KR20220074973A - 비디오 코딩 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 측면들은 비디오 디코딩을 위한 처리 회로를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 처리 회로는 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 변환 블록(TB)의 코딩 정보를 디코딩할 수 있다. 상기 코딩 정보는 상기 TB에 대해 한 방향에서의 변환 생략을 지시할 수 있다. 상기 처리 회로는 복수의 양자화 스텝에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수를 역양자화할 수 있다. 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 수 있다. 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행과 제1 열 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 변환 생략의 상기 한 방향을 따라 있을 수 있다. 상기 처리 회로는 역양자화된, 상기 TB에서의 변환 계수에 대해 역변환을 수행할 수 있다.

Description

비디오 코딩 방법 및 장치

참조에 의한 통합

본 출원은 2020년 9월 24일자로 출원된 미국 가출원 제63/082,812호 "QUANTIZER DESIGN FOR ONE-DIMENSIONAL TRANSFORM SKIP(한 방향의 변환 생략을 위한 양자화기 설계)"에 대한 우선권의 이익을 주장하여, 2021년 5월 17일에 출원된 미국 특허출원 제17/322,258호 "METHOD AND APPARATUS FOR VIDEO CODEING(비디오 코딩 방법 및 장치)"에 대한 우선권의 이익을 주장한다. 이들 선행 출원의 개시 전체는 참조에 의해 그 내용 전체가 본 출원에 통합된다.

본 개시는 일반적으로 비디오 코딩에 관한 것이다.

본 명세서에 제공된 배경 설명은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 범위 내에서, 현재 지명된 발명자들의 저작물과 출원 시에 선행 기술로 인정되지 않을 수 있는 설명의 측면들은 명시적으로도 묵시적으로도 본 개시의 선행 기술로 인정되지 않는다.

비디오 코딩 및 디코딩은 움직임 보상(motion compensation)이 있는 인터 픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920×1080 휘도 샘플(luminance sample, 루마 샘플이라고도 함) 및 연관된 색차 샘플(chrominance sample, 크로마 샘플이라고도 함)의 공간 차원을 갖는다. 일련의 픽처는 예를 들어 초당 60장의 픽처 또는 60Hz의 고정 또는 가변 픽처 레이트(비공식적으로 프레임 레이트라고도 함)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 특정 비트레이트 요건을 갖는다. 예를 들어, 샘플당 8비트의 1080p60 4:2:0 비디오(60Hz 프레임 레이트에서 1920×1080 휘도 샘플 해상도)는 1.5Gbit/s에 가까운 대역폭이 필요하다. 이러한 비디오 한 시간은 600GB 이상의 저장 공간이 필요하다.

비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은 압축을 통해 입력 비디오 신호의 리던던시(redundancy, 중복성)을 줄이는 것일 수 있다. 압축은 앞서 언급한 대역폭 및/또는 저장공간 요건을, 경우에 따라서는 두자릿수 이상, 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축(lossless compression)과 손실 압축(lossy compress) 둘 다는 물론, 이들의 조합도 사용될 수 있다. 무손실 압축이란 압축된 원본 신호(original signal)에서 원본 신호의 정확한 사본(exact copy)을 재구축할 수 있는 기술을 말한다. 손실 압축을 사용하는 경우, 재구축된 신호는 원본 신호와 동일하지 않을 수 있지만 원본 신호와 재구축된 신호 사이의 왜곡은, 재구축된 신호가 의도된 애플리케이션에 유용할 정도로 충분히 작다. 비디오의 경우, 손실 압축이 널리 채용된다. 허용되는 왜곡의 양은 애플리케이션에 따라 다르다. 예를 들어, 특정 소비자 스트리밍 애플리케이션의 사용자는 텔레비전 배급 애플리케이션(television distribution application)의 사용자보다 더 높은 왜곡을 용인할 수 있다. 달성 가능한 압축 비율은 다음을 반영할 수 있다: 허용 가능한/용인 가능한 왜곡이 높을수록 압축 비율은 더 높을 수 있다.

비디오 인코더 및 디코더는, 예를 들어, 움직임 보상, 변환(transform), 양자화(quantization), 및 엔트로피 코딩(entropy coding)을 포함한 여러 광범위한 범주로부터의 기술을 이용할 수 있다.

비디오 코덱 기술에는 인트라 코딩으로 알려진 기술이 포함될 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값은 이전에 재구축된 참조 픽처의 샘플 또는 다른 데이터에 대한 참조 없이 표현된다. 일부 비디오 코덱에서, 픽처는 샘플 블록으로 공간적으로 세분화된다. 샘플의 모든 블록이 인트라 모드로 코딩되는 경우, 그 픽처는 인트라 픽처일 수 있다. 인트라 픽처 및 독립 디코더 리프레시 픽처와 같은 그 도출물(derivation)은 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션의 첫 번째 픽처 또는 스틸 이미지(still image)로 사용될 수 있다. 인트라 블록의 샘플은 변환에 노출될 수 있으며, 변환 계수는 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측(intra prediction)은 변환 전 도메인(pre-transform domain)에서 샘플 값을 최소화하는 기술일 수 있다. 경우에 따라서는, 변환 후 DC 값이 작을수록, 그리고 AC 계수가 작을수록, 엔트로피 코딩 후 블록을 표현하기 위해 주어진 양자화 스텝 크기(quantization step size)에서 필요한 비트는 더 적다.

예를 들어 MPEG-2 생성 코딩 기술에서 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 하지만, 일부 새로운 비디오 압축 기술은, 예를 들어 주변 샘플 데이터 및/또는 공간적으로 이웃하고 디코딩 순서에서 선행하는 데이터 블록의 인코딩/디코딩 동안 획득되는 메타데이터로부터 시도하는 기술을 포함한다. 이러한 기술은 앞으로 "인트라 예측" 기술이라고 한다. 적어도 일부 경우에, 인트라 예측은 참조 픽처가 아닌 재구축중인 현재 픽처로부터의 참조 데이터만 사용한다.

다양한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기술 중 하나 이상이 주어진 비디오 코딩 기술에서 사용될 수 있는 경우, 사용 중인 기술은 인트라 예측 모드에서 코딩될 수 있다. 어떤 경우에는, 모드는 서브모드 및/또는 파라미터를 가질 수 있으며, 이들은 개별적으로 코딩되거나 모드 코드워드에 포함될 수 있다. 어떤 코드워드가 주어진 모드, 서브모드, 및/또는 파라미터 조합에 사용되는지는 인트라 예측을 통한 코딩 효율 이득(coding efficiency gain)에 영향을 미칠 수 있어서, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술에도 영향을 미칠 수 있다.

특정 모드의 인트라 예측이 H.264와 함께 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, 공동 탐사 모델(joint exploration model, JEM), 다용도 비디오 코딩(video coding, VVC) 및 벤치 마크 세트(benchmark set, BMS)와 같은 최신 코딩 기술에서 더욱 개선되었다. 예측자 블록(predictor block)은 이미 사용 가능한 샘플에 속하는 이웃 샘플을 사용하여 형성될 수 있다. 이웃 샘플의 샘플 값은 방향에 따라 예측자 블록에 복사된다. 사용 중의 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩되거나 그 자체를 예측할 수 있다.

도 1a를 참조하면, H.265의 33개의 가능한 예측자 방향(35개 인트라 모드의 33개 각도 모드에 대응)으로부터 알려진 9개의 예측자 방향의 서브세트가 우측 하단에 도시되어 있다. 화살표가 수렴하는 지점(101)은 예측되는 샘플을 나타낸다. 화살표는 샘플이 예측되는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 하나의 샘플 또는 샘플들로부터 수평에서 45도 각도로 우측 상단으로 예측된다는 것을 지시한다. 유사하게, 화살표(103)는 샘플(101)이 하나의 샘플 또는 샘플들로부터 수평에서 22.5도 각도로 샘플(101)의 좌측 하단으로 예측된다는 것을 지시한다.

도 1a를 여전히 참조하면, 좌측 상단에는 (파선의 굵은 선으로 나타낸) 4×4 샘플의 정사각형 블록(104)이 표시되어 있다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하고, 각각은 "S", Y 차원의 위치(예: 열 색인), 및 X 차원의 위치(예: 열 색인)로 레이블이 부여된다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원의 (상단에서) 두 번째 샘플이고 X 차원의 (좌측에서) 첫 번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 Y 및 X 차원 모두에서 블록(104)의 네 번째 샘플이다. 블록 크기가 4×4 샘플이므로, S44는 우측 하단에 있다. 유사한 번호 매기기 방식을 따르는 참조 샘플이 추가로 도시되어 있다. 참조 샘플은 R, 블록(104)에 상대적인 Y 위치(예: 행 색인) 및 X 위치(열 색인)로 레이블이 부여된다. H.264 및 H.265 모두에서, 예측 샘플은 재구축중인 블록에 이웃하고; 따라서 음수 값을 사용할 필요가 없다.

인트라 픽처 예측(intra picture prediction)은 시그널링된 예측 방향에 의해 적절한 이웃 샘플로부터 참조 샘플 값을 복사함으로써 동작할 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림이, 이 블록에 대해, 화살표(102)와 일치하는 예측 방향을 지시하는 시그널링을 포함한다고 가정한다 - 즉, 샘플들은 수평에서 45도 각도로 우측 상단에 있는 하나의 예측 샘플 또는 샘플들로부터 예측된다. 이 경우 샘플 S41, S32, S23 및 S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 그런 다음 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.

어떤 경우에는, 참조 샘플을 계산하기 위해, 특히 방향을 45도로 균등하게 나눌 수 없을 때, 예를 들어 보간을 통해 다수의 참조 샘플의 값이 결합될 수 있다.

비디오 코딩 기술이 발전함에 따라 가능한 방향의 수가 증가했다. H.264(2003년)에서는 9개의 서로 다른 방향을 나타낼 수 있다. H.265(2013년)에서는 33개로 증가했으며, 공개 당시 JEM/VVC/BMS는 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가능성이 가장 높은 방향을 식별하기 위한 실험이 수행되었으며, 엔트로피 코딩의 특정 기술을 사용하여 그러한 가능성이 높은 방향을 적은 수의 비트로 표현하여, 가능성이 낮은 방향에 대한 특정 패널티를 수용한다. 또한, 방향 자체는 이미 디코딩된 이웃 블록에서 사용되는 이웃 방향으로부터 예측될 수 있다.

도 1b는 시간이 지나면서 증가하는 예측 방향의 수를 설명하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 나타낸 개략도(180)를 도시한다.

방향을 나타내는 코딩된 비디오 비트스트림 내의 인트라 예측 방향 비트들의 매핑은 비디오 코딩 기술에 따라 다를 수 있으며; 예를 들어, 예측 방향의 단순한 직접 매핑에서 인트라 예측 모드, 코드워드, 가장 가능성이 높은 모드를 포함하는 복잡한 적응 방식, 및 유사한 기술에 이르기까지 다양하다. 하지만, 모든 경우에, 비디오 콘텐츠에서 통계적으로 다른 특정 방향보다 발생할 가능성이 낮은 특정 방향이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성을 줄이는 것이므로, 잘 작동하는 비디오 코딩 기술에서, 가능성이 낮은 방향은 가능성이 더 높은 방향보다 더 많은 수의 비트로 표현된다.

움직임 보상은 손실 압축 기술일 수 있으며 이전에 재구축된 픽처 또는 그 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터의 블록이, 움직임 벡터(motion vector, 이하 MV)에 의해 지시되는 방향으로 공간적으로 이동한 후, 새로 재구축되는 픽처 또는 픽처 일부의 예측에 사용되는 기술과 관련 있을 수 있다. 경우에 따라서는, 참조 픽처는 현재 재구축중인 픽처와 동일할 수 있다. MV는 X와 Y의 2차원 또는 3차원일 수 있으며, 세 번째는 사용중인 참조 픽처의 지시이다(후자는 간접적으로 시간 차원일 수 있음).

일부 비디오 압축 기술에서, 샘플 데이터의 특정 영역(area)에 적용할 수 있는 MV는 다른 MV, 예를 들어 재구축중인 영역에 공간적으로 인접하고 디코딩 순서에서 그 MV보다 선행하는 샘플 데이터의 다른 영역과 관련된 MV로부터 예측될 수 있다. 이렇게 하면 MV를 코딩하는 데 필요한 데이터의 양을 크게 줄일 수 있으므로, 중복성을 제거하고 압축률을 높일 수 있다. 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연 비디오(natural video)라고 함)를 코딩할 때 단일 MV가 적용될 수 있는 영역보다 큰 영역이 유사한 방향으로 이동하는 통계적 가능성이 있기 때문에, MV 예측은 효과적으로 작동할 수 있고, 따라서 경우에 따라서는 이웃 영역의 MV로부터 도출된 유사한 움직임 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과 주어진 영역에 대해 발견된 MV는 주변 MV로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하며, 이는, 엔트로피 코딩 후, MV를 직접 코딩하였다면 사용되었을 비트 수보다 더 적은 수의 비트로 표시될 수 있다. 경우에 따라서는, MV 예측은 원래 신호(즉, 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉, MV)의 무손실 압축의 일례일 수 있다. 다른 경우에는 MV 예측 자체가 손실될 수 있는데, 예를 들어 주변의 여러 MV로부터 예측자를 계산할 때 라운딩 오차(rounding error)가 발생하기 때문이다.

다양한 MV 예측 메커니즘이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding(고효율 비디오 코딩)", 2016년 12월)에 기술되어 있다. H.265가 제공하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서 여기에 설명된 기술은 이하 "공간 병합(spatial merge)"이라 한다.

도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측 가능하도록 움직임 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함할 수 있다. MV를 직접 코딩하는 대신, MV는 A0, A1 및 B0, B1, B2(각각 202 ∼ 206)으로 표시된 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여, 예를 들어 가장 최근의(디코딩 순서상) 참조 픽처로부터, 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타 데이터로부터 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하고 있는 것과 동일한 참조 픽처로부터의 예측자를 사용할 수 있다.

본 개시의 측면들은 비디오 인코딩 및/또는 디코딩 방법 및 장치를 제공한다. 일부 예에서, 비디오 디코딩 장치는 처리 회로를 포함한다. 상기 처리 회로는 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 변환 블록(transform block, TB)의 코딩 정보를 디코딩할 수 있다. 상기 코딩 정보는 상기 TB에 대해 한 방향에서의 변환 생략(transform skip)을 지시할 수 있다.

상기 처리 회로는 복수의 양자화 스텝에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수를 역양자화할 수 있다. 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 수 있다. 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행과 제1 열 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 변환 생략의 상기 한 방향을 따라 있을 수 있다. 역양자화된, 상기 TB에서의 변환 계수에 대해 역변환이 수행될 수 있다.

일례에서, 상기 한 방향은 수평 방향이고, 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행이다. 상기 처리 회로는, 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행을 역양자화할 수 있고, 상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 행을 역양자화할 수 있다.

일례에서, 상기 한 방향은 수평 방향이고, 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행이다. 상기 처리 회로는, 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 행 및 상기 제1 행에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 행을 역양자화할 수 있다. 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 TB에서의 변환 계수의 상기 하나 이상의 추가 행을 더 포함한다. 상기 처리 회로는, 상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 행을 역양자화할 수 있다.

일례에서, 상기 한 방향은 수직 방향이고,상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열이다. 상기 처리 회로는, 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열을 역양자화할 수 있고, 상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 열을 역양자화할 수 있다.

일례에서, 상기 한 방향은 수직 방향이고, 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열이다. 상기 처리 회로는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 열 및 상기 제1 열에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 열을 역양자화할 수 있다. 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 TB에서의 변환 계수의 상기 하나 이상의 추가 열을 더 포함할 수 있다. 상기 처리 회로는 상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 열을 역양자화할 수 있다.

일례에서, 상기 처리 회로는 플래그를 디코딩할 수 있다. 상기 플래그는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 변환 계수를 역양자화하는지를 지시할 수 있다. 상기 처리 회로는 상기 제1 변환 계수가 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 것임 지시하는 상기 플래그에 대한 응답으로 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 제1 변환 계수를 역양자화할 수 있다. 일례에서, 상기 플래그는 상기 TB, 상기 TB를 포함하는 복수의 TB, 코딩 트리 블록, 및 타일 중 하나와 연관된다. 일례에서, 상기 플래그는 비디오 파라미터 세트(video parameter set, VPS), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS), 적응적 파라미터 세트(adaptive parameter set, APS), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set, PPS) 및 슬라이스 헤더 중 하나에서 지시된다. 일례에서, 상기 TB의 높이 및 너비는 각각 2^N개 및 2^M개의 샘플이고, N과 M은 1보다 큰 정수이다.

일 실시예에서, 상기 코딩 정보는 추가로, 양자화 행렬이 인에이블됨을 지시한다. 상기 양자화 행렬은 상기 TB에서의 각각의 변환 계수에 대응하는 각각의 요소를 포함한다. 상기 한 방향을 따르는 상기 양자화 행렬의 각각의 행 또는 열의 요소는 동일한 값을 가질 수있다. 상기 처리 회로는 초기 양자화 스텝 및 상기 양자화 행렬에 기초하여 상기 복수의 양자화 스텝을 획득할 수 있다.

일례에서, 상기 제1 변환 계수는 초기 양자화 스텝 중 하나에 대응하고, AC 공간 주파수를 갖는 상기 TB에서의 (i) 나머지 행 및 (ii) 나머지 열 중 하나에 대응하는 상기 TB에서의 나머지 변환 계수는 상기 초기 양자화 스텝 중 다른 하나에 대응한다. 상기 TB에서의 (i) 나머지 행 및 (ii) 나머지 열 중 하나는 상기 한 방향을 따라 있을 수 있다. 상기 처리 회로는 상기 초기 양자화 스텝 중 하나 및 상기 양자화 행렬의 제1 행과 제1 열 중 하나의 값에 기초하여 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 값을 획득할 수 있다. - 상기 양자화 행렬의 제1 행과 제1 열은 상기 한 방향을 따라 있을 수 있다. 상기 처리 회로는 상기 초기 양자화 스텝 중 다른 하나 및 상기 양자화 행렬의 나머지 행과 나머지 열 중 하나의 각각의 값에 기초하여, 상기 TB에서의 나머지 행과 나머지 열 중 하나에 대한 상기 복수의 양자화 스텝 중 나머지 양자화 스텝을 획득할 수 있다. 상기 양자화 행렬의 나머지 행과 나머지 열 중 하나는 상기 한 방향을 따라 있을 수 있다.

일례에서, 상기 제1 변환 계수는 (i) 상기 제1 행에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 행과 (ii) 상기 제1 열에 인접한 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 열 중 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 TB에서의 (i) 상기 하나 이상의 행 및 (ii) 상기 하나 이상의 열 중 상기 하나는 상기 한 방향을 따라 있을 수 있다. 상기 제1 변환 계수는 상기 초기 양자화 스텝 중 하나에 대응할 수 있고, 상기 TB에서의 나머지 변환 계수는 상기 초기 양자화 스텝 중 다른 하나에 대응할 수 있다. 상기 처리 회로는 상기 초기 양자화 스텝 중 하나와 상기 양자화 행렬의 제1 행 및 제1 열 중 하나의 값에 기초하여 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 값을 획득할 수 있다. 상기 양자화 행렬의 제1 행 및 제1 열 중 하나는 상기 한 방향을 따라 있을 수 있다.

본 개시의 측면들은 또한 명령어를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체를 제공하며, 상기 명령어는 비디오 디코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때 상기 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩 방법을 수행하게 한다.

개시된 주제의 추가 특징, 성질 및 다양한 이점은 이하의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1a는 인트라 예측 모드의 예시적인 서브세트의 개략도이다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향의 도면이다.
도 2는 한 예에서의 현재 블록 및 그 주변 공간 병합 후보의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 간략화된 블록도의 개략도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 간략화된 블록도의 개략도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 1차 변환 기저 함수의 예를 도시한다.
도 10a는 본 개시의 실시예에 따른 변환 블록 크기 및 예측 모드에 대한 다양한 변환 커널의 가용성의 예시적인 종속성을 도시한다.
도 10b는 본 개시의 실시예에 따른 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드에 기초한 예시적인 변환 유형 선택을 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 자체 루프 가중치 및 에지 가중치를 특징으로 하는 일반적인 선 그래프 변환(line graph transform, LGT)의 일례를 도시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 예시적인 일반화된 그래프 라플라시안(generalized graph Laplacian, GGL) 행렬을 도시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 양자화 색인과 양자화 스텝 사이의 예시적인 맵핑 관계를 도시한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 양자화 색인과 양자화 스텝 사이의 예시적인 매핑 관계를 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 예시적인 변환 블록 및 예시적인 양자화 행렬을 도시한다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 프로세스(1600)를 개략적으로 나타낸 흐름도를 도시한다.
도 17은 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도이다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도를 나타낸다. 통신 시스템(300)은 예를 들어 네트워크(350)를 통해 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 기기를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호 연결된 제1의 단말 기기 쌍(310, 320)을 포함한다. 도 3의 예에서, 제1의 단말 기기 쌍(310, 320)은 데이터의 단방향 송신을 수행한다. 예를 들어, 단말 기기(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 기기(320)로의 송신을 위해 비디오 데이터(예: 단말 기기(310)에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트 스트림의 형태로 송신될 수 있다. 단말 기기(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처를 복원하고, 복원된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처를 표시할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 애플리케이션 등에서 일반적일 수 있다.

다른 예에서, 통신 시스템(300)은, 예를 들어 비디오 컨퍼런스 동안 발생할 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 제2의 단말 기기 쌍(330, 340)을 포함한다. 데이터의 양방향 송신의 경우, 일례에서, 단말 기기 쌍(330, 340)의 각각의 단말 기기는 네트워크(350)를 통해 단말 기기 쌍(330, 340) 중 다른 단말 기기로의 송신을 위해 비디오 데이터(예: 단말 기기에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림)를 코딩할 수 있다. 단말 기기 쌍(330, 340)의 각각의 단말 기기는 또한 단말 기기 쌍(330, 340)의 다른 단말 기기에 의해 송신되는 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있으며, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오를 복원할 수 있고 복원된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 기기에 비디오 픽처를 표시할 수 있다.

도 3의 예에서, 단말 기기(310, 320, 330, 340)는 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트폰으로 예시될 수 있지만, 본 개시의 원리는 이에 한정되지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 미디어 플레이어 및/또는 전용 화상 회의 장비를 사용하는 애플리케이션을 찾아낸다. 네트워크(350)는, 예를 들어 유선(wired) 및/또는 무선 통신 네트워크를 포함하여, 단말 기기(310, 320, 330, 340) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수의 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크로는 통신 네트워크, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의를 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 이하에서 설명되지 않는 한 본 개시의 동작에 중요하지 않을 수 있다.

도 4는 개시된 주제에 대한 애플리케이션의 일례로서, 스트리밍 환경에서 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는 예를 들어, 화상 회의, 디지털 TV, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 미디어에 압축된 비디오의 저장을 포함하는 다른 비디오 기능이 있는 애플리케이션(video enabled application)에도 동일하게 적용될 수 있다.

스트리밍 시스템은 비디오 소스(401), 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는 캡처 서브시스템(413)을 포함하여, 예를 들어 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)을 생성할 수 있다. 일례에서, 비디오 픽처의 스트림(402)은 디지털 카메라로 촬영된 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트 스트림)와 비교할 때 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 표시된 비디오 픽처의 스트림(402)은 비디오 소스(401)에 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 기기(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 측면들을 가능하게 하거나 구현할 수 있는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트 스트림(404))는 비디오 픽처의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 가는 선으로 표시되고, 나중에 사용하기 위해 스트리밍 서버(405)에 저장될 수 있다. 도 4에서의 클라이언트 서브시스템(406, 408)과 같은, 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템은 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본(407, 409)을 검색하기 위해 스트리밍 서버(405)에 액세스할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은 예를 들어, 전자 기기(430)에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 인커밍 사본(incoming copy)(407)을 디코딩하고 디스플레이(412)(예: 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 기기(도시되지 않음)에서 렌더링 될 수 있는 비디오 픽처(411)의 아웃고잉 스트림을 생성한다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 409)(예: 비디오 비트 스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준의 예로는 ITU-T Recommendation H.265를 포함한다. 일례에서, 개발중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 VVC(Versatile Video Coding)로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 컨텍스트에서 사용될 수 있다.

전자 기기(420, 430)는 다른 구성요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 전자 기기(420)는 비디오 디코더(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 전자 기기(430)도 비디오 인코더(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 기기(530)에 포함될 수 있다. 전자 기기(530)는 수신기(531)(예: 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.

수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있고; 동일하거나 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스에서, 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스와 독립적이다. 코딩된 비디오 시퀀스는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 기기에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 함께 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있으며, 이들은 각각의 사용 엔티티(도시되지 않음)에 포워딩될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터와 분리할 수 있다. 네트워크 지터(network jitter)를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(515)가 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이하 "파서(520)") 사이에 결합될 수 있다. 특정 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부이다. 다른 경우에는 비디오 디코더(510)(도시되지 않음) 외부에 있을 수 있다. 또 다른 경우에는, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위해 비디오 디코더(510) 외부에 버퍼 메모리(도시되지 않음)가 있을 수 있으며, 예를 들어 플레이아웃 타이밍(playout timing)을 처리하기 위해 비디오 디코더(510) 내부에 추가로 다른 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭과 제어 가능성을 갖는 저장/포워딩 기기로부터 또는 등시성 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선형 패킷 네트워크(best effort packet network)에서 사용하기 위해, 버퍼 메모리(515)는 필요할 수 있고, 비교적 클 수 있으며, 적응적인 크기가 유리할 수 있으며, 운영 체제 또는 비디오 디코더(510)의 외부에 유사한 요소(도시되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심볼(521)을 재구축하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 이러한 심볼의 카테고리로는 비디오 디코더(510)의 작동을 관리하는 데 사용되는 정보와, 전자 기기(530)의 일체화된 부분이 아니라 도 5에 도시된 바와 같이 전자 기기(530)에 연결될 수 있는 렌더링 기기(render device)(512)(예: 디스플레이 픽처)와 같은 렌더링 기기를 제어하기 위한 잠재적인 정보를 포함된다. 렌더링 장치(들)에 대한 제어 정보는 보충 강화 정보(Supplemental Enhancement Information, SEI) 메시지 또는 비디오 유용성 정보(Video Usability Information, VUI) 파라미터 세트 프래그먼트(도시되지 않음)의 형태일 수 있다. 파서(520)는 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있으며, 가변 길이 코딩, Huffman 코딩, 컨텍스트 민감도가 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함한 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(520)는 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀의 서브그룹 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터의 세트를, 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 서브그룹은 픽처의 그룹(Group of Picture, GOP), 픽처, 타일(tile), 슬라이스(slice), 매크로블록(macroblock), 코딩 유닛(Coding Unit, CU), 블록, ㅂ변환 유닛(Transform Unit, TU), 예측 유닛(Prediction Unit, PU) 등이 포함될 수 있다. 파서(520)는 또한 변환 계수, 양자화기 파라미터 값, 움직임 벡터 등을 코딩된 비디오 시퀀스 정보로부터 추출할 수 있다.

파서(520)는 버퍼 메모리(515)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여 심볼(521)을 생성할 수 있다.

심볼(521)의 재구축은 코딩된 비디오 픽처 또는 그 일부(예: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록)의 유형 및 기타 인자에 따라 여러 다른 유닛을 포함할 수 있다. 어떤 유닛이 관련되고, 어떻게 관련되는지는 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 그 아래의 다수의 유닛 사이의 그러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 명확성을 위해 나타내지 않았다.

이미 언급된 기능 블록을 넘어, 비디오 디코더(510)는 아래에 설명된 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 작동하는 실제 구현에서, 이러한 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하며, 적어도 부분적으로, 서로 통합될 수 있다. 그러나 개시된 주제를 설명하기 위해서는 아래의 기능 유닛으로 개념적으로 세분화하는 것이 적절하다.

제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(551)이다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 파서(520)로부터의 심볼(들)(521)로서 사용을 위한 변환, 블록 크기, 양자화 인자, 양자화 스케일링 행렬 등을 포함한, 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수도 수신한다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 집성기(aggregator)(555)에 입력될 수 있는, 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.

경우에 따라서는, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플은 인트라 코딩된 블록에 관련될 수 있다, 즉, 이전에 재구축된 픽처로부터의 예측 정보를 사용하지 않지만, 현재 픽처의 이전에 재구축된 부분으로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록이다. 이러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 경우에 따라서는, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 현재 픽처 버퍼(558)로부터 인출된 이미 재구축된 주변 정보를 이용하여, 재구축중인 블록과 동일한 크기 및 모양의 블록을 생성한다. 현재 픽처 버퍼(558)는, 예를 들어 부분적으로 재구축된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구축된 현재 픽처를 버퍼링한다. 집성기(555)는, 경우에 따라서, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(551)에 의해 제공되는 출력 샘플 정보에 샘플 단위로 추가한다.

다른 경우에, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플은 인터 코딩되고 잠재적으로 움직임 보상된 블록에 속할 수 있다. 이러한 경우, 움직임 보상 예측 유닛(553)은 예측에 사용되는 샘플을 인출하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 액세스할 수 있다. 블록에 속하는 심볼(521)에 따라 인출된 샘플을 움직임 보상한 후, 이러한 샘플은 집성기(555)에 의해 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(이 경우에는 잔차 샘플 또는 잔차 신호라고 함)에 더해져, 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 움직임 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플을 인출하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 주소는 움직임 벡터에 의해 제어될 수 있으며, 예를 들어 X, Y 및 참조 픽처 구성요소를 가질 수 있는 심볼(321)의 형태로 움직임 보상 유닛에 사용할 수 있다. 움직임 보상은 또한 서브샘플의 정확한 움직임 벡터가 사용되고 있을 때에 참조 픽처 메모리(557)로부터 인출된 샘플 값의 보간, 움직임 벡터 예측 메커니즘 등을 포함할 수 있다.

집성기(555)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기술의 대상이 될 수 있다. 비디오 압축 기술은 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트 스트림이라고도 함)에 포함된 파라미터에 의해 제어되고 파서(520)로부터의 심볼(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 사용 가능하게 되는 인 루프(in-loop) 필터 기술을 포함할 수 있지만, 또한 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서상) 부분을 디코딩하는 동안 획득된 메타 정보에 응답할 수 있을 뿐만 아니라 이전에 재구축되고 루프 필터링된 샘플 값에 응답할 수도 있다.

루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더 기기(512)에 출력될 수 있을 뿐만 아니라 미래의 인터 픽처 예측에 사용하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.

일단 완전히 재구축된 특정 코딩된 픽처는 나중에 예측을 위한 참조 픽처로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구축되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로 식별되면(예: 파서(520)에 의해), 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 새로운 현재 픽처 버퍼는 다음 코딩된 픽처의 재구축을 시작하기 전에 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은, 표준에서 미리 정해진 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술에 문서화된 프로파일 모두를 준수한다는 점에서, 사용되는 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다. 특히, 프로필은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 사용 가능한 모든 도구 중에서 해당 프로필에서 사용할 수 있는 유일한 도구로서 특정 도구를 선택할 수 있다. 또한 준수(compliance)에 필요한 것은, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡도가 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 정의된 범위 내에 있는 것일 수 있다. 경우에 따라서는, 레벨은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구축 샘플 레이트(예: 초당 메가 샘플로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨에 의해 설정된 제한은, 경우에 따라서는 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 가상 참조 디코더(Hippothetical Reference Decoder, HRD) 버퍼 관리를 위한 HRD 사양 및 메타 데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

일 실시예에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가(중복) 데이터(additional(redundant) data)를 수신할 수 있다. 추가 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 추가 데이터는 데이터를 적절하게 디코딩하고/하거나 원본 비디오 데이터를 더 정확하게 재구축하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가 데이터는, 예를 들어 시간 계층, 공간 계층 또는 SNR 강화 계층(enhancement layer), 중복 슬라이스(redundant slice), 중복 픽처(redundant picture), 순방향 오류 정정 코드(forward error correction code) 등의 형태일 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 기기(620)에 포함되어 있다. 전자 기기(620)는 송신기(640)(예: 송신 회로)를 포함한다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

비디오 인코더(603)는 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(601)(도 6의 예에서 전자 기기(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 기기(620)의 일부이다.

비디오 소스(601)는 임의의 적절한 비트 심도(예: 8비트, 10비트, 12비트,…), 임의의 색 공간(color space)(예: BT.601 Y CrCB, RGB,…) 및 임의의 적절한 샘플링 구조(예: Y CrCb 4:2:0, Y CrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형태로 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 미리 준비된 비디오를 저장하는 저장 기기일 수 있다. 화상 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 로컬 이미지 정보를 비디오 시퀀스로서 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 움직임을 부여하는 복수의 개별 픽처로 제공될 수 있다. 픽처 자체는 픽셀의 공간 배열(spatial array)로 구성될 수 있으며, 각각의 픽셀은 사용중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당업자라면 픽셀과 샘플 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 아래 설명은 샘플에 중점을 둔다.

일 실시예에 따르면, 비디오 인코더(603)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처를 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약하에 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩하고 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 강제하는 것은 제어기(650)의 기능 중 하나이다. 일부 실시예에서, 제어기(650)는 후술되는 바와 같이 다른 기능 유닛을 제어하고 다른 기능 유닛에 기능적으로 결합된다. 명확성을 위해 결합은 표시되지 않았다. 제어기(650)에 의해 설정되는 파라미터로는 레이트 제어 관련 파라미터(픽처 스킵, 양자화기, 레이트 왜곡 최적화 기술의 람다 값,…), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 움직임 벡터 허용 검색 범위, 등등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(603)에 속하는 다른 적절한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성된다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일례에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예: 코딩될 입력 픽처에 기초하여 심볼 스트림과 같은 심볼 및 참조 픽처(들)의 생성을 담당), 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 (원격) 디코더가 또한 생성하는 것과 동일한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심볼을 재구축한다(심볼과 코딩된 비디오 비트 스트림 사이의 임의의 압축은 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술에서 무손실이므로). 재구축된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심볼 스트림의 디코딩은 디코더 위치(로컬 또는 원격)와 무관하게 비트가 정확한 결과(bit-exact result)로 이어지므로, 참조 픽처 메모리(634)의 내용도 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에 비트가 정확하다(bit exact). 다시 말해, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안에 예측을 사용하는 경우에 디코더가 "인식하는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 픽처 샘플로서 "인식한다". 참조 픽처 동기성(reference picture synchronicity)의 기본 원리 (및 예를 들어 채널 오차로 인해 동시성이 유지될 수 없는 경우, 결과 드리프트(resulting drift))는 일부 관련 기술에서도 사용된다.

"로컬" 디코더(633)의 동작은 비디오 디코더(510)와 같은, "원격" 디코더의 동작과 동일할 수 있으며, 이는 이미 도 5와 관련하여 상세하게 설명되었다. 간단히 도 5를 또한 참조하면, 심볼이 이용 가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(420)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로의 심볼의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있으므로, 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분은 버퍼 메모리(515) 및 파서(520)를 포함하여, 로컬 디코더(633)에 완전히 구현되지 않을 수 있다.

이 시점에서 관찰할 수 있는 것은 디코더에 존재하는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 모든 디코더 기술이 반드시 상응하는 인코더에 실질적으로 동일한 기능적 형태로 존재해야 한다는 것이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 디코더 동작에 초점을 맞춘다. 인코더 기술에 대한 설명은 포괄적으로 설명된 디코더 기술의 반대이므로 생략할 수 있다. 특정 영역에서만 더 자세한 설명이 필요하며 아래에 제공된다.

동작 동안, 일부 예에서, 소스 코더(630)는 "참조 픽처"로 지정된 비디오 시퀀스로부터 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 입력 픽처를 예측적으로 코딩하는 움직임 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 입력 픽처의 픽셀 블록과 참조 픽처(들)의 픽셀 블록 간의 차이를 코딩한다.

로컬 비디오 디코더(633)는 소스 코더(630)에 의해 생성된 심볼에 기초하여 참조 픽처로 지정될 수 있는 픽처의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작은 유리하게 손실 프로세스일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있을 때, 재구축된 비디오 시퀀스는 일반적으로 약간의 오류가 있는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스를 복제하고, 재구축된 참조 픽처가 참조 픽처 캐시(634)에 저장되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 원단(far-end) 비디오 디코더(송신 오류 없음)에 의해 획득될 재구축된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구축된 참조 픽처의 사본을 로컬에 저장할 수 있다.

예측기(predictor)(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처를 위해, 예측기(635)는 참조 픽처 메모리(634)에서 새로운 픽처에 대한 적절한 예측 참조의 역할을 할 수 있는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록임), 또는 참조 픽처 움직임 벡터, 블록 모양 등과 같은 특정 메타데이터를 검색할 수 있다. 예측기(635)는 적절한 예측 참조를 찾기 위해 샘플 블록별 픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 단위로 동작할 수 있다. 경우에 따라서는, 예측기(635)에 의해 획득된 검색 결과에 의해 결정되는 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 끌어낸 예측 참조를 가질 수 있다.

제어기(650)는, 예를 들어 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터 및 서브그룹 파라미터의 설정을 포함하는 소스 코더(630)의 코딩 동작을 관리할 수 있다.

전술한 모든 기능 유닛의 출력은 엔트로피 코더(645)에서의 엔트로피 코딩 대상일 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 호프만(Huffman) 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술에 따라 심볼을 무손실 압축함으로써, 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심볼을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

송신기(640)는 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링하여, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 기기에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(660)을 통한 송신을 준비할 수 있다. 송신기(640)는 비디오 코더(603)로부터 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스는 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.

제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩하는 동안, 제어기(650)는 각각의 코딩된 픽처에 특정 코딩된 픽처 유형을 할당할 수 있으며, 이는 각각의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기술에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 픽처는 종종 다음 픽처 유형 중 하나로서 지정될 수 있다:

인트라 픽처(Intra Picture: I 픽처)는 예측 소스로서 시퀀스 내의 어떤 다른 픽처도 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱은, 예를 들어 독립 디코더 리프레시 픽처(Independent Decoder Refresh Picture, "IDR")을 포함한, 상이한 유형의 인트라 픽처를 허용한다. 당업자는 I 픽처의 이러한 변형 및 각각의 적용 및 특징을 알고 있다.

예측 픽처(Predictive picture: P 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 하나의 움직임 벡터 및 참조 색인을 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.

양방향 예측 픽처(Bi-directionally Predictive Picture: B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 두 개의 움직임 벡터 및 참조 색인을 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중 예측 픽처(multiple-predictive picture)는 단일 블록의 재구축을 위해 두 개보다 많은 참조 픽처와 연관 메타 데이터를 사용할 수 있다.

소스 픽처는 일반적으로 공간적으로 복수의 샘플 블록(예: 4×4, 8×8, 4×8 또는 16×16 샘플 블록)으로 세분화되고 블록 단위로 코딩될 수 있다. 블록은 블록의 픽처 각각에 적용된 코딩 할당에 의해 결정된 대로 다른 (이미 코딩된) 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처의 블록은 비 예측적으로 코딩되거나, 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록(공간 예측 또는 인트라 예측)을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. P 픽처의 픽셀 블록은 이전에 코딩된 하나의 참조 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처의 블록은 이전에 코딩된 하나 또는 두 개의 참조 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다.

비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H.265.와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작을 수행할 수 있다. 그 동작에서, 비디오 인코더(603)는 입력 비디오 시퀀스에서의 시간적 및 공간적 중복성을 이용하는 예측 코딩 동작을 포함한, 다양한 압축 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다.

일 실시예에서, 송신기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 이러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터는 시간/공간/SNR 강화 계층, 중복 픽처 및 슬라이스와 같은 다른 형태의 중복 데이터, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 프래그먼트 등을 포함할 수 있다.

비디오는 시간적 시퀀스로 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로서 캡처될 수 있다. 인트라 픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관관계를 이용하고, 픽처 간 예측(inter-picture prediction)은 픽처 사이의 (시간적 또는 기타) 상관관계를 이용한다. 일례에서, 현재 픽처라고 하는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처는 블록으로 파티셔닝된다. 현재 픽처 내의 블록이 이전에 코딩되고 비디오에서 여전히 버퍼링된 참조 픽처의 참조 블록과 유사할 때, 현재 픽처 내의 블록은 움직임 벡터라고 하는 벡터로 코딩될 수 있다. 움직임 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키며, 다수의 참조 픽처가 사용 중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 3차원을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 양 예측 기술(bi-prediction technique)이 인터 픽처 예측에 사용될 수 있다. 양 예측 기술에 따르면, 비디오에서 현재 픽처에 대해 디코딩 순서가 모두 앞선(하지만 각각 표시 순서에서 과거와 미래일 수 있음) 제1 참조 픽처와 제2 참조 픽처와 같은, 2개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처의 블록은 제1 참조 픽처의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 움직임 벡터 및 제2 참조 픽처의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 움직임 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 예측될 수 있다.

또한, 인터 픽처 예측에 병합 모드 기술을 사용하여 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 인터 픽처 예측 및 인트라 픽처 예측과 같은 예측은 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, HEVC 표준에 따르면, 비디오 픽처의 시퀀스 내의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)로 파티셔닝되고, 픽처 내의 CTU는 64×64 픽셀, 32×32 픽셀 또는 16×16 픽셀과 같은, 동일한 크기를 갖는다. 일반적으로 CTU는 루마 CTB 1개와 크로마 CTB 2개인 세 개의 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)을 포함한다. 각각의 CTU는 반복적으로 하나 또는 복수의 코딩 단위(CU)로 쿼드 트리 분할될 수 있다. 예를 들어 64×64 픽셀의 CTU는 64×64 픽셀의 CU 1개 또는 32×32 픽셀의 CU 4개 또는 16×16 픽셀의 CU 16개로 분할될 수 있다. 일례에서, 각각의 CU는 인터 예측 유형 또는 인트라 예측 유형과 같은, CU에 대한 예측 유형을 결정하기 위해 분석된다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측 가능성에 따라 하나 이상의 예측 유닛(prediction unit, PU)으로 분할된다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB)과 두 개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 단위로 수행된다. 예측 블록의 예로서 루마 예측 블록을 사용하면, 예측 블록은 8×8 픽셀, 16×16 픽셀, 8×16 픽셀, 16×8 픽셀 등과 같은, 픽셀에 대한 값(예: 루마 값)의 행렬을 포함한다.

도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값의 처리 블록(예: 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처로 인코딩하도록 구성된다. 일례에서, 비디오 인코더(703)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용된다.

HEVC 예에서, 비디오 인코더(703)는 8×8 샘플의 예측 블록 등과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값의 행렬을 수신한다. 비디오 인코더(703)는 처리 블록이, 예를 들어 레이트 왜곡 최적화를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드 또는 양 예측 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지를 판정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩될 때, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인트라 예측 기술을 사용할 수 있고; 처리 블록이 인터 모드 또는 양 예측 모드로 코딩될 때, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 각각 인터 예측 또는 양 예측 기술을 사용할 수 있다. 특정 비디오 코딩 기술에서, 병합 모드는 예측기 외부의 코딩된 움직임 벡터 성분의 이점 없이 움직임 벡터가 하나 이상의 움직임 벡터 예측자로부터 도출되는 인터 픽처 예측 서브모드일 수 있다. 특정 다른 비디오 코딩 기술에서, 대상 블록(subject block)에 적용 가능한 움직임 벡터 성분이 존재할 수 있다. 일례에서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록의 모드를 결정하기 위한 모드 결정 모듈(도시되지 않음)과 같은 다른 구성요소를 포함한다.

도 7의 예에서, 비디오 인코더(703)는 인터 인코더(730), 인트라 인코더(722), 잔차 계산기(723), 스위치(726), 잔차 인코더(724), 일반 제어기(721)를 포함하고, 도 7에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.

인터 인코더(730)는 현재 블록(예: 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 참조 픽처 내의 하나 이상의 참조 블록(예: 이전 픽처 및 이후 픽처 내의 블록)과 비교하고, 인터 예측 정보(예: 인터 인코딩 기술에 따른 중복 정보의 설명, 움직임 벡터, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적절한 기술을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과(예: 예측 블록)를 계산한다. 일부 예에서, 참조 픽처는 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처이다.

인트라 인코더(722)는 현재 블록(예: 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 일부 경우, 그 블록을 동일한 픽처에서 이미 코딩된 블록과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수를 생성하고, 경우에 따라서는 또한 인트라 예측 정보(예: 하나 이상의 인트라 인코딩 기술에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성한다. 일례에서, 인트라 인코더(722)는 또한 동일한 픽처의 인트라 예측 정보 및 참조 블록에 기초하여 인트라 예측 결과(예: 예측된 블록)를 계산한다.

일반 제어기(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 구성요소를 제어하도록 구성된다. 일례에서, 일반 제어기(721)는 블록의 모드를 결정하고, 모드에 따라 제어 신호를 스위치(726)에 제공한다. 예를 들어, 모드가 인트라 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 스위치(726)를 제어하여 잔차 계산기(723)에서 사용하기 위한 인트라 모드 결과를 선택하도록 하고, 엔트로피 인코더(725)를 제어하여 인트라 예측 정보를 선택하여 비트 스트림에 인트라 예측 정보를 포함시키도록 하고; 모드가 인터 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 스위치(726)를 제어하여 잔차 계산기(723)에서 사용하기 위한 인터 예측 결과를 선택하도록 하고, 엔트로피 인코더(725)를 제어하여 인터 예측 정보를 선택하여 인터 예측 정보를 비트 스트림에 포함시키도록 한다.

잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 예측 결과 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성된다. 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터에 기초하여 동작하여 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수를 생성하도록 구성된다. 일례에서, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하고, 변환 계수를 생성하도록 구성된다. 그런 다음 변환 계수는 양자화된 변환 계수를 얻기 위한 양자화 처리를 거친다. 다양한 실시예에서, 비디오 인코더(703)는 또한 잔차 디코더(728)를 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(722) 및 인터 인코더(730)에 의해 적절하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(730)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록은 디코딩된 픽처를 생성하기 위해 적절하게 처리되고 디코딩된 픽처는 메모리 회로(도시되지 않음)에서 버퍼링될 수 있고 일부 예에서 참조 픽처로서 사용될 수 있다.

엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트 스트림을 포맷하도록 구성된다. 엔트로피 인코더(725)는 HEVC 표준과 같은, 적절한 표준에 따라 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 일례에서, 엔트로피 인코더(725)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예: 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보 및 기타 적절한 정보를 비트스트림에 포함하도록 구성된다. 개시된 특허대상 발명에 따르면, 인터 모드 또는 양 예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 없음에 유의하기 바란다.

도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처를 수신하고, 코딩된 픽처를 디코딩하여 재구축된 픽처를 생성하도록 구성된다. 일례에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서 비디오 디코더(310) 대신에 사용된다.

도 8의 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 8에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 디코더(871), 인터 디코더(880), 잔차 디코더(873), 재구축 모듈(874) 및 인트라 디코더(872)를 포함한다.

엔트로피 디코더(871)는 코딩된 픽처로부터, 코딩된 픽처를 구성하는 신택스 요소를 나타내는 특정 심볼을 재구축하도록 구성될 수 있다. 이러한 심볼은, 예를 들어 블록이 코딩되는 모드(예: 인트라 모드, 인터 모드, 양 예측 모드, 병합 서브모드(merge submode) 또는 다른 서브모드에서의 후자 둘), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의해 각각 예측에 사용되는 특정 샘플 또는 메타 데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예: 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어 양자화된 변환 계수의 형태로 된 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일례에서, 예측 모드가 인터 모드 또는 양 예측 모드인 경우, 인터 예측 정보는 인터 디코더(880)에 제공되고; 예측 유형이 인트라 예측 유형인 경우, 인트라 예측 정보는 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보는 역양자화될 수 있으며 잔차 디코더(873)에 제공된다.

인터 디코더(880)는 인터 예측 정보를 수신하고 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과를 생성하도록 구성된다.

인트라 디코더(872)는 인트라 예측 정보를 수신하고 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과를 생성하도록 구성된다.

잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 역양자화된 변환 계수를 추출하고 역양자화된 변환 계수를 처리하여 잔차를 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 변환하도록 구성된다. 잔차 디코더(873)는 또한 특정 제어 정보(양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하도록)를 요구할 수 있으며, 그 정보는 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있다(데이터 경로는 소량의 제어 정보뿐일 수 있으므로 표시되지 않음).

재구축 모듈(874)은 공간 도메인에서, 잔차 디코더(873)에 의해 출력되는 잔차 및 예측 결과(경우에 따라서는 인터 예측 모듈 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력됨)를 결합하여 재구축된 블록을 형성하도록 구성되고, 재구축된 블록은 재구축된 픽처의 일부일 수 있으며, 재구축된 픽처는 또한 재구축된 비디오의 일부일 수 있다. 디블로킹(deblocking) 동작 등과 같은, 다른 적절한 동작이 시각적 품질을 향상시키기 위해 수행될 수 있다는 점에 유의한다.

비디오 인코더(403, 603, 703) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 임의의 적절한 기술을 사용하여 구현될 수 있음에 유의한다. 일 실시예에서, 비디오 인코더(403, 603, 703) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더(403, 603, 703) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 소프트웨어 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.

본 개시의 측면들은 1차원(1D) 변환 생략을 위한 양자화기를 포함한다. 본 개시는 AOMedia Video 2(AV2)에서 사용되는 것과 같은, 1D 변환 생략을 위한 양자화기의 설계(들)를 포함하는 비디오 데이터의 효율적인 압축을 위해 설계된 비디오 코딩 기술의 세트에 관한 것이다. 일례에서는, AV2와 같은, 8비트 및/또는 10비트 변환 코어가 이용될 수 있다.

AOMedia Video 1(AV1)에서 사용되는 것과 같은, 1차 변환(primary transforms)의 실시예가 이하에서 설명된다. 확장된 코딩 블록 파티션을 지원하기 위해, 다수의 변환 크기(예: 각 차원에 대해 4포인트(point)에서 64포인트 범위) 및 변환 모양(예: 정사각형, 너비 대 높이 비율이 2:1, 1:2, 4:1 또는 1:4인 직사각형 모양)이 AV1에서와 같이 사용될 수 있다.

2D 변환 프로세스는 코딩된 잔차 블록의 각 차원에 대해 다른 1D 변환을 포함할 수 있는 하이브리드 변환 커널(hybrid transform kernel)을 사용할 수 있다. 1차 1D 변환은 a) 4포인트, 8포인트, 16포인트, 32포인트, 64포인트 DCT-2; b) 4포인트, 8포인트, 16포인트 비대칭 DST(asymmetric DST, ADST)(예: DST-4, DST-7) 및 대응하는 플립 버전(flipped versions) 및/또는 c) 4포인트, 8포인트, 16포인트, 32포인트 항등 변환(identity transform, IDX)을 포함할 수 있다. 도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 1차 변환 기저 함수(primary transform basis function)의 예를 도시한다. 도 9의 예에서 1차 변환 기저 함수는 DCT-2 및 N포인트 입력을 갖는 비대칭 DST(DST-4 및 DST-7)에 대한 기저 함수를 포함한다. 도 9에 도시된 1차 변환 기저 함수는 AV1에 사용될 수 있다.

하이브리드 변환 커널의 가용성(availability)은 변환 블록 크기 및 예측 모드에 따라 달라질 수 있다. 도 10a는 변환 블록 크기(예: 세 번째 열에 도시된 크기) 및 예측 모드(예: 세 번째 열에 도시된 인트라 예측 및 인터 예측)에 대한 다양한 변환 커널(예: 세 번째 열에 표시되고 두 번째 열에 설명된 변환 유형)의 가용성의 예시적인 종속성을 보여준다.

예측 모드 및 변환 블록 크기에 기초한 예시적인 하이브리드 변환 커널 및 가용성은 AV1에서 사용될 수 있다. 도 10a를 참조하면, 기호 "→" 및 "↓"는 각각 수평 차원(horizontal dimension)(수평 방향이라고도 함) 및 수직 차원(vertical dimension)(수직 방향이라고도 함)를 나타낸다. 기호 "

" 및 "x"는 대응하는 블록 크기 및 예측 모드에 대한 변환 커널의 가용성을 나타낸다. 예를 들어 기호 "

"는 변환 커널을 사용할 수 있음을 나타내고, 기호 "x"는 변환 커널을 사용할 수 없음을 나타낸다.

일례에서, 변환 유형(1010)은 도 10a의 제1 열에 도시된 바와 같이 ADST_DCT로 표시된다. 변환 유형(1010)은 도 10a의 두 번째 열에 도시된 바와 같이 수직 방향의 ADST와 수평 방향의 DCT를 포함한다. 도 10a의 세 번째 열에 따르면, 변환 유형(1010)은 블록 크기가 16×16(예: 16×16 샘플, 16×16 루마 샘플)보다 작거나 같을 때 인트라 예측 및 인터 예측에 사용할 수 있다.

일례에서, 변환 유형(1020)은 도 10a의 제1 열에 도시된 바와 같이 V_ADST로 표시된다. 변환 유형(1020)은 도 10a의 두 번째 열에 도시된 바와 같이 수직 방향의 ADST와 수평 방향의 IDTX(즉, 단위 행렬)를 포함한다. 따라서, 변환 유형(1020)(예: V_ADST)은 수직 방향으로 수행되고 수평 방향으로는 수행되지 않는다. 도 10a의 세 번째 열에 따르면, 변환 유형(1020)은 블록 크기에 관계없이 인트라 예측에 사용할 수 없다. 변환 유형(1020)은 블록 크기가 16×16(예: 16×16 샘플, 16×16 루마 샘플)보다 작은 경우 인터 예측에 사용할 수 있다.

일례에서, 도 10a는 루마 성분에 대한 것이다. 크로마 성분의 경우, 변환 유형(또는 변환 커널) 선택이 암묵적으로 수행될 수 있다. 일례로, 인트라 예측 잔차의 경우, 도 10b에 도시된 바와 같이, 인트라 예측 모드에 따라 변환 유형이 선택될 수 있다. 인터 예측 잔차의 경우, 동일 위치에 있는(co-located) 루마 블록의 변환 유형 선택에 따라 변환 유형이 선택될 수 있다. 따라서, 일례에서 크로마 성분에 대한 변환 유형은 비트스트림에서 시그널링되지 않는다.

선 그래프 변환(LGT)은, 예를 들어 AV2에서, 일차 변환과 같은 변환에 사용될 수 있다. 8비트/10비트 변환 코어는 AV2에서 사용될 수 있다. 일례에서, LGT는 아래에서 설명되는 바와 같이, 다양한 DCT, 이산 사인 변환(discrete sine transform, DST)을 포함한다. LGT는 32포인트 및 64포인트 1차원(1D) DST를 포함할 수 있다.

그래프는 관심 대상 간의 유사성 관계(affinity relation)를 모델링하는 데 사용할 수 있는 정점 및 에지의 세트를 포함하는 일반적인 수학적 구조이다. 가중치의 세트가 가장자리에 할당되고 또 선택적으로 정점에 할당되는 가중치는 그래프(generic)는 신호/데이터의 강건한 모델링을 위한 희소 표현법(sparse representation)을 제공할 수 있다. LGT는 다양한 블록 통계에 대한 더 나은 적응을 제공하여 코딩 효율성을 향상시킬 수 있다. 분리 가능한 LGT는 데이터로부터 선 그래프를 학습하여 블록의 잔차 신호에 대한 기본 행 및 열 단위 통계를 모델링함으로써 설계되고 최적화될 수 있으며, 연관된 일반화된 그래프 라플라시안(GGL) 행렬이 LGT를 도출하는 데 사용될 수 있다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 자체 루프 가중치(예: v_c1, v_c2) 및 에지 가중치 w_c를 특징으로 하는 일반적인 LGT의 일례를 도시한다. 가중치 그래프 G(W, V)가 주어지면, GGL 행렬은 아래와 같이 정의할 수 있다.

L_c = D-W + V (식 1)

여기서 W는 음이 아닌 에지 가중치 w_c를 포함하는 인접 행렬(adjacency matrix), D는 대각 차수 행렬(diagonal degree matrix), V는 자체 루프 가중치 v_c1 및 v_c2를 나타내는 대각 행렬(diagonal matrix)일 수 있다. 도 12는 행렬 L_c의 일례를 도시한다.

LGT는 아래와 같이 GGL 행렬 L_c의 고유 분해(Eigen-decomposition)에 의해 도출될 수 있다.

L_c = UΦU^T (식 2)

여기서 직교 행렬(orthogonal matrix) U의 열은 LGT의 기저 벡터일 수 있고 Φ는 대각 고유치 행렬(diagonal eigenvalue matrix)일 수 있다.

다양한 예에서, 특정 DCT 및 DST(예: DCT-2, DCT-8, 및 DST-7)는 GGL의 특정 형태로부터 도출된 LGT 세트의 서브세트이다. DCT-2는 v_c1을 0으로 설정함으로써 도출될 수 있다(예: v_c1 = 0). DST-7은 v_c1을 w_c로 설정함으로써 도출될 수 있다(예: v_c1 = w_c). DCT-8은 v_c2를 w_c로 설정하여 파생될 수 있다(예: v_c2 = w_c). DST-4는 v_c1을 2w_c로 설정하여 파생될 수 있다(예: v_c1 = 2w_c). DCT-4는 v_c2를 2w_c로 설정하여 파생될 수 있다(예: v_c2 = 2w_c).

AV2와 같은, 일부 예에서, LGT는 행렬 곱셈으로 구현될 수 있다. 4포인트(4p) LGT 코어는 Lc에서 v_c1을 2w_c로 설정함으로써 도출될 수 있고, 따라서 4p LGT 코어는 DST-4이다. 8포인트(8p) LGT 코어는 Lc에서 v_c1을 1.5w_c로 설정함으로써 도출될 수 있다. 일례에서, 16포인트(16p) LGT 코어, 32포인트(32p) LGT 코어 또는 64포인트(64p) LGT 코어와 같은, LGT 코어는 vc₁을 w_c로 그리고 vc₂를 0으로 설정함으로써 도출될 수 있고 LGT 코어는 DST-7이 될 수 있다.

본 개시의 측면들에 따르면, V_DCT는 수직 방향에만 DCT를 적용하는 1D 변환 방식을 의미할 수 있고, H_DCT는 수평 방향에만 DCT를 적용하는 1D 변환 방식을 의미할 수 있고, V_ADST는 수직 방향에만 ADST 또는 임의의 적절한 비-DCT 변환(non-DCT transform)을 적용하는 1D 변환 방식을 의미할 수 있고, H_ADST는 수평 방향에서만 ADST 또는 임의의 적절한 비-DCT 변환을 적용하는 1D 변환 방식을 의미할 수 있다. 또한, V_LGT는 수직 방향에만 LGT를 적용하는 1D 변환 방식을 의미할 수 있고, H_LGT는 수평 방향에만 LGT를 적용하는 1D 변환 방식을 의미할 수 있다.

AV1에서와 같은, 다양한 실시예에서, 변환 계수의 양자화는 DC 및 AC 변환 계수에 대해 상이한 양자화 스텝 크기(예: Qsteps) 및/또는 루마 및 크로마 변환 계수에 대해 상이한 Qsteps를 적용할 수 있다. 일례에서, 양자화 스텝 크기(예: Qstep)를 지정하기 위해, 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx와 같은 색인)가 먼저 프레임 헤더에서 시그널링된다. 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)는 루마 AC 계수에 대한 Qstep을 지정하는 8비트 고정 길이 코드일 수 있다. 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)의 유효한 범위는 [0, 255]일 수 있다. 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)를 시그널링한 후, 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)에 관련된 루마 DC 계수에 대한 델타 값이 추가로 시그널링될 수 있다. 루마 DC 계수에 대한 델타 값은 DeltaQYDc로 지시될 수 있다.

하나 이상의 색 평면(color plane)(색 성분(color component)이라고도 함)이 있으면, 색 성분(예: Cb 및 Cr 색 성분)에 서로 다른 양자화 색인 값이 적용되는지를 지시하기 위해 플래그(예: diff_uv_delta 플래그)가 시그널링될 수 있다. 플래그(예: diff_uv_delta 플래그)가 0으로 시그널링되면, 서로 다른 색 성분이 동일한 양자화 색인 값을 가질 수 있다. 따라서, 크로마 DC 계수에 대한 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)에 관련된 델타 값(예: DeltaQUDc로 지시됨) 및 AC 계수에 대한 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)에 관련된 델타 값(예: DeltaQUAc로 지시됨)만이 시그널링된다. 그렇지 않고, 플래그(예: diff_uv_delta 플래그)가 0이 아닌 것으로 시그널링되면, 예를 들어, 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)에 관련된, Cb 크로마 성분에서의 DC 계수에 대한 델타 값(예: DeltaQUDc로 지시됨), Cr 크로마 성분에서의 DC 계수에 대한 델타 값(예: DeltaQVDc로 지시됨), Cb 크로마 성분에서의 AC 계수에 대한 델타 값(예: DeltaQUAc로 지시됨), Cr 크로마 성분에서의 AC 계수에 대한 델타 값(예: DeltaQVAc로 지시됨)을 포함하는 델타 값이 시그널링된다.

위의 디코딩된 델타 값(예: DeltaQYDc, DeltaQUAc, DeltaQUDc, DeltaQVAc 및 DeltaQVDc) 중 하나 이상이 양자화 색인들(예: Q_indices)을 도출하기 위해 기본 양자화 신택스 요소(예: base_q_idx)에 추가될 수 있다. 양자화 색인들(예: Q_indices)은 양자화 색인들(예: Q_indices)과 Qsteps 간의 매핑 관계에 따라 Qsteps에 추가로 매핑될 수 있다. 일례에서, 매핑 관계는 표(예: 룩업 테이블), 그래프 등으로 표현된다. DC 계수에 대한 매핑 관계는 AC 계수에 대한 매핑 관계와 다를 수 있다.

일반적으로, 양자화 색인에서 Qstep으로의 매핑은 N1 내부 비트 심도 및 N2 양자화 색인에 대한 것일 수 있으며 여기서 N1 및 N2는 양의 정수이다. 따라서, 매핑 관계는 룩업 테이블에 의해 지정될 수 있다(예: DC 계수의 경우 Dc_Qlookup[N1][N2] 및 AC 계수의 경우 Ac_Qlookup[N1][N2]).

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 DC 계수에 대한 양자화 색인(예: Q_index)와 Qstep 간의 예시적인 매핑 관계를 도시한다. 도 13에 도시된 예에서, N1은 3이고 N2는 256이므로, 양자화 색인에서 Qstep으로의 매핑은 3개의 내부 비트 심도(예: 8비트, 10비트 및 12비트) 및 256개의 양자화 색인에 대한 것이다. 따라서, 매핑 관계는 하나 이상의 룩업 테이블(예: Dc_Qlookup[3][256])에 의해 지정될 수 있다. 일례에서, 룩업 테이블(예: Dc_Qlookup[3][256]은 각각 256개의 엔트리 또는 값을 포함하는 3개의 테이블을 포함한다.

도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 AC 계수에 대한 양자화 색인(예: Q_index)와 Qstep 간의 예시적인 매핑 관계를 도시한다. 도 14에 도시된 예에서, N1은 3이고 N2는 256이므로, 양자화 색인에서 Qstep으로의 매핑은 3개의 내부 비트 심도(예: 8비트, 10비트 및 12비트) 및 256개의 양자화 색인에 대한 것이다. 따라서, 매핑 관계는 하나 이상의 룩업 테이블(예: Ac_Qlookup[3][256])에 의해 지정될 수 있다. 일례에서, 룩업 테이블 Ac_Qlookup[3][256]은 각각 256개의 엔트리 또는 값을 포함하는 3개의 테이블을 포함한다.

하나 이상의 양자화 행렬(wt_matrix_ref 및 iwt_matrix_ref와 같은, QMatrix로 표시됨)은 서로 다른 변환 계수 대역의 적응적 양자화에 사용될 수 있다. 일례에서, 변환 계수 대역은 공간 주파수 범위 내의 변환 계수를 포함한다. 변환 블록(TB) 크기에 따라, 양자화 행렬은 다른 변환 계수에 적용된 스케일링 인자의 값을 지정할 수 있다. 따라서 최종 Qstep은 초기 Qstep과 스케일링 인자에 기초하여 정의될 수 있다. 일례에서, 최종 Qstep(

)은 초기 Qstep(

)과 스케일링 인자에 기초하여 아래와 같이 정의된다:

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 양자화 행렬(QMatrix)(1500)의 예를 도시한다. 양자화 행렬(QMatrix)(1500)은 최종 Qsteps를 결정하는 데 사용될 수 있는 복수의 스케일링 인자 c11-c14, c21-c24, c31-c34, 및 c41-c44를 포함한다.

변환 계수(예: Y, U 및 V 변환 계수)에 대해 하나 이상의 양자화 행렬이 지정될 수 있다. 도 15를 참조하면, 일례에서 QMatrix(1500)는 TB(1501)에서의 변환 계수(예: t11-t14, t21-t24, t31-t34, t41-t44)에 대해 지정된다. QMatrix(1500)의 너비 및 높이와 같은 치수는 TB(1501)의 너비 및 높이와 같은 치수와 동일할 수 있다. 하나 이상의 양자화 행렬 중 하나는 Qmatrix 색인으로 지시될 수 있다. 일 실시예에서, Y, U 및 V 변환 계수에 대해 최대 15개의 양자화 행렬(QMatrices)이 지정된다. Qmatrix 색인(예: 0 내지 14의 범위에 있는 정수)은는 15개의 양자화 행렬들(QMatrices) 중 하나에서 스케일링 인자의 평탄도를 지시할 수 있다.

도 13 및 도 14를 참조하여 설명되는 양자화 프로세스는 적절하게 적응될 수 있다. AV2에서와 같은, 일 실시예에서, 개별 룩업 테이블(예: 6개의 룩업 테이블 Dc_Qlookup[3][256] 및 Ac_Qlookup[3][256]). 13과 14는 통합 룩업 테이블로 대체할 수 있다. 예를 들어, AV1 양자화 프로세스에서 사용되는 다중 룩업 테이블은 단일 룩업 테이블로 통합될 수 있다. 따라서 Qindex와 Qstep 간의 매핑 관계(예: Qindex에서 Qstep으로의 매핑)는 매핑 테이블(또는 룩업 테이블) 대신 지수 함수를 사용하여 정의할 수 있다. 또한, 10비트 비디오 및/또는 12비트 비디오에 대해 정의된 Qstep 값은 8비트 비디오에 대해 정의된 룩업 테이블에서 파생될 수 있다.

AV1과 같은 실시예에서, 블록(예: TB)에서의 변환 계수는 DC 변환 계수(예: TB(1501)에서의 t11과 같은, 블록에서의 제1 변환 계수) 및 AC 변환 계수(예: TB(1501)에서의 t12-t14, t21-t24, t31-t34 및 t41-t44와 같은, 블록에서의 나머지 변환 계수)에 대한 개별 Qstep 값을 사용하여 양자화 및/또는 역양자화된다. 블록에서의 DC 변환 계수에 사용되는 Qstep은 DC Qstep(

)이라고 할 수 있고, 블록에서의 AC 변환 계수에 사용되는 Qstep은 AC Qstep(

)이라고 할 수 있다. 일례에서, DC Qstep(

)은 AC Qstep(

)보다 작다.

일부 예에서, 인에이블되면, 스케일링 인자(예: 도 15의 c11)는 양자화 행렬(wt_matrix_ref 및 iwt_matrix_ref와 같은, QMatrix)로 기술된 바와 같이 각각의 변환 계수(예: 도 15의 t11)에 적용될 수 있다. 블록(예: 코딩 블록, 변환 블록(TB))에 사용되는 변환 유형이 수평 차원 및/또는 수직 차원에서의 변환 생략(예: 단위 변환)를 포함하는 경우 QMatrix(활성화된 경우)는 플랫 매트릭스(flat matrix)로 선택됨(예: 가중치 없음). 일례로, 블록에 사용되는 변환 유형이 수평 차원과 수직 차원 모두에서 변환 생략을 포함하는 경우 변환 행렬은 단위 행렬(또는 IDTX)이므로 블록에 변환이 적용되지 않습니다.

일례에서, 블록에 사용되는 변환 유형은 수평 차원에서의 변환 생략을 포함하지만 수직 차원은 포함하지 않으므로, 변환 유형은 수직 방향으로 수행되고 수평 방향으로는 수행되지 않는다. 변환 유형은 V_DCT, V_ADST, V_FLIPADST 등을 포함할 수 있다. 위의 방식은 다음과 같은 문제가 있을 수 있다. 도 15를 참조하면, 한 예에서, V_DCT, V_ADST, V_FLIPADST 등과 같은 변환 유형을 사용하는 블록에서의 변환 계수(예: t11-t14)의 제1 행(예: 행(1511))은 DC 계수이고, 블록에서의 후속 행(예: 블록의 행(1512)-(1514))은 행 방향(row-wise)으로 증가하는 사인파 주파수를 갖는 AC 계수이다. 따라서, 블록의 첫 번째 계수(예: t11)에만 DC Qstep(

)을 사용하고 후속 계수(예: 블록에서의 t12-t14, t21-t24, t31-t34, t41-t44)에 대해 AC Qstep (

)을 사용하는 것은 블록의 제1 행(예: 행(1511)) 전체가 DC 계수를 포함하기 때문에 차선책일 수 있으며, 따라서 제1 행에 대해 더 정확한 양자화/역양자화를 갖는 것이 중요하다. 따라서 제1 행을 더 작은 Qstep(예:

)으로 양자화하거나 역양자화하는 것이 더 유리하다. 또한 QMatrix(인에이블되면)는 전체 범위에 걸쳐 평탄하며, 예를 들어 QMatrix의 요소는 동일한 값을 갖는다.

일례에서, 블록에 사용되는 변환 유형은 수직 차원에서의 변환 생략이 포함되지만 수평 차원은 포함되지 않으며, 따라서 변환 유형은 수평 방향으로 수행되고 수직 방향으로 수행되지 않습니다. 변환 유형은 H_DCT, H_ADST, H_FLIPADST 등을 포함할 수 있다. 위의 방식은 다음과 같은 문제가 있을 수 있다. 도 15를 참조하면, 일례에서, H_DCT, H_ADST, H_FLIPADST 등과 같은 변환 유형을 사용하는 블록(예: TB(501))에서의 변환 계수(예: t11, t21, t31, t41)의 제1 열(예: 열(1521))은 DC 계수이고, 블록에서의 후속 열(예: 블록의 열(1522)-(1524))은 열 방향(column-wise)으로 증가하는 사인파 주파수를 갖는 AC 계수이다. 도 15를 참조하면, 열(1522)은 변환 계수 t12, t22, t32, 및 t42를 포함하고, 열(1523)은 변환 계수 t13, t23, t33, 및 t43을 포함하고, 열(1524)은 변환 계수 t14, t24, t34 및 t44를 포함한다. 따라서, 블록의 첫 번째 계수(예: t11)에만 DC Qstep(

)을 사용하고 후속 계수(예: 블록에서의 t12-t14, t21-t24, t31-t34, t41-t44)에 대해 AC Qstep (

)을 사용하는 것은 블록의 제1 열(예: 행(1521)) 전체가 DC 계수를 포함하기 때문에 차선책일 수 있으며, 따라서 제1 열에 대해 더 정확한 양자화/역양자화를 갖는 것이 중요하다. 따라서 제1 열을 더 작은 Qstep(예:

)으로 양자화하거나 역양자화하는 것이 더 유리하다. 또한 QMatrix(인에이블되면)는 전체 범위에 걸쳐 평탄하며, 예를 들어 QMatrix의 요소는 동일한 값을 갖는다.

1D 변환 생략은 1차원(예: 수평 차원 또는 수직 차원)에서의 변환 생략을 의미할 수 있으며, 따라서 1D 변환 생략이 있는 변환은 블록의 일 차원에 대해 수행된다. 1D 변환은 변환이 1D 변환 생략을 포함하는 블록의 일 차원에만 적용되는 변환을 의미할 수 있다. 1D 변환은 1D 수평 변환 또는 1D 수직 변환을 의미할 수 있다. 1D 수평 변환은 변환이 수직 차원에서의 1D 변환 생략을 포함하는 블록의 수평 차원에만 적용되는 변환을 의미할 수 있다. 1D 수직 변환은 변환이 수평 차원에서의 1D 변환 생략을 포함하는 블록의 수직 차원에만 적용되는 변환을 의미할 수 있다.

2D 변환 생략은 2차원(예: 수평 차원 및 수직 차원)에서의 변환 생략을 의미할 수 있으며, 따라서 블록에 대해 변환은 없고 변환 행렬은 단위 행렬이다. 일례에서, 2D 변환 생략을 사용하는 블록의 경우, 블록에 대해 하나의 양자화 스텝(예: Qstep)만 사용된다. 변환 생략이 없는 경우, 변환은 블록의 2차원에 대해 수행될 수 있다.

도 15를 참조하면, 일례에서 TB(1501)는 변환 생략 없이 2D 변환을 사용하여 변환된다. 따라서, 제1 변환 계수 t11은 DC 변환 계수이므로, DC 스텝(

)으로 양자화 또는 역양자화되고, TB(1501)에서의 나머지 변환 계수 또는 AC 변환 계수는 AC 스텝(

)으로 양자화 또는 역양자화된다. 일례에서, DC 스텝(

)은 AC 스텝(

)보다 작고, 따라서 DC 계수는 AC 변환 계수보다 더 정확하게 양자화 및/또는 역양자화된다.

본 개시의 측면에 따르면, 위에 설명한 바와 같이, 2D 변환 생략으로 또는 변환 생략 없이 변환되는 블록에 대한 양자화 프로세스 및/또는 역양자화 프로세스와 비교하여 1D 변환 생략으로 변환되는 블록(예: TB, CB, PB, 루마 블록, 크로마 블록, 루마 TB, 크로마 TB 등)에 대해서는 상이한 양자화 프로세스 및/또는 역양자화 프로세스가 사용될 수 있다. 다시 도 15를 참조하면, 일례서, TB(1501)는 1D 변환 생략으로 변환된다. 예를 들어, TB(1501)는 수직 차원 또는 수평 차원에서의 1D 변환 생략으로 변환된다. 따라서, 제1 변환 계수(예: t11)에 더하여, 제1 열(1521) 또는 제1 행(1511)에서의 나머지 변환 계수는 DC 변환 계수일 수 있다. 일반적으로, DC 변환 계수(들)는 AC 변환 계수보다 더 중요할 수 있으며, 따라서 더 정확하게 양자화 또는 역양자화될 수 있다(예: 더 작은 양자화 스텝를 사용하여). 따라서, DC 스텝(

)만으로 제1 변환 계수(예: t11)를 양자화 또는 역양자화하는 대신 제1 열(1521) 또는 제1 행(1511)의 DC 변환 계수를 동일한 DC 스텝(

)을 사용하여 양자화 및/또는 역양자화될 수 있다.

개시된 측면에 따르면, 블록(예: TB)의 코딩 정보는 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 디코딩될 수 있다. 일례에서 블록은 루마 블록이다. 일례에서, 블록은 크로마 블록이다. 코딩 정보는 블록에 대해 한 방향(생략 방향이라고도 함)의 변환 생략(1D 변환 생략)을 지시할 수 있다. 블록의 변환 계수는 복수의 양자화 스텝에 기초하여 역양자화될 수 있다. 일례에서, 복수의 양자화 스텝은 DC 스텝(

) 및 AC 스텝 (

)과 같은, 2개의 양자화 스텝을 포함한다. 하지만, 다른 예에서는 2개 이상의 양자화 스텝을 사용할 수 있다. 블록에서의 제1 변환 계수는 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 수 있다. 블록에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 블록에서의 변환 계수의 제1 행 및 제1 열 중 하나를 포함할 수 있다. 제1 행과 제1 열 중 하나는 변환 생략의 한 방향을 따를 수 있다. 또한, 역양자화된, 블록에서의 변환 계수에 대해 역변환이 수행될 수 있다.

한 방향은 수평 방향 또는 수직 방향일 수 있다. 한 방향이 수평 방향이면, 블록에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 블록에서의 변환 계수의 제1 행을 포함하며 여기서 변환 계수의 제1 행은 DC 변환 계수이다.

한 방향이 수직 방향이면, 블록에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 블록에서의 변환 계수의 제1 열을 포함하며, 여기서 변환 계수의 제1 열이 DC 변환 계수이다.

일례에서, 복수의 양자화 스텝은 DC 스텝(

) 및 AC 스텝(

)을 포함하고, 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것이 DC 스텝(

)이다.

일례에서, 블록의 높이(또는 블록 높이)와 너비(또는 블록 너비)는 각각 2^N개와 2^M개의 샘플이며, 여기서 N 및 M은 1보다 큰 정수일 수 있다.

일 실시예에서, 한 방향은 수평 방향이다. 블록의 변환 유형은 1D 수직 변환이다. 제1 행과 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 행이다. 블록에서의 변환 계수의 제1 행은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예: DC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 나머지 행은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예: AC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다.

본 개시의 측면에 따르면, 블록의 변환 유형이 V_LGT, V_DCT, V_ADST, V_FLIPADST 등과 같은 1D 수직 변환이면, DC 스텝(

)이 블록에서의 제1 행의 변환 계수(또는 DC 변환)를 양자화 또는 역양자화하는 데 적용될 수 있다. AC 스텝(

)은 블록에서의 나머지 행(들)의 변환 계수(또는 AC 변환 계수)를 양자화 또는 역양자화하는 데 적용될 수 있다. 도 15를 참조하면, TB(1501)는 1D 수직 변환에 의해 획득된다. 따라서, 제1 행(1511)에서의 변환 계수 t11-t14는 DC 변환 계수이고 나머지 행(1512)-(1514)에서의 변환 계수는 AC 변환 계수이다. 따라서, DC 스텝(

)은 TB(1501)에서의 제1 행(1511)의 변환 계수 t11-t14에 적용될 수 있다. AC 스텝(

)는 TB(1501)에서의 나머지 행(1512)-(1514)의 변환 계수 t21-t24, t31-t34, 및 t41-t44에 적용될 수 있다.

일 실시예에서, 한 방향은 수평 방향이다. 제1 행과 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 행이다. 블록의 변환 유형은 1D 수직 변환이다. 제1 행 및 제1 행에 인접한 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 행은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예: DC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다. 블록에서의 제1 변환 계수는 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 행을 더 포함할 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 나머지 행은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예: AC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다.

일 실시예에서, 블록의 변환 유형은 V_LGT, V_DCT, V_ADST, V_FLIPADST 등과 같은, 1D 수직 변환이다. 블록의 제1 행에서의 DC 변환 계수에 더해, 제1 행에 인접한 하나 이상의 행에서의 AC 변환 계수도 중요하며, 블록에서의 나머지 행(들)의 나머지 AC 변환 계수보다 작은 양자화 스텝으로 양자화 및/또는 역양자화된다. 따라서, 블록에서의 제1 행과 제1 행에 인접한 하나 이상의 행의 변환 계수에 DC 스텝(

)이 적용될 수 있다. AC 스텝(

)은 블록에서의 나머지 행(들)의 나머지 AC 변환 계수에 적용될 수 있다. 도 15를 참조하면, TB(1501)는 1D 수직 변환에 의해 획득된다. 따라서, 제1 행(1511)에서의 변환 계수 t11-t14는 DC 변환 계수이고, 나머지 행(1512)-(1514)에서의 변환 계수는 AC 변환 계수이다. 일례에서, 제1 행에 인접한 하나 이상의 행은 행(1512)을 포함한다. 따라서, DC 스텝(

)은 제1 행(1511)의 변환 계수 t11-t14 및 행(1512)의 변환 계수 t21-t24에 적용될 수 있다. AC 스텝(

)은 TB(1501)에서의 나머지 행(1513)-(1514)의 나머지 AC 변환 계수 t31-t34 및 t41-t44에 적용될 수 있다.

일 실시예에서, 한 방향은 수직 방향이다. 변환 유형은 1D 수평 변환이다. 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 열이다. 블록에서의 변환 계수의 제1 열은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예: DC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 나머지 열은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예: AC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다.

본 개시의 측면에 따르면, 블록의 변환 유형이 H_LGT, H_DCT, H_ADST, H_FLIPADST 등과 같은, 1D 수평 변환이면, DC 스텝(

)이 블록에서의 제1 열의 변환 계수(또는 DC 변환 계수)에 적용될 수 있다. AC 스텝(

)은 블록의 나머지 열(들)의 변환 계수(또는 AC 변환 계수)에 적용될 수 있다. 도 15를 참조하면, TB(1501)는 1차원 수평 변환에 의해 획득된다. 따라서, 제1 열(1521)의 변환 계수 t11, t21, t31, 및 t41은 DC 변환 계수이고, 나머지 열(1522)-(1524)의 변환 계수는 AC 변환 계수이다. 따라서, DC 스텝(

)은 TB(1501)에서의 제1 열(1521)의 변환 계수 t11, t21, t31, 및 t41에 적용될 수 있다. AC 스텝(

)은 TB(1501)에서의 나머지 열(1522)-(1524)의 변환 계수 t12-t14, t22-t24, t32-t34, 및 t42-t44에 적용될 수 있다.

일 실시예에서, 한 방향은 수직 방향이다. 제1 행과 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 열이다. 블록의 변환 유형은 1D 수평 변환이다. 제1 열에 인접한 블록에서의 변환 계수의 제1 열과 하나 이상의 추가 열은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예: DC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다. 블록에서의 제1 변환 계수는 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 열을 더 포함할 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 나머지 열은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예: AC 스텝(

))에 기초하여 역양자화될 수 있다.

일 실시예에서, 블록의 변환 유형은 H_LGT, H_DCT, H_ADST, H_FLIPADST 등과 같은, 1D 수평 변환이다. 블록의 제1 열에서의 DC 변환 계수에 더하여, 제1 열에 인접한 하나 이상의 열에서의 AC 변환 계수도 중요하며, 블록에서의 나머지 열(들)의 나머지 AC 변환 계수보다 더 작은 양자화 스텝으로 양자화 및/또는 역양자화된다. 따라서, DC 스텝(

)은 블록에서의 제1 열과 제1 열에 인접한 하나 이상의 열의 변환 계수에 적용될 수 있다. AC 스텝(

)은 블록에서의 나머지 열(들)의 나머지 AC 변환 계수에 적용될 수 있다. 도 15를 참조하면, TB(1501)는 1D 수직 변환에 의해 획득된다. 따라서, 제1 열(1521)에서의 변환 계수 t11, t21, t31, 및 t41은 DC 변환 계수이고, 나머지 열(1522)-(1524)에서의 변환 계수는 AC 변환 계수이다. 일례에서, 제1 열에 인접한 하나 이상의 열은 열(1522)을 포함한다. 따라서, DC 스텝(

)가 제1 열(1521)의 변환 계수 t11, t21, t31, 및 t41과 열(1522)의 변환 계수 t12, t22, t32, 및 t42에 적용될 수 있다. AC 스텝(

)은 TB(1501)에서의 나머지 열(1523)-(1524)의 나머지 AC 변환 계수 t13, t14, t23, t24, t33, t34, t43, 및 t44에 적용될 수 있다.

본 개시의 측면에 따르면, 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 제1 변환 계수를 역양자화하는지를 지시하는 플래그(또는 제어 플래그)와 같은 시그널링 정보가 코딩 정보로부터 디코딩될 수 있다. 제1 변환 계수가 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화되어야 함을 플래그가 지시하면, 제1 변환 계수는 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 수 있다. 일례에서, 블록의 나머지 변환 계수는 복수의 양자화 스텝 중 다른 것에 기초하여 역양자화된다.

플래그가 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 제1 변환 계수가 역양자화되지 않음을 지시하면, 블록에서의 제1 변환 계수 중 하나(예: 블록에서의 좌측 상단 변환 계수)는 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 수 있고 블록에서의 나머지 변환 계수는 복수의 양자화 스텝 중 다른 것에 기초하여 역양자화될 수 있다.

플래그는 블록(예: TB), 블록(예: TB)을 포함하는 복수의 블록, 코딩 트리 블록(CTB), 및 타일 중 하나와 같은 서로 다른 레벨과 연관될 수 있다. 일례에서 플래그는 블록 레벨에 있다. 일례에서, 플래그는 블록, 블록을 포함하는 복수의 블록, CTB, 타일 등에 대해 시그널링된다.

플래그는 비디오 파라미터 세트(VPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 적응적 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 슬라이스 헤더, 등과 같은, 상위 레벨 신택스로 지시(예: 시그널링)될 수 있다.

본 개시의 측면에 따르면, 플래그(또는 제어 플래그)는 단일 양자화 스텝(예: DC 스텝(

))이 블록(예: TB(1501))에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화하는 데 적용되는지를 지시하는 데 사용될 수 있다. 일례에서, 플래그는 블록에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화할 때 단일 양자화 스텝의 적용을 제어(예: 인에이블 또는 디스에이블)하는 데 사용된다. 플래그는 블록 레벨(예: TB 레벨, PB 레벨, 또는 CTB 레벨), 타일 레벨 등과 같은, 임의의 적절한 레벨(들)과 연관될 수 있다.

일 실시예에서, 플래그는 블록의 변환 유형이 1D 수평 변환 또는 1D 수직 변환과 같은, 1D 변환인 경우에만 기록 및 판독된다. 일 실시예에서, 플래그는 변환 유형이 적어도 하나의 미리 정의된 변환 유형 중 하나일 때만 기록되고 판독된다. 일례에서, 플래그는 블록의 변환 유형이 V_DCT, H_DCT, V_ADST, H_ADST, V_FLIPADST 및 H_FLIPADST 중 하나일 때만 판독되고 기록된다.

일례에서, 플래그가 오프(off)인 경우, 단일 양자화 스텝(예: DC 스텝(

))이 블록에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화하는 데 적용된다.

플래그가 온(on)인 경우, 단일 양자화 스텝(예: DC 스텝(

))은 블록에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화하는 데 적용되지 않는다. 대신, 양자화 스텝(예: DC 스텝(

))은 블록의 단일 변환 계수(예: 제1 변환 계수)에 적용되고, 다른 양자화 스텝(예: AC 스텝(

)은 블록의 나머지 변환 계수에 적용된다. 예를 들어, 제1 행(예: 행(1511))에서의 변환 계수 t11-t14는 DC 변환 계수이다. 플래그가 온인 경우, 행(1511)에서의 t11에 DC 스텝(

)이 적용되고, 행(1511)에서의 변환 계수 t12-t14에 AC 스텝(

)이 적용된다. 또한, AC 스텝(

)은 행(1512)-(1514)의 변환 계수 t21-t24, t31-t34 및 t41-t44에 각각 적용된다.

본 개시의 측면에 따르면, 단일 양자화 스텝(예: DC 스텝(

))은 블록(예: TB(1501))에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화하는 데 적용될 수 있으며, 여기서 블록의 블록 너비 및 블록 높이는 크기 임계값(예: 2)보다 크다. 일례에서, 블록에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화 시의 단일 양자화 스텝의 적용은 블록 너비 및/또는 블록 높이가 크기 임계값보다 작거나 같은 경우 디스에이블된다. 일례에서, 블록에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화 시의 단일 양자화 스텝의 적용은 블록 너비 및/또는 블록 높이가 크기 임계값보다 작거나 같은 경우 디스에이블된다.

본 개시의 측면에 따르면, 블록에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화 시의 단일 양자화 스텝의 적용은 블록의 블록 너비 및 블록 높이가 각각 2^N개 및 2^M개의 샘플인 경우에 인에이블된다. 일례에서, 블록 너비는 다음 크기: 4, 8, 16, 32, 64 및 128 중 하나이지만 이에 한정되지는 않는다. 블록 높이는 다음 크기: 4, 8, 16, 32, 64 및 128 중 하나이지만 이에 한정되지는 않는다.

본 개시의 측면에 따르면, 블록에서의 적어도 제1 행 또는 적어도 제1 열의 복수의 변환 계수를 양자화 및/또는 역양자화 시의 단일 양자화 스텝의 적용은 고 레벨 신택스 플래그(high-level syntax flag)로 지시될 수 있다. 예를 들어, 신택스 플래그는 고 레벨 파라미터 세트(예: VPS, SPS, APS, PPS) 또는 고레벨 헤더(예: 슬라이스 헤더)에서 시그널링된다.

본 개시의 측면에 따르면, 양자화 행렬(QMatrix)을 사용한 적응적 양자화가 1D 변환 생략이 있는 변환을 사용하여 획득된 블록에 적용될 수 있다. 양자화 행렬(QMatrix)은, 예를 들어 추가 옵션(예: 하나 이상의 행렬)을 추가함으로써, 한 방향에서의 변환 생략을 사용하여 블록을 지원하도록 확장될 수 있다. 1D 변환 생략을 있는 변환은 1D 변환(예: 1D 수직 변환, 1D 수평 변환)일 수 있다. 양자화 행렬(QMatrix)에서의 스케일링 인자(또는 요소)는, 식 (3)에 기술된 바와 같이, 블록의 양자화 및/또는 역양자화를 위한 양자화 스텝을 결정하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 양자화 행렬(QMatrix)을 사용한 적응적 양자화는 4, 8, 16, 32, 64, 및 128을 포함하지만 이에 한정되지 않는 블록 너비 및 블록 높이를 갖는 블록을 지원할 수 있다. 블록에 적용될 양자화 행렬(QMatrix)을 지시하는 색인은 부호 없는(unsigned) 5비트 정수로서 시그널링될 수 있다.

일 실시예에서, 양자화 행렬(QMatrix)에서의 요소(또는 스케일링 인자)는 (i) 2D 변환 생략을 포함하는 변환(IDTX) 또는 (ii) 변환 생략이 없는 2D 변환에 사용되는 양자화 행렬의 하나 이상의 요소에 기초할 수 있다. 예를 들어, 4×4 루마 블록에 대한 변환 생략이 없는 2D 변환에 사용되는 제1 양자화 행렬(예: 제1 QMatrix)은 {32, 43, 73, 97, 43, 67, 94, 110, 73, 94, 137, 150, 97, 110, 150, 200}이다. 제2 양자화 행렬(예: 제2 QMatrix)의 요소는 제1 양자화 행렬(예: 제1 QMatrix)에서 유래할 수 있으며, 여기서 제2 QMatrix는 1D 수직 변환(예: V_DCT)을 사용하는 블록(예: 루마 블록)을 지원할 수 있다. 일례에서, 제2 QMatrix의 제1 행에서의 요소는 32개를 사용할 수 있고, 제2 QMatrix의 제2 행에서의 요소는 43개를 사용할 수 있고, 등등이며, 제2 QMatrix는 {32,32,32,32; 43,43,43,43; 67,67,67,67; 73,73,73,73}이다.

일 실시예에서, 변환은 V_LGT, V_DCT, V_ADST 또는 V_FLIPADST와 같은 1D 수직 변환이고, 양자화 행렬(QMatrix)은 1D 수직 변환을 사용하는 블록을 지원하기 위해 행 방향 플랫 행렬(row-wise flat matrix)로 확장될 수 있다. 양자화 행렬(QMatrix)은 각 행의 요소(또는 스케일링 인자)가 동일한 행 방향 플랫 행렬일 수 있다. 다시 도 15를 참조하면, 양자화 행렬(QMatrix)(1500)이 행 방향 플랫 행렬이면, 스케일링 인자 c11-c14, 스케일링 인자 c21-c24, 스케일링 인자 c31-c34, 스케일링 인자 c31-c34, 및 스케일링 인자 c41-c44는 동일하다. 일 실시예에서, 양자화 행렬(QMatrix)은 (i) 2D 변환 생략을 포함하는 변환(IDTX) 또는 (ii) 변환 생략이 없는 2D 변환에 사용되는 양자화 행렬의, 미리 정의된 행과 같은, 부분에서 선택될 수 있다.

일 실시예에서, 변환은 H_LGT, H_DCT, H_ADST 또는 H_FLIPADST와 같은, 1D 수평 변환이고, 양자화 행렬(QMatrix)은 1D 수평 변환을 사용하는 블록을 지원하기 위해 열 방향 플랫 행렬(column-wise flat matrix)로 확장될 수 있다. 양자화 행렬(QMatrix)은 각 열에서의 요소(또는 스케일링 인자)가 동일한 열 방향 플랫 행렬일 수 있다. 다시 도 15를 참조하면, 양자화 행렬(QMatrix)(1500)이 열 방향 플랫 행렬이면, 스케일링 인자 c11, c21, c31, 및 c41은 동일하고, 스케일링 인자 c12, c22, c32, 및 c42가 동일하면, 스케일링 인자 c13, c23, c33 및 c43은 동일하고, 스케일링 인자 c14, c24, c34 및 c44는 동일하다. 일 실시예에서, 양자화 행렬(QMatrix)은 (i) 2D 변환 생략을 포함하는 변환(IDTX) 또는 (ii) 변환 생략이 없는 2D 변환에 사용되는 양자화 행렬의, 미리 정의된 열과 같은, 부분에서 선택될 수 있다.

본 개시에서의 실시예는 임의의 순서로 조합될 수 있다. 일 실시예에서, 블록에 대한 한 방향에서의 변환 생략(1D 변환 생략)을 지시하는 것 외에도, 코딩 정보는 양자화 행렬(QMatrix)이 인에이블됨을 지시한다. 양자화 행렬은 블록에서의 변환 계수 각각에 대응하는 각각의 요소를 포함할 수 있다. 한 방향을 따르는 양자화 행렬의 각각의 행 또는 열의 요소는 동일한 값을 가질 수 있다. 복수의 양자화 스텝은, 예를 들어 식 (3)으로 기술된 바와 같이, 초기 양자화 스텝 및 양자화 행렬에 기초하여 획득될 수 있다. 일례에서, 초기 양자화 스텝은 초기 DC 스텝 및 초기 AC 스텝을 포함한다. 초기 DC 스텝은 초기 AC 스텝보다 작을 수 있다.

일례에서, 양자화 행렬 및 양자화 및/또는 역양자화될 블록은 동일한 차원(예: 동일한 너비 및 동일한 높이)을 갖는다.

양자화 행렬은 행 방향 플랫 행렬 또는 열 방향 플랫 행렬일 수 있다. 한 방향이 수평 방향이면, 양자화 행렬은 행 방향 플랫 행렬이며, 여기서 양자화 행렬의 동일한 행에서의 요소 또는 스케일링 인자는 동일하므로 동일한 값(행 값이라고도 함)을 갖는다. 복수의 양자화 스텝은 블록에서의 변환 계수의 행에 대응하는 초기 양자화 스텝 및 행 방향 플랫 행렬에서의 대응하는 행 값에 기초하여 획득될 수 있다.

도 15를 참조하면, 행 방향 플랫 행렬은 양자화 행렬(1530)이다. 양자화 행렬(1530)은 각각 행 값 a-d를 갖는 행(1531)-(1534)을 포함한다. 양자화 행렬(1530)의 너비 및 높이와 같은, 치수는 TB(1501)의 너비 및 높이와 같은, 치수와 동일할 수 있다.

한 방향이 수직 방향이면, 양자화 행렬은 열 방향 플랫 행렬이며 여기서 양자화 행렬의 동일한 열에 있는 요소 또는 스케일링 인자는 동일하므로, 동일한 값(열 값이라고도 함)을 갖는다. 복수의 양자화 스텝은 블록에서의 변환 계수의 열에 대응하는 초기 양자화 스텝 및 열 방향 플랫 행렬의 대응하는 열 값에 기초하여 획득될 수 있다.

도 15를 참조하면, 열 방향 플랫 행렬은 양자화 행렬(1540)이다. 양자화 행렬(1540)은 각각 열 값 e-h를 갖는 열(1541)-(1544)을 포함한다. 양자화 행렬(1540)의 너비 및 높이와 같은 치수는 TB(1501)의 너비 및 높이와 같은 치수와 동일할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 변환 계수는 초기 양자화 스텝 중 하나에 대응한다. 블록에서의 나머지 변환 계수는 초기 양자화 스텝 중 다른 하나에 대응한다. 블록에서의 나머지 변환 계수는 AC 공간 주파수를 갖는 블록에서의 (i) 나머지 행 및 (ii) 나머지 열 중 하나에 대응한다. 블록에서의 (i) 나머지 행 및 (ii) 나머지 열 중 하나는 한 방향을 따라 있을 수 있다. 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 값은 초기 양자화 스텝 중 하나 및 양자화 행렬의 제1 행과 제1 열 중 하나의 값에 기초하여 획득될 수 있다. 양자화 행렬의 제1 행과 제1 열은 한 방향을 따라 있을 수 있다. 복수의 양자화 스텝 중 나머지 양자화 스텝은 초기 양자화 스텝 중 다른 하나 및 양자화 행렬의 나머지 행과 나머지 열 중 하나의 각각의 값에 기초하여, 블록에서의의 나머지 행과 나머지 열 중 하나에 대해 획득될 수 있다. 양자화 행렬의 나머지 행과 나머지 열 중 하나는 한 방향을 따라 있을 수 있다.

일례에서, 제1 변환 계수는 블록(예: TB(1501))의 제1 행(예: 행(1511))에서의 변환 계수(예: t11-t14)를 포함한다. 제1 변환 계수(예: t11-t14)는 초기 양자화 스텝 중 하나(예: 초기 DC 스텝)에 대응하고, 블록에서의 나머지 변환 계수는 AC 공간 주파수를 갖는 블록에서의 변환 계수의 나머지 행(예: 행(1512)-(1514))에 대응한다. 블록에서의 나머지 변환 계수는 초기 양자화 스텝의 다른 하나(예: 초기 AC 스텝)에 대응한다.

복수의 양자화 스텝은 초기 양자화 스텝 및 양자화 행렬(1530)에 기초하여 획득될 수 있다. 제1 행(1511)에 대한 복수의 양자화 스텝(예: 최종 DC 스텝) 중 가장 작은 것은 초기 DC 스텝 및 양자화 행렬의 제1 행의 값(예: 양자화 행렬(1530)에서의 행 값 a)에 기초하여 획득될 수 있다. 행(1512)에 대한 최종 AC 스텝은 초기 양자화 스텝(예: 초기 AC 스텝) 중 다른 하나와 행 값 b에 기초하여 획득될 수 있다. 행(1513)에 대한 최종 AC 스텝은 초기 양자화 스텝(예: 초기 AC 스텝) 중 다른 하나 및 행 값 c에 기초하여 획득될 수 있다. 행(1514)에 대한 최종 AC 스텝은 초기 양자화 스텝(예: 초기 AC 스텝) 다른 하나 및 행 값 d에 기초하여 획득될 수 있다. 나머지 행(1512)-(1514)에 대한 복수의 양자화 스텝 중 나머지 스텝은 행(1512)-(1514)에 대한 최종 AC 스텝을 각각 포함한다. 여기에서 알 수 있는 바와 같이, 일례에서 복수의 양자화 스텝은 제1 행(1511)에 대한 최종 DC 스텝 및 행(1512)-(1514)에 대한 최종 AC 스텝을 포함하는 4개의 양자화 스텝과 같은, 2개 이상의 양자화 스텝을 포함한다.

일례에서, 제1 변환 계수는 블록(예: TB(1501))의 제1 열(예: 열(1521))에서의 변환 계수(예: t11, t21, t31, 및 t41)를 포함한다. 제1 변환 계수(예: t11, t21, t31, t41)는 초기 양자화 스텝 중 하나(예: 초기 DC 스텝)에 대응하고, 블록에서의 나머지 변환 계수는 AC 공간 주파수를 갖는 블록에서의 변환 계수의 나머지 열(예: 열(1522)-(1524))에 대응한다. 블록에서의 나머지 변환 계수는 초기 양자화 스텝의 다른 하나(예: 초기 AC 스텝)에 대응한다.

복수의 양자화 스텝은 초기 양자화 스텝 및 양자화 행렬(1540)에 기초하여 획득될 수 있다. 제1 열(1521)에 대한 복수의 양자화 스텝(예: 최종 DC 스텝) 중 가장 작은 값은 초기 DC 스텝 및 양자화 행렬의 제1 열의 값(예: 양자화 행렬(1540)의 열 값 e)에 기초하여 획득될 수 있다. 열(1522)에 대한 최종 AC 스텝은 초기 양자화 스텝(예: 초기 AC 스텝)의 다른 하나 및 열 값 f에 기초하여 획득될 수 있다. 열(1523)에 대한 최종 AC 스텝은 초기 양자화 스텝(예: 초기 AC 스텝) 중 다른 하나 및 열 값 g에 기초하여 획득될 수 있다. 열(1524)에 대한 최종 AC 스텝은 초기 양자화 스텝(예: 초기 AC 스텝)의 다른 하나 및 열 값 h에 기초하여 획득될 수 있다. 나머지 열(1522)-(1524)에 대한 복수의 양자화 스텝 중 나머지 양자화 스텝은 열(1522)-(1524)에 대한 최종 AC 스텝을 각각 포함한다.

일 실시예에서, 제1 변환 계수는 (i) 제1 행에 인접한 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 행과 (ii) 제1 열에 인접한 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 열 중 하나를 더 포함한다. 블록에서의 (i) 하나 이상의 행 및 (ii) 하나 이상의 열 중 하나는 한 방향을 따라 있을 수 있다. 제1 변환 계수는 초기 양자화 스텝 중 하나에 대응하고, 블록에서의 나머지 변환 계수는 초기 양자화 스텝 중 다른 하나에 대응한다. 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것은 초기 양자화 스텝 중 하나와 양자화 행렬의 제1 행 및 제1 열 중 하나의 값에 기초하여 획득될 수 있다. 양자화 행렬의 제1 행과 제1 열 중 하나는 한 방향을 따라 있을 수 있다.

다시 도 15를 참조하면, 일례에서, 한 방향은 수평 방향이다. 블록에서의 (i) 하나 이상의 행과 (ii) 하나 이상의 열 중 하나는 수평 방향을 따라 있으므로, 제1 행(예: 행(1511))에 인접한 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 행(예: 행(1512))을 포함한다. 제1 변환 계수는 제1 행(예: 행(1511))에 인접한 블록의 변환 계수의 하나 이상의 행(예: 행(1512))을 포함하고, 블록에서의 나머지 변환 계수는 블록에서의 변환 계수의 나머지 행(예: 행(1513)-(1514))에 대응한다. 제1 변환 계수(예: 행(1511)에서의 t11-t14 및 행(1512)에서의 t21-t24)는 초기 양자화 스텝 중 하나(예: 초기 DC 스텝)에 대응하고, 블록에서의 나머지 변환 계수(예: 행(1513)에서의 t31-t34 및 행(1514)에서의 t41-t44)는 초기 양자화 스텝의 다른 하나(예: 초기 AC 스텝)에 대응한다. 복수의 양자화 스텝은 초기 양자화 스텝 및 양자화 행렬(1530)에 기초하여 획득될 수 있다. 복수의 양자화 스텝은 제1 행에 대한 마지막 스텝(1511), 행(1512)에 대한 마지막 스텝, 행(1513)에 대한 마지막 스텝 및 행(1514)에 대한 마지막 스텝을 포함할 수 있다. 제1 행(1511)에 대한 마지막 스텝은 초기 DC 스텝과 행 값 a에 기초하여 얻을 수 있다. 행(1512)에 대한 마지막 스텝은 초기 DC 스텝 및 행 값 b에 기초하여 얻을 수 있다. 행(1513)에 대한 마지막 스텝은 초기 AC 스텝 및 행 값 c에 기초하여 얻을 수 있다. 행(1514)에 대한 마지막 스텝은 초기 AC 스텝 및 행 값 d에 기초하여 얻을 수 있다. 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것이 제1 행(1511)에 대한 마지막 스텝이다. 나머지 행(1512)-(1514)에 대한 복수의 양자화 스텝 중 나머지 양자화 스텝은 행(1512)-(1514)에 대한 마지막 스텝을 각각 포함한다.

다시 도 15를 참조하면, 일례에서, 한 방향은 수직 방향이다. 블록에서의 (i) 하나 이상의 행과 (ii) 하나 이상의 열 중 하나는 수직 방향을 따라 있으므로, 제1 열(예: 열(1521))에 인접한 블록에서의 변환 계수 중 하나 이상의 열(예: 열(1522))을 포함한다. 제1 변환 계수는 제1 열(예: 행(1521))에 인접한 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 열(예: 열(1522)), 및 블록에서의 변환 계수의 나머지 열(예: 열(1523)-(1524))에 대응한다. 제1 변환 계수(예: 열(1521)에서의 t11, t21, t31, t42 및 열(1522)에서의 t12, t22, t32, t42)는 초기 양자화 스텝 중 하나(예: 초기 DC 스텝)에 대응하고, 블록에서의 나머지 변환 계수(예: 열(1523)에서의 t13, t23, t33, t43 및 열(1524)에서의 t14, t24, t34, t44)는 초기 양자화 스텝 중 다른 하나(예: 초기 AC 스텝)에 대응한다. 복수의 양자화 스텝은 초기 양자화 스텝 및 양자화 행렬(1540)에 기초하여 획득될 수 있다. 복수의 양자화 스텝은 제1 열(1521)에 대한 마지막 스텝, 열(1522)에 대한 마지막 스텝, 열(1523)에 대한 마지막 스텝, 및 열(1524)에 대한 마지막 스텝(1524)을 포함할 수 있다. 제1 열(1521)에 대한 마지막 스텝은 초기 DC 스텝 및 열 값 e에 기초하여 얻을 수 있다. 열(1522)에 대한 마지막 스텝은 초기 DC 스텝 및 열 값 f에 기초하여 얻을 수 있다. 열(1523)에 대한 마지막 스텝은 초기 AC 스텝 및 열 값 g에 기초하여 얻을 수 있다. 열(1524)에 대한 마지막 스텝은 초기 AC 스텝 및 열 값 h에 기초하여 얻을 수 있다. 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것이 제1 열(1521)에 대한 마지막 스텝일 수 있다. 나머지 열(1522)-(1524)에 대한 복수의 양자화 스텝 중 나머지 스텝은 열(1522)-(1524)에 대한 마지막 스텝을 각각 포함한다.

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 프로세스(1600)를 개략적으로 나타낸 흐름도를 도시한다. 프로세스(1600)는 블록(예: TB)의 재구축에 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세스(1600)는 단말 기기(310, 320, 330, 340) 내의 처리 회로, 비디오 인코더(403)의 기능을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(410)의 기능을 수행하는 처리 회로, 비디오 디코더(510)의 기능을 수행하는 처리 회로, 비디오 인코더(603)의 기능을 수행하는 처리하는 처리 회로 등과 같은, 처리 회로에 의해 실행된다. 일부 실시예에서, 프로세스(1600)는 소프트웨어 명령어로 구현되고, 따라서 처리 회로가 소프트웨어 명령어를 실행할 때, 처리 회로는 프로세스(1600)를 수행한다. 처리는 (S1601)에서 시작하여 (S1610)로 진행한다.

(S1610)에서, 블록(예: TB)의 코딩 정보가 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 디코딩될 수 있다. 코딩 정보는 TB에 대해 한 방향에서의 변환 생략을 지시한다. 한 방향은 수평 방향 또는 수직 방향일 수 있다.

(S1620)에서, 블록에서의 변환 계수가 복수의 양자화 스텝에 기초하여 역양자화될 수 있다. 일례에서, 복수의 양자화 스텝은 DC 스텝(예:

) 및 AC 스텝(예:

)을 포함한다. 블록에서의 제1 변환 계수는 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예:

)에 기초하여 역양자화될 수 있고, 여기서 블록에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 블록에서의 변환 계수의 제1 행과 제1 열 중 하나를 포함할 수 있다. 제1 행과 제1 열 중 하나는 변환 생략의 한 방향을 따라 있을 수 있다.

일례에서, 한 방향은 수평 방향이고, 제1 행과 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 행이다. 블록에서의 변환 계수의 제1 행은 DC 공간 주파수를 갖는 DC 변환 계수를 포함한다. 블록에서의 변환 계수의 제1 행은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예:

)에 기초하여 역양자화될 수 있고, 블록에서의 변환 계수의 나머지 행은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예:

)에 기초하여 양자화될 수 있다.

일례에서, 한 방향은 수평 방향이고, 제1 행과 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 행이다. 블록에서의 변환 계수는 제1 행에 인접한 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 행을 더 포함할 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 제1 행 및 하나 이상의 추가 행은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예:

)에 기초하여 역양자화될 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 나머지 행은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예:

)에 기초하여 양자화될 수 있다.

일례에서, 한 방향은 수직 방향이고, 제1 행과 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 열이다. 블록에서의 변환 계수의 제1 열은 DC 공간 주파수를 갖는 DC 변환 계수를 포함한다. 블록에서의 변환 계수의 제1 열은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예:

)에 기초하여 역양자화될 수 있고, 블록에서의 변환 계수의 나머지 열은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예:

)에 기초하여 양자화될 수 있다.

일례에서, 한 방향은 수직 방향이고, 제1 행과 제1 열 중 하나는 블록에서의 변환 계수의 제1 열이다. 블록에서의 변환 계수는 제1 열에 인접한 블록에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 열을 더 포함할 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 제1 열 및 하나 이상의 추가 열은 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것(예:

)에 기초하여 역양자화될 수 있다. 블록에서의 변환 계수의 나머지 열은 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나(예:

)에 기초하여 양자화될 수 있다.

(S1630)에서, 역양자화된, 블록에서의 변환 계수에 대해 역변환이 수행될 수 있다.

프로세스(1600)는 적절하게 적응될 수 있다. 프로세스(1600)에서의 단계(들)는 수정 및/또는 생략될 수 있다. 추가적인 단계가 추가될 수 있다. 임의의 적절한 구현 순서가 사용할 수 있다. 예를 들어, 코딩 정보는 제1 변환 계수가 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화되어야 하는지를 지시하는, 플래그 또는 다른 시그널링 정보를 더 포함할 수 있다. 디코딩된 플래그가, 제1 변환 계수가 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화되어야 함을 지시하면, TB에서의 제1 변환 계수는 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화된다.

일례에서, 코딩 정보는 양자화 행렬이 인에이블되는 경우를 추가로 지시한다. 양자화 행렬은 블록에서의 변환 계수 각각에 대응하는 각각의 요소를 포함한다. 한 방향을 따르는 양자화 행렬의 각각의 행 또는 열의 요소는 동일한 값을 갖는다. 복수의 양자화 단계는 초기 양자화 단계 및 양자화 행렬에 기초하여 획득될 수 있다.

본 개시의 실시예는 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 또한, 각각의 방법(또는 실시예), 인코더, 및 디코더는 처리 회로(예: 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 한 예에서, 하나 이상의 프로세서는 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 매체에 저장된 프로그램을 실행한다.

전술한 기술은 컴퓨터로 판독 가능한 명령어를 사용하고 하나 이상의 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 물리적으로 저장될 수 있는 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 17는 개시된 발명의 특정 실시예를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(1700)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는 컴퓨터 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 유닛(graphics processing unit, GPU) 등에 의해, 어셈블리(assembly), 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 이와 유사한 메커니즘을 거쳐 직접, 또는 해석(interpretation), 마이크로 코드 실행(micro-code execution) 등을 통해 실행될 수 있는 명령어를 포함하는 코드를 생성할 수 있는 임의의 적절한 기계어 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.

명령어는, 예를 들어 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 기기, 사물 인터넷 기기 등을 포함한, 다양한 유형의 컴퓨터 또는 그 구성요소에서 실행될 수 있다.

도 17에 도시된 컴퓨터 시스템(1700)의 구성요소는 본질적으로 예시적인 것이며, 본 개시의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대한 어떠한 한정도 시사하려는 것은 아니다. 구성요소의 구성은 컴퓨터 시스템(1700)의 예시적인 실시예에 나타낸 구성요소 중 어느 하나 또는 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요건을 가지는 것으로 해석되어서는 안 된다.

컴퓨터 시스템(1700)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 기기(human interface input device)를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 입력 기기는 한 명 이상의 인간 사용자에 의한 입력, 예를 들어 촉각 입력(예: 키 누름(keystroke), 스와이프(swip), 데이터 장갑 움직임), 오디오 입력(예: 음성, 박수), 시각적 입력(예: 제스처), 후각 입력(도시되지 않음)에 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 기기는 또한 오디오(예: 음성, 음악, 주변 소리), 이미지(예: 스캔된 이미지, 정지 이미지 카메라로부터 획득한 픽처 이미지), 비디오(예: 2차원 비디오, 입체 비디오(stereoscopic video)를 포함한 3차원 비디오)와 같은, 사람에 의한 의식적 입력과 반드시 직접 관련이 있는 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하는 데 사용될 수도 있다.

입력 휴먼 인터페이스 기기는 키보드(1701), 마우스(1702), 트랙 패드(1703), 터치 스크린(1710), 데이터 장갑(도시되지 않음), 조이스틱(1705), 마이크로폰(1706), 스캐너(1707), 카메라(1708) 중 하나 이상(각각 하나만 표시됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(1700)은 특정 휴먼 인터페이스 출력 기기를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 기기는 예를 들어 촉각 출력, 소리, 빛 및 냄새/맛을 통해, 한 명 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 기기는 촉각 출력 기기(예: 터치 스크린(1710), 데이터 장갑(도시되지 않음), 또는 조이스틱(1705)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 기기의 역할을 하지 않는 촉각 피드백 기기도 있을 수 있음), 오디오 출력 기기(예: 스피커(1709), 헤드폰(도시되지 않음)), 시각적 출력 기기(예: 각각 터치 스크린 입력 기능이 있거나 없는, 각각 촉각 피드백 기능이 있거나 없는, CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린을 포함한, 스크린(1710) - 그 일부는 스테레오그래픽 출력(stereographic), 가상 현실 안경(virtual-reality glasses)(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이(holographic display) 및 연기 탱크(smoke tank)(도시되지 않음)와 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원 이상의 출력을 할 수 있음 -), 및 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(1700)은 또한 CD/DVD 등의 매체(1721)를 갖는 CD/DVD ROM RW(1720)을 포함한 광학 매체, 썸 드라이브(thumb-drive )(1722), 착탈 가능한 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(1723), 테이프 및 플로피 디스크(도시되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(security dongle)(도시되지 않음)과 같은 특수한 ROM/ASIC/PLD 기반 기기 등의 인간이 액세스 가능할 수 있는 저장 기기 및 그 연관 매체를 포함할 수도 있다.

당업자는 또한 현재 개시된 주제와 관련하여 사용된 바와 같이 컴퓨터로 판독 가능한 매체"라는 용어가 송신 매체, 반송파(carrier wave) 또는 기타 일시적인 신호를 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(1700)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(1555)에 대한 인터페이스(17454)를 포함할 수 있다. 네트워크는 예를 들어 무선, 유선, 광 등의 네트워크일 수 있다. 네트워크는 또한 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 허용 등의 네트워크일 수 있다. 네트워크의 예로는 이더넷, 무선 LAN, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE, 등을 포함하는 셀룰러 네트워크, 케이블 TV, 위성 TV, 및 지상파 방송 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크, CANBus를 포함하는 차량 및 산업용, 등을 포함한다. 특정 네트워크는 일반적으로 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 버스(1749)(예: 컴퓨터 시스템(1700)의 USB 포트)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터)를 필요로 하며; 다른 것은 일반적으로 이하에 설명하는 바와 같이 시스템 버스에 부착함으로써 컴퓨터 시스템(1700)의 코어에 통합된다(예: PC 컴퓨터 시스템에의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템에의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이러한 네트워크 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(1700)은 다른 네트워크와 통신할 수 있다. 이러한 통신은 단방향, 수신 전용(예: TV 방송), 단방향 전송 전용(예: CANbus에서 특정 CANbus 기기로) 또는 양방향(예: 로컬 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하여 다른 컴퓨터 시스템으로)일 수 있다. 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택이 전술한 바와 같은 네트워크 및 네트워크 인터페이스 각각에 사용될 수 있다.

전술한 휴먼 인터페이스 기기, 인간이 액세스 가능한 저장 기기 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(1700)의 코어(1740)에 부착될 수 있다.

코어(1740)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(1741), 그래픽 처리 유닛(GPU)(1742), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Area, FPGA)(1743) 형태의 특화된 프로그램 가능한 처리 유닛, 특정 태스크를 위한 하드웨어 가속기(1744), 그래픽 어댑터(1750) 등을 포함할 수 있다. 판독 전용 메모리(Read-only memory, ROM)(1745), 랜덤 액세스 메모리(1746), 사용자가 액세스할 수 없는 내부 하드 드라이브, SSD 등의 내부 대용량 저장장치(1747)와 함께, 이러한 기기는 시스템 버스(1748)을 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(1748)는 추가적인 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하는 하나 이상의 물리 플러그의 형태로 액세스 가능할 수 있다. 주변 기기는 코어의 시스템 버스(1748)에 직접 연결되거나 주변 버스(1749)를 통해 연결될 수 있다. 일례에서, 스크린(1710)이 그래픽 어댑터(1750)에 연결될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처로는 PCI, USB 등을 포함한다.

CPU(1741), GPU(1742), FPGA(1743) 및 가속기(1744)는, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어를 실행할 수 있다. 그 컴퓨터 코드는 ROM(1745) 또는 RAM(1746)에 저장될 수 있다. 이행 데이터(transitional data)는 RAM(1546)에도 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는 예를 들어, 내부 대용량 저장장치(1547)에 저장될 수 있다. 메모리 소자 중 어느 것에 대한 빠른 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(1541), GPU(1542), 대용량 저장장치(1547), ROM(1545), RAM(1546) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 가능해질 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 매체는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작(computer-implemented operation)을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계되고 구축된 것일 수 있거나, 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류일 수 있다.

한정이 아닌 예로서, 아키텍처(1700), 구체적으로 코어(1740)를 갖는 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 유형의 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 구현된 소프트웨어 실행하는 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함)의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 위에서 소개한 바와 같이 사용자가 액세스할 수 있는 대용량 저장장치와 연관된 매체일 수 있을 뿐만 아니라 코어 내부 대용량 저장장치(1747) 또는 ROM(1745)과 같은, 비일시적인 성질의 코어(1740)의 특정 저장장치일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 이러한 기기에 저장되고 코어(1740)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 구체적인 필요에 따라, 하나 이상의 메모리 소자 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(1740) 및 특히 내부의 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등 포함)로 하여금 RAM(1746)에 저장된 데이터 구조를 정의하고 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스에 따라 이러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여, 여기에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하도록 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은 여기에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 작동할 수 있는, 논리 배선(logic hardwired)의 결과로서 그렇지 않으면 회로(예: 가속기(1744))에 다른 방식으로 구현되는 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 언급은 논리를 포함할 수 있으며, 적절한 경우 그 반대도 마찬가지이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 대한 언급은 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예: 집적 회로(IC)), 실행을 위한 논리를 구현하는 회로, 또는 적절한 경우 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시는 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포함한다.

부록 A: 약어

JEM: joint exploration model

VVC: versatile video coding

BMS: benchmark set

MV: Motion Vector

HEVC: High Efficiency Video Coding

SEI: Supplementary Enhancement Information

VUI: Video Usability Information

GOPs: Groups of Pictures

TUs: Transform Units,

PUs: Prediction Units

CTUs: Coding Tree Units

CTBs: Coding Tree Blocks

PBs: Prediction Blocks

HRD: Hypothetical Reference Decoder

SNR: Signal Noise Ratio

CPUs: Central Processing Units

GPUs: Graphics Processing Units

CRT: Cathode Ray Tube

LCD: Liquid-Crystal Display

OLED: Organic Light-Emitting Diode

CD: Compact Disc

DVD: Digital Video Disc

ROM: Read-Only Memory

RAM: Random Access Memory

ASIC: Application-Specific Integrated Circuit

PLD: Programmable Logic Device

LAN: Local Area Network

GSM: Global System for Mobile communications

LTE: Long-Term Evolution

CANBus: Controller Area Network Bus

USB: Universal Serial Bus

PCI: Peripheral Component Interconnect

FPGA: Field Programmable Gate Areas

SSD: solid-state drive

IC: Integrated Circuit

CU: Coding Unit

본 개시는 몇몇 예시적인 실시예를 설명했지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경, 순열 및 다양한 대체 등가물이 있다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 명시적으로 도시되지 않거나 설명되지 않았지만, 본 개시의 원리를 구현하고 따라서 본 개의 사상 및 범위 내에 있는 수많은 시스템 및 방법을 고안할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (20)

1. 디코더에서의 비디오 디코딩 방법으로서,
   코딩된 비디오 비트스트림으로부터 변환 블록(transform block, TB)의 코딩 정보를 디코딩하는 단계 - 상기 코딩 정보는 상기 TB에 대해 한 방향에서의 변환 생략(transform skip)을 지시함 -;
   복수의 양자화 스텝(quantization step)에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수를 역양자화하는 단계 - 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화되고, 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행과 제1 열 중 하나를 포함하고, 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 변환 생략의 상기 한 방향을 따라 있음 -; 및
   역양자화된, 상기 TB에서의 변환 계수에 대해 역변환을 수행하는 단계
   를 포함하는 비디오 디코딩 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 한 방향은 수평 방향이고,
   상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행이며,
   상기 역양자화 단계는,
   상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행을 역양자화하는 단계, 및
   상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 행을 역양자화하는 단계를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 한 방향은 수평 방향이고,
   상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행이며,
   상기 역양자화 단계는,
   상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 행 및 상기 제1 행에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 행을 역양자화하는 단계 - 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 TB에서의 변환 계수의 상기 하나 이상의 추가 행을 더 포함함 -, 및
   상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 행을 역양자화하는 단계를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 한 방향은 수직 방향이고,
   상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열이며,
   상기 역양자화 단계는,
   상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열을 역양자화하는 단계, 및
   상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 열을 역양자화하는 단계를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 한 방향은 수직 방향이고,
   상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열이며,
   상기 역양자화 단계는,
   상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 열 및 상기 제1 열에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 열을 역양자화하는 단계 - 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 TB에서의 변환 계수의 상기 하나 이상의 추가 열을 더 포함함 -, 및
   상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 열을 역양자화하는 단계를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 코딩 정보를 디코딩하는 단계는 플래그를 디코딩하는 단계를 더 포함하고, 상기 플래그는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 변환 계수를 역양자화할 것인지를 지시하며;
   상기 제1 변환 계수가 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 것임 지시하는 상기 플래그에 대한 응답으로, 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화되는, 비디오 디코딩 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 플래그는 상기 TB, 상기 TB를 포함하는 복수의 TB, 코딩 트리 블록, 및 타일 중 하나와 연관되는, 비디오 디코딩 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 플래그는 비디오 파라미터 세트(video parameter set, VPS), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set, SPS), 적응적 파라미터 세트(adaptive parameter set, APS), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set, PPS) 및 슬라이스 헤더 중 하나에서 지시되는, 비디오 디코딩 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 TB의 높이 및 너비는 각각 2^N개 및 2^M개의 샘플이고, N과 M은 1보다 큰 정수인, 비디오 디코딩 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 코딩 정보는 추가로, 양자화 행렬이 인에이블됨을 지시하고,
    상기 양자화 행렬은 상기 TB에서의 각각의 변환 계수에 대응하는 각각의 요소를 포함하고,
    상기 한 방향을 따르는 상기 양자화 행렬의 각각의 행 또는 열의 요소는 동일한 값을 가지며,
    상기 비디오 디코딩 방법은 초기 양자화 스텝 및 상기 양자화 행렬에 기초하여 상기 복수의 양자화 스텝을 획득하는 단계를 더 포함하는 비디오 디코딩 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 변환 계수는 초기 양자화 스텝 중 하나에 대응하고,
    AC 공간 주파수를 갖는 상기 TB에서의 (i) 나머지 행 및 (ii) 나머지 열 중 하나에 대응하는 상기 TB에서의 나머지 변환 계수는 상기 초기 양자화 스텝 중 다른 하나에 대응하고, 상기 TB에서의 (i) 나머지 행 및 (ii) 나머지 열 중 하나는 상기 한 방향을 따라 있으며,
    상기 복수의 양자화 스텝을 획득하는 단계는,
    상기 초기 양자화 스텝 중 하나 및 상기 양자화 행렬의 제1 행과 제1 열 중 하나의 값에 기초하여 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 값을 획득하는 단계 - 상기 양자화 행렬의 제1 행과 제1 열은 상기 한 방향을 따라 있음 -, 및
    상기 초기 양자화 스텝 중 다른 하나 및 상기 양자화 행렬의 나머지 행과 나머지 열 중 하나의 각각의 값에 기초하여, 상기 TB에서의 나머지 행과 나머지 열 중 하나에 대한 상기 복수의 양자화 스텝 중 나머지 양자화 스텝을 획득하는 단계 - 상기 양자화 행렬의 나머지 행과 나머지 열 중 하나는 상기 한 방향을 따라 있음 -를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 변환 계수는 (i) 상기 제1 행에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 행과 (ii) 상기 제1 열에 인접한 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 열 중 하나를 더 포함하고, 상기 TB에서의 (i) 상기 하나 이상의 행 및 (ii) 상기 하나 이상의 열 중 상기 하나는 상기 한 방향을 따라 있으며,
    상기 제1 변환 계수는 상기 초기 양자화 스텝 중 하나에 대응하고,
    상기 TB에서의 나머지 변환 계수는 상기 초기 양자화 스텝 중 다른 하나에 대응하며,
    상기 복수의 양자화 스텝을 획득하는 단계는,
    상기 초기 양자화 스텝 중 하나와 상기 양자화 행렬의 제1 행 및 제1 열 중 하나의 값에 기초하여 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 값을 획득하는 단계 - 상기 양자화 행렬의 제1 행 및 제1 열 중 하나는 상기 한 방향을 따라 있음 -를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
13. 비디오 디코딩을 위한 장치로서,
    처리 회로를 포함하고, 상기 처리 회로는,
    코딩된 비디오 비트스트림으로부터 변환 블록(TB)의 코딩 정보를 디코딩하고 - 상기 코딩 정보는 상기 TB에 대해 한 방향에서의 변환 생략을 지시함 -;
    복수의 양자화 스텝에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수를 역양자화하고 - 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화되고, 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행과 제1 열 중 하나를 포함하고, 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 변환 생략의 상기 한 방향을 따라 있음 -;
    역양자화된, 상기 TB에서의 변환 계수에 대해 역변환을 수행하도록 구성되는,
    비디오 디코딩 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 한 방향은 수평 방향이고,
    상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행이며,
    상기 처리 회로는,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행을 역양자화하고,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 행을 역양자화하도록 구성되는, 비디오 디코딩 장치.
15. 제13항에 있어서,
    상기 한 방향은 수평 방향이고,
    상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행이며,
    상기 처리 회로는,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 행 및 상기 제1 행에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 행을 역양자화하고 - 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 TB에서의 변환 계수의 상기 하나 이상의 추가 행을 더 포함함 -,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 행을 역양자화하도록 구성되는, 비디오 디코딩 장치.
16. 제13항에 있어서,
    상기 한 방향은 수직 방향이고,
    상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열이며,
    상기 처리 회로는,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열을 역양자화하고,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 열을 역양자화하도록 구성되는, 비디오 디코딩 장치.
17. 제13항에 있어서,
    상기 한 방향은 수직 방향이고,
    상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 열이며,
    상기 처리 회로는,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 열 및 상기 제1 열에 인접한 상기 TB에서의 변환 계수의 하나 이상의 추가 열을 역양자화하고 - 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 TB에서의 변환 계수의 상기 하나 이상의 추가 열을 더 포함함 -,
    상기 복수의 양자화 스텝 중 다른 하나에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수의 나머지 열을 역양자화하도록 구성되는, 비디오 디코딩 장치.
18. 제13항에 있어서,
    상기 처리 회로는,
    플래그를 디코딩하고 - 상기 플래그는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 제1 변환 계수를 역양자화하는지를 지시함 -;
    상기 제1 변환 계수가 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화될 것임 지시하는 상기 플래그에 대한 응답으로 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 상기 TB에서의 제1 변환 계수를 역양자화하도록 구성되는, 비디오 디코딩 장치.
19. 제13항에 있어서,
    상기 코딩 정보는 추가로, 양자화 행렬이 인에이블됨을 지시하고,
    상기 양자화 행렬은 상기 TB에서의 각각의 변환 계수에 대응하는 각각의 요소를 포함하고,
    상기 한 방향을 따르는 상기 양자화 행렬의 각각의 행 또는 열의 요소는 동일한 값을 가지며,
    상기 처리 회로는 초기 양자화 스텝 및 상기 양자화 행렬에 기초하여 상기 복수의 양자화 스텝을 획득하도록 구성되는, 비디오 디코딩 장치.
20. 프로그램을 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체로서,
    상기 프로그램은,
    코딩된 비디오 비트스트림으로부터 변환 블록(TB)의 코딩 정보를 디코딩하는 단계 - 상기 코딩 정보는 상기 TB에 대해 한 방향에서의 변환 생략을 지시함 -;
    복수의 양자화 스텝에 기초하여 상기 TB에서의 변환 계수를 역양자화하는 단계 - 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 상기 복수의 양자화 스텝 중 가장 작은 것에 기초하여 역양자화되고, 상기 TB에서의 제1 변환 계수는 DC 공간 주파수를 갖는 상기 TB에서의 변환 계수의 제1 행과 제1 열 중 하나를 포함하고, 상기 제1 행과 상기 제1 열 중 하나는 상기 변환 생략의 상기 한 방향을 따라 있음 -; 및
    역양자화된, 상기 TB에서의 변환 계수에 대해 역변환을 수행하는 단계
    를 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한,
    컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 저장 매체.

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