한 샘플 가중에 따라 계산된다. 크로마 예측을 위해 별도의 블렌딩 필터를 계산할 필요가 있는데, 이는 크로마 서브-샘플링의 개념을 사용하는 비디오 애플리케이션에서 일반적이기 때문이다. 크로마 서브-샘플링은 루마 채널보다 2개의 크로미넌스 채널에 대해 더 낮은 공간 해상도를 사용하는 프로세스이다. 이것은 대비 변화에 비해 색상 변화에 덜 민감한 인간의 시각적 인식 특성을 활용하고 압축 비디오의 데이터 속도를 효과적으로 낮춘다. 가장 일반적인 크로마 서브-샘플링 방식은 '420' 서브-샘플링으로 표시되며 루마 해상도에 비해 크로마 성분에서 수직 해상도 및 공간 해상도가 절반이 된다. 일반적으로 블록 레벨에서 작동하는 비디오 코딩 알고리즘의 경우, 이는 예를 들어 픽처의 좌측 상단 샘플과 관련하여 주어진 루마 위치 (x,y)에서 크기 32x32의 루마 블록이 (x/2,y/2)에 위치하는 두 개의 16x16 크로미넌스 블록과 연관된다.
실시예 1(디코더 및 인코더 관점):
본 실시예에 따르면, 상기 프로세스의 단계 4는 다음의 하위 단계로 구성된다.
단계 4.1:
블록의 루마 샘플에 대해 샘플 거리(sample_dist)가 계산되며, 샘플 거리는 블록의 분리선까지의 루마 샘플의 거리를 나타낸다.
단계 4.2:
계산된 sample_dist는 가중 인자를 계산하는 데 사용되며, 가중 인자는 상기 루마 샘플에 대응하는 제1 루마 예측 값과 제2 루마 예측 값의 조합에 사용된다. 일 예에서, 가중 값은 제1 루마 예측 값에 대응하는 가중 값과 제2 루마 예측 값에 대응하는 가중 값을 참조하여 sampleWeight1 및 sampleWeight2로 표시된다.
일 예에서, 제1 가중 값 인자(sampleWeight1)는 샘플 거리(sample_dist)에 따라 계산되고, 제2 가중 값 인자(sampleWeight2)는 공식 sampleWeight2 = T - sampleWeight1에 따라 계산되며, 여기서 T는 미리 정의된 상수이다.
단계 4.3:
좌표 (x,y)에서 크로마 샘플에 대응하는 가중 인자 sampleWeightC1(또는 sampleWeightC2)이 계산되어, 좌표 (x, y)에서 루마 샘플에 대한 가중 인자 sampleWeight1(또는 sampleWeight2)과의 관계를 갖는다. 선택적으로 크로마 샘플에 대한 제2 가중 값 sampleWeightC2는 다음 방정식에 따라 계산된다: sampleWeightC2= T ? sampleWeightC1, 여기서 T는 미리 정의된 상수이다.
단계 4.4:
좌표 (x,y)에서의 크로마 샘플에 대한 결합 예측 값은 좌표 (x,y)에서의 제1 크로마 예측 값, 좌표 (x,y)에서의 제2 크로마 예측 값, 가중 인자 sampleWeightC1 및 가중 인자 sampleWeightC2에 따라 계산되며, 여기서 (x,y)는 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 코딩 블록의 크로마 블록 내 크로마 샘플의 좌표이다.
일 예에서 샘플 거리 sample_dist는 다음 공식에 따라 계산된다:
sample_dist = ((x<<1) + 1)*Dis[angleIdx1] + ((y<<1) + 1))*Dis[angleIdx2] - offset(distanceIdx).
일 예에서, 미리 정의된 상수 T는 8과 같으며, 이는 sampleWeight1 및 sampleWeight2가 0과 8(0과 8 포함) 사이의 값 범위에 있는 값을 가질 수 있음을 의미한다. 다른 예에서, 미리 정의된 상수 T는 16과 같다.
다른 예에서 sample_dist 및 sampleWeight1은 다음 방정식에 따라 얻을 수 있다:
- nCbR = ( W > H ) ? (W/H) : (H/W)
- sample_dist = ( W > H ) ? (x / nCbR - y ) : ( x - y / nCbR )
또는
- sample_dist = ( W > H ) ? ( H - 1 - x / nCbR - y ) : ( W - 1 - x - y / nCbR )
- sampleWeight1 = Clip3( 0, 8, sample_dist+4 ),
여기서 W는 코딩 블록의 너비이고, H는 코딩 블록의 높이이다.
위의 두 가지 예는 정수 산술에 따른 두 가지 계산 방법을 보여준다. 본 발명의 실시예는 sample_dist의 계산 예에 제한되지 않는다.
샘플의 결합된 예측 값은 좌표 (x,y)에서 제1 예측 값과 제1 샘플 가중(sampleWeight1) 값의 곱, 좌표 (x,y)에서 제2 샘플 가중(sampleWeight1) 값과 제2 예측 값의 곱( x,y)에 따라 계산될 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 가중 인자 sampleWeight1은 sample_dist 및 조회 테이블에 따라 획득되며, 일 예에서 조회 테이블은 필터 계수를 저장하는 데 사용된다. 다시 말해, 조회 테이블에 따라 블렌딩 연산이 구현된다. 이러한 예에서 sample_dist의 함수는 조회 테이블에 대한 인덱스 값으로 사용될 수 있다. 상기 함수는 상수 연산을 사용한 나눗셈 또는 곱셈, 상수량 연산(constant amount operation)을 오른쪽으로 이동하는 연산, 절대값 연산 또는 클리핑 연산 또는 이들의 조합을 취하는 연산일 수 있다.
이 예에서, 블렌딩 연산의 입력은 sample_dist(분리선에 대한 수직 거리, 수평 거리 또는 수직 및 수평 거리의 조합, 코딩 블록을 두 개의 서브블록으로 나누는 라인)이고 블렌딩 연산의 출력은 sampleWeight1 또는 sampleWeight2이다.
다른 예에 따르면, 블렌딩 연산은 sample_dist를 입력으로 하고, sampleWeight1 또는 sampleWeight2를 출력으로 하는 함수로 구현된다. 일 예에서 블렌딩 연산은 sampleWeight1 = Clip3(0, 8, sample_dist+4)로 구현될 수 있다. 다른 예에서, 블렌딩 연산은 sampleWeight1 = Clip3( 0, 8, f( sample_dist ))로 구현될 수 있다. f() 함수는 예를 들어 상수 연산을 사용한 나눗셈/덧셈/곱셈, 상수 양 연산으로 오른쪽 시프팅, 절대값 연산 또는 클리핑 연산 또는 이들의 조합을 취하는 연산일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 블렌딩 연산은 비트스트림의 지시 값에 따라 샘플에 적용된다.
- 일 실시예에서, 제1 블렌딩 연산은 다음과 같을 수 있다:
제1 블렌딩 연산: "sampleWeight = Clip3( 0, 8, sample_dist+4)".
일 실시예에서, 제2 블렌딩 연산은 다음과 같을 수 있다:
- "sampleWeight = sample_dist == 0 ? 4 : sample_dist < 0 ? 0 : 8",
- "sampleWeight = Clip3( 0, 8, sample_dist*K + Clip3( 0, 8, sample_dist+4) )".
K는 0보다 큰 값을 가진 정수이다. K가 증가함에 따라 블렌딩 연산이 더 짧아진다(따라서 더 선명해짐). 예를 들어, K = 4일 때 제2 블렌딩 연산은 "sampleWeight = sample_dist == 0 ? 4 : sample_dist < 0 ? 0 : 8"과 같게 되고, 이는 도 14에 예시되어 있다.
일 예에 따르면, 비트스트림에서 지표의 값은 K의 값을 나타낸다. 이 경우, K는 0의 값을 가질 수 있거나(선택된 블렌딩 연산이 제1 블렌딩 연산임을 나타냄), 또는 K의 다른 값을 가질 수 있다(제2 또는 제3 … 블렌딩 연산을 나타낼 수 있음).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 블렌딩 연산은 도 15에 예시된 테이블과 같은 조회 테이블로서 구현될 수 있다. 일 예에서 sampleWeight는 sampleWeight = geoFilter[idx]로 얻을 수 있고, 여기서 idx는 sample_dist의 함수로서 획득되고 geoFilter는 필터 가중의 1차원 선형 배열이다. 이러한 함수 중 하나는: idx = min((abs(sample_dist) + 8) >> 4, maxIdx)일 수 있고, 여기서 maxIdx는 idx가 가정할 수 있는 최대값이다. 예를 들어 표 17-2의 경우 maxIdx는 7이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 크로마 위치(x,y)에서 크로마 샘플에 대응하는 크로마 가중 sampleWeightC1은 상이한 루마 위치에서 루마 샘플에 대응하는 하나 이상의 샘플 가중 값 sampleWeight1에 따라 계산될 수 있다.
일부 예에서, (x,y)에서의 크로마 샘플 및 (x,y)에서의 루마 샘플은 크로마-서브-샘플링이 없을 때 (x,y)에서의 동일한 픽셀의 성분들이다. 크로마 서브-샘플링을 사용하면 (x/2,y/2)에서의 크로마 샘플과 (x,y)에서의 루마 샘플은 (x,y)에서의 동일한 픽셀의 일부이다.
일부 예에서, 크로미넌스 해상도가 수직 및 수평 방향으로 절반이 되는 크로마 서브-샘플링의 경우, 크로마 가중 값 sampleWeightC1은 조합에 의해 계산될 수 있는데, 예를 들어, 다른 공간 위치에서 루마 가중 sampleWeight1의 평균 또는 가중 평균에 의해 계산될 수 있다. 이 경우 위치 (x,y)에 있는 크로마 샘플은 크로마 좌표와 관련해서 위치 (2x,2y), (2x+1,2y), (2x,2y) 및 (2x,2y+1)에 있는 4개의 루마 샘플과 연결된다.
다른 예에서, 크로미넌스 해상도가 수직 및 수평 방향으로 절반이 되는 크로마 서브-샘플링의 경우 좌표 (x+1, y+1)에서의 루마 샘플과 (x/2,y)에서의 크로마 샘플 /2) 동일한 픽셀의 성분이다. 동일한 예에서 좌표 (x+1, y)에서의 루마 샘플과 (x/2,y/2)에서의 크로마 샘플은 동일한 픽셀의 성분일 수 있다. 이것은 하나의 크로마 샘플은 4개의 다른 픽셀을 결정하는 데 사용되는 반면 하나의 루마 샘플은 하나의 픽셀을 결정하는 데 사용된다는 것을 의미한다.
예를 들어, sampleWeightC1은 다음 방정식 중 하나에 따라 얻을 수 있다:
-
사례 1: sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x,2*y);
-
사례 2: sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x-1,2*y-1);
-
사례 3: sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1,2*y-1) + sampleWeight1 (2*x,2*y) + K)>>1;
-
사례 4: sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1,2*y-1) + sampleWeight1 (2*x,2*y) + sampleWeight1 (2*x,2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1,2*y) + K)>>2;
-
사례 5: sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1,2*y-1) + sampleWeight1 (2*x,2*y) + sampleWeight1 (2*x,2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1,2*y) + 2)>>2;
- 사례 6: sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1,2*y-1) + sampleWeight1 (2*x,2*y) + 1)>>1,
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이다. sampleWeightC1(x, y)는 좌표 (x,y)에서 크로마 샘플에 대응하는 크로마 샘플 가중이고, sampleWeight1(x, y)는 좌표 (x,y)에서 루마 샘플에 대응하는 샘플 가중이다. K는 오프셋 값이다. 일 예에서 K는 0일 수 있다. 다른 예에서 K는 양의 정수 값일 수 있다.
이것은 또한 다음과 같이 공식화될 수 있다: x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(a, b)는 현재 블록의 크로마 블록에서 샘플 좌표 (a,b)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이며, a 및 b는 좌표 값이고; 그리고 sampleWeight1(c, d)는 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표 (c, d)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며, c, d는 좌표값이고; 그리고 K는 정수 값이다.
도 16은 특히 크로마 샘플에 대한 가중 값과 루마 샘플에 대한 가중 값 사이의 관계를 도시한다. 도 16은 예 1의 경우, 즉 sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1(2*x,2*y)을 예시한다. 다시, x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(x, y)는 좌표 (x,y)에서 크로마 샘플에 대응하는 크로마 샘플 가중이고, sampleWeight1(x, y)는 루마 블록의 좌표 (x,y)에서의 루마 샘플에 대응하는 샘플 가중이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 이것은 루마 샘플 좌표가 (2xC, 2yC)에 대응한다고 기재될 수도 있으며, 여기서 xC=x 및 yC=y는 크로마 샘플의 좌표이다. 그런 다음, 더 나은 구별을 위해, sampleWeightC1(x, y) = sampleWeightC1(xC,yC) sampleWeight1 (2*xC,2*yC) = sampleWeight1(xL, yL)이 되도록 루마 샘플의 좌표를 xL 및 yL로 쓸 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 방법을 예시한다. 도 17은 디코딩 디바이스에 의해 구현된 코딩 방법을 예시하고, 이 방법은: (단계 1601) 현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하는 단계 - 파라미터의 값은 현재 블록에 대한 파티션 모드를 나타냄 - ; (단계 1605) 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하는 단계; (단계 1607) 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하는 단계; (단계 1609) 제1 예측 모드에 따라 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측 값을 생성하는 단계; (단계 1611) 제2 예측 모드에 따라 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하는 단계; (단계 1613) 제1 예측값과 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하는 단계를 포함한다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 디코더(30)를 도시한다. 도 18은 디코더를 예시하며, 디코더는 현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하기 위한 획득 유닛(3001) - 파라미터의 값은 현재 블록에 대한 파티션 모드를 나타냄 - ; 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하기 위한 제1 예측 유닛(3005); 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하기 위한 제2 예측 유닛(3007); 제1 예측 모드에 따라 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측 값을 생성하는 제1 생성 유닛(3009); 제2 예측 모드에 따라 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측값을 생성하는 제2 생성 유닛(3011); 제1 예측값과 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 구하는 결합 유닛(3013)를 포함한다.
위의 실시예의 경우, 파티션 모드는 기하학적 모델일 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또한, 위의 실시예의 경우, 파라미터는 각도 파라미터 또는 거리 파라미터일 수 있다.
다음은 전술한 실시예에서 나타낸 인코딩 방법 및 디코딩 방법의 적용 및 이를 사용하는 시스템에 대한 설명이다.
도 19는 콘텐츠 배포 서비스를 실현하기 위한 콘텐츠 공급 시스템(3100)을 나타내는 블록도이다. 이 콘텐츠 공급 시스템(3100)은 캡처 장치(3102), 단말 장치(3106)를 포함하고, 선택적으로 디스플레이(3126)를 포함한다. 캡처 장치(3102)는 통신 링크(3104)를 통해 단말 장치(3106)와 통신한다. 통신 링크는 위에서 설명된 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 제한되지 않는다.
캡처 장치(3102)는 데이터를 생성하고, 상기 실시예에서 도시된 바와 같은 인코딩 방법으로 데이터를 인코딩할 수 있다. 대안적으로, 캡처 장치(3102)는 스트리밍 서버(도면에 도시되지 않음)에 데이터를 배포할 수 있고, 서버는 데이터를 인코딩하고 인코딩된 데이터를 단말 장치(3106)로 전송한다. 캡처 장치(3102)는 카메라, 스마트 폰 또는 패드, 컴퓨터 또는 랩톱, 픽처 회의 시스템, PDA, 차량 탑재 장치 또는 이들의 조합 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 캡처 장치(3102)는 전술한 바와 같이 소스 장치(12)를 포함할 수 있다. 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 캡처 장치(3102)에 포함된 비디오 인코더(20)는 실제로 비디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 데이터가 오디오(즉, 음성)를 포함하는 경우, 캡처 장치(3102)에 포함된 오디오 인코더는 실제로 오디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 일부 실제 시나리오의 경우, 캡처 장치(3102)는 인코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 함께 다중화하여 분배한다. 예를 들어 픽처 회의 시스템과 같은 다른 실제 시나리오의 경우 인코딩된 오디오 데이터와 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않는다. 캡처 장치(3102)는 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터를 단말 장치(3106)에 개별적으로 배포한다.
콘텐츠 공급 시스템(3100)에서 단말 장치(310)는 인코딩된 데이터를 수신하여 재생한다. 단말 장치(3106)는 상술한 인코딩된 데이터를 디코딩할 수 있는 스마트 폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 랩탑(3110), 네트워크 비디오 레코더(NVR)/디지털 비디오 레코더(DVR)(3112), TV(3114), 셋톱 박스(STB)(3116), 픽처 회의 시스템(3118), 비디오 감시 시스템(3120), PDA(Personal Digital Assistant)(3122), 차량 탑재 장치(3124), 또는 이들 중 임의의 조합과 같은 데이터 수신 및 복구 기능을 갖춘 장치일 수 있다. 예를 들어, 단말 장치(3106)는 전술한 바와 같이 목적지 장치(14)를 포함할 수 있다. 인코딩된 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 단말 장치에 포함된 비디오 디코더(30)는 비디오 디코딩을 수행하기 위해 우선 순위를 갖는다. 인코딩된 데이터가 오디오를 포함하는 경우, 단말 장치에 포함된 오디오 디코더가 오디오 디코딩 처리를 수행하기 위해 우선 순위를 갖는다.
디스플레이가 있는 단말 장치의 경우, 예를 들어, 스마트 폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 노트북(3110), 네트워크 비디오 레코더(NVR)/디지털 비디오 레코더(DVR)(3112), TV(3114), PDA(Personal Digital Assistant)(3122) 또는 차량 장착된 장치(3124)에서 단말 장치는 디코딩된 데이터를 디스플레이에 공급할 수 있다. 디스플레이가 없는 단말 장치(예를 들어, STB(3116), 픽처 회의 시스템(3118) 또는 비디오 감시 시스템(3120))의 경우, 외부 디스플레이(3126)가 내부에 접촉하여 디코딩된 데이터를 수신하고 보여준다.
본 시스템의 각 장치가 인코딩 또는 디코딩을 수행할 때, 전술한 실시예에 도시된 바와 같이 픽처 인코딩 장치 또는 픽처 디코딩 장치가 사용될 수 있다.
도 20은 단말 장치(3106)의 일례의 구조를 도시한 도면이다. 단말 장치(3106)가 캡처 장치(3102)로부터 스트림을 수신한 후, 프로토콜 프로세싱 유닛(3202)은 스트림의 전송 프로토콜을 분석한다. 프로토콜에는 실시간 스트리밍 프로토콜(Real Time Streaming Protocol, RTSP), 하이퍼텍스트 트랜스퍼 프로토콜(Hyper Text Transfer Protocol, HTTP), HTTP 라이브 스트리밍 프로토콜(HTTP Live Streaming Protocol, HLS), MPEG-DASH, 실시간 트랜스포트 프로토콜(Real-time Transport Protocol, RTP), 실시간 메시징 프로토콜(Real Time Messaging Protocol, RTMP), 또는 이들의 임의의 종류의 조합 등이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
프로토콜 진행 유닛(3202)이 스트림을 처리한 후 스트림 파일이 생성된다. 파일은 역 다중화 유닛(3204)으로 출력된다. 역 다중화 유닛(3204)은 다중화된 데이터를 인코딩된 오디오 데이터와 인코딩된 비디오 데이터로 분리할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 예를 들어 픽처 회의 시스템과 같은 일부 실제 시나리오의 경우, 인코딩된 오디오 데이터와 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않는다. 이러한 상황에서, 인코딩된 데이터는 역 다중화 유닛(3204)을 통하지 않고 비디오 디코더(3206) 및 오디오 디코더(3208)로 전송된다.
역 다중화 처리를 통해 비디오 ES(Elementary Stream), 오디오 ES 및 선택적으로 자막이 생성된다. 전술한 실시예에서 설명된 비디오 디코더(30)를 포함하는 비디오 디코더(3206)는 전술한 실시예에 도시된 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. 대안적으로, 비디오 프레임은 동기 유닛(3212)에 공급하기 전에 버퍼(도 Y에 도시되지 않음)에 저장할 수 있다. 유사하게, 오디오 프레임은 동기 유닛(3212)에 공급하기 전에 버퍼(도 Y에 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 프레젠테이션을 동기화한다. 정보는 코딩된 시청각 데이터의 표현과 관련된 타임스탬프와 데이터 스트림 자체의 전달에 관한 타임스탬프를 사용하여 신택스으로 코딩할 수 있다.
스트림에 자막이 포함된 경우, 자막 디코더(3210)는 자막을 디코딩하여 비디오 프레임 및 오디오 프레임과 동기화하여 비디오/오디오/자막 디스플레이(3216)에 비디오/오디오/자막을 제공한다.
본 발명은 전술한 시스템에 제한되지 않고, 전술한 실시예에서의 픽처 인코딩 장치 또는 픽처 디코딩 장치는 다른 시스템, 예를 들어 자동차 시스템에 통합될 수 있다.
수학 연산자
본 개시에서 사용되는 수학 연산자는 C 프로그래밍 언어에서 사용되는 연산자와 유사하다. 그러나 정수 나눗셈 및 산술 시프트 연산의 결과가 더 정확하게 정의되고 지수 및 실수 나눗셈과 같은 추가 연산이 정의된다. 번호 매기기 및 계산 규칙은 일반적으로 0부터 시작한다. 예를 들어 "제1"은 0 번째에 대응하고 "제2"는 1 번째에 대응한다.
산술 연산자
다음 산술 연산자는 다음과 같이 정의된다:
논리 연산자
논리 연산자는 다음과 같이 정의된다:
x && y x와 y의 부울 논리 "논리합"
x | | y x및 y의 부울 논리 "논리곱"
! 논리 부울 "아님"
x? y: z x가 TRUE이거나 0이 아니면 y 값으로 평가된다. 그렇지 않으면 z 값으로 평가된다.
관계 연산자
다음 관계 연산자는 다음과 같이 정의된다:
> 보다 큼
>= 크거나 같음
< 미만
<= 보다 작거나 같음
= = 같음
! = 같지 않음
관계 연산자가 값 "na"(해당 없음)가 지정된 신택스 요소 또는 변수에 적용되면 값 "na"는 신택스 요소 또는 변수에 대한 고유 값으로 처리된다. 값 "na"는 다른 값과 같지 않은 것으로 간주된다.
비트 연산자
다음 비트 연산자는 다음과 같이 정의된다:
& 비트 단위 "및". 정수 인수에 대해 연산할 때 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 연산할 때 더 짧은 인수는 0과 같은 더 많은 중요한 비트를 추가하여 확장된다.
| 비트 단위 "또는". 정수 인수에 대해 연산할 때 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 연산할 때 더 짧은 인수는 0과 같은 더 많은 중요한 비트를 추가하여 확장된다.
^ 비트 단위 "배타적 또는". 정수 인수에 대해 연산할 때 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 비트를 포함하는 이진 인수에서 연산할 때 0과 같은 더 많은 중요한 비트를 추가하여 짧은 인수가 확장된다.
x >> y x를 y 이진수로 표현한 2의 보수 정수 표현의 산술 오른쪽 시프트. 이 함수는 y의 음이 아닌 정수 값에 대해서만 정의된다. 오른쪽 시프트의 결과로 MSB(최상위 비트)로 시프트된 비트는 시프트 연산 이전의 x의 MSB와 동일한 값을 갖는다.
x << y y를 x 이진수 표현한 2의 보수 정수 표현의 산술 왼쪽 시프트. 이 함수는 y의 음이 아닌 정수 값에 대해서만 정의된다. 왼쪽 이동의 결과로 최하위 비트(LSB)로 이동된 비트의 값은 0이다.
할당 연산자
다음 산술 연산자는 다음과 같이 정의된다:
= 할당 연산자
++ 증가, 즉 x++는 x=x+1과 같다. 어레이 인덱스에 사용되는 경우 증분 연산 전에 변수 값으로 평가된다.
-- 감소, 즉 x--는 x=x-1과 동일하다. 어레이 인덱스에 사용되는 경우 감소 연산 전에 변수 값으로 평가된다.
+= 지정된 양만큼 증가, 즉, x+ = 3은 x=x+3과 같고 x+ =(-3)는x = x+(-3 )와 같다.
-= 지정된 양만큼 감소, 즉 x-= 3은 x=x-3과 동일하고 x- =(-3)는x=x-(-3)와 동일하다.
범위 표기
다음 표기법은 값 범위를 지정하는 데 사용된다:
x = y..z x는 y에서 z까지의 정수 값을 취하며 x, y, z는 정수이고 z는 y보다 크다.
수학 함수
다음과 같은 수학 함수가 정의된다:
Abs(x) = 
Asin(x) 삼각함수 역사인 함수, 1.0에서 1.0 사이의 범위에 있는 인수 x에서 연산하며, 라디안 단위로 -π÷2에서 π÷2까지 범위의 출력 값을 사용한다.
Atan(x) 삼각함수 역탄젠트 함수, 인수 x에 대해 연산하며, 출력 값이 라디안 단위로 -π÷2에서 π÷2까지 범위의 출력 값을 사용한다.
Atan2( y, x ) = 
Ceil(x) x보다 크거나 같은 가장 작은 정수.
Clip1Y(x) = Clip3( 0, ( 1 << BitDepthY ) - 1,x)
Clip1C(x) = Clip3( 0, ( 1 << BitDepthC ) - 1,x)
Clip3( x, y, z ) = 
Cos(x) 라디안 단위의 인수 x에서 연산하는 삼각 코사인 함수이다.
Floor(x) x보다 작거나 같은 가장 큰 정수.
GetCurrMsb( a, b, c, d ) = 
Ln(x) x의 자연 로그(밑이 e인 로그, e는 자연 로그 기본 상수 2.718 281 828 ...)이다.
Log2(x) x의 밑이 2인 로그이다.
Log10(x) x의 밑이 10인 로그이다.
Min( x, y ) = 
Max( x, y ) = 
Round(x) = Sign(x) * Floor( Abs(x) + 0.5 )
Sign(x) = 
Sin(x) 라디안 단위의 인수 x에서 연산하는 삼각 사인 함수
Sqrt(x) = 
Swap( x, y ) =( y,x)
Tan(x) 라디안 단위의 인수 x에서 작동하는 삼각 탄젠트 함수
연산 우선 순위
표현 식의 우선 순위가 괄호를 사용하여 명시적으로 표시되지 않는 경우 다음 규칙이 적용된다:
- 우선 순위가 높은 연산은 우선 순위가 낮은 작업보다 먼저 평가된다.
- 우선 순위가 동일한 연산은 왼쪽에서 오른쪽으로 순차적으로 평가된다.
아래 표는 작업의 우선 순위를 가장 높은 것에서 가장 낮은 것까지 지정한다. 표에서 더 높은 위치는 더 높은 우선 순위를 나타낸다.
C 프로그래밍 언어에서도 사용되는 연산자의 경우 이 명세서에서 사용되는 우선 순위는 C 프로그래밍 언어에서 사용되는 순서와 동일하다.
표: 가장 높은(테이블 상단)에서 가장 낮은(테이블 하단)까지의 작업 우선 순위
논리 연산에 대한 텍스트 설명
텍스트에서 다음과 같은 형식으로 수학적으로 설명되는 논리 연산의 설명:
if(조건 0)
문 0
else if(조건 1)
문 1
...
else/* 나병합 조건에 대한 정보 설명 */
문 n
다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다:
... 다음과 같이/... 다음이 적용된다:
- 조건 0이면, 문 0
- 그렇지 않으면 조건 1이면, 문 1
- ...
- 그렇지 않으면(잔여 상태에 대한 정보), 문 n
텍스트의 각 "만약 ... 그렇지 않으면, 만약 ... 그렇지 않으면, ..." 문은 "... 다음과 같이" 또는 "... 다음이 적용된다: "바로 뒤에 "If ..."가 뒤 따른다. "만약 ... 그렇지 않으면 ... 그렇지 않으면 ..."의 마지막 조건은 항상 "그렇지 않으면...."이다. 인터리브된 "만약 ... 그렇지 않으면, 만약 ... 그렇지 않으면 ..." 문은 "... 다음과 같이" 또는 "... 다음이 적용됨"을 끝 "그렇지 않으면, ..."와 일치시켜 식별할 수 있다.
텍스트에서 다음과 같은 형식으로 수학적으로 설명되는 논리 연산의 설명:
(조건 0a && 조건 0b) 이면
문 0
그외 (조건 1a | | 조건 1b) 이면
문 1 ...
그외
문 n
다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다.
... 다음과 같이/... 다음이 적용된다:
- 다음 조건이 모두 참이면 문 0:
- 조건 0a
- 조건 0b
- 그렇지 않고 다음 조건 중 하나 이상이 참이면 문 1:
- 조건 1a
- 조건 1b
- ...
- 그렇지 않으면 문 n
텍스트에서 다음과 같은 형식으로 수학적으로 설명되는 논리 연산의 설명:
(조건 0) 이면
문 0
(조건 1) 이면
문 1
은 다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다.
조건 0일 때, 문 0
조건 1일 때, 문 1.
본 발명의 실시예가 주로 비디오 코딩에 기초하여 설명되었지만, 코딩 시스템(10), 인코더(20) 및 디코더(30) (및 이에 상응하는 시스템(10))의 실시예 및 여기에 설명된 다른 실시예는 또한 여전히 픽처 프로세싱 또는 코딩, 즉 비디오 코딩에서와 같이 임의의 선행 또는 연속 픽처와 독립적인 개별 픽처의 프로세싱 또는 코딩 비디오 코딩을 위해 구성될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일반적으로 픽처 프로세싱 코딩이 단일 픽처(17)로 제한되는 경우에는 인터-예측 유닛(244)(인코더) 및 344(디코더)만 사용 가능하지 않을 수 있다. 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)의 다른 모든 기능(도구 또는 기술이라고도 함)은 정지 픽처 처리, 예를 들어 잔여 계산(204/304), 변환(206), 양자화(208), 역양자화(210/310), (역)변환(212/312), 파티셔닝(262/362), 인트라-예측(254/354), 및/또는 루프 필터링(220, 320), 및 엔트로피(270) 및 엔트로피 디코딩(304)에 대해 동등하게 사용될 수 있다.
예를 들어 인코더(20) 및 디코더(30)의 실시예, 및 여기에 설명된 기능, 예를 들어 인코더(20) 및 디코더(30)를 참조하면, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장되거나 통신 매체를 통해 하나 이상의 명령 또는 코드로 전송되고 하드웨어 기반 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 데이터 저장 매체와 같은 유형의 매체에 대응하는 컴퓨터 판독 가능 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, 컴퓨터 판독 가능 매체는 일반적으로 (1) 비 일시적 유형의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수 있다. 데이터 저장 매체는 본 개시에 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 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
제한이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 기타 광학 디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 플래시 메모리, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는 데 사용할 수 있으며 컴퓨터에서 액세스할 수 있다. 또한 모든 연결을 컴퓨터 판독 가능 매체라고 한다. 예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, 디지털 가입자 회선(DSL) 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술을 사용하여 웹 사이트, 서버 또는 기타 원격 소스에서 지침이 전송되는 경우 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술이 매체 정의에 포함된다. 그러나 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체 및 데이터 저장 매체는 연결, 반송파, 신호 또는 기타 일시적인 매체를 포함하지 않고 대신 비 일시적 유형의 저장 매체에 대한 것임을 이해해야 한다. 여기에 사용된 디스크 및 디스크에는 컴팩트 디스크(compact disc, CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 버서타일 디스크(Digital Versatile Disc, DVD), 플로피 디스크 및 Blu-ray 디스크가 포함된다. 디스크는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하는 반면 디스크는 레이저로 데이터를 광학적으로 재생한다. 위의 조합도 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
명령은 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), 범용 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuits, ASIC), 필드 프로그래머블 로직 어레이(field prograM-mable logic arrays, FPGA) 또는 기타 동등한 통합 또는 개별 논리 회로와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어 "프로세서"는 전술한 구조 또는 본 명세서에 설명된 기술의 구현에 적합한 임의의 다른 구조를 지칭할 수 있다. 또한, 일부 관점에서, 여기에 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(예를 들어, 칩 세트)를 포함하는 매우 다양한 장치 또는 장치에서 구현될 수 있다. 개시된 기술을 수행하도록 구성된 장치의 기능적 측면을 강조하기 위해 다양한 구성 요소, 모듈 또는 유닛이 본 개시에서 설명되지만, 반드시 상이한 하드웨어 유닛에 의한 실현을 필요로 하는 것은 아니다. 오히려, 위에서 설명된 바와 같이, 다양한 유닛이 코덱 하드웨어 유닛에 결합되거나, 적절한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 위에서 설명된 하나 이상의 프로세서를 포함하는 상호 운용 하드웨어 유닛의 집합에 의해 제공될 수 있다.
본 개시는 다음의 추가적인 5가지 관점을 제공한다.
제1 관점은 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법이며, 상기 방법은:
현재 블록을 적어도 두 개의 서브 블록으로 분할하는 단계;
적어도 2개의 서브-블록에서 제1 서브-블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하는 단계;
제1 예측 모드에 따라 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측 값을 획득하는 단계;
현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중치 값에 따라 크로마 샘플에 대한 제1 가중치 값을 획득하는 단계;
크로마 샘플에 대한 제 1 예측 값 및 크로마 샘플에 대한 제 1 가중치 값에 따라 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 결합된 예측 값을 획득하는 단계
를 포함한다.
제2 관점은 제1 관점에 따른 방법이며, 여기서 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중치 값에 따라 크로마 샘플에 대한 제1 가중치 값을 획득하는 단계는 다음과 같이 구현되고:
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x, 2*y);
또는
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1);
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + K)>>1;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + K)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + 2)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + 1)>>1;
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(x, y)는 좌표 (x, y)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이고(이것은 현재 블록의 크로마 블록의 샘플 좌표를 의미한다), sampleWeight1(x, y)은 좌표 (x, y)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며(이것은 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표를 의미한다), K는 정수 값이다.
제3 관점은 디코더(30)이고 디코더(30)는 제1 관점 또는 제2 관점 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함한다.
제4 관점은 컴퓨터 프로그램 제품이고 컴퓨터 프로그램 제품은 제1 관점 또는 제2 관점 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함한다.
제5 관점은 디코더고, 디코더는: 하나 이상의 프로세서; 및 프로세서에 결합되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체를 포함하며, 프로그래밍은 프로세서에 의해 실행될 때, 디코더가 제1 관점 또는 제2 관점 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하도록 구성한다.
Claims (17)
- 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하는 단계 - 상기 파라미터의 값은 상기 현재 블록에 대한 파티션 모드를 지시함 - ;
상기 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하는 단계;
상기 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하는 단계;
상기 제1 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측값을 생성하는 단계;
상기 제2 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하는 단계; 및
상기 제1 예측값과 상기 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하는 단계
를 포함하는 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항에 있어서,
상기 예측 샘플의 결합 값은 상기 파티션 모드에 따라 상기 제1 예측 값과 상기 제2 예측 값을 결합하여 획득되는, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 예측 샘플의 결합 값은 블렌딩 연산(blending operation)에 따라 상기 제1 예측 값과 상기 제2 예측 값을 결합하여 획득되는, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제3항에 있어서,
상기 블렌딩 연산은 함수 또는 조회 테이블(lookup table)을 사용하여 구현되는, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
루마 샘플에 대한 가중 값을 계산함으로써 상기 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계; 및
크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 계산함으로써 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계
를 더 포함하는, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제5항에 있어서,
상기 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 관련되며; 그리고
상기 코딩 방법은:
상기 크로마 샘플에 대한 제1 예측 값 및 상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 결합된 예측 값을 획득하는 단계
를 더 포함하는 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 다음과 같이 관련되고,
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x, 2*y);
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(a, b)는 현재 블록의 크로마 블록에서 샘플 좌표 (a,b)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이고, a 및 b는 좌표 값이고; 그리고 sampleWeight1(c, d)는 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표 (c, d)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며, c, d는 좌표값이고; 그리고 K는 정수 값인, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값을 획득하는 단계는 상기 현재 블록의 루마 샘플에 대한 가중 값을 획득하는 단계와 다음과 같이 관련되고,
sampleWeightC1(x, y) = sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1);
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + K)>>1;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + K)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + sampleWeight1 (2*x, 2*y - 1) + sampleWeight1 (2*x - 1, 2*y) + 2)>>2;
또는
sampleWeightC1(x, y) = (sampleWeight1 (2*x-1, 2*y-1) + sampleWeight1 (2*x, 2*y) + 1)>>1;
여기서 x 및 y는 코딩 블록의 크로마 블록의 좌측 상단 좌표에 대한 크로마 샘플의 좌표이고, sampleWeightC1(a, b)는 현재 블록의 크로마 블록에서 샘플 좌표 (a, b)에 위치하는 크로마 샘플에 대한 제1 가중 값이고, a 및 b는 좌표 값이고; 그리고 sampleWeight1(c, d)는 현재 블록의 루마 블록에서 샘플 좌표 (c, d)에 위치하는 루마 샘플에 대응하는 가중 값을 나타내며, c, d는 좌표값이고; 그리고 K는 정수 값인, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 파티션 모드는 기하학적 모델인, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 파라미터는 각도 파라미터 또는 거리 파라미터인, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 예측 모드와 상기 제2 예측 모드는 동일하지 않은, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 예측 모드 또는 상기 제2 예측 모드는 인터 예측 모드이고, 여기서 상기 인터 예측 모드에 대한 정보는 참조 픽처 인덱스 및/또는 모션 벡터를 포함하는, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 예측 모드 또는 상기 제2 예측 모드는 인트라 예측 모드이고, 여기서 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 인트라 예측 모드 인덱스를 포함하는, 디코딩 장치에 의해 구현되는 코딩 방법. - 디코더(30)로서,
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 디코더. - 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품. - 디코더로서,
하나 이상의 프로세서; 및
상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
를 포함하며,
상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 디코더가 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성하는, 디코더. - 디코더로서,
현재 블록에 대한 파라미터의 값을 획득하기 위한 획득 유닛(3001) - 상기 파라미터의 값은 상기 현재 블록에 대한 파티션 모드를 지시함 - ;
상기 현재 블록에 대한 제1 예측 모드를 획득하기 위한 제1 예측 유닛(3005);
상기 현재 블록에 대한 제2 예측 모드를 획득하기 위한 제2 예측 유닛(3007);
상기 제1 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제1 예측값을 생성하기 위한 제1 생성 유닛(3009);
상기 제2 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 크로마 샘플에 대한 제2 예측 값을 생성하기 위한 제2 생성 유닛(3011); 및
상기 제1 예측값과 상기 제2 예측값을 결합하여 예측 샘플들의 결합값을 획득하기 위한 결합 유닛(3013)
을 포함하는 디코더.
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