KR20220024050A - 비디오 코딩을 위한 저주파 비분리형 변환 시그널링을 위한 콘텍스트 모델링 - Google Patents

비디오 코딩을 위한 저주파 비분리형 변환 시그널링을 위한 콘텍스트 모델링 Download PDF

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KR20220024050A
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Abstract

예시의 방법은 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하는 단계; 컬러 성분에 적어도 기초하여, 비디오 데이터의 유닛에 대한 저주파 비분리형 변환 (LFNST) 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트의 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 을 위한 콘텍스트를 결정하는 단계; 결정된 콘텍스트에 기초하고 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 CABAC 디코딩하는 단계; 및 상기 LFNST 인덱스의 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 비디오 데이터 유닛의 변환 계수를 역변환하는 단계를 포함한다.

Description

비디오 코딩을 위한 저주파 비분리형 변환 시그널링을 위한 콘텍스트 모델링
본 출원은 2019년 6월 21일자로 출원된 미국 가출원 제 62/864,939 호의 이익을 주장하는, 2020년 6월 18일자로 출원된 미국 출원 제 16/905,663 호에 대해 우선권을 주장하며, 이들 각각의 전체 내용들은 참조에 의해 통합된다.
본 개시는 비디오 인코딩 및 비디오 디코딩에 관한 것이다.
디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인용 디지털 보조기 (PDA) 들, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, e-북 리더들, 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 이른바 "스마트 폰들", 비디오 델레컨퍼런싱 디바이스들, 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함한, 광범위한 디바이스들에 통합될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 MPEG-2, MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, 어드밴스드 비디오 코딩 (AVC), ITU-T H.265/고 효율 비디오 코딩 (HEVC) 에 의해 정의된 표준들, 및 그러한 표준들의 확장들에서 설명된 것들과 같은 비디오 코딩 기법들을 구현한다. 비디오 디바이스들은 그러한 비디오 코딩 기법들을 구현함으로써 디지털 비디오 정보를 더 효율적으로 송신, 수신, 인코딩, 디코딩, 및/또는 저장할 수도 있다.
비디오 코딩 기법들은 비디오 시퀀스들에 내재하는 리던던시를 감소 또는 제거하기 위해 공간 (인트라 픽처) 예측 및/또는 시간 (인터 픽처) 예측을 포함한다. 블록 기반 비디오 코딩을 위해, 비디오 슬라이스 (예를 들어, 비디오 픽처 또는 비디오 픽처의 부분) 는 비디오 블록들로 파티셔닝될 수도 있고, 이 비디오 블록들은 코딩 트리 유닛들 (CTU들), 코딩 유닛들 (CU들) 및/또는 코딩 노드들로도 또한 지칭될 수도 있다. 픽처의 인트라-코딩된 (I) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽처의 이웃 블록들에서의 레퍼런스 샘플들에 대한 공간 예측을 사용하여 인코딩된다. 픽처의 인터-코딩된 (P 또는 B) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽처의 이웃 블록들에서의 레퍼런스 샘플들에 대한 공간 예측 또는 다른 레퍼런스 픽처들에서의 레퍼런스 샘플들에 대한 시간 예측을 사용할 수도 있다. 픽처들은 프레임들로 지칭될 수도 있고, 레퍼런스 픽처들은 레퍼런스 프레임들로 지칭될 수도 있다.
일반적으로, 이 개시물은 저주파 비분리형 변환 (Low-Frequency Non-separable Transformation: LFNST) 에 대한 변환 인덱스/플래그의 콘텍스트 모델링 및 코딩을 위한 기술을 설명한다. 본 개시물은 비디오 압축 표준에서 사용되는 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩(CABAC) 엔진의 코딩 효율을 개선하기 위한 LFNST 관련 인덱스/플래그의 시그널링 오버헤드를 줄이기 위한 새로운 콘텍스트 모델을 도입한다. 본 개시물의 기술은 HEVC의 확장 및 VVC/H.266(Versatile Video Coding)과 같은 차세대 비디오 코딩 표준을 포함하는 고급 비디오 코덱에서 사용될 수 있다 (다목적 비디오 코딩(초안 5): http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/doc_end_user/documents/14_Geneva/wg11/JVET-N1001-v5.zip).
비디오 코더(예를 들어, 비디오 인코더 및/또는 비디오 디코더)는 비디오 데이터의 유닛에 대한 저주파 비분리 변환(LFNST) 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 시그널링할 수 있다. 일부 예들에서, 비디오 데이터의 유닛은 비디오 데이터의 코딩 유닛 (CU) 일 수도 있다(예를 들어, LFNST 인덱스는 CU 레벨에서 시그널링될 수도 있다). 일부 예들에서, 비디오 데이터의 유닛는 비디오 데이터의 변환 유닛(TU)일 수도 있다(예를 들어, LFNST 인덱스는 TU 레벨에서 시그널링될 수도 있다). 어떤 경우에도 비디오 코더는 CABAC를 사용하여 LFNST 인덱스를 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 비디오 코더는 LFNST 인덱스에 대한 특정 콘텍스트를 선택할 수도 있고, 선택된 특정 콘텍스트를 사용하여 LFNST 인덱스를 코딩할 수도 있다.
비디오 코더는 매우 다양한 파라미터에 기초하여 콘텍스트를 선택할 수 있다. 일부 예시적인 파라미터는 블록 크기, 컬러 성분, 파티션 깊이 및 비제로 변환 계수들의 수를 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 하나의 특정 예로서 그리고 본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따라, 비디오 코더는 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분에 기초하여 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스를 코딩하기 위한 콘텍스트를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 코더는 비디오 데이터의 유닛가 루마 성분인 제1 콘텍스트를 사용할 수도 있고 비디오 데이터의 유닛가 크로마 성분인 제2 콘텍스트를 사용할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 코더는 크로마 레드 및 크로마 블루에 대해 상이한 콘텍스트들을 선택할 수도 있다. 컬라 성분을 기반으로 콘텍스트를 선택하면 하나 이상의 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, LFNST 인덱스의 CABAC 코딩을 위한 콘텍스트를 선택함으로써, 비디오 데이터의 비트레이트가 감소될 수 있다. 이것은 루마 및 크로마와 같은 상이한 컬러 컴포넌트들이 LFNST 인덱스의 상이한 용도들을 갖고 상이한 콘텍스트를 사용하여 별도로 모델링되어야 하기 때문이다. 다시 말해서, 본 개시물의 기법들은 유사한 지각 품질에서 비디오 데이터를 표현하는데 사용되는 데이터의 양을 감소시킬 수 있다.
일례로서, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법은 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하는 단계; 컬러 성분에 적어도 기초하여, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트의 CABAC 을 위한 콘텍스트를 결정하는 단계; 결정된 콘텍스트에 기초하고 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 CABAC 디코딩하는 단계; 및 상기 LFNST 인덱스의 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 비디오 데이터 유닛의 변환 계수를 역변환하는 단계를 포함한다.
다른 예로서, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법은 복수의 LFNST 중에서 LFNST 인덱스를 갖는 LFNST를 선택하는 단계; LFNST를 이용하여 비디오 데이터의 유닛의 변환 계수를 변환하는 단계; 비디오 데이터 유닛의 컬러 성분을 결정하는 단계; 컬러 컴포넌트에 적어도 기초하여, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트의 CABAC 을 위한 콘텍스트를 결정하는 단계; 및 결정된 콘텍스트에 기초하고 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 CABAC 인코딩하는 단계를 포함한다.
다른 예로서, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스는 메모리; 및 회로로 구현된 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 그 하나 이상의 프로세서들은, 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하고; 적어도 컬러 컴포넌트에 기초하여, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트의 CABAC 을 위한 콘텍스트를 결정하고; 결정된 콘텍스트에 기초하고 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 CABAC 코딩하고; 및 LFNST 인덱스의 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 비디오 데이터의 유닛의 변환 계수를 변환하도록 구성된다.
다른 예로서, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 명령들을 저장하고, 그 명령들은 실행될 때 비디오 코더의 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하게 하고; 컬러 성분에 적어도 기초하여, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트의 CABAC 을 위한 콘텍스트를 결정하게 하며; 결정된 콘텍스트에 기초하고 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 CABAC 디코딩하게 하고; 및 상기 LFNST 인덱스의 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 비디오 데이터 유닛의 변환 계수를 변환하게 한다.
다른 예로서, 비디오 코더는 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하는 수단; 컬러 성분에 적어도 기초하여, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트의 CABAC 을 위한 콘텍스트를 결정하는 수단; 결정된 콘텍스트에 기초하고 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 CABAC 디코딩하는 수단; 및 상기 LFNST 인덱스의 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 비디오 데이터 유닛의 변환 계수를 변환하는 수단을 포함한다.
하나 이상의 예들의 상세들은 첨부 도면들 및 이하의 설명에 기재된다. 다른 특징들, 목적들, 및 이점들은 그 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명백할 것이다.
도 1 은 본 개시의 기법들을 수행할 수도 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시하는 블록 다이어그램이다.
도 2a 및 도 2b 는 예시적인 쿼드트리 바이너리 트리 (QTBT) 구조, 및 대응하는 코딩 트리 유닛 (CTU) 을 예시하는 개념적 다이어그램들이다.
도 3 은 본 개시의 기법들을 수행할 수도 있는 예시적인 비디오 인코더를 예시하는 블록 다이어그램이다.
도 4 는 본 개시의 기법들을 수행할 수도 있는 예시적인 비디오 디코더를 예시하는 블록 다이어그램이다.
도 5 는 인코더 및 디코더에서의 저 주파수 비 분리가능 변환 (LFNST) 을 예시하는 블록 다이어그램이다.
도 6 은 제로-아웃이 있는 블록에 LFNST 를 적용한 후 획득된 계수들을 예시하는 개념적 다이어그램이다.
도 7 은 제로-아웃이 없는 블록에 LFNST 를 적용한 후 획득된 계수들을 예시하는 개념적 다이어그램이다.
도 8 은 본 개시의 기법들에 따른 제로-아웃이 있는 블록에 LFNST 를 적용한 후 획득된 계수들을 예시하는 개념적 다이어그램이다.
도 9 은 개시의 기법들에 따른 제로-아웃이 없는 블록에 LFNST 를 적용한 후 획득된 계수들을 예시하는 개념적 다이어그램이다.
도 10a 및 도 10b 는 이진 산술 코딩에서의 레인지 업데이트 프로세스를 나타내는 개념도들이다.
도 11 은 이진 산술 코딩에서의 출력 프로세스를 나타내는 개념도이다.
도 12 은 비디오 인코더에서의 콘텍스트 적응 이진 산술 코더를 나타내는 블록도이다.
도 13 은 비디오 디코더에서의 콘텍스트 적응 이진 산술 코더를 나타내는 블록도이다.
도 14 는 예시적인 인코딩 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 15 는 예시적인 디코딩 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 16 은 본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따른, 비디오 데이터의 유닛에 대한 저주파수 비분리형 변환(LFNST) 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 코딩하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 1 은 본 개시의 기법들을 수행할 수도 있는 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (100) 을 나타내는 블록도이다. 본 개시의 기법들은 일반적으로 비디오 데이터를 코딩 (인코딩 및/또는 디코딩) 하는 것과 관련된다. 일반적으로, 비디오 데이터는 비디오를 프로세싱하기 위한 임의의 데이터를 포함한다. 따라서, 비디오 데이터는 원시의, 인코딩되지 않은 비디오, 인코딩된 비디오, 디코딩된 (예컨대, 복원된) 비디오, 및 시그널링 데이터와 같은 비디오 메타데이터를 포함할 수도 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 시스템 (100) 은, 이 예에서 목적지 디바이스 (116) 에 의해 디코딩 및 디스플레이될 인코딩된 비디오 데이터를 제공하는 소스 디바이스 (102) 를 포함한다. 특히, 소스 디바이스 (102) 는 비디오 데이터를 컴퓨터 판독가능 매체 (110) 를 통해 목적지 디바이스 (116) 에 제공한다. 소스 디바이스 (102) 및 목적지 디바이스 (116) 는 데스크탑 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩탑) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋탑 박스들, 전화기 핸드셋들, 예컨대 스마트폰들, 텔레비전들, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함한, 광범위한 디바이스들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다. 일부 경우들에서, 소스 디바이스 (102) 및 목적지 디바이스 (116) 는 무선 통신을 위해 장비될 수도 있고, 따라서 무선 통신 디바이스들로 지칭될 수도 있다.
도 1 의 예에서, 소스 디바이스 (102) 는 비디오 소스 (104), 메모리 (106), 비디오 인코더 (200), 및 출력 인터페이스 (108) 를 포함한다. 목적지 디바이스 (116) 는 입력 인터페이스 (122), 비디오 디코더 (300), 메모리 (120), 및 디스플레이 디바이스 (118) 를 포함한다. 본 개시에 따르면, 소스 디바이스 (102) 의 비디오 인코더 (200) 및 목적지 디바이스 (116) 의 비디오 디코더 (300) 는 변환 코딩을 위한 기법들을 적용하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 소스 디바이스 (102) 는 비디오 인코딩 디바이스의 예를 나타내는 한편, 목적지 디바이스 (116) 는 비디오 디코딩 디바이스의 예를 나타낸다. 다른 예들에서, 소스 디바이스 및 목적지 디바이스는 다른 컴포넌트들 또는 배열들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스 (102) 는 외부 카메라와 같은 외부 비디오 소스로부터 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 마찬가지로, 목적지 디바이스 (116) 는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함하는 것보다는, 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이스할 수도 있다.
도 1 에 도시된 바와 같은 시스템 (100) 은 하나의 예일 뿐이다. 일반적으로, 임의의 디지털 비디오 인코딩 및/또는 디코딩 디바이스가 변환 코딩을 위한 기법들을 수행할 수도 있다. 소스 디바이스 (102) 및 목적지 디바이스 (116) 는, 소스 디바이스 (102) 가 목적지 디바이스 (116) 로의 송신을 위해 코딩된 비디오 데이터를 생성하는 그러한 코딩 디바이스들의 예들일 뿐이다. 본 개시는 데이터의 코딩 (인코딩 및/또는 디코딩) 을 수행하는 디바이스로서 "코딩" 디바이스를 참조한다. 따라서, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 코딩 디바이스들, 특히 각각 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 예들을 나타낸다. 일부 예들에서, 디바이스들 (102, 116) 은 디바이스들 (102, 116) 의 각각이 비디오 인코딩 및 디코딩 컴포넌트들을 포함하도록 실질적으로 대칭적인 방식으로 동작할 수도 있다. 따라서, 시스템 (100) 은 예컨대, 비디오 스트리밍, 비디오 플레이백, 비디오 브로드캐스팅, 또는 비디오 전화를 위해, 비디오 디바이스들 (102, 116) 간의 일방향 또는 양방향 비디오 송신을 지원할 수도 있다.
일반적으로, 비디오 소스 (104) 는 비디오 데이터 (즉, 원시의, 인코딩되지 않은 비디오 데이터) 의 소스를 나타내며, 픽처들에 대한 데이터를 인코딩하는 비디오 인코더 (200) 에 비디오 데이터의 순차적인 일련의 픽처들 (또한 "프레임들" 로서도 지칭됨) 을 제공한다. 소스 디바이스 (102) 의 비디오 소스 (104) 는 비디오 카메라와 같은 비디오 캡처 디바이스, 이전에 캡처된 원시 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 및/또는 비디오 컨텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스를 포함할 수도 있다. 추가의 대안으로서, 비디오 소스 (104) 는 컴퓨터 그래픽 기반 데이터를 소스 비디오로서, 또는 라이브 비디오, 아카이브된 비디오, 및 컴퓨터 생성된 비디오의 조합으로서 생성할 수도 있다. 각각의 경우에 있어서, 비디오 인코더 (200) 는 캡처된, 미리-캡처된, 또는 컴퓨터-생성된 비디오 데이터를 인코딩한다. 비디오 인코더 (200) 는 픽처들을 수신된 순서 (때때로 "디스플레이 순서" 로 지칭됨) 로부터 코딩을 위한 코딩 순서로 재배열할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 는 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림을 생성할 수도 있다. 소스 디바이스 (102) 는 그 후 예를 들어 목적지 디바이스 (116) 의 입력 인터페이스 (122) 에 의한 수신 및/또는 취출을 위해 출력 인터페이스 (108) 를 통해 컴퓨터 판독가능 매체 (110) 상으로 인코딩된 비디오 데이터를 출력할 수도 있다.
소스 디바이스 (102) 의 메모리 (106) 및 목적지 디바이스 (116) 의 메모리 (120) 는 범용 메모리들을 나타낸다. 일부 예에서, 메모리들 (106, 120) 은 원시 비디오 데이터, 예를 들어, 비디오 소스 (104) 로부터의 원시 비디오 및 비디오 디코더 (300) 로부터의 원시, 디코딩된 비디오 데이터를 저장할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 메모리들 (106, 120) 은 예를 들어, 각각 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 에 의해 실행가능한 소프트웨어 명령들을 저장할 수도 있다. 이 예에서는 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 와 별도로 도시되지만, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 또한 기능적으로 유사하거나 또는 동등한 목적들을 위한 내부 메모리들을 포함할 수도 있음을 이해해야 한다. 또한, 메모리들 (106, 120) 은 예를 들어, 비디오 인코더 (200) 로부터 출력되고 비디오 디코더 (300) 에 입력되는 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 수도 있다. 일부 예들에서, 메모리들 (106, 120) 의 부분들은 예를 들어, 원시, 디코딩된, 및/또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위해 하나 이상의 비디오 버퍼들로서 할당될 수도 있다.
컴퓨터 판독가능 매체 (110) 는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (102) 로부터 목적지 디바이스 (116) 로 전송할 수 있는 임의의 타입의 매체 또는 디바이스를 나타낼 수도 있다. 하나의 예에서, 컴퓨터 판독가능 매체 (110) 는, 소스 디바이스 (102) 로 하여금, 인코딩된 비디오 데이터를 직접 목적지 디바이스 (116) 에 실시간으로, 예를 들어 무선 주파수 네트워크 또는 컴퓨터 기반 네트워크를 통해 송신할 수 있게 하기 위한 통신 매체를 나타낸다. 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라, 출력 인터페이스 (108) 는 인코딩된 비디오 데이터를 포함하는 송신 신호를 변조할 수도 있고, 입력 인터페이스 (122) 는 수신된 송신 신호를 변조할 수도 있다. 통신 매체는 무선 주파수 (radio frequency; RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리 송신 라인들과 같은 임의의 무선 또는 유선 통신 매체를 포함할 수도 있다. 통신 매체는 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크, 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은 패킷 기반 네트워크의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (102) 로부터 목적지 디바이스 (116) 로의 통신을 가능하게 하는 데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.
일부 예들에서, 소스 장치 (102) 는 출력 인터페이스 (108) 로부터 저장 디바이스 (112) 로 인코딩된 데이터를 출력할 수도 있다. 유사하게, 목적지 디바이스 (116) 는 입력 인터페이스 (122) 를 통해 저장 디바이스 (112) 로부터의 인코딩된 데이터에 액세스할 수도 있다. 저장 디바이스 (112) 는 하드 드라이브, 블루레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적합한 디지털 저장 매체와 같은 다양한 분산된 또는 로컬 액세스된 데이터 저장 매체 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.
일부 예들에서, 소스 디바이스 (102) 는 소스 디바이스 (102) 에 의해 생성된 인코딩된 비디오를 저장할 수도 있는 파일 서버 (114) 또는 다른 중간 저장 디바이스에 인코딩된 비디오 데이터를 출력할 수도 있다. 목적지 디바이스 (116) 는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 파일 서버 (114) 로부터 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버 (114) 는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (116) 에 송신할 수 있는 임의의 타입의 서버 디바이스일 수도 있다. 파일 서버 (114) 는 (예를 들어, 웹 사이트를 위한) 웹 서버, 파일 전송 프로토콜 (FTP) 서버, 콘텐츠 전달 네트워크 디바이스, 또는 NAS (network attached storage) 디바이스를 나타낼 수도 있다. 목적지 디바이스 (116) 는 인터넷 접속을 포함한, 임의의 표준 데이터 접속을 통해 파일 서버 (114) 로부터 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이것은 파일 서버 (114) 상에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하기에 적합한, 무선 채널 (예를 들어, Wi-Fi 접속), 유선 접속 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 양자의 조합을 포함할 수도 있다. 파일 서버 (114) 및 입력 인터페이스 (122) 는 스트리밍 송신 프로토콜, 다운로드 송신 프로토콜, 또는 이들의 조합에 따라 동작하도록 구성될 수도 있다.
출력 인터페이스 (108) 및 입력 인터페이스 (122) 는 무선 송신기/수신기, 모뎀들, 유선 네트워킹 컴포넌트들 (예를 들어, 이더넷 카드들), 다양한 IEEE 802.11 표준들 중 임의의 것에 따라 동작하는 무선 통신 컴포넌트들, 또는 다른 물리적 컴포넌트들을 나타낼 수도 있다. 출력 인터페이스 (108) 및 입력 인터페이스 (122) 가 무선 컴포넌트들을 포함하는 예들에 있어서, 출력 인터페이스 (108) 및 입력 인터페이스 (122) 는 4G, 4G-LTE (Long-Term Evolution), LTE 어드밴스드, 5G 등과 같은 셀룰러 통신 표준에 따라, 인코딩된 비디오 데이터와 같은 데이터를 전송하도록 구성될 수도 있다. 출력 인터페이스 (108) 가 무선 송신기를 포함하는 일부 예들에 있어서, 출력 인터페이스 (108) 및 입력 인터페이스 (122) 는 IEEE 802.11 사양, IEEE 802.15 사양 (예컨대, ZigBee™), Bluetooth™ 표준 등과 같은 다른 무선 표준들에 따라, 인코딩된 비디오 데이터와 같은 데이터를 전송하도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 소스 디바이스 (102) 및/또는 목적지 디바이스 (116) 는 각각의 시스템-온-칩 (SoC) 디바이스들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 소스 디바이스 (102) 는 비디오 인코더 (200) 및/또는 출력 인터페이스 (108) 에 기인한 기능성을 수행하기 위한 SoC 디바이스를 포함할 수도 있고, 목적지 디바이스 (116) 는 비디오 디코더 (300) 및/또는 입력 인터페이스 (122) 에 기인한 기능성을 수행하기 위한 SoC 디바이스를 포함할 수도 있다.
본 개시의 기법들은 오버-디-에어 (over-the-air) 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 인터넷 스트리밍 비디오 송신들, 예컨대 DASH (dynamic adaptive streaming over HTTP), 데이터 저장 매체 상으로 인코딩되는 디지털 비디오, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션들과 같은 다양한 멀티미디어 애플리케이션들 중 임의의 것을 지원하여 비디오 코딩에 적용될 수도 있다.
목적지 디바이스 (116) 의 입력 인터페이스 (122) 는 컴퓨터 판독가능 매체 (110) (예를 들어, 저장 디바이스 (112), 파일 서버 (114) 등) 로부터 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 컴퓨터 판독가능 매체 (110) 로부터의 인코딩된 비디오 비트스트림은 비디오 블록들 또는 다른 코딩된 유닛들 (예를 들어, 슬라이스들, 픽처들, 픽처들의 그룹들, 시퀀스들 등) 의 프로세싱 및/또는 특성들을 기술하는 값들을 갖는 신택스 엘리먼트들과 같은, 비디오 디코더 (300) 에 의해 또한 사용되는 비디오 인코더 (200) 에 의해 정의된 시그널링 정보를 포함할 수도 있다. 디스플레이 디바이스 (118) 는 디코딩된 비디오 데이터의 디코딩된 픽처들을 사용자에게 디스플레이한다. 디스플레이 디바이스 (118) 는 음극선관 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 다른 타입의 디스플레이 디바이스와 같은 다양한 디스플레이 디바이스들 중 임의의 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있다.
도 1 에 도시되지는 않았지만, 일부 예들에서, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 각각 오디오 인코더 및/또는 오디오 디코더와 통합될 수도 있고, 공통 데이터 스트림에서 오디오 및 비디오 양자 모두를 포함하는 멀티플렉싱된 스트림들을 핸들링하기 위해, 적절한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능한 경우, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 다른 프로토콜들, 예컨대 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 에 따를 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 각각은 다양한 적합한 인코더 및/또는 디코더 회로부, 예컨대 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 주문형 집적 회로들 (ASIC들), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합들 중 임의의 것으로서 구현될 수도 있다. 기법들이 부분적으로 소프트웨어에서 구현되는 경우, 디바이스는 적합한, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 소프트웨어에 대한 명령들을 저장하고, 본 개시의 기법들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들을 사용하는 하드웨어에서 그 명령들을 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 의 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있는데, 이들 중 어느 하나는 개별의 디바이스에서 결합된 인코더/디코더 (CODEC) 의 부분으로서 통합될 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 및/또는 비디오 디코더 (300) 를 포함하는 디바이스는 집적 회로, 마이크로프로세서, 및/또는 무선 통신 디바이스, 예컨대 셀룰러 전화기를 포함할 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 으로서 또한 지칭되는 ITU-T H.265 와 같은 비디오 코딩 표준 또는 그에 대한 확장들, 예컨대 멀티-뷰 및/또는 스케일러블 비디오 코딩 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 대안적으로, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는, VVC (Versatile Video Coding) 로도 또한 지칭되는 ITU-T H.266 또는 JEM (Joint Exploration Test Model) 과 같은 다른 독점 또는 산업 표준들에 따라 동작할 수도 있다. VVC 표준의 최근 초안은 Bross 등의 “Versatile Video Coding (Draft 5),” Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 14th Meeting: Geneva, CH, 19-27 March 2019, JVET-N1001-v5 (이하 “VVC Draft 5” 라 함) 에 설명되어 있다. 그러나, 본 개시의 기법들은 임의의 특정 코딩 표준에 한정되지 않는다.
일반적으로, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 픽처들의 블록 기반 코딩을 수행할 수도 있다. 용어 "블록" 은 일반적으로 프로세싱될 (예를 들어, 인코딩될, 디코딩될, 또는 다르게는 인코딩 및/또는 디코딩 프로세스에서 사용될) 데이터를 포함하는 구조를 지칭한다. 예를 들어, 블록은 루미넌스 및/또는 크로미넌스 데이터의 샘플들의 2 차원 행렬을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 YUV (예를 들어, Y, Cb, Cr) 포맷으로 표현된 비디오 데이터를 코딩할 수도 있다. 즉, 픽처의 샘플들에 대한 적색, 녹색, 및 청색 (RGB) 데이터를 코딩하는 것보다는, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 루미넌스 및 크로미넌스 컴포넌트들을 코딩할 수도 있고, 여기서 크로미넌스 컴포넌트들은 적색 색조 및 청색 색조 크로미넌스 컴포넌트들 양자 모두를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (200) 는 인코딩 이전에 수신된 RGB 포매팅된 데이터를 YUV 표현으로 변환하고, 비디오 디코더 (300) 는 YUV 표현을 RGB 포맷으로 변환한다. 대안적으로, 프리- 및 포스트-프로세싱 유닛들 (미도시) 이 이들 변환들을 수행할 수도 있다.
본 개시는 일반적으로 픽처의 데이터를 인코딩 또는 디코딩하는 프로세스를 포함하는 픽처들의 코딩 (예를 들어, 인코딩 및 디코딩) 을 참조할 수도 있다. 유사하게, 본 개시는, 예를 들어, 예측 및/또는 잔차 코딩과 같은, 블록들에 대한 데이터를 인코딩 또는 디코딩하는 프로세스를 포함하는 픽처의 블록들의 코딩을 참조할 수도 있다. 인코딩된 비디오 비트스트림은 일반적으로 코딩 결정들 (예를 들어, 코딩 모드들) 및 픽처들의 블록들로의 파티셔닝을 나타내는 신택스 엘리먼트들에 대한 일련의 값들을 포함한다. 따라서, 픽처 또는 블록을 코딩하는 것에 대한 참조들은 일반적으로 픽처 또는 블록을 형성하는 신택스 엘리먼트들에 대한 코딩 값들로서 이해되어야 한다.
HEVC 는 코딩 유닛들 (CU들), 예측 유닛들 (PU들), 및 변환 유닛들 (TU들) 을 포함하는 다양한 블록들을 정의한다. HEVC 에 따르면, 비디오 코더 (예컨대 비디오 인코더 (200)) 는 쿼드트리 구조에 따라 코딩 트리 유닛 (CTU) 을 CU들로 파티셔닝한다. 즉, 비디오 코더는 CTU들 및 CU들을 4 개의 동일한, 오버랩하지 않는 정사각형들로 파티셔닝하고, 쿼드트리의 각각의 노드는 0 개 또는 4 개의 자식 노드들을 갖는다. 자식 노드들이 없는 노드들은 "리프 노드들" 로 지칭될 수도 있고, 그러한 리프 노드들의 CU들은 하나 이상의 PU들 및/또는 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. 비디오 코더는 PU들 및 TU들을 추가로 파티셔닝할 수도 있다. 예를 들어, HEVC 에서, 잔차 쿼드트리 (RQT) 는 TU들의 파티셔닝을 나타낸다. HEVC 에서, PU들은 인터-예측 데이터를 나타내는 한편, TU들은 잔차 데이터를 나타낸다. 인트라-예측되는 CU들은 인트라-모드 표시와 같은 인트라-예측 정보를 포함한다.
다른 예로서, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 JEM 또는 VVC 에 따라 동작하도록 구성될 수도 있다. JEM 또는 VVC 에 따르면, 비디오 코더 (예컨대 비디오 인코더 (200)) 는 화상을 복수의 코딩 트리 유닛들 (CTU들) 로 파티셔닝한다. 비디오 인코더 (200) 는 쿼드트리 바이너리 트리 (quadtree-binary tree; QTBT) 구조 또는 멀티 타입 트리 (Multi-Type Tree; MTT) 구조와 같은 트리 구조에 따라 CTU 를 파티셔닝할 수도 있다. QTBT 구조는 HEVC 의 CU들, PU들, 및 TU들 간의 분리와 같은 다수의 파티션 유형들의 개념들을 제거한다. QTBT 구조는 2 개의 레벨들: 즉, 쿼드트리 파티셔닝에 따라 파티셔닝된 제 1 레벨, 및 바이너리 트리 파티셔닝에 따라 파티셔닝된 제 2 레벨을 포함한다. QTBT 구조의 루트 노드는 CTU 에 대응한다. 바이너리 트리들의 리프 노드들은 코딩 유닛들 (CU들) 에 대응한다.
MTT 파티셔닝 구조에서, 블록들은 쿼드트리 (QT) 파티션, 바이너리 트리 (BT) 파티션, 및 하나 이상의 타입들의 트리플 트리 (TT) 파티션들을 사용하여 파티셔닝될 수도 있다. 트리플 트리 파티션은 블록이 3 개의 서브-블록들로 스플릿팅되는 파티션이다. 일부 예들에서, 트리플 트리 파티션은 센터를 통해 원래의 블록을 분할하지 않고 블록을 3 개의 서브-블록들로 분할한다. MTT (예를 들어, QT, BT, 및 TT) 에서의 파티셔닝 타입들은 대칭적 또는 비대칭적일 수도 있다.
일부 예들에서, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 루미넌스 및 크로미넌스 컴포넌트들의 각각을 나타내기 위해 단일 QTBT 또는 MTT 구조를 사용할 수도 있는 한편, 다른 예들에서, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 2 개 이상의 QTBT 또는 MTT 구조들, 이를 테면 루미넌스 컴포넌트를 위한 하나의 QTBT/MTT 구조 및 양자의 크로미넌스 컴포넌트들을 위한 다른 QTBT/MTT 구조 (또는 각각의 크로미넌스 컴포넌트들을 위한 2 개의 QTBT/MTT 구조들) 를 사용할 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 HEVC 당 쿼드트리 파티셔닝, QTBT 파티셔닝, MTT 파티셔닝, 또는 다른 파티셔닝 구조들을 사용하도록 구성될 수도 있다. 설명의 목적들을 위해, 본 개시의 기법들의 설명은 QTBT 파티셔닝에 관하여 제시된다. 그러나, 본 개시의 기법들은 또한, 쿼드트리 파티셔닝, 또는 다른 타입들의 파티셔닝도 물론 사용하도록 구성된 비디오 코더들에 적용될 수도 있음을 이해해야 한다.
본 개시는 수직 및 수평 차원들에 관하여 (CU 또는 다른 비디오 블록과 같은) 블록의 샘플 차원들을 지칭하기 위해 "NxN"및 "N 바이 N”, 예를 들어 16x16 샘플들 또는 16 바이 16 샘플들을 상호교환가능하게 사용할 수도 있다. 일반적으로, 16x16 CU 는 수직 방향에서 16 샘플들 (y = 16) 그리고 수평 방향에서 16 샘플들 (x = 16) 을 가질 것이다. 마찬가지로, NxN CU 는 일반적으로 수직 방향에서 N 샘플들 및 수평 방향에서 N 샘플들을 갖고, 여기서 N 은 음이 아닌 정수 값을 나타낸다. CU 에서의 샘플들은 행들 및 열들로 배열될 수도 있다. 더욱이, CU들은 수직 방향에서와 동일한 수의 샘플들을 수평 방향에서 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들어, CU들은 N×M 샘플들을 포함할 수도 있으며, 여기서, M 은 반드시 N 과 동일할 필요는 없다.
비디오 인코더 (200) 는 예측 및/또는 잔차 정보를 나타내는 CU들에 대한 비디오 데이터, 및 다른 정보를 인코딩한다. 예측 정보는 CU 에 대한 예측 블록을 형성하기 위하여 CU 가 어떻게 예측될지를 표시한다. 잔차 정보는 일반적으로 인코딩 이전의 CU 의 샘플들과 예측 블록 사이의 샘플 별 (sample-by-sample) 차이들을 나타낸다.
CU 를 예측하기 위해, 비디오 인코더 (200) 는 일반적으로 인터 예측 또는 인트라 예측을 통해 CU 에 대한 예측 블록을 형성할 수도 있다. 인터 예측은 일반적으로 이전에 코딩된 픽처의 데이터로부터 CU 를 예측하는 것을 지칭하는 반면, 인트라 예측은 일반적으로 동일한 픽처의 이전에 코딩된 데이터로부터 CU 를 예측하는 것을 지칭한다. 인터 예측을 수행하기 위해, 비디오 인코더 (200) 는 하나 이상의 모션 벡터들을 사용하여 예측 블록을 생성할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 는 일반적으로 CU 와 레퍼런스 블록 사이의 차이들의 관점에서, CU 에 밀접하게 매칭하는 레퍼런스 블록을 식별하기 위해 모션 탐색을 수행할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 는 절대 차이의 합 (sum of absolute difference; SAD), 제곱 차이들의 합 (sum of squared differences; SSD), 평균 절대 차이 (mean absolute difference; MAD), 평균 제곱 차이들 (mean squared differences; MSD), 또는 레퍼런스 블록이 현재 CU 에 밀접하게 매칭하는지 여부를 결정하기 위한 다른 그러한 차이 계산들을 사용하여 차이 메트릭을 계산할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (200) 는 단방향 예측 또는 양방향 예측을 사용하여 현재 CU 를 예측할 수도 있다.
JEM 및 VVC 의 일부 예들은 또한, 인터-예측 모드로 고려될 수도 있는 아핀 모션 보상 모드를 제공한다. 아핀 모션 보상 모드에서, 비디오 인코더 (200) 는 줌 인 또는 아웃, 회전, 원근 모션, 또는 다른 불규칙한 모션 타입들과 같은 비-병진 모션을 나타내는 2 이상의 모션 벡터들을 결정할 수도 있다.
인트라 예측을 수행하기 위해, 비디오 인코더 (200) 는 예측 블록을 생성하기 위해 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다. JEM 및 VVC 의 일부 예들은 다양한 방향 모드들 뿐만 아니라 평면 모드 및 DC 모드를 포함하여 67 개의 인트라 예측 모드들을 제공한다. 일반적으로, 비디오 인코더 (200) 는 현재 블록의 샘플들을 예측할 현재 블록 (예를 들어, CU 의 블록) 에 대한 이웃하는 샘플들을 기술하는 인트라-예측 모드를 선택한다. 그러한 샘플들은 일반적으로, 비디오 인코더 (200) 가 래스터 스캔 순서로 (왼쪽에서 오른쪽으로, 상단에서 하단으로) CTU들 및 CU들을 코딩하는 것을 가정하여, 현재 블록과 동일한 픽처에서 현재 블록의 상측, 상측 및 좌측에, 또는 좌측에 있을 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 는 현재 블록에 대한 예측 모드를 나타내는 데이터를 인코딩한다. 예를 들어, 인터-예측 모드들에 대해, 비디오 인코더 (200) 는 다양한 이용가능한 인터-예측 모드들 중 어느 것이 사용되는지를 나타내는 데이터 뿐만 아니라, 대응하는 모드에 대한 모션 정보를 인코딩할 수도 있다. 단방향 또는 양방항 인터-예측을 위해, 예를 들어, 비디오 인코더 (200) 는 어드밴스드 모션 벡터 예측 (AMVP) 또는 병합 모드를 사용하여 모션 벡터들을 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 는 유사한 모드들을 사용하여 아핀 모션 보상 모드에 대한 모션 벡터들을 인코딩할 수도 있다.
블록의 인트라-예측 또는 인터-예측과 같은 예측에 후속하여, 비디오 인코더 (200) 는 블록에 대한 잔차 데이터를 계산할 수도 있다. 잔차 블록과 같은 잔차 데이터는 대응하는 예측 모드를 사용하여 형성되는, 블록과 블록에 대한 예측 블록 사이의 샘플 별 차이들을 나타낸다. 비디오 인코더 (200) 는 샘플 도메인 대신에 변환 도메인에서 변환된 데이터를 생성하기 위해, 잔차 블록에 하나 이상의 변환들을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (200) 는 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 웨이브릿 변환, 또는 개념적으로 유사한 변환을 잔차 비디오 데이터에 적용할 수도 있다. 추가적으로, 비디오 인코더 (200) 는 MDNSST (mode-dependent non-separable secondary transform), 신호 의존적 변환, Karhunen-Loeve 변환 (KLT) 등과 같은 제 1 변환에 후속하는 2 차 변환을 적용할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 는 하나 이상의 변환들의 적용에 이어 변환 계수들을 생성한다.
상기 언급된 바와 같이, 변환 계수들을 생성하기 위한 임의의 변환들에 이어, 비디오 인코더 (200) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 양자화는 일반적으로, 변환 계수들이 그 계수들을 나타내는데 사용되는 데이터의 양을 가능하게는 감소시키도록 양자화되어, 추가 압축을 제공하는 프로세스를 지칭한다. 양자화 프로세스를 수행함으로써, 비디오 인코더 (200) 는 계수들의 일부 또는 전부와 연관된 비트 심도를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (200) 는 양자화 동안 n-비트 값을 m-비트 값으로 라운딩 다운할 수도 있고, 여기서 n 은 m 보다 크다. 일부 예들에서, 양자화를 수행하기 위해, 비디오 인코더 (200) 는 양자화될 값의 비트단위 우측-시프트를 수행할 수도 있다.
양자화에 후속하여, 비디오 인코더 (200) 는 변환 계수들을 스캔하여, 양자화된 변환 계수들을 포함한 2 차원 행렬로부터 1 차원 벡터를 생성할 수도 있다. 스캔은 벡터의 전방에 더 높은 에너지 (및 따라서 더 낮은 주파수) 계수들을 배치하고 벡터의 후방에 더 낮은 에너지 (및 따라서 더 높은 주파수) 변환 계수들을 배치하도록 설계될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (200) 는 사전 정의된 스캔 순서를 활용하여 양자화된 변환 계수들을 스캔하여 직렬화된 벡터를 생성하고, 그 후 벡터의 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더 (200) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 1 차원 벡터를 형성하기 위해 양자화된 변환 계수들을 스캔한 후, 비디오 인코더 (200) 는, 예를 들어, 콘텍스트-적응적 이진 산술 코딩 (CABAC) 에 따라, 1 차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 는 또한, 비디오 데이터를 디코딩하는데 있어서 비디오 디코더 (300) 에 의한 사용을 위해 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 메타데이터를 기술하는 신택스 엘리먼트들에 대한 값들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.
CABAC 을 수행하기 위해, 비디오 인코더 (200) 는 송신될 심볼에 콘텍스트 모델 내의 콘텍스트를 할당할 수도 있다. 콘텍스트는 예를 들어, 심볼의 이웃 값들이 제로 값인지 여부와 관련될 수도 있다. 확률 결정은 심볼에 할당된 콘텍스트에 기초할 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 는 신택스 데이터, 예컨대 블록 기반 신택스 데이터, 픽처 기반 신택스 데이터, 및 시퀀스 기반 신택스 데이터를, 비디오 디코더 (300) 에, 예를 들어, 픽처 헤더, 블록 헤더, 슬라이스 헤더, 또는 다른 신택스 데이터, 예컨대 시퀀스 파라미터 세트 (SPS), 픽처 파라미터 세트 (PPS), 또는 비디오 파라미터 세트 (VPS) 에서 추가로 생성할 수도 있다. 비디오 디코더 (300) 는 마찬가지로 대응하는 비디오 데이터를 디코딩하는 방법을 결정하기 위해 그러한 신택스 데이터를 디코딩할 수도 있다.
이러한 방식으로, 비디오 인코더 (200) 는 인코딩된 비디오 데이터, 예를 들어 픽처의 블록들 (예를 들어, CU들) 로의 파티셔닝을 기술하는 신택스 엘리먼트들 및 블록들에 대한 예측 및/또는 잔차 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수도 있다. 궁극적으로, 비디오 디코더 (300) 는 비트스트림을 수신하고, 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수도 있다.
일반적으로, 비디오 디코더 (300) 는 비트스트림의 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩하기 위해 비디오 인코더 (200) 에 의해 수행되는 것과 가역적인 프로세스를 수행한다. 예를 들어, 비디오 디코더 (300) 는 비디오 인코더 (200) 의 CABAC 인코딩 프로세스와 실질적으로 유사하지만 가역적인 방식으로 CABAC 을 사용하여 비트스트림의 신택스 엘리먼트들에 대한 값들을 디코딩할 수도 있다. 신택스 엘리먼트들은 픽처의 CTU들로의 파티셔닝 정보, 및 QTBT 구조와 같은 대응하는 파티션 구조에 따른 각각의 CTU 의 파티셔닝을 정의하여, CTU 의 CU들을 정의할 수도 있다. 신택스 엘리먼트들은 비디오 데이터의 블록들 (예를 들어, CU들) 에 대한 예측 및 잔차 정보를 추가로 정의할 수도 있다.
잔차 정보는 예를 들어 양자화된 변환 계수들에 의해 표현될 수도 있다. 비디오 디코더 (300) 는 블록에 대한 잔차 블록을 재생하기 위해 블록의 양자화된 변환 계수들을 역 양자화 및 역 변환할 수도 있다. 비디오 디코더 (300) 는 시그널링된 예측 모드 (인트라- 또는 인터-예측) 및 관련된 예측 정보 (예를 들어, 인터-예측을 위한 모션 정보) 를 사용하여 블록에 대한 예측 블록을 형성한다. 비디오 디코더 (300) 는 그 후 예측 블록과 잔차 블록을 (샘플 별 단위로) 결합하여 원래의 블록을 재생할 수도 있다. 비디오 디코더 (300) 는 블록의 경계들을 따라 시각적 아티팩트들을 감소시키기 위해 디블로킹 프로세스를 수행하는 것과 같은 추가적인 프로세싱을 수행할 수도 있다.
본 개시물의 기법들에 따르면, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 하나 이상의 파라미터들에 기초하여 저주파수 비분리형 변환 인덱스 또는 플래그의 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하도록 구성될 수 있다. 비디오 코더(예를 들어, 비디오 인코더(200) 및/또는 비디오 디코더(300))는 매우 다양한 파라미터들에 기초하여 콘텍스트를 선택할 수 있다. 일부 예시적인 파라미터는 블록 크기, 컬러 성분, 파티션 깊이 및 비제로 변환 계수들의 수를 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 하나의 특정 예로서 그리고 본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따라, 비디오 코더는 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분에 기초하여 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스를 코딩하기 위한 콘텍스트를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 코더는 비디오 데이터의 유닛가 루마 성분인 제1 콘텍스트를 사용할 수도 있고 비디오 데이터의 유닛가 크로마 성분인 제2 콘텍스트를 사용할 수도 있다. 컬라 성분을 기반으로 콘텍스트를 선택하면 하나 이상의 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, LFNST 인덱스의 CABAC 코딩을 위한 콘텍스트를 선택함으로써, 비디오 데이터의 비트레이트는, 예를 들어, 특정 LFNST 가 특정 컬러 성분에 대해 사용될 가능성이 더 높을 수 있기 때문에 감소될 수 있다. 다시 말해서, 본 개시물의 기법들은 유사한 지각 품질에서 비디오 데이터를 표현하는데 사용되는 데이터의 양을 감소시킬 수 있다. 따라서, 이러한 기술은 비디오 데이터를 포함하는 비트스트림의 비트레이트를 감소시킴으로써 비디오 코딩 분야를 개선할 수 있다.
본 개시는 일반적으로 신택스 엘리먼트들과 같은, 소정의 정보를 "시그널링” 하는 것을 참조할 수도 있다. 용어 “시그널링” 은 일반적으로, 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩하는데 사용되는 신택스 엘리먼트들 및/또는 다른 데이터의 값들의 통신을 지칭할 수도 있다. 즉, 비디오 인코더 (200) 는 비트스트림에서 신택스 엘리먼트들에 대한 값들을 시그널링할 수도 있다. 일반적으로, 시그널링은 비트스트림에서 값을 생성하는 것을 지칭한다. 상기 언급된 바와 같이, 소스 디바이스 (102) 는 목적지 디바이스 (116) 에 의한 추후 취출을 위해 저장 디바이스 (112) 에 신택스 엘리먼트를 저장할 때 발생할 수도 있는 바와 같이, 비실시간으로 또는 실질적으로 실시간으로 비트스트림을 목적지 디바이스 (116) 로 전송할 수도 있다.
도 2a 및 도 2b 는 예시적인 쿼드트리 이진 트리 (QTBT) 구조 (130), 및 대응하는 코딩 트리 유닛 (CTU) (132) 을 예시하는 개념적 다이어그램이다. 실선들은 쿼드트리 스플리팅을 나타내고, 점선들은 이진 트리 스플리팅을 나타낸다. 이진 트리의 각각의 스플리팅된 (즉, 비-리프) 노드에서, 어느 스플리팅 타입 (즉, 수평 또는 수직) 이 사용되는지를 표시하기 위해 하나의 프래그가 시그널링되고, 이 예에서 0 은 수평 스플리팅을 나타내고 1 은 수직 스플리팅을 나타낸다. 쿼드트리 스플리팅에 대해, 스플리팅 타입을 표시할 필요는 없는데, 이는 쿼드트리 노드들이 동일한 사이즈를 갖는 4 개의 서브-블록들로 수평으로 및 수직으로 블록을 스플리팅하기 때문이다. 이에 따라, QTBT 구조 (130) 의 영역 트리 레벨 (즉, 실선들) 에 대한 신택스 엘리먼트들 (예컨대 스플리팅 정보) 및 QTBT 구조 (130) 의 예측 트리 레벨 (즉, 점선들) 에 대한 신택스 엘리먼트들 (예컨대 스플리팅 정보) 을, 비디오 인코더 (200) 가 인코딩할 수도 있고, 비디오 디코더 (300) 가 디코딩할 수도 있다. QTBT 구조 (130) 의 종단 리프 노드들에 의해 표현된 CU들에 대한, 예측 및 변환 데이터와 같은, 비디오 데이터를, 비디오 인코더 (200) 가 인코딩할 수도 있고, 비디오 디코더 (300) 가 디코딩할 수도 있다.
일반적으로, 도 2b 의 CTU (132) 는 일반적으로, 도 2B 의 CTU (132) 는 제 1 및 제 2 레벨들에서 QTBT 구조 (130) 의 노드들에 대응하는 블록들의 사이즈들을 정의하는 파라미터들과 연관될 수도 있다. 이들 파라미터들은 CTU 사이즈 (샘플들에서 CTU (132) 의 사이즈를 나타냄), 최소 쿼드트리 사이즈 (MinQTSize, 최소 허용된 쿼드트리 리프 노드 사이즈를 나타냄), 최대 바이너리 트리 사이즈 (MaxBTSize, 최대 허용된 바이너리 트리 루트 노드 사이즈를 나타냄), 최대 바이너리 트리 심도 (MaxBTDepth, 최대 허용된 바이너리 트리 심도를 나타냄), 및 최소 바이너리 트리 사이즈 (MinBTSize, 최소 허용된 바이너리 트리 리프 노드 사이즈를 나타냄) 를 포함할 수도 있다.
CTU 에 대응하는 QTBT 구조의 루트 노드는 QTBT 구조의 제 1 레벨에서 4개의 자식 노드들을 가질 수도 있으며, 이들의 각각은 쿼드트리 파티셔닝에 따라 파티셔닝될 수도 있다. 즉, 제 1 레벨의 노드들은 리프 노드들 (자식 노드들을 갖지 않음) 이거나 또는 4개의 자식 노드들을 갖는다. QTBT 구조 (130) 의 예는 그러한 노드들을, 브랜치들에 대한 실선들을 갖는 자식 노드들 및 부모 노드를 포함하는 것으로서 나타낸다. 제 1 레벨의 노드들은 최대 허용된 바이너리 트리 루트 노드 사이즈 (MaxBTSize) 보다 크지 않으면, 개별 바이너리 트리들에 의해 추가로 파티셔닝될 수 있다. 하나의 노드의 바이너리 트리 분할은, 분할로부터 발생하는 노드들이 최소 허용된 바이너리 트리 리프 노드 사이즈 (MinBTSize) 또는 최대 허용된 바이너리 트리 심도 (MaxBTDepth) 에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QTBT 구조 (130) 의 예는 그러한 노드들을, 브랜치들에 대한 점선들을 갖는 것으로서 나타낸다. 바이너리 트리 리프 노드는, 어떠한 추가의 파티셔닝도 없이, 예측 (예컨대, 인트라-픽처 또는 인터-픽처 예측) 및 변환을 위해 사용되는 코딩 유닛 (CU) 으로서 지칭된다. 상기 논의된 바와 같이, CU들은 또한, "비디오 블록들" 또는 "블록들" 로서 지칭될 수도 있다.
QTBT 파티셔닝 구조의 일 예에 있어서, CTU 사이즈는 128x128 (루마 샘플들 및 2개의 대응하는 64x64 크로마 샘플들) 로서 설정되고, MinQTSize 는 16x16 으로서 설정되고, MaxBTSize 는 64x64 로서 설정되고, (폭 및 높이 양자 모두에 대한) MinBTSize 는 4 로서 설정되고, 그리고 MaxBTDepth 는 4 로서 설정된다. 쿼드트리 파티셔닝은 쿼드-트리 리프 노드들을 생성하기 위해 먼저 CTU 에 적용된다. 쿼드트리 리프 노드들은 16x16 (즉, MinQTSize) 으로부터 128x128 (즉, CTU 크기) 까지의 크기를 가질 수도 있다. 리프 쿼드트리 노드가 128x128 인 경우, 사이즈가 MaxBTSize (즉, 이 예에서는 64x64) 를 초과하기 때문에 그것은 바이너리 트리에 의해 추가로 스플리팅되지 않을 것이다. 그렇지 않으면, 리프 쿼드트리 노드는 바이너리 트리에 의해 추가로 파티셔닝될 것이다. 따라서, 쿼드트리 리프 노드는 또한 바이너리 트리를 위한 루트 노드이고 바이너리 트리 심도를 0 으로서 갖는다. 바이너리 트리 심도가 MaxBTDepth (이 예에서는 4) 에 도달할 때, 추가의 스플리팅이 허용되지 않는다. 바이너리 트리 노드가 MinBTSize (이 예에서는 4) 와 동일한 폭을 가질 때, 그것은 추가의 수평 분할이 허용되지 않음을 의미한다. 유사하게, 높이가 MinBTSize 와 동일한 바이너리 트리 노드는 그 바이너리 트리 노드에 대해 추가의 수직 분할이 허용되지 않음을 암시한다. 상기 언급된 바와 같이, 바이너리 트리의 리프 노드들은 CU들로 지칭되고, 추가의 파티셔닝 없이 예측 및 변환에 따라 추가로 프로세싱된다.
도 3 은 본 개시의 기법들을 수행할 수도 있는 예시적인 비디오 인코더 (200) 를 예시하는 블록 다이어그램이다. 도 3 은 설명의 목적들을 위해 제공되고, 본 개시에서 폭넓게 예시화 및 설명된 바와 같은 기법들의 한정으로 고려되어서는 안된다. 설명의 목적들을 위해, 본 개시는 HEVC 비디오 코딩 표준 및 개발 중인 H.266 비디오 코딩 표준과 같은 비디오 코딩 표준들의 콘텍스트에서 비디오 인코더 (200) 를 설명한다. 그러나, 본 개시의 기법들은 이들 비디오 코딩 표준들에 한정되지 않으며, 일반적으로 비디오 인코딩 및 디코딩에 적용가능하다.
도 3 의 예에서, 도 3 의 예에서, 비디오 인코더 (200) 는 비디오 데이터 메모리 (230), 모드 선택 유닛 (202), 잔차 생성 유닛 (204), 변환 프로세싱 유닛 (206), 양자화 유닛 (208), 역 양자화 유닛 (210), 역 변환 프로세싱 유닛 (212), 재구성 유닛 (214), 필터 유닛 (216), 디코딩된 픽처 버퍼 (DPB) (218), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 을 포함한다. 비디오 데이터 메모리 (230), 모드 선택 유닛 (202), 잔차 생성 유닛 (204), 변환 프로세싱 유닛 (206), 양자화 유닛 (208), 역 양자화 유닛 (210), 역 변환 프로세싱 유닛 (212), 재구성 유닛 (214), 필터 유닛 (216), DPB (218), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 중 임의의 것 또는 전부는 하나 이상의 프로세서들에서 또는 프로세싱 회로부에서 구현될 수도 있다. 더욱이, 비디오 인코더 (200) 는 이들 및 다른 기능들을 수행하기 위해 추가적인 또는 대안적인 프로세서들 또는 프로세싱 회로부를 포함할 수도 있다.
비디오 데이터 메모리 (230) 는 비디오 인코더 (200) 의 컴포넌트들에 의해 인코딩될 비디오 데이터를 저장할 수도 있다.　 비디오 인코더 (200) 는 예를 들어, 비디오 소스 (104) (도 1) 로부터 비디오 데이터 메모리 (230) 에 저장된 비디오 데이터를 수신할 수도 있다. 　 DPB (218) 는 비디오 인코더 (200) 에 의한 후속 비디오 데이터의 예측에 사용하기 위해 레퍼런스 비디오 데이터를 저장하는 레퍼런스 픽처 메모리로서 작용할 수도 있다.　 비디오 데이터 메모리 (230) 및 DPB (218) 는 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM) 을 포함한 동적 랜덤 액세스 메모리 (DRAM), 자기저항성 RAM (MRAM), 저항성 RAM (RRAM), 또는 다른 타입들의 메모리 디바이스들과 같은 다양한 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 의해 형성될 수도 있다.　 비디오 데이터 메모리 (230) 및 DPB (218) 는 동일한 메모리 디바이스 또는 개별 메모리 디바이스들에 의해 제공될 수도 있다. 　다양한 예들에서, 비디오 데이터 메모리 (230) 는 예시된 바와 같이 비디오 인코더 (200) 의 다른 컴포넌트들과 온-칩이거나, 또는 그 컴포넌트들에 대하여 오프-칩일 수도 있다.
본 개시에서, 비디오 데이터 메모리 (230) 에 대한 참조는 이처럼 구체적으로 기재되지 않으면 비디오 인코더 (200) 내부의 메모리 또는 이처럼 구체적으로 기재되지 않으면 비디오 인코더 (200) 외부의 메모리로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 비디오 데이터 메모리 (230) 에 대한 참조는 비디오 인코더 (200) 가 인코딩을 위해 수신하는 비디오 데이터 (예를 들어, 인코딩될 현재 블록에 대한 비디오 데이터) 를 저장하는 레퍼런스 메모리로서 이해되어야 한다. 도 1 의 메모리 (106) 는 또한 비디오 인코더 (200) 의 다양한 유닛들로부터의 출력들의 일시적 저장을 제공할 수도 있다.
도 3 의 다양한 유닛들은 비디오 인코더 (200) 에 의해 수행되는 동작들의 이해를 돕기 위해 예시된다. 유닛들은 고정 기능 회로들, 프로그래밍가능 회로들, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수도 있다. 고정 기능 회로들은 특정 기능성을 제공하는 회로들을 지칭하고, 수행될 수 있는 동작들에 대해 미리 설정된다. 프로그래밍가능 회로들은 다양한 태스크들을 수행하도록 프로그래밍될 수 있는 회로들을 지칭하고, 수행될 수 있는 동작들에 있어서 유연한 기능성을 제공한다. 예를 들어, 프로그래밍가능 회로들은, 프로그래밍가능 회로들로 하여금, 소프트웨어 또는 펌웨어의 명령들에 의해 정의된 방식으로 동작하게 하는 소프트웨어 또는 펌웨어를 실행할 수도 있다. 고정 기능 회로들은 (예를 들어, 파라미터들을 수신하거나 또는 파라미터들을 출력하기 위해) 소프트웨어 명령들을 실행할 수도 있지만, 고정 기능 회로들이 수행하는 동작들의 타입들은 일반적으로 불변이다. 일부 예들에서, 유닛들 중 하나 이상은 별개의 회로 블록들 (고정 기능 또는 프로그래밍가능) 일 수도 있고, 일부 예들에서, 하나 이상의 유닛들은 집적 회로들일 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 는 프로그래밍가능 회로들로부터 형성된, 산술 로직 유닛들 (arithmetic logic unit; ALU들), 기본 함수 유닛들 (elementary function unit; EFU들), 디지털 회로들, 아날로그 회로들, 및/또는 프로그래밍가능 코어들을 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 의 동작들이 프로그램가능 회로들, 메모리 (106) 에 의해 실행되는 소프트웨어를 사용하여 수행되는 예들에서, 메모리 (106) (도 1) 는 비디오 인코더 (200) 가 수신하고 실행하는 소프트웨어의 오브젝트 코드를 저장할 수도 있거나, 또는 (도시되지 않은) 비디오 인코더 (200) 내의 다른 메모리가 그러한 명령들을 저장할 수도 있다.
비디오 데이터 메모리 (230) 는 수신된 비디오 데이터를 저장하도록 구성된다. 비디오 인코더 (200) 는 비디오 데이터 메모리 (230) 로부터 비디오 데이터의 픽처를 취출하고 비디오 데이터를 잔차 생성 유닛 (204) 및 모드 선택 유닛 (202) 에 제공할 수도 있다. 비디오 데이터 메모리 (230) 에서의 비디오 데이터는 인코딩될 원시 비디오 데이터일 수도 있다.
모드 선택 유닛 (202) 은 모션 추정 유닛 (222), 모션 보상 유닛 (224), 및 인트라-예측 유닛 (226) 을 포함한다. 모드 선택 유닛 (202) 은 다른 예측 모드들에 따라 비디오 예측을 수행하기 위해 추가적인 기능 유닛들을 포함할 수도 있다. 예들로서, 모드 선택 유닛 (202) 은 팔레트 유닛, 인트라-블록 카피 유닛 (이는 모션 추정 유닛 (222) 및/또는 모션 보상 유닛 (224) 의 부분일 수도 있음), 아핀 유닛, 선형 모델 (LM) 유닛 등을 포함할 수도 있다.
모드 선택 유닛 (202) 은 일반적으로 인코딩 파라미터들의 조합들 및 그러한 조합들에 대한 결과의 레이트-왜곡 값들을 테스트하기 위해 다중 인코딩 패스들을 조정한다. 인코딩 파라미터들은 CTU들의 CU들로의 파티셔닝, CU들에 대한 예측 모드들, CU들의 잔차 데이터에 대한 변환 타입들, CU들의 잔차 데이터에 대한 양자화 파라미터들 등을 포함할 수도 있다. 모드 선택 유닛 (202) 은 궁극적으로 다른 테스트된 조합들보다 우수한 레이트-왜곡 값들을 갖는 인코딩 파라미터들의 조합을 선택할 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 는 비디오 데이터 메모리 (230) 로부터 취출된 픽처를 일련의 CTU들로 파티셔닝하고, 슬라이스 내에 하나 이상의 CTU들을 캡슐화할 수도 있다. 모드 선택 유닛 (202) 은 상기 설명된 HEVC 의 쿼드트리 구조 또는 QTBT 구조와 같은, 트리 구조에 따라 픽처의 CTU 를 파티셔닝할 수도 있다. 상기 설명된 바와 같이, 비디오 인코더 (200) 는 트리 구조에 따라 CTU 를 파티셔닝하는 것으로부터 하나 이상의 CU들을 형성할 수도 있다. 그러한 CU 는 일반적으로 "비디오 블록" 또는 "블록" 으로도 또한 지칭될 수도 있다.
일반적으로, 모드 선택 유닛 (202) 은 또한 그의 컴포넌트들 (예를 들어, 모션 추정 유닛 (222), 모션 보상 유닛 (224), 및 인트라-예측 유닛 (226)) 을 제어하여 현재 블록 (예를 들어, 현재 CU, 또는 HEVC 에서, PU 및 TU 의 오버랩하는 부분) 에 대한 예측 블록을 생성한다. 현재 블록의 인터-예측을 위해, 모션 추정 유닛 (222) 은 하나 이상의 레퍼런스 픽처들 (예를 들어, DPB (218) 에 저장된 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처들) 에서 하나 이상의 근접하게 매칭하는 레퍼런스 블록들을 식별하기 위해 모션 탐색을 수행할 수도 있다. 특히, 모션 추정 유닛 (222) 은, 예를 들어, 절대 차이의 합 (SAD), 제곱 차이들의 합 (SSD), 평균 절대 차이 (MAD), 평균 제곱 차이들 (MSD) 등에 따라, 잠재적 레퍼런스 블록이 현재 블록에 얼마나 유사한지를 나타내는 값을 계산할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (222) 은 일반적으로 고려되는 레퍼런스 블록과 현재 블록 사이의 샘플 별 차이들을 사용하여 이들 계산들을 수행할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (222) 은 현재 블록에 가장 근접하게 매칭하는 레퍼런스 블록을 표시하는, 이러한 계산들로부터 야기되는 최저 값을 갖는 레퍼런스 블록을 식별할 수도 있다.
모션 추정 유닛 (222) 은 현재 픽처에서의 현재 블록의 포지션에 대한 레퍼런스 픽처들에서의 레퍼런스 블록들의 포지션들을 정의하는 하나 이상의 모션 벡터들 (MV들) 을 형성할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (222) 은 그 후 모션 벡터들을 모션 보상 유닛 (224) 에 제공할 수도 있다. 예를 들어, 단방향 인터-예측에 대해, 모션 추정 유닛 (222) 은 단일 모션 벡터를 제공할 수도 있는 반면, 양방향 인터-예측에 대해, 모션 추정 유닛 (222) 은 2 개의 모션 벡터들을 제공할 수도 있다. 그 후, 모션 보상 유닛 (224) 은 모션 벡터들을 사용하여 예측 블록을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (224) 은 모션 벡터를 사용하여 레퍼런스 블록의 데이터를 취출할 수도 있다. 다른 예로서, 모션 벡터가 분수 샘플 정밀도를 갖는다면, 모션 보상 유닛 (224) 은 하나 이상의 보간 필터들에 따라 예측 블록에 대한 값들을 보간할 수도 있다. 또한, 양방향 인터-예측에 대해, 모션 보상 유닛 (224) 은 개별의 모션 벡터들에 의해 식별된 2 개의 레퍼런스 블록들에 대한 데이터를 취출하고, 예를 들어 샘플 별 평균화 또는 가중된 평균화를 통해 취출된 데이터를 결합할 수도 있다.
다른 예로서, 인트라-예측, 또는 인트라-예측 코딩에 대해, 인트라-예측 유닛 (226) 은 현재 블록에 이웃하는 샘플들로부터 예측 블록을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 방향성 모드들에 대해, 인트라-예측 유닛 (226) 은 일반적으로 이웃 샘플들의 값들을 수학적으로 결합하고 현재 블록에 걸쳐 정의된 방향에서 이들 계산된 값들을 파퓰레이트하여 예측 블록을 생성할 수도 있다. 또 다른 예로서, DC 모드에 대해, 인트라-예측 유닛 (226) 은 현재 블록에 대한 이웃 샘플들의 평균을 계산하고 예측 블록을 생성하여 예측 블록의 각각의 샘플에 대해 이러한 결과의 평균을 포함할 수도 있다.
모드 선택 유닛 (202) 은 예측 블록을 잔차 생성 유닛 (204) 에 제공한다. 잔차 생성 유닛 (204) 은 비디오 데이터 메모리 (230) 로부터의 현재 블록의 원시의, 인코딩되지 않은 버전 및 모드 선택 유닛 (202) 으로부터의 예측 블록을 수신한다. 잔차 생성 유닛 (204) 은 현재 블록과 예측 블록 사이의 샘플 별 차이들을 계산한다. 결과의 샘플 별 차이들은 현재 블록에 대한 잔차 블록을 정의한다. 일부 예들에서, 잔차 생성 유닛 (204) 은 또한 잔차 차분 펄스 코드 변조 (residual differential pulse code modulation; RDPCM) 를 사용하여 잔차 블록을 생성하기 위해 잔차 블록에서의 샘플 값들 사이의 차이들을 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 잔차 생성 유닛 (204) 은 이진 감산 (binary subtraction) 을 수행하는 하나 이상의 감산 회로들을 사용하여 형성될 수도 있다.
모드 선택 유닛 (202) 이 CU들을 PU들로 파티셔닝하는 예들에서, 각각의 PU 는 루마 예측 유닛 및 대응하는 크로마 예측 유닛들과 연관될 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 다양한 사이즈를 갖는 PU들을 지원할 수도 있다. 상기 나타낸 바와 같이, CU 의 사이즈는 CU 의 루마 코딩 블록의 사이즈를 지칭할 수도 있고 PU 의 사이즈는 PU 의 루마 예측 유닛의 사이즈를 지칭할 수도 있다. 특정 CU 의 사이즈가 2Nx2N 임을 가정하면, 비디오 인코더 (200) 는 인트라-예측을 위해 2Nx2N 또는 NxN 의 PU 사이즈들을 지원하고, 인터-예측을 위해 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN, 기타 등등의 대칭적인 PU 사이즈들을 지원할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 또한, 인터-예측을 위해 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, 및 nRx2N 의 PU 사이즈에 대한 비대칭적 파티셔닝을 지원할 수도 있다.
모드 선택 유닛이 CU 를 PU들로 추가로 파티셔닝하지 않는 예들에 있어서, 각각의 CU 는 루마 코딩 블록 및 대응하는 크로마 코딩 블록들과 연관될 수도 있다. 위에서와 같이, CU 의 사이즈는 CU 의 루마 코딩 블록의 사이즈를 지칭할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 2Nx2N, 2NxN, 또는 Nx2N 의 CU 크기들을 지원할 수도 있다.
몇몇 예들로서, 인트라-블록 카피 모드 코딩, 아핀-모드 코딩, 및 선형 모델 (LM) 모드 코딩과 같은 다른 비디오 코딩 기법들에 대해, 모드 선택 유닛 (202) 은 코딩 기법들과 연관된 개별의 유닛들을 통해, 인코딩되는 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성한다. 팔레트 모드 코딩과 같은 일부 예들에서, 모드 선택 유닛 (202) 은 예측 블록을 생성하지 않을 수도 있고, 대신 선택된 팔레트에 기초하여 블록을 재구성하는 방식을 표시하는 신택스 엘리먼트들을 생성할 수도 있다. 그러한 모드들에서, 모드 선택 유닛 (202) 은 이들 신택스 엘리먼트들을 인코딩될 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 에 제공할 수도 있다.
상기 설명된 바와 같이, 잔차 생성 유닛 (204) 은 현재 블록 및 대응하는 예측 블록에 대한 비디오 데이터를 수신한다. 잔차 생성 유닛 (204) 은 그 후 현재 블록에 대한 잔차 블록을 생성한다. 잔차 블록을 생성하기 위해, 잔차 생성 유닛 (204) 은 현재 블록과 예측 블록 사이의 샘플 별 차이들을 계산한다.
변환 프로세싱 유닛 (206) 은 잔차 블록에 하나 이상의 변환들을 적용하여 변환 계수들의 블록 (본 명세서에서는 "변환 계수 블록" 으로 지칭됨) 을 생성한다. 변환 프로세싱 유닛 (206) 은 다양한 변환들을 잔차 블록에 적용하여 변환 계수 블록을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 변환 프로세싱 유닛 (206) 은 이산 코사인 변환 (DCT), 방향성 변환, Karhunen-Loeve 변환 (KLT), 또는 개념적으로 유사한 변환을 잔차 블록에 적용할 수도 있다. 일부 예들에서, 변환 프로세싱 유닛 (206) 은 잔차 블록에 대한 다중 변환들, 예를 들어 1 차 변환 및 2 차 변환, 이를 테면 회전 변환을 수행할 수도 있다. 일부 예들에서, 변환 프로세싱 유닛 (206) 은 잔차 블록에 변환들을 적용하지 않는다.
양자화 유닛 (208) 은 양자화된 변환 계수 블록을 생성하기 위해 변환 계수 블록에서의 변환 계수들을 양자화할 수도 있다. 양자화 유닛 (208) 은 현재 블록과 연관된 양자화 파라미터 (QP) 값에 따라 변환 계수 블록의 변환 계수들을 양자화할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) 는 (예컨대, 모드 선택 유닛 (202) 을 통해) CU 와 연관된 QP 값을 조정함으로써 현재 블록과 연관된 계수 블록들에 적용되는 양자화도를 조정할 수도 있다. 양자화는 정보의 손실을 도입할 수도 있으며, 따라서 양자화된 변환 계수들은 변환 프로세싱 유닛 (206) 에 의해 생성된 원래의 변환 계수들보다 더 낮은 정밀도를 가질 수도 있다.
역 양자화 유닛 (210) 및 역 변환 프로세싱 유닛 (212) 은 각각 양자화된 변환 계수 블록에 역 양자화 및 역 변환들을 적용하여, 변환 계수 블록으로부터 잔차 블록을 재구성할 수도 있다. 재구성 유닛 (214) 은 모드 선택 유닛 (202) 에 의해 생성된 예측 블록 및 재구성된 잔차 블록에 기초하여 (잠재적으로 어느 정도의 왜곡을 가짐에도 불구하고) 현재 블록에 대응하는 재구성된 블록을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 재구성 유닛 (214) 은 재구성된 잔차 블록의 샘플들을, 모드 선택 유닛 (202) 에 의해 생성된 예측 블록으로부터의 대응하는 샘플들에 가산하여 재구성된 블록을 생성할 수도 있다.
필터 유닛 (216) 은 재구성된 블록에 대해 하나 이상의 필터 동작들을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 필터 유닛 (216) 은 CU들의 에지들을 따라 블록화 아티팩트들 (blockiness artifacts) 을 감소시키기 위해 디블록킹 동작들을 수행할 수도 있다. 필터 유닛 (216) 의 동작들은 일부 예들에서 스킵될 수도 있다.
비디오 인코더 (200) 는 DPB (218) 에 재구성된 블록들을 저장한다. 예를 들어, 필터 유닛 (216) 의 동작들이 필요하지 않은 예들에서, 재구성 유닛 (214) 은 재구성된 블록들을 DPB (218) 에 저장할 수도 있다. 필터 유닛 (216) 의 동작들이 필요한 예들에서, 필터 유닛 (216) 은 필터링된 재구성된 블록들을 DPB (218) 에 저장할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (222) 및 모션 보상 유닛 (224) 은 재구성된 (및 잠재적으로 필터링된) 블록들로부터 형성된 DPB (218) 로부터 레퍼런스 픽처를 취출하여, 후속 인코딩된 픽처들의 블록들을 인터-예측할 수도 있다. 또한, 인트라-예측 유닛 (226) 은 현재 픽처에서의 다른 블록들을 인트라-예측하기 위해 현재 픽처의 DPB (218) 에서 재구성된 블록들을 사용할 수도 있다.
일반적으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 은 비디오 인코더 (200) 의 다른 기능 컴포넌트들로부터 수신된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 은 양자화 유닛 (208) 으로부터 양자화된 변환 계수 블록들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 다른 예로서, 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 은 모드 선택 유닛 (202) 으로부터 예측 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 인트라-예측에 대한 인트라-모드 정보 또는 인터-예측에 대한 모션 정보) 을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 은 엔트로피-인코딩된 데이터를 생성하기 위해, 비디오 데이터의 다른 예인, 신택스 엘리먼트들에 대해 하나 이상의 엔트로피 인코딩 동작들을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 은 콘텍스트-적응적 가변 길이 코딩 (CAVLC) 동작, CABAC 동작, V2V (variable-to-variable) 길이 코딩 동작, 신택스 기반 콘텍스트-적응적 이진 산술 코딩 (SBAC) 동작, 확률 간격 파티셔닝 엔트로피 (PIPE) 코딩 동작, 지수-골롬 인코딩 동작, 또는 다른 타입의 엔트로피 인코딩 동작을 데이터에 대해 수행할 수도 있다. 일부 예들에서, 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 은 신택스 엘리먼트들이 엔트로피 인코딩되지 않는 바이패스 모드에서 동작할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛(220)의 일 예의 추가 세부사항은 도 12를 참조하여 아래에서 논의된다.
비디오 인코더 (200) 는 픽처 또는 슬라이스의 블록들을 재구성하는데 필요한 엔트로피 인코딩된 신택스 엘리먼트들을 포함하는 비트스트림을 출력할 수도 있다. 특히, 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 은 비트스트림을 출력할 수도 있다.
상기 설명된 동작들은 블록과 관련하여 설명된다. 그러한 설명은 루마 코딩 블록 및/또는 크로마 코딩 블록들에 대한 동작들인 것으로 이해되어야 한다. 상기 설명된 바와 같이, 일부 예들에서, 루마 코딩 블록 및 크로마 코딩 블록들은 CU 의 루마 및 크로마 컴포넌트들이다. 일부 예들에서, 루마 코딩 블록 및 크로마 코딩 블록들은 PU 의 루마 및 크로마 컴포넌트들이다.
일부 예들에서, 루마 코딩 블록에 대해 수행되는 동작들은 크로마 코딩 블록들에 대해 반복될 필요가 없다. 하나의 예로서, 크로마 블록들에 대한 모션 벡터 (MV) 및 레퍼런스 픽처를 식별하기 위해 루마 코딩 블록에 대한 MV 및 레퍼런스 픽처를 식별하는 동작들이 반복될 필요는 없다. 오히려, 루마 코딩 블록에 대한 MV 는 크로마 블록들에 대한 MV 를 결정하도록 스케일링될 수도 있고, 레퍼런스 픽처는 동일할 수도 있다. 다른 예로서, 인트라-예측 프로세스는 루마 코딩 블록들 및 크로마 코딩 블록들에 대해 동일할 수도 있다.
이하에 더 상세히 설명될 바와 같이, 비디오 인코더 (200) 는 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성된 디바이스의 예를 나타내며, 그 디바이스는, 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리, 및 회로로 구현되고 저주파 비분리형 변환 인덱스 또는 플래그의 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하고, 저주파 비분리형 변환 인덱스 또는 플래그에 따라 비디오 데이터의 블록을 변환하도록 구성된 하나 이상의 프로세싱 유닛들을 포함한다.
도 4 는 본 개시의 기법들을 수행할 수도 있는 예시적인 비디오 디코더 (300) 를 예시하는 블록 다이어그램이다. 도 4 는 설명의 목적들을 위해 제공되고, 본 개시에서 폭넓게 예시화 및 설명된 바와 같은 기법들에 대해 한정하는 것은 아니다. 설명의 목적들을 위해, 본 개시는 비디오 디코더 (300) 가 JEM, VVC, 및 HEVC 의 기법들에 따라 설명되는 것을 설명한다. 그러나, 본 개시의 기법들은 다른 비디오 코딩 표준들로 구성되는 비디오 코딩 디바이스들에 의해 수행될 수도 있다.
도 4 의 예에서, 도 4 의 예에서, 비디오 디코더 (300) 는, 코딩된 픽처 버퍼 (CPB) 메모리 (320), 엔트로피 디코딩 유닛 (302), 예측 프로세싱 유닛 (304), 역 양자화 유닛 (306), 역 변환 프로세싱 유닛 (308), 복원 유닛 (310), 필터 유닛 (312), 및 디코딩된 픽처 버퍼 (DPB) (314) 를 포함한다. CPB 메모리 (320), 엔트로피 디코딩 유닛 (302), 예측 프로세싱 유닛 (304), 역 양자화 유닛 (306), 역 변환 프로세싱 유닛 (308), 복원 유닛 (310), 필터 유닛 (312), 및 DPB (314) 중 임의의 것 또는 전부는 하나 이상의 프로세서들에서 또는 프로세싱 회로부에서 구현될 수도 있다. 더욱이, 비디오 디코더 (300) 는 이들 및 다른 기능들을 수행하기 위해 추가적인 또는 대안적인 프로세서들 또는 프로세싱 회로부를 포함할 수도 있다.
예측 프로세싱 유닛 (304) 은 모션 보상 유닛 (316) 및 인트라-예측 유닛 (318) 을 포함한다. 예측 프로세싱 유닛 (304) 은 다른 예측 모드들에 따라 예측을 수행하기 위해 추가 유닛들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 예측 프로세싱 유닛 (304) 은 팔레트 유닛, 인트라-블록 카피 유닛 (모션 보상 유닛 (316) 의 일부를 형성할 수도 있음), 아핀 유닛, 선형 모델 (LM) 유닛 등을 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 디코더 (300) 는 더 많거나, 더 적거나, 또는 상이한 기능성 컴포넌트들을 포함할 수도 있다.
CPB 메모리 (320) 는, 비디오 디코더 (300) 의 컴포넌트들에 의해 디코딩될 인코딩된 비디오 비트스트림과 같은 비디오 데이터를 저장할 수도 있다.　 CPB 메모리 (320) 에 저장된 비디오 데이터는, 예를 들어 컴퓨터 판독가능 매체 (110) (도 1) 로부터 획득될 수도 있다. 　 CPB 메모리 (320) 는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 인코딩된 비디오 데이터 (예를 들어, 신택스 엘리먼트들) 를 저장하는 CPB 를 포함할 수도 있다.　 또한, CPB 메모리 (320) 는 비디오 디코더 (300) 의 다양한 유닛들로부터의 출력들을 나타내는 일시적 데이터와 같은, 코딩된 픽처의 신택스 엘리먼트들 이외의 비디오 데이터를 저장할 수도 있다. DPB (314) 는 일반적으로, 인코딩된 비디오 비트스트림의 후속 데이터 또는 픽처들을 디코딩할 때 레퍼런스 비디오 데이터로서 비디오 디코더 (300) 가 출력 및/또는 사용할 수도 있는 디코딩된 픽처들을 저장한다.　 CPB 메모리 (320) 및 DPB (314) 는 다양한 메모리 디바이스들, 예컨대 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM) 를 포함한 DRAM, 자기저항성 RAM (MRAM), 저항성 RAM (RRAM) 과 같은 다양한 메모리 디바이스들, 또는 다른 타입들의 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 의해 형성될 수도 있다.　 CPB 메모리 (320) 및 DPB (314) 는 동일한 메모리 디바이스 또는 별도의 메모리 디바이스들에 의해 제공될 수도 있다. 다양한 예들에서, CPB 메모리 (320) 는 비디오 디코더 (300) 의 다른 컴포넌트들과 온-칩이거나, 또는 그 컴포넌트들에 대해 오프-칩일 수도 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일부 예들에서, 비디오 디코더 (300) 는 메모리 (120) (도 1) 로부터 코딩된 비디오 데이터를 취출할 수도 있다. 즉, 메모리 (120) 는 CPB 메모리 (320) 로 상기 논의된 바와 같이 데이터를 저장할 수도 있다. 마찬가지로, 메모리 (120) 는 비디오 디코더 (300) 의 기능성의 일부 또는 전부가 비디오 디코더 (300) 의 프로세싱 회로부에 의해 실행되도록 소프트웨어에서 구현될 때, 비디오 디코더 (300) 에 의해 실행될 명령들을 저장할 수도 있다.
도 4 에 도시된 다양한 유닛들은 비디오 디코더 (300) 에 의해 수행되는 동작들의 이해를 돕기 위해 예시된다. 이 유닛들은 고정 기능 회로들, 프로그래밍가능 회로들, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수도 있다. 도 3 과 유사하게, 고정 기능 회로들은 특정 기능을 제공하는 회로들을 지칭하고, 수행될 수 있는 동작들에 대해 미리설정된다. 프로그래밍가능 회로들은 다양한 태스크들을 수행하도록 프로그래밍될 수 있는 회로들을 지칭하고, 수행될 수 있는 동작들에 있어서 유연한 기능성을 제공한다. 예를 들어, 프로그래밍가능 회로들은, 프로그래밍가능 회로들로 하여금, 소프트웨어 또는 펌웨어의 명령들에 의해 정의된 방식으로 동작하게 하는 소프트웨어 또는 펌웨어를 실행할 수도 있다. 고정 기능 회로들은 (예를 들어, 파라미터들을 수신하거나 또는 파라미터들을 출력하기 위해) 소프트웨어 명령들을 실행할 수도 있지만, 고정 기능 회로들이 수행하는 동작들의 타입들은 일반적으로 불변이다. 일부 예들에서, 유닛들 중 하나 이상은 별개의 회로 블록들 (고정 기능 또는 프로그래밍가능) 일 수도 있고, 일부 예들에서, 하나 이상의 유닛들은 집적 회로들일 수도 있다.
비디오 디코더 (300) 는 프로그래밍가능 회로들로부터 형성된, ALU들, EFU들, 디지털 회로들, 아날로그 회로들, 및/또는 프로그래밍가능 코어들을 포함할 수도 있다. 비디오 디코더 (300) 의 동작들이 프로그래밍가능 회로들 상에서 실행하는 소프트웨어에 의해 수행되는 예들에서, 온-칩 또는 오프-칩 메모리는 비디오 디코더 (300) 가 수신하고 실행하는 소프트웨어의 명령들 (예를 들어, 오브젝트 코드) 을 저장할 수도 있다.
엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 인코딩된 비디오 데이터를 CPB 로부터 수신하고, 비디오 데이터를 엔트로피 디코딩하여 신택스 엘리먼트들을 재생할 수도 있다. 예측 프로세싱 유닛 (304), 역 양자화 유닛 (306), 역 변환 프로세싱 유닛 (308), 복원 유닛 (310), 및 필터 유닛 (312) 은 비트스트림으로부터 추출된 신택스 엘리먼트들에 기초하여 디코딩된 비디오 데이터를 생성할 수도 있다.
일반적으로, 비디오 디코더 (300) 는 블록 별 (block-by-block) 단위로 픽처를 재구성한다. 비디오 디코더 (300) 는 개별적으로 각각의 블록에 대해 재구성 동작을 수행할 수도 있다 (여기서 현재 재구성되는, 즉 디코딩되는 블록은 "현재 블록" 으로 지칭될 수도 있음).
엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 양자화 파라미터 (QP) 및/또는 변환 모드 표시(들)와 같은 변환 정보 뿐만 아니라, 양자화된 변환 계수 블록의 양자화된 변환 계수들을 정의하는 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 디코딩할 수도 있다. 역 양자화 유닛 (306) 은 양자화된 변환 계수 블록과 연관된 QP 를 사용하여, 양자화도 및 유사하게, 역 양자화 유닛 (306) 이 적용할 역 양자화도를 결정할 수도 있다. 역 양자화 유닛 (306) 은 예를 들어, 양자화된 변환 계수들을 역 양자화하기 위해 비트단위 좌측-시프트 동작을 수행할 수도 있다. 따라서, 역 양자화 유닛 (306) 은 변환 계수들을 포함하는 변환 계수 블록을 형성할 수도 있다. 엔트로피 디코딩 유닛(302)의 일 예의 추가 세부사항은 도 13 을 참조하여 아래에서 논의된다.
역 양자화 유닛 (306) 이 변환 계수 블록을 형성한 후, 역 변환 프로세싱 유닛 (308) 은 현재 블록과 연관된 잔차 블록을 생성하기 위해 변환 계수 블록에 하나 이상의 역 변환들을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 역 변환 프로세싱 유닛 (308) 은 역 DCT, 역 정수 변환, 역 Karhunen-Loeve 변환 (KLT), 역 회전 변환, 역 방향성 변환, 또는 다른 역 변환을 계수 블록에 적용할 수도 있다.
또한, 예측 프로세싱 유닛 (304) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 에 의해 엔트로피 디코딩된 예측 정보 신택스 엘리먼트들에 따라 예측 블록을 생성한다. 예를 들어, 예측 정보 신택스 엘리먼트들이 현재 블록이 인터-예측됨을 표시하면, 모션 보상 유닛 (316) 은 예측 블록을 생성할 수도 있다. 이 경우에, 예측 정보 신택스 엘리먼트들은 레퍼런스 블록을 취출할 DPB (314) 에서의 레퍼런스 픽처 뿐만 아니라 현재 픽처에서의 현재 블록의 위치에 대한 레퍼런스 픽처에서의 레퍼런스 블록의 위치를 식별하는 모션 벡터를 표시할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (316) 은 일반적으로 모션 보상 유닛 (224) (도 3) 에 대하여 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 인터-예측 프로세스를 수행할 수도 있다.
다른 예로서, 예측 정보 신택스 엘리먼트들이 현재 블록이 인트라-예측됨을 표시하면, 인트라-예측 유닛 (318) 은 예측 정보 신택스 엘리먼트들에 의해 표시된 인트라-예측 모드에 따라 예측 블록을 생성할 수도 있다. 다시, 인트라-예측 유닛 (318) 은 일반적으로 인트라-예측 유닛 (226) (도 3) 에 대하여 설명된 것과 실질적으로 유사한 방식으로 인트라-예측 프로세스를 수행할 수도 있다. 인트라-예측 유닛 (318) 은 DPB (314) 로부터 현재 블록에 대한 이웃 샘플들의 데이터를 취출할 수도 있다.
재구성 유닛 (310) 은 예측 블록 및 잔차 블록을 사용하여 현재 블록을 재구성할 수도 있다. 예를 들어, 재구성 유닛 (310) 은 잔차 블록의 샘플들을 예측 블록의 대응하는 샘플들에 가산하여 현재 블록을 재구성할 수도 있다.
필터 유닛 (312) 은 재구성된 블록들에 대해 하나 이상의 필터 동작들을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 필터 유닛 (312) 은 재구성된 블록들의 에지들을 따라 블록화 아티팩트를 감소시키기 위해 디블록킹 동작들을 수행할 수도 있다. 필터 유닛 (312) 의 동작들이 모든 예들에서 반드시 수행되는 것은 아니다.
비디오 디코더 (300) 는 DPB (314) 에 재구성된 블록들을 저장할 수도 있다. 상기 논의된 바와 같이, DPB (314) 는 예측 프로세싱 유닛 (304) 에, 인트라-예측을 위한 현재 픽처 및 후속 모션 보상을 위한 이전에 디코딩된 픽처들의 샘플들과 같은 레퍼런스 정보를 제공할 수도 있다. 또한, 비디오 디코더 (300) 는 도 1 의 디스플레이 디바이스 (118) 와 같은 디스플레이 디바이스 상에의 후속 프리젠테이션을 위해 DPB 로부터 디코딩된 픽처들을 출력할 수도 있다.
이러한 방식으로, 이하에 더 상세히 설명될 바와 같이, 비디오 디코더 (300) 는 비디오 디코딩 디바이스의 예를 나타내며, 그 디바이스는, 비디오 데이터를 저장하도록 구성된 메모리, 및 회로로 구현되고 저주파 비분리형 변환 인덱스 또는 플래그의 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하고, 저주파 비분리형 변환 인덱스 또는 플래그에 따라 비디오 데이터의 블록을 변환하도록 구성된 하나 이상의 프로세싱 유닛들을 포함한다.
변환 관련 툴들의 개요 HEVC 이전의 예시적인 비디오 코딩 표준들에서, 오직 고정된 분리가능 변환 또는 고정된 분리가능 역 변환은, 타입-2 이산 코사인 변환 (DCT-2) 이 수직으로 및 수평으로 양자 모두로 사용되는 비디오 인코딩 및 비디오 디코딩에서 사용된다. HEVC 에서, DCT-2 에 부가하여, 타입-7 이산 사인 변환 (DST-7) 이 또한 고정된 분리가능한 변환으로서 4x4 블록들에 대해 채용된다.
다음의 동시 계류 중인 미국 특허 및 미국 특허 출원은 다중 변환 선택(MTS) 기술을 설명한다: 2019년 5월 28일에 발행된 미국 특허 번호 10,306,229, 2018년 1월 18일에 발행된 미국 특허 공개 번호 2018/0020218, 2019년 12월 5일에 발행된 미국 특허 공개 번호 2019/0373261. MTS 는 이전에 적응적 다중 변환들 (Adaptive Multiple Transforms; AMT) 로 불렸다는 것에 주목한다. MTS 기법들은 일반적으로 이전에 설명된 AMT 기법들과 동일하다. 미국 특허 공개 번호 2019/0373261에 설명된 MTS의 예는 JVET(Joint Video Experts Team)의 JEM-7.0(Joint Experimental Model 7.0)에 채택되었고(예: hhi.fraunhofer.de/fields-of-competence/image-processing/research-groups/image-video-coding/hevc-high-efficiency-video-coding/transform-coding-using-the-residual-quadtree-rqt.html), 나중에 VVC에서 단순화된 버전의 MTS가 채택되었다.
일반적으로, MTS 를 사용하여 변환 계수들의 변환 블록을 인코딩 또는 디코딩할 때, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300) 는 사용할 복수의 분리가능 변환들의 하나 이상의 분리가능 변환들을 결정할 수도 있다. 분리가능 변환들의 더 많은 선택들을 포함함으로써, 선택된 변환(들)이 코딩되는 컨텐츠에 더 적응될 수도 있으므로 코딩 효율이 증가될 수도 있다.
도 5 는 LFNST 의 사용이 코덱에서 분리가능 변환 및 양자화 사이에 새로운 스테이지를 도입하는, 인코더 및 디코더 측들 (예컨대, 비디오 인코더 (200) 및 비디오 디코더 (300)) 에서의 예시적인 저주파 비분리형 변환 (LFNST) 의 예시이다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 인코더 측 (예컨대, 비디오 인코더 (200)) 에서, 변환 프로세싱 유닛 (206) 은 먼저 변환 계수들을 획득하기 위해 변환 블록에 대해 분리가능 변환 (500) 을 적용할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (206) 은 그 후 변환 블록의 변환 계수들의 부분 (예컨대, LFNST 영역) 에 LFNST (502) 를 적용할 수도 있다. 상기 설명된 바와 같이, 변환 프로세싱 유닛 (206) 은 LFNST 와 함께 제로-아웃 프로세스를 적용할 수도 있다. 양자화 유닛 (208) 은 그 후 엔트로피 인코딩 전에 결과적인 변환 계수들을 양자화할 수도 있다.
디코더 측 (예컨대, 비디오 디코더 (300)) 에서, 역 양자화 유닛 (306) 은 먼저 변환 블록에서 엔트로피 디코딩된 변환 계수들 을 역 양자화한다 (도 4 참조). 그 후, 비디오 디코더 (300) 의 역 변환 프로세싱 유닛 (308) 은 변환 블록의 LFNST 영역에 역 LFNST (504) 를 적용한다. 그 다음 역 변환 프로세싱 유닛 (308) 은 잔차 블록을 생성하기 위해 역 LFNST 의 결과들에 역 분리가능 변환 (506) 을 적용한다.
(예컨대, 도 5 에 예시된 바와 같은) 예시적인 LFNST 가 MTS 의 코딩 효율을 추가로 개선시키기 위해 JEM-7.0 에서 사용되었고, 여기서 LFNST 의 구현은 2017년 2월 14일자로 출원된 미국 특허 공보 번호 제10,448,053호에서 설명된 예시적인 HyGT (Hyper-Cube Givens Transform) 에 기초한다. 2016년 9월 20일자로 출원된 미국 특허 번호 제10,491,922호, 2017년 3월 30일자로 공개된 미국 특허 공보 번호 제2017/0094314호, 2017년 2월 14일자로 출원된 미국 특허 번호 제10,349,085호, 및 2019년 3월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제16/354,007호는 다른 예시적인 설계들 및 추가의 상세들을 설명한다. 최근에, LFNST 가 VVC 표준 (JEVET-N0193, Reduced Secondary Transform (RST) (CE6-3.1) 참조, 온라인: http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/doc_end_user/documents/14_Geneva/wg11/JVET-N0193-v5.zip 에서 입수가능) 에서 채택되었다. LFNST 는 이전에 비 분리가능 2 차 변환 (NSST) 또는 2 차 변환으로 불렸다는 것에 주목한다.
VVC 드래프트 5 에서의 LFNST 설계에서, 인코더 (예컨대, 비디오 인코더 (200)) 는 K-최저 주파수 변환 계수들을 있는 그대로 유지하는 제로-아웃 동작을 수행하도록 구성될 수도 있다 (예컨대, K-최저 주파수 변환 계수들의 값들은 제로 아웃되지 않음). K-최저 주파수 변환 계수들은 사이즈 N (예컨대, 8x8 LFNST 영역에 대해 N = 64) 의 LFNST 에 의해 변환된다. 디코더 (예컨대, 비디오 디코더 (300)) 는 오직 그 K 개의 계수들 (K 개의 LFNST 계수들로도 또한 지칭됨) 을 사용함으로써 분리가능 계수들 (예컨대, MTS 계수들) 을 복원한다. VVC 드래프트 5 에서, 그러한 제로-아웃 프로세스는 규범적으로, 사이즈들 4x4 및 8x8 의 LFNST들에 대해서만 행해지며, 여기서 디코더는 나머지 N-K 개의 더 높은 주파수 변환 계수들의 값들이 0 의 값을 갖도록 설정되고 K 개의 LFNST 계수들이 복원을 위해 사용된다는 것을 추론 (시그널링을 수신하지 않고 가정 또는 결정) 한다.
도 6 은 제로-아웃이 있는 사이즈 HxW 의 변환 블록 (602) 에 사이즈 N 의 LFNST 를 적용한 후 획득된 변환 계수들의 대표적인 예시이고, 여기서 N 개의 변환 계수들 중에서 Z 개의 변환 계수들은 제로-아웃되고, K 개의 계수들은 유지된다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (200) 는 MTS 계수들을 획득하기 위해 변환 블록 (602) 에 분리가능 변환 (예컨대, MTS 기법들을 사용함) 을 적용한다. 비디오 인코더 (200) 는 그 후 변환 블록 (602) 의 (hxw 의 사이즈를 갖는) LFNST 영역 (600) 에 LFNST 를 적용한다. LFNST 영역 (600) 의 어두운 영역 (601) 은 유지되는 K 개의 계수들 (예컨대, LFNST 계수들) 이다. LFNST 영역 (600) 의 백색 영역은 제로 아웃되는 Z (N-K) 개의 계수들 (예컨대, 제로-아웃된 계수들) 이다.
2016년 9월 20일자로 출원된 미국 특허 번호 제10,491,922호, 2017년 3월 30일자로 공개된 미국 특허 공보 번호 제2017/0094314호, 및 2019년 1월 31일자로 출원된 미국 가출원 번호 제62/799,410호에서 설명된 바와 같이, LFNST 는 먼저 LFNST 영역 (예컨대, 도 6 에서의 LFNST 영역 (600)) 인 2-D 서브-블록을 미리정의된 스캐닝/순서화를 통해 변환 계수들의 1-D 리스트 (또는 벡터) 로 변환한 후, 변환 계수들 (예컨대, 제로-아웃되지 않은 변환 계수들) 의 서브세트에 대해 변환을 적용함으로써 수행될 수도 있다.
도 7 은 어떠한 제로-아웃 없이 획득된 분리가능 변환 계수들 (MTS) 및 LFNST 계수들의 예를 도시한다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (200) 는 MTS 계수들을 획득하기 위해 변환 블록 (702) (HxW 의 사이즈를 가짐) 에 분리가능 변환 (예컨대, MTS 기법들을 사용함) 을 적용한다. 비디오 인코더 (200) 는 그 후 변환 블록 (702) 의 (hxw 의 사이즈를 갖는) LFNST 영역 (700) 에 LFNST 를 적용한다. 도 7 의 예에서, LFNST 영역 (700) 의 모든 N 개의 계수들은 유지된다 (예컨대, LFNST 계수들). 즉, 도 7 의 예에서는 제로-아웃이 수행되지 않는다.　
도 8 및 9는 2019년 1월 31일에 출원된 미국 가출원 번호 62/799,410 및 2019년 5월 17일에 출원된 미국 가출원 번호 62/849,689(이하 "'689 출원")에서 제안된 LFNST의 예를 보여주며, 이는 LFNST 영역 외부의 계수에 제로 아웃을 적용한다. 특히, 도 8은 LFNST를 적용하고 LFNST 영역 내의 (블록 800 내의) Z개의 가장 높은 주파수 계수와 LFNST 영역 외부의 (블록 800 외부의) MTS 계수 양자 모두를 제로-아웃함으로써 LFNST 계수가 획득되는 예를 도시한다. 추가적으로, 도 9는 LFNST를 적용하고 LFNST 영역 외부의 (블록 900 외부의) MTS 계수만을 제로-아웃함으로써 LFNST 계수가 획득되는 예를 나타낸다.
다음 섹션에서는 이진 산술 코딩(BAC) 및 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 기술에 대해 보다 자세히 설명할 것이다. BAC는 일반적으로 재귀적 간격-하위분할 절차이다. BAC는 H.264/AVC 및 H.265/HEVC 비디오 코딩 표준들에서 CABAC 프로세스에서 빈을 인코딩하는데 사용된다. BAC 코더의 출력은 최종 코딩된 확률 간격 내의 확률에 대한 값 또는 포인터를 나타내는 이진 스트림이다. 확률 간격은 범위('레인지(range)')와 하한값('로우(low)')에 의해 특정된다. 레인지는 확률 간격의 확장이다. 로우는 코딩/확률 간격의 하한이다.
비디오 코딩에의 산술 코딩의 적용은 [D. Marpe, H. Schwarz, and T. Wiegand “Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264/AVC Video Compression Standard,” IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology, vol. 13, no. 7, July 2003] 에 기술되어 있다. 비디오 기술을 위한 회로 및 시스템, vol. 13, no. 7, 2003년 7월. CABAC는 3가지 주요 기능, 즉, 이진화, 콘텍스트 모델링, 산술 코딩을 수반한다. 이진화는 신택스 엘리먼트들을 바이너리 심볼들(또는 "빈들")에 맵핑하는 함수를 지칭한다. 바이너리 심볼은 “빈 스트링들” 로서 또한 지칭될 수도 있다. 콘텍스트 모델링은 다양한 빈의 확률을 추정하는 기능을 말한다. 산술 코딩은 추정된 확률을 기반으로 빈들을 비트들로 압축하는 후속 기능을 나타낸다. 이진 산술 코더와 같은 다양한 디바이스들 및/또는 그것의 모듈들은 산술 코딩의 기능을 수행할 수도 있다.
단항(U), 트런케이티드 단항(truncated unary; TU), k차 지수-골롬 (Exp-Golomb; EGk), 및 고정 길이(fixed length; FL)를 포함하는 몇몇 상이한 이진화 프로세스들이 HEVC에서 사용된다. 다양한 이진화 프로세스들의 세부사항들은 [V. Ze 및 M. Budagavi, "High throughput CABAC entropy coding in HEVC," IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology (TCSVT), vol. 22, no. 12, pp. 1778-1791, December 2012] 에 기술된다.
CABAC에서의 각 콘텍스트(즉, 확률 모델)는 상태(state)로 표현된다. 각 상태(σ)는 특정 심볼(예를 들어, 빈)이 LPS(Least Probable Symbol)일 확률(pσ)을 암시적으로 나타낸다. 심볼은 LPS 또는 MPS(Most Probable Symbol)일 수도 있다. 심볼들은 바이너리이며, 따라서, MPS 및 LPS는 0 또는 1 일 수도 있다. 확률은 대응하는 콘텍스트에 대해 추정되고 산술 코더를 사용하여 심볼을 엔트로피 코딩하는데 (암시적으로) 사용된다.
BAC의 프로세스는 코딩할 콘텍스트 및 코딩될 빈의 값에 따라 그 내부 값들 '레인지' 및 '로우'를 변경하는 상태 머신에 의해 핸들링된다. 콘텍스트의 상태(즉, 그것의 확률)에 따라, 레인지는 rangeMPS σ (stateσ 에서의 MPS 의 범위) 와 rangeLPS σ (stateσ 에서의 LPS 의 범위) 로 나뉜다. 이론적으로, 확률 stateσ 의 rangeLPSσ 값은 곱셈에 의해 도출된다.
rangeLPS σ = range × p σ ,
여기서, p σ 는 LPS 를 선택할 확률이다. 물론, MPS의 확률은 1-p σ 이다. 동등하게, rangeMPS σ 는 range 마이너스 rangeLPS σ 와 동일하다. BAC는 코딩할 콘텍스트 빈의 상태, 현재 레인지, 및 코딩되고 있는 빈의 값(즉, 빈이 LPS 또는 MPS와 동일함)에 따라 레인지를 반복적으로 업데이트한다.
도 10a 및 도 10b 는 빈 n 에서 이 프로세스의 예를 보여준다. 도 10a 의 예 (201) 에서, 빈 n 에서의 범위는 특정 콘텍스트 상태 (σ) 가 주어진 LPS 의 확률 (pσ) 에 의해 주어진 RangeMPS 및 RangeLPS 를 포함한다. 예 (201) 는 빈 n 의 값이 MPS와 동일할 때 빈 n+1 에서의 레인지의 업데이트를 나타낸다. 이 예에서, 로우는 동일하게 유지되지만, 빈 n+1 에서의 범위의 값은 빈 n 에서의 RangeMPS 의 값으로 감소된다. 도 10b 의 예 (203) 은 빈 n 의 값이 MPS 와 같지 않을 때 (즉, LPS 와 같을 때) 빈 n+1 에서의 범위의 업데이트를 나타낸다. 이 예에서, 로우는 빈 n 에서 RangeLPS 의 더 낮은 레인지 값으로 이동된다. 또한, 빈 n+1 에서의 레인지의 값은 빈 n 에서의 RangeLPS 의 값으로 감소된다.
HEVC, 레인지는 9 비트들로 표현되고 10 비트들로 로우로 표현된다. 레인지 및 로우 값들을 충분한 정밀도로 유지하기 위한 재정규화 (renormalization) 프로세스가 존재한다. 레인지가 256 보다 적을 때마다 재정규화가 발생한다. 따라서 레인지는 재정규화 후 항상 256 보다 크거나 같다. 레인지 및 로우의 값들에 따라, BAC 는 '0' 또는 '1'인 비트스트림으로 출력하거나, 또는 미래의 출력들을 위해 유지하기 위해 (BO: bits-outstanding 라고 불리는) 내부 변수를 업데이트한다. 도 11 은 레인지에 의존하는 BAC 출력의 예들을 나타낸다. 예를 들어, 레인지 및 로우가 특정 임계치 (예를 들어, 512) 초과일 때 비트스트림에 '1' 이 출력된다. 레인지 및 로우가 특정 임계치 (예를 들어, 512) 미만일 때, '0’ 이 비트스트림으로 출력된다. 레인지와 하한이 특정 임계치들 사이에 있을 때 비트스트림에 아무것도 출력되지 않는다. 대신에, BO 값이 증분되고, 다음 빈이 인코딩된다.
위에서 논의한 바와 같이, VVC와 같은 비디오 압축 표준에서, 산술 코딩 방법은 높은 압축 효율을 제공하기 위해 사용된다. 이것은 먼저 이진화라고 하는 프로세스를 사용하여 비이진 신택스 엘리먼트를 이진 표현(예: 0, 1) 으로 변환함으로써 달성된다. 결과의 변환된 엔트리들은 빈 또는 빈 스트링으로 불린다. 이러한 빈 또는 빈 스트링은 그 후 산술 코딩 프로세스에 입력된다. 도 10은 예시적인 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩(CABAC) 인코딩 스테이지를 도시한다. 예시적인 CABAC 인코딩 스테이지는 도 3 의 비디오 인코더(200)의 엔트로피 인코딩 유닛(220)과 같은 비디오 인코더에서 구현될 수 있다.
VVC 드래프트 5 에서, 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩(CABAC)이 이진화 과정을 통해 빈을 생성하는 데 사용된다. 각각의 코딩된 빈 값에 대해, 적절한 콘텍스트 모델이 선택된다. 이러한 콘텍스트 모델은 빈 확률 값을 기반으로 각각의 빈 값을 출력 비트로 인코딩하는데 사용된다. CABAC 엔진은 빈이 0 또는 1일 가능성이 동일할 때 콘텍스트 모델링 및 빈 인코딩을 우회한다. 이것은 아래에서 설명하는 바이패스 코딩 스테이지이다. 그렇지 않으면, 적절한 콘텍스트 모델이 빈 값이 인코딩됨에 따라 지정되고 빈 값의 확률을 기반으로 모델링한다. 인코더가 더 많은 빈을 인코딩함에 따라 콘텍스트가 적응된다. 마지막으로 콘텍스트 코딩된 빈 값 또는 원시 비트스트림은 디코더에 송신되거나 다르게는 제공된다.
도 12 은 본 개시의 기법들에 따라 CABAC 를 수행하도록 구성될 수도 있는 예시적인 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 의 블록도이다. 신택스 엘리먼트 (1180) 는 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 내로 입력된다. 신택스 엘리먼트가 이미 바이너리 값 신택스 엘리먼트 (예컨대, 0 및 1 의 값만을 갖는 플래그 또는 다른 신택스 엘리먼트) 인 경우, 이진화의 단계는 생략될 수도 있다. 신택스 엘리먼트가 비-바이너리 값의 신택스 엘리먼트 (예를 들어, 1 또는 0 이외의 값들을 가질 수도 있는 신택스 엘리먼트) 인 경우, 비-바이너리 값의 신택스 엘리먼트는 이진화기 (1200) 에 의해 이진화된다. 이진화기 (1200) 는 바이너리 결정들 (binary decisions) 의 시퀀스로의 비-바이너리 값의 맵핑을 수행한다. 이들 바이너리 결정들은 종종 "빈들 (bins)"이라고 불린다. 예를 들어, 변환 계수 레벨들에 대해, 레벨의 값은 연속적인 빈들로 분해될 수도 있으며, 각각의 빈은 계수 레벨의 절대 값이 어떤 값보다 큰지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 빈 0 (때때로 유의성 플래그로 지칭됨) 은 변환 계수 레벨의 절대 값이 0 보다 큰지 아닌지 여부를 나타낸다. 빈 1 은 변환 계수 레벨의 절대 값이 1 보다 큰지 아닌지 등을 나타낸다. 각각의 비-바이너리 값의 신택스 엘리먼트에 대해 고유한 맵핑이 개발될 수도 있다.
이진화기 (1200) 에 의해 생성된 각각의 빈은 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 의 이진 산술 코딩 측에 공급된다. 즉, 비-바이너리 값의 신택스 엘리먼트들의 미리 결정된 세트에 대해, 각각의 빈 유형 (예를 들어, 빈 0) 은 다음 빈 유형 (예를 들어, 빈 1) 전에 코딩된다. 코딩은 정규 모드 (regular mode) 또는 바이패스 모드 (bypass mode) 중 어느 일방에서 수행될 수도 있다. 바이패스 모드에서, 바이패스 인코딩 엔진 (1260) 은 고정 확률 모델을 사용하여, 예를 들어, 골롬-라이스 또는 지수 골롬 코딩을 사용하여, 산술 코딩을 수행한다. 바이패스 모드는 일반적으로 보다 예측가능한 신택스 엘리먼트들에 사용된다.
정규 모드에서의 코딩은 CABAC 을 수행하는 것을 포함할 수도 있다. 정규 모드 CABAC 는, 이전에 코딩된 빈들의 값들이 주어지면 빈 값의 확률이 예측 가능한 빈 값들을 코딩하기 위해 수행된다. 빈이 LPS 일 확률은 콘텍스트 모델러 (1220) 에 의해 결정된다. 콘텍스트 모델러 (1220) 는 빈 값 및 콘텍스트에 대한 확률 상태 (예를 들어, LPS의 값 및 LPS의 발생 확률을 포함하는 확률 상태 σ) 를 출력한다. 콘텍스트는 일련의 빈들에 대한 초기 콘텍스트일 수도 있거나, 또는 이전에 코딩된 빈들의 코딩된 값들에 기초하여 결정될 수도 있다. 콘텍스트의 식별은 변수 ctxInc의 값(이전 콘텍스트에 적용할 증분을 나타내는 ctxInc의 값과 같은 콘텍스트 증분)에 기초하여 표현 및/또는 결정될 수 있다. 전술된 바와 같이, 콘텍스트 모델러는 수신된 빈이 MPS 또는 LPS 였는지 여부에 기초하여 상태를 업데이트할 수도 있다. 콘텍스트 및 확률 상태 σ 가 콘텍스트 모델러 (1220) 에 의해 결정된 후, 정규 인코딩 엔진 (1240) 은 빈 값에 대해 BAC 를 수행한다.
도 13 은 본 개시의 기법들에 따라 CABAC 를 수행하도록 구성될 수도 있는 예시적인 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 의 블록도이다. 도 13 의 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 도 12 에서 설명한 엔트로피 인코딩 유닛 (220) 과 역의 방식으로 CABAC 를 수행한다. 비트스트림 (2180) 으로부터의 코딩된 비트들은 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 으로 입력된다. 코딩된 비트들이 정규 모드 또는 바이패스 모드를 사용하여 엔트로피 코딩되었는지 여부에 기초하여, 콘텍스트 모델러 (2200) 또는 바이패스 디코딩 엔진 (2220) 중 어느 하나에 코딩된 비트들이 공급된다. 코딩된 비트들이 바이패스 모드로 코딩된 경우에, 바이패스 디코딩 엔진은 예를 들어 비-바이너리 신택스 엘리먼트들의 빈들 또는 바이너리 값의 신택스 엘리먼트들을 취출하기 위해 골롬-라이스 또는 지수 골롬 디코딩을 사용할 것이다.
코딩된 비트들이 정규 모드에서 코딩된 경우에, 콘텍스트 모델러 (2200) 는 코딩된 비트들에 대한 확률 모델을 결정할 수도 있고, 정규 디코딩 엔진 (2240) 은 코딩된 비트들을 디코딩하여 비-바이너리 값의 신택스 엘리먼트들의 빈들 (또는 바이너리 값인 경우 신택스 엘리먼트들 자체) 을 생성할 수도 있다. 콘텍스트 및 확률 상태 σ 가 콘텍스트 모델러 (2200) 에 의해 결정된 후, 정규 디코딩 엔진 (2240) 은 빈 값을 디코딩하기 위해 BAC 를 수행한다. 즉, 정규 디코딩 엔진 (2240) 은 콘텍스트의 확률 상태를 결정하고, 이전에 코딩된 빈들 및 현재 레인지에 기초하여 빈 값을 디코딩할 수도 있다. 빈을 디코딩한 후, 콘텍스트 모델러 (2200) 는 윈도우 사이즈 및 디코딩된 빈의 값에 기초하여 콘텍스트의 확률 상태를 업데이트할 수도 있다.
'689 출원에서 제안된 기법들은 계수 코딩으로부터 획득된 부가 정보에 기초하여 LFNST 인덱스/플래그의 시그널링 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 특히, '689 출원의 기술은 LFNST 인덱스를 추론하기 위해 제로 아웃 계수 패턴을 사용할 수 있다. 추가로 2019년 6월 14일에 출원된 미국 가출원 번호 62/861,828(이하 "'828 출원")은 LFNST 인덱스/플래그의 대체 시그널링을 제안했고 또한 LFNST 인덱스/플래그의 시그널링이 코딩 유닛(CU) 레벨 대신 변환 유닛(TU) 레벨에서 수행되도록 제안되는 것을 제안했다.
본 개시는 LFNST 인덱스/플래그를 코딩하기 위한 CABAC 엔진에 대한 다양한 새로운 콘텍스트 모델을 설명한다. 이러한 방식으로, 본 개시물의 기법들은 비디오 코더가 LFNST에 의해 초래된 시그널링 오버헤드를 감소시키는 것을 가능하게 할 수 있다.
본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따르면, 비디오 코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (200) 와 같은 비디오 인코더 또는 비디오 디코더 (300) 와 같은 비디오 디코더) 는 변환 유닛 (TU) 레벨에서 LFNST 인덱스들의 콘텍스트 모델링/코딩을 수행할 수 있다. VVC 드래프트 5 에서, LFNST 시그널링은 코딩 유닛 (CU) 레벨에서 수행된다. '828 출원 및 2019년 4월 5일에 출원된 미국 가출원 번호 62/830,125(이하 "'125 출원")는 LFNST 인덱스의 시그널링이 변환 유닛(TU) 레벨에서 수행되는 특정 방법을 설명한다. '828 출원 및 '125 출원에 의해 발전된 접근 방식은 동일한 레벨(즉, TU 레벨)에서 MTS 및 LFNST 관련 인덱스/플래그 양자 모두의 시그널링을 가능하게 한다. 본 개시물은 LFNST 인덱스/플래그의 콘텍스트 기반 시그널링을 커버하는 기술을 발전시킨다.
다음의 시그널링 기법들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수도 있다:
제 1 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 TU 레벨에서 MTS 인덱스/플래그의 값에 기초하여 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 일례로서, TU에 대한 MTS 인덱스(mtsIdx)가 MTS_DCT-2_DCT-2(mtsIdx=0)인 경우, 비디오 코더는 TU 레벨에서 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 다른 예로서, TU에 대한 MTS 인덱스가 2보다 크면(mtsIdx > 1, 더 큰 변환), 비디오 코더는 TU 레벨에서 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 또 다른 예로, 제 1 TU 에 대한 MTS 인덱스가 MTS_DCT-2_DCT-2(mtsIdx=0)(또는 임의의 다른 MTS 인덱스 조합)이면, 비디오 코더는 제 1 TU 에 대해 콘텍스트 코딩될 수 있는 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있고, 나머지 TU 들에 대한 LFNST 인덱스/플래그는 제 1 TU 에서 추론될 수 있다.
제 2 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 각 TU 의 블록 크기(예를 들어, TU 블록의 폭 및 높이)에 기초하여 콘텍스트 코딩될 수 있는 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 예를 들어, TU 블록 크기가 4x4(예를 들어, 너비 x 높이)이거나 TU 블록 크기가 블록 크기 임계값보다 작거나 큰 경우(즉, 너비 x 높이 < 16x16), 비디오 코더는 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수도 있다.
제 3 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 TU 가 루마 또는 크로마 성분인지 여부에 기초하여 콘텍스트 코딩될 수 있는 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 예를 들어, TU 블록이 크로마 블록이면, 비디오 코더는 LFNST 인덱스/플래그를 별도로 콘텍스트 코딩할 수 있다. 유사하게, TU 블록이 루마 블록이면, 비디오 코더는 LFNST 인덱스/플래그를 별도로 콘텍스트 코딩할 수 있다.
제 4 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 TU 깊이에 기초하여 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 예를 들어, TU 깊이가 임계 깊이보다 작은 경우(예를 들어, tu.depth < threshold_depth), 비디오 코더는 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 임계 깊이의 예시의 값들은 1, 2, 3, 4, 및 5 를 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다.
제 5 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 TU 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 예를 들어, MTS 코딩 후의 비제로 계수들의 수가 임계 수보다 작은 경우, 비디오 코더는 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 하나의 특정 예로서, MTS 코딩 후의 비제로 계수들의 수가 TU 의 좌측 상단 8x8 서브블록 상의 32x32 TU에서 8 미만인 경우, 비디오 코더는 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수도 있다.
단일 CU 는 다수의 TU 들을 포함할 수 있다. 위에서 논의된 예시적인 시그널링 기술에서, 비디오 코더는 (i) 각각의 TU에 대해 개별적으로 뿐만 아니라 (ii) 주어진 CU에서의 TU의 서브세트에 대해(예를 들어, 주어진 Cu에서의 제 1 TU 에 대해서만) 콘텍스트 코딩을 수행할 수도 있다. VVC 드래프트 5에서, 본 개시에서 다루는 방법들이 그러한 TU 들에 적용될 수 있도록 크기 128x128 의 CU 는 다수의 TU 들을 포함한다.
다른 예에서, 위에서 논의된 예시적인 시그널링 기술에서 상세히 설명된 바와 같은 콘텍스트 코딩은 주어진 CU의 제1 TU에 대해서만 수행될 수 있고, LFNST 인덱스의 시그널링은 다른 TU에 대해 스킵될 수 있다. 이 경우 스킵된 TU 는 제 1 TU 로부터 콘텍스트 코딩된 LFNST 인덱스/플래그를 추론(또는 재사용)할 수 있다.
본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따르면, 비디오 코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (200) 와 같은 비디오 인코더 또는 비디오 디코더 (300) 와 같은 비디오 디코더) 는 코딩 유닛 (TU) 레벨 및 다른 파티션들에서 LFNST 인덱스들의 콘텍스트 모델링/코딩을 수행할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 비디오 코더는 TU 레벨에서 LFNST 인덱스/플래그의 콘텍스트 기반 시그널링을 수행할 수도 있다. TU 레벨 시그널링에 추가하여 또는 그 대신에, 비디오 코더는 다른 파티션들 및 서브블록/유닛들에서 LFNST 인덱스의 콘텍스트 코딩을 수행할 수도 있다(예를 들어, CU 레벨에서의 콘텍스트 코딩). 예를 들어, VVC 드래프트 5의 설계와 유사하게, 비디오 코더는 특정 CU 레벨 파라미터 및 정보에 기초하여 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수도 있다. 이 경우 LFNST 콘텍스트 코딩은 다음의 시그널링 기술을 개별적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다:
제 1 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 CU(즉, 또는 유사한/임의의 파티션 유형)가 루마 또는 크로마 성분인지에 기초하여 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수도 있다. 일 예로서, CU 블록이 크로마 채널이면, 비디오 코더는 이 정보에 기초하여 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 다른 예로서, CU 블록이 루마 채널이면, 비디오 코더는 이 정보에 기초하여 LFNST 인덱스/플래그를 콘텍스트 코딩할 수 있다.
제 2 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 CU 레벨 (또는 임의의 파티션 유형) 에서 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 콘텍스트 코딩될 수 있는 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 예를 들어, MTS 코딩 후의 비제로 계수들의 총 수가 임계값보다 작은 경우, 비디오 코더는 이 정보에 기초하여 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수 있다. 하나의 특정의 예로서, MTS 코딩 후의 비제로 계수들의 총 수가 128x128 CU 에서 32 보다 작은 경우, 비디오 코더는 콘텍스트 코딩될 수 있는 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수 있다.
제 3 예시적인 시그널링 기술로서, 비디오 코더는 각각의 CU 또는 임의의 다른 파티션의 블록 크기 (예를 들어, CU 또는 다른 파티션 블록의 폭 및 높이) 에 기초하여 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수도 있다. 예를 들어, CU 블록 크기가 4x4(예를 들어, 너비 x 높이)이거나 CU 블록 크기가 블록 크기 임계값보다 작거나 큰 경우(즉, 너비 x 높이 < 16x16), 비디오 코더는 LFNST 인덱스를 콘텍스트 코딩할 수도 있다.
본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따르면, 비디오 코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (200) 와 같은 비디오 인코더 또는 비디오 디코더 (300) 와 같은 비디오 디코더) 는 MTS 인덱스/플래그 시그널링을 갖는 통합된 LFNST 인덱스/플래그에 대한 콘텍스트 모델링/코딩을 수행할 수 있다. VVC 드래프트 5 에서, LFNST 시그널링은 코딩 유닛 (CU) 레벨에서 수행된다. '828 출원은 LFNST 인덱스/플래그의 시그널링을 기존 변환 시그널링(예: MTS 인덱스/플래그 시그널링)과 결합하여 MTS 및 LFNST의 시그널링이 통합/조화될 수 있도록 하는 대안 설계를 제안한다. 이 경우 LFNST 인덱스 및 MTS 인덱스의 콘텍스트 모델링 및 코딩도 통합 및 조화되어 동일한 콘텍스트 및 콘텍스트 모델링을 사용할 수 있다.
변환 유닛(TU) 레벨에서의 LFNST 인덱스의 콘텍스트 모델링/코딩, 코딩 유닛(CU) 레벨 및 기타 파티션에서의 LFNST 인덱스의 콘텍스트 모델링/코딩, MTS 인덱스/플래그 시그널링을 갖는 통합된 LFNST 인덱스/플래그에 대한 콘텍스트 모델링/코딩에 대한 상술된 기법들은 개별적으로 사용될 수 있거나, 임의의 조합으로 사용될 수 있다.
도 14 는 현재의 블록을 인코딩하는 예시의 방법을 도시하는 플로우챠트이다. 현재 블록은 현재 CU 를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (200) (도 1 및 도 3) 와 관련하여 설명되었지만, 다른 디바이스들이 도 14 의 것과 유사한 방법을 수행하도록 구성될 수도 있음을 이해해야 한다.
이 예에서, 비디오 인코더 (200) 는 초기에 현재 블록을 예측한다 (350). 예를 들어, 비디오 인코더 (200) 는 현재 블록에 대한 예측 블록을 형성할 수도 있다. 그 다음, 비디오 인코더 (200) 는 현재 블록에 대한 잔차 블록을 계산할 수도 있다 (352). 잔차 블록을 계산하기 위해, 비디오 인코더 (200) 는 오리지널의 인코딩되지 않은 블록과 현재 블록에 대한 예측 블록 사이의 차이를 계산할 수도 있다. 그 다음, 비디오 인코더 (200) 는 잔차 블록의 계수들을 변환 및 양자화할 수도 있다 (354). 위에서 논의된 바와 같이, 비디오 인코더 (200) 는 일부 예들에서 LFNST를 사용하여 계수들을 변환하고, 존재하는 경우, 어떤 LFNST 가 사용되었는지를 지정하는 신택스 엘리먼트 (예를 들어, LFNST 인덱스) 를 인코딩할 수 있다. 또한 위에서 논의된 바와 같이, 비디오 인코더 (200) 는 하나 이상의 파라미터들에 기초하여 신택스 엘리먼트를 인코딩하기 위해 콘텍스트를 선택할 수 있다. 일 예로서, 비디오 인코더 (200) 는 도 16 을 참조하여 하기에서 논의되는 기법을 사용하여 콘텍스트를 선택할 수도 있다.
다음으로, 비디오 인코더 (200) 는 잔차 블록의 양자화된 변환 계수들을 스캐닝할 수도 있다 (356). 스캔 동안 또는 스캔에 후속하여, 비디오 인코더 (200) 는 계수들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다 (358). 예를 들어, 비디오 인코더 (200) 는 CAVLC 또는 CABAC 를 사용하여 계수들을 인코딩할 수도 있다. 그 다음, 비디오 인코더 (200) 는 블록의 엔트로피 코딩된 데이터를 출력할 수도 있다 (360).
도 15 는 비디오 데이터의 현재 블록을 디코딩하는 예시적인 방법을 나타내는 플로우차트이다. 현재 블록은 현재 CU 를 포함할 수도 있다. 비디오 디코더 (300) 에 대해 설명되지만 (도 1 및 도 4), 다른 디바이스들이 도 15 의 것과 유사한 방법을 수행하도록 구성될 수도 있음을 이해해야 한다.
비디오 디코더 (300) 는 현재 블록에 대응하는 잔차 블록의 계수들에 대한 엔트로피 코딩된 예측 정보 및 엔트로피 코딩된 데이터와 같은, 현재 블록에 대한 엔트로피 코딩된 데이터를 수신할 수도 있다 (370). 비디오 디코더 (300) 는 현재 블록에 대한 예측 정보를 결정하고 잔차 블록의 계수들을 재생하기 위해 엔트로피 코딩된 데이터를 엔트로피 디코딩할 수도 있다 (372). 비디오 디코더 (300) 는 현재 블록에 대한 예측 블록을 계산하기 위해, 예컨대, 현재 블록에 대한 예측 정보에 의해 표시된 바와 같은 인트라- 또는 인터-예측 모드를 사용하여 현재 블록을 예측할 수도 있다 (374). 그 다음, 비디오 디코더 (300) 는 양자화된 변환 계수들의 블록을 생성하기 위해, 재생된 계수들을 역 스캔할 수도 있다 (376). 그 다음, 비디오 디코더 (300) 는 잔차 블록을 생성하기 위해 계수들을 역양자화하고 역변환할 수도 있다 (378). 위에서 논의된 바와 같이, 비디오 디코더 (300) 는, 존재하는 경우, 어떤 LFNST 가 계수들을 변환하기 위해 사용되었는지를 지정하는 신택스 엘리먼트 (예를 들어, LFNST 인덱스) 를 디코딩하고 계수들을 역변환하기 위해 표시된 LFNST를 사용할 수 있다. 또한 위에서 논의된 바와 같이, 비디오 디코더 (300) 는 하나 이상의 파라미터들에 기초하여 신택스 엘리먼트를 디코딩하기 위해 콘텍스트를 선택할 수 있다. 일 예로서, 비디오 디코더 (300) 는 도 16 을 참조하여 하기에서 논의되는 기법을 사용하여 콘텍스트를 선택할 수도 있다. 비디오 디코더 (300) 는 예측 블록 및 잔차 블록을 결합함으로써 현재 블록을 궁극적으로 디코딩할 수도 있다 (380).
도 16 은 본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따른, 비디오 데이터의 유닛에 대한 저주파수 비분리형 변환(LFNST) 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 코딩하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다. 비디오 데이터의 유닛은 현재 TU 또는 현재 CU를 포함할 수 있다. 비디오 디코더 (300) (도 1 및 도 4) 에 대해 설명되지만, 다른 디바이스들이 비디오 인코더 (200) 와 같이 도 16 의 것과 유사한 방법을 수행하도록 구성될 수도 있음을 이해해야 한다.
비디오 디코더 (300) 는 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정할 수 있다 (1602). 예를 들어, 비디오 디코더 (300) 는 비디오 데이터의 변환 유닛(TU)가 루마 TU인지 또는 크로마 TU인지를 결정할 수 있다. 하나의 특정 예로서, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 비디오 데이터의 유닛에 대한 cIdx 의 값을 결정할 수 있다.
비디오 디코더 (300) 는 상기 컬러 성분에 적어도 기초하여, 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 저주파 비분리형 변환 (LFNST) 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트의 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 을 위한 콘텍스트를 결정할 수 있다 (1604). 예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 lfnst_idx 신택스 엘리먼트 또는 tu_lfnst_idx 신택스 엘리먼트의 빈에 대한 콘텍스트 증분 (ctxInc) 의 값을 결정할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이 그리고 본 개시물의 하나 이상의 기법들에 따라, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 적어도 컬러 성분(예를 들어, cIdx의 값)에 기초하여 콘텍스트(예를 들어, ctxInc의 값)를 결정할 수 있다. 이러한 방식으로, 엔트로피 디코딩 유닛(302)은 상이한 컬러 성분에 대한 LFNST 인덱스를 코딩할 때 상이한 콘텍스트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 루마 성분에 대한 LFNST 인덱스를 코딩할 때 제 1 콘텍스트를 사용할 수도 있고 크로마 성분에 대한 LFNST 인덱스를 코딩할 때 제 2 의 상이한 콘텍스트를 사용할 수 있다.
엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 컬러 컴포넌트에 추가하여 또는 컬러 컴포넌트 대신에 팩터들에 기초하여 콘텍스트를 결정할 수도 있다. 팩터의 예는 다중 변환 선택(MTS) 인덱스, 블록 크기, 비제로 변환 계수들의 수, 유닛의 파티션 깊이, 및 임의의 다른 팩터를 포함한다.
일례로서, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 비디오 데이터의 유닛에 대한 다중 변환 선택 (MTS) 인덱스의 값에 기초하여 콘텍스트를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은, 비디오 데이터의 유닛에 대해, MTS 인덱스의 값(예를 들어, 비디오 데이터의 유닛에 대한 tu_mts_idx의 값)을 획득하고, MTX 인덱스의 값에 적어도 부분적으로 기초하여 콘텍스트를 결정할 수 있다. 하나의 특정 예로서, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 다음과 같이 LFNST 인덱스에 대한 콘텍스트를 결정할 수 있다:
신택스 엘리먼트 binIdx
0 1 2 3 4 >= 5
lfnst_idx[ ][ ] ( tu_mts_idx[ x0 ][ y0 ] = = 0 && treeType != SINGLE_TREE ) ? ( cIdx !=　0 ? 2 : 1 ) : 0
 바이패스 na na na na
다른 예로서, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 비디오 데이터의 유닛의 블록 크기에 기초하여 콘텍스트를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 비디오 데이터의 유닛의 길이 및/또는 폭을 결정할 수 있고, 그 길이 및/또는 폭 (예를 들어, 그 길이가 길이 임계값보다 작은지 여부 및/또는 그 너비가 너비 임계값보다 작은지 여부) 에 적어도 부분적으로 기초하여 콘텍스트를 결정할 수 있다.
다른 예로서, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 비디오 데이터의 유닛의 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 콘텍스트를 결정할 수 있다. 예를 들어, 비디오 데이터의 유닛이 TU인 경우, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 TU 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수를 결정할 수도 있고, TU 레벨에서 비제로 변환 계수들의 결정된 수에 대해 적어도 부분적으로 기초하여 콘텍스트를 결정할 수 있다.
다른 예로서, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 파티션 구조에서의 비디오 데이터의 유닛의 깊이에 기초하여 콘텍스트를 결정할 수 있다. 예를 들어, 비디오 데이터의 유닛이 TU인 경우, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 파티션 구조에서 TU의 깊이를 결정할 수도 있고, 결정된 깊이에 대해 적어도 부분적으로 콘텍스트를 결정할 수도 있다.
비디오 디코더 (300) 는 결정된 콘텍스트에 기초하여 그리고 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 CABAC 디코딩할 수 있다 (1606). 예를 들어, 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 결정된 콘텍스트를 사용하여 lfnst_idx 신택스 엘리먼트 또는 tu_lfnst_idx 는 신택스 엘리먼트의 하나 이상의 빈들을 디코딩할 수도 있다. 엔트로피 디코딩 유닛 (302) 은 디코딩된 빈들을 역변환 프로세싱 유닛 (308) 과 같은, 비디오 디코더 (300) 의 하나 이상의 컴포넌트들에 제공할 수 있다.
비디오 데이터의 유닛이 CU에 포함된 복수의 TU 들 중의 TU인 일부 예들에서, 비디오 디코더 (300) 는 그 TU에 대한 LFNST 인덱스를 지정하는 각각의 TU에 대한 별개의 신택스 엘리먼트를 디코딩할 수도 있다. 예를 들어, CU가 4개의 TU를 포함하는 경우, 비디오 디코더 (300)는 각각의 TU에 대한 LFNST 인덱스를 각각 지정하는 4개의 신택스 엘리먼트를 디코딩할 수도 있다. 그러나, 일부 예들에서, 비디오 디코더 (300) 는 CU의 제1 TU에 대한 LFNST 인덱스를 지정하는 신택스 엘리먼트를 디코딩하고 CU의 다른 TU들에 대한 LFNST 인덱스들을 추론하는 할 수도 있다. 이러한 방식으로, 비디오 디코더 (300) 는 비디오 인코더 (200) 가 각각의 그리고 모든 TU에 대한 LFNST 인덱스 신택스 엘리먼트를 인코딩하는 것을 억제하는 것이 가능할 수도 있다.
비디오 디코더 (300) 는 상기 LFNST 인덱스의 상기 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 상기 비디오 데이터의 유닛의 변환 계수들을 변환할 수도 있다 (1608). 예를 들어, 역변환 프로세싱 유닛 (308) 은 역양자화 유닛 (30) 으로부터 수신된 역양자화된 변환 계수들을 역변환할 수도 있다. 역변환 프로세싱 유닛 (308) 에 의해 사용되는 역변환은 LFNST 인덱스의 값에 기초하여 선택될 수도 있다. 예를 들어, 역변환 프로세싱 유닛 (308) 은 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트가 0의 값을 지정할 때 제 1 역변환을 적용할 수도 있고, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트가 1의 값을 지정할 때 제 2 역변환을 적용할 수도 있고, 비디오 데이터의 유닛에 대한 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트가 2의 값을 지정할 때 제 3 역변환을 적용할 수 있다.
본 개시의 기법들은 하나 이상의 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 컬러 성분 및 MTS 인덱스에 기초하여 콘텍스트를 선택하는 것은 코딩 효율을 향상시킬 수 있다(예를 들어, 동일한 지각 품질에서 비디오 데이터를 표현하는데 사용되는 비트의 수를 감소시킬 수 있다). 이 개시물의 기술은 CTC 구성 위에 VTM-5.0 을 통해 테스트되었다. 이러한 결과는 AI 및 RA 사례에 대해 표 1 및 2에 나와 있다. VTM-5.0에서 LFNST는 CTC 구성의 LDB(저지연 B) 및 LDP(저지연 P)의 경우 비활성화된다.
모든 인트라 메인10
VTM-5.0
Y U V EncT DecT
클래스 A1 0.02% -0.39% -0.51% 100% 102%
클래스 A2 0.01% -0.24% -0.23% 102% 103%
클래스 B 0.01% -0.24% -0.23% 100% 98%
클래스 C 0.00% -0.11% -0.14% 102% 107%
클래스 E 0.03% -0.20% -0.33% 103% 111%
전반적인 0.01% -0.23% -0.27% 101% 104%
클래스 D 0.02% 0.04% -0.09% 100% 100%
클래스 F 0.01% -0.10% -0.10% 101% 103%
표 1. VTM5.0을 통해 CTC 를 기반으로 하는 AI 결과
랜덤 액세스 메인10
VTM-5.0
Y U V EncT DecT
클래스 A1 0.00% -0.36% -0.06% 101% 102%
클래스 A2 0.00% 0.10% -0.15% 98% 97%
클래스 B 0.02% -0.13% -0.36% 101% 101%
클래스 C -0.05% -0.20% -0.08% 99% 99%
클래스 E 　 　 　 　
전반적인 -0.01% -0.15% -0.18% 100% 100%
클래스 D 0.02% -0.01% 0.06% 100% 102%
클래스 F -0.01% -0.05% 0.04% 98% 98%
표 2. VTM5.0을 통해 CTC 를 기반으로 하는 RA 결과
다음의 넘버링된 예들은 본 개시의 하나 이상의 양태들을 예시할 수도 있다:
예 1A. 비디오 데이터를 코딩하는 방법에 있어서, 비디오 데이터의 변환 유닛(TU)에 대해, 저주파 비분리형 변환 (LFNST) 인덱스 또는 플래그의 값을 획득하는 단계; 및 TU에 대한 신택스 구조에서 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 2A: 예 1A에 있어서, 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 tu_lfnst_idx 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 3A: 예 1A 또는 예 2A의 방법에 있어서, TU에 대해 다중 변환 선택(MTS) 인덱스의 값을 획득하는 단계; 및 TU에 대한 신택스 구조에서, MTS 인덱스의 획득된 값을 콘텍스트 코딩하는 단계를 더 포함한다.
예 4A: 예 3A에 있어서, 획득된 값을 콘텍스트 코딩하는 단계는 tu_mts_idx 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 5A: 예 3A 또는 예 4A의 방법에서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 MTS 인덱스의 획득된 값에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 6A: 예 1A-5A 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 TU의 크기에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 7A: 예 1A-6A 중 어느 하나의 방법에서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 TU 가 루마 TU 인지 또는 크로마 TU 인지 여부에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 8A: 예 1A-7A 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 TU의 깊이에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 9A: 예 1A-8A 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 TU 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 10A: 예 1A-9A 중 어느 하나의 방법으로서, TU는 코딩 유닛(CU)의 제1 TU이고, 방법은 CU의 다른 TU에 대해 제 1 TU에 대한 LFNST 인덱스 또는 플래그의 값에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 값을 추론하는 단계를 더 포함한다.
예 11A: 예 1A-10A 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 LFNST 인덱스 또는 플래그의 값을 추론하는 단계를 포함한다.
예 12A: 예 1A-10A 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 을 사용하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 코딩하는 단계를 포함한다.
예 1B. 비디오 데이터를 코딩하는 방법에 있어서, 비디오 데이터의 코딩 유닛(CU)에 대해, 저주파 비분리형 변환 (LFNST) 인덱스 또는 플래그의 값을 획득하는 단계; 및 CU에 대한 신택스 구조에서 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 2B. 예 1B에 있어서, 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 lfnst_idx 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 3B. 예 1B 또는 2B 중 어느 하나의 방법에서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 CU 가 루마 CU 인지 또는 크로마 CU 인지 여부에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 4B. 예 1B-3B 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 CU 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 5B. 예 1B-4B 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 CU의 크기에 기초하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 6B. 예 1B-5B 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 LFNST 인덱스 또는 플래그의 값을 추론하는 단계를 포함한다.
예 7B. 예 1B-6B 중 어느 하나에 있어서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 콘텍스트 코딩하는 단계는 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 을 사용하여 LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값을 선택적으로 코딩하는 단계를 포함한다.
예 1C. 비디오 데이터를 코딩하는 방법으로서, 비디오 데이터의 블록에 대해, 저주파 비분리형 변환(LFNST) 인덱스 또는 플래그의 값을 획득하는 단계; 비디오 데이터의 블록에 대해, 다중 변환 선택 (MTS) 인덱스의 값을 획득하는 단계; 및 코딩된 비디오 비트스트림에서, LFNST 인덱스 또는 플래그의 획득된 값 및 MTS 인덱스의 획득된 값 양자 모두를 나타내는 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 코딩하는 단계를 포함한다.
예 2C. 예 1C에 있어서, 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 코딩하는 단계는 콘텍스트 적응 이진 산술 코딩(CABAC)을 사용하여 신택스 엘리먼트를 코딩하는 단계를 포함하는 방법.
예 1D. 예들 1A-2C 의 어느 것의 방법에 있어서, 상기 코딩은 디코딩을 포함한다.
예 2D. 예들 1A-2C 의 어느 것의 방법에 있어서, 상기 코딩은 인코딩을 포함한다.
예 3D. 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스로서, 상기 디바이스는 예들 1 내지 2D 의 어느 것의 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 수단을 포함한다.
예 4D. 예 3D 의 디바이스에 있어서, 상기 하나 이상의 수단들이 회로에서 구현되는 하나 이상의 프로세서들을 포함한다.
예 5D. 예들 3D 및 4D 중 어느 것의 디바이스에 있어서, 상기 비디오 데이터를 저장하기 위한 메모리를 더 포함한다.
예 6D. 예들 3D 내지 5D 의 어느 것의 디바이스에 있어서. 디코딩된 비디오 데이터를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이를 더 포함한다.
예 7D. 예들 3D 내지 6D 의 어느 것의 디바이스에 있어서, 상기 디바이스는 카메라, 컴퓨터, 모바일 디바이스, 브로드캐스트 수신기 디바이스, 또는 셋톱 박스 중 하나 이상을 포함한다.
예 8D. 예들 3D 내지 7D 의 어느 것의 디바이스에 있어서, 상기 디바이스는 비디오 디코더를 포함한다.
예 9D. 예들 3D 내지 8D 의 어느 것의 디바이스에 있어서, 상기 디바이스는 비디오 인코더를 포함한다.
예 10D. 실행될 때 하나 이상의 프로세서들로 하여금 예들 1A 내지 2D 중 어느 것의 방법을 수행하게 하는 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
예 1E. 예 1A-10D의 모든 조합.
예에 의존하여, 본 명세서에서 설명된 기법들의 임의의 특정 행위들 또는 이벤트들은 상이한 시퀀스로 수행될 수 있고, 전체적으로 부가되거나 병합되거나 또는 제거될 수도 있음 (예를 들어, 설명된 모든 행위들 또는 이벤트들이 그 기법들의 실시를 위해 필수적인 것은 아님) 이 인식되어야 한다. 더욱이, 특정 예들에 있어서, 행위들 또는 이벤트들은 순차적인 것보다는, 예를 들어, 다중-스레딩된 프로세싱, 인터럽트 프로세싱, 또는 다중의 프로세서들을 통해 동시에 수행될 수도 있다.
하나 이상의 예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수도 있다.　 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있고 하드웨어 기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 데이터 저장 매체와 같은 유형의 매체에 대응하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 또는 예를 들면, 통신 프로토콜에 따라, 일 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 가능하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 이런 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체는 일반적으로, (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 캐리어 파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 　데이터 저장 매체들은 본 개시에서 설명된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수도 있다.　 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.
제한이 아닌 일 예로, 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다.　 또한, 임의의 커넥션이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 명명된다. 예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임쌍선, 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 소프트웨어가 송신된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임쌍선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의에 포함된다. 하지만, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 데이터 저장 매체는 접속, 캐리어 파, 신호 또는 다른 일시적 매체를 포함하는 것이 아니라, 대신에 비일시적, 유형의 저장 매체에 관련된다는 것이 이해되야 한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들이 또한, 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
명령들은 하나 이상의 프로세서, 이를테면 하나 이상의 DSP (digital signal processor), 범용 마이크로프로세서, ASIC (application specific integrated circuit), FPGA (field programmable logic array), 또는 다른 등가 집적 또는 이산 로직 회로에 의해 실행될 수도 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어들 "프로세서" 및 "프로세싱 회로" 는 전술한 구조들 또는 본 명세서에서 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 추가로, 일부 양태들에서, 본 명세서에서 설명된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성된 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공되거나, 또는 결합된 코덱에 통합될 수도 있다. 또한, 그 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들에서 완전히 구현될 수 있다.
본 개시의 기법들은 무선 핸드셋, 집적 회로 (IC) 또는 IC 들의 세트 (예를 들면, 칩 세트) 를 포함하는, 매우 다양한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 컴포넌트들, 모듈들, 또는 유닛들은 개시된 기법들을 수행하도록 구성된 디바이스들의 기능적 양태들을 강조하기 위해 본 개시에 설명되지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 요구하는 것은 아니다. 오히려, 상기 설명된 바와 같이, 다양한 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛에서 결합되거나 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 상기 설명된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호동작가능한 하드웨어 유닛들의 콜렉션에 의해 제공될 수도 있다.
다양한 예들이 설명되었다. 이들 및 다른 예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (30)

  1. 비디오 데이터를 디코딩하는 방법으로서,
    비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하는 단계;
    상기 컬러 성분에 적어도 기초하여, 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 저주파 비분리형 변환 (LFNST) 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 하기 위한 콘텍스트를 결정하는 단계;
    결정된 상기 콘텍스트에 기초하여 그리고 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 상기 LFNST 인덱스의 상기 값을 지정하는 상기 신택스 엘리먼트를 CABAC 디코딩하는 단계; 및
    상기 LFNST 인덱스의 상기 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 상기 비디오 데이터의 유닛의 변환 계수들을 역변환하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛에 대해, 다중 변환 선택 (MTS) 인덱스의 값을 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 MTS 인덱스의 상기 값에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛의 블록 크기를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 비디오 데이터의 유닛의 상기 블록 크기에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터 유닛의 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛은 비디오 데이터의 코딩 유닛 (CU) 인, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터 유닛은 비디오 데이터의 변환 유닛 (TU) 인, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    파티션 구조에서 상기 TU 의 깊이를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 TU 의 깊이에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 TU 는 비디오 데이터의 코딩 유닛 (CU) 에서의 제 1 TU 이고,
    상기 방법은, 상기 CU 에서의 다른 TU 들에 대해, 상기 제 1 TU 에 대한 상기 LFNST 인덱스의 값에 기초하여 LFNST 인덱스들의 값들을 추론하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 상기 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 상기 신택스 엘리먼트는 lfnst_idx 신택스 엘리먼트 또는 tu_lfnst_idx 신택스 엘리먼트를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 신택스 엘리먼트의 빈에 대한 ctxInc 의 값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 ctxInc 의 값은 이전 콘텍스트에 적용할 증분을 나타내는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  11. 비디오 데이터를 인코딩하는 방법으로서,
    복수의 저주파 비분리형 변환들 (LFNSTs) 로부터, LFNST 인덱스를 갖는 LFNST 를 선택하는 단계;
    상기 LFNST 를 사용하여, 비디오 데이터의 유닛의 변환 계수들을 변환하는 단계;
    상기 비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하는 단계;
    상기 컬러 성분에 적어도 기초하여, 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 상기 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 하기 위한 콘텍스트를 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 콘텍스트에 기초하여 그리고 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 상기 비디오 데이터 유닛에 대한 상기 LFNST 인덱스의 상기 값을 지정하는 상기 신택스 엘리먼트를 CABAC 인코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛에 대해, 다중 변환 선택 (MTS) 인덱스의 값을 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 MTS 인덱스의 상기 값에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛의 블록 크기를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 비디오 데이터의 유닛의 상기 블록 크기에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터 유닛의 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛은 비디오 데이터의 코딩 유닛 (CU) 인, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터 유닛은 비디오 데이터의 변환 유닛 (TU) 인, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    파티션 구조에서 상기 TU 의 깊이를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 TU 의 깊이에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 TU 는 비디오 데이터의 코딩 유닛 (CU) 에서의 제 1 TU 이고,
    상기 방법은, 상기 CU 에서의 다른 TU 들에 대한 LFNST 인덱스들의 값들을 지정하는 신택스 엘리먼트들을 인코딩하는 것을 억제하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 상기 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 상기 신택스 엘리먼트는 lfnst_idx 신택스 엘리먼트 또는 tu_lfnst_idx 신택스 엘리먼트를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 콘텍스트를 결정하는 단계는 상기 신택스 엘리먼트의 빈에 대한 ctxInc 의 값을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
  21. 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스로서,
    메모리; 및
    회로로 구현된 하나 이상의 프로세서들을 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서들은,
    비디오 데이터의 유닛의 컬러 성분을 결정하고;
    상기 컬러 성분에 적어도 기초하여, 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 저주파 비분리형 변환 (LFNST) 인덱스의 값을 지정하는 신택스 엘리먼트를 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩 (CABAC) 하기 위한 콘텍스트를 결정하며;
    결정된 상기 콘텍스트에 기초하여 그리고 상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 신택스 구조를 통해, 상기 비디오 데이터 유닛에 대한 상기 LFNST 인덱스의 상기 값을 지정하는 상기 신택스 엘리먼트를 CABAC 코딩하고; 및
    상기 LFNST 인덱스의 상기 값에 의해 표시된 변환에 기초하여, 상기 비디오 데이터의 유닛의 변환 계수들을 변환하도록 구성된, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한, 상기 비디오 데이터의 유닛에 대해, 다중 변환 선택 (MTS) 인덱스의 값을 획득하도록 구성되고,
    상기 콘텍스트를 결정하기 위해, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 MTS 인덱스의 상기 값에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한, 상기 비디오 데이터의 유닛의 블록 크기를 결정하도록 구성되고,
    상기 콘텍스트를 결정하기 위해, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 비디오 데이터의 유닛의 상기 블록 크기에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한, 상기 비디오 데이터 유닛의 레벨에서 비제로 변환 계수들의 수를 결정하도록 구성되고,
    상기 콘텍스트를 결정하기 위해, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 비제로 변환 계수들의 수에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛은 비디오 데이터의 코딩 유닛 (CU) 인, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터 유닛은 비디오 데이터의 변환 유닛 (TU) 인, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한, 파티션 구조에서 상기 TU 의 깊이를 결정하도록 구성되고,
    상기 콘텍스트를 결정하기 위해, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 TU 의 깊이에 기초하여 상기 콘텍스트를 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 TU 는 비디오 데이터의 코딩 유닛 (CU) 에서의 제 1 TU 이고,
    상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 CU 에서의 다른 TU 들에 대해, 상기 제 1 TU 에 대한 상기 LFNST 인덱스의 값에 기초하여 LFNST 인덱스들의 값들을 추론하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 유닛에 대한 상기 LFNST 인덱스의 값을 지정하는 상기 신택스 엘리먼트는 lfnst_idx 신택스 엘리먼트 또는 tu_lfnst_idx 신택스 엘리먼트를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 콘텍스트를 결정하기 위해, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기 신택스 엘리먼트의 빈에 대한 ctxInc 의 값을 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하기 위한 디바이스.

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