KR20230105346A - 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 개시는 일반적으로 비디오 코딩에 관한 것이며, 특히 웨지렛 파티셔닝을 사용한 인트라 블록 카피 코딩 모드에 관한 것이다. 예를 들어, 개시된 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법은, 비디오 프레임의 현재 블록을 포함하는 비디오 비트스트림을 수신하는 단계; 비디오 비트스트림으로부터, 현재 블록이 IntraBC 모드에서 예측됨을 지시하는 IntraBC 플래그를 추출하는 단계; 비디오 비트스트림으로부터 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드에서 파티셔닝된 것을 결정하는 단계 - 현재 블록은 웨지렛 파티셔닝 모드에서 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함하는 복수의 파티션으로 파티셔닝됨 - ; 현재 블록의 적어도 제1 파티션 및 제2 파티션을 식별하는 단계; 제1 파티션을 예측하기 위한 제1 블록 벡터 및 제2 파티션을 예측하기 위한 제2 블록 벡터를 각각 결정하는 단계; 및 적어도 제1 블록 벡터 및 제2 블록 벡터에 기초하여 현재 블록을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

웨지렛 파티셔닝을 사용한 인트라 블록 카피

본 개시는 선진 비디오 코딩 기술들의 세트를 설명한다. 더 구체적으로, 개시된 기술은 비디오 인코딩 및 디코딩에 있어 인트라 블록 카피(Intra Block Copy, IntraBC, 또는 IBC)의 구현 및 그에 대한 향상을 수반한다.

여기에서 제공된 배경 설명은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 현재 명명된 발명가의 작업은 이 배경 섹션에 설명된 범위 내에서 뿐만 아니라 본 출원의 출원 시점에 선행 기술로 자격이 없을 수 있는 설명의 측면은 명시적으로나 묵시적으로 본 개시의 선행 기술로 인정되지 않는다.

비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상과 함께 인터 픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각 픽처는 예를 들어 1920×1080 휘도 샘플 및 관련 전체 또는 서브샘플링된 색차 샘플의 공간적 차원을 갖는다. 일련의 픽처는 예를 들어 초당 60개의 픽처 또는 초당 60개의 프레임의 고정 또는 가변 픽처 레이트(다르게는, 프레임 레이트라고도 함)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 스트리밍 또는 데이터 프로세싱를 위한 특정 비트레이트 요건을 갖는다. 예를 들어, 1920×1080의 픽셀 해상도, 60 프레임/초의 프레임 레이트, 그리고 색상 채널당 픽셀당 8비트에서의 4:2:0의 크로마 서브샘플링을 갖는 비디오는, 1.5Gbit/s에 가까운 대역너비를 필요로 한다. 이러한 비디오 1시간에는 600GB를 초과하는 저장 공간이 필요하다.

비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은 압축을 통해, 압축되지 않은 입력 비디오 신호의 중복성을 감소시키는 것일 수 있다. 압축은 앞서 언급한 대역폭 및/또는 저장 공간 요건을 경우에 따라 2 자릿수 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 및 손실 압축 둘 다 뿐만 아니라, 이들의 조합도 활용될 수 있다. 무손실 압축은 디코딩 프로세스를 통해 압축된 원본 신호로부터 원본 신호의 정확한 카피(copy)을 재구성할 수 있는 기술을 의미한다. 손실 압축은 원본 비디오 정보가 코딩 동안 완전히 유지되지 않고 디코딩 동안 완전히 복원 가능하지 않은 코딩/디코딩 프로세스를 의미한다. 손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원본 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원본 신호와 재구성된 신호 간의 왜곡이 일부 정보가 손실되어도 재구성된 신호가 의도된 애플리케이션에 유용할 만큼 충분히 작다. 비디오의 경우, 손실 압축이 많은 애플리케이션에 널리 사용된다. 허용되는 왜곡의 양은 애플리케이션에 따라 다르다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 애플리케이션의 사용자는 영화 또는 텔레비전 방송 애플리케이션의 사용자보다 더 높은 왜곡을 허용할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘에 의해 달성 가능한 압축 비율은 다양한 왜곡 허용을 반영하도록 선택되거나 조정될 수 있으며: 허용가능한 왜곡이 더 높을수록 더 높은 손실 및 더 높은 압축 비율을 산출하는 코딩 알고리즘을 용인한다.

비디오 인코더 및 디코더는 예를 들어 모션 보상, 푸리에 변환, 양자화, 및 엔트로피 코딩을 포함하는 여러 광범위한 카테고리 및 단계로부터의 기술을 이용할 수 있다.

비디오 코덱 기술은 인트라 코딩으로 알려진 기술을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값은 이전에 재구성된 참조 픽처로부터의 샘플 또는 다른 데이터에 대한 참조 없이 표현된다. 일부 비디오 코덱에서, 픽처는 공간적으로 샘플 블록으로 세분화된다. 샘플의 모든 블록이 인트라 모드로 코딩될 때, 그 픽처는 인트라 픽처로 지칭될 수 있다. 인트라 픽처 및 독립 디코더 리프레시 픽처와 같은 그 파생물은 디코더 상태를 리셋하는 데 사용될 수 있으므로, 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션의 제1 픽처로 또는 스틸 이미지(still image)로 사용될 수 있다. 인트라 예측 후 블록의 샘플은 주파수 도메인으로 변환될 수 있으며, 그렇게 생성된 변환 계수는 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 변환 전 도메인에서 샘플 값을 최소화하는 기술을 나타낸다. 일부 경우에, 변환 후 DC 값이 더 작고 AC 계수가 더 작을수록, 엔트로피 코딩 후 블록을 나타내기 위해 주어진 양자화 단계 크기(size)에서 필요한 비트가 더 적다.

예를 들어, MPEG-2 생성 코딩 기술로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 신규 비디오 압축 기술은, 예를 들어, 공간적 이웃의 인코딩 및/또는 디코딩 동안 획득되고, 인트라 코딩 또는 디코딩되는 데이터의 블록을 디코딩 순서에서 선행하는 주변 샘플 데이터 및/또는 메타데이터에 기반하여, 블록의 코딩/디코딩을 시도하는 기술을 포함한다. 이러한 기술은 이후 "인트라 예측(intra prediction)" 기술이라고 한다. 적어도 일부 경우에, 인트라 예측은 다른 참조 픽처로부터의 것이 아니라 재구성 중인 현재 픽처로부터의 참조 데이터만 사용하는 것이라는 점에 유의한다.

다양한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기술 중 하나 이상이 주어진 비디오 코딩 기술에서 이용 가능할 때, 사용 중인 기술은 인트라 예측 모드로 지칭된다. 하나 이상의 인트라 예측 모드는 특정 코덱에서 제공될 수 있다. 특정 경우에, 모드는 서브모드를 가질 수 있고/있거나 다양한 파라미터와 연관될 수 있으며, 비디오의 블록에 대한 인트라 코딩 파라미터 및 모드/서브모드 정보는 개별적으로 코딩되거나 모드 코드워드에 일괄적으로 포함될 수 있다. 주어진 모드, 서브모드, 및/또는 파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통한 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있으므로, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술에도 마찬가지일 수 있다.

인트라 예측의 특정 모드는 H.264에 도입되었고 H.265에서 개선되었으며 JEM(Joint Explosion Model), VVC(versatile video coding) 및 BMS(benchmark set)와 같은 신규 코딩 기술에서 더욱 개선되었다. 일반적으로 인트라 예측의 경우, 예측자 블록이 이미 이용 가능하게 된 이웃 샘플 값을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인에 따라 이웃 샘플의 특정 세트의 이용 가능한 값이 예측자 블록으로 카피될 수 있다. 사용시 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩되거나 자체적으로 예측될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 우측 하부에 묘사된 것은 H.265의 33가지 가능한 인트라 예측자 방향(predictor direction)(H.265에 지정된 35개의 인트라 모드의 33개의 각도 모드에 대응함)에 지정된 9개의 예측자 방향의 서브세트이다. 화살표가 수렴하는 포인트(101)는 예측되는 샘플을 나타낸다. 화살표는 101에서의 샘플을 예측하기 위해 이웃 샘플들이 사용되는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 수평 방향으로부터 45도 각도로 우측 상부에 있는 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 예측된다는 것을 지시한다. 유사하게, 화살표(103)는 샘플(101)이 수평 방향으로부터 22.5도 각도로 샘플(101)의 좌측 하부에 있는 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 예측된다는 것을 지시한다.

여전히 도 1a를 참조하면, 좌측 상단(top)에는 4×4 샘플의 정사각형 블록(104)(파선의 굵은 선으로 지시됨)이 도시되어 있다. 정사각형 블록(104)은 각각 Y 차원에서의 포지션(예: 행 인덱스) 및 X 차원에서의 포지션(예: 열 인덱스)인 "S"로 라벨링된 16개의 샘플을 포함한다. 예를 들어, 샘플 S21은 (상단으로부터) Y 차원의 두 번째 샘플 및 (좌측으로부터) X 차원의 첫 번째 샘플이다. 이와 유사하게, 샘플 S44는 Y 차원 및 X 차원 모두에서 블록(104)의 네 번째 샘플이다. 블록 크기가 4×4 샘플이므로 S44는 우측 하단(bottom)에 있다. 유사한 번호 매기기 방식을 따르는 예시적인 참조 샘플이 추가로 도시된다. 참조 샘플은 블록(104)에 대한 R, 그의 Y 포지션(예: 행 인덱스) 및 X 포지션(열 인덱스)으로 라벨링된다. H.264 및 H.265 모두에서, 재구성 시 블록에 이웃하는 예측 샘플이 사용된다.

블록(104)의 인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃 샘플로부터 참조 샘플 값을 카피함으로써 시작할 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림이 이 블록(104)에 대해 화살표(102)의 예측 방향을 지시하는 시그널링을 포함한다고 가정하자 - 즉, 샘플이 수평 방향으로부터 45도 각도에서 우측 상부에 있는 샘플들 또는 예측 샘플로부터 예측된다. 이 경우, 샘플 S41, S32, S23, S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 그런 다음, 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.

특정 경우에, 특히 방향이 45도로 균등하게 나눠지지 않을 때; 참조 샘플을 계산하기 위해, 예를 들어 보간을 통해 다수의(multiple) 참조 샘플의 값이 조합될 수 있다.

비디오 코딩 기술이 계속 발달함에 따라 가능한 방향의 수는 증가하고 있다. H.264(2003년)에서, 예를 들어, 9개의 상이한 방향이 인트라 예측에 이용 가능하다. H.265(2013년)에서는 33개로 증가했고, 본 개시의 시점에, JEM/VVC/BMS는 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 적절한 인트라 예측 방향을 식별하는 것을 돕도록 실험적 연구가 수행되었으며, 엔트로피 코딩의 특정 기술은 방향에 대한 특정 비트 패널티를 수용하는, 적은 수의 비트로 이러한 가장 적절한 방향을 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 또한, 방향 자체는 이미 디코딩된 이웃 블록의 인트라 예측에 사용되는 이웃 방향으로부터 때때로 예측될 수 있다.

도 1b는 시간이 지남에 따라 개발되는 다양한 인코딩 기술에서 증가하는 예측 방향의 수를 예시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 묘사하는 개략도(180)를 도시한다.

인트라 예측 방향을 나타내는 비트를 코딩된 비디오 비트스트림에서의 예측 방향에 매핑하는 방법(manner)은 비디오 코딩 기술마다 다를 수 있고; 예를 들어, 예측 방향을 인트라 예측 모드로의 단순한 직접 매핑부터, 코드워드, 최고 확률 모드(most probable modes)를 포함하는 복잡한 적응 방법 그리고 유사한 기술에 이르기까지의 범위 일 수 있다. 그러나 모든 경우에, 통계적으로 다른 특정 방향보다 비디오 콘텐츠에서 발생할 가능성이 적은, 인트라 예측을 위한 특정 방향이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성을 줄이는 것이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서 그러한 가능성이 적은 방향은 가능성이 더 높은 방향보다 더 많은 비트 수로 표현될 수 있다.

인터 픽처 예측 또는 인터 예측은 모션 보상에 기반할 수 있다. 모션 보상에서, 이전에 재구성된 픽처 또는 이들의 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터는, 모션 벡터(motion vector, 이후 MV)에 의해 지시된 방향에서 공간적으로 시프트된 후, 새로 재구성된 픽처 또는 픽처 부분(예: 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 일부 경우에, 참조 픽처가 재구성 중인 현재 픽처와 동일할 수 있다. MV는 X와 Y의 2차원 또는 세 번째 차원이 사용 중인 참조 픽처의 지시(indication)인(시간 차원과 유사)인 3차원을 가질 수 있다.

일부 비디오 압축 기술에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용 가능한 현재 MV는 다른 MV, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접하는 샘플 데이터의 다른 영역과 관련되고 그리고 디코딩 순서에서 현재 MV를 선행하는 MV로부터 예측될 수 있다. 그렇게 하면 상관 관계에 있는 MV에서 중복성을 제거하는 것에 의존하여 MV를 코딩하는 데 필요한 전체 데이터의 양을 상당히 줄일 수 있으므로, 압축 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연(natural) 비디오라고 함)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용 가능한 영역보다 큰 영역이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 이동하는 통계적 가능성(likelihood)이 있고, 이에 따라 일부 경우에는 이웃 영역의 MV로부터 도출된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있기 때문에, MV 예측은 효과적으로 동작할 수 있다. 그 결과 주어진 영역에 대한 실제 MV가 주변 MV로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 된다. 이러한 MV는 엔트로피 코딩 후, MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되는 것보다 직접 코딩되면 사용되는 비트 수보다 더 적은 수의 비트로 표현될 수 있다. 일부 경우에, MV 예측은 원본 신호(즉, 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉: MV)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우에, MV 예측 자체가 손실이 될 수 있으며, 예를 들어 여러 주변 MV로부터 예측자를 계산할 때 반올림 에러가 발생하기 때문이다.

다양한 MV 예측 메커니즘이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "고효율 비디오 코딩", 2016년 12월)에 기술되어 있다. H.265가 지정하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서 여기에서 설명하는 기술은 여기서 "공간적 병합(spatial merge)"이라고 한다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측 가능하도록 모션 탐색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함한다. 그 MV를 직접 코딩하는 대신에, MV는 A0, A1 및 B0, B1, B2(각각 202 ~ 206)로 표시된(denote), 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여, 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어, 가장 최근의 (디코딩 순서에서) 참조 픽처로부터 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하는 동일한 참조 픽처의 예측자를 사용할 수 있다.

본 개시의 양태는 일반적으로 비디오 인코딩 및 디코딩에 관한 것으로, 특히, 웨지렛 파티션 모드를 사용한 인트라 블록 카피(IntraBC, 또는 IBC)의 구현 미치 향상에 관한 것이다.

본 개시의 양태는 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법을 제공한다. 방법은 비디오 프레임의 현재 블록을 포함하는 비디오 비트스트림을 수신하는 단계; 상기 비디오 비트스트림으로부터, 상기 현재 블록이 인트라 블록 카피(Intra-Block Copy, IntraBC) 모드 하에서 예측되는 것을 지시하는 IntraBC 플래그를 추출하는 단계; 상기 비디오 비트스트림으로부터 상기 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드(wedgelet partitioning mode)에서 파티셔닝된 것을 결정하는 단계; 상기 현재 블록의 적어도 제1 파티션 및 제2 파티션을 식별하는 단계; 상기 제1 파티션 및 상기 제2 파티션에 대한 제1 블록 벡터 및 제2 블록 벡터를 각각 결정하는 단계; 및 적어도 상기 제1 블록 벡터 및 상기 제2 블록 벡터에 기초하여 상기 현재 블록을 디코딩하는 단계를 포함한다.

본 개시의 양태는 비디오 데이터를 프로세싱하는 다른 방법을 제공한다. 방법은 비디오 프레임의 현재 블록을 포함하는 비디오비트스트림을 수신하는 단계 - 상기 현재 블록은 복합 예측을 사용하는 인트라 블록 카피(Intra-Block Copy, IntraBC) 모드 하에서 예측됨 - ; 상기 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드에서 적어도 제1 파티션 및 제2 파티션으로 파티셔닝됨을 결정하는 단계; 상기 제1 파티션에 대한 적어도 두 개의 참조 블록을 결정하는 단계; 상기 적어도 두 개의 참조 블록의 가중 합에 기초하여 복합 참조 블록을 결정하는 단계; 및 상기 복합 참조 블록에 기초하여 상기 제1 파티션을 재구성하는 단계를 포함한다.

본 개시의 양태는 또한, 위의 방법 구현들 중 임의의 것을 수행하도록 구성되는 회로를 포함하는 비디오 인코딩 또는 디코딩 디바이스 또는 장치를 제공한다.

본 개시의 양태는 또한, 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 방법을 수행하도록 야기하는 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

개시된 주제의 추가 특징, 특성 및 다양한 장점은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 명백해질 것이다:
도 1a는 예시적인 인트라 예측 방향 모드의 서브세트의 개략도를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그의 주위의 공간적 병합 후보의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 방식에 따라 베이스 블록을 코딩 블록으로 파티셔닝하는 예를 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진(ternary) 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리(quadtree binary tree) 코딩 블록 파티셔닝 방식를 도시한다.
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 다른 방식을 도시한다.
도 18은 현재 코딩 블록을 예측하기 위해 동일한 프레임의 재구성된 코딩 블록을 사용하는 인트라 블록 카피(IBC)의 개념을 예시한다.
도 19는 IBC에 대한 참조 샘플로서 이용가능한 예시적인 재구성된 샘플을 예시한다.
도 20은 일부 예시적인 제한을 갖는 IBC에 대한 참조 샘플로서 이용가능한 예시적인 재구성된 샘플을 예시한다.
도 21은 IBC에 대한 예시적인 온-칩(on-chip) 참조 샘플 메모리(Reference Sample Memory, RSM) 업데이트 메커니즘을 예시한다.
도 22는 도 21의 예시적인 온-칩 RSM 업데이트 메커니즘의 공간 뷰(spatial view)를 예시한다.
도 23은 IBC에 대한 다른 예시적인 온-칩 참조 샘플 메모리(RSM) 업데이트 메커니즘을 예시한다.
도 24는 수평 분할 수퍼 블록 및 수직 분할 수퍼 블록에 있어서 IBC에 대한 예시적인 RSM 업데이트 메커니즘의 공간 뷰의 비교를 예시한다.
도 25는 IBC 참조 블록에 대한 예시적인 비-로컬 및 로컬 탐색 영역을 예시한다.
도 26은 로컬 및 비-로컬 참조 블록 탐색 영역 둘 다를 이용하는 IBC에 대한 예시적인 예측 블록 및 예측 블록 선택에 대해 제안되는 제한을 도시한다.
도 27은 다양한 파티셔닝 경계를 갖는 예시적인 웨지렛 파티셔닝 패턴을 도시한다.
도 28은 웨지렛 파티셔닝을 이용하여 두 개의 영역으로 파티셔닝되고, 각각의 영역은 개별적인 참조 블록의 위치를 파악하기 위한 블록 벡터를 갖는, 예시적인 IntraBC 블록을 도시한다.
도 29은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 30는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도를 도시한다.

본 발명의 일부를 형성하고 실시예의 구체적인 예를 예시하는 방식으로 도시하는 첨부 도면을 참조하여 이하 본 명세서에서 발명이 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 다양한 상이한 형태로 구현될 수 있고, 따라서, 커버되는 또는 청구되는 주제는 아래에서 설명될 실시예 중 임의의 것에 한정되지 않는 것으로서 해석되도록 의도된다는 점에 주목한다. 본 발명은 또한, 방법, 디바이스, 컴포넌트, 또는 시스템으로 구현될 수 있다는 점에 주목한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합의 형태를 취할 수 있다.

명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐, 용어는 명시적으로 언급된 의미를 넘어 문맥에서 제안되거나 암시된 미묘한 의미를 가질 수 있다. 여기에서 사용된 "일 실시예에서" 또는 "일부 실시예에서"라는 문구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 여기에서 사용된 "다른(another) 실시예에서" 또는 "다른(other) 실시예들에서"라는 문구는 반드시 상이한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 마찬가지로, 여기에서 사용되는 "하나의 구현에서" 또는 "일부 구현에서"라는 문구는 반드시 동일한 구현을 지칭하는 것은 아니며, 여기에서 사용되는 "다른 구현에서" 또는 "다른 구현들에서"라는 문구는 반드시 상이한 구현을 지칭하는 것은 아니다. 예를 들어, 청구된 주제는 전체적으로 또는 부분적으로 예시적인 실시예/구현의 조합을 포함하는 것으로 의도된다.

일반적으로, 용어는 적어도 부분적으로 문맥에서의 용법으로부터 이해될 수 있다. 예를 들어, 여기에서 사용되는 "및", "또는" 또는 "및/또는"과 같은 용어는 그러한 용어가 사용되는 문맥에 적어도 부분적으로 의존할 수 있는 다양한 의미를 포함할 수 있다. 일반적으로 "또는"은 A, B 또는 C와 같은 리스트를 연관시키는 데 사용되면, 여기에서 포괄적인 의미로 사용되는 A, B 및 C뿐만 아니라 여기에서 배타적인 의미로 사용되는 A, B 또는 C도 의미하는 것으로 의도된다. 또한, 여기에서 사용되는 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"라는 용어는 문맥에 적어도 부분적으로 의존하여, 단수의 의미로 임의의 특징, 구조 또는 특성을 설명하는 데 사용될 수 있거나, 복수의 의미로 특징들, 구조들 또는 특성들의 조합을 설명하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, "a", "an" 또는 "상기"와 같은 용어는 문맥에 따라 적어도 부분적으로는 단수 용법을 전달(convey)하거나 복수 용법을 전달하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, "~에 기반하여" 또는 "~에 의해 결정된"이라는 용어는 배타적인 팩터 세트를 전달하려는 의도가 아닌 것으로 이해될 수 있으며, 대신에, 문맥에 적어도 부분적으로 의존하여, 반드시 명시적으로 설명되지 않은 추가 팩터의 존재를 허용할 수 있다.

도 3은 본 개시의 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 간략화된 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 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로 전송하기 위해 비디오 데이터(예: 단말 디바이스(310)에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림의)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(recover), 복원된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 전송은 미디어 서빙 애플리케이션 등에서 구현될 수 있다.

다른 예에서, 통신 시스템(300)은 예를 들어 비디오 회의 애플리케이션 동안에 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 전송을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스(330, 340)를 포함한다. 데이터의 양방향 전송을 위해, 일 예에서, 단말 디바이스(330, 340) 중 각 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스(330, 340) 중 다른 단말 디바이스로의 전송을 위해 (예: 단말 디바이스에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스(330, 340) 중 각 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스(330, 340) 중 다른 단말 디바이스로부터 전송된 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오를 복원하며, 복원된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다.

도 3의 예에서, 단말 디바이스(310, 320, 330, 340)는 서버, 퍼스널 컴퓨터 및 스마트 폰으로 구현될 수 있지만, 본 개시의 기본 원리의 적용 가능성은 이에 제한되지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예는 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 미디어 플레이어, 웨어러블 컴퓨터, 전용 비디오 회의 장비, 및/또는 등에서 구현될 수 있다. 네트워크(350)는 예를 들어 유선(wired) 및/또는 무선 통신 네트워크를 포함하는, 단말 디바이스(310, 320, 330, 340) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수 또는 유형의 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환, 및/또는 다른 유형의 채널에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크는 텔레통신(telecommunication) 네트워크, 근거리 통신망, 광역 네트워크 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 여기에서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시의 작동(operation)에 중요하지 않을 수 있다.

도 4는 개시된 주제를 위한 애플리케이션에 대한 예로서, 비디오 스트리밍 환경에서 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는 예를 들어 비디오 회의, 디지털 TV, 방송, 게이밍, 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등등을 포함하는 디지털 미디어에 압축된 비디오를 저장하는 것을 포함하는, 다른 비디오 애플리케이션에 동일하게 적용될 수 있다.

비디오 스트리밍 시스템은 예를 들어 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)을 생성하는 비디오 소스(401) 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 픽처의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라에 의해 기록된 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 도시된 비디오 픽처의 스트림(402)은, 비디오 소스(401)에 결합된(coupled) 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 디바이스(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함하여, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 측면을 가능하게 하거나 구현할 수 있다. 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 가는 선으로 도시된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 향후 사용을 위해 스트리밍 서버(405)에 저장되거나, 다운스트림 비디오 디바이스(도시되지 않음)에 직접 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 카피(407, 409)를 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은 예를 들어 전자 디바이스(430)에서의 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 들어오는(incoming) 카피(407)를 디코딩하고, 디스플레이(412)(예: 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스(도시되지 않음) 상에서 렌더링될 수 있으면서 또한 압축되지 않은 비디오 픽처의 나가는(outgoing) 스트림(411)을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시에서 설명된 다양한 기능의 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407 및 409)(예: 비디오 비트스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준의 예로는 ITU-T 권장 사항 H.265가 있다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 VVC(Versatile Video Coding)로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 콘텍스트 및 다른 비디오 코딩 표준에서 사용될 수 있다.

전자 디바이스(420, 430)는 다른 컴포넌트(도시되지 않음)를 포함할 수 있음을 유의한다. 예를 들어, 전자 디바이스(420)는 비디오 디코더(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 전자 디바이스(430)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.

도 5는 아래의 본 개시의 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)(예: 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.

수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다. 동일 또는 다른 실시예에서, 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 한 번에 디코딩될 수 있으며, 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스와 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다수의 비디오 프레임 또는 이미지와 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스 또는 인코딩된 비디오 데이터를 전송하는 스트리밍 소스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 같은 다른 데이터와 함께 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있으며, 이는 그들의 각각의 처리 회로(도시되지 않음)로 전달될 수 있다. 수신기(531)는 다른 데이터로부터 코딩된 비디오 시퀀스를 분리할 수 있다. 네트워크 지터(jitter)를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(515)는 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(parser)(520)(이하 "파서(520)") 사이에 배치될 수 있다. 특정 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 애플리케이션에서, 비디오 디코더(510)(도시되지 않음) 외부에 있을 수 있다. 또 그 외 애플리케이션에서, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위한 목적으로 비디오 디코더(510) 외부에 버퍼 메모리(도시되지 않음)가 있을 수 있고, 예를 들어 재생 타이밍(playout timing)을 처리하기 위해 비디오 디코더(510) 내부에 다른 추가 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭과 제어 가능성(controllability)의 저장/포워딩(forward) 디바이스로부터 또는 등시성 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신할 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선형 패킷 네트워크에서 사용하기 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 필요할 수 있고, 그 크기는 비교적 클 수 있다. 이러한 버퍼 메모리는 적응적 크기로 구현될 수 있으며, 운영 체제 또는 비디오 디코더(510) 외부의 유사한 엘리먼트(도시되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심볼(521)을 재구성하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 이러한 심볼의 범주는 비디오 디코더(510)의 작동을 관리하는 데 사용되는 정보 그리고 전자 디바이스(530)의 필수 부분이거나 아닐 수 있지만 도 5에 도시된 바와 같이 전자 디바이스(530)에 결합될 수 있는 디바이스(512)(예: 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 잠재적 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트(fragment)(도시되지 않음)의 형태일 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 표준을 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩, 콘텍스트 감도(context sensitivity)가 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(520)는 서브그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기반하여, 비디오 디코더에서 픽셀들의 서브그룹 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 서브그룹은 GOP(Groups of Picture), 픽처, 타일(tile), 슬라이스(slice), 매크로블록, CU(Coding Unit), 블록, TU(Transform Unit), PU(Prediction Unit) 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수(예: 푸리에 변환 계수), 양자화기 파라미터 값, 모션 벡터 등과 같은 정보를 추출할 수도 있다.

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

심볼(521)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처 또는 그 일부의 유형(예: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 기타 팩터에 따라 다수의 상이한 처리 또는 기능 유닛을 포함할 수 있다. 관련된 유닛과 관련된 방법은 파서(520)가 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱한 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 처리 또는 기능 유닛 사이의 이러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 단순성을 위해 도시되지 않는다.

이미 언급된 기능 블록을 넘어서, 비디오 디코더(510)는 개념적으로 아래에서 설명되는 바와 같이 여러 기능 유닛으로 세분화될 수 있다. 상업적 제약 하에서 작동하는 실제 구현에서, 이러한 기능 유닛 중 많은 부분이 서로 밀접하게 상호 작용하고 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제의 다양한 기능을 명확하게 설명하기 위한 목적으로, 기능 유닛으로의 개념적 세분화가 아래의 본 개시에 채택된다.

제1 유닛은 스케일러/역 변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역 변환 유닛(551)은 양자화된 변환 계수뿐만 아니라 사용할 역 변환 유형, 블록 크기, 양자화 팩터/파라미터, 양자화 스케일링 행렬, 라이(lie)를 지시하는 정보를 심볼(들)(521)로서 포함하는 제어 정보를 파서(520)로부터 수신한다. 스케일러/역 변환 유닛(551)은 집성기(aggregator)(555)에 입력될 수 있는 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.

일부 경우에, 스케일러/역 변환(551)의 출력 샘플은 인트라 코딩된 블록, 즉, 이전에 재구성된 픽처로부터 예측 정보를 사용하지 않지만 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분으로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록과 관련된다. 이러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우에, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 이미 재구성되어 현재 픽처 버퍼(558)에 저장된 주변 블록을 사용하여, 재구성 중인 블록과 동일한 크기 및 형상을 가진 블록을 생성할 수 있다. 현재 픽처 버퍼(558)는 예를 들어 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 집성기(555)는 일부 구현에서, 샘플 단위로, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역 변환 유닛(551)에 의해 제공되는 출력 샘플 정보에 추가할 수 있다.

다른 경우에, 스케일러/역 변환 유닛(551)의 출력 샘플은 인터 코딩되고 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 그러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(553)은 인터 픽처 예측에 사용되는 샘플들을 페치하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 액세스할 수 있다. 블록에 관련되는 심볼(521)에 따라 페치된 샘플을 모션 보상한 후, 이러한 샘플은 출력 샘플 정보를 생성하기 위해 집성기(555)에 의해 스케일러/역 변환 유닛(551)의 출력(출력 유닛(551)의 출력은 잔차 샘플 또는 잔차 신호라고 지칭될 수 있음)에 추가될 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플을 페치하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 주소는, 예를 들어 X, Y 컴포넌트(시프트) 및 참조 픽처 컴포넌트(시간)를 가질 수 있는 심볼(521)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에 대해 이용 가능한 모션 벡터에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 서브-샘플 정확한(sub-sample exact) 모션 벡터가 사용 중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값의 보간을 포함할 수 있으며, 또한 모션 벡터 예측 메커니즘 등과 연관될 수 있다.

집성기(555)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기술의 대상이 될 수 있다. 비디오 압축 기술은 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 함)에 포함되고 파서(520)로부터의 심볼(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 대해 이용 가능하게 되는 파라미터에 의해 제어되는 인루프(in-loop) 필터 기술을 포함할 수 있지만, 또한 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서에서) 부분의 디코딩 동안 획득된 메타 정보에 응답할 뿐만 아니라 이전에 재구성되고 루프 필터링된 샘플 값에 응답할 수도 있다. 여러 유형의 루프 필터가 다양한 순서로 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 포함될 수 있으며, 아래에서 더 자세하게 설명될 것이다.

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

완전히 재구성된 특정 코딩된 픽처는 향후 인터 픽처 예측을 위한 참조 픽처로 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 (예를 들어, 파서(520)에 의해) 참조 픽처로 식별되면, 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있으며, 프레시(fresh) 현재 픽처 버퍼가 다음의 코딩된 픽처의 재구성을 시작하기 전에 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에 채택된 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 작동을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술 또는 표준에 문서화된 프로필 모두를 준수한다는 의미에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 명시된 신택스를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로필은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용 가능한 모든 도구로부터 특정 도구를 대응하는 프로필에서 사용할 수 있는 유일한 도구로 선택할 수 있다. 표준 준수를 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성이 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 범위 내에 있을 수 있다. 일부 경우에, 레벨이 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨에 의해 설정된 제한은 일부 경우에, 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링되는 HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양 및 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 추가 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로 포함될 수 있다. 추가 데이터는 데이터를 적절하게 디코딩하거나 및/또는 원래의 비디오 데이터를 보다 정확하게 재구성하기 위해, 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가 데이터는 예를 들어 시간, 공간 또는 신호 잡음비(signal noise ratio, SNR) 향상 계층, 중복 슬라이스, 중복 픽처, 순방향 에러 정정 코드 등의 형태일 수 있다.

도 6은 본 개시의 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)(예: 송신 회로)를 더 포함할 수 있다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

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

비디오 소스(601)는 임의의 적절한 비트 심도(bit depth)(예를 들어, 8비트, 10비트, 12비트, …), 임의의 색상 공간(예를 들어, BT.601 YCrCB, RGB, XYZ …) 및 적절한 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 미리 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 디바이스일 수 있다. 비디오 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 로컬 이미지 정보를 비디오 시퀀스로서 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순서대로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처 또는 이미지로 제공될 수 있다. 픽처 자체는 픽셀의 공간 어레이로 구성될 수 있으며, 여기서 각 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당업자는 픽셀과 샘플 간의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래 설명은 샘플에 중점을 둔다.

일부 예시적인 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 속도(speed)를 적용하는 것은 컨트롤러(650)의 기능 중 하나를 구성한다. 일부 실시예에서, 컨트롤러(650)는 후술되는 바와 같이 다른 기능 유닛을 제어하고 다른 기능 유닛에 기능적으로 결합될 수 있다. 결합(coupling)은 단순함을 위해 도시되지 않는다. 컨트롤러(650)에 의해 설정되는 파라미터는 레이트 제어 관련 파라미터(픽처 스킵(skip), 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기술의 람다(lambda) 값, …), 픽처 크기, GOP(group of picture) 레이아웃, 최대 모션 벡터 탐색 범위 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러(650)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(603)에 속하는 다른 적절한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 작동하도록 구성될 수 있다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예: 코딩될 입력 픽처 및 참조 픽처(들)에 기반하여 심볼 스트림과 같은 심볼을 생성하는 역할을 함), 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함한다. 디코더(633)는 (개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술에서 엔트로피 코딩에서의 심볼과 코딩된 비디오 비트스트림 간의 임의의 압축이 무손실일 수 있으므로), 임베디드 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스트림을 처리함에도 불구하고, (원격) 디코더가 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심볼을 재구성한다. 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심볼 스트림의 디코딩은 디코더 위치(로컬 또는 원격)에 관계없이 정확한 비트 결과를 가져오기 때문에 참조 픽처 메모리(634)의 콘텐츠도 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확하다(bit-exact). 다시 말해, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 픽처 샘플로 "보는" 것이다. 이 참조 픽처 동시성(synchronicity)의 기본 원리(예를 들어 채널 에러로 인해 동기화가 유지될 수 없으면 드리프트(drift)가 발생)가 코딩 품질을 향상시키기 위해 사용된다.

"로컬" 디코더(633)의 작동은 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더의 작동과 동일할 수 있으며, 이는 도 5와 관련하여 위에서 이미 상세하게 설명되었다. 또한 도 5를 간략히 참조하며, 그러나, 심볼이 이용 가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스에 대한 심볼의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(515) 및 파서(520)를 포함하는 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분이, 인코더의 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 대응하는 인코더에 실질적으로 동일한 기능 형태로 존재할 필요가 있을 수 있다는 것이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 인코더의 디코딩 부분에 관련된 디코더 작동에 때때로 초점을 맞춘다. 인코더 기술에 대한 설명은 따라서 포괄적으로 설명된 디코더 기술의 반대이므로 축약될 수 있다. 특정 영역 또는 측면에서만 인코더의 더 자세한 설명이 아래에서 제공된다.

작동 동안, 일부 예시적인 구현에서, 소스 코더(630)는 "참조 픽처"로서 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 블록과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록 간의 색상 채널에서의 차이(또는 잔차)를 코딩한다. 용어 "잔차" 및 그의 형용사적 형태 "잔차의"는 상호 교환적으로 사용될 수 있다.

로컬 비디오 디코더(633)는 소스 코더(630)에 의해 생성된 심볼에 기반하여 참조 픽처로 지정될 수 있는 픽처의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 작동은 유리하게는 손실 프로세스일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있을 때, 재구성된 비디오 시퀀스는 일반적으로 일부 에러가 있는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스를 복제하고, 재구성된 참조 픽처가 참조 픽처 캐시(634)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 (전송 에러 없이) 원단(far-end)(원격) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처의 카피를 국부적으로 저장할 수도 있다.

예측자(predictor)(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 탐색을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 신규 픽처에 대해 예측자(635)는 신규 픽처에 대한 적절한 예측 참조 역할을 할 수 있는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록으로서) 또는 참조 픽처 모션 벡터, 블록 형상 등과 같은 특정 메타데이터에 대해 참조 픽처 메모리(634)를 탐색할 수 있다. 예측자(635)는 적절한 예측 참조를 찾기 위해 샘플 블록별로 작동할 수 있다. 일부 경우에, 예측자(635)에 의해 획득된 탐색 결과에 의해 결정된 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 도출된 예측 참조를 가질 수 있다.

컨트롤러(650)는 예를 들어 비디오 데이터를 인코딩하는 데 사용되는 파라미터 및 서브그룹 파라미터의 설정을 포함하는 소스 코더(630)의 코딩 작동을 관리할 수 있다.

전술한 모든 기능 유닛의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩될 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술에 따라 심볼을 무손실 압축하는 것에 의해, 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심볼을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

송신기(640)는 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링하여, 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(660)을 통한 전송을 준비할 수 있다. 송신기(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.

컨트롤러(650)는 비디오 인코더(603)의 작동을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 컨트롤러(650)는 각각의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기술에 영향을 미칠 수 있는 특정 코딩된 픽처 유형을 각각의 코딩된 픽처에 할당할 수 있다. 예를 들어, 픽처는 종종 다음 픽처 유형 중 하나로 할당될 수 있다.

인트라 픽처(Intra Picture)(I 픽처)는 예측 소스로서 시퀀스의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱은 예를 들어 독립 디코더 리프레시(Independent Decoder Refresh)("IDR") 픽처를 비롯한 다양한 유형의 인트라 픽처를 허용한다. 당업자는 I 픽처의 이러한 변형 및 각각의 애플리케이션 및 특징을 알고 있다.

예측 픽처(predictive picture)(P 픽처)는 각 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.

양방향 예측 픽처(bi-directionally predictive picture)(B 픽처)는 최대 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 각 블록의 샘플 값을 예측하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다수의 예측 픽처는 단일 블록의 재구성을 위해 2개 이상의 참조 픽처 및 관련 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 픽처는 일반적으로 복수의 샘플 코딩 블록(예: 각각 4×4, 8×8, 4×8 또는 16×16 샘플의 블록)으로 공간적으로 세분화되고 블록 유닛으로 코딩될 수 있다. 블록은 블록의 각각의 픽처에 적용된 코딩 할당에 의해 결정된 바와 같이 다른 (이미 코딩된) 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처의 블록은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 픽처의 픽셀 블록은 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처의 블록은 하나 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽처 또는 중간 처리된 픽처는 다른 목적을 위해 다른 유형의 블록으로 세분화될 수 있다. 코딩 블록 및 다른 유형의 블록의 분할은 아래에서 추가로 상세하게 설명되는 바와 같이 동일한 방식을 따르거나 따르지 않을 수 있다.

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

일부 예시적인 실시예에서, 송신기(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 시간/공간/SNR 향상 계층, 중복 픽처 및 슬라이스와 같은 다른 형태의 중복 데이터, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 프래그먼트 등을 포함할 수 있다.

비디오는 시간적 시퀀스에서 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로 캡처될 수 있다. 인트라 픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관 관계를 사용하고, 인터 픽처 예측은 픽처 간의 (시간적 또는 기타) 상관 관계를 사용한다. 예를 들어, 현재 픽처라고 하는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처가 블록으로 파티셔닝될 수 있다. 현재 픽처의 블록이, 비디오에서 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처의 참조 블록과 유사할 때, 모션 벡터라고 하는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키며, 다수의 참조 픽처가 사용 중인 경우에, 참조 픽처를 식별하는 3차원을 가질 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 이중 예측(bi-prediction) 기술이 인터 픽처 예측에 사용될 수 있다. 이러한 이중 예측 기술에 따르면, 모두 디코딩 순서에서 비디오의 현재 픽처에 대해 선행하는(그러나 디스플레이 순서에서 각각 과거 또는 미래일 수 있음) 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처와 같은 2개의 참조 픽처를 사용한다. 현재 픽처의 블록은 제1 참조 픽처의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터와 제2 참조 픽처의 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 향상시키기 위해 인터 픽처 예측에 병합 모드 기술이 사용될 수 있다.

본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따르면, 인터 픽처 예측 및 인트라 픽처 예측과 같은 예측이 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처 시퀀스의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)로 파티셔닝되며, 픽처의 CTU는 64×64 픽셀, 32×32 픽셀 또는 16×16 픽셀과 같은 동일한 크기를 갖는다. 일반적으로 CTU는 3개의 병렬 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)을 포함할 수 있으며; 이는 1개의 루마 CTB와 2개의 크로마 CTB이다. 각 CTU는 재귀적으로 하나 또는 다수의 코딩 유닛(coding unit, CU)으로 쿼드트리 분할될 수 있다. 예를 들어, 64×64 픽셀의 CTU는 64×64 픽셀의 하나의 CU, 또는 32×32 픽셀의 4개의 CU로 분할될 수 있다. 하나 이상의 32×32 픽셀 각각은 추가로 16×16 픽셀의 4개의 CU로 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 각각의 CU는 인터 예측 유형 또는 인트라 예측 유형과 같은 다양한 예측 유형 중에서 CU에 대한 예측 유형을 결정하기 위해 인코딩 동안 분석된다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측 가능성에 따라 하나 이상의 예측 유닛(prediction unit, PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각 PU는 루마 예측 블록(prediction block, PB)과 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 작동은 예측 블록 단위로 수행된다. CU의 PU(또는 상이한 색상 채널의 PB)로의 분할은 다양한 공간적 패턴에서 수행될 수 있다. 루마 또는 크로마 PB는, 예를 들어, 8×8 픽셀, 16×16 픽셀, 8×16 픽셀, 16×8 픽셀 등과 같은 샘플에 대한 값(예: 루마 값)의 행렬을 포함할 수 있다.

도 7은 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 다이어그램을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값들의 처리 블록(예: 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처로 인코딩하도록 구성된다. 이 예시적인 비디오 인코더(703)는 도 4의 예의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

예를 들어, 비디오 인코더(703)는 8×8 샘플의 예측 블록 등과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값의 행렬을 수신한다. 비디오 인코더(703)는 그런 다음 처리 블록이 예를 들어 레이트 왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 이중 예측 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지를 판정한다. 처리 블록이 인트라 모드로 코딩되도록 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인트라 예측 기술을 사용할 수도 있고; 처리 블록이 인터 모드 또는 이중 예측 모드로 코딩되도록 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인터 예측 또는 이중 예측 기술을 각각 사용할 수도 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 병합 모드는 모션 벡터가 예측자 외부의 코딩된 모션 벡터 컴포넌트의 이점 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측자로부터 도출되는 인터 픽처 예측의 서브모드로 사용될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 대상 블록에 적용 가능한 모션 벡터 컴포넌트가 존재할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록의 예측 모드를 결정하기 위해, 모드 결정 모듈과 같은, 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트를 포함할 수 있다.

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

인터 인코더(730)는 현재 블록(예: 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 참조 픽처의 하나 이상의 참조 블록(예: 디스플레이 순서에서 이전 픽처 및 이후 픽처의 블록들)과 비교하며, 인터 예측 정보(예: 인터 인코딩 기술에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적절한 기술을 사용하여 인터 예측 정보에 기반하여 인터 예측 결과(예: 예측된 블록)를 계산하도록 구성된다. 일부 예에서, 참조 픽처는 도 6의 예시적인 인코더(620)에 임베딩된 디코딩 유닛(633)(아래에서 추가로 상세히 설명되는 바와 같이, 도 7의 잔차 디코더(728)로서 도시됨)을 사용하여, 인코딩된 비디오 정보에 기반하여 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처이다.

인트라 인코더(722)는 현재 블록(예: 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 상기 블록을 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수를 생성하고, 그리고 일부 경우에 또한 인트라 예측 정보(예: 하나 이상의 인트라 인코딩 기술에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 또한 동일한 픽처의 인트라 예측 정보 및 참조 블록에 기반하여 인트라 예측 결과(예: 예측된 블록)를 계산할 수 있다.

일반 컨트롤러(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고, 일반 제어 데이터에 기반하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 일반 컨트롤러(721)는 블록의 예측 모드를 결정하고, 이 예측 모드에 기반하여 제어 신호를 스위치(726)에 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드일 때, 일반 컨트롤러(721)는 스위치(726)를 제어하여 잔차 계산기(723)에서 사용할 인트라 모드 결과를 선택하고, 엔트로피 인코더(725)를 제어하여 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함시키며; 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드일 때, 일반 컨트롤러(721)는 스위치(726)를 제어하여 잔차 계산기(723)에서 사용할 인터 예측 결과를 선택하고, 엔트로피 인코더(725)를 제어하여 인터 예측 정보를 선택하고, 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함시킨다.

잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과와 수신된 블록 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성될 수 있다. 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하고 변환 계수를 생성하도록 구성될 수 있다. 변환 계수는 그다음 양자화된 변환 계수를 획득하기 위해 양자화 처리를 거친다. 다양한 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(703)는 또한 잔차 디코더(728)를 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역 변환(inverse-transform)을 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 기반하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기반하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록은 디코딩된 픽처를 생성하도록 적절하게 처리되고, 디코딩된 픽처는 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되고 참조 픽처로서 사용될 수 있다.

엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하기 위해 비트스트림을 포맷하고 엔트로피 코딩을 수행하도록 구성된다. 엔트로피 인코더(725)는 다양한 정보를 비트스트림에 포함하도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(725)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예: 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보, 및 기타 적절한 정보를 비트스트림에 포함시키도록 구성될 수 있다. 인터 모드 또는 이중 예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 없을 수 있다.

도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 예시적인 비디오 디코더(810)의 다이어그램을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처를 수신하고, 코딩된 픽처를 디코딩하여 재구성된 픽처를 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 픽처를 구성하는 신택스 엘리먼트를 나타내는 특정 심볼을 코딩된 픽처로부터 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심볼은 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예: 인트라 모드, 인터 모드, 이중 예측 모드, 병합 서브모드 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의해 예측에 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예: 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어, 양자화된 변환 계수 형태의 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예에서, 예측 모드가 인터 또는 이중 예측 모드일 때, 인터 예측 정보는 인터 디코더(880)에 제공되고; 예측 유형이 인트라 예측 유형일 때, 인트라 예측 정보는 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보는 역양자화될 수 있고 잔차 디코더(873)에 제공된다.

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

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

잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 역양자화된(de-quantized) 변환 계수를 추출하고, 역양자화된 변환 계수를 처리하여 잔차를 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 변환하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 특정 제어 정보(QP(Quantizer Parameter)를 포함하도록)를 사용할 수 있으며, 이 정보는 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있다(데이터 경로는 낮은 데이터 볼륨 제어 정보일 수 있으므로 도시되지 않음).

재구성 모듈(874)은 잔차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의한 출력일 수 있음)를 공간 도메인에서 조합하여, 재구성된 비디오의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 재구성된 비디오의 일부로 형성하도록 구성될 수 있다. 디블록킹(deblocking) 작동 등과 같은 다른 적절한 작동이 시각적 품질을 개선하기 위해 수행될 수 있음을 유의한다.

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

코딩 및 디코딩을 위한 블록 파티셔닝으로 전환하면, 일반 파티셔닝은 기본(base) 블록에서 시작할 수 있고, 미리 정의된 규칙 세트, 특정 패턴, 파티셔닝 트리 또는 임의의 파티셔닝 구조 또는 방식을 따를 수 있다. 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 임의의 예시적인 파티셔닝 절차 또는 아래에 기술된 다른 절차, 또는 이들의 조합에 따라 기본 블록을 나누기(dividing) 또는 파티셔닝한 후에, 파티션 또는 코딩 블록의 최종 세트가 획득될 수 있다. 이러한 파티션 각각은 파티셔닝 계층의 다양한 파티셔닝 레벨 중 하나에 있을 수 있으며 다양한 형상일 수 있다. 각 파티션은 코딩 블록(coding block, CB)이라고 할 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 다양한 예시적인 파티셔닝 구현에 대해, 각각의 결과 CB는 허용된 크기 및 파티셔닝 레벨 중 어느 하나의 것일 수 있다. 이러한 파티션은 일부 기본 코딩/디코딩 결정이 이루어질 수 있고 코딩/디코딩 파라미터가 최적화, 결정 및 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있는 유닛을 형성할 수 있기 때문에 코딩 블록이라고 한다. 최종 파티션에서 가장 높은 레벨 또는 가장 깊은 레벨은 트리의 코딩 블록 파티셔닝 구조의 깊이를 나타낸다. 코딩 블록은 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록일 수 있다. 각 색상의 CB 트리 구조는 코딩 블록 트리(coding block tree, CBT)라고 할 수 있다.

모든 색상 채널의 코딩 블록을 총칭하여 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 한다. 모든 색상 채널에 대한 계층 구조는 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)으로 통칭될 수 있다. CTU의 다양한 색상 채널에 대한 파티셔닝 패턴 또는 구조는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.

일부 구현에서, 루마 및 크로마 채널에 사용되는 파티션 트리 방식 또는 구조는 동일할 필요가 없을 수 있다. 달리 말하면, 루마 및 크로마 채널은 별도의 코딩 트리 구조 또는 패턴을 가질 수 있다. 또한, 루마 채널과 크로마 채널이 동일한 코딩 파티션 트리 구조 또는 상이한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지와 사용될 실제 코딩 파티션 트리 구조는 코딩되는 슬라이스가 P, B 또는 I 슬라이스인지의 여부에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 크로마 채널과 루마 채널은 별도의 코딩 파티션 트리 구조 또는 코딩 파티션 트리 구조 모드를 가질 수 있는 반면, P 또는 B 슬라이스의 경우 루마 채널과 크로마 채널은 동일한 코딩 파티션 트리 방식을 공유할 수 있다. 별도의 코딩 파티셔닝 트리 구조 또는 모드가 적용될 때, 루마 채널은 하나의 코딩 파티셔닝 트리 구조에 의해 CB로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 파티셔닝 트리 구조에 의해 크로마 CB로 파티셔닝될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 미리 결정된 파티셔닝 패턴이 기본 블록에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 4웨이(way) 파티셔닝 트리는 제1 미리 정의된 레벨(예: 기본 블록 크기로서 64×64 블록 레벨 또는 다른 크기)에서 시작할 수 있고, 기본 블록은 미리 정의된 최저 레벨(예: 4×4 레벨)로 하향 계층적으로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 기본 블록은 902, 904, 906 및 908로 지시된 4개의 미리 정의된 파티셔닝 옵션 또는 패턴에 종속될 수 있으며, R로 지정된 파티셔닝이, 도 9에 지시된 것과 동일한 파티션 옵션이 가장 낮은 레벨(예: 4×4 레벨)까지 낮은 스케일(scale)에서 반복될 수 있는 재귀적 파티셔닝에 대해 허용된다. 일부 구현에서, 추가 제한이 도 9의 파티셔닝 방식에 적용될 수 있다. 도 9의 구현에서, 직사각형 파티션(예: 1:2/2:1 직사각형 파티션)은 허용되지만 재귀적으로 허용되지 않을 수 있는 반면, 정사각형 파티션은 재귀적으로 허용된다. 재귀를 사용하는 도 9에 따른 파티셔닝은 필요하면, 코딩 블록의 최종 세트를 생성한다. 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이(splitting depth)를 지시하기 위해 코딩 트리 깊이가 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예를 들어 64×64 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 9에 따라 한 번 추가로 분할된 후, 코딩 트리 깊이는 1씩 증가된다. 64×64 기본 블록에서 4×4의 최소 파티션까지의 최대 또는 가장 깊은 레벨은 위의 방식의 경우 4(레벨 0에서 시작)이다. 이러한 파티셔닝 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 각각의 색상 채널은 도 9의 방식에 따라 독립적으로 파티셔닝될 수 있다(예: 미리 정의된 패턴들 중 파티셔닝 패턴 또는 옵션은 각 계층 레벨에서 각 색상 채널에 대해 독립적으로 결정될 수 있음). 다르게는, 둘 이상의 색상 채널이 도 9의 동일한 계층적 패턴 트리를 공유할 수 있다(예: 미리 정의된 패턴 중에서 동일한 파티셔닝 패턴 또는 옵션이 각 계층 레벨에서 2개 이상의 색상 채널에 대해 선택될 수 있음).

도 10은 재귀적 파티셔닝이 파티셔닝 트리를 형성하도록 허용하는 미리 정의된 파티셔닝 패턴의 또 다른 예를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10웨이 파티셔닝 구조 또는 패턴이 미리 정의될 수 있다. 루트 블록은 미리 정의된 레벨(예: 128×128 레벨 또는 64×64 레벨의 기본 블록에서)에서 시작할 수 있다. 도 10의 예시적인 파티셔닝 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 파티션을 포함한다. 도 10의 두 번째 행에서 1002, 1004, 1006, 1008로 지시된 3개의 서브파티션을 갖는 파티션 유형은 "T-유형" 파티션이라고 할 수 있다. "T-유형" 파티션(1002, 1004, 1006 및 1008)은 좌측 T-유형, 상단(top) T-유형, 우측 T-유형 및 하단(bottom) T-유형으로 지칭될 수 있다. 일부 예시적인 구현에서, 도 10의 직사각형 파티션 중 어느 것도 추가로 세분화되도록 허용되지 않는다. 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이를 지시하기 위해 코딩 트리 깊이가 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예를 들어 128×128 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 10에 따라 한 번 추가로 분할된 후에, 코딩 트리 깊이가 1씩 증가한다. 일부 구현에서, 도 10의 패턴을 따르는 파티셔닝 트리의 다음 레벨로의 재귀적 파티셔닝을 위해 1010의 전체 정사각형 파티션만이 허용될 수 있다. 달리 말하면, T-유형 패턴(1002, 1004, 1006, 1008) 내의 정사각형 파티션에 대해서는 재귀적 파티셔닝이 허용되지 않을 수 있다. 재귀를 사용하는 도 10에 따른 파티셔닝 절차는 필요하면, 코딩 블록의 최종 세트를 생성한다. 이러한 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 일부 구현에서는, 8×8 레벨 미만의 파티션 사용에 더 많은 유연성이 추가될 수 있다. 예를 들어, 특정 경우에 2×2 크로마 인터 예측이 사용될 수 있다.

코딩 블록 파티셔닝을 위한 일부 다른 예시적인 구현에서, 기본 블록 또는 중간 블록을 쿼드트리 파티션으로 분할하기 위해 쿼드트리 구조가 사용될 수 있다. 이러한 쿼드트리 분할은 임의의 정사각형 형상의 파티션에 계층적으로 그리고 재귀적으로 적용될 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 또는 파티션이 추가로 쿼드트리 분할되는지가, 기본 블록 또는 중간 블록/파티션의 다양한 로컬 특성에 채택될 수 있다. 픽처 경계에서의 쿼드트리 파티셔닝이 추가로 채택될 수 있다. 예를 들어, 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드트리 분할을 유지하도록 암시적 쿼드트리 분할이 픽처 경계에서 수행될 수 있다.

일부 다른 예시적인 구현에서, 기본 블록으로부터의 계층적 이진 파티셔닝이 사용될 수 있다. 이러한 방식을 위해, 기본 블록 또는 중간 레벨 블록은 2개의 파티션으로 파티셔닝될 수 있다. 이진 파티셔닝은 수평 또는 수직일 수 있다. 예를 들어, 수평 이진 파티셔닝은 기본 블록 또는 중간 블록을 동일한 우측 및 좌측 파티션으로 분할할 수 있다. 마찬가지로, 수직 이진 파티셔닝은 기본 블록 또는 중간 블록을 동일한 상부 및 하부 파티션으로 분할할 수 있다. 이러한 이진 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 각각에서 이진 파티셔닝 방식이 계속되어야 하는지, 그리고 이 방식이 더 계속된다면 수평 또는 수직 이진 파티셔닝이 사용되어야 하는지에 대한 결정이 내려질 수 있다. 일부 구현에서, 추가 파티셔닝이 미리 정의된 가장 낮은 파티션 크기(하나의 차원 또는 두 차원 모두에서)에서 중지될 수 있다. 다르게는, 기본 블록으로부터 미리 정의된 파티셔닝 레벨 또는 깊이에 도달하면 추가 파티셔닝이 중지될 수 있다. 일부 구현에서, 파티션의 종횡비가 제한될 수 있다. 예를 들어, 파티션의 종횡비는 1:4보다 작을 수(또는 4:1 보다 클 수) 없다. 이와 같이, 수직 대 수평 종횡비가 4:1인 수직 스트립 파티션은 추가로, 각각 수직 대 수평 종횡비가 2:1인 상부 및 하부 파티션으로 수직으로 이진 파티셔닝될 수 있다.

또 다른 일부 예에서, 도 13에 도시된 바와 같이 기본 블록 또는 임의의 중간 블록을 파티셔닝하기 위해 3진(ternary) 파티셔닝 방식이 사용될 수 있다. 3진 패턴은 도 13의 1302에 도시된 바와 같이 수직으로 또는 도 13의 1304에 도시된 바와 같이 수평으로 구현될 수 있다. 도 13의 예시적인 분할 비율은 수직으로 또는 수평으로 1:2:1로 도시되며, 다른 비율이 미리 정의될 수 있다. 일부 구현에서, 2개 이상의 상이한 비율이 미리 정의될 수 있다. 이러한 3진 파티셔닝 방식은 쿼드트리 및 이진 트리가 항상 블록 중심을 따라 분할하므로 객체를 별도의 파티션으로 분할하는 반면, 이러한 삼중 트리(triple-tree) 파티셔닝은 블록 중심에 위치한 객체를 하나의 연속 파티션으로 캡처할 수 있다는 점에서 쿼드트리 또는 이진 파티셔닝 구조를 보완하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현에서, 예시적인 삼중 트리의 파티션의 너비와 높이는 추가 변환을 피하기 위해 항상 2의 거듭제곱이다.

위의 파티셔닝 방식은 상이한 파티셔닝 레벨에서 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 일례로, 상술한 쿼드트리와 이진 파티셔닝 방식을 조합하여 기본 블록을 QTBT(quadtree-binary-tree) 구조로 파티셔닝할 수 있다. 이러한 방식에서, 기본 블록 또는 중간 블록/파티션은, 지정되면, 미리 정의된 조건 세트에 따라 쿼드트리 분할 또는 이진 분할될 수 있다. 특정 예가 도 14에 도시되어 있다. 도 14의 예에서, 기본 블록은 1402, 1404, 1406, 1408로 도시된 바와 같이, 4개의 파티션으로 먼저 쿼드트리 분할된다. 그 후, 각각의 결과 파티션은 4개의 추가 파티션(예를 들어, 1408)으로 쿼드트리 파티셔닝되거나, 다음 레벨에서 2개의 추가 파티션(예를 들어 1402 또는 1406과 같이 수평 또는 수직으로, 둘 다 대칭임)으로 이진 분할되거나, 또는 분할되지 않는다(예를 들어, 1404). 이진 또는 쿼드트리 분할은, 실선은 쿼드트리 분할을 나타내고 점선은 이진 분할을 나타내는, 1410의 전체 예시적인 파티션 패턴 및 1420의 대응하는 트리 구조/표현에 의해 도시된 바와 같이, 사각형 형상의 파티션에 대해 재귀적으로 허용될 수 있다. 플래그(flag)는 이진 분할이 수평인지 수직인지를 지시하기 위해 각 이진 분할 노드(비-리프(non-leaf) 이진 파티션)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 1420에 도시된 바와 같이, 1410의 파티셔닝 구조에 따라, 플래그 "0"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "1"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다. 쿼드트리 분할 파티션의 경우, 쿼드트리 분할은 항상 블록 또는 파티션을 수평 및 수직으로 분할하여 동일한 크기의 4개의 서브 블록/파티션을 생성하기 때문에 분할 유형을 지시할 필요가 없다. 일부 구현에서, 플래그 "1"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "0"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다.

QTBT의 일부 예시적인 구현에서, 쿼드트리 및 이진 분할 규칙 세트는 다음과 같은 미리 정의된 파라미터 및 그와 연관된 대응하는 기능으로 표현될 수 있다.

- CTU 크기: 쿼드트리의 루트 노드 크기(기본 블록의 크기)

- MinQTSize: 최소 허용 쿼드트리 리프 노드 크기

- MaxBTSize: 최대 허용 이진 트리 루트 노드 크기

- MaxBTDepth: 최대 허용 이진 트리 깊이

- MinBTSize: 최소 허용 이진 트리 리프 노드 크기

QTBT 파티셔닝 구조의 일부 예시적인 구현에서, CTU 크기는 크로마 샘플의 2개의 대응하는 64×64 블록을 갖는 128×128 루마 샘플로 설정될 수 있으며(예시적인 크로마 서브샘플링이 고려되고 사용될 때), MinQTSize는 16×16으로 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64×64로 설정될 수 있으며, MinBTSize(너비 및 높이 모두에 대해)는 4×4로 설정될 수 있고, MaxBTDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼드트리 파티셔닝은 먼저 쿼드트리 리프 노드를 생성하기 위해 CTU에 적용될 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 그의 최소 허용 크기인 16×16(즉, MinQTSize)에서 128×128(즉, CTU 크기)까지의 크기를 가질 수 있다. 노드가 128×128이면, 크기가 MaxBTSize(즉, 64×64)를 초과하므로 이진 트리에 의해 먼저 분할되지 않는다. 그렇지 않으면, MaxBTSize를 초과하지 않는 노드가 이진 트리로 파티셔닝될 수 있다. 도 14의 예에서, 기본 블록은 128×128이다. 기본 블록은 미리 정의된 규칙 세트에 따라 단지 쿼드트리 분할될 수 있다. 기본 블록의 파티셔닝 깊이는 0이다. 결과로 생성된 4개의 파티션 각각은 MaxBTSize를 초과하지 않는, 64×64이고, 레벨 1에서 추가 쿼드트리 또는 이진 트리 분할될 수 있다. 프로세스가 계속된다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달할 때, 더 이상의 분할이 고려되지 않을 수 있다. 이진 트리 노드의 너비가 MinBTSize(즉, 4)와 같을 때, 더 이상의 수평 분할이 고려되지 않을 수 있다. 이와 유사하게, 이진 트리 노드의 높이가 MinBTSize와 같을 때, 더 이상의 수직 분할이 고려되지 않을 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 위의 QTBT 방식은 루마 및 크로마가 동일한 QTBT 구조 또는 별도의 QTBT 구조를 갖도록 유연성을 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스의 경우, 하나의 CTU에서, 루마 CTB 및 크로마 CTB는 동일한 QTBT 구조를 공유할 수 있다. 그러나, I 슬라이스의 경우, 루마 CTB는 QTBT 구조에 의해 CB로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB는 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CB로 파티셔닝될 수 있다. 이는 CU가 I 슬라이스에서 상이한 색상 채널을 참조하는 데 사용될 수 있음을 의미하며, 예를 들어, I 슬라이스는 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록으로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스의 CU는 세 가지 색상 컴포넌트 모두의 코딩 블록으로 구성될 수 있다.

일부 다른 구현에서, QTBT 방식은 전술한 3진 방식로 보완될 수 있다. 이러한 구현은 MTT(multi-type-tree) 구조로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 노드의 이진 분할 외에도, 도 13의 3진 파티션 패턴 중 하나가 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 정사각형 노드만 3진 분할의 대상이 될 수 있다. 3진 파티셔닝이 수평인지 수직인지를 지시하기 위해 추가 플래그를 사용할 수 있다.

QTBT 구현 및 3진 분할에 의해 보완된 QTBT 구현과 같은 2-레벨 또는 다중-레벨 트리의 설계는 주로 복잡성 감소에 의해 동기 부여될 수 있다. 이론적으로, 트리를 순회하는 복잡도(complexity of traversing a tree)는

이며, 여기서

는 분할 유형의 수를 표시하고,

는 트리의 깊이이다. 깊이(D)를 줄이면서 다수의 유형(T)을 사용하여 절충할 수 있다.

일부 구현에서, CB는 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스 동안 인트라 또는 인터 프레임 예측을 위해 다수의 예측 블록(prediction block, PB)으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 달리 말하면, CB는 서로 다른 서브파티션으로 추가로 나눠질 수 있으며, 여기서 개별 예측 결정/구성이 이루어질 수 있다. 동시에, CB는 비디오 데이터의 변환 또는 역변환이 수행되는 레벨을 묘사하기 위해 복수의 변환 블록(transform block, TB)으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. CB를 PB와 TB로 파티셔닝하는 방식은 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 각각의 파티셔닝 방식은 예를 들어 비디오 데이터의 다양한 특성을 기반으로 자체 절차를 사용하여 수행될 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식은 일부 예시적인 구현에서 독립적일 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식 및 경계는 일부 다른 예시적인 구현에서 상관될 수 있다. 일부 구현에서, 예를 들어, TB는 PB 파티션 후에 파티셔닝될 수 있고, 특히 각 PB는 코딩 블록의 파티셔닝을 뒤따라 결정된 후에, 하나 이상의 TB로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, PB는 1개, 2개, 4개 또는 다른 개수의 TB로 분할될 수 있다.

일부 구현에서, 기본 블록을 코딩 블록으로 그리고 추가로 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 파티셔닝하기 위해, 루마 채널 및 크로마 채널이 상이하게 취급될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, 코딩 블록을 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 파티셔닝하는 것은 루마 채널에 대해 허용될 수 있는 반면, 코딩 블록을 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 파티셔닝하는 것은 크로마 채널(들)에 대해 허용되지 않을 수 있다. 이러한 구현에서, 따라서 루마 블록의 변환 및/또는 예측은 코딩 블록 레벨에서만 수행될 수 있다. 다른 예에서, 루마 채널 및 크로마 채널(들)에 대한 최소 변환 블록 크기는 상이할 수 있으며, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널보다 더 작은 변환 및/또는 예측 블록으로 파티셔닝되는 것이 허용될 수 있다. 또 다른 예의 경우, 코딩 블록을 변환 블록 및/또는 예측 블록으로 파티셔닝하는 최대 깊이가 루마 채널과 크로마 채널 간에 상이할 수 있으며, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널(들)보다 더 깊은 변환 및/또는 예측 블록으로 파티셔닝될 수 있다. 특정 예를 들어, 루마 코딩 블록은 최대 2레벨까지 내려가는 재귀적 파티션으로 표현될 수 있는 다수의 크기의 변환 블록으로 파티셔닝될 수 있으며, 정사각형, 2:1/1:2, 4:1/1:4와 같은 변환 블록 형상 및 4×4에서 64×64까지의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나 크로마 블록의 경우, 루마 블록에 지정된 가능한 가장 큰 변환 블록만 허용될 수 있다.

코딩 블록을 PB로 파티셔닝하기 위한 일부 예시적인 구현에서, PB 파티셔닝의 깊이, 형상 및/또는 다른 특성은 PB가 인트라 코딩되는지 또는 인터 코딩되는지에 따라 달라질 수 있다.

코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록으로 파티셔닝하는 것은 쿼드트리 분할 및 미리 정의된 패턴 분할을 포함하지만 이에 제한되지 않으며 그리고 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에 있는 변환 블록에 대한 추가 고려 사항을 이용하여, 다양한 예시적인 방식으로 재귀적으로 또는 비재귀적으로 구현될 수 있다. 일반적으로, 결과적인 변환 블록은 서로 다른 분할 레벨에 있을 수 있고, 크기가 동일하지 않을 수 있으며, 형상이 정사각형일 필요가 없을 수 있다(예: 일부 허용된 크기 및 종횡비를 가진 직사각형일 수 있음). 추가 예가 도 15, 도 16 및 도 17과 관련하여 아래에서 더 상세히 설명된다.

그러나 일부 다른 구현에서, 위의 파티셔닝 방식 중 어느 하나를 통해 획득된 CB는 예측 및/또는 변환을 위한 기본 또는 가장 작은 코딩 블록으로 사용될 수 있다. 다시 말해, 인터 예측/인트라 예측 목적 및/또는 변환 목적을 수행하기 위해 더 이상의 분할이 수행되지 않는다. 예를 들어, 위의 QTBT 방식로부터 획득된 CB를 직접 예측을 수행하는 유닛으로 사용할 수 있다. 구체적으로, 이러한 QTBT 구조는 다수의 파티션 유형의 개념을 제거하며, 즉, CU, PU 및 TU의 분리를 제거하고 위에서 설명한 바와 같이 CU/CB 파티션 형상에 대해 더 많은 유연성을 지원한다. 이러한 QTBT 블록 구조에서, CU/CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 QTBT의 리프 노드는 임의의 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리를 위한 유닛으로 사용된다. 이는 CU, PU 및 TU가 이러한 예시적인 QTBT 코딩 블록 구조에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다.

위의 다양한 CB 파티셔닝 방식 및 CB를 PB 및/또는 TB로 추가 파티셔닝(PB/TB 파티셔닝을 포함하지 않음)하는 것은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 다음 특정 구현은 비제한적 예로서 제공된다.

코딩 블록 및 변환 블록 파티셔닝의 구체적인 예시적인 구현이 아래에 설명된다. 이러한 예시적인 구현에서, 기본 블록은 재귀적 쿼드트리 분할 또는 위에서 설명된 미리 정의된 분할 패턴(도 9 및 도 10과 같은)을 사용하여 코딩 블록으로 분할될 수 있다. 각 레벨에서, 특정 파티션의 추가 쿼드트리 분할이 계속되어야 하는지는 로컬 비디오 데이터 특성에 의해 결정될 수 있다. 결과적인 CB는 다양한 쿼드 트리 분할 레벨에 있을 수 있고 다양한 크기일 수 있다. 인터 픽처(시간적) 또는 인트라 픽처(공간적) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지에 대한 결정은 CB 레벨(또는 모든 세 가지 색상 채널에 대해 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각 CB는 미리 정의된 PB 분할 유형에 따라 1개, 2개, 4개 또는 다른 개수의 PB로 추가로 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서도 동일한 예측 프로세스가 적용될 수 있으며, 관련된 정보는 PB 단위로 디코더로 전송될 수 있다. PB 분할 유형에 기반한 예측 프로세스를 적용하여 잔차 블록을 획득한 후, CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 CB를 TB로 파티셔닝할 수 있다. 이 특정 구현에서, CB 또는 TB는 사각형 형상으로 제한될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 또한 이 특정 예에서, PB는 인터 예측에 대해 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있고 인트라 예측에 대해서만 정사각형 형상일 수 있다. 코딩 블록은 예를 들어 4개의 정사각형 형상의 TB로 분할될 수 있다. 각 TB는 RQT(Residual Quadtree)라고 하는, 더 작은 TB로 재귀적으로(쿼드트리 분할 사용) 추가로 분할될 수 있다.

기본 블록을 CB, PB 및/또는 TB로 파티셔닝하기 위한 또 다른 예시적인 구현이 아래에서 추가로 설명된다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 것과 같은 다수의 파티션 유닛 유형을 사용하는 대신에, 이진 및 3진 분할 세그먼테이션 구조를 사용하는 중첩된(nested) 다중 유형 트리를 갖는 쿼드트리(예: 전술한 바와 같이 QTBT 또는 3진 분할을 갖는 QTBT)가 사용될 수 있다. CB, PB 및 TB의 분리(즉, CB를 PB 및/또는 TB로 파티셔닝하는 것 및 PB를 TB로 파티셔닝하는 것)는 최대 변환 길이에 비해 크기가 너무 큰 크기를 갖는 CB에 필요한 경우를 제외하고는 포기될 수 있으며, 여기서 이러한 CB는 추가 분할이 필요할 수 있다. 이 예시적인 파티셔닝 방식은 CB 파티셔닝 형상에 대한 더 많은 유연성을 지원하도록 설계되므로, 추가 파티셔닝 없이 CB 레벨에서 예측 및 변환이 모두 수행될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)은 쿼드트리 구조로 먼저 파티셔닝될 수 있다. 그런 다음, 쿼드트리 리프 노드는 중첩된 다중 유형 트리 구조에 의해 추가로 파티셔닝될 수 있다. 이진 또는 3진 분할을 사용하는 중첩된 다중 유형 트리 구조의 예가 도 11에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 11의 다중 유형 트리 구조의 예는, 수직 이진 분할(SPLIT_BT_VER)(1102), 수평 이진 분할(SPLIT_BT_HOR)(1104), 수직 3진 분할(SPLIT_TT_VER)(1106) 및 수평 3진 분할(SPLIT_TT_HOR)(1108)이라고 하는 네 가지 분할 유형을 포함한다. 그런 다음 CB는 다중 유형 트리의 리프에 대응한다. 이 예시적인 구현에서, CB가 최대 변환 길이에 비해 너무 크지 않는 한, 이 세그먼테이션은 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리 모두에 사용된다. 이것은 대부분의 경우에, CB, PB 및 TB가 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 가진 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 가짐을 의미한다. 지원되는 최대 변환 길이가 CB 색상 컴포넌트의 너비 또는 높이보다 작을 때 예외가 발생한다. 일부 구현에서, 이진 또는 3진 파티셔닝 이외에, 도 11의 중첩된 패턴은 쿼드트리 분할을 더 포함할 수 있다.

하나의 기본 블록에 대한 블록 파티션의 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리(쿼드트리, 이진 및 3진 분할 옵션을 포함)에 대한 하나의 특정 예가 도 12에 도시되어 있다. 보다 상세하게, 도 12는 기본 블록(1200)이 4개의 정사각형 파티션(1202, 1204, 1206, 및 1208)으로 쿼드트리 분할되는 것을 도시한다. 각 쿼드트리 분할 파티션에 대해 도 11의 다중 유형 트리 구조 및 추가 분할을 위한 쿼드트리를 추가로 사용하기로 결정된다. 도 12의 예에서, 파티션(1204)은 추가로 분할되지 않는다. 파티션(1202 및 1208)은 각각 다른 쿼드트리 분할을 채택한다. 파티션(1202)에 대해, 제2 레벨 쿼드트리-분할 좌측 상단(top-left), 우측 상단(top-right), 좌측 하단(bottom-left) 및 우측 하단(bottom-right) 파티션들이, 은 제3 레벨 쿼드트리 분할, 도 11의 수평 이진 분할(1104), 비-분할, 및 도 11의 수평 3진 분할(1108)을 각각 채택한다. 파티션(1208)은 또 다른 쿼드트리 분할을 채택하고, 제2 레벨 쿼드트리-분할 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단 파티션들이, 도 11의 수직 3진 분할(1106)의 제3 레벨 분할, 비- 분할, 비-분할, 및 도 11의 수평 이진 분할(1104)을 각각 채택한다. 1208의 제3 레벨 좌측 상단 파티션의 2개의 서브파티션은 도 11의 수평 이진 분할(1104) 및 수평 3진 분할(1108)에 따라 각각 추가로 분할된다. 파티션(1206)은 도 11의 수직 이진 분할(1102)에 후속하는 제2 레벨 분할 패턴을 2개의 파티션에 채택하며, 이들은 도 11의 수평 3진 분할(1108) 및 수직 이진 분할(1102)에 따라 제3 레벨에서 추가로 분할된다. 제4 레벨 분할이 도 11의 수평 이진 분할(1104)에 따라 이들 중 하나에 추가로 적용된다.

위의 특정 예에 대해, 최대 루마 변환 크기는 64×64일 수 있고, 지원되는 최대 크로마 변환 크기는 예를 들어 32×32에서 루마와 상이할 수 있다. 도 12의 위의 예시적인 CB들이 일반적으로 더 작은 PB 및/또는 TB로 추가로 분할되지 않음에도 불구하고, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 클 때, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 수평 및/또는 수직 방향으로 자동으로 분할되어, 그 방향의 변환 크기 제한을 충족할 수 있다.

위의 기본 블록을 CB로 파티셔닝하는 특정 예에서 그리고 위에 설명한 바와 같이, 코딩 트리 방식은 루마 및 크로마가 별도의 블록 트리 구조를 갖는 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스의 경우, 하나의 CTU의 루마 CTB 및 크로마 CTB는 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 루마와 크로마는 별도의 코딩 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 별도의 블록 트리 구조가 적용될 때, 루마 CTB가 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CB로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB는 또 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CB로 파티셔닝될 수 있다. 이는 I 슬라이스의 CU는 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록으로 구성될 수 있으며, P 또는 B 슬라이스의 CU는 비디오가 모노크롬(monochrome)이 아닌 한, 항상 세 가지 색상 컴포넌트 모두의 코딩 블록으로 구성되는 것을 의미한다.

코딩 블록이 다수의 변환 블록으로 추가로 파티셔닝될 때, 그 안의 변환 블록은 다양한 순서 또는 스캐닝 방식을 따르는 비트스트림에서의 순서일 수 있다. 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 예시적인 구현 및 변환 블록의 코딩 순서가 아래에서 더 자세히 설명된다. 일부 예시적인 구현에서, 위에 설명한 바와 같이, 변환 파티셔닝은 예를 들어 4×4에서 64×64까지의 범위인 변환 블록 크기를 갖는 다수의 형상, 예를 들어 1:1(정사각형), 1:2/2:1 및 1:4/4:1을 지원할 수 있다. 일부 구현에서, 코딩 블록이 64×64보다 작거나 같으면, 변환 블록 파티셔닝은 크로마 블록의 경우 변환 블록 크기가 코딩 블록 크기와 동일하도록 루마 컴포넌트에만 적용될 수 있다. 그렇지 않으면, 코딩 블록 너비 또는 높이가 64보다 크면, 루마 코딩 블록 및 크로마 코딩 블록 모두 암시적으로 min(W, 64)×min(H, 64) 및 min(W, 32)×min(H, 32)의 배수의 변환 블록으로 각각 분할될 수 있다.

변환 블록 파티셔닝의 일부 예시적인 구현에서, 인트라 및 인터 코딩된 블록 모두의 경우, 코딩 블록이 최대 미리 정의된 수의 레벨(예: 2 레벨)까지의 파티셔닝 깊이를 갖는 다수의 변환 블록으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝 깊이 및 크기는 관련될 수 있다. 일부 예시적인 구현의 경우, 현재 깊이의 변환 크기에서 다음 깊이의 변환 크기로의 매핑이 다음 표 1에 나와 있다.

표 1의 예시적인 매핑에 기반하여, 1:1 정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 서브 변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 파티션은 예를 들어 4×4에서 중지할 수 있다. 이와 같이, 현재 깊이 4×4에 대한 변환 크기는 다음 깊이에 대한 동일한 크기 4×4에 대응한다. 표 1의 예에서, 1:2/2:1 비정사각형 블록의 경우, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:1 정사각형 서브 변환 블록을 생성할 수 있는 반면, 1:4/4:1 비정사각형 블록의 경우, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:2/2:1 서브 변환 블록을 생성할 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 인트라 코딩된 블록의 루마 컴포넌트에 대해, 변환 블록 파티셔닝에 대해 추가적인 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 각 레벨의 변환 파티션의 경우, 모든 서브 변환 블록은 같은 크기를 갖도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 32×16 코딩 블록의 경우, 레벨 1 변환 분할은 2개의 16×16 서브 변환 블록을 생성하고, 레벨 2 변환 분할은 8개의 8×8 서브 변환 블록을 생성한다. 달리 말하면, 변환 유닛을 같은 크기로 유지하려면 모든 제1 레벨의 서브 블록에 제2 레벨 분할을 적용해야 한다. 표 1에 따른 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 파티셔닝의 예가, 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 도 15에 도시되어 있다. 구체적으로, 1502는 정사각형 코딩 블록을 도시한다. 표 1에 따라 4개의 같은 크기의 변환 블록으로의 제1 레벨 분할이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1504에 도시되어 있다. 표 1에 따라 모든 제1 레벨 같은 크기의 블록이 16개의 같은 크기의 변환 블록으로의 제2 레벨 분할이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1506에 도시되어 있다.

일부 예시적인 구현에서, 인터 코딩된 블록의 루마 컴포넌트의 경우, 인트라 코딩에 대한 위의 제한이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 레벨의 변환 분할 이후에, 서브 변환 블록 중 어느 하나가 독립적으로 하나 이상의 레벨로 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 결과적인 변환 블록은 동일한 크기일 수도 있고 동일한 크기가 아닐 수도 있다. 인터 코딩된 블록을 변환 블록으로 분할하는 예가 그들의 코딩 순서와 함께 도 16에 도시되어 있다. 도 16의 예에서, 인터 코딩된 블록(1602)은 표 1에 따라 2개의 레벨에서 변환 블록으로 분할된다. 제1 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 같은 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 그런 다음, 4개의 변환 블록 중 하나만(모두가 아님) 4개의 서브 변환 블록으로 추가로 분할되어, 1604로 도시된 바와 같이 2개의 상이한 크기를 갖는 총 7개의 변환 블록이 생성된다. 이들 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서는 도 16의 1604에서 화살표로 도시된다.

일부 예시적인 구현에서, 크로마 컴포넌트(들)의 경우, 변환 블록에 대한 일부 추가 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 크로마 컴포넌트(들)의 경우, 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기만큼 클 수 있지만 미리 정의된 크기, 예를 들어 8×8보다 작을 수 없다.

일부 다른 예시적인 구현에서, 너비(W) 또는 높이(H)가 64보다 큰 코딩 블록에 대해, 루마 코딩 블록과 크로마 코딩 블록 모두가 min(W, 64)×min(H, 64) 및 min(W, 32)×min(H, 32) 배수의 변환 유닛으로 암시적으로 각각 분할될 수 있다. 여기서, 본 개시에서 "min(a, b)"는 a와 b 중 더 작은 값을 반환할 수 있다.

도 17은 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 또 다른 대안적인 예시적인 방식을 더 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 재귀적 변환 파티셔닝을 사용하는 대신, 코딩 블록의 변환 유형에 따라 미리 정의된 파티셔닝 유형 세트가 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 17에 도시된 특정 예에서, 코딩 블록을 다양한 수의 변환 블록으로 분할하기 위해 6개의 예시적인 파티셔닝 유형 중 하나가 적용될 수 있다. 이러한 변환 블록 파티셔닝을 생성하는 방식은 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 17의 파티셔닝 방식은 임의의 주어진 변환 유형(변환 유형은 예를 들어, ADST 등과 같은 1차 변환의 유형을 지칭함)에 대해 최대 6개의 예시적인 파티션 유형을 제공한다. 이 방식에서, 모든 코딩 블록 또는 예측 블록은 예를 들어 비율-왜곡 비용에 기반하여 변환 파티션 유형을 할당받을 수 있다. 일 예에서, 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당된 변환 파티션 유형은 코딩 블록 또는 예측 블록의 변환 유형에 기반하여 결정될 수 있다. 특정 변환 파티션 유형은 도 17에 도시된 6개의 변환 파티션 유형에 의해 도시된 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴에 대응할 수 있다. 다양한 변환 유형과 다양한 변환 파티션 유형 간의 대응 관계는 미리 정의될 수 있다. 비율 왜곡 비용을 기반으로 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 파티션 유형을 지시하는 대문자 레이블이 있는 예를 아래에서 나타낸다.

· PARTITION_NONE: 블록 크기와 같은 변환 크기를 할당한다.

· PARTITION_SPLIT: 블록 크기의 너비의 ½이고 블록 크기의 높이의 ½인 변환 크기를 할당한다.

· PARTITION_HORZ: 블록 크기와 동일한 너비 및 블록 크기의 높이의 ½을 갖는 변환 크기를 할당한다.

· PARTITION_VERT: 블록 크기의 너비의 ½ 및 블록 크기와 동일한 높이를 갖는 변환 크기를 할당한다.

· PARTITION_HORZ4: 블록 크기와 동일한 너비 및 블록 크기의 높이의 ¼을 갖는 변환 크기를 할당한다.

· PARTITION_VERT4: 블록 크기의 너비의 ¼ 및 블록 크기와 동일한 높이를 갖는 변환 크기를 할당한다.

위의 예에서, 도 17에 도시된 바와 같은 변환 파티션 유형은 파티셔닝된 변환 블록에 대한 균일한 변환 크기를 모두 포함한다. 이것은 제한이 아니라 단순한 예이다. 일부 다른 구현에서, 특정 파티션 유형(또는 패턴)의 파티셔닝된 변환 블록에 대해 혼합된 변환 블록 크기가 사용될 수 있다.

비디오 블록(PB 또는 CB, 다수의 예측 블록으로 추가로 파티셔닝되지 않을 때 PB로도 지칭됨)은 직접 인코딩되기보다는 다양한 방식들로 예측될 수 있고, 그에 의해 비디오 데이터에서의 다양한 상관관계들 및 중복성들을 활용하여 압축 효율을 개선할 수 있다. 이에 대응하여, 그와 같은 예측은 다양한 모드에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 비디오 블록은 인트라-예측 또는 인터-예측을 통해 예측될 수 있다. 특히 인터-예측 모드에서, 비디오 블록은 단일-참조 또는 복합-참조 인터-예측을 통해 하나 이상의 다른 프레임으로부터의 하나 이상의 다른 참조 블록 또는 인터-예측자 블록에 의해 예측될 수 있다. 인터-예측의 구현을 위해, 참조 블록은, 그의 프레임 식별자(참조 블록의 시간적 위치) 및 인코딩 또는 디코딩되는 현재 블록과 참조 블록 사이의 공간적 오프셋을 표시하는 모션 벡터(참조 블록의 공간적 위치)에 의해 특정될 수 있다. 참조 프레임 식별 및 모션 벡터는 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 공간적 블록 오프셋으로서의 모션 벡터는 직접 시그널링될 수 있거나, 다른 참조 모션 벡터 또는 예측자 모션 벡터에 의해 자체적으로 예측될 수 있다. 예를 들어, 현재 모션 벡터는 (예를 들어, 후보 이웃 블록의) 참조 모션 벡터에 의해 직접, 또는 참조 모션 벡터 및 현재 모션 벡터와 참조 모션 벡터 사이의 모션 벡터 차이(motion vector difference, MVD)의 조합에 의해 예측될 수 있다. 후자는 모션 벡터 차이에 의한 병합 모드(merge mode with motion vector difference, MMVD)로 지칭될 수 있다. 참조 모션 벡터는 비트스트림에서, 예를 들어, 현재 블록에 공간적으로 이웃하는 블록 또는 시간적으로 이웃하지만 공간적으로 병치된(collocated) 블록을 가리키는 포인터로서 식별될 수 있다.

일부 다른 예시적인 구현에서, 인트라-블록 카피(intra-block copy, IBC) 예측이 이용될 수 있다. IBC에서, 현재 프레임에서의 현재 블록은, 인트라-예측자 또는 참조 블록의 위치와 예측되는 블록의 위치의 오프셋을 표시하는 블록 벡터(block vector, BV)를 조합하여 현재 프레임에서의(시간적으로 상이한 프레임을 사용하기 보다는, 즉, 용어 "인트라") 다른 블록을 사용하여 예측될 수 있다. 코딩 블록의 위치는, 예를 들어, 현재 프레임(또는 슬라이스)의 상단-좌측 코너에 대한 좌측 코너의, 픽셀 좌표들에 의해 나타내어질 수 있다. 그에 따라, IBC 모드는 현재 프레임에서 유사한 인터-예측 개념을 사용한다. 예를 들어, BV는 다른 참조 BV들에 의해 직접 또는 현재 BV와 참조 BV 사이의 BV 차이를 조합하여 예측될 수 있으며, 인터-예측에서 참조 MV와 MV 차이를 사용하여 MV를 예측하는 것과 유사하다. IBC는, 예를 들어, 텍스트 정보와 같은 - 동일한 텍스트 세그먼트(글자, 심벌, 단어, 위상 등)은 동일한 프레임의 상이한 부분들에서 나타나고 서로를 예측하는 데에 이용될 수 있음 - 상당한 수의 반복 패턴이 있는 스크린 콘텐츠를 갖는 비디오 프레임을 인코딩하고 디코딩하는 것에 특히 개선된 코딩 효율을 제공하는 데에 유용하다.

일부 구현에서, IBC는 정규 인트로-예측 모드 및 정규 인터-예측 모드 외에도 별개의 예측 모드로서 취급될 수 있다. 그와 같이, 특정한 블록의 예측 모드의 선택은 3가지의 상이한 예측 모드들: 인트라-예측, 인터-예측, 및 IBC 모드 중에서 이루어지고 시그널링될 수 있다. 이러한 구현에서, 각각의 이러한 모드에서의 코딩 효율을 최적화하기 위해 각각의 이러한 모드에서 유연성이 구축될 수 있다. 일부 다른 구현에서, IBC는 유사한 모션 벡터 결정, 참조 및 코딩 메커니즘을 사용하는, 인터-예측 모드 내의 서브모드 또는 분기로서 취급될 수 있다. 그와 같은 구현(통합된 인터-예측 모드 및 IBC 모드)에서, IBC의 유연성은 일반 인터-예측 모드 및 IBC 모드를 조화하기 위해 다소 제한될 수 있다. 그러나, 그와 같은 구현은 덜 복잡하면서도, 예를 들어, 스크린 콘텐츠를 특징으로 하는 비디오 프레임에 대한 코딩 효율을 개선하기 위해 여전히 IBC를 이용할 수 있다. 일부 예시적인 구현에서, 별개의 인터-예측 모드 및 인트라-예측 모드에 대한 기존의 미리 명시된 메커니즘과 함께, 인터-예측 모드는 IBC를 지원하도록 확장될 수 있다.

이러한 예측 모드의 선택은, 시퀀스 레벨, 프레임 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, CTU 레벨, CT 레벨, CU 레벨, CB 레벨, 또는 PB 레벨을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 레벨에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, IBC 목적을 위해, IBC 모드가 채택되는지 여부에 관한 결정이 CTU 레벨에서 이루어지고 시그널링될 수 있다. IBC 모드를 채택하는 것으로서 CTU에 시그널링되는 경우, 전체 CTU에서의 모든 코딩 블록이 IBC에 의해 예측될 수 있다. 일부 다른 구현에서, IBC 예측은 슈퍼블록(SB, 또는 superblock) 레벨에서 결정될 수 있다. 각각의 SB는 다수의 CTU 또는 분할(예를 들어, 쿼드트리 분할)로, 다양한 방식으로 슬릿(slit)될 수 있다. 아래에서 예가 추가로 제공된다.

도 18은 디코더 관점에서 복수의 CTU를 포함하는 현재 프레임의 섹션의 예시적인 스냅샷을 예시한다. 1802와 같은 각각의 정사각형 블록은 CTU를 나타낸다. CTU는 위에서 상세히 설명된 바와 같은, SB와 같이, 다양한 미리 정의된 크기들 중 하나일 수 있다. 각각의 CTU는 하나 이상의 코딩 블록(또는 특정한 색상 채널에 대한, 예측 블록)을 포함할 수 있다. 수평선으로 음영 처리된 CTU는 이미 재구성된 CTU를나타낸다. CTU(1804)는 재구성 중인 현재 CTU를 나타낸다. 현재 CTU(1804) 내에서, 수평선들로 음영 처리된 코딩 블록은 현재 CTU에서 이미 재구성된 블록을 나타내고, 사선들로 음영 처리된 코딩 블록(1806)은 현재 재구성 중인 반면, 현재 CTU(1804) 내의 음영 처리되지 않은 코딩 블록은 재구성되기를 기다리고 있다. 다른 음영 처리되지 않은 CTU는 프로세싱되기 전이다.

IBC에서 현재 코딩 블록을 예측하기 위해 사용되는 (현재 블록에 대한) 참조 블록의 위치 또는 오프셋은, 도 18의 예시적인 화살표에 의해 도시된 바와 같이 BV에 의해 표시될 수 있다. 예를 들어, BV는 참조 블록(도 18에서 "Ref"로 라벨링됨) 및 현재 블록의 상부 좌측 코너 사이의 벡터 형태로 위치 차이를 표시할 수 있다. 도 18은 CTU를 기본적인 IBC 유닛으로서 사용하여 예시된다. 기본 원리는 SB가 기본적인 IBC 유닛으로서 사용되는 구현에 적용된다. 그와 같은 구현에서는, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 각각의 슈퍼블록이 다수의 CTU로 분할될 수 있고, 각각의 CTU는 다수의 코딩 블록으로 추가로 분할될 수 있다.

아래에서 더 상세히 추가로 개시되는 바와 같이, IBC에서의 현재 CTU/SB에 대한 참조 CTU/SB의 위치에 의존하여, 참조 CTU/SB는 로컬 CTU/SB 또는 비-로컬 CTU/SB로 지칭될 수 있다. 로컬 CTU/SB는 현재 CTU/SB와 일치하는 CTU/SB 또는 현재 CTU/SB 근처에 있고 재구성된 CTU/SB(예를 들어, 현재 CTU/SB의 좌측으로 이웃하는 CTU/SB)를 지칭할 수 있다. 비-로컬 CTU/SB는 현재 CTU/SB로부터 멀리 떨어진 CTU/SB를 지칭할 수 있다. 현재 코딩 블록의 IBC 예측을 수행할 때, 로컬 CTU/SB 및 비-로컬 CTU/SB 중 어느 하나 또는 둘 다에서 참조 블록이 탐색될 수 있다. 로컬 또는 비-로컬 CTU/SB 참조를 위해 재구성된 샘플(예를 들어, 오프-칩 픽처 버퍼(off-chip picture buffer, DPB) 및/또는 온-칩 메모리)의 온-칩 및 오프-칩 저장소 관리가 상이할 수 있으므로, IBC가 구현되는 구체적인 방식은 참조 CTU/SB가 로컬인지 또는 비-로컬인지 여부에 의존할 수 있다. 예를 들어, 재구성된 로컬 CTU/SB의 샘플은 IBC를 위한 인코더 또는 디코더의 온-칩 메모리에 저장하는 것이 적합할 수 있다. 재구성된 비-로컬 CTU/SB의 샘플은, 예를 들어, 오프-칩 DPB 메모리 또는 외부 메모리에 저장될 수 있다.

일부 구현에서, 현재 코딩 블록(1804)에 대한 참조 블록으로서 사용될 수 있는 재구성된 블록의 위치는 제한될 수 있다. 그와 같은 제한은 다양한 인자의 결과일 수 있고, IBC가 인터-예측 모드 일반의 통합된 부분으로서, 인터-예측 모드의 특수한 확장으로서, 또는 별개의 독립적인 IBC 모드로서 구현되는지 여부에 의존할 수 있다. 일부 예에서, 현재 재구성된 CTU/SB 샘플만이 IBC 참조 블록을 식별하기 위해 탐색될 수 있다. 일부 다른 예에서, 현재 재구성된 CTU/SB 샘플 및 다른 이웃하는 재구성된 CTU/SB 샘플(예를 들어, 좌측으로 이웃하는 CTU/SB)은 도 18의 두꺼운 점선으로 된 프레임(1808)에 의해 도시된 바와 같이, 참조 블록 탐색 및 선택에 이용가능할 수 있다. 그와 같은 구현에 대해, 로컬 재구성된 CTU/SB 샘플만이 IBC 참조 블록 탐색 및 선택을 위해 사용될 수 있다. 일부 다른 예에서, 특정 CTU/SB는 다양한 다른 이유로 IBC 참조 블록 탐색 및 선택에 이용가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 18에서 십자들로 표시된 CTU/SB(1810)은 현재 블록(1804)에 대한 참조 블록의 탐색 및 선택에 이용가능하지 않을 수 있는데, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 그들이 특수 목적들(예를 들어, 파면 병렬 프로세싱(wave front parallel processing))을 위해 사용될 수 있기 때문이다.

일부 구현에서, 도 18에 도시된 바와 같이, 두꺼운 점선 프레임(1808)에 의해 형성된 영역은 로컬 탐색 영역으로 지칭될 수 있다. 로컬 탐색 영역 내의 샘플들은 온-칩 메모리에 저장될 수 있다.

일부 구현에서, IntraBC가 허용될 때, 루프 필터들은 디스에이블되고, 이는 디블로킹 필터, 제약된 방향성 향상 필터(Constrained Directional Enhancement Filter, CDEF), 및 루프 복원(Loop Restoration, LR)을 포함한다. 이렇게 함으로써, IntraBC를 인에이블/지원하는 데에 전용되는 제2 픽처 버퍼를 회피할 수 있다.

일부 구현에서, IBC 참조 블록 또는 참조 샘플을 제공하기 위해 사용되도록 허용되는 이미 재구성된 CTU/SB에 대한 제한은, 하나보다 많은 코딩 블록이 동시에 디코딩되는 병렬 디코딩의 채택으로부터 초래될 수 있다. 하나의 예가 도 19에 도시되어 있으며, 여기서 각각의 정사각형은 CTU/SB를 나타낸다. 도 19에서 사선으로 음영 처리된 CTU/SB에 의해 도시된 바와 같이, 다수의 연속적인 행 및 하나 걸러 하나의 열 마다(2열 마다)의 복수의 CTU/SB가 병렬 프로세싱으로 재구성될 수 있는 병렬 디코딩이 구현될 수 있다. 수평선으로 음영 처리된 다른 CTU/SB는 이미 재구성되었고, 음영 처리되지 않은 CTU/SB는 아직 구성되지 않은 것 이다. 그와 같은 병렬 프로세싱에 의해, (x₀, y₀)의 상단-좌측 좌표를 갖는 현재 병렬 프로세싱된 CTU/SB에 대해, (x, y)에서의 재구성된 샘플은 수직 좌표 y가 y₀보다 작고 수평 좌표 x가 x₀ + 2(y₀ - y)보다 작은 경우에만 IBC에서의 현재 CTU/SB 예측하기 위해 액세스될 수 있고, 그와 같이, 수평 라인으로 음영 처리된 이미 구성된 CTU/SB는 병렬 프로세싱된 현재 블록에 대한 참조로서 이용가능할 수 있다. (x₀, y₀) 및 (x, y)와 같은 좌표의 유닛은 픽셀, 블록(예를 들어, SB) 등을 포함할 수 있다는 점에 주목한다.

일부 구현에서, 즉시 재구성된 샘플(immediately reconstructed samples)의 오프-칩 DPB로의 라이트-백 지연(write-back delay)은, 특히 오프-칩 DPB가 IBC 참조 샘플들을 홀딩(hold)하기 위해 사용될 때, 현재 블록에 대한 IBC 참조 샘플을 제공하기 위해 사용될 수 있는 CTU/SB에 대한 추가적인 제한을 둘 수 있다. 하나의 예가 도 20에 도시되어 있으며, 여기서는 도 19에 도시된 것들에 더하여 부가적인 제한이 적용될 수 있다. 구체적으로, 하드웨어 라이트백 지연을 허용하기 위해, 즉시 재구성된 영역은 참조 블록의 탐색 및 선택을 위한 IBC 예측에 의해 액세스되지 않을 수 있다. 제한된 또는 금지된 즉시 재구성된 영역의 수는 1 내지 n개의 CTU/SB일 수 있고, 여기서 n은 양수이고 n은 라이트백 지연의 지속시간과 양의(positive) 상관관계에 있을 수 있다. 그와 같이, 도 19의 특정한 병렬 프로세싱 제한에 더하여, 현재 CTU/SB(사선들로 음영 처리됨)에 대해, 하나의 현재 CTU/SB의 상단-좌측의 포지션의 좌표가 (x₀, y₀)인 경우, 포지션 (x, y)에서의 예측은, 수직 좌표 y가 y₀보다 작고 수평 좌표가 x₀ + 2(y₀ - y) - D보다 작은 경우, IBC에 의해 액세스될 수 있고, 여기서 D는 IBC 참조로서의 사용을 위해 제한/금지되는 즉시 재구성된 영역(예를 들어, 현재 CTU/SB의 좌측)의 수를 표기한다. 도 20은 D=2(블록의 유닛, 또는 2x128 픽셀, 각각의 블록이 128 x 128 SB일 때는 픽셀의 유닛)에 대한 IBC 참조 샘플로서 제한되는 그와 같은 부가적인 CTU/SB를 예시한다. IBC 참조로서 이용가능하지 않은 이러한 부가적인 CTU/SB는, 역 사선 음영(inverted slanted-line shading) 처리되어 표시된다.

일부 구현에서, 도 20에 도시된 바와 같이, 수평선들로 음영 처리된 블록에 의해 형성된 영역은 비-로컬 탐색 영역으로 지칭될 수 있고, 이러한 영역 내의 샘플은 외부 메모리에 저장될 수 있다.

아래에서 또한 추가로 상세히 설명되는 일부 구현에서, 로컬 및 비-로컬 CTU/SB 둘 다의 탐색 영역은 IBC 참조 블록 탐색 및 선택을 위해 사용될 수 있다. 이에 더해, 온-칩 메모리가 사용될 때, 라이트백 지연에 관한 IBC 참조로서 이미 구성된 CTU/SB의 이용가능성에 대한 제한 중 일부는 완화되거나 제거될 수 있다. 일부 추가적인 구현에서, 로컬 CTU/SB 및 비-로컬 CTU/SB가 공존할 때 사용되는 방식은, 예를 들어, 온-칩 또는 오프-칩 메모리를 사용하는 참조 블록의 버퍼링 관리에서의 차이로 인해, 상이할 수 있다. 이러한 구현은 아래의 개시에서 추가로 상세히 설명된다.

일부 구현에서, IBC는 인터-예측 모드의 확장으로서 구현될 수 있으며, 인터-예측 모드에서 현재 프레임을 참조 프레임으로서 취급함으로써 현재 프레임에서의 블록이 예측의 참조로서 사용되도록 할 수 있다. 심지어 IBC 프로세스가 현재 프레임만을 수반하더라도, 그와 같은 IBC 구현은 인터 예측을 위한 코딩 경로를 따를 수 있다. 그와 같은 구현에서, 인터-예측 모드의 참조 구조는 IBC에 맞게 적응될 수 있고, 여기서 BV를 사용하는 참조 샘플에 대한 어드레싱 메커니즘의 표현은 인터-예측에서의 모션 벡터(MVs)과 비슷할 수 있다. 그와 같이, IBC는 참조 프레임으로서 현재 프레임에 기초하는 인터-예측 모드와 유사하거나 동일한 신택스 구조 및 디코딩 프로세스에 의존하는, 특수한 인터 예측 모드로서 구현될 수 있다.

그와 같은 구현에서, IBC는 인터-예측 모드로서 취급될 수 있기 때문에, 인트라-전용 예측된 슬라이스는 IBC의 사용을 허용하기 위한 예측된 슬라이스가 되어야 한다. 즉, 인트라-전용 예측 슬라이스는 인터-예측되지 않을 것이고(인트라 예측 모드가 그 어떤 인터-예측 프로세싱 경로도 호출하지 않을 것이기 때문), 그에 따라 IBC는 그와 같은 인트라-전용 슬라이스에서 예측을 위해 허용되지 않을 것이다. IBC가 적용가능할 때, 코더(coder)는 현재 픽처를 가리키는 포인터에 대해 참조 픽처 리스트를 하나의 엔트리만큼 확장할 것이다. 그에 따라, 현재 픽처는 공유된 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)의 최대 하나의, 픽처 크기를 갖는 버퍼를 차지할 수 있다. IBC의 사용을 위한 시그널링은 인터-예측 모드에서 참조 프레임의 선택에 있어 암시적일 수 있다. 예를 들어, 선택된 참조 픽처가 현재 픽처를 가리킬 때, 필요하고 이용가능한 경우, 코딩 유닛은 특수한 IBC 확장과 함께 인터-예측-유사 코딩 경로(inter-prediction-like coding path)를 갖는 IBC를 이용할 것이다. 일부 구체적인 구현에서, 보통의 인터 예측과 대조적으로, IBC 프로세스 내의 참조 샘플은 예측을 위해 사용되기 전에 루프 필터링되지 않을 수 있다. 추가로, 대응하는 참조 현재 픽처는 인코딩 또는 디코딩될 다음 프레임들 근처에 있을 것이므로 장기 참조 프레임일 수 있다. 일부 구현에서, 메모리 요건을 최소화하기 위해, 코더는 현재 픽처를 재구성한 후에 즉시 버퍼를 해제할 수 있다. 코더는, IBC에 대해 사용될 때 필터링되지 않을 수 있더라도, 진정한 인터-예측에서 나중 프레임에 대한 참조 픽처가 될 때, 재구성된 픽처의 필터링된 버전을 단기 참조로서 DPB에 다시 채울 수 있다.

전술한 예시적인 구현들에서, IBC가 인터-예측 모드의 단순한 확장일지라도, 정규 인터-예측으로부터 벗어날 수 있는 여러 특수한 절차로 IBC를 취급할 수 있다. 예를 들어, IBC 참조 샘플들은, 다시, 필터링되지 않을 수 있다. 즉, 디블로킹 필터링(deblocking filtering, DBF), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset, SAO) 필터링, 교차-컴포넌트 샘플 오프셋(Cross-Component Sample Offset, CCSO) 필터링 등을 포함하는, 루프 내 필터링 프로세스들 전의 재구성된 샘플들은 IBC 예측을 위해 사용될 수 있는 반면, 정규 인터 예측 모드는 예측을 위해 필터링된 샘플을 이용한다. 다른 예로서, IBC에 대한 루마 샘플 보간이 수행되지 않을 수 있고, 크로마 샘플 보간은 루마 BV로부터 도출될 때의 크로마 BV가 정수가 아닌 경우에만 필요할 수 있다. 다른 예에서, 크로마 BV가 정수가 아니고, IBC에 대한 참조 블록이 IBC 참조를 위해 이용가능한 지역(region)의 경계 근처에 있을 때, 주변의 재구성된 샘플은 크로마 보간을 수행하기 위해 경계 밖에 있을 수 있다. 단일한 경계-이웃-선(next-to-border line)을 가리키는 BV는 그와 같은 경우를 회피할 수 없다.

그와 같은 구현에서, IBC에 의한 현재 블록의 예측은 현재 BV 및, 예를 들어, 부가적인 BV 차이를 예측하기 위해 참조 BV를 사용하는 것을 포함하여, 인터-예측 프로세스의 예측 및 코딩 메커니즘을 재사용할 수 있다. 그러나, 일부 구체적인 구현에서, 루마 BV는 정규 인터 예측을 위해 MV에서와 같이 분수 정밀도가 아니라 정수 해상도로 구현될 수 있다.

일부 구현에서, 도 18에서 수평 음영 선으로 표시된 모든 CTU 및 SB는, 도 18에서 1810으로 도시된, 파면 병렬 프로세싱(Wavefront Parallel Processing, WPP)을 허용하기 위한 현재 CTU의 우측 및 위에 있는 2개의 CTU(도 18에서 십자로 표시됨)를 제외하고, IBC 참조 블록의 탐색 및 선택에 사용될 수 있다. 그와 같이, 병렬 프로세싱 목적들을 위한 일부 예외들을 제외하고, 현재 픽처의 영역 거의 전체가 이미 재구성되었다.

일부 다른 구현에서, IBC 참조 블록이 탐색되고 선택될 수 있는 영역은 로컬 CTU/SB로 제한될 수 있다. 하나의 예가 도 18의 두꺼운 점선으로 된 프레임(1808)에 의해 표시된다. 그와 같은 예에서, 현재 CTU의 좌측에 있는 CTU/SB는 현재 CTU의 재구성 프로세스의 시작점에서 IBC에 대한 참조 샘플 영역으로서 역할할 수 있다. 그와 같은 로컬 참조 영역들을 사용할 때, DPB에 부가적인 외부 메모리 공간을 할당하는 대신에, IBC 참조를 위한 로컬 CTU/SB를 유지하는 데에 온-칩 메모리 공간이 할당될 수 있다. 일부 구현에서, 고정된 온-칩 메모리가 IBC를 위해 사용될 수 있어, 그에 의해 하드웨어 아키텍처에서 IBC를 구현하는 복잡도를 감소시킬 수 있다. 그와 같이, 정규 인터-예측에 독립적인 전용 IBC 모드가, 인터-예측 모드의 단순한 확장으로서 구현되기 보다는, 온-칩 메모리의 활용을 위해 구현될 수 있다.

예를 들어, 로컬 IBC 참조 샘플, 예를 들어, 좌측 CTU 또는 SB를 저장하기 위한 고정된 온-칩 메모리 크기는 각각의 색상 컴포넌트에 대해 128x128일 수 있다. 일부 구현들에서, 최대 CTU 크기 또한 128 x 128일 수 있다. 그와 같은 경우들에서, 참조 샘플 메모리(RSM)는 단일한 CTU의 크기를 갖는 샘플을 홀딩할 수 있다. 일부 다른 대안적인 구현에서, CTU 크기는 더 작을 수 있다. 예를 들어, CTU 크기는 64x64일 수 있다. 그와 같이, RSM은 다수의(이러한 예의 경우에는, 4개) CTU를 동시에 홀딩할 수 있다. 일부 다른 구현에서, RSM은 다수의 SB를 홀딩할 수 있고, 각각의 SB는 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있으며, 각각의 CTU는 다수의 코딩 블록을 포함할 수 있다.

로컬 온-칩 IBC 참조의 일부 구현에서, 온-칩 RSM은 하나의 CTU를 홀딩하고, 좌측으로 이웃하는 CTU의 재구성된 샘플을 현재 CTU의 재구성된 샘플로 대체하기 위한 계속적인 업데이트 메커니즘을 구현할 수 있다. 도 21은 재구성 프로세스 동안 4개의 중간 시점에서의 그와 같은 계속적인 RSM 업데이트 메커니즘의 단순화된 예를 예시한다. 도 21의 예에서, RSM은 하나의 CTU를 홀딩하는 고정된 크기를 갖는다. CTU는 암시적 분할(implicit division)을 포함할 수 있다. 예를 들어, CTU는 4개의 분리된 영역들로 암시적으로 분할될 수 있다(예를 들어, 쿼드트리 분할). 각각의 영역은 다수의 코딩 블록을 포함할 수 있다. CTU는 128x128의 크기 일 수 있는 반면, 각각의 예시적인 영역 또는 부분은 예시적인 쿼드트리 분할에 있어 64x64의 크기일 수있다. 각각의 중간 시점에서 수평선으로 음영 처리된 RSM의 영역/부분은 좌측으로 이웃하는 CTU의 대응하는 재구성된 참조 샘플을 홀딩하고, 회색 수직선으로 음영 처리된 영역/부분은 현재 CTU의 대응하는 재구성된 참조 샘플을 홀딩한다. 사선으로 음영 처리된 RSM의 코딩 블록은 코딩/디코딩/재구성되는 현재 영역 내의 현재 코딩 블록을 나타낸다.

현재 CTU 재구성의 시작을 나타내는 제1 중간 시점에서, RSM은 2102로 도시된 바와 같이, 4개의 각각의 예시적인 영역에 대해서만 좌측으로 이웃하는 CTU의 재구성된 참조 샘플을 포함할 수 있다. 다른 3개의 중간 시점에서, 재구성 프로세스는 좌측으로 이웃하는 CTU의 재구성된 참조 샘플을 현재 CTU의 재구성된 샘플로 점진적으로 대체하였다. RSM에서 64x64의 영역/구분의 리셋은 코더가 해당 영역/구분의 제1 코딩 블록을 프로세싱할 때 발생한다. RSM의 영역을 리셋할 때, 해당 영역은 공백(blank)으로 간주되고 IBC에 대한 임의의 재구성된 참조 샘플을 홀딩하지 않는 것으로 간주된다(즉, RSM의 해당 영역은 IBC 참조 샘플로서 사용할 준비가 되지 않음). 해당 영역 내의 대응하는 현재 코딩 블록이 프로세싱됨에 따라, RSM 내의 대응하는 블록은, 도 21에서 중간 시점(2104, 2106, 및 2108)에 대해 도시된 바와 같이, 다음 현재 블록을 위해 IBC에 대한 참조 샘플로서 사용될 현재 CTU의 대응하는 블록의 재구성된 샘플로 파일링된다. 일단 RSM의 영역/부분에 대응하는 모든 코딩 블록이 프로세싱되면, 도 21에서 다양한 중간 시점에 대해 수직선으로 완전히 음영 처리된 영역으로 도시된 바와 같이, 해당 영역 전체가 IBC 참조 샘플로서 이러한 현재 코딩 블록의 재구성된 샘플로 채워진다. 그와 같이, 중간 시점(2104 및 2106)에서, RSM 내의 일부 영역/부분은 이웃하는 CTU로부터의 IBC 참조 샘플을 홀딩하고, 일부 다른 영역/부분은 현재 CTU로부터의 참조 샘플을 완전히 홀딩하는 반면, 일부 영역/부분은 현재 CTU로부터의 참조 샘플을 부분적으로 홀딩하고 부분적으로 공백이다(전술된 리셋 프로세스의 결과로서 IBC 참조를 위해 사용되지 않음). 최종 영역(예를 들어, 하단-우측 영역)이 프로세싱되면, 다른 3개의 영역은 모두 현재 CTU의 재구성된 샘플을 IBC에 대한 참조 샘플로서 홀딩할 것인 반면, 마지막 영역/구분은 현재 CTU 내의 대응하는 코딩 블록의 재구성된 샘플을 부분적으로 홀딩하고 부분적으로 공백이다가, CTU의 최종 코딩 블록이 재구성되며, 이 때 전체 RSM은 현재 CTU의 재구성된 샘플을 홀딩하고 RSM이 또한 IBC 모드에서 코딩되는 경우 다음 CTU에 대해 사용될 준비가 되어 있다.

도 22는 특정한 중간 시점에서 전술한 RSM의 계속적 업데이트 구현을 공간적으로 예시하고, 즉, 좌측으로 이웃하는 CTU 및 현재 코딩 블록(음영 사선으로 음영 처리된 블록)을 갖는 현재 CTU가 둘 다 도시되어 있다. RSM 내에 있고 현재 코딩 블록에 대한 IBC 참조 샘플로서 효과적인 이러한 2개의 CTU에 대응하는 재구성된 샘플은 수평 및 수직 음영 선에 의해 도시된다. 이러한 예에서 특정한 재구성 시점에, 프로세싱은, RSM에서, 좌측으로 이웃하는 CTU 내의 음영 처리되지 않은 영역에 의해 커버되는 샘플을 수직 음영 선에 의해 음영 처리된 현재 CTU의 영역으로 대체하였다. 이웃하는 CTU로부터의 잔여 효과 샘플들(remaining effect samples)은 수평선 음영으로 도시된다.

위의 예시적인 구현에서, RSM은 고정된 RSM 크기가 CTU 크기와 동일할 때 하나의 CTU를 포함하도록 구현된다. CTU 크기가 더 작은 일부 다른 구현에서, RSM은 단일 CTU보다 더 많이 포함할 수 있다. 예를 들어, CTU의 크기는 32x32일 수 있는 반면, 고정된 RSM 크기는 128x128일 수 있다. 그와 같이, RSM은 16개의 CTU의 샘플을 홀딩할 수 있다. 전술한 동일한 기본 RSM 업데이트 원리들에 따라, RSM은 재구성되기 전에 현재 128x128 패치의 16개의 이웃하는 CTU를 홀딩할 수 있다. 현재 128x128 패치의 첫 번째 코딩 블록의 프로세싱이 시작되자마자, 하나의 이웃하는 CTU의 재구성된 샘플로 처음에 채워진 RSM의 제1 32x32 지역은, 단일한 CTU를 홀딩하는 RSM에 대해 전술된 바와 같이 업데이트될 수 있다. 15개의 32x32 잔여 지역은 15개의 이웃하는 CTU를 IBC에 대한 참조 샘플로서 포함한다. 일단 디코딩되고 있는 현재 128x128 패치의 제1 32x32 지역에 대응하는 CTU가 재구성되면, RSM의 제1 32x32 지역은 이러한 CTU의 재구성된 샘플로 업데이트된다. 그 후 현재 128x128 패치의 제2 32x32 지역에 대응하는 CTU가 프로세싱되고 종국적으로는 재구성된 샘플로 업데이트될 수 있다. 이러한 프로세스는 RSM의 16개의 32x32 지역이 현재 128x128 패치의 재구성된 샘플(모든 15개의 CTU)을 포함할 때까지 계속된다. 그 후, 디코딩 프로세스는 다음 128x128 패치로 이동한다.

일부 다른 구현들에서, 도 21 및 도 22의 확장으로서, RSM은 이웃하는 CTU의 세트를 홀딩할 수 있다. 한 번에 하나의 현재 CTU가 프로세싱되고, 가장 먼 이웃하는 CTU를 홀딩하는 RSM 부분은 재구성된 현재 CTU와 함께 전술한 방식으로 업데이트된다. 다음 현재 CTU에 대해, 다시, RSM 내의 가장 먼 이웃하는 CTU가 업데이트되고 대체된다. 그와 같이, 고정된 크기의 RSM에 홀딩된 다수의 CTU는 IBS에 대한 이웃하는 CTU들의 이동 창(moving window)으로 업데이트된다.

온-칩 RSM을 사용하는 로컬 IBC의 추가적인 구체적인 예시적 구현이 도 23에 도시된다. 이러한 예에서, IBC 모드에 대한 최대 블록 크기는 한정될 수 있다. 예를 들어, 가장 큰 IBC 블록은 64x64일 수 있다. 온-칩 RSM은, 슈퍼블록(SB)에 대응하는 고정된 크기, 예를 들어, 128x128로, 구성될 수 있다. 도 23의 RSM 구현은 도 21 및 도 22의 구현과 유사한 기본 원리를 사용한다. 도 23에서, RSM은 다수의 이웃하는 CTU 및/또는 현재 CTU를 IBC 참조 샘플로서 홀딩할 수 있다. 도 23의 예에서, SB는 쿼드트리 분할될 수 있다. 이에 대응하여, RSM은 각각 64x64인 4개의 지역 또는 유닛으로 쿼드트리 분할될 수 있다. 각각의 이러한 영역은 하나 이상의 코딩 블록을 홀딩할 수 있다. 대안적으로, 각각의 이러한 영역들은 하나 이상의 CTU를 홀딩할 수 있고, 각각의 CTU는 하나 이상의 코딩 블록을 홀딩할 수 있다. 쿼드트리 영역의 코딩 순서는 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, 코딩 순서는 상단-좌측, 상단-우측, 하단 좌측에서, 하단 우측일 수 있다. 도 23의 SB의 쿼드트리 분할은 하나의 예일 뿐이다. 일부 다른 대안적인 구현들에서, SB는 임의의 다른 방식에 따라 분할될 수 있다. 본 명세서에 설명되는 로컬 IBC에 대한 RSM 업데이트 구현은 그러한 대안적인 분할 방식에 적용된다.

그와 같은 로컬 IBC 구현에서, IBC 예측을 위해 사용될 수 있는 로컬 참조 블록은 한정될 수 있다. 예를 들어, 참조 블록 및 현재 블록이 동일한 SB 행에 존재하도록 요구될 수 있다. 구체적으로, 로컬 참조 블록은 현재 SB 또는 현재 SB의 좌측에 있는 하나의 SB에만 위치할 수 있다. 다른 허용된 코딩 블록에 의해 IBC에서 예측되는 예시적인 현재 블록은 도 23에서 점선 화살표로 도시된다. 현재 SB 또는 좌측 SB가 IBC 참조를 위해 사용될 때, RSM에서의 참조 샘플 업데이트 절차는 전술한 리셋 절차를 따를 수 있다. 예를 들어, 임의의 64x64 유닛 참조 샘플 메모리가 현재 SB로부터의 재구성된 샘플로 업데이트하기 시작할 때, 전체 64x64 유닛 내의 (좌측 SB로부터의) 이전에 저장된 참조 샘플은 IBC 예측 샘플을 생성하는 데에 이용불가능한 것으로 마킹되고, 현재 블록의 재구성된 샘플로 점진적으로 업데이트된다.

도 23은 패널(2302)에서 현재 SB의 로컬 IBC 디코딩 동안 RSM의 5가지의 예시적인 상태를 도시한다. 다시, 각각의 예시적인 상태에서 수평선으로 음영 처리된 RSM의 영역은 좌측으로 이웃하는 SB의 대응하는 쿼드트리 영역의 대응하는 참조 샘플을 홀딩하고, 회색 수직선으로 음영 처리된 영역/부분은 현재 SB의 대응하는 참조 샘플을 홀딩한다. 사선으로 음영 처리된 RSM의 코딩 블록은 코딩/디코딩되는 현재 쿼드트리 영역 내의 현재 코딩 블록을 나타낸다. 각각의 현재 SB의 코딩의 시작점에서, RSM은 이전에 코딩된 SB의 샘플을 저장한다(도 23의 RSM 상태(0)). 현재 블록이 현재 SB의 4개의 64x64 쿼드트리 영역 중 하나에 위치할 때, RSM 내의 대응하는 지역이 리셋되고 현재 64x64 코딩 지역의 샘플을 저장하는 데에 사용된다. 이러한 방식으로, RSM의 각각의 64x64 쿼드트리 영역의 샘플은 현재 SB의 샘플에 의해 점진적으로 업데이트된다(상태(1) - 상태(3)). 현재 SB가 완전히 코딩되었을 때, 전체 RSM은 현재 SB의 모든 샘플로 채워진다(상태(4)).

도 23의 패널(2302) 내의 각각의 64x64 영역은 공간적 코딩 시퀀스 번호로 라벨링된다. 시퀀스 0-3은 좌측 이웃 SB의 4개의 64x64 쿼드트리 영역을 나타내는 반면, 시퀀스 4-7은 현재 SB 패널의 4개의 64x64 쿼드트리 영역을 나타낸다. 도 23에서, 패널(2304)은, 도 23의 패널(2302)의 RSM 상태(1), 상태(2), 및 상태(3)에 대해, 128x28 RSM에서 참조 샘플의 좌측으로 이웃하는 및 현재 SB에서의 대응하는 공간적 분포를 추가로 예시한다. 십자 표시가 없는 음영 처리된 영역은 RSM 내의 재구성된 샘플을 갖는 영역을 나타낸다. 십자 표시가 있는 음영 처리된 영역은 리셋되는(그에 따라 로컬 IBC에 대한 참조 샘플로서 이용불가능한) RSM 내의 좌측 SB의 재구성된 샘플을 갖는 영역을 나타낸다.

64x64 영역들의 코딩 순서 및 대응하는 RSM 업데이트 순서는(위에서 도 23에 도시된 바와 같은) 수평 스캔 또는 수직 스캔을 따를 수 있다. 수평 스캔은 상단-좌측으로부터 시작하여, 상단 우측, 하단 좌측, 및 하단 우측으로 진행한다. 수직 스캔은 상단-좌측으로부터 시작하여, 하단 좌측, 상단 우측, 및 하단 좌측으로 진행한다. 수평 스캔 및 수직 스캔에 대한 좌측 이웃 SB 및 현재 SB 참조 샘플 업데이트 프로세스가, 현재 SB의 각각의 4개의 64x64 영역이 재구성되고 있을 때와의 비교를 위해 도 24의 패널(2402 및 2404)에서 각각 예시된다. 도 24에서, 십자 표시가 없는 수평선으로 음영 처리된 64 x 64 영역은 IBC에 대해 이용가능한 샘플을 갖는 영역을 나타낸다. 십자 표시가 있는 수평선으로 음영 처리된 영역은 현재 SB의 대응하는 재구성된 샘플로 업데이트된 좌측으로 이웃하는 SB의 영역을 나타낸다. 음영 처리되지 않은 지역은 현재 SB의 프로세싱되지 않은 지역을 나타낸다. 사선으로 음영 처리된 블록은 프로세싱 중인 현재 코딩 블록을 나타낸다.

도 24에 도시된 바와 같이, 현재 SB와 관련하여 현재 코딩 블록의 위치에 의존하여, IBC에 대한 참조 블록에 대해 다음의 제한이 적용될 수 있다.

현재 블록이 현재 SB의 상단-좌측 64x64 영역에 속하는 경우, 현재 SB 내의 이미 재구성된 샘플에 더하여, 도 24의 2412(수평 스캔용) 및 2422(수직 스캔용)에 도시된 바와 같이, 좌측 SB의 하단-우측, 하단-좌측 및 상단-우측 64x64 블록 내의 참조 샘플 또한 참조할 수 있다.

현재 블록이 현재 SB의 상단-우측 64x64 블록에 속하는 경우, 현재 SB 내의 이미 재구성된 샘플에 더하여, 현재 SB와 관련하여 (0, 64)에 위치한 루마 샘플이 아직 재구성되지 않은 경우, 현재 블록은 좌측 SB의 하단-좌측 64x64 블록 및 하단-우측 64x64 블록 내의 참조 샘플(도 24의 2414) 또한 참조할 수 있다. 그렇지 않으면, 현재 블록은 IBC에 대해 좌측 SB의 하단-우측 64 x 64 블록 내의 참조 샘플(도 24의 2426) 또한 참조할 수 있다.

현재 블록이 현재 SB의 하단-좌측 64x64 블록에 속하는 경우, 현재 SB 내의 이미 재구성된 샘플에 더하여, 현재 SB와 관련하여 루마 위치 (64, 0)가 아직 재구성되지 않은 경우, 현재 블록은 좌측 SB의 상단-우측 64x64 블록 및 하단-우측 64x64 블록 내의 참조 샘플들(도 24의 2424) 또한 참조할 수 있다. 그렇지 않으면, 현재 블록은 IBC에 대해 좌측 SB의 하단-우측 64 x 64 블록 내의 참조 샘플(도 24의 2416) 또한 참조할 수 있다.

현재 블록이 현재 SB의 하단-우측 64 x 64 블록에 속하는 경우, IBC에 대해 현재 SB 내의 이미 재구성된 샘플(도 24의 2418 및 2428)만을 참조할 수 있다.

전술한 바와 같이, 일부 예시적인 구현에서, 로컬 및 비-로컬 기반 CTU/SB 중 어느 하나 또는 둘 다가 IBC 참조 블록 탐색 및 선택을 위해 사용될 수 있다. 이에 더해, 로컬 참조를 위해 온-칩 RSM이 사용될 때, 라이트백 지연에 관한 IBC 참조로서 이미 구성된 CTU/SB의 이용가능성에 관한 제한들 중 일부는 완화되거나 제거될 수 있다. 그와 같은 구현은 병렬 디코딩이 이용되는지 여부에 관계없이 적용될 수 있다.

IBC에 사용될 수 있는 로컬 및 비-로컬 참조 CTU/SB의 예시적인 구현이 도 25에 도시되며, 여기서, 다시, 각각의 정사각형은 CTU/SB를 나타낸다. 사선으로 음영 처리된 CTU/SB는 현재 CTU/SB("0"으로 라벨링됨)를 나타내는 반면, 수평선("1"로 라벨링됨), 수직선("2"로 라벨링됨), 및 역-사선("3"으로 라벨링됨)으로 음영 처리된 CTU/SB는 이미 구성된 영역을 나타낸다. 음영 처리되지 않은 CTU/SB는 아직 재구성되지 않은 영역을 나타낸다. 도 19 및 도 20의 것과 유사한 병렬 디코딩이 사용된다고 가정한다. 수직선("2") 및 역-사선("3")로 음영 처리된 CTU/SB는, IBC 참조를 위해 오프-칩 메모리만 사용될 때, DPB로의 라이트 백 지연으로 인해 현재 CTU/SB에 대한 IBC 참조로서 통상적으로 제한되는 예시적인 영역을 나타낸다(도 20 참조). 온-칩 RSM이 사용될 때, 도 20의 제한된 영역 중 하나 이상은 RSM으로부터 직접 참조될 수 있으며, 그에 따라 제한될 필요가 없을 수 있다. IBC 참조를 위해 RSM을 통해 이제 액세스될 수 있는 제한된 영역의 수는 RSM의 크기에 의존할 수 있다. 도 25의 예에서, RSM은 하나의 CTU/SB를 홀딩하고 전술한 RSM 업데이트 메커니즘을 이용할 수 있다고 가정한다. 그와 같이, 수직선들로 음영 처리되고 "2"로 라벨링된 좌측으로 이웃하는 CTU/SB는, 로컬 참조를 위해 이용가능할 수 있다. RSM은 그 후 좌측 CTU/SB 및 현재 CTU/SB로부터의 샘플을 홀딩한다. 그에 따라, 도 25의 예에서, 비-로컬 IBC 참조 블록에 대해 이용가능한 탐색 영역은 "1"로 라벨링된 CTU/SB(탐색 영역 1(SA1) 또는 비-로컬 탐색 영역)를 포함하고, 로컬 IBC 참조 블록에 대해 이용가능한 탐색 영역은 "2" 및 "0"으로 라벨링된 CTU/SB(이러한 탐색 영역은 탐색 영역 2(SA2) 또는 로컬 탐색 영역으로 지칭될 수 있음)를 포함하며, IBC 참조 블록들에 대한 제한 영역은 라이트백 지연으로 인해 "3"으로 라벨링된 CTU/SB를 포함한다. 일부 다른 구현들에서, 제한된 CTU/SB 전체를 홀딩할 수 있는 충분한 온-칩 RSM 크기로, 이러한 모든 잠재적으로 제한된 영역을 로컬 참조를 위해 RSM에 포함가능할 수 있다. 예를 들어, "2" 및 "3"으로 라벨링된 좌측으로 이웃하는 블록 둘 다 로컬 탐색 영역에 포함될 수 있다.

일부 다른 구현들에서, "0"으로 라벨링된 현재 CTU/SB, 또는 현재 CTU/SB의 일부만이 로컬 참조를 위해 RSM에 포함될 수 있다.

일부 예시적인 구현들에서, SA1 내의 샘플은 외부 메모리에 저장될 수 있다.

일부 예시적인 구현들에서, SA2 내의 샘플은 온-칩 메모리에 저장될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 외부 메모리 및 온-칩 메모리는 액세스 속도, 액세스 클록, 액세스 대역폭 등과 같은 상이한 하드웨어 특성들을 갖는다.

IntraBC 예측을 수행할 때, 블록 벡터가 부분적으로는 SA1에 위치하고 부분적으로는 SA2에 위치하는 블록을 가리킬 때 특수한 조건이 발생할 수 있다. 이러한 특수한 조건 하에서, 이러한 블록을 예측 블록으로서 사용하기 전에 추가적인 제한 또는 핸들링이 적용될 필요가 있을 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 이러한 특수한 조건 하에서, 블록 벡터가 가리키는 블록은 IntraBC에 대한 예측 블록으로서 사용되는 것으로부터 배제되거나 허용되지 않는다.

도 26은 각각의 블록 벡터가 가리키는 다양한 예시적인 블록을 도시한다. 블록 A는 SA1 및 SA2 둘 다와 중첩되기 때문에 예측 블록으로서 사용되는 것이 허용되지 않고; 블록 B는 SA2에 완전히 포함되기 때문에 예측 블록으로서 사용되는 것이 허용되며; 블록 C는 SA1에 완전히 포함되기 때문에 예측 블록으로서 사용되는 것이 허용된다.

일부 예시적인 구현에서, IntraBC의 블록 벡터가 부분적으로는 SA1에 위치하고 부분적으로는 SA2에 위치하는 블록(B로 표기됨)을 가리키고 있는 경우, SA1과 중첩되는 B 내의 샘플을 대체하거나 SA2와 중첩되는 B 내의 샘플을 대체하도록 제안된다. 샘플의 대체는 예측을 위해 사용될 수 있는 경계 샘플을 확장함으로써 이루어질 수 있다. 예를 들어, SA1과 중첩되는 B 내의 샘플을 대체하기 위해, SA2 내의 경계 샘플이 사용될 수 있고; SA2와 중첩되는 B 내의 샘플을 대체하기 위해, SA1 내의 경계 샘플이 사용될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 어느 중첩 영역에 대해 샘플 대체가 적용되어야 하는지를 결정하기 위해 중첩 영역 크기가 사용될 수 있다. B와 SA1 사이의 중첩 영역 크기가 B와 SA2 사이의 중첩 영역 크기보다 큰 경우, B와 SA2 사이의 중첩 부분에 위치하는 샘플들이 대체되고, 그 반대도 마찬가지이다.

일부 예시적인 구현들에서, 어느 중첩 영역에 대해 샘플 대체가 적용되어야 하는지를 결정하기 위해 다수의 샘플이 사용될 수 있다. B와 SA1 사이의 중첩 부분에 의해 커버되는 샘플의 수를 S1로 표기하고, B와 SA2 사이의 중첩 부분에 의해 커버되는 샘플의 수를 S2로 표기한다. S1이 S2와 가중 인자(t1)의 곱(즉, S1 > S2*t1)보다 큰 경우, B와 SA2 사이의 중첩 부분에 위치하는 샘플이 대체되고, 여기서, t1은 미리 정의되거나, 동적으로 시그널링될 수 있다. 이와 유사하게, S2가 S1와 가중 인자(t2)의 곱보다 큰 경우, B와 SA1 사이의 중첩 부분에 위치한 샘플이 대체되고, 여기서, t2는 미리 정의되거나, 동적으로 시그널링될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, B와 SA1 사이의 중첩 부분에 샘플 대체가 적용될 때, 중첩 부분 내의 샘플을 대체하기 위해 SA2 내의 샘플이 사용될 수 있다. 이와 유사하게, B와 SA2 사이의 중첩 부분에 샘플 대체가 적용될 때, 중첩 부분 내의 샘플을 대체하기 위해 SA1 내의 샘플이 사용될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 도 26에 도시된 바와 같이, CTU/SB(2602 및 2604)는 허용되지 않은 영역을 형성한다. 그러나, 일부 다른 구현에서, CTU/SB(2602 및/또는 2604)는 또한 로컬 탐색 영역(또는 이웃하는 허용된 탐색 영역(SA2))의 부분일 수 있다. 예를 들어, 온-칩 메모리가 2602 및/또는 2604에 샘플들을 홀딩하기에 충분히 큰 경우.

일부 예시적인 구현에서, 예측의 구현은 2개의 참조 블록을 사용할 수 있다. 이러한 예측 모드는 복합 예측 모드로 지칭될 수 있다. 복합 예측은 아래 식으로 특징지을 수 있다:

(1)

여기서 P0(x, y) 및 P1(x, y)는 현재 블록에서 (x, y)에 위치한 현재 샘플에 대한 두 개의 참조 블록으로부터의 예측 샘플을 의미하고, w(x, y)는 첫 번째 참조 블록으로부터의 예측 샘플에 적용되는 가중 인자(weighting factor)이며 P(x, y)는 최종 복합 예측이다. 가중 인자와 예측 블록의 유도에 따라 서로 다른 복합 모션 예측 모드가 있을 수 있다.

예를 들어, 2개의 참조가 동일하게 가중되는 평균 예측자 모드가 구현될 수 있다. 이 경우 w(x, y) = 32이다.

예를 들어, 거리 가중 예측자 모드가 구현될 수 있으며, 여기서 가중 인자는 현재 블록과 그의 두 참조 블록 사이의 시간적 거리에 의해 결정될 수 있다.

다음 하위 섹션에 기재된 대로. 두 개의 참조 블록을 사용하는 SKIP 모드의 경우 w(x, y)는 항상 32로 설정된다.

일부 예시적인 구현에서, 복합 예측은 IntraBC 예측 블록에 적용될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 복합 예측은 복합 웨지 기반 예측 모드(compound wedge-based prediction mode)를 형성하기 위해 웨지 모드(wedge mode)에 추가로 적용될 수 있다. 이 모드에서 각 블록 크기에 대해 16개의 사전 정의된 2차원 가중 어레이 세트가 사전 정의되고 그리고/또는 하드 코딩될 수 있다. 각 어레이에서 가중치는 미리 정의된 웨지 파티셔닝 패턴에 투영되는 방식으로 배열된다. 각 웨지 파티션닝 패턴에서 두 개의 웨지 파티션이 특정 가장자리 방향 및 위치를 따라 특정된다. 두 개의 웨지 파티션 중 하나에 위치한 샘플의 경우 가중치는 대부분 64로 설정된다. 하나의 구현에서 가중치는 웨지 파티셔닝 경계(wedge partitioning boundary) 근처에서 점차적으로 64에서 0으로 변경될 수 있다. 다른 웨지 파티셔닝에 위치한 샘플의 경우 가중치는 대부분 0으로 설정된다. 또한 웨지 파티셔닝 경계를 따라 가중치는 32로 설정될 수 있다.

도 27은 16개의 예시적인 웨지렛(wedgelet) 파티셔닝 패턴(a-p)을 나타낸다. 이 예에서는 정사각형 블록이 사용된다. 유사한 파티셔닝이 직사각형 블록에도 적용될 수 있다. 각 블록 내에는 블록을 두 개의 파티션으로 나누는 경계선이 있다. 각각의 경계선이 상이한 시작점, 끝점, 및 상이한 각도를 가질 수 있다. 웨지 기반 예측 모드에서 두 가지 구문(syntax)이 미리 정의될 수 있다: wedge_index는 웨지 파티셔닝 패턴 인덱스를 지정하는 것으로, 예를 들어 wedge_index는 0에서 15까지의 범위일 수 있으며 각 인덱스 값은 특정 웨지 파티셔닝 패턴을 나타내고, wedge_sign은 두 개의 파티션 중 지배적인 가중치가 할당될 파티션을 지정한다.

일부 예시적인 구현에서, 복합 웨지 기반 예측 모드는 IntraBC 예측된 블록에 적용될 수 있다. 이 경우 IntraBC 예측된 블록은 특정 웨지렛 파티셔닝 패턴에 따라 여러 파티션으로 파티셔닝될 수 있다. 복합 예측을 위해 적어도 하나의 파티션에 여러 참조 블록이 할당될 수 있다.

IntraBC 예측을 위한 일부 예시적인 구현에서, 현재 블록(예를 들어, 현재 재구성 중인 블록)에 대해, 단일 블록 벡터만이 참조 블록의 위치 결정을 위해 사용된다. 그러나 텍스트 이미지와 같은 화면 콘텐츠의 많은 경우에 참조 블록은 현재 블록의 일부에 대해서만 완벽하게 일치할 수 있고 블록의 다른 부분에 대해서는 일치하지 않는다. 도 28을 참조하면, 각각 "encoder" 및 "decoder"라는 단어를 나타내는 두 개의 텍스트 이미지 블록을 매칭할 때, 두 단어의 오른쪽 "coder" 부분은 완벽하게 일치하지만 왼쪽 부분은 전혀 일치하지 않고(즉, "en" 대 " de"), 그리고 이 것은 텍스트 이미지 블록 "encoder"를 예측하기 위해 텍스트 이미지 블록 "decoder"를 가져오는 데 단일 벡터를 사용하면 큰 왜곡이 발생한다.

일부 예시적인 구현에서, IntraBC 예측은 웨지렛 파티셔닝과 결합될 수 있다. 웨지렛 파티셔닝을 사용하는 IntraBC 코딩 블록의 경우 예측을 위해 단일 블록 벡터만 사용하는 것이 아니라 다수의 블록 벡터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록은 먼저 예를 들어 웨지렛 파티셔닝 모드를 사용하여 여러 영역으로 파티셔닝될 수 있으며, 각 영역에 대해 특정 블록 벡터가 이 영역과 관련된 예측자를 위리 결정하는 데 사용된다.

도 28은 다수의 블록 벡터를 사용하는 예시적인 구현을 더 보여준다. 도 28에 도시된 바와 같이, 단어 "encoder"를 포함하는 텍스트 이미지 블록은 수직 파티셔닝 경계를 갖는 웨지렛 파티셔닝 모드를 사용하여 파티셔닝되고(예를 들어, 도 27의 분할(l)을 사용함으로써), 두 개의 파티션(2810 및 2812), "en"이 있는 텍스트 이미지를 포함하는 파티션(2810) 및 "coder"가 있는 텍스트 이미지를 포함하는 파티션(2812)이 생성된다. 이 예에서, 두 개의 서로 다른 블록 벡터 BV0 및 BV1은 이러한 두 개의 파티션에 대해 각각 사용되어, 현재 프레임의 그들의 참조 블록, 즉 단어 "enable"을 포함하는 텍스트 이미지 블록의 "en" 부분(2820) 및 "decoder"라는 단어를 포함하는 텍스트 이미지 블록의 "coder" 부분(2822)을 찾는다.

일 구현에서, IntraBC 코딩된 블록에 대해, 웨지렛 파티셔닝 모드가 적용되는지 여부를 나타내기 위해 플래그가 사용될 수 있다. 플래그는 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있다.

일 구현에서, 웨지렛 파티셔닝 모드가 IntraBC 코딩된 블록에 적용될 때, 웨지렛 파티셔닝 패턴을 나타내는 인덱스가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 인덱스는 도 27에 도시된 웨지렛 파티셔닝 패턴(a-p) 중 하나를 나타낼 수 있다.

일 구현에서, 웨지렛 파티셔닝 모드가 IntraBC 코딩된 블록에 적용될 때, 각각의 웨지렛 파티셔닝에 대해 블록 벡터가 참조 블록을 식별하는 데 사용된다. 상이한 웨지렛 파티션에 대한 블록 벡터는 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 28에 도시된 바와 같이, 두 개의 상이한 블록 벡터 BV0 및 BV1이 각각 파티션(2810 및 2812)에 할당된다.

일 구현에서, 하나의 웨지렛 파티션에 사용되는 블록 벡터는 동일한 코딩된 블록에서 다른 웨지렛 파티션에 사용되는 블록 벡터를 예측하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 28, BV0은 BV1을 예측하는 데 사용될 수 있고, 그 반대도 가능하다.

일 구현에서, 각각의 웨지렛 파티션에 대한 블록 벡터는 IntraBC 모드에서 코딩된 이웃 코딩 블록의 블록 벡터(들)로부터 생성될 수 있다. 일 예에서, 이웃 코딩된 블록의 블록 벡터 또는 히스토리 기반(또는 히스토리컬) 블록 벡터를 사용하여 현재 블록에 대한 예측자 블록 벡터 후보 리스트가 설정될 수 있다. 그런 다음 리스트에서 기본 블록 벡터(또는 참조 블록 벡터)의 위치 결정을 위한 인덱스가 시그널링될 수 있으며, 블록 벡터 예측 잔차가 추가로 시그널링될 수 있다. 웨지렛 파티션에 대한 블록 벡터는 벡터 예측 잔차를 기본 블록 벡터에 적용함으로써 생성될 수 있다. 블록 벡터를 얻기 위한 이러한 방식은 블록 벡터의 명시적 시그널링이라고 할 수 있다.

다른 구현에서, 웨지렛 파티셔닝 모드가 IntraBC 코딩된 블록에 적용될 때, 각각의 웨지렛 파티션에 대해, 블록 벡터는 위에서 설명한 방식을 사용하기보다는 이전에 코딩된 블록 벡터에서 도출될 수 있다. 일 예에서, 이웃 코딩된 블록의 블록 벡터 또는 히스토리 기반 블록 벡터를 사용하여 현재 블록에 대한 예측자 블록 벡터 후보 리스트가 설정될 수 있다. 리스트에서 기본 블록 벡터의 위치 결정을 위한 인덱스가 시그널링될 수 있으며, 그런 다음 웨지렛 파티션에 대한 블록 벡터가 시그널링된 벡터 예측 잔차 없이 기본 블록 벡터로부터 도룩될 수 있다. 블록 벡터를 얻기 위한 이러한 방식은 블록 벡터의 암시적 시그널링이라고 할 수 있다. 기본 블록 벡터로부터 블록 벡터의 도출는 미리 정의되거나 미리 구성된 변환에 기초할 수 있다.

대안적으로, 일 구현에서, 전술한 기본 블록 벡터는 웨지렛 파티션에 대한 블록 벡터로서 직접 사용될 수 있다.

블록 벡터의 명시적 및 암시적 시그널링의 조합이 허용된다. 예를 들어, 두 개의 파티션을 가진 웨지렛 파티셔닝의 경우 제1 파티션은 암시적 시그널링을 사용할 수 있는 반면 제2 파티션은 블록 벡터 코딩을 위해 명시적 시그널링을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 28에서 BV0은 명시적 시그널링을 사용하여 예측될 수 있고, BV1은 암시적 시그널링을 사용하여 유도될 수 있다.

일 구현에서, IntraBC 예측과 결합될 때, 특정 웨지렛 파티셔닝 패턴만이 허용된다. 예를 들어, 이러한 웨지렛 파티셔닝 패턴은 수평 경계(예를 들어 도 27의 패턴 h 및 p) 및/또는 수직 파티셔닝 경계(예를 들어 도 27의 패턴 d 및 l)를 갖는 파티셔닝 모드만 포함할 수 있다.

일 구현에서, IntraBC 예측과 결합될 때, 수직 파티셔닝 경계를 갖는 웨지렛 파티셔닝 패턴만이 허용된다.

일 구현에서, 허용된 웨지렛 파티셔닝 패턴의 유형은 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있는 하이-레벨 신택스를 통해 시그널링될 수 있다:

- VPS(Video Parameter Set) 신택스;

- PPS(Picture Parameter Set) 신택스;

- SPS(Sequence Parameter Set) 신택스;

- APS(Adaptive Parameter Set) 신택스;

- 슬라이스 헤더;

- 픽처 헤더;

- 프레임 헤더; 또는

- 타일 헤더.

일 구현에서, 허용된 웨지렛 파티셔닝 패턴의 유형은 다양한 레벨에 적용될 수 있다. 예를 들어, 허용된 웨지렛 파티셔닝 패턴의 유형은 다양한 블록 레벨에 대응하는 다양한 헤더에서 시그널링될 수 있다. 다양한 헤더는 CTU 헤더(웨지렛 파티셔닝 패턴이 전체 CTU에 적용됨), 슈퍼블록 헤더(웨지렛 파티셔닝 패턴이 전체 슈퍼블록에 적용됨), 코딩 블록 헤더(웨지렛 파티셔닝 패턴이 전체 코딩 블록에 적용됨) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 구현에서, IntraBC 코딩된 블록에 웨지렛 파티셔닝 모드가 적용될 때, 앞서 기술된 바와 같은 복합 예측 모드가 추가로 적용될 수 있다. 이 경우 식 1에서 사용되는 가중 인자 w(x, y)는 0 또는 0이 아닌 특정 값(예를 들어, 64)일 수 있다. 일 구현에서, 가중 인자 w(x, y)는 사전 정의 및/또는 하드코딩될 수 있다. 일 구현에서, 가중 인자 w(x, y)가 시그널링될 수 있다.

일 구현에서, 웨지렛 파티셔닝 모드가 IntraBC 코딩된 블록에 적용될 때, 각각의 서브-파티션에 대해 탐색 영역 제한이 추가로 적용될 수 있다. 다시 도 26을 참조하고 앞서 기술된 바와 같이, 현재 블록에 대해 허용된 탐색 영역은 SA1 및 SA2의 두 가지이며, 2602 및 2604는 허용되지 않은 탐색 영역을 나타낸다. 이 구현에서, 참조 파티션(예를 들어, 도 28에 도시된 바와 같이, BV0에 의해 지시되는 참조 파티션(2820) 및 BV1에 의해 지시되는 참조 파티션(2822))에 추가 제약이 부과될 수 있다: 각 참조 파티션 전체는 IntraBC 모드에서 코딩된 현재 블록에 대해 정의된 동일한 허용된 참조 영역 내에 있어야 한다. 예를 들어, 참조 파티션(2820) 전체가 SA1 또는 SA2 내부에 있어야 할 수 있고 참조 파티션(2820) 전체도 SA1 또는 SA2 내부에 있어야 할 수 있다. 즉, 참조 파티션은 서로 다른 탐색 영역을 가로질러 이동할 수 없다. 참조 파티션이 두 탐색 영역을 가로지르거나 참조 파티션의 적어도 일부가 허용되지 않는 탐색 영역에 있는 경우 대체 방법을 사용하여 참조 샘플의 위치 결정을 위해 사용되어야 한다.

본 발명은 비디오 인코딩/디코딩을 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 판독가능 매체를 개시한다. 본 개시는 IntraBC의 다양한 문제를 다루었다. 본 개시에 기술된 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능 매체는 웨지렛 파티션 모드를 사용하여 비디오 코덱의 성능을 향상시키고 IntraBC 예측을 최적화할 수 있다.

도 29는 비디오 데이터를 프로세싱하기 위한 예시적인 방법(2900)을 도시한다. 방법(2900)은 다음 단계의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다: 비디오 프레임의 현재 블록을 포함하는 비디오 비트스트림을 수신하는 단계(2910); 비디오 비트스트림으로부터 현재 블록이 인트라 블록 카피(IntraBC) 모드 하에서 예측되었음을 나타내는 IntraBC 플래그를 추출하는 단계(2920); 비디오 비트스트림으로부터 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드에서 파티셔닝되었음을 결정하는 단계(2930) - 현재 블록은 웨지렛 파티셔닝 모드 하에서 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함하는 복수의 파티션으로 분할됨 - ; 현재 블록의 적어도 제1 파티션 및 제2 파티션을 식별하는 단계(2940); IntraBC 모드의 제1 파티션을 예측하기 위한 제1 블록 벡터 및 IntraBC 모드의 제2 파티션을 예측하기 위한 제2 블록 벡터를 각각 결정하는 단계(2950); 및 적어도 제1 블록 벡터 및 제2 블록 벡터에 기초하여 현재 블록을 디코딩하는 단계(2960).

본 개시의 실시예 및 구현에서, 임의의 단계 및/또는 작동은 원하는 만큼 임의의 양 또는 순서로 조합되거나 배열될 수 있다. 2개 이상의 단계 및/또는 작동이 병렬로 수행될 수 있다. 본 개시의 실시예 및 구현은 개별적으로 또는 임의의 순서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 각각의 방법(또는 실시예), 인코더 및 디코더는 처리 회로(예: 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 컴퓨터가 판독 가능한 비일시적 매체에 저장된 프로그램을 실행한다. 본 개시의 실시예는 루마 블록 또는 크로마 블록에 적용될 수 있다. 블록이라는 용어는 예측 블록, 코딩 블록 또는 코딩 유닛, 즉 CU로 해석될 수 있다. 여기서 블록이라는 용어는 변환 블록을 지칭하는 데 사용될 수도 있다. 다음 항목에서 블록 크기를 말할 때, 블록의 너비 또는 높이 또는 블록의 너비와 높이의 최대값 또는 너비와 높이의 최소값 또는 영역 크기(너비 * 높이) 또는 종횡비(너비:높이 또는 높이:너비)를 지칭할 수 있다.

전술한 기술은 컴퓨터 판독가능 명령어를 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있고 하나 이상의 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 30는 개시된 주제의 특정 실시예를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(3000)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는 임의의 적절한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있으며, 이는 컴퓨터 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 유닛(Graphics Processing Unit, GPU) 등과 같은 처리 회로에 의해, 직접 또는 해석(interpretation), 마이크로 코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어를 포함하는 코드를 생성하도록 어셈블리, 컴파일, 링크 또는 유사한 메커니즘의 적용을 받을 수 있다.

명령어는 예를 들어 퍼스널 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트 폰, 게임 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 또는 그 컴포넌트에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(3000)에 대해 도 30에 도시된 컴포넌트는 본질적으로 예시적인 것이며, 본 개시의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대한 어떠한 제한도 제안하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트의 구성은 컴퓨터 시스템(3000)의 예시적인 실시예에 예시된 컴포넌트 중 임의의 하나 또는 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서는 안된다.

컴퓨터 시스템(3000)은 특정한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는 예를 들어, 촉각 입력(예: 키스트로크(keystroke), 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(예: 음성, 박수), 시각적 입력(예: 제스처), 후각 입력(도시되지 않음)을 통해 한 명 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스는 또한 오디오(예: 음성, 음악, 주변 소리), 이미지(예: 스캔된 이미지, 정지 이미지 카메라로부터 획득하는 사진 이미지), 비디오(예: 2차원 비디오, 입체 비디오를 포함한 3차원 비디오)와 같이 인간의 의식적 입력과 직접 관련이 없는 특정 미디어를 캡처하는 데 사용될 수도 있다.

입력 휴먼 인터페이스 디바이스는 키보드(3001), 마우스(3002), 트랙패드(3003), 터치 스크린(3010), 데이터 글러브(도시되지 않음), 조이스틱(3005), 마이크(3006), 스캐너(3007), 및 카메라(3008) 중 하나 이상(각 도시된 것 중 하나만)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(3000)은 또한 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스는 예를 들어 촉각 출력, 소리, 빛 및 냄새/맛을 통해 한 명 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스는, 촉각 출력 디바이스(예를 들어, 터치 스크린(3010), 데이터 글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(3005)에 의한 촉각 피드백을 포함하지만, 입력 디바이스로서 기능하지 않는 촉각 피드백 디바이스이 있을 수도 있음), 오디오 출력 디바이스(예: 스피커(3009), 헤드폰(도시되지 않음)), 시각 출력 디바이스(예: CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린을 포함하는 스크린(3010)를 포함하며, 이들 각각은 터치 스크린 입력 능력을 가지고 있을 수도 없을 수도 있고, 이들 각각은 촉각 피드백 능력을 가지고 있을 수도 없을 수도 있으며, 일부는 2차원 시각 출력 또는 가상 현실 안경(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이 및 스모크 탱크(smoke tank, 도시되지 않음)와 같은 스테레오그래픽 출력 수단을 통한 3차원 출력이 가능함), 및 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(3000)은 또한 사람이 액세스할 수 있는 저장 디바이스 및 이와 연관된 매체로서, CD/DVD를 가진 CD/DVD ROM/RW(3020) 또는 이와 유사한 매체(3021)를 포함하는 광학 매체, 썸 드라이브(thumb-driver)(3022), 탈착식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(3023), 테이프 및 플로피 디스크(도시되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(도시되지 않음)과 같은 특수 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스 등을 포함한다.

당업자는 또한 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터가 판독 가능한 매체"가 전송 매체, 반송파, 또는 다른 일시적 신호를 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(3000)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(3055)에 대한 네트워크 인터페이스(3054)를 포함할 수 있다. 네트워크는 예를 들어 무선, 유선, 광일 수 있다. 네트워크는 또한 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 허용 등일 수 있다. 네트워크의 예로는 이더넷과 같은 근거리 네트워크, 무선 LAN, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 방송 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크, CAN 버스를 포함하는 차량 및 산업용 등이 포함된다. 특정 네트워크는 일반적으로 특정 범용 데이터 포트 또는 주변기기 버스(3049)(예를 들어, 컴퓨터 시스템(3000)의 USB 포트)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터를 필요로 하며; 다른 것들은 아래에서 설명된 바와 같이, 일반적으로 시스템 버스에 부착되는 것(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템에 대한 이더넷 인터페이스 또는 스마트 폰 컴퓨터 시스템에 대한 셀룰러 네트워크 인터페이스)에 의해 컴퓨터 시스템(3000)의 코어에 통합된다. 이러한 네트워크 중 임의의 것을 사용하여 컴퓨터 시스템(3000)은 다른 엔티티와 통신할 수 있다. 이러한 통신은 예를 들어, 로컬 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하는 다른 컴퓨터 시스템에 대한, 단방향, 수신 전용(예를 들어, 방송 TV), 단방향 송신 전용(예를 들어, CANbus에서 특정 CANbus 디바이스로) 또는 양방향일 수 있다. 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택이 위에서 설명한 바와 같이 네트워크 및 네트워크 인터페이스 각각에서 사용될 수 있다.

전술한 휴먼 인터페이스 디바이스, 사람이 액세스할 수 있는 저장 디바이스 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(3000)의 코어(3040)에 부착될 수 있다.

코어(3040)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit, CPU)(3041), 그래픽 처리 유닛(Graphics Processing Unit, GPU)(3042), FPGA(Field Programmable Gate Areas) 형태의 특수 프로그래머블 처리 유닛(3043), 특정 태스크에 대한 하드웨어 가속기(3044), 그래픽 어댑터(3050) 등을 포함할 수 있다. 읽기 전용 메모리(Read-only memory, ROM)(3045), 랜덤 액세스 메모리(3046), 내부 비 사용자 액세스 가능 하드 드라이브, SSD 등과 같은 내부 대용량 스토리지(3047)와 함께 이러한 디바이스는 시스템 버스(3048)를 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(3048)는 추가 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스할 수 있다. 주변 디바이스는 코어의 시스템 버스(3048)에 직접 또는 주변기기 버스(3049)를 통해 부착될 수 있다. 일 예에서, 스크린(3010)이 그래픽 어댑터(3050)에 연결될 수 있다. 주변 버스의 아키텍처에는 PCI, USB 등이 포함된다.

CPU(3041), GPU(3042), FPGA(3043), 및 가속기(3044)는 조합하여 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어를 실행할 수 있다. 이 컴퓨터 코드는 ROM(3045) 또는 RAM(3046)에 저장될 수 있다. 과도기 데이터(Transitional data)는 RAM(3046)에 저장될 수도 있지만 영구(permanent) 데이터는 예를 들어 내부 대용량 스토리지(3047)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 CPU(3041), GPU(3042), 대용량 스토리지(3047), ROM(3045), RAM(3046) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 임의의 메모리 디바이스에 대한 빠른 저장 및 탐색을 가능하게 할 수 있다.

컴퓨터가 판독 가능한 매체는 다양한 컴퓨터 구현 작동을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것이거나, 컴퓨터 소프트웨어 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류일 수 있다.

비제한적인 예로서, 아키텍처(3000)를 갖는 컴퓨터 시스템, 특히 코어(3040)는 하나 이상의 유형의 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함)의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터가 판독 가능한 매체는 위에서 소개된 사용자 액세스 가능 대용량 스토리지 또는 코어 내부 대용량 스토리지(3047) 또는 ROM(3045)과 같은 비 일시적 특성을 가진 코어(3040)의 특정 스토리지와 관련된 매체일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 이러한 디바이스에 저장되고 코어(3040)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터가 판독 가능한 매체는 특정 필요성에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(3040) 및 특히 그 안의 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등을 포함)가 RAM(3046)에 저장된 데이터 구조를 정의하는 것과 소프트웨어에서 정의한 프로세스에 따라 이러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여, 여기에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 일부를 실행하도록 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 컴퓨터 시스템은 여기에 설명된 특정 프로세스나 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 작동할 수 있는 회로(예를 들어, 가속기(3044))에 배선(hardwired)되거나 구현된 로직의 결과로 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는 로직을 포함할 수 있으며 적절한 경우에 그 반대도 마찬가지이다. 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 대한 참조는 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예: 집적 회로(IC)), 실행을 위한 로직을 구현하는 회로 또는 적절한 경우 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포괄한다.

본 개시는 몇몇 예시적인 실시예를 설명했지만, 개시의 범위 내에 속하는 변경, 순열 및 다양한 대체 등가물이 있다. 따라서, 당업자는 여기에서 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만 본 개시의 원리를 구현하고 따라서 본 개시의 사상 및 범위 내에 있는 수많은 시스템 및 방법을 고안할 수 있음을 이해할 것이다.

부록 A: 약어

IBC: Intra-Block Copy

IntraBC: Intra-Block Copy

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

RPS: Reference Picture Set

DPB: Decoded Picture Buffer

MMVD: Merge Mode with Motion Vector Difference

IntraBC or IBC: Intra Block Copy

BV: Block Vector

BVD: Block Vector Difference

RSM: Reference Sample Memory

Claims (20)

1. 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법으로서,
   비디오 프레임의 현재 블록을 포함하는 비디오 비트스트림을 수신하는 단계;
   상기 비디오 비트스트림으로부터, 상기 현재 블록이 인트라 블록 카피(Intra-Block Copy, IntraBC) 모드에서 예측됨을 지시하는 IntraBC 플래그를 추출하는 단계;
   상기 비디오 비트스트림으로부터 상기 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드(wedgelet partitioning mode)에서 파티셔닝된 것을 결정하는 단계 - 상기 현재 블록은 웨지렛 파티셔닝 모드에서 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함하는 복수의 파티션으로 파티셔닝됨 - ;
   상기 현재 블록의 적어도 상기 제1 파티션 및 상기 제2 파티션을 식별하는 단계;
   상기 IntraBC 모드의 상기 제1 파티션을 예측하기 위한 제1 블록 벡터 및 상기 IntraBC 모드의 상기 제2 파티션을 예측하기 위한 제2 블록 벡터를 각각 결정하는 단계; 및
   적어도 상기 제1 블록 벡터 및 상기 제2 블록 벡터에 기초하여 상기 현재 블록을 디코딩하는 단계
   를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 비디오 비트스트림으로부터 상기 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드에서 파티셔닝된 것을 결정하는 단계는,
   상기 비디오 비트스트림으로부터, 상기 현재 블록에 대한 웨지렛 파티셔닝 모드를 지시하는 제1 지시자를 추출하는 단계; 및
   상기 웨지렛 파티셔닝 모드 지시자에 기초하여 상기 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드에서 파티셔닝된 것으로 결정하는 단계
   를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 비디오 비트스트림으로부터, 상기 현재 블록과 연관되고 상기 웨지렛 파티셔닝 모드의 패턴을 지시하는 제2 지시자를 추출하는 단계
   를 더 포함하고,
   상기 현재 블록의 적어도 상기 제1 파티션 및 상기 제2 파티션을 식별하는 단계는, 상기 제2 지시자에 기초하여 상기 제1 파티션 및 상기 제2 파티션을 식별하는 단계를 포함하는,
   비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 웨지렛 파티셔닝 모드의 패턴은
   상기 제1 파티션 및 상기 제2 파티션이 상기 현재 블록의 수직 경계에 의해 분할되는 수직 파티셔닝 패턴; 또는
   상기 제1 파티션 및 상기 제2 파티션이 수평 경계에 의해 분할되는 수평 파티셔닝 패턴
   중 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 비디오 비트스트림으로부터 상기 제2 지시자를 추출하는 단계는,
   하이-레벨 신택스(high-level syntax)를 통해 상기 비디오 비트스트림으로부터 상기 제2 지시자를 추출하는 단계를 포함하고,
   상기 하이-레벨 신택스는
   VPS(Video Parameter Set) 신택스;
   PPS(Picture Parameter Set) 신택스;
   SPS(Sequence Parameter Set) 신택스;
   APS(Adaptive Parameter Set) 신택스;
   슬라이스 헤더;
   픽처 헤더;
   프레임 헤더; 또는
   타일 헤더
   중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 비디오 비트스트림으로부터 상기 제2 지시자를 추출하는 단계는,
   상기 비디오 비트스트림으로부터 블록-레벨 신호를 통해 상기 제2 지시자를 추출하는 단계를 포함하고,
   상기 블록-레벨 신호는
   코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 헤더;
   슈퍼블록 헤더; 또는
   코딩 블록 헤더 중 하나에서 전송되고,
   상기 제2 지시자는
   상기 CTU 헤더에서 전송되는 상기 블록-레벨 신호에 응답하여 상기 현재 블록을 포함하는 CTU에 적용되거나;
   상기 슈퍼블록 헤더에서 전송되는 상기 블록-레벨 신호에 응답하여 상기 현재 블록을 포함하는 슈퍼블록에 적용되거나; 또는
   상기 코딩 블록 헤더에서 전송되는 상기 블록-레벨 신호에 응답하여 상기 현재 블록을 포함하는 코딩 블록에 적용되는,
   비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 블록 벡터와 상기 제2 블록 벡터는 서로 상이한, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 파티션에 대한 상기 제2 블록 벡터를 추출하는 것은 상기 제1 블록 벡터에 기초하여 상기 제2 블록 벡터를 예측하는 것을 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 현재 블록의 이웃 블록으로부터의 블록 벡터 또는 히스토리컬 블록 벡터 중 적어도 하나에 기초하여 후보 블록 벡터의 리스트를 생성하는 단계 - 상기 후보 블록 벡터의 리스트는 적어도 하나의 후보 블록 벡터를 포함함 - ;
   상기 비디오 비트스트림으로부터, 상기 후보 블록 벡터의 리스트에서 타깃 블록 벡터를 지시하는 제3 지시자를 추출하는 단계;
   상기 제3 지시자에 따라 상기 후보 블록 벡터의 리스트로부터 타깃 블록 벡터를 선택하는 단계; 및
   상기 타깃 블록 벡터에 기초하여 상기 제1 블록 벡터 또는 상기 제2 블록 벡터 중 적어도 하나를 생성하는 단계
   를 더 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 타깃 블록 벡터에 기초하여 상기 제1 블록 벡터 또는 상기 제2 블록 벡터 중 적어도 하나를 생성하는 단계는,
    상기 비디오 비트스트림으로부터, 상기 제1 블록 벡터와 연관된 벡터 예측 잔차를 추출하는 단계; 및
    상기 타깃 블록 벡터 및 상기 벡터 예측 잔차에 기초하여 상기 제1 블록 벡터를 생성하는 단계
    를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 타깃 블록 벡터에 기초하여 상기 제1 블록 벡터 또는 상기 제2 블록 벡터 중 적어도 하나를 생성하는 단계는, 상기 타깃 블록 벡터로부터 상기 제2 블록 벡터를 도출하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 타깃 블록 벡터로부터 상기 제2 블록 벡터를 도출하는 단계는, 미리 정의된 변환을 사용하여 상기 타깃 블록 벡터로부터 상기 제2 블록 벡터를 생성하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 블록 벡터는 상기 현재 블록의 현재 프레임 내의 IntraBC 예측 블록을 가리키고,
    상기 IntraBC 예측 블록은 상기 비디오 비트스트림의 인코더에 의해
    상기 비디오 프레임에서 제1 탐색 영역을 결정하고 - 상기 제1 탐색 영역은 상기 IntraBC 예측 블록의 위치 결정을 위한 제1 후보 영역이고, 상기 제1 탐색 영역은 상기 현재 블록과 중첩되지 않고 그리고 블록 리스트를 포함하며, 상기 IntraBC 예측 블록은 상기 제1 파티션에 대해 IntraBC 예측을 수행하기 위한 예측 블록임 - ;
    제2 탐색 영역을 결정하며 - 상기 제2 탐색 영역은 상기 IntraBC 예측 블록의 위치 결정을 위한 제2 후보 영역이고, 상기 제2 탐색 영역은 (i) 상기 현재 블록의 서브-블록, 및 (ii) 상기 현재 블록의 인접 블록 중 적어도 하나를 포함함 - ; 그리고
    탐색 영역들과 교차하지 않는 상기 제1 블록 벡터가 가리키는 상기 IntraBC 예측 블록을 식별하는 것에 의해 결정되는,
    비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 현재 블록의 좌측 상단 픽셀은 (x0, y0)의 좌표 포지션을 갖고;
    상기 블록 리스트의 각 블록의 좌측 상단 픽셀은 (x, y)의 좌표 포지션을 갖고;
    y는 y0보다 작고;
    x는 [x0 + 2(y0-y) -D]보다 작고,
    여기서 x0, y0, x 및 y는 음수가 아닌 숫자이고, D는 IntraBC 모드에 대해 제한되는 즉시 재구성된 블록의 수인,
    비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
15. 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법으로서,
    비디오 프레임의 현재 블록을 포함하는 비디오 비트스트림을 수신하는 단계 - 상기 현재 블록은 복합 예측을 사용하는 인트라 블록 카피(Intra-Block Copy, IntraBC) 모드에서 예측됨 - ;
    상기 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드에서 적어도 제1 파티션 및 제2 파티션으로 파티셔닝됨을 결정하는 단계;
    상기 제1 파티션에 대한 적어도 두 개의 참조 블록을 결정하는 단계;
    상기 적어도 두 개의 참조 블록의 가중 합에 기초하여 복합 참조 블록을 결정하는 단계; 및
    상기 복합 참조 블록에 기초하여 상기 제1 파티션을 재구성하는 단계
    를 포함하는, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 참조 블록은 제1 참조 블록 및 제2 참조 블록을 포함하고,
    상기 복합 참조 블록을 결정하는 단계는,
    상기 제1 파티션의 각각의 샘플에 대해
    제1 가중 인자를 사용하여 상기 제1 참조 블록에서 대응하는 제1 예측 샘플을 가중하여 제1 가중된 예측 샘플을 획득하는 단계;
    제2 가중 인자를 사용하여 상기 제2 참조 블록에서 대응하는 제2 예측 샘플을 가중하여 제2 가중된 예측 샘플을 획득하는 단계 - 상기 제1 가중 인자 및 상기 제2 가중 인자의 합은 상수임 - ; 및
    상기 제1 가중된 예측 샘플 및 상기 제2 가중된 예측 샘플의 합에 기초하여 상기 복합 참조 블록을 결정하는 단계
    를 포함하는,
    비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 가중 인자는 미리 정의되거나 또는 상기 비디오 비트스트림에서 시그널링되고; 그리고
    상기 제1 가중 인자의 값은 0, 64, 또는 양의 정수 중 하나를 포함하는,
    비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 가중 인자 및 상기 제2 가중 인자의 합은 64와 동일한, 비디오 데이터를 프로세싱하는 방법.
19. 비디오 데이터를 프로세싱하는 디바이스로서,
    컴퓨터 명령어를 저장하는 메모리 및 상기 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서가 상기 컴퓨터 명령어를 실행하면, 상기 프로세서는 상기 디바이스로 하여금
    비디오 프레임의 현재 블록을 포함하는 비디오 비트스트림을 수신하고;
    상기 비디오 비트스트림으로부터, 상기 현재 블록이 인트라 블록 카피(Intra-Block Copy, IntraBC) 모드에서 예측됨을 지시하는 IntraBC 플래그를 추출하고;
    상기 비디오 비트스트림으로부터 상기 현재 블록이 웨지렛 파티셔닝 모드(wedgelet partitioning mode)에서 파티셔닝된 것을 결정하고 - 상기 현재 블록은 웨지렛 파티셔닝 모드에서 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함하는 복수의 파티션으로 파티셔닝됨 - ;
    상기 현재 블록의 적어도 상기 제1 파티션 및 상기 제2 파티션을 식별하고;
    상기 IntraBC 모드의 상기 제1 파티션을 예측하기 위한 제1 블록 벡터 및 상기 IntraBC 모드의 상기 제2 파티션을 예측하기 위한 제2 블록 벡터를 각각 결정하고; 그리고
    적어도 상기 제1 블록 벡터 및 상기 제2 블록 벡터에 기초하여 상기 현재 블록을 디코딩하게 하도록 구성되는,
    비디오 데이터를 프로세싱하는 디바이스.
20. 제15항의 방법을 수행하도록 구성된 회로를 포함하는 디바이스.

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