KR20220046683A - 기하학적 파티션 모드를 위한 코딩 프로세스 - Google Patents

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엘레나 알렉산드로브나 알시나
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Abstract

본 개시는 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법을 제공하며, 상기 코딩 방법은, 현재 코딩 블록에 대한 분할 모드 색인 값을 획득하는 단계; 상기 분할 모드 색인 값 및 상기 분할 모드 색인 값에 기초하여 상기 각도 색인 값 angleIdx를 지정하는 표에 따라 상기 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값 angleIdx를 획득하는 단계; 상기 각도 색인 값 angleIdx에 따라 색인 값 partIdx를 설정하는 단계; 및 상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 코딩 블록을 디코딩하는 단계를 포함한다.

Description

기하학적 파티션 모드를 위한 코딩 프로세스
관련 출원에 대한 상호 참조
본 특허출원은 2019년 10월 3일에 출원된 국제 특허출원 번호 PCT/EP2019/076805에 대한 우선권을 주장한다. 전술한 특허출원의 개시 내용은 그 전체가 인용에 의해 본 출원에 포함한다.
본 출원(개시)의 실시예는 일반적으로 픽처 처리 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기하학적 파티션(geometric partition)에 관한 것이다.
비디오 코딩(비디오 인코딩 및 디코딩)은, 예를 들어 방송 디지털 TV, 인터넷 및 이동 네트워크를 통한 비디오 송신, 화상 채팅, 화상 회의와 같은 실시간 대화 애플리케이션, DVD 및 블루레이(Blu-ray) 디스크, 비디오 콘텐츠 수집 및 편집 시스템, 보안 애플리케이션의 캠코더와 같은 광범위한 디지털 비디오 애플리케이션에 사용된다.
비교적 짧은 비디오이더라도 묘사하는 데 필요한 비디오 데이터의 양은 상당할 수 있으며, 이는 대역너비 용량이 한정된 통신 네트워크를 통해 데이터를 스트링하거나 통신하는 경우 어려움을 초래할 수 있다. 따라서 비디오 데이터는 일반적으로 현대의 통신 네트워크를 통해 통신하기 전에 압축된다. 메모리 자원은 한정될 수 있기 때문에 비디오가 저장 기기에 저장되는 경우에 비디오의 크기가 문제가 될 수도 있다. 비디오 압축 기기는 흔히 근원지(source)에서 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 사용하여 송신 또는 저장 전에 비디오 데이터를 코딩하여, 디지털 비디오 이미지를 표현하는 데 필요한 데이터의 양을 줄인다. 압축된 데이터는 그 다음에 목적지(destination)에서 비디오 데이터를 디코딩하는 비디오 압축해제 기기에 의해 수신된다. 한정된 네트워크 자원과 더 높은 비디오 품질에 대한 요구가 계속 증가함에 따라, 픽처 품질을 거의 또는 전혀 희생하지 않고 압축률을 향상시키는 개선된 압축 및 압축해제 기술이 바람직하다.
본 출원의 실시예는 독립항에 따른 인코딩 및 디코딩을 위한 장치 및 방법을 제공한다.
상기한 목적 및 기타 목적은 독립항의 주제에 의해 달성된다. 추가적인 구현 형태는 종속항, 설명 및 도면으로부터 명백하다.
본 발명의 제1 측면은 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법을 제공하며, 상기 코딩 방법은, 현재 코딩 블록에 대한 분할 모드 색인 값(splitting mode index value)을 획득하는 단계; 상기 분할 모드 색인 값에 따라 상기 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값 angleIdx, 및 상기 분할 모드 색인 값에 기초하여 상기 각도 색인 값 angleIdx를 지정하는 표를 획득하는 단계; 상기 각도 색인 값 angleIdx에 따라 색인 값 partIdx를 설정하는 단계; 및 상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 코딩 블록을 디코딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 색인 값에 따라 코딩 블록이 디코딩된다. 디코딩 프로세스는 샘플 가중치 도출 프로세스, 움직임 정보 저장 프로세스, 움직임 벡터 도출 프로세스 등일 수 있다. 따라서, 버퍼 이용 및 디코딩 효율이 개선되었다.
하나의 구현예에서, 상기 분할 모드 색인 값은 상기 현재 코딩 블록에 어떤 기하학적 파티션 모드(geometric partition mode)가 사용되는지를 지시하는 데 사용된다.
일례에서, merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ] 또는 geo_partition_idx는 기하학적 파티셔닝 병합 모드의 파티셔닝 형상을 지정한다. 배열 색인 x0, y0은 픽처의 좌측 상단 루마 샘플(top-left luma sample)에 대해 고려된 코딩 블록의 좌측 상단 루마 샘플의 위치( x0, y0 )를 지정한다.
merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ] 또는 geo_partition_idx[x0][y0]이 없는 경우, 0과 같은 것으로 유추된다.
일례에서, 분할 모드 색인 값은 비디오 비트스트림에 코딩된 색인 값을 파싱함으로써 획득될 수 있거나, 분할 모드 색인 값은 상기 비디오 비트스트림으로부터 파싱된 신택스 값(syntax value)에 따라 결정될 수 있다.
상기 비트스트림은 무선 네트워크 또는 유선 네트워크에 따라 획득될 수 있다. 상기 비트스트림은 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL), 또는 적외선, 라디오, 마이크로파, WIFI, 블루투스, LTE 또는 5G와 같은, 무선 기술을 사용하여 웹사이트, 서버 또는 기타 원격 소스로부터 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 비트스트림은 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스(coded video sequence, CVS)를 형성하는 액세스 유닛(access unit, AU)의 시퀀스의 표현을 형성하는, 예컨대 네트워크 추상화 계층(network abstraction layer, NAL) 유닛 스트림 또는 바이트 스트림의 형태인 비트의 시퀀스이다.
일부 실시예에서, 디코딩 프로세스의 경우, 디코더 측이 비트스트림을 판독하여 상기 비트스트림으로부터 디코딩된 픽처를 도출하고; 인코딩 프로세스의 경우, 인코더 측이 비트스트림을 생성한다.
보통, 비트스트림은 신택스 구조에 의해 형성되는 신택스 요소를 포함할 것이다.
신택스 요소: 비트스트림으로 표현되는 데이터의 요소.
신택스 구조: 지정된 순서로 비트스트림에 함께 존재하는 0개 이상의 신택스 요소.
특정 예에서, 비트스트림 포맷은 상기 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛 스트림과 바이트 스트림 사이의 관계를 지정하며, 어느 것이든 비트스트림이라고 한다.
상기 비트스트림은, 예를 들어, 두 가지 포맷: NAL 유닛 스트림 포맷 또는 바이트 스트림 포맷 중 하나일 수 있다. NAL 유닛 스트림 포맷은 개념적으로 더 "기본적인" 유형이다. 상기 NAL 유닛 스트림 포맷은 NAL 유닛이라고 하는 신택스 구조의 시퀀스를 포함한다. 이 시퀀스는 디코딩 순서로 정렬된다. NAL 유닛 스트림 내의 NAL 유닛의 디코딩 순서(및 내용)에는 제약이 있다.
상기 바이트 스트림 포맷은 상기 NAL 유닛을 디코딩 순서로 정렬하고 각각의 NAL 유닛에 시작 코드 접두사 및 0개 이상의 값이 0인 바이트를 접두사로 붙여 바이트의 스트림을 형성함으로써 NAL 유닛 스트림 포맷으로부터 구축될 수 있다. 상기 NAL 유닛 스트림 포맷은 이 바이트 스트림 내에서 고유한 시작 코드 접두사 패턴의 위치를 검색함으로써 상기 바이트 스트림 포맷으로부터 추출될 수 있다.
이 절(clause)은 상기 비트스트림을 통해 제공되는 소스 및 디코딩된 픽처 간의 관계에 대한 실시예를 명시한다.
상기 비트스트림으로 표현되는 비디오 소스는 디코딩 순서에 따른 픽처의 시퀀스이다.
보통, merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ]의 값은 비트스트림으로부터 디코딩된다. 일례에서, merge_gpm_partition_idx[ ][ ]의 값 범위는 0과 63을 포함하여 0에서 63까지이다. 일례에서, merge_gpm_partition_idx[ ][ ]에 대한 디코딩 프로세스는 "바이패스(byopass)"이다.
merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ]이 없으면, 0과 같은 것으로 유추된다.
하나의 구현예에서, 상기 각도 색인 값 angleIdx는 상기 현재 코딩 블록의 기하학적 파티션에 사용된다.
일례에서, 상기 각도 색인 값 angleIdx는 상기 기하학적 파티션의 각도 색인을 지정한다. 이하에서, 각도 색인 값 angleIdx은 때로 파티션 각도 변수 angleIdx라고도 한다.
상기 현재 블록에 대한 각도 파라미터의 값은 상기 분할 모드 색인 값과 미리 정의된 순람표(lookup table)의 값에 따라 획득된다.
일 실시예에서, 상기 기하학적 파티셔닝 모드의 파티션 각도 변수 angleIdx(각도 파라미터) 및 거리 변수 distanceIdx는 다음 표에 명시된 바와 같이 merge_gpm_partition_idx[ xCb ][ yCb ](지시자: indicator)의 값에 따라 설정된다. 구현 시에, 이 관계는 표 1에 따라 또는 함수(function)에 따라 구현될 수 있다.
표 1: merge_gpm_partition_idx에 기초한 angleIdx 및 distanceIdx의 사양.
Figure pct00001
하나의 구현예에서, 상기 색인 값 partIdx는,
partIdx = (angleIdx >= threshold1 && angleIdx <=threshold2)? 1 : 0을 충족하고,
여기서 threshold1 및 threshold2은 정수 값이고, threshold1은 threshold2보다 작다.
따라서, 각도 색인 값 angleIdx가 threshold1과 threshold2 사이의 구간 내에 있거나, 각도 색인 값 angleIdx가 threshold1 또는 threshold2와 같을 때, 색인 값 partIdx는 1로 설정되고, 그렇지 않고, 각도 색인 값 angleIdx가 이 구간 바깥에 있을 때, 색인 값 partIdx는 0으로 설정된다. 현재 코딩 블록은 색인 값 partIdx에 따라 디코딩된다. 예를 들어, 색인 값 partIdx는 두 서브블록 중 어느 것이 첫 번째 서브블록(partIdx = 0임)이고 어느 것이 디코딩되는 두 번째 서브블록(partIdx = 1임)인지를 정의한다.
일례에서, threshold1은 13이고 threshold2는 27이다.
일례에서, 상기 색인 값은 isFlip으로 표현되는 분할 색인일 수 있으며, 상기 색인 값 isFlip도 또한,
isFlip = ( angleIdx >= 13 && angleIdx <= 27 ) ? 1 : 0을 충족한다.
디코딩 프로세스는 샘플 가중치 도출 프로세스, 움직임 정보 저장 프로세스, 움직임 벡터 도출 프로세스 등일 수 있다. 따라서, 버퍼 이용 및 디코딩 효율이 개선되었다.
하나의 구현예에서, 상기 현재 코딩 블록을 디코딩하는 단계는 상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 측면은 비디오 디코더를 제공하며, 상기 비디오 디코더는, 현재 코딩 블록에 대한 분할 모드 색인 값을 획득하도록 구성된 파싱 유닛; 상기 분할 모드 색인 값에 따른 상기 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값 angleIdx, 및 상기 분할 모드 색인 값에 기초하여 상기 각도 색인 값 angleIdx를 지정하는 표를 획득하도록 구성된 각도 색인 값 획득 유닛; 상기 각도 색인 값 angleIdx에 따라 색인 값 partIdx를 설정하도록 구성된 설정 유닛; 및 상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 코딩 블록을 디코딩하도록 구성된 처리 유닛을 포함한다.
하나의 구현예에서, 상기 색인 값 partIdx는,
partIdx = (angleIdx >= threshold1 && angleIdx <=threshold2)? 1 : 0을 충족하고,
여기서 threshold1 및 threshold2은 정수 값이고, threshold1은 threshold2보다 작다.
하나의 구현예에서, threshold1은 13이고 threshold2는 27이다.
하나의 구현예에서, 상기 처리 유닛은 상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 저장하도록 구성된다.
하나의 구현예에서, 상기 분할 모드 색인 값은 상기 현재 코딩 블록에 어떤 기하학적 파티션 모드가 사용되는지를 지시하는 데 사용된다.
하나의 구현예에서, 상기 angleIdx는 상기 현재 코딩 블록의 기하학적 파티션에 사용된다.
본 발명의 제1 측면에 따른 방법은 본 발명의 제2 측면에 따른 장치에 의해 수행될 수 있다. 상기 방법의 추가적인 특징 및 구현 형태는 본 발명의 제2 측면에 따른 장치의 특징 및 구현 형태에 대응한다.
일 실시예에서, 상기 실시예 및 구현예 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 디코더가 개시된다.
일 실시예에서, 상기 실시예 및 구현예 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 개시된다.
일 실시예에서, 디코더 또는 인코더가 제공되며, 상기 인코더 또는 상기 디코더는,
하나 이상의 프로세서; 및
상기 프로세서에 결합되고 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체를 포함하고, 상기 프로그래밍은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 실시예 또는 구현예 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하도록 상기 디코더 또는 상기 인코더를 구성한다.
일 실시예에서, 비일시적인 저장 매체가 제공되며, 상기 비일시적인 저장 매체는 이미지 디코딩 기기에 의해 디코딩되는 인코딩된 비트스트림을 포함하고, 상기 비트스트림은 비디오 신호 또는 이미지 신호의 프레임을 복수의 블록으로 분할함으로써 생성되고, 복수의 신택스 요소를 포함하며, 상기 복수의 신택스 요소는 상기 실시예 및 구현예 중 어느 하나에 따른 지시자(신택스)를 포함하는 것이 개시된다.
하나 이상의 실시예의 세부사항은 첨부 도면 및 하기 설명에 기재되어 있다. 다른 특징, 목적 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위로부터 명백할 것이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1a는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 일례를 도시한 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 코딩 시스템의 다른 예를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 인코더의 일례를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성된 비디오 디코더의 예시적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 일례를 도시한 블록도이다.
도 5는 인코딩 장치 또는 디코딩 장치의 다른 예를 도시한 블록도이다.
도 6a는 병치된(Co-located) 블록의 예를 나타낸다.
도 6b는 공간적 이웃 블록의 예를 나타낸다.
도 7은 삼각형 예측 모드(triangular prediction mode)의 일부 예를 나타낸다.
도 8은 서브블록 예측 모드(Sub-block prediction mode)의 일부 예를 나타낸다.
도 9∼도 12는 블록의 파티션에 관한 몇 가지 예를 도시한다.
도 13은 stepD에 대한 미리 정의된 순람표(lookup table)의 예시적인 구현을 나타낸다.
도 14는 f()에 대한 미리 정의된 순람표의 예시적인 구현을 나타낸다.
도 15는 stepD에 대한 미리 정의된 순람표에 관련된 양자화 측면의 일례를 나타낸다.
도 16은 주어진 코딩 블록에 대해 최대 거리 ρmax가 정의되는 양자화 방식의 일례를 나타낸다.
도 17은 주어진 코딩 블록에 대해 대안적인 최대 거리 ρmax가 정의되는 양자화 방식의 일례를 나타낸다.
도 18은 콘텐츠 공급 시스템의 일례의 구성을 도시한 블록도이다.
도 19는 단말 기기의 일례의 구성을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.
도 22는 본 발명에 따른 방법 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 23은 본 발명에 따른 장치 실시예를 도시한 블록도이다.
도 24는 본 발명에 따른 디코더의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
이하에서, 동일한 참조 부호는 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 동일하거나 적어도 기능적으로 동등한 특징을 나타낸다.
이하의 설명에서는 본 개시의 일부를 형성하고 본 발명의 실시예의 특정 측면 또는 본 발명의 실시예가 사용될 수 있는 특정 측면을 예시로서 보여주는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 실시예는 다른 측면에서 사용될 수 있고 도면에 도시되지 않은 구조적 또는 논리적 변경을 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 따라서 이하의 상세한 설명은 한정적인 의미로 해석되어서는 안되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
예를 들어, 설명된 방법과 관련된 개시 내용은 방법을 수행하도록 구성된 대응하는 기기 또는 시스템에도 유효하며, 그 반대도 마찬가지임이 이해된다. 예를 들어, 하나 또는 복수의 특정 방법 단계가 설명되는 경우, 대응하는 기기는 설명된 하나 또는 복수의 방법 단계를 수행하기 위해 하나 또는 복수의 유닛, 예컨대 기능 유닛(예: 하나 또는 복수의 단계를 수행하는 하나의 유닛, 또는 각각이 복수의 단계 중 하나 이상을 수행하는 복수의 유닛)을, 그러한 하나 이상의 유닛이 도면에 명시적으로 기재되거나 예시되지 않더라도 포함할 수 있다. 한편, 예를 들어, 특정 장치가 하나 또는 복수의 유닛, 예컨대, 기능 유닛을 기반으로 설명되는 경우, 대응하는 방법은 하나 또는 복수의 유닛의 기능을 수행하기 위한 하나의 단계(예: 하나 또는 복수의 유닛의 기능을 수행하는 하나의 단계, 또는 각각 복수의 유닛 중 하나 이상의 기능을 수행하는 복수의 단계)를, 그러한 하나 또는 복수의 단계가 도면에 명시적으로 기재되거나 예시되지 않더라도 포함할 수 있다. 또한, 여기에 설명된 다양한 예시적인 실시예 및/또는 측면의 특징은 달리 특별히 언급이 없으면 서로 결합될 수 있다.
비디오 코딩은 보통 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 픽처의 시퀀스를 처리하는 것을 의미한다. 비디오 코딩 분야에서는 "픽처"라는 용어 대신 "프레임" 또는 "이미지"라는 용어가 동의어로 사용될 수 있다. 비디오 코딩(또는 일반적으로 코딩)은 두 부분: 비디오 인코딩과 비디오 디코딩을 포함한다. 비디오 인코딩은 소스 측에서 수행되며, 보통 원본 비디오 픽처를 (예컨대, 압축에 의해) 처리하여 (더 효율적인 저장 및/또는 전송을 위해) 비디오 픽처를 표현하는 데 필요한 데이터의 양을 줄이는 것을 포함한다. 비디오 디코딩은 목적지 측에서 수행되고 보통 비디오 픽처를 재구축하기 위해 인코더와 비교하여 역처리를 포함한다. 비디오 픽처(또는 일반적으로 픽처)의 "코딩"에 언급하는 실시예는 비디오 픽처 또는 각각의 비디오 시퀀스의 "인코딩" 또는 "디코딩"과 관련된 것으로 이해되어야 한다. 인코딩 부분과 디코딩 부분의 조합을 CODEC(Coding and Decoding)이라고도 한다.
무손실 비디오 코딩의 경우, 원본 비디오 픽처는 재구축될 수 있으며, 재구축된 비디오 픽처는 원본 비디오 픽처와 동일한 품질을 갖는다(저장 또는 전송 중에 전송 손실 또는 기타 데이터 손실이 없다고 가정). 손실 비디오 코딩의 경우, 비디오 픽처를 표현하는 데이터의 양을 줄이기 위해, 예컨대 양자화에 의한 추가 압축이 수행되는데, 이는 디코더에서 완전하게 재구축될 수 없으며, 재구축된 비디오 픽처의 품질은 원본 비디오 픽처의 품질에 비해 더 낮거나 더 나쁘다.
여러 비디오 코딩 표준은 "손실 하이브리드 비디오 코덱" 그룹에 속한다(예: 샘플 도메인에서의 공간 및 시간 예측과 변환 도메인에서의 양자화 적용을 위한 2D 변환 코딩 결합). 비디오 시퀀스의 픽처 각각은 보통 중첩되지 않는 블록 세트로 파티셔닝되고, 코딩은 보통 블록 레벨에서 수행된다. 다시 말해, 인코더에서 비디오는 보통, 예컨대 블록(비디오 블록) 레벨에 대해, 예컨대 공간(인트라 픽처) 예측 및/또는 시간(인터 픽처) 예측을 사용하여 예측블록을 생성하고, 현재 블록(현재 처리/처리될 블록)에서 예측 블록을 감산하여 잔차 블록을 획득하고, 변환 도메인에서 잔차 블록을 변환하고 양자화하여 송신될 데이터의 양을 줄여서(압축), 처리, 예컨대 인코딩되는 반면, 디코더에서는 인코더와 비교하여 역의 처리가 인코딩되거나 압축된 블록에 적용되어 표현을 위해 현재 블록을 재구축한다. 또한, 인코더는 디코더 처리 루프를 복제하여 둘 다 동일한 예측(예: 인트라 예측 및 인터 예측) 및/또는 후속 블록의 처리(예: 코딩)를 위한 재구축을 생성한다.
비디오 코딩 시스템(10)에 대한 이하의 실시예에서, 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)를 도 1 내지 3에 기초하여 설명한다.
도 1a는 예시적인 코딩 시스템(10), 예컨대, 본 출원의 기술을 이용할 수 있는 비디오 코딩 시스템(10)(또는 간략히 코딩 시스템(10))을 나타낸 개략적인 블록도이다. 비디오 코딩 시스템(10)의 비디오 인코더(20)(또는 간략히 인코더(20)) 및 비디오 디코더(30)(또는 간략히 디코더(30))는 본 출원에서 설명되는 다양한 예에 따른 기술을 수행하도록 구성될 수 있는 기기의 예를 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 코딩 시스템(10)은 인코딩된 픽처 데이터(13)를 디코딩하기 위해 예를 들어 목적지 기기(14)에 인코딩된 픽처 데이터(21)를 제공하도록 구성된 근원지 기기(12)를 포함한다.
근원지 기기(12)는 인코더(20)를 포함하고, 추가로, 예컨대 선택적으로, 픽처 소스(16), 전처리기(또는 전처리 유닛)(18), 예컨대 픽처 전처리기(18), 및 통신 인터페이스 또는 통신 유닛(22)을 포함할 수 있다.
픽처 소스(16)는, 예를 들어 실제 세계의 픽처를 캡처하기 위한 카메라와 같은 임의의 종류의 픽처 캡처 기기, 및/또는 예를 들어 컴퓨터 애니메이션화된 픽처를 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽 프로세서와 같은 임의의 종류의 픽처 생성 기기, 또는 실제 세계 픽처, 컴퓨터 생성된 픽처(예: 화면 콘텐츠, 가상 현실(virtual reality, VR) 픽처) 및/또는 이들의 조합(예: 증강 현실(augmented reality, AR) 픽처)을 획득 및/또는 제공하는 임의의 종류의 기타 기기일 수 있거나 포함할 수 있다. 픽처 소스는 전술한 픽처 중 어느 하나를 저장하는 임의의 종류의 메모리 또는 저장소일 수 있다.
전처리기(18)와, 전처리 유닛(18)에 의해 수행되는 처리를 구별하여, 픽처 또는 픽처 데이터(17)는 또한 원시 픽처(raw picture) 또는 원시 픽처 데이터(17)로 지칭될 수 있다.
전처리기(18)는 (원시) 픽처 데이터(17)를 수신하고 픽처 데이터(17)에 대해 전처리를 수행하여 전처리된 픽처(19) 또는 전처리된 픽처 데이터(19)를 획득하도록 구성된다. 전처리기(18)에 의해 수행되는 전처리는, 예컨대 트리밍(trimming), 색 포맷 변환(color format conversion)(예: RGB에서 YCbCr로), 색 보정(color correction), 또는 노이즈 제거(de-noising)를 포함할 수 있다. 전처리 유닛(18)은 선택적 구성요소일 수 있음을 이해할 수 있다.
비디오 인코더(20)는 전처리된 픽처 데이터(19)를 수신하고 인코딩된 픽처 데이터(21)를 제공하도록 구성된다(더 자세한 사항은 예컨대, 도 2에 기초하여 아래에서 설명될 것이다).
근원지 기기(12)의 통신 인터페이스(22)는 인코딩된 픽처 데이터(21)를 수신하고 통신 채널(13)을 통해 인코딩된 픽처 데이터(21)(또는 그 임의의 추가 처리된 버전)를 다른 기기, 예컨대 목적지 기기(14) 또는 임의의 다른 기기에, 저장 또는 직접 재구축을 위해 송신하도록 구성될 수 있다.
목적지 기기(14)는 디코더(30)(예: 비디오 디코더(30))를 포함하고, 추가적으로, 예컨대 선택적으로, 통신 인터페이스 또는 통신 유닛(28), 후처리기(32)(또는 후처리 유닛(32)) 및 디스플레이 기기(34)를 포함할 수 있다.
목적지 기기(14)의 통신 인터페이스(28)는, 예컨대 근원지 기기(12)로부터 직접 또는 임의의 다른 소스, 예컨대, 저장 기기(예: 인코딩된 픽처 데이터 저장 기기)로부터 인코딩된 픽처 데이터(21)(또는 그 임의의 추가 처리된 버전)를 수신하고, 인코딩된 픽처 데이터(21)를 디코더(30)에 제공하도록 구성된다.
통신 인터페이스(22) 및 통신 인터페이스(28)는 근원지 기기(12)와 목적지 기기(14) 사이의 직접 통신 링크, 예컨대 직접 유선 또는 무선 연결을 통해, 또는 임의의 종류의 네트워크, 예컨대, 유선 또는 무선 네트워크 또는 이들의 조합, 또는 임의의 종류의 사설 및 공용 네트워크, 또는 임의의 종류의 이들의 조합을 통해. 인코딩된 픽처 데이터(21) 또는 인코딩된 데이터(13)를 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)는, 예컨대, 인코딩된 픽처 데이터(21)를 적절한 포맷, 예컨대, 패킷으로 패키징하고, 및/또는 통신 링크 또는 통신 네트워크를 통한 송신을 위해 임의의 종류의 송신 인코딩 또는 처리를 사용하여 인코딩된 픽처 데이터를 처리하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)의 대응물을 형성하는 통신 인터페이스(28)는, 예컨대, 송신된 데이터를 수신하고 임의의 종류의 대응하는 송신 디코딩 또는 처리 및/또는 디패키징(de-packaging)을 사용하여 송신 데이터를 처리하여 인코딩된 픽처 데이터(21)를 획득하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(22)와 통신 인터페이스(28) 둘 모두는 근원지 기기(12)에서 목적지 기기(14)를 가리키는 도 1a에서의 통신 채널(13)에 대한 화살표로 지시된 바와 같이 단방향 통신 인터페이스, 또는 양방향 통신 인터페이스로서 구성될 수 있고, 예컨대, 메시지를 전송 및 수신하도록, 예컨대 통신 링크 및/또는 데이터 송신, 예컨대 인코딩된 픽처 데이터 송신과 관련된 임의의 다른 정보를 확인응답(acknowledge) 및 교환하기 위해 연결을 설정하도록구성될 수 있다.
디코더(30)는 인코딩된 픽처 데이터(21)를 수신하고 디코딩된 픽처 데이터(31) 또는 디코딩된 픽처(31)를 제공하도록 구성된다(더 자세한 사항은, 예컨대, 도 3 또는 도 5에 기초하여 아래에서 설명될 것이다)
목적지 기기(14)의 후처리기(32)는 디코딩된 픽처 데이터(31)(재구축된 픽처 데이터라고도 함), 예컨대 디코딩된 픽처(31)를 후처리하여, 후처리된 픽처 데이터(33), 예컨대 후처리된 픽처(33)를 획득하도록 구성된다. 후처리 유닛(32)에 의해 수행되는 후처리는, 예컨대, 색 포맷 변환(예: YCbCr에서 RGB로), 색 보정, 트리밍 또는 재샘플링(re-sampling), 또는 예컨대 디스플레이 기기(34)에 의해, 예컨대 표시를 위한 디코딩된 픽처 데이터를 준비하기 위한 임의의 다른 처리를 포함할 수 있다.
목적지 기기(14)의 디스플레이 기기(34)는, 예컨대 사용자 또는 뷰어에게, 픽처를 표시하기 위해 후처리된 픽처 데이터(33)를 수신하도록 구성된다.
디스플레이 기기(34)는 재구축된 픽처를 표현하기 위한 임의의 종류의 디스플레이, 예컨대 통합된 또는 외부의 디스플레이 또는 모니터일 수 있거나 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예컨대 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 프로젝터, 마이크로 LED 디스플레이, 실리콘 온 액정(liquid crystal on silicon, LCoS), 디지컬 광 처리기(digital light processor, DLP), 또는 임의의 종류의 다른 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 1a는 근원지 기기(12)와 목적지 기기(14)를 별개의 기기로 표시하지만, 기기의 실시예는 또한 둘 다 또는 두 기능 모두: 근원지 기기(12) 또는 대응하는 기능과 목적지 기기(14) 또는 대응하는 기능을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 근원지 기기(12) 또는 대응하는 기능과 목적지 기기(14) 또는 대응하는 기능은 동일한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하거나 별개의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.
설명에 기초하여 당업자에게 명백한 바와 같이, 도 1a에 도시된 바와 같이 근원지 기기(12) 및/또는 목적지 기기(14) 내의 서로 다른 유닛들 또는 기능들의 존재 및 (정확한) 분할은 실제 기기 및 애플리케이션에 따라 다를 수 있다.
인코더(20)(예컨대, 비디오 인코더(20)) 또는 디코더(30)(예컨대, 비디오 디코더(30)) 또는 인코더(20)와 디코더(30) 모두는 하나 이상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리기(digital signal processor, DSP), 주문형 반도체(application-specific integrated circuit, ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array, FPGA), 이산 로직(discrete logic), 하드웨어, 비디오 코딩 전용 또는 이들의 임의의 조합과 같은, 도 1b에 도시된 바와 같은 처리 회로를 통해 구현될 수 있다. 인코더(20)는 도 2의 인코더(20) 및/또는 여기에 설명된 임의의 다른 인코더 시스템 또는 서브시스템과 관련하여 논의된 다양한 모듈을 구현하도록 처리 회로(46)를 통해 구현될 수 있다. 디코더(30)는 도 3의 디코더(30) 및/또는 여기에 설명된 임의의 다른 디코더 시스템 또는 서브시스템과 관련하여 논의된 다양한 모듈을 구현하도록 처리 회로(46)를 통해 구현될 수 있다. 처리 회로는 나중에 논의되는 바와 같이 다양한 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기술이 부분적으로 소프트에서 구현되는 경우, 기기는 소프트웨어용의 명령어를 적절한, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 저장 매체에 저장할 수 있고, 본 개시의 기술을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서를 사용하여 하드웨어에서 명령어를 실행할 수 있다. 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더 중 어느 하나는, 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 결합된 인코더/디코더(CODEC)의 일부로서 단일 기기에 통합될 수 있다.
근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14)는 임의의 종류의 핸드헬드형 또는 고정식 기기, 예컨대 노트북 또는 랩탑 컴퓨터, 모바일폰, 스마트폰, 태블릿 또는 태블릿 컴퓨터, 카메라, 데스크톱 컴퓨터, 셋톱 박스, 텔레비전, 디스플레이 기기, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게이밍 콘솔, 비디오 스트리밍 기기(콘텐츠 서비스 서버 또는 콘텐츠 전달 서버와 같은), 방송 수신기 기기, 방송 송신기 기기 등을 포함하는 임의의 광범위한 기기를 포함할 수 있거나, 운영 체제를 사용하지 않거나 임의의 운영 체제를 사용할 수 있다. 경우에 따라, 근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14)는 무선 통신을 위해 장비될 수 있다. 따라서 근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14)는 무선 통신 기기일 수 있다.
경우에 따라, 도 1a에 나타낸 비디오 코딩 시스템(10)은 단지 예이고 본 출원의 기술은 인코딩 기기와 디코딩 기기 사이의 임의의 데이터 통신을 반드시 포함하지는 않는 비디오 코딩 설정(예: 비디오 인코딩 또는 비디오 디코딩)에 적용될 수 있다. 다른 예에서, 데이터는 로컬 메모리에서 검색되고, 네트워크 등을 통해 스트리밍된다. 비디오 인코딩 기기는 데이터를 인코딩하여 메모리에 저장할 수 있고/있거나, 비디오 디코딩 기기는 메모리에서 데이터를 검색하여 디코딩할 수 있다. 일부 예에서, 인코딩과 디코딩은 서로 통신하지 않지만 단순히 데이터를 메모리로 인코딩 및/또는 메모리로부터 데이터를 검색 및 디코딩하는 기기에 의해 수행된다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예는, 예를 들어, HEVC(High-Efficiency Video Coding) 또는 VVC(Versatile Video coding)의 참조 소프트웨어, ITU-T VCEG의 JCT-VCC(Joint Collaboration Team on Video Coding)에 의해 개발된 차세대 비디오 코딩 표준 및 ISO/IEC MPEG(Motion Picture Experts Group)를 참조하여 여기에 설명된다. 당업자는 본 발명의 실시예가 HEVC 또는 VVC로 한정되지 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)), 잔차 계산 유닛(204), 변환 처리 유닛(206), 양자화 유닛(208), 역양자화 유닛(210), 및 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 루프 필터 유닛(220), 디코딩된 픽처 버퍼(decoded picture buffer, DPB)(230), 모드 선택 유닛(260), 엔트로피 인코딩 유닛(270) 및 출력(272)(또는 출력 인터페이스(272))를 포함한다. 모드 선택 유닛(260)은 인터 예측 유닛(244), 인트라 예측 유닛(254) 및 파티셔닝 유닛(262)을 포함할 수 있다. 인터 예측 유닛(244)은 움직임 추정 유닛 및 움직임 보상 유닛(도시되지 않음)을 포함한다.
도 2에 도시된 비디오 인코더(20)는 또한 하이브리드 비디오 코덱에 따른 하이브리드 비디오 인코더 또는 비디오 인코더로 지칭될 수 있다.
잔차 계산 유닛(204), 변환 처리 유닛(206), 양자화 유닛(208), 모드 선택 유닛(260)은 인코더(20)의 순방향 신호 경로를 형성하는 것으로 지칭될 수 있는 반면, 역양자화 유닛(210), 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 버퍼(216), 루프 필터(220), 디코딩된 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 디코더(도 3의 비디오 디코더(30) 참조)의 신호 경로에 대응한다. 역양자화 유닛(210), 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 루프 필터(220), 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230), 인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)은 또한 비디오 인코더(20)의 "내장 디코더(built-in decoder)"를 형성하는 것으로 언급된다.
픽처 & 픽처 파티셔닝 ( 픽처 & 블록)
인코더(20)는, 예컨대 입력(201)을 통해, 픽처(17)(또는 픽처 데이터(17)), 예컨대 비디오 또는 비디오 시퀀스를 형성하는 픽처의 시퀀스 중의 픽처를 수신하도록 구성될 수 있다. 수신된 픽처 또는 픽처 데이터는 전처리된 픽처(19)(또는 전처리된 픽처 데이터(19))일 수도 있다. 간결함을 위해, 이하의 설명은 픽처(17)를 참조한다. 픽처(17)는 또한 현재 픽처, 또는 코딩될 픽처로 지칭될 수 있다(특히 비디오 코딩에서 현재 픽처를 다른 픽처, 예컨대 동일한 비디오 시퀀스, 예컨대 현재 픽처도 포함하는 비디오 시퀀스의 이전에 인코딩된 및/또는 디코딩된 픽처와 구별하기 위해)
(디지털) 픽처는 강도 값이 있는 샘플의 2차원 배열 또는 행렬이거나 간주될 수 있다. 배열에서의 샘플은 픽셀(픽처 요소의 약어) 또는 펠(pel)로도 지칭될 수 있다. 배열 또는 픽처의 수평 및 수직 방향(또는 축)의 샘플의 수는 픽처의 크기 및/또는 해상도를 정의한다. 색 표현을 위해, 보통 세 가지 색 성분이 사용된다. 예컨대, 픽처는 3개의 샘플 배열으로 표현될 수 있거나 포함할 수 있다. RBG 포맷 또는 색 공간에서, 픽처는 대응하는 적색, 녹색 및 청색 샘플 배열을 포함한다. 하지만, 비디오 코딩에서, 각각의 픽셀은 보통 Y(때로는 L이 대신 사용됨)로 지시되는 루미넌스 성분(luminance component)과 Cb 및 Cr로 지시되는 2개의 크로미넌스 성분(chrominance component)인, 루미넌스와 크로미넌스 포맷과 색 공간, 예컨대 YCbCr로 표현된다. 루미넌스(또는 줄여서 루마) 성분 Y는 밝기 또는 그레이 레벨 강도(예: 그레이스케일 픽처)를 나타내는 반면, 2개의 크로미넌스(또는 줄여서 크로마) 성분 Cb와 Cr은 색도(chromaticity) 또는 색 정보 성분을 나타낸다. 따라서, YCbCr 포맷의 픽처는 루미넌스 샘플 값(Y)의 루미넌스 샘플 배열과 크로미넌스 값(Cb 및 Cr)의 두 크로미넌스 샘플 배열 을 포함한다. RGB 포맷의 픽처는 YCbCr 포맷으로 전환 또는 변환될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이며, 이 프로세스는 색 변환 또는 전환으로도 알려져 있다. 픽처가 흑백인 경우, 픽처는 루미넌스 샘플 배열로만 구성될 수 있다. 따라서, 픽처는, 예를 들어, 흑백 포맷의 루마 샘플 배열 또는 4:2:0, 4:2:2 및 4:4의 색 포맷의 2개의 대응하는 크로마 샘플 어레이와 루마 샘플 배열일 수 있다.
비디오 인코더(20)의 실시예는 픽처(17)를 복수의 (보통 중첩되지 않는) 픽처 블록(203)으로 파티셔닝하도록 구성된 픽처 파티셔닝 유닛(도 2에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이러한 블록은 루트 블록, 매크로 블록(H.264/AVC) 또는 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB) 또는 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)(H.265/HEVC 및 VVC)으로도 지칭될 수 있다. 픽처 파티셔닝 유닛은 비디오 시퀀스의 모든 픽처에 대해 동일한 블록 크기와 블록 크기를 정의하는 대응하는 그리드를 사용하거나, 픽처 또는 픽처의 서브세트 또는 그룹 사이의 블록 크기를 변경하고, 각 각의 픽처를 대응하는 블록으로 파티셔닝하도록 구성될 수 있다.
추가 실시예에서, 비디오 인코더는 픽처(17)의 블록(203), 예컨대, 픽처(17)를 형성하는 하나, 여러 개 또는 모든 블록을 직접 수신하도록 구성될 수 있다. 픽처 블록(203)은 또한 현재 픽처 블록 또는 코딩될 픽처 블록으로도 지칭될 수 있다.
픽처(17)와 마찬가지로, 픽처 블록(203)은 다시 픽처(17)보다 차원은 작을지라도 강도 값(샘플 값)을 갖는 샘플의 2차원 배열 또는 행렬이거나 간주될 수 있다. 다시 말해, 블록(203)은, 예컨대, 하나의 샘플 배열(예: 흑백 픽처(17)의 경우에 루마 배열, 또는 컬러 픽처의 경우에 루마 또는 크로마 어레이) 또는 3개의 샘플 배열(예: 컬러 픽처(17)의 경우에 루마 배열과 2개의 크 크로마 배열) 또는 적용된 색 포맷에 따라 다른 수 및/또는 종류의 배열을 포함할 수 있다. 블록(203)의 수평 및 수직 방향(또는 축)의 샘플 수는 블록(203)의 크기를 규정한다. 따라서, 블록은, 예를 들어, MxN(M열 x N행) 샘플 배열, 또는 변환 계수의 MxN 배열일 수 있다.
도 2에 도시된 비디오 인코더(20)의 실시예는 블록 단위로 픽처(17)를 인코딩하도록 구성될 수 있으며, 예컨대 인코딩 및 예측은 블록(203)마다 수행된다.
잔차 계산
잔차 계산 유닛(204)은 픽처 블록(203) 및 예측 블록(265)에 기초하여 잔차 블록(205)(잔차(205)라고도 함)을 계산하도록 구성될 수 있는데(예측 블록(265)에 관한 더 자세한 사항은 나중에 제공됨), 예컨대 픽처 블록(203)의 샘플 값에서 예측 블록(265)의 샘플 값을 감산하여, 샘플별(픽셀별)로 샘플 영역에서 잔차 블록(205)을 획득한다.
변환
변환 처리 유닛(206)은 잔차 블록(205)의 샘플 값에 변환, 예컨대 이산 코사인 변환(discrete cosine transform, DCT) 또는 이산 사인 변환(discrete sine transform, DST)을 적용하여 변환 도메인에서 변환 계수(207)을 획득하도록 구성될 수 있다. 변환 계수(207)는 변환 잔차 계수로도 지칭될 수 있고 변환 도메인에서 잔차 블록(205)을 나타낼 수 있다.
변환 처리 유닛(206)은 H.265/HEVC에 대해 지정된 변환과 같은, DCT/DST의 정수 근삿값을 적용하도록 구성될 수 있다. 직교 DCT 변환과 비교하여, 이러한 정수 근삿값은 보통 특정 인자(factor)로 스케일링된다. 순변환 및 역변환에 의해 처리되는 잔차 블록의 놈(norm)을 유지하기 위해, 추가 스케일링 인자가 변환 프로세스의 일부로서 적용된다. 스케일링 인자는 보통 시프트 연산(shift operation)에 대한 2의 거듭제곱인 스케일링 인자와 같은 특정 제약 조건, 변환 계수의 비트 심도, 정확도와 구현 비용 간의 트레이드오프 등에 기초하여 선택된다.
특정 스케일링 인자는, 예를 들어, 역변환에 대해, 예컨대 역변환 처리 유닛(212)에 의해(그리고 비디오 디코더(30)에서 대응하는 역변환, 예컨대 역변환 처리 유닛에 의해) 지정되고, 순변환에 대해 대응하는 스케일링 인자는, 예컨대 인코더(20)에서 변환 처리 유닛(206)에 의해 그에 따라 지정될 수 있다.
비디오 인코더(20)(각각 변환 처리 유닛(206))의 실시예는 변환 파라미터, 예컨대, 변환 또는 변환의 유형을, 예컨대 직접 또는 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 인코딩되거나 압축된 것을 출력하도록 구성되어, 예컨대 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위한 변환 파라미터를 수신하고 사용할 수 있도록 한다.
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 잔차 계수(209)로 지칭될 수 있다.
양자화 프로세스는 변환 계수(207)의 일부 또는 전부와 연관된 비트 심도(bit depth)를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, n비트 변환 계수는 양자화 시에 m비트 변환 계수로 내림(rounded down)될 수 있으며, 여기서 n은 m보다 크다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터(quantization parameter, QP)를 조정함으로써 수정될 수 있다. 예를 들어 스칼라 양자화의 경우, 더 미세하거나 더 거친 양자화를 달성하기 위해 다른 스케일링이 적용될 수 있다. 양자화 스텝 크기가 작을수록 더 미세한 양자화에 대응하는 반면, 양자화 스텝 크기가 클수록 더 거친 양자화에 대응한다. 적용 가능한 양자화 스텝 크기는 양자화 파라미터(QP)에 의해 지시될 수 있다. 양자화 파라미터는 예를 들어 적용 가능한 양자화 스텝 크기의 미리 정의된 세트에 대한 색인일 수 있다. 예를 들어, 작은 양자화 파라미터는 미세 양자화(작은 양자화 스텝 크기)에 대응할 수 있고 큰 양자화 파라미터는 거친 양자화(큰 양자화 스텝 크기)에 대응할 수 있거나, 그 반대도 성립한다. 양자화는 양자화 스텝 크기에 의한 분할을 포함할 수 있고, 예컨대 역양자화 유닛(210)에 의한, 대응하는 및/또는 역양자화는 양자화 스텝 크기에 의한 승산을 포함할 수 있다. 일부 표준, 예컨대 HEVC에 따른 실시예는 양자화 파라미터를 사용하여 양자화 스텝 크기를 결정하도록 구성될 수 있다. 일반적으로 양자화 스텝 크기는 나눗셈을 포함하는 방정식의 고정 소수점 근사를 사용하는 양자화 파라미터에 기초하여 계산될 수 있다. 잔차 블록의 놈을 복원하기 위한 양자화 및 역양자화에 추가적인 스케일링 인자가 도입될 수 있으며, 이는 자화 스텝 크기 및 양자화 파라미터에 대한 방정식의 고정 소수점 근사에 사용된 스케일링 때문에 수정될 수 있을 것이다. 하나의 예시적인 구현예에서, 역변환과 역양자화의 스케일링은 조합될 수 있을 것이다. 대안적으로, 맞춤형 양자화 표(customized quantization table)가 사용될 수 있으며 인코더에서 디코더로, 예턴대 비트스트림으로 시그널링될 수 있다. 양자화는 손실 연산이며, 여기서 손실은 양자화 스텝 크기가 증가함에 따라 증가한다.
비디오 인코더(20)(각각 양자화 유닛(208))의 실시예는 양자화 파라미터들(QP)을 출력하도록, 예컨대 직접 또는 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 인코딩된 것을 출력하도록 구성될 수 있어, 예컨대 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위해 양자화 파라미터들을 수신하고 적용할 수 있도록 한다.
역양자화
역양자화 유닛(210)은 예컨대, 양자화 유닛(8)과 동일한 양자화 스텝 크기에 기초하거나 사용하여 양자화 유닛(208)에 의해 적용되는 양자화 방식을 역을 적용함으로써, 양자화된 계수에 대해 양자화 유닛(208)의 역양자화를 적용하여 역양자화된 계수(211)를 획득하도록 구성된다. 역양자화 계수(211)는 역양자화 잔차 계수(211)로도 지칭될 수 있고, 비록 보통 양자화에 의한 손실로 인해 변환 계수와 동일하지는 않지만, 변환 계수(207)에 대응한다.
역변환
역변환 처리 유닛(212)은 변환 처리 유닛(206)에 의해 적용된 변환의 역변환, 예컨대 역 이산 코사인 변환(DCT) 또는 역 이산 사인 변환(DST) 또는 다른 역변환을 적용하여, 샘플 도메인에서 재구축된 잔차 블록(213)(또는 대응하는 역양자화 계수(213))를 획득하도로 구성된다. 재구축된 잔차 블록(213)은 변환 블록(213)으로도 지칭될 수 있다.
재구축
재구축 유닛(214)(예: 가산기 또는 합산기(214))은 예컨대, 샘플 단위로, 재구축된 잔차 블록(213)의 샘플 값과 예측 블록(265)의 샘플 값을 가산함으로써, 변환 블록(213)(재구축된 잔차 블록(213))을 예측 블록(265)에 가산하여 샘플 영역에서 재구축된 블록(215)을 획득하도록 구성된다.
필터링
루프 필터 유닛(220)(또는 줄여서 "루프 필터"(220))은 재구축된 블록(215)을 필터링하여 필터링된 블록(221)을 획득하거나, 일반적으로 재구축된 샘플을 필터링하여 필터링된 샘플을 획득하도록 구성된다. 루프 필터 유닛은, 예컨대, 픽셀 전환을 매끄럽게 하거나 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선하도록 구성된다. 루프 필터 유닛(220)은 디블로킹 필터(de-blocking filter), 샘플 적응형 오프셋(sample-adaptive offset, SAO) 필터 또는 하나 이상의 다른 필터와 같은, 하나 이상의 루프 필터, 예컨대 양방향 필터, 적응형 루프 필터(adaptive loop filter, ALF), 샤프닝(sharpening), 평활화 필터(smoothing filter) 또는 협업 필터(collaborative filter), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 루프 필터 유닛(220)이 재구축에 인루프 필터(in loop filter)로 도시되어 있지만, 다른 구성에서, 루프 필터 유닛(220)은 포스트 루프 필터(post loop filter)로서 구현될 수 있다. 필터링된 블록(221)은 재구축된 블록(221)이라고도 한다.
비디오 인코더(20)(각각 루프 필터 유닛(220))의 실시예는 예컨대 직접 또는 엔트로피 인코딩 유닛(270)을 통해 인코딩된, 루프 필터 파라미터(예: 적응적 샘플 오프셋 정보)를 출력하도록 구성될 수 있어, 예컨대, 디코더(30)가 디코딩을 위해 동일한 루프 필터 파라미터 또는 개별 루프 필터를 수신하고 적용할 수 있도록 한다.
디코딩된 픽처 버퍼
디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230)는 비디오 인코더(20)에 의한 비디오 데이터의 인코딩을 위해, 참조 픽처 또는 일반적으로 참조 픽처 데이터를 저장하는 메모리일 수 있다. DPB(230)는 동기식 DRAM(synchronous DRAM, SDRAM), 자기저항식 RAM(magnetoresistive RAM, MRAM), 저항식 RAM(resistive RAM, RRAM)를 포함한, 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory, DRAM), 또는 다른 유형의 메모리 소자와 같은, 임의의 다양한 메모리 소자로 형성될 수 있다. 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230)는 하나 이상의 필터링된 블록(221)을 저장하도록 구성될 수 있다. 디코딩된 픽처 버퍼(230)는 추가로, 동일한 현재 픽처 또는 다른른 픽처, 예컨대 이전에 재구축된 픽처의 다른 이전에 필터링된 블록, 예컨대, 이전에 재구축되고 필터링된 블록(221)을 저장하도록 구성될 수 있고, 완전한 이전에 재구축된, 예컨대 디코딩된 픽처(및 대응하는 참조 블록 및 샘플) 및/또는 부분적으로 재구축된 현재 픽처(및 대응하는 참조 블록 및 샘플)을, 예를 들어 인터 예측을 위해 제공할 수 있다. 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230)는 또한, 하나 이상의 필터링되지 않은 재구축된 블록(215), 또는 예컨대, 재구축된 블록(215)이 루프 필터 유닛(220)에 의해 필터링되지 않은 경우, 일반적으로 필터링되지 않은 재축된 샘플을, 또는 임의의 다른 추가 처리된 버전의 재구축된 블록 또는 샘플을 저장하도록 구성될 수 있다.
모드 선택( 파티셔닝 & 예측)
모드 선택 유닛(260)은 파티셔닝 유닛(262), 인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)을 포함하고, 원본 픽처 데이터, 예컨대 원본 블록(203)(현재 픽처(17)의 현재 블록(203)), 및 예컨대, 동일한 (현재) 픽처의 필터링 및/또는 필터링되지 않은 재구축된 샘플 또는 블록 및/또는 하나 또는 복수의 이전에 디코딩된 픽처로부터 재구축된 픽처 데이터를, 예컨대 디코딩된 픽처 버퍼(230) 또는 다른 버퍼(예: 라인 버퍼, 도시되지 않음)로부터 수신하거나 획득하도록 구성된다. 재구축된 픽처 데이터는 예측 블록(265) 또는 예측자(predictor)(265)를 획득하기 위해, 예측, 예컨대 인터 예측 또는 인트라 예측을 위한 참조 픽처 데이터로서 사용된다.
모드 선택 유닛(260)은 현재 블록 예측 모드(파티셔닝 없음 포함) 및 예측 모드(예: 인트라 또는 인터 예측 모드)에 대한 파티셔닝을 결정하거나 선택하고, 잔차 블록(205)의 계산 및 재구축된 블록(215)의 재구축을 위해 사용되는 대응하는 예측 블록(265)을 생성하도록 구성될 수 있다.
모드 선택 유닛(260)의 실시예는 파티셔닝 및 예측 모드를 (예컨대, 모드 선택 유닛(260)에 의해 지원되거나 이용 가능한 것들로부터) 선택하도록 구성될 수 있으며, 이는 최상의 매칭 또는 다시 말해 최소 잔차(최소 잔차는 송신 또는 저장을 위해 더 나은 압축을 의미함), 또는 최소 시그널링 오버헤드(최소 시그널링 오버헤드는 송신 또는 저장을 위한 더 나은 압축을 의미함)를 제공하거나, 또는 둘 모두를 고려하거나 밸런싱한다. 모드 선택 유닛(260)은 레이트 왜곡 최적화(rate distortion optimization)에 기초하여 파티셔닝 및 예측 모드를 결정하도록, 예컨대 최소 레이트 왜곡을 제공하는 예측 모드를 선택하도록 구성될 수 있다. 이 맥락에서 "최상(best)", "최소(minimum)", "최적(optimum)" 등과 같은 용어는 반드시 전체의 "최상", "최소", "최적" 등을 가리키는 것이 아니라 임계값을 초과하거나 임계값 아래로 떨어지는 값 또는 잠재적으로 "차선(sub-optimum)의 선택"으로 이어질 가능성이 있지만 복잡도와 처리 시간을 줄이는 기타 제약과 같은 종료 또는 선택 기준의 이행을 가리킬 수도 있다.
다시 말해, 파티셔닝 유닛(262)은 블록(203)을 더 작은 블록 파티션 또는 서브블록(다시 블록을 형성함)으로, 예컨대 사분 트리 파티셔닝(quad-tree-partitioning, QT), 이분 파티셔닝(binary partitioning, BT) 또는 삼분 트리 파티셔닝(triple-tree-partitioning, TT) 또는 이들의 임의 조합을 반복적으로 사용하여 파티셔닝하고, 예컨대, 블록 파티션 또는 서브블록 각각에 대한 예측을 수행하도록 구성될 수 있으며, 여기서 모드 선택은 파티셔닝된 블록(203)의 트리 구조의 선택을 포함하고 예측 모드는 블록 파티션 또는 서브블록 각각에 적용된다.
이하에서는 예시적인 비디오 인코더(20)에 의해 수행되는 (예컨대, 파티셔닝 유닛(260)에 의한) 파티셔닝 및 (인터 예측 유닛(244) 및 인트라 예측 유닛(254)에 의한) 예측 처리를 더 상세히 설명할 것이다.
파티셔닝
파티셔닝 유닛(262)은 현재 블록(203)을 더 작은 파티션, 예컨대 정사각형 또는 직사각형 크기의 더 작은 블록으로 파티셔닝(분할)할 수 있다. 더 작은 이들 블록(서브블록이라도 할 수 있음)은 추가로 훨씬 더 작은 파티션으로 파티셔닝될 수 있다. 이는 또한 트리 파티셔닝 또는 계층적 트리 파티셔닝(hierarchical tree-partitioning)이라고도 하며, 여기서 루트 블록(root block)은, 예컨대 루트 트리 레벨 0(계층 구조 레벨 0, 심도 0)에서, 재귀적으로 파티셔닝, 예컨대 다음 하위 트리 레벨의 둘 이상의 블록, 예컨대 트리 레벨 1(계층 구조 레벨 1, 심도 1)의 노드로 파티셔닝될 수 있으며, 여기서 이러한 블록은 다음 하위 레벨, 예컨대 트리 레벨 2(계층 구조 레벨 2, 심도 2) 등의 둘 이상의 블록으로, 예컨대 최대 트리 심도 또는 최소 블록 크기에 도달되어 종료 기준이 충족되기 때문에 파티셔닝이 종료될 때까지, 다시 파티셔닝될 수 있다. 추가로 분할되지 않는 블록은 리프 블록(leaf-block) 또는 트리의 리프 노드(leaf node)로 지칭된다. 2개의 파티션으로의 파티셔닝을 사용하는 트리는 이분 트리(BT)로 지칭되고, 3개의 파티션으로의 파티셔닝을 사용하는 트리는 삼중 트리(ternary-tree, TT)로 지칭되며, 4개의 파티션으로의 파티셔닝을 트리를 사분 트리(QT)로 지칭된다.
앞서 언급한 바와 같이, 여기서 사용되는 용어 "블록"은 픽처의 일부, 특히 정사각형 또는 직사각형 부분일 수 있다. 예를 들어, HEVC 및 VVC를 참조하면, 블록은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU), 코딩 유닛(coding unit, CU), 예측 유닛(prediction unit, PU) 및 변환 유닛(transform unit, TU) 및/또는 대응하는 블록, 예컨대 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB), 코딩 블록(coding block, CB), 변환 블록(transform block, TB) 또는 예측 블록(prediction block , PB)이거나 이를 포함할 수 있다.
예를 들어, 코딩 트리 유닛(CTU)은 루마 샘플의 CTB, 3개의 샘플 배열 갖는 픽처의 크로마 샘플의 2개의 대응하는 CTB, 또는 샘플을 코딩하는 데 사용되는 3개의 개별 색 평면 및 신택스 구조를 사용하여 코딩되는 픽처 또는 흑백 픽처의 샘플의 CTB이거나 이를 포함할 수 있다. 이에 상응하여, 코딩 트리 블록(CTB)은 성분(component)을 CTB로 분할하는 것이 파티셔닝이 되도록, N의 일부 값에 대한 샘플의 NxN 블록일 수 있다. 코딩 유닛(CU)은 루마 샘플의 코딩 블록, 3개의 샘플 배열을 갖는 픽처의 크로마 샘플의 2개의 대응하는 코딩 블록, 또는 샘플을 코딩하는 데 사용되는 3개의 개별 색 평면 및 신택스 구조를 사용하여 코딩되는 픽처 또는 흑백 픽처의 샘플의 코딩 블록이거나 이를 포함할 수 있다. 이에 상응하여, 코딩 블록(CB)은 CTB를 코딩 블록으로 분할하는 것이 파티셔닝이 되도록 M 및 N의 일부 값에 대한 샘플의 MxN 블록일 수 있다.
실시예에서, 예컨대, HEVC에 따르면, 코딩 트리 유닛(CTU)은 코딩 트리로 표시된 사분 트리 구조를 사용하여 CU로 분할될 수 있다. 픽처 영역을 인터 픽처(시간) 또는 인트라 픽처(공간) 예측을 사용하여 코딩할 것인지의 판단은 CU 레벨에서 이루어진다. 각각의 CU는 PU 분할 유형에 따라 1개, 2개 또는 4개의 PU로 더 분할될 수 있다. 하나의 PU 내에, 동일한 예측 프로세스가 적용되고 관련 정보가 PU 기반으로 디코더에 송신된다. PU 분할 유형에 기초한 예측 프로세스를 적용하여 잔차 블록을 획득한 후, CU는 CU에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 사분 구조에 따라 변환 유닛(TU)로 분할될 수 있다.
실시예에서, 예컨대 VVC(Versatile Video Coding)라고 하는 현재 개발 중인 최신 비디오 코딩 표준에 따르면, 사분 트리 및 이분 트리(Quad-tree and binary tree, QTBT) 파티셔닝이 코딩 블록을 파티셔닝하는 데 사용된다. QTBT 블록 구조에서, CU는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 코딩 트리 유닛(CTU)은 먼저 쿼드트리 구조로 파티셔닝된다. 사분트리 리프 노드는 이분 트리 또는 삼중(또는 삼분) 트리 구조로 더 분할된다. 파티셔닝 트리 리프 노드는 코딩 유닛(CU)으로 불리고, 그 세그멘테이션(segmentation)은 어떠한 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리에 사용된다. 이는 QTBT 코딩 블록 구조에서 CU, PU 및 TU가 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 병렬로, 다중 파티션, 예를 들어 삼분 트리 파티션도 QTBT 블록 구조와 함께 사용되도록 제안되었다.
하나의 예에서, 비디오 인코더 (20) 의 모드 선택 유닛 (260)은 여기에 설명된 파티셔닝 기법들의 임의의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 비디오 인코더(20)는 (미리 결정된) 예측 모드의 세트로부터 최상의 또는 최적의 예측 모드를 결정하거나 선택하도록 구성된다. 예측 모드의 세트로는, 예컨대, 인트라 예측 모드 및/또는 인터 예측 모드를 포함할 수 있다.
인트라 예측
인트라 예측 모드의 세트는 35개의 상이한 인트라 예측 모드, 예컨대 DC(또는 평균) 모드 및 평면 모드와 같은 비방향성 모드(non-directional mode), 또는 예컨대 HEVC에 정의된 바와 같은 방향성 모드를 포함할 수 있거나, 67개의 상이한 인트라 예측 모드, 예컨대 DC(또는 평균) 모드 및 평면 모드와 같이 비방향성 모드, 또는 예컨대 VVC에 대해 정의된 바와 같은 방향성 모드를 포함할 수 있다.
인트라 예측 유닛(254)은 동일한 현재 픽처의 이웃 블록의 재구축된 샘플을 사용하여 인트라 예측 모드 세트의 인트라 예측 모드에 따라 인트라 예측 블록(265)을 생성하도록 구성된다.
인트라 예측 유닛(254)(또는 일반적으로 모드 선택 유닛(260))은 추가로, 인트라 예측 파라미터(또는 일반적으로 블록에 대해 선택된 인트라 예측 모드를 지시하는 정보)를 엔트로피 인코딩 유닛(270)에 인코딩된 픽처 데이터(21)에의 포함을 위해 신택스 요소(266)의 형태로 출력하도록 구성되어, 예컨대, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위해 예측 파라미터를 수신하고 사용할 수 있도록 한다.
인터 예측
인터 예측 모드(또는 가능한 인터 예측 모드)의 세트는 이용 가능한 참조 픽처(예컨대 DBP(230)에 저장된, 예컨대 이전의 적어도 부분적으로 디코딩된 픽처) 및 기타 인터 예측 파라미터, 예컨대 참조 픽처의 전체 참조 픽처 또는 일부만이, 예컨대, 현재 블록의 영역 주위의 검색 윈도 영역이 가장 잘 매칭되는 참조 블록을 검색하는 데 사용되는지, 및/또는 픽셀 보간, 예컨대 반/준 펠(half/semi-pel) 및/또는 1/4 펠(quarter-pel) 보간이 적용되는지 여부에 의존한다.
위의 예측 모드에 추가하여, 생략 모드(skip mode) 및/또는 직접 모드(direct mode)가 적용될 수 있다.
인터 예측 유닛(244)은 움직임 추정(motion estimation, ME) 유닛 및 움직임 보상(motion compensation, MC) 유닛(도 2에는 둘 다 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 움직임 추정 유닛은 픽처 블록(203)(현재 픽처(17)의 현재 픽처 블록(203)) 및 디코딩 픽처(231), 또는 적어도 하나 또는 복수의 이전에 재구축된 블록, 예컨대 하나 또는 복수의 다른/상이한(other/different) 이전에 코딩된 픽처(231)를, 움직임 추정을 위해, 수신하거나 획득하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 비디오 시퀀스는 현재 픽처 및 이전에 디코딩된 픽처(231)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 현재 픽처 및 이전에 디코딩된 픽처(231)는 비디오 시퀀스를 형성하는 픽처의 시퀀스의 일부이거나 이를 형성할 수 있다.
인코더(20)는, 예컨대, 복수의 다른 픽처 중 동일하거나 상이한 픽처의 복수의 참조 블록에서 참조 블록을 선택하고, 참조 픽처(또는 참조 픽처 색인) 및/또는 참조 블록의 위치(x, y 좌표)와 현재 블록의 위치 사이의 오프셋(공간 오프셋)을 인터 예측 파라미터로서 움직임 추정 유닛에 제공하도록 구성될 수 있다. 이 오프셋을 움직임 벡터(MV)라고도 한다.
움직임 보상 유닛은 인터 예측 파라미터를 획득, 예컨대 수신하고, 인터 예측 파라미터에 기초하거나 인터 예측 파라미터를 사용하여 인터 예측을 수행하여 인터 예측 블록(265)을 획득하도록 구성된다. 움직임 보상 유닛에 의해 수행되는 움직임 보상은 움직임 추정에 의해 결정되는 움직임/블록 벡터에 기초한 예측 블록의 페칭 또는 생성을 포함할 수 있고, 가능하게는 서브픽셀 정밀도로 보간을 수행할 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. 현재 픽처 블록의 PU에 대한 움직임 벡터를 수신하면, 움직임 보상 유닛은 참조 픽처 목록 중 하나에서 움직임 벡터가 가리키는 예측 블록을 찾을 수 있다.
움직임 보상 유닛은 또한 비디오 슬라이스의 픽처 블록을 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의한 사용을 위해 블록 및 비디오 슬라이스와 연관된 신택스 요소를 생성할 수도 있다.
엔트로피 코딩
엔트로피 인코딩 유닛(270)은, 예를 들어, 엔트로피 인코딩 알고리즘 또는 방식(예: 가변 길이 코딩(variable length coding, VLC) 방식, 컨텍스트 적응형 VLC(context adaptive VLC, CAVLC) 방식, 산술 코딩 방식, 이진화, 컨텍스트 적응형 이진 산술 코딩(context adaptive binary arithmetic coding, CABAC), 신택스 기반 컨텍스 적응형 이진 산술 코딩(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding, SBAC), 확률 구간 파티셔닝 엔트로피(probability interval partitioning entropy, PIPE) 코딩 또는 기타 엔트로피 인코딩 방법론 또는 기법) 또는 양자화된 계수(209)에 대한 우회(압축 없음), 인터 예측 파라미터, 인트라 예측 파라미터, 루프 필터 파리미터 및/또는 다른 신택요소를 적용하여, 출력(272)을 통해, 예컨대 인코딩된 비트스트림(21)의 형태로 출력될 수 있는 인코딩된 픽처 데이터(21)를 획득하도록 구성되어, 예컨대, 비디오 디코더(30)가 디코딩을 위한 파라미터를 수신하여 사용할 수 있도록 한다. 인코딩된 비트스트림(21)은 비디오 디코더(30)로 송신될 수 있거나, 비디오 디코더(30)에 의한 나중의 송신 또는 검색을 위해 메모리에 저장될 수 있다.
비디오 인코더(20)의 다른 구조적 변형이 비디오 스트림을 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 비변환 기반 인코더(20)는 특정 블록 또는 프레임에 대해 변환 처리 유닛(206) 없이 직접 잔차 신호를 양자화할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 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 일례를 도시한다. 비디오 디코더(30)는 예컨대 인코더(20)에 의해 인코딩된, 인코딩된 픽처 데이터(21)(예: 인코딩된 비트스트림(21)을 수신하여, 디코딩된 픽처(331)를 획득하도록 구성된다. 인코딩된 픽처 데이터 또는 비트스트림을 인코딩된 픽처 데이터를 디코딩하기 위한 정보, 예컨대 인코딩된 비디오 슬라이스 및 연관된 신택스 요소의 픽처 블록을 나타내는 데이터를 포함한다.
도 3의 예에서, 디코더(30)는 엔트로피 디코딩 유닛(304), 역양자화 유닛(310), 역변환 처리 유닛(312), 재구축 유닛(314)(예: 합산기(314)), 루프 필터(320), 디코딩된 픽처 버퍼(DBP)(330), 인터 예측 유닛(344) 및 인트라 예측 유닛(354)을 포함한다. 인터 예측 유닛(344)은 움직임 보상 유닛이거나 이를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(30)는 일부 예에서, 도 2의 비디오 인코더(100)와 관련하여 설명된 인코딩 패스에 일반적으로 역인 디코딩 패스를 수행할 수 있다.
인코더(20)와 관련하여 설명된 바와 같이, 역양자화 유닛(210), 역변환 처리 유닛(212), 재구축 유닛(214), 루프 필터(220), 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(230), 인터 예측 유닛(344) 및 인트라 예측 유닛(354)는 비디오 인코더(20)의 "내장 디코더"를 형성하는 것으로도 지칭된다. 따라서, 역양자화 유닛(310)은 기능 면에서 역양자화 유닛(110)과 동일할 수 있고, 역변환 처리 유닛(312)은 기능 면에서 역변환 처리 유닛(212)과 동일할 수 있고, 재구축 유닛(314)은 기능 면에서 재구축 유닛(214)과 동일할 수 있고, 루프 필터(320)는 기능 면에서 루프 필터(220)와 동일할 수 있고, 디코딩된 픽처 버퍼(330)는 기능 면에서 디코딩된 픽처 버퍼(230)와 동일할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(20)의 각각의 유닛 및 기능에 대해 제공된 설명은 비디오 디코더(30)의 각각의 유닛 및 기능에 상응하게 적용된다.
엔트로피 디코딩
엔트로피 디코딩 유닛(304)은 비트스트림(21)(또는 일반적으로 인코딩된 픽처 데이터(21))을 파싱하고, 예를 들어, 인코딩된 픽처 데이터(21)에 대해 엔트로피 디코딩을 수행하여, 예컨대, 양자화된 계수(309) 및/또는 디코딩된 코딩 파라미터(도 3에 도시되지 않음), 예컨대 인터 예측 파라미터(예: 참조 픽처 색인 및 움직임 벡터), 인트라 예측 파라미터(예: 인트라 예측 모드 또는 색인), 변환 파라미터, 양자화 파라미터, 루프 필터 파라미터 및/또는 다른 신택스 요소 중 어느 것 또는 전부를 획득하도록 구성된다. 엔트로피 디코딩 유닛(304)은 인코더(20)의 엔트로피 인코딩 유닛(270)과 관련하여 설명된 바와 같은 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 알고리즘 또는 방식을 적용하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 디코딩 유닛(304)은 추가로 인터 예측 파라미터, 인트라 예측 파라미터 및/또는 다른 신택스 요소를 모드 선택 유닛(360)에 그리고 다른 파라미터를 디코더(30)의 다른 유닛에 제공하도록 구성될 수 있다. 비디오 디코더(30) 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 요소를 수신할 수 있다.
역양자화
역양자화 유닛(310)은 (예컨대, 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의해, 예컨대 파싱 및/또는 디코딩함으로써) 인코딩된 픽처 데이터(21)로부터 양자화 파라미터(QP)(또는 일반적으로 역양자화와 관련된 정보) 및 양자화된 계수를 수신하고 양자화 파라미터에 기초하여, 디코딩된 양자화 계수(309)에 역양자화를 적용하여 변환 계수(311)라고도 지칭될 수 있는, 역양자화된 계수(311)를 획득하도록 구성된다. 역양자화 프로세스는 양자화의 정도 및, 마찬가지로 적용되어야 하는 역양자화의 정도를 결정하기 위해, 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록 각각에 대한 비디오 인코더에 의해 결정된 양자화 파라미터의 사용을 포함할 수 있다.
역변환
역변환 처리 유닛(312)은 변환 계수(311)로도 지칭되는 역양자화된 계수(311)를 수신하고, 샘플 도메인에서 재구축된 잔차 블록(213)을 획득하기 위해 역양자화된 계수(311)에 변환을 적용하도록 구성될 수 있다. 재구축된 잔차 블록(213)은 변환 블록(313)으로도 지칭될 수 있다. 변환은 또한 역변환, 예컨대, 역 DCT, 역 DST, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스일 수 있다. 역변환 처리 유닛(312) 추가로, (예컨대 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의해, 예컨대 파싱 및/또는 디코딩함으로써) 인코딩된 픽처 데이터(21)로부터 변환 파라미터 또는 대응하는 정보를 수신하여 양자화된 계수(311)에 적용된 변환을 결정하도록 구성될 수 있다.
재구축
재구축 유닛(314)(예컨대, 가산기 또는 합산기(314))은 재구축된 잔차 블록(313)을, 예컨대 재구축된 잔차 블록(313)의 샘플 값과 예측 블록(365)의 샘플 값을 가산함으로써, 예측 블록(365)에 추가하여, 샘플 도메인에서 재구축된 블록(315)을 획득하도록 구성될 수 있다.
필터링
루프 필터 유닛(320)(코딩 루프 내 또는 코딩 루프 후)은 재구축된 블록(315)을 필터링하여 필터링된 블록(321)을 획득하도록, 예컨대 들어 픽셀 이행(pixel transition)을 매끄럽게 하거나, 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선하도록 구성된다. 루프 필터 유닛(320)은 디블로킹 필터, 샘플 적응형 오프셋(SAO) 필터 또는 하나 이상의 다른 필터, 예컨대, 양방향 필터, 적응형 루프 필터(ALF), 샤프닝, 평활화 필터 또는 협업 필터, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 루프 필터를 포함할 수 있다. 루프 필터 유닛(320)은 도 3에서 인루프 필터인 것으로 도시되어 있지만, 다른 구성에서, 루프 필터 유닛(320)은 포스트 루프 필터로서 구현될 수 있다.
디코딩된 픽처 버퍼
픽처의 디코딩된 비디오 블록(321)은 그 후 디코딩된 픽처 버퍼(330)에 저장되고, 디코딩된 픽처 버퍼(330)는 디코딩된 픽처(331)를 다른 픽처에 대한 후속 움직임 보상 및/또는 각각의 디스플레이에 출력을 위한 참조 픽처로서 저장한다.
디코더(30)는 사용자에게 제시하거나 보여주기 위해, 예컨대 출력(312)을 통해, 디코딩된 픽처(311)를 출력하도록 구성된다.
예측
인터 예측 유닛(344)은 인터 예측 유닛(244)(특히 움직임 보상 유닛에 대해)과 동일할 수 있고 인트라 예측 유닛(354)은 기능 면에서 인터 예측 유닛(254)과 동일할 수 있고, (예컨대 엔트로피 디코딩 유닛(304)에 의한, 예컨대 파싱 및/또는 디코딩에 의해) 인코딩된 픽처 데이터(21)로부터 수신된 파티셔닝 및/또는 예측 파라미터 또는 각각의 정보에 기초하여 분할 또는 파티셔닝 결정 및 예측을 수행한다. 모드 선택 유닛(360)은 재구축된 픽처, 블록 또는 각각의 샘플(필터링되거나 필터링되지 않음)에 기초하여 블록별로 예측(인트라 또는 인터 예측)을 수행하여 예측 블록(365)을 획득하도록 구성될 수 있다.
비디오 슬라이스가 인트라 코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 모드 선택 유닛(360)의 인트라 예측 유닛(354)은 시그널링된 인트라 예측 모드 및 현재 픽처의 이전에 디코딩 블록으로부터의 데이터에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 픽처 블록에 대한 예측 블록(365)을 생성하도록 구성된다.
비디오 픽처가 인터 코딩된 (예컨대, B, 또는 P) 슬라이스로서 코딩되는 경우, 모드 선택 유닛(360)의 인터 예측 유닛(344)(예: 움직임 보상 유닛)은 엔트로피 디코딩 유닛(304)으로부터 수신된 움직임 벡터 및 다른 신택스 요소에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록(365)을 생성하도록 구성된다. 인터 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 구축 기술을 사용하여, 참조 프레임 목록인 목록 0 및 목록 1을 구축할 수 있다.
모드 선택 유닛(360)은 움직임 벡터들 및 다른 신택스 요소를 파싱하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 예측 정보를 사용하여 디코딩되는 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 모드 선택 유닛(360)은 수신된 신택스 요소 중 일부를 사용하여, 비디오 슬라이스의 비디오 블록을 코딩하는 데 사용된 예측 모드(예: 인트라 또는 인터 예측), 인터 예측 슬라이스 유형(예: B 슬라이스, P 슬라이스 또는 GPB 슬라이스), 슬라이스에 대한 참조 픽처 목록 중 하나 이상에 대한 구축 정보, 슬라이스의 인터 인코딩된 비디오 블록 각각에 대한 움직임 벡터, 슬라이스의 인터 코딩된 비디오 블록 각각에 대한 인터 예측 상태, 및 현재 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록을 디코딩하기 위한 다른 정보를 결정하도록 구성된다.
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, 비변환 기반 디코더(30)는 특정 블록 또는 프레임에 대해 역변환 처리 유닛(312) 없이 직접 잔차 신호를 역양자화할 수 있다. 다른 구현에서, 비디오 디코더(30)는 단일 유닛으로 결합된 역양자화 유닛(310) 및 역변환 처리 유닛(312)을 가질 수 있다.
인코더(20) 및 디코더(30)에서, 현재 단계의 처리 결과는 추가로 처리되어 다음 단계로 출력될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 보간 필터링, 움직임 벡터 도출 또는 루프 필터링 후에, 보간 필터링, 움직임 벡터 도출 또는 루프 필터링의 처리 결과에 대해, 클립(Clip) 또는 시프트와 같은, 추가 연산이 수행될 수 있다.
현재 블록의 도출된 움직임 벡터(아핀 모드의 제어 포인트 움직임 벡터, 아핀, 평면, ATMVP 모드의 서브블록 움직임 벡터, 시간 움직임 벡터 등을 포함하지만 이에 한정되지 않음)에 추가 연산이 적용될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 움직임 벡터의 값은 그것의 표현 비트에 따라 미리 정의된 범위로 제약된다. 움직임 벡터의 표현 비트가 bitDepth이면, 범위는 -2^(bitDepth-1) ∼ 2^(bitDepth-1)-1이며, 여기서 "^"는 누승(exponentiation)을 의미한다. 예를 들어, bitDepth가 16과 같게 설정되면, 범위는 -32768 ∼ 32767이고, bitDepth가 18과 같게 설정되면, 범위는 -131072 ∼ 131071이다. 여기서는 움직임 벡터를 제약하는 두 가지 방법을 제공한다.
방법 1: 플로잉 연산(flowing operation)으로 오버플로 MSB(Most Significant Bit, 최상위 비트)를 제거
Figure pct00002
예를 들어, mvx의 값이 -32769이면, 식 (1)과 (2)를 적용한 후, 결과 값은 32767이다. 컴퓨터 시스템에서, 십진수는 2의 보수로 저장된다. -32769의 2의 보수는 1,0111,1111,1111,1111(17 비트)이고, 그러면 MSB가 폐기되므로, 결과 2의 보수는 0111,1111,1111,1111(십진수는 32767)이며, 이는 식 (1) 및 (2)을 적용한 출력과 동일하다.
Figure pct00003
연산은 식 (5) 내지 (8)에 나타낸 바와 같이, mvp와 mvd의 합 동안에 적용될 수 있다.
방법 2: 값을 클리핑(clipping)하여 오버플로 MSB를 제거
Figure pct00004
여기서 함수 Clip3의 정의는 다음과 같다:
Figure pct00005
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 비디오 코딩 기기(400)의 개략도이다. 비디오 코딩 기기(400)는 여기에 설명된 바와 같은 실시예를 구현하기에 적합하다. 일 실시예에서, 비디오 코딩 기기(400)는 도 1a의 비디오 디코더(30)와 같은 디코더 또는 도 1a의 비디오 인코더(20)와 같은 인코더일 수 있다.
비디오 코딩 기기(400)는 데이터를 수신하기 위한 입구 포트(ingress port)(410)(또는 입력 포트(410)) 및 수신기 유닛(Rx)(420); 데이터를 처리하기 위한 프로세서, 논리 유닛 또는 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)(430); 데이터를 송신하기 위한 송신기 유닛(Tx)(440) 및 출구 포트(450)(또는 출력 포트(450)); 그리고 데이터를 저장하기 위한 메모리(460)를 포함한다. 비디오 코딩 기기(400) 또한 광학 또는 전기 신호의 진출 또는 진입을 위해 입구 포트(410), 수신기 유닛(420), 송신기 유닛(440), 및 출구 포트(450)에 결합된 광-전기(optical-to-electrical, OE) 구성요소 및 전기-광(electrical-to-optical, EO) 구성요소를 포함할 수 있다.
프로세서(430)는 하드웨어 및 소프트웨어로 구현된다. 프로세서(430)는 하나 이상의 CPU 칩, 코어(예: 멀티 코어 프로세서), FPGA, ASIC, DSP 등으로 구현될 수 있다. 프로세서(430)는 입구 포트(410), 수신기 유닛(420), 송신기 유닛(440), 출구 포트(450) 및 메모리(460)와 통신한다. 프로세서(430)는 코딩 모듈(470)을 포함한다. 코딩 모듈(470)은 전술한 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 기기(400)의 기능에 대한 실질적인 개선을 제공하고 비디오 코딩 기기(400)를 다른 상태로 변환하는 효과가 있다.
대안적으로, 코딩 모듈(470)은 메모리(460)에 저장되고 프로세서(430)에 의해 실행되는 명령어로서 구현된다.
메모리(460)는 프로그램이 실행을 위해 선택될 때 그러한 프로그램을 저장하고, 프로그램 실행 중에 판독되는 명령어 및 데이터를 저장하기 위해, 하나 이상의 디스크, 테이프 드라이브 및 솔리드 스테이트 드라이브를 포함할 수 있고 오버플로 데이터 저장 기기로 사용될 수 있다. 메모리(460)는 예를 들어, 휘발성 및/또는 비휘발성일 수 있으며, 판독 전용 메모리(read-only memory, ROM), 랜덤 액세스 ㅁ메메모리(random access memory, RAM), TCAM(Ternary Content-Addressable Memory) 및 /또는 정적 랜덤 액세스 메모리(static random-access memory, SRAM)일 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예에 따라 도 1에서의 근원지 기기(12) 및 목적지 기기(14) 중 하나 또는 둘 모두로서 사용될 수 있는 장치(500)의 간략화된 블록도이다.
장치(500)의 프로세서(502)는 중앙 처리 유닛일 수 있다. 대안적으로, 프로세서(502)는 현재 존재하거나 향후 개발될, 정보를 조작 또는 처리할 수 있는 임의의 다른 유형의 기기 또는 다수의 기기일 수 있다.
개시된 구현예는 도시된 바와 같이 단일 프로세서, 예컨대, 프로세서(502)로 실시될 수 있지만, 속도 및 효율의 이점은 하나 이상의 프로세서를 사용하여 달성될 수 있다.
장치(500)의 메모리(504)는 구현 시에 판독 전용 메모리(ROM) 소자 또는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 소자일 수 있다. 임의의 다른 적절한 유형의 저장 기기가 메모리(504)로 사용될 수 있다. 메모리(504)는 버스(512)를 사용하여 프로세서(502)에 의해 액세스될 수 있는 코드 및 데이터(506)를 포함할 수 있다. 메모리(504)는 운영 체제(508) 및 애플리케이션 프로그램(510)을 더 포함할 수 있으며, 애플리케이션 프로그램(510)은 프로세서(502)가 여기에 설명된 방법을 수행하는 것을 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 기기를 포함할 수 있다. 디스플레이(518)는 하나의 예에서, 터치 입력을 감지하도록 동작 가능한 터치 감지 요소와 디스플레이를 결합한 터치 감지 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(518)는 버스(512)를 통해 프로세서(502)에 결합될 수 있다.
여기에는 단일 버스로 도시되어 있지만, 장치(500)의 버스(512)는 다수의 버스로 구성될 수 있다. 또한, 보조 저장장치(secondary storage)(514)는 장치(500)의 다른 구성요소에 직접 연결될 수 있거나 네트워크를 통해 액세스될 수 있고 메모리 카드와 같은 단일 통합 유닛 또는 다수의 메모리 카드와 같은 다수의 유닛을 포함할 수 있다. 따라서 장치(500)는 매우 다양한 구성으로 구현될 수 있다.
도 18은 콘텐츠 배포 서비스를 실현하기 위한 콘텐츠 공급 시스템(3100)을 나타내는 블록도이다. 이 콘텐츠 공급 시스템(3100)은 캡처 기기(3102), 단말 기기치(3106), 및 선택적으로 디스플레이(3126)를 포함한다. 갭처 기기(3102)는 통신 링크(3104)를 통해 단말 기기(3106)와 통신한다. 통신 링크로는 위에서 설명한 통신 채널(13)을 포함할 수 있다. 통신 링크(3104)는 WIFI, 이더넷, 케이블, 무선(3G/4G/5G), USB, 또는 이들의 임의의 종류의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
캡처 기기(3102)는 데이터를 생성하고, 위의 실시예에 나타낸 바와 같은 인코딩 방법으로 데이터를 인코딩할 수 있다. 대안적으로, 캡처 기기(3102)는 스트리밍 서버(도면에 도시되지 않음)로 데이터를 배포할 수 있고, 서버는 데이터를 인코딩하고 인코딩한 데이터를 단말 기기(3106)에 송신한다. 캡처 기기(3102)는 카메라, 스마트폰 또는 패드, 컴퓨터 또는 랩톱, 화상 회의 시스템, PDA, 차량 장착형 기기, 또는 이들 중 임의의 것의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 캡처 기기(3102)는 위에 설명한 바와 같이 근원지 기기(12)를 포함할 수 있다. 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 캡처 기기(3102)에 포함된 비디오 인코더(20)는 실제로 비디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 데이터가 오디오(예: 음성)를 포함하는 경우, 캡처 기기(3102)에 포함된 오디오 인코더는 실제로 오디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 일부 실제 시나리오의 경우, 캡처 기기(3102)는 인코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 함께 다중화함으로써 그것들을 배포한다. 다른 실제 시나리오의 경우, 예를 들어 화상 회의 시스템에서, 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않는다. 캡처 기기(3102)는 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터를 단말 기기(3106)에 개별적으로 배포한다.
콘텐츠 공급 시스템(3100)에서, 단말 기기(310)는 인코딩된 데이터를 수신 및 재생한다(reproduce). 단말 기기(3106)는 스마트폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 랩톱(3110), 네트워크 비디오 레코더(network video recorder, NVR)/디지털 비디오 레코더(digital video recorder, DVR)(3112), TV 3114, 셋톱 박스(STB)(3116), 화상 회의 시스템(3118), 비디오 감시 시스템(video surveillance systemp)(3120), 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA)(3122), 차량 장착형 기기(3124), 또는 위에 언급한 인코딩 데이터를 디코딩할 수 있는 이들의 임의 조합 등과 같은, 데이터를 수신하고 복원하는 능력을 구비한 기기일 수 있다. 예를 들어, 단말 기기(3106)는 전술한 바와 같이 목적지 기기(14)를 포함할 수 있다. 인코딩된 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 단말 기기에 포함된 비디오 디코더(30)는 비디오 디코딩을 수행하기 위한 우선순위가 지정된다. 인코딩된 데이터가 오디오를 포함하는 경우, 단말 기기에 포함된 오디오 디코더는 오디오 디코딩 처리를 수행하기 위한 우선순위가 지정된다.
예를 들어, 스마트폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 랩톱(3110), 네트워크 비디오 레코더(NVR)/디지털 비디오 레코더(DVR)(3112), TV(3114), 개인 휴대 정보 단말기(PDA)(3122) 또는 차량 장착형 기기(3124)와 같은, 디스플레이를 구비한 단말 기기의 경우, 단말 기기는 디코딩된 데이터를 자신의 디스플레이에 공급할 수 있다. 예를 들어, STB(3116), 화상 회의 시스템(3118) 또는 영상 감시 시스템(3120))과 같이, 디스플레이를 장비하지 않은 단말 기기의 경우, 디코딩된 데이터를 수신하고 보여주기 위해 외부 디스플레이(3126)가 접속된다.
이 시스템의 각 기기가 인코딩 또는 디코딩을 수행하는 경우, 전술한 실시예에 도시된 바와 같은, 픽처 인코딩 기기 또는 픽처 디코딩 기기가 사용될 수 있다.
도 19는 일례의 단말 기기(3106)의 구성을 도시한 도면이다. 단말 기기(3106)가 캡처 기기(3102)로부터 스트림을 수신한 후, 프로토콜 진행 유닛(3202)은 스트림의 송신 프로토콜을 분석한다. 프로토콜로는 RTSP(Real Time Streaming Protocol), RTSP(Real Time Streaming Protocol), HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), HLS(HTTP Live streaming protocol), MPEG-DASH, RTP(Real-time Transport protocol), RTMP(Real Time Messaging Protocol), 임의의 종류의 이들의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
프로토콜 처리 유닛(3202)이 스트림을 처리한 후, 스트림 파일이 생성된다. 파일은 역다중화 유닛(3204)에 출력된다. 역다중화 유닛(3204)은 다중화된 데이터를 인코딩된 오디오 데이터와 인코딩된 비디오 데이터로 분리할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 일부 실용적인 시나리오, 예를 들어 화상 회의 시스템에서, 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않는다. 이러한 상황에서, 인코딩된 데이터는 역다중화 유닛(3204)을 거치지 않고 비디오 디코더(3206) 및 오디오 디코더(3208)에 송신된다.
역다중화 처리를 통해, 비디오 기본 스트림(elementary stream, ES), 오디오 ES 및 선택적으로 자막이 생성된다. 상기 언급된 실시예에서 설명한 비디오 디코더(30)를 포함하는 비디오 디코더(3206)는 위에서 언급된 실시예에서 보여준 바와 같은 디코딩 방법으로 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 공급되기 전에 버퍼(도 Y에 도시되지 않음)에 저장될 수 있다. 유사하게, 오디오 프레임은 동기 유닛(3212)에 공급되기 전에 버퍼(도 Y에 도시되지 않음)에 저장될 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 제시를 동기화한다. 정보는, 코딩된 오디오 및 영상 데이터의 제시와 관련된 타임 스탬프와 데이터 스트림 자체의 전달과 관련된 타임 스탬프를 사용하여 신택스로 코딩될 수 있다.
스트림에 자막이 포함되는 경우, 자막 디코더(3210)는 자막을 디코딩하여 비디오 프레임 및 오디오 프레임과 동기화하고, 비디오/오디오/자막을 비디오/오디오/자막 디스플레이(3216)에 공급한다.
ITU-T H.265에 따른 병합 후보 목록 구축에 대한 예에서, 병합 후보 목록은 다음 후보에 기초하여 구축된다.
1. 5개의 공간적 이웃 블록으로부터 도출되는 최대 4개의 공간 후보,
2. 2개의 시간적, 병치된 블록으로부터 도출된 하나의 시간적 후보,
3. 결합된 이중 예측 후보를 포함한 추가 후보 및,
4. 영(zero) 움직임 벡터 후보.
공간 후보
공간적 이웃 블록의 움직임 정보는 먼저 움직임 정보 후보로서 병합 후보 목록(일례에서, 병합 후보 목록은 첫 번째 움직임 벡터가 병합 후보 목록에 추가되기 전에 빈 목록일 수 있음)에 추가된다. 여기서, 병합 목록에 삽입될 것으로 생각되는 이웃 블록은 도 6b에 나타나있다. 인터 예측 블록 병합의 경우, A1, B1, B0, A0, B2를 순차적으로 확인함으로써 최대 4개의 후보가 병합 목록에 삽입된다.
움직임 정보는 하나 또는 2개의 참조 픽처 목록을 사용하는지 여부와 참조 픽처 목록 각각에 대한 참조 색인 및 움직임 벡터를 포함하는 모든 움직임 데이터를 포함할 수 있다.
일례에서. 이웃 블록이 사용 가능한지 그리고 움직임 정보를 포함하는지를 확인한 후, 이웃 블록의 모든 움직임 데이터를 움직임 정보 후보로 취하기 전에 몇 가지 추가 중복 검사(redundancy check)가 수행된다. 이러한 중복 검사는 두 가지 다른 목적을 위해 두 가지 범주로 나눌 수 있다:
범주 1, 목록에 중복 움직임 데이터가 있는 후보를 피하고,
범주 2, 중복 신택스를 생성할 수 있는 다른 수단으로 표현될 수 있는 두 파티션 병합을 방지한다.
시간적 후보
도 6a는 시간적 움직임 정보 후보가 검색되는 블록의 좌표를 나타낸다. 병치된 블록은 현재 블록의 -x, -y 좌표는 같지만 다른 픽처(참조 픽처 중 하나)에 있는 블록이다. 시간적 움직임 정보 후보는, 목록이 가득차 있지 않으면 병합 목록에 추가된다(일례에서, 병합 목록 내의 후보의 수량이 임계값보다 작을 때 병합 목록은 가득차 있지 않고, 임계값은 4, 5, 6 등일 수 있디).
생성된 후보
공간적, 시간적 움직임 정보 후보를 삽입한 후, 병합 목록이 여전히 가득 차지 않으면, 생성된 후보를 추가하여 목록을 채운다. 목록 크기는 시퀀스 파라미터 세트에서 지시되며 전체 코딩된 비디오 시퀀스에 걸쳐 고정된다.
ITU-T H.265 및 VVC에서 병합 목록 구축 프로세스는 움직임 정보 후보의 목록을 출력한다. VVC의 병합 목록 구축 프로세스는 문서 JVET-L1001_v2 Versatile Video Coding (Draft 3)의 "8.3.2.2Derivation process for luma motion vectors for merge mode" 섹션에 설명되어 있으며, 이는 http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/에서 공개적으로 이용 가능하다. 움직임 정보라는 용어는 움직임 보상 예측 프로세스의 수행에 필요한 움직임 데이터를 가리킨다. 움직임 정보는 대개 다음 정보를 참조한다:
● 블록이 단일 예측(uni-prediction) 또는 이중 예측(bi-prediction)을 적용하는지 여부
● 예측에 사용되는 참조 픽처의 ID(블록이 양방향 예측을 적용하면 2개의 ID).
● 움직임 벡터(블록이 이중 예측되면 2개의 움직임 벡터)
● 추가 정보
VVC 및 H.265에서, 병합 목록 구축의 출력인 후보 목록은 N개의 후보 움직임 정보를 포함한다. 숫자 N은 보통 비트스트림에 포함되며 5, 6 등과 같은 양의 정수일 수 있다. 구축된 병합 목록에 포함되는 후보는 단일 예측 정보 또는 이중 예측 정보를 포함할 수 있다. 이는 병합 목록에서 선택되는 후보가 이중 예측 조작을 지시할 수도 있음을 의미한다.
이중 예측( Bi -Prediction)
인터 예측의 특수 모드는 "이중 예측"이라고 하며, 여기서 2개의 움직임 벡터가 블록을 예측하는 데 사용된다. 움직임 벡터는 동일하거나 다른 참조 픽처를 가리킬 수 있으며, 여기서 참조 픽처는 참조 픽처 목록 ID 및 참조 픽처 색인에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 제1 움직임 벡터는 참조 픽처 목록 L0의 제1 픽처를 가리킬 수 있고 제2 움직임 벡터는 참조 픽처 목록 L1 내의 제1 픽처를 가리킬 수 있다. 2개의 참조 픽처 목록(예: L0와 L1)가 유지될 수 있으며, 제1 움직임 벡터가 가리키는 픽처는 목록 L0에서 선택되고, 제2 움직임 벡터가 가리키는 픽처는 목록 L1에서 선택된다.
일례에서, 움직임 정보가 이중 예측을 지시하면, 움직임 정보는 두 부분을 포함한다:
● L0 부분: 움직임 벡터 및 참조 픽처 목록 L0의 엔트리를 가리키는 참조 픽처 색인.
● L1 부분: 움직임 벡터 및 참조 픽처 목록 L1의 엔트리를 가리키는 참조 픽처 색인.
POC(Picture Order Count): 각각의 픽처와 연관된 변수이며, CVS(Coded Video Sequence) 내의 모든 픽처 중에서 연관된 픽처를 유일하게 식별할 수 있게 하며, 연관된 픽처가 디코딩된 픽처 버퍼로부터 출력되는 경우, 디코딩된 픽처 버퍼로부터 출력될 동일한 CVS 내의 다른 픽처들의 출력 순서 위치에 대한 출력 순서에서의 연관된 픽처의 위치를 지시한다.
참조 픽처 목록 L0 및 L1 각각은 POC로 식별되는 하나 이상의 참조 픽처를 포함할 수 있다. 각각의 참조 색인 및 POC 값과의 연관은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 예로서, L0 및 L1 참조 그림 목록은 다음 참조 픽처를 포함할 수 있다:
Figure pct00006
위의 예에서, 참조 픽처 목록 L1에서의 첫 번째 엔트리(참조 색인 0으로 지시됨)는 POC 값이 13인 참조 픽처이다. 참조 픽처 목록 L1에서의 두 번째 엔트리(참조 색인 1로 지시됨)은 POC 값이 14인 참조 픽처이다.
삼각형 예측 모드 (Triangular prediction mode)
삼각형 예측 모드의 개념은 움직임 보상 예측을 위한 삼각형 파티션을 개시하는 것이다. 도 7에 도시된 예와 같이, 대각선 또는 역대각 방향으로, CU에 대해 2개의 삼각형 예측 유닛이 사용된다. CU 내의 각각의 삼각형 예측 유닛은 단일 예측 후보 목록으로부터 도출되는 단일 예측 움직임 벡터 및 참조 프레임 색인을 사용하여, 인터 예측된다. 각각의 삼각형 예측 유닛과 연관되는 샘플이 움직임 보상 또는 인트라 픽처 예측에 의해 예측된 후, 대각선 에지에 대해 적응적 가중 프로세스가 수행된다. 그런 다음, CU에 대해 변환 및 양자화 프로세스가 적용된다. 이 모드는 생략 모드 및 병합 모드에 적용된다는 점에 유의하기 바란다.
삼각형 예측 모드에서, 블록은 2개의 삼각형 부분으로 분할된다(도 7에서 처럼). 각각의 부분은 하나의 움직임 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 하나의 삼각형 부분(PU1로 표시)을 예측하는 데 사용되는 움직임 벡터는 다른 삼각형 부분(PU2로 표시)을 예측하는 데 사용되는 움직임 벡터와 다를 수 있다. 일례에서, 각각의 부분은 삼각형 예측 모드의 수행 복잡도를 줄이기 위해, 단일 움직임 벡터(단일 예측)를 사용하여 예측될 수 있다는 점에 유의하기 바란다. 다시 말해, PU1 및 PU2는 2개의 움직임 벡터를 포함하는 이중 예측을 사용하여 예측되지 않을 수 있다.
서브블록 예측 모드
삼각형 예측 모드는 서브블록 예측의 특수한 경우이다. 서브블록 예측에서, 블록은 2개의 블록으로 분할된다. 위의 예에서는 2개의 블록 분할 방향이 예시되어 있으며(45도 및 135도 파티션), 다른 파티션 각도 및 분할 비율도 가능하다(도 8의 예).
일부 예에서, 블록은 2개의 부분으로 분할되고 각 부분은 단일 예측에 의해 적용된다. 서브블록 예측은 삼각형 예측의 일반화된 버전을 나타낸다.
삼각형 예측 모드는 블록이 2개의 블록으로 분할되는, 서브블록 예측 모드의 특수한 경우이다. 위의 예에서, 2개의 블록 분할 방향이 예시되어 있다(45도 및 135도 파티션). 다른 파티션 각도 및 파티션 비율도 가능하다(예: 도 8의 예).
일부 예에서, 블록은 2개의 서브블록으로 분할되고 각각의 부분(서브블록)은 단일 예측으로 예측된다.
일례에서, 서브블록 분할 모드에 따라, 예측 샘플을 획득하기 위해 다음 단계가 적용된다.
● 단계 1: 코딩 블록은 기하학적 모델에 따라, 2개의 서브블록으로 분할되는 것으로 간주된다. 이 모델은 도 9 ∼ 도 12에 예시된 바와 같이 분리선(예: 직선)에 의한 블록의 분할을 가져온다. 이 단계에서, 기하학적 모델에 따라, 코딩 블록 내의 샘플은 2개의 서브블록에 위치한 것으로 간주된다. 서브블록 A 또는 서브블록 B는 현재 코딩 블록에서 샘플의 일부(전부는 아님)를 포함한다. Sub-block A 또는 Sub-block B의 개념은 분리선과 관련된 파라미터로 지시될 수 있다.
● 단계 2: 제1 서브블록에 대한 제1 예측 모드 및 제2 서브블록에 대한 제2 예측 모드를 획득한다. 일례에에서 제1 예측 모드는 제2 예측 모드와 동일하지 않다. 일례에서, 예측 모드(제1 예측 모드 또는 제2 예측 모드)는 인터 예측 모드일 수 있고, 인터 예측 모드에 대한 정보는 참조 픽처 색인 및 움직임 벡터를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 예측 모드는 인트라 예측 모드일 수 있으며, 인트라 예측 모드에 대한 정보는 인트라 예측 모드 색인을 포함할 수 있다.
● 단계 3: 각각 제1 예측 모드와 제2 예측 모드를 사용하는, 제1 예측 값과 제2 예측 값을 생성한다.
● 단계 4: 제1 예측 값과 제2 예측 값의 조합에 따라 예측 샘플의 조합 값을 획득한다.
일례에서, 단계 1에서, 코딩 블록은 다양한 방식으로 2개의 서브블록으로 분할되는 것으로 간주된다. 도 9는 코딩 블록의 파티션에 관한 일례를 도시하고, 분리선(separation line)(1250)은 블록을 2개의 서브블록으로 분할한다. 분리선(1250)을 설명하기 위해, 2개의 파라미터가 시그널링되는데, 하나의 파라미터는 각도 alpha(1210)이고 다른 파라미터는 거리 dist(1230)이다.
일부 실시예에서, 각도는, 도 9에 나타낸 바와 같이, x축과 분리선 사이에서 측정되는 반면, 거리는 분리선에 수직이고 현재 블록의 중심을 통과하는 벡터의 길이에 의해 측정된다.
다른 예에서, 도 10은 분리선을 나타내는 대안적인 방법을 도시하며, 여기서 각도 및 거리의 예는 도 9에 도시된 예와 상이하다.
일부 예에서, 단계 4에서, 단계 1에서 개시된 분할은 최종 예측 값을 획득하기 위해, 제1 예측 값과 제2 예측 값의 조합에 사용된다. 일례에서, 임의의 아티팩트(분리선을 따라 날카롭거나 움푹 들어간 모양)를 제거하기 위해 단계 4에서 혼합 연산이 적용된다. 혼합 연산은 인공물을 제거하기 위해() 블렌딩 작업은 분리선을 따라 필터링 작업으로 설명될 수 있다.
인코더 측에서, 분리선(선을 정의하는 파라미터, 예컨대, 각도 및 거리)은 레이트 왜곡 기반 비용 함수(rate-distortion based cost function)에 기초하여 결정된다. 결정된 선 파라미터는 비트스트림으로 인코딩된다. 디코더 측에서, 선 파라미터는 비트스트림에 따라 디코딩(획득)된다.
일례에서, 루미넌스 성분과 2개의 크로미넌스 성분을 포함하는 3개의 비디오 채널의 경우, 각 채널에 대해 제1 예측 및 제2 예측이 생성된다.
코딩 블록을 2개의 서브블록으로 나눌 가능성이 많기 때문에, 분할의 시그널링(코딩)에는 너무 많은 비트가 필요하다. 각도 및 거리 값이 많은 상이한 값을 가질 수 있기 때문에, 이는 비트스트림에 시그널링될 너무 많은 부가 정보(side information)를 필요로 하여, 코딩 효율을 향상시키기 위해 각도 및 거리 부가 정보에 양자화 방식이 적용된다.
일례에서, 양자화된 각도 파라미터 alphaIdx 및 양자화된 거리 파라미터 distanceIdx는 파티셔닝 파라미터에 대해 시그널링된다.
일례에서, 양자화 방식에서, 각도 값과 거리 값은 다음에 따른 선형의, 균일한 양자화기에 의해 양자화될 수 있다.
Figure pct00007
여기서 변수 Δalpha 및 Δdist는 분리선의 각도 파라미터 및 거리 파라미터에 대한 양자화 스텝 크기를 나타낸다. 따라서, 비트스트림으로부터 획득된 alphaIdx 및 distanceIdx의 값을 사용하여 각도 alpha 및 거리 dist를 다음과 같이 재구축될 수 있다.
Figure pct00008
일례에서, 각도 양자화 스텝 크기가 Δalpha = 11.25°과 같으면, alphaIdx의 값은 유클리드 평면(Euclidean plane)에서 허용된 각도를 덮도록 0에서 31(0 및 31 포함) 범위일 수 있다. 다른 예에서, 각도 양자화 스텝 크기의 값은 Δalpha = 22.5°와 같으며, 이에 따라 alphaIdx의 값은 0에서 15(0 및 15 포함) 범위일 수 있다.
일부 예에서, 선형 및 균일 양자화기가 각도를 양자화하는 데 사용되는 경우, 각도에 의존하여 거리 정보를 양자화하기 위한 방법이 개시되며, 이는 Δahpha의 값이 주어진 코딩(디코딩 또는 인코딩) 블록에 대해 일정하다는 것을 의미한다. 개시된 양자화 방식의 목표는 상이한 크기 및 종횡비를 가질 수 있는 주어진 코딩 블록에 대해 허용된 분리선을 고르게 분배하는 것이다. 양자화된 각도 및 거리 파라미터의 고르게 분배된 공간은 직사각형이 아닌 구성요소의 코딩 효율을 향상시키고 분리선 파라미터의 간결한 표현을 가능하게 한다.
일부 예에서, 직선에 의해 직사각형 코딩 블록을 파티셔닝하는 방법이 개시되며, 여기서 직선은 양자화된 각도 및 양자화된 거리 값을 나타내는 한 쌍의 파라미터에 의해 파라미터화되고, 여기서 양자화된 거리 값은 각도 값 및 코딩 블록의 종횡비에 따라, 양자화 프로세스에 따라 도출된다.
일례에서, 거리는 distanceIdx의 주어진 값 범위가, 예를 들어, 0에서 3까지의 값 범위(0 및 3 포함)가 충족되어야 하는, 그러한 방식으로 양자화될 수 있다. 다른 예에서, 거리는 주어진 블록에 대해, 주어진 angleIdx 및 distanceIdx 값 쌍에 대한 분리선이 고르게 분배되고 분리선은 주어진 코딩 블록의 영역 외부에 있지 않아야 하는, 그러한 방식으로 양자화될 수 있다.
제1 단계에서, 거리 값이 0 < dist < ρmax인 모든 분리선이 코딩 블록으로 제한되도록(예컨대, 코딩 블록의 경계와 교차함), 최대 거리 ρmax가 각도에 따라 도출될 수 있다. 이것은 크기 16x4 루미넌스 샘플의 코딩 블록에 대해 도 15에 예시되어 있다.
일례에서, 최대 거리 ρmax는 다음에 따라 각도 alphaR 및 코딩 블록의 크기에 따른 함수로서 도출될 수 있다:
Figure pct00009
여기서 alphaR은 이전에 방사 단위(radiant unit)로 alpha로 표시한 각도이고, w는 너비가고 h는 루미넌스 샘플의 측면에서 블록의 높이이다. 이 예에서 각도 종속 거리 양자화 스텝 크기 Δdist(alpha)는 다음과 같이 도출될 수 있다:
Figure pct00010
여기서 N-1은 distanceIdx의 최대값이다. 이것은 Δangle=22.5° 및 N=4의 값에 대해 도 16에 예시되어 있다.
다른 예에서, 각도 종속 거리 양자화 스텝 크기의 값은 다음과 같이 도출될 수 있다:
Figure pct00011
여기서
Figure pct00012
는 코딩 블록에 대한 분리선 간의 간격을 수정하는 데 사용되는 파라미터이다. 일례로,
Figure pct00013
의 값은
Figure pct00014
= 1.5로 설정된다.
다른 예에서, 최대 거리
Figure pct00015
는 다음에 따라 코딩 블록의 각도 및 크기에 따른 함수로서 도출될 수 있다:
Figure pct00016
여기서 alphaR은 방사 단위 측면에서의 각도이고, w는 너비가고, h는 루미넌스 샘플 측면에서의 블록의 높이이다. 이는 Δangle=22.5° 및 N=4의 값으로 도 17에 예시되어 있다.
일례에서, Δdist의 값은 각도를 나타내는 파라미터의 값에 의존하고, 너비를 나타내는 파라미터와 높이를 나타내는 파라미터는 인코딩 또는 디코딩 프로세스 동안 Δdist의 반복적인 계산을 방지하기 위해, 미리 계산된 순람표에 저장될 수 있다.
일례에서 Δdist의 값은 다음에 따라 정수 연산(integer arithmetic)을 사용하기 위해, 스케일링 및 정수화(rounded)될 수 있다.
Figure pct00017
여기서 stepD는 선형으로 스케일된 거리 스텝 크기를 나타내고, prec는 스케일링 프로세스의 정밀도를 조정하는 데 사용되는 변수이다. 일례에서, prec의 값은 prec=7로 설정된다.
일례에서, 코딩 블록의 너비와 높이에 의존하는, whRatio로 표시된 종횡비에 기초하여 stepD의 미리 계산된 값을 추가로 저장한다. 또한, stepD의 미리 계산된 값은 유클리드 평면의 제1 사분면에서의 각도와 관련된 색인 값인 (정규화된) 각도 값 angleN에 기초하여 저장된다(예: 0 ≤ angleN*Δalpha ≤ 90°). 이러한 순람표가 적용된 예는 도 13에 도시되어 있다.
하나의 예에서, 코딩 블록의 샘플에 대한 예측 값을 획득하기 위해 다음 단계가 적용된다.
단계 1: 현재 코딩 블록(디코딩 블록 또는 인코딩 블록)의 샘플에 대해 샘플 거리(sample_dist)가 계산된다.
일부 예에서, 샘플 거리는 분리선까지의 샘플의 수평 거리 또는 수직 거리, 또는 수직 및 수평 거리의 조합을 나타낼 수 있다(분리선은 코딩 블록이 2개의 서브블록으로 분할됨을 지시하는 데 사용됨 ). 상기 샘플은 코딩 블록의 좌측 상단 샘플에 대한 좌표 (x,y)로 표현된다. 샘플 좌표 및 sample_dist는 도 11 및 도 12에 예시되어 있다. 서브블록이 반드시 직사각형일 필요는 없으며, 삼각형 또는 사다리꼴 모양일 수 있다.
일례에서, 제1 파라미터는 양자화된 각도 값(angleIdx)을 나타내고 제2 파라미터는 양자화된 거리 값(distanceIdx)을 나타낸다. 두 파라미터는 선 방정식(line equation)을 설명한다. 일례에서 거리(1230)는 distanceIdx(제2 파라미터)에 따라 획득될 수 있고, 각도 ahpha(1210)는 angleIdx(제 1 파라미터)에 따라 획득될 수 있다. 거리(1230)는 코딩 블록의 중심까지의 거리일 수 있고, 각도는 코딩 블록의 중심점을 통과하는 분리선과 수평(또는 동등하게 수직) 선 사이의 각도일 수 있다.
일례에서, 단계 1에서, 코딩 블록은 다양한 방식으로 2개의 서브블록으로 분할되는 것으로 간주된다. 도 9는 코딩 블록의 파티션에 관한 예를 도시하고, 분리선(1250)은 블록이 2개의 서브블록으로 분할되었음을 지시하는 데 사용된다. 선(1250)을 설명하기 위해, 하나의 파라미터 각도 alpha(1210)가 비트스트림에서 시그널링된다.
일부 실시예에서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각도는 x축과 분리선 사이에서 측정되는 반면, 거리는 분리선에 수직이고 현재 블록의 중심을 통과하는 벡터의 길이에 의해 측정된다.
다른 예에서, 도 10은 각도 및 거리의 예가 도 9에 도시된 예와 다른, 분리선을 나타내는 대안적인 방법을 도시한다.
단계 2: 계산된 sample_dist는 가중 인자를 계산하는 데 사용되며, 가중 인자는 상기 샘플에 대응하는 제1 예측 값과 제2 예측 값의 조합에 사용된다. 일례에서, 가중 인자는 제1 예측 값에 대응하는 가중치와 제2 예측 값에 대응하는 가중치를 참조하여, sampleWeight1 및 sampleWeight2로 표시된다.
단계 3: 샘플 좌표(x,y)에서 예측 샘플의 결합 값은 좌표(x,y)에서의 제1 예측 값, 좌표(x,y)에서의 제2 예측 값, sampleWeight1 및 sampleWeight2에 따라 계산된다.
일례에서, 위의 예에서 단계 1은 다음 단계를 포함할 수 있다:
단계 1.1: 현재 블록에 대한 각도 파라미터(alphaN)의 색인 값, 현재 블록의 너비 값(W), 현재 블록 높이 값(H)을 획득한다. W 및 H는 샘플의 수에서 현재 블록의 너비와 높이이다. 예를 들어 너비와 높이가 모두 8인 코딩 블록은 64개의 샘플을 포함하는 정사각형 블록이다. 다른 예에서 W 및 H는 루마 샘플의 수에서 현재 블록의 너비와 높이이다.
단계 1.2: W 값과 H 값에 따라 비율 whRatio 값을 획득하고, whRatio 값은 현재 코딩 블록의 너비와 높이 사이의 비율을 나타낸다.
단계 1.3: 순람표에 따라 stepD 값을 획득하고, alpha 값과 whRatio 값을 획득하며, 일례에서, 도 13에 도시된 바와 같이, alpha 값과 whRatio 값을 순람표의 색인 값으로 사용된다.
단계 1.4: sample_dist의 값은 stepD 값에 따라 계산된다.
다른 예에서, 위의 예에서 단계 1은 다음 단계를 포함할 수 있다:
단계 1.1: 현재 블록에 대한 각도 파라미터 값(alphaN), 거리 색인 값(distanceIdx), 현재 블록의 너비 값(W), 현재 블록 높이 값(H)을 획득한다.
단계 1.2: W 값과 H 값에 따라 비율 whRatio 값을 획득하고, whRtaio 값은 현재 코딩 블록의 너비와 높이 사이의 비율을 나타낸다.
단계 1.3: 순람표, alpha 값과 whRatio 값에 따라 stepD 값을 획득하고, 일례에서, 도 13에 도시된 바와 같이, alphaN 값과 whRatio 값은 순람표의 색인으로 사용된다. 일례에서, stepD 값은 샘플 거리 계산 프로세스를 위한 양자화 스텝 크기를 나타낸다.
단계 1.4: sample_dist의 값은 stepD 값, distanceIdx 값, 각도 값(alphaN), W 값 및 H 값에 따라 계산된다.
하나의 예에서, whRatio 값은 다음 식을 사용하여 획득된다:
Figure pct00018
여기서 wIdx의 값은 log2(W) - 3과 같고, hIdx의 값은 log2(H) - 3과 같다.
다른 예에서, whRatio의 값은 whRatio = (W >= H) ≥ W/H: H/W로서 계산된다.
일례에서, 각도 alpha의 값은 비트스트림(디코더에서)으로부터 획득될 수 있다. 하나의 예에서, 각도에 대한 값 범위는 angleIdx로 표시된 0과 31(0과 31 포함) 사이의 양자화된 값 범위이다. 하나의 예에서, 양자화된 각도 값은 32개의 서로 다른 값만을 취한다(따라서 0-31 사이의 값은 어떤 각도 값이 선택되는지를 나타내기에 충분하다). 다른 예에서, 각도 값의 값 범위는 0-15 사이일 수 있으며, 이는 16개의 상이한 양자화된 각도 값이 선택될 수 있음을 의미한다. 일반적으로 값은 0보다 크거나 같은 정수 값일 수 있음에 유의하기 바란다.
하나의 예에서, alphaN의 값은 비트스트림으로부터 획득되는 색인 값이거나, alpha의 값이 비트스트림으로부터 획득되는 지시자의 값에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들어, alphaN의 값이 식에 따라 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00019
반면 angleIdx는 비트스트림으로부터 획득되는 지시자의 값이고, angleIdx의 값은 정수 값일 수 있고, angleIdx의 값 범위는 0-31(0과 31 포함) 사이이다.
다른 예에서, 값 alphaN은 다음 식 중 하나에 따라 계산할 수 있다:
Figure pct00020
위의 식에서, Lim은 양자화된 각도 값의 수와 관련하여 미리 정의된 상수 값이다. 예를 들어, 32개의 서로 다른 양자화된 각도 값이 있는 경우, Lim의 수는 8(4*Lim은 32)일 수 있다. 다른 예에서, Lim은 4일 수 있으며, 이는 총 16개의 서로 다른 양자화된 각도 값에 대응한다.
일례에서 sample_dist의 값은 다음 식에 따라 획득된다:
sample_dist = ((2*x) - W + K)*f1(alpha) + ((2*y) - H + K))*f2(alpha) - distanceIdx*stepD*scaleStep, 여기서:
● f1() 및 f2()는 함수이고, alpha는 함수에 대한 입력이다. 일례에서, f1() 및 f2()는 순람표로 구현되며, alpha의 값은 순람표에 대한 색인 값이다.
● scaleStep의 값은 코딩(디코딩 또는 인코딩) 블록의 너비 값 또는 코딩 블록 높이 값과 같다.
● x 및 y는 코딩 블록의 좌측 상단 샘플에 대한 상기 샘플의 좌표이다.
● K는 정수 오프셋 값이다. 일례에서 K의 값은 1이다.
일례에서, 함수 f1() 및 f2()는 순람표로서 구현된다. 일례에서 함수 f1() 및 f2()는 x 및 y 값 변경과 관련하여 sample_dist 값의 증분 변경(incremental change)을 나타낸다. 일부 예에서, f1(index)은 x 값이 한 단위 증가함에 따라 sample_dist 값이 변경됨을 나타내고(단위는 증가할 수 있음은 1과 같음), 반면 f2(index)는 y 값이 한 단위 증가함에 따라 sample_dist 값이 변경됨을 나타낸다. 색인의 값은 비트스트림의 지시자 값으로부터 얻을 수 있다.
다른 예에서 sample_dist 값은 다음 식에 따라 획득된다:
sample_dist = ((2*x) - W + K)*f(dispIdxN) + ((2*y) - H + K))*f(dispIdxS) - distanceIdx*stepD*scaleStep, 여기서:
● f()는 함수이며, 일례에서 함수 f()는 순람표로서 구현된다.
● dispIdxN 또는 dispIdxS는 비트스트림으로부터 획득되는 색인 값이거나 비트스트림 내의 지시자 값에 기초하여 계산된다.
● scaleStep 값은 코딩(디코딩 또는 인코딩) 블록의 너비 값 또는 코딩 블록 높이 값과 같다.
● x 및 y는 코딩 블록의 좌측 상단 샘플에 대한 상기한 샘플의 좌표이다.
● K는 정수 오프셋 값이다. 일례에서 K의 값은 1이다.
일례에서 함수 f()는 순람표로서 구현된다. 함수 f()는 x 및 y 값 변경에 대한 sample_dist 값의 증분 변경을 나타낸다. 일례에서, f(index1)는 x 값이 1단위 증가함에 따라 sample_dist 값이 변경됨을 나타내는 반면, f(index2)는 y 값이 1단위 증가함에 따라 sample_dist 값이 변경됨을 나타낸다. index1 및 index2 값은 비트스트림에서의 지시자 값에 따라 획득될 수 있는, 표에 대한 색인이다(정수 값이 0 이상).
일례에서, 함수 f()의 구현은 도 14에 예시되어 있다. 이 예에서 idx의 값은 입력 파라미터(index1 또는 index2일 수 있음)이고, 함수의 출력은 f(idx)로서 예시되어 있다. 일례에서, f()는 정수 연산을 사용하는 코사인 함수의 구현이며, 여기서 idx(입력 색인 값)는 양자화된 각도 값을 나타낸다.
하나의 실시예에서, stepD 값은 샘플 거리 계산을 위한 양자화된 거리 값을 나타낸다.
일례에서, 도 13에 도시된 바와 같이, stepD 값은 whRatio의 값과 각도(alpha)의 값에 따라 획득된다. 일례에서 stepD의 값은 stepD = lookupTable[alphaN][whRatio]로서 획득될 수 있으며, 여기서 alphaN의 값은 비트스트림으로부터 획득되는 색인 값이거나, alphaN의 값은 비트스트림으로부터 획득되는 지시자의 값에 기초하여 계산된다. 예를 들어 alpha는 식에 따라 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00021
여기서 angleIdx는 비트스트림에 따라 획득되는 색인 값이다.
다른 예에서:
Figure pct00022
또는 다른 예에서:
Figure pct00023
위의 식에서, Lim은 양자화된 각도 값의 개수와 관련된 미리 정의된 상수 값이다. 예를 들어, 32개의 서로 다른 양자화된 각도 값이 있으면, Lim의 개수는 8과 같을 수 있다(4*Lim은 32와 같다). 다른 예에서, Lim은 4일 수 있으며, 이는 총 16개의 서로 다른 양자화된 각도 값에 대응한다.
하나의 예에서, sample_dist의 값은 distanceIdx*stepD*scaleStep에 따라 획득되며, 여기서 distanceIdx는 비트스트림에 따라 획득되는 색인 값이고, scaleStep의 값은 블록의 너비 값 또는 블록의 높이 값 따라 획득된다. 곱셈의 결과는 코딩 블록의 중심점(좌표 x=W/2 및 y=H/2를 가짐)까지의 분리선의 거리를 나타낸다.
일례에서, 순람표는 미리 정의된 표이다. 미리 정의된 표는 다음과 같은 이점이 있다:
● 분리선까지의 샘플의 거리를 구하는 것은 일반적으로 복잡하며, 대량 생산된 소비재를 타깃으로 하는 비디오 코딩 표준을 구현하는 경우에 허용되지 않는 삼각 방정식을 풀어야 한다.
일부 예에서, 샘플 거리는 (미리 정의될 수 있는) 순람표에 따라 획득되며, 이는 이미 정수 연산(따라서, 예에서 모든 stepD 값은 정수임)에 따라, whRatio 및 alpha에 따라 중간 결과를 미리 계산하였다. 순람표를 사용하여 획득되는 중간 결과는 다음과 같은 이유로 신중하게 선택된다:
● 순람표는 복잡한 연산(삼각 계산)에 대한 중간 계산 결과를 포함하므로. 구현 복잡도를 감소시킨다.
● 표의 크기는 작게 유지된다(메모리가 필요할 것임).
다른 예에서, sample_dist의 값은 distanceIdx*(stepD + T)*scaleStep에 따라 획득되며, 여기서 T는 정수 값을 갖는 오프셋 값이다. 일례에서 T의 값은 32이다.
다른 예(디코더 및 인코더 관점 모두에서):
위의 예에서 sample_dist의 값은 도 11 또는 도 12에 도시된 바와 같이, 현재 코딩 서브블록에서의 샘플과 분리선 사이의 거리를 나타낸다.
2개의 서브블록은 0과 1로 색인화된다. 제1 서브블록은 0으로 색인화되고, 제2 서브블록은 1로 색인화된다.
기하학적 파티션 모드에서, 2개의 서브블록의 처리 순서는 서브블록의 색인에 따라 결정된다. 색인 0인 서브블록이 먼저 처리되고 색인 1인 서브블록이 그후에 처리된다. 처리 순서는 샘플 가중치 도출 프로세스, 움직임 정보 저장 프로세스, 움직임 벡터 도출 프로세스 등에 사용될 수 있다.
하나의 예에서, 서브블록의 색인 값은 서브블록 내의 샘플의 sample_dist 값에 기초하여 결정된다.
하나의 서브블록 내의 샘플 각각의 sample_dist 값이 0보다 작으면(또는 0과 같으면), 서브블록에 대한 색인 값은 0으로 설정된다.
하나의 서브블록 내의 샘플 각각의 sample_dist 값이 0보다 크면(또는 0과 같으면), 서브블록에 대한 색인 값은 1로 설정된다.
동일한 예에서, 서브블록에 대한 색인 값이 수정될 수 있다(예: 뒤집힌다(flipped)). 하나의 예에서, 서브블록의 색인 값은 미리 정의된 샘플 위치에 기초하여 수정될 수 있다.
하나의 예에서, 코딩 블록의 미리 정의된 위치(예: 좌측 하단 위치)가 위치하는, 서브블록에 대한 색인 값은 항상 0으로 설정된다.
일례에서, 미리 정의된 샘플 위치가 색인 값이 1인 제1 서브블록에 속하면, 이 서브블록의 색인 값은 0으로 수정될 것이다(다른 서브블록의 색인 값은 1로 수정될 것임).
일례에서, 미리 정의된 샘플 위치가 색인 0인 제1 서브블록에 속하면, 이 서브블록의 색인은 변경되지 않는다.
도 20 및 도 21에 도시된 예의 경우, 미리 정의된 샘플 위치는 현재 코딩 블록의 좌측 하단 샘플 위치이다.
도 20에서, 좌측 하단 샘플은 색인이 0인 제1 서브블록에 속하며, 서브블록의 색인은 변경되지 않는다.
도 21에서, 좌측 하단 샘플은 색인 1인 제2 서브블록에 속하므로(도 21의 a)), 두 서브블록의 색인은 도 21 b)와 같이, 교환되거나(swapped) 뒤집히고, 프로세스 순서는 교환되거나 뒤집힌 색인에 기초할 것이다.
하나의 예에서, 색인 할당 및 뒤집기 프로세스는 다음 단계와 함께 수행될 수 있다:
단계 1: 분할 모드에 기초하여 현재 코딩 블록을 2개의 서브블록으로 분할한다.
단계 2: 하나의 서브블록 내의 샘플에 대한 sample_dist 값을 계산한다.
sample_dist 값이 음수이거나 0과 같으면, 이 서브블록의 색인 값은 0(제1 서브블록에 대응)과 동일하게 설정되고, 다른 서브블록에 대한 색인 값은 1(제2 서브블록에 대응)과 동일하게 설정된다.
또는
sample_dist 값이 양수이면, 이 서브블록에 대한 색인 값은 1(제2 서브블록에 대응)과 동일하게 설정되고, 다른 서브블록에 대한 색인 값은 0(제1 서브블록에 대응)과 동일하게 설정된다.
단계 3: 미리 정의된 샘플 위치의 sample_dist 값이 양수 값이면, 두 서브블록의 색인을 교환한다.
미리 정의된 샘플 위치의 sample_dist 값이 음수이면, 두 서브블록의 색인은 변경되지 않는다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 디코딩 기기 또는 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법이 개시된다. 이 코딩 방법은 다음을 포함한다:
S101: 현재 코딩 블록에 대한 분할(또는 파티션) 모드를 획득한다.
분할 모드는 코딩 블록을 서브블록으로 분할하는 데 사용된다. 분할 모드는 각도 및/또는 거리를 사용하여 예로부터 정의될 수 있다. 수평 방향에 대한 각도는 분리선에 수직인 방향으로 기술된다. 분할선은 현재 코딩 블록이 2개의 서브블록으로 분할되어 있음을 지시하는 데 사용된다. 거리는 현재 코딩 블록의 중심 위치에서 분리선까지의 거리를 기술한다.
일부 예에서, 분할 모드는 비트스트림에서의 지시자의 값에 따라 표현된다. 지시자의 값은 각도 파라미터 값 및 거리 파라미터 값을 획득하는 데 사용된다.
하나의 예에 따르면, 미리 정의된 방법 또는 함수로부터 쌍(제1 파라미터(각도), 제2 파라미터(거리))이 도출될 수 있다. 다시 말해, 파티션 모드의 지시자는 디코더의 비트스트림으로부터 파싱된다. 이 지시자는 방법 또는 함수에 대한 입력으로 정의딘다. 방법 또는 함수의 출력은 쌍(제1 파라미터와 제2 파라미터)이다.
지시자(geo_partition_idx) 및 미리 정의된 방법 또는 기능의 하나의 예는 아래와 같다.
함수 1
지시자 X는 입력(0-63)이다.
Figure pct00024
지시자 X는 0과 63 사이의 값을 가지며, 이는 제1 파라미터(Angle)와 제2 파라미터(Dist)를 도출하는 데 사용되며, 출력 결과의 예는 표 2에 설명되어 있다.
표 2: 함수 1의 입력 및 출력 표이며, 여기서 geo_partition_idx(예: 지시자 X)는 표의 색인이고 angleIdx(예: angle)는 제1 파라미터이고 distanceIdx(예: Dist)는 제2 파라미터이다.
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
지시자(geo_partition_idx) 및 미리 정의된 방법 또는 함수의 또 다른 예는 다음과 같다.
함수 2
지시자 X는 입력(0-63)이다.
Figure pct00028
Figure pct00029
지시자 X는 0에서 63 사이의 값을 가지며, 제1 파라미터(Angle)와 제2 파라미터(Dist)를 도출하는 데 사용된다. 출력 결과의 예는 표 3에 설명되어 있다.
표 3: 함수 2의 입력 및 출력 표이며, 여기서 geo_partition_idx(예: 지시자 X)는 표의 색인이고 angleIdx(예: Angle)는 제1 파라미터이고 distanceIdx(예: Dist)는 제2 파라미터이다.
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
S102: 현재 코딩 블록은 분할 모드에 기초하여 2개의 서브블록(서브블록 A, 서브블록 B)으로 분할되는 것으로 간주된다.
이 단계에서, 분할 모드에 따라 코딩 블록 내의 샘플은 2개의 서브블록에 위치하는 것으로 간주된다. 서브블록 A 또는 서브블록 B는 현재 코딩 블록의 샘플의 일부(전부는 아님)를 포함한다. 서브블록 A 또는 서브블록 B는 각 샘플의 sample_dist의 부호에 따라 표현될 수 있다. sample_dist는 위의 예 및 실시예에 따라 획득될 수 있다.
동일한 예에서, 이 단계는 코딩 블록을 2개의 서브블록으로 분할하는 것에 관한 위의 실시예 또는 예를 참조할 수 있다. 예를 들어, 코딩 블록은 기하학적 모델에 따라 2개의 서브블록으로 분할될 수 있다. 이 모델은 도 9∼도 12에 예시된 바와 같이 분리선(예: 직선)에 의해 블록이 분할되는 결과를 낳을 수 있다.
도 9는 코딩 블록의 파티션에 관한 예를 도시하며, 블록은 분리선(1250)에 따라 2개의 서브블록으로 분할되는 것으로 간주된다. 분리선(1250)을 설명하기 위해, 2개의 파라미터가 시그널링되는데, 하나의 파라미터는 각도 alpha(1210)이고 다른 파라미터는 거리 dist(1230)이다.
일부 실시예에서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각도는 x축과 분리선 사이에서 측정되는 반면, 거리는 분리선에 수직이고 현재 블록의 중심을 통과하는 벡터의 길이에 의해 측정된다.
다른 예에서, 도 10은 각도 및 거리의 예가 도 9에 도시된 예와 다른 분리선을 나타내는 대안적인 방법을 도시한다.
인코더 측에서, 분리선(선을 정의하는 파라미터, 예컨대, 각도 및 거리)은 레이트 왜곡 기반 비용 함수를 기반으로 결정된다. 결정된 선 파라미터는 비트스트림으로 인코딩된다. 디코더 측에서, 선 파라미터는 비트스트림에 따라 디코딩(획득)된다.
일례에서는 3개의 비디오 채널의 경우, 루미넌스 성분(루마)과 2개의 크로미넌스 성분(크로마)을 포함한다. 이 분할 프로세스는 루마 또는 크로마에 대해 수행될 수 있다.
하나의 실시예에서, 코딩 블록의 샘플에 대해, 거리 값은 이 샘플이 위치하는 서브블록(서브블록 A 또는 서브블록 B)을 결정하는 데 사용된다. 예에서, 코딩 블록의 각 샘플에 대해 거리 값이 획득된다.
일례에서, 샘플에 대응하는 거리 값이 0보다 작거나 같으면, 이 샘플은 서브블록 A(또는 서브블록 B)에 있고; 샘플에 대응하는 거리 값이 0보다 크면, 이 샘플은 서브블록 B(또는 서브블록 A)에 있다.
다른 예에서, 샘플에 대응하는 거리 값이 0보다 작으면, 이 샘플은 서브블록 A(또는 서브블록 B)에 있고; 샘플에 대응하는 거리 값이 0보다 크거나 같으면, 이 샘플은 서브블록 B(또는 서브블록 A)에 있다.
샘플에 대응하는 거리 값(예: sample_dist)을 획득하는 프로세스는 위의 예시 및 실시예를 참조할 수 있으며, 예를 들어, sample_dist는 샘플에 대응하는 거리 값을 나타낸다.
S103: 현재 코딩 블록에서 미리 정의된 샘플 위치에 따라 서브블록 A의 색인 값을 설정한다.
일부 예에서, 미리 정의된 샘플 위치는 현재 코딩 블록의 좌측 하단, 또는 우측 하단, 또는 좌측 상단 또는 우측 상단 위치 또는 중앙 위치일 수 있다.
미리 정의된 샘플 위치가 서브블록 A에 위치하는 경우, 서브블록 A의 색인 값은 제1 값과 동일하게 설정되고, 이 예에서 서브블록 B의 색인 값은 제2 값과 동일하게 설정된다.
또는
미리 정의된 샘플 위치가 서브블록 A에 위치하지 않는 경우(예: 미리 정의된 샘플 위치가 서브블록 B에 위치함), 서브블록 A의 색인 값은 제2 값과 동일하게 설정되고, 이 예에서, 서브블록 B의 색인 값은 제1 값과 동일하게 설정될 것이다. 제1 값에 대응하는 처리 순서는 제2 값에 대응하는 처리 순서보다 우선하므로, 미리 정의된 샘플 위치가 위치한 서브블록은 항상 다른 서브블록보다 먼저 처리된다. 처리는 샘플 가중치 도출 프로세스, 움직임 정보 저장 프로세스, 움직임 벡터 도출 프로세스 등일 수 있다. 일부 예에서, 기하학적 파티션 모드에서, 2개의 서브블록들의 처리 순서는 서브블록들의 색인에 기초하여 결정된다. 색인 0의 서브블록이 먼저 처리되고 색인 1의 서브블록이 나중에 처리된다.
제1 값 또는 제2 값은 정수 값일 수 있다. 일례에서, 제1 값은 0 또는 1 또는 다른 값일 수 있고, 제2 값은 0 또는 1 또는 다른 값일 수 있다. 제1 값과 제2 값은 다르다.
일례에서, 미리 정의된 샘플 위치가 서브블록 A에 위치하는지는 미리 정의된 샘플 위치에 대한 샘플 거리 값(예: sample_dist)에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 서브블록 A에서의 샘플에 대응하는 샘플 거리 값이 0보다 크고, 미리 정의된 샘플 위치에 대응하는 샘플 거리 값이 0보다 작으면, 미리 정의된 샘플 위치는 서브블록 A에 있지 않고, 서브블록 B에 있다. 이 예에서, 서브블록 B에서의 샘플 각각은 0보다 작은 샘플 거리 값을 갖는다. 일부 다른 예에서, 서브블록 B의 각 샘플은 다음과 같은 샘플 거리 값을 가질 수 있다. 0보다 작거나 같으면 0과 같은 샘플 거리 값에 해당하는 샘플이 서브블록 B에서 고려되는지 여부에 따라 다릅니다.
다른 예에서, 미리 정의된 샘플 위치가 서브블록 A에 위치하는지는 미리 정의된 샘플 위치에 대한 좌표 값에 기초하여 결정될 수 있다.
실시예 2
다른 실시예에서, 서브블록 또는 블록의 색인은 미리 정의된 함수 또는 순람표에 의해 설정되고, 미리 정의된 함수 또는 순람표의 입력 값은 변수 또는 파라미터 값일 수 있고, 미리 정의된 함수 또는 순람표는 서브블록 또는 블록의 색인 값이다.
일례에서, 블록의 색인은 isFlip으로 표현되는 분할 색인이며, 색인 값 isFlip은 다음을 충족한다:
isFlip = ( angleIdx >= 13 && angleIdx <= 27 ) ? 1:0
하나의 예에서, 미리 정의된 함수 또는 순람표의 입력 값은 비트스트림으로부터 파싱될 수 있다.
하나의 예에서, 미리 정의된 함수 또는 순람표의 입력 값은 지시 정보의 값에 기초하여 도출될 수 있다.
하나의 예에서, 입력 값은 신택스 geo_partition_idx로부터 도출되는, 분할 경계의 각도 색인 값이다.
하나의 예에서, 기하학적 파티션의 서브블록 A의 색인들(색인) 값은 다음의 순람표로부터 도출될 수 있다. partIdx[AngleIdx]의 값이 0과 동일하다는 것은 기하학적 파티션으로부터 분할된 서브블록 A의 부분 색인이 0이고,
partIdx[AngleIdx]의 값이 1과 동일하다는 것은 기하학적 파티션으로부터 분할된 서브블록의 부분 색인이 1임을 의미한다.
표 4: AngleIdx에 기초한 서브블록 A에 대한 순람표 PartIndx.
Figure pct00033
표 4는 다음과 같이 함수 또는 방정식 형식으로 전환될 수 있다:
partIdx = angleIdx >=13 && angleIdx <=27 ? 1 : 0.
PartIdx는 기하학적 파티션 모드에 대한 분할 부분 뒤집기에 사용된다.
일례에서, 서브블록 A 및 서브블록 B가 하나의 기하학적 파티션으로부터 분할될 때, 서브블록 B는 서브 A의 반대의 색인(예: 값 0에 대응하는 값 1, 또는 값 1에 대응하는 값 0)을 가질 것이다.
일부 예에서, 제1 값(위의 예에서 0)에 해당하는 처리 순서는 제2 값(위의 예에서 1)에 대응하는 처리 순서보다 우선한다. 따라서, 미리 정의된 샘플 위치가 위치한 서브블록 처리는 다른 서브블록보다 우선한다. 이 처리는 샘플 가중치 도출 프로세스, 움직임 정보 저장 프로세스, 또는 움직임 벡터 도출 프로세스 등일 수 있다. 일부 예에서, 기하학적 파티션 모드에서, 2개의 서브블록의 처리 순서는 서브블록의 색인에 기초하여 판단된다. 색인이 0인 서브블록이 먼저 처리되고, 색인이 1인 서브블록이 이후에 처리된다.
일부 예에서, 기하학적 파티션 모드에서, 예측자의 값은 predictorA *Mask1 + predictor B *Mask2와 같고, 여기서 예측자 A의 값 또는 예측자 B의 값은 다른 모드(예: 병합 모드)로부터 도출될 수 있고, Mask 1과 Mask 2는 기하학적 파티션으로부터 분할된 서브블록에 대한 혼합 마스크(blending mask)이다. 혼합 마스크는 다른 지시자에 기초하여 미리 계산된다. 하나의 예에서 angleIdx 및 distanceIdx는 geo_partition_idx로부터 도출되고, geo_partition_idx는 bistream으로부터 파싱된다. 샘플 위치와 분할 경계 사이의 거리는 angleIdx 및 distanceIdx에 기초하여 계산되고, 혼합 마스크는 미리 정의된 순람표를 사용하는 이 거리에 의존한다.
일례에서, 기하학적 파티션으로부터 분할된 서브블록의 색인 값(예: 0 또는 1)은 서브블록에 대한 지시자 마스크 선택에 사용될 수 있다.
하나의 예에서, 서브블록의 색인 값이 제1 값(예: 0)인 경우, 예측자의 값을 생성하기 위해 이 서브블록에 Mask 1이 사용되고. 서브블록의 색인 값이 제2 값(예: 10)인 경우, 예측자의 값을 생성하기 위해 이 서브블록에 Mask 2가 사용된다.
하나의 예에서, 서브블록 A의 색인 값이 0이면, Mask 1은 서브블록 A에 사용되고, Mask 2는 서브블록 B에 사용된다(이 예에서, 서브블록 B의 색인 값은 1임).
Final predictor = predictorA * Mask1 + predictorB * Mask2.
하나의 예에서, 서브블록 A의 색인 값이 1이면, Mask 2는 서브블록 A에 사용되고, Mask1은 서브블록 B에 사용된다(이 예에서, 서브블록 B의 색인 값은 0임).
Final predictor = predictorA * Mask2 + predictorB * Mask1.
일반적인 형태에서:
Figure pct00034
도 22는 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법을 도시하며, 이 방법은 다음을 포함한다:
S2201: 현재 코딩 블록에 대한 분할 모드 색인 값을 획득한다.
하나의 구현예에서, 분할 모드 색인은 현재 코딩 블록에 대해 어떤 기하학적 파티션 모드가 사용되는지를 지시하는 데 사용된다. 예를 들어, geo_partition_idx 또는 merge_gpm_partition_idx.
일례에서, merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ] 또는 geo_partition_idx는 기하학적 파티셔닝 병합 모드의 파티셔닝 모양을 지정한다. 배열 색인 x0, y0은 픽처의 좌측 상단 루마 샘플와 대한 고려된 코딩 블록의 좌측 상단 루마 샘플의 위치( x0, y0 )를 지정한다.
merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ] 또는 geo_partition_idx[x0][y0]이 없으면, 0과 같은 것으로 유추된다.
일례에서, 분할 모드 색인 값은 비디오 비트스트림으로 코딩된 색인 값을 파싱함으로써 획득될 수도 있거나, 분할 모드 색인 값은 비디오 비트스트림으로부터 파싱되는 신택스 값에 따라 결정될 수 있다.
비트스트림은 무선 네트워크 또는 유선 네트워크에 따라 획득될 수 있다. 비트스트림은 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL) 또는 적외선, 라디오, 마이크로파, WIFI, 블루투스(Bluetooth), LTE, 또는 5G와 같은 무선 기술을 사용하여, 웹사이트, 서버 또는 기타 원격 소스로부터 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 비트스트림은, 예컨대 네트워크 추상화 계층(network abstraction layer, NAL) 유닛 스트림 또는 바이트 스트림의 형태로, 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스(CVS)를 형성하는 액세스 유닛(AU) 시퀀스의 표현을 형성하는 비트의 시퀀스이다.
일부 실시예에서, 디코딩 프로세스의 경우, 디코더 측이 비트스트림을 판독하고 비트스트림으로부터 디코딩된 픽처를 도출하며; 인코딩 프로세스의 경우, 인코더 측에서 비트스트림을 생성한다.
일반적으로, 비트스트림은 신택스 구조에 의해 형성되는 신택스 요소를 포함할 것이다.
신택스 요소: 비트스트림으로 표현되는 데이터의 요소.
신택스 구조: 지정된 순서로 비트스트림에 함께 존재하는 0개 이상의 신택스 요소.
특정 예에서, 비트스트림 포맷은 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛 스트림과 바이트 스트림 사이의 관계를 지정하며, 어느 것이든 비트스트림이라고 한다.
비트스트림은, 예를 들어, 두 가지 포맷: NAL 유닛 스트림 포맷 또는 바이트 스트림 포맷 중 하나일 수 있다. NAL 유닛 스트림 포맷은 개념적으로 더 "기본적인" 유형이다. NAL 유닛 스트림 포맷은 NAL 유닛이라고 하는 신택스 구조의 시퀀스를 포함한다. 이 시퀀스는 디코딩 순서로 정렬된다. NAL 유닛 스트림에서 NAL 유닛의 디코딩 순서(및 내용)에 부과되는 제약이 있다.
바이트 스트림 포맷은 NAL 유닛을 디코딩 순서로 정렬하고 각각의 NAL 유닛에 시작 코드 접두사 및 0개 또는 그 이상의 값이 0인 바이트를 접두사로 붙여서 바이트 스트림을 형성함으로써 NAL 유닛 스트림 포맷으로부터 구축될 수 있다. NAL 유닛 스트림 포맷은 이 바이트 스트림 내에서 고유한 시작 코드 접두사 패턴의 위치를 검색함으로써 상기 바이트 스트림 포맷으로부터 추출될 수 있다.
이 절은 비트스트림을 통해 제공되는 소스 및 디코딩된 픽처 간의 관계에 대한 실시예를 명시한다.
비트스트림으로 표현되는 비디오 소스는 디코딩 순서에 따른 픽처의 시퀀스이다.
보통, merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ]의 값은 비트스트림으로부터 디코딩된다. 일례에서, merge_gpm_partition_idx[ ][ ]의 값 범위는 0과 63을 포함하여 0에서 63까지이다. 일례에서, merge_gpm_partition_idx[ ][ ]에 대한 디코딩 프로세스는 "바이패스(byopass)"이다.
merge_gpm_partition_idx[ x0 ][ y0 ]이 없으면, 0과 같은 것으로 유추된다.
S2202: 분할 모드 색인 값 및 표에 따라 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값 angleIdx를 획득한다.
하나의 구현예에서, angleIdx는 현재 코딩 블록의 기하학적 파티션에 사용된다.
일례에서, angleIdx는 기하학적 파티션의 각도 색인을 지정한다.
현재 블록에 대한 각도 파라미터의 값은 분할 모드 색인 값과 미리 정의된 순람표의 값에 따라 획득된다.
일 실시예에서, 상기 기하학적 파티션 모드의 파티션 각도 변수 angleIdx(각도 파라미터) 및 거리 변수 distanceIdx는 다음 표에 명시된 바와 같이 merge_gpm_partition_idx[ xCb ][ yCb ](지시자)의 값에 따라 설정된다. 구현 시에, 이 관계는 표 1에 따라 또는 함수에 따라 구현될 수 있다.
표 1: merge_gpm_partition_idx에 기초한 angleIdx 및 distanceIdx의 사양.
Figure pct00035
S2203: 각오 색인 값 angleIdx에 따라 색인 값 partIdx를 설정한다.
하나의 구현예에서, 색인 값 partIdx는,
partIdx = (angleIdx >= threshold1 && angleIdx <=threshold2)? 1 : 0을 충족하고,
여기서 threshold1 및 threshold2은 정수 값이고, threshold1은 threshold2보다 작다.
일례에서, threshold1은 13이고 threshold2는 27이다.
일례에서, 색인 값은 isFlip으로 표현되는 분할 색인일 수 있으며, 색인 값 isFlip도 또한,
isFlip = ( angleIdx >= 13 && angleIdx <= 27 ) ? 1 : 0을 충족한다.
S2204: 색인 값 partIdx에 따라 현재 코딩 블록을 디코딩한다.
디코딩 프로세스는 샘플 가중치 도출 프로세스, 움직임 정보 저장 프로세스, 움직임 벡터 도출 프로세스 등일 수 있다. 따라서, 버퍼 이용 및 디코딩 효율이 개선되었다.
하나의 구현예에서, 현재 코딩 블록을 디코딩하는 단계는 색인 값 partIdx에 따라 현재 블록에 대한 움직임 정보를 저장하는 단계를 포함한다.
위의 실시예에 따르면, 코딩 블록은 색인 값에 따라 디코딩된다.
디코딩 프로세스는 샘플 가중치 도출 프로세스, 움직임 정보 저장 프로세스, 움직임 벡터 도출 프로세스 등일 수 있다. 따라서, 버퍼 이용 및 디코딩 효율이 개선되었다.
도 23은 비디오 디코더를 도시하며, 이 비디오 디코더는 현재 코딩 블록에 대한 분할 모드 색인 값을 획득하도록 구성된 파싱 유닛(2301); 분할 모드 색인 값 및 표에 따라 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값 angleIdx를 획득하도록 구성된 각도 색인 값 획득 유닛(2302); 각도 색인 값 angleIdx에 따라 색인 값 partIdx를 설정하도록 구성된 설정 유닛(2303); 색인 값 partIdx에 따라 현재 코딩 블록을 디코딩하도록 구성된 처리 유닛(2304)을 포함한다.
도 22에 따른 방법은 도 23에 따른 디코더에 의해 수행될 수 있다. 위의 방법의 추가적인 특징 및 구현 형태는 디코더의 특징 및 구현 형태에 대응한다.
하나의 특정 예는 기하학적 파티셔닝 모드에 대한 움직임 벡터 저장 프로세스에 대한 것이다.
이 프로세스는 MergeGpmFlag[ xCb ][ yCb ]가 1인 코딩 유닛을 디코딩할 때 호출된다.
이 프로세스에 대한 입력은 다음 같다:
현재 픽처의 좌측 상단 루마 샘플에 대한 현재 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 지정하는 루마 위치( xCb, yCb ),
루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 너비를 지정하는 변수 cbWidth,
루마 샘플에서 현재 코딩 블록의 높이를 지정하는 변수 cbHeight,
기하학적 파티션의 각도 색인을 지정하는 변수 angleIdx,
기하학적 파티션의 거리 색인을 지정하는 변수 distanceIdx,
1/16 분수 샘플 정확도 mvA 및 mvB에서의 루마 움직임 벡터,
참조 색인 refIdxA 및 refIdxB,
예측 목록 플래그 predListFlagA 및 predListFlagB.
수평 및 수직 방향으로 현재 코딩 블록에서의 4x4 블록의 개수를 각각 지정하는 변수 numSbX 및 numSbY는 각각 cbWidth >> 2 및 cbHeight >> 2와 동일하게 설정된다.
변수 displacementX, displacementY, isFlip 및 shiftHor는 다음과 같이 도출된다:
Figure pct00036
변수 offsetX 및 offsetY는 다음과 같이 도출된다:
shiftHor가 0과 같으면, 다음이 적용된다.
Figure pct00037
그렇지 않으면(shiftHor가 1과 같음) 다음이 적용된다:
Figure pct00038
xSbIdx = 0..numSbX - 1 및 ySbIdx = 0..numSbY - 1인 서브블록 색인( xSbIdx, ySbIdx )의 4×4 서브블록 각각에 대해 다음이 적용된다:
변수 motionIdx는 다음과 같이 표 37에 지정된 배열 disLut에 기초하여 계산된다:
Figure pct00039
변수 sType은 다음과 같이 도출된다:
Figure pct00040
sType의 값에 따라 다음 할당이 이루어진다:
sType이 0이면 다음이 적용된다:
Figure pct00041
그렇지 않고 sType이 1과 같거나 (sType이 2와 같고 predListFlagA + predListFlagB가 1이 아님)이면, 다음이 적용된다:
Figure pct00042
그렇지 않으면(sType이 2와 같고 predListFlagA + predListFlagB가 1과 같음) 다음이 적용된다:
Figure pct00043
x = 0..3 및 y = 0..3에 대해 다음 할당이 이루어진다:
Figure pct00044
도 24는 본 발명에 따른 디코더의 일 실시예를 도시한 블록도이다. 디코더(2400)는 프로세서(2401) 및 프로세서(2401)에 결합되고 프로세서(2401)에 의한 실행하기 위한 프로그래밍 명령어를 저장하는, 컴퓨터 판독 가능한 비일시적인 저장 매체(2402)를 포함하며, 여기서 프로그래밍 명령어는, 프로세서에 의해 실행될 때 제1 측면 또는 그 임의의 구현예 또는 실시예에 따른 방법 수행하도록 디코더를 구성한다
예 1. 디코딩 기기 또는 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서, 이 코딩 방법은,
현재 코딩 블록에 대한 분할 모드를 획득하는 단계;
분할 모드에 따라 현재 코딩 블록을 2개의 서브블록(서브블록 A, 서브블록 B)으로 분할하는 단계;
미리 정의된 함수 또는 미리 정의된 표에 따라 서브블록 A의 색인 값을 설정하는 단계를 포함한다.
예 2. 예 1의 방법에서, 미리 정의된 함수 또는 미리 정의된 표에 대한 입력 값은 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값이다(예컨대, 각도 값은 현재 코딩 블록의 기하학적 파티션에 사용됨).
예 3. 예 1 또는 2에서, 미리 정의된 함수는,
partIdx = angleIdx >= threshold1 && angleIdx <=threshold2 ? 1:0이고,
여기서 AngleIdx는 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값이고, partIdx[AngleIdx]는 서브블록 A의 색인 값이고, threshold 1 및 threshold2는 정수 값이고 threshold1(예: threshold1 1의 값은 13임)은 threshold2(예: threshold2의 값은 27임)보다 작다.
예 4. 예 1 내지 예 3 중 어느 하나의 방법에서, 미리 정의된 표는 다음과 같다:
Figure pct00045
여기서 AngleIdx는 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값이고, partIdx[AngleIdx]는 서브블록 A의 색인 값이다.
예 5. 디코딩 기기 또는 인코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서, 이 코딩 방법은,
현재 블록에 대한 각도 파라미터의 값을 획득하는 단계;
현재 블록에 대한 거리 파라미터의 값을 획득하는 단계;
각도 파라미터 및 거리 파라미터의 값에 따라 현재 블록에서의 미리 정의된 샘플(예컨대, 샘플이 현재 블록에서의 좌측 하단, 우측 하단, 좌측 상단 또는 우측 상단 위치에 위치함)에 대한 샘플 거리 값을 계산하는 단계;
미리 정의된 샘플에 대한 샘플 거리 값에 기초하여, 현재 블록에서의 2개의 서브블록에 대한 2개의 색인 값을 설정하는 단계를 포함한다.
예 6. 예 5의 방법에서, 미리 정의된 샘플에 대한 샘플 거리 값에 기초하여, 현재 블록에서의 2개의 서브블록에 대한 2개의 색인 값을 설정하는 단계는,
미리 정의된 샘플이 위치하는 하나의 서브블록에 대한 색인 값을 제1 값과 동일하게 설정하는 단계;
다른 서브블록에 대한 색인 값을 제2 값과 동일하게 설정하는 단계를 포함하고, 여기서 제1 값에 대응하는 처리 순서는 제2 값에 대응하는 처리 순서보다 앞선다.
예 7. 예 1 내지 6 중 어느 하나의 방법에서, 상기 방법은
서브블록에 대한 색인 값을 기반으로 값에 기초하여 값 또는 혼합 마스크(예: Mask 1 또는 Mask 2)를 선택하는 단계를 더 포함한다.
예 8. 예 1 내지 예 7 중 어느 한 예에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 디코더(30) 또는 인코더.
예 9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
예 10. 디코더 또는 인코더로서,
하나 이상의 프로세서; 및
프로세서에 결합되고 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체를 포함하고, 여기서 프로그래밍은 프로세서에 의해 실행될 때, 예 1 내지 예 7 중 어느 한 예에 따른 방법을 수행하도록 디코더를 구성한다.
수학 연산자
본 출원에 사용되는 수학 연산자는 C 프로그래밍 언어에서 사용되는 것과 유사하다. 하지만 정수 나눗셈과 산술 시프트 연산의 결과를 보다 정밀하게 정의하고, 거듭제곱 및 실수 값 나눗셈 등의 추가 연산이 정의된다.
번호 매기기 및 카운팅 규칙은 일반적으로 0부터 시작한다. 예를 들어 "첫 번째는"은 제0(0-th)과 동일하고, "두 번째"는 제1(1-th)과 동일하다.
산술 연산자
다음 산술 연산자는 다음과 같이 정의된다:
+ 덧셈
- 뺄셈(2 인수 연산자) 또는 부정(단항 접두사 연산자)
* 행렬 곱셈을 포함한 곱셈
xy 거듭제곱. x를 y의 멱(power)으로 지정한다. 다른 맥락에서, 이러한 표기법은 거듭제곱으로 해석할 의도가 아닌 위 첨자에 사용된다.
/ 결과가 0으로 잘리는 정수 나눗셈. 예를 들어, 7 / 4 및 -7 / -4는 1로 잘리고 -7 / 4 및 7 / -4는 -1로 잘린다.
÷ 잘림(truncation)이나 정수화(rounding)가 의도되지 않은 수학 방정식의 나눗셈을 나타내는 데 사용된다.
Figure pct00046
잘림이나 정수화가 의도되지 않은 수학 방정식의 나눗셈을 나타내는 데 사용된다.
Figure pct00047
i가 x에서 y(포함)까지의 모든 정수 값을 취하는 f( i )의 합계
x % y 모듈러스, x를 y로 나눈 나머지, x >= 0 및 y > 0인 정수 x 및 y에 대해서만 정의된다.
논리 연산자
다음 논리 연산자는 다음과 같이 정의된다:
x && y x와 y의 부울 논리 "and"
x || y x와 y의 부울 논리 "or"
! 부울 논리 "not"
x ? y : z x가 TRUE이거나 0과 같지 않으면, y의 값으로 평가하고; 그렇지 않으면, z 값으로 평가된다.
관계 연산자
다음 관계 연산자는 다음과 같이 정의된다:
> 보다 큼
>= 크거나 같음
< 보다 작음
<= 작거나 같음
== 같음
!= 같지 않음
값 "na"(not applicable, 적용 불가능)가 할당된 신택스 요소 또는 변수에 관계 연산자가 적용될 때, 값 "na"는 신택스 요소 또는 변수에 대해 별개의 값(distinct value)으로 처리된다. 값 "na"는 다른 값과 같지 않은 것으로 간주된다.
비트 연산자(bit-wise operator)
다음 비트 연산자는 다음과 같이 정의된다:
& 비트 단위 "and". 정수 인수에 대해 연산할 때, 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 수의 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 연산할 때, 더 짧은 인수는 0과 동일한 더 많은 유효 비트(significant bit)를 추가함으로써 확장된다.
| 비트 단위 "or". 정수 인수에 대해 연산할 때, 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 수의 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 연산할 때, 더 짧은 인수는 0과 동일한 더 많은 유효 비트를 추가함으로써 확장된다.
^ 비트 단위 "배타적(exclusive) or". 정수 인수에 대해 연산할 때, 정수 값의 2의 보수 표현에 대해 연산한다. 다른 인수보다 적은 수의 비트를 포함하는 이진 인수에 대해 연산할 때, 더 짧은 인수는 0과 동일한 더 많은 유효 비트를 추가함으로써 확장된다.
x >> y x의 2의 보수 정수 표현을 2진수 y 만큼 산술 오른쪽 시프트. 이 함수는 y의 음이 아닌 정수 값에 대해서만 정의된다. 오른쪽 시프트의 결과로 최상위 비트(most significant bit, MSB)로 시프트된 비트는 시프트 연산 이전 x의 MSB와 동일한 값을 갖는다.
x << y x의 2의 보수 정수 표현을 2진수 y만큼 산술 왼쪽 시프트. 이 함수는 y의 음이 아닌 정수 값에 대해서만 정의된다. 왼쪽 시프트의 결과로 최하위 비트(least significant bit, LSB)로 시프트된 비트는 0과 같은 값을 갖는다.
할당 연산자(assignment operator)
다음 산술 연산자는 다음과 같이 정의된다:
= 할당 연산자
++ 증분(increment), 즉 x++는 x = x + 1과 같고; 배열 색인에서 사용될 때, 증분 연산 이전의 변수 값으로 평가된다.
-- 감분(decrement), 즉 x--는 x = x - 1과 같다. 배열 색인에서 사용될 때, 감분 연산 이전의 변수 값으로 평가된다.
+= 지정된 양만큼 증분, 즉 x += 3은 x = x + 3과 같고, x += (-3)은 x = x + (-3)과 같다.
-= 지정된 양만큼 감분, 즉, x -= 3은 x = x - 3과 같고, x -= (-3)은 x = x - (-3)과 같다.
범위 표기
다음 표기법은 값의 범위를 지정하는 데 사용된다:
x = y..z x는 y에서 시작하여 z까지의 정수 값을 취하며 x, y, z는 정수이고 z는 y보다 크다.
수학 함수
다음 수학 함수가 정의된다:
Figure pct00048
Asin( x ) 라디안 단위로 π÷2 ∼ π÷2(포함) 범위의 출력 값을 갖는, -1.0 ~ 1.0(포함) 범위에 있는 인수 x에 대해 연산하는 삼각 역사인 함수
Atan( x ) 라디안 단위로 π÷2 ∼ π÷2(포함) 범위의 출력 값을 갖는, 인수 x에 대해 연산하는 삼각 역탄젠트 함수
Figure pct00049
Ceil( x ) x보다 크거나 같은 가장 작은 정수.
Clip1Y( x ) = Clip3( 0, ( 1 << BitDepthY ) - 1, x )
Clip1C( x ) = Clip3( 0, ( 1 << BitDepthC ) - 1, x )
Figure pct00050
Cos( x ) 라디안 단위의 인수 x에 대해 연산하는 삼각 코사인 함수.
Floor( x ) x보다 작거나 같은 가장 큰 정수.
Figure pct00051
Ln( x ) x의 자연로그(밑이 e인 로그, 여기서 e는 자연로그 기본 상수 2.718 281 828...).
Log2( x ) x의 밑이 2인 로그.
Log10( x ) x의 밑이 10인 로그.
Figure pct00052
Sin( x ) 라디안 단위의 인수 x에 대해 연산하는 삼각 사인 함수
Figure pct00053
Tan( x ) 라디안 단위의 인수 x에 대해 연산하는 삼각 탄젠트 함수
연산 우선 순위
식(expression)에서 우선 순위가 괄호를 사용하여 명시적으로 지시되지 않는 경우, 다음 규칙이 적용된다:
- 더 높은 우선 순위의 연산이 더 낮은 우선 순위의 연산보다 먼저 평가된다.
- 우선 순위가 같은 연산은 왼쪽에서 오른쪽으로 순차적으로 평가된다.
아래 표는 가장 높은 것부터 가장 낮은 것까지 연산의 우선 순위를 지정하며; 표에서 위치가 높을수록 더 높은 우선 순위를 나타낸다.
C 프로그래밍 언어에서도 사용되는 연산자의 경우, 본 명세서에서 사용된 우선의 순위는 C 프로그래밍 언어에서 사용된 우선 순위와 동일하다.
표: 가장 높은(표의 상단)에서 가장 낮은(표의 하단)까지의 연산 우선 순위
Figure pct00054
논리 연산에 대한 텍스트 설명
텍스트에서, 다음 형식:
Figure pct00055
으로 수학적으로 기술될 것인 논리 연산의 진술문(statement)은 다음 방식으로 기술될 수 있다:
Figure pct00056
텍스트에서 각각의 "If ... Otherwise, if ... Otherwise, ..." 진술문은 "... as follows" 또는 "... the following applies"로 도입되고 바로 뒤에 "If ..."가 온다. "If ... Otherwise, if ... Otherwise, ..."의 마지막 조건은 항상 "Otherwise, ..."이다. 인터리빙된 "If ... Otherwise, if ... Otherwise, ..." 진술문은 "... as follows" or "... the following applies"를 끝 "Otherwise, ..."와 매칭시킴으로써 식별될 수 있다.
텍스트에서 다음 형식:
Figure pct00057
으로 수학적으로 기술되는 논리 연산의 진술문은 다음 방식으로 기술될 수 있다:
Figure pct00058
텍스트에서 다음 형식:
Figure pct00059
으로 수학적으로 기술될 것인 논리 연산의 진술문은 다음 방식으로 기술될 수 있다:
Figure pct00060
도 18은 콘텐츠 배포 서비스를 구현하기 위한 콘텐츠 공급 시스템(3100)을 도시한 블록도이다. 이 콘텐츠 공급 시스템(3100)은 캡처 기기(3102), 단말 기기(3106)를 포함하고, 선택적으로 디스플레이(3126)를 포함한다. 캡처 기기(3102)는 통신 링크(3104)를 통해 단말 기기(3106)와 통신한다. 통신 링크는 전술한 통신 채널(13)을 포함할 수 있다. 통신 링크(3104)는 WIFI, 이더넷, 케이블, 무선(3G/4G/5G), USB, 또는 이들의 임의의 종류의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
캡처 기기(3102)는 데이터를 생성하고, 위의 실시예에 나타낸 인코딩 방법에 의해 데이터를 인코딩할 수 있다. 대안적으로, 캡처 기기(3102)는 스트리밍 서버(도면에 도시되지 않음)에 데이터를 배포할 수 있고, 서버는 데이터를 인코딩하고 인코딩된 데이터를 단말 기기(3106)에 송신한다. 캡처 기기(3102)는 카메라, 스마트 폰 또는 패드, 컴퓨터 또는 랩톱, 화상 회의 시스템, PDA, 차량 탑재형 기기, 또는 이들 중 임의의 것의 조합 등을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 캡처 기기(3102)는 위에서 설명된 근원지 기기(12)를 포함할 수 있다. 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 캡처 기기(3102)에 포함된 비디오 인코더(20)가 실제로 비디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 데이터가 오디오(즉, 음성)를 포함하는 경우, 캡처 기기(3102)에 포함된 오디오 인코더가 실제로 오디오 인코딩 처리를 수행할 수 있다. 일부 실제 시나리오의 경우, 캡처 기기(3102)는 인코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 함께 다중화하여 배포한다. 다른 실제 시나리오의 경우, 예를 들어 화상 회의 시스템에서, 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않는다. 캡처 기기(3102)는 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터를 단말 기기(3106)에 개별적으로 배포한다.
콘텐츠 공급 시스템(3100)에서, 단말 기기(310)는 인코딩된 데이터를 수신하고 재생한다. 단말 기기(3106)는 스마트폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 랩톱(3110), 네트워크 비디오 레코더(network video recorder, NVR)/디지털 비디오 레코더(digital video recorder, DVR)(3112), TV(3114), 셋톱 박스(STB)(3116), 화상 회의 시스템(3118), 비디오 감시 시스템(3120), 개인 휴대 정보 단말기(PDA)(3122), 차량 탑재형 기기(3124), 또는 위에 언급한 인코딩된 데이터를 디코딩할 수 있는 이들의 임의의 조합, 등과 같은, 데이터 수신 및 복원 능력을 갖는 기기일 수 있다. 예를 들어, 단말 기기(3106)는 전술한 바와 같이 목적지 기기(14)를 포함할 수 있다. 인코딩된 데이터가 비디오를 포함하는 경우, 단말 기기에 포함된 비디오 디코더(30)가 비디오 디코딩을 우선적으로 수행한다. 인코딩된 데이터가 오디오를 포함하는 경우, 단말 기기에 포함된 오디오 디코더가 오디오 디코딩을 우선적으로 수행한다.
예를 들어, 스마트폰 또는 패드(3108), 컴퓨터 또는 랩톱(3110), 네트워크 비디오 레코더(NVR)/디지털 비디오 레코더(DVR)(3112), TV(3114), 개인 휴대 정보 단말기(PDA)(3122) 또는 차량 장착형 기기(3124)와 같은, 자신의 디스플레이를 구비한 단말 기기의 경우, 단말 기기는 디코딩된 데이터를 자신의 디스플레이에 공급할 수 있다. 예를 들어 STB(3116), 화상 회의 시스템(3118) 또는 비디오 감시 시스템(3120)와 같은 디스플레이가 없는 단말 기기의 경우 외부 디스플레이(3126)가 내부에 접속되어 디코딩된 데이터를 수신하고 표시한다.
이 시스템의 각각의 기기가 인코딩 또는 디코딩을 수행하는 경우, 위에 언급한 실시예에 도시된 바와 같은, 픽처 인코딩 기기 또는 픽처 디코딩 기기가 사용될 수 있다.
도 19는 단말 기기(3106)의 구성을 도시한 도면이다. 단말 기기(3106)가 캡처 기기(3102)로부터 스트림을 수신한 후, 프로토콜 진행 유닛(protocol proceeding unit)(3202)은 스트림의 송신 프로토콜을 분석한다. 프로토콜로는 RTSP(Real Time Streaming Protocol), HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), HTTP HLS(HTTP Live Streaming protocol), MPEG-DASH, RTP(Real-time Transport protocol), RTMP(Real Time Messaging Protocol), 또는 임의의 종류의 이들의 조합, 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
프로토콜 진행 유닛(3202)이 스트림을 처리한 후, 스트림 파일이 생성되다. 파일은 역다중화 유닛(3204)에 출력된다. 역다중화 유닛(3204)은 다중화된 데이터를 인코딩된 오디오 데이터와 인코딩된 비디오 데이터로 분리할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 일부 실제 시나리오의 경우, 예를 들어 화상 회의 시스템에서, 인코딩된 오디오 데이터 및 인코딩된 비디오 데이터는 다중화되지 않는다. 이 상황에서, 인코딩된 데이터는 역다중화 유닛(3204)를 거치지 않고 비디오 디코더(3206) 및 오디오 디코더(3208)에 송신된다.
역다중화 처리를 통해, 비디오 기본 스트림(ES), 오디오 ES, 그리고 선택적으로 자막이 생성된다. 위에 언급한 실시예에서 설명한 바와 같은 비디오 디코더(30)를 포함하는 비디오 디코더(3206)는, 위에 언급한 실시예에서 도시된 바와 같은 디코딩 방법으로 비디오 ES를 디코딩하여 비디오 프레임을 생성하고, 이 데이터를 동기 유닛(3212)에 공급한다. 대안적으로, 비디오 프레임을 동기 유닛(3212)에 공급하기 전에 비디오 프레임은 버퍼(도 19에 도시되지 않음)에 저장될 수 있다. 유사하게, 오디오 프레임을 동기 유닛(3212)에 공급하기 전에 오디오 프레임은 버퍼(도 19에 도시되지 않음)에 저장될 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 표현을 동기화한다. 정보는 코딩된 오디오 및 시각 데이터의 표현에 관한 타임 스탬프와 데이터 스트림 자체의 전달에 관한 타임 스탬프를 사용하여 신택스로 코딩될 수 있다.
스트림에 자막이 포함된 경우 자막 디코더(3210)는 자막을 디코딩하여, 비디오 프레임 및 오디오 프레임과 동기화하고, 비디오/오디오/자막을 비디오/오디오/자막 디스플레이(3216)에 제공한다.
본 발명은 위에 언급한 시스템에 한정되지 않고, 위에 언급한 실시예에서의 픽처 인코딩 기기 또는 픽처 디코딩 기기 어느 쪽이든 다른 시스템, 예를 들어, 자동차 시스템에 통합될 수 있다.
본 발명의 실시예를 주로 비디오 코딩에 기초하여 설명하였지만, 코딩 시스템(10), 인코더(20) 및 디코더(30)(및 이에 상응하는 시스템(10))의 실시예 및 여기에 설명된 다른 실시예는 또한 정지 픽처 처리 또는 코딩, 예컨대 비디오 코딩에서와 같이 임의의 선행하거나 연속적인 픽처와 독립적인 개별 픽처의 처리 또는 코딩을 위해 구성될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일반적으로, 픽처 처리 코딩이 단일 픽처(17)로 제한되는 경우에는 인터 예측 유닛 244(인코더) 및 344(디코더)만 사용 가능하지 않을 수 있다. 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)의 다른 모든 기능(도구 또는 기술이라고도 함)은 정지 픽처 처리, 예컨대, 잔차 계산( 204/304), 변환(206), 양자화(208), 역 양자화(210/310), (역) 변환(212/312), 파티셔닝(262/362), 인트라 예측(254/354), 및/또는 루프 필터링(220, 320), 및 엔트로피 코딩(270) 및 엔트로피 디코딩(304)에도 마찬가지로 사용될 수 있다.
예컨대, 인코더(20) 및 디코더(30)의 실시예, 그리고 에컨대 인코더(20) 및 디코더(30)를 참조하여 여기에 설명된 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되거나 하나 이상의 명령어 또는 코드로서 통신 매체를 통해 송신되고 하드웨어 기반 처리 유닛에 의해 실행될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 데이터 저장 매체와 같은 유형의 매체에 대응하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 또는 예컨대, 통신 프로토콜에 따라 컴퓨터 프로그램을 한 장소에서 다른 장소로 용이하게 전송할 수 있게 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수 있다. 데이터 저장 매체는 본 개시에서 설명된 기술의 구현을 위한 명령어, 코드 및/또는 데이터 구조를 검색하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 또는 하나 이상의 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터로 판독 가능한 매체를 포함할 수 있다.
한정이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체로는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치, 또는 기타 자기 저장장치, 플래시 메모리, 또는 컴퓨터가 액세스할 수 있는 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는 데 사용할 수 있는 기타 매체를 포함할 수 있다. 또한, 모든 연결이 컴퓨터가 판독할 수 있는 매체라고 할 수 있다. 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 소스로부터 명령어가 송신되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술이 매체의 정의에 포함된다. 그러나 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체 및 데이터 저장 매체는 연결, 반송파, 신호 또는 기타 일시적인 매체(transitory media)를 포함하지 않고, 대신 비일시적인, 유형의 저장 매체에 관한 것임을 이해해야 한다. 여기에서 사용된 disk 및 disc는 컴팩트 디스크(compact disc, CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다목적 디스크(digital versatile disc, DVD), 플로피 디스크 및 블루레이(Blu-ray) 디스크를 포함하며, disk는 일반적으로 자기적으로 데이터를 재생하지만 disc는 레이저로 데이터를 광학적으로 재생한다. 위의 조합도 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 범위에 포함되어야 한다.
명령어는 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP), 범용 마이크로프로세서, 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그래머블 로직 어레이(FPGA), 또는 기타 등가의 집적 또는 이산 논리 회로와 같은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 따라서, 여기에서 사용되는 용어 "프로세서"는 전술한 구조 또는 여기에 설명된 기술의 구현에 적합한 임의의 다른 구조를 가리킬 수 있다. 또한, 일부 측면에서. 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(예: 칩셋)를 포함하는 매우 다양한 기기 또는 장치에서 구현될 수 있다. 다양한 구성요소, 모듈, 또는 유닛은 개시된 기술을 수행하도록 구성된 기기의 기능적 측면을 강조하기 위해 본 개시에서 설명되지만, 반드시 다른 하드웨어 유닛에 의한 실현을 필요로 하지는 않는다. 오히려, 위에 설명한 바와 같이, 다양한 유닛이 코덱 하드웨어 유닛에서 결합되거나 적절한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께, 위에서 설명된 바와 같은 하나 이상의 프로세서를 포함하는 상호 운용 하드웨어 유닛(inter operative hardware unit)의 집합에 의해 제공될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 기기에 의해 구현되는 코딩 방법으로서,
    현재 코딩 블록에 대한 분할 모드 색인 값(splitting mode index value)을 획득하는 단계;
    상기 분할 모드 색인 값 및 상기 분할 모드 색인 값에 기초하여 상기 각도 색인 값 angleIdx를 지정하는 표에 따라 상기 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값 angleIdx를 획득하는 단계;
    상기 각도 색인 값 angleIdx에 따라 색인 값 partIdx를 설정하는 단계; 및
    상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 코딩 블록을 디코딩하는 단계
    를 포함하는 코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 색인 값 partIdx는,
    partIdx = (angleIdx >= threshold1 && angleIdx <=threshold2) ? 1 : 0을 충족하고,
    여기서 threshold1 및 threshold2은 정수 값이고, threshold1은 threshold2보다 작은, 코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    threshold1은 13이고 threshold2는 27인, 코딩 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현재 코딩 블록을 디코딩하는 단계는 상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 저장하는 단계를 포함하는, 코딩 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할 모드 색인 값은 상기 현재 코딩 블록에 어떤 기하학적 파티션 모드(geometric partition mode)가 사용되는지를 지시하는 데 사용되는, 코딩 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각도 색인 값 angleIdx는 상기 현재 코딩 블록의 기하학적 파티션에 사용되는, 코딩 방법.
  7. 비디오 디코더(2300)로서,
    현재 코딩 블록에 대한 분할 모드 색인 값을 획득하도록 구성된 파싱 유닛(2301);
    상기 분할 모드 색인 값 및 상기 분할 모드 색인 값에 기초하여 상기 각도 색인 값 angleIdx를 지정하는 표에 따라 상기 현재 코딩 블록에 대한 각도 색인 값 angleIdx를 획득하도록 구성된 각도 색인 값 획득 유닛(2302);
    상기 각도 색인 값 angleIdx에 따라 색인 값 partIdx를 설정하도록 구성된 설정 유닛(2303); 및
    상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 코딩 블록을 디코딩하도록 구성된 처리 유닛(2304)
    을 포함하는 비디오 디코더.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 색인 값 partIdx는,
    partIdx = (angleIdx >= threshold1 && angleIdx <=threshold2) ? 1 : 0을 충족하고,
    여기서 threshold1 및 threshold2은 정수 값이고, threshold1은 threshold2보다 작은, 비디오 디코더.
  9. 제8항에 있어서,
    threshold1은 13이고 threshold2는 27인, 비디오 디코더.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 상기 색인 값 partIdx에 따라 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 저장하도록 구성되는, 비디오 디코더.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할 모드 색인 값은 상기 현재 코딩 블록에 어떤 기하학적 파티션 모드가 사용되는지를 지시하는 데 사용되는, 비디오 디코더.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각도 색인 값 angleIdx는 상기 현재 코딩 블록의 기하학적 파티션에 사용되는, 비디오 디코더.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 처리 회로를 포함하는 디코더(30).
  14. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  15. 디코더(2400)로서,
    하나 이상의 프로세서(2401); 및
    상기 하나 이상의 프로세서(2401)에 결합되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 명령어를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체(2402)를 포함하고,
    상기 명령어는 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 상기 디코더를 구성하는,
    디코더.
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