KR20220100069A - 비디오 필터링에서의 오프셋을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용의 양상은 비디오 인코딩/디코딩을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 일부 예에서, 비디오 디코딩을 위한 장치는 처리 회로를 포함한다. 예를 들어, 처리 회로는 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 제1 조합을 결정한다. 그 다음, 처리 회로는 오프셋 값을 가능한 재구성된 샘플 값의 조합과 연관시키는 매핑에 기초하여, 제1 조합과 연관되는 제1 오프셋 값을 결정하고, 필터 지원 구역 내의 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해, 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플에 제1 오프셋 값을 적용한다.
Description
본 출원은 "METHOD AND APPARATUS FOR OFFSET IN VIDEO FILTERING"이라는 명칭으로 2021년 4월 26일자 출원된 미국 특허출원 제17/240,812호에 대한 우선권의 이익을 주장하는데, 이 특허출원은 "CROSS-COMPONENT SAMPLE OFFSET"이라는 명칭으로 2020년 10월 1일자 출원된 미국 가출원 제63/086,548호, 및 "LOCAL SAMPLE OFFSET"이라는 명칭으로 2020년 12월 3일자 출원된 미국 가출원 제63/121,081호에 대한 우선권의 이익을 주장한다. 선행 출원의 전체 개시내용은 이로써 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
본 개시내용은 일반적으로 비디오 코딩과 관련된 실시예를 설명한다.
본 명세서에서 제공되는 배경 설명은 일반적으로 본 개시내용의 맥락을 제시하는 것을 목적으로 한다. 현재 지명된 발명자의 작업은, 이 작업이 이 배경 섹션뿐만 아니라, 출원 시에 종래 기술로서 달리 한정할 수 없는 설명의 양상에서 설명되는 한도까지, 명확하게도 묵시적으로도 본 개시내용에 대한 종래 기술로서 인정되지 않는다.
비디오 코딩 및 디코딩은 움직임 보상에 의한 인터 픽처(inter-picture) 예측을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각각의 픽처는 예를 들어, 1920 × 1080 휘도 샘플 및 연관된 색차 샘플의 공간 차원을 갖는다. 일련의 픽처는 예를 들어, 초당 60개의 픽처 또는 60㎐의 (비공식적으로는 프레임 레이트로도 또한 지칭되는) 고정 또는 가변 픽처 레이트를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 특정 비트레이트 요건을 갖는다. 예를 들어, 샘플당 8비트의 1080p60 4:2:0 비디오(60㎐ 프레임 레이트의 1920×1080 휘도 샘플 해상도)는 1.5Gbit/s에 가까운 대역폭을 필요로 한다. 이러한 비디오 1시간은 600기가바이트(Gbytes)를 넘는 저장 공간을 필요로 한다.
비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은 압축을 통한 입력 비디오 신호의 중복성 감소일 수 있다. 압축은 앞서 언급한 대역폭 및/또는 저장 공간 요건을 줄이는 데, 일부 경우에는 100배 이상 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축 및 손실 압축뿐만 아니라 이들의 조합이 모두 이용될 수 있다. 무손실 압축은 압축된 원본 신호로부터 원본 신호의 정확한 사본이 재구성될 수 있는 기법을 의미한다. 손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원본 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원본 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 재구성된 신호를 의도된 애플리케이션에 유용하게 하기에 충분히 작다. 비디오의 경우, 손실 압축이 널리 이용된다. 허용되는 왜곡의 양은 애플리케이션에 좌우되는데; 예를 들어, 특정 소비자 스트리밍 애플리케이션의 사용자는 텔레비전 배포 애플리케이션의 사용자보다 더 높은 왜곡을 허용할 수 있다. 달성 가능한 압축비는: 허용 가능한/견딜 수 있는 왜곡이 높을수록 압축비가 높아질 수 있다는 것을 반영할 수 있다.
비디오 인코더 및 디코더는 예를 들어 움직임 보상, 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 포함하는 여러 광범위한 카테고리로부터의 기법을 이용할 수 있다.
비디오 코덱(codec) 기술은 인트라 코딩(intra coding)으로 알려진 기법을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값은 이전에 재구성된 참조 픽처로부터의 샘플 또는 다른 데이터에 대한 참조 없이 표현된다. 일부 비디오 코덱에서, 픽처는 샘플의 블록으로 공간적으로 세분된다. 샘플의 모든 블록이 인트라 모드에서 코딩될 때, 그 픽처는 인트라 픽처가 될 수 있다. 독립적 디코더 리프레시 픽처와 같은 인트라 픽처 및 이들의 파생물은 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있고, 따라서 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션의 첫 번째 픽처로서 또는 정지 이미지로서 사용될 수 있다. 인트라 블록의 샘플은 변환에 노출될 수 있고, 변환 계수는 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 변환 전 도메인(pre-transform domain)에서 샘플 값을 최소화하는 기법일 수 있다. 일부 경우에는, 변환 후 DC 값이 더 작을수록, 그리고 AC 계수가 더 작을수록, 엔트로피 코딩 후 블록을 나타내기 위해 주어진 양자화 단계 크기에 필요한 비트가 더 적다.
예를 들어, MPEG-2 생성 코딩 기술로부터 알려진 것과 같은 종래의 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나 일부 더 새로운 비디오 압축 기술은 예를 들어, 주변의 샘플 데이터 및/또는 공간적으로 이웃하고 디코딩 순서가 선행하는 데이터 블록의 인코딩/디코딩하는 동안 획득된 메타데이터로부터 시도하는 기법을 포함한다. 이러한 기법은 이후 "인트라 예측" 기법이라 한다. 적어도 일부 경우에, 인트라 예측은 참조 픽처가 아닌 재구성 중인 현재 픽처로부터의 참조 데이터만을 사용한다는 점에 주목한다.
많은 다양한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기법 중 하나보다 많은 기법이 주어진 비디오 코딩 기술에서 사용될 수 있는 경우, 사용 중인 기법은 인트라 예측 모드에서 코딩될 수 있다. 특정 경우에, 모드는 하위 모드 및/또는 파라미터를 가질 수 있으며, 이들은 개별적으로 코딩되거나 모드 코드워드에 포함될 수 있다. 주어진 모드/하위 모드/파라미터 조합에 어떤 코드워드를 사용할지는 인트라 예측을 통한 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있으며, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술도 그러할 수 있다.
특정 모드의 인트라 예측은 H.264로 도입되었으며, H.265로 개정되었고, 공동 탐사 모델(JEM: joint exploration model), 다용도 비디오 코딩 (VVC: versatile video coding) 및 벤치마크 세트(BMS: benchmark set)와 같은 더 최신 코딩 기술에서 더 개정되었다. 이미 이용 가능한 샘플에 속하는 이웃 샘플 값을 사용하여 예측자 블록이 형성될 수 있다. 이웃 샘플의 샘플 값은 방향에 따라 예측자 블록에 복사된다. 사용 중인 방향에 대한 참조는 비트스트림으로 코딩될 수 있거나 자체적으로 예측될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 오른쪽 최하부에는 (35개의 인트라 모드의 33개의 각도 모드에 대응하는) H.265의 33개의 가능한 예측자 방향으로부터 알려진 9개의 예측자 방향의 서브세트가 도시된다. 화살표가 수렴하는 지점(101)은 예측되고 있는 샘플을 나타낸다. 화살표는 샘플이 예측되고 있는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 수평에서 45도 각도로 오른쪽 상부에 있는 샘플 또는 샘플들로부터 예측된다는 것을 지시한다. 유사하게, 화살표(103)는 샘플(101)이 수평에서 22.5도 각도로 샘플(101)의 왼쪽 아래에 있는 샘플 또는 샘플들로부터 예측된다는 것을 지시한다.
여전히 도 1a를 참조하면, 왼쪽 최상부에 (볼드체 파선으로 지시된) 4 × 4 샘플의 정사각형 블록(104)이 도시되어 있다. 정사각형 블록(104)은 각각 "S", Y 차원에서의 포지션(예컨대, 행 인덱스) 및 X 차원에서의 포지션(예컨대, 열 인덱스)으로 표기된 16개의 샘플을 포함한다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원에서 (위에서) 두 번째 샘플이고 X 차원에서 (왼쪽에서) 첫 번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 Y 차원 및 X 차원 모두에서 블록(104) 내의 네 번째 샘플이다. 블록은 크기가 4 × 4 샘플이므로, S44는 오른쪽 하단에 있다. 유사한 번호 매기기 체계를 따르는 참조 샘플이 추가로 도시된다. 참조 샘플은 블록(104)에 대해 R, Y 포지션(예컨대, 행 인덱스) 및 X 포지션(열 인덱스)으로 표기된다. H.264 및 H.265 모두에서, 예측 샘플은 재구성 중인 블록에 인접하고; 따라서 음수 값이 사용될 필요가 없다.
인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 의해 적절한 이웃 샘플로부터 참조 샘플 값을 복사함으로써 작동할 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림이 이 블록에 대해 화살표(102)와 일치하는 예측 방향을 지시하는 시그널링을 포함한다고 가정하는데, 즉 수평에서 45도 각도로 샘플 또는 샘플들로부터 오른쪽 상부까지 샘플이 예측된다. 그 경우, 동일한 참조 샘플 R05로부터 샘플 S41, S32, S23 및 S14가 예측된다. 그런 다음, 참조 샘플 R08로부터 샘플 S44가 예측된다.
특정 경우에, 참조 샘플을 계산하기 위해; 특히 방향이 45도로 균등하게 나누어지지 않을 때, 예를 들어 보간을 통해 다수의 참조 샘플의 값이 조합될 수 있다.
비디오 코딩 기술이 발달함에 따라 가능한 방향의 수가 증가했다. H.264(2003년)에서는, 9개의 상이한 방향이 표현될 수 있다. H.265(2013년)에서는 그것이 33으로 증가했고, 공개 당시 JEM/VVC/BMS는 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 가능성이 높은 방향을 식별하기 위한 실험이 수행되었으며, 가능성이 적은 방향에 대해 특정 페널티를 수용하여, 소수의 비트에서 그러한 가능성 있는 방향을 나타내는 데 엔트로피 코딩의 특정 기법이 사용된다. 또한, 방향 자체는 간혹, 이미 디코딩된 이웃 블록에서 사용되는 이웃 방향으로부터 예측될 수 있다.
도 1b는 시간 경과에 따라 증가하는 수의 예측 방향을 예시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 도시하는 개략도(180)를 도시한다.
방향을 나타내는 코딩된 비디오 비트스트림의 인트라 예측 방향 비트의 매핑은 비디오 코딩 기술마다 다를 수 있으며; 예를 들어, 예측 방향의 단순한 직접 매핑에서부터 인트라 예측 모드, 코드워드, 가장 가능성 있는 모드를 수반하는 복잡한 적응 방식 및 유사한 기술에 이르기까지 다양할 수 있다. 그러나 모든 경우에, 통계적으로 다른 특정 방향보다 비디오 콘텐츠에서 발생할 가능성이 적은 특정 방향이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성의 감소이므로, 잘 작동하는 비디오 코딩 기술에서 가능성이 더 적은 그러한 방향은 가능성이 더 높은 방향보다 더 많은 수의 비트로 표현될 것이다.
움직임 보상은 손실 압축 기법일 수 있으며, 이전에 재구성된 픽처 또는 그 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터 블록이 움직임 벡터(이후 MV)로 지시되는 방향으로 공간적으로 시프트된 후, 새로 재구성된 픽처 또는 픽처 부분의 예측에 사용되는 기법과 관련될 수 있다. 일부 경우에는, 참조 픽처가 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV는 X 차원과 Y 차원인 2차원 또는 3차원을 가질 수 있으며, 세 번째 차원은 사용 중인 참조 픽처의 지시이다(세 번째 차원은 간접적으로는 시간 차원이 될 수 있음).
일부 비디오 압축 기법에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용 가능한 MV는 다른 MV로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접하고 디코딩 순서에서 해당 MV에 선행하는 샘플 데이터의 다른 영역과 관련된 것들로부터 예측될 수 있다. 그렇게 하면 MV를 코딩하는 데 필요한 데이터의 양을 상당히 줄일 수 있으며, 이로써 중복성을 제거하고 압축성을 높일 수 있다. 예를 들어, MV 예측은 효과적으로 작동할 수 있는데, 이는 카메라로부터 도출된 (본래의 비디오로 알려진) 입력 비디오 신호를 코딩할 때 단일 MV가 적용 가능한 영역보다 더 큰 영역이 유사한 방향으로 이동하고 따라서 일부 경우에는, 인접 영역의 MV에서 도출된 유사한 움직임 벡터를 사용하여 예측될 수 있는 통계적 가능성이 있기 때문이다. 그 결과, 주어진 영역에 대해 발견된 MV가 주변 MV로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 되며, 이는 결국, 엔트로피 코딩 이후, MV를 직접 코딩하는 경우에 사용될 것보다 더 적은 수의 비트로 표현될 수 있다. 일부 경우에, MV 예측은 원본 신호(즉: 샘플 스트림)에서 도출된 신호(즉: MV)의 무손실 압축의 일례일 수 있다. 다른 경우에, 예를 들어, 여러 주변 MV로부터 예측자를 계산할 때 반올림 오류로 인해 MV 예측 자체는 손실이 있을 수 있다.
H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", 2016년 12월)에서 다양한 MV 예측 메커니즘이 설명된다. H.265가 제공하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서, 여기서는 이후 "공간 병합"으로 지칭되는 기법이 설명된다.
도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측 가능하도록 움직임 탐색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함한다. 해당 MV를 직접 코딩하는 대신에, MV는 A0, A1 및 B0, B1, B2(각각 202 내지 206)로 표시된 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어 (디코딩 순서에서) 가장 최근의 참조 픽처로부터 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하고 있는 동일한 참조 픽처의 예측자를 사용할 수 있다.
본 개시내용의 양상은 비디오 인코딩/디코딩을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 일부 예에서, 비디오 디코딩을 위한 장치는 처리 회로를 포함한다. 예를 들어, 처리 회로는 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 제1 조합을 결정한다. 그 다음, 처리 회로는 오프셋 값을 가능한 재구성된 샘플 값의 조합과 연관시키는 매핑에 기초하여, 제1 조합과 연관되는 제1 오프셋 값을 결정하고, 필터 지원 구역 내의 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해, 제2 색 성분의 필터링 대상(to-be filtered) 샘플에 제1 오프셋 값을 적용한다.
일부 실시예에서, 매핑은 룩업 테이블의 형태로 정의된 비선형 매핑이다. 제2 색 성분은 제1 색 성분 또는 제1 색 성분과 다른 색 성분 중 하나이다.
일부 실시예에서, 처리 회로는 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 제1 조합을 결정하기 위해 선형 연산 및 양자화 연산 중 적어도 하나를 사용한다. 일부 예에서, 처리 회로는 제1 색 성분의 재구성된 샘플의 차이를 계산하고, 제1 조합을 결정하기 위해 차이를 양자화한다. 일례로, 처리 회로는 제1 색 성분의 재구성된 샘플 내에서 콜로케이트(collocate)된 샘플에 대한 주변의 재구성된 샘플의 차이를 계산한다. 콜로케이트된 샘플은 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플과 동일한 포지션에 위치된다. 그 다음, 처리 회로는 제1 조합을 결정하기 위해 양자화 단계 크기에 기초하여 차이를 양자화한다.
일 실시예에서, 매핑은 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 전체 도메인의 조합과 오프셋 값을 연관시킨다. 다른 실시예에서, 매핑은 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 서브세트 도메인의 조합과 오프셋 값을 연관시킨다.
일부 실시예에서, 매핑은 코딩된 비디오 비트스트림의 비디오 파라미터 세트(VPS: video parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(SPS: sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(PPS: picture parameter set), 적응 파라미터 세트(APS: adaptation parameter set), 슬라이스 헤더 및 타일 헤더 중 적어도 하나에서 전달된다.
일 실시예에서, 처리 회로는 비용 측정치에 기초하여 매핑의 오프셋 값을 도출하고, 코딩된 비디오 비트스트림의 비디오 파라미터 세트(VPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 적응 파라미터 세트(APS), 슬라이스 헤더 및 타일 헤더 중 적어도 하나에 매핑을 포함시킨다.
일부 실시예에서, 처리 회로는 중간 필터링된 샘플을 결정하기 위해 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플과 제1 오프셋 값을 더하고, 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해 최대값 및 최소값에 기초하여 중간 필터링된 샘플을 클리핑(clip)한다.
본 개시내용의 양상들은 또한, 비디오 디코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩을 위한 방법 중 임의의 방법을 수행하게 하는 명령을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다.
개시된 청구 대상의 추가 특징, 성질 및 다양한 이점은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1a는 인트라 예측 모드의 예시적인 서브세트의 개략적인 예시이다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향의 예시이다.
도 2는 일 예에서 현재 블록 및 그 주변 공간 병합 후보의 개략적인 예시이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 4는 일 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 6은 일 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른 필터 형상의 예를 도시한다.
도 10a - 도 10d는 본 개시내용의 실시예에 따른 변화도를 계산하기 위해 사용되는 서브샘플링된 포지션의 예를 도시한다.
도 11a - 도 11b는 본 개시내용의 실시예에 따른 가상 경계 필터링 프로세스의 예를 도시한다.
도 12a - 도 12f는 본 개시내용의 실시예에 따른 가상 경계에서의 대칭 패딩 연산의 예를 도시한다.
도 13은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 픽처의 파티션(partition) 예를 도시한다.
도 14는 일부 예에서 픽처에 대한 쿼드 트리(quadtree) 분할 패턴을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 교차 성분 필터를 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 필터 형상의 일례를 도시한다.
도 17은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 교차 성분 필터에 대한 신택스(syntax) 예를 도시한다.
도 18a - 도 18b는 본 개시내용의 실시예에 따른 루마 샘플에 대한 크로마 샘플의 예시적인 위치를 도시한다.
도 19는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 방향 탐색의 일례를 도시한다.
도 20은 일부 예에서 부분 공간 투영(subspace projection)을 예시하는 예를 도시한다.
도 21은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 복수의 샘플 적응 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset) 타입의 표를 도시한다.
도 22는 일부 예에서 에지 오프셋에서의 픽셀 분류를 위한 패턴의 예를 도시한다.
도 23은 일부 예에서 에지 오프셋에 대한 픽셀 분류 규칙에 대한 표를 도시한다.
도 24는 시그널링될 수 있는 신택스의 일례를 도시한다.
도 25는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 필터 지원의 일례를 도시한다.
도 26은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 다른 필터 지원 영역의 일례를 도시한다.
도 27a - 도 27c는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 81개의 조합을 갖는 표를 도시한다.
도 28은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 룩업 테이블을 도시한다.
도 29는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 프로세스의 개요를 서술하는 흐름도를 도시한다.
도 30은 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적인 예시이다.
도 1a는 인트라 예측 모드의 예시적인 서브세트의 개략적인 예시이다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향의 예시이다.
도 2는 일 예에서 현재 블록 및 그 주변 공간 병합 후보의 개략적인 예시이다.
도 3은 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 4는 일 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디코더의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 6은 일 실시예에 따른 인코더의 단순화된 블록도의 개략적인 예시이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른 필터 형상의 예를 도시한다.
도 10a - 도 10d는 본 개시내용의 실시예에 따른 변화도를 계산하기 위해 사용되는 서브샘플링된 포지션의 예를 도시한다.
도 11a - 도 11b는 본 개시내용의 실시예에 따른 가상 경계 필터링 프로세스의 예를 도시한다.
도 12a - 도 12f는 본 개시내용의 실시예에 따른 가상 경계에서의 대칭 패딩 연산의 예를 도시한다.
도 13은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 픽처의 파티션(partition) 예를 도시한다.
도 14는 일부 예에서 픽처에 대한 쿼드 트리(quadtree) 분할 패턴을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 교차 성분 필터를 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 필터 형상의 일례를 도시한다.
도 17은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 교차 성분 필터에 대한 신택스(syntax) 예를 도시한다.
도 18a - 도 18b는 본 개시내용의 실시예에 따른 루마 샘플에 대한 크로마 샘플의 예시적인 위치를 도시한다.
도 19는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 방향 탐색의 일례를 도시한다.
도 20은 일부 예에서 부분 공간 투영(subspace projection)을 예시하는 예를 도시한다.
도 21은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 복수의 샘플 적응 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset) 타입의 표를 도시한다.
도 22는 일부 예에서 에지 오프셋에서의 픽셀 분류를 위한 패턴의 예를 도시한다.
도 23은 일부 예에서 에지 오프셋에 대한 픽셀 분류 규칙에 대한 표를 도시한다.
도 24는 시그널링될 수 있는 신택스의 일례를 도시한다.
도 25는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 필터 지원의 일례를 도시한다.
도 26은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 다른 필터 지원 영역의 일례를 도시한다.
도 27a - 도 27c는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 81개의 조합을 갖는 표를 도시한다.
도 28은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 룩업 테이블을 도시한다.
도 29는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 프로세스의 개요를 서술하는 흐름도를 도시한다.
도 30은 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적인 예시이다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(300)은 예를 들어, 네트워크(350)를 통해 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호 연결된 제1 쌍의 단말 디바이스(310, 320)를 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스(310, 320)는 데이터의 단방향 전송을 수행한다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로 전송하기 위한 비디오 데이터(예컨대, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처되는 비디오 픽처의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 전송될 수 있다. 단말 디바이스(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처를 복원하고, 복원된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 전송은 미디어 서빙 애플리케이션 등에서 공통적일 수 있다.
다른 예에서, 통신 시스템(300)은 예를 들어, 화상 회의 중에 발생할 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 전송을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스(330, 340)를 포함한다. 데이터의 양방향 전송을 위해, 일례로, 단말 디바이스(330, 340)의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스(330, 340) 중 다른 단말 디바이스로 전송하기 위한 비디오 데이터(예컨대, 단말 디바이스에 의해 캡처되는 비디오 픽처의 스트림)를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스(330, 340)의 각각의 단말 디바이스는 또한, 단말 디바이스(330, 340) 중 다른 단말 디바이스에 의해 전송된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처를 복원할 수 있으며, 복원된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 디바이스에 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다.
도 3의 예에서, 단말 디바이스(310, 320, 330, 340)는 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트폰으로서 예시될 수 있지만, 본 개시내용의 원리는 이에 제한되지 않을 수 있다. 본 개시내용의 실시예는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 미디어 플레이어 및/또는 전용 화상 회의 장비를 사용한 애플리케이션을 찾아낸다. 네트워크(350)는 예를 들어, 와이어라인(유선) 및/또는 무선 통신 네트워크를 포함하여, 코딩된 비디오 데이터를 단말 디바이스(310, 320, 330, 340) 사이에 전달하는 임의의 수의 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환 채널에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크는 원격 통신 네트워크, 근거리 네트워크, 광역 네트워크 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적으로, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 본 명세서에서 아래에 설명되지 않는 한 본 개시내용의 동작에 중요하지 않을 수 있다.
도 4는 개시된 청구 대상에 대한 애플리케이션에 대한 일례로, 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 청구 대상은 예를 들어, 화상 회의, 디지털 TV, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 매체 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하는 다른 비디오 가능 애플리케이션에 동일하게 적용 가능할 수 있다.
스트리밍 시스템은 예를 들어, 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)을 생성하는 비디오 소스(401), 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일례로, 비디오 픽처의 스트림(402)은 디지털 카메라에 의해 촬영되는 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)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 디바이스(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 개시된 청구 대상의 양상을 가능하게 하거나 구현하기 위한 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 비디오 픽처의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 가는 선으로 표시된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 향후 사용을 위해 스트리밍 서버(405)에 저장될 수 있다. 도 4의 클라이언트 서브시스템(406, 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템은 스트리밍 서버(405)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본(407, 409)을 리트리브(retrieve)할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은 예를 들어, 전자 디바이스(430)에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 착신(incoming) 사본(407)을 디코딩하고, 디스플레이(412)(예컨대, 디스플레이 스크린) 또는 (도시되지 않은) 다른 렌더링 디바이스에 렌더링될 수 있는 발신 비디오 픽처의 스트림(411)을 생성할 수 있다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 409)(예컨대, 비디오 비트스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 그러한 표준의 예는 ITU-T 권고 H.265를 포함한다. 일례로, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로, 다용도 비디오 코딩(VVC)으로 알려져 있다. 개시되는 청구 대상은 VVC와 관련하여 사용될 수 있다.
전자 디바이스(420, 430)는 (도시되지 않은) 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다는 점이 주목된다. 예를 들어, 전자 디바이스(420)는 (도시되지 않은) 비디오 디코더를 포함할 수 있고, 전자 디바이스(430)는 (도시되지 않은) 비디오 인코더를 또한 포함할 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 디바이스(530)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(530)는 수신기(531)(예컨대, 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; 동일한 또는 다른 실시예에서는 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스씩 수신할 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스와 독립적이다. 코딩된 비디오 시퀀스는 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(501)로부터, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스에 수신될 수 있다. 수신기(531)는 (도시되지 않은) 엔티티를 사용하여 이들 각각에 포워딩될 수 있는 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 함께 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터(jitter)에 대처하기 위해, 버퍼 메모리(515)는 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(parser)(520)(이하 "파서(520)") 사이에 결합될 수 있다. 특정 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부이다. 다른 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(515)는 (도시되지 않은) 비디오 디코더(510) 외부에 있을 수 있다. 또 다른 애플리케이션에서, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위해 비디오 디코더(510) 외부에 (도시되지 않은) 버퍼 메모리가 있을 수 있고, 추가로 예를 들어, 재생 타이밍을 처리하기 위해 비디오 디코더(510) 내부에 다른 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭 및 제어 가능성의 저장/전달 디바이스로부터, 또는 등시성(isosynchronous) 네트워크로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않을 수 있거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선형(best effort) 패킷 네트워크 상에서의 사용을 위해, 버퍼 메모리(515)가 요구될 수 있고, 비교적 클 수 있고, 유리하게는 적응적 크기일 수 있으며, 비디오 디코더(510) 외부의 운영 체제 또는 유사한 엘리먼트(도시되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심벌(521)을 재구성하기 위한 파서(520)를 포함할 수 있다. 그러한 심벌의 카테고리는 비디오 디코더(510)의 동작을 관리하는 데 사용되는 정보, 및 잠재적으로는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(530)의 내장 부품이 아니라 전자 디바이스(530)에 결합될 수 있는 렌더링 디바이스(512)(예컨대, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 부가 확장 정보(SEI: Supplemental Enhancement Information) 메시지 또는 비디오 사용성 정보(VUI: Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트(도시되지 않음)의 형태일 수 있다. 파서(520)는 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱(parse)/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만(Huffman) 코딩, 상황 민감도를 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하여, 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(520)는 그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀의 하위 그룹 중 적어도 하나에 대한 한 세트의 하위 그룹 파라미터를 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 하위 그룹은 픽처의 그룹(GOP: Group of Pictures), 픽처, 타일, 슬라이스, 매크로 블록, 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 블록, 변환 유닛(TU: Transform Unit), 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한, 변환 계수, 양자화기 파라미터 값, 움직임 벡터 등과 같은 정보를 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다.
파서(520)는 심벌(521)을 생성하기 위해, 버퍼 메모리(515)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행할 수 있다.
심벌(521)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처 또는 그 부분의 타입(이를테면: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록) 및 다른 팩터에 따라 다수의 상이한 유닛을 수반할 수 있다. 어떤 유닛이 어떻게 수반되는지는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파서(520)에 의해 파싱된 하위 그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 유닛 사이의 그러한 하위 그룹 제어 정보의 흐름은 명확성을 위해 도시되지 않는다.
이미 언급된 기능 블록 외에도, 비디오 디코더(510)는 아래에서 설명되는 바와 같이 다수의 기능 유닛으로 개념적으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이러한 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호 작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나 개시된 청구 대상을 설명할 목적으로, 아래의 기능 유닛으로의 개념적 세분이 적절하다.
제1 유닛은 스케일러(scaler)/역변환 유닛(551)일 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 파서(520)로부터의 심벌(들)(521)로서, 사용할 변환, 블록 크기, 양자화 팩터, 양자화 스케일링 행렬 등을 포함하는 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신한다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 애그리게이터(aggregator)(555)에 입력될 수 있는 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.
일부 경우에서, 스케일러/역변환(551)의 출력 샘플은 인트라 코딩된 블록; 즉: 이전에 재구성된 픽처로부터의 예측 정보를 사용하고 있는 것이 아니라, 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분으로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 속할 수 있다. 그러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우에서, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 현재 픽처 버퍼(558)로부터 페치(fetch)된 주변의 이미 재구성된 정보를 사용하여, 재구성 하의 블록과 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성한다. 현재 픽처 버퍼(558)는 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 애그리게이터(555)는 일부 경우에서, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(551)에 의해 제공되는 출력 샘플 정보에 샘플 단위로 추가한다.
다른 경우에서, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플은, 인터 코딩되고 잠재적으로 움직임 보상된 블록에 속할 수 있다. 그러한 경우에, 움직임 보상 예측 유닛(553)은 예측에 사용되는 샘플을 페치하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 액세스할 수 있다. 블록에 속하는 심벌(521)에 따라 페치된 샘플을 움직임 보상한 후에, 이러한 샘플은 애그리게이터(555)에 의해 (이 경우, 잔차 샘플 또는 잔차 신호로 지칭되는) 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 움직임 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플을 페치하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 어드레스는 움직임 벡터에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어 X, Y 및 참조 픽처 성분을 가질 수 있는 심벌(521)의 형태로 움직임 보상 예측 유닛(553)에 이용 가능한. 움직임 보상은 또한, 서브샘플 정밀 움직임 벡터가 사용 중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값의 보간, 움직임 벡터 예측 메커니즘 등을 포함할 수 있다.
애그리게이터(555)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기법을 겪을 수 있다. 비디오 압축 기술은 (코딩된 비디오 비트스트림으로도 또한 지칭되는) 코딩된 비디오 시퀀스에 포함된 파라미터에 의해 제어되고 파서(520)로부터의 심벌(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용 가능하게 되는 루프 내 필터 기술을 포함할 수 있지만, 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 (디코딩 순서로) 이전 부분의 디코딩 동안 획득된 메타 정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성되고 루프 필터링된 샘플 값에 또한 응답할 수 있다.
루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더링 디바이스(512)에 출력될 수 있을 뿐만 아니라 향후 인터 픽처 예측에서의 사용을 위해 참조 픽처 메모리(557)에 저장될 수 있는 샘플 스트림일 수 있다.
특정 코딩된 픽처는 일단 완전히 재구성되면, 향후 예측을 위한 참조 픽처로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 (예를 들어, 파서(520)에 의해) 참조 픽처로서 식별되면, 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 다음의 코딩된 픽처의 재구성을 시작하기 전에 새로운 현재 픽처 버퍼가 재할당될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준의 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준에 문서화된 프로파일 및 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스 모두를 고수한다는 의미로, 사용되고 있는 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용 가능한 모든 도구 중에서 해당 프로파일 하에서의 사용을 위해 이용 가능한 유일한 도구로서 특정 도구를 선택할 수 있다. 준수를 위해서는 또한, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성은 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 범위 내에 있다. 일부 경우에서, 레벨은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, (예를 들어, 초당 메가샘플로 측정된) 최대 재구성 샘플 레이트, 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨에 의해 설정된 제한은 일부 경우에는, 코딩된 비디오 시퀀스로 시그널링되는 가상 참조 디코더(HRD: Hypothetical Reference Decoder) 버퍼 관리를 위한 메타데이터(metadata) 및 HRD 규격을 통해 추가로 제한될 수 있다.
일 실시예에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 (중복) 데이터를 수신할 수 있다. 추가 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 추가 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하기 위해 그리고/또는 원본 비디오 데이터를 보다 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가 데이터는 예를 들어, 시간적, 공간적 또는 신호 잡음비(SNR: signal noise ratio) 강화 계층, 중복 슬라이스, 중복 픽처, 순방향 에러 정정 코드 등의 형태일 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함된다. 전자 디바이스(620)는 전송기(640)(예컨대, 전송 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 (도 6의 예에서 전자 디바이스(620)의 일부가 아닌) 비디오 소스(601)로부터 비디오 샘플을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 디바이스(620)의 일부이다.
비디오 소스(601)는 임의의 적절한 비트 심도(예를 들어: 8비트, 10비트, 12비트, …), 임의의 색 공간(예를 들어, BT.601 Y CrCB, RGB, …), 및 임의의 적절한 샘플링 구조(예를 들어, 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 이전에 준비된 비디오를 저장하는 저장 디바이스일 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 픽처로서 제공될 수 있다. 픽처 자체는 픽셀의 공간 어레이로서 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 픽셀과 샘플 간의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래의 설명은 샘플에 초점을 맞춘다.
일 실시예에 따르면, 비디오 인코더(603)는 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약 하에서 소스 비디오 시퀀스의 픽처를 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것은 제어기(650)의 하나의 기능이다. 일부 실시예에서, 제어기(650)는 아래에서 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛을 제어하고, 다른 기능 유닛에 기능적으로 결합된다. 명확성을 위해 결합은 도시되지 않는다. 제어기(650)에 의해 설정된 파라미터는 레이트 제어 관련 파라미터(픽처 스킵, 양자화기, 레이트 왜곡 최적화 기법의 람다(lambda) 값, …), 픽처 크기, 픽처의 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 움직임 벡터 탐색 범위 등을 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. 지나치게 단순화된 설명으로서, 일례로, 코딩 루프는 (예컨대, 참조 픽처(들) 및 코딩될 입력 픽처에 기초하여 심벌 스트림과 같은 심벌의 생성을 담당하는) 소스 코더(630) 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 (개시된 청구 대상에서 고려되는 비디오 압축 기술에서 심벌과 코딩된 비디오 비트스트림 간의 임의의 압축은 무손실이기 때문에) (원격) 디코더가 또한 생성할 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하도록 심벌을 재구성한다. 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 (로컬 또는 원격) 디코더 위치와 독립적인 비트 정확한 결과로 이어지므로, 참조 픽처 메모리(634) 내의 콘텐츠는 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트가 정확하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은, 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 픽처 샘플로서 "본다". 참조 픽처 동기성의 이러한 기본 원리(및 예를 들어, 채널 에러로 인해 동기성이 유지될 수 없다면, 결과적인 드리프트(drift))는 일부 관련 기술에서도 사용된다.
"로컬" 디코더(633)의 동작은 도 5과 함께 위에서 이미 상세히 설명된 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더의 동작과 동일할 수 있다. 그러나 도 5를 또한 간략하게 참조하면, 심벌이 이용 가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(515) 및 파서(520)를 포함하는 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분은 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.
이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에 존재하는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 실질적으로 동일한 기능적 형태로 대응하는 인코더에 반드시 존재할 필요가 있다는 것이다. 이런 이유로, 개시된 청구 대상은 디코더 동작에 초점을 맞춘다. 인코더 기술은 포괄적으로 설명된 디코더 기술의 역이기 때문에 인코더 기술의 설명은 축약될 수 있다. 특정 영역에서만 더 상세한 설명이 요구되고 아래에 제공된다.
동작 중에, 일부 예에서, 소스 코더(630)는 "참조 픽처"로서 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 입력 픽처를 예측 코딩하는 움직임 보상 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이런 식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처의 픽셀 블록과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록 간의 차이를 코딩한다.
로컬 비디오 디코더(633)는 소스 코더(630)에 의해 생성된 심벌에 기반하여, 참조 픽처로서 지정될 수 있는 픽처의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작은 유리하게는 손실 프로세스일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 (도 6에 도시되지 않은) 비디오 디코더에서 디코딩될 수 있을 때, 재구성된 비디오 시퀀스는 통상적으로 일부 에러를 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제물일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 비디오 디코더에 의해 참조 픽처에 수행될 수 있는 디코딩 프로세스를 복제하고, 재구성된 참조 픽처가 참조 픽처 캐시(634)에 저장되게 할 수 있다. 이런 식으로, 비디오 인코더(603)는 (전송 에러 없이) 원단(far-end) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처의 사본을 국소적으로 저장할 수 있다.
예측기(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 탐색을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측기(635)는 (후보 참조 픽셀 블록으로서) 샘플 데이터, 또는 새로운 픽처에 대한 적절한 예측 참조로서의 역할을 할 수 있는 참조 픽처 움직임 벡터, 블록 형상 등과 같은 특정 메타데이터에 대해 참조 픽처 메모리(634)를 탐색할 수 있다. 예측기(635)는 적절한 예측 참조를 발견하기 위해 샘플 블록 × 픽셀 블록 단위로 동작할 수 있다. 일부 경우에는, 예측기(635)에 의해 획득된 탐색 결과에 의해 결정된 대로, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 인출된 예측 참조를 가질 수 있다.
제어기(650)는 예를 들어, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터 및 하위 그룹 파라미터의 설정을 포함하는, 소스 코더(630)의 코딩 동작을 관리할 수 있다.
앞서 언급된 모든 기능 유닛의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩을 거칠 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등은 기술에 따라 심벌을 무손실 압축함으로써, 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심벌을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.
전송기(640)는 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링하여, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(660)을 통한 전송을 준비할 수 있다. 전송기(640)는 비디오 코더(603)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 전송될 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. 코딩 동안, 제어기(650)는 각각의 코딩된 픽처에 특정 코딩된 픽처 타입을 할당할 수 있으며, 이는 개개의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기술에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 픽처는 종종 다음의 픽처 타입 중 하나로서 할당될 수 있다: 인트라 픽처(I 픽처)는 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
일부 비디오 코덱은 예를 들어, 독립적 디코더 리프레시(IDR: Independent Decoder Refresh) 픽처를 포함하는 상이한 타입의 인트라 픽처를 허용한다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 I 픽처의 그러한 변형 그리고 이들 개개의 애플리케이션 및 특징을 알고 있다.
예측 픽처(P 픽처)는 픽처 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 하나의 움직임 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
양방향 예측 픽처(B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 2개의 움직임 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다수의 예측 픽처는 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.
소스 픽처는 일반적으로, 공간적으로 복수의 샘플 블록(예를 들어, 각각 4×4, 8×8, 4×8 또는 16×16 샘플의 블록)로 세분되고 블록 단위로 코딩될 수 있다. 블록은 블록의 개개의 픽처에 적용된 코딩 할당에 의해 결정된 다른 (이미 코딩된) 블록을 참조하여 예측 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처의 블록은 비-예측 코딩될 수 있거나, 이들은 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록을 참조하여 예측(공간 예측 또는 인트라 예측) 코딩될 수 있다. P 픽처들의 픽셀 블록들은 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 시간 예측을 통해 또는 공간 예측을 통해 예측 코딩될 수 있다. B 픽처의 블록은 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 시간 예측을 통해 또는 공간 예측을 통해 예측 코딩될 수 있다.
비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작을 수행할 수 있다. 비디오 인코더(603)의 동작에서, 비디오 인코더(603)는 입력 비디오 시퀀스에서 시간적 및 공간적 리던던시를 활용하는 예측 코딩 동작을 포함하는 다양한 압축 동작을 수행할 수 있다. 따라서 코딩된 비디오 데이터는 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스를 따를 수 있다.
일 실시예에서, 전송기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 데이터를 전송할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 이러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터는 시간적/공간적/SNR 강화 계층, 다른 형태의 중복 데이터, 이를테면 중복 픽처 및 슬라이스, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 프래그먼트 등을 포함할 수 있다.
비디오는 시간 순서로 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로서 캡처될 수 있다. (종종 인트라 예측으로 축약되는) 인트라 픽처 예측은 주어진 픽처에서 공간적 상관을 사용하고, 인터 픽처 예측은 픽처 간의 (시간적 또는 다른) 상관을 사용한다. 일례로, 현재 픽처로 지칭되는 인코딩/디코딩 하의 특정 픽처가 블록으로 파티셔닝된다. 현재 픽처 내의 블록이 비디오에서 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처 내의 참조 블록과 유사한 경우, 현재 픽처의 블록은 움직임 벡터로 지칭되는 벡터에 의해 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, 양방향 예측 기법이 인터 픽처 예측에서 사용될 수 있다. 양방향 예측 기법에 따르면, 비디오의 현재 픽처에 대해 디코딩 순서가 둘 다 앞선(그러나 디스플레이 순서에서 각각 과거 및 미래일 수 있는) 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처와 같은 2개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처 내의 블록은 제1 참조 픽처 내의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 움직임 벡터 및 제2 참조 픽처 내의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 움직임 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 예측될 수 있다.
또한, 코딩 효율을 향상시키기 위해 인터 픽처 예측에 병합 모드 기법이 사용될 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 인터 픽처 예측 및 인트라 픽처 예측과 같은 예측이 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, HEVC 표준에 따르면, 비디오 픽처 시퀀스의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(CTU: coding tree unit)으로 분할되며, 픽처의 CTU는 64×64 픽셀, 32×32 픽셀 또는 16×16 픽셀과 같은 동일한 크기를 갖는다. 일반적으로, CTU는 1개의 루마 코딩 트리 블록(CTB: coding tree block)과 2개의 크로마 CTB인 3개의 CTB를 포함한다. 각각의 CTU는 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드 트리 분할될 수 있다. 예를 들어, 64×64 픽셀의 CTU는 64×64 픽셀의 하나의 CU, 또는 32×32 픽셀의 4개의 CU, 또는 16×16 픽셀의 16개의 CU로 분할될 수 있다. 일례로, 각각의 CU는 분석되어 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은 CU에 대한 예측 타입을 결정한다. CU는 시간적 그리고/또는 공간적 예측 가능성에 따라 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할된다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB: prediction block)과 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록 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(예컨대, 루마 값)의 행렬을 포함한다.
도 7은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값의 처리 블록(예컨대, 예측 블록)을 수신하고, 그 처리 블록을 코딩된 픽처의 일부인 코딩된 픽처로 인코딩하도록 구성된다. 일례로, 비디오 인코더(703)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용된다.
HEVC 예에서, 비디오 인코더(703)는 8x8 샘플의 예측 블록 등과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값의 행렬을 수신한다. 비디오 인코더(703)는 예를 들어, 레이트 왜곡 최적화를 사용하여 처리 블록이 인트라 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지, 인터 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지 또는 양방향 예측 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지 여부를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위한 인트라 예측 기술을 사용할 수 있고; 처리 블록이 인터 모드 또는 양방향 예측 모드에서 코딩되어야 할 때, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인터 예측 또는 양방향 예측 기술을 각각 사용할 수 있다. 특정 비디오 코딩 기술에서, 병합 모드는 움직임 벡터가 예측자 외부의 코딩된 움직임 벡터 성분의 이점 없이 하나 이상의 움직임 벡터 예측자로부터 도출되는 인터 픽처 예측 하위 모드일 수 있다. 특정 다른 비디오 코딩 기술에서, 대상 블록에 적용 가능한 움직임 벡터 성분이 존재할 수 있다. 일례로, 비디오 인코더(703)는 처리 블록의 모드를 결정하기 위한 (도시되지 않은) 모드 결정 모듈과 같은 다른 컴포넌트를 포함한다.
도 7의 예에서, 비디오 인코더(703)는 도 7에 도시된 바와 같이 함께 결합되는 인터 인코더(730), 인트라 인코더(722), 잔차 계산기(723), 스위치(726), 잔차 인코더(724), 일반 제어기(721) 및 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.
인터 인코더(730)는 현재 블록(예컨대, 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 참조 픽처의 하나 이상의 참조 블록(예컨대, 이전 픽처 및 이후 픽처의 블록)과 비교하고, 인터 예측 정보(예컨대, 인터 인코딩 기술에 따른 중복 정보의 설명, 움직임 벡터, 병합 모드 정보), 및 임의의 적절한 기법을 사용하여 인터 예측 정보를 기초로 인터 예측 결과(예컨대, 예측된 블록)를 계산하도록 구성된다. 일부 예에서, 참조 픽처는 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처이다.
인트라 인코더(722)는 현재 블록(예컨대, 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 일부 경우에 블록을 동일한 픽처에 이미 코딩된 블록과 비교하고, 변환 이후 양자화된 계수, 및 일부 경우에는 또한 인트라 예측 정보(예컨대, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 일례로, 인트라 인코더(722)는 또한 동일한 픽처의 인트라 예측 정보 및 참조 블록에 기초하여 인트라 예측 결과(예컨대, 예측된 블록)를 계산한다.
일반 제어기(721)는, 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트를 제어하도록 구성된다. 일례로, 일반 제어기(721)는 블록의 모드를 결정하고, 그 모드에 기초하여 스위치(726)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 모드가 인트라 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의해 사용할 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 비트스트림에 인트라 예측 정보를 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어하고; 모드가 인터 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의해 사용할 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 비트스트림에 인터 예측 정보를 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.
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 데이터를 인코딩하여 변환 계수를 생성하기 위해 잔차 데이터를 기초로 동작하도록 구성된다. 일례로, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하고 변환 계수를 생성하도록 구성된다. 그 다음, 변환 계수는 양자화 처리를 거쳐 양자화된 변환 계수를 얻는다. 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 생성하도록 적절하게 처리되고, 디코딩된 픽처는 (도시되지 않은) 메모리 회로에 버퍼링될 수 있고 일부 예에서 참조 픽처로서 사용될 수 있다.
엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하게 비트스트림을 포맷화하도록 구성된다. 엔트로피 인코더(725)는 HEVC 표준과 같은 적절한 표준에 따라 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 일례로, 엔트로피 인코더(725)는 비트스트림에 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예컨대, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보 및 다른 적절한 정보를 포함하도록 구성된다. 개시된 청구 대상에 따르면, 인터 모드 또는 양방향 예측 모드의 병합 하위 모드에서 블록을 코딩할 때는, 잔차 정보가 없다는 점에 주목한다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처를 수신하고, 코딩된 픽처를 디코딩하여 재구성된 픽처를 생성하도록 구성된다. 일례로, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용된다.
도 8의 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 8에 도시된 바와 같이 함께 결합되는 엔트로피 디코더(871), 인터 디코더(880), 잔차 디코더(873), 재구성 모듈(874) 및 인트라 디코더(872)를 포함한다.
엔트로피 디코더(871)는 코딩된 픽처가 구성되는 신택스 엘리먼트를 나타내는 특정 심벌을 코딩된 픽처로부터 재구성하도록 구성될 수 있다. 이러한 심벌은 예를 들어, (예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양방향 예측 모드, 병합 하위 모드 또는 다른 하위 모드에서의 후자의 2개의 모드와 같은) 블록이 코딩되는 모드, 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880) 각각에 의해 예측에 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 (예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보와 같은) 예측 정보, 예를 들어 양자화된 변환 계수 형태의 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일례로, 예측 모드가 인터 또는 양방향 예측 모드인 경우, 인터 예측 정보가 인터 디코더(880)에 제공되고; 예측 타입이 인트라 예측 타입인 경우, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보는 역양자화를 거칠 수 있고 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 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 잔차를 변환하도록 구성된다. 잔류 디코더(873)는 또한 (양자화기 파라미터(QP: Quantizer Parameter)를 포함하도록) 특정 제어 정보를 요구할 수 있으며, 해당 정보는 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있다(데이터 경로는 단지 낮은 볼륨 제어 정보일 수 있으므로 이는 도시되지 않음).
재구성 모듈(874)은 공간 도메인에서 잔차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 (일부 경우에 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력된) 예측 결과를 조합하여 재구성된 블록을 형성하도록 구성되는데, 재구성된 블록은 재구성된 픽처의 일부일 수 있고, 재구성된 픽처는 결국, 재구성된 비디오의 일부일 수 있다. 블록 분리(deblocking) 동작과 같은 다른 적절한 동작이 시각적 품질을 개선하기 위해 수행될 수 있다는 점이 주목된다.
비디오 인코더(403, 603, 703) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 임의의 적절한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 점이 주목된다. 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 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
본 개시내용의 양상은 비디오 코딩/디코딩을 위한 필터링 기법을 제공한다.
블록 기반 필터 적응을 이용한 적응 루프 필터(ALF: adaptive loop filter)가 인코더/디코더에 의해 적용되어 아티팩트(artifact)를 줄일 수 있다. 루마 성분에 대해, 예를 들어, 로컬 변화도의 방향 및 활동에 기초하여 4x4 루마 블록에 대해 복수의 필터(예컨대, 25개의 필터) 중 하나가 선택될 수 있다.
ALF는 임의의 적절한 형상과 크기를 가질 수 있다. 도 9를 참조하면, ALF(910-911)는 ALF(910)의 경우 5×5 다이아몬드 형상 그리고 ALF(911)의 경우 7×7 다이아몬드 형상과 같은 다이아몬드 형상을 갖는다. ALF(910)에서, 엘리먼트(920-932)는 다이아몬드 형상을 형성하며 필터링 프로세스에 사용될 수 있다. 7개의 값(예컨대, C0-C6)이 엘리먼트(920-932)에 대해 사용될 수 있다. ALF(911)에서, 엘리먼트(940-964)는 다이아몬드 형상을 형성하며 필터링 프로세스에 사용될 수 있다. 13개의 값(예컨대, C0-C12)이 엘리먼트(940-964)에 대해 사용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 일부 예에서, 다이아몬드 필터 형상을 갖는 2개의 ALF(910-911)가 사용된다. 5×5 다이아몬드형 필터(910)가 크로마 성분(예컨대, 크로마 블록, 크로마 CB)에 적용될 수 있고, 7×7 다이아몬드형 필터(911)가 루마 성분(예컨대, 루마 블록, 루마 CB)에 적용될 수 있다. 다른 적절한 형상(들)과 크기(들)가 ALF에 사용될 수 있다. 예를 들어 9x9 다이아몬드형 필터가 사용될 수 있다.
값(예컨대, (910)에서 C0-C6 또는 (920)에서 C0-C12)에 의해 지시된 위치에서의 필터 계수는 0이 아닐 수 있다. 또한 ALF가 클리핑 기능을 포함하는 경우, 해당 위치의 클리핑 값은 0이 아닐 수 있다.
루마 성분의 블록 분류를 위해, 4×4 블록(또는 루마 블록, 루마 CB)이 다수(예컨대, 25개)의 클래스 중 하나로 카테고리화 또는 분류될 수 있다. 식(1)을 사용하여 방향성 파라미터 D와 활동 값 A의 양자화된 값 
를 기초로 분류 인덱스 C가 도출될 수 있다.
방향성 파라미터 D와 양자화된 값 
를 계산하기 위해, 다음과 같이 1-D 라플라시안(Laplacian)을 사용하여 수직, 수평 및 2개의 대각선 방향(예컨대, d1 및 d2)의 변화도 g v , g h , g d1 및 g d2 가 각각 계산될 수 있다.
여기서 인덱스(i, j)는 4×4 블록 내의 상부 왼쪽 샘플의 좌표를 의미하고, R(k, l)은 좌표 (k, l)에서 재구성된 샘플을 지시한다. 방향(예컨대, d1 및 d2)은 2개의 대각선 방향을 나타낼 수 있다.
위에서 설명된 블록 분류의 복잡성을 줄이기 위해, 서브샘플링된 1-D 라플라시안 계산이 적용될 수 있다. 도 10a - 도 10d는 수직(도 10a), 수평(도 10b) 및 2개의 대각선 방향(d1)(도 10c) 및 d2(도 10d)의 변화도 g v , g h , g d1 및 g d2 를 각각 계산하는 데 사용되는 서브샘플링된 포지션의 예를 도시한다. 동일한 서브샘플링된 포지션이 상이한 방향의 변화도 계산에 사용될 수 있다. 도 10a에서, 라벨 'V'는 수직 변화도 g v 를 계산하기 위한 서브샘플링된 포지션을 도시한다. 도 10b에서, 라벨 'H'는 수평 변화도 g h 를 계산하기 위한 서브샘플링된 포지션을 도시한다. 도 10c에서, 라벨 'D1'은 d1 대각선 변화도 g d1 을 계산하기 위한 서브샘플링된 포지션을 도시한다. 도 10d에서, 라벨 'D2'는 d2 대각선 변화도 g d2 를 계산하기 위한 서브샘플링된 포지션을 도시한다.
수평 및 수직 방향의 변화도 g v 및 g h 의 최대값 
및 최소값 
은 다음과 같이 설정될 수 있다:
2개의 대각선 방향의 변화도 g d1 및 g d2 의 최대값 
및 최소값 
은 다음과 같이 설정될 수 있다:
위의 값과 2개의 임계치 t1 및 t2를 기초로 방향성 파라미터 D가 아래와 같이 도출될 수 있다.
단계 1.
(1) 
그리고 (2) 
이 참이라면, D는 0으로 설정된다.
단계 2.
이라면, 단계 3으로 계속되고; 그렇지 않으면 단계 4로 계속된다.
단계 3.
이라면, D는 2로 설정되고; 그렇지 않으면 D는 1로 설정된다.
단계 4.
이라면, D는 4로 설정되고; 그렇지 않으면 D는 3으로 설정된다.
활동 값 A는 다음과 같이 계산될 수 있다:
A는 0부터 4까지의 범위로 추가 양자화될 수 있으며, 양자화된 값은 
로 표기된다.
픽처 내의 크로마 성분에 대해서는, 어떠한 블록 분류도 적용되지 않으며, 따라서 각각의 크로마 성분에 대해 단일 세트의 ALF 계수가 적용될 수 있다.
기하학적 변환이 필터 계수 및 (클리핑 값으로도 또한 지칭되는) 대응하는 필터 클리핑 값에 적용될 수 있다. 블록(예컨대, 4x4 루마 블록)을 필터링하기 전에, 예를 들어, 블록에 대해 계산된 변화도 값(예컨대, g v , g h , g d1 및/또는 g d2 )에 따라, 필터 계수 f(k, l) 및 대응하는 필터 클리핑 값 c(k, l)에 회전 또는 대각선 및 수직 플립과 같은 기하학적 변환이 적용될 수 있다. 필터 계수 f(k, l) 및 대응하는 필터 클리핑 값 c(k, l)에 적용된 기하학적 변환은 필터에 의해 지원되는 구역 내의 샘플에 기하학적 변환을 적용하는 것과 동일할 수 있다. 기하학적 변환은 각각의 방향성을 정렬함으로써 ALF가 적용되는 다른 블록을 더 유사하게 만들 수 있다.
대각선 플립, 수직 플립 및 회전을 포함하는 세 가지 기하학적 변환은 각각 식(9) - 식(11)에 의해 설명된 대로 수행될 수 있다.
여기서 K는 ALF 또는 필터의 크기이고 0≤k, l≤K-1은 계수의 좌표이다. 예를 들어, 위치(0, 0)는 왼쪽 상부 모서리에 있고, 위치(K-1, K-1)는 필터 f 또는 클리핑 값 행렬(또는 클리핑 행렬) c의 오른쪽 하단 모서리에 있다. 블록에 대해 계산된 변화도 값에 따라, 변환이 필터 계수 (f(k, l)) 및 클리핑 값 c(k, l)에 적용될 수 있다. 변환과 4개의 변화도 사이의 관계의 일례가 표 1에 요약되어 있다.
표 1: 블록에 대해 계산된 변화도 및 변환의 매핑
| 변화도 값들 | 변환 |
| gd2 < gd1 및 gh < gv | 변환 없음 |
| gd2 < gd1 및 gv < gh | 대각선 플립 |
| gd1 < gd2 및 gh < gv | 수직 플립 |
| gd1 < gd2 및 gv < gh | 회전 |
일부 실시예에서, ALF 필터 파라미터는 픽처에 대한 적응 파라미터 세트(APS)에서 시그널링된다. APS에서, 루마 필터 계수 및 클리핑 값 인덱스의 하나 이상의 세트(예컨대, 최대 25개의 세트)가 시그널링될 수 있다. 일례로, 하나 이상의 세트 중 하나의 세트는 루마 필터 계수 및 하나 이상의 클리핑 값 인덱스를 포함할 수 있다. 크로마 필터 계수 및 클리핑 값 인덱스의 하나 이상의 세트(예컨대, 최대 8개의 세트)가 시그널링될 수 있다. 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해, 루마 성분에 대한 (예컨대, 상이한 분류 인덱스를 갖는) 상이한 분류의 필터 계수가 병합될 수 있다. 슬라이스 헤더에는, 현재 슬라이스에 사용되는 APS의 인덱스가 시그널링될 수 있다. 일 실시예에서, (클리핑 인덱스로도 또한 지칭되는) 클리핑 값 인덱스는 APS로부터 디코딩될 수 있다. 클리핑 값 인덱스는 예를 들어, 클리핑 값 인덱스와 대응하는 클리핑 값 사이의 관계에 기초하여 대응하는 클리핑 값을 결정하는 데 사용될 수 있다. 관계는 미리 정의되어 디코더에 저장될 수 있다. 일례로, 관계는 클리핑 값 인덱스 및 대응하는 클리핑 값의 (예컨대, 루마 CB에 사용되는) 루마 표, 클리핑 값 인덱스 및 대응하는 클리핑 값의 (예컨대, 크로마 CB에 사용되는) 크로마 표와 같은 표에 의해 설명된다. 클리핑 값은 비트 심도 B에 종속될 수 있다. 비트 심도 B는 내부 비트 심도, 필터링될 CB에서 재구성된 샘플의 비트 심도 등을 의미할 수 있다. 일부 예에서, 식(12)을 사용하여 표(예컨대, 루마 표, 크로마 표)가 획득된다.
여기서 AlfClip은 클리핑 값이고, B는 비트 심도(예컨대, bitDepth)이고, N(예컨대, N = 4)은 허용된 클리핑 값의 수이고, (n-1)은 (클리핑 인덱스 또는 clipIdx로도 또한 지칭되는) 클리핑 값 인덱스이다. 표 2는 N = 4인 식(12)을 사용하여 얻어진 표의 일례를 도시한다. 클리핑 인덱스 (n-1)은 표 2에서 0, 1, 2 및 3이 될 수 있고, n은 각각 1, 2, 3 및 4가 될 수 있다. 표 2는 루마 블록 또는 크로마 블록에 사용될 수 있다.
표 2 - AlfClip은 비트 심도 B 및 clipIdx에 좌우될 수 있다.
| bitDepth | clipIdx | |||
| 0 | 1 | 2 | 3 | |
| 8 | 255 | 64 | 16 | 4 |
| 9 | 511 | 108 | 23 | 5 |
| 10 | 1023 | 181 | 32 | 6 |
| 11 | 2047 | 304 | 45 | 7 |
| 12 | 4095 | 512 | 64 | 8 |
| 13 | 8191 | 861 | 91 | 10 |
| 14 | 16383 | 1448 | 128 | 11 |
| 15 | 32767 | 2435 | 181 | 13 |
| 16 | 65535 | 4096 | 256 | 16 |
현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더에서, 현재 슬라이스에 사용될 수 있는 루마 필터 세트를 지정하기 위해 하나 이상의 APS 인덱스(예컨대, 최대 7개의 APS 인덱스)가 시그널링될 수 있다. 필터링 프로세스는 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, CTB 레벨 등과 같은 하나 이상의 적절한 레벨로 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 필터링 프로세스는 CTB 레벨로 제어될 수 있다. ALF가 루마 CTB에 적용되는지 여부를 지시하기 위해 플래그가 시그널링될 수 있다. 루마 CTB는 APS에서 시그널링되는 복수의 고정 필터 세트(예컨대, 16개의 고정 필터 세트) 및 (시그널링된 필터 세트(들)로도 또한 지칭되는) 필터 세트(들) 중에서 필터 세트를 선택할 수 있다. 적용될 필터 세트(예컨대, 복수의 고정 필터 세트 및 시그널링된 필터 세트(들) 중 필터 세트)를 지시하기 위해 루마 CTB에 대해 필터 세트 인덱스가 시그널링될 수 있다. 복수의 고정 필터 세트는 인코더 및 디코더에서 미리 정의되고 하드 코딩될 수 있으며, 미리 정의된 필터 세트로 지칭될 수 있다. 크로마 성분에 대해, 현재 슬라이스에 사용될 크로마 필터 세트를 지시하기 위해 슬라이스 헤더에서 APS 인덱스가 시그널링될 수 있다. CTB 레벨에서, APS에 하나보다 많은 크로마 필터 세트가 있다면 각각의 크로마 CTB에 대해 필터 세트 인덱스가 시그널링될 수 있다.
필터 계수는 128과 동일한 노름(norm)으로 양자화될 수 있다. 곱셈 복잡도를 줄이기 위해, 비중앙 포지션의 계수 값이 -27부터 27-1까지에 있을 수 있도록 비트스트림 적합성이 적용될 수 있다. 일례로, 중앙 포지션 계수는 비트스트림에서 시그널링되지 않으며 128과 같은 것으로 간주될 수 있다.
일부 실시예에서, 클리핑 인덱스 및 클리핑 값의 신택스 및 시맨틱(semantics)은 다음과 같이 정의된다:
alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ]는 sfIdx로 지시되는 시그널링된 루마 필터의 j번째 계수를 곱하기 전에 사용할 클리핑 값의 클리핑 인덱스를 지정하는 데 사용될 수 있다. 비트스트림 적합성의 요건은, sfIdx = 0 내지 alf_luma_num_filters_signalled_minus1 그리고 j = 0 내지 11인 alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ]의 값이 0부터 3까지의 범위에 있을 것이라는 것을 포함할 수 있다.
filtIdx = 0 내지 NumAlfFilters - 1 그리고 j = 0 내지 11인 엘리먼트 AlfClipL[ adaptation_parameter_set_id ][ filtIdx ][ j ]를 갖는 루마 필터 클리핑 값 AlfClipL[adaptation_parameter_set_id]는 BitDepthY와 같게 설정된 bitDepth 및 alf_luma_clip_idx[ alf_luma_coeff_delta_idx[ filtIdx ] ][ j ]와 같게 설정된 clipIdx에 따라 표 2에 지정된 바와 같이 도출될 수 있다.
alf_chroma_clip_idx[ altIdx ][ j ]는 인덱스 altIdx와 대체 크로마 필터의 j번째 계수를 곱하기 전에 사용할 클리핑 값의 클리핑 인덱스를 지정하는 데 사용될 수 있다. 비트스트림 적합성의 요건은 altIdx = 0 내지 alf_chroma_num_alt_filters_minus1, j = 0 내지 5인 alf_chroma_clip_idx[ altIdx ][ j ]의 값이 0부터 3까지의 범위에 있을 것이라는 것을 포함할 수 있다.
altIdx = 0 내지 alf_chroma_num_alt_filters_minus1, j = 0 내지 5인 엘리먼트 AlfClipC[ adaptation_parameter_set_id ][ altIdx ][ j ]를 갖는 크로마 필터 클리핑 값 AlfClipC[ adaptation_parameter_set_id ][ altIdx ]는 BitDepthC와 같게 설정된 bitDepth 및 alf_chroma_clip_idx[ altIdx ][ j ]와 같게 설정된 clipIdx에 따라 표 2에 지정된 바와 같이 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 필터링 프로세스는 아래와 같이 설명될 수 있다. 디코더 측에서 ALF가 CTB에 대해 인에이블되면, CU(또는 CB) 내의 샘플 R(i, j)이 필터링될 수 있어, 식(13)을 사용하여 아래에 도시된 것과 같이 필터링된 샘플 값 R'(i, j)가 될 수 있다. 일례로, CU의 각각의 샘플이 필터링된다.
식(13)
여기서 f(k, l)은 디코딩된 필터 계수를 나타내고, K(x, y)는 클리핑 함수이고, c(k, l)은 디코딩된 클리핑 파라미터(또는 클리핑 값)를 나타낸다. 변수 k와 l은 -L/2와 L/2 사이에서 변할 수 있으며 여기서 L은 필터 길이를 나타낸다. 클리핑 함수 K(x, y) = min (y, max(-y, x))는 클리핑 함수 Clip3 (-y, y, x)에 대응한다. 클리핑 함수 K(x, y)를 통합함으로써, 루프 필터링 방법(예컨대, ALF)이 비선형 프로세스가 되며 비선형 ALF로 지칭될 수 있다.
비선형 ALF에서, 클리핑 값의 여러 세트가 표 3에 제공될 수 있다. 일례로, 루마 세트는 4개의 클리핑 값 {1024, 181, 32, 6}을 포함하고, 크로마 세트는 4개의 클리핑 값 {1024, 161, 25, 4}를 포함한다. 루마 세트의 4개의 클리핑 값은 로그 도메인에서 루마 블록에 대한 (10비트로 코딩된) 샘플 값의 전체 범위(예컨대, 1024)를 대략 균등하게 분할함으로써 선택될 수 있다. 범위는 크로마 세트의 경우 4 내지 1024일 수 있다.
표 3 - 클리핑 값의 예
| 인트라/인터 타일 그룹 | |
| 루마 | { 1024, 181, 32, 6 } |
| 크로마 | { 1024, 161, 25, 4 } |
선택된 클리핑 값은 다음과 같이 "alf_data" 신택스 엘리먼트로 코딩될 수 있는데: 적절한 인코딩 방식(예컨대, Golomb 인코딩 방식)이 표 3에 도시된 것과 같이, 선택된 클리핑 값에 대응하는 클리핑 인덱스를 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 인코딩 방식은 필터 세트 인덱스를 인코딩하는 데 사용되는 동일한 인코딩 방식일 수 있다.
일 실시예에서, 가상 경계 필터링 프로세스가 ALF의 라인 버퍼 요건을 줄이는 데 사용될 수 있다. 이에 따라, 수정된 블록 분류 및 필터링이 CTU 경계(예컨대, 수평 CTU 경계) 근처의 샘플에 대해 이용될 수 있다. 가상 경계(1130)는 수평 CTU 경계(1120)를 도 11a에 도시된 바와 같이 "Nsamples"개의 샘플만큼 시프트함으로써 라인으로 정의될 수 있으며, 여기서 Nsamples은 양의 정수일 수 있다. 일례로, Nsamples은 루마 성분에 대해 4와 같고, Nsamples은 크로마 성분에 대해 2와 같다.
도 11a를 참조하면, 루마 성분에 대해 수정된 블록 분류가 적용될 수 있다. 일례로, 가상 경계(1130) 위의 4x4 블록(1110)의 1D 라플라시안 변화도 계산을 위해, 가상 경계(1130) 위의 샘플만이 사용된다. 유사하게, 도 11b를 참조하면, CTU 경계(1121)로부터 시프트되는 가상 경계(1131) 아래의 4×4 블록(1111)의 1D 라플라시안 변화도 계산을 위해, 가상 경계(1131) 아래의 샘플만이 사용된다. 활동 값 A의 양자화는 1D 라플라시안 변화도 계산에 사용된 감소된 수의 샘플을 고려함으로써 그에 따라 스케일링될 수 있다.
필터링 처리를 위해, 가상 경계에서의 대칭 패딩 연산이 루마 성분과 크로마 성분 모두에 대해 사용될 수 있다. 도 12a - 도 12f는 가상 경계에서 루마 성분에 대한 이러한 수정된 ALF 필터링의 예를 예시한다. 필터링되는 샘플이 가상 경계 아래에 위치되는 경우, 가상 경계 위에 위치되는 인접 샘플이 패딩될 수 있다. 필터링되는 샘플이 가상 경계 위에 위치되는 경우, 가상 경계 아래에 위치되는 인접 샘플이 패딩될 수 있다. 도 12a를 참조하면, 가상 경계(1210) 아래에 위치되는 샘플 C2에 이웃 샘플 C0이 패딩될 수 있다. 도 12b를 참조하면, 가상 경계(1220) 위에 위치되는 샘플 C2에 이웃 샘플 C0이 패딩될 수 있다. 도 12c를 참조하면, 가상 경계(1230) 아래에 위치되는 샘플 C5-C7에 각각 이웃 샘플 C1-C3이 패딩될 수 있다. 도 12d를 참조하면, 가상 경계(1240) 위에 위치되는 샘플 C5-C7에 각각 이웃 샘플 C1-C3이 패딩될 수 있다. 도 12e를 참조하면, 가상 경계(1250) 아래에 위치되는 샘플 C10, C11, C12, C11 및 C10에 각각 이웃 샘플 C4-C8이 패딩될 수 있다. 도 12f를 참조하면, 가상 경계(1260) 위에 위치되는 샘플 C10, C11, C12, C11 및 C10에 각각 이웃 샘플 C4-C8이 패딩될 수 있다.
일부 예에서, 위의 설명은 샘플(들) 및 이웃 샘플(들)이 가상 경계의 왼쪽(또는 오른쪽) 및 오른쪽(또는 왼쪽)에 위치될 때 적절하게 적용될 수 있다.
본 개시내용의 일 양상에 따르면, 코딩 효율을 향상시키기 위해, 필터링 프로세스에 기반하여 픽처가 파티셔닝될 수 있다. 일부 예에서, CTU는 또한 최대 코딩 유닛(LCU: largest coding unit)으로 지칭된다. 일례로, CTU 또는 LCU는 64x64 픽셀의 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, LCU 정렬 픽처 쿼드 트리 분할이 필터링 기반 파티션에 사용될 수 있다. 일부 예에서, 코딩 유닛 동기 픽처 쿼드 트리 기반 적응 루프 필터가 사용될 수 있다. 예를 들어, 루마 픽처는 여러 다중 레벨 쿼드 트리 파티션으로 분할될 수 있으며, 각각의 파티션 경계는 LCU의 경계에 맞춰 정렬된다. 각각의 파티션은 자체 필터링 프로세스가 있으므로 필터 유닛(FU: filter unit)으로 지칭된다.
일부 예에서, 2-패스(pass) 인코딩 흐름이 사용될 수 있다. 2-패스 인코딩 흐름의 첫 번째 패스에서, 픽처의 쿼드 트리 분할 패턴과 각각의 FU의 최상의 필터가 결정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 픽처의 쿼드 트리 분할 패턴의 결정 및 FU에 대한 최상의 필터의 결정은 필터링 왜곡에 기반한다. 필터링 왜곡은 결정 프로세스 동안 고속 필터링 왜곡 추정(FFDE: fast filtering distortion estimation) 기법을 사용하여 추정될 수 있다. 픽처는 쿼드 트리 파티션을 사용하여 파티셔닝된다. 결정된 쿼드 트리 분할 패턴과 모든 FU의 선택된 필터에 따라, 재구성된 픽처가 필터링될 수 있다.
2-패스 인코딩 흐름의 두 번째 패스에서, CU 동기 ALF 온/오프 제어가 수행된다. ALF 온/오프 결과에 따르면, 첫 번째 필터링된 픽처는 재구성된 픽처에 의해 부분적으로 복원된다.
구체적으로, 일부 예에서, 레이트 왜곡 기준을 사용함으로써 픽처를 다중 레벨 쿼드 트리 파티션으로 분할하기 위해 하향식 분할 전략이 채택된다. 각각의 파티션은 필터 유닛(FU)이라 한다. 분할 프로세스는 쿼드 트리 파티션을 LCU 경계와 정렬한다. FU의 인코딩 순서는 z-스캔 순서를 따른다.
도 13은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 파티션 예를 도시한다. 도 13의 예에서, 픽처(1300)는 10개의 FU로 분할되고, 인코딩 순서는 FU0, FU1, FU2, FU3, FU4, FU5, FU6, FU7, FU8 및 FU9이다.
도 14는 픽처(1300)에 대한 쿼드 트리 분할 패턴(1400)을 도시한다. 도 14의 예에서, 분할 플래그가 픽처 파티션 패턴을 지시하는 데 사용된다. 예를 들어, "1"은 블록에서 쿼드 트리 파티션이 수행됨을 지시하고; "0"은 블록이 더 이상 파티셔닝되지 않음을 지시한다. 일부 예에서, 최소 크기 FU는 LCU 크기를 가지며, 최소 크기 FU에 대해 분할 플래그가 필요하지 않다. 분할 플래그는 도 14에 도시된 바와 같이 z-차로 인코딩되어 전송된다.
일부 예에서, 각각의 FU의 필터는 레이트 왜곡 기준에 기초하여 2개의 필터 세트들로부터 선택된다. 첫 번째 세트는 현재 FU에 대해 도출된 1/2 대칭 정사각형 및 마름모 형상 필터를 갖는다. 두 번째 세트는 시간 지연 필터 버퍼에서 나오고; 시간 지연 필터 버퍼는 이전 픽처의 FU에 대해 이전에 도출된 필터를 저장한다. 이 두 세트의 최소 비율 왜곡 비용을 갖는 필터가 현재 FU에 대해 선택될 수 있다. 유사하게, 현재 FU가 가장 작은 FU가 아니고 4개의 자식 FU로 더 분할될 수 있다면, 4개의 자식 FU의 비율 왜곡 비용이 계산된다. 분할 경우 및 비분할 경우의 비율 왜곡 비용을 재귀적으로 비교함으로써, 픽처 쿼드 트리 분할 패턴이 결정될 수 있다.
일부 예에서, 최대 쿼드 트리 분할 레벨이 FU의 최대 수를 제한하기 위해 사용될 수 있다. 일례로, 최대 쿼드 트리 분할 레벨이 2일 때, FU의 최대 개수는 16이다. 또한, 쿼드 트리 분할 결정 중에, 최하위 쿼드 트리 레벨(가장 작은 FU)에서 16개의 FU의 위너(Wiener) 계수를 도출하기 위한 상관 값이 재사용될 수 있다. 나머지 FU는 최하위 쿼드 트리 레벨에서 16개의 FU의 상관으로부터 위너 필터를 도출할 수 있다. 따라서 이 예에서는, 모든 FU의 필터 계수를 도출하기 위해 단 하나의 프레임 버퍼 액세스만이 수행된다.
쿼드 트리 분할 패턴이 결정된 후, 필터링 왜곡을 더 줄이기 위해 CU 동기 ALF 온/오프 제어가 수행될 수 있다. 각각의 리프(leaf) CU에서 필터링 왜곡과 비필터링 왜곡을 비교함으로써, 리프 CU는 로컬 구역에서 ALF를 명시적으로 온/오프 전환할 수 있다. 일부 예에서, 코딩 효율은 ALF 온/오프 결과에 따라 필터 계수를 재설계함으로써 더 향상될 수 있다.
교차 성분 필터링 프로세스는 교차 성분 적응 루프 필터(CC-ALF: cross-component adaptive loop filter)와 같은 교차 성분 필터를 적용할 수 있다. 교차 성분 필터는 크로마 성분(예컨대, 루마 CB에 대응하는 크로마 CB)을 미세화하기 위해 루마 성분(예컨대, 루마 CB)의 루마 샘플 값을 사용할 수 있다. 일례로, 루마 CB 및 크로마 CB는 CU에 포함된다.
도 15는 본 개시내용의 일 실시예에 따라 크로마 성분을 생성하기 위해 사용되는 교차 성분 필터(예컨대, CC-ALF)를 도시한다. 일부 예에서, 도 15는 첫 번째 크로마 성분(예컨대, 첫 번째 크로마 CB), 두 번째 크로마 성분(예컨대, 두 번째 크로마 CB) 및 루마 성분(예컨대, 루마 CB)에 대한 필터링 프로세스를 도시한다. 루마 성분은 샘플 적응 오프셋(SAO) 필터(1510)에 의해 필터링되어 SAO 필터링된 루마 성분(1541)을 생성할 수 있다. SAO 필터링된 루마 성분(1541)은 ALF 루마 필터(1516)에 의해 추가로 필터링되어 필터링된 루마 CB(1561)(예컨대, 'Y')가 될 수 있다.
첫 번째 크로마 성분은 SAO 필터(1512) 및 ALF 크로마 필터(1518)에 의해 필터링되어 첫 번째 중간 성분(1552)을 생성할 수 있다. 또한, SAO 필터링된 루마 성분(1541)은 첫 번째 크로마 성분에 대한 교차 성분 필터(예컨대, CC-ALF)(1521)에 의해 필터링되어 두 번째 중간 성분(1542)을 생성할 수 있다. 이어서, 필터링된 첫 번째 크로마 성분(1562)(예컨대, 'Cb')이 두 번째 중간 성분(1542) 및 첫 번째 중간 성분(1552) 중 적어도 하나에 기초하여 생성될 수 있다. 일례로, 필터링된 첫 번째 크로마 성분(1562)(예컨대, 'Cb')은 두 번째 중간 성분(1542)과 첫 번째 중간 성분(1552)을 가산기(1522)로 결합함으로써 생성될 수 있다. 첫 번째 크로마 성분에 대한 교차 성분 적응 루프 필터링 프로세스는 CC-ALF(1521)에 의해 수행되는 단계 및 예를 들어, 가산기(1522)에 의해 수행되는 단계를 포함할 수 있다.
위의 설명은 두 번째 크로마 성분에 적응될 수 있다. 두 번째 크로마 성분은 SAO 필터(1514) 및 ALF 크로마 필터(1518)에 의해 필터링되어 세 번째 중간 성분(1553)을 생성할 수 있다. 또한, SAO 필터링된 루마 성분(1541)은 두 번째 크로마 성분에 대한 교차 성분 필터(예컨대, CC-ALF)(1531)에 의해 필터링되어 네 번째 중간 성분(1543)을 생성할 수 있다. 이어서, 필터링된 두 번째 크로마 성분(1563)(예컨대, 'Cr')이 네 번째 중간 성분(1543) 및 세 번째 중간 성분(1553) 중 적어도 하나에 기초하여 생성될 수 있다. 일례로, 네 번째 중간 성분(1543)과 세 번째 중간 성분(1553)을 가산기(1532)로 결합함으로써 필터링된 두 번째 크로마 성분(1563)(예컨대, 'Cr')이 생성될 수 있다. 일례로, 두 번째 크로마 성분에 대한 교차 성분 적응 루프 필터링 프로세스는 CC-ALF(1531)에 의해 수행되는 단계 및 예를 들어, 가산기(1532)에 의해 수행되는 단계를 포함할 수 있다.
교차 성분 필터(예컨대, CC-ALF(1521), CC-ALF(1531))는 루마 성분(또는 루마 채널)에 임의의 적절한 필터 형상을 갖는 선형 필터를 적용하여 각각의 크로마 성분(예컨대, 첫 번째 크로마 성분, 두 번째 크로마 성분)을 미세화함으로써 동작할 수 있다.
도 16은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 필터(1600)의 일례를 도시한다. 필터(1600)는 0이 아닌 필터 계수 및 0 필터 계수를 포함할 수 있다. 필터(1600)는 (검정색 채움을 갖는 원으로 지시된) 필터 계수(1610)에 의해 형성된 다이아몬드 형상(1620)을 갖는다. 일례로, 필터(1600)의 0이 아닌 필터 계수는 필터 계수(1610)에 포함되고, 필터 계수(1610)에 포함되지 않은 필터 계수는 0이다. 따라서 필터(1600)의 0이 아닌 필터 계수는 다이아몬드 형상(1620)에 포함되고, 다이아몬드 형상(1620)에 포함되지 않은 필터 계수는 0이다. 일례로, 필터(1600)의 필터 계수의 수는 필터 계수(1610)의 수와 동일하며, 이는 도 16에 도시된 예에서 18이다.
CC-ALF는 (CC-ALF 필터 계수로도 또한 지칭되는) 임의의 적절한 필터 계수를 포함할 수 있다. 다시 도 15를 참조하면, CC-ALF(1521) 및 CC-ALF(1531)는 도 16에 도시된 다이아몬드 형상(1620)과 같은 동일한 필터 형상 및 동일한 수의 필터 계수를 가질 수 있다. 일례로, CC-ALF(1521)의 필터 계수의 값은 CC-ALF(1531)의 필터 계수의 값과 다르다.
일반적으로, CC-ALF의 필터 계수(예컨대, 0이 아닌 필터 계수)는 예를 들어 APS에서 전송될 수 있다. 일례로, 필터 계수는 인수(예컨대, 210)에 의해 스케일링될 수 있고 고정 소수점 표현에 대해 반올림될 수 있다. CC-ALF의 적용은 가변 블록 크기에 대해 제어될 수 있고 샘플의 각각의 블록에 대해 수신된 컨텍스트 코딩된 플래그(예컨대, CC-ALF 인에이블 플래그)에 의해 시그널링될 수 있다. CC-ALF 인에이블 플래그와 같은 컨텍스트 코딩된 플래그는 블록 레벨과 같은 임의의 적절한 레벨에서 시그널링될 수 있다. CC-ALF 인에이블 플래그와 함께 블록 크기는 각각의 크로마 성분에 대한 슬라이스 레벨에서 수신될 수 있다. 일부 예에서, (크로마 샘플에서의) 블록 크기 16x16, 32x32 및 64x64가 지원될 수 있다.
도 17은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 CC-ALF에 대한 신택스 예를 도시한다. 도 17의 예에서, alf_ctb_cross_component_cb_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]는 교차 성분 Cb 필터가 사용되는지 여부를 지시하기 위한 인덱스 및 사용된다면 교차 성분 Cb 필터의 인덱스이다. 예를 들어, alf_ctb_cross_component_cb_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]가 0과 같을 때, 교차 성분 Cb 필터는 루마 위치( xCtb, yCtb )에서의 Cb 색 성분 샘플의 블록에 적용되지 않고; alf_ctb_cross_component_cb_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]가 0과 같지 않을 때, alf_ctb_cross_component_cb_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]는 적용될 필터에 대한 인덱스이다. 예를 들어, alf_ctb_cross_component_cb_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]번째 교차 성분 Cb 필터가 루마 위치( xCtb, yCtb )에서 Cb 색 성분 샘플의 블록에 적용된다.
또한, 도 17의 예에서, alf_ctb_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]는 교차 성분 Cr 필터가 사용되는지 그리고 교차 성분 Cr 필터의 인덱스가 사용되는지 여부를 지시하는 데 사용된다. 예를 들어, alf_ctb_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]가 0과 같을 때, 교차 성분 Cr 필터는 루마 위치( xCtb, yCtb )에서의 Cr 색 성분 샘플의 블록에 적용되지 않고; alf_ctb_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]가 0과 같지 않을 때, alf_ctb_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]는 교차 성분 Cr 필터의 인덱스이다. 예를 들어, alf_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]번째 교차 성분 Cr 필터가 루마 위치( xCtb, yCtb )에서의 Cr 색 성분 샘플의 블록에 적용될 수 있다.
일부 예에서, 크로마 서브샘플링 기술들이 사용되며, 따라서 크로마 블록(들) 각각에서의 샘플의 수는 루마 블록에서의 샘플의 수보다 적을 수 있다. (예컨대, chroma_format_idc에 의해 지정된 크로마 서브샘플링 포맷으로도 또한 지칭되는) 크로마 서브샘플링 포맷은 크로마 블록(들) 각각과 대응하는 루마 블록 사이의 크로마 수평 서브샘플링 인수(예컨대, SubWidthC) 및 크로마 수직 서브샘플링 인수(예컨대, SubHeightC)를 지시할 수 있다. 일례로, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:2:0이고, 따라서 크로마 수평 서브샘플링 인수(예컨대, SubWidthC) 및 크로마 수직 서브샘플링 인수(예컨대, SubHeightC)는 도 18a - 도 18b에 도시된 바와 같이 2이다. 일례로, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:2:2이고, 따라서 크로마 수평 서브샘플링 인수(예컨대, SubWidthC)는 2이고, 크로마 수직 서브샘플링 인수(예컨대, SubHeightC)는 1이다. 일례로, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:4:4이고, 따라서 크로마 수평 서브샘플링 인수(예컨대, SubWidthC) 및 크로마 수직 서브샘플링 인수(예컨대, SubHeightC)는 1이다. (크로마 샘플 포지션으로도 또한 지칭되는) 크로마 샘플 타입은 루마 블록 내의 적어도 하나의 대응하는 루마 샘플에 대한 크로마 블록 내의 크로마 샘플의 상대 포지션을 지시할 수 있다.
도 18a - 도 18b는 본 개시내용의 실시예에 따른 루마 샘플에 대한 크로마 샘플의 예시적인 위치를 도시한다. 도 18a를 참조하면, 루마 샘플(1801)은 행(1811-1818)에 위치된다. 도 18a에 도시된 루마 샘플(1801)은 픽처의 일부를 나타낼 수 있다. 일례로, 루마 블록(예컨대, 루마 CB)은 루마 샘플(1801)을 포함한다. 루마 블록은 4:2:0의 크로마 서브샘플링 포맷을 갖는 2개의 크로마 블록에 대응할 수 있다. 일례로, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플(1803)을 포함한다. 각각의 크로마 샘플(예컨대, 크로마 샘플(1803(1)))은 4개의 루마 샘플(예컨대, 루마 샘플(1801(1)-1801(4)))에 대응한다. 일례로, 4개의 루마 샘플은 왼쪽 최상부 샘플(1801(1)), 오른쪽 최상부 샘플(1801(2)), 왼쪽 최하부 샘플(1801(3)), 오른쪽 최하부 샘플(1801(4))이다. 크로마 샘플(예컨대, (1803(1)))은 왼쪽 최상부 샘플(1801(1))과 왼쪽 최하부 샘플(1801(3)) 사이의 왼쪽 중앙 포지션에 위치되며, 크로마 샘플(1803)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 0으로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 0은 왼쪽 최상부 샘플(1801(1)) 및 왼쪽 최하부 샘플(1801(3))의 중간에서 왼쪽 중앙 포지션에 대응하는 상대 포지션 0을 지시한다. 4개의 루마 샘플(예컨대, (1801(1)-1801(4)))은 크로마 샘플(1803)(1)의 이웃 루마 샘플로 지칭될 수 있다.
일례로, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플(1804)을 포함한다. 크로마 샘플(1803)을 참조로 한 위의 설명은 크로마 샘플(1804)에 적응될 수 있으며, 따라서 간결함을 위해 상세한 설명은 생략될 수 있다. 크로마 샘플(1804) 각각은 4개의 대응하는 루마 샘플의 중앙 포지션에 위치될 수 있으며, 크로마 샘플(1804)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 1로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 1은 4개의 루마 샘플(예컨대, (1801(1)-1801(4)))의 중앙 포지션에 대응하는 상대 포지션 1을 지시한다. 예를 들어, 크로마 샘플(1804) 중 하나는 루마 샘플(1801(1)-1801(4))의 중앙 부분에 위치될 수 있다.
일례로, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플(1805)을 포함한다. 크로마 샘플(1805) 각각은 4개의 대응하는 루마 샘플(1801)의 왼쪽 최상부 샘플과 콜로케이트되는 왼쪽 최상부 포지션에 위치될 수 있으며, 크로마 샘플(1805)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 2로 지칭될 수 있다. 이에 따라, 크로마 샘플(1805) 각각은 각각의 크로마 샘플에 대응하는 4개의 루마 샘플(1801)의 왼쪽 최상부 샘플과 콜로케이트된다. 크로마 샘플 타입 2는 4개의 루마 샘플(1801)의 최상부 왼쪽 포지션에 대응하는 상대 포지션 2를 지시한다. 예를 들어, 크로마 샘플(1805) 중 하나는 루마 샘플(1801(1)-1801(4))의 최상부 왼쪽 포지션에 위치될 수 있다.
일례로, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플(1806)을 포함한다. 크로마 샘플(1806) 각각은 대응하는 최상부 왼쪽 샘플과 대응하는 최상부 오른쪽 샘플 사이의 최상부 중앙 포지션에 위치될 수 있으며, 크로마 샘플(1806)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 3으로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 3은 왼쪽 최상부 샘플과 오른쪽 최상부 샘플 사이의 최상부 중앙 포지션에 대응하는 상대 포지션 3을 지시한다. 예를 들어, 크로마 샘플(1806) 중 하나는 루마 샘플(1801(1)-1801(4))의 최상부 중앙 포지션에 위치될 수 있다.
일례로, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플(1807)을 포함한다. 크로마 샘플(1807) 각각은 4개의 대응하는 루마 샘플(1801)의 왼쪽 최하부 샘플과 콜로케이트되는 왼쪽 최하부 포지션에 위치될 수 있으며, 크로마 샘플(1807)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 4로 지칭될 수 있다. 이에 따라, 크로마 샘플(1807) 각각은 각각의 크로마 샘플에 대응하는 4개의 루마 샘플(1801)의 왼쪽 최하부 샘플과 콜로케이트된다. 크로마 샘플 타입 4는 4개의 루마 샘플(1801)의 최하부 왼쪽 포지션에 대응하는 상대 포지션 4를 지시한다. 예를 들어, 크로마 샘플(1807) 중 하나는 루마 샘플(1801(1)-1801(4))의 최하부 왼쪽 포지션에 위치될 수 있다.
일례로, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플(1808)을 포함한다. 크로마 샘플(1808) 각각은 최하부 왼쪽 샘플과 최하부 오른쪽 샘플 사이의 최하부 중앙 포지션에 위치되며, 크로마 샘플(1808)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 5로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 5는 4개의 루마 샘플(1801)의 최하부 왼쪽 샘플과 최하부 오른쪽 샘플 사이의 최하부 중앙 포지션에 대응하는 상대 포지션 5를 지시한다. 예를 들어, 크로마 샘플(1808) 중 하나는 루마 샘플(1801(1)-1801(4))의 최하부 왼쪽 샘플과 최하부 오른쪽 샘플 사이에 위치될 수 있다.
일반적으로, 임의의 적절한 크로마 샘플 타입이 크로마 서브샘플링 포맷에 사용될 수 있다. 크로마 샘플 타입 0-5는 크로마 서브샘플링 포맷 4:2:0으로 설명된 예시적인 크로마 샘플 타입이다. 크로마 서브샘플링 포맷 4:2:0에 대해 추가 크로마 샘플 타입이 사용될 수 있다. 또한, 다른 크로마 샘플 타입 및/또는 크로마 샘플 타입 0-5의 변형이 4:2:2, 4:4:4 등과 같은 다른 크로마 서브샘플링 포맷에 사용될 수 있다. 일례로, 크로마 샘플(1805, 1807)을 조합하는 크로마 샘플 타입이 크로마 서브샘플링 포맷 4:2:2에 사용된다.
일례로, 루마 블록은 4개의 루마 샘플(예컨대, (1801(1)-1801(4)))의 최상부 2개의 샘플(예컨대, (1801(1)-180)(2))) 및 4개의 루마 샘플(예컨대, (1801(1)-(1801(4)))의 최하부 2개의 샘플(예컨대, (1801(3)-1801(4))을 각각 포함하는 행(1811-1812)과 같은 교대 행을 갖는 것으로 간주된다. 이에 따라, 행(1811, 1813, 1815, 1817)은 (최상부 필드로도 또한 지칭되는) 현재 행으로 지칭될 수 있고, 행(1812, 1814, 1816, 1818)은 (최하부 필드로도 또한 지칭되는) 다음 행으로 지칭될 수 있다. 4개의 루마 샘플(예컨대, (1801(1)-1801(4)))이 현재 행(예컨대, (1811))과 다음 행(예컨대, (1812))에 위치된다. 상대 포지션 2-3은 현재 행에 위치되며, 상대 포지션 0-1은 각각의 현재 행과 각각의 다음 행 사이에 있고, 상대 포지션 4-5는 다음 행에 위치된다.
크로마 샘플(1803, 1804, 1805, 1806, 1807 또는 1808)은 각각의 크로마 블록의 행(1851-1854)에 위치된다. 행(1851-1854)의 특정 위치는 크로마 샘플의 크로마 샘플 타입에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 각각의 크로마 샘플 타입 0-1을 갖는 크로마 샘플(1803-1804)에 대해, 행(1851)은 행(1811-1812) 사이에 위치된다. 각각의 크로마 샘플 타입 2-3을 갖는 크로마 샘플(1805-1806)에 대해, 행(1851)은 현재 행(1811)과 콜로케이트된다. 각각의 크로마 샘플 타입 4-5를 갖는 크로마 샘플(1807-1808)에 대해, 행(1851)은 다음 행(1812)과 콜로케이트된다. 위의 설명은 행(1852-1854)에 적합하게 적응될 수 있으며, 간결함을 위해 상세한 설명은 생략된다.
임의의 적절한 스캐닝 방법이 도 18a에서 앞서 설명한 루마 블록 및 대응하는 크로마 블록(들)을 디스플레이, 저장 및/또는 전송하기 위해 사용될 수 있다. 순차 스캐닝이 사용된다.
도 18b에 도시된 바와 같이, 인터레이스 스캔(interlaced scan)이 사용될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:2:0이다(예컨대, chroma_format_idc는 1과 같다). 일례로, 가변 크로마 위치 타입(예컨대, ChromaLocType)은 현재 행(예컨대, ChromaLocType이 chroma_sample_loc_type_top_field임) 또는 다음 행(예컨대, ChromaLocType이 chroma_sample_loc_type_bottom_field임)을 지시한다. 현재 행(1811, 1813, 1815, 1817)과 다음 행(1812, 1814, 1816, 1818)이 개별적으로 스캔될 수 있는데, 예를 들어 현재 행(1811, 1813, 1815, 1817)이 먼저 스캔되고, 이어서 다음 행(1812, 1814, 1816, 1818)이 스캔될 수 있다. 현재 행은 루마 샘플(1801)을 포함할 수 있는 한편, 다음 행은 루마 샘플(1802)을 포함할 수 있다.
유사하게, 대응하는 크로마 블록은 인터레이스 스캔될 수 있다. 채움이 없는 크로마 샘플(1803, 1804, 1805, 1806, 1807 또는 1808)을 포함하는 행(1851, 1853)은 현재 행(또는 현재 크로마 행)으로 지칭될 수 있고, 회색 채움을 갖는 크로마 샘플(1803, 1804, 1805, 1806, 1807 또는 1808)을 포함하는 행(1852, 1854)은 다음 행(또는 다음 크로마 행)으로 지칭될 수 있다. 일례로, 인터레이스 스캔 동안, 행(1851, 1853)이 먼저 스캔된 후, 행(1852, 1854)의 스캔이 이어진다.
일부 예에서, 제한된 방향성 향상 필터링 기법이 사용될 수 있다. 루프 내 제한된 방향성 향상 필터(CDEF: constrained directional enhancement filter)의 사용은 이미지의 디테일(detail)을 유지하면서 코딩 아티팩트를 필터링할 수 있다. 일례(예컨대, HEVC)에서, 샘플 적응 오프셋(SAO) 알고리즘은 픽셀의 상이한 클래스에 대한 신호 오프셋을 정의함으로써 유사한 목표를 달성할 수 있다. SAO와 달리, CDEF는 비선형 공간 필터이다. 일부 예에서, CDEF는 쉽게 벡터화 가능 (즉, 단일 명령 다중 데이터(SIMD) 연산으로 구현 가능)하도록 제한될 수 있다. 중앙값 필터, 양방향 필터와 같은 다른 비선형 필터는 동일한 방식으로 처리될 수 없다는 점이 주목된다.
일부 경우에는, 코딩된 이미지의 링잉(ringing) 아티팩트의 양이 양자화 단계 크기에 대략 비례하는 경향이 있다. 디테일의 양은 입력 비디오의 속성이지만, 양자화된 이미지에 유지되는 가장 작은 디테일도 또한 양자화 단계 크기에 비례하는 경향이 있다. 주어진 양자화 단계 크기에 대해, 링잉의 진폭은 일반적으로 디테일의 진폭보다 작다.
CDEF는 각각의 블록의 방향을 식별한 다음 식별된 방향을 따라 적응적으로 필터링하고 식별된 방향에서 45도 회전된 방향을 따라 더 적은 정도로 필터링하는 데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 인코더는 필터 강도를 검색할 수 있고, 필터 강도는 명시적으로 시그널링될 수 있으며, 이는 블러링(blurring)에 대한 고도의 제어를 허용한다.
구체적으로, 일부 예에서, 블록 분리 필터 직후에 재구성된 픽셀들에 대해 방향 탐색이 수행된다. 이러한 픽셀은 디코더에서 이용 가능하므로, 디코더에 의해 방향이 검색될 수 있으며, 따라서 일례로 방향은 시그널링을 필요로 하지 않는다. 일부 예에서, 방향 탐색은 8 × 8 블록과 같은 특정 블록 크기에 대해 작동할 수 있으며, 이는 직선이 아닌 에지를 적절하게 처리하기에 충분히 작지만, 양자화된 이미지에 적용될 때 방향을 안정적으로 추정하기에 충분히 크다. 또한, 8×8 구역에 걸쳐 일정한 방향을 가지면 필터의 벡터화가 더 쉬워진다. 일부 예에서, 각각의 블록(예컨대, 8x8)은 완벽한 방향성 블록과 비교되어 차이를 결정할 수 있다. 완벽한 방향성 블록은 한 방향으로 라인을 따라 모든 픽셀이 동일한 값을 갖는 블록이다. 예를 들어, 블록의 차이 측정치와 완벽한 방향성 블록 각각, 이를테면 제곱 차이 합(SSD: sum of squared differences), 제곱 평균 제곱근(RMS: root mean square) 오류가 계산될 수 있다. 그 다음, 최소 차이를 갖는 완벽한 방향성 블록(예컨대, 최소 SSD, 최소 RMS 등)이 결정될 수 있고, 결정된 완벽한 방향성 블록의 방향은 블록의 패턴과 가장 잘 일치하는 방향이 될 수 있다.
도 19는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 방향 탐색의 일례를 도시한다. 일례로, 블록(1910)은 재구성되고 블록 분리 필터로부터 출력되는 8×8 블록이다. 도 19의 예에서, 방향 탐색은 블록(1910)에 대해 (1920)으로 도시된 8개의 방향 중에서 방향을 결정할 수 있다. 8개의 방향(1920)에 각각 대응하여 8개의 완벽한 방향성 블록(1930)이 형성된다. 한 방향에 대응하는 완벽한 방향성 블록은 해당 방향의 라인을 따르는 픽셀이 동일한 값을 갖는 블록이다. 또한, 블록(1910)과 완벽한 방향성 블록(1930) 각각의 SSD, RMS 오류 등의 차이 측정치가 계산될 수 있다. 도 19의 예에서, RMS 오류는 (1940)으로 도시된다. (1943)에 의해 도시된 바와 같이, 블록(1910)과 완벽한 방향성 블록(1933)의 RMS 오류가 가장 작아, 방향(1923)이 블록(1910)의 패턴과 가장 잘 일치하는 방향이 된다.
블록의 방향이 식별된 후, 비선형 저역 통과 방향성 필터가 결정될 수 있다. 예를 들어, 비선형 저역 통과 방향성 필터의 필터 탭은 방향성 에지 또는 패턴을 유지하면서 링잉을 줄이도록, 식별된 방향을 따라 정렬될 수 있다. 그러나 일부 예에서, 방향성 필터링만으로는 간혹 링잉을 충분히 줄일 수 없다. 일례로, 식별된 방향을 따라 놓이지 않은 픽셀에는 추가 필터 탭이 또한 사용된다. 블러링 위험을 줄이기 위해, 추가 필터 탭은 보다 보수적으로 처리된다. 이러한 이유로, CDEF는 1차 필터 탭과 2차 필터 탭을 포함한다. 완전한 2-D CDEF 필터는 식(14)으로 표현될 수 있으며:
여기서 D는 감쇠 파라미터를 나타내고, S (p )는 1차 필터 탭의 강도를 나타내고, S (s) 는 2차 필터 탭의 강도를 나타내고, round(·)는 동점(ties)을 0에서 멀리 반올림하는 연산을 나타내고, w는 필터 가중치를 나타내고, f(d, S, D)는 필터링된 픽셀과 이웃 픽셀 각각 간의 차이에 대해 작동하는 제약 함수이다. 일례로, 작은 차이의 경우, 함수 f(d, S, D)는 D와 같고, 이는 필터가 선형 필터처럼 동작하도록 만들 수 있으며; 차이가 클 때, 함수 f(d, S, D)는 0과 같고, 이는 필터 탭을 효과적으로 무시할 수 있다.
일부 예에서, 루프 내 복원 방식은 블록 분리 연산을 넘어, 일반적으로 잡음 제거하고 에지의 품질을 향상시키기 위해 블록 분리 후 비디오 코딩에서 사용된다. 일례로, 루프 내 복원 방식은 적절한 크기의 타일마다 프레임 내에서 전환 가능하다. 루프 내 복원 방식은 분리 가능한 대칭 위너 필터, 부분 공간 투영이 있는 이중 자체 가이드 필터 및 도메인 변환 재귀 필터를 기반으로 한다. 콘텐츠 통계는 프레임 내에서 상당히 다를 수 있기 때문에, 루프 내 복원 방식은 프레임의 다른 구역에서 다른 방식이 트리거될 수 있는 전환 가능한 프레임워크 내에 통합된다.
분리 가능한 대칭 위너 필터는 루프 내 복원 방식 중 하나일 수 있다. 일부 예에서, 저하된 프레임의 모든 각각의 픽셀은 그 주변의 w × w 윈도우 내의 픽셀의 비-인과(non-causal) 필터링된 버전으로서 재구성될 수 있으며, 여기서 w = 2r + 1은 정수 r에 대해 홀수이다. 2D 필터 탭이 열 벡터화된 포맷의 w 2 × 1 엘리먼트 벡터 F로 표기된다면, 간단한 LMMSE 최적화는 F = H -1 M으로 제공되는 필터 파라미터로 이어지며, 여기서 H = E[XX T ]는 픽셀 주변의 w × w 윈도우에서 w 2 샘플의 열 벡터화된 버전인 x의 자기공분산(autocovariance)이며, M = E[YX T ]는 추정될 스칼라 소스 샘플 y와 x의 상호 상관이다. 일례로, 인코더는 블록 분리된 프레임 및 소스에서의 실현으로부터 H 및 M을 추정할 수 있고 결과적인 필터 F를 디코더에 송신할 수 있다. 그러나 이는 w 2 탭을 전송하는 데 상당한 비트레이트 비용을 발생시킬 뿐만 아니라 분리 불가능한 필터링이 디코딩을 엄청나게 복잡하게 할 것이다. 일부 실시예에서, F의 성질에 대해 몇 가지 추가 제약이 부과된다. 첫 번째 제약의 경우, 필터링이 분리 가능한 수평 및 수직 w-탭 컨볼루션으로서 구현될 수 있게 F가 분리 가능하도록 제한된다. 두 번째 제약의 경우, 수평 및 수직 필터 각각이 대칭으로 제약된다. 세 번째 제약의 경우, 수평 및 수직 필터 계수 모두의 합은 1로 합산되는 것으로 가정된다.
부분 공간 투영을 이용한 이중 자체 가이드 필터링은 루프 내 복원 방식 중 하나일 수 있다. 가이드 필터링은 식(15)으로 도시된 로컬 선형 모델이 다음과 같은 이미지 필터링 기법이다.
이는 필터링되지 않은 샘플 x에서 필터링된 출력 y를 계산하는 데 사용되며, 여기서 F 및 G는 필터링된 픽셀의 이웃에 있는 열화 이미지 및 가이드 이미지의 통계를 기반으로 결정된다. 가이드 이미지가 열화된 이미지와 동일하다면, 결과적인 소위 자체 가이드 필터링은 에지 보존 평활화 효과를 갖는다. 일례로, 특정 형태의 자체 가이드 필터링이 사용될 수 있다. 특정 형태의 자체 안내 필터링은 2개의 파라미터: 반경 r 및 잡음 파라미터 e에 좌우되며, 다음 단계로 열거된다:
1.
모든 각각의 픽셀 주위의 (2r + 1) × (2r + 1) 윈도우에서 픽셀의 평균(μ) 및 분산(σ 2 )을 구한다. 이 단계는 통합 이미징을 기반으로 하는 박스 필터링으로 효율적으로 구현할 수 있다.
2.
모든 각각의 픽셀에 대해: f = σ 2 /(σ 2 + e); g = (1 - f)μ를 계산한다.
3.
사용할 픽셀 주변의 3 × 3 윈도우에서 f 및 g 값의 평균으로서 모든 각각의 픽셀에 대한 F 및 G를 계산한다.
특정 형태의 자체 가이드 필터가 r 및 e에 의해 제어되며, 여기서 r이 높을수록 높은 공간 분산을 의미하고, e가 높을수록 범위 분산이 더 높음을 의미한다.
도 20은 일부 예에서 부분 공간 투영을 예시하는 예를 도시한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 복원물 X 1 , X 2 중 어느 것도 소스 Y에 가깝지 않더라도, 적절한 승수 {α, β}는 이들이 약간 오른쪽 방향으로 움직이고 있는 한 소스 Y에 훨씬 더 가깝게 가져올 수 있다.
일부 예(예컨대, HEVC)에서, 샘플 적응 오프셋(SAO)으로 지칭되는 필터링 기법이 사용될 수 있다. 일부 예에서, SAO는 블록 분리 필터 이후에 재구성 신호에 적용된다. SAO는 슬라이스 헤더에 제공된 오프셋 값을 사용할 수 있다. 일부 예에서 루마 샘플의 경우, 인코더는 슬라이스에 SAO를 적용(인에이블)할지 여부를 결정할 수 있다. SAO가 인에이블되면, 현재 픽처는 코딩 유닛을 4개의 하위 구역으로 재귀적으로 분할할 수 있게 하며, 각각의 하위 구역은 하위 구역의 피처를 기반으로 다수의 SAO 타입으로부터 SAO 타입을 선택할 수 있다.
도 21은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 복수의 SAO 타입의 표(2100)를 도시한다. 표(2100)에는, SAO 타입 0-6이 도시된다. SAO 타입 0은 SAO 애플리케이션이 없음을 지시하는 데 사용된다. 또한, SAO 타입 1 내지 SAO 타입 6의 각각의 SAO 타입은 다수의 카테고리를 포함한다. SAO는 하위 구역의 재구성된 픽셀을 카테고리로 분류할 수 있으며, 하위 구역 내 각각의 카테고리의 픽셀에 오프셋을 추가함으로써 왜곡을 줄일 수 있다. 일부 예에서, 에지 속성은 SAO 타입 1-4의 픽셀 분류에 사용될 수 있고, 픽셀 강도는 SAO 타입 5-6의 픽셀 분류에 사용될 수 있다.
구체적으로, SAO 타입 5-6과 같은 일 실시예에서, 대역 오프셋(BO: band offset)이 하위 구역의 모든 픽셀을 다수의 대역으로 분류하는 데 사용될 수 있다. 다수의 대역의 각각의 대역은 동일한 강도 간격의 픽셀을 포함한다. 일부 예에서, 강도 범위는 0에서 최대 강도 값까지의 32개 간격(예컨대, 8비트 픽셀의 경우 255개)과 같은 복수의 간격으로 균등하게 분할되고, 각각의 간격은 오프셋과 연관된다. 또한, 일례로, 32개의 대역은 제1 그룹 및 제2 그룹과 같은 2개의 그룹으로 분할된다. 제1 그룹은 중앙의 16개 대역(예컨대, 강도 범위의 중간에 있는 16개 구간)를 포함하는 한편, 제2 그룹은 나머지 16개 대역(예컨대, 강도 범위의 낮은 쪽에 있는 8개 구간 및 강도 범위의 높은 쪽에 있는 8개 구간)를 포함한다. 일례로, 두 그룹 중 하나의 그룹의 오프셋만이 전송된다. 일부 실시예에서, BO의 픽셀 분류 연산이 사용될 때, 각각의 픽셀의 5개의 최상위 비트가 대역 인덱스로서 직접 사용될 수 있다.
또한, SAO 타입 1-4와 같은 일 실시예에서, 에지 오프셋(EO: edge offset)이 오프셋의 픽셀 분류 및 결정에 사용될 수 있다. 예를 들어, 에지 방향 정보를 고려하여 1차원 3-픽셀 패턴을 기반으로 픽셀 분류가 결정될 수 있다.
도 22는 일부 예에서 에지 오프셋에서의 픽셀 분류를 위한 3-픽셀 패턴의 예를 도시한다. 도 22의 예에서, (3개의 회색 픽셀로 도시된) 제1 패턴(2210)은 0도 패턴(수평 방향이 0도 패턴과 연관됨)으로 지칭되고, (3개의 회색 픽셀로 도시된) 제2 패턴(2220)은 90도 패턴(수직 방향은 90도 패턴과 연관됨)으로 지칭되고, (3개의 회색 픽셀로 도시된) 제3 패턴(2230)은 135도 패턴(135도 대각선 방향은 135도 패턴과 연관됨)으로 지칭되며, (3개의 회색 픽셀로 도시된) 제4 패턴(2240)은 45도 패턴(45도 대각선 방향이 45도 패턴과 연관됨)으로 지칭된다. 일례로, 도 22에 도시된 4개의 방향 패턴 중 하나는 하위 구역에 대한 에지 방향 정보를 고려하여 선택될 수 있다. 선택은 예시에서 코딩된 비디오 비트스트림에서 부가 정보로서 전송될 수 있다. 그런 다음, 하위 구역의 픽셀은 방향 패턴과 관련된 방향에서 각각의 픽셀을 2개의 인접 픽셀과 비교함으로써 다수의 카테고리로 분류될 수 있다.
도 23은 일부 예에서 에지 오프셋에 대한 픽셀 분류 규칙에 대한 표(2300)를 도시한다. 구체적으로, (도 22의 각각의 패턴에 또한 도시된) 픽셀 c는 (도 22의 각각의 패턴에서 회색으로 도시된) 2개의 인접 픽셀과 비교되고, 픽셀 c는 도 23에 도시된 픽셀 분류 규칙에 따른 비교에 기초하여 카테고리 0-4 중 하나로 분류될 수 있다.
일부 실시예에서, 디코더 측의 SAO는 최대 코딩 유닛(LCU)(예컨대, CTU)과 독립적으로 작동될 수 있어, 라인 버퍼가 절약될 수 있다. 일부 예에서, 각각의 LCU의 최상부 및 최하부 행의 픽셀은 90도, 135도 및 45도 분류 패턴이 선택될 때 SAO 처리되지 않으며; 0도, 135도 및 45도 패턴이 선택되면 각각의 LCU의 최외측 및 최우측 열의 픽셀은 SAO 처리되지 않는다.
도 24는 파라미터가 이웃 CTU로부터 병합되지 않는다면 CTU에 대해 시그널링될 필요가 있을 수 있는 신택스의 예(2400)를 도시한다. 예를 들어, 하위 구역의 SAO 타입을 지시하기 위해 신택스 엘리먼트 sao_type_idx[ cldx ][ rx ][ ry ]가 시그널링될 수 있다. SAO 타입은 BO(대역 오프셋) 또는 EO(에지 오프셋)일 수 있다. sao_type_idx[ cldx][ rx ][ ry ]가 0 값을 가질 때, 이는 SAO가 OFF임을 지시하고; 1 내지 4 값은 0°, 90°, 135° 및 45°에 대응하는 4개의 EO 카테고리 중 하나가 사용됨을 지시하며; 5 값은 BO가 사용됨을 지시한다. 도 24의 예에서, BO 및 EO 타입 각각은 시그널링되는 4개의 SAO 오프셋 값(sao_offset[cIdx][rx][ry][0] 내지 sao_offset[cIdx][rx][ry][3])을 갖는다.
도 24에 도시된 바와 같이, SAO는 도 24에 도시된 바와 같이, SAO 필터링을 수행하는데 필요한 모든 관련 정보를 지시하기 위해 추가 시그널링 오버헤드를 요구하는 필터링 프로세스이며, 이는 SAO의 가능성을 제한할 수 있다.
일반적으로, 필터링 프로세스는 출력을 생성하기 위해 입력(예컨대, Y 또는 Cb 또는 Cr, 또는 R 또는 G 또는 B)으로서 제1 색 성분의 재구성된 샘플을 사용할 수 있으며, 필터링 프로세스의 출력은 제1 색 성분과 동일한 색 성분일 수 있거나 제1 색 성분과 상이한 다른 색 성분일 수 있는 제2 색 성분에 적용된다.
교차 성분 필터링(CCF: cross-component filtering)의 관련 예에서, 필터 계수는 일부 수학 방정식을 기반으로 도출된다. 도출된 필터 계수는 인코더 측에서 디코더 측으로 시그널링되고, 도출된 필터 계수는 선형 조합을 사용하여 오프셋을 생성하는 데 사용된다. 생성된 오프셋은 다음에, 필터링 프로세스로서 재구성된 샘플에 추가된다. 예를 들어, 오프셋은 필터링 계수와 루마 샘플의 선형 조합을 기반으로 생성되고, 생성된 오프셋은 재구성된 크로마 샘플에 추가된다. CCF의 관련 예는 재구성된 루마 샘플 값과, 원본 크로마 샘플과 복원된 크로마 샘플 간의 델타 값 간의 선형 매핑 관계의 가정에 기반한다. 그러나 재구성된 루마 샘플 값과, 원본 크로마 샘플과 재구성된 크로마 샘플 간의 델타 값 간의 매핑이 반드시 선형 매핑 프로세스를 따르는 것은 아니며, 따라서 선형 매핑 관계 가정 하에서 CCF의 코딩 성능이 제한될 수 있다.
본 개시내용의 양상은 상당한 시그널링 오버헤드 없이 교차 성분 필터링 및/또는 동일한 색 성분 필터링에 사용될 수 있는 비선형 매핑 기법을 제공한다. 일례로, 교차 성분 샘플 오프셋을 생성하기 위해 교차 성분 필터링에서 비선형 매핑 기법이 사용될 수 있다. 다른 예에서, 로컬 샘플 오프셋을 생성하기 위해 동일한 색 성분 필터링에서 비선형 매핑 기법이 사용될 수 있다.
편의상, 비선형 매핑 기법을 사용하는 필터링 프로세스는 비선형 매핑에 의한 샘플 오프셋(SO-NLM: sample offset by non linear mapping)으로 지칭될 수 있다. 교차 성분 필터링 프로세스의 SO-NLM은 교차 성분 샘플 오프셋(CCSO: cross-component sample offset)으로 지칭될 수 있다. 동일한 색 성분 필터링에서의 SO-NLM은 로컬 샘플 오프셋(LSO: local sample offset)으로 지칭될 수 있다.
일례로, CCSO 및 LSO는 재구성된 샘플의 왜곡을 줄이기 위한 루프 필터링으로서 사용될 수 있다. CCSO 및 LSO는 관련된 예시적인 CCF에서 사용되는 선형 매핑 가정에 의존하지 않는다. 예를 들어, CCSO는 원본 크로마 샘플과 크로마 재구성된 샘플 간의 델타 값과 루마 재구성된 샘플 값 사이의 선형 매핑 관계의 가정에 의존하지 않는다. 유사하게, LSO는 색 성분의 재구성된 샘플 값과 색 성분의 원래 샘플과 색 성분의 재구성된 샘플 간의 델타 값 사이의 선형 매핑 관계의 가정에 의존하지 않는다.
다음 설명에서, 제1 색 성분의 재구성된 샘플을 입력(예컨대, Y 또는 Cb 또는 Cr, 또는 R 또는 G 또는 B)으로서 사용하여 출력을 생성하고 필터링 프로세스의 출력이 제2 색 성분에 적용되는 SO-NLM 필터링 프로세스가 설명된다. 제2 색 성분이 제1 색 성분과 동일한 색 성분인 경우, 설명은 LSO에 적용되고; 제2 색 성분이 제1 색 성분과 다른 경우, 설명은 CCSO에 적용 가능하다.
SO-NLM에서, 인코더 측에서 비선형 매핑이 도출된다. 비선형 매핑은 필터 지원 구역의 제1 색 성분의 재구성된 샘플과 필터 지원 구역의 제2 색 성분에 추가될 오프셋 사이에 있다. 제2 색 성분이 제1 색 성분과 동일한 경우, LSO에서 비선형 매핑이 사용되고, 제2 색 성분이 제1 색 성분과 다른 경우, CCSO에서 비선형 매핑이 사용된다. 비선형 매핑의 도메인은 (가능한 재구성된 샘플 값의 조합으로도 또한 지칭되는) 처리된 입력 재구성된 샘플의 상이한 조합에 의해 결정된다.
SO-NLM의 기법은 특정 예를 사용하여 예시될 수 있다. 특정 예에서, ("지원 구역"으로도 또한 지칭되는) 필터 지원 영역에 위치된 제1 색 성분으로부터의 재구성된 샘플이 결정된다. 필터 지원 영역은 필터가 적용될 수 있는 영역이며, 필터 지원 영역은 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다.
도 25는 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 필터 지원 영역(2500)의 일례를 도시한다. 필터 지원 영역(2500)은 4개의 재구성된 샘플: 제1 색 성분의 P0, P1, P2 및 P3을 포함한다. 도 25의 예에서, 재구성된 4개의 샘플은 수직 방향 및 수평 방향으로 십자형을 형성할 수 있으며, 십자형의 중앙 위치는 필터링될 샘플에 대한 위치이다. 중앙 위치에 있고 P0-P3과 동일한 색 성분의 샘플은 C로 표기된다. 중앙 위치에 있는 그리고 제2 색 성분의 샘플은 F로 표기된다. 제2 색 성분은 P0-P3의 제1 색 성분과 동일할 수 있거나 또는 P0-P3의 제1 색 성분과 다를 수 있다.
도 26은 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 다른 필터 지원 영역(2600)의 일례를 도시한다. 필터 지원 영역(2600)은 정사각형 형상을 형성하는 제1 색 성분의 4개의 재구성된 샘플 P0, P1, P2 및 P3을 포함한다. 도 26의 예에서, 정사각형 형상의 중앙 위치는 필터링될 샘플의 위치이다. 중앙 위치에 있고 P0-P3과 동일한 색 성분의 샘플은 C로 표기된다. 중앙 위치에 있는 그리고 제2 색 성분의 샘플은 F로 표기된다. 제2 색 성분은 P0-P3의 제1 색 성분과 동일할 수 있거나 또는 P0-P3의 제1 색 성분과 다를 수 있다.
그런 다음, 재구성된 샘플이 적절하게 처리되어 필터 탭을 형성한다. 특정 예에서, 재구성된 샘플은 다음의 두 단계로 처리된다.
첫 번째 단계에서, P0-P3와 C 사이의 델타 값이 각각 계산된다. 예를 들어, m0은 P0 내지 C의 델타 값을 나타내고; m1은 P1 내지 C의 델타 값을 나타내고; m2는 P2 내지 C의 델타 값을 나타내고; m3은 P3 내지 C의 델타 값을 나타낸다.
두 번째 단계에서, 델타 값 m0-m3이 추가로 양자화되고, 양자화된 값은 d0, d1, d2, d3으로 표시된다. 일례로, 양자화된 값은 양자화 프로세스에 기반하여 -1, 0, 1 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 값 m이 -N보다 작은 경우 m은 -1로 양자화될 수 있고(N은 양의 값이며 양자화 단계 크기로 지칭됨); 값 m이 [-N, N] 범위에 있을 때 m은 0으로 양자화될 수 있고; 값 m이 N보다 클 때 m은 1로 양자화될 수 있다. 일부 예에서, 양자화 단계 크기 N은 4, 8, 12, 16 등 중 하나일 수 있다.
일부 실시예에서, 양자화된 값 d0-d3은 필터 탭이고 필터 도메인에서 하나의 조합을 식별하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 필터 탭 d0-d3은 필터 도메인에서 조합을 형성할 수 있다. 각각의 필터 탭은 3개의 양자화된 값을 가질 수 있어, 4개의 필터 탭이 사용될 때, 필터 도메인은 81(3×3×3×3)개의 조합을 포함한다.
도 27a - 도 27c는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 81개의 조합을 갖는 표(2700)를 도시한다. 표(2700)는 81개의 조합에 대응하는 81개의 행을 포함한다. 조합에 대응하는 각각의 행에서, 첫 번째 열은 조합의 인덱스를 포함하고; 두 번째 열은 조합에 대한 필터 탭 d0의 값을 포함하며; 세 번째 열은 조합에 대한 필터 탭 d1의 값을 포함하고; 네 번째 열은 조합에 대한 필터 탭 d2의 값을 포함하고; 다섯 번째 열은 조합에 대한 필터 탭 d3의 값을 포함하고; 여섯 번째 열은 비선형 매핑에 대한 조합과 연관된 오프셋 값을 포함한다. 일례로, 필터 탭 d0-d3이 결정될 때, d0-d3의 조합과 연관된 (s로 표시된) 오프셋 값이 표(2700)에 따라 결정될 수 있다. 일례로, 오프셋 값 s0-s80은 0, 1, -1, 3, -3, 5, -5, -7 등과 같은 정수이다.
일부 실시예에서, SO-NLM의 최종 필터링 프로세스는 식(16)에 도시된 바와 같이 적용될 수 있다:
여기서 F는 필터링될 제2 색 성분의 재구성된 샘플이고, s는 이를테면, 표(2700)를 사용하여 제1 색 성분의 재구성된 샘플의 처리 결과인 필터 탭에 따라 결정된 오프셋 값이다. 재구성된 샘플 F와 오프셋 값 s의 합은 비트 심도와 연관된 범위로 추가로 클리핑되어 제2 색 성분의 최종 필터링된 샘플 f'를 결정한다.
LSO의 경우, 위의 설명에서의 제2 색 성분은 제1 색 성분과 동일하고; CCSO의 경우, 위의 설명에서의 제2 색 성분은 제1 색 성분과 상이할 수 있다는 점이 주목된다.
위의 설명은 본 개시내용의 다른 실시예에 대해 조정될 수 있다는 점이 주목된다.
본 개시내용의 일 양상에 따르면, 인코더 측에서, 인코딩 디바이스는 필터 지원 구역에서 제1 색 성분의 재구성된 샘플과 제2 색 성분의 재구성된 샘플에 추가될 오프셋들 사이의 매핑을 도출할 수 있다. 매핑은 임의의 적절한 선형 또는 비선형 매핑일 수 있다. 그런 다음, 필터링 프로세스는 매핑을 기반으로 인코더 측 및/또는 디코더 측에서 적용될 수 있다. 예를 들어, 매핑은 디코더에 적절하게 통지되고(예컨대, 매핑은 인코더 측에서 디코더 측으로 전송되는 코딩된 비디오 비트스트림에 포함됨), 그 다음에 디코더는 매핑에 기초하여 필터링 프로세스를 수행할 수 있다.
본 개시내용의 일부 양상들에 따르면, 매핑은 제1 색 성분의 재구성된 샘플과 제2 색 성분의 재구성된 샘플에 적용될 오프셋 사이의 비선형 매핑이다. 일부 예에서, 필터 지원 구역에서 필터링 프로세스를 수행하기 위해, 필터 지원 구역에서의 제1 색 성분의 재구성된 샘플이 필터링 프로세스에 입력될 수 있고, 오프셋은 필터링 프로세스의 출력이다. 오프셋은 필터 지원 구역에서 제2 색 성분의 재구성된 샘플에 적용될 수 있다.
일부 실시예에서, 룩업 테이블이 매핑을 설명하는 데 사용된다. 룩업 테이블은 필터링 프로세스의 입력(제1 색 성분의 재구성된 샘플)을 필터링 프로세스의 출력(제2 색 성분의 재구성된 샘플에 적용될 오프셋)과 연관시킬 수 있다. 따라서 재구성된 샘플 값 세트가 입력으로 주어지면, 해당 출력 오프셋 값이 룩업 테이블에서 리트리브될 수 있다.
일 실시예에서, 입력은 주어진 필터 지원 영역(구역)에 위치된 재구성된 루마 샘플이고, 출력은 크로마 재구성된 샘플에 적용될 오프셋이다.
다른 실시예에서, 재구성된 샘플은 필터링 프로세스의 입력으로서 사용되기 전에 먼저 양자화된다. 예를 들어, 재구성된 샘플은 양자화 단계에 기초하여 양자화될 수 있다.
다른 실시예에서, 재구성된 샘플은 선형 연산을 사용하여 처리된 다음, 필터링 프로세스의 입력으로 사용된다. 예를 들어, 재구성된 샘플을 값으로 감산하는 것(예컨대, 중앙의 재구성된 샘플, 재구성된 샘플의 평균)이 수행될 수 있다. 감산의 결과는 필터링 프로세스의 입력으로서 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 재구성된 샘플은 먼저 선형 연산을 사용하여 처리되고, 선형 연산의 출력은 추가로 양자화된 다음, 필터링 프로세스의 입력으로 사용된다. 위에서 설명된 특정 예에서, 첫 번째 단계는 선형 연산을 사용하여 P0-P3과 C 사이의 델타 값 m0-m3을 각각 계산한다. 그 다음, 두 번째 단계에서, 델타 값 m0-m3이 d0-d3으로 추가로 양자화된다.
본 개시내용의 양상에 따르면, 매핑의 도메인은 P0-P3의 조합, m0-m3의 조합, d0-d3의 조합과 같은 처리된(예컨대, 선형 처리) 입력 재구성 샘플의 상이한 조합에 의해 결정된다. 일부 예에서, 처리된 입력 재구성 샘플의 모든 가능한 조합이 (전체 도메인으로 지칭되는) 도메인에 포함된다. 일례로, 처리된 재구성 샘플의 조합은 d0-d3의 조합과 같이 중심 샘플에 대한 주변 샘플 간의 양자화된 차이에 의해 식별된다. 다른 예에서, 처리된 재구성 샘플의 조합은 주변 샘플 사이의 양자화된 차이에 의해 식별된다. 예를 들어, n0은 P0과 P1의 차이이고, n1은 P1과 P2의 차이이며, n2는 P2와 P3의 차이이고, n3은 P3과 P0의 차이이다. 그런 다음, n0-n3은 m0-m3과 유사하게 양자화되어, 처리된 재구성 샘플의 조합으로서 사용될 수 있는 e0-e3을 결정할 수 있다.
위의 특정 예에서, (예컨대, 도 25 또는 도 26에 도시된) 4개의 주변 샘플이 처리된 재구성 샘플의 각각의 조합을 식별하는 데 사용된다. 예를 들어, 중앙 샘플 C에 대한 주변 샘플 P0-P3의 차이 m0-m3은 양자화 단계 크기 N(N은 1, 3, 5, 7과 같은 양의 정수)에 기초하여 [-1, 0, 1]로 양자화될 수 있다. 예를 들어, 값을 양자화하기 위해, 값이 -N보다 작으면, 그 값은 -1로 양자화되고; 값이 [-N, N] 범위에 있을 때, 그 값은 0으로 양자화되며; 값이 N보다 크면, 그 값은 1로 양자화된다. 4개의 주변 샘플이 사용되는 경우, 조합의 총 수는 도 27a - 도 27c에 도시된 표(2700)와 같이 81(34)개이다.
본 개시내용의 일 양상에 따르면, 처리된 재구성 샘플의 조합은 코덱이 동작하고 있는 내부 비트 심도에 의존한다. 예를 들어, m0-m3의 계산은 내부 비트 심도에 의존하고, m0-m3은 양자화되어 d0-d3을 결정한다. 따라서 d0-d3의 조합은 내부 비트 심도에 좌우될 수 있다.
본 개시내용의 다른 양상에 따르면, 처리된 재구성 샘플의 조합은 양자화 단계 크기와 같은 양자화 파라미터에 의존한다. 예를 들어, 특정 예의 두 번째 단계에서 d0-d3의 결정은 양자화 단계 크기 N을 기반으로 한다.
필터 지원 영역에서 임의의 적절한 재구성된 샘플이 조합을 결정하는 데 사용될 수 있다는 점이 주목된다. 일 실시예에서, 필터 지원 영역의 경계에 위치된 재구성된 샘플은 주변 샘플로 지칭되고, 조합을 결정하는 데 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 중앙 포지션을 제외한 필터 지원 영역에서 재구성된 샘플은 주변 샘플로 지칭되고, 조합을 결정하는 데 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 중앙 포지션에 가까운 샘플을 제외한 필터 지원 영역의 재구성된 샘플은 주변 샘플로 지칭되며, 조합을 결정하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 매핑의 도메인은 처리된(예컨대, 선형 처리) 재구성 샘플(예컨대, d0-d3)의 상이한 조합에 의해 결정된다. 일례로, 처리된 재구성 샘플(예컨대, d0-d3)의 조합의 미리 정의된 서브세트가 (서브세트 도메인으로 지칭되는) 도메인에 포함된다.
도 28은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 룩업 테이블(2800)을 도시한다. 룩업 테이블(2800)의 매핑 도메인은 도 28의 5개의 조합과 같은 d0-d3의 모든 조합의 서브세트를 포함한다.
일부 실시예에서, 도 27a - 도 27c의 s0-s80과 같은 필터링 프로세스로부터 출력된 오프셋은 미리 정의된 범위 [P, Q] 내의 정수이다. P 및 Q는 정수일 수 있다. 범위의 일례는 [-K, K - 1]이며, 여기서 K는 양의 정수이다. K의 예시적인 값은 16, 8, 4, 2, 1을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
일 실시예에서, P 및 Q의 값은 코덱이 동작하고 있는 내부 비트 심도에 의존한다. 다른 실시예에서, P 및 Q의 값은 양자화 단계 크기 N과 같은 양자화 파라미터에 의존한다. 다른 실시예에서, 필터링 프로세스로부터 출력된 오프셋은 정수의 미리 정의된 서브세트이다. 예를 들어, 정수의 미리 정의된 서브세트는 16, -16, 8, -8, 4, -4, 2, -2, 1 등과 같이 값이 -2T 및/또는 2T인 정수(T는 정수)를 포함한다.
본 개시내용의 일 양상에 따르면, 매핑에서 처리된 재구성 샘플의 조합과 연관된 오프셋은 미리 정의된 비용 측정치에 기초하여 인코더에 의해 결정될 수 있다. 일례로, 제1 색 성분에서 처리된 재구성 샘플의 조합에 대해, 비용 측정치는 제2 색 성분에서 원본 값과 필터링 대상 샘플의 재구성된 샘플 값 간의 차이의 평균으로 정의된다.
CCSO의 예에서, 필터링 프로세스에 입력하기 위한 재구성된 샘플은 제1 색 성분에서 나오고, 필터링 대상 샘플은 제1 색 성분과 다른 제2 색 성분에서 나온다. LSO의 예에서, 필터링 프로세스에 입력하기 위한 재구성된 샘플은 제1 색 성분에서 나오고, 필터링 대상 샘플은 제1 색 성분과 동일한 색 성분인 제2 색 성분에서 나온다.
일부 실시예에서, 도 27a - 도 27c의 81개 조합에 대한 각각의 81개의 오프셋과 같은 매핑 정보가 인코더 측에서 디코더 측으로 시그널링될 수 있다. 일례로, 매핑 정보는 코딩된 비디오 비트스트림에서, 이를테면 비디오 파라미터 세트(VPS)에서, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에서, 픽처 파라미터 세트(PPS)에서, 적응 파라미터 세트(APS)에서, 슬라이스 헤더에서, 타일 헤더 등에서 전달된다.
본 개시내용의 일 양상에 따르면, 필터링 프로세스는 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 기초하여 결정된 조합 및 매핑에 기초하여 오프셋 값을 결정한다. 예를 들어, 오프셋 값은 매핑(예컨대, 룩업 테이블)에서의 조합과 연관된다. 그런 다음, 제2 색 성분에서 필터링 대상 샘플에 오프셋 값이 적용된다. 일부 실시예에서, 필터링된 샘플 값이 최대값 또는 최소값을 초과하지 않음을 보장하기 위해 필터링 대상 샘플에 오프셋 값을 추가한 후에 클리핑이 수행된다. 일례로, 클리핑은 식(17)에 따라 수행된다:
여기서 max는 최대 연산자를 나타내고, min은 최소 연산자를 나타내며, max_val은 최대 샘플 값을 나타내고, min_val은 최소 샘플 값을 나타내며, x는 클리핑될 샘플 값이다.
도 29는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 프로세스(2900)의 개요를 서술하는 흐름도를 도시한다. 프로세스(2900)는 코딩된 비디오 시퀀스의 픽처에서 블록을 재구성하는 데 사용될 수 있다. 블록이라는 용어는 예측 블록, 코딩 유닛, 루마 블록, 크로마 블록 등으로 해석될 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세스(2900)는 단말 디바이스(310, 320, 330, 340)의 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 처리 회로 등과 같은 처리 회로에 의해 실행된다. 일부 실시예에서, 프로세스(2900)는 소프트웨어 명령으로 구현되며, 따라서 처리 회로가 소프트웨어 명령을 실행할 때, 처리 회로는 프로세스(2900)를 수행한다. 프로세스는 (S2901)에서 시작하며 (S2910)으로 진행한다.
(S2910)에서, 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 제1 조합이 결정된다. 일부 실시예에서, 선형 연산 및 양자화 연산 중 적어도 하나가 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 제1 조합을 결정하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 색 성분의 재구성된 샘플의 차이가 계산될 수 있다. 그런 다음, 차이가 양자화되어 제1 조합을 결정한다. 일부 예에서, 제1 색 성분의 재구성된 샘플 내에서 콜로케이트된 샘플에 대한 재구성된 샘플의 주변의 재구성된 샘플의 차이가 계산된다. 콜로케이트된 샘플은 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플과 동일한 포지션에 위치된다. 그런 다음, 양자화 단계 크기에 기초하여 차이가 양자화되어 제1 조합을 결정한다. 제1 조합은 내부 비트 심도 및 양자화 파라미터, 이를테면 양자화 단계 크기 등에 의존할 수 있다는 점이 주목된다.
일 실시예에서, 주변의 재구성된 샘플은 필터 지원 구역의 경계에 위치된다는 점이 주목된다. 다른 예에서, 주변의 재구성된 샘플은 필터 지원 구역의 중앙 포지션에 있는 샘플을 제외한 필터 지원 구역 내의 샘플이다. 다른 예에서, 주변의 재구성된 샘플은 필터 지원 구역의 중앙 포지션에 가깝게 위치된 샘플을 제외한 필터 지원 구역 내의 샘플이다.
단계(S2920)에서, 오프셋 값을 조합과 연관시키는 매핑에 기초하여 제1 조합과 연관된 제1 오프셋 값이 결정된다. 일부 실시예에서, 매핑은 룩업 테이블의 형태로 정의된 비선형 매핑이다.
일부 실시예에서, 매핑은 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 전체 도메인의 조합과 오프셋 값을 연관시킨다. 매핑의 전체 도메인은 가능한 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, 4개의 재구성된 샘플이 각각 처리되고 3개의 값 중 하나로 양자화될 때, 가능한 모든 조합의 수는 81(34)개이다. 일부 실시예에서, 매핑은 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 서브세트 도메인의 조합과 오프셋 값을 연관시킨다. 서브세트 도메인은 전체 도메인의 조합의 서브세트를 포함한다.
일부 실시예에서, 매핑은 코딩된 비디오 비트스트림의 비디오 파라미터 세트(VPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 적응 파라미터 세트(APS), 슬라이스 헤더 및 타일 헤더 중 적어도 하나에서 전달된다.
일부 실시예에서, 매핑의 오프셋 값은 비용 측정치에 기초하여 도출된다. 그런 다음, 매핑은 코딩된 비디오 비트스트림의 비디오 파라미터 세트(VPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 적응 파라미터 세트(APS), 슬라이스 헤더 및 타일 헤더 중 적어도 하나에 포함될 수 있다.
(S2930)에서, 필터 지원 구역 내의 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플에 제1 오프셋 값이 적용된다. 일례로, 제2 색 성분은 제1색 성분이다. 다른 예에서, 제2 색 성분은 제1 색 성분과 다른 색 성분이다. 예를 들어, 제1 색 성분은 루마 성분이고, 제2 색 성분은 크로마 성분이다.
일부 예에서, 중간 필터링된 샘플을 결정하기 위해 제1 오프셋 값이 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플에 더해진다. 그런 다음, 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해 최대값 및 최소값에 기초하여 중간 필터링된 샘플이 클리핑된다.
프로세스(2900)는 (S2999)로 진행하여 종료된다.
프로세스(2900)는 적절하게 적응될 수 있다. 프로세스(2900)의 단계(들)는 수정 및/또는 생략될 수 있다. 추가 단계가 추가될 수 있다. 임의의 적절한 구현 순서가 사용될 수 있다.
본 개시내용의 실시예는 개별적으로 사용될 수 있거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 추가로, 방법(또는 실시예), 인코더 및 디코더 각각은 처리 회로(예컨대, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일례로, 하나 이상의 프로세서는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 프로그램을 실행한다.
위에서 설명된 기법은 컴퓨터 판독 가능 명령을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있고 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 30은 개시된 청구 대상의 특정 실시예를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(3000)을 도시한다.
컴퓨터 소프트웨어는 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 유닛(GPU: Graphics Processing Unit) 등에 의해, 직접적으로 또는 해석, 마이크로코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일, 링크 또는 유사한 메커니즘을 거칠 수 있는 임의의 적절한 기계 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.
명령은 예를 들어 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게임 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하는 다양한 타입의 컴퓨터 또는 이들의 컴포넌트 상에서 실행될 수 있다.
컴퓨터 시스템(3000)에 대해 도 30에 도시된 컴포넌트는 본질적으로 예시이며, 본 개시내용의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대해 어떠한 제한도 제안하는 것으로 의도되지 않는다. 컴포넌트의 구성이 컴퓨터 시스템(3000)의 예시적인 실시예에 예시된 컴포넌트 중 임의의 컴포넌트 또는 그러한 컴포넌트의 조합과 관련된 어떠한 의존성이나 요건도 갖는 것으로 해석되지 않아야 한다.
컴퓨터 시스템(3000)은 특정 인간 인터페이스 입력 디바이스를 포함할 수 있다. 그러한 인간 인터페이스 입력 디바이스는 예를 들어, 촉각 입력(이를테면: 키 스트로크(keystroke), 스와이프(swipe), 데이터 글러브(glove) 움직임), 오디오 입력(이를테면: 음성, 박수), 시각적 입력(이를테면: 제스처), 후각적 입력(도시되지 않음)을 통해 하나 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 인간 인터페이스 디바이스는 또한, 오디오(이를테면: 스피치, 음악, 주변 사운드), 이미지(이를테면: 스캔된 이미지, 정지 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지), 비디오(이를테면, 2차원 비디오, 입체 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적 입력과 반드시 직접적으로 관련되는 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하는 데 사용될 수 있다.
입력 인간 인터페이스 디바이스는: 키보드(3001), 마우스(3002), 트랙 패드(3003), 터치 스크린(3010), (도시되지 않은) 데이터 글러브, 조이스틱(3005), 마이크로폰(3006), 스캐너(3007), 카메라(3008) 중 하나 이상(각각 도시된 것 중 단 하나)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(3000)은 또한 특정 인간 인터페이스 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 그러한 인간 인터페이스 출력 디바이스는 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광 및 후각/미각을 통해 하나 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 그러한 인간 인터페이스 출력 디바이스는 촉각 출력 디바이스(예를 들어, 터치 스크린(3010), (도시되지 않은) 데이터 글러브 또는 조이스틱(3005)에 의한 촉각 피드백, 그러나 입력 디바이스로서 기능하지 않는 촉각 피드백 디바이스가 또한 존재할 수 있음), 오디오 출력 디바이스(이를테면: 스피커(3009), (도시되지 않은) 헤드폰들), 시각적 출력 디바이스(이를테면, 각각 터치 스크린 입력 능력을 갖거나 갖지 않고, 각각 촉각적 피드백 능력을 갖거나 갖지 않는 CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린을 포함하는 스크린(3010) ― 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원 이상의 출력을 출력하는 것이 가능할 수 있음 ―; (도시되지 않은) 가상 현실 안경, (도시되지 않은) 홀로그래픽 디스플레이 및 연기 탱크), 및 (도시되지 않은) 프린터를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(3000)은 또한, 인간 액세스 가능 저장 디바이스 및 이들의 연관된 매체, 이를테면 CD/DVD 또는 유사한 매체(3021)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(3020), 썸 드라이브(thumb-drive)(3022), 착탈식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(3023), 레거시 자기 매체, 이를테면 (도시되지 않은) 테이프 및 플로피 디스크, 특수 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스, 이를테면 (도시되지 않은) 보안 동글(security dongle) 등을 포함하는 광학 매체를 포함할 수 있다.
당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 또한, 현재 개시된 청구 대상과 관련하여 사용되는 바와 같은 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어가 전송 매체, 반송파, 또는 다른 일시적인 신호를 포괄하지 않는다고 이해해야 한다.
컴퓨터 시스템(3000)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(3055)에 대한 인터페이스(3054)를 포함할 수 있다. 네트워크는 예를 들어 무선, 유선, 광일 수 있다. 네트워크는 추가로, 근거리, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 용인(delay-tolerant) 등일 수 있다. 네트워크의 예는 근거리 네트워크, 이를테면 이더넷, 무선 LAN, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상 브로드캐스트 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크, CANBus를 포함하는 차량 및 산업용 등을 포함한다. 특정 네트워크는 일반적으로, (예를 들어, 컴퓨터 시스템(3000)의 USB 포트와 같은) 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 버스(3049)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터를 필요로 하며; 다른 것은 일반적으로, 아래에서 설명되는 바와 같은 시스템 버스에 대한 부착(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스)에 의해 컴퓨터 시스템(3000)의 코어에 통합된다. 이러한 네트워크 중 임의의 네트워크를 사용하여, 컴퓨터 시스템(3000)은 다른 엔티티와 통신할 수 있다. 그러한 통신은 예를 들어, 근거리 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하는 다른 컴퓨터 시스템에 대해 단방향, 수신 전용(예를 들어, 브로드캐스트 TV), 단방향 송신 전용(예를 들어, 특정 CANbus 디바이스에 대한 CANbus), 또는 양방향일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택이 그러한 네트워크 및 네트워크 인터페이스 각각에 사용될 수 있다.
앞서 언급한 인간 인터페이스 디바이스, 인간 액세스 가능 저장 디바이스 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(3000)의 코어(3040)에 부착될 수 있다.
코어(3040)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(3041), 그래픽 처리 유닛(GPU)(3042), 필드 프로그래밍 가능 게이트 영역(FPGA: Field Programmable Gate Area)(3043) 형태의 특수 프로그래밍 가능 처리 유닛, 특정 작업을 위한 하드웨어 가속기(3044), 그래픽 어댑터(3050) 등을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스는 판독 전용 메모리(ROM: Read-only memory)(3045), 랜덤 액세스 메모리(3046), 내부 비-사용자 액세스 가능 하드 드라이브, SSD 등과 같은 내부 대용량 저장소(3047)와 함께, 시스템 버스(3048)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(3048)는 추가 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하도록 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스 가능할 수 있다. 주변 디바이스는 코어의 시스템 버스(3048)에 직접적으로 또는 주변 버스(3049)를 통해 부착될 수 있다. 일례로, 디스플레이(3010)는 그래픽 어댑터(3050)에 접속될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처는 PCI, USB 등을 포함한다.
CPU(3041), GPU(3042), FPGA(3043) 및 가속기(3044)는 조합하여, 앞서 언급된 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령을 실행할 수 있다. 그 컴퓨터 코드는 ROM(3045) 또는 RAM(3046)에 저장될 수 있다. 전이(transitional) 데이터가 또한 RAM(3046)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는 예를 들어, 내부 대용량 저장소(3047)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스 중 임의의 디바이스에 대한 고속 저장 및 리트리브는 하나 이상의 CPU(3041), GPU(3042), 대용량 저장소(3047), ROM(3045) 및 RAM(3046) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 가능해질 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적으로 특별히 설계 및 구성된 것일 수 있거나, 이들은 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류일 수 있다.
제한이 아닌 예로서, 아키텍처(3000)를 갖는 컴퓨터 시스템, 그리고 구체적으로 코어(3040)는 (CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함하는) 프로세서(들)가 하나 이상의 유형(tangible) 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 위에서 소개된 바와 같은 사용자 액세스 가능 대용량 저장소뿐만 아니라, 비-일시적 성질의 코어(3040)의 특정 저장소, 이를테면 코어 내부 대용량 저장소(3047) 또는 ROM(3045)과 연관된 매체일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 그러한 디바이스에 저장되고 코어(3040)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 특정 요구에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(3040) 및 구체적으로는 코어(3040) 내의 (CPU, GPU, FPGA 등을 포함하는) 프로세서로 하여금, RAM(3046)에 저장된 데이터 구조를 정의하는 것과 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스에 따라 그러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에서 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은 본 명세서에서 설명되는 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하도록 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 동작할 수 있는 회로(예를 들어: 가속기(3044))에 하드와이어링되거나 달리 구현된 로직의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 적절한 경우, 소프트웨어에 대한 참조는 로직을 포함할 수 있고, 그 반대도 가능하다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 대한 참조는 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(이를테면, 집적 회로(IC: integrated circuit)), 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 이 둘 모두를 포괄할 수 있다. 본 개시내용은 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포괄한다.
부록 A: 약어
JEM: 공동 탐사 모델(joint exploration model)
VVC: 다용도 비디오 코딩(versatile video coding)
BMS: 벤치마크 세트(benchmark set)
MV: 움직임 벡터(Motion Vector)
HEVC: 고효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding)
MPM: 가장 가능성 있는 모드(most probable mode)
WAIP: 광각 인트라 예측(Wide-Angle Intra Prediction)
SEI: 부가 확장 정보(Supplementary Enhancement Information)
VUI: 비디오 사용성 정보(Video Usability Information)
GOP: 픽처의 그룹(Group of Pictures)
TU: 변환 유닛(Transform Unit)
PU: 예측 유닛(Prediction Unit)
CTU: 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit)
CTB: 코딩 트리 블록(Coding Tree Block)
PB: 예측 블록(Prediction Block)
HRD: 가상 참조 디코더(Hypothetical Reference Decoder)
SDR: 표준 동적 범위(standard dynamic range)
SNR: 신호 잡음비(Signal Noise Ratio)
CPU: 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit)
GPU: 그래픽 처리 유닛(Graphics Processing Unit)
CRT: 음극선관(Cathode Ray Tube)
LCD: 액정 디스플레이(Liquid-Crystal Display)
OLED: 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode)
CD: 콤팩트 디스크(Compact Disc)
DVD: 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disc)
ROM: 판독 전용 메모리(Read-Only Memory)
RAM: 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory)
ASIC: 주문형 집적 회로(Application-Specific Integrated Circuit)
PLD: 프로그래밍 가능한 로직 디바이스(Programmable Logic Device)
LAN: 근거리 네트워크(Local Area Network)
GSM: 글로벌 모바일 통신 시스템(Global System for Mobile communications)
LTE: 롱 텀 에볼루션(Long-Term Evolution)
CANBus: 제어기 영역 네트워크 버스(Controller Area Network Bus)
USB: 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)
PCI: 주변 컴포넌트 상호 접속(Peripheral Component Interconnect)
FPGA: 필드 프로그래밍 가능 게이트 영역(Field Programmable Gate Areas)
SSD: 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive)
IC: 집적 회로(Integrated Circuit)
CU: 코딩 유닛(Coding Unit)
PDPC: 포지션 의존 예측 조합(Position Dependent Prediction Combination)
ISP: 인트라 서브 파티션(Intra Sub-Partitions)
SPS: 시퀀스 파라미터 설정(Sequence Parameter Setting)
본 개시내용은 여러 예시적인 실시예를 설명했지만, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 변경, 치환 및 다양한 대체 등가물이 있다. 따라서 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 본 명세서에서 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않지만, 본 개시내용의 원리를 구현하고 따라서 본 개시내용의 사상 및 범위 내에 있는 다수의 시스템 및 방법을 안출할 수 있을 것이라고 인식될 것이다.
Claims (20)
- 비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법으로서,
프로세서에 의해, 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 제1 조합을 결정하는 단계;
상기 프로세서에 의해 그리고 오프셋 값을 가능한 재구성된 샘플 값의 조합과 연관시키는 매핑에 기초하여, 상기 제1 조합과 연관되는 제1 오프셋 값을 결정하는 단계; 및
상기 프로세서에 의해, 상기 필터 지원 구역 내의 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해, 상기 제2 색 성분의 필터링 대상(to-be filtered) 샘플에 제1 오프셋 값을 적용하는 단계를 포함하는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 매핑은 룩업 테이블의 형태로 정의된 비선형 매핑인,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 색 성분은 상기 제1 색 성분, 상기 제1 색 성분과 다른 색 성분 중 하나인,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 필터 지원 구역 내의 상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 상기 제1 조합을 결정하기 위해 선형 연산 및 양자화 연산 중 적어도 하나를 사용하는 단계를 더 포함하는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플의 차이를 계산하는 단계; 및
상기 제1 조합을 결정하기 위해 상기 차이를 양자화하는 단계를 더 포함하는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플 내에서 콜로케이트(collocate)된 샘플에 대한 상기 재구성된 샘플의 주변의 재구성된 샘플의 차이를 계산하는 단계 ― 상기 콜로케이트된 샘플은 상기 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플과 동일한 포지션에 위치됨 ―; 및
상기 제1 조합을 결정하기 위해 양자화 단계 크기에 기초하여 상기 차이를 양자화하는 단계를 더 포함하는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 매핑은 상기 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 전체 도메인의 조합과 상기 오프셋 값을 연관시키는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 매핑은 상기 필터 지원 구역 내의 상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 서브세트 도메인의 조합과 상기 오프셋 값을 연관시키는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
코딩된 비디오 비트스트림의 비디오 파라미터 세트(VPS: video parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(SPS: sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(PPS: picture parameter set), 적응 파라미터 세트(APS: adaptation parameter set), 슬라이스 헤더 및 타일 헤더 중 적어도 하나에서 전달되는 매핑을 수신하는 단계를 더 포함하는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
비용 측정치에 기초하여 상기 매핑의 오프셋 값을 도출하는 단계; 및
코딩된 비디오 비트스트림의 비디오 파라미터 세트(VPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 적응 파라미터 세트(APS), 슬라이스 헤더 및 타일 헤더 중 적어도 하나에 상기 매핑을 포함시키는 단계를 더 포함하는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 제1항에 있어서,
중간 필터링된 샘플을 결정하기 위해 상기 제1 오프셋 값을 상기 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플에 더하는 단계; 및
상기 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해 최대값 및 최소값에 기초하여 상기 중간 필터링된 샘플을 클리핑(clip)하는 단계를 더 포함하는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 방법. - 비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치로서,
처리 회로를 포함하며,
상기 처리 회로는:
필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 제1 조합을 결정하고;
오프셋 값을 가능한 재구성된 샘플 값의 조합과 연관시키는 매핑에 기초하여, 상기 제1 조합과 연관되는 제1 오프셋 값을 결정하고; 그리고
상기 필터 지원 구역 내의 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해, 상기 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플에 제1 오프셋 값을 적용하도록 구성되는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 매핑은 룩업 테이블의 형태로 정의된 비선형 매핑인,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2 색 성분은 상기 제1 색 성분, 상기 제1 색 성분과 다른 색 성분 중 하나인,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 처리 회로는:
상기 필터 지원 구역 내의 상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플로부터 상기 제1 조합을 결정하기 위해 선형 연산 및 양자화 연산 중 적어도 하나를 사용하도록 추가로 구성되는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 처리 회로는:
상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플의 차이를 계산하고; 그리고
상기 제1 조합을 결정하기 위해 상기 차이를 양자화하도록 추가로 구성되는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 처리 회로는:
상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플 내에서 콜로케이트된 샘플에 대한 상기 재구성된 샘플의 주변의 재구성된 샘플의 차이를 계산하고 ― 상기 콜로케이트된 샘플은 상기 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플과 동일한 포지션에 위치됨 ―; 그리고
상기 제1 조합을 결정하기 위해 양자화 단계 크기에 기초하여 상기 차이를 양자화하도록 추가로 구성되는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 매핑은 상기 필터 지원 구역 내의 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 전체 도메인의 조합과 상기 오프셋 값을 연관시키는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 매핑은 상기 필터 지원 구역 내의 상기 제1 색 성분의 재구성된 샘플에 대한 서브세트 도메인의 조합과 상기 오프셋 값을 연관시키는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 처리 회로는:
중간 필터링된 샘플을 결정하기 위해 상기 제1 오프셋 값을 상기 제2 색 성분의 필터링 대상 샘플에 더하고; 그리고
상기 제2 색 성분의 필터링된 샘플을 결정하기 위해 최대값 및 최소값에 기초하여 상기 중간 필터링된 샘플을 클리핑하도록 추가로 구성되는,
비디오 디코딩에서의 필터링을 위한 장치.
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