KR20220128468A - 미리 정의된 필터들에 의한 샘플 오프셋 - Google Patents

Abstract

비디오 디코더에서 인-루프 샘플 오프셋 필터링을 위한 방법이 개시된다. 방법은, 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 재구성된 현재 픽처에서의 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 대한 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터를 추출하는 단계 - 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터는 플래그를 포함함 - , 및 플래그에 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 샘플 오프셋 필터의 타입을 결정하는 단계 - 샘플 오프셋 필터의 타입은 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 또는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입임 - 를 포함한다. 방법은, 결정된 샘플 오프셋 필터의 타입에 적어도 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 타깃 샘플 오프셋 필터를 식별하는 단계, 및 타깃 샘플 오프셋 필터 및 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들에 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링해서 제1 컬러 컴포넌트의 필터링된 재구성된 샘플을 생성하는 단계를 추가로 포함한다.

Description

미리 정의된 필터들에 의한 샘플 오프셋

인용에 의한 통합

본 개시내용은, 2021년 3월 12일자로 출원된 발명의 명칭이 "SAMPLE OFFSET WITH PREDEFINED FILTERS"인 미국 가출원 제63/160,537호에 대한 우선권을 주장하는, 2022년 1월 4일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제17/568,540호에 기초하고 그에 대한 우선권의 이익을 주장한다. 양 출원은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.

기술분야

본 개시내용은 일반적으로 진보된 비디오 코딩 기술들의 세트를 설명하고, 구체적으로 루프 크로스 컴포넌트 샘플 오프셋 필터들(loop cross component sample offset filters)의 개선된 설계 및 시그널링에 관련된다.

본 명세서에 제공된 이 배경 설명은 본 개시내용의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 이 배경기술 부분에 설명되어 있는 현재 등록된 발명자들의 연구 및 본 출원의 출원 시점에 종래 기술로서 달리 간주되지 않을 수 있는 설명의 양태들은 명시적으로도 암시적으로도 본 개시내용에 대한 종래 기술로 인정되지 않는다.

비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상을 동반한 인터-픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처들을 포함할 수 있고, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920x1080 루미넌스 샘플들 및 연관된 전체 또는 서브샘플링된 크로미넌스 샘플들의 공간적 차원을 갖는다. 일련의 픽처들은, 예를 들어, 초당 60 픽처 또는 초당 60 프레임의 고정 또는 가변 픽처 레이트(대안적으로 프레임 레이트로 지칭됨)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 스트리밍 또는 데이터 처리를 위한 특정 비트레이트 요건들을 갖는다. 예를 들어, 1920 x 1080의 픽셀 해상도, 60 프레임/초의 프레임 레이트, 및 컬러 채널당 픽셀당 8 비트에서 4:2:0의 크로마 서브샘플링을 갖는 비디오는 1.5 Gbit/s에 근접한 대역폭을 요구한다. 1 시간 분량의 이러한 비디오는 600 기가바이트를 초과하는 저장 공간을 필요로 한다.

비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은, 압축을 통한, 압축되지 않은 입력 비디오 신호에서의 중복성(redundancy)의 감소일 수 있다. 압축은 앞서 설명한 대역폭 및/또는 저장 공간 요건들을, 일부 경우들에서는, 2 자릿수 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축과 손실 압축 양자 모두뿐만 아니라 이들의 조합이 이용될 수 있다. 무손실 압축은 디코딩 프로세스를 통해 압축된 원래 신호로부터 원래 신호의 정확한 사본이 재구성될 수 있는 기법들을 지칭한다. 손실 압축은 원래 비디오 정보가 코딩 동안 완전히 유지되지 않고 디코딩 동안 완전히 복구가능하지 않은 코딩/디코딩 프로세스를 지칭한다. 손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 일부 정보 손실에도 불구하고 재구성된 신호를 의도된 응용에 유용하게 렌더링할 수 있을 정도로 충분히 작게 만들어진다. 비디오의 경우, 손실 압축이 많은 응용들에서 널리 이용된다. 허용가능 왜곡의 양은 응용에 의존한다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 응용들의 사용자들은 시네마틱 또는 텔레비전 방송 응용들의 사용자들보다 더 높은 왜곡을 허용할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘에 의해 달성가능한 압축비는 다양한 왜곡 허용오차를 반영하도록 선택되거나 조정될 수 있다: 더 높은 허용가능 왜곡은 일반적으로 더 높은 손실들 및 더 높은 압축비들을 산출하는 코딩 알고리즘들을 허용한다.

비디오 인코더 및 디코더는, 예를 들어, 모션 보상, 푸리에(Fourier) 변환, 양자화, 및 엔트로피 코딩을 포함한, 몇가지 광범위한 카테고리들 및 단계들로부터의 기법들을 이용할 수 있다.

비디오 코덱 기술들은 인트라 코딩(intra coding)으로 알려진 기법들을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값들은 이전에 재구성된 참조 픽처들로부터의 샘플들 또는 다른 데이터를 참조하지 않고 표현된다. 일부 비디오 코덱들에서, 픽처는 샘플들의 블록들로 공간적으로 세분된다. 샘플들의 모든 블록들이 인트라 모드에서 코딩될 때, 그 픽처는 인트라 픽처(intra picture)라고 지칭될 수 있다. 인트라 픽처들 및 그것들의 파생물들, 예컨대, 독립 디코더 리프레시 픽처들(independent decoder refresh pictures)은 디코더 상태를 리셋하기 위해 사용될 수 있고, 따라서 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션에서 첫번째 픽처로서 또는 스틸 이미지(still image)로서 사용될 수 있다. 인트라 예측 후의 블록의 샘플들은 그 후 주파수 도메인으로 변환될 수 있고, 그렇게 생성된 변환 계수들은 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 사전-변환 도메인(pre-transform domain)에서 샘플 값들을 최소화하는 기법을 나타낸다. 일부 경우들에서, 변환 후의 DC 값이 더 작을수록, 그리고 AC 계수들이 더 작을수록, 엔트로피 코딩 후의 블록을 나타내기 위해 주어진 양자화 스텝 크기(quantization step size)에서 요구되는 비트들이 더 적다.

예를 들어, MPEG-2 세대 코딩 기술들로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 더 새로운 비디오 압축 기술들은, 예를 들어, 공간적 이웃(spatially neighboring)의 인코딩 및/또는 디코딩 동안 획득되는, 그리고 디코딩 순서에서 인트라 코딩 또는 디코딩되는 데이터 블록들에 선행하는 주위의 샘플 데이터 및/또는 메타데이터에 기초하여 블록들의 코딩/디코딩을 시도하는 기법들을 포함한다. 이러한 기법들은 이후 "인트라 예측(intra prediction)" 기법들로 불린다. 적어도 일부 경우들에서, 인트라 예측은 다른 참조 픽처들로부터가 아니라 재구성 중인 현재 픽처로부터의 참조 데이터만을 사용한다는 점에 유의한다.

많은 상이한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기법들 중 하나보다 많은 기법이 주어진 비디오 코딩 기술에서 이용가능할 때, 사용 중인 기법은 인트라 예측 모드라고 지칭될 수 있다. 하나 이상의 인트라 예측 모드가 특정 코덱에 제공될 수 있다. 특정 경우들에서, 모드들은 서브모드들을 가질 수 있고/있거나 다양한 파라미터들과 연관될 수 있으며, 비디오의 블록들에 대한 모드/서브모드 정보 및 인트라 코딩 파라미터들은 개별적으로 코딩되거나 또는 집합적으로 모드 코드워드들에 포함될 수 있다. 주어진 모드, 서브모드, 및/또는 파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통해 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있고, 코드워드들을 비트스트림으로 변환하기 위해 사용되는 엔트로피 코딩 기술도 그렇게 할 수 있다.

인트라 예측의 특정 모드가 H.264와 함께 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, JEM(joint exploration model), VVC(versatile video coding), 및 BMS(benchmark set)와 같은 더 새로운 코딩 기술들에서 추가로 개선되었다. 일반적으로, 인트라 예측을 위해, 이용가능하게 된 이웃 샘플 값들을 사용하여 예측자 블록이 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인들을 따르는 이웃 샘플들의 특정 세트의 이용가능한 값들이 예측자 블록으로 복사될 수 있다. 사용중인 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩될 수 있거나, 자체적으로 예측될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 하부 우측에 H.265의 33개의 가능한 인트라 예측자 방향(H.265에서 특정된 35개의 인트라 모드 중 33개의 각도 모드에 대응함)에서 특정된 9개의 예측자 방향의 서브세트가 묘사되어 있다. 화살표들이 수렴(converge)하는 포인트(101)는 예측되고 있는 샘플을 나타낸다. 화살표들은 이웃 샘플들이 101에서 샘플을 예측하기 위해 사용되는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 상부 우측으로, 수평 방향으로부터 45도 각도로 예측되는 것을 표시한다. 유사하게, 화살표(103)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 샘플(101)의 하부 좌측으로, 수평 방향으로부터 22.5도 각도로 예측되는 것을 표시한다.

계속 도 1a를 참조하면, 상단 좌측에, 4x4 샘플들의 정사각형 블록(104)(굵은 파선으로 표시됨)이 묘사되어 있다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하며, 각각의 샘플은 "S", Y 차원에서의 위치(예를 들어, 행 인덱스), 및 X 차원에서의 위치(예를 들어, 열 인덱스)로 라벨링되어 있다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원에서의 (상단으로부터) 2번째 샘플 및 X 차원에서의 (좌측으로부터) 1번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 블록(104)에서 Y 차원과 X 차원 둘 다에서의 4번째 샘플이다. 블록이 크기가 4x4 샘플이므로, S44는 하단 우측에 있다. 유사한 넘버링 방식을 따르는 예시적인 참조 샘플들이 추가로 도시되어 있다. 블록(104)에 대해 참조 샘플이 R, 그의 Y 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 위치(열 인덱스)로 라벨링된다. H.264와 H.265 양자 모두에서, 재구성 중인 블록에 인접하여 이웃하는 예측 샘플들이 사용된다.

블록(104)의 인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃 샘플들로부터 참조 샘플 값들을 복사함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림은, 이 블록(104)에 대해, 화살표(102)의 예측 방향을 표시하는 - 즉, 샘플들이 예측 샘플 또는 샘플들로부터 상부 우측으로, 수평 방향으로부터 45도 각도로 예측되는 - 시그널링을 포함한다고 가정한다. 이러한 경우, 샘플들 S41, S32, S23, 및 S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 이어서, 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.

특정 경우에, 다수의 참조 샘플들의 값들은, 특히, 방향들이 45도로 균등하게 나누어지지 않을 때, 참조 샘플을 계산하기 위해, 예를 들어, 보간을 통해 조합될 수 있다.

비디오 코딩 기술이 계속 발전함에 따라 가능한 방향들의 수가 증가하였다. H.264(2003년)에서, 예를 들어, 9개의 상이한 방향이 인트라 예측에 이용가능하다. 그것은 H.265(2013년)에서 33개로 증가하였고, JEM/VVC/BMS는 본 공개 시점에 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 적합한 인트라 예측 방향들을 식별하는 것을 돕기 위해 실험적 연구들이 수행되었고, 엔트로피 코딩에서의 특정 기법들을 사용하여 이러한 가장 적합한 방향들을 적은 수의 비트들로 인코딩함으로써, 방향들에 대한 특정 비트 페널티를 용인할 수 있다. 또한, 방향들 자체는 디코딩된 이웃 블록들의 인트라 예측에서 사용된 이웃 방향들로부터 때때로 예측될 수 있다.

도 1b는 시간 경과에 따라 개발된 다양한 인코딩 기술들에서 증가하는 수의 예측 방향들을 예시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 묘사하는 개략도(180)를 도시한다.

인트라 예측 방향들을 나타내는 비트들을 코딩된 비디오 비트스트림에서의 예측 방향들에 맵핑하는 방식은 비디오 코딩 기술마다 달라질 수 있고; 예를 들어, 인트라 예측 모드에 대한 예측 방향의 간단한 직접 맵핑들로부터, 코드워드들, 최고 확률 모드들(most probable modes)을 수반하는 복잡한 적응적 방식들, 및 유사한 기법들에 이르기까지 다양할 수 있다. 그러나, 모든 경우에, 특정한 다른 방향들보다 비디오 콘텐츠에서 일어날 가능성이 통계적으로 적은 인트로 예측을 위한 특정 방향들이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성의 감소이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서, 이러한 가능성이 적은 방향들은 가능성이 많은 방향들보다 많은 수의 비트들로 표현될 수 있다.

인터 픽처 예측, 또는 인터 예측은 모션 보상에 기초할 수 있다. 모션 보상에서, 이전에 재구성된 픽처 또는 그의 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터가, 모션 벡터(motion vector)(이후 MV)에 의해 표시된 방향으로 공간적으로 시프트된 이후에, 새롭게 재구성된 픽처 또는 픽처 부분(예를 들어, 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 참조 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV들은 2개의 차원 X 및 Y, 또는 3개의 차원을 가질 수 있고, 제3 차원은 (시간 차원과 유사한) 사용 중인 참조 픽처의 표시이다.

일부 비디오 압축 기법들에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용가능한 현재 MV는 다른 MV들로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접한 샘플 데이터의 다른 영역들과 관련되고 디코딩 순서에서 현재 MV에 선행하는 그러한 다른 MV들로부터 예측될 수 있다. 그렇게 하면, 상관된 MV들에서의 중복성을 제거하는 것에 의존하여 MV들을 코딩하기 위해 요구되는 데이터의 전체 양을 실질적으로 감소시킬 수 있고, 이에 의해 압축 효율을 증가시킬 수 있다. MV 예측은, 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연 비디오(natural video)라고 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용가능한 영역보다 더 큰 영역들이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 움직이는 통계적 가능성이 있기 때문에 효과적으로 작동할 수 있고, 따라서, 일부 경우들에는 이웃 영역의 MV들로부터 도출된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대한 실제 MV가 주위의 MV들로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 된다. 이러한 MV는 결국, 엔트로피 코딩 후에, MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되기보다는 직접 코딩되는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 수의 비트들로 표현될 수 있다. 일부 경우들에서, MV 예측은 원래 신호(즉: 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉: MV들)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우들에서, MV 예측 자체는, 예를 들어, 수 개의 주위의 MV들로부터 예측자를 계산할 때의 라운딩 오류들 때문에, 손실성일 수 있다.

다양한 MV 예측 메커니즘들이 H.265/HEVC (ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", December 2016)에 설명되어 있다. H.265가 명시하는 많은 MV 예측 메커니즘들 중에서, 이후 "공간적 병합(spatial merge)"이라고 지칭되는 기법이 아래에서 설명된다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측가능한 것으로 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플들을 포함한다. 그 MV를 직접 코딩하는 대신에, MV는 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어, 가장 최근의(디코딩 순서로) 참조 픽처로부터, A0, A1, 및 B0, B1, B2(각각, 202 내지 206)로 나타내어진 5개의 주위 샘플 중 어느 하나와 연관된 MV를 사용하여 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하는 동일한 참조 픽처로부터의 예측자들을 사용할 수 있다.

본 개시내용의 양태들은 비디오 인코딩 및 디코딩에서 크로스 샘플 오프셋 필터링(cross sample offset filtering) 및 로컬 샘플 오프셋 필터링(local sample offset filtering)을 위한 방법들 및 장치들을 제공한다.

일부 예시적인 구현들에서, 비디오 디코더에서의 인-루프 필터링을 위한 방법이 개시된다. 방법은, 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 재구성된 현재 픽처에서의 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 대한 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터를 추출하는 단계 - 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터는 플래그를 포함함 - ; 플래그에 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 샘플 오프셋 필터의 타입을 결정하는 단계 - 샘플 오프셋 필터의 타입은 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 또는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입임 - ; 결정된 샘플 오프셋 필터의 타입에 적어도 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 타깃 샘플 오프셋 필터를 식별하는 단계; 및 타깃 샘플 오프셋 필터 및 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들에 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링해서 제1 컬러 컴포넌트의 필터링된 재구성된 샘플을 생성하는 단계를 포함한다.

위의 구현들에서, 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터에서의 플래그는, 비디오 파라미터 세트(VPS); 시퀀스 파라미터 세트(SPS); 픽처 파라미터 세트(PPS); 적응 파라미터 세트(APS); 프레임 헤더; 슬라이스 헤더; 또는 타일 헤더의 일부로서 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링된다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 플래그는 샘플 오프셋 필터의 타입이 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입인 것을 표시한다. 타깃 샘플 오프셋 필터는 대응하여 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입이고, 타깃 샘플 오프셋 필터는 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링된다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 플래그는 샘플 오프셋 필터의 타입이 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입인 것을 표시할 수 있다. 적어도 하나의 코딩된 루프 필터 파라미터는 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터에 대한 필터 인덱스를 추가로 포함한다. 타깃 샘플 오프셋 필터를 식별하는 것은 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터에 대한 필터 인덱스를 사용하여 타깃 샘플 오프셋 필터를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이 구현에서, 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터에서의 필터 인덱스는, 비디오 파라미터 세트(VPS); 시퀀스 파라미터 세트(SPS); 픽처 파라미터 세트(PPS); 적응 파라미터 세트(APS); 프레임 헤더; 슬라이스 헤더; 또는 타일 헤더의 일부로서 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링된다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터는 오프라인으로 미리 트레이닝된다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들은, 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플의 제1 위치 및 타깃 샘플 오프셋 필터와 연관된 복수의 필터 탭들의 제2 위치들을 결정하는 것 - 제1 위치 및 제2 위치들은 현재 픽처에 대한 것임 - ; 및 제1 위치 및 제2 위치들에서의 제2 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플들을 복수의 재구성된 참조 샘플들로서 식별하는 것에 의해 결정된다. 타깃 샘플 오프셋 필터 및 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들에 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링해서 제1 컬러 컴포넌트의 필터링된 재구성된 샘플을 생성하는 단계는, 둘 다 현재 픽처의 제2 컬러 컴포넌트에 있는, 제2 위치들에 대응하는 재구성된 참조 샘플들과 제1 위치에 대응하는 재구성된 참조 샘플 사이의 델타 척도를 결정하는 단계; 델타 척도에 기초하여 타깃 샘플 오프셋 필터로부터 샘플 오프셋 값을 추출하는 단계; 및 샘플 오프셋 값을 사용해서 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링하여 필터링된 재구성된 샘플을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 플래그 및 필터 인덱스는 적어도 하나의 루프 필터 파라미터의 단일 표시자를 형성하고, 단일 표시자는 타깃 샘플 오프셋 필터로서 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 및 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터들 중 하나를 가리킨다. 이 구현에서, 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터에서의 단일 표시자는, 비디오 파라미터 세트(VPS); 시퀀스 파라미터 세트(SPS); 픽처 파라미터 세트(PPS); 적응 파라미터 세트(APS); 프레임 헤더; 슬라이스 헤더; 또는 타일 헤더의 일부로서 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링된다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 및 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 각각의 샘플 오프셋 필터는 필터 지원 구성들의 세트와 연관되고, 필터 지원 구성들의 세트는 필터 탭 수, 필터 탭 위치들의 세트, 및 델타 양자화 스텝 크기 중 적어도 하나를 포함한다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 및 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입은 동일한 필터 탭 수 및 동일한 필터 탭 위치들의 세트, 또는 동일한 델타 양자화 스텝 크기 중 적어도 하나를 공유한다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터는 동일한 필터 탭 수, 동일한 필터 탭 위치들의 세트, 및 동일한 델타 양자화 스텝 크기를 공유한다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들은 동일한 필터 탭 위치들의 세트, 및 동일한 델타 양자화 스텝 크기를 공유하지만, 이러한 필터 지원 구성들 중 적어도 하나는 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터의 것과 상이하다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 필터 지원 구성들의 세트 중 적어도 하나는 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 사이에 상이하다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들에 대한 탭들의 수는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입보다 더 크다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들에 대한 탭들의 수는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입보다 더 작다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 필터 탭 위치들의 세트는 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입의 것의 서브세트이다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 델타 양자화 스텝 크기는 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입과 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들 사이에서 상이하다.

위의 구현들 중 임의의 것에서, 필터 지원 구성들의 세트는 델타 양자화 레벨들의 수를 추가로 포함하고, 델타 양자화 레벨들의 수는 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입과 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들 사이에서 상이하다.

일부 구현들에서, 비디오 인코딩 또는 디코딩 디바이스가 개시된다. 디바이스는 위의 방법들 중 임의의 것을 구현하도록 구성되는 회로를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 양태들은 또한, 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위해 컴퓨터 또는 디바이스에 의해 실행될 때, 컴퓨터 또는 디바이스로 하여금 위의 방법 중 임의의 것을 수행하게 하는 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들을 제공한다.

개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이다.
도 1a는 인트라 예측 방향성 모드들의 예시적인 서브세트의 개략적 예시를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그 주위의 공간적 병합 후보들의 개략적 예시를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 실시예들에 따른 예시적인 적응 루프 필터들을 도시한다.
도 10a 내지 도 10d는 본 개시내용의 실시예들에 따른, 수직 방향, 수평 방향, 및 2개의 대각선 방향의 기울기들을 각각 계산하기 위해 사용되는 서브샘플링된 위치들의 예들을 도시한다.
도 10e는 적응 루프 필터(ALF)에 의한 사용을 위해 다양한 기울기들에 기초하여 블록 방향성(block directionality)을 결정하는 예시적인 방식을 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 가상 경계들에서의 수정된 블록 분류들을 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는 본 개시내용의 실시예들에 따른 각자의 가상 경계들에서의 패딩 연산들을 갖는 예시적인 적응 루프 필터들을 도시한다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른 최대 코딩 유닛 정렬된 픽처 쿼드트리 분할(largest coding unit aligned picture quadtree splitting)의 예를 도시한다.
도 14는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 도 13에 대응하는 쿼드트리 분할 패턴(quadtree split pattern)을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 크로마 컴포넌트들을 생성하는 데 사용되는 크로스-컴포넌트 필터(cross-component filter)들을 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 크로스-컴포넌트 ALF 필터의 예를 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 본 개시내용의 실시예들에 따른 루마 샘플들에 대한 크로마 샘플들의 예시적인 위치들을 도시한다.
도 18은 본 개시내용의 실시예에 따른 블록에 대한 방향 검색의 예를 도시한다.
도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른 부분공간 투영(subspace projection)의 예를 도시한다.
도 20은 본 개시내용의 실시예에 따른 크로스-컴포넌트 샘플 오프셋(Cross-Component Sample Offset, CCSO) 필터에서의 필터 지원 영역의 예를 도시한다.
도 21a 내지 도 21c는 본 개시내용의 실시예에 따른 CCSO 필터에서 사용되는 예시적인 맵핑을 도시한다.
도 22는 본 개시내용의 실시예에 따른 CCSO 필터의 예시적인 구현을 도시한다.
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따른 에지 오프셋에서의 픽셀 분류에 대한 4개의 예시적인 패턴을 도시한다.
도 24는 본 개시내용의 실시예에 따른 2개의 예시적인 CCSO 필터의 필터 탭들의 비교를 도시한다.
도 25는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 프로세스(2500)를 약술하는 흐름도를 도시한다.
도 26은 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적 예시를 도시한다.

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 상호접속되는 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)을 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)은 데이터의 단방향 송신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로의 송신을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 송신될 수 있다. 단말 디바이스(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구하고 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 응용들(media serving applications) 등에서 구현될 수 있다.

다른 예에서, 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 영상 회의 응용 동안 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스들(330 및 340)을 포함한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 일 예에서, 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스로의 송신을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구할 수 있고, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다.

도 3의 예에서, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트 폰들로서 구현될 수 있지만, 본 개시내용의 기본 원리들의 적용가능성은 그렇게 제한되지 않을 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 미디어 플레이어들, 웨어러블 컴퓨터들, 전용 영상 회의 장비, 및/또는 이와 유사한 것에서 구현될 수 있다. 네트워크(350)는 예를 들어 유선(와이어드) 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함하여, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340) 사이에 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수 또는 타입들의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환, 및/또는 다른 타입들의 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 통신 네트워크들, 로컬 영역 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 본 명세서에서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시내용의 동작에 중요하지 않을 수 있다.

도 4는, 개시된 주제를 위한 응용에 대한 예로서, 비디오 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는, 예를 들어, 영상 회의, 디지털 TV 방송, 게이밍, 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함한 디지털 미디어 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하는 다른 비디오 응용들에 동등하게 적용가능할 수 있다.

비디오 스트리밍 시스템은 압축되지 않은 비디오 픽처들 또는 이미지들의 스트림(402)을 생성하기 위한 비디오 소스(401), 예를 들어, 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 픽처들의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라에 의해 기록되는 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 높은 데이터 용량을 강조하기 위해 굵은 라인으로 묘사된 비디오 픽처들의 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 주제의 양태들을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 압축되지 않은 비디오 픽처들의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 용량을 강조하기 위해 얇은 라인으로서 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 장래의 사용을 위해 스트리밍 서버(405) 상에 또는 다운스트림 비디오 디바이스들(도시되지 않음)에 직접 저장될 수 있다. 도 4에서의 클라이언트 서브시스템들(406 및 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템들은 스트리밍 서버(405)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본들(407 및 409)을 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은, 예를 들어, 전자 디바이스(430) 내에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 유입 사본(407)을 디코딩하고 압축되지 않은 그리고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스들(묘사되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 비디오 픽처들의 유출 스트림(411)을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시내용에서 설명된 다양한 기능들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 및 409)(예를 들어, 비디오 비트스트림들)는 특정 비디오 코딩/압축 표준들에 따라 인코딩될 수 있다. 그러한 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준이 VVC(Versatile Video Coding)로서 비공식적으로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC, 및 다른 비디오 코딩 표준들의 맥락에서 사용될 수 있다.

전자 디바이스들(420 및 430)은 다른 컴포넌트들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 전자 디바이스(420)는 비디오 디코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있고 전자 디바이스(430)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.

도 5는 이하의 본 개시내용의 임의의 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)(예를 들어, 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 있다. 동일한 또는 다른 실시예에서는, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 디코딩될 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다수의 비디오 프레임들 또는 이미지들과 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스 또는 인코딩된 비디오 데이터를 송신하는 스트리밍 소스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 인코딩된 비디오 데이터를 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들과 같은 다른 데이터와 함께 수신할 수 있고, 이들은 그것들 각자의 처리 회로(묘사되지 않음)에 포워딩될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이후 "파서(520)") 사이에 버퍼 메모리(515)가 배치될 수 있다. 특정 응용들에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 응용들에서, 그것은 비디오 디코더(510)(묘사되지 않음)의 외부에 있고 그로부터 분리될 수 있다. 또 다른 응용들에서, 예를 들어, 네트워크 지터를 방지하기 위한 목적으로, 비디오 디코더(510) 외부의 버퍼 메모리(묘사되지 않음)가 존재할 수 있고, 예를 들어 재생 타이밍을 핸들링하기 위해, 비디오 디코더(510) 내부의 다른 추가적인 버퍼 메모리(515)가 존재할 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 등시 동기식 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 베스트-에포트 패킷 네트워크들(best-effort packet networks) 상에서의 사용을 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 요구될 수 있고, 그 크기는 비교적 클 수 있다. 이러한 버퍼 메모리는 적응적 크기로 구현될 수 있고, 비디오 디코더(510) 외부의 운영 체제 또는 유사한 요소들(묘사되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심벌들(521)을 재구성하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 그 심벌들의 카테고리들은 비디오 디코더(510)의 동작을 관리하기 위해 사용되는 정보, 및 잠재적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(530)의 일체형 부분(integral part)일 수 있거나 아닐 수도 있지만 전자 디바이스(530)에 결합될 수 있는 디스플레이(512)(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지들 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들(묘사되지 않음)의 형태로 될 수 있다. 파서(520)는 파서(520)에 의해 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 엔트로피 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩(Huffman coding), 맥락 민감성(context sensitivity)을 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리들을 따를 수 있다. 파서(520)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 서브그룹들에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 픽처 그룹(Group of Pictures, GOP)들, 픽처들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 유닛(Coding Unit, CU)들, 블록들, 변환 유닛(Transform Unit, TU)들, 예측 유닛(Prediction Unit, PU)들 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들(예를 들어, 푸리에 변환 계수들), 양자화기 파라미터 값들, 모션 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.

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

심벌들(521)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처 또는 그의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 따라 다수의 상이한 처리 또는 기능 유닛들을 수반할 수 있다. 수반되는 유닛들 그리고 어떻게 그것들이 수반되는지는, 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 처리 또는 기능 유닛들 사이의 이러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 단순화를 위해 묘사되어 있지 않다.

이미 언급된 기능 블록들 이외에, 비디오 디코더(510)는 아래에 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이들 기능 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제의 다양한 기능들을 명료하게 설명하기 위해, 기능 유닛들로의 개념적 세분이 이하의 개시내용에서 채택된다.

제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 파서(520)로부터 심벌(들)(521)로서 어느 타입의 역변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 팩터/파라미터들, 양자화 스케일링 행렬들(quantization scaling matrices) 등을 표시하는 정보를 포함한 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 집계기(aggregator)(555)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.

일부 경우들에서, 스케일러/역변환(551)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록, 즉, 이전에 재구성된 픽처들로부터의 예측 정보를 사용하지 않지만, 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 관련될 수 있다. 그러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 이미 재구성되어 현재 픽처 버퍼(558)에 저장된 주위의 블록 정보를 사용하여 재구성 중인 블록과 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성할 수 있다. 현재 픽처 버퍼(558)는, 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 집계기(555)는, 일부 구현들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(551)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 추가할 수 있다.

다른 경우들에서, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고, 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 이러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(553)은 참조 픽처 메모리(557)에 액세스하여 인터-픽처 예측에 사용되는 샘플들을 페치할 수 있다. 블록에 관련된 심벌들(521)에 따라 페치된 샘플들을 모션 보상한 후에, 이들 샘플은 집계기(555)에 의해 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플들 또는 잔차 신호라고 지칭될 수 있음)에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플들을 페치하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 어드레스들은, 예를 들어 X, Y 컴포넌트들(시프트), 및 참조 픽처 컴포넌트들(시간)을 가질 수 있는 심벌들(521)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에 이용가능한 모션 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 서브샘플 정확한 모션 벡터들이 사용중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값들의 보간을 포함할 수 있고, 또한 모션 벡터 예측 메커니즘들 등과 연관될 수 있다.

집계기(555)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(556) 내의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(520)로부터의 심벌들(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 지칭됨)에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타-정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성된 및 루프-필터링된 샘플 값들에 응답할 수도 있는 인-루프 필터(in-loop filter) 기술들을 포함할 수 있다. 몇가지 타입의 루프 필터들이 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 다양한 순서로 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.

루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더링 디바이스(512)에 출력될 뿐만 아니라 장래의 인터-픽처 예측에서 사용하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.

특정 코딩된 픽처들은, 완전히 재구성되면, 장래의 인터-픽처 예측을 위한 참조 픽처들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로서 식별되면(예를 들어, 파서(520)에 의해), 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 다음 코딩된 픽처의 재구성에 착수하기 전에 새로운 현재 픽처 버퍼가 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서 채택된 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술 또는 표준에서 문서화된 프로파일들을 둘 다 고수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스를 준수할 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 그 프로파일 하에서 사용하기 위해 이용가능한 유일한 툴들로서 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 툴들로부터 특정 툴들을 선택할 수 있다. 표준을 준수하기 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡도는 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 경계들 내에 있을 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플수로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 이 추가적인 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 이 추가적인 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하고/하거나 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가적인 데이터는 예를 들어, 시간적, 공간적, 또는 신호 잡음 비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 픽처들, 순방향 오류 정정 코드들 등의 형태로 될 수 있다.

도 6은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(620)는 송신기(640)(예를 들어, 송신 회로)를 추가로 포함할 수 있다. 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 예에서는 전자 디바이스(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플들을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 디바이스(620)의 일부로서 구현될 수 있다.

비디오 소스(601)는, 임의의 적합한 비트 심도(예를 들어: 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 색공간(예를 들어, BT.601 YCrCb, RGB, XYZ...), 및 임의의 적합한 샘플링 구조(예를 들어, YCrCb 4:2:0, YCrCb 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 저장할 수 있는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처들 또는 이미지들로서 제공될 수 있다. 픽처들 자체는 픽셀들의 공간적 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.

일부 예시적인 실시예들에 따르면, 비디오 인코더(603)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처들을 실시간으로 또는 응용에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것이 제어기(650)의 하나의 기능을 구성한다. 일부 실시예들에서, 제어기(650)는 아래에 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합되어 이들을 제어할 수 있다. 결합은 단순화를 위해 묘사되어 있지 않다. 제어기(650)에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(픽처 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값, ...), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 대해 최적화된 비디오 인코더(603)에 관련된 다른 적합한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성될 수 있다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예를 들어, 코딩될 입력 픽처, 및 참조 픽처(들)에 기초하여 심벌 스트림과 같은 심벌들을 생성하는 것을 담당함), 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 임베디드 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스트림을 처리하더라도 (원격) 디코더가 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심벌들을 재구성한다(엔트로피 코딩에서 코딩된 비디오 비트스트림과 심벌들 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실일 수 있기 때문임). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와는 독립적으로 비트-정확한 결과들(bit-exact results)을 야기하기 때문에, 참조 픽처 메모리(634) 내의 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확(bit exact)하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 픽처 샘플들로서 "본다". 참조 픽처 동기성(reference picture synchronicity)의 이러한 기본적인 원리(그리고, 예를 들어, 채널 오류들 때문에, 동기성이 유지될 수 없는 경우, 결과적인 드리프트)는 코딩 품질을 개선하기 위해 사용된다.

"로컬" 디코더(633)의 동작은 도 5와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명한 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더의 동작과 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 5를 간단히 참조하면, 심벌들이 이용가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(515), 및 파서(520)를 포함한, 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분들은 인코더에서의 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.

이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에만 존재할 수 있는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 필연적으로, 대응하는 인코더에서, 실질적으로 동일한 기능 형태로 존재할 필요가 있을 수 있다는 점이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 때때로 인코더의 디코딩 부분과 연합하는 디코더 동작에 초점을 맞출 수 있다. 인코더 기술들은 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역(inverse)이기 때문에 그것들에 대한 설명은 따라서 축약될 수 있다. 특정 영역들 또는 양태들에서만 인코더의 더 상세한 설명이 아래에 제공된다.

동작 동안, 일부 예시적인 구현들에서, 소스 코더(630)는, "참조 픽처"로 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 예측적으로 입력 픽처를 코딩하는, 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처의 픽셀 블록들과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록들 사이의 컬러 채널들에서의 차이들(또는 잔차)을 코딩한다.

로컬 비디오 디코더(633)는, 소스 코더(630)에 의해 생성된 심벌들에 기초하여, 참조 픽처들로서 지정될 수 있는 픽처들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작들은 유리하게는 손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 전형적으로 일부 오류들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 픽처들이 참조 픽처 캐시(634)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 (송신 오류들이 없이) 원단 (원격) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처들의 사본들을 로컬로 저장할 수 있다.

예측자(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측자(635)는 새로운 픽처들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할을 할 수 있는 참조 픽처 모션 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 픽처 메모리(634)를 검색할 수 있다. 예측자(635)는 적절한 예측 참조들을 찾기 위해 샘플 블록-바이-픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기준으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측자(635)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정된 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.

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

전술한 모든 기능 유닛들의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩을 거칠 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 다양한 기능 유닛들에 의해 생성된 심벌들을, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술들에 따른 심벌들의 무손실 압축에 의해, 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

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

제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(650)는, 각자의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있는, 특정 코딩된 픽처 타입을 각각의 코딩된 픽처에 할당할 수 있다. 예를 들어, 픽처들은 종종 다음 픽처 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:

인트라 픽처(Intra Picture)(I 픽처)는 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, 독립 디코더 리프레시(Independent Decoder Refresh)("IDR") 픽처들을 포함한, 상이한 타입들의 인트라 픽처들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 픽처들의 그러한 변형들 및 그것들 각자의 응용들 및 특징들을 인식한다.

예측 픽처(predictive picture)(P 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측(intra prediction) 또는 인터 예측(inter prediction)을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.

양방향 예측 픽처(bi-directionally predictive picture)(B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중-예측 픽처들은 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 픽처들은 일반적으로 복수의 샘플 코딩 블록들(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8, 또는 16x16 샘플들의 블록들)로 공간적으로 세분되고 블록-바이-블록(block-by-block) 기준으로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각자의 픽처들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른(이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 또는 그것들은 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간적 예측 또는 인트라 예측). P 픽처들의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처들의 블록들은, 1개 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽처들 또는 중간 처리된 픽처들은 다른 목적들을 위해 다른 타입들의 블록들로 세분될 수 있다. 코딩 블록들 및 다른 타입들의 블록들의 분할은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 동일한 방식을 따를 수 있거나 따르지 않을 수 있다.

비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그 동작에서, 비디오 인코더(603)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간적 및 공간적 중복성들을 활용하는 예측 코딩 동작들을 포함한, 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 준수할 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 송신기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가적인 데이터는 시간적/공간적/SNR 향상 계층들, 중복 픽처들 및 슬라이스들과 같은 다른 형태들의 중복 데이터, SEI 메시지들, VUI 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.

비디오는 시간적 시퀀스에서 복수의 소스 픽처들(비디오 픽처들)로서 캡처될 수 있다. 인트라-픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관을 이용하고, 인터-픽처 예측은 픽처들 사이의 시간적 또는 다른 상관을 이용한다. 예를 들어, 현재 픽처라고 지칭되는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처가 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 현재 픽처 내의 블록은, 비디오 내의 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처 내의 참조 블록과 유사할 때, 모션 벡터라고 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키고, 다수의 참조 픽처가 사용중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 제3 차원을 가질 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 인터-픽처 예측을 위해 양예측(bi-prediction) 기법이 사용될 수 있다. 이러한 양예측 기법에 따르면, 양자 모두 비디오에서 디코딩 순서로 현재 픽처를 진행하는(그러나 디스플레이 순서에서는 각각 과거 또는 미래에 있을 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 모션 벡터, 및 제2 참조 픽처 내의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 공동으로 예측될 수 있다.

또한, 코딩 효율을 개선하기 위해 인터-픽처 예측에서 병합 모드 기법이 사용될 수 있다.

본 개시내용의 일부 예시적인 실시예들에 따르면, 인터-픽처 예측들 및 인트라-픽처 예측들과 같은 예측들이 블록들의 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처들의 시퀀스 내의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛들(CTU)로 파티셔닝되고, 픽처 내의 CTU들은 64x64 픽셀들, 32x32 픽셀들, 또는 16x16 픽셀들과 같은 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는 3개의 병렬 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB): 1개의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB를 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드트리 분할(recursively quadtree split)될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀들의 CTU는 64x64 픽셀들의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀들의 4개의 CU로 분할될 수 있다. 32x32 블록 중 하나 이상은 각각 16x16 픽셀들의 4개의 CU로 더 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 각각의 CU는 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은 다양한 예측 타입들 중에서 CU에 대한 예측 타입을 결정하기 위해 인코딩 동안 분석될 수 있다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측성에 의존하여 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB), 및 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 단위로 수행된다. CU의 PU(또는 상이한 컬러 채널들의 PB들)로의 분할은 다양한 공간적 패턴으로 수행될 수 있다. 루마 또는 크로마 PB는, 예를 들어, 8x8 픽셀들, 16x16 픽셀들, 8x16 픽셀들, 16x8 샘플들 등과 같은, 샘플들에 대한 값들(예를 들어, 루마 값들)의 행렬을 포함할 수 있다.

도 7은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처들의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값들의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처 내에 인코딩하도록 구성된다. 예시적인 비디오 인코더(703)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

예를 들어, 비디오 인코더(703)는 8x8 샘플들 등의 예측 블록과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값들의 행렬 등을 수신한다. 그후, 비디오 인코더(703)는 처리 블록이, 예를 들어, 레이트-왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 양예측 모드 중 어느 것을 사용하여 최선으로 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 것으로 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 인트라 예측 기법을 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처 내에 인코딩할 수 있으며; 처리 블록이 인터 모드 또는 양예측 모드에서 코딩되는 것으로 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 인터 예측 또는 양예측 기법을 각각 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처 내에 인코딩할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 병합 모드는 예측자들 외부의 코딩된 모션 벡터 성분의 이점 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측자로부터 모션 벡터가 도출되는 인터 픽처 예측의 서브모드로서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예들에서, 대상 블록에 적용가능한 모션 벡터 성분이 존재할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록들의 예측 모드를 결정하기 위해, 모드 결정 모듈과 같은, 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

도 7의 예에서, 비디오 인코더(703)는 도 7의 예시적인 배열에 도시된 바와 같이 함께 결합된 인터 인코더(inter encoder)(730), 인트라 인코더(intra encoder)(722), 잔차 계산기(residue calculator)(723), 스위치(726), 잔차 인코더(724), 일반 제어기(721), 및 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.

인터 인코더(730)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 참조 픽처들 내의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 디스플레이 순서에서 이전 픽처들 및 나중 픽처들 내의 블록들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터들, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적합한 기법을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예를 들어, 예측된 블록)을 계산하도록 구성된다. 일부 예들에서, 참조 픽처들은 도 6의 예시적인 인코더(620)에 내장된 디코딩 유닛(633)(아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 7의 잔차 디코더(728)로서 도시됨)을 사용하여 인코딩된 비디오 정보를 기반으로 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처들이다.

인트라 인코더(722)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 동일한 픽처 내의 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수들을 생성하고, 일부 경우들에서 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 동일한 픽처 내의 참조 블록들 및 인트라 예측 정보에 기초하여 인트라 예측 결과들(예를 들어, 예측 블록)을 계산할 수 있다.

일반 제어기(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트들을 제어하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 일반 제어기(721)는 블록의 예측 모드를 결정하고, 예측 모드에 기초하여 스위치(726)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어하며; 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.

잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과들 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성될 수 있다. 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수들을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간적 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하여 변환 계수들을 생성하도록 구성될 수 있다. 그 후 변환 계수들에 대해 양자화 처리를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 획득한다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더(703)는 잔차 디코더(728)를 또한 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(722) 및 인터 인코더(730)에 의해 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(730)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록들은 디코딩된 픽처들을 생성하기 위해 적합하게 처리되고 디코딩된 픽처들은 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되고 참조 픽처들로서 사용될 수 있다.

엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트스트림을 포맷(format)하고 엔트로피 코딩을 수행하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 인코더(725)는 다양한 정보를 비트스트림에 포함시키도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(725)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보, 및 다른 적합한 정보를 비트스트림 내에 포함시키도록 구성될 수 있다. 인터 모드 또는 양예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 존재하지 않을 수 있다.

도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 예시적인 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처들을 수신하고, 코딩된 픽처들을 디코딩하여 재구성된 픽처들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.

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

엔트로피 디코더(871)는, 코딩된 픽처로부터, 코딩된 픽처가 구성되는 신택스 요소들을 나타내는 특정 심벌들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심벌들은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양예측(bi-predicted) 모드, 후자의 둘은 병합 서브모드 또는 다른 서브모드에서임), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의한 예측을 위해 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어, 양자화된 변환 계수들의 형태로 된 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예에서, 예측 모드가 인터 또는 양예측 모드일 때, 인터 예측 정보가 인터 디코더(880)에 제공되고; 예측 타입이 인트라 예측 타입일 때, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보에 대해 역양자화가 수행될 수 있고 이는 잔차 디코더(873)에 제공된다.

인터 디코더(880)는 인터 예측 정보를 수신하고, 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들을 생성하도록 구성될 수 있다.

인트라 디코더(872)는 인트라 예측 정보를 수신하고, 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과들을 생성하도록 구성될 수 있다.

잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 탈양자화된 변환 계수들을 추출하고, 탈양자화된 변환 계수들을 처리하여 잔차를 주파수 도메인으로부터 공간적 도메인으로 변환하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있는 특정 제어 정보(양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하기 위해)를 이용할 수 있다(이는 단지 낮은 데이터 용량 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 묘사되지 않음).

재구성 모듈(874)은, 공간적 도메인에서, 잔차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과들(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈들에 의해 출력됨)을 조합하여 재구성된 비디오의 일부로서 재구성된 픽처의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 형성하도록 구성될 수 있다. 시각적 품질을 개선하기 위해 디블록킹 동작 등과 같은 다른 적합한 동작들이 또한 수행될 수 있다는 점에 유의한다.

비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 임의의 적합한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 603), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 소프트웨어 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.

일부 예시적인 구현들에서, 인코딩 아티팩트들을 감소시키고 디코딩된 픽처들의 품질을 개선하기 위해 인코더들 및 디코더들에 루프 필터들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 루프 필터들(555)은 도 5의 디코더(530)의 일부로서 포함될 수 있다. 다른 예로서, 루프 필터들은 도 6의 인코더(620) 내의 임베디드 디코더 유닛(633)의 일부일 수 있다. 이들 필터는 디코더들 또는 인코더들 내의 비디오 블록들에 대한 디코딩 루프에 포함되기 때문에 루프 필터들이라고 지칭된다. 각각의 루프 필터는 하나 이상의 필터링 파라미터와 연관될 수 있다. 이러한 필터링 파라미터들은 미리 정의될 수 있거나 인코딩 프로세스 동안 인코더에 의해 도출될 수 있다. 이러한 필터링 파라미터들(인코더에 의해 도출되는 경우) 또는 그들의 인덱스들(미리 정의되는 경우)은 인코딩된 형태로 최종 비트스트림에 포함될 수 있다. 이어서, 디코더는 비트스트림으로부터 이러한 필터링 파라미터들을 파싱하고 디코딩 동안 파싱된 필터링 파라미터들에 기초하여 루프 필터링을 수행할 수 있다.

상이한 양태들에서 코딩 아티팩트를 감소시키고 디코딩된 비디오 품질을 개선하기 위해 다양한 루프 필터들이 사용될 수 있다. 이러한 루프 필터들은 하나 이상의 디블록킹 필터, ALF(Adaptive Loop Filter), CC-ALF(Cross-Component Adaptive Loop Filter), CDEF(Constrained Directional Enhancement Filter), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터, CCSO(Cross-Component Sample Offset) 필터, 및 LSO(Local Sample Offset) 필터를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 이들 필터는 상호-의존적(inter-dependent)일 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 이들은 (존재한다면) 그들의 상호의존성(interdependence)과 호환되는 임의의 적절한 순서로 디코더 또는 인코더의 디코딩 루프에 배열될 수 있다. 이러한 다양한 루프 필터들은 아래의 개시내용에서 더 상세히 설명된다.

블록 기반 필터 적응을 갖는 적응 루프 필터(ALF)는 아티팩트들을 감소시키기 위해 인코더들/디코더들에 의해 적용될 수 있다. ALF는 필터링 계수들/파라미터들 또는 그들의 인덱스들이 비트스트림에서 시그널링되고 재구성된 픽처의 이미지 콘텐츠 및 왜곡에 기초하여 설계될 수 있다는 점에서 적응적이다. ALF는 인코딩 프로세스에 의해 도입된 왜곡을 감소시키고 재구성된 이미지 품질을 개선하기 위해 적용될 수 있다.

루마 컴포넌트에 대해, 복수의 필터(예를 들어, 25개의 필터) 중 하나가, 예를 들어, 로컬 기울기들의 방향 및 활동에 기초하여, 루마 블록(예를 들어, 4x4 루마 블록)에 대해 선택될 수 있다. 이러한 필터들의 필터 계수들은 인코딩 프로세스 동안 인코더에 의해 도출되고 비트스트림에서 디코더에 시그널링될 수 있다.

ALF는 임의의 적절한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 도 9의 예들을 참조하면, ALF들(910-911)은 ALF(910)에 대해 5x5 다이아몬드-형상 및 ALF(911)에 대해 7x7 다이아몬드-형상과 같은 다이아몬드 형상을 갖는다. ALF(910)에서, 십삼(13)개의 요소(920-932)가 필터링 프로세스에서 사용되어 다이아몬드 형상을 형성할 수 있다. 7개의 값(예를 들어, C0-C6)이 13개의 요소(920-932)에 대해 예시된 예시적인 방식으로 사용되고 배열될 수 있다. ALF(911)에서, 이십오(25)개의 요소(940-964)가 필터링 프로세스에서 사용되어 다이아몬드 형상을 형성할 수 있다. 십삼(13)개의 값(예를 들어, C0-C12)이 25개의 요소(940-964)에 대해 예시된 예시적인 방식으로 사용될 수 있다.

도 9를 참조하면, 일부 예들에서, 루마 또는 크로마 블록을 처리하기 위해 2개의 다이아몬드 형상(910-911) 중 하나의 ALF 필터들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 5x5 다이아몬드-형상 필터(910)는 크로마 컴포넌트들(예를 들어, 크로마 블록들, 크로마 CB들)에 대해 적용될 수 있고, 7x7 다이아몬드-형상 필터(911)는 루마 컴포넌트(예를 들어, 루마 블록, 루마 CB)에 대해 적용될 수 있다. 다른 적절한 형상(들) 및 크기(들)가 ALF에 사용될 수 있다. 예를 들어, 9x9 다이아몬드-형상 필터가 사용될 수 있다.

값들(예를 들어, (910)의 C0-C6 또는 (920)의 C0-C12)에 의해 표시된 위치들에서의 필터 계수들은 0이 아닐 수 있다. 또한, ALF가 클리핑 함수를 포함할 때, 그 위치들에서의 클리핑 값들은 0이 아닐 수 있다. 클리핑 함수는 루마 또는 크로마 블록들에서 필터 값의 상한을 제한하는 데 사용될 수 있다.

일부 구현들에서, 루마 컴포넌트의 특정 블록에 적용될 특정 ALF는 루마 블록의 분류에 기초할 수 있다. 루마 컴포넌트의 블록 분류를 위해, 4x4 블록(또는 루마 블록, 루마 CB)은, 예를 들어, 25개의 상이한 ALF(예를 들어, 상이한 필터 계수들을 갖는 7x7 ALF들 중 25개)에 대응하는 다수의(예를 들어, 25개) 클래스들 중 하나로서 카테고리화되거나 분류될 수 있다. 분류 인덱스 C는 방향성 파라미터 D와 활동 값 A의 양자화된 값

를 기반으로 수학식 (1)을 사용하여 도출될 수 있다.

방향성 파라미터 D와 양자화된 값

를 계산하기 위해, 수직, 수평, 및 2개의 대각선 방향(예를 들어, d1 및 d2)의 기울기들 g_v, g_h, g_d1, 및 g_d2가 각각 다음과 같이 1-D 라플라시안(Laplacian)을 사용하여 계산될 수 있다.

여기서 인덱스 i 및 j는 4x4 블록 내의 상부 좌측 샘플의 좌표를 지칭하고, R(k,l)은 좌표 (k,l)에서의 재구성된 샘플을 표시한다. 방향들(예를 들어, d1 및 d2)은 2개의 대각선 방향을 지칭한다.

위에서 설명한 블록 분류의 복잡도를 줄이기 위해, 서브샘플링된 1-D 라플라시안 계산이 적용될 수 있다. 도 10a 내지 도 10d는 각각 수직 방향(도 10a), 수평 방향(도 10b), 및 2개의 대각선 방향 d1(도 10c) 및 d2(도 10d)의 기울기들 g_v, g_h, g_d1, 및 g_d2를 계산하기 위해 사용되는 서브샘플링된 위치들의 예들을 도시한다. 도 10a에서, 라벨들 'V'는 수직 기울기 g_v를 계산하기 위한 서브샘플링된 위치들을 나타낸다. 도 10b에서, 라벨들 'H'는 수평 기울기 g_h를 계산하기 위한 서브샘플링된 위치들을 나타낸다. 도 10c에서, 라벨들 'D1'은 d1 대각선 기울기 g_d1를 계산하기 위한 서브샘플링된 위치들을 나타낸다. 도 10d에서, 라벨들 'D2'는 d2 대각선 기울기 g_d2를 계산하기 위한 서브샘플링된 위치들을 나타낸다. 도 10a 및 도 10b는 동일한 서브샘플링된 위치들이 상이한 방향들의 기울기 계산을 위해 사용될 수 있다는 것을 나타낸다. 일부 다른 구현들에서, 모든 방향들에 대해 상이한 서브샘플링 방식이 사용될 수 있다. 일부 또 다른 구현들에서, 상이한 방향들에 대해 상이한 서브샘플링 방식들이 사용될 수 있다.

수평 및 수직 방향들의 기울기들 g_v 및 g_h의 최대값

및 최소값

은 다음과 같이 설정될 수 있다:

2개의 대각선 방향의 기울기들 g_d1 및 g_d2의 최대값

및 최소값

은 다음과 같이 설정될 수 있다:

방향성 파라미터 D는 위의 값들 및 2개의 임계값 t₁ 및 t₂에 기초하여 아래와 같이 도출될 수 있다.

단계 1. (1)

및 (2)

이 참이면, D는 0으로 설정된다.

단계 2.

이면, 단계 3으로 계속되고; 그렇지 않으면 단계 4로 계속된다.

단계 3.

이면, D는 2로 설정되고; 그렇지 않으면 D는 1로 설정된다.

단계 4.

이면, D는 4로 설정되고; 그렇지 않으면 D는 3으로 설정된다.

다시 말해서, 도 10e에 예시된 바와 같이, 방향성 파라미터 D는 수개의 이산 레벨들에 의해 표시되고, 수평 방향과 수직 방향 사이 및 2개의 대각선 방향 사이에서 루마 블록에 대한 기울기 값 확산에 기초하여 결정된다.

활동 값 A는 다음과 같이 계산될 수 있다:

따라서, 활동 값 A는 수평 및 수직 1-D 라플라시안들의 복합 측정치(composite measure)를 나타낸다. 루마 블록에 대한 활성 값 A는, 예를 들어, 0 내지 4(경계값 포함)의 범위로 더 양자화될 수 있고, 양자화된 값은

로서 표시된다.

루마 컴포넌트에 대해, 위에서 계산된 바와 같은 분류 인덱스 C는 이어서 다이아몬드-형상 AFL 필터들의 다수의 클래스들(예를 들어, 25개의 클래스) 중 하나를 선택하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 픽처 내의 크로마 컴포넌트들에 대해, 블록 분류가 적용되지 않을 수 있고, 따라서 ALF 계수들의 단일 세트가 각각의 크로마 컴포넌트에 대해 적용될 수 있다. 이러한 구현들에서, 크로마 컴포넌트에 대해 이용가능한 다수의 ALF 계수 세트가 있을 수 있지만, ALF 계수의 결정은 크로마 블록의 임의의 분류에 의존하지 않을 수 있다.

기하학적 변환들은 필터 계수들 및 대응하는 필터 클리핑 값들(클리핑 값들로도 지칭됨)에 적용될 수 있다. 블록(예를 들어, 4x4 루마 블록)을 필터링하기 전에, 회전 또는 대각선 및 수직 플리핑(flipping)과 같은 기하학적 변환들이, 예를 들어, 블록에 대해 계산된 기울기 값들(예를 들어, g_v, g_h, g_d1, 및/또는 g_d2)에 따라, 필터 계수들 f(k, l) 및 대응하는 필터 클리핑 값들 c(k, l)에 적용될 수 있다. 필터 계수들 f(k, l) 및 대응하는 필터 클리핑 값들 c(k, l)에 적용되는 기하학적 변환들은 필터에 의해 지원되는 영역 내의 샘플들에 기하학적 변환들을 적용하는 것과 동등할 수 있다. 기하학적 변환들은 각자의 방향성을 정렬함으로써 ALF가 적용되는 상이한 블록들을 더 유사하게 만들 수 있다.

대각선 플립(diagonal flip), 수직 플립(vertical flip), 및 회전(rotation)을 포함하는 3개의 기하학적 변환 옵션이 각각 수학식 (9) 내지 수학식 (11)에 의해 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.

여기서 K는 ALF 또는 필터의 크기를 나타내고,

은 계수들의 좌표들이다. 예를 들어, 위치 (0, 0)은 필터 f 또는 클리핑 값 행렬(또는 클리핑 행렬) c의 상부 좌측 코너에 있고 위치 (K-1, K-1)은 하부 우측 코너에 있다. 변환들은 블록에 대해 계산된 기울기 값들에 따라 필터 계수들 f(k, l) 및 클리핑 값들 c(k, l)에 적용될 수 있다. 변환과 4개의 기울기 사이의 관계의 예가 표 1에 요약되어 있다.

표 1: 블록에 대해 계산된 기울기와 변환의 맵핑

일부 실시예들에서, 인코더에 의해 도출된 ALF 필터 파라미터들은 픽처에 대한 적응 파라미터 세트(APS)에서 시그널링될 수 있다. APS에서, 루마 필터 계수들 및 클리핑 값 인덱스들의 하나 이상의 세트(예를 들어, 최대 25개의 세트)가 시그널링될 수 있다. 이들은 APS에서 인덱싱될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 세트 중 한 세트는 루마 필터 계수들 및 하나 이상의 클리핑 값 인덱스들을 포함할 수 있다. 크로마 필터 계수들 및 클리핑 값 인덱스들의 하나 이상의 세트(예를 들어, 최대 8개의 세트)가 인코더에 의해 도출되어 시그널링될 수 있다. 시그널링 오버헤드를 감소시키기 위해, 루마 컴포넌트들에 대한 상이한 분류들(예를 들어, 상이한 분류 인덱스들을 가짐)의 필터 계수들이 병합될 수 있다. 슬라이스 헤더에서, 현재 슬라이스에 사용되는 APS들의 인덱스들이 시그널링될 수 있다. 다른 예에서, ALF의 시그널링은 CTU 기반일 수 있다.

일 실시예에서, 클리핑 값 인덱스(클리핑 인덱스라고도 지칭됨)는 APS로부터 디코딩될 수 있다. 클리핑 값 인덱스는, 예를 들어, 클리핑 값 인덱스와 대응하는 클리핑 값 사이의 관계에 기초하여 대응하는 클리핑 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 관계는 미리 정의되어 디코더에 저장될 수 있다. 일 예에서, 관계는 루마 컴포넌트에 대한 클리핑 값 인덱스 및 대응하는 클리핑 값의 (예를 들어, 루마 CB에 대해 사용되는) 표, 및 크로마 컴포넌트에 대한 클리핑 값 인덱스 및 대응하는 클리핑 값의 (예를 들어, 크로마 CB에 대해 사용되는) 표와 같은 하나 이상의 표에 의해 설명된다. 클리핑 값은 비트 심도 B에 의존할 수 있다. 비트 심도 B는 내부 비트 심도, 필터링될 CB 내의 재구성된 샘플들의 비트 심도 등을 지칭할 수 있다. 일부 예들에서, 클리핑 값들(예를 들어, 루마에 대한 및/또는 크로마에 대한)의 표가 수학식 (12)를 사용하여 획득될 수 있다.

여기서 AlfClip는 클리핑 값이고, B는 비트 심도(예를 들어, bitDepth)이고, N(예를 들어, N=4)은 허용된 클리핑 값들의 수이고, α는 미리 정의된 상수 값이다. 일 예에서, α는 2.35와 동일하다. n은 클리핑 값 인덱스(클리핑 인덱스 또는 clipIdx라고도 지칭됨)이다. 표 2는 수학식 (12)를 사용하여 획득된 표의 예를 나타내며, N=4이다. 클리핑 인덱스 n은 표 2에서 0, 1, 2, 및 3일 수 있다(최대 N-1). 표 2는 루마 블록들 또는 크로마 블록들에 사용될 수 있다.

표 2 - AlfClip는 비트 심도 B 및 clipIdx에 의존할 수 있다

현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더에서, 하나 이상의 APS 인덱스(예를 들어, 최대 7개의 APS 인덱스)가 현재 슬라이스에 대해 사용될 수 있는 루마 필터 세트들을 특정하도록 시그널링될 수 있다. 필터링 프로세스는 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, CTB 레벨, 및/또는 이와 유사한 것과 같은 하나 이상의 적절한 레벨에서 제어될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 필터링 프로세스는 CTB 레벨에서 더 제어될 수 있다. 플래그는 ALF가 루마 CTB에 적용되는지를 표시하기 위해 시그널링될 수 있다. 루마 CTB는 APS들에서 시그널링되는 복수의 고정 필터 세트(예를 들어, 16개의 고정 필터 세트) 및 필터 세트(들)(예를 들어, 전술한 바와 같은, 인코더에 의해 도출된 최대 25개의 필터, 시그널링된 필터 세트(들)로도 지칭됨) 중에서 필터 세트를 선택할 수 있다. 적용될 필터 세트(예를 들어, 복수의 고정 필터 세트 및 시그널링된 필터 세트(들) 중의 필터 세트)를 표시하기 위해 루마 CTB에 대한 필터 세트 인덱스가 시그널링될 수 있다. 복수의 고정 필터 세트는 인코더 및 디코더에서 미리 정의되어 하드 코딩될 수 있으며, 미리 정의된 필터 세트들로 지칭할 수 있다. 따라서, 미리 정의된 필터 계수들은 시그널링될 필요가 없다.

크로마 컴포넌트의 경우, 현재 슬라이스에 대해 사용될 크로마 필터 세트들을 표시하기 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 계수들은 128과 동일한 놈(norm)으로 양자화될 수 있다. 곱셈 복잡도를 감소시키기 위해, 비중심 위치의 계수 값이 -27 내지 27-1(경계값 포함)의 범위에 있을 수 있도록 비트스트림 적합성(bitstream conformance)이 적용될 수 있다. 일 예에서, 중심 위치 계수는 비트스트림에서 시그널링되지 않고 128과 동일한 것으로 간주될 수 있다.

일부 실시예들에서, 클리핑 인덱스 및 클리핑 값들의 신택스들 및 시맨틱스는 다음과 같이 정의된다: alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ]는 sfIdx에 의해 표시된 시그널링된 루마 필터의 j번째 계수를 곱하기 전에 사용할 클리핑 값의 클리핑 인덱스를 특정하기 위해 사용될 수 있다. 비트스트림 적합성의 요건은, sfIdx=0 내지 alf_luma_num_filters_signalled_minus1 및 j=0 내지 11인 alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ]의 값들이, 예를 들어, 0 내지 3(경계값 포함)의 범위에 있어야 한다는 것을 포함할 수 있다.

요소들 AlfClipL[ adaptation_parameter_set_id ][ filtIdx ][ j ]을 갖고, filtIdx=0 내지 NumAlfFilters-1 및 j=0 내지 11인, 루마 필터 클리핑 값들 AlfClipL[adaptation_parameter_set_id]는 BitDepthY와 동일한 bitDepth 세트 및 alf_luma_clip_idx[ alf_luma_coeff_delta_idx[ filtIdx ] ][ j ]와 동일한 clipIdx 세트에 따라 표 2에 특정된 바와 같이 도출될 수 있다.

Alf_chroma_clip_idx[ altIdx ][ j ]는 인덱스 altIdx를 갖는 대안적인 크로마 필터의 j번째 계수를 곱하기 전에 사용할 클리핑 값의 클리핑 인덱스를 특정하기 위해 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 값들이 0 내지 3(경계값 포함)의 범위에 있어야 한다는 것을 포함할 수 있다.

요소들 AlfClipC[ adaptation_parameter_set_id ][ altIdx ][ j ]을 갖고, altIdx=0 내지 alf_chroma_num_alt_filters_minus1, j=0 내지 5인, 크로마 필터 클리핑 값들 AlfClipC[ adaptation_parameter_set_id ][ altIdx ]는 BitDepthC와 동일한 bitDepth 세트 및 alf_chroma_clip_idx[ altIdx ][ j ]와 동일한 clipIdx 세트에 따라 표 2에 특정된 바와 같이 도출될 수 있다.

일 실시예에서, 필터링 프로세스는 아래와 같이 설명될 수 있다. 디코더 측에서, ALF가 CTB에 대해 인에이블되면, CTB의 CU(또는 CB) 내의 샘플 R(i,j)이 필터링될 수 있어, 그 결과 수학식 (13)을 사용하여 아래에 나타낸 바와 같이 필터링된 샘플 값 R'(i,j)이 생성된다. 일 예에서, CU 내의 각각의 샘플은 필터링된다.

여기서, f(k,l)는 디코딩된 필터 계수들을 나타내고, K(x, y)는 클리핑 함수이고, c(k, l)는 디코딩된 클리핑 파라미터들(또는 클리핑 값들)을 나타낸다. 변수들 k 및 l은 -L/2와 L/2 사이에서 변할 수 있고, 여기서 L은 필터 길이를 나타낸다(예를 들어, 루마 및 크로마 컴포넌트들에 대한 도 9의 예시적인 다이아몬드 필터들(910 및 911)에 대해, 각각, L=5 및 7). 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(예를 들어, ALF)은 비선형 프로세스가 되고, 비선형 ALF로 지칭될 수 있다.

선택된 클리핑 값들은 다음과 같이 "alf_data" 신택스 요소에서 코딩될 수 있다: 적합한 인코딩 방식(예를 들어, 골롬(Golomb) 인코딩 방식)은 표 2에 나타낸 바와 같은 선택된 클리핑 값에 대응하는 클리핑 인덱스를 인코딩하기 위해 사용될 수 있다. 인코딩 방식은 필터 세트 인덱스를 인코딩하기 위해 사용되는 동일한 인코딩 방식일 수 있다.

일 실시예에서, 가상 경계 필터링 프로세스는 ALF의 라인 버퍼 요건을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 따라서, CTU 경계들(예를 들어, 수평 CTU 경계) 근처의 샘플들에 대해 수정된 블록 분류 및 필터링이 이용될 수 있다. 가상 경계(1130)는 도 11a에 도시된 바와 같이, "N_samples" 샘플들만큼 수평 CTU 경계(1120)를 시프트함으로써 라인으로서 정의될 수 있고, 여기서 N_samples는 양의 정수일 수 있다. 일 예에서, 루마 컴포넌트에 대해 N_samples는 4와 동일하고, 크로마 컴포넌트에 대해 N_samples는 2와 동일하다.

도 11a를 참조하면, 루마 컴포넌트에 대해 수정된 블록 분류가 적용될 수 있다. 일 예에서, 가상 경계(1130) 위의 4x4 블록(1110)의 1-D 라플라시안 기울기 계산을 위해, 가상 경계(1130) 위의 샘플들만이 사용된다. 유사하게, 도 11b를 참조하면, CTU 경계(1121)로부터 시프트되는 가상 경계(1131) 아래의 4x4 블록(1111)의 1-D 라플라시안 기울기 계산을 위해, 가상 경계(1131) 아래의 샘플들만이 사용된다. 활동 값 A의 양자화는 1D 라플라시안 기울기 계산에 사용되는 샘플들의 감소된 수를 고려함으로써 그에 따라 스케일링될 수 있다.

필터링 처리를 위해, 루마 컴포넌트와 크로마 컴포넌트 양자 모두에 대해 가상 경계들에서의 대칭 패딩 연산이 사용될 수 있다. 도 12a 내지 도 12f는 가상 경계들에서의 루마 컴포넌트에 대한 이러한 수정된 ALF 필터링의 예들을 예시한다. 필터링되는 샘플이 가상 경계 아래에 위치할 때, 가상 경계 위에 위치하는 이웃 샘플들이 패딩될 수 있다. 필터링되는 샘플이 가상 경계 위에 위치할 때, 가상 경계 아래에 위치하는 이웃 샘플들이 패딩될 수 있다. 도 12a를 참조하면, 이웃 샘플 C0은 가상 경계(1210) 아래에 위치하는 샘플 C2로 패딩될 수 있다. 도 12b를 참조하면, 이웃 샘플 C0은 가상 경계(1220) 위에 위치하는 샘플 C2로 패딩될 수 있다. 도 12c를 참조하면, 이웃 샘플들 C1-C3은 가상 경계(1230) 아래에 위치하는 샘플들 C5-C7로 각각 패딩될 수 있다. 샘플 C0은 샘플 C6으로 패딩될 수 있다. 도 12d를 참조하면, 이웃 샘플들 C1-C3은 가상 경계(1240) 위에 위치하는 샘플들 C5-C7로 각각 패딩될 수 있다. 샘플 C0은 샘플 C6으로 패딩될 수 있다. 도 12e를 참조하면, 이웃 샘플들 C4-C8은 가상 경계(1250) 아래에 위치하는 샘플들 C10, C11, C12, C11, 및 C10으로 각각 패딩될 수 있다. 샘플들 C1-C3은 샘플들 C11, C12, 및 C11로 패딩될 수 있다. 샘플 C0은 샘플 C12로 패딩될 수 있다. 도 12f를 참조하면, 이웃 샘플들 C4-C8은 가상 경계(1260) 위에 위치하는 샘플들 C10, C11, C12, C11, 및 C10으로 각각 패딩될 수 있다. 샘플들 C1-C3은 샘플들 C11, C12, 및 C11로 패딩될 수 있다. 샘플 C0은 샘플 C12로 패딩될 수 있다.

일부 예들에서, 위의 설명은 샘플(들) 및 이웃 샘플(들)이 가상 경계의 좌측에(또는 우측에) 및 우측에(또는 좌측에) 위치할 때 적합하게 적응될 수 있다.

최대 코딩 유닛(LCU)-정렬된 픽처 쿼드트리 분할이 사용될 수 있다. 코딩 효율을 향상시키기 위해, 코딩 유닛 동기 픽처 쿼드트리-기반 적응 루프 필터가 비디오 코딩에 사용될 수 있다. 일 예에서, 루마 픽처는 다수의 멀티-레벨 쿼드트리 파티션들로 분할될 수 있고, 각각의 파티션 경계는 최대 코딩 유닛(LCU)들의 경계들에 정렬된다. 각각의 파티션은 필터링 프로세스를 가질 수 있고, 따라서 필터 유닛 또는 필터링 유닛(FU)으로 지칭될 수 있다.

예시적인 2-패스 인코딩 흐름은 다음과 같이 설명된다. 제1 패스에서, 쿼드트리 분할 패턴 및 각각의 FU의 최상의 필터(또는 최적의 필터)가 결정될 수 있다. 필터링 왜곡들은 결정 프로세스 동안 고속 필터링 왜곡 추정(FFDE)에 의해 추정될 수 있다. 결정된 쿼드트리 분할 패턴 및 FU들(예를 들어, 모든 FU들)의 선택된 필터들에 따라, 재구성된 픽처가 필터링될 수 있다. 제2 패스에서, CU 동기 ALF 온/오프 제어가 수행될 수 있다. ALF 온/오프 결과들에 따르면, 첫 번째 필터링된 픽처가 재구성된 픽처에 의해 부분적으로 복구된다.

레이트-왜곡 기준을 사용하여 픽처를 멀티-레벨 쿼드트리 파티션들로 분할하기 위해 하향식 분할 전략(top-down splitting strategy)이 채택될 수 있다. 각각의 파티션은 FU라고 지칭될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 분할 프로세스는 쿼드트리 파티션들을 LCU 경계들과 정렬시킬 수 있다. 도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른 LCU-정렬된 픽처 쿼드트리 분할의 예를 도시한다. 일 예에서, FU들의 인코딩 순서는 z-스캔 순서를 따른다. 예를 들어, 도 13을 참조하면, 픽처는 10개의 FU(예를 들어, FU₀-FU₉, 2의 분할 깊이를 가지며, FU₀, FU₁ 및 FU₉는 제1 레벨 FU들이고, FU_s, FU₇ 및 FU₈는 제2 깊이 레벨 FU들이고, FU₃-FU₆는 제3 깊이 레벨 FU들임)로 분할되고, 인코딩 순서는 FU₀로부터 FU₉까지, 예를 들어, FU₀, FU₁, FU₂, FU₃, FU₄, FU₅, FU₆, FU₇, FU₈, 및 FU₉이다.

픽처 쿼드트리 분할 패턴을 표시하기 위해, 분할 플래그들("1"은 쿼드트리 분할을 나타내고, "0"은 쿼드트리 분할 없음을 나타냄)이 인코딩되어 z-스캔 순서로 송신될 수 있다. 도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른 도 13에 대응하는 쿼드트리 분할 패턴을 도시한다. 도 14의 예에 도시된 바와 같이, 쿼드트리 분할 플래그들은 z 스캔 순서로 인코딩된다.

각각의 FU의 필터는 레이트-왜곡 기준에 기초하여 2개의 필터 세트로부터 선택될 수 있다. 제1 세트는 현재 FU에 대해 새롭게 도출된 1/2-대칭 정사각형-형상 및 마름모-형상 필터들을 가질 수 있다. 제2 세트는 시간-지연된 필터 버퍼들로부터의 것일 수 있다. 시간-지연된 필터 버퍼들은 이전 픽처들에서 FU들에 대해 이전에 도출된 필터들을 저장할 수 있다. 2개의 필터 세트의 최소 레이트-왜곡 비용을 갖는 필터가 현재 FU에 대해 선택될 수 있다. 유사하게, 현재 FU가 최소 FU가 아니고 4개의 자식 FU로 더 분할될 수 있다면, 4개의 자식 FU의 레이트-왜곡 비용이 계산될 수 있다. 분할 및 비분할 경우들의 레이트-왜곡 비용을 재귀적으로 비교함으로써, 픽처 쿼드트리 분할 패턴이 결정될 수 있다(다시 말해서, 현재 FU의 쿼드트리 분할이 정지되어야 하는지).

일부 예들에서, 최대 쿼드트리 분할 레벨 또는 깊이는 미리 정의된 수로 제한될 수 있다. 예를 들어, 최대 쿼드트리 분할 레벨 또는 깊이는 2일 수 있고, 따라서 FU들의 최대 수는 16(또는 깊이의 최대 수의 거듭제곱으로 4)일 수 있다. 쿼드트리 분할 결정 동안, 하단 쿼드트리 레벨에서의 16개의 FU들(최소 FU들)의 위너(Wiener) 계수들을 도출하기 위한 상관 값들이 재사용될 수 있다. 나머지 FU들은 하단 쿼드트리 레벨에서의 16개의 FU들의 상관들로부터 나머지 FU들의 위너 필터들을 도출할 수 있다. 따라서, 일 예에서, 모든 FU들의 필터 계수들을 도출하기 위한 하나의 프레임 버퍼 액세스만이 존재한다.

쿼드트리 분할 패턴이 결정된 후, 필터링 왜곡을 더 감소시키기 위해, CU 동기 ALF 온/오프 제어가 수행될 수 있다. 필터링 왜곡과 비-필터링 왜곡을 비교함으로써, 리프(leaf) CU는 대응하는 로컬 영역에서 ALF 온/오프를 명시적으로 스위칭할 수 있다. 코딩 효율은 ALF 온/오프 결과들에 따라 필터 계수들을 재설계함으로써 추가로 개선될 수 있다. 일 예에서, 재설계 프로세스는 추가적인 프레임 버퍼 액세스들을 필요로 한다. 따라서, 코딩 유닛 동기 픽처 쿼드트리-기반 적응 루프 필터(CS-PQALF) 인코더 설계와 같은 일부 예들에서, 프레임 버퍼 액세스들의 수를 최소화하기 위해 CU 동기 ALF 온/오프 결정 후에 재설계 프로세스가 필요하지 않다.

크로스-컴포넌트 필터링 프로세스는 크로스-컴포넌트 적응 루프 필터(CC-ALF)들과 같은 크로스-컴포넌트 필터들을 적용할 수 있다. 크로스-컴포넌트 필터는 루마 컴포넌트(예를 들어, 루마 CB)의 루마 샘플 값들을 사용하여 크로마 컴포넌트(예를 들어, 루마 CB에 대응하는 크로마 CB)를 정제(refine)할 수 있다. 일 예에서, 루마 CB와 크로마 CB는 CU에 포함된다.

도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 크로마 컴포넌트들을 생성하는 데 사용되는 크로스-컴포넌트 필터들(예를 들어, CC-ALF들)을 도시한다. 예를 들어, 도 15는 제1 크로마 컴포넌트(예를 들어, 제1 크로마 CB), 제2 크로마 컴포넌트(예를 들어, 제2 크로마 CB) 및 루마 컴포넌트(예를 들어, 루마 CB)에 대한 필터링 프로세스들을 도시한다. 루마 컴포넌트는 샘플 적응 오프셋(SAO) 필터(1510)에 의해 필터링되어 SAO 필터링된 루마 컴포넌트(1541)를 생성할 수 있다. SAO 필터링된 루마 컴포넌트(1541)는 필터링된 루마 CB(1561)(예를 들어, 'Y')가 되도록 ALF 루마 필터(1516)에 의해 추가로 필터링될 수 있다.

제1 크로마 컴포넌트는 SAO 필터(1512) 및 ALF 크로마 필터(1518)에 의해 필터링되어 제1 중간 컴포넌트(1552)를 생성할 수 있다. 게다가, SAO 필터링된 루마 컴포넌트(1541)는 제1 크로마 컴포넌트에 대한 크로스-컴포넌트 필터(예를 들어, CC-ALF)(1521)에 의해 필터링되어 제2 중간 컴포넌트(1542)를 생성할 수 있다. 이어서, 필터링된 제1 크로마 컴포넌트(1562)(예를 들어, 'Cb')가 제2 중간 컴포넌트(1542) 및 제1 중간 컴포넌트(1552) 중 적어도 하나에 기초하여 생성될 수 있다. 일 예에서, 필터링된 제1 크로마 컴포넌트(1562)(예를 들어, 'Cb')는 제2 중간 컴포넌트(1542)와 제1 중간 컴포넌트(1552)를 가산기(1522)로 조합함으로써 생성될 수 있다. 따라서, 제1 크로마 컴포넌트에 대한 예시적인 크로스-컴포넌트 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 제2 크로마 컴포넌트에 적응될 수 있다. 제2 크로마 컴포넌트는 SAO 필터(1514) 및 ALF 크로마 필터(1518)에 의해 필터링되어 제3 중간 컴포넌트(1553)를 생성할 수 있다. 게다가, SAO 필터링된 루마 컴포넌트(1541)는 제2 크로마 컴포넌트에 대한 크로스-컴포넌트 필터(예를 들어, CC-ALF)(1531)에 의해 필터링되어 제4 중간 컴포넌트(1543)를 생성할 수 있다. 이어서, 필터링된 제2 크로마 컴포넌트(1563)(예를 들어, 'Cr')가 제4 중간 컴포넌트(1543) 및 제3 중간 컴포넌트(1553) 중 적어도 하나에 기초하여 생성될 수 있다. 일 예에서, 필터링된 제2 크로마 컴포넌트(1563)(예를 들어, 'Cr')는 제4 중간 컴포넌트(1543)와 제3 중간 컴포넌트(1553)를 가산기(1532)로 조합함으로써 생성될 수 있다. 일 예에서, 제2 크로마 컴포넌트에 대한 예시적인 크로스-컴포넌트 적응 루프 필터링 프로세스는 CC-ALF(1531)에 의해 수행되는 단계 및 예를 들어, 가산기(1532)에 의해 수행되는 단계를 포함할 수 있다.

크로스-컴포넌트 필터(예를 들어, CC-ALF(1521), CC-ALF(1531))는 각각의 크로마 컴포넌트(예를 들어, 제1 크로마 컴포넌트, 제2 크로마 컴포넌트)를 정제하기 위해 루마 컴포넌트(또는 루마 채널)에 임의의 적합한 필터 형상을 갖는 선형 필터를 적용함으로써 동작할 수 있다. CC-ALF는 하나의 컬러 컴포넌트에서의 코딩 왜곡을 감소시키기 위해 다른 컬러 컴포넌트로부터의 샘플들에 기초하여 컬러 컴포넌트들에 걸쳐 상관을 이용한다.

도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 CC-ALF 필터(1600)의 예를 도시한다. 필터(1600)는 비-제로 필터 계수들 및 제로 필터 계수들을 포함할 수 있다. 필터(1600)는 필터 계수들(1610)(흑색으로 채워진 원들로 표시됨)에 의해 형성된 다이아몬드 형상(1620)을 갖는다. 일 예에서, 필터(1600) 내의 비-제로 필터 계수들은 필터 계수들(1610)에 포함되고, 필터 계수들(1610)에 포함되지 않은 필터 계수들은 0이다. 따라서, 필터(1600) 내의 비-제로 필터 계수들은 다이아몬드 형상(1620)에 포함되고, 다이아몬드 형상(1620)에 포함되지 않은 필터 계수들은 0이다. 일 예에서, 필터(1600)의 필터 계수들의 수는 도 14에 도시된 예에서 18인 필터 계수들(1610)의 수와 동일하다.

CC-ALF는 임의의 적절한 필터 계수들(CC-ALF 필터 계수들이라고도 지칭됨)을 포함할 수 있다. 도 15를 다시 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. 일 예에서, CC-ALF(1521)에서의 필터 계수들의 값들은 CC-ALF(1531)에서의 필터 계수들의 값들과 상이하다.

일반적으로, CC-ALF에서의 필터 계수들(예를 들어, 인코더에 의해 도출된 비-제로 필터 계수들)은, 예를 들어, APS에서 송신될 수 있다. 일 예에서, 필터 계수들은 인자(예를 들어, 2¹⁰)에 의해 스케일링될 수 있고, 고정 소수점 표현을 위해 반올림될 수 있다. CC-ALF의 적용은 가변 블록 크기에 대해 제어될 수 있고, 샘플들의 각각의 블록에 대해 수신된 컨텍스트-코딩된 플래그(예를 들어, CC-ALF 인에이블링 플래그)에 의해 시그널링될 수 있다. CC-ALF 인에이블링 플래그와 같은 컨텍스트-코딩된 플래그는 블록 레벨과 같은 임의의 적절한 레벨에서 시그널링될 수 있다. CC-ALF 인에이블링 플래그와 함께 블록 크기는 각각의 크로마 컴포넌트에 대한 슬라이스 레벨에서 수신될 수 있다. 일부 예들에서, (크로마 샘플들에서의) 블록 크기들 16x16, 32x32, 및 64x64가 지원될 수 있다.

일 예에서, CC-ALF의 신택스 변경들은 아래의 표 3에서 설명된다.

표 3: CC-ALF의 신택스 변경들

위의 예시적인 CC-ALF 관련 신택스들의 시맨틱스가 아래에 설명될 수 있다:

0과 동일한 alf_ctb_cross_component_cb_idc [xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]는 크로스 컴포넌트 Cb 필터가 루마 위치(xCtb, yCtb)에서 Cb 컬러 컴포넌트 샘플들의 블록에 적용되지 않는다는 것을 표시할 수 있다.

0과 동일하지 않은 alf_ctb_cross_component_cb_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY]는 alf_ctb_cross_component_cb_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ] 번째 크로스 컴포넌트 Cb 필터가 루마 위치(xCtb, yCtb)에서 Cb 컬러 컴포넌트 샘플들의 블록에 적용된다는 것을 표시할 수 있다.

0과 동일한 alf_ctb_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ]는 크로스 컴포넌트 Cr 필터가 루마 위치(xCtb, yCtb)에서 Cr 컬러 컴포넌트 샘플들의 블록에 적용되지 않는다는 것을 표시할 수 있다.

0과 동일하지 않은 alf_ctb_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY]는 alf_ctb_cross_component_cr_idc[ xCtb >> CtbLog2SizeY ][ yCtb >> CtbLog2SizeY ] 번째 크로스 컴포넌트 Cr 필터가 루마 위치(xCtb, yCtb)에서 Cr 컬러 컴포넌트 샘플들의 블록에 적용된다는 것을 표시할 수 있다.

크로마 샘플링 포맷들의 예들이 아래에 설명된다. 일반적으로, 루마 블록은 2개의 크로마 블록과 같은 하나 이상의 크로마 블록에 대응할 수 있다. 크로마 블록(들) 각각 내의 샘플들의 수는 루마 블록 내의 샘플들의 수보다 적을 수 있다. 크로마 서브샘플링 포맷(예를 들어, chroma_format_idc에 의해 특정된 크로마 서브샘플링 포맷이라고도 지칭됨)은 크로마 블록(들) 각각과 대응하는 루마 블록 사이의 크로마 수평 서브샘플링 인자(예를 들어, SubWidthC) 및 크로마 수직 서브샘플링 인자(예를 들어, SubHeightC)를 표시할 수 있다. 크로마 서브샘플링 방식은 공칭 4(수평) x 4(수직) 블록에 대한 4:x:y 포맷들로서 특정될 수 있고, x는 수평 크로마 서브샘플링 인자(블록의 제1 행에 보유된 크로마 샘플들의 수)이고 y는 블록의 제2 행에 보유된 크로마 샘플들의 수이다. 일 예에서, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:2:0일 수 있으며, 이는 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이 크로마 수평 서브샘플링 인자(예를 들어, SubWidthC) 및 크로마 수직 서브샘플링 인자(예를 들어, SubHeightC)가 양자 모두 2임을 표시한다. 다른 예에서, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:2:2일 수 있으며, 이는 크로마 수평 서브샘플링 인자(예를 들어, SubWidthC)가 2이고 크로마 수직 서브샘플링 인자(예를 들어, SubHeightC)가 1임을 표시한다. 또 다른 예에서, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:4:4일 수 있으며, 이는 크로마 수평 서브샘플링 인자(예를 들어, SubWidthC) 및 크로마 수직 서브샘플링 인자(예를 들어, SubHeightC)가 1임을 표시한다. 이와 같이, 크로마 샘플 포맷 또는 타입(크로마 샘플 위치라고도 지칭됨)은 루마 블록 내의 적어도 하나의 대응하는 루마 샘플에 대한 크로마 블록 내의 크로마 샘플의 상대 위치를 표시할 수 있다.

도 17a 및 도 17b는 본 개시내용의 실시예들에 따른 루마 샘플들에 대한 크로마 샘플들의 예시적인 위치들을 도시한다. 도 17a를 참조하면, 루마 샘플들(1701)은 행(1711) 내지 행(1718)에 위치한다. 도 17a에 도시된 루마 샘플들(1701)은 픽처의 일부를 나타낼 수 있다. 일 예에서, 루마 블록(예를 들어, 루마 CB)은 루마 샘플들(1701)을 포함한다. 루마 블록은 4:2:0의 크로마 서브샘플링 포맷을 갖는 2개의 크로마 블록에 대응할 수 있다. 일 예에서, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플들(1703)을 포함한다. 각각의 크로마 샘플(예를 들어, 크로마 샘플(1703(1)))은 4개의 루마 샘플(예를 들어, 루마 샘플들(1701(1))-(1701(4)))에 대응한다. 일 예에서, 4개의 루마 샘플은 상단-좌측 샘플(1701(1)), 상단-우측 샘플(1701(2)), 하단-좌측 샘플(1701(3)), 및 하단-우측 샘플(1701(4))이다. 크로마 샘플(예를 들어, (1703(1)))은 상단-좌측 샘플(1701(1))과 하단-좌측 샘플(1701(3)) 사이에 있는 좌측 중심 위치에 위치될 수 있고, 크로마 샘플들(1703)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 0으로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 0은 상단-좌측 샘플(1701(1)) 및 하단-좌측 샘플(1701(3))의 중간에서 좌측 중심 위치에 대응하는 상대 위치 0을 표시한다. 4개의 루마 샘플(예를 들어, (1701(1))-(1701(4)))은 크로마 샘플(1703)(1)의 이웃 루마 샘플들로서 지칭될 수 있다.

일 예에서, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플들(1704)을 포함할 수 있다. 크로마 샘플들(1703)을 참조한 위의 설명은 크로마 샘플들(1704)에 적응될 수 있고, 따라서 상세한 설명들은 간결성을 위해 생략될 수 있다. 크로마 샘플들(1704) 각각은 4개의 대응하는 루마 샘플의 중심 위치에 위치할 수 있고, 크로마 샘플들(1704)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 1로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 1은 4개의 루마 샘플(예를 들어, (1701(1))-(1701(4)))의 중심 위치에 대응하는 상대 위치 1을 표시한다. 예를 들어, 크로마 샘플들(1704) 중 하나는 루마 샘플들(1701(1))-(1701(4))의 중심 부분에 위치할 수 있다.

일 예에서, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플들(1705)을 포함한다. 크로마 샘플들(1705) 각각은 4개의 대응하는 루마 샘플(1701)의 상단-좌측 샘플과 동위치된(co-located) 상단 좌측 위치에 위치할 수 있고, 크로마 샘플들(1705)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 2로 지칭될 수 있다. 따라서, 크로마 샘플들(1705) 각각은 각자의 크로마 샘플에 대응하는 4개의 루마 샘플(1701)의 상단 좌측 샘플과 동위치된다. 크로마 샘플 타입 2는 4개의 루마 샘플(1701)의 상단 좌측 위치에 대응하는 상대 위치 2를 표시한다. 예를 들어, 크로마 샘플들(1705) 중 하나는 루마 샘플들(1701(1))-(1701(4))의 상단 좌측 위치에 위치할 수 있다.

일 예에서, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플들(1706)을 포함한다. 크로마 샘플들(1706) 각각은 대응하는 상단-좌측 샘플과 대응하는 상단-우측 샘플 사이의 상단 중심 위치에 위치할 수 있고, 크로마 샘플들(1706)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 3으로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 3은 상단-좌측 샘플과 상단-우측 샘플 사이의 상단 중심 위치에 대응하는 상대 위치 3을 표시한다. 예를 들어, 크로마 샘플들(1706) 중 하나는 루마 샘플들(1701(1))-(1701(4))의 상단 중심 위치에 위치할 수 있다.

일 예에서, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플들(1707)을 포함한다. 크로마 샘플들(1707) 각각은 4개의 대응하는 루마 샘플(1701)의 하단-좌측 샘플과 동위치된 하단 좌측 위치에 위치할 수 있고, 크로마 샘플들(1707)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 4로 지칭될 수 있다. 따라서, 크로마 샘플들(1707) 각각은 각자의 크로마 샘플에 대응하는 4개의 루마 샘플(1701)의 하단 좌측 샘플과 동위치된다. 크로마 샘플 타입 4는 4개의 루마 샘플(1701)의 하단 좌측 위치에 대응하는 상대 위치 4를 표시한다. 예를 들어, 크로마 샘플들(1707) 중 하나는 루마 샘플들(1701(1))-(1701(4))의 하단 좌측 위치에 위치할 수 있다.

일 예에서, 각각의 크로마 블록은 크로마 샘플들(1708)을 포함한다. 크로마 샘플들(1708) 각각은 하단-좌측 샘플과 하단-우측 샘플 사이의 하단 중심 위치에 위치하며, 크로마 샘플들(1708)을 갖는 크로마 블록의 크로마 샘플 타입은 크로마 샘플 타입 5로 지칭될 수 있다. 크로마 샘플 타입 5는 4개의 루마 샘플(1701)의 하단-좌측 샘플과 하단-우측 샘플 사이의 하단 중심 위치에 대응하는 상대 위치 5를 표시한다. 예를 들어, 크로마 샘플들(1708) 중 하나는 루마 샘플들(1701(1))-(1701(4))의 하단-좌측 샘플과 하단-우측 사이에 위치할 수 있다.

일반적으로, 임의의 적절한 크로마 샘플 타입이 크로마 서브샘플링 포맷에 사용될 수 있다. 크로마 샘플 타입들 0-5는 크로마 서브샘플링 포맷 4:2:0으로 설명된 예시적인 크로마 샘플 타입들을 제공한다. 추가적인 크로마 샘플 타입들이 크로마 서브샘플링 포맷 4:2:0에 사용될 수 있다. 또한, 다른 크로마 샘플 타입들 및/또는 크로마 샘플 타입들 0-5의 변형들이 4:2:2, 4:4:4 등과 같은 다른 크로마 서브샘플링 포맷들에 사용될 수 있다. 일 예에서, 크로마 샘플들(1705 및 1707)을 조합한 크로마 샘플 타입이 크로마 서브샘플링 포맷 4:2:2에 사용될 수 있다.

다른 예에서, 루마 블록은 4개의 루마 샘플(예를 들어, (1701(1))-(1701(4))) 중 상단 2개의 샘플(예를 들어, (1701(1))-(1701(2))) 및 4개의 루마 샘플(예를 들어, (1701(1))-(1701(4))) 중 하단 2개의 샘플(예를 들어, (1701(3))-(1701(4)))을 각각 포함하는 행들(1711)-(1712)과 같은 교대 행들을 갖는 것으로 간주된다. 따라서, 행들 (1711), (1713), (1715), 및 (1717)은 현재 행들(상단 필드라고도 지칭됨)이라고 지칭될 수 있고, 행들 (1712), (1714), (1716), 및 (1718)은 다음 행들(하단 필드라고도 지칭됨)이라고 지칭될 수 있다. 4개의 루마 샘플(예를 들어, (1701(1))-(1701(4)))은 현재 행(예를 들어, (1711)) 및 다음 행(예를 들어, (1712))에 위치한다. 위의 상대 크로마 위치들 2-3은 현재 행들에 위치하고, 위의 상대 크로마 위치들 0-1은 각각의 현재 행과 각자의 다음 행 사이에 위치하고, 위의 상대 크로마 위치들 4-5는 다음 행들에 위치한다.

크로마 샘플들 (1703), (1704), (1705), (1706), (1707), 또는 (1708)은 각각의 크로마 블록 내의 행들 (1751)-(1754)에 위치한다. 행들 (1751)-(1754)의 특정 위치들은 크로마 샘플들의 크로마 샘플 타입에 의존할 수 있다. 예를 들어, 각자의 크로마 샘플 타입들 0-1을 갖는 크로마 샘플들 (1703)-(1704)에 대해, 행 (1751)은 행들 (1711)-(1712) 사이에 위치한다. 각자의 크로마 샘플 타입들 2-3을 갖는 크로마 샘플들 (1705)-(1706)에 대해, 행 (1751)은 현재 행 (1711)과 동위치된다. 각자의 크로마 샘플 타입들 4-5를 갖는 크로마 샘플들 (1707)-(1708)에 대해, 행 (1751)은 다음 행 (1712)과 동위치된다. 위의 설명들은 행들 (1752)-(1754)에 적합하게 적응될 수 있고, 상세한 설명들은 간결성을 위해 생략된다.

도 17a에서 전술한 루마 블록 및 대응하는 크로마 블록(들)을 디스플레이, 저장, 및/또는 송신하기 위해 임의의 적절한 스캐닝 방법이 사용될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 프로그레시브 스캐닝(progressive scanning)이 사용될 수 있다.

대안적으로, 도 17b에 도시된 바와 같이, 인터레이스드 스캔(interlaced scan)이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 크로마 서브샘플링 포맷은 4:2:0일 수 있다(예를 들어, chroma_format_idc는 1과 동일하다). 일 예에서, 가변 크로마 위치 타입(예를 들어, ChromaLocType)은 현재 행들(예를 들어, ChromaLocType는 chroma_sample_loc_type_top_field임) 또는 다음 행들(예를 들어, ChromaLocType는 chroma_sample_loc_type_bottom_field임)을 표시할 수 있다. 현재 행들 (1711), (1713), (1715), 및 (1717)과 다음 행들 (1712), (1714), (1716), 및 (1718)은 개별적으로 스캔될 수 있다. 예를 들어, 현재 행들 (1711), (1713), (1715), 및 (1717)이 먼저 스캔되고, 이어서 다음 행들 (1712), (1714), (1716), 및 (1718)이 스캔될 수 있다. 현재 행들은 루마 샘플들 (1701)을 포함할 수 있고, 다음 행들은 루마 샘플들 (1702)을 포함할 수 있다.

유사하게, 대응하는 크로마 블록은 인터레이스드 방식으로 스캔될 수 있다. 채워지지 않은 크로마 샘플들 (1703), (1704), (1705), (1706), (1707), 또는 (1708)을 포함하는 행들 (1751) 및 (1753)은 현재 행들(또는 현재 크로마 행들)이라고 지칭될 수 있고, 회색으로 채워진 크로마 샘플들 (1703), (1704), (1705), (1706), (1707), 또는 (1708)을 포함하는 행들 (1752) 및 (1754)은 다음 행들(또는 다음 크로마 행들)이라고 지칭될 수 있다. 일 예에서, 인터레이스드 스캔 동안에, 행들 (1751) 및 (1753)이 먼저 스캔된 다음에, 행들 (1752) 및 (1754)이 스캔될 수 있다.

전술된 ALF 외에도, CDEF(constrained directional enhancement filter)가 또한 비디오 코딩에서 루프 필터링에 사용될 수 있다. 인-루프 CDEF는 이미지의 상세를 유지하면서 양자화 링잉 아티팩트(quantization ringing artifact)와 같은 코딩 아티팩트를 필터링하는데 사용될 수 있다. 일부 코딩 기술들에서, 상이한 클래스들의 픽셀들에 대한 신호 오프셋들을 정의함으로써 유사한 목표를 달성하기 위해 샘플 적응 오프셋(SAO) 알고리즘이 이용될 수 있다. SAO와 달리, CDEF는 비선형 공간적 필터이다. 일부 예들에서, CDEF 필터의 설계는 용이하게 벡터화가능하도록(예를 들어, SIMD(single instruction, multiple data) 연산들로 구현가능하도록) 제약되며, 이는 중앙값 필터(median filter) 및 쌍방 필터(bilateral filter)와 같은 다른 비선형 필터들에 대해서는 그렇지 않았다.

CDEF 설계는 다음의 관찰들로부터 비롯된다. 일부 상황들에서, 코딩된 이미지 내의 링잉 아티팩트의 양은 양자화 스텝 크기에 대략 비례할 수 있다. 양자화된 이미지에 보유된 가장 작은 상세는 또한 양자화 스텝 크기에 비례한다. 이와 같이, 이미지 상세들을 보유하는 것은 더 작은 양자화 스텝 크기를 요구할 것이고, 이는 더 높은 바람직하지 않은 양자화 링잉 아티팩트들을 산출할 것이다. 다행히도, 주어진 양자화 스텝 크기에 대해, 링잉 아티팩트들의 진폭은 상세들의 진폭보다 작을 수 있고, 그에 의해 충분한 상세들을 유지하면서 링잉 아티팩트들을 필터링하기 위해 균형을 유지하도록 CDEF를 설계할 기회를 제공한다.

CDEF는 먼저 각각의 블록의 방향을 식별할 수 있다. CDEF는 이후 식별된 방향을 따라 그리고 식별된 방향으로부터 45° 회전된 방향들을 따라 더 적은 각도로 적응적으로 필터링할 수 있다. 필터 강도들은 명시적으로 시그널링될 수 있어, 상세들의 블러링(blurring)에 대한 고도의 제어를 허용한다. 필터 강도들에 대해 효율적인 인코더 검색이 설계될 수 있다. CDEF는 2개의 인-루프 필터에 기초할 수 있고, 조합된 필터가 비디오 코딩에 사용될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, CDEF 필터(들)는 인-루프 필터링을 위한 디블록킹 필터(들)를 따를 수 있다.

방향 검색은, 예를 들어, 도 18에 예시된 바와 같이, 디블록킹 필터 이후에, 재구성된 픽셀들(또는 샘플들)에 대해 동작할 수 있다. 재구성된 픽셀들이 디코더에 이용가능하기 때문에, 방향들은 시그널링을 요구하지 않을 수 있다. 방향 검색은 (에지들이 필터링 블록들에서 충분히 직선으로 보이도록) 비-직선 에지들을 적절히 핸들링하기에 충분히 작고 양자화된 이미지에 적용될 때 방향들을 신뢰성 있게 추정하기에 충분히 큰 적합한 크기를 갖는 블록들(예를 들어, 8x8 블록들)에 대해 동작할 수 있다. 8x8 영역에 걸쳐 일정한 방향을 갖는 것은 필터의 벡터화를 더 쉽게 만들 수 있다. 각각의 블록에 대해, 블록 내의 패턴에 가장 잘 매칭되는 방향은 양자화된 블록과 완벽하게 방향성인 블록들 각각 사이의 차이 측정값, 예컨대 SSD(sum of squared differences), RMS 에러 등을 최소화함으로써 결정될 수 있다. 일 예에서, 완벽하게 방향성인 블록(예를 들어, 도 18의 (1820) 중 하나)은 한 방향에서의 라인을 따르는 모든 픽셀들이 동일한 값을 갖는 블록을 지칭한다. 도 18은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 8x8 블록(1810)에 대한 방향 검색의 예를 도시한다. 도 18에 도시된 예에서, 방향들의 세트(1820) 중에서 45도 방향(1823)이 선택되는데, 그 이유는 45도 방향(1823)이 에러(1840)를 최소화할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 45도 방향에 대한 에러는 12이고, 행(1840)에 의해 표시된 12 내지 87의 범위에 있는 에러들 중에서 가장 작다.

예시적인 비선형 저역 통과 방향성 필터가 아래에 더 상세히 설명된다. 방향을 식별하는 것은 방향성 에지들 또는 패턴들을 보존하면서 링잉 아티팩트들을 감소시키기 위해 식별된 방향을 따라 필터 탭들을 정렬하는 것을 도울 수 있다. 그러나, 일부 예들에서, 방향성 필터링만으로는 링잉 아티팩트들을 충분히 감소시킬 수 없다. 주요 방향(예를 들어, 식별된 방향)을 따라서 있지 않은 픽셀들 상에 추가적인 필터 탭들을 사용하는 것이 바람직하다. 블러링의 위험을 줄이기 위해, 추가적인 필터 탭들은 더 보수적으로 취급될 수 있다. 따라서, CDEF는 1차 탭들 및 2차 탭들을 정의할 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 완전한 2-차원(2-D) CDEF 필터가 다음과 같이 표현될 수 있다.

수학식 (14)에서, D는 댐핑 파라미터를 나타내고, S^(p) 및 S^(s)는 각각 1차 및 2차 탭들의 강도들을 나타내고, 함수 round(·)는 0에서 멀어지도록 타이들(ties)을 라운딩할 수 있고,

및

는 필터 가중치들을 나타내고, f(d, S, D)는 필터링된 픽셀(예를 들어, x(i, j))과 각각의 이웃 픽셀들(예를 들어, x(m, n)) 사이의 차이 d(예를 들어, d=x(m, n)-x(i, j))에 대해 연산하는 제약 함수(constraint function)를 나타낸다. 차이가 작을 때, f(d, S, D)는 차이 d와 동일할 수 있고(예를 들어, f(d, S, D)=d), 따라서 필터는 선형 필터로서 거동(behave)할 수 있다. 차이가 클 때, f(d, S, D)는 0과 동일할 수 있고(예를 들어, f(d, S, D)=0), 이는 필터 탭을 효과적으로 무시한다.

다른 인-루프 처리 컴포넌트로서, 인-루프 복원 방식들의 세트가 디블록킹 이후의 비디오 코딩에서 사용되어 일반적으로 잡음을 제거하고 디블록킹 동작을 넘어 에지의 품질을 향상시킬 수 있다. 인-루프 복원 방식들의 세트는 적절한 크기의 타일당 프레임(또는 픽처) 내에서 스위칭가능할 수 있다. 인-루프 복원 방식들의 일부 예들은 분리가능 대칭 위너 필터들(separable symmetric Wiener filters) 및 부분공간 투영(subspace projection)이 있는 듀얼 셀프-가이디드 필터들(dual self-guided filters)에 기초하여 아래에 설명된다. 콘텐츠 통계가 프레임 내에서 상당히 달라질 수 있기 때문에, 필터들은 프레임의 상이한 영역들에서 상이한 필터들이 트리거될 수 있는 스위칭가능 프레임워크 내에 통합될 수 있다.

예시적인 분리가능 대칭 위너 필터가 아래에 설명된다. 위너 필터는 스위칭가능 필터들 중 하나로서 사용될 수 있다. 열화된 프레임 내의 모든 픽셀(또는 샘플)은 픽셀 주위의 w×w 윈도우 내의 픽셀들의 비-인과적인 필터링된 버전(non-causal filtered version)으로서 재구성될 수 있으며, 여기서 w=2r+1이고 정수 r에 대해 홀수이다. 2-D 필터 탭들은 w²×1 요소들을 갖는 열-벡터화된 형태(column-vectorized form)의 벡터 F에 의해 표시될 수 있고, 간단한 LMMSE(linear minimum mean square error) 최적화는 F = H^-1 M에 의해 주어지는 필터 파라미터들로 이어질 수 있으며, 여기서 H는 E[XX^T]와 동일하고 x의 자기-공분산(auto-covariance)이며, 픽셀 주위의 wxw 윈도우 내의 w² 샘플들의 열-벡터화된 버전이고, 여기서 M은 추정될 스칼라 소스 샘플 y와 x의 교차 상관을 나타내는 E[YX^T]와 동일하다. 인코더는 디블록킹된 프레임 및 소스에서의 실현들로부터 H 및 M을 추정하고, 결과적인 필터 F를 디코더에 전송하도록 구성될 수 있다. 그러나, 일부 예시적인 구현들에서, w² 탭들을 송신할 때 상당한 비트레이트 비용이 발생할 수 있다. 또한, 비-분리가능 필터링(non-separable filtering)은 디코딩을 엄청나게 복잡하게 만들 수 있다. 따라서, F의 성질에 복수의 추가 제약이 부과될 수 있다. 예를 들어, F는 필터링이 분리가능 수평 및 수직 w-탭 컨볼루션들로서 구현될 수 있도록 분리가능하도록 제약될 수 있다. 일 예에서, 수평 및 수직 필터들 각각은 대칭이도록 제약된다. 또한, 일부 예시적인 구현들에서, 수평 및 수직 필터 계수들의 합은 합이 1인 것으로 가정될 수 있다.

부분공간 투영이 있는 듀얼 셀프-가이디드 필터링이 또한 인-루프 복원을 위한 스위칭가능 필터들 중 하나로서 사용될 수 있고, 아래에서 설명된다. 일부 예시적인 구현들에서, 필터링되지 않은 샘플 x로부터 필터링된 출력 y를 계산하기 위해 로컬 선형 모델이 사용되는 이미지 필터링에서 유도 필터링이 사용될 수 있다. 로컬 선형 모델은 다음과 같이 쓰여질 수 있다.

여기서 F 및 G는 필터링된 픽셀의 이웃에서의 열화된 이미지 및 가이던스 이미지(가이드 이미지라고도 지칭됨)의 통계에 기초하여 결정될 수 있다. 가이드 이미지가 열화된 이미지와 동일하면, 결과적인 셀프-가이디드 필터링은 에지 보존 평활화의 효과를 가질 수 있다. 본 개시내용의 일부 양태들에 따르면, 셀프-가이디드 필터링의 특정 형태는 2개의 파라미터: 반경 r 및 잡음 파라미터 e에 의존할 수 있고, 다음과 같이 열거된다:

1. 모든 픽셀 주위의

윈도우에서 픽셀들의 평균 μ 및 분산 σ²를 획득한다. 예를 들어, 픽셀들의 평균 μ 및 분산 σ²를 획득하는 것은 적분 이미징(integral imaging)에 기초한 박스 필터링(box filtering)으로 효율적으로 구현될 수 있다.

2. 수학식 (16)에 기초하여 모든 픽셀에 대한 파라미터들 f 및 g를 계산한다.

3. 사용을 위해 픽셀 주위의 3x3 윈도우에서 파라미터들 f 및 g의 값들의 평균들로서 모든 픽셀에 대해 F 및 G를 계산한다.

듀얼 셀프-가이디드 필터링은 반경 r 및 잡음 파라미터 e에 의해 제어될 수 있으며, 더 큰 반경 r은 더 높은 공간적 분산을 의미할 수 있고, 더 높은 잡음 파라미터 e는 더 높은 범위 분산을 의미할 수 있다.

도 19는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 부분공간 투영의 예를 도시한다. 도 19에 도시된 예에서, 부분공간 투영은 소스 Y에 더 가까운 최종 복원 X_f를 생성하기 위해 저렴한 복원 X₁ 및 X₂를 사용할 수 있다. 저렴한 복원 X₁ 및 X₂가 소스 Y에 가깝지 않더라도, 적절한 승산기들 {α,β}는 저렴한 복원 X₁ 및 X₂가 우측 방향으로 이동하면 저렴한 복원 X₁ 및 X₂를 소스 Y에 훨씬 더 가깝게 가져올 수 있다. 예를 들어, 최종 복원 X_f는 아래의 수학식 (17)에 기초하여 획득될 수 있다.

전술된 디블록킹 필터, ALF, CDEF, 및 루프 복원 외에도, 재구성된 샘플들(재구성 샘플들이라고도 지칭됨)의 왜곡을 감소시키기 위해 크로스-컴포넌트 샘플 오프셋(CCSO) 필터 또는 CCSO라고 지칭되는 루프 필터링 방법이 루프 필터링 프로세스에서 구현될 수도 있다. CCSO 필터는 루프 파일링 스테이지 내의 어디에나 배치될 수 있다. CCSO 필터링 프로세스에서, 비선형 맵핑은 제1 컬러 컴포넌트의 처리된 입력 재구성된 샘플들에 기초하여 출력 오프셋을 결정하는 데 사용될 수 있다. 출력 오프셋은 CCSO의 필터링 프로세스에서 제2 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 추가될 수 있다.

입력 재구성된 샘플들은 도 20에 도시된 바와 같이 필터 지원 영역에 위치한 제1 컬러 컴포넌트로부터의 것일 수 있다. 구체적으로, 도 20은 본 개시내용의 실시예에 따른 CCSO 필터에서의 필터 지원 영역의 예를 도시한다. 필터 지원 영역은 4개의 재구성된 샘플: p0, p1, p2, 및 p3을 포함할 수 있다. 도 20의 예에서의 4개의 입력 재구성된 샘플은 수직 방향 및 수평 방향에서 십자-형상을 따른다. 일 예에서, 제1 컬러 컴포넌트에서의 중심 샘플(c로 표시됨) 및 제2 컬러 컴포넌트에서의 필터링될 샘플(f로 표시됨)이 동위치된다. 입력 재구성된 샘플들을 처리할 때, 다음의 단계들이 적용될 수 있다:

단계 1: 4개의 재구성된 샘플 p0, p1, p2, 및 p3과 중심 샘플 c 사이의 델타 값들(예를 들어, 차이들)이 계산되고, 각각 m0, m1, m2, 및 m3으로 표시된다. 예를 들어, p0과 c 사이의 델타 값은 m0이다.

단계 2: 델타 값들 m0 내지 m3은 다수의(예를 들어, 4개) 이산 값들로 더 양자화될 수 있다. 양자화된 값들은, 예를 들어, m0, m1, m2, 및 m3에 대해 각각 d0, d1, d2, 및 d3으로 표시될 수 있다. 일 예에서, d0, d1, d2, 및 d3 각각에 대한 양자화된 값은 다음의 양자화 프로세스에 기초하여 -1, 0, 또는 1일 수 있다:

여기서 N은 양자화 스텝 크기이고, N의 예시적인 값들은 4, 8, 12, 16 등이고, di 및 mi는 각자의 양자화된 값 및 델타 값을 지칭하고, 여기서 i는 0, 1, 2, 또는 3이다.

양자화된 값들 d0 내지 d3은 비선형 맵핑의 조합을 식별하는 데 사용될 수 있다. 도 20에 도시된 예에서, CCSO 필터는 4개의 필터 입력 d0 내지 d3을 가지며, 각각의 필터 입력은 3개의 양자화된 값(예를 들어, -1, 0, 및 1) 중 하나를 가질 수 있고, 따라서 총 조합 수는 81(예를 들어, 3⁴)이다. 도 21a 내지 도 21c는 본 개시내용의 실시예에 따른 81개의 조합의 예를 도시한다. 마지막 열은 각각의 조합에 대한 출력 오프셋 값을 나타낼 수 있다. 출력 오프셋 값들은 0, 1, -1, 3, -3, 5, -5, -7 등과 같은 정수들일 수 있다. 첫 번째 열은 양자화된 d0, d1, d2 및 d3의 이러한 조합들에 할당된 인덱스들을 나타낸다. 중간 열들은 양자화된 d0, d1, d2 및 d3의 모든 가능한 조합들을 나타낸다.

CCSO 필터의 최종 필터링 프로세스는 다음과 같이 적용될 수 있다:

여기서 f는 필터링될 재구성된 샘플이고, s는, 예를 들어, 도 21a 내지 도 21c로부터 검색된 출력 오프셋 값이다. 수학식 (21)에 도시된 예에서, 필터링될 재구성된 샘플 f의 필터링된 샘플 값 f'는 비트 심도와 연관된 범위로 더 클리핑될 수 있다.

로컬 샘플 오프셋(LSO) 방법 또는 LSO 필터링 프로세스가 비디오 코딩에 사용될 수 있다. LSO에서, CCSO에서 사용되는 것과 유사한 필터링 접근법이 적용될 수 있다. 그러나, 출력 오프셋 값은 필터링 프로세스에서 사용되는 입력 재구성된 샘플들이 있는 컬러 컴포넌트와 동일한 컬러 컴포넌트에 적용될 수 있다. 그에 따라, LSO에서, 필터링 프로세스에서 사용되는 입력 재구성된 샘플들(예를 들어, p0-p3 및 c) 및 필터링될 재구성된 샘플(예를 들어, f)은 루마 컴포넌트, 크로마 컴포넌트, 또는 임의의 적당한 컴포넌트와 같은 동일한 컴포넌트에 있다. LSO는 CCSO의 필터 형상과 유사하거나 동일한 필터 형상(도 20에 도시된 것과 같음)일 수 있다.

도 20에 도시된 바와 같이, 제1 컬러의 p0, p1, p2 및 p1을 갖는 제1 컬러의 샘플 c에 대응하는 필터링될 제2 컬러에서의 재구성된 샘플 f의 예시적인 CCSO 필터링은 5-탭 CCSO 필터 설계(5-tap CCSO filter design)라고 지칭될 수 있다. 대안적으로, 상이한 수의 필터 탭들을 갖는 다른 CCSO 설계가 사용될 수 있다. 예를 들어, 더 낮은 복잡도의 3탭 CCSO 설계가 비디오 코딩에 사용될 수 있다. 도 22는 본 개시내용의 실시예에 따른 CCSO의 예시적인 구현을 도시한다. 8개의 상이한 예시적인 필터 형상 중 임의의 것이 3-탭 CCSO 구현에 대해 정의될 수 있다. 필터 형상들 각각은 제1 컴포넌트(제1 컬러 컴포넌트라고도 지칭됨)에서 3개의 재구성된 샘플(3개의 탭이라고도 지칭됨)의 위치들을 정의할 수 있다. 3개의 재구성된 샘플은 중심 샘플(c로 표시됨) 및 도 22에서 동일한 번호(1-8 중 하나)로 표시된 2개의 대칭적으로 위치된 샘플을 포함할 수 있다. 일 예에서, 필터링될 제2 컬러 컴포넌트에서의 재구성된 샘플은 중심 샘플 c와 동위치된다. 명확성을 위해, 필터링될 제2 컬러 컴포넌트에서의 재구성된 샘플은 도 22에 도시되지 않는다.

SAO(Sample Adaptive Offset) 필터가 비디오 코딩에 사용될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, SAO 필터 또는 SAO 필터링 프로세스는, 예를 들어, 슬라이스 헤더에서 오프셋 값들을 사용함으로써 디블록킹 필터 이후의 재구성 신호에 적용될 수 있다. 루마 샘플들의 경우, 인코더는 SAO 필터가 현재 슬라이스에 적용되는지를 결정할 수 있다. SAO 필터가 인에이블되면, 현재 픽처는 4개의 서브-영역으로 재귀적으로 분할될 수 있고, 6개의 SAO 타입(예를 들어, SAO 타입들 1-6) 중 하나가 표 4에 도시된 바와 같이 각각의 서브-영역에 대해 선택될 수 있다. SAO 필터는 재구성된 픽셀들을 복수의 카테고리들로 분류하고, 현재 서브-영역 내의 각각의 카테고리의 픽셀들에 오프셋을 추가함으로써 왜곡을 감소시킬 수 있다. 에지 속성들은 SAO 타입들 1-4에서의 픽셀 분류에 사용될 수 있고, 픽셀 강도는 SAO 타입들 5-6에서의 픽셀 분류에 사용될 수 있다.

표 4 SAO 타입들의 사양

대역 오프셋(BO)은 서브-영역의 픽셀들(예를 들어, 모든 픽셀들)을 다수의 대역들로 분류하기 위해 사용될 수 있고, 여기서, 각각의 대역은 동일한 강도 간격에서의 픽셀들을 포함할 수 있다. 강도 범위는 최소 강도 값(예를 들어, 0)으로부터 최대 강도 값(예를 들어, 8비트 픽셀들에 대해 255)까지의 복수의 간격(예를 들어, 32개의 간격)으로 균등하게 분할될 수 있고, 각각의 간격은 오프셋을 가질 수 있다. 이어서, 복수의 간격 또는 대역(예를 들어, 32개의 대역)이 2개의 그룹으로 분할될 수 있다. 하나의 그룹은 16개의 중심 대역을 포함할 수 있고, 다른 그룹은 16개의 나머지 대역을 포함할 수 있다. 일 예에서, 하나의 그룹 내의 오프셋들만이 송신된다. BO에서의 픽셀 분류 동작과 관련하여, 각각의 픽셀의 5개의 최상위 비트가 대역 인덱스로서 직접 사용될 수 있다.

에지 오프셋(EO)은, 도 23에 도시된 바와 같이, 에지 방향성 정보를 고려하여 픽셀 분류를 위해 4개의 1-D 3-픽셀 패턴을 사용할 수 있다. 도 23은 EO에서의 픽셀 분류를 위한 4개의 1-D 3-픽셀 패턴의 예를 도시한다. 좌측에서 우측으로, 4개의 1-D 3-픽셀 패턴은, 각각, 1D 0도 패턴(2310), 1D 90도 패턴(2320), 1D 135도 패턴(2330), 및 1D 45도 패턴(2340)에 대응한다. 픽처(예를 들어, 현재 픽처)의 각각의 서브-영역에 대해, 4개의 패턴 중 하나는 각각의 픽셀을 픽셀의 2개의 이웃 픽셀과 비교함으로써 픽셀들을 다수의 카테고리로 분류하도록 선택될 수 있다. 선택은 부가 정보로서 비트스트림으로 전송될 수 있다. 표 5는 EO에 대한 픽셀 분류 규칙을 나타낸다.

표 5 EO에 대한 픽셀 분류 규칙

일 예에서, 디코더 측 상의 SAO가 LCU-독립적으로 동작되어 라인 버퍼들이 저장될 수 있는 것이 바람직하다. SAO LCU-독립적으로 동작시키기 위해, 일 예에서, 90도, 135도, 및 45도 분류 패턴들이 선택될 때 각각의 LCU에서의 상단 및 하단 행들의 픽셀들이 SAO 처리되지 않고, 0도, 135도, 및 45도 패턴들이 선택될 때 각각의 LCU에서의 최좌측 및 최우측 열들의 픽셀들이 SAO 처리되지 않는다.

아래의 표 6은 파라미터들이 이웃 CTU로부터 병합되지 않으면 CTU에 대해 시그널링될 수 있는 신택스들을 설명한다.

표 6 - SAO 신택스의 예

전술된 CCSO 루프 필터링 프로세스에 대한 일부 구현들에서, 도 21a 내지 도 21c의 5-탭 CCSO 필터링에 대해 예시적으로 예시된 바와 같이, 양자화된 델타 값들(또는 그들의 인덱스들)과 크로스-컴포넌트 샘플 오프셋 값들의 조합들 사이의 대응관계는 CCSO 룩업 테이블(LUT)이라고 지칭될 수 있다. LUT들 중 하나 이상은 비디오 인코딩 또는 디코딩 동안 CCSO 필터링 프로세스에서 잠재적으로 사용될 수 있다. CCSO 필터링을 위해 다수의 LUT가 제공될 때, 다수의 LUT로부터의 선택은 루프 필터링 프로세스 동안에 다양한 레벨(예를 들어, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, CTB 레벨, CB 레벨, FU 레벨 등)에서 인코더 또는 디코더에 의해 이루어질 수 있다.

이러한 LUT들 각각은 임의의 적절한 수의 탭들(예를 들어, 5개의 탭 또는 3개의 탭, 또는 임의의 다른 수의 탭들) 및 델타 양자화 레벨들(예를 들어, 전술한 3-레벨 델타 양자화, 또는 임의의 다른 수의 델타 양자화 레벨들)에 기초할 수 있다. 이와 같이, LUT들은 상이한 크기들을 가질 수 있다(예를 들어, 위에서 설명된 바와 같이, 5-탭 및 3 양자화 레벨 CCSO에 대해 (5-1)³=81 양자화된 델타 조합 및 오프셋 대응들; 또는 3-탭 및 3 양자화 레벨 CCSO에 대해 (3-1)³=8 양자화된 델타 조합 및 오프셋 대응들).

전술한 바와 같이, 이러한 LUT들 중 일부는 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, 이러한 미리 정의된 CCSO LUT들은 CCSO 필터링 프로세스들에 의한 일반적인 사용을 위해 트레이닝 이미지 데이터를 사용하여 오프라인으로 미리 트레이닝될 수 있다. 그러한 미리 정의된 LUT들은 고정 상수(다양한 미리 정의된 양자화된 델타 값 조합들에 대한 고정 상수 오프셋들)일 수 있으며, 따라서 이러한 미리 정의된 LUT들의 콘텐츠는 인코더로부터 디코더로 비디오 비트스트림에서 시그널링될 필요가 없을 수 있다. 대신에, 이러한 LUT들은 미리 저장될 수 있거나, 또는 비디오 인코더 또는 비디오 디코더에서 CCSO 필터링 프로세스에 의한 사용을 위해 하드와이어링되거나 하드 코딩될 수 있다.

위에서 추가로 설명된 바와 같이, CCSO 필터링 프로세스 동안 사용되는 미리 정의된/미리 트레이닝된 LUT들 이외의 CCSO LUT들 중 일부는 오프라인-트레이닝되기보다는 인코딩 프로세스 동안 인코더에 의해 도출될 수 있다. 이러한 CCSO LUT들은 미리 정의되지 않으며, 따라서 그들의 콘텐츠는 비트스트림에서 명시적으로 시그널링될 필요가 있을 것이다. 이들 인코더-도출된 LUT들의 시그널링은, 특히 큰 LUT들에 대해, 프레임당 상당한 오버헤드를 수반하고, 이에 의해 잠재적으로 상당하고 바람직하지 않은 전체 비트레이트 손실을 야기하기 때문에, 일반적으로 비용이 많이 든다. 이와 같이, 이러한 LUT들을 비트스트림에서 조직, 인코딩, 및 시그널링하기 위한 효율적인 방식을 고안하는 것이 바람직할 수 있다.

일부 예시적인 구현들에서, 비디오를 인코딩 또는 디코딩할 때 미리 정의된 LUT들만이 CCSO 필터링 프로세스에서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 구현들에서, 비디오를 인코딩 또는 디코딩할 때 인코더-도출된 LUT들만이 CCSO 필터링 프로세스에서 사용될 수 있다. 일부 또 다른 예시적인 구현들에서, 비디오를 인코딩 또는 디코딩할 때 미리 정의된 LUT들과 인코더-도출된 LUT들 양자 모두가 CCSO 필터링 프로세스에서 사용될 수 있고, 특정 FU의 CCSO 필터링은 미리 정의된 LUT 및 인코더-도출된 LUT로부터 선택된 임의의 LUT를 사용할 수 있다.

위에서 상세히 설명된 바와 같이, CCSO 프로세스는 입력으로서 제1 컬러 컴포넌트(예를 들어, Y 또는 Cb 또는 Cr, 다시 말해서, 루마 컴포넌트를 포함하고 크로마 컴포넌트들로만 제한되지 않음)의 재구성된 샘플들을 사용하는 필터링 프로세스를 지칭하고, 출력은 특정 CCSO LUT에 따라 제1 컬러 컴포넌트의 상이한 컬러 컴포넌트인 제2 컬러 컴포넌트에 적용된다. CCSO 필터의 예시적인 5-탭 필터 형상이 도 20에 도시되어 있고, 대응하는 예시적인 LUT가 도 21a 내지 도 21c에 도시되어 있다.

제1 컬러 컴포넌트와 제2 컬러 컴포넌트가 상이한 필터링 프로세스가 CCSO라고 지칭되지만, 위에서 설명한 바와 같이, 로컬 샘플 오프셋(LSO)으로 지칭되는 인트라 컬러 오프셋 프로세스가 또한 구현될 수 있다. LSO 필터 프로세스는 입력으로서 제1 컬러 컴포넌트(예를 들어, Y 또는 Cb 또는 Cr)의 재구성된 샘플들을 사용할 수 있고, 출력은 특정 LSO LUT에 따라 동일한 제1 컬러 컴포넌트에 적용된다. 특정 LSO LUT는 LSO에 대한 하나 이상의 LUT로부터 선택될 수 있고, CCSO 프로세스에서의 크로스-컴포넌트 샘플 오프셋의 결정과 유사하게, 로컬 샘플 오프셋을 결정하는데 사용될 수 있다. CCSO LUT들과 같이, 이러한 LSO LUT들은, 예를 들어, 고정된 일정한 LUT들로서 미리 정의(오프라인-트레이닝)될 수 있거나 또는 인코딩 프로세스 동안 인코더에 의해 도출될 수 있다. 인코더-도출된 LSO LUT들은 비트스트림에서 시그널링될 필요가 있을 것인 반면, 미리 정의된/고정된/일정한/오프라인-트레이닝된 LSO LUT들은 인코더 또는 디코더에서 미리 저장되거나 하드와이어링되거나 하드 코딩될 수 있고, 위에서 설명된 미리 정의된 CCSO LUT들과 유사하게, 시그널링될 필요가 없을 수 있다. 용어 "샘플 오프셋 필터들"은 본 명세서에 설명된 CCSO 또는 LSO 필터링 프로세스를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 수학식 (21)의 일반적인 기본 원리에 기초한 샘플 레벨 필터링 프로세스에 대한 일반적인 용어로서 사용된다.

다음의 개시내용은 미리 정의된 및/또는 인코더-도출된 LUT들의 구성 및 시그널링의 다양한 예시적인 구현들을 추가로 설명한다. 이러한 구현들 및 그들의 기본 원리들은 CCSO 필터링뿐만 아니라 LSO 필터링에도 적용가능하다. 설명의 편의상, CCSO는 일부 상황들에서 구체적으로 지칭될 수 있다. 그러나, 이하의 개시내용은 CCSO에 제한되지 않고 LSO에도 적용가능하다.

일부 예시적인 구현들에서, CCSO 및/또는 LSO에 대해 하나 이상의 미리 정의된 룩업 테이블들(LUT들)이 정의될 수 있고, 이러한 룩업 테이블들은, 예를 들어, 수학식 (21)에 따라, CCSO 또는 LSO 필터링된 샘플 값을 계산하기 위해 특정 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플 값에 가산되는 오프셋 값들을 도출하는 데 사용될 수 있다. 이러한 미리 정의된 CCSO 및/또는 LSO LUT들은 미리 인코더들 및 디코더들 사이에 공유되고 알려진다. 따라서, 이러한 LUT들은 인코더 또는 디코더 디바이스들 중 임의의 것에 저장, 하드와이어링, 또는 하드 코딩될 수 있다.

미리 정의된 LUT들이 사용될 것임을 시그널링하기 위해, 일부 예시적인 실시예에서, 미리 정의된 또는 오프라인-트레이닝된 LUT들 중 하나 이상이 CCSO에서 사용되는지 또는 LSO에서 사용되는지는 비트스트림에 내장된 플래그로 시그널링된다. 일부 구현들에서, 플래그는 CCSO 또는 LSO 필터 프로세스 중 어느 하나 또는 둘 다가 미리 정의된 LUT들을 사용할 것인지를 표시하도록 구현될 수 있다.

이러한 플래그는 다양한 인코딩/디코딩 레벨들에서 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 플래그는 비디오 파라미터 세트(VPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 적응 파라미터 세트(APS), 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더 등에서 시그널링될 수 있다. 플래그의 시그널링은 인코딩/디코딩의 대응하는 레벨에서 미리 정의된 CCSO 및/또는 LSO LUT들을 사용할지를 제어할 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 플래그가 오프라인-트레이닝된 LUT들이 특정 시그널링된 레벨에 대한 CCSO 또는 LSO에 대해 사용되지 않음을 표시하는 값으로 시그널링될 때, 그 시그널링된 레벨에서 CCSO 또는 LSO에 사용되는 LUT들은 인코딩 및 프로세스 동안 도출되고 비트스트림에서 시그널링된다.

일부 예시적인 실시예들에서, 하나보다 많은 미리 정의된 LUT들이 존재할 때, 다수의 LUT들 중 하나의 LUT의 선택은 LUT 인덱스를 사용하여 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 일부 구현들에서, 미리 정의된 LUT들은 그룹화될 수 있다. 각각의 그룹은 하나 이상의 LUT를 포함할 수 있다. 이러한 구현들에서, 어느 LUT를 사용할지의 시그널링은 어느 그룹을 사용할지의 표시와 그 그룹 내의 LUT 인덱스 양자 모두를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, LUT들 및/또는 LUT 그룹들에 대한 위의 인덱스 또는 인덱스들은 다양한 인코딩/디코딩 레벨들 또는 범위들에서 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 이들은 VPS, SPS, PPS, APS, 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더 등에서 시그널링될 수 있다. 인덱스들의 시그널링은 인코딩/디코딩의 대응하는 레벨 또는 범위에서 어느 미리 정의된 LUT를 사용할지를 제어할 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 미리 정의된 LUT들이 CCSO 및/또는 LSO에서 사용될 때, 미리 정의된 LUT들 내의 오프셋 값들은 비트스트림에서 시그널링될 필요가 없지만, 플래그가 없는 LUT 인덱스(조합된 플래그/인덱스라고도 지칭됨)는 하나 이상의 LUT 중 어느 하나가 CCSO 및/또는 LSO를 갖는 인코딩/디코딩에 실제로 사용되는지를 표시하기 위해 시그널링될 수 있다. 다시 말해서, LUT 인덱스는 미리 정의된 LUT들 중 어느 하나를 사용할지를 표시하고, 또한 인코더-도출된 LUT들보다는 미리 정의된 LUT들이 사용되는 것을 암시적으로 시그널링할 것이다. 일부 구현에서, 특수 인덱스, 예를 들어, 널 인덱스(null index)는 미리 정의된 LUT들이 사용되지 않을 것임을 표시하기 위해 이러한 실시예들에서 사용될 수 있다(인코더에 의해 도출되고 비트스트림에서 시그널링되는 LUT들이 대신 사용될 것이다).

위의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 LUT 중 어느 하나가 CCSO를 갖는 인코딩/디코딩에 실제로 사용되는지를 표시하기 위해 시그널링되는 조합된 플래그/인덱스는 다양한 인코딩/디코딩 레벨들/범위에서 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 이것은 VPS, SPS, PPS, APS, 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더 등에서 시그널링될 수 있다. 이러한 인덱스들의 시그널링은 조합된 플래그/인덱스가 시그널링되는 레벨에 대응하는 인코딩/디코딩 범위 또는 레벨에서 어느 미리 정의된 CCSO 및/또는 LSO LUT들이 사용되는지를 제어할 수 있다.

도 20 및 도 22와 관련하여 전술한 바와 같이, CCSO 또는 LSO에 대한 LUT들은 필터링될 샘플에 대한 다양한 수의 필터 탭들 및 탭 포지션들(CCSO 또는 LSO LUT에 대한 필터 지원 또는 필터 지원 파라미터들로 지칭되는 필터 탭들 및 탭 포지션들의 수)과 연관될 수 있다. 용어 "탭 포지션들(tap positions)"은 대안적으로 "탭 위치들(tap locations)"로 지칭된다.

필터 지원 파라미터들은, 예를 들어, 디코더가 전술한 LUT 인덱스에 의해 시그널링될 수 있는 미리 정의된 LUT들 내의 오프셋 값들을 검색하기 전에 양자화된 델타 값들을 올바르게 계산하기 위해 시그널링될 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 동일한 타입의 샘플 오프셋 필터들(미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 또는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입)은 필터 지원 파라미터들 중 적어도 하나를 공유할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 이들은 모든 필터 지원 파라미터들을 공유할 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예에서, 상이한 타입의 샘플 필터들은 필터 지원 파라미터들 중 적어도 하나를 공유할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 모든 필터 지원 파라미터들이 상이한 타입들의 샘플 필터들 사이에 공유될 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 미리 정의된 LUT들이 CCSO에서 사용될 때, 필터 지원 파라미터들은 오프라인 미리 정의된 LUT가 사용되지 않을 때 CCSO에서 사용되는 필터 지원 파라미터들(예를 들어, 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터들에 대한 필터 지원 파라미터들)과 비교하여 상이할 수 있다. 필터 파라미터들은 파라미터들 중 어느 하나가 상이할 때 상이한 것으로 간주될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 필터 지원 파라미터들 모두가 상이한 타입들의 필터 파라미터들 사이에 상이할 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, CCSO 또는 LSO에 대한 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수는 도출되고 비트스트림에서 시그널링되는 LUT들의 필터 탭들의 수보다 적을 수 있다. 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수의 예시적인 값들은 1과 1024 사이의 임의의 정수를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수의 다른 예는 2의 거듭제곱 값들만을 포함한다. 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수의 또 다른 예는, 예를 들어, 1024에 의해 경계지어진 2의 거듭제곱 값들만을 포함한다.

일부 예시적인 실시예들에서, 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수는 도출되고 비트스트림에서 시그널링되는 LUT들의 필터 탭들의 수보다 클 수 있다. 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수의 예시적인 값들은 ft과 1024 사이의 임의의 정수를 포함하지만, 이에 제한되지는 않으며, 여기서 ft는 인코더-도출된 LUT들의 필터 탭들의 수보다 크다. 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수의 다른 예는 2의 거듭제곱 값들만을 포함한다. 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수의 또 다른 예는, ft와, 예를 들어, 1024의 상한 사이에 경계지어진 2의 거듭제곱 값들만을 포함한다.

일부 예시적인 실시예에서, 필터 지원 파라미터들 중 적어도 하나는 하나의 타입의 샘플 오프셋 필터들 내에서 상이할 수 있다. 예를 들어, 필터 탭들의 수는 CCSO 또는 LSO에 대한 미리 정의된 LUT들 내의 필터들에 대해 상이할 수 있다. 즉, 미리 정의된 LUT들의 필터 탭들의 수는 반드시 동일한 값은 아니다. 다른 예로서, 필터 탭 포지션들의 세트는 CCSO 또는 LSO에 대한 미리 정의된 LUT들 내의 필터들에 대해 상이할 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 미리 정의된 LUT들의 입력 샘플들 또는 탭들의 상대 위치들은 인코더-도출되고 시그널링되는 LUT들의 입력 샘플들/탭들의 모든 상대 위치들을 포함하는 위치들 또는 탭들의 세트를 포함할 수 있다. 일 예가 도 24에 도시되어 있으며, 여기서 점선 원들은 5-탭 필터들을 나타내는 미리 정의된 LUT들에 대해 사용되는 입력 샘플 위치들 또는 탭들을 표시하고, 실선 원들은 3-탭 필터들인 인코더-도출되고 시그널링된 LUT들에 대해 사용되는 샘플 위치들 또는 탭들을 표시한다. 이러한 예시적인 실시예들에서, 3-탭 필터의 각각의 탭에 대한 샘플 위치들은 5-탭 필터로서(또는 그의 서브세트로서) 포함된다.

일부 실시예들에서, 미리 정의된 LUT들의 입력 샘플들의 상대 위치들은 동일한 구성을 공유할 수 있다. 다른 대안적인 실시예들에서, 미리 정의된 LUT들의 입력 샘플들의 상대 위치들은 미리 정의된 LUT들의 그룹의 LUT들 사이에 상이할 수 있다. 예를 들어, LUT들 중 일부가 동일한 탭 구성을 공유할 수 있지만, 적어도 일부 LUT들은 동일한 수의 탭들에서도 상이한 탭 구성을 가질 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 필터 지원 파라미터들은 전술한 바와 같이 탭 델타들의 양자화를 위해 사용되는 델타 양자화 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 미리 정의된 LUT들이 CCSO 또는 LSO에서 사용될 때, 오프셋 값들을 획득하기 위해 LUT들 내로 인덱싱할 입력 양자화된 델타 레벨 값 조합들을 생성하기 위해 입력 재구성된 샘플들에 적용되는 델타 양자화 스텝 크기는 오프라인 미리 정의된 LUT가 사용되지 않을 때 CCSO 또는 LSO에서 사용되는 델타 양자화 스텝 크기(또는 인코더-도출된 LUT들에서 사용되는 양자화 스텝 크기)와 비교하여 상이할 수 있다.

일부 다른 예시적인 실시예들에서, 미리 정의된 LUT들이 CCSO 또는 LSO에서 사용될 때, 미리 정의된 LUT들에 대한 잠재적 입력 델타 값들의 수(또는 양자화 레벨들의 수)는 오프라인 미리 정의된 LUT가 사용되지 않을 때 CCSO 또는 LSO에서 사용되는 잠재적 입력 델타 값들의 수와 비교하여 상이할 수 있다. 잠재적 입력 델타 값들은 입력 재구성된 샘플들을 양자화함으로써 도출되고 이어서 LUT들로부터 오프셋 값들을 검색하기 위한 입력으로서 사용되는 적용가능한 델타 값들을 지칭한다.

일부 특정 예들에서, 오프라인-트레이닝된 미리 정의된 LUT들이 사용되지 않을 때, LUT들에 대한 예시적인 3개의 잠재적 입력 델타 값들(또는 양자화 레벨들)은 -1, 0, 1일 수 있다. 미리 정의된 LUT들이 사용될 때, 상이한 수의 양자화 레벨들(예를 들어, 5)이 사용될 수 있고, 잠재적 입력 델타 값들은, 예를 들어, -2, -1, 0, 1, 2일 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 LUT들은 더 많은 양자화된 델타 값들(또는 양자화 레벨들의 수) 및 따라서 동일한 수의 탭들에 대한 델타 값들의 더 많은 수의 조합들을 지원할 수 있다.

본 개시내용에서 사용되는 바와 같이, CCSO 또는 LSO 필터들에 대한 "루프 필터링 파라미터"라는 용어는, LUT들의 타입(예를 들어, 미리 정의되거나 인코더-도출됨), LUT들에 대한 인덱스들, LUT들에서의 델타 레벨들의 수, 델타들에 대한 양자화 스텝들, 각각의 필터에 대한 탭들의 수, 각각의 필터에 대한 필터링된 샘플 위치에 대한 탭 위치들 등을 표시하는 플래그들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는, CCSO 또는 LSO 필터들의 다양한 특성들을 표시하는 비트스트림에서 시그널링되는 파라미터들을 지칭한다.

제안된 방법들 및 실시예들은 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 또한, 방법들(또는 실시예들) 각각은 처리 회로(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 프로그램을 실행한다.

도 25는 크로스 샘플 오프셋 필터링 또는 로컬 샘플 오프셋 필터링에 대한 위의 구현들의 기초가 되는 원리들을 따르는 예시적인 방법의 흐름도(2500)를 도시한다. 예시적인 방법 흐름은 2501에서 시작한다. S2510에서, 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 재구성된 현재 픽처에서의 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 대한 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터가 추출된다. 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터는 플래그를 포함할 수 있다. S2520에서, 샘플 오프셋 필터의 타입이 플래그에 기초하여 결정한다. 샘플 오프셋 필터는 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용된다. 샘플 오프셋 필터의 타입은 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 또는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입일 수 있다. S2530에서, 결정된 샘플 오프셋 필터의 타입에 적어도 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 타깃 샘플 오프셋 필터가 식별된다. S2540에서, 타깃 샘플 오프셋 필터 및 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들에 기초하여 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플이 필터링되어 제1 컬러 컴포넌트의 필터링된 재구성된 샘플을 생성한다. 예시적인 방법 흐름은 S2599에서 종료한다.

본 개시내용의 실시예들은 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 또한, 방법들(또는 실시예들), 인코더, 및 디코더 각각은 처리 회로(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 프로그램을 실행한다. 본 개시내용의 실시예들은 루마 블록 또는 크로마 블록에 적용될 수 있다.

위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 26은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(2600)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는, 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해, 직접, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 유사한 메커니즘들이 수행될 수 있는 임의의 적합한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.

명령어들은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하여, 다양한 타입의 컴퓨터들 또는 그것의 컴포넌트들 상에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(2600)에 대한 도 26에 도시된 컴포넌트들은 사실상 예시적인 것이고, 본 개시내용의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 암시하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(2600)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.

컴퓨터 시스템(2600)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예컨대: 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(예컨대: 음성, 손뼉), 시각적 입력(예컨대, 제스처), 후각적 입력(묘사되지 않음)을 통한 하나 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스들은 또한 오디오(예컨대: 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지들(예컨대: 스캐닝된 이미지들, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지들), 비디오(예컨대 2차원 비디오, 입체적 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접적으로 관련되지는 않는 특정 미디어를 캡처하기 위해 사용될 수 있다.

입력 휴먼 인터페이스 디바이스들은: 키보드(2601), 마우스(2602), 트랙패드(2603), 터치 스크린(2610), 데이터-글러브(도시되지 않음), 조이스틱(2605), 마이크로폰(2606), 스캐너(2607), 카메라(2608) 중 하나 이상(각각의 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2600)은 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들을 또한 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은, 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광, 및 냄새/맛을 통해 하나 이상의 인간 사용자의 감각들을 자극하고 있을 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스들(예를 들어 터치-스크린(2610), 데이터-글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(2605)에 의한 촉각 피드백, 그러나 입력 디바이스들로서 역할을 하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(예컨대: 스피커들(2609), 헤드폰들(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(예컨대, 각각 터치-스크린 입력 능력이 있거나 없고, 각각 촉각 피드백 능력이 있거나 없는, CRT 스크린들, LCD 스크린들, 플라즈마 스크린들, OLED 스크린들을 포함하는 스크린들(2610) - 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원을 초과한 출력을 출력할 수 있음 - ; 가상 현실 안경(묘사되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 스모크 탱크들(묘사되지 않음)), 및 프린터들(묘사되지 않음)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2600)은 인간 액세스가능한 저장 디바이스들 및 그의 연관된 매체들, 예컨대 CD/DVD 등의 매체(2621)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(2620)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(thumb-drive)(2622), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(2623), 테이프 및 플로피 디스크(묘사되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(묘사되지 않음)과 같은 특수화된 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스들 등을 또한 포함할 수 있다.

본 기술분야의 통상의 기술자들은 또한, 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"가 송신 매체, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(2600)은 하나 이상의 통신 네트워크(2655)에 대한 인터페이스(2654)를 또한 포함할 수 있다. 네트워크들은, 예를 들어, 무선(wireless), 유선(wireline), 광학(optical)일 수 있다. 네트워크들은 추가로 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연-허용(delay-tolerant) 등일 수 있다. 네트워크들의 예들은 로컬 영역 네트워크들, 예컨대 이더넷, 무선 LAN들, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크들, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 브로드캐스트 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크들, CAN bus를 포함하는 차량 및 산업 등을 포함한다. 특정 네트워크들은 일반적으로 특정 범용 데이터 포트들 또는 주변 버스들(2649)(예컨대, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(2600)의 USB 포트들)에 부착되는 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구하며; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스)로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(2600)의 코어에 통합된다. 이들 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(2600)은 다른 엔티티들과 통신할 수 있다. 그러한 통신은 단방향성 수신 전용(예를 들어, 브로드캐스트 TV), 단방향성 송신 전용(예를 들어, CANbus 대 특정 CANbus 디바이스들), 또는 예를 들어 로컬 영역 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들과의 양방향성일 수 있다. 위에서 설명한 바와 같은 네트워크들 및 네트워크 인터페이스들 각각에 대해 특정 프로토콜들 및 프로토콜 스택들이 사용될 수 있다.

전술한 휴먼 인터페이스 디바이스들, 인간-액세스가능한 저장 디바이스들, 및 네트워크 인터페이스들은 컴퓨터 시스템(2600)의 코어(2640)에 부착될 수 있다.

코어(2640)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(2641), 그래픽 처리 유닛(GPU)(2642), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(2643)의 형태로 된 특수화된 프로그래머블 처리 유닛, 특정 태스크들에 대한 하드웨어 가속기(2644), 그래픽 어댑터들(2650) 등을 포함할 수 있다. 이들 디바이스는, 판독 전용 메모리(ROM)(2645), 랜덤 액세스 메모리(2646), 내부 비-사용자 액세스가능 하드 드라이브들, SSD들 등과 같은 내부 대용량 스토리지(2647)와 함께, 시스템 버스(2648)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(2648)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(2648)에 직접, 또는 주변 버스(2649)를 통해 부착될 수 있다. 일 예에서, 스크린(2610)은 그래픽 어댑터(2650)에 접속될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처들은 PCI, USB 등을 포함한다.

CPU들(2641), GPU들(2642), FPGA들(2643), 및 가속기들(2644)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 그 컴퓨터 코드는 ROM(2645) 또는 RAM(2646)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터가 또한 RAM(2646)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 스토리지(2647)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(2641), GPU(2642), 대용량 스토리지(2647), ROM(2645), RAM(2646) 등과 밀접하게 연관될 수 있는, 캐시 메모리의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다.

컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 기술분야의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용가능한 종류의 것일 수 있다.

비제한적인 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(2600), 및 구체적으로 코어(2640)는 프로세서(들)(CPU들, GPU들, FPGA, 가속기들 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 위에 소개된 바와 같은 사용자-액세스가능한 대용량 스토리지뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 스토리지(2647) 또는 ROM(2645)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(2640)의 특정 스토리지와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 그러한 디바이스들에 저장되고 코어(2640)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(2640) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(2646)에 저장된 데이터 구조들을 정의하는 것 및 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스들에 따라 그러한 데이터 구조들을 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스들 또는 특정 프로세스들의 특정 부분들을 실행하기 위해 소프트웨어 대신에 또는 그와 함께 동작할 수 있는, 회로(예를 들어: 가속기(2644))에 하드와이어링되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포함할 수 있고, 그 반대도 가능하다. 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예컨대 집적 회로(IC)), 또는 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시내용은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 포함한다.

본 개시내용이 여러 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 균등물들이 존재한다. 전술한 구현 및 실시예들에서, 프로세스들의 임의의 동작들은 원하는 대로 임의의 양 또는 순서로 조합되거나 배열될 수 있다. 또한, 전술한 프로세스들의 동작들 중 2개 이상은 병렬로 수행될 수 있다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 비록 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시내용의 원리들을 구현하고 따라서 그것의 진의 및 범위 내에 있는, 다수의 시스템들 및 방법들을 고안할 수 있을 것이라는 점이 인정될 것이다.

부록 A: 두문자어들

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

HDR: high dynamic range

SDR: standard dynamic range

JVET: Joint Video Exploration Team

MPM: most probable mode

WAIP: Wide-Angle Intra Prediction

CU: Coding Unit

PU: Prediction Unit

TU: Transform Unit

CTU: Coding Tree Unit

PDPC: Position Dependent Prediction Combination

ISP: Intra Sub-Partitions

SPS: Sequence Parameter Setting

PPS: Picture Parameter Set

APS: Adaptation Parameter Set

VPS: Video Parameter Set

DPS: Decoding Parameter Set

ALF: Adaptive Loop Filter

SAO: Sample Adaptive Offset

CC-ALF: Cross-Component Adaptive Loop Filter

CDEF: Constrained Directional Enhancement Filter

CCSO: Cross-Component Sample Offset

LSO: Local Sample Offset

LR: Loop Restoration Filter

AV1: AOMedia Video 1

AV2: AOMedia Video 2

Claims (24)

1. 비디오 디코더에서의 인-루프 필터링(in-loop filtering)을 위한 방법으로서,
   코딩된 비디오 비트스트림으로부터 재구성된 현재 픽처에서의 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 대한 상기 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터를 추출하는 단계 - 상기 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터는 플래그를 포함함 - ;
   상기 플래그에 기초하여 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 샘플 오프셋 필터의 타입을 결정하는 단계 - 상기 샘플 오프셋 필터의 타입은 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 또는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입임 - ;
   상기 결정된 샘플 오프셋 필터의 타입에 적어도 기초하여 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 타깃 샘플 오프셋 필터를 식별하는 단계; 및
   상기 타깃 샘플 오프셋 필터 및 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들에 기초하여 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링해서 상기 제1 컬러 컴포넌트의 필터링된 재구성된 샘플을 생성하는 단계
   를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터에서의 플래그는:
   비디오 파라미터 세트(VPS);
   시퀀스 파라미터 세트(SPS);
   픽처 파라미터 세트(PPS);
   적응 파라미터 세트(APS);
   프레임 헤더;
   슬라이스 헤더; 또는
   타일 헤더의 일부로서 상기 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링되는, 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 플래그는 상기 샘플 오프셋 필터의 타입이 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입인 것을 표시하고;
   상기 타깃 샘플 오프셋 필터는 대응하여 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입이고;
   상기 타깃 샘플 오프셋 필터는 상기 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링되는, 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 플래그는 상기 샘플 오프셋 필터의 타입이 상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입인 것을 표시하고;
   상기 적어도 하나의 코딩된 루프 필터 파라미터는 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터에 대한 필터 인덱스를 추가로 포함하고;
   상기 타깃 샘플 오프셋 필터를 식별하는 단계는 상기 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터에 대한 필터 인덱스를 사용하여 상기 타깃 샘플 오프셋 필터를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터에서의 필터 인덱스는:
   비디오 파라미터 세트(VPS);
   시퀀스 파라미터 세트(SPS);
   픽처 파라미터 세트(PPS);
   적응 파라미터 세트(APS);
   프레임 헤더;
   슬라이스 헤더; 또는
   타일 헤더의 일부로서 상기 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링되는, 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터는 오프라인으로 미리 트레이닝되는, 방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들은:
   상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플의 제1 위치 및 상기 타깃 샘플 오프셋 필터와 연관된 복수의 필터 탭들의 제2 위치들을 결정하는 것 - 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치들은 상기 현재 픽처에 대한 것임 - ; 및
   상기 제1 위치 및 상기 제2 위치들에서의 상기 제2 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플들을 상기 복수의 재구성된 참조 샘플들로서 식별하는 것에 의해 결정되고;
   상기 타깃 샘플 오프셋 필터 및 상기 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들에 기초하여 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링해서 상기 제1 컬러 컴포넌트의 필터링된 재구성된 샘플을 생성하는 단계는:
   둘 다 상기 현재 픽처의 상기 제2 컬러 컴포넌트에 있는, 상기 제2 위치들에 대응하는 상기 재구성된 참조 샘플들과 상기 제1 위치에 대응하는 상기 재구성된 참조 샘플 사이의 델타 척도를 결정하는 단계;
   상기 델타 척도에 기초하여 상기 타깃 샘플 오프셋 필터로부터 샘플 오프셋 값을 추출하는 단계; 및
   상기 샘플 오프셋 값을 사용해서 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링하여 상기 필터링된 재구성된 샘플을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 플래그 및 상기 필터 인덱스는 상기 적어도 하나의 루프 필터 파라미터의 단일 표시자를 형성하고;
   상기 단일 표시자는 상기 타깃 샘플 오프셋 필터로서 상기 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 및 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터들 중 하나를 가리키는, 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터에서의 단일 표시자는:
   비디오 파라미터 세트(VPS);
   시퀀스 파라미터 세트(SPS);
   픽처 파라미터 세트(PPS);
   적응 파라미터 세트(APS);
   프레임 헤더;
   슬라이스 헤더; 또는
   타일 헤더의 일부로서 상기 코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링되는, 방법.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 및 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 각각의 샘플 오프셋 필터는 필터 지원 구성들의 세트와 연관되고;
    상기 필터 지원 구성들의 세트는 필터 탭 수, 필터 탭 위치들의 세트, 및 델타 양자화 스텝 크기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 및 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입은:
    상기 동일한 필터 탭 수 및 상기 동일한 필터 탭 위치들의 세트; 또는
    상기 동일한 델타 양자화 스텝 크기 중 적어도 하나를 공유하는, 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터는 상기 동일한 필터 탭 수, 상기 동일한 필터 탭 위치들의 세트, 및 상기 동일한 델타 양자화 스텝 크기를 공유하는, 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들은 상기 동일한 필터 탭 위치들의 세트, 및 상기 동일한 델타 양자화 스텝 크기를 공유하지만, 이러한 필터 지원 구성들 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터의 것과 상이한, 방법.
14. 제10항에 있어서, 상기 필터 지원 구성들의 세트 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 사이에 상이한, 방법.
15. 제10항에 있어서, 상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들에 대한 탭들의 수는 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입보다 더 큰, 방법.
16. 제10항에 있어서, 상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들에 대한 탭들의 수는 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입보다 더 작은, 방법.
17. 제10항에 있어서, 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 필터 탭 위치들의 세트는 상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입의 것의 서브세트인, 방법.
18. 제10항에 있어서, 상기 델타 양자화 스텝 크기는 상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입과 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들 사이에서 상이한, 방법.
19. 제10항에 있어서,
    상기 필터 지원 구성들의 세트는 델타 양자화 레벨들의 수를 추가로 포함하고;
    상기 델타 양자화 레벨들의 수는 상기 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입과 상기 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입의 샘플 오프셋 필터들 사이에서 상이한, 방법.
20. 비디오 디코딩에서의 인-루프 필터링을 위한 디바이스로서,
    처리 회로를 포함하고, 상기 처리 회로는:
    코딩된 비디오 비트스트림으로부터 재구성된 현재 픽처에서의 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 대한 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터를 추출하고 - 상기 적어도 하나의 루프 필터링 파라미터는 플래그를 포함함 - ;
    상기 플래그에 기초하여 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 샘플 오프셋 필터의 타입을 결정하고 - 상기 샘플 오프셋 필터의 타입은 미리 정의된 샘플 오프셋 필터 타입 또는 인코더-도출된 샘플 오프셋 필터 타입임 - ;
    상기 결정된 샘플 오프셋 필터의 타입에 적어도 기초하여 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플에 적용될 타깃 샘플 오프셋 필터를 식별하고;
    상기 타깃 샘플 오프셋 필터 및 제2 컬러 컴포넌트의 복수의 재구성된 참조 샘플들에 기초하여 상기 제1 컬러 컴포넌트의 재구성된 샘플을 필터링해서 상기 제1 컬러 컴포넌트의 필터링된 재구성된 샘플을 생성하도록 구성되는, 디바이스.
21. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는 회로를 포함하는 인-루프 필터링을 위한 디바이스.
22. 제10항을 수행하도록 구성되는 회로를 포함하는 인-루프 필터링을 위한 디바이스.
23. 컴퓨터 명령어들을 저장하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 컴퓨터 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
24. 컴퓨터 명령어들을 저장하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 컴퓨터 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제10항을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

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