KR20220024900A - 비선형 적응 루프 필터의 클리핑 레벨 - Google Patents
비선형 적응 루프 필터의 클리핑 레벨 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220024900A KR20220024900A KR1020227002392A KR20227002392A KR20220024900A KR 20220024900 A KR20220024900 A KR 20220024900A KR 1020227002392 A KR1020227002392 A KR 1020227002392A KR 20227002392 A KR20227002392 A KR 20227002392A KR 20220024900 A KR20220024900 A KR 20220024900A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- clipping
- pixel
- component
- lim
- idx
- Prior art date
Links
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 241000023320 Luma <angiosperm> Species 0.000 claims abstract description 232
- OSWPMRLSEDHDFF-UHFFFAOYSA-N methyl salicylate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1O OSWPMRLSEDHDFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 232
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 140
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 127
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 77
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 38
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 80
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 35
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 31
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 26
- 230000006870 function Effects 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 208000037170 Delayed Emergence from Anesthesia Diseases 0.000 description 18
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 16
- 238000003491 array Methods 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 11
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 10
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 5
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 101150039623 Clip1 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000007727 signaling mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 101150114515 CTBS gene Proteins 0.000 description 1
- 238000012952 Resampling Methods 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010044625 Trichorrhexis Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
- H04N19/172—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/189—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the adaptation method, adaptation tool or adaptation type used for the adaptive coding
- H04N19/196—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the adaptation method, adaptation tool or adaptation type used for the adaptive coding being specially adapted for the computation of encoding parameters, e.g. by averaging previously computed encoding parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
- H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
인코딩 디바이스 또는 디코딩 디바이스에 의해 구현되는, 비디오 스트림의 재구성된 프레임에 대해 적응 루프 필터링을 수행하여 인-루프 필터링을 수행하는 방법은, 재구성된 프레임의 픽셀과 픽셀의 연결 영역에서의 이웃 픽셀 간의 차이를 형성하는 단계, 각각의 클리핑 레벨에 따라 차이를 클리핑하는 단계, 클리핑된 차이의 가중 합을 형성하는 단계, 및 가중 합을 픽셀에 추가하여 필터링된 픽셀을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 선택된다.
Description
본 출원은 2019년 6월 24일에 러시아 특허청에 출원된 국제 특허 출원 PCT/RU2019/000454, 2019년 6월 25일에 러시아 특허청에 출원된 국제 특허 출원 PCT/RU2019/000456, 2019년 7월 3일에 러시아 특허청에 출원된 국제 특허 출원 PCT/RU2019/000476, 2019년 7월 7일에 미국 특허청에 출원된 미국 가출원 62,871,200 및 2019년 7월 8일에 러시아 특허청에 출원된 국제 특허 출원 PCT/RU2019/000483로부터 우선권을 주장하며, 본 개시는 그 전문이 참조로 여기에 포함된다.
일반적으로, 본 개시는 비디오 코딩의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 비디오 코딩을 위한 필터(예를 들어, 비선형 인-루프 필터) 및 재구성된 비디오 프레임을 필터링하는 방법뿐만 아니라 비디오 코딩을 위한 필터를 포함하는 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 관한 것이다.
비디오 코딩(비디오 인코딩 및 디코딩)은 방송 디지털 TV, 인터넷 및 모바일 네트워크를 통한 비디오 전송, 영상 채팅, 영상 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.
최근에 채택된 ITU-T H.265/HEVC 표준(ISO/IEC 23008-2:2013, "정보 기술 - 이기종 환경에서의 고효율 코딩 및 미디어 전달 - 파트 2: 고효율 비디오 코딩", 2013년 11월)은 코딩 효율성과 계산 복잡성 사이의 합리적인 절충안을 제공하는 최첨단 비디오 코딩 도구 세트를 선언한다.
ITU-T H.265/HEVC 표준에 대한 개요는 Vol. 22, No. 12, 2012년 12월, 비디오 기술을 위한 회로 및 시스템에 대한 IEEE 트랜잭션에서 Gary J. Sullivan, "고효율 비디오 코딩(HEVC) 표준의 개관(Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard)"에 기술되어 있으며, 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함된다.
이 표준의 비디오 코딩 도구 중 하나는 예측을 위해 이 프레임을 사용하기 전에 재구성된 프레임에 대한 필터링을 수행하는 적응 루프 필터이다. 기존 적응 루프 필터는 Qian Chen, Yunfei Zheng, Peng Yin, Xiaoan Lu, Joel Sol'e, Qian Xu, Edouard Francois 및 Dapeng Wu, "분류된 쿼드-트리 기반 적응 루프 필터(Classified Quadtree-based Adaptive Loop Filter)", 멀티미디어 및 엑스포에 관한 2011 IEEE 국제 회의, 페이지: 1 - 6에 설명되어 있다. 이 필터에서 필터링된 재구성된 프레임의 각 픽셀은 생성되는 필터링된 픽셀 위치 주변의 재구성된 프레임에서 픽셀의 연결 영역에 있는 여러 픽셀의 가중치 합이다. 픽셀의 연결 영역은 일반적으로 해당 픽셀의 이웃 픽셀 집합으로 정의된다. 세트는 픽셀 주위에 대칭적으로 배열될 수 있고, 재구성된 프레임의 경계 또는 재구성된 블록의 경계 근처에 수정이 적용될 수 있다. 자주 사용되는 세트는 도 12에 도시된 바와 같이 루마 성분에 대해 7x7 다이아몬드 모양 또는 크로마 성분에 대해 5x5 다이아몬드 모양과 같은 다이아몬드 모양을 가질 수 있다.
(선형) 적응 루프 필터의 필터링 프로세스는 다음과 같이 수행된다:
여기서 샘플 I(x+i,y+j)은 좌표 (x,y)를 갖는 픽셀의 연결 영역으로부터 입력 재구성된 샘플이고, O(x,y)는 필터링된 출력 재구성된 샘플(즉, 필터 결과)이고, w(i,j)는 필터 계수를 나타낸다.
위에서 설명한 방정식은 다음 표현 식에서 코딩 효율성 영향 없이 (http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/에서 공개적으로 사용 가능한 JVET-M0385에 설명된 비선형 적응 루프 필터 방법에 따라) 수정될 수 있다:
최대 가중치 계수 w(i,j)가 n-비트 정수 값이면 BitDepthLuma는 루마 성분 비트 깊이(루마 픽셀에서 최대 비트 수)이고, BitDepthChroma는 크로마 성분 비트 깊이이고 필터 구현에는 루마 성분 필터링을 위한 (BitDepthLuma+3)-비트 값과 크로마 성분 필터링을 위한 (BitDepthChroma+3)-비트 값에 의한 n-비트 값의 N 개의 정수 승산이 필요하고, 여기서 N은 필터 길이이다.
아래에 설명된 방법은 루마 성분에 있어서 최신 솔루션에서 (BitDepthChroma+3)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈 대신 (BitDepthLuma+2)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈을 요구하는 저복잡도 비선형 인루프 필터를 제공한다. 크로마 성분에 있어서 아래에 설명된 방법은 최신 솔루션에서 (BitDepthChroma+3)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈 대신 (BitDepthChroma+2)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈을 요구하는 저복잡도 비선형 인루프 필터를 제공한다.
본 개시의 실시예들은 재구성된 프레임 필터링을 위한 개선된 저복잡도 인루프 필터를 제공한다.
본 개시의 실시예는 품질 저하를 필터링하지 않고 요구되는 곱셈의 복잡성을 감소시키는 것을 허용한다.
상기 목적 및 기타 목적은 독립항의 주제에 의해 달성된다. 추가 구현 형태는 종속항, 설명 및 도면으로부터 명백하다.
본 개시의 실시예는 인코딩 디바이스 또는 디코딩 디바이스에 의해 구현되는, 비디오 스트림의 재구성된 프레임에 대해 적응 루프 필터링을 수행하는 인-루프 필터링 방법을 제공하며, 여기서 상기 방법은 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 픽셀의 연결 영역에서의 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성/결정하는 단계, 각각의 클리핑 레벨에 따라 차이를 클리핑하는 단계, 클리핑된 차이의 가중 합을 형성/결정하는 단계, 및 픽셀의 필터링된 각각의 성분을 결정하기 위해 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 가중 합을 더하는 단계를 포함하며, 여기서 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 선택된다.
본 개시에 따르면, 적응 루프 필터링은 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 하나 이상에 적용될 수 있다. 적응 루프 필터링이 두 개 이상의 구성분, 특히 픽셀의 모든 루마 성분 및 크로마 성분에 적용되는 경우 필터링은 각각의 성분에 대해 별도로 수행된다. 다시 말해, 다음에 더 자세히 설명되는 위의 방법의 단계는 적응 루프 필터링에 제출된 각 구성 요소에 대해 별도로 수행된다.
적응 루프 필터링은 재구성된 프레임의 단일 픽셀, 특히 코딩 블록과 같은 블록에 대응하는 픽셀 그룹, 또는 재구성된 프레임의 모든 픽셀에 적용될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 픽셀의 연결 영역은 일반적으로 해당 픽셀의 인접 픽셀 세트로 정의될 수 있다. 세트는 픽셀 주위에 대칭적으로 배열될 수 있고, 재구성된 프레임의 경계 또는 재구성된 블록의 경계 근처에 수정이 적용될 수 있다. 자주 사용되는 세트는 루마 성분의 경우 7x7 다이아몬드 모양 또는 크로마 성분의 경우 5x5 다이아몬드 모양과 같은 다이아몬드 모양을 가질 수 있다.
연결 영역 내의 각각의 이웃 픽셀에 있어서, 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나, 즉 루마 성분 또는 크로마 성분과 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나, 즉 루마 성분 또는 크로마 성분 사이의 차이가 결정된다. 각각의 결과 차이는 그 각각의 클리핑 레벨에 따라 클리핑된다. 다시 말해, 연결 영역의 각각의 이웃 픽셀은 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 각각에 대해 연관된 개별 클리핑 레벨을 갖는다. 따라서 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나가 필터링되는 픽셀의 좌표 (x,y)와 관련해서 필터링되는 성분과 그 대응하는 이웃 픽셀의 좌표 (x+i,y+j)의 오프셋 (i, j)에 따라 달라진다.
픽셀의 어떤 성분, 즉 루마 성분 또는 두 개의 크로마 성분 중 하나가 필터링되는지와 상관없이, 각각의 클리핑 레벨은 클리핑 레벨의 단일 세트에서 선택된다. 동일한 클리핑 레벨 세트는 특히 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 허용되거나 가능한 모든 클리핑 레벨을 포함할 수 있다.
가능한 클리핑 레벨의 동일한 세트에서 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨을 선택하면 비선형 적응 루프 필터의 구현을 단순화할 수 있다. 특히, 공식에서든 표에서든 클리핑 레벨의 결정이 단순화될 수 있다.
각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이에 따라 선택될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 각각의 클리핑 레벨은 연결 영역의 각각의 이웃 픽셀에 대한 각각의 클리핑 지수에 따라 선택될 수 있다. 다시 말해, 각각의 이웃 픽셀에 대해, 대응하는 클리핑 레벨은 그 이웃 픽셀의 상이한 성분에 대해 상이할 수 있는 그 이웃 픽셀에 대한 클리핑 인덱스에 따라 선택된다.
루마 성분 및 크로마 성분에 대한 동일한 클리핑 레벨 세트로부터 각각의 클리핑 레벨을 선택하는 것은 특히 루마 성분 및 크로마 성분이 같은 비트 깊이를 갖는 경우 특정 클리핑 인덱스에 대한 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 동일한 클리핑 레벨이 선택된다는 것을 의미할 수 있다. 다시 말해, 비트 깊이 및 클리핑 인덱스는 루마 필터링 또는 크로마 필터링이 수행되는지 여부에 관계없이 클리핑 레벨 세트에서 클리핑 레벨을 고유하게 식별한다. 따라서 동일한 클리핑 레벨이 동일한 클리핑 인덱스에 대한 동일한 비트 깊이의 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 세트로부터 선택되는 한 클리핑 레벨 세트는 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 통합될 수 있다. 이것은 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분이 상이한 비트 깊이 및/또는 상이한 클리핑 인덱스를 갖는 경우 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 상이한 클리핑 레벨이 선택될 수 있다는 것을 배제하지 않는다.
각각의 클리핑 인덱스는 비디오 스트림에서 시그널링될 수 있다.
각각의 클리핑 레벨은 2BitDepth-1 이하의 양의 클리핑 값일 수 있으며, 여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타낸다. 대안적으로, 각각의 클리핑 레벨은 2BitDepth보다 작거나 같은 양의 클리핑 값일 수 있으며, 여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타낸다.
클리핑 레벨에 대한 첫 번째 제한은 하드웨어 정사각형 영역을 절약하는 곱셈 각각에 대한 최신 기술과 비교하여 필터링 곱셈 비트 깊이를 1 비트만큼 줄이는 것을 허용할 수 있다.
구현에 따르면, 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)를 갖는 픽셀의 필터링된 각 성분 O'(x,y)는 다음 식에 따라 획득될 수 있다:
Clip(
, Lim)=Clip3(-
,
,
)
Clip3( x, y, z ) = 
여기서 I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i, y+j)가 있는 픽셀의 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀에 대한 오프셋 (i,j)이 있는 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 오프셋 (i, j)이 있는 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀에 대응하는 각각의 클리핑 레벨을 나타낸다.
상기 각각의 클리핑 레벨은 k<=BitDepth를 갖는 포지티브 k-비트 클리핑 값이고, 여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타낸다.
상기 각각의 클리핑 레벨은 특히 루마 성분의 경우 Lim(i,j)<
이고 크로마 성분의 경우 Lim(i,j)<
일 수 있다. 대안으로, 상기 각각의 클리핑 레벨은 특히 루마 성분의 경우 Lim(i,j)<
이고 크로마 성분의 경우 Lim(i,j)<=
일 수 있다.
구현에 따르면, 상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 세트를 나타내는 룩업 테이블(look-up table, LUT)에서 선택될 수 있다.
LUT의 형태로 클리핑 레벨을 제공하는 것은 비선형 ALF의 구현을 더욱 단순화할 수 있다. 각각의 클리핑 레벨은 디코더 측에서 각각의 비트 깊이 및 비트스트림으로 인코딩되고 비트스트림으로부터 파싱될 수 있는 클리핑 인덱스 clipIdx로부터 결정될 수 있다.
LUT는 다음과 같이 정의된다:
여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타내고 clipIdx는 클리핑 인덱스를 나타낸다.
대안으로, LUT는 다음과 같이 정의된다:
여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타내고 clipIdx는 클리핑 인덱스를 나타낸다.
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
에 따라 결정될 수 있다.
대안으로, 상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 결정될 수 있다.
대안으로, 상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 또는 성분의 비트 깊이 BitDepth와 인덱스 Idx(i, j)의 변화를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 결정될 수 있다.
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트를 나타내는 LUT는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
에 따라 획득될 수 있다.
대안으로, 상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트를 나타내는 LUT는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 결정될 수 있다.
대안으로, 상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트를 나타내는 LUT는 루마 또는 성분의 비트 깊이 BitDepth와 인덱스 Idx(i, j)의 변화를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 결정될 수 있다.
구현에 따르면, 인덱스 Idx(i,j)는 클리핑 레벨 세트에 대해 0에서 m까지의 포지티브 값의 범위에서 선택되며, 여기서 m은 포지티브 정수 값이다. 구현에 따르면, Idx(i, j) = 0, 1, 2, .., m이고 m은 클리핑 레벨 세트에 대한 포지티브 정수이다. m은 3으로 설정될 수 있다.
구현에 따르면, 상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=3, ShiftConst[2]=5, ShiftConst[3]=7
또는
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=2, ShiftConst[2]=4, ShiftConst[3]=6
에 따라 결정될 수 있다.
상기 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 인-루프 필터링(in-loop filtering)이 적용될 수 있다.
실시예의 관점에 따르면, 비디오 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 사용하기 위한 인-루프 필터링 장치가 제공되며, 상기 인-루프 필터링 장치는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하도록 구성되고, 상기 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 상기 인-루프 필터 장치는 실시예에 따른 방법을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세싱 회로를 포함한다.
실시예의 추가 관점에 따르면, 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 인코더가 제공된다.
실시예의 추가 관점에 따르면, 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 디코더가 제공된다.
실시예의 추가 관점에 따르면, 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 실시예에 따른 방법을 수행하게 한다.
실시예의 추가 관점에 따르면, 인코더가 제공되며, 상기 인코더는 하나 이상의 프로세서; 및 상기 하나 이상의 프로세서에 결합되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 명령을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체를 포함하며, 상기 명령은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 실시예에 따른 방법을 수행하도록 상기 인코더를 구성한다.
실시예의 추가 관점에 따르면, 디코더가 제공되며, 상기 디코더는 하나 이상의 프로세서; 및 상기 하나 이상의 프로세서에 결합되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 명령을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체를 포함하며, 상기 명령은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 실시예에 따른 방법을 수행하도록 상기 디코더를 구성한다.
실시예의 추가 관점에 따르면, 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하기 위한 인코더가 제공되며, 상기 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 상기 인코더는 상기 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 상기 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성/결정하도록 구성되어 있는 감산 유닛, 각각의 클리핑 레벨에 따른 차이를 클리핑하도록 구성되어 있는 클리핑 유닛, 상기 클리핑된 차이의 가중 합을 형성/결정하도록 구성되어 있는 제1 가산 유닛, 및 상기 픽셀의 필터링된 각각의 성분을 결정하기 위해 상기 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 상기 가중 합을 더하도록 구성되어 있는 제2 가산 유닛을 포함하며, 상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 선택된다.
실시예의 추가 관점에 따르면, 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하기 위한 디코더가 제공되며, 상기 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 상기 디코더 상기 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 상기 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성/결정하도록 구성되어 있는 감산 유닛, 각각의 클리핑 레벨에 따른 차이를 클리핑하도록 구성되어 있는 클리핑 유닛, 상기 클리핑된 차이의 가중 합을 형성/결정하도록 구성되어 있는 제1 가산 유닛, 및 상기 픽셀의 필터링된 각각의 성분을 결정하기 위해 상기 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 상기 가중 합을 더하도록 구성되어 있는 제2 가산 유닛을 포함하며, 상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 선택된다.
따라서, 설명된 인-루프 필터는 루마 성분에 있어서 최신 솔루션에서 (BitDepthLuma+3)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈 대신 필터링될 픽셀과 한 방향을 따르는 하나의 선 위에 놓인 이웃 픽셀 사이의 2 개의 클리핑된 차이의 합의 (BitDepthLuma+2)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈을 요구할 수 있다. 크로마 성분에 있어서, 인루프 필터는 최신 솔루션에서와 같이 (BitDepthChroma+3)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈 대신 필터링될 픽셀과 한 방향을 따르는 하나의 선 위에 놓인 이웃 픽셀 사이의 2 개의 클리핑된 차이의 합의 (BitDepthChroma+2)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈을 요구할 수 있다.
하나 이상의 실시예의 자세한 내용은 첨부 도면 및 아래의 설명에 설명되어 있다.
다른 특징, 목적 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위에서 명백할 것이다.
본 발명의 다음 실시예는 첨부된 도면 및 도면을 참조하여 더 상세히 설명되며, 여기서:
도 1a는 본 개시의 실시예들을 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 예를 보여주는 블록도이다.
도 1b는 본 개시의 실시예들을 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 다른 예를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 필터를 포함하는 인코딩 장치를 예시하는 개략도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 필터를 포함하는 디코딩 장치를 예시하는 개략도를 도시한다.
도 4는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 최신 기술에 대한 클리핑 레벨의 변화를 예시하는 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 프로세스의 예시적인 메커니즘을 예시하는 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩/디코딩 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화/복호화 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 콘텐츠 배신 서비스를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 그리고
도 11은 단말 장치의 일례의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 ALF에 대한 예시적인 7x7 및 5x5 다이아몬드형 필터 탭을 도시한다.
이하에서 동일한 참조 부호는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 동일하거나 적어도 기능적으로 동등한 기능을 나타낸다.
도 1a는 본 개시의 실시예들을 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 예를 보여주는 블록도이다.
도 1b는 본 개시의 실시예들을 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 다른 예를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 필터를 포함하는 인코딩 장치를 예시하는 개략도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 필터를 포함하는 디코딩 장치를 예시하는 개략도를 도시한다.
도 4는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 최신 기술에 대한 클리핑 레벨의 변화를 예시하는 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 프로세스의 예시적인 메커니즘을 예시하는 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩/디코딩 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화/복호화 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 콘텐츠 배신 서비스를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 그리고
도 11은 단말 장치의 일례의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 ALF에 대한 예시적인 7x7 및 5x5 다이아몬드형 필터 탭을 도시한다.
이하에서 동일한 참조 부호는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 동일하거나 적어도 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.
본 개시내용 전반에 걸쳐 다음 용어가 사용된다:
- 코딩 블록(coding block): M 및 N의 포지티브 정수 값에 대한 샘플의 MxN 블록으로, 코딩 트리 블록(CTB)을 코딩 블록으로 분할하는 것을 파티셔닝이라고 한다.
- 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB): L의 포지티브 정수 값에 대한 샘플의 LxL 블록으로 구성 요소 프레임을 CTB로 분할하는 것을 파티셔닝이라고 한다.
- 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU): 3개의 샘플 어레이를 갖는 픽처의 루마 샘플의 CTB 및 2 개의 대응하는 크로마 샘플의 CTB, 또는 3개의 개별 컬러 평면을 사용하여 코딩된 픽처 또는 모노크롬 픽처의 샘플의 CTB 및 샘플을 코딩하는 데 사용되는 신택스 구조.
- 코딩 단위(coding unit, CU): 3개의 샘플 어레이를 갖는 픽처의 루마 샘플의 코딩 블록 및 크로마 샘플의 2 개의 대응 코딩 블록, 또는 3개의 개별 샘플 어레이를 사용하여 코딩된 단색 픽처 또는 픽처의 샘플 코딩 블록 샘플을 코딩하는 데 사용되는 색상 평면 및 신택스 구조.
- 성분(components): 4:2:0, 4:2:2 또는 4:4:4 색상 형식의 픽처를 구성하는 세 가지 배열(루마 및 두 개의 크로마) 중 하나로부터 어레이 또는 단일 샘플 또는 배열 또는 단색 형식의 픽처를 구성하는 배열의 단일 배열.
- 픽처(picture): 단색 형식의 루마 샘플 배열 또는 4:2:0, 4:2:2 및 4:4:4 컬러 형식의 루마 샘플 배열과 2 개의 크로마 샘플 배열.
비디오 코딩은 일반적으로 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 일련의 픽처를 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 영상을 표현하는 데 필요한 데이터의 양을 감소시키기 위해(예를 들어, 압축에 의해) 원본 비디오 영상을 처리하는 것을 전형적으로 포함하는 소스 측에서 수행된다. 비디오 디코딩은 목적지 측에서 수행되며 일반적으로 비디오 영상을 재구성하기 위해 인코더에 비해 역 처리를 포함한다. 비디오 영상(또는 일반적으로 영상)의 "코딩"을 참조하는 실시예는 비디오 영상 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 영상이 재구성될 수 있다. 즉, 재구성된 비디오 영상은 원본 비디오 영상과 동일한 품질을 갖는다(저장 또는 전송 중에 전송 손실이나 기타 데이터 손실이 발생하지 않는다고 가정). 손실 비디오 코딩의 경우 추가 압축, 디코더에서 완전히 재구성될 수 없는 비디오 영상을 나타내는 데이터의 양을 줄이기 위해 예를 들어, 양자화에 의해 수행되고, 즉 재구성된 비디오 영상의 품질이 원본 비디오 영상의 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 출원의 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 출원에서 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 구성될 수 있다. 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 구성될 수 있다(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 구성될 수 있으며, 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 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 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 인터페이스로서 또는 양방향 통신 인터페이스로서 구성될 수 있으며, 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 구성될 수 있다(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 획득할 수 있다. 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 처리 중 어느 하나 이상을 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 구성될 수 있다. 디스플레이 장치(34)는 예를 들어 재구성된 픽처를 표현하기 위한 임의의 종류의 디스플레이, 통합 또는 외부 디스플레이 또는 모니터를 포함할 수 있다. 디스플레이는 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 디스플레이일 수 있다.
도 1a는 소스 장치(12) 및 목적지 장치(14)를 별개의 장치로서 도시하지만, 장치의 실시예는 두 장치 또는 두 기능, 즉 소스 장치(12) 또는 대응하는 기능 및 목적지 장치(14) 또는 기능을 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)는 예를 들어 도 1b에 도시된 바와 같이 단일 장치에서 결합된 인코더/디코더(CODEC)의 일부로서 통합될 수 있다.
도 1b에 도시된 비디오 코딩 시스템(40)은 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30) 둘 다를 구현하는 프로세싱 회로를 포함한다. 또한, 실제 픽처를 캡처하기 위한 카메라와 같은 하나 이상의 이미징 장치(41), 안테나(42), 하나 이상의 메모리 저장소(44), 하나 이상의 프로세서(43) 및/또는 전술한 디스플레이 장치(34)와 같은 디스플레이 장치(45)는 비디오 코딩 시스템(40)의 일부로서 제공될 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 출원의 기술은 인코딩 및 디코딩 장치 사이의 임의의 데이터 통신을 반드시 포함하지 않는 비디오 코딩 시스템(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 개시의 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 개시의 실시예가 HEVC 또는 VVC로 제한되지 않음을 이해할 것이다.
인코더 및 인코딩 방법
도 2는 본 출원의 기술을 구현하도록 구성된 예시적인 비디오 인코더(20)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 2의 예에서, 비디오 인코더(20)는 입력(201)(또는 입력 인터페이스(201)), 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), 및 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), 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)는 또한 현재 픽처 또는 코딩될 픽처으로 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 픽처과구별하기 위한 비디오 코딩에서).
(디지털) 픽처는 강도 값이 있는 2 차원 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, 픽처는 세 개의 샘플 어레이로 표현되거나 포함할 수 있다. RBG 형식 또는 색 공간에서 픽처는 해당하는 빨강, 녹색 및 파랑 샘플 어레이로 구성된다. 그러나 비디오 코딩에서 각 픽셀은 일반적으로 휘도 및 색차 형식 또는 색 공간, 예를 들어 YCbCr로 표현되며, 이것은 Y로 표시된 루마 성분(때때로 L이 대신 사용됨)과 Cb 및 Cr로 표시된 두 개의 색차 성분을 포함한다. 휘도(또는 루마로 약칭) 성분 Y는(예를 들어, 그레이-스케일 픽처에서와 같이) 밝기 또는 그레이 레벨 강도를 나타내는 반면, 두 가지 색차(또는 크로마로 약칭) 성분 Cb 및 Cr은 색도 또는 색상 정보 성분을 나타낸다. 따라서, YCbCr 형식의 픽처는 휘도 샘플 값(Y)의 휘도 샘플 어레이와 색차 값(Cb 및 Cr)의 두 색차 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 휘도 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/AVC에 따라) 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 2 차원 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.
도 2에 도시된 바와 같은 비디오 인코더(20)의 실시예는 슬라이스(비디오 슬라이스로도 지칭됨)를 사용하여 픽처를 분할 및/또는 인코딩하도록 추가로 구성될 수 있으며, 여기서 픽처는 하나 이상의 슬라이스로 분할되거나 인코딩될 수 있고(전형적으로 비중첩), 각각의 슬라이스는 하나 이상의 블록(예를 들어, CTU) 또는 하나 이상의 블록 그룹(예를 들어, 타일(H.265/HEVC 및 VVC) 또는 브릭(VVC))을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 비디오 인코더(20)의 실시예는 슬라이스/타일 그룹(비디오 타일 그룹이라고도 함) 및/또는 타일(비디오 타일로도 지칭됨)을 사용하여 픽처를 분할 및/또는 인코딩하도록 추가로 구성될 수 있고, 여기서 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일 그룹으로 분할되거나 인코딩될 수 있고(전형적으로 비중첩), 각각의 슬라이스/타일 그룹은 하나 이상의 블록(예를 들어, CTU) 또는 하나 이상의 타일을 포함할 수 있으며, 여기서 각각 타일은 직사각형 모양일 수 있고 하나 이상의 블록(예를 들어, CTU), 예를 들어 완전 또는 부분 블록을 포함할 수 있다.
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 세트의 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 구성될 수 있다. 루프 필터 유닛(220)은 디블록킹 필터(de-blocking filter), 샘플 적응 오프셋 (sample-adaptive offset, SAO) 필터와 같은 하나 이상의 루프 필터를 포함할 수 있거나 또는 적응형 루프 필터(adaptive loop filter, ALF), 샤프닝(sharpening), 평활화 필터(smoothing filter) 또는 협력 필터(collaborative filter), 노이즈 억제 필터(noise suppression filter, NSF), 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 다른 필터를 포함할 수 있다. 일 예에서, 루프 필터 유닛(220)은 디블로킹 필터, SAO 필터 및 ALF 필터를 포함할 수 있다. 필터링 프로세스의 순서는 디블로킹 필터, SAO 및 ALF일 수 있다. 다른 예에서, 크로마 스케일링을 사용한 루마 매핑(luma mapping with chroma scaling, LMCS)(즉, 적응형 인-루프 리쉐이퍼)라는 프로세스가 추가된다. 이 프로세스는 블록 해제 전에 수행된다. 다른 예에서, 디블록킹 필터 프로세스는 내부 서브블록 에지, 예를 들어 아핀 서브블록 에지, ATMVP 서브 블록 에지, 서브 블록 변환( sub-block transform, SBT) 에지 및 인트라 서브 파티션(intra sub-partition, ISP) 에지에도 적용될 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 비디오 시퀀스로부터 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)의 시퀀스로 픽처를 분할하도록 구성될 수 있고 CTU(203)는 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 더 작은 블록 파티션 또는 서브-블록(이것은 다시 블록을 형성된다)으로 분할하고, 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(262)에 의한) 분할 및 예측 처리(인터-예측 유닛(244) 및 인트라-예측 유닛(254)에 의한)가 더 상세히 설명될 것이다.
파티셔닝
파티셔닝 유닛(262)은 비디오 시퀀스로부터의 픽처를 코딩 트리 유닛(CTU)들의 시퀀스로 파티셔닝하도록 구성될 수 있고, 파티셔닝 유닛(262)은 코딩 트리 유닛(CTU)(203)을 더 작은 파티션, 예를 들어, 더 작은 파티션으로 파티셔닝(또는 분할)할 수 있다. 정사각형 또는 직사각형 크기의 작은 블록. 3개의 샘플 어레이를 갖는 픽처의 경우, CTU는 크로마 샘플의 2 개의 대응하는 블록과 함께 루마 샘플의 N×N 블록을 포함한다. CTU에서 루마 블록의 최대 허용 크기는 현재 VVC(Versatile Video Coding) 사양에서 128x128로 지정되어 있으나, 향후 128x128과 다른 값으로 지정될 수 있다(예를 들어, 256x256). 그림의 CTU는 조각/타일 그룹, 타일 또는 벽돌로 클러스터링/그룹화될 수 있다. 타일은 그림의 직사각형 영역을 덮고 타일은 하나 이상의 벽돌로 나눌 수 있다. 벽돌은 타일 내의 여러 CTU 행으로 구성된다. 여러 개의 브릭으로 분할되지 않은 타일을 브릭이라고 할 수 있다. 그러나 벽돌은 타일의 진정한 하위 집합이며 타일이라고 하지 않습니다. VVC에서 지원되는 타일 그룹의 두 가지 모드, 즉 래스터 스캔 슬라이스/타일 그룹 모드와 직사각형 슬라이스 모드가 있다. 래스터 스캔 타일 그룹 모드에서 슬라이스/타일 그룹은 그림의 타일 래스터 스캔에서 타일 시퀀스를 포함한다. 직사각형 슬라이스 모드에서 슬라이스에는 그림의 직사각형 영역을 집합적으로 형성하는 여러 개의 그림 벽돌이 포함된다. 직사각형 슬라이스 내의 벽돌은 슬라이스의 벽돌 래스터 스캔 순서이다.
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(하위 블록이라고도 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.
예를 들어, 코딩 트리 유닛(CTU)은 루마 샘플로 이루어진 CTB; 및 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; 및 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.
일부 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, 다목적 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC)라고 하는 현재 개발 중인 최신 비디오 코딩 표준에 따르면, 이진 및 삼항 분할 분할 구조를 사용하는 결합된 쿼드 트리 내포 다중 유형 트리는 예를 들어 다음을 위해 사용된다. 코딩 트리 단위를 분할한다. 코딩 트리 단위 내의 코딩 트리 구조에서 CU는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 코딩 트리 단위(CTU)는 먼저 4차 트리에 의해 분할된다. 그런 다음 4차 트리 리프 노드는 다중 유형 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 다중 유형 트리 구조에는 수직 이진 분할(SPLIT_BT_VER), 수평 이진 분할(SPLIT_BT_HOR), 수직 삼진 분할(SPLIT_TT_VER) 및 수평 삼진 분할(SPLIT_TT_HOR)의 네 가지 분할 유형이 있다. 다중 유형 트리 리프 노드를 CU(코딩 단위)라고 하며 CU가 최대 변환 길이에 비해 너무 크지 않은 경우 이 분할은 추가 분할 없이 예측 및 변환 처리에 사용된다. 이는 대부분의 경우 CU, 예측 단위(PU) 및 변환 단위(TU)가 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 지원되는 최대 변환 길이가 CU의 색상 구성요소 너비 또는 높이보다 작은 경우 예외가 발생한다.
VVC는 중첩된 다중 유형 트리 코딩 트리 구조를 사용하여 쿼드트리에서 파티션 분할 정보의 고유한 신호 메커니즘을 개발한다. 시그널링 메커니즘에서 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)는 4차 트리의 루트로 취급되며 먼저 4차 트리 구조로 분할된다. 각 4차 트리 리프 노드(이를 허용할 만큼 충분히 큰 경우)는 다중 유형 트리 구조에 의해 추가로 분할된다. 다중 유형 트리 구조에서 노드가 더 분할되었는지 여부를 나타내기 위해 첫 번째 플래그(mtt_split_cu_flag)가 시그널링된다. 노드가 더 분할되면 분할 방향을 나타내기 위해 두 번째 플래그(mtt_split_cu_vertical_flag)가 시그널링되고 분할이 이진 분할인지 삼항 분할인지를 나타내기 위해 세 번째 플래그(mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링된다. mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag의 값에 기초하여, 미리 정의된 규칙 또는 테이블에 기초한 디코더에 의해 CU의 다중 유형 트리 슬리팅 모드(MttSplitMode)가 도출될 수 있다. VVC 하드웨어 디코더의 64×64 루마 블록 및 32×32 크로마 파이프라이닝 설계와 같은 특정 설계의 경우, 루마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 64보다 클 때 TT 분할이 금지된다. TT 크로마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 32보다 클 때도 분할이 금지된다. 파이프라인 설계는 화상을 화상에서 비중첩 단위로 정의되는 가상 파이프라인 데이터 단위(VPDU)로 분할한다. 하드웨어 디코더에서 연속적인 VPDU는 여러 파이프라인 단계에서 동시에 처리된다. VPDU 크기는 대부분의 파이프라인 단계에서 버퍼 크기에 대략 비례하므로 VPDU 크기를 작게 유지하는 것이 중요하다. 대부분의 하드웨어 디코더에서 VPDU 크기는 최대 변환 블록(TB) 크기로 설정할 수 있다. 그러나 VVC에서는 TT(Ternary Tree)와 BT(Binary Tree) 파티션으로 인해 VPDU의 크기가 증가할 수 있다.
또한, 트리 노드 블록의 일부가 하단 또는 우측 화면 경계를 초과할 때, 트리 노드 블록은 모든 코딩된 CU의 모든 샘플이 스크린 경계 내부에 위치할 때까지 강제로 분할된다는 점에 유의해야 한다.
예를 들어, 인트라 서브-파티션(Intra Sub-Partitions, ISP) 도구는 블록 크기에 따라 luma 인트라 예측 블록을 수직 또는 수평으로 2개 또는 4개의 서브-파티션으로 나눌 수 있다.
일 예에서, 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 (예를 들어, 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. 예를 들어, 기존의 여러 각도 인트라 예측 모드는 예를 들어 VVC에 정의된 바와 같이, 정사각형이 아닌 블록에 대한 광각 인트라 예측 모드로 적응적으로 대체된다. 다른 예로서, DC 예측을 위한 나눗셈 연산을 피하기 위해 더 긴 쪽만이 정사각형이 아닌 블록의 평균을 계산하는 데 사용된다. 그리고 플래너 모드의 인트라 예측 결과는 위치-종속 인트라 예측 결합(Position-dependent Intra Prediction Combine, PDPC) 방식에 의해 더 수정될 수 있다.
인트라 예측 유닛(254)은 인트라 예측 모드 세트로부터 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 구성될 수 있다.
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 모드 외에도 스킵 모드, 다이렉트 모드 및/또는 기타 인터 예측 모드가 적용될 수 있다.
예를 들어, 확장된 병합 예측의 경우 이러한 모드의 병합 후보 목록은 다음 5가지 유형의 후보를 순서대로 포함하여 구성된다: 공간적 이웃 CU의 공간 MVP, 같은 위치에 있는 CU의 시간 MVP, FIFO 테이블의 히스토리 기반 MVP, 쌍별 평균 MVP 및 제로 MV. 그리고 병합 모드의 MV의 정확도를 높이기 위해 양방향 매칭 기반 디코더 측 모션 벡터 리파인먼트(Decoder-Side Motion Vector Refinement, DMVR)가 적용될 수 있다.
MMVD(MVD) 병합 모드는 MVD(모션 벡터 차이)가 있는 병합 모드이다. MMVD 플래그는 CU에 대해 MMVD 모드가 사용되는지 여부를 지정하기 위해 스킵 플래그 및 병합 플래그를 보낸 직후에 시그널링된다. 그리고 CU 레벨 적응 모션 벡터 리솔루션(Adaptive Motion Vector Resolution, AMVR) 방식이 적용될 수 있다. AMVR을 사용하면 CU의 MVD를 다른 정밀도로 코딩할 수 있다. 현재 CU에 대한 예측 모드에 따라 현재 CU의 MVD가 적응적으로 선택될 수 있다.
CU가 병합 모드로 코딩될 때, 현재 CU에 결합된 인터/인트라 예측(CIIP) 모드가 적용될 수 있다. 인터 및 인트라 예측 신호의 가중 평균은 CIIP 예측을 얻기 위해 수행된다. 아핀 모션 보상 예측에서 블록의 아핀 모션 필드는 2 개의 제어점(4-파라미터) 또는 3개의 제어점(6-파라미터) 모션 벡터의 모션 정보로 설명된다. 서브-블록 기반 시간적 움직임 벡터 예측(SbTMVP)은 HEVC의 시간적 움직임 벡터 예측(TMVP)과 유사하지만, 현재 CU 내의 서브-CU의 움직임 벡터를 예측한다. 이전에 BIO라고 하던 BDOF(양방향 광학 흐름)는 특히 곱셈 수와 승수 크기 면에서 훨씬 적은 계산을 필요로 하는 간단한 버전이다. 삼각형 분할 모드에서 CU는 대각선 분할 또는 반대각 분할을 사용하여 두 개의 삼각형 모양 분할로 균등하게 분할된다. 게다가, 양방향 예측 모드는 두 예측 신호의 가중 평균을 허용하기 위해 단순 평균화 이상으로 확장된다.
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 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 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 구성될 수 있다. 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. 슬라이스 및 각각의 신택스 요소에 추가로 또는 대안으로서, 타일 그룹 및/또는 타일 및 각각의 신택스 요소가 생성되거나 사용될 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 출원의 기술을 구현하도록 구성된 비디오 디코더(30)의 예를 도시한다. 비디오 디코더(30)는 예를 들어, 인코더(20)에 의해 인코딩되어 인코딩된 픽처 데이터(21)(예를 들어 인코딩된 비트스트림(21))를 수신하여, 디코딩된 픽처(331)을 획득하도록 구성된다. 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 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 인코더에 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(244) 및 인트라 예측 유닛(254)도 역시 비디오 인코더(20)의 "내장 디코더"를 형성하는 것으로 지칭된다. 따라서, 역 양자화 유닛(310)은 기능면에서 역 양자화 유닛(210)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(366), 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 적용 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. 슬라이스 및 각각의 신택스 요소에 추가로 또는 대안으로서, 타일 그룹 및/또는 타일 및 각각의 신택스 요소가 수신 및/또는 사용될 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 슬라이스(또는 타일 또는 타일 그룹)의 각 비디오 블록에 대해 비디오 인코더(20)에 의해 결정된 양자화 파라미터의 사용을 포함하여 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(313)을 획득하기 위해 역 양자화된 계수(311)에 변환을 적용하도록 구성될 수 있다. 재구성된 잔여 블록(313)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(220)은 디블록킹 필터(de-blocking filter), 샘플 적응 오프셋 (sample-adaptive offset, SAO) 필터와 같은 하나 이상의 루프 필터를 포함할 수 있거나 또는 적응형 루프 필터(adaptive loop filter, ALF), 노이즈 억제 필터(noise suppression filter, NSF), 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 다른 필터를 포함할 수 있다. 일 예에서, 루프 필터 유닛(220)은 디블로킹 필터, SAO 필터 및 ALF 필터를 포함할 수 있다. 필터링 프로세스의 순서는 디블로킹 필터, SAO 및 ALF일 수 있다. 다른 예에서, 크로마 스케일링을 사용한 루마 매핑(luma mapping with chroma scaling, LMCS)(즉, 적응형 인-루프 리쉐이퍼)라는 프로세스가 추가된다. 이 프로세스는 블록 해제 전에 수행된다. 다른 예에서, 디블록킹 필터 프로세스는 내부 서브블록 에지, 예를 들어 아핀 서브블록 에지, ATMVP 서브 블록 에지, 서브 블록 변환(sub-block transform, SBT) 에지 및 인트라 서브 파티션(intra sub-partition, ISP) 에지에도 적용될 수 있다. 루프 필터 유닛(220)이 인-루프 필터(in loop filter)로서 도 3에 도시되어 있지만, 다른 구성에서 루프 필터 유닛(320)은 포스트 루프 필터(post loop filter)로 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 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 적용 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. 슬라이스(예를 들어, 비디오 슬라이스)에 추가로 또는 대안으로 타일 그룹(예를 들어, 비디오 타일 그룹) 및/또는 타일(예를 들어, 비디오 타일)을 사용하는 실시예에 대해 동일하거나 유사한 것이 적용될 수 있으며, 예를 들어, 비디오는 I, P 또는 B 타일 그룹 및/또는 타일을 사용하여 코딩될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 비디오 디코더(30)의 실시예는 슬라이스(비디오 슬라이스라고도 함)를 사용하여 픽처를 분할 및/또는 디코딩하도록 구성될 수 있으며, 여기서 픽처는 하나 이상의 슬라이스로 분할되거나 디코딩될 수 있고(일반적으로 비중첩), 각 슬라이스는 하나 이상의 블록(예를 들어, CTU)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 비디오 디코더(30)의 실시예들은 타일 그룹(비디오 타일 그룹으로도 지칭됨) 및/또는 타일(비디오 타일로도 지칭됨)을 사용하여 픽처를 분할 및/또는 디코딩하도록 구성될 수 있으며, 여기서 픽처는 하나 이상의 타일 그룹(일반적으로 비중첩)으로 분할되거나 디코딩될 수 있으며, 각 타일 그룹은 예를 들어 하나 이상의 블록(예를 들어, CTU) 또는 하나 이상의 타일, 여기서 각 타일은 예를 들어 직사각형 모양일 수 있고 하나 이상의 블록(예를 들어, CTU), 예를 들어 완전 또는 부분 블록을 포함할 수 있다.
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.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 비디오 코딩 장치(400)의 개략도이다. 비디오 코딩 장치(400)는 아래에 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 하나 이상의 수신기 유닛(Rx)(420); 데이터를 처리하는 프로세서, 로직 유닛 또는 중앙 처리 장치(CPU)(430); 데이터를 전송하기 위한 하나 이상의 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 구현될 수 있다. 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 통신할 수 있다. 프로세서(430)는 코딩 모듈(470)을 포함할 수 있다. 코딩 모듈(470)은 위에서 그리고 아래에 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 구현될 수 있다.
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 1a의 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.
여기에서는 단일 버스로 도시되어 있지만, 장치(500)의 버스(512)는 다중 버스로 구성될 수 있다. 또한, 2차 저장소(도시되지 않음)는 장치(500)의 다른 구성요소에 직접 연결될 수 있거나 네트워크를 통해 액세스될 수 있으며 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.
비선형 적응 루프 필터(Non-linear adaptive loop filter)
본 개시는 http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/하에 공개적으로 이용 가능한 JVET-M0385에 기술된 바와 같이 비선형 적응 루프 필터(adaptive loop filter, ALF)의 다양한 개선을 제공한다. 본 개시의 도입부에서 설명된 바와 같이, 비선형 ALF는 도 2에 도시된 인코더(20)의 루프 필터 유닛(220) 및 대응하여 도 3에 도시된 디코더(30)의 루프 필터 유닛(320)에서 구현될 수 있다. 비선형 ALF는 이 프레임을 예측에 사용하기 전에 재구성된 프레임에 대해 필터링을 수행할 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에 의해 구현되는 비디오 스트림의 재구성된 프레임에 대해 적응 루프 필터링을 수행하여 인-루프 필터링을 수행하는 방법은 도 8에 도시된 바와 같이 다음 단계에 의해 구현될 수 있다.
단계 1310: 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성/결정한다. 픽셀의 연결 영역은 일반적으로 해당 픽셀의 이웃 픽셀 집합으로 정의된다. 세트는 픽셀 주위에 대칭적으로 배열될 수 있고, 재구성된 프레임의 경계 또는 재구성된 블록의 경계 근처에 수정이 적용될 수 있다. 자주 사용되는 세트는 루마 성분의 경우 7x7 다이아몬드 모양 또는 크로마 성분의 경우 5x5 다이아몬드 모양과 같은 다이아몬드 모양을 가질 수 있다. 인-루프 필터링은 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 별도로 수행될 수 있다. 각 필터링 프로세스에 들어가는 차이는 픽셀의 각 구성 요소 간에 결정된다. 다시 말해, 픽셀들의 루마 성분들 간의 차이를 결정하여 루마 성분에 대해 비선형 ALF 필터링을 수행한다. 마찬가지로, 각 크로마 성분에 대해 픽셀의 각 크로마 성분 간의 차이를 결정하여 각 크로마 성분에 대해 비선형 ALF 필터링을 수행한다.
단계 1320: 각각의 클리핑 레벨에 따라 차이를 클리핑한다. 각 이웃 픽셀, 및 그에 따라 각 차이는 고유한 클리핑 레벨을 가질 수 있다. 다시 말해, 클리핑 레벨은 필터링될 픽셀의 좌표 (x, y)에 대한 각 이웃 픽셀의 오프셋 (i, j)에 의존할 수 있다.
단계 1330: 클리핑된 차이의 가중 합을 형성/결정한다. 가중치 계수는 각 차이에 대해 별도로 정의될 수 있다. 다시 말해, 가중 계수 또는 가중치는 필터링할 픽셀의 좌표 (x, y)에 대한 각 이웃 픽셀의 오프셋 (i, j)에 의존할 수 있다.
단계 1340: 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 가중 합을 더함으로써 픽셀의 필터링된 개별 성분, 즉 루마 성분 또는 개별 크로마 성분을 결정한다.
본 개시의 한 관점에 따르면, 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 동일한 세트의 가능한 클리핑 레벨로부터 선택될 수도 있다. 다시 말해, 위에서 설명된 방법에서 사용된 모든 클리핑 레벨이 취해지는 단일 세트의 클리핑 레벨이 제공될 수 있다. 루마 성분 및 크로마 성분에 대해, 특히 루마 성분 및 크로마 성분의 상이한 비트 깊이에 따라 상이한 클리핑 레벨이 적용될 수 있지만, 모든 성분에 대해 동일한 세트의 가능한 클리핑 레벨이 제공된다. 이 접근 방식은 비디오의 RGB 코딩에도 일관된 클리핑을 제공한다.
가능한 클리핑 레벨의 세트는 미리 정의되거나 하나 이상의 미리 정의된 공식에 따라 결정될 수 있다. 가능한 클리핑 레벨들의 세트는 테이블, 특히 룩업 테이블(look-up table, LUT)의 형태로 미리 정의될 수 있다. 가능한 클리핑 레벨 세트, 특히 LUT는 하나 이상의 파라미터 공식의 결과로 결정될 수 있다. 다시 말해, 파라미터가 있는 하나 이상의 공식을 사용하여 가능한 클리핑 값 세트를 결정할 수 있다. 파라미터는 비트 깊이 및 인덱스를 포함할 수 있다. 파라미터의 변화를 통해 가능한 클리핑 값 세트는 테이블의 라인과 열을 나타내는 파라미터를 갖는 테이블의 형태로 결정될 수 있다.
본 개시는 필터링 프로세스 동안 적응 클리핑 동작이 적용되는 VVC 테스트 모델 5.0(VTM5.0)에 채택된 비선형 적응 루프 필터의 단순화를 더 제공한다. 최악의 시나리오에서 비선형 적응 루프 필터는 필터링 샘플과 이웃 샘플 간의 클리핑된 차이의 합과 동일한 (BitDepth+3)-비트 값에 의한 8-비트 필터 계수의 12 개의 곱셈을 요구한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 클리핑 값 계산 공식을 수정하고 2차 클리핑을 적용하여 합산 후 곱셈 피연산자의 비트 깊이를 보장한다. 이 방법을 사용하면 최악의 시나리오에서 12 개의 곱셈 각각에 대해 8x(BitDepth+3)에서 8x(BitDepth+1)까지 2비트의 곱셈 비트 깊이를 저장할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 동일한 클리핑 레벨 방정식/공식을 사용하여 계산을 통합할 수 있다. 단순화는 무시할 수 있는 성능 변화를 보여주는데, 즉: All-Intra(AI) 및 Random-Access(RA) 구성에서 그에 상응해서 0.00%/-0.02%/-0.01% 및 0.02%/-0.04%/-0.04%(Y/Cb/Cr)이다.
본 개시는 적응 루프 필터(ALF)의 비선형 부분의 단순화를 위한 3가지 측면을 광범위하게 제공한다:
1. 클리핑된 차이가 11 비트 범위에 있도록 클리핑 레벨 공식을 수정한다.
2. 클리핑된 차이의 합계가 여전히 11 비트 범위에 있도록 2차 클리핑을 적용한다.
3. 동일한 클리핑 레벨 세트, 특히 루마 및 크로마 클리핑 값 계산에 동일한 공식을 사용한다.
이러한 수정을 통해 하드웨어 사각형 영역을 절약하는 12 개의 곱셈 각각에 대해 필터링 곱셈 비트 깊이를 8x(BitDepth+3)에서 8x(BitDepth+1)로 줄일 수 있다.
관점 1: 클리핑 값 계산 공식 수정
본 개시의 제1 관점으로서, Lim(i,j)의 네거티브 및 포지티브 값에 의한 클리핑 후 출력이 11 비트 범위(10 비트의 내부 BitDepth의 경우)에 있도록 클리핑 값 계산의 공식을 수정하는 것이 제안된다. 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨에 대한 예시적인 공식 세트는 다음과 같을 수 있다.
공식에 따르면 최대 클리핑 레벨은 Idx = 0에서 달성된다. BitDepthLuma = 10이라고 가정하면 최대 클리핑 값은 Lim(i,j)=2BitDepthLuma-1=210-1=1023이다. 포지티브 값의 경우 10비트에 대응하며 네거티브 클리핑 값도 고려되는 경우 11 비트가 필요하다.
다른 값, 특히 분수 값은 Idx에 대해 가능하다.
VVC 사양 텍스트에서 다음 수정 사항을 구현할 수 있다:
AlfClipL[ adaptation_parameter_set_id ][ filtIdx ][ j ] = filterClips[ alf_luma_coeff_delta_idx[ filtIdx ] ][ j ]
filterClips[ sfIdx ][ j ] = Round( 2( BitDepthY * ( 4 - alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ] ) / 4 ) - 1)
…
AlfClipC[ adaptation_parameter_set_id ][ j ] = Round( 2( BitDepthC - 8 ) * 2( 8 * ( 3 - alf_chroma_clip_idx[ j ] ) / 3 ) - 1)
특히 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이 상이한 공식에 기초하여 대안적인 구현이 가능하다. 두 개의 파라미터 BitDepth 및 Idx에 대한 가능한 클리핑 레벨 세트는 테이블 형태로 제공될 수 있다. BitDepth의 다른 값은 테이블의 다른 행과 연관될 수 있다. Idx의 다른 값은 테이블의 다른 열과 연관될 수 있다. 본 개시에 기술된 공식 중 하나를 사용하여 그 항목의 계산에 기초하여 테이블을 결정하는 것에 대안으로, 테이블은 또한 다음에 기술되는 바와 같이 미리 정의될 수 있다.
수정은 필터링 곱셈 비트 깊이의 1 비트를 절감한다.
관점 2: 2차 클리핑
제2 관점에 따르면, 필터링 샘플, 즉 필터링될 샘플과 이웃 샘플 사이의 클리핑된 차이의 합에 대한 2차 클리핑을 추가하여 클리핑된 차이의 합이 여전히 11 비트 범위에 있도록 하는 것이 제안된다(10 비트의 내부 BitDepth의 경우):
여기서 Thr은 2차 클리핑에 대한 클리핑 레벨이다.
위의 방정식을 구현하는 VVC 사양의 가능한 수정은 다음과 같을 수 있다:
ThrL = ( 1 << BitDepthY ) - 1
sum = f[ idx[ 0 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 0 ] ], c[ idx[ 0 ] ], recPictureL[ hx, vy + r3 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 0 ] ], c[ idx[ 0 ] ], recPictureL[ hx, vy - r3 ] - curr ) ) +
f[ idx[ 1 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 1 ] ], c[ idx[ 1 ] ], recPictureL[ hx + 1, vy + r2 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 1 ] ], c[ idx[ 1 ] ], recPictureL[ hx - 1, vy - r2 ] - curr ) ) + f[ idx[ 2 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 2 ] ], c[ idx[ 2 ] ], recPictureL[ hx, vy + r2 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 2 ] ], c[ idx[ 2 ] ], recPictureL[ hx, vy - r2 ] - curr ) ) + f[ idx[ 3 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL,( Clip3( -c[ idx[ 3 ] ], c[ idx[ 3 ] ], recPictureL[ hx - 1, vy + r2 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 3 ] ], c[ idx[ 3 ] ], recPictureL[ hx + 1, vy - r2 ] - curr ) ) + f[ idx[ 4 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 4 ] ], c[ idx[ 4 ] ], recPictureL[ hx + 2, vy + r1 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 4 ] ], c[ idx[ 4 ] ], recPictureL[ hx - 2, vy - r1 ] - curr ) ) + f[ idx[ 5 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 5 ] ], c[ idx[ 5 ] ], recPictureL[ hx + 1, vy + r1 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 5 ] ], c[ idx[ 5 ] ], recPictureL[ hx - 1, vy - r1 ] - curr ) ) + f[ idx[ 6 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 6 ] ], c[ idx[ 6 ] ], recPictureL[ hx, vy + r1 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 6 ] ], c[ idx[ 6 ] ], recPictureL[ hx, vy - r1 ] - curr ) ) + f[ idx[ 7 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 7 ] ], c[ idx[ 7 ] ], recPictureL[ hx - 1, vy + r1 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 7 ] ], c[ idx[ 7 ] ], recPictureL[ hx + 1, vy - r1 ] - curr ) ) + f[ idx[ 8 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 8 ] ], c[ idx[ 8 ] ], recPictureL[ hx - 2, vy + r1 ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 8 ] ], c[ idx[ 8 ] ], recPictureL[ hx + 2, vy - r1 ] - curr ) ) + f[ idx[ 9 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 9 ] ], c[ idx[ 9 ] ], recPictureL[ hx + 3, vy ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 9 ] ], c[ idx[ 9 ] ], recPictureL[ hx - 3, vy ] - curr ) ) + f[ idx[ 10 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 10 ] ], c[ idx[ 10 ] ], recPictureL[ hx + 2, vy ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 10 ] ], c[ idx[ 10 ] ], recPictureL[ hx - 2, vy ] - curr ) ) + f[ idx[ 11 ] ] * Clip3(-ThrL,
ThrL, Clip3( -c[ idx[ 11 ] ], c[ idx[ 11 ] ], recPictureL[ hx + 1, vy ] - curr ) + Clip3( -c[ idx[ 11 ] ], c[ idx[ 11 ] ], recPictureL[ hx - 1, vy ] - curr ) )
ThrL은 루마 성분의 2차 클리핑에 대한 클리핑 레벨을 나타낸다.
그리고 크로마 성분의 경우:
-
Thrc = ( 1 << BitDepthC ) - 1
sum = f[ 0 ] * Clip3(-Thrc , Thrc, Clip3( -c[ 0 ], c[ 0 ], recPicture[ hx, vy + r2 ] - curr ) +
Clip3( -c[ 0 ], c[ 0 ], recPicture[ hx, vy - r2 ] - curr ) ) +
f[ 1 ] * Clip3(-Thrc, Thrc, Clip3( -c[ 1 ], c[ 1 ], recPicture[ hx + 1, vy + r1 ] - curr ) +
Clip3( -c[ 1 ], c[ 1 ], recPicture[ hx - 1, vy - r1 ] - curr ) ) +
f[ 2 ] * Clip3(-Thrc, Thrc, Clip3( -c[ 2 ], c[ 2 ], recPicture[ hx, vy + r1 ] - curr ) +
Clip3( -c[ 2 ], c[ 2 ], recPicture[ hx, vy - r1 ] - curr ) ) +
f[ 3 ] * Clip3(-Thrc, Thrc, Clip3( -c[ 3 ], c[ 3 ], recPicture[ hx - 1, vy + r1 ] - curr ) +
Clip3( -c[ 3 ], c[ 3 ], recPicture[ hx + 1, vy - r1 ] - curr ) ) +
f[ 4 ] * Clip3(-Thrc, Thrc, Clip3( -c[ 4 ], c[ 4 ], recPicture[ hx + 2, vy ] - curr ) +
Clip3( -c[ 4 ], c[ 4 ], recPicture[ hx - 2, vy ] - curr ) ) +
5 ] * Clip3(-Thrc, Thrc, Clip3( -c[ 5 ], c[ 5 ], recPicture[ hx + 1, vy ] - curr ) +
Clip3( -c[ 5 ], c[ 5 ], recPicture[ hx - 1, vy ] - curr ) )
이 수정은 필터링 곱셈 비트 깊이의 1 비트를 추가로 절약한다.
관점 3: 루마 및 크로마 클리핑 값 계산에 동일한 공식 사용
제3 관점에 따르면 루마와 크로마 모두에 대한 클리핑 값 계산에 동일한 공식을 사용하는 것이 제안된다.
VVC 사양에서 다음 변경 사항을 구현할 수 있다:
AlfClipL[ adaptation_parameter_set_id ][ filtIdx ][ j ] = filterClips[ alf_luma_coeff_delta_idx[ filtIdx ] ][ j ]
filterClips[ sfIdx ][ j ] = Round( 2( BitDepthY * ( 4 - alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ] ) / 4 ) - 1)
...
AlfClipC[ adaptation_parameter_set_id ][ j ] = Round( 2(BitDepthC * ( 4 - alf_chroma_clip_idx [ j ] ) / 4 ) - 1)
도 6은 기술 상태에 대한 클리핑 레벨의 전술한 예시적인 변화를 도시하는 개략도이다. 본 개시의 이 관점에 따른 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 AlfClipL[ adaptation_parameter_set_id ][ filtIdx ][ j ] 및 AlfClipC[ adaptation_parameter_set_id ][ j ]는 동일한 공식을 사용하여 결정되고 여기서 비트 깊이(BitDepthY 및 BitDepthC) 및 클리핑 인덱스(alf_luma_clip_idx 및 alf_chroma_clip_idx)는 가능한 클리핑 레벨을 결정하는 파라미터이다. 결과적으로, 가능한 클리핑 레벨의 세트는 룩업 테이블과 같은 테이블의 형태로 제공될 수 있고, 여기서 테이블의 항목은 위에서 언급한 공식에 따라 생성될 수 있다. 클리핑 인덱스(alf_luma_clip_idx 및 alf_chroma_clip_idx)는 sfIdx 및 j에 따라 달라지므로 각 이웃 픽셀의 오프셋 (i, j)에 따라 달라진다. 클리핑 레벨, 특히 가능한 클리핑 레벨 세트를 결정하기 위해 대안적인 공식이 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 특히, 상술한 바와 같이 관점 1을 구현하는 1의 감산은 생략될 수 있다.
도 7은 최신 기술에 대한 클리핑 레벨의 전술한 예시적인 변화를 수학 용어로 나타내는 개략도이다. 루마 성분 및 크로마 성분의 클리핑 레벨을 결정하는 데 동일한 공식이 사용된다. 결과적으로, 가능한 클리핑 레벨의 단일 세트만이 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용되며, 여기서 각각의 비트 깊이 및 클리핑 인덱스는 각각 적용된 클리핑 레벨을 가리키는 파라미터로서 사용될 수 있다. 다시 말해, 실제로 적용된 클리핑 레벨은 각각의 성분의 비트 깊이와 인덱스에 따라 달라지지만 자체적으로 이웃 픽셀의 오프셋 (i, j)에 따라 달라질 수 있고 인덱스의 성분 및 범위에 대한 가능한 비트의 범위에 의해 정의되는 가능한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 클리핑 레벨을 가져온다. 따라서 동일한 비트 깊이 및 이웃 픽셀에 대한 루마 성분 및 크로마 성분에 동일한 클리핑 레벨이 적용된다. 루마 및 크로마 성분에 대해 가능한 클리핑 레벨의 동일한 세트를 사용하면 필터링 프로세스가 RGB 코딩과 일관되게 한다.
일반적으로, 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 가능한 클리핑 레벨의 단일 세트가 사용될 수 있다. 클리핑 레벨은 위에 표시된 바와 같이 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 동일한 공식을 사용하여 결정될 수 있다. 계산 결과 가능한 클리핑 레벨 세트를 결정하는 파라미터를 나타내는 BitDepthLuma/BitDepthChroma 및 Idx가 있는 가능한 클리핑 레벨 세트가 생성된다. 세트는 두 개의 파라미터를 기준으로 결정되므로 테이블로 나타낼 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 테이블의 라인은 BitDepthLuma/BitDepthChroma의 다른 값과 연관될 수 있는 반면 열은 인덱스 Idx의 다른 값과 연관될 수 있다.
테이블표의 항목은 위의 공식 또는 다음에 설명된 공식에 따라 BitDepthLuma/BitDepthChroma 및 Idx에 대해 허용된 값 세트에서 시작하여 계산될 수 있다. 대안으로, 테이블이 미리 정의될 수 있다.
제3 관점은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 값 또는 클리핑 레벨, 특히 계산의 통합으로 인해 추가 단순화를 가져온다.
이 관점(루마/크로마 조화)에 따르면, 다른 구현에서 공식 대신에 테이블이 사용될 수 있다. 이것은 또한 아래에 설명된 바와 같이 제1 관점(클리핑 공식에서의 10 비트 비트 깊이)과 결합될 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에 따른 클리핑 레벨의 계산에서 부동 소수점 연산을 피하기 위해, 테이블 정의가 대신 사용될 수 있으며, 이는 예시적인 실시예에서 비트 깊이 8,9,10,…16 및 4 개의 클리핑 인덱스에서 Idx는 정수 출력을 지정한다(4x9=36 개의 항목). 제3 측면에 따르면, 동일한 테이블이 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 사용될 수 있고, 특히 다음 루마 공식을 사용하여 계산될 수 있다:
filterClips[ sfIdx ][ j ] = Round( 2( BitDepthY * ( 4 - alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ] ) / 4 ) ).
VTM-5.0에서 적응 루프 필터의 클리핑 값은 부동 소수점 산술 연산으로 계산된다. 본 발명에서는 정수 연산을 이용하여 클리핑 값의 계산을 단순화할 수 있다. VTM-5.0과 비교하여, 개시된 방법은 공통 테스트 조건하에서 유사한 코딩 효율성 및 인코딩/디코딩 시간을 달성한다.
이미 위에서 설명된 바와 같이, 인-루프 필터(320, 220)는 필터링된 재구성된 프레임을 생성하기 위해 디코딩된 재구성된 비디오 스트림으로부터 재구성된 프레임을 처리하도록 구성된다.
도 8은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩/디코딩 방법에 대한 흐름도를 도시한다. 예시된 방법은 비디오 스트림의 재구성된 프레임에 대해 다음과 같이 적응 루프 필터링을 수행함으로써 인-루프 필터링을 수행한다: 단계 1310에서, 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 픽셀의 연결 영역에 있는 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이가 결정된다. 단계 1320에서, 결정된 차이는 각각의 클리핑 레벨에 따라 클리핑된다. 단계 1330에서, 클리핑된 차이의 가중 합이 형성된다. 마지막으로, 단계 1340에서, 픽셀의 필터링된 개별 성분을 결정하기 위해 가중 합이 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 추가된다. 각각의 클리핑 레벨은 루마 및 크로마 성분에 대해 가능한 클리핑 레벨의 동일한 세트에서 선택된다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른 인코딩/디코딩 장치의 예를 예시하는 블록도를 도시한다. 인코딩/디코딩 장치(20/30)는 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 픽셀의 연결 영역의 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성하도록 구성된 감산 유닛(1410), 각각의 클리핑 레벨에 따라 차이를 클리핑하도록 구성된 클리핑 유닛(1420), 클리핑된 차이의 가중 합을 형성하도록 구성된 제1 가산 유닛(1430), 및 픽셀의 필터링된 개별 구성요소를 결정하기 위해 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 가중 합을 더하도록 구성된 제2 가산 유닛(1440)을 포함하고, 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 동일한 세트의 가능한 클리핑 레벨로부터 선택된다.
가산 유닛(1430, 1440), 감산 유닛(1410) 및 클리핑 유닛(1420)은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장되거나 하나 이상의 명령 또는 코드로서 통신 매체를 통해 전송되고 하드웨어 기반 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 명령은 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), 범용 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit, ASIC), 필드 프로그래밍 가능 논리 어레이(field programmable logic array, FPGA) 또는 기타 동등한 집적 또는 이산 논리 회로와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어 "프로세서"는 전술한 구조 또는 본 명세서에서 설명된 기술의 구현에 적합한 임의의 다른 구조를 지칭할 수 있다. 또한, 일부 관점들에서, 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 개시는 전술한 관점들 중 하나 이상에 따른 비선형 ALF의 다음 구현들을 제공한다.
다음 실시예 및 구현에서, 인덱스 Idx(i, j)의 범위에 대한 제한 값 m은 3으로 설정될 수 있다.
제1 구현에 따르면, 재구성된 프레임(각각의 재구성된 프레임과 같은)은 블록 세트(수퍼 픽셀)로 분할되고 각 블록은 적응 루프 필터에 의해 필터링되고 필터링된 재구성된 프레임의 각 픽셀은 다음 방정식에 따라 생성된 필터링된 픽셀의 위치 주변의 재구성된 프레임으로부터 픽셀의 연결 영역에 있는 여러 픽셀의 합이다:
여기서 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 포지티브 값 범위에서 선택될 수 있으며, 여기서 m은 다음과 같은 포지티브 정수 값이다.
여기서 I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i,y+j)가 있는 점의 픽셀 값(또는 픽셀 밝기)에 대응하는 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, O'(x,y)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)가 있는 필터링된 픽셀이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀과 관련하여 오프셋 (i,j)이 있는 픽셀 위치에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값이고, k<=BitDepth이고, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma-1 및 크로마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma-1이고, 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 포지티브 값 범위에서 선택될 수 있으며, 여기서 m은 포지티브 정수 값이다. 부동 소수점 값 또는 분수는 클리핑 레벨에 대한 위의 방정식에서 정수 값 지수를 생성하기 위해 Idx에 사용될 수 있다.
제2 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 포지티브 값 범위에서 선택될 수 있으며, 여기서 m은 다음과 같은 포지티브 정수 값이다.
부동 소수점 값 또는 분수는 클리핑 레벨에 대한 위의 방정식에서 정수 값 지수를 생성하기 위해 Idx에 사용될 수 있다.
제3 구현에 따르면 루마 성분 필터링의 경우 BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=1023이고 BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i, j)=255이다.
제4 구현에 따르면 크로마 성분 필터링의 경우 BitDepthChroma가 10이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=1023이고 BitDepthChroma가 8이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i, j)=255이다.
제5 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 포지티브 값 범위에서 선택될 수 있으며, 여기서 m은 다음과 같은 포지티브 정수 값이다.
이 구현에서 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값, k<=BitDepth+1이며, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma 및 크로마 성분에 대한 Lim(i, j)<=2BitDepthChroma이다.
부동 소수점 값 또는 분수는 클리핑 레벨에 대한 위의 방정식에서 정수 값 지수를 생성하기 위해 Idx에 사용될 수 있다.
제6 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
및/또는
여기서 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 포지티브 값 범위에서 선택될 수 있으며, 여기서 m은 다음과 같은 포지티브 정수 값이다.
부동 소수점 값 또는 분수는 클리핑 레벨에 대한 위의 방정식에서 정수 값 지수를 생성하기 위해 Idx에 사용될 수 있다.
제7 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
및/또는
여기서 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 포지티브 값 범위에서 선택될 수 있으며, 여기서 m은 다음과 같은 포지티브 정수 값이다.
여기서 BitDepth는 BitDepthLuma 또는 BitDepthChroma가 될 수 있다.
부동 소수점 값 또는 분수는 클리핑 레벨에 대한 위의 방정식에서 정수 값 지수를 생성하기 위해 Idx에 사용될 수 있다.
제5 구현 내지 제7 구현은 BitDepthLuma/BitDepthChroma 및 Idx(i, j)의 값에 따라 오프셋 (i, j)를 갖는 각각의 이웃 픽셀에 대한 클리핑 레벨이 결정되는 가능한 클리핑 레벨 Lim(i, j)의 단일 세트이다. 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 단지 클리핑 레벨의 한 세트만이 제공되므로 ALF 프로세스가 단순화된다.
제8 구현에 따르면, 가능한 클리핑 레벨 Lim(i,j)의 세트는 제5 구현 내지 제7 구현 중 어느 하나의 공식에 따른 테이블 표현에 의해 결정될 수 있다.
본 개시에서, 루마 성분 및 크로마 성분 필터링을 위한 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현을 가질 수 있다.
본 개시에서, 테이블 표현의 다음 두 가지 예가 여기에 제공되며, 클리핑 레벨 Lim(i,j)의 테이블 표현은 다음의 두 테이블 예를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않음에 유의한다.
일 예에서, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현을 사용하여 결정될 수 있다:
idx = Idx(i,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 63, 15, 3];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 107, 22, 4];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 180, 31, 5];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 303, 44, 6];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 511, 63, 7];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 860, 90, 9];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1447, 127, 10];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2434, 180, 12]; 및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4095, 255, 15].
다른 예에서, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다른 테이블 표현을 사용하여 결정될 수 있다:
idx = Idx(I,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 64, 16, 4];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 108, 23, 5];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 181, 32, 6];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 304, 45, 7];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 512, 64, 8];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 861, 91, 10];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1448, 128, 11];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2435, 181, 13];
및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4096, 256, 16].
제9 구현에 따르면, 재구성된 프레임의 전술한 필터링 방법은 인코더 및 디코더 측에서 그리고 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 사용될 수 있다.
따라서 최대 클리핑 레벨 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma-1 및 크로마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma-1을 갖는 설명된 인-루프 필터는 루마 성분에 있어서 최신 솔루션에서 (BitDepthLuma+3)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈 대신 필터링될 픽셀과 픽셀의 연결 영역에서의 이웃 픽셀 사이의 2 개의 클리핑된 차이의 합의 (BitDepthLuma+2)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈을 요구할 수 있다. 크로마 성분에 있어서, 인루프 필터는 최신 솔루션에서와 (BitDepthChroma+3)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈 대신 필터링될 픽셀과 연결 영역에서의 이웃 픽셀 사이의 2 개의 클리핑된 차이의 합의 (BitDepthChroma+2)-비트 값에 의한 n-비트 필터 계수의 N 개의 곱셈을 요구할 수 있다. 본 기술에서와 같이, 루마 성분 및 크로마 성분의 필터링을 위해 연결 영역이 상이할 수 있다.
일부 특정 실시예는 다음에 설명된다. 아래의 실시예에서, 재구성된 프레임은 (비선형 ALF와 같은) 적응 루프 필터에 의해 필터링된다.
제1 실시예에 따르면, 본 개시는 비디오 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 사용하기 위한 인-루프 필터링 장치에 관한 것으로, 여기서 인-루프 필터링 장치는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하도록 구성되고, 여기서 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 여기서 인-루프 필터 장치는 하나 이상의 프로세싱 회로를 포함하고, 상기 프로세싱 회로는:
재구성된 프레임으로부터 픽셀(즉, 각 픽셀과 같은 필터링 픽셀)을 필터링하도록 구성되고, 여기서 필터링된 재구성된 프레임의 필터링된 픽셀(예를 들어, 각 픽셀)은 필터링 픽셀(예를 들어, I(x,y)) 및 필터링 픽셀과 이웃 픽셀 사이의 클리핑된 차이의 가중치 합(예를 들어, 
)의 합이거나, 또는 필터링된 재구성 프레임의 필터링된 픽셀은 합을 기준으로 한다.
클리핑 레벨은 2BitDepth-1보다 작거나 같을 수 있으며, 여기서 BitDepth는 재구성된 프레임의 픽셀(예를 들어, I(x,y))의 필터링 성분(예를 들어, 루마 성분 또는 두 개의 크로마 성분 중 하나)의 비트 깊이이거나, 또는 BitDepth는 재구성된 프레임의 각 성분 샘플(픽셀)의 최대 비트 수이다.
필터링된 픽셀은 특히 다음 방정식에 따라 획득될 수 있다.
여기서 I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i, y+j)가 있는 점의 픽셀 값(또는 픽셀 밝기)에 대응하는 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, O'(x,y)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)로 필터링된 픽셀이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀과 관련해서 오프셋 (i,j)를 갖는 픽셀 위치에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 포지티브 클리핑 값(예를 들어, 위 방정식에서 Lim(i,j)=b))이고, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma-1 및 크로마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma-1이다.
클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 특히 k<=BitDepth인 포지티브 k-비트 클리핑 값일 수 있다.
루마 성분 및 크로마 성분 필터링을 위한 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 룩업 테이블(LUT)의 형태로 테이블 표현을 가질 수 있다.
루마 성분 및 크로마 성분 필터링을 위한 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 룩업 테이블(LUT)의 형태로 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 예에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다. 이 구현에서 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값이며, k<=BitDepth+1이고, 루마에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma 및 크로마 성분에 대한 Lim(i, j)<=2BitDepthChroma이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 3까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택된다. 구현에 따르면 Idx(i, j)= 0,1,2,3이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 필터링 픽셀(예를 들어, I(x,y))의 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 동일한 공식에 의해 결정될 수 있거나, 동일한 클리핑 레벨 Lim(i,j)가 재구성된 프레임의 필터링 픽셀(I(x,y)과 같은)의 루마 성분 및 크로마 성분에 적용될 수 있다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현으로부터 획득되거나 테이블 표현에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다. 여기서 BitDepth는 루마 또는 크로마 비트 깊이를 나타낸다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현으로부터 획득되거나 테이블 표현에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 및 크로마 성분에 대한 다음의 동일한 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있고, 여기서 BitDepth는 루마 또는 크로마 비트 깊이를 나타낸다.
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다. 여기서 BitDepth는 루마 또는 크로마 비트 깊이를 나타낸다.
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=1023일 수 있거나, 및/또는
BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=255일 수 있다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023, 및/또는
BitDepthLuma가 9이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511,
BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthLuma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535;
BitDepthLuma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthLuma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthLuma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthLuma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthLuma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047;
BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthLuma가 9이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511, 및/또는.
BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 크로마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthChroma가 10이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=1023, 및/또는
BitDepthChroma가 8과 같으면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=255일 수 있다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 크로마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthChroma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535;
BitDepthChroma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthChroma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthChroma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthChroma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthChroma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047,
BitDepthChroma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthChroma가 9이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511, 및/또는
BitDepthChroma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=3, ShiftConst[2]=6, ShiftConst[3]=8
또는
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=2, ShiftConst[2]=4,ShiftConst[3]=8.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 필터링 픽셀(I(x,y)와 같은)에 대한 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 가능한 값의 동일한 세트로부터 선택될 수 있다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 예에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
이 구현에서 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값이며, k<=BitDepth+1이고, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma 및 크로마 성분 Lim(i, j)<=2BitDepthChroma이다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 동일한 테이블 표현에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(i,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 63, 15, 3];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 107, 22, 4];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 180, 31, 5];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 303, 44, 6];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 511, 63, 7];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 860, 90, 9];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1447, 127, 10];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2434, 180, 12]; 및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4095, 255, 15].
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 동일한 테이블 표현에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(i, j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 64, 16, 4];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 108, 23, 5];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 181, 32, 6];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 304, 45, 7];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 512, 64, 8];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 861, 91, 10];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1448, 128, 11];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2435, 181, 13];
및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4096, 256, 16].
제1 실시예의 구현에 따르면, 비디오 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 사용하기 위해, 전술한 인-루프 필터는 현재 재구성된 블록을 처리하도록 구성될 수 있으며, 현재 재구성된 블록은 재구성된 프레임으로부터 복수의 픽셀을 포함한다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 인-루프 필터는 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 적용될 수 있다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 필터링된 재구성된 프레임은 전송 또는 저장을 위한 비디오 신호에 대한 인코딩된 비디오 데이터를 생성하는 데 사용 가능하거나 디스플레이 장치에 표시하기 위해 비디오 신호를 디코딩하는 데 사용할 수 있다.
제1 실시예의 관점에 따르면, 입력 비디오 스트림으로부터 현재 프레임을 인코딩하기 위한 인코딩 장치가 제공되고, 여기서 인코딩 장치는 제1 실시예의 구현들 중 어느 하나에 따른 인-루프 필터 장치를 포함한다.
제1 실시예의 추가 관점에 따르면, 인코딩된 프레임을 디코딩하기 위한 디코딩 장치가 제공되고, 디코딩 장치는 제1 실시예의 구현들 중 어느 하나에 따른 인-루프 필터 장치를 포함한다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현으로부터 획득되거나 테이블 표현에 의해 결정될 수 있고, 동일한 테이블 표현이 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 사용될 수 있다.
제1 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨은 2BitDepth-1보다 작거나 같을 수 있으며, 여기서 BitDepth는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 픽셀의 필터링 성분(예를 들어, 루마 성분 또는 2 개의 크로마 성분 중 하나)의 비트 깊이이거나 또는 BitDepth는 재구성된 프레임의 각 성분의 샘플(픽셀)에 있는 비트의 최대 수이다.
제2 실시예에 따르면, 본 개시는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 디코딩된 비디오 스트림으로부터 재구성된 프레임을 처리하기 위한 인-루프 필터링 방법에 관한 것으로, 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값으로서, 상기 인-루프 필터링 방법은:
재구성된 프레임으로부터 픽셀(즉, 각 픽셀과 같은 필터링 픽셀)을 필터링하고, 필터링된 재구성된 프레임의 필터링된 픽셀은 필터링 픽셀의 합과 필터링 픽셀과 이웃 픽셀 간의 클리핑된 차이의 가중 합인 것인 단계, 또는 필터링된 재구성된 프레임의 필터링된 픽셀은 합에 기초한다.
클리핑 레벨은 2BitDepth-1보다 작거나 같을 수 있으며, 여기서 BitDepth는 재구성된 프레임의 픽셀(예를 들어, I(x,y))의 필터링 성분(예를 들어 루마 성분 또는 두 개의 크로마 성분 중 하나)의 비트 깊이이거나, 또는 BitDepth는 재구성된 프레임의 각 성분 샘플(픽셀)의 최대 비트 수이다.
방법은 특히 현재 재구성된 블록을 처리하는 단계를 포함할 수 있으며, 현재 재구성된 블록은 재구성된 프레임으로부터의 복수의 픽셀을 포함한다.
필터링된 픽셀은 특히 다음 방정식에 따라 획득될 수 있다:
여기서 I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i,y+j)가 있는 점의 픽셀 값(또는 픽셀 밝기)에 대응하는 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, O'(x,y)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)가 있는 필터링된 픽셀이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀과 관련하여 오프셋 (i,j)이 있는 픽셀 위치에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값이고, k<=BitDepth이고, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma-1 및 크로마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma-1이다.
일 예에서, 픽셀 밝기 또는 픽셀 값은 화면 또는 디스플레이 상의 픽셀의 밝기에 대응하는 값일 수 있다. 즉, 픽셀 밝기는 픽셀에 대응하는 값이다.
일 예에서, 루마 샘플은 지정된 루마 샘플의 픽처 좌표인 ( x, y )와 같은 픽처 좌표를 갖는다.
일 예에서, 크로마 샘플은 지정된 크로마 샘플의 픽처 좌표인 ( x, y )와 같은 픽처 좌표를 갖는다.
필터링 프로세스 전이나 도중에 픽셀(예를 들어, I(x,y))은 필터링될 픽셀 또는 필터링 픽셀로 이해되고 필터링 프로세스가 수행된 후 픽셀(예를 들어, I(x,y)의 값은 변경될 수 있으며 필터링된 픽셀(예를 들어, O'(x,y))로 이해될 수 있다.
클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 포지티브 k-비트 클리핑 값일 수 있으며, 여기서 k<=BitDepth이다.
루마 성분 및 크로마 성분 필터링을 위한 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 룩업 테이블(LUT)의 형태로 테이블 표현을 가질 수 있다.
루마 성분 및 크로마 성분 필터링을 위한 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 룩업 테이블(LUT)의 형태로 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크거나 같다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크거나 같다. 예에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
이 구현에서 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값이며, k<=BitDepth+1이고, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma 및 크로마 성분 Lim(i, j)<=2BitDepthChroma이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 특히 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현의 클리핑 레벨 Lim(i,j) 또는 클리핑 값 Lim(i,j)는 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 3까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택된다. 구현에 따르면 Idx(i, j)= 0,1,2,3이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 필터링 픽셀(예를 들어, I(x,y))의 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 동일한 공식에 의해 결정될 수 있거나, 동일한 클리핑 레벨 Lim(i,j)가 재구성된 프레임의 필터링 픽셀(I(x,y)과 같은)의 루마 성분 및 크로마 성분에 적용될 수 있다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현으로부터 획득되거나 테이블 표현에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있으며, 여기서 BitDepth는 루마 또는 크로마 비트 깊이를 나타낸다.
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현으로부터 획득되거나 테이블 표현에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음의 동일한 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있고, 여기서 BitDepth는 루마 또는 크로마 비트 깊이를 나타낸다.
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있으며, 여기서 BitDepth는 루마 또는 크로마 비트 깊이를 나타낸다.
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 동일한 테이블 표현에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(i,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 63, 15, 3];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 107, 22, 4];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 180, 31, 5];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 303, 44, 6];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 511, 63, 7];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 860, 90, 9];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1447, 127, 10];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2434, 180, 12]; 및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4095, 255, 15].
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 동일한 테이블 표현에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(i, j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 64, 16, 4];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 108, 23, 5];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 181, 32, 6];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 304, 45, 7];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 512, 64, 8];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 861, 91, 10];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1448, 128, 11];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2435, 181, 13];
및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4096, 256, 16].
제2 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=1023일 수 있거나, 및/또는
BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=255일 수 있다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthLuma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535;
BitDepthLuma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthLuma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthLuma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthLuma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthLuma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047.
BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthLuma가 9이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511, 및/또는.
BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255.
제2 실시예의 구현에 따르면, 크로마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthChroma가 10인 경우 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=1023일 수 있으며, 및/또는
BitDepthChroma가 8과 같으면 최대 클리핑 레벨은 Lim(i,j)=255일 수 있다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 크로마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthChroma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535;
BitDepthChroma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthChroma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthChroma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthChroma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthChroma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047,
BitDepthChroma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthChroma가 9이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511 및/또는
BitDepthChroma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 필터링 픽셀(I(x,y)과 같은)의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=3, ShiftConst[2]=6, ShiftConst[3]=8
또는
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=2, ShiftConst[2]=4,ShiftConst[3]=8.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 예에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
이 구현에서, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값이며, k<=BitDepth+1이고, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma 및 크로마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 다음 방정식에 따라 클리핑 값 Lim(i,j)에 반올림 절차가 적용될 수 있다:
여기서 sign(x)는 x의 부호이고 abs(x)는 x의 모듈이며 floor(y)는 y보다 크지 않은 가장 큰 적분 값이다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 테이블 표현으로부터 획득되거나 테이블 표현에 의해 결정될 수 있고, 동일한 테이블 표현이 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 사용될 수 있다.
제2 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨은 2BitDepth-1보다 작거나 같을 수 있으며, 여기서 BitDepth는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 픽셀의 필터링 성분(예를 들어, 루마 성분 또는 2 개의 크로마 성분 중 하나)의 비트 깊이이거나, 또는 BitDepth는 재구성된 프레임의 각 성분의 샘플(픽셀)에 있는 비트의 최대 수이다.
제3 실시예에 따르면, 본 개시는 비디오 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 사용하기 위한 인-루프 필터링 장치에 관한 것으로, 여기서 인-루프 필터링 장치는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하도록 구성되고, 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 인-루프 필터 장치는 하나 이상의 프로세싱 회로를 포함하고, 상기 프로세싱 회로는:
재구성된 프레임으로부터 픽셀(즉, 각 픽셀과 같은 필터링 픽셀)을 필터링하도록 구성되고, 여기서 필터링된 재구성된 프레임의 필터링된 픽셀(각 픽셀과 같은)은 다음 식에 따라 획득된다:
Clip(
, Lim)=Clip3(-
,
,
)
Clip3( x, y, z ) = 
여기서 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현의 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j) 또는 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 포지티브 k- 비트 클리핑 값이고, (i,j)는 필터링 픽셀의 좌표와 관련하여 픽셀 좌표의 오프셋이며, 특히 k<=BitDepth이다.
제3 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 필터링 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분(I(x,y)와 같은)에 대해 다음과 같은 동일한 공식에 의해 결정될 수 있다:
여기서 I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i,y+j)가 있는 점의 픽셀 값(또는 픽셀 밝기)에 대응하는 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, O'(x,y)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)가 있는 필터링된 픽셀이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀과 관련하여 오프셋 (i,j)이 있는 픽셀 위치에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 포지티브 k-비트 클리핑 값이고, k<=BitDepth+1이고, 루마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma1 및 크로마 성분에 대한 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma1이고, 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 포지티브 값 범위에서 선택될 수 있으며, 여기서 m은 포지티브 정수 값이다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제4 실시예에 따르면, 본 개시는 비디오 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 사용하기 위한 인-루프 필터링 장치에 관한 것으로, 여기서 인-루프 필터링 장치는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하도록 구성되고, 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 인-루프 필터 장치는 하나 이상의 프로세싱 회로를 포함하고, 상기 프로세싱 회로는:
재구성된 프레임으로부터 픽셀(즉, 각 픽셀과 같은 필터링 픽셀)을 필터링하도록 구성되고, 여기서 필터링된 재구성된 프레임의 필터링된 픽셀(각 픽셀과 같은)은 다음 식에 따라 획득된다:
Clip(
, Lim)=Clip3(-
,
,
)
여기서 I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i, y+j)가 있는 점의 픽셀 값(또는 픽셀 밝기)에 대응하는 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, O'(x,y)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)로 필터링된 픽셀이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀과 관련해서 오프셋 (i,j)를 갖는 픽셀 위치에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, 동일한 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)이 재구성된 프레임의 픽셀(예를 들어, I( x,y))의 루마 성분 및 크로마 성분에 적용된다.
동일한 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)가 현재 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분에 적용될 수 있다. 루마 성분 및 크로마 성분 필터링에 동일한 클리핑 레벨 테이블이 사용될 수 있다.
제4 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 동일한 클리핑 레벨(또는 클리핑 값)은 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분의 비트 깊이 및 clipIdx에 기초하여 동일한 테이블로부터 결정될 수 있고, 여기서 clipIdx는 가능한 클리핑 레벨 세트로부터 현재 필터의 현재 탭에 사용될 수 있는 클리핑 레벨을 결정하는 데 사용되는 시그널링 요소일 수 있다.
제4 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨(또는 클리핑 값)은 다음과 같이 정의된 단일 LUT 테이블로부터 결정될 수 있다:
clipIdx=0인 열의 값은 Idx(i, j)=0인 클리핑 레벨 Lim(i,j)에 대한 다음 공식의 결과에 대응한다:
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 0에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크거나 같다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 0,1,2 또는 m이다.
제4 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨(또는 클리핑 값)은 다음과 같이 정의된 단일 LUT 테이블로부터 결정될 수 있다:
제4 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨(또는 클리핑 값)은 다음과 같이 정의된 단일 LUT 테이블로부터 결정될 수 있다:
제5 실시예에 따르면, 본 개시는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 디코딩된 비디오 스트림으로부터 재구성된 프레임을 처리하기 위한 인-루프 필터링 방법에 관한 것으로, 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값으로서, 상기 인-루프 필터링 방법은:
재구성된 프레임으로부터 픽셀(즉, 각 픽셀과 같은 필터링 픽셀)을 필터링하는 단계를 포함하고, 여기서 필터링된 재구성된 프레임의 필터링된 픽셀(각 픽셀과 같은)은 다음 공식에 기초한다:
여기서 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현에 의해 획득되거나 결정된다.
제5 실시예의 구현에 따르면, I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i, y+j)를 갖는 점에서 픽셀 값(또는 픽셀 밝기)에 대응하는 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, O'(x,y)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)를 갖는 필터링된 픽셀이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀과 관련해서 오프셋 (i,j)이 있는 픽셀 위치에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 포지티브 또는 네거티브가 아닌 클리핑 값이다(예를 들어, 테이블에서 Lim(i,j)=b).
제5 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분에 대해서는 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma-1이고 크로마 성분에 대해서는 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma-1이다.
제5 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제5 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크며, BitDepth는 BitDepthLuma 또는 BitDepthChroma를 나타낸다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제5 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있고, 동일한 테이블 표현이 루마 성분 및 크로마 성분에 사용될 수 있다.
제5 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨은 2BitDepth-1보다 작거나 같을 수 있으며, 여기서 BitDepth는 재구성된 프레임의 (I(x,y)와 같은) 픽셀의 필터링 성분(예를 들어, 루마 성분 또는 2 개의 크로마 성분 중 하나)의 비트 깊이이거나, 또는 BitDepth는 재구성된 프레임의 각 성분의 샘플(픽셀)에 있는 비트의 최대 수이다.
제5 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(i,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 63, 15, 3];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 107, 22, 4];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 180, 31, 5];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 303, 44, 6];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 511, 63, 7];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 860, 90, 9];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1447, 127, 10];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2434, 180, 12]; 및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4095, 255, 15].
제5 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(I,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 64, 16, 4];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 108, 23, 5];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 181, 32, 6];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 304, 45, 7];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 512, 64, 8];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 861, 91, 10];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1448, 128, 11];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2435, 181, 13];
및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4096, 256, 16].
제5 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthLuma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535;
BitDepthLuma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthLuma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthLuma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthLuma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthLuma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047;
BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthLuma가 9와 같으면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511, 및/또는
BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255.
제5 실시예의 구현에 따르면, 크로마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthChroma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535;
BitDepthChroma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthChroma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthChroma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthChroma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthChroma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047.
BitDepthChroma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthChroma가 9이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511 및/또는
BitDepthChroma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255.
제6 실시예에 따르면, 본 개시는 비디오 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 사용하기 위한 인-루프 필터링 장치에 관한 것으로, 여기서 인-루프 필터링 장치는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하도록 구성되고, 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 인-루프 필터 장치는 하나 이상의 프로세싱 회로를 포함하고, 상기 프로세싱 회로는:
재구성된 프레임으로부터 픽셀(즉, 각 픽셀과 같은 필터링 픽셀)을 필터링하도록 구성되고, 필터링된 재구성된 프레임의 필터링된 픽셀(각 픽셀과 같은)은 다음 공식에 기초한다:
여기서 클리핑 레벨(또는 클리핑 값) Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현으로부터 획득되거나 테이블 표현에 의해 결정된다.
제6 실시예의 구현에 따르면, I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i, y+j)를 갖는 점에서 픽셀 값(또는 픽셀 밝기)에 대응하는 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, O'(x,y)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)를 갖는 필터링된 픽셀이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀과 관련해서 오프셋 (i,j)이 있는 픽셀 위치에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 포지티브 또는 네거티브가 아닌 클리핑 값이다(예를 들어, 테이블에서 Lim(i,j)=b).
제6 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분에 대해서는 Lim(i,j)<=2BitDepthLuma-1이고 크로마 성분에 대해서는 Lim(i,j)<=2BitDepthChroma-1이다.
제6 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음과 같은 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고 m은 0보다 크다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제6 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있고, 테이블 표현은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 다음 공식에 따라 획득되거나 생성될 수 있다:
및/또는
여기서 인덱스 Idx(i,j)는 1에서 m까지의 네거티브가 아닌 값의 범위에서 선택되고, m은 0보다 크며, BitDepth는 BitDepthLuma 또는 BitDepthChroma를 나타낸다. 구현에 따르면, Idx(i, j)= 1,2 또는 m이다.
제6 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 (테이블 또는 LUT 테이블과 같은) 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있고, 동일한 테이블 표현이 루마 성분 및 크로마 성분에 사용될 수 있다.
제6 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨은 2BitDepth-1보다 작거나 같을 수 있으며, 여기서 BitDepth는 재구성된 프레임에서 (I(x,y)와 같은) 픽셀의 필터링 성분(예를 들어, 루마 성분 또는 2 개의 크로마 성분 중 하나)의 비트 깊이이거나, 또는 BitDepth는 재구성된 프레임의 각 성분의 샘플(픽셀)에 있는 비트의 최대 수이다.
제6 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(i,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 63, 15, 3];
BitDepthLuma가 9와 같으면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 107, 22, 4];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 180, 31, 5];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 303, 44, 6];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 511, 63, 7];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 860, 90, 9];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1447, 127, 10];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2434, 180, 12]; 및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4095, 255, 15].
제6 실시예의 구현에 따르면, 클리핑 레벨 Lim(i,j)는 다음 테이블 표현으로부터 획득되거나 이에 의해 결정될 수 있다:
idx = Idx(I,j) = 0,1,2 또는 3인 경우:
BitDepthLuma가 8이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[255, 64, 16, 4];
BitDepthLuma가 9이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[511, 108, 23, 5];
BitDepthLuma가 10이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[1023, 181, 32, 6];
BitDepthLuma가 11이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[2047, 304, 45, 7];
BitDepthLuma가 12이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[4095, 512, 64, 8];
BitDepthLuma가 13이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[8191, 861, 91, 10];
BitDepthLuma가 14이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[16383, 1448, 128, 11];
BitDepthLuma가 15이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[32767, 2435, 181, 13];
및/또는
BitDepthLuma가 16이면 클리핑 레벨 Lim(idx)=[65535, 4096, 256, 16].
제6 실시예의 구현에 따르면, 루마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthLuma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535입니다.
BitDepthLuma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthLuma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthLuma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthLuma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthLuma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047;
BitDepthLuma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthLuma가 9와 같으면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511, 및/또는.
BitDepthLuma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255.
제6 실시예의 구현에 따르면, 크로마 성분 필터링에 있어서,
BitDepthChroma가 16이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)= 65535;
BitDepthChroma가 15이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 32767;
BitDepthChroma가 14이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 16383;
BitDepthChroma가 13이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 8191;
BitDepthChroma가 12이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j) = 4095,
BitDepthChroma가 11이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=2047.
BitDepthChroma가 10이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=1023,
BitDepthChroma가 9이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=511 및/또는
BitDepthChroma가 8이면 최대 클리핑 레벨 Lim(i,j)=255.
제7 실시예에 따르면, 본 개시는 컴퓨터 또는 프로세서 상에서 실행될 때 제2 및 제5 실시예에 따른 방법 중 어느 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
제8 실시예에 따르면, 본 개시는 하나 이상의 프로세서, 및 프로세서에 결합되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하는 디코더에 관한 것이며, 여기서 프로그래밍은, 프로세서에 의해 실행될 때 제2 및 제5 실시예에 따른 방법 중 어느 하나를 수행하도록 디코더를 구성한다.
제9 실시예에 따르면, 본 개시내용은 하나 이상의 프로세서, 및 프로세서에 결합되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하는 인코더에 관한 것이며, 여기서 프로그래밍은, 프로세서에 의해 실행될 때 제2 및 제5 실시예에 따른 방법 중 어느 하나를 수행하도록 인코더를 구성한다.
제10 실시예에 따르면, 본 개시는 컴퓨터 장치에 의해 실행될 때 컴퓨터 장치로 하여금 제2 및 제5 실시예에 따른 방법 중 어느 하나를 수행하게 하는 프로그램 코드를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.
다음은 전술한 실시예에 도시된 인코딩 방법 및 디코딩 방법의 적용 및 이를 사용하는 시스템에 대한 설명이다.
도 10은 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, 화상 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 화상 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), 화상 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), 화상 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 화상 인코딩 장치 또는 화상 디코딩 장치가 사용될 수 있다.
도 11은 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 화상 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 11에 도시되지 않음)에 저장할 수 있다. 유사하게, 오디오 프레임은 동기 유닛(3212)에 공급하기 전에 버퍼(도 11에 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 타임 스탬프와 데이터 스트림 자체의 전달에 관한 타임 스탬프를 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 화상 인코딩 장치 또는 화상 디코딩 장치는 다른 시스템, 예를 들어 자동차 시스템에 통합될 수 있다.
수학 연산자
본 출원에서 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 네거티브가 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 네거티브가 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 절차의 순서
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/* 나머지 조건에 대한 정보 설명 */
문 n
다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다:
... 다음과 같이/... 다음이 적용된다:
- 조건 0이면, 문 0 이고
- 그렇지 않으면 조건 1이면, 문 1 이다
- ...
- 그렇지 않으면(잔여 상태에 대한 정보), 문 n 이다
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:
if(조건 0a && 조건 0b)
문 0
else if(조건 1a | | 조건 1b)
문 1 ...
else
문 n
은 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:
if(조건 0)
문 0
if(조건 1)
문 1
은 다음과 같은 방식으로 설명될 수 있다.
조건 0 일 때, 문 0 이고
조건 1일 때, 문 1 이다
본 개시의 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 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 프로세싱, 예를 들어 잔여 계산(204/304), 변환(206), 양자화(208), 역 양자화(210/310), (역)변환(212/312), 파티셔닝(262), 인트라 예측(254/354), 및/또는 루프 필터링(220, 320), 및 엔트로피(270) 및 엔트로피 디코딩(304)에 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 programmable 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 실현이 있어야 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.
Claims (30)
- 인코딩 디바이스 또는 디코딩 디바이스에 의해 구현되는, 비디오 스트림의 재구성된 프레임에 대해 적응 루프 필터링을 수행하는 인-루프 필터링 방법으로서,
상기 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 상기 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성하는 단계(1310);
각각의 클리핑 레벨에 따른 차이를 클리핑하는 단계(1320);
상기 클리핑된 차이의 가중 합을 형성하는 단계(1330); 및
상기 픽셀의 필터링된 각각의 성분을 결정하기 위해 상기 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 상기 가중 합을 더하는 단계(1340)
를 포함하며,
상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 선택되는, 인-루프 필터링 방법. - 제1항에 있어서,
상기 각각의 클리핑 레벨은 상기 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이에 따라 선택되는, 인-루프 필터링 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 각각의 클리핑 레벨은 상기 연결 영역에서의 각각의 이웃 픽셀에 대한 각각의 클리핑 인덱스에 따라 선택되는, 인-루프 필터링 방법. - 제3항에 있어서,
상기 각각의 클리핑 인덱스는 상기 비디오 스트림에서 시그널링되는, 인-루프 필터링 방법. - 선행항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 클리핑 레벨은보다 작거나 같은 포지티브 클리핑 값이거나, 상기 각각의 클리핑 레벨은
보다 작거나 같은 포지티브 클리핑 값이며, 여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타내는, 인-루프 필터링 방법.
- 선행항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재구성된 프레임에서 좌표 (x,y)를 갖는 상기 픽셀의 필터링된 각각의 성분 O'(x,y)는 다음의 식에 따라 획득되며:
Clip(, Lim)=Clip3(-
,
,
)
Clip3( x, y, z ) =
여기서 I(x+i,y+j)는 재구성된 프레임에서 좌표 (x+i, y+j)가 있는 픽셀의 루마 성분에 대한 포지티브 BitDepthLuma-비트 값 또는 크로마 성분에 대한 BitDepthChroma-비트 값이고, w(i,j)는 필터링된 픽셀에 대한 오프셋 (i,j)이 있는 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀에 대응하는 n-비트 정수 필터 계수를 나타내고, Lim(i,j)는 오프셋 (i, j)이 있는 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀에 대응하는 각각의 클리핑 레벨을 나타내는, 인-루프 필터링 방법. - 제6항에 있어서,
상기 각각의 클리핑 레벨은 k<=BitDepth를 갖는 포지티브 k-비트 클리핑 값이고, 여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타내는, 인-루프 필터링 방법. - 제6항에 있어서,
상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분의 경우 Lim(i,j)<이고 크로마 성분의 경우 Lim(i,j)<
이거나; 또는
상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분의 경우 Lim(i,j)<이고 크로마 성분의 경우 Lim(i,j)<=
인, 인-루프 필터링 방법.
- 선행항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 세트를 나타내는 룩업 테이블(look-up table, LUT)에서 선택되는, 인-루프 필터링 방법. - 제9항에 있어서,
LUT는 다음과 같이 정의되고:
여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타내고 clipIdx는 클리핑 인덱스를 나타내는, 인-루프 필터링 방법. - 제1항과 결합하는 제9항에 있어서,
LUT는 다음과 같이 정의되고:
여기서 BitDepth는 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나의 비트 깊이를 나타내고 clipIdx는 클리핑 인덱스를 나타내는, 인-루프 필터링 방법. - 선행항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
에 따라 결정되는, 인-루프 필터링 방법. - 제9항 또는 제11항에 있어서,
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트를 나타내는 LUT는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
에 따라 획득되는, 인-루프 필터링 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 결정되는, 인-루프 필터링 방법. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트를 나타내는 LUT는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 획득되는, 인-루프 필터링 방법. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 또는 성분의 비트 깊이 BitDepth와 인덱스 Idx(i, j)의 변화를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 결정되는, 인-루프 필터링 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트를 나타내는 LUT는 루마 또는 성분의 비트 깊이 BitDepth와 인덱스 Idx(i, j)의 변화를 통해 다음 방정식:
및/또는
에 따라 획득되는, 인-루프 필터링 방법. - 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
인덱스 Idx(i,j)는 클리핑 레벨 세트에 대해 0에서 m까지의 포지티브 값의 범위에서 선택되며, 여기서 m은 포지티브 정수 값인, 인-루프 필터링 방법. - 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
Idx(i, j) = 0, 1, 2, .., m이고 m은 클리핑 레벨 세트에 대한 포지티브 정수인, 인-루프 필터링 방법. - 제18항 또는 제19항에 있어서,
m은 3으로 설정되는, 인-루프 필터링 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨 Lim(i,j) 세트는 루마 성분의 비트 깊이 BitDepthLuma 및 크로마 성분의 비트 깊이 BitDepthChroma의 변화뿐만 아니라 인덱스 Idx(i, j)를 통해 다음 방정식:
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=3, ShiftConst[2]=5, ShiftConst[3]=7
또는
ShiftConst[0]=0, ShiftConst[1]=2, ShiftConst[2]=4, ShiftConst[3]=6
에 따라 결정되는, 인-루프 필터링 방법. - 선행항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재구성된 프레임의 루마 성분 및 크로마 성분에 인-루프 필터링(in-loop filtering)이 적용되는, 인-루프 필터링 방법. - 비디오 인코딩 장치 또는 디코딩 장치에서 사용하기 위한 인-루프 필터링 장치(320, 220)로서,
상기 인-루프 필터링 장치(320, 220)는 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하도록 구성되고, 상기 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 상기 인-루프 필터 장치(320, 220)는 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세싱 회로를 포함하는, 인-루프 필터링 장치. - 인코더(20)로서,
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 인코더. - 디코더(30)로서,
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로세싱 회로를 포함하는 디코더. - 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
명령을 포함하며, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는, 컴퓨터 프로그램 제품. - 인코더(20)로서,
하나 이상의 프로세서; 및
상기 하나 이상의 프로세서에 결합되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 명령을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
를 포함하며,
상기 명령은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 상기 인코더를 구성하는, 인코더. - 디코더(30)로서,
하나 이상의 프로세서; 및
상기 하나 이상의 프로세서에 결합되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 명령을 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능형 저장 매체
를 포함하며,
상기 명령은 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 상기 디코더를 구성하는, 디코더. - 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하기 위한 인코더(20)로서,
상기 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 상기 인코더(20)는:
상기 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 상기 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성하도록 구성되어 있는 감산 유닛(1410);
각각의 클리핑 레벨에 따른 차이를 클리핑하도록 구성되어 있는 클리핑 유닛(1420);
상기 클리핑된 차이의 가중 합을 형성하도록 구성되어 있는 제1 가산 유닛(1430); 및
상기 픽셀의 필터링된 각각의 성분을 결정하기 위해 상기 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 상기 가중 합을 더하도록 구성되어 있는 제2 가산 유닛(1340)
을 포함하며,
상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 선택되는, 인코더. - 필터링된 재구성된 프레임의 생성을 위해 재구성된 프레임을 처리하기 위한 디코더(30)로서,
상기 재구성된 프레임은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 픽셀 값과 연관되고, 상기 디코더(30)는:
상기 재구성된 프레임의 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나와 상기 픽셀의 연결 영역에서 이웃 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나 사이의 차이를 형성하도록 구성되어 있는 감산 유닛(1410);
각각의 클리핑 레벨에 따른 차이를 클리핑하도록 구성되어 있는 클리핑 유닛(1420);
상기 클리핑된 차이의 가중 합을 형성하도록 구성되어 있는 제1 가산 유닛(1430); 및
상기 픽셀의 필터링된 각각의 성분을 결정하기 위해 상기 픽셀의 루마 성분 및 크로마 성분 중 적어도 하나에 상기 가중 합을 더하도록 구성되어 있는 제2 가산 유닛(1340)
을 포함하며,
상기 각각의 클리핑 레벨은 루마 성분 및 크로마 성분에 대한 클리핑 레벨의 동일한 세트로부터 선택되는, 디코더.
Applications Claiming Priority (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RUPCT/RU2019/000454 | 2019-06-24 | ||
| RU2019000454 | 2019-06-24 | ||
| RUPCT/RU2019/000456 | 2019-06-25 | ||
| RU2019000456 | 2019-06-25 | ||
| RU2019000476 | 2019-07-03 | ||
| RUPCT/RU2019/000476 | 2019-07-03 | ||
| US201962871200P | 2019-07-07 | 2019-07-07 | |
| US62/871,200 | 2019-07-07 | ||
| RU2019000483 | 2019-07-08 | ||
| RUPCT/RU2019/000483 | 2019-07-08 | ||
| PCT/CN2020/098229 WO2020259621A1 (en) | 2019-06-24 | 2020-06-24 | Clipping levels for non-linear adaptive loop filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220024900A true KR20220024900A (ko) | 2022-03-03 |
Family
ID=74060716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227002392A KR20220024900A (ko) | 2019-06-24 | 2020-06-24 | 비선형 적응 루프 필터의 클리핑 레벨 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11991354B2 (ko) |
| EP (1) | EP3977736A4 (ko) |
| JP (2) | JP7436526B2 (ko) |
| KR (1) | KR20220024900A (ko) |
| CN (5) | CN117640930A (ko) |
| AU (1) | AU2020308382A1 (ko) |
| BR (1) | BR112021026046A2 (ko) |
| CA (1) | CA3144809A1 (ko) |
| IL (1) | IL289362A (ko) |
| MX (1) | MX2022000142A (ko) |
| WO (1) | WO2020259621A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7439841B2 (ja) * | 2019-06-25 | 2024-02-28 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド | ループ内フィルタリングの方法及びループ内フィルタリングの装置 |
| KR20230145216A (ko) | 2019-12-28 | 2023-10-17 | 베이징 다지아 인터넷 인포메이션 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 비디오 코딩을 위한 인-루프 필터 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9094658B2 (en) * | 2010-05-10 | 2015-07-28 | Mediatek Inc. | Method and apparatus of adaptive loop filtering |
| KR101215152B1 (ko) * | 2011-04-21 | 2012-12-24 | 한양대학교 산학협력단 | 인루프 필터링을 적용한 예측 방법을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 |
| US9432700B2 (en) * | 2011-09-27 | 2016-08-30 | Broadcom Corporation | Adaptive loop filtering in accordance with video coding |
| US9124869B2 (en) * | 2012-01-11 | 2015-09-01 | Futurewei Technologies, Inc. | Systems and methods for video denoising |
| US9451258B2 (en) | 2012-04-03 | 2016-09-20 | Qualcomm Incorporated | Chroma slice-level QP offset and deblocking |
| US10621731B1 (en) * | 2016-05-31 | 2020-04-14 | NGCodec Inc. | Apparatus and method for efficient motion estimation for different block sizes |
| US10110913B2 (en) | 2016-09-30 | 2018-10-23 | Intel Corporation | Motion estimation using hybrid video imaging system |
| JP2019114961A (ja) | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 富士通株式会社 | 無線通信装置、及びアンテナキャリブレーション方法 |
| GB2582029A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-09 | Canon Kk | An adaptive loop filter |
| JP6811931B2 (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-13 | Kddi株式会社 | 画像復号装置、画像復号方法及びプログラム |
-
2020
- 2020-06-24 EP EP20831148.0A patent/EP3977736A4/en active Pending
- 2020-06-24 CN CN202311455261.8A patent/CN117640930A/zh active Pending
- 2020-06-24 CN CN202311455278.3A patent/CN117768644A/zh active Pending
- 2020-06-24 BR BR112021026046A patent/BR112021026046A2/pt unknown
- 2020-06-24 WO PCT/CN2020/098229 patent/WO2020259621A1/en active Application Filing
- 2020-06-24 CN CN202311462856.6A patent/CN117478877A/zh active Pending
- 2020-06-24 MX MX2022000142A patent/MX2022000142A/es unknown
- 2020-06-24 CA CA3144809A patent/CA3144809A1/en active Pending
- 2020-06-24 CN CN202311453382.9A patent/CN117459725A/zh active Pending
- 2020-06-24 KR KR1020227002392A patent/KR20220024900A/ko active Search and Examination
- 2020-06-24 AU AU2020308382A patent/AU2020308382A1/en active Pending
- 2020-06-24 JP JP2021576551A patent/JP7436526B2/ja active Active
- 2020-06-24 CN CN202080046392.9A patent/CN114145019B/zh active Active
-
2021
- 2021-12-23 IL IL289362A patent/IL289362A/en unknown
- 2021-12-23 US US17/561,087 patent/US11991354B2/en active Active
-
2024
- 2024-02-08 JP JP2024017636A patent/JP2024055893A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022539334A (ja) | 2022-09-08 |
| CN114145019B (zh) | 2023-11-10 |
| JP2024055893A (ja) | 2024-04-19 |
| WO2020259621A1 (en) | 2020-12-30 |
| CN117478877A (zh) | 2024-01-30 |
| CN117768644A (zh) | 2024-03-26 |
| US20220116598A1 (en) | 2022-04-14 |
| AU2020308382A1 (en) | 2022-01-27 |
| EP3977736A4 (en) | 2022-06-29 |
| CA3144809A1 (en) | 2020-12-30 |
| BR112021026046A2 (pt) | 2022-02-08 |
| JP7436526B2 (ja) | 2024-02-21 |
| CN114145019A (zh) | 2022-03-04 |
| IL289362A (en) | 2022-02-01 |
| MX2022000142A (es) | 2022-05-16 |
| US11991354B2 (en) | 2024-05-21 |
| EP3977736A1 (en) | 2022-04-06 |
| CN117459725A (zh) | 2024-01-26 |
| CN117640930A (zh) | 2024-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102596735B1 (ko) | 루마 및 크로마 성분에 대한 ibc 전용 버퍼 및 디폴트 값 리프레싱을 사용하는 인코더, 디코더 및 대응하는 방법들 | |
| US11070799B2 (en) | Encoder, decoder and corresponding methods for intra prediction | |
| KR20220024817A (ko) | 인코더, 디코더 및 해당 방법 | |
| KR20210126126A (ko) | 크로마 서브블록의 아핀 기반 인터 예측을 위한 방법 및 장치 | |
| US11876997B2 (en) | Encoder, decoder and corresponding methods of most probable mode list construction for blocks with multi-hypothesis prediction | |
| KR20210126771A (ko) | 인트라 예측 모드에 관련된 인코더, 디코더 및 대응하는 방법들 | |
| KR20210151248A (ko) | 적응 루프 필터를 사용하는 인코더, 디코더 및 대응하는 방법들 | |
| KR20210139446A (ko) | 인트라 스무딩을 위한 방법 및 장치 | |
| KR20220012345A (ko) | 기하학적 파티션 모드에 대한 크로마 샘플 가중 도출 | |
| JP2024055893A (ja) | 非線形適応ループフィルタのためのクリッピングレベル | |
| KR20210113367A (ko) | 인트라 서브-파티션 코딩 모드를 위한 방법 및 장치 | |
| WO2020242350A9 (en) | Usage of dct based interpolation filter | |
| EP3868100A1 (en) | The method of efficient signalling of cbf flags | |
| US11876956B2 (en) | Encoder, a decoder and corresponding methods for local illumination compensation | |
| AU2020227859B2 (en) | An encoder, a decoder and corresponding methods using intra mode coding for intra prediction | |
| RU2809192C2 (ru) | Кодер, декодер и соответствующие способы межкадрового предсказания | |
| EP4022912A1 (en) | Method and apparatus for chrominance qp offsets tables signaling and derivation | |
| EP4052467A2 (en) | A decoder of coding block partitioning restrictions derivations | |
| KR20210129180A (ko) | 평면 모드를 위한 인트라 예측에 대한 복잡도 감소의 인코더, 디코더 및 대응하는 방법 | |
| WO2021006773A1 (en) | Motion field storage optimization for the line buffer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |