KR20220065055A - Sei 메시지들에 대한 시간 식별자 제약들 - Google Patents
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Abstract
비디오 코딩 메커니즘이 개시된다. 이 메커니즘은 하나 이상의 비디오 코딩 계층(VCL) 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛들 내의 코딩된 픽처를 비트스트림에 인코딩하는 것을 포함한다. 비-VCL NAL 유닛은, 비-VCL NAL의 NAL 유닛 타입(nal_unit_type)이 보충 향상 정보(SEI) 메시지를 표시할 때, 비-VCL NAL 유닛에 대한 시간 식별자(TemporalId)가 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛(AU)의 TemporalId와 동일하게 제약되도록 비트스트림으로 인코딩된다. 비트스트림 적합성 테스트들의 세트가 SEI 메시지에 기초하여 비트스트림에 대해 수행된다. 비트스트림은 디코더를 향한 통신을 위해 저장된다.
Description
본 특허 출원은 예-쿠이 왕(Ye-Kui Wang)에 의해 2019년 9월 24일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Video Coding Improvements"인 미국 가특허 출원 제62/905,236호의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 개시내용은 일반적으로 비디오 코딩에 관한 것이며, 구체적으로는 다중 계층 비트스트림들의 코딩을 지원하기 위한 시그널링 파라미터들의 개선에 관한 것이다.
심지어 비교적 짧은 비디오를 묘사하기 위해 필요한 비디오 데이터의 양은 상당할 수 있으며, 이는 데이터가 대역폭 용량이 제한된 통신 네트워크에 걸쳐 스트리밍되거나 또는 달리 통신되어야 할 때 어려움들을 초래할 수 있다. 따라서, 비디오 데이터는 현대의 통신 네트워크들에 걸쳐 통신되기 전에 일반적으로 압축된다. 메모리 리소스들이 제한될 수 있기 때문에 비디오가 저장 디바이스 상에 저장될 때 비디오의 크기가 또한 쟁점일 수 있다. 비디오 압축 디바이스들은 소스에서 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 종종 사용하여 송신 또는 저장 전에 비디오 데이터를 코딩하고, 그렇게 함으로써 디지털 비디오 이미지를 표현하기 위해 필요한 데이터의 수량을 감소시킨다. 비디오 데이터를 디코딩하는 비디오 압축해제 디바이스(video decompression device)에 의해 목적지에서 압축된 데이터가 다음으로 수신된다. 네트워크 리소스들이 제한되고 더 높은 비디오 품질에 대한 요구가 계속 증가함에 따라, 이미지 품질에서의 희생이 거의 또는 전혀 없이 압축비를 개선하는 개선된 압축 및 압축해제 기법들이 바람직하다.
실시예에서, 본 개시내용은 디코더에 의해 구현되는 방법을 포함하며, 이 방법은: 디코더의 수신기에 의해, 하나 이상의 비디오 코딩 계층(VCL) 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛들 내의 코딩된 픽처 및 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계- 비-VCL NAL의 NAL 유닛 타입(nal_unit_type)이 프리픽스 보충 향상 정보(SEI) NAL 유닛 타입(PREFIX_SEI_NUT) 또는 서픽스 SEI NAL 유닛 타입(SUFFIX_SEI_NUT)과 동일할 때, 비-VCL NAL 유닛에 대한 시간 식별자(TemporalId)는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛(AU)의 TemporalId와 동일하도록 제약됨 -; 디코더의 프로세서에 의해, 비-VCL NAL 유닛 내의 NAL 유닛 헤더 시간 식별자 플러스 1(nuh_temporal_id_plus1) 신택스 요소에 기초하여 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId를 도출하는 단계; 및 디코더의 프로세서에 의해, VCL NAL 유닛들로부터 코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 생성하는 단계를 포함한다.
비디오 시퀀스는 많은 픽처들을 포함할 수 있다. 픽처들이 올바른 순서로 디스플레이되는 것을 보장하기 위해, 비디오 코딩 시스템들은 픽처들에 TemporalId를 할당할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 픽처들의 계층들을 채택하며, 여기서 각각의 계층은 상이한 해상도들, 픽처 크기들, 프레임 레이트들 등에서 실질적으로 동일한 비디오를 포함한다. 디코더에서의 조건들에 따라, 상이한 계층들에서의 픽처들이 대안적으로 디스플레이될 수 있다. 따라서, 비디오 시퀀스에서의 동일한 포인트에 위치되는 상이한 계층들에서의 픽처들은 동일한 TemporalId를 공유한다. 또한, 동일한 TemporalId를 공유하는 상이한 계층들에서의 픽처들이 AU를 구성한다. 예를 들어, 디코더는 비디오 시퀀스를 디스플레이하기 위해 각각의 AU에서 단일 계층으로부터 선택된 단일 픽처를 디스플레이할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 SEI 메시지들을 채택한다. SEI 메시지는 디코딩된 픽처들 내의 샘플들의 값들을 결정하기 위해 디코딩 프로세스에 의해 필요하지 않은 정보를 포함한다. 예를 들어, SEI 메시지들은 표준들과의 적합성에 대해 비트스트림을 체크하기 위해 인코더에서 동작하는 가상 참조 디코더(HRD)에 의해 사용되는 파라미터들을 포함할 수 있다. 또한, 비디오 코딩 시스템들은 비디오 시퀀스를 픽처들의 계층들로서 비트스트림으로 코딩할 수 있다. SEI 메시지들은 다양한 픽처들 및/또는 계층들의 다양한 조합들과 관련될 수 있다. 따라서, 적절한 SEI 메시지가 적절한 픽처들/계층들과 연관되는 것을 보장하는 것은 복잡한 다중 계층 비트스트림들에서 어려워질 수 있다. SEI 메시지가 올바른 계층/픽처와 연관되지 않는 경우, HRD는 적합성에 대해 계층/픽처를 적절히 체크할 수 없을 수 있다. 이것은 인코딩 에러들을 초래할 수 있다.
본 예는 SEI 메시지들을 대응하는 픽처들/계층들에 정확하게 연관시키기 위한 메커니즘을 포함한다. 다중 계층 비트스트림들은 픽처들 및 연관된 파라미터들을 AU들로 조직할 수 있다. AU는 상이한 계층들에 포함되고 동일한 출력 시간과 연관되는 코딩된 픽처들의 세트이다. SEI 메시지는 SEI 메시지와 연관된 제1 픽처와 동일한 AU에 위치될 수 있다. 또한, SEI 메시지에는 TemporalId가 할당된다. TemporalId는 비디오 시퀀스에서의 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 식별자이다. SEI 메시지의 TemporalId는 SEI 메시지를 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 달리 말하면, 픽처들은 VCL NAL 유닛들에 포함되고, 파라미터들은 비-VCL NAL 유닛들에 포함된다. 비-VCL NAL 유닛이 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛일 때, 비-VCL NAL 유닛의 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 이 접근법은 SEI 메시지들이 AU들 내의 대응하는 픽처들과 올바르게 연관되는 것을 보장한다. 따라서, 다양한 에러들이 회피될 수 있다. 그 결과, 인코더 및 디코더의 기능성이 향상된다. 또한, 코딩 효율이 증가될 수 있으며, 이는 인코더 및 디코더 모두에서 프로세서, 메모리, 및/또는 네트워크 시그널링 리소스 사용을 감소시킨다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 PREFIX_SEI_NUT와 동일하다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 SUFFIX_SEI_NUT와 동일하다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 코딩된 픽처가 비-VCL NAL 유닛 내의 SEI 메시지에 기초하여 VCL NAL 유닛들로부터 디코딩된다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 다음: TemporalId = nuh_temporal_id_plus1 - 1과 같이 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId를 도출하는 단계를 추가로 포함한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 어느 것에서, 양태의 다른 구현은, nuh_temporal_id_plus1의 값이 0과 동일하지 않다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 어느 것에서, 양태의 다른 구현은, VCL NAL 유닛들의 TemporalId가 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛들에 대해 동일하도록 제한된다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 어느 것에서, 양태의 다른 구현은: 디코더에 의해, 하나 이상의 제2 VCL NAL 유닛 및 제2 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 제2 비트스트림을 수신하는 단계- 제2 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 SEI 메시지일 때 제2 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 제2 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 제2 AU의 TemporalId와 동일하지 않음 -; 및 수신하는 것에 응답하여, 제2 VCL NAL 유닛들로부터 코딩된 픽처를 디코딩하기 전에 제2 비트스트림에 대응하는 준수하는 비트스트림이 수신되는 것을 보장하기 위해 일부 다른 정정 조치들을 취하는 단계를 추가로 포함한다.
실시예에서, 본 개시내용은 인코더에 의해 구현되는 방법을 포함하며, 이 방법은: 인코더의 프로세서에 의해, 하나 이상의 VCL NAL 유닛 내의 코딩된 픽처를 비트스트림에 인코딩하는 단계; 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 SEI 메시지일 때, 비-VCL NAL 유닛에 대한 nuh_temporal_id_plus1이 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 nuh_temporal_id_plus1과 동일하게 제한되도록, 프로세서에 의해, 비-VCL NAL 유닛을 비트스트림으로 인코딩하는 단계; 프로세서에 의해, SEI 메시지에 기초하여 비트스트림에 대해 비트스트림 적합성 테스트들의 세트를 수행하는 단계; 및 프로세서에 결합된 메모리에 의해, 디코더를 향한 통신을 위해 비트스트림을 저장하는 단계를 포함한다.
비디오 시퀀스는 많은 픽처들을 포함할 수 있다. 픽처들이 올바른 순서로 디스플레이되는 것을 보장하기 위해, 비디오 코딩 시스템들은 픽처들에 TemporalId를 할당할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 픽처들의 계층들을 채택하며, 여기서 각각의 계층은 상이한 해상도들, 픽처 크기들, 프레임 레이트들 등에서 실질적으로 동일한 비디오를 포함한다. 디코더에서의 조건들에 따라, 상이한 계층들에서의 픽처들이 대안적으로 디스플레이될 수 있다. 따라서, 비디오 시퀀스에서의 동일한 포인트에 위치되는 상이한 계층들에서의 픽처들은 동일한 TemporalId를 공유한다. 또한, 동일한 TemporalId를 공유하는 상이한 계층들에서의 픽처들이 AU를 구성한다. 예를 들어, 디코더는 비디오 시퀀스를 디스플레이하기 위해 각각의 AU에서 단일 계층으로부터 선택된 단일 픽처를 디스플레이할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 SEI 메시지들을 채택한다. SEI 메시지는 디코딩된 픽처들 내의 샘플들의 값들을 결정하기 위해 디코딩 프로세스에 의해 필요하지 않은 정보를 포함한다. 예를 들어, SEI 메시지들은 표준들과의 적합성에 대해 비트스트림을 체크하기 위해 인코더에서 동작하는 가상 참조 디코더(HRD)에 의해 사용되는 파라미터들을 포함할 수 있다. 또한, 비디오 코딩 시스템들은 비디오 시퀀스를 픽처들의 계층들로서 비트스트림으로 코딩할 수 있다. SEI 메시지들은 다양한 픽처들 및/또는 계층들의 다양한 조합들과 관련될 수 있다. 따라서, 적절한 SEI 메시지가 적절한 픽처들/계층들과 연관되는 것을 보장하는 것은 복잡한 다중 계층 비트스트림들에서 어려워질 수 있다. SEI 메시지가 올바른 계층/픽처와 연관되지 않는 경우, HRD는 적합성에 대해 계층/픽처를 적절히 체크할 수 없을 수 있다. 이것은 인코딩 에러들을 초래할 수 있다.
본 예는 SEI 메시지들을 대응하는 픽처들/계층들에 정확하게 연관시키기 위한 메커니즘을 포함한다. 다중 계층 비트스트림들은 픽처들 및 연관된 파라미터들을 AU들로 조직할 수 있다. AU는 상이한 계층들에 포함되고 동일한 출력 시간과 연관되는 코딩된 픽처들의 세트이다. SEI 메시지는 SEI 메시지와 연관된 제1 픽처와 동일한 AU에 위치될 수 있다. 또한, SEI 메시지에는 TemporalId가 할당된다. TemporalId는 비디오 시퀀스에서의 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 식별자이다. SEI 메시지의 TemporalId는 SEI 메시지를 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 달리 말하면, 픽처들은 VCL NAL 유닛들에 포함되고, 파라미터들은 비-VCL NAL 유닛들에 포함된다. 비-VCL NAL 유닛이 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛일 때, 비-VCL NAL 유닛의 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 이 접근법은 SEI 메시지들이 AU들 내의 대응하는 픽처들과 올바르게 연관되는 것을 보장한다. 따라서, 다양한 에러들이 회피될 수 있다. 그 결과, 인코더 및 디코더의 기능성이 향상된다. 또한, 코딩 효율이 증가될 수 있으며, 이는 인코더 및 디코더 모두에서 프로세서, 메모리, 및/또는 네트워크 시그널링 리소스 사용을 감소시킨다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 PREFIX_SEI_NUT와 동일하다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 SUFFIX_SEI_NUT와 동일하다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 어느 것에서, 양태의 다른 구현은, nuh_temporal_id_plus1의 값이 0과 동일하지 않다는 것을 제공한다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, VCL NAL 유닛들의 nuh_temporal_id_plus1이 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛들에 대해 동일하도록 제약된다는 것을 제공한다.
실시예에서, 본 개시내용은 비디오 코딩 디바이스를 포함하고 이는: 프로세서, 프로세서에 결합된 수신기, 프로세서에 결합된 메모리, 및 프로세서에 결합된 송신기를 포함하며, 여기서 프로세서, 수신기, 메모리, 및 송신기는 이전 양태들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 구성된다.
실시예에서, 본 개시내용은 비디오 코딩 디바이스에 의한 사용을 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하고, 컴퓨터 프로그램 제품은, 프로세서에 의해 실행될 때 비디오 코딩 디바이스로 하여금 이전 양태들 중 임의의 것의 방법을 수행하게 야기하도록 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함한다.
실시예에서, 본 개시내용은 디코더를 포함하며, 이는: 하나 이상의 VCL NAL 유닛 내의 코딩된 픽처 및 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 수신하기 위한 수신 수단- 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 SEI 메시지일 때, 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약됨 -; VCL NAL 유닛들로부터 코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 생성하기 위한 디코딩 수단; 및 디코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 디스플레이를 위해 디코딩된 픽처를 포워딩하기 위한 포워딩 수단을 포함한다.
비디오 시퀀스는 많은 픽처들을 포함할 수 있다. 픽처들이 올바른 순서로 디스플레이되는 것을 보장하기 위해, 비디오 코딩 시스템들은 픽처들에 TemporalId를 할당할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 픽처들의 계층들을 채택하며, 여기서 각각의 계층은 상이한 해상도들, 픽처 크기들, 프레임 레이트들 등에서 실질적으로 동일한 비디오를 포함한다. 디코더에서의 조건들에 따라, 상이한 계층들에서의 픽처들이 대안적으로 디스플레이될 수 있다. 따라서, 비디오 시퀀스에서의 동일한 포인트에 위치되는 상이한 계층들에서의 픽처들은 동일한 TemporalId를 공유한다. 또한, 동일한 TemporalId를 공유하는 상이한 계층들에서의 픽처들이 AU를 구성한다. 예를 들어, 디코더는 비디오 시퀀스를 디스플레이하기 위해 각각의 AU에서 단일 계층으로부터 선택된 단일 픽처를 디스플레이할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 SEI 메시지들을 채택한다. SEI 메시지는 디코딩된 픽처들 내의 샘플들의 값들을 결정하기 위해 디코딩 프로세스에 의해 필요하지 않은 정보를 포함한다. 예를 들어, SEI 메시지들은 표준들과의 적합성에 대해 비트스트림을 체크하기 위해 인코더에서 동작하는 가상 참조 디코더(HRD)에 의해 사용되는 파라미터들을 포함할 수 있다. 또한, 비디오 코딩 시스템들은 비디오 시퀀스를 픽처들의 계층들로서 비트스트림으로 코딩할 수 있다. SEI 메시지들은 다양한 픽처들 및/또는 계층들의 다양한 조합들과 관련될 수 있다. 따라서, 적절한 SEI 메시지가 적절한 픽처들/계층들과 연관되는 것을 보장하는 것은 복잡한 다중 계층 비트스트림들에서 어려워질 수 있다. SEI 메시지가 올바른 계층/픽처와 연관되지 않는 경우, HRD는 적합성에 대해 계층/픽처를 적절히 체크할 수 없을 수 있다. 이것은 인코딩 에러들을 초래할 수 있다.
본 예는 SEI 메시지들을 대응하는 픽처들/계층들에 정확하게 연관시키기 위한 메커니즘을 포함한다. 다중 계층 비트스트림들은 픽처들 및 연관된 파라미터들을 AU들로 조직할 수 있다. AU는 상이한 계층들에 포함되고 동일한 출력 시간과 연관되는 코딩된 픽처들의 세트이다. SEI 메시지는 SEI 메시지와 연관된 제1 픽처와 동일한 AU에 위치될 수 있다. 또한, SEI 메시지에는 TemporalId가 할당된다. TemporalId는 비디오 시퀀스에서의 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 식별자이다. SEI 메시지의 TemporalId는 SEI 메시지를 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 달리 말하면, 픽처들은 VCL NAL 유닛들에 포함되고, 파라미터들은 비-VCL NAL 유닛들에 포함된다. 비-VCL NAL 유닛이 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛일 때, 비-VCL NAL 유닛의 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 이 접근법은 SEI 메시지들이 AU들 내의 대응하는 픽처들과 올바르게 연관되는 것을 보장한다. 따라서, 다양한 에러들이 회피될 수 있다. 그 결과, 인코더 및 디코더의 기능성이 향상된다. 또한, 코딩 효율이 증가될 수 있으며, 이는 인코더 및 디코더 모두에서 프로세서, 메모리, 및/또는 네트워크 시그널링 리소스 사용을 감소시킨다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 디코더가 이전 양태들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 추가로 구성되는 것을 제공한다.
실시예에서, 본 개시내용은 인코더를 포함하며, 이는: 하나 이상의 VCL NAL 유닛 내의 코딩된 픽처를 비트스트림에 인코딩하고; 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 보충 SEI 메시지일 때 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId가 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하게 제약되도록 비-VCL NAL 유닛을 비트스트림으로 인코딩하기 위한 인코딩 수단; SEI 메시지에 기초하여 비트스트림에 대해 비트스트림 적합성 테스트들의 세트를 수행하기 위한 HRD 수단; 및 디코더를 향한 통신을 위해 비트스트림을 저장하기 위한 저장 수단을 포함한다.
비디오 시퀀스는 많은 픽처들을 포함할 수 있다. 픽처들이 올바른 순서로 디스플레이되는 것을 보장하기 위해, 비디오 코딩 시스템들은 픽처들에 TemporalId를 할당할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 픽처들의 계층들을 채택하며, 여기서 각각의 계층은 상이한 해상도들, 픽처 크기들, 프레임 레이트들 등에서 실질적으로 동일한 비디오를 포함한다. 디코더에서의 조건들에 따라, 상이한 계층들에서의 픽처들이 대안적으로 디스플레이될 수 있다. 따라서, 비디오 시퀀스에서의 동일한 포인트에 위치되는 상이한 계층들에서의 픽처들은 동일한 TemporalId를 공유한다. 또한, 동일한 TemporalId를 공유하는 상이한 계층들에서의 픽처들이 AU를 구성한다. 예를 들어, 디코더는 비디오 시퀀스를 디스플레이하기 위해 각각의 AU에서 단일 계층으로부터 선택된 단일 픽처를 디스플레이할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 SEI 메시지들을 채택한다. SEI 메시지는 디코딩된 픽처들 내의 샘플들의 값들을 결정하기 위해 디코딩 프로세스에 의해 필요하지 않은 정보를 포함한다. 예를 들어, SEI 메시지들은 표준들과의 적합성에 대해 비트스트림을 체크하기 위해 인코더에서 동작하는 가상 참조 디코더(HRD)에 의해 사용되는 파라미터들을 포함할 수 있다. 또한, 비디오 코딩 시스템들은 비디오 시퀀스를 픽처들의 계층들로서 비트스트림으로 코딩할 수 있다. SEI 메시지들은 다양한 픽처들 및/또는 계층들의 다양한 조합들과 관련될 수 있다. 따라서, 적절한 SEI 메시지가 적절한 픽처들/계층들과 연관되는 것을 보장하는 것은 복잡한 다중 계층 비트스트림들에서 어려워질 수 있다. SEI 메시지가 올바른 계층/픽처와 연관되지 않는 경우, HRD는 적합성에 대해 계층/픽처를 적절히 체크할 수 없을 수 있다. 이것은 인코딩 에러들을 초래할 수 있다.
본 예는 SEI 메시지들을 대응하는 픽처들/계층들에 정확하게 연관시키기 위한 메커니즘을 포함한다. 다중 계층 비트스트림들은 픽처들 및 연관된 파라미터들을 AU들로 조직할 수 있다. AU는 상이한 계층들에 포함되고 동일한 출력 시간과 연관되는 코딩된 픽처들의 세트이다. SEI 메시지는 SEI 메시지와 연관된 제1 픽처와 동일한 AU에 위치될 수 있다. 또한, SEI 메시지에는 TemporalId가 할당된다. TemporalId는 비디오 시퀀스에서의 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 식별자이다. SEI 메시지의 TemporalId는 SEI 메시지를 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 달리 말하면, 픽처들은 VCL NAL 유닛들에 포함되고, 파라미터들은 비-VCL NAL 유닛들에 포함된다. 비-VCL NAL 유닛이 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛일 때, 비-VCL NAL 유닛의 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 이 접근법은 SEI 메시지들이 AU들 내의 대응하는 픽처들과 올바르게 연관되는 것을 보장한다. 따라서, 다양한 에러들이 회피될 수 있다. 그 결과, 인코더 및 디코더의 기능성이 향상된다. 또한, 코딩 효율이 증가될 수 있으며, 이는 인코더 및 디코더 모두에서 프로세서, 메모리, 및/또는 네트워크 시그널링 리소스 사용을 감소시킨다.
선택적으로, 이전 양태들 중 임의의 것에서, 양태의 다른 구현은, 인코더가 이전 양태들 중 임의의 것의 방법을 수행하도록 추가로 구성되는 것을 제공한다.
명료성의 목적을 위해, 전술한 실시예들 중 어느 하나는 본 개시내용의 범위 내에서 새로운 실시예를 창출하기 위해 다른 전술한 실시예들 중 하나 이상과 조합될 수 있다.
이들 및 다른 특징들은 첨부된 도면 및 청구항과 관련하여 기술된 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명확하게 이해될 것이다.
본 개시내용의 더 완전한 이해를 위해, 이제, 유사한 참조 번호가 유사한 부분을 나타내는 첨부된 도면에 관한 이하의 간략한 설명과 상세한 설명을 참조한다.
도 1은 비디오 신호를 코딩하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 2는 비디오 코딩을 위한 예시적인 코덱(codec(coding and decoding)) 시스템의 개략도이다.
도 3은 예시적인 비디오 인코더를 예시하는 개략도이다.
도 4는 예시적인 비디오 디코더를 예시하는 개략도이다.
도 5는 예시적인 가상 참조 디코더(HRD)를 예시하는 개략도이다.
도 6은 예시적인 다중 계층 비디오 시퀀스를 예시하는 개략도이다.
도 7은 예시적인 비트스트림을 예시하는 개략도이다.
도 8은 예시적인 비디오 코딩 디바이스의 개략도이다.
도 9는 비트스트림 내의 SEI(supplemental enhancement information) 메시지들에 대한 시간 식별자(TemporalId)들을 제약함으로써 비디오 시퀀스를 비트스트림으로 인코딩하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 10은 비트스트림 내의 SEI 메시지들에 대한 TemporalId들이 제약되는 비트스트림으로부터 비디오 시퀀스를 디코딩하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 11은 비트스트림 내의 SEI 메시지들에 대한 TemporalId들이 제약되는 비트스트림을 사용하여 비디오 시퀀스를 코딩하기 위한 예시적인 시스템의 개략도이다.
도 1은 비디오 신호를 코딩하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 2는 비디오 코딩을 위한 예시적인 코덱(codec(coding and decoding)) 시스템의 개략도이다.
도 3은 예시적인 비디오 인코더를 예시하는 개략도이다.
도 4는 예시적인 비디오 디코더를 예시하는 개략도이다.
도 5는 예시적인 가상 참조 디코더(HRD)를 예시하는 개략도이다.
도 6은 예시적인 다중 계층 비디오 시퀀스를 예시하는 개략도이다.
도 7은 예시적인 비트스트림을 예시하는 개략도이다.
도 8은 예시적인 비디오 코딩 디바이스의 개략도이다.
도 9는 비트스트림 내의 SEI(supplemental enhancement information) 메시지들에 대한 시간 식별자(TemporalId)들을 제약함으로써 비디오 시퀀스를 비트스트림으로 인코딩하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 10은 비트스트림 내의 SEI 메시지들에 대한 TemporalId들이 제약되는 비트스트림으로부터 비디오 시퀀스를 디코딩하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 11은 비트스트림 내의 SEI 메시지들에 대한 TemporalId들이 제약되는 비트스트림을 사용하여 비디오 시퀀스를 코딩하기 위한 예시적인 시스템의 개략도이다.
하나 이상의 실시예의 예시적인 구현이 이하에 제공되지만, 개시된 시스템들 및/또는 방법들은 현재 알려져 있든지 이미 존재하고 있든지 간에, 임의의 수의 기법을 이용하여 구현될 수 있음이 처음부터 이해되어야 한다. 본 개시내용은 여기에 도시되고 설명된 예시적인 설계 및 구현을 포함하여, 이하에 예시된 예시적인 구현들, 도면들 및 기법들로 결코 제한되는 것이 아니며, 첨부된 청구항들의 범위와 그들의 등가물들의 전체 범위 내에서 수정될 수 있다.
다음의 용어들은 본 명세서에서 반대 맥락으로 사용되지 않는 한 다음과 같이 정의된다. 구체적으로, 다음의 정의들은 본 개시내용에 추가적인 명료성을 제공하도록 의도된다. 그러나, 용어들은 상이한 맥락들에서 상이하게 설명될 수 있다. 따라서, 다음의 정의들은 보충으로서 간주되어야 하며, 본 명세서에서 이러한 용어들에 대해 제공된 설명들의 임의의 다른 정의들을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
비트스트림은 인코더와 디코더 사이의 송신을 위해 압축되는 비디오 데이터를 포함하는 비트들의 시퀀스이다. 인코더는 인코딩 프로세스들을 채택하여 비디오 데이터를 비트스트림으로 압축하도록 구성되는 디바이스이다. 디코더는 디코딩 프로세스들을 채택하여 디스플레이를 위해 비트스트림으로부터 비디오 데이터를 재구성하도록 구성되는 디바이스이다. 픽처는 프레임 또는 그 필드를 생성하는 루마 샘플들의 어레이 및/또는 크로마 샘플들의 어레이이다. 슬라이스는 단일 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛에 배타적으로 포함되는 픽처의 완전한 타일들의 정수 또는 연속적인 완전한 코딩 트리 유닛(CTU) 행들의 정수(예를 들어, 타일 내)이다. 인코딩 또는 디코딩되고 있는 픽처는 논의의 명료성을 위해 현재 픽처라고 지칭될 수 있다. 코딩된 픽처는 액세스 유닛(AU) 내의 NAL 유닛 헤더 계층 식별자(nuh_layer_id)의 특정 값을 갖는 비디오 코딩 계층(VCL) NAL 유닛들을 포함하고 픽처의 모든 코딩 트리 유닛(CTU)들을 포함하는 픽처의 코딩된 표현이다. 디코딩된 픽처는 코딩된 픽처에 디코딩 프로세스를 적용하여 생성된 픽처이다.
AU는 서로 다른 계층에 포함되고, DPB(decoded picture buffer)로부터의 출력과 동시에 연관된 코딩된 픽처들의 세트이다. NAL 유닛은 원시 바이트 시퀀스 페이로드(RBSP; Raw Byte Sequence Payload), 데이터 타입의 표시의 형태로 된 데이터를 포함하고, 에뮬레이션 방지 바이트가 원한다면 산재된 신택스 구조이다. VCL NAL 유닛은 픽처의 코딩된 슬라이스와 같은 비디오 데이터를 포함하도록 코딩된 NAL 유닛이다. 비-VCL NAL 유닛은 비디오 데이터의 디코딩, 적합성 체크의 수행, 또는 다른 동작들을 지원하는 신택스 및/또는 파라미터들과 같은 비-비디오 데이터를 포함하는 NAL 유닛이다. NAL 유닛 타입(nal_unit_type)은 NAL 유닛에 포함되는 데이터의 타입을 표시하는 NAL 유닛에 포함되는 신택스 요소이다. 계층은 계층 ID 및 연관된 비-VCL NAL 유닛들에 의해 표시된 바와 같이 특정된 특성(예를 들어, 공통 해상도, 프레임 레이트, 이미지 크기 등)을 공유하는 VCL NAL 유닛들의 세트이다. NAL 유닛 헤더 계층 식별자(nuh_layer_id)는 NAL 유닛을 포함하는 계층의 식별자를 특정하는 신택스 요소이다. 시간 식별자(TemporalId)는 비디오 시퀀스에서의 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 도출된 식별자이다. NAL 유닛 헤더 시간 식별자 플러스 1(nuh_temporal_id_plus1)은 비디오 시퀀스에서의 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 시그널링된 식별자이다.
HRD(hypothetical reference decoder)는 특정된 제약과의 적합성을 검증하기 위해 인코딩 프로세스에 의해 생성되는 비트스트림의 가변성을 체크하는 인코더 상에서 동작하는 디코더 모델이다. 비트스트림 적합성 테스트는 인코딩된 비트스트림이 VVC(Versatile Video Coding)와 같은 표준을 따르는지를 결정하기 위한 테스트이다. HRD 파라미터들은 HRD의 동작 조건들을 초기화 및/또는 정의하는 신택스 요소들이다. HRD 파라미터들은 SEI(supplemental enhancement information) 메시지들 및/또는 VPS(video parameter set)에 포함될 수 있다. SEI 메시지는 디코딩된 픽처들 내의 샘플들의 값들을 결정하기 위해 디코딩 프로세스에 의해 필요하지 않은 정보를 전달하는 특정된 시맨틱스를 갖는 신택스 구조이다. SEI NAL 유닛은 하나 이상의 SEI 메시지를 포함하는 NAL 유닛이다. 특정 SEI NAL 유닛은 현재 SEI NAL 유닛으로 지칭될 수 있다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 하나 이상의 출력 계층 세트(OLS) 또는 하나 이상의 계층에 대응하는 복수의 SEI 메시지를 포함하는 메시지이다. 버퍼링 기간(BP) SEI 메시지는 코딩된 픽처 버퍼(CPB)를 관리하기 위해 HRD를 초기화하기 위한 HRD 파라미터들을 포함하는 SEI 메시지이다. 픽처 타이밍(PT) SEI 메시지는 CPB 및/또는 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)에서 AU들에 대한 전달 정보를 관리하기 위한 HRD 파라미터들을 포함하는 SEI 메시지이다. 디코딩 유닛 정보(DUI) SEI 메시지는 CPB 및/또는 DPB에서 DU들에 대한 전달 정보를 관리하기 위한 HRD 파라미터들을 포함하는 SEI 메시지이다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들의 세트이다. 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지는 스케일러블 네스팅 SEI 메시지 내부에 네스팅되는 SEI 메시지이다. 프리픽스 SEI 메시지는 하나 이상의 후속 NAL 유닛에 적용되는 SEI 메시지이다. 서픽스 SEI 메시지는 하나 이상의 이전 NAL 유닛에 적용되는 SEI 메시지이다.
픽처 파라미터 세트(PPS)는 각각의 픽처 헤더에서 발견된 신택스 요소에 의해 결정된 전체 코딩된 픽처들에 적용되는 신택스 요소들을 포함하는 신택스 구조이다. 픽처 헤더는 코딩된 픽처의 모든 슬라이스들에 적용되는 신택스 요소들을 포함하는 신택스 구조이다. 슬라이스 헤더는 슬라이스에 표현된 모든 타일들 또는 타일 내의 CTU 행들에 관한 데이터 요소들을 포함하는 코딩된 슬라이스의 일부이다. 코딩된 비디오 시퀀스는 하나 이상의 코딩된 픽처들의 세트이다. 디코딩된 비디오 시퀀스는 하나 이상의 디코딩된 픽처들의 세트이다.
이하의 두문자어들, 액세스 유닛(AU), 코딩 트리 블록(CTB), 코딩 트리 유닛(CTU), 코딩 유닛(CU), 코딩된 계층 비디오 시퀀스(CLVS), 코딩된 계층 비디오 시퀀스 시작(CLVSS), 코딩된 비디오 시퀀스(CVS), 코딩된 비디오 시퀀스 시작(CVSS), 공동 비디오 전문가 팀(JVET), 가상 참조 디코더 HRD, 모션 제약된 타일 세트(MCTS), 최대 송신 유닛(MTU), 네트워크 추상화 계층(NAL), 출력 계층 세트(OLS), 픽처 순서 카운트(POC), 랜덤 액세스 포인트(RAP), 원시 바이트 시퀀스 페이로드(RBSP), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 비디오 파라미터 세트(VPS), 다목적 비디오 코딩(VVC)이 본 명세서에서 사용된다.
최소한의 데이터 손실로 비디오 파일의 크기를 감소시키기 위해 많은 비디오 압축 기술이 채택될 수 있다. 예를 들어, 비디오 압축 기법들은 비디오 시퀀스들에서 데이터 중복성을 감소시키거나 제거하기 위해 공간(예를 들어, 인트라-픽처) 예측 및/또는 시간(예를 들어, 인터-픽처) 예측을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 블록-기반 비디오 코딩에 대해, 비디오 슬라이스(예를 들어, 비디오 픽처 또는 비디오 픽처의 일부)는 비디오 블록들로 파티셔닝될 수 있고, 이는 또한 트리블록들, CTB들(coding tree blocks), CTU들(coding tree units), CU들(coding units), 및/또는 코딩 노드들이라고 지칭될 수 있다. 픽처의 인트라-코딩된(I) 슬라이스에서의 비디오 블록들은 동일한 픽처에서의 이웃 블록들에서의 참조 샘플들에 대한 공간 예측을 이용하여 코딩될 수 있다. 픽처의 인터-코딩된 단방향 예측(P) 또는 양방향 예측(B) 슬라이스 내의 비디오 블록들은 동일한 픽처 내의 이웃 블록들 내의 참조 샘플들에 관하여 공간 예측 또는 다른 참조 픽처들 내의 참조 샘플들에 관하여 시간 예측을 채택하여 코딩될 수 있다. 픽처들은 프레임들 및/또는 이미지들이라고 지칭될 수 있고, 참조 픽처들은 참조 프레임들 및/또는 참조 이미지들이라고 지칭될 수 있다. 공간 또는 시간 예측은 이미지 블록을 나타내는 예측 블록을 야기한다. 잔차 데이터는 원래의 이미지 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타낸다. 따라서, 인터-코딩된 블록은 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 표시하는 잔차 데이터 및 예측 블록을 형성하는 참조 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터에 따라 인코딩된다. 인트라-코딩된 블록은 인트라-코딩 모드 및 잔차 데이터에 따라 인코딩된다. 추가 압축을 위해, 잔차 데이터는 픽셀 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환될 수 있다. 이들은 양자화될 수 있는 잔차 변환 계수들을 야기한다. 양자화된 변환 계수들은 초기에 2차원 어레이로 배열될 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 변환 계수들의 1차원 벡터를 생성하기 위해 스캐닝될 수 있다. 훨씬 더 많은 압축을 달성하기 위해 엔트로피 코딩이 적용될 수 있다. 그러한 비디오 압축 기법들은 아래에 더 상세히 논의된다.
인코딩된 비디오가 정확하게 디코딩될 수 있도록 보장하기 위해, 비디오는 대응하는 비디오 코딩 표준들에 따라 인코딩되고 디코딩된다. 비디오 코딩 표준들은 ITU(International Telecommunication Union) 표준화 섹터(ITU-T) H.261, ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission) MPEG(Motion Picture Experts Group)-1 Part2, ITU-T H.262 또는 ISO/IEC MPEG-2 Part2, ITU-T H.263, ISO/IEC MPEG-4 Part2, ITU-T H.264 또는 ISO/IEC MPEG-4 Part10으로도 알려진 AVC(Advanced Video Coding), 및 ITU-T H.265 또는 MPEG-H Part2로도 알려진 HEVC(High Efficiency Video Coding)를 포함한다. AVC는 SVC(Scalable Video Coding), MVC(Multiview Video Coding) 및 MVC+D(Multiview Video Coding plus Depth), 및 3D-AVC(3D(three dimensional) AVC)와 같은 확장들을 포함한다. HEVC는 스케일러블(Scalable) HEVC(SHVC), 멀티뷰(Multiview) HEVC(MV-HEVC), 및 3D HEVC(3D-HEVC) 등의 확장을 포함한다. ITU-T 및 ISO/IEC의 JVET(joint video experts team)는 VVC(Versatile Video Coding)라고 지칭되는 비디오 코딩 표준을 개발하기 시작하였다. VVC는 JVET-O2001-v14를 포함하는 작업 드래프트(WD)에 포함된다.
비디오 시퀀스는 많은 픽처들을 포함할 수 있다. 픽처들이 올바른 순서로 디스플레이되는 것을 보장하기 위해, 비디오 코딩 시스템들은 픽처들에 시간 식별자(TemporalId)를 할당할 수 있다. 일부 비디오 코딩 시스템들은 픽처들의 계층들을 채택하며, 여기서 각각의 계층은 상이한 해상도들, 픽처 크기들, 프레임 레이트들 등에서 실질적으로 동일한 비디오를 포함한다. 디코더에서의 조건들에 따라, 상이한 계층들에서의 픽처들이 대안적으로 디스플레이될 수 있다. 따라서, 비디오 시퀀스에서의 동일한 포인트에 위치되는 상이한 계층들에서의 픽처들은 동일한 TemporalId를 공유한다. 또한, 동일한 TemporalId를 공유하는 상이한 계층들에서의 픽처들은 액세스 유닛(AU)을 구성한다. 예를 들어, 디코더는 비디오 시퀀스를 디스플레이하기 위해 각각의 AU에서 단일 계층으로부터 선택된 단일 픽처를 디스플레이할 수 있다.
일부 비디오 코딩 시스템들은 SEI 메시지들을 채택한다. SEI 메시지는 디코딩된 픽처들 내의 샘플들의 값들을 결정하기 위해 디코딩 프로세스에 의해 필요하지 않은 정보를 포함한다. 예를 들어, SEI 메시지들은 표준들과의 적합성에 대해 비트스트림을 체크하기 위해 인코더에서 동작하는 HRD에 의해 사용되는 파라미터들을 포함할 수 있다. 또한, 비디오 코딩 시스템들은 비디오 시퀀스를 픽처들의 계층들로서 비트스트림으로 코딩할 수 있다. SEI 메시지들은 다양한 픽처들 및/또는 계층들의 다양한 조합들과 관련될 수 있다. 따라서, 적절한 SEI 메시지가 적절한 픽처들/계층들과 연관되는 것을 보장하는 것은 복잡한 다중 계층 비트스트림들에서 어려워질 수 있다. SEI 메시지가 올바른 계층/픽처와 연관되지 않는 경우, HRD는 적합성에 대해 계층/픽처를 적절히 체크할 수 없을 수 있다. 이것은 인코딩 에러들을 초래할 수 있다.
SEI 메시지들을 대응하는 픽처들/계층들에 정확하게 연관시키기 위한 메커니즘이 본 명세서에 개시된다. 다중 계층 비트스트림들은 픽처들 및 연관된 파라미터들을 AU들로 조직할 수 있다. AU는 상이한 계층들에 포함되고 동일한 출력 시간과 연관되는 코딩된 픽처들의 세트이다. SEI 메시지는 SEI 메시지와 연관된 제1 픽처와 동일한 AU에 위치될 수 있다. 또한, SEI 메시지에는 TemporalId가 할당된다. TemporalId는 비디오 시퀀스에서의 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛의 상대 위치를 표시하는 식별자이다. SEI 메시지의 TemporalId는 SEI 메시지를 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 달리 말하면, 픽처들은 비디오 코딩 계층(VCL) NAL 유닛들에 포함되고, 파라미터들은 비-VCL NAL 유닛들에 포함된다. 비-VCL NAL 유닛이 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛일 때, 비-VCL NAL 유닛의 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 이 접근법은 SEI 메시지들이 AU들 내의 대응하는 픽처들과 올바르게 연관되는 것을 보장한다. 따라서, 다양한 에러들이 회피될 수 있다. 그 결과, 인코더 및 디코더의 기능성이 향상된다. 또한, 코딩 효율이 증가될 수 있으며, 이는 인코더 및 디코더 모두에서 프로세서, 메모리, 및/또는 네트워크 시그널링 리소스 사용을 감소시킨다.
도 1은 비디오 신호를 코딩하는 예시적인 동작 방법(100)의 흐름도이다. 구체적으로, 비디오 신호는 인코더에서 인코딩된다. 인코딩 프로세스는 비디오 파일 크기를 감소시키기 위해 다양한 메커니즘을 채택하여 비디오 신호를 압축한다. 더 작은 파일 크기는 압축된 비디오 파일이 사용자를 향해 송신되는 것을 허용하면서, 연관된 대역폭 오버헤드를 감소시킨다. 디코더는 그 후 최종 사용자에게 디스플레이하기 위한 원래의 비디오 신호를 재구성하기 위해 압축된 비디오 파일을 디코딩한다. 디코딩 프로세스는 일반적으로 인코딩 프로세스를 미러링하여 디코더가 비디오 신호를 일관되게 재구성하는 것을 허용한다.
단계 101에서, 비디오 신호는 인코더에 입력된다. 예를 들어, 비디오 신호는 메모리에 저장된 압축되지 않은 비디오 파일일 수 있다. 다른 예로서, 비디오 파일은 비디오 카메라와 같은 비디오 캡처 디바이스에 의해 캡처되고, 비디오의 라이브 스트리밍을 지원하도록 인코딩될 수 있다. 비디오 파일은 오디오 컴포넌트 및 비디오 컴포넌트 둘 다를 포함할 수 있다. 비디오 컴포넌트는 시퀀스에서 볼 때, 모션의 시각적 느낌을 제공하는 일련의 이미지 프레임들을 포함한다. 프레임들은 본 명세서에서 루마 성분들(또는 루마 샘플들)이라고 지칭되는 광, 및 크로마 성분들(또는 색 샘플들)이라고 지칭되는 색의 관점에서 표현되는 픽셀들을 포함한다. 일부 예들에서, 프레임들은 3차원 보기를 지원하기 위한 깊이 값들을 또한 포함할 수 있다.
단계 103에서, 비디오는 블록들로 파티셔닝된다. 파티셔닝은 각각의 프레임 내의 픽셀들을 압축을 위해 정사각형 및/또는 직사각형 블록들로 세분하는 것을 포함한다. 예를 들어, HEVC(High Efficiency Video Coding)(H.265 및 MPEG-H Part2라고 또한 알려짐)에서, 프레임은, 미리 정의된 크기(예를 들어, 64 픽셀 x 64 픽셀)의 블록들인, CTU들(coding tree units)로 먼저 분할될 수 있다. CTU들은 루마 및 크로마 샘플들 둘 다를 포함한다. 추가 인코딩을 지원하는 구성들이 달성될 때까지 CTU들을 블록들로 분할하고 그 후 블록들을 반복적으로 세분하기 위해 코딩 트리들이 채택될 수 있다. 예를 들어, 프레임의 루마 성분들은 개별 블록들이 비교적 균일한 광 값들을 포함할 때까지 세분될 수 있다. 또한, 프레임의 크로마 성분들은 개별 블록들이 비교적 균일한 색 값들을 포함할 때까지 세분될 수 있다. 따라서, 파티셔닝 메커니즘들은 비디오 프레임들의 콘텐츠에 따라 달라진다.
단계 105에서, 단계 103에서 파티셔닝된 이미지 블록들을 압축하기 위해 다양한 압축 메커니즘들이 채택된다. 예를 들어, 인터-예측 및/또는 인트라-예측이 채택될 수 있다. 인터-예측은 공통 장면 내의 객체들이 연속적인 프레임들에 나타나는 경향이 있다는 사실을 이용하도록 설계된다. 따라서, 참조 프레임 내의 객체를 묘사하는 블록은 인접 프레임들에서 반복적으로 기술될 필요가 없다. 구체적으로, 테이블과 같은 객체는 다수의 프레임에 걸쳐 일정한 위치에 머무를 수 있다. 따라서, 테이블은 한 번 기술되고 인접 프레임들은 참조 프레임을 다시 참조할 수 있다. 다수의 프레임에 걸쳐 객체들을 매칭시키기 위해 패턴 매칭 메커니즘들이 채택될 수 있다. 또한, 예를 들어, 객체 이동 또는 카메라 이동으로 인해 다수의 프레임에 걸쳐 이동하는 객체들이 표현될 수 있다. 특정한 예로서, 비디오는 다수의 프레임에 걸쳐 스크린을 가로질러 이동하는 자동차를 보여줄 수 있다. 모션 벡터는 이러한 이동을 기술하는 데 채택될 수 있다. 모션 벡터는 프레임 내의 객체의 좌표들로부터 참조 프레임 내의 객체의 좌표들까지 오프셋을 제공하는 2차원 벡터이다. 그에 따라, 인터-예측은 참조 프레임 내의 대응하는 블록으로부터의 오프셋을 표시하는 모션 벡터들의 세트로서 현재 프레임 내의 이미지 블록을 인코딩할 수 있다.
인트라-예측은 공통 프레임 내의 블록들을 인코딩한다. 인트라-예측은 루마 및 크로마 성분들이 프레임에서 클러스터링하는 경향이 있다는 사실을 이용한다. 예를 들어, 나무의 일부에서 녹색의 패치(patch)는 녹색의 유사한 패치들에 인접하여 위치되는 경향이 있다. 인트라-예측은 다수의 방향 예측 모드(예를 들어, HEVC에서 33), 평면 모드, 및 직류(DC) 모드를 채택한다. 방향 모드들은 현재 블록이 대응하는 방향으로 이웃 블록의 샘플들과 유사/동일하다는 것을 표시한다. 평면 모드는 행/열(예를 들어, 평면)을 따른 일련의 블록들이 행의 에지들에서의 이웃 블록들에 기초하여 보간될 수 있다는 것을 표시한다. 평면 모드는, 사실상, 값들을 변경함에 있어서 비교적 일정한 기울기를 채택하여 행/열에 걸쳐 광/색의 매끄러운 전이를 표시한다. DC 모드는 경계 평활화(boundary smoothing)를 위해 채택되고, 블록이 방향 예측 모드들의 각도 방향들과 연관된 모든 이웃 블록들의 샘플들과 연관된 평균 값과 유사/동일하다는 것을 표시한다. 따라서, 인트라-예측 블록들은 실제 값들 대신에 다양한 관계 예측 모드 값으로서 이미지 블록들을 표현할 수 있다. 또한, 인터-예측 블록들은 실제 값들 대신에 모션 벡터 값들로서 이미지 블록들을 표현할 수 있다. 어느 경우든, 예측 블록들은 일부 경우들에서 이미지 블록들을 정확하게 표현하지 않을 수 있다. 임의의 차이들이 잔차 블록들에 저장된다. 파일을 추가로 압축하기 위해 잔차 블록들에 변환들이 적용될 수 있다.
단계 107에서, 다양한 필터링 기법이 적용될 수 있다. HEVC에서, 필터들은 인-루프 필터링 방식(in-loop filtering scheme)에 따라 적용된다. 위에서 논의된 블록 기반 예측은 디코더에서 농담이 고르지 않은 이미지들(blocky images)의 생성을 초래할 수 있다. 또한, 블록 기반 예측 방식은 블록을 인코딩한 다음 인코딩된 블록을 참조 블록으로서의 나중의 사용을 위해 재구성할 수 있다. 인-루프 필터링 방식은 블록들/프레임들에 잡음 억제 필터들, 디블로킹 필터들, 적응 루프 필터들, 및 SAO(sample adaptive offset) 필터들을 반복적으로 적용한다. 이들 필터는 그러한 블로킹 아티팩트들을 완화시켜 인코딩된 파일이 정확하게 재구성될 수 있도록 한다. 또한, 이러한 필터는 재구성된 참조 블록들에서 아티팩트들을 완화시켜 아티팩트들이 재구성된 참조 블록들에 기초하여 인코딩되는 후속 블록들에서 추가적인 아티팩트들을 생성할 가능성이 더 적도록 한다.
일단 비디오 신호가 파티셔닝되고, 압축되고, 필터링되었다면, 결과 데이터는 단계 109에서 비트스트림에 인코딩된다. 비트스트림은 위에서 논의된 데이터뿐만 아니라 디코더에서 적절한 비디오 신호 재구성을 지원하기 위해 요구되는 임의의 시그널링 데이터를 포함한다. 예를 들어, 이러한 데이터는 파티션 데이터(partition data), 예측 데이터, 잔차 블록들, 및 디코더에 코딩 명령어들을 제공하는 다양한 플래그들을 포함할 수 있다. 비트스트림은 요청 시의 디코더를 향한 송신을 위해 메모리에 저장될 수 있다. 비트스트림은 또한 복수의 디코더를 향해 브로드캐스트 및/또는 멀티캐스트될 수 있다. 비트스트림의 생성은 반복적 프로세스이다. 따라서, 단계들 101, 103, 105, 107 및 109는 많은 프레임 및 블록에 걸쳐 연속적으로 및/또는 동시에 발생할 수 있다. 도 1에 도시된 순서는 논의의 명료성 및 편의를 위해 제시된 것이고, 비디오 코딩 프로세스를 특정한 순서로 제한하도록 의도되지 않는다.
디코더는 단계 111에서 비트스트림을 수신하고 디코딩 프로세스를 시작한다. 구체적으로, 디코더는 엔트로피 디코딩 방식을 채택하여 비트스트림을 대응하는 신택스 및 비디오 데이터로 전환(convert)한다. 디코더는 단계 111에서 비트스트림으로부터의 신택스 데이터를 채택하여 프레임들에 대한 파티션들을 결정한다. 단계 103에서 파티셔닝은 블록 파티셔닝의 결과들과 매칭되어야 한다. 이제부터 단계 111에서 채택되는 바와 같은 엔트로피 인코딩/디코딩이 설명된다. 인코더는 압축 프로세스 동안, 입력 이미지(들)에서의 값들의 공간 위치에 기초하여 여러 가능한 선택으로부터 블록 파티셔닝 방식들을 선택하는 것과 같은 많은 선택을 행한다. 정확한 선택들을 시그널링하는 것은 많은 수의 빈을 채택할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는, 빈은 변수로서 취급되는 이진 값(예를 들어, 컨텍스트에 따라 달라질 수 있는 비트 값)이다. 엔트로피 코딩은 인코더로 하여금 특정의 경우에 대해 명확하게 실행가능하지 않은 임의의 옵션을 폐기하도록 허용하여, 허용가능 옵션들의 세트를 남긴다. 그 후 각각의 허용가능한 옵션에는 코드 워드가 할당된다. 코드 워드들의 길이는 허용가능한 옵션들의 수에 기초한다(예를 들어, 2개의 옵션에 대해 하나의 빈, 3개 내지 4개의 옵션에 대해 2개의 빈 등). 그 후 인코더는 선택된 옵션에 대해 코드 워드를 인코딩한다. 이 방식은 코드 워드들의 크기를 감소시키는데, 그 이유는 코드 워드들이, 모든 가능한 옵션의 잠재적으로 큰 세트로부터의 선택을 고유하게 표시하는 것과는 대조적으로 허용가능한 옵션들의 작은 서브세트로부터의 선택을 고유하게 표시하는 데에 원하는 만큼 크기 때문이다. 그 후 디코더는 인코더와 유사한 방식으로 허용가능한 옵션들의 세트를 결정함으로써 선택을 디코딩한다. 허용가능한 옵션들의 세트를 결정함으로써, 디코더는 코드 워드를 판독하고 인코더에 의해 행해진 선택을 결정할 수 있다.
단계 113에서, 디코더는 블록 디코딩을 수행한다. 구체적으로, 디코더는 잔차 블록들을 생성하기 위해 역 변환들을 채택한다. 그 후 디코더는 잔차 블록들 및 대응하는 예측 블록들을 채택하여 파티셔닝에 따라 이미지 블록들을 재구성한다. 예측 블록들은 단계 105에서 인코더에서 생성된 대로의 인트라-예측 블록들 및 인터-예측 블록들 둘 다를 포함할 수 있다. 그 후 재구성된 이미지 블록들은 단계 111에서 결정된 파티셔닝 데이터에 따라 재구성된 비디오 신호의 프레임들 내에 위치된다. 단계 113에 대한 신택스는 또한 위에서 논의된 바와 같이 엔트로피 코딩을 통해 비트스트림에서 시그널링될 수 있다.
단계 115에서, 인코더에서의 단계 107과 유사한 방식으로 재구성된 비디오 신호의 프레임들에 대해 필터링이 수행된다. 예를 들어, 블로킹 아티팩트들을 제거하기 위해 프레임들에 대해 잡음 억제 필터들, 디블로킹 필터들, 적응 루프 필터들, 및 SAO 필터들이 적용될 수 있다. 일단 프레임들이 필터링되면, 최종 사용자에 의한 보기를 위해 단계 117에서 비디오 신호가 디스플레이에 출력될 수 있다.
도 2는 비디오 코딩을 위한 예시적인 코덱(codec(coding and decoding)) 시스템(200)의 개략도이다. 구체적으로, 코덱 시스템(200)은 동작 방법(100)의 구현을 지원하기 위한 기능성을 제공한다. 코덱 시스템(200)은 인코더 및 디코더 둘 다에서 채택되는 컴포넌트들을 묘사하기 위해 일반화되어 있다. 코덱 시스템(200)은 동작 방법(100)에서의 단계들(101 및 103)에 대하여 논의된 바와 같이 비디오 신호를 수신하여 파티셔닝하고, 이는 파티셔닝된 비디오 신호(201)를 낳는다. 그 후 코덱 시스템(200)은 방법(100)에서의 단계들 105, 107, 및 109에 대하여 논의된 바와 같이 인코더로서의 역할을 할 때 파티셔닝된 비디오 신호(201)를 코딩된 비트스트림으로 압축한다. 디코더로서의 역할을 할 때, 코덱 시스템(200)은 동작 방법(100)에서의 단계들 111, 113, 115, 및 117과 관하여 논의된 바와 같이 비트스트림으로부터 출력 비디오 신호를 생성한다. 코덱 시스템(200)은 일반 코더 제어 컴포넌트(211), 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213), 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215), 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217), 모션 보상 컴포넌트(219), 모션 추정 컴포넌트(221), 스케일링 및 역 변환 컴포넌트(229), 필터 제어 분석 컴포넌트(227), 인-루프 필터들 컴포넌트(225), 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223), 및 헤더 포맷팅 및 CABAC(context adaptive binary arithmetic coding) 컴포넌트(231)를 포함한다. 그러한 컴포넌트들은 도시된 바와 같이 결합된다. 도 2에서, 검은 선들은 인코딩/디코딩될 데이터의 이동을 표시하는 반면, 파선들은 다른 컴포넌트들의 동작을 제어하는 제어 데이터의 이동을 표시한다. 코덱 시스템(200)의 컴포넌트들은 모두 인코더에 존재할 수 있다. 디코더는 코덱 시스템(200)의 컴포넌트들의 서브세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디코더는 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217), 모션 보상 컴포넌트(219), 스케일링 및 역 변환 컴포넌트(229), 인-루프 필터들 컴포넌트(225), 및 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223)를 포함할 수 있다. 이제부터 이러한 컴포넌트가 설명된다.
파티셔닝된 비디오 신호(201)는 코딩 트리에 의해 픽셀 블록들로 파티셔닝된 캡처된 비디오 시퀀스이다. 코딩 트리는 다양한 스플릿(split) 모드를 채택하여 픽셀들의 블록을 더 작은 픽셀들의 블록들로 세분한다. 그 후 이러한 블록들은 더 작은 블록들로 추가로 세분될 수 있다. 블록들은 코딩 트리 상의 노드들이라고 지칭될 수 있다. 더 큰 부모 노드들은 더 작은 자식 노드들로 분할된다. 노드가 세분되는 횟수는 노드/코딩 트리의 깊이라고 지칭된다. 분할된 블록들은 일부 경우들에서 CU들(coding units)에 포함될 수 있다. 예를 들어, CU는 CU에 대한 대응하는 신택스 명령어들과 함께 루마 블록, 적색 차이 크로마(Cr) 블록(들), 및 청색 차이 크로마(Cb) 블록(들)을 포함하는 CTU의 서브-부분일 수 있다. 분할 모드들은 노드를 채택되는 분할 모드들에 따라 변화하는 형상들의 2개, 3개, 또는 4개의 자식 노드로 각각 파티셔닝하기 위해 채택되는 이진 트리(binary tree, BT), 트리플 트리(triple tree, TT), 및 쿼드 트리(quad tree, QT)를 포함할 수 있다. 파티셔닝된 비디오 신호(201)는 압축을 위해 일반 코더 제어 컴포넌트(211), 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213), 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215), 필터 제어 분석 컴포넌트(227), 및 모션 추정 컴포넌트(221)로 포워딩된다.
일반 코더 제어 컴포넌트(211)는 애플리케이션 제약들에 따라 비디오 시퀀스의 이미지들의 비트스트림으로의 코딩에 관계된 결정들을 하도록 구성된다. 예를 들어, 일반 코더 제어 컴포넌트(211)는 비트레이트/비트스트림 크기 대 재구성 품질의 최적화를 관리한다. 그러한 결정들은 저장 공간/대역폭 이용가능성 및 이미지 해상도 요청들에 기초하여 행해질 수 있다. 일반 코더 제어 컴포넌트(211)는 또한 버퍼 언더런(underrun) 및 오버런(overrun) 문제들을 완화하기 위해 송신 속도에 비추어 버퍼 활용을 관리한다. 이들 문제를 관리하기 위해, 일반 코더 제어 컴포넌트(211)는 다른 컴포넌트들에 의한 파티셔닝, 예측, 및 필터링을 관리한다. 예를 들어, 일반 코더 제어 컴포넌트(211)는 동적으로 압축 복잡도를 증가시켜 해상도를 증가시키고 대역폭 사용을 증가시키거나 압축 복잡도를 감소시켜 해상도 및 대역폭 사용을 감소시킬 수 있다. 따라서, 일반 코더 제어 컴포넌트(211)는 코덱 시스템(200)의 다른 컴포넌트들을 제어하여 비디오 신호 재구성 품질과 비트 레이트 관심사들의 균형을 잡는다. 일반 코더 제어 컴포넌트(211)는, 다른 컴포넌트들의 동작을 제어하는, 제어 데이터를 생성한다. 제어 데이터는 또한 디코더에서 디코딩하기 위한 파라미터들을 시그널링하기 위해 비트스트림으로 인코딩되도록 헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)에 포워딩된다.
파티셔닝된 비디오 신호(201)는 또한 인터-예측을 위해 모션 추정 컴포넌트(221) 및 모션 보상 컴포넌트(219)에 전송된다. 파티셔닝된 비디오 신호(201)의 프레임 또는 슬라이스는 다수의 비디오 블록으로 분할될 수 있다. 모션 추정 컴포넌트(221) 및 모션 보상 컴포넌트(219)는 시간 예측을 제공하기 위해 하나 이상의 참조 프레임 내의 하나 이상의 블록에 대한 수신된 비디오 블록의 인터-예측 코딩을 수행한다. 코덱 시스템(200)은, 예를 들어, 비디오 데이터의 각각의 블록에 대해 적절한 코딩 모드를 선택하기 위해 다수의 코딩 패스를 수행할 수 있다.
모션 추정 컴포넌트(221) 및 모션 보상 컴포넌트(219)는 고도로 통합될 수 있지만, 개념적 목적을 위해 개별적으로 예시되어 있다. 모션 추정 컴포넌트(221)에 의해 수행되는 모션 추정은 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터들을 생성하는 프로세스이다. 모션 벡터는, 예를 들어, 예측 블록에 대한 코딩된 객체의 변위를 표시할 수 있다. 예측 블록은, 픽셀 차이의 관점에서, 코딩될 블록과 가깝게 매칭되는 것으로 밝혀지는 블록이다. 예측 블록은 참조 블록이라고도 지칭될 수 있다. 그러한 픽셀 차이는 SAD(sum of absolute difference), SSD(sum of square difference), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수 있다. HEVC는 CTU, CTB들(coding tree blocks), 및 CU들을 포함하는 몇몇 코딩된 객체를 채택한다. 예를 들어, CTU는 CTB들로 분할될 수 있고, 이것은 이후 CU들에 포함되기 위해 CB들로 분할될 수 있다. CU는 예측 데이터를 포함하는 예측 유닛 및/또는 CU에 대한 변환된 잔차 데이터를 포함하는 TU(transform unit)으로서 인코딩될 수 있다. 모션 추정 컴포넌트(221)는 레이트 왜곡 최적화 프로세스의 일부로서 레이트-왜곡 분석을 사용함으로써 모션 벡터들, 예측 유닛들, 및 TU들을 생성한다. 예를 들어, 모션 추정 컴포넌트(221)는 현재 블록/프레임에 대한 다수의 참조 블록, 다수의 모션 벡터 등을 결정할 수 있고, 최상의 레이트-왜곡 특성들을 갖는 참조 블록들, 모션 벡터들 등을 선택할 수 있다. 최상의 레이트-왜곡 특성들은 비디오 재구성의 품질(예를 들어, 압축에 의한 데이터 손실의 양)과 코딩 효율(예를 들어, 최종 인코딩의 크기) 둘 다의 균형을 이룬다.
일부 예들에서, 코덱 시스템(200)은 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223)에 저장된 참조 픽처들의 정수-미만 픽셀 위치들(sub-integer pixel positions)에 대한 값들을 계산할 수 있다. 예를 들어, 비디오 코덱 시스템(200)은 참조 픽처의 1/4 픽셀 위치들, 1/8 픽셀 위치들, 또는 다른 분수 픽셀 위치들의 값들을 보간할 수 있다. 따라서, 모션 추정 컴포넌트(221)는 전체 픽셀 위치들 및 분수 픽셀 위치들에 대해 모션 검색을 수행하고 분수 픽셀 정밀도를 갖는 모션 벡터를 출력할 수 있다. 모션 추정 컴포넌트(221)는 예측 유닛의 위치를 참조 픽처의 예측 블록의 위치와 비교함으로써 인터-코딩된 슬라이스에서 비디오 블록의 예측 유닛에 대한 모션 벡터를 계산한다. 모션 추정 컴포넌트(221)는 계산된 모션 벡터를 모션 데이터로서 인코딩을 위해 헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)에 그리고 모션을 모션 보상 컴포넌트(219)에 출력한다.
모션 보상 컴포넌트(219)에 의해 수행되는 모션 보상은 모션 추정 컴포넌트(221)에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치하거나 생성하는 것을 수반할 수 있다. 다시금, 일부 예에서, 모션 추정 컴포넌트(221) 및 모션 보상 컴포넌트(219)는 기능적으로 통합될 수 있다. 현재 비디오 블록의 예측 유닛에 대한 모션 벡터를 수신할 시에, 모션 보상 컴포넌트(219)는 모션 벡터가 가리키는 예측 블록의 위치를 찾을 수 있다. 그 후 코딩되고 있는 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값들을 감산하여, 픽셀 차이 값들을 형성함으로써 잔차 비디오 블록이 형성된다. 일반적으로, 모션 추정 컴포넌트(221)는 루마 성분들에 대해 모션 추정을 수행하고, 모션 보상 컴포넌트(219)는 크로마 성분들 및 루마 성분들 둘 다에 대해 루마 성분들에 기초하여 계산된 모션 벡터들을 사용한다. 예측 블록 및 잔차 블록은 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)에 포워딩된다.
파티셔닝된 비디오 신호(201)는 또한 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215) 및 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217)에 전송된다. 모션 추정 컴포넌트(221) 및 모션 보상 컴포넌트(219)와 마찬가지로, 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215) 및 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217)는 고도로 통합될 수 있지만, 개념적 목적을 위해 개별적으로 예시되어 있다. 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215) 및 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217)는, 위에 설명된 바와 같이, 프레임들 간에 모션 추정 컴포넌트(221) 및 모션 보상 컴포넌트(219)에 의해 수행되는 인터-예측에 대한 대안으로서, 현재 프레임 내의 블록들에 대해 현재 블록을 인트라-예측한다. 특히, 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215)는 현재 블록을 인코딩하기 위해 사용할 인트라-예측 모드를 결정한다. 일부 예들에서, 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215)는 다수의 테스트된 인트라-예측 모드로부터 현재 블록을 인코딩할 적절한 인트라-예측 모드를 선택한다. 선택된 인트라-예측 모드들은 그 후 인코딩을 위해 헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)로 포워딩된다.
예를 들어, 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215)는 다양한 테스트된 인트라-예측 모드들에 대한 레이트-왜곡 분석을 이용하여 레이트-왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중에서 최상의 레이트-왜곡 특성들을 갖는 인트라-예측 모드를 선택한다. 레이트-왜곡 분석은 일반적으로 인코딩된 블록과 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩된 원래의 인코딩되지 않은 블록 사이의 왜곡(또는 에러)의 양뿐만 아니라, 인코딩된 블록을 생성하기 위해 사용되는 비트레이트(예를 들어, 비트 수)를 결정한다. 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215)는 어느 인트라-예측 모드가 블록에 대한 최상의 레이트-왜곡 값을 나타내는지를 결정하기 위해 다양한 인코딩된 블록들에 대한 레이트들 및 왜곡들로부터의 비율들을 계산한다. 또한, 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215)는 레이트-왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)에 기초하여 깊이 모델링 모드(depth modeling mode, DMM)를 이용하여 깊이 맵의 깊이 블록들을 코딩하도록 구성될 수 있다.
인트라-픽처 예측 컴포넌트(217)는 인코더 상에서 구현될 때 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215)에 의해 결정된 선택된 인트라-예측 모드들에 기초하여 예측 블록으로부터 잔차 블록을 생성하거나 디코더 상에서 구현될 때 비트스트림으로부터 잔차 블록을 판독할 수 있다. 잔차 블록은, 행렬로서 표현되는, 예측 블록과 원래의 블록 사이의 값들의 차이를 포함한다. 잔차 블록은 그 후 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)로 포워딩된다. 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215) 및 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217)는 루마 및 크로마 성분들 둘 다에 대해 동작할 수 있다.
변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)는 잔차 블록을 추가로 압축하도록 구성된다. 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)는 DCT(discrete cosine transform), DST(discrete sine transform), 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환을 잔차 블록에 적용하여, 잔차 변환 계수 값들을 포함하는 비디오 블록을 생성한다. 웨이블렛 변환, 정수 변환, 서브-밴드(sub-band) 변환 또는 다른 타입의 변환도 역시 이용될 수 있다. 변환은 잔차 정보를 픽셀 값 도메인으로부터 주파수 도메인과 같은 변환 도메인으로 변환할 수 있다. 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)는 또한, 예를 들어, 주파수에 기초하여 변환된 잔차 정보를 스케일링하도록 구성된다. 그러한 스케일링은 상이한 주파수 정보가 상이한 세분성(granularity)들로 양자화되도록 스케일 인자를 잔차 정보에 적용하는 것을 수반하고, 이는 재구성된 비디오의 최종 시각적 품질에 영향을 미칠 수 있다. 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)는 또한 비트 레이트를 추가로 감소시키기 위해 변환 계수들을 양자화하도록 구성된다. 양자화 프로세스는 계수들 중 일부 또는 전부와 연관된 비트 깊이를 감소시킬 수 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 수정될 수도 있다. 일부 예들에서, 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)는 그 후 양자화된 변환 계수들을 포함하는 행렬의 스캔을 수행할 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 비트스트림에 인코딩되기 위해 헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)로 포워딩된다.
스케일링 및 역 변환 컴포넌트(229)는 모션 추정을 지원하기 위해 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)의 역 동작을 적용한다. 스케일링 및 역 변환 컴포넌트(229)는, 예를 들어, 또 다른 현재 블록에 대한 예측 블록이 될 수 있는 참조 블록으로서의 나중의 사용을 위해, 픽셀 도메인에서의 잔차 블록을 재구성하기 위해 역 스케일링, 변환, 및/또는 양자화를 적용한다. 모션 추정 컴포넌트(221) 및/또는 모션 보상 컴포넌트(219)는 나중의 블록/프레임의 모션 추정에서의 사용을 위해 대응하는 예측 블록에 잔차 블록을 다시 더함으로써 참조 블록을 계산할 수 있다. 스케일링, 양자화, 및 변환 동안 생성된 아티팩트들을 완화시키기 위해 재구성된 참조 블록들에 필터들이 적용된다. 그렇지 않으면, 그러한 아티팩트들은 후속 블록들이 예측될 때 부정확한 예측을 야기할 수 있다(그리고 추가적인 아티팩트들을 생성할 수 있다).
필터 제어 분석 컴포넌트(227) 및 인-루프 필터들 컴포넌트(225)는 필터들을 잔차 블록들 및/또는 재구성된 이미지 블록들에 적용한다. 예를 들어, 스케일링 및 역 변환 컴포넌트(229)로부터의 변환된 잔차 블록은 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217) 및/또는 모션 보상 컴포넌트(219)로부터의 대응하는 예측 블록과 조합되어 원래의 이미지 블록을 재구성할 수 있다. 그 후 필터들은 재구성된 이미지 블록에 적용될 수 있다. 일부 예들에서, 필터들은 대신에 잔차 블록들에 적용될 수 있다. 도 2의 다른 컴포넌트들과 마찬가지로, 필터 제어 분석 컴포넌트(227) 및 인-루프 필터들 컴포넌트(225)는 고도로 통합되고 함께 구현될 수 있지만, 개념적 목적을 위해 개별적으로 묘사되어 있다. 재구성된 참조 블록들에 적용되는 필터들은 특정한 공간 영역들에 적용되고, 그러한 필터들이 어떻게 적용되는지를 조정하기 위한 다수의 파라미터를 포함한다. 필터 제어 분석 컴포넌트(227)는 재구성된 참조 블록들을 분석하여 그러한 필터들이 어디에 적용되어야 하는지를 결정하고 대응하는 파라미터들을 설정한다. 그러한 데이터는 인코딩을 위한 필터 제어 데이터로서 헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)로 포워딩된다. 인-루프 필터들 컴포넌트(225)는 필터 제어 데이터에 기초하여 그러한 필터들을 적용한다. 필터들은 디블로킹 필터, 잡음 억제 필터, SAO 필터, 및 적응 루프 필터를 포함할 수 있다. 그러한 필터들은, 예에 따라, 공간/픽셀 도메인에서(예를 들어, 재구성된 픽셀 블록에 대해) 또는 주파수 도메인에서 적용될 수 있다.
인코더로서 동작할 때, 필터링된 재구성된 이미지 블록, 잔차 블록, 및/또는 예측 블록은 위에서 논의된 바와 같이 모션 추정에서 나중의 사용을 위해 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223)에 저장된다. 디코더로서 동작할 때, 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223)는 재구성되고 필터링된 블록들을 저장하고 출력 비디오 신호의 일부로서 디스플레이를 향해 포워딩된다. 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223)는 예측 블록들, 잔차 블록들, 및/또는 재구성된 이미지 블록을 저장할 수 있는 임의의 메모리 디바이스일 수 있다.
헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)는 코덱 시스템(200)의 다양한 컴포넌트들로부터 데이터를 수신하고 그러한 데이터를 디코더를 향한 송신을 위한 코딩된 비트스트림 내로 인코딩한다. 구체적으로, 헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)는 일반 제어 데이터 및 필터 제어 데이터와 같은 제어 데이터를 인코딩하기 위한 다양한 헤더들을 생성한다. 또한, 인트라-예측 및 모션 데이터를 포함하는 예측 데이터뿐만 아니라, 양자화된 변환 계수 데이터의 형태의 잔차 데이터가 모두 비트스트림에 인코딩된다. 최종 비트스트림은 원래의 파티셔닝된 비디오 신호(201)를 재구성하기 위해 디코더에 의해 요구되는 모든 정보를 포함한다. 그러한 정보는 인트라-예측 모드 인덱스 테이블들(코드워드 매핑 테이블들이라고도 지칭됨), 다양한 블록들에 대한 인코딩 컨텍스트들의 정의들, 가장 가능성 있는 인트라-예측 모드들의 표시들, 파티션 정보의 표시 등을 또한 포함할 수 있다. 그러한 데이터는 엔트로피 코딩을 채택하여 인코딩될 수 있다. 예를 들어, 정보는 CAVLC(context adaptive variable length coding), CABAC, SBAC(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding), PIPE(probability interval partitioning entropy) 코딩, 또는 다른 엔트로피 코딩 기법을 채택하여 인코딩될 수 있다. 엔트로피 코딩에 이어서, 코딩된 비트스트림은 다른 디바이스(예를 들어, 비디오 디코더)로 송신되거나 나중의 송신 또는 검색을 위해 보관될 수 있다.
도 3은 예시적인 비디오 인코더(300)를 예시하는 블록도이다. 비디오 인코더(300)는 코덱 시스템(200)의 인코딩 기능들을 구현하고/하거나 동작 방법(100)의 단계들 101, 103, 105, 107, 및/또는 109를 구현하기 위해 채택될 수 있다. 인코더(300)는 입력 비디오 신호를 파티셔닝하여, 파티셔닝된 비디오 신호(301)를 야기하고, 이는 파티셔닝된 비디오 신호(201)와 실질적으로 유사하다. 파티셔닝된 비디오 신호(301)는 그 후 압축되고 인코더(300)의 컴포넌트들에 의해 비트스트림 내로 인코딩된다.
구체적으로, 파티셔닝된 비디오 신호(301)는 인트라-예측을 위해 인트라-픽처 예측 컴포넌트(317)로 포워딩된다. 인트라-픽처 예측 컴포넌트(317)는 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215) 및 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217)와 실질적으로 유사할 수 있다. 파티셔닝된 비디오 신호(301)는 또한 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(323) 내의 참조 블록들에 기초하여 인터-예측을 위해 모션 보상 컴포넌트(321)로 포워딩된다. 모션 보상 컴포넌트(321)는 모션 추정 컴포넌트(221) 및 모션 보상 컴포넌트(219)와 실질적으로 유사할 수 있다. 인트라-픽처 예측 컴포넌트(317) 및 모션 보상 컴포넌트(321)로부터의 예측 블록들 및 잔차 블록들은 잔차 블록들의 변환 및 양자화를 위해 변환 및 양자화 컴포넌트(313)로 포워딩된다. 변환 및 양자화 컴포넌트(313)는 변환 스케일링 및 양자화 컴포넌트(213)와 실질적으로 유사할 수 있다. 변환되고 양자화된 잔차 블록들 및 대응하는 예측 블록들은 (연관된 제어 데이터와 함께) 비트스트림 내로 코딩을 위해 엔트로피 코딩 컴포넌트(331)로 포워딩된다. 엔트로피 코딩 컴포넌트(331)는 헤더 포맷팅 및 CABAC 컴포넌트(231)와 실질적으로 유사할 수 있다.
변환되고 양자화된 잔차 블록들 및/또는 대응하는 예측 블록들은 또한 모션 보상 컴포넌트(321)에 의한 사용을 위한 참조 블록들로의 재구성을 위해 변환 및 양자화 컴포넌트(313)로부터 역 변환 및 양자화 컴포넌트(329)로 포워딩된다. 역 변환 및 양자화 컴포넌트(329)는 스케일링 및 역 변환 컴포넌트(229)와 실질적으로 유사할 수 있다. 인-루프 필터들 컴포넌트(325)에서의 인-루프 필터들은 또한 예에 의존하여 잔차 블록들 및/또는 재구성된 참조 블록들에 적용된다. 인-루프 필터들 컴포넌트(325)는 필터 제어 분석 컴포넌트(227) 및 인-루프 필터들 컴포넌트(225)와 실질적으로 유사할 수 있다. 인-루프 필터들 컴포넌트(325)는 인-루프 필터들 컴포넌트(225)에 대하여 논의된 바와 같은 다수의 필터를 포함할 수 있다. 그 후 필터링된 블록들은 모션 보상 컴포넌트(321)에 의한 참조 블록들로서의 사용을 위해 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(323)에 저장된다. 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(323)는 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223)와 실질적으로 유사할 수 있다.
도 4는 예시적인 비디오 디코더(400)를 예시하는 블록도이다. 비디오 디코더(400)는 코덱 시스템(200)의 디코딩 기능들을 구현하고 및/또는 동작 방법(100)의 단계들 111, 113, 115, 및/또는 117을 구현하기 위해 채택될 수 있다. 디코더(400)는 예를 들어, 인코더(300)로부터 비트스트림을 수신하고, 최종 사용자에게 디스플레이하기 위해 비트스트림에 기초한 재구성된 출력 비디오 신호를 생성한다.
비트스트림은 엔트로피 디코딩 컴포넌트(433)에 의해 수신된다. 엔트로피 디코딩 컴포넌트(433)는 CAVLC, CABAC, SBAC, PIPE 코딩, 또는 다른 엔트로피 코딩 기법들과 같은 엔트로피 디코딩 방식을 구현하도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩 컴포넌트(433)는 헤더 정보를 채택하여 비트스트림에서의 코드 워드들로서 인코딩된 추가적인 데이터를 해석하기 위한 컨텍스트를 제공할 수 있다. 디코딩된 정보는 잔차 블록들로부터의 일반 제어 데이터, 필터 제어 데이터, 파티션 정보, 모션 데이터, 예측 데이터, 및 양자화된 변환 계수들과 같은 비디오 신호를 디코딩하기 위한 임의의 원하는 정보를 포함한다. 양자화된 변환 계수들은 잔차 블록들로의 재구성을 위해 역 변환 및 양자화 컴포넌트(429)에 포워딩된다. 역 변환 및 양자화 컴포넌트(429)는 역 변환 및 양자화 컴포넌트(329)와 유사할 수 있다.
재구성된 잔차 블록들 및/또는 예측 블록들은 인트라-예측 동작들에 기초하여 이미지 블록들로의 재구성을 위해 인트라-픽처 예측 컴포넌트(417)로 포워딩된다. 인트라-픽처 예측 컴포넌트(417)는 인트라-픽처 추정 컴포넌트(215) 및 인트라-픽처 예측 컴포넌트(217)와 유사할 수 있다. 구체적으로, 인트라-픽처 예측 컴포넌트(417)는 예측 모드들을 채택하여 프레임 내의 참조 블록을 찾고 잔차 블록을 결과에 적용하여 인트라-예측된 이미지 블록을 재구성한다. 재구성된 인트라-예측된 이미지 블록들 및/또는 잔차 블록들 및 대응하는 인터-예측 데이터는 인-루프 필터들 컴포넌트(425)를 통해 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(423)에 포워딩되는데, 이들은 각각, 인-루프 필터들 컴포넌(225) 및 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223)와 실질적으로 유사할 수 있다. 인-루프 필터들 컴포넌트(425)는 재구성된 이미지 블록들, 잔차 블록들 및/또는 예측 블록들을 필터링하고, 그러한 정보는 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(423)에 저장된다. 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(423)로부터의 재구성된 이미지 블록들은 인터-예측을 위해 모션 보상 컴포넌트(421)로 포워딩된다. 모션 보상 컴포넌트(421)는 모션 추정 컴포넌트(221) 및/또는 모션 보상 컴포넌트(219)와 실질적으로 유사할 수 있다. 구체적으로, 모션 보상 컴포넌트(421)는 참조 블록으로부터 모션 벡터들을 채택하여 예측 블록을 생성하고 잔차 블록을 결과에 적용하여 이미지 블록을 재구성한다. 결과적인 재구성된 블록들은 또한 인-루프 필터들 컴포넌트(425)를 통해 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(423)에 포워딩될 수 있다. 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(423)는 계속해서 추가적인 재구성된 이미지 블록들을 저장하고, 이들은 파티션 정보를 통해 프레임들로 재구성될 수 있다. 그러한 프레임들은 또한 시퀀스로 배치될 수 있다. 시퀀스는 재구성된 출력 비디오 신호로서 디스플레이를 향해 출력된다.
도 5는 예시적인 HRD(500)를 예시하는 개략도이다. HRD(500)는 코덱 시스템(200) 및/또는 인코더(300)와 같은 인코더에서 채택될 수 있다. HRD(500)는 비트스트림이 디코더(400)와 같은 디코더에 포워딩되기 전에 방법(100)의 단계 109에서 생성된 비트스트림을 체크할 수 있다. 일부 예들에서, 비트스트림은 비트스트림이 인코딩됨에 따라 HRD(500)를 통해 연속적으로 포워딩될 수 있다. 비트스트림의 일부분이 연관된 제약들에 적합하지 않은 경우, HRD(500)는 이러한 실패를 인코더에 표시하여, 인코더로 하여금 비트스트림의 대응하는 섹션을 상이한 메커니즘들로 재-인코딩하게 할 수 있다.
HRD(500)는 가상 스트림 스케줄러(hypothetical stream scheduler, HSS)(541)를 포함한다. HSS(541)는 가상 전달 메커니즘을 수행하도록 구성되는 컴포넌트이다. 가상 전달 메커니즘은 HRD(500)에 입력되는 비트스트림(551)의 타이밍 및 데이터 흐름과 관련하여 비트스트림 또는 디코더의 적합성을 체크하기 위해 사용된다. 예를 들어, HSS(541)는 인코더로부터 출력된 비트스트림(551)을 수신하고 비트스트림(551)에 대한 적합성 테스팅 프로세스를 관리할 수 있다. 특정 예에서, HSS(541)는 코딩된 픽처들이 HRD(500)를 통해 이동하는 레이트를 제어하고 비트스트림(551)이 적합하지 않은 데이터를 포함하지 않는다는 것을 검증할 수 있다.
HSS(541)는 비트스트림(551)을 미리 정의된 레이트로 CPB(543)에 포워딩할 수 있다. HRD(500)는 디코딩 유닛(DU)(553) 내의 데이터를 관리할 수 있다. DU(553)는 액세스 유닛(AU) 또는 AU의 서브세트 및 연관된 비-비디오 코딩 계층(VCL) 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛들이다. 구체적으로, AU는 출력 시간과 연관된 하나 이상의 픽처를 포함한다. 예를 들어, AU는 단일 계층 비트스트림에 단일 픽처를 포함할 수 있고, 다중 계층 비트스트림에 각각의 계층에 대한 픽처를 포함할 수 있다. AU의 각각의 픽처는 대응하는 VCL NAL 유닛에 각각 포함되는 슬라이스들로 분할될 수 있다. 따라서, DU(553)는 하나 이상의 픽처, 픽처의 하나 이상의 슬라이스, 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 또한, AU, 픽처들, 및/또는 슬라이스들을 디코딩하기 위해 사용되는 파라미터들은 비-VCL NAL 유닛들에 포함될 수 있다. 이와 같이, DU(553)는 DU(553)에서의 VCL NAL 유닛들을 디코딩하는 것을 지원하는데 필요한 데이터를 포함하는 비-VCL NAL 유닛들을 포함한다. CPB(543)는 HRD(500)에서의 선입 선출 버퍼이다. CPB(543)는 비디오 데이터를 디코딩 순서로 포함하는 DU들(553)을 포함한다. CPB(543)는 비트스트림 적합성 검증 동안 사용하기 위한 비디오 데이터를 저장한다.
CPB(543)는 DU들(553)을 디코딩 프로세스 컴포넌트(545)에 포워딩한다. 디코딩 프로세스 컴포넌트(545)는 VVC 표준에 적합한 컴포넌트이다. 예를 들어, 디코딩 프로세스 컴포넌트(545)는 최종 사용자에 의해 채택되는 디코더(400)를 에뮬레이트할 수 있다. 디코딩 프로세스 컴포넌트(545)는 예시적인 최종 사용자 디코더에 의해 달성될 수 있는 레이트로 DU들(553)을 디코딩한다. 디코딩 프로세스 컴포넌트(545)가 CPB(543)의 오버플로우를 방지하기에 충분히 빠르게 DU들(553)을 디코딩할 수 없으면, 비트스트림(551)은 표준에 적합하지 않으며 재-인코딩되어야 한다.
디코딩 프로세스 컴포넌트(545)는 DU들(553)을 디코딩하여, 디코딩된 DU들(555)을 생성한다. 디코딩된 DU(555)는 디코딩된 픽처를 포함한다. 디코딩된 DU들(555)은 DPB(547)에 포워딩된다. DPB(547)는 디코딩된 픽처 버퍼 컴포넌트(223, 323, 및/또는 423)와 실질적으로 유사할 수 있다. 인터-예측을 지원하기 위해, 디코딩된 DU들(555)로부터 획득되는 참조 픽처들(556)로서 사용하기 위해 마킹된 픽처들이 추가 디코딩을 지원하기 위해 디코딩 프로세스 컴포넌트(545)에 반환된다. DPB(547)는 디코딩된 비디오 시퀀스를 픽처들(557)의 시리즈로서 출력한다. 픽처들(557)은 인코더에 의해 비트스트림(551)으로 인코딩된 픽처들을 일반적으로 미러링하는 재구성된 픽처들이다.
픽처들(557)은 출력 크로핑 컴포넌트(549)에 포워딩된다. 출력 크로핑 컴포넌트(549)는 적합성 크로핑 윈도우(conformance cropping window)를 픽처들(557)에 적용하도록 구성된다. 이것은 출력 크로핑된 픽처들(559)을 야기한다. 출력 크로핑된 픽처(559)는 완전히 재구성된 픽처이다. 따라서, 출력 크로핑된 픽처(559)는 최종 사용자가 비트스트림(551)을 디코딩할 때 보게 될 것을 모방한다. 이와 같이, 인코더는 인코딩이 만족스러운 것을 보장하기 위해 출력 크로핑된 픽처들(559)을 검토할 수 있다.
HRD(500)는 비트스트림(551) 내의 HRD 파라미터들에 기초하여 초기화된다. 예를 들어, HRD(500)는 VPS, SPS, 및/또는 SEI 메시지들로부터 HRD 파라미터들을 판독할 수 있다. HRD(500)는 이어서 이러한 HRD 파라미터들 내의 정보에 기초하여 비트스트림(551)에 대해 적합성 테스트 동작들을 수행할 수 있다. 구체적인 예로서, HRD(500)는 HRD 파라미터들로부터 하나 이상의 CPB 전달 스케줄들을 결정할 수 있다. 전달 스케줄은 CPB 및/또는 DPB와 같은 메모리 위치로 및/또는 그로부터 비디오 데이터를 전달하기 위한 타이밍을 특정한다. 따라서, CPB 전달 스케줄은 CPB(543)로/로부터 AU들, DU들(553), 및/또는 픽처들을 전달하기 위한 타이밍을 특정한다. HRD(500)가 CPB 전달 스케줄들과 유사한 DPB(547)에 대한 DPB 전달 스케줄들을 채택할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
비디오는 다양한 레벨들의 하드웨어 능력들뿐만 아니라 다양한 네트워크 조건들을 갖는 디코더들에 의한 사용을 위해 상이한 계층들 및/또는 OLS들로 코딩될 수 있다. CPB 전달 스케줄들은 이러한 문제들을 반영하도록 선택된다. 따라서, 상위 계층 서브-비트스트림들은 최적의 하드웨어 및 네트워크 조건들을 위해 지정되고, 따라서 상위 계층들은 CPB(543) 내의 대량의 메모리 및 DPB(547)를 향한 DU들(553)의 전송들을 위한 짧은 지연들을 채택하는 하나 이상의 CPB 전달 스케줄들을 수신할 수 있다. 마찬가지로, 제한된 디코더 하드웨어 능력들 및/또는 열악한 네트워크 조건들에 대해 하위 계층 서브-비트스트림들이 지정된다. 따라서, 하위 계층들은 CPB(543)에서의 소량의 메모리 및 DPB(547)를 향한 DU들(553)의 송신들에 대한 보다 긴 지연들을 채택하는 하나 이상의 CPB 전달 스케줄들을 수신할 수 있다. OLS들, 계층들, 서브계층들, 또는 이들의 조합들은 이후 결과적인 서브-비트스트림이 서브-비트스트림에 대해 예상되는 조건들 하에서 정확하게 디코딩될 수 있는 것을 보장하기 위해 대응하는 전달 스케줄에 따라 테스트될 수 있다. 따라서, 비트스트림(551) 내의 HRD 파라미터들은 CPB 전달 스케줄들을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 HRD(500)가 CPB 전달 스케줄들을 결정하고 CPB 전달 스케줄들을 대응하는 OLS들, 계층들, 및/또는 서브계층들과 상관시킬 수 있게 하기에 충분한 데이터를 포함할 수 있다.
도 6은 예시적인 다중 계층 비디오 시퀀스(600)를 예시하는 개략도이다. 다중 계층 비디오 시퀀스(600)는 코덱 시스템(200) 및/또는 인코더(300)와 같은 인코더에 의해 인코딩되고, 예를 들어, 방법(100)에 따라 코덱 시스템(200) 및/또는 디코더(400)와 같은 디코더에 의해 디코딩될 수 있다. 또한, 다중 계층 비디오 시퀀스(600)는 HRD(500)와 같은 HRD에 의해 표준 적합성에 대해 체크될 수 있다. 다중 계층 비디오 시퀀스(600)는 코딩된 비디오 시퀀스 내의 계층들에 대한 예시적인 응용을 도시하기 위해 포함된다. 다중 계층 비디오 시퀀스(600)는 계층 N(631) 및 계층 N+1(632)과 같은 복수의 계층을 채택하는 임의의 비디오 시퀀스이다.
일 예에서, 다중 계층 비디오 시퀀스(600)는 인터-계층 예측(621)을 채택할 수 있다. 인터-계층 예측(621)은 상이한 계층들에서의 픽처들(611, 612, 613, 및 614)과 픽처들(615, 616, 617, 및 618) 사이에 적용된다. 도시된 예에서, 픽처들(611, 612, 613, 및 614)은 계층 N+1(632)의 일부이고, 픽처들(615, 616, 617, 및 618)은 계층 N(631)의 일부이다. 계층 N(631) 및/또는 계층 N+1(632)과 같은 계층은 유사한 크기, 품질, 해상도, 신호 대 잡음비, 능력 등과 같은 유사한 값의 특성과 모두 연관되는 픽처들의 그룹이다. 계층은 동일한 계층 ID 및 연관된 비-VCL NAL 유닛들을 공유하는 VCL NAL 유닛들의 세트로서 형식적으로 정의될 수 있다. VCL NAL 유닛은 픽처의 코딩된 슬라이스와 같은 비디오 데이터를 포함하도록 코딩된 NAL 유닛이다. 비-VCL NAL 유닛은 비디오 데이터의 디코딩, 적합성 체크의 수행, 또는 다른 동작들을 지원하는 신택스 및/또는 파라미터들과 같은 비-비디오 데이터를 포함하는 NAL 유닛이다.
도시된 예에서, 계층 N+1(632)은 계층 N(631)보다 더 큰 이미지 크기와 연관된다. 따라서, 계층 N+1(632)에서의 픽처들(611, 612, 613, 및 614)은 이 예에서 계층 N(631)에서의 픽처들(615, 616, 617, 및 618)보다 더 큰 픽처 크기(예를 들어, 더 큰 높이 및 폭와 그에 따라서 더 많은 샘플들)를 갖는다. 그러나, 이러한 픽처들은 다른 특성들에 의해 계층 N+1(632)과 계층 N(631) 사이에 분리될 수 있다. 2개의 계층, 계층 N+1(632) 및 계층 N(631)만이 도시되지만, 픽처들의 세트는 연관된 특성들에 기초하여 임의의 수의 계층들로 분리될 수 있다. 계층 N+1(632) 및 계층 N(631)은 또한 계층 ID에 의해 표시될 수 있다. 계층 ID는 픽처와 연관되는 데이터의 아이템이고 픽처가 표시된 계층의 일부라는 것을 표시한다. 따라서, 각각의 픽처(611-618)는 어느 계층 N+1(632) 또는 계층 N(631)이 대응하는 픽처를 포함하는지를 표시하기 위해 대응하는 계층 ID와 연관될 수 있다. 예를 들어, 계층 ID는 NAL 유닛을 포함하는(예를 들어, 계층 내의 픽처들의 슬라이스들 및/또는 파라미터들을 포함하는) 계층의 식별자를 특정하는 신택스 요소인 NAL 유닛 헤더 계층 식별자(nuh_layer_id)를 포함할 수 있다. 계층 N(631)과 같은 더 낮은 품질/더 작은 이미지 크기/더 작은 비트스트림 크기와 연관된 계층은 일반적으로 하위 계층 ID를 할당받고, 하위 계층으로 지칭된다. 또한, 계층 N+1(632)과 같은, 더 높은 품질/더 큰 이미지 크기/더 큰 비트스트림 크기와 연관된 계층은 일반적으로 상위 계층 ID를 할당받고 상위 계층으로 지칭된다.
상이한 계층들(631-632) 내의 픽처들(611-618)은 대안적으로 표시되도록 구성된다. 특정 예로서, 디코더는 더 작은 픽처가 요구되는 경우 현재 디스플레이 시간에 픽처(615)를 디코딩 및 디스플레이할 수 있거나, 또는 디코더는 더 큰 픽처가 요구되는 경우 현재 디스플레이 시간에 픽처(611)를 디코딩 및 디스플레이할 수 있다. 이와 같이, 상위 계층 N+1(632)에 있는 픽처들(611-614)은 (픽처 크기의 차이에도 불구하고) 하위 계층 N(631)에 있는 대응하는 픽처들(615-618)과 실질적으로 동일한 이미지 데이터를 포함한다. 구체적으로, 픽처(611)는 픽처(615)와 실질적으로 동일한 이미지 데이터를 포함하고, 픽처(612)는 픽처(616)와 실질적으로 동일한 이미지 데이터를 포함하는 기타 등등이다.
픽처들(611-618)은 동일한 계층 N(631) 또는 N+1(632) 내의 다른 픽처들(611-618)을 참조하여 코딩될 수 있다. 동일한 계층 내의 다른 픽처를 참조하여 픽처를 코딩하는 것은 인터-예측(623)을 야기한다. 인터-예측(623)은 실선 화살표들에 의해 묘사된다. 예를 들어, 픽처(613)는 계층 N+1(632) 내의 픽처들(611, 612, 및/또는 614) 중 하나 또는 2개를 참조로서 사용하여 인터-예측(623)을 채택하여 코딩될 수 있고, 여기서 하나의 픽처는 단방향 인터-예측을 위해 참조되고/되거나 2개의 픽처는 양방향 인터-예측을 위해 참조된다. 또한, 픽처(617)는 계층 N(631) 내의 픽처들(615, 616, 및/또는 618) 중 하나 또는 2개를 참조로서 사용하여 인터-예측(623)을 채택하여 코딩될 수 있고, 여기서 하나의 픽처는 단방향 인터-예측을 위해 참조되고/되거나 2개의 픽처는 양방향 인터-예측을 위해 참조된다. 인터-예측(623)을 수행할 때 픽처가 동일한 계층 내의 다른 픽처에 대한 참조로서 사용될 때, 픽처는 참조 픽처라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 픽처(612)는 인터-예측(623)에 따라 픽처(613)를 코딩하기 위해 사용되는 참조 픽처일 수 있다. 인터-예측(623)은 또한 다중 계층 컨텍스트에서 인트라-계층 예측이라고 지칭될 수 있다. 이와 같이, 인터-예측(623)은 참조 픽처와 현재 픽처가 동일한 계층에 있는 현재 픽처와 상이한 참조 픽처 내의 표시된 샘플들에 대한 참조에 의해 현재 픽처의 샘플들을 코딩하는 메커니즘이다.
픽처들(611-618)은 또한 상이한 계층들 내의 다른 픽처들(611-618)을 참조하여 코딩될 수 있다. 이 프로세스는 인터-계층 예측(621)으로 알려져 있고, 점선 화살표들로 도시된다. 인터-계층 예측(621)은 참조 픽처에서의 표시된 샘플들을 참조하여 현재 픽처의 샘플들을 코딩하는 메커니즘이고, 여기서 현재 픽처와 참조 픽처는 상이한 계층들에 있고, 따라서 상이한 계층 ID들을 갖는다. 예를 들어, 하위 계층 N(631) 내의 픽처는 상위 계층 N+1(632)에서 대응하는 픽처를 코딩하기 위해 참조 픽처으로서 사용될 수 있다. 특정 예로서, 픽처(611)는 인터-계층 예측(621)에 따라 픽처(615)를 참조하여 코딩될 수 있다. 이러한 경우에, 픽처(615)는 인터-계층 참조 픽처로서 사용된다. 인터-계층 참조 픽처는 인터-계층 예측(621)에 사용되는 참조 픽처이다. 대 부분의 경우에, 인터-계층 예측(621)은, 픽처(611)와 같은 현재 픽처가 동일한 AU(627)에 포함되고 픽처(615)와 같은 하위 계층에 있는 인터-계층 참조 픽처(들)만을 사용할 수 있도록 제약된다. 다중 계층(예를 들어, 2개 초과)이 이용가능할 때, 인터-계층 예측(621)은 현재 픽처보다 더 낮은 레벨들에서의 다수의 인터-계층 참조 픽처(들)에 기초하여 현재 픽처를 인코딩/디코딩할 수 있다.
비디오 인코더는 인터-예측(623) 및 인터-계층 예측(621)의 많은 상이한 조합들 및/또는 순열들을 통해 픽처들(611-618)을 인코딩하기 위해 다중 계층 비디오 시퀀스(600)를 채택할 수 있다. 예를 들어, 픽처(615)는 인트라-예측에 따라 코딩될 수 있다. 픽처들(616-618)은 그 후 픽처(615)를 참조 픽처로서 이용하여 인터-예측(623)에 따라 코딩될 수 있다. 또한, 픽처(611)는 픽처(615)를 인터-계층 참조 픽처로서 이용하여 인터-계층 예측(621)에 따라 코딩될 수 있다. 픽처들(612-614)은 그 후 픽처(611)를 참조 픽처로서 이용하여 인터-예측(623)에 따라 코딩될 수 있다. 이와 같이, 참조 픽처는 상이한 코딩 메커니즘들을 위해 단일 계층 참조 픽처 및 인터-계층 참조 픽처 둘 다로서 역할을 할 수 있다. 하위 계층 N(631) 픽처들에 기초하여 상위 계층 N+1(632) 픽처들을 코딩함으로써, 상위 계층 N+1(632)은 인터-예측(623) 및 인터-계층 예측(621)보다 훨씬 더 낮은 코딩 효율을 갖는 인트라-예측을 채택하는 것을 피할 수 있다. 이와 같이, 인트라-예측의 열악한 코딩 효율은 최소/최저 품질 픽처들로 제한될 수 있고, 따라서 최소량의 비디오 데이터를 코딩하는 것으로 제한될 수 있다. 참조 픽처들 및/또는 인터-계층 참조 픽처들로서 이용되는 픽처들은 참조 픽처 리스트 구조에 포함된 참조 픽처 리스트(들)의 엔트리들에 표시될 수 있다.
픽처들(611-618)은 또한 액세스 유닛(AU)들(627)에 포함될 수 있다. AU(627)는 상이한 계층들에 포함되고 디코딩 동안 동일한 출력 시간과 연관되는 코딩된 픽처들의 세트이다. 따라서, 동일한 AU(627)의 코딩된 픽처는 디코더에서 DPB로부터의 출력을 위해 동시에 스케줄링된다. 예를 들어, 픽처(614 및 618)는 동일한 AU(627)에 있다. 픽처(613 및 617)는 픽처(614 및 618)와 상이한 AU(627)에 있다. 동일한 AU(627) 내의 픽처들(614 및 618)이 대안적으로 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 작은 픽처 크기가 요구될 때 픽처(618)가 디스플레이될 수 있고 큰 픽처 크기가 요구될 때 픽처(614)가 디스플레이될 수 있다. 큰 픽처 크기가 요구될 때, 픽처(614)가 출력되고 픽처(618)는 인터-계층 예측(621)에 대해서만 사용된다. 이 경우, 픽처(618)는 인터-계층 예측(621)이 완료되면 출력되지 않고 폐기된다.
AU(627)는 하나 이상의 픽처 유닛(PU)들(628)로 추가로 분할될 수 있다. PU(628)는 단일 코딩된 픽처를 포함하는 AU(627)의 서브세트이다. PU(628)는 특정된 분류 규칙에 따라 서로 연관되고, 디코딩 순서에서 연속적이고, 정확히 하나의 코딩된 픽처를 포함하는 NAL 유닛들의 세트로서 형식적으로 정의될 수 있다. PU(628)는 HRD 및/또는 연관된 적합성 테스트들의 관점에서 논의될 때 디코딩 유닛(DU)으로서 지칭될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
픽처들(611-618) 및 그에 따른 AU들(627) 및 PU들(628)이 각각 시간 식별자(TemporalId)(629)와 연관되어 있다는 점에 또한 유의해야 한다. TemporalId(629)는 비디오 시퀀스에서의 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 도출된 식별자이다. 동일한 AU(627) 내의 픽처들 및/또는 PU들(628)은 TemporalId(629)의 동일한 값과 연관된다. 예를 들어, 시퀀스 내의 제1 AU(627)는 0의 TemporalId(629)를 포함할 수 있고, 후속 AU들(627)은 연속적으로 증가하는 TemporalId들(629)을 포함한다. 비-VCL NAL 유닛들은 또한 TemporalId들(629)과 연관될 수 있다. 예를 들어, 파라미터 세트는 AU(627)에 포함될 수 있고, AU(627) 내의 하나 이상의 픽처와 연관될 수 있다. 이러한 경우, 파라미터 세트의 TemporalId(629)는 AU(627)의 TemporalId(629) 이하일 수 있다.
도 7은 예시적인 비트스트림(700)을 예시하는 개략도이다. 예를 들어, 비트스트림(700)은 방법(100)에 따라 코덱 시스템(200) 및/또는 디코더(400)에 의한 디코딩을 위해 코덱 시스템(200) 및/또는 인코더(300)에 의해 생성될 수 있다. 또한, 비트스트림(700)은 다중 계층 비디오 시퀀스(600)를 포함할 수 있다. 또한, 비트스트림(700)은 HRD(500)와 같은 HRD의 동작을 제어하기 위한 다양한 파라미터들을 포함할 수 있다. 이러한 파라미터들에 기초하여, HRD는 디코딩을 위해 디코더를 향해 송신하기 전에 표준들과의 적합성에 대해 비트스트림(700)을 체크할 수 있다.
비트스트림(700)은 VPS(711), 하나 이상의 SPS들(713), 복수의 픽처 파라미터 세트(PPS)들(715), 복수의 적응 파라미터 세트(APS)들(716), 복수의 픽처 헤더들(718), 복수의 슬라이스 헤더들(717), 이미지 데이터(720), 및 SEI 메시지(719)를 포함한다. VPS(711)는 전체 비트스트림(700)에 관련된 데이터를 포함한다. 예를 들어, VPS(711)는 비트스트림(700)에서 사용되는 데이터 관련 OLS들, 계층들, 및/또는 서브계층들을 포함할 수 있다. SPS(713)는 비트스트림(700)에 포함된 코딩된 비디오 시퀀스 내의 모든 픽처들에 공통인 시퀀스 데이터를 포함한다. 예를 들어, 각각의 계층은 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 포함할 수 있고, 각각의 코딩된 비디오 시퀀스는 대응하는 파라미터에 대해 SPS(713)를 참조할 수 있다. SPS(713) 내의 파라미터들은 픽처 크기, 비트 깊이, 코딩 도구 파라미터들, 비트 레이트 제한들 등을 포함할 수 있다. 각각의 시퀀스는 SPS(713)를 참조하지만, 일부 예에서는 단일 SPS(713)가 다수의 시퀀스에 대한 데이터를 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. PPS(715)는 전체 픽처에 적용되는 파라미터들을 포함한다. 따라서, 비디오 시퀀스에서의 각각의 픽처는 PPS(715)를 참조할 수 있다. 각각의 픽처가 PPS(715)를 참조하지만, 일부 예들에서 단일 PPS(715)가 다수의 픽처에 대한 데이터를 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 다수의 유사한 픽처들이 유사한 파라미터들에 따라 코딩될 수 있다. 그러한 경우에, 단일 PPS(715)는 그러한 유사한 픽처들에 대한 데이터를 포함할 수 있다. PPS(715)는 대응하는 픽처들, 양자화 파라미터들, 오프셋들 등에서 슬라이스들에 대해 이용가능한 코딩 도구들을 표시할 수 있다.
APS(716)는 하나 이상의 픽처(725) 내의 하나 이상의 슬라이스(727)에 적용되는 신택스 요소들/파라미터들을 포함하는 신택스 구조이다. 이러한 상관은 슬라이스(727)와 연관된 슬라이스 헤더(717)에서 발견된 신택스 요소들에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, APS(716)는 제1 픽처(721) 내의 적어도 하나이지만 전부보다는 적은 슬라이스(727)에, 제2 픽처(725) 내의 적어도 하나이지만 전부보다는 적은 슬라이스(727)에, 기타 등등에 적용될 수 있다. APS(716)는 APS(716)에 포함된 파라미터들에 기초하여 다수의 타입으로 분리될 수 있다. 이러한 타입들은 적응 루프 필터(ALF) APS, 크로마 스케일링을 갖는 루마 매핑(LMCS) APS, 및 스케일링 리스트(스케일링) APS를 포함할 수 있다. ALF는 가변 파라미터들에 의해 제어되는 전달 함수를 포함하고 전달 함수를 정제하기 위해 피드백 루프로부터의 피드백을 채택하는 적응성 블록 기반 필터이다. 또한, ALF는 블러링 및 링잉 아티팩트들과 같은, 블록 기반 코딩의 결과로서 발생하는 코딩 아티팩트들(예를 들어, 에러들)을 정정하기 위해 채택된다. 이와 같이, ALF APS에 포함된 ALF 파라미터들은 ALF가 디코더에서의 디코딩 동안 블록 기반 코딩 아티팩트들을 제거하게 하기 위해 인코더에 의해 선택된 파라미터들을 포함할 수 있다. LMCS는 루마 샘플들을 특정 값들에 매핑하는 디코딩 프로세스의 일부로서 적용되는 프로세스이고, 일부 경우들에서는 또한 크로마 샘플들의 값들에 스케일링 동작을 적용한다. LMCS 도구는 레이트 왜곡을 감소시키기 위해 대응하는 크로마 성분들에 대한 매핑들에 기초하여 루마 성분들을 재성형할 수 있다. 그에 따라, LMCS APS는 LMCS 도구로 하여금 루마 성분들을 재성형하게 하기 위해 인코더에 의해 선택된 파라미터들을 포함한다. 스케일링 리스트 APS는 특정된 필터에 의해 사용되는 양자화 행렬과 연관된 코딩 도구 파라미터들을 포함한다. 이와 같이, APS(716)는 HRD에서의 적합성 테스트 동안 및/또는 디코더에서의 디코딩 시에 다양한 필터들을 코딩된 슬라이스들(727)에 적용하기 위해 사용되는 파라미터들을 포함할 수 있다.
픽처 헤더(718)는 코딩된 픽처(725)의 모든 슬라이스들(727)에 적용되는 신택스 요소들을 포함하는 신택스 구조이다. 예를 들어, 픽처 헤더(718)는 픽처 순서 카운트 정보, 참조 픽처 데이터, 인트라-랜덤 액세스 포인트(IRAP) 픽처들과 관련된 데이터, 픽처(725)에 대한 필터 응용과 관련된 데이터 등을 포함할 수 있다. PU는 정확히 하나의 픽처 헤더(718) 및 정확히 하나의 픽처(725)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 비트스트림(700)은 픽처(725)당 정확히 하나의 픽처 헤더(718)를 포함할 수 있다. 슬라이스 헤더(717)는 픽처(725) 내의 각각의 슬라이스(727)에 특정한 파라미터들을 포함한다. 따라서, 비디오 시퀀스에서 슬라이스(727)당 하나의 슬라이스 헤더(717)가 있을 수 있다. 슬라이스 헤더(717)는 슬라이스 타입 정보, 필터링 정보, 예측 가중치, 타일 엔트리 포인트, 디블록킹 파라미터 등을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 신택스 요소들은 픽처(725) 내의 모든 슬라이스들(727)에 대해 동일할 수 있다. 중복성을 감소시키기 위해, 픽처 헤더(718) 및 슬라이스 헤더(717)는 특정 타입의 정보를 공유할 수 있다. 예를 들어, 특정 파라미터(예를 들어, 필터링 파라미터)는, 전체 픽처(725)에 적용될 때 픽처 헤더(718)에 포함되거나, 또는 전체 픽처(725)의 서브세트인 슬라이스(727)의 그룹에 적용될 때 슬라이스 헤더(717)에 포함될 수 있다.
이미지 데이터(720)는 인터-예측 및/또는 인트라-예측에 따라 인코딩된 비디오 데이터뿐만 아니라 대응하는 변환된 및 양자화된 잔차 데이터를 포함한다. 예를 들어, 이미지 데이터(720)는 계층들(723), 픽처들(725) 및/또는 슬라이스들(727)을 포함할 수 있다. 계층(723)은 nuh_layer_id와 같은 계층 ID 및 연관된 비-VCL NAL 유닛들(741)에 의해 표시되는 바와 같은 특정된 특성(예를 들어, 공통 해상도, 프레임 레이트, 이미지 크기 등)을 공유하는 VCL NAL 유닛들(745)의 세트이다. 예를 들어, 계층(723)은 동일한 nuh_layer_id를 공유하는 픽처들의 세트(725)를 포함할 수 있다. 계층(723)은 계층들(631 및/또는 632)과 실질적으로 유사할 수 있다. nuh_layer_id는 적어도 하나의 NAL 유닛을 포함하는 계층(723)의 식별자를 특정하는 신택스 요소이다. 예를 들어, 베이스 계층으로 알려진 최저 품질 계층(723)은 더 높은 품질의 계층들(723)에 대한 nuh_layer_id의 증가하는 값들과 함께 nuh_layer_id의 최저 값을 포함할 수 있다. 따라서, 하위 계층은 nuh_layer_id의 값이 작은 계층(723)이고, 상위 계층은 nuh_layer_id의 값이 큰 계층(723)이다.
픽처(725)는 프레임 또는 그 필드를 생성하는 루마 샘플들의 어레이 및/또는 크로마 샘플들의 어레이이다. 예를 들어, 픽처(725)는 디스플레이를 위해 출력되거나 또는 출력을 위해 다른 픽처(들)(725)의 코딩을 지원하기 위해 사용될 수 있는 코딩된 이미지이다. 픽처(725)는 하나 이상의 슬라이스(727)를 포함한다. 슬라이스(727)는 단일 NAL 유닛에 배타적으로 포함되는 픽처(725)의 정수 개의 완전한 타일들 또는 (예를 들어, 타일 내의) 정수 개의 연속적인 완전한 코딩 트리 유닛(CTU) 행들로서 정의될 수 있다. 슬라이스들(727)은 CTU들 및/또는 코딩 트리 블록(CTB)들로 추가로 분할된다. CTU는 코딩 트리에 의해 파티셔닝될 수 있는 미리 정의된 크기의 샘플들의 그룹이다. CTB는 CTU의 서브세트이고, CTU의 루마 성분들 또는 크로마 성분들을 포함한다. CTU들/CTB들은 코딩 트리들에 기초하여 코딩 블록들로 추가로 분할된다. 그 후 코딩 블록들은 예측 메커니즘들에 따라 인코딩/디코딩될 수 있다.
SEI 메시지(719)는 디코딩된 픽처들 내의 샘플들의 값들을 결정하기 위해 디코딩 프로세스에 의해 필요하지 않은 정보를 전달하는 특정된 시맨틱스를 갖는 신택스 구조이다. 예를 들어, SEI 메시지들(719)은 HRD 프로세스들을 지원하는 데이터 또는 디코더에서 비트스트림(700)을 디코딩하는 것과 직접 관련성이 없는 다른 지원 데이터를 포함할 수 있다. SEI 메시지들(719)의 세트는 스케일러블 네스팅 SEI 메시지로서 구현될 수 있다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 SEI 메시지들(719)을 특정 계층들(723)과 연관시키는 메커니즘을 제공한다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 복수의 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지를 포함하는 메시지이다. 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지는 하나 이상의 OLS 또는 하나 이상의 계층(723)에 대응하는 SEI 메시지(719)이다. OLS는 계층들(723) 중 적어도 하나가 출력 계층인 계층들(723)의 세트이다. 따라서, 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 컨텍스트에 따라 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들의 세트를 포함한다고 말할 수 있거나 또는 SEI 메시지들(719)의 세트를 포함한다고 말할 수 있다. 또한, 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 동일한 타입의 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들의 세트를 포함한다. SEI 메시지들(719)은 대응하는 OLS들 및/또는 계층들(723)을 테스트하기 위한 CPB를 관리하기 위해 HRD를 초기화하기 위한 HRD 파라미터들을 포함하는 BP SEI 메시지를 포함할 수 있다. SEI 메시지들(719)은 또한 대응하는 OLS들 및/또는 계층들(723)을 테스트하기 위한 CPB 및/또는 DPB에서 AU들에 대한 전달 정보를 관리하기 위한 HRD 파라미터들을 포함하는 PT SEI 메시지를 포함할 수 있다. SEI 메시지들(719)은 또한 대응하는 OLS들 및/또는 계층들(723)을 테스트하기 위한 CPB 및/또는 DPB에서 DU들에 대한 전달 정보를 관리하기 위한 HRD 파라미터들을 포함하는 DUI SEI 메시지를 포함할 수 있다.
비트스트림(700)은 NAL 유닛들의 시퀀스로서 코딩될 수 있다. NAL 유닛은 비디오 데이터 및/또는 지원 신택스를 위한 컨테이너이다. NAL 유닛은 VCL NAL 유닛(745) 또는 비-VCL NAL 유닛(741)일 수 있다. VCL NAL 유닛(745)은 비디오 데이터를 포함하도록 코딩된 NAL 유닛이다. 구체적으로, VCL NAL 유닛(745)은 슬라이스(727) 및 연관된 슬라이스 헤더(717)를 포함한다. 비-VCL NAL 유닛(741)은 비디오 데이터의 디코딩, 적합성 체크의 수행, 또는 다른 동작들을 지원하는 신택스 및/또는 파라미터들과 같은 비-비디오 데이터를 포함하는 NAL 유닛이다. 비-VCL NAL 유닛들(741)은 VPS NAL 유닛, SPS NAL 유닛, PPS NAL 유닛, APS NAL 유닛, 픽처 헤더(PH) NAL 유닛, 및 SEI NAL 유닛을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 VPS(711), SPS(713), PPS(715), APS(716), 픽처 헤더(718), 및 SEI 메시지(719)를 포함한다. NAL 유닛의 이전의 리스트가 예시적인 것이며 총망라한 것이 아니라는 점에 유의해야 한다.
각각의 NAL 유닛은 NAL 유닛 헤더 시간 식별자 플러스 1(nuh_temporal_id_plus1)(731)과 연관된다. nuh_temporal_id_plus1(731)은 비디오 시퀀스에서의 대응하는 NAL 유닛의 상대 위치를 표시하는 시그널링된 식별자이다. 디코더 및/또는 HRD는 nuh_temporal_id_plus1(731)의 값에 기초하여 대응하는 NAL 유닛에 대한 TemporalId를 결정할 수 있다. 구체적으로, nuh_temporal_id_plus1(731)은 NAL 유닛의 헤더에서 시그널링된다. NAL 유닛에 대한 TemporalId는 nuh_temporal_id_plus1(731)의 값으로부터 1을 감산함으로써 디코더/HRD에 의해 결정될 수 있다. 따라서, nuh_temporal_id_plus1(731)의 값은 0으로 설정되지 않아야 하는데, 그 이유는 TemporalId가 음의 값을 갖게 되기 때문이다.
또한, SEI 메시지들(719)은 프리픽스 SEI 메시지들 및/또는 서픽스 SEI 메시지들로서 채택될 수 있다. 프리픽스 SEI 메시지는 하나 이상의 후속 NAL 유닛들에 적용되는 SEI 메시지(719)이다. 서픽스 SEI 메시지는 하나 이상의 이전 NAL 유닛에 적용되는 SEI 메시지(719)이다. 프리픽스 SEI 메시지는 프리픽스 SEI NAL 유닛 타입(PREFIX_SEI_NUT)(742)에 포함되고 서픽스 SEI 메시지는 서픽스 SEI NAL 유닛 타입(SUFFIX_SEI_NUT)(743)에 포함된다. PREFIX_SEI_NUT(742)는 비-VCL NAL 유닛이 프리픽스 SEI 메시지를 포함한다는 것을 표시하도록 설정된 타입 값을 갖는 비-VCL NAL 유닛이다. SUFFIX_SEI_NUT(743)는 비-VCL NAL 유닛이 서픽스 SEI 메시지를 포함한다는 것을 표시하도록 설정된 타입 값을 갖는 비-VCL NAL 유닛이다.
앞서 살펴본 바와 같이, SEI 메시지들(719)은 표준들과의 적합성에 대해 비트스트림을 체크하기 위해 인코더에서 동작하는 HRD에 의해 사용되는 파라미터들을 포함할 수 있다. SEI 메시지들(719)은 다양한 픽처들(725) 및/또는 계층들(723)의 다양한 조합들과 관련될 수 있다. 따라서, 적절한 SEI 메시지(719)가 적절한 픽처들(725) 및/또는 계층들(723)과 연관되는 것을 보장하는 것은 복잡한 다중 계층 비트스트림들에서 어려워질 수 있다. 또한, 프리픽스 SEI 메시지는 프리픽스 SEI 메시지와 연관된 제1 NAL 유닛 이전에 비트스트림(700)에 포함되어야 하는 반면, 서픽스 SEI 메시지는 서픽스 SEI 메시지와 연관된 제1 NAL 유닛 직후에 비트스트림(700)에 포함되어야 한다. SEI 메시지(719)가 비트스트림(700)에 올바르게 위치되지 않고/않거나 올바른 계층(723) 및/또는 픽처(725)와 연관되지 않는 경우, HRD는 적합성에 대해 계층(723) 및/또는 픽처(725)를 적절히 체크할 수 없을 수 있다. 이것은 HRD에 의해 야기되는 인코딩 에러들 및/또는 디코더에서 디코딩할 때의 에러들을 야기할 수 있다. 예를 들어, HRD는 픽처를 부적절하게 필터링하고/하거나 표준 위반들을 검출하지 못할 수 있다. 또한, 디코더는 송신 관련 코딩 에러들을 검출하지 못할 수 있고/있거나 이러한 에러들이 존재하지 않을 때 송신 관련 코딩 에러의 표시를 부적절하게 반환할 수 있다.
비트스트림(700)은 SEI 메시지들(719)이 대응하는 계층들(723), 픽처들(725), 슬라이스들(727), 및/또는 NAL 유닛들과 올바르게 연관되는 것을 보장하도록 수정된다. 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 다중 계층 비트스트림들은 픽처들 및 연관된 파라미터들을 AU들로 조직할 수 있다. AU는 상이한 계층들에 포함되고 동일한 출력 시간과 연관되는 코딩된 픽처들의 세트이다. 비트스트림(700)에서, 각각의 SEI 메시지(719)는 SEI 메시지(719)와 연관된 제1 픽처(725)와 동일한 AU에 위치한다. 또한, SEI 메시지(719)에는 TemporalId가 할당된다. SEI 메시지(719)의 TemporalId는 SEI 메시지(719)를 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 특정 예에서, AU 내의 각각의 픽처(725)는 TemporalId의 동일한 값을 공유하고, 따라서 nuh_temporal_id_plus1(731)의 동일한 값을 공유한다. 따라서, SEI 메시지(719)의 nuh_temporal_id_plus1(731)은 SEI 메시지(719)가 적용되는 픽처들(725) 각각의 nuh_temporal_id_plus1(731)과 동일하다.
달리 말하면, 픽처들(725)은 VCL NAL 유닛들(745)에 포함되고 파라미터들은 비-VCL NAL 유닛들(741)에 포함된다. 비-VCL NAL 유닛(741)이 SEI 메시지(719)를 포함하는 타입 PREFIX_SEI_NUT(742) 또는 SUFFIX_SEI_NUT(743)의 SEI NAL 유닛일 때, 비-VCL NAL 유닛(741)의 TemporalId/nuh_temporal_id_plus1(731)은 비-VCL NAL 유닛(741)을 포함하는 AU의 TemporalId/nuh_temporal_id_plus1(731)과 동일하도록 제약된다. 이 접근법은 SEI 메시지들(719)이 AU들 내의 대응하는 픽처들(725)과 올바르게 연관되는 것을 보장한다. 따라서, 다양한 에러들이 회피될 수 있다. 그 결과, 인코더 및 디코더의 기능성이 증가된다. 또한, 코딩 효율이 증가될 수 있으며, 이는 인코더 및 디코더 모두에서 프로세서, 메모리, 및/또는 네트워크 시그널링 리소스 사용을 감소시킨다.
이전 정보가 지금부터 본 명세서에서 아래에 더 상세히 설명된다. 계층화된 비디오 코딩은 스케일러블 비디오 코딩 또는 스케일러빌리티를 갖는 비디오 코딩이라고도 한다. 비디오 코딩에서의 스케일러빌리티는 다중 계층 코딩 기법들을 사용함으로써 지원될 수 있다. 다중 계층 비트스트림은 베이스 계층(BL) 및 하나 이상의 향상 계층(EL)을 포함한다. 스케일러빌리티들의 예는 공간 스케일러빌리티, 품질/신호 대 잡음비(SNR) 스케일러빌리티, 멀티뷰 스케일러빌리티, 프레임 레이트 스케일러빌리티 등을 포함한다. 다중 계층 코딩 기법이 이용될 때, 픽처 또는 그 일부는 참조 픽처를 이용하지 않고 코딩될 수 있고(인트라-예측), 동일한 계층에 있는 참조 픽처들을 참조함으로써 코딩될 수 있고(인터-예측), 및/또는 다른 계층(들)에 있는 참조 픽처들을 참조함으로써 코딩될 수 있다(인터-계층 예측). 현재 픽처의 인터-계층 예측에 사용되는 참조 픽처를, 인터-계층 참조 픽처(ILRP)라고 칭한다. 도 6은 상이한 계층들 내의 픽처들이 상이한 해상도들을 갖는 공간 스케일러빌리티를 위한 다중 계층 코딩의 예를 도시한다.
일부 비디오 코딩 패밀리는 단일-계층 코딩을 위한 프로파일(들)로부터 분리된 프로파일(들)에서의 스케일러빌리티에 대한 지원을 제공한다. 스케일러블 비디오 코딩(SVC)은 공간, 시간 및 품질 스케일러빌리티들에 대한 지원을 제공하는 진보된 비디오 코딩(AVC)의 스케일러블 확장이다. SVC의 경우, EL 픽처들 내의 각 매크로블록(MB)에서 플래그가 시그널링되어 EL MB가 하위 계층으로부터 병치된 블록을 이용하여 예측되는지를 표시한다. 병치된 블록으로부터의 예측은 텍스처, 모션 벡터들, 및/또는 코딩 모드들을 포함할 수 있다. SVC의 구현들은 그들의 설계에서 수정되지 않은 AVC 구현들을 직접 재사용하지 않을 수 있다. SVC EL 매크로블록 신택스 및 디코딩 프로세스는 AVC 신택스 및 디코딩 프로세스와 상이하다.
스케일러블 HEVC(SHVC)는 공간 및 품질 스케일러빌리티들에 대한 지원을 제공하는 HEVC의 확장이다. 멀티뷰 HEVC(MV-HEVC)는 멀티뷰 스케일러빌리티에 대한 지원을 제공하는 HEVC의 확장이다. 3D HEVC(3D-HEVC)는 MV-HEVC보다 더 진보되고 더 효율적인 3D 비디오 코딩에 대한 지원을 제공하는 HEVC의 확장이다. 시간 스케일러빌리티는 단일 계층 HEVC 코덱의 필수 부분으로서 포함될 수 있다. HEVC의 다중 계층 확장에서, 인터-계층 예측에 사용되는 디코딩된 픽처는 동일한 AU로부터만 오고, 롱-텀 레퍼런스 픽처(LTRP)로서 취급된다. 이러한 픽처들은 현재 계층 내의 다른 시간 참조 픽처들과 함께 참조 픽처 리스트(들) 내의 참조 인덱스들을 할당받는다. 참조 픽처 리스트(들) 내의 인터-계층 참조 픽처(들)를 참조하기 위해 참조 인덱스의 값을 설정함으로써 예측 유닛 레벨에서 인터-계층 예측(ILP)이 달성된다. 공간 스케일러빌리티는 ILRP가 인코딩 또는 디코딩되는 현재 픽처와 상이한 공간 해상도를 가질 때 참조 픽처 또는 그 일부를 재샘플링한다. 참조 픽처 재샘플링은 픽처 레벨 또는 코딩 블록 레벨에서 실현될 수 있다.
VVC는 또한 계층화된 비디오 코딩을 지원할 수 있다. VVC 비트스트림은 다중 계층을 포함할 수 있다. 계층들은 모두 서로 독립적일 수 있다. 예를 들어, 각각의 계층은 인터-계층 예측을 사용하지 않고 코딩될 수 있다. 이 경우에, 계층들은 사이멀캐스트(simulcast) 계층들이라고도 지칭된다. 일부 경우들에서, 계층들 중 일부는 ILP를 이용하여 코딩된다. VPS 내의 플래그는 계층들이 사이멀캐스트 계층들인지 또는 일부 계층들이 ILP를 사용하는지를 표시할 수 있다. 일부 계층들이 ILP를 사용할 때, 계층들 간의 계층 종속 관계도 VPS에서 시그널링된다. SHVC 및 MV-HEVC와는 달리, VVC는 OLS들을 특정하지 않을 수 있다. OLS는 특정된 계층들의 세트를 포함하고, 여기서 계층들의 세트 내의 하나 이상의 계층은 출력 계층들로 특정된다. 출력 계층은 출력되는 OLS의 계층이다. VVC의 일부 구현들에서, 계층들이 사이멀캐스트 계층들일 때 디코딩 및 출력을 위해 하나의 계층만이 선택될 수 있다. VVC의 일부 구현들에서, 모든 계층들을 포함하는 전체 비트스트림은 임의의 계층이 ILP를 사용할 때 디코딩되도록 특정된다. 또한, 계층들 중 특정 계층들은 출력 계층들로 특정된다. 출력 계층들은 단지 최상위 계층, 모든 계층들, 또는 최상위 계층 플러스 표시된 하위 계층들의 세트인 것으로 표시될 수 있다.
이전 양태들은 특정 문제들을 포함한다. 예를 들어, SPS, PPS, 및 APS NAL 유닛들에 대한 nuh_layer_id 값들은 적절히 제약되지 않을 수 있다. 또한, SEI NAL 유닛들에 대한 TemporalId 값은 적절히 제약되지 않을 수 있다. 또한, NoOutputOfPriorPicsFlag의 설정은 참조 픽처 재샘플링이 인에이블되고 CLVS 내의 픽처들이 상이한 공간 해상도들을 가질 때 적절히 특정되지 않을 수 있다. 또한, 일부 비디오 코딩 시스템들에서, 서픽스 SEI 메시지들은 스케일러블 네스팅 SEI 메시지에 포함될 수 없다. 다른 예로서, 버퍼링 기간, 픽처 타이밍, 및 디코딩 유닛 정보 SEI 메시지는 VPS 및/또는 SPS에 대한 파싱 종속성을 포함할 수 있다.
일반적으로, 본 개시내용은 비디오 코딩 개선 접근법들을 설명한다. 기법들의 설명은 VVC에 기초한다. 그러나, 이 기법들은 다른 비디오 코덱 사양들에 기초한 계층화된 비디오 코딩에도 적용된다.
전술한 문제들 중 하나 이상은 다음과 같이 해결될 수 있다. SPS, PPS, 및 APS NAL 유닛들에 대한 nuh_layer_id 값들은 본 명세서에서 적절히 제한된다. SEI NAL 유닛들에 대한 TemporalId 값은 본 명세서에서 적절히 제한된다. NoOutputOfPriorPicsFlag의 설정은 참조 픽처 재샘플링이 인에이블되고 CLVS 내의 픽처들이 상이한 공간 해상도들을 가질 때 적절히 특정된다. 서픽스 SEI 메시지들은 스케일러블 네스팅 SEI 메시지에 포함되도록 허용된다. VPS 또는 SPS에 대한 BP, PT, 및 DUI SEI 메시지들의 파싱 종속성들은 BP SEI 메시지 신택스 내의 신택스 요소 decoding_unit_hrd_params_present_flag, PT SEI 메시지 신택스 내의 신택스 요소들 decoding_unit_hrd_params_present_flag 및 decoding_unit_cpb_params_in_pic_timing_sei_flag, 및 DUI SEI 메시지 내의 신택스 요소 decoding_unit_cpb_params_in_pic_timing_sei_flag를 반복함으로써 제거될 수 있다.
이전 메커니즘들의 예시적인 구현은 다음과 같다. 예시적인 일반 NAL 유닛 시맨틱스는 다음과 같다.
nuh_temporal_id_plus1 마이너스 1은 NAL 유닛에 대한 시간 식별자를 특정한다. nuh_temporal_id_plus1의 값은 0과 동일하지 않아야 한다. 변수 TemporalId는 다음과 같이 도출될 수 있다:
TemporalId = nuh_temporal_id_plus1 - 1
nal_unit_type가 IDR_W_RADL 내지 RSV_IRAP_13(경계 포함)의 범위에 있을 때, TemporalId는 0이어야만 한다. nal_unit_type가 STSA_NUT와 동일할 때, TemporalId는 0과 동일하지 않아야 한다.
TemporalId의 값은 액세스 유닛의 모든 VCL NAL 유닛들에 대해 동일해야 한다. 코딩된 픽처, 계층 액세스 유닛, 또는 액세스 유닛의 TemporalId의 값은 코딩된 픽처, 계층 액세스 유닛, 또는 액세스 유닛의 VCL NAL 유닛들의 TemporalId의 값일 수 있다. 서브계층 표현의 TemporalId의 값은 서브계층 표현 내의 모든 VCL NAL 유닛들의 TemporalId의 최대값일 수 있다.
비-VCL NAL 유닛들에 대한 TemporalId의 값은 다음과 같이 제한된다. nal_unit_type가 DPS_NUT, VPS_NUT, 또는 SPS_NUT와 동일하면, TemporalId는 0과 동일하고 NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛의 TemporalId는 0과 동일해야 한다. 그렇지 않고, nal_unit_type가 EOS_NUT 또는 EOB_NUT와 동일하면, TemporalId는 0과 동일해야 한다. 그렇지 않고, nal_unit_type가 AUD_NUT, FD_NUT, PREFIX_SEI_NUT, 또는 SUFFIX_SEI_NUT와 동일하면, TemporalId는 NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛의 TemporalId와 동일해야 한다. 그렇지 않고, nal_unit_type가 PPS_NUT 또는 APS_NUT와 동일할 때, TemporalId는 NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛의 TemporalId 이상이어야 한다. NAL 유닛이 비-VCL NAL 유닛일 때, TemporalId의 값은 비-VCL NAL 유닛이 적용되는 모든 액세스 유닛들의 TemporalId 값들의 최소값과 동일해야 한다. nal_unit_type가 PPS_NUT 또는 APS_NUT와 동일할 때, TemporalId는 포함하는 액세스 유닛의 TemporalId 이상일 수 있다. 이것은 모든 PPS들 및 APS들이 비트스트림의 시작에 포함될 수 있기 때문이다. 또한, 제1 코딩된 픽처는 0과 동일한 TemporalId를 갖는다.
예시적인 시퀀스 파라미터 세트 RBSP 시맨틱스는 다음과 같다. SPS RBSP는 참조되기 전에 디코딩 프로세스에 이용가능해야 한다. SPS는 TemporalId가 0인 적어도 하나의 액세스 유닛에 포함되거나 또는 외부 메커니즘을 통해 제공될 수 있다. SPS를 포함하는 SPS NAL 유닛은 SPS를 참조하는 PPS NAL 유닛의 최저 nuh_layer_id 값과 동일한 nuh_layer_id를 갖도록 제약될 수 있다.
예시적인 픽처 파라미터 세트 RBSP 시맨틱스는 다음과 같다. PPS RBSP는 참조되기 전에 디코딩 프로세스에 이용가능해야 한다. PPS는 PPS NAL 유닛의 TemporalId 이하인 TemporalId를 갖는 적어도 하나의 액세스 유닛에 포함되거나 또는 외부 메커니즘을 통해 제공되어야 한다. PPS RBSP를 포함하는 PPS NAL 유닛은 PPS를 참조하는 코딩된 슬라이스 NAL 유닛들의 최저 nuh_layer_id 값과 동일한 nuh_layer_id를 가져야 한다.
예시적인 적응 파라미터 세트 시맨틱스는 다음과 같다. 각각의 APS RBSP는 참조되기 전에 디코딩 프로세스에 이용가능해야 한다. APS는 또한 APS를 참조하거나 외부 메커니즘을 통해 제공되는 코딩된 슬라이스 NAL 유닛의 TemporalId 이하인 TemporalId를 갖는 적어도 하나의 액세스 유닛에 포함되어야 한다. APS NAL 유닛은 다중 계층의 픽처/슬라이스에 의해 공유될 수 있다. APS NAL 유닛의 nuh_layer_id는 APS NAL 유닛을 참조하는 코딩된 슬라이스 NAL 유닛의 최저 nuh_layer_id 값과 동일해야 한다. 대안적으로, APS NAL 유닛은 다중 계층의 픽처/슬라이스에 의해 공유되지 않을 수 있다. APS NAL 유닛의 nuh_layer_id는 APS를 참조하는 슬라이스들의 nuh_layer_id와 동일해야 한다.
예에서, 현재 픽처의 디코딩 전의 DPB로부터의 픽처들의 제거는 다음과 같이 논의된다. 현재 픽처의 디코딩 전에(그러나 현재 픽처의 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더를 파싱한 후에) DPB로부터의 픽처들의 제거는 (현재 픽처를 포함하는) 액세스 유닛 n의 제1 디코딩 유닛의 CPB 제거 시간에 발생할 수 있다. 이것은 다음와 같이 진행한다. 참조 픽처 리스트 구성을 위한 디코딩 프로세스가 호출되고, 참조 픽처 마킹을 위한 디코딩 프로세스가 호출된다.
현재 픽처가 픽처 0이 아닌 코딩된 계층 비디오 시퀀스 시작(CLVSS) 픽처일 때, 다음의 순서화된 단계들이 적용된다. 변수 NoOutputOfPriorPicsFlag는 다음과 같이 테스트 중인 디코더에 대해 도출된다. SPS로부터 도출된 pic_width_max_in_luma_samples, pic_height_max_in_luma_samples, chroma_format_idc, separate_colour_plane_flag, bit_depth_luma_minus8, bit_depth_chroma_minus8 또는 sps_max_dec_pic_buffering_minus1[Htid]의 값이 이전 픽처에 의해 참조되는 SPS로부터 각각 도출된 pic_width_in_luma_samples, pic_height_in_luma_samples, chroma_format_idc, separate_colour_plane_flag, bit_depth_luma_minus8, bit_depth_chroma_minus8 또는 sps_max_dec_pic_buffering_minus1[Htid]의 값과 상이한 경우, NoOutputOfPriorPicsFlag는, no_output_of_prior_pics_flag의 값에 관계없이, 테스트 중인 디코더에 의해 1로 설정될 수 있다. NoOutputOfPriorPicsFlag를 no_output_of_prior_pics_flag와 동일하게 설정하는 것이 이러한 조건들 하에서 바람직할 수 있지만, 테스트 중인 디코더는 이 경우에 NoOutputOfPriorPicsFlag를 1로 설정하는 것이 허용된다는 점에 유의해야 한다. 그렇지 않으면, NoOutputOfPriorPicsFlag는 no_output_of_prior_pics_flag와 동일하게 설정될 수 있다.
테스트 중인 디코더에 대해 도출되는 NoOutputOfPriorPicsFlag의 값이 HRD에 대해 적용되어, NoOutputOfPriorPicsFlag의 값이 1일 때, DPB 내의 모든 픽처 저장 버퍼들은 그들이 포함하는 픽처들의 출력없이 비워지고, DPB 충만도(fullness)가 0으로 설정된다. DPB 내의 임의의 픽처들 k에 대해 이하의 조건들 둘 다가 참일 때, DPB 내의 모든 이러한 픽처들 k가 DPB로부터 제거된다. 픽처 k는 참조를 위해 미사용으로서 마킹되고, 픽처 k는 0과 동일한 PictureOutputFlag를 갖거나, 또는 대응하는 DPB 출력 시간은 현재 픽처 n의 제1 디코딩 유닛(디코딩 유닛 m으로 표시됨)의 CPB 제거 시간 이하이다. 이것은 DpbOutputTime[k]가 DuCpbRemovalTime[m] 이하일 때 발생할 수 있다. DPB로부터 제거된 각각의 픽처에 대해, DPB 충만도가 1만큼 감소된다.
예에서, DPB로부터의 픽처들의 출력 및 제거는 다음과 같이 논의된다. 현재 픽처의 디코딩 전에(그러나 현재 픽처의 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더를 파싱한 후에) DPB로부터의 픽처들의 출력 및 제거는 현재 픽처를 포함하는 액세스 유닛의 제1 디코딩 유닛이 CPB로부터 제거되고 다음과 같이 진행할 때 발생할 수 있다. 참조 픽처 리스트 구성을 위한 디코딩 프로세스 및 참조 픽처 마킹을 위한 디코딩 프로세스가 호출된다.
현재 픽처가 픽처 0이 아닌 CLVSS 픽처이면, 다음의 순서화된 단계들이 적용된다. 변수 NoOutputOfPriorPicsFlag는 다음과 같이 테스트 중인 디코더에 대해 도출될 수 있다. SPS로부터 도출된 pic_width_max_in_luma_samples, pic_height_max_in_luma_samples, chroma_format_idc, separate_colour_plane_flag, bit_depth_luma_minus8, bit_depth_chroma_minus8 또는 sps_max_dec_pic_buffering_minus1[Htid]의 값이 이전 픽처에 의해 참조되는 SPS로부터 각각 도출된 pic_width_in_luma_samples, pic_height_in_luma_samples, chroma_format_idc, separate_colour_plane_flag, bit_depth_luma_minus8, bit_depth_chroma_minus8 또는 sps_max_dec_pic_buffering_minus1[Htid]의 값과 상이한 경우, NoOutputOfPriorPicsFlag는, no_output_of_prior_pics_flag의 값에 관계없이, 테스트 중인 디코더에 의해 1로 설정될 수 있다. NoOutputOfPriorPicsFlag를 no_output_of_prior_pics_flag와 동일하게 설정하는 것이 이러한 조건들 하에서 바람직하지만, 테스트 중인 디코더는 이 경우에 NoOutputOfPriorPicsFlag를 1로 설정할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그렇지 않으면, NoOutputOfPriorPicsFlag는 no_output_of_prior_pics_flag와 동일하게 설정될 수 있다.
테스트 중인 디코더에 대해 도출된 NoOutputOfPriorPicsFlag의 값은 다음과 같이 HRD에 대해 적용될 수 있다. NoOutputOfPriorPicsFlag가 1인 경우, DPB 내의 모든 픽처 저장 버퍼들은 그들이 포함하는 픽처들의 출력없이 비워지고, DPB 충만도는 0으로 설정된다. 그렇지 않으면(NoOutputOfPriorPicsFlag가 0이면), 출력을 위해 필요하지 않고 참조를 위해 사용되지 않는 것으로서 마킹되는 픽처를 포함하는 모든 픽처 저장 버퍼들은 (출력없이) 비워지고, DPB 내의 모든 비어 있지 않은 픽처 저장 버퍼들은 범핑(bumping) 프로세스를 반복적으로 호출함으로써 비워지고 DPB 충만도는 0으로 설정된다.
그렇지 않으면(현재 픽처가 CLVSS 픽처가 아닌 경우), 출력을 위해 필요하지 않고 참조를 위해 사용되지 않는 것으로서 마킹되는 픽처를 포함하는 모든 픽처 저장 버퍼들이 (출력 없이) 비워진다. 비어 있는 각각의 픽처 저장 버퍼에 대해, DPB 충만도는 1만큼 감소된다. 다음 조건들 중 하나 이상이 참일 때, 다음 조건들 중 어느 것도 참이 아닐 때까지 비워지는 각각의 추가적인 픽처 저장 버퍼에 대해 DPB 충만도를 1만큼 더 감소시키면서 범핑 프로세스가 반복적으로 호출된다. 조건은 출력을 위해 필요에 따라 마킹되는 DPB 내의 픽처들의 수가 sps_max_num_reorder_pics[Htid]보다 크다는 것이다. 다른 조건은 sps_max_latency_increase_plus1[Htid]가 0이 아니고, 연관된 변수 PicLatencyCount가 SpsMaxLatencyPictures[Htid] 이상인 출력에 대해 필요에 따라 마킹되는 DPB 내의 적어도 하나의 픽처가 존재한다는 것이다. 다른 조건은 DPB 내의 픽처의 수가 SubDpbSize[Htid] 이상인 것이다.
예시적인 일반 SEI 메시지 신택스는 다음과 같다.
예시적인 스케일러블 네스팅 SEI 메시지 신택스는 다음과 같다.
예시적인 스케일러블 네스팅 SEI 메시지 시맨틱스는 다음과 같다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 특정 OLS들의 컨텍스트에 있는 특정 계층들과 또는 OLS의 컨텍스트에 있지 않은 특정 계층들과 SEI 메시지들을 연관시키는 메커니즘을 제공한다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 하나 이상의 SEI 메시지를 포함한다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지에 포함된 SEI 메시지들은 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이라고도 지칭된다. 비트스트림 적합성은 SEI 메시지들이 스케일러블 네스팅 SEI 메시지에 포함될 때 다음의 제한들이 적용되는 것을 요구할 수 있다.
132(디코딩된 픽처 해시) 또는 133(스케일러블 네스팅)인 payloadType를 갖는 SEI 메시지는 스케일러블 네스팅 SEI 메시지에 포함되지 않아야 한다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지가 버퍼링 기간, 픽처 타이밍, 또는 디코딩 유닛 정보 SEI 메시지를 포함할 때, 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 0(버퍼링 기간), 1(픽처 타이밍), 또는 130(디코딩 단위 정보)이 아닌 payloadType를 갖는 임의의 다른 SEI 메시지를 포함하지 않아야 한다.
비트스트림 적합성은 또한 스케일러블 네스팅 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛의 nal_unit_type의 값에 대해 다음의 제한들이 적용되는 것을 요구할 수 있다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지가 0(버퍼링 기간), 1(픽처 타이밍), 130(디코딩 유닛 정보), 145(종속 RAP 표시), 또는 168(프레임-필드 정보)인 payloadType를 갖는 SEI 메시지를 포함할 때, 스케일러블 네스팅 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛은 PREFIX_SEI_NUT와 동일한 nal_unit_type 세트를 가져야 한다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지가 132(디코딩된 픽처 해시)인 payloadType를 갖는 SEI 메시지를 포함할 때, 스케일러블 네스팅 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛은 SUFFIX_SEI_NUT와 동일한 nal_unit_type 세트를 가져야 한다.
nesting_ols_flag는 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 특정 OLS들의 컨텍스트에 있는 특정 계층들에 적용됨을 특정하기 위해 1로 설정될 수 있다. nesting_ols_flag는 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 특정 계층들에 일반적으로 적용되는(예를 들어, OLS의 컨텍스트에 있지 않은) 것을 특정하기 위해 0으로 설정될 수 있다.
비트스트림 적합성은 다음의 제한들이 nesting_ols_flag의 값에 적용되는 것을 요구할 수 있다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지가 0(버퍼링 기간), 1(픽처 타이밍), 또는 130(디코딩 유닛 정보)인 payloadType를 갖는 SEI 메시지를 포함할 때, nesting_ols_flag의 값은 1이어야 한다. 스케일러블 네스팅 SEI 메시지가 VclAssociatedSeiList의 값과 동일한 payloadType를 갖는 SEI 메시지를 포함할 때, nesting_ols_flag의 값은 0이어야 한다.
nesting_num_olss_minus1 플러스 1은 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 적용되는 OLS들의 수를 특정한다. nesting_num_olss_minus1의 값은 0 내지 TotalNumOlss - 1(경계 포함)의 범위에 있어야 한다. nesting_ols_idx_delta_minus1[i]는 nesting_ols_flag가 1일 때 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 적용되는 i번째 OLS의 OLS 인덱스를 특정하는 변수 NestingOlsIdx[i]를 도출하기 위해 사용된다. nesting_ols_idx_delta_minus1[i]의 값은 0 내지 TotalNumOlss - 2(경계 포함)의 범위에 있어야 한다. 변수 NestingOlsIdx[i]는 다음과 같이 도출될 수 있다:
(i == 0)인 경우
NestingOlsIdx[i] = nesting_ols_idx_delta_minus1[i]
그렇지 않으면
NestingOlsIdx[i] = NestingOlsIdx[i-1] + nesting_ols_idx_delta_minus1[i] + 1
nesting_num_ols_layers_minus1[i] 플러스 1은 NestingOlsIdx[i]번째 OLS의 컨텍스트에 있는 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 적용되는 계층들의 수를 특정한다. nesting_num_ols_layers_minus1[i]의 값은 0 내지 NumLayersInOls [NestingOlsIdx[i]] - 1(경계 포함)의 범위에 있어야 한다.
nesting_ols_layer_idx_delta_minus1[i][j]는 nesting_ols_flag가 1일 때 NestingOlsIdx[i]번째 OLS의 컨텍스트에 있는 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 적용되는 j번째 계층의 OLS 계층 인덱스를 특정하는 변수 NestingOlsLayerIdx[i][j]를 도출하기 위해 사용된다. nesting_ols_layer_idx_delta_minus1[i]의 값은 0 내지 NumLayersInOls [nestingOlsIdx[i]]-2(경계 포함)의 범위에 있어야 한다.
변수 NestingOlsLayerIdx[i][j]는 다음과 같이 도출될 수 있다:
(j == 0)인 경우
NestingOlsLayerIdx[i][j] = nesting_ols_layer_idx_delta_minus1[i][j]
그렇지 않으면
NestingOlsLayerIdx[i][j] = NestingOlsLayerIdx[i][j-1] +
nesting_ols_layer_idx_delta_minus1[i][j] + 1
0 내지 nesting_num_olss_minus1(경계 포함)의 범위에 있는 i에 대한 LayerIdInOls[NestingOlsIdx[i]][NestingOlsLayerIdx[i]]의 모든 값들 중 가장 낮은 값은 현재의 SEI NAL 유닛(예를 들어, 스케일러블 네스팅 SEI 메시지를 포함하는 SEI NAL 유닛)의 nuh_layer_id와 동일해야 한다. nesting_all_layers_flag는 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 일반적으로 현재 SEI NAL 유닛의 nuh_layer_id 이상인 nuh_layer_id를 갖는 모든 계층들에 적용됨을 특정하기 위해 1로 설정될 수 있다. nesting_all_layers_flag는 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 현재 SEI NAL 유닛의 nuh_layer_id 이상인 nuh_layer_id를 갖는 모든 계층들에 일반적으로 적용되거나 적용되지 않을 수 있음을 특정하기 위해 0으로 설정될 수 있다.
nesting_num_layers_minus1 플러스 1은 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 일반적으로 적용되는 계층들의 수를 특정한다. nesting_num_layers_minus1의 값은 0 내지 vps_max_layers_minus1 - GeneralLayerIdx[nuh_layer_id](경계 포함)의 범위에 있어야 하며, 여기서 nuh_layer_id는 현재 SEI NAL 유닛의 nuh_layer_id이다. nesting_layer_id[i]는 nesting_all_layers_flag가 0일 때 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 일반적으로 적용되는 i번째 계층의 nuh_layer_id 값을 특정한다. nesting_layer_id[i]의 값은 nuh_layer_id보다 커야 하며, 여기서 nuh_layer_id는 현재 SEI NAL 유닛의 nuh_layer_id이다.
nesting_ols_flag가 1일 때, 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 일반적으로 적용되는 계층의 수를 특정하는 변수 NestingNumLayers, 및 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들이 일반적으로 적용되는 계층들의 nuh_layer_id 값의 리스트를 특정하는, 0 내지 NestingNumLayers - 1(경계 포함)의 범위 내의 i에 대한 리스트 NestingLayerId[i]는 다음과 같이 도출되며, 여기서 nuh_layer_id는 현재 SEI NAL 유닛의 nuh_layer_id이다:
if( nesting_all_layers_flag ) {
NestingNumLayers = vps_max_layers_minus1 + 1 - GeneralLayerIdx[ nuh_layer_id ]
for( i = 0; i < NestingNumLayers; i ++)
NestingLayerId[ i ] = vps_layer_id[ GeneralLayerIdx[ nuh_layer_id ] + i ]
(D-2)
} else {
NestingNumLayers = nesting_num_layers_minus1 + 1
for( i = 0; i < NestingNumLayers; i ++)
NestingLayerId[ i ] = ( i = = 0 ) ? nuh_layer_id : nesting_layer_id[ i ]
}
nesting_num_seis_minus1 플러스 1은 스케일러블-네스팅된 SEI 메시지들의 수를 특정한다. nesting_num_seis_minus1의 값은 0 내지 63(경계 포함)의 범위에 있어야 한다. nesting_zero_bit는 0으로 설정되어야 한다.
도 8은 예시적인 비디오 코딩 디바이스(800)의 개략도이다. 비디오 코딩 디바이스(800)는 본 명세서에서 설명된 바와 같은 개시된 예들/실시예들을 구현하기에 적합하다. 비디오 코딩 디바이스(800)는 다운스트림 포트들(820), 업스트림 포트들(850), 및/또는 네트워크를 통해 업스트림 및/또는 다운스트림으로 데이터를 통신하기 위한 송신기들 및/또는 수신기들을 포함하는 송수신기 유닛들(Tx/Rx)(810)을 포함한다. 비디오 코딩 디바이스(800)는 데이터를 처리하기 위한 로직 유닛 및/또는 CPU(central processing unit)를 포함하는 프로세서(830) 및 데이터를 저장하기 위한 메모리(832)를 또한 포함한다. 비디오 코딩 디바이스(800)는 전기, 광학 또는 무선 통신 네트워크들을 통한 데이터의 통신을 위해 업스트림 포트들(850) 및/또는 다운스트림 포트들(820)에 결합되는 전기, OE(optical-to-electrical) 컴포넌트들, EO(electrical-to-optical) 컴포넌트들, 및/또는 무선 통신 컴포넌트들을 또한 포함할 수 있다. 비디오 코딩 디바이스(800)는 사용자에게 그리고 사용자로부터 데이터를 통신하기 위한 I/O(input and/or output) 디바이스들(860)을 또한 포함할 수 있다. I/O 디바이스들(860)은 비디오 데이터를 디스플레이하기 위한 디스플레이, 오디오 데이터를 출력하기 위한 스피커들 등과 같은 출력 디바이스들을 포함할 수 있다. I/O 디바이스들(860)은 키보드, 마우스, 트랙볼 등과 같은 입력 디바이스들 및/또는 그러한 출력 디바이스들과 상호작용하기 위한 대응하는 인터페이스들을 또한 포함할 수 있다.
프로세서(830)는 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 구현된다. 프로세서(830)는 하나 이상의 CPU 칩, 코어(예를 들어, 멀티-코어 프로세서), FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 및 DSP(digital signal processor)로서 구현될 수 있다. 프로세서(830)는 다운스트림 포트들(820), Tx/Rx(810), 업스트림 포트들(850), 및 메모리(832)와 통신한다. 프로세서(830)는 코딩 모듈(814)을 포함한다. 코딩 모듈(814)은, 다중 계층 비디오 시퀀스(600) 및/또는 비트스트림(700)을 채택할 수 있는, 방법들(100, 900 및 1000) 등의, 본 명세서에서 설명된 개시된 실시예들을 구현한다. 코딩 모듈(814)은 또한 본 명세서에서 설명된 임의의 다른 방법/메커니즘을 구현할 수 있다. 또한, 코딩 모듈(814)은 코덱 시스템(200), 인코더(300), 디코더(400), 및/또는 HRD(500)를 구현할 수 있다. 예를 들어, 코딩 모듈(814)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 다양한 파라미터들을 시그널링 및/또는 판독하는데 채택될 수 있다. 또한, 코딩 모듈은 이러한 파라미터들에 기초하여 비디오 시퀀스를 인코딩 및/또는 디코딩하는데 채택될 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에 설명된 시그널링 변경들은 코딩 모듈(814)에서 효율을 증가시키고 및/또는 에러들을 회피할 수 있다. 따라서, 코딩 모듈(814)은 앞서 논의된 문제점들 중 하나 이상을 다루는 메커니즘을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 코딩 모듈(814)은 비디오 코딩 디바이스(800)로 하여금 비디오 데이터를 코딩할 때 추가적인 기능성 및/또는 코딩 효율을 제공하게 한다. 이와 같이, 코딩 모듈(814)은 비디오 코딩 디바이스(800)의 기능성을 개선할 뿐만 아니라 비디오 코딩 기술분야에 특정적인 문제점들을 다룬다. 또한, 코딩 모듈(814)은 상이한 상태로의 비디오 코딩 디바이스(800)의 변환에 영향을 미친다. 대안적으로, 코딩 모듈(814)은 메모리(832)에 저장되고 프로세서(830)에 의해 실행되는 명령어들로서(예를 들어, 비일시적 매체 상에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품으로서) 구현될 수 있다.
메모리(832)는 디스크들, 테이프 드라이브들, 솔리드-스테이트 드라이브들, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, TCAM(ternary content-addressable memory), SRAM(static random-access memory) 등과 같은 하나 이상의 메모리 타입을 포함한다. 메모리(832)는 오버-플로우 데이터 저장 디바이스로서, 그러한 프로그램들이 실행을 위해 선택될 때 프로그램들을 저장하고, 프로그램 실행 동안 판독되는 명령어들 및 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다.
도 9는 비트스트림에서 SEI 메시지들에 대한 TemporalId들을 제약함으로써, 비디오 시퀀스를 비트스트림(700)과 같은 비트스트림으로 인코딩하는 예시적인 방법(900)의 흐름도이다. 방법(900)은 방법(100)을 수행할 때 코덱 시스템(200), 인코더(300), 및/또는 비디오 코딩 디바이스(800)와 같은 인코더에 의해 채택될 수 있다. 또한, 방법(900)은 HRD(500) 상에서 동작할 수 있고, 따라서 다중 계층 비디오 시퀀스(600)에 대해 적합성 테스트들을 수행할 수 있다.
방법(900)은 인코더가 비디오 시퀀스를 수신하고, 예를 들어, 사용자 입력에 기초하여 그 비디오 시퀀스를 다중 계층 비트스트림으로 인코딩하기로 결정할 때 시작할 수 있다. 단계 901에서, 인코더는 하나 이상의 VCL NAL 유닛 내의 코딩된 픽처를 비트스트림에 인코딩한다. 예를 들어, 코딩된 픽처는 계층 내의 AU에 포함될 수 있다. 또한, 인코더는 코딩된 픽처를 포함하는 하나 이상의 계층을 다중 계층 비트스트림으로 인코딩할 수 있다. 계층은 동일한 계층 ID 및 연관된 비-VCL NAL 유닛들을 갖는 VCL NAL 유닛들의 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, VCL NAL 유닛들의 세트는 VCL NAL 유닛들의 세트가 모두 nuh_layer_id의 특정 값을 가질 때의 계층의 일부이다. 계층은 인코딩된 픽처들의 비디오 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛들의 세트뿐만 아니라 그러한 픽처들을 코딩하기 위해 사용되는 임의의 파라미터 세트들을 포함할 수 있다. 계층들 중 하나 이상은 출력 계층들일 수 있다. 출력 계층이 아닌 계층들은 출력 계층(들)의 재구성을 지원하도록 인코딩되지만, 그러한 지원 계층들은 디코더에서의 출력을 위한 것이 아니다. 이러한 방식으로, 인코더는 요청 시에 디코더로의 송신을 위해 계층들의 다양한 조합들을 인코딩할 수 있다. 계층은 원하는 대로 송신되어, 디코더가 네트워크 조건들, 하드웨어 능력들, 및/또는 사용자 설정들에 따라 비디오 시퀀스의 상이한 표현들을 획득하게 할 수 있다.
단계 903에서, 인코더는 하나 이상의 비-VCL NAL 유닛을 비트스트림으로 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 계층 및/또는 계층들의 세트는 또한 다양한 비-VCL NAL 유닛들을 포함한다. 비-VCL NAL 유닛들은 모두가 nuh_layer_id의 특정 값을 갖는 VCL NAL 유닛들의 세트와 연관된다. 구체적으로, 비-VCL NAL 유닛은, SEI 메시지가 비-VCL NAL에 포함된다는 것을 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 표시할 때, 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId가 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하게 제약되도록 인코딩된다. 달리 말하면, SEI 메시지는 SEI가 적용되는 픽처와 동일한 AU에 포함될 수 있다. 따라서, 비-VCL NAL 유닛에 포함된 SEI 메시지의 TemporalId는 SEI 메시지/비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 일부 예들에서, SEI 메시지는 프리픽스 SEI 메시지이고, 따라서 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 PREFIX_SEI_NUT와 동일하다. 일부 예들에서, SEI 메시지는 서픽스 SEI 메시지이고, 따라서 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 SUFFIX_SEI_NUT와 동일하다.
비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소에 의해 특정될 수 있다. 마찬가지로, AU에 대한 TemporalId는, AU 내의 코딩된 픽처의 슬라이스를 포함하는 VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소에 의해 특정될 수 있다. VCL NAL 유닛들의 TemporalId는 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛에 대해 동일하도록 제약된다. 따라서, VCL NAL 유닛들의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소는 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛들에 대해 동일하도록 제약된다. 따라서, SEI 메시지를 포함하는 비-VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소의 값은 SEI 메시지와 동일한 AU 내의 임의의 VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소의 값과 동일하다. 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 다음과 같이 도출된다:
TemporalId = nuh_temporal_id_plus1 - 1.
또한, AU 내의 비-VCL NAL 유닛 및 VCL NAL 유닛에 대한 nuh_temporal_id_plus1의 값은 0으로 설정되지 않을 수 있는데, 그 이유는 TemporalId가 음의 값을 가질 것이기 때문이다. 이전의 제약들 및/또는 요구사항들은 비트스트림이, 예를 들어, VVC 또는 본원에 표시된 바와 같이 수정된 어떤 다른 표준을 준수하는 것을 보장한다. 그러나, 인코더는 또한, 동일한 표준의 상이한 표준 또는 상이한 버전 하에서 동작할 때와 같이, 그렇게 제약되지 않는 다른 모드들에서 동작할 수 있다.
단계 905에서, 인코더는 HRD를 채택하여 SEI 메시지에 기초하여 비트스트림에 대해 비트스트림 적합성 테스트들의 세트를 수행한다. 세트는 하나 이상의 적합성 테스트를 포함할 수 있다. 예를 들어, HRD는 SEI 메시지들을 픽처들에 상관시키기 위해 TemporalId들 및/또는 nuh_temporal_id_plus1 값들을 채택할 수 있다. 따라서, HRD는 SEI 메시지와 동일한 AU 내의 코딩된 픽처에 대해 하나 이상의 적합성 테스트를 수행하기 위해 SEI 메시지로부터의 파라미터들을 채택할 수 있다. 인코더는 이후 단계 907에서 디코더를 향한 통신을 위해 비트스트림을 저장할 수 있다. 인코더는 또한 원하는 대로 디코더를 향해 비트스트림을 송신할 수 있다.
도 10은 비트스트림(700)과 같은 비트스트림으로부터 비디오 시퀀스를 디코딩하는 예시적인 방법(1000)의 흐름도이며, 여기서 비트스트림 내의 SEI 메시지들에 대한 TemporalId들은 제약된다. 방법(1000)은 방법(100)을 수행할 때 코덱 시스템(200), 디코더(400), 및/또는 비디오 코딩 디바이스(800)와 같은 디코더에 의해 채택될 수 있다. 또한, 방법(1000)은 HRD(500)와 같은 HRD에 의한 적합성에 대해 체크된 다중 계층 비디오 시퀀스(600)에 대해 채택될 수 있다.
방법(1000)은, 예를 들어, 방법(900)의 결과로서 및/또는 디코더에 의한 요청에 응답하여, 디코더가 다중 계층 비디오 시퀀스를 나타내는 코딩된 데이터의 비트스트림을 수신하기 시작할 때 시작할 수 있다. 단계 1001에서, 디코더는 하나 이상의 VCL NAL 유닛 내의 코딩된 픽처 및 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 수신한다. 예를 들어, 코딩된 픽처는 AU에 포함될 수 있다. 또한, 비트스트림은 코딩된 픽처를 포함하는 하나 이상의 계층을 포함할 수 있다. 계층은 동일한 계층 ID 및 연관된 비-VCL NAL 유닛들을 갖는 VCL NAL 유닛들의 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, VCL NAL 유닛들의 세트는 VCL NAL 유닛들의 세트가 모두 nuh_layer_id의 특정 값을 가질 때의 계층의 일부이다. 계층은 코딩된 픽처들의 비디오 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛들의 세트뿐만 아니라 이러한 픽처들을 코딩하기 위해 사용되는 임의의 파라미터 세트들을 포함할 수 있다. 계층들 중 하나 이상은 출력 계층들일 수 있다. 출력 계층이 아닌 계층들은 출력 계층(들)의 재구성을 지원하도록 인코딩되지만, 이러한 지원 계층들은 출력을 위한 것이 아니다. 이러한 방식으로, 디코더는 네트워크 조건들, 하드웨어 능력들, 및/또는 사용자 설정들에 따라 비디오 시퀀스의 상이한 표현들을 획득할 수 있다. 계층은 또한 다양한 비-VCL NAL 유닛들을 포함한다. 비-VCL NAL 유닛들은 모두가 nuh_layer_id의 특정 값을 갖는 VCL NAL 유닛들의 세트와 연관된다.
구체적으로, 비-VCL NAL 유닛은, SEI 메시지가 비-VCL NAL에 포함된다는 것을 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 표시할 때, 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId가 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하게 제약되도록 비트스트림으로 코딩된다. 달리 말하면, SEI 메시지는 SEI가 적용되는 픽처와 동일한 AU에 포함될 수 있다. 따라서, 비-VCL NAL 유닛에 포함된 SEI 메시지의 TemporalId는 SEI 메시지/비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 일부 예들에서, SEI 메시지는 프리픽스 SEI 메시지이고, 따라서 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 PREFIX_SEI_NUT와 동일하다. 일부 예들에서, SEI 메시지는 서픽스 SEI 메시지이고, 따라서 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 SUFFIX_SEI_NUT와 동일하다.
비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소에 의해 특정될 수 있다. 따라서, 디코더는 단계 1002에서 비-VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소에 기초하여 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId를 도출할 수 있다. 마찬가지로, AU에 대한 TemporalId는, AU 내의 코딩된 픽처의 슬라이스를 포함하는 VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소에 의해 특정될 수 있다. VCL NAL 유닛들의 TemporalId는 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛에 대해 동일하도록 제약된다. 따라서, VCL NAL 유닛들의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소는 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛들에 대해 동일하도록 제약된다. 따라서, SEI 메시지를 포함하는 비-VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소의 값은 SEI 메시지와 동일한 AU 내의 임의의 VCL NAL 유닛 내의 nuh_temporal_id_plus1 신택스 요소의 값과 동일하다. 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 다음과 같이 도출된다:
TemporalId = nuh_temporal_id_plus1 - 1.
또한, AU 내의 비-VCL NAL 유닛 및 VCL NAL 유닛에 대한 nuh_temporal_id_plus1의 값은 0으로 설정되지 않을 수 있는데, 그 이유는 TemporalId가 음의 값을 가질 것이기 때문이다.
실시예에서, 비디오 디코더는 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 VVC 또는 일부 다른 표준에 기초하여 전술한 바와 같은 SEI 메시지일 때 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId가 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일할 것으로 예상한다. 그러나, 디코더가 이 조건이 참이 아니라고 결정하면, 디코더는 에러를 검출하거나, 에러를 시그널링하거나, 수정된 비트스트림(또는 그 일부)이 재전송될 것을 요청하거나, 일부 다른 정정 조치를 취하여 준수하는 비트스트림이 수신되는 것을 보장할 수 있다.
단계 1003에서, 디코더는 VCL NAL 유닛들로부터 코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 생성할 수 있다. 예를 들어, 디코더는 SEI 메시지들을 픽처들에 상관시키기 위해 TemporalId들 및/또는 nuh_temporal_id_plus1 값들을 채택할 수 있다. 이어서, 디코더는 코딩된 픽처를 디코딩할 때 원하는 대로 SEI 메시지들을 채택할 수 있다. 단계 1005에서, 디코더는 디코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 디스플레이를 위해 디코딩된 픽처를 포워딩할 수 있다.
도 11은 비트스트림 내의 SEI 메시지들에 대한 TemporalId들이 제약되는 비트스트림을 이용하여 비디오 시퀀스를 코딩하기 위한 예시적인 시스템(1100)의 개략도이다. 시스템(1100)은 코덱 시스템(200), 인코더(300), 디코더(400), 및/또는 비디오 코딩 디바이스(800)와 같은 인코더 및 디코더에 의해 구현될 수 있다. 또한, 시스템(1100)은 HRD(500)를 채택하여 다중 계층 비디오 시퀀스(600) 및/또는 비트스트림(700)에 대한 적합성 테스트를 수행할 수 있다. 또한, 시스템(1100)은 방법(100, 900 및/또는 1000)을 구현할 때 채택될 수 있다.
시스템(1100)은 비디오 인코더(1102)를 포함한다. 비디오 인코더(1102)는 하나 이상의 VCL NAL 유닛 내의 코딩된 픽처를 비트스트림에 인코딩하기 위한 인코딩 모듈(1103)을 포함한다. 인코딩 모듈(1103)은 또한 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 SEI 메시지일 때 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId가 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하게 제약되도록 비-VCL NAL 유닛을 비트스트림으로 인코딩하기 위한 것이다. 비디오 인코더(1102)는 SEI 메시지에 기초하여 비트스트림에 대해 비트스트림 적합성 테스트들의 세트를 수행하기 위한 HRD 모듈(1105)을 추가로 포함한다. 비디오 인코더(1102)는 디코더를 향한 통신을 위해 비트스트림을 저장하기 위한 저장 모듈(1106)을 추가로 포함한다. 비디오 인코더(1102)는 비트스트림을 비디오 디코더(1110)를 향해 송신하기 위한 송신 모듈(1107)을 추가로 포함한다. 비디오 인코더(1102)는 방법(900)의 단계들 중 임의의 것을 수행하도록 추가로 구성될 수 있다.
시스템(1100)은 또한 비디오 디코더(1110)를 포함한다. 비디오 디코더(1110)는 하나 이상의 VCL NAL 유닛 내의 코딩된 픽처 및 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 수신하기 위한 수신 모듈(1111)을 포함하고, 여기서 비-VCL NAL의 nal_unit_type가 SEI 메시지일 때 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일하도록 제약된다. 비디오 디코더(1110)는 VCL NAL 유닛들로부터 코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 생성하기 위한 디코딩 모듈(1113)을 추가로 포함한다. 비디오 디코더(1110)는 디코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 디스플레이를 위해 디코딩된 픽처를 포워딩하기 위한 포워딩 모듈(1115)을 추가로 포함한다. 비디오 디코더(1110)는 방법(1000)의 단계들 중 임의의 것을 수행하도록 추가로 구성될 수 있다.
제1 컴포넌트와 제2 컴포넌트 사이에 라인, 트레이스, 또는 다른 매체를 제외하고는 개재하는 컴포넌트들이 없을 때 제1 컴포넌트는 제2 컴포넌트에 직접 결합된다. 제1 컴포넌트와 제2 컴포넌트 사이에 라인, 트레이스, 또는 다른 매체 이외의 개재하는 컴포넌트들이 있을 때 제1 컴포넌트는 제2 컴포넌트에 간접적으로 결합된다. "결합된(coupled)"이라는 용어 및 그 변형들은 직접적으로 결합되는 및 간접적으로 결합되는 둘 모두를 포함한다. "약(about)"이라는 용어의 사용은 달리 언급되지 않는 한 후속 수의 ±10%를 포함하는 범위를 의미한다.
본 명세서에서 설명된 예시적인 방법들의 단계들은 반드시 설명된 순서로 수행될 필요는 없다는 것도 이해되어야 하고, 그러한 방법들의 단계들의 순서는 단지 예시적인 것으로 이해되어야 한다. 마찬가지로, 추가적인 단계들은 그러한 방법들에 포함될 수 있고, 특정 단계들은 본 개시내용의 다양한 실시예들과 일치하는 방법들에서 생략되거나 조합될 수 있다.
몇몇 실시예들이 본 개시내용에서 제공되었지만, 개시된 시스템 및 방법들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 특정한 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있다. 본 예시들은 제한이 아닌 예시로서 고려되어야 하며, 여기에 주어진 세부사항들로 한정되도록 의도되지 않는다. 예를 들어, 다양한 요소 또는 컴포넌트가 다른 시스템 내에 결합 또는 통합될 수 있거나, 또는 특정 특징들이 생략되거나 구현되지 않을 수 있다.
추가로, 다양한 실시예들에서 별개로 또는 분리되어 설명되고 도시된 기술들, 시스템들, 서브시스템들, 및 방법들은 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 시스템들, 컴포넌트들, 기술들, 또는 방법들과 조합되거나 통합될 수 있다. 수정, 대입 및 변경의 다른 예들은 본 분야의 숙련자에 의해 확인될 수 있으며, 본 명세서에 개시된 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 만들어질 수 있다.
Claims (19)
- 디코더에 의해 구현되는 방법으로서,
상기 디코더의 수신기에 의해, 하나 이상의 비디오 코딩 계층(VCL) 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛들 내의 코딩된 픽처 및 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계- 상기 비-VCL NAL의 NAL 유닛 타입(nal_unit_type)이 프리픽스 보충 향상 정보(SEI) NAL 유닛 타입(PREFIX_SEI_NUT) 또는 서픽스 SEI NAL 유닛 타입(SUFFIX_SEI_NUT)과 동일할 때, 상기 비-VCL NAL 유닛에 대한 시간 식별자(TemporalId)는 상기 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛(AU)의 TemporalId와 동일하도록 제약됨 -;
상기 디코더의 프로세서에 의해, 상기 비-VCL NAL 유닛 내의 NAL 유닛 헤더 시간 식별자 플러스 1(nuh_temporal_id_plus1) 신택스 요소에 기초하여 상기 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId를 도출하는 단계; 및
상기 디코더의 프로세서에 의해, 상기 VCL NAL 유닛들로부터 상기 코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 상기 PREFIX_SEI_NUT와 동일한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 상기 SUFFIX_SEI_NUT와 동일한 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코딩된 픽처는 상기 비-VCL NAL 유닛 내의 SEI 메시지에 기초하여 상기 VCL NAL 유닛들로부터 디코딩되는 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId를 다음:
TemporalId = nuh_temporal_id_plus1 - 1
과 같이 도출하는 단계를 추가로 포함하는 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
nuh_temporal_id_plus1의 값은 0이 아닌 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 VCL NAL 유닛들의 TemporalId는 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛들에 대해 동일하도록 제약되는 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디코더에 의해, 하나 이상의 제2 VCL NAL 유닛 및 제2 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 제2 비트스트림을 수신하는 단계- 상기 제2 비-VCL NAL 유닛의 nal_unit_type가 SEI 메시지일 때 상기 제2 비-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId는 상기 제2 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 제2 AU의 TemporalId와 동일하지 않음 -; 및
상기 수신하는 것에 응답하여, 상기 제2 VCL NAL 유닛들로부터 상기 코딩된 픽처를 디코딩하기 전에 상기 제2 비트스트림에 대응하는 준수하는 비트스트림이 수신되는 것을 보장하기 위해 일부 다른 정정 조치들을 취하는 단계를 추가로 포함하는 방법. - 인코더에 의해 구현되는 방법으로서,
상기 인코더의 프로세서에 의해, 하나 이상의 비디오 코딩 계층(VCL) 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛들 내의 코딩된 픽처를 비트스트림에 인코딩하는 단계;
상기 프로세서에 의해, 비-VCL NAL의 NAL 유닛 타입(nal_unit_type)이 보충 향상 정보(SEI) 메시지일 때, 상기 비-VCL NAL 유닛에 대한 NAL 유닛 헤더 시간 식별자 플러스 1(nuh_temporal_id_plus1)이 상기 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛(AU)의 nuh_temporal_id_plus1과 동일하게 제약되도록 상기 비-VCL NAL 유닛을 상기 비트스트림으로 인코딩하는 단계;
상기 프로세서에 의해, 상기 SEI 메시지에 기초하여 상기 비트스트림에 대해 비트스트림 적합성 테스트들의 세트를 수행하는 단계; 및
상기 프로세서에 결합된 메모리에 의해, 디코더를 향한 통신을 위해 상기 비트스트림을 저장하는 단계를 포함하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 프리픽스 SEI NAL 유닛 타입(PREFIX_SEI_NUT)과 동일한 방법. - 제9항에 있어서,
상기 비-VCL NAL의 nal_unit_type는 서픽스 SEI NAL 유닛 타입(SUFFIX_SEI_NUT)과 동일한 방법. - 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
nuh_temporal_id_plus1의 값은 0이 아닌 방법. - 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 VCL NAL 유닛들의 nuh_temporal_id_plus1은 동일한 AU 내의 모든 VCL NAL 유닛들에 대해 동일하도록 제약되는 방법. - 비디오 코딩 디바이스로서,
프로세서, 상기 프로세서에 결합된 수신기, 상기 프로세서에 결합된 메모리, 및 상기 프로세서에 결합된 송신기를 포함하고, 상기 프로세서, 수신기, 메모리, 및 송신기는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 비디오 코딩 디바이스. - 비디오 코딩 디바이스에 의한 사용을 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 프로세서에 의해 실행될 때 상기 비디오 코딩 디바이스로 하여금 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하도록 상기 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체. - 디코더로서,
하나 이상의 비디오 코딩 계층(VCL) 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛들 내의 코딩된 픽처 및 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 수신하기 위한 수신 수단- 상기 비-VCL NAL의 NAL 유닛 타입(nal_unit_type)이 보충 향상 정보(SEI) 메시지일 때, 상기 비-VCL NAL 유닛에 대한 시간 식별자(TemporalId)는 상기 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛(AU)의 TemporalId와 동일하도록 제약됨 -;
상기 VCL NAL 유닛들로부터의 상기 코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 생성하기 위한 디코딩 수단; 및
디코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 디스플레이를 위해 상기 디코딩된 픽처를 포워딩하기 위한 포워딩 수단을 포함하는 디코더. - 제16항에 있어서,
상기 디코더는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 추가로 구성되는 디코더. - 인코더로서,
하나 이상의 비디오 코딩 계층(VCL) 네트워크 추상화 계층(NAL) 유닛들 내의 코딩된 픽처를 비트스트림에 인코딩하고;
비-VCL NAL의 NAL 유닛 타입(nal_unit_type)이 보충 향상 정보(SEI) 메시지일 때, 상기 비-VCL NAL 유닛에 대한 시간 식별자(TemporalId)가 상기 비-VCL NAL 유닛을 포함하는 액세스 유닛(AU)의 TemporalId와 동일하게 제약되도록 상기 비-VCL NAL 유닛을 상기 비트스트림으로 인코딩하기 위한 인코딩 수단;
상기 SEI 메시지에 기초하여 상기 비트스트림에 대해 비트스트림 적합성 테스트들의 세트를 수행하기 위한 가상 참조 디코더(HRD) 수단; 및
디코더를 향한 통신을 위해 상기 비트스트림을 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 인코더. - 제18항에 있어서,
상기 인코더는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 추가로 구성되는 인코더.
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