KR20230107885A - 교차-성분 레벨 재구성을 위한 1차 변환 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 일반적으로 비디오 코딩, 및 특히 교차-성분 레벨 재구성에 관한 것이다. 예를 들어, 비디오 데이터를 프로세싱하기 위한 방법이 개시되며, 이 방법은, 비디오 블록의 비트스트림으로부터 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 컬러 성분을 추출하는 단계; 제1 변환 블록의 변환 계수가 모두 0이라고 결정하는 단계; CCLR이 제1 변환 블록에 적용된다고 결정하는 단계; 개량된 제1 변환 블록을 획득하기 위해, 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상을 개량하는 단계; 개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 결정하는 단계; 타깃 블록을 획득하기 위해, 타깃 변환 커널에 기반하여, 개량된 제1 변환 블록에 대해 역변환을 수행하는 단계; 및 적어도 타깃 블록에 기반하여 비디오 블록의 제1 컬러 성분을 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

교차-성분 레벨 재구성을 위한 1차 변환

본 출원은, "PRIMARY TRANSFORMS FOR CROSS-COMPONENT LEVEL RECONSTRUCTION"이라는 명칭으로, 2022년 10월 14일자로 출원된 미국 정규 출원 제17/966,390호의 우선권에 기반하며 이에 대한 이익을 주장하고, 이 미국 정규 출원 제17/966,390호는, "PRIMARY TRANSFORMS FOR CROSS-COMPONENT LEVEL RECONSTRUCTION"이라는 명칭으로 2021년 12월 13일자로 출원된 미국 가출원 제63/289,133호 및 2021년 10월 29일자로 출원된 미국 가출원 제63/273,789호 우선권에 기반하며 이에 대한 이익을 주장한다. 이러한 선행 특허 출원들은 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.

본 개시내용은 일반적으로 한 세트의 진보된 비디오 코딩/디코딩 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 역양자화(dequantization) 이전 또는 이후에 변환 계수를 개량하는(refine) 교차-성분 방법에 기반한 오프셋(offset based cross component method)에 대한 1차 변환(primary transform)에 관한 것이다.

본원에서 제공되는 배경 설명은 일반적으로 본 개시내용의 맥락을 제시하는 것을 목적으로 한다. 본 배경기술 섹션에 설명되어 있는, 현재 지명된 발명자의 저작물의 범위에서, 이 저작물뿐만 아니라, 본 출원 당시 선행 기술로서 달리 적격하지 않을 수 있는 설명의 양상은, 명시적으로도 또는 암시적으로도 본 개시내용에 대한 선행 기술로서 인정되지 않는다.

비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상(motion compensation)과 함께 인터 픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920 × 1080 휘도 샘플(luminance sample) 및 연관된 전체(full) 또는 서브샘플링 색차 샘플(chrominance sample)의 공간 차원을 갖는다. 일련의 픽처는, 예를 들어, 초당 60개의 픽처 또는 초당 60 Hz 프레임의 고정 또는 가변 픽처 레이트(택일적으로, 프레임 레이트로 지칭됨)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 스트리밍 또는 데이터 프로세싱을 위한 특정 비트레이트 요건을 갖는다. 예를 들어, 1920 × 1080의 픽셀 해상도, 초당 60 프레임의 프레임 레이트, 컬러 채널당 픽셀당 8 비트에서 4:2:0의 크로마 서브샘플링을 갖는 비디오는 1.5 Gbit/초에 가까운 대역폭을 요구한다. 한 시간의 이러한 비디오는 600 GBytes 이상의 저장 공간을 요구한다.

비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은, 압축을 통한, 압축되지 않은 입력 비디오 신호에서의 리던던시(redundancy) 감소일 수 있다. 압축은 앞서 언급된 대역폭 및/또는 저장 공간 요건을 감소시키는 데 도움이 될 수 있고, 일부 경우에서는, 100배 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축과 손실 압축 둘 다뿐만 아니라 이의 조합이 이용될 수 있다. 무손실 압축은, 압축된 오리지널 신호로부터 오리지널 신호의 정확한 카피가 디코딩 프로세스를 통해 재구성될 수 있는 기법을 지칭한다. 손실 압축은, 코딩 동안 오리지널 비디오 정보가 완전히 유지되지 않고 그리고 디코딩 동안 완전히 복원될 수 없는 코딩/디코딩 프로세스를 지칭한다. 손실 압축을 사용하는 경우, 재구성된 신호는 오리지널 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 오리지널 신호와 재구성된 신호 간의 왜곡은, 재구성된 신호가 일부 정보 손실에도 불구하고, 의도된 애플리케이션에 유용하도록 충분히 작게 만들어진다. 비디오의 경우, 손실 압축이 많은 애플리케이션에 널리 이용된다. 용인가능한 왜곡의 양은 애플리케이션에 따라 다르다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 애플리케이션의 사용자는, 영화 또는 텔레비전 방송 애플리케이션의 사용자보다 더 높은 왜곡을 용인할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘에 의해 달성가능한 압축 비율은 다양한 왜곡 허용오차(tolerance)를 반영하도록 선택 또는 조정될 수 있다: 더 높은 용인가능한 왜곡은 일반적으로, 더 높은 손실 및 더 높은 압축 비율을 산출하는 코딩 알고리즘을 허용한다.

비디오 인코더 및 디코더는, 예를 들어, 모션 보상, 퓨리에 변환(Fourier transform), 양자화(quantization), 및 엔트로피 코딩(entropy coding)을 포함하는 여러 광범위한 카테고리 및 단계로부터의 기법을 활용할 수 있다.

비디오 코덱 기술은 인트라 코딩(intra coding)으로 알려진 기법을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값은 이전에 재구성된 참조 픽처로부터의 샘플 또는 다른 데이터에 대한 참조 없이 표현된다. 일부 비디오 코덱에서, 픽처는 샘플 블록으로 공간적으로 세분화된다. 샘플의 모든 블록이 인트라 모드로 코딩되는 경우, 해당 픽처는 인트라 픽처(intra picture)로 지칭될 수 있다. 인트라 픽처 및 이의 도출물, 이를테면, 독립 디코더 리프레시 픽처(independent decoder refresh picture)는, 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있고, 따라서, 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션의 제1 픽처로서 또는 스틸 이미지(still image)로서 사용될 수 있다. 그런 다음, 인트라 예측 후 블록의 샘플은 주파수 도메인으로의 변환을 거칠 수 있고, 이렇게 생성된 변환 계수는 엔트로피 코딩 이전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 변환전 도메인(pre-transform domain)에서 샘플 값을 최소화하는 기법을 표현한다. 일부 경우에서, 변환 후 DC 값이 작을수록 그리고 AC 계수가 작을수록, 엔트로피 코딩 후 블록을 표현하기 위해, 정해진 양자화 스텝 크기(quantization step size)에서 요구되는 비트는 더 적다.

예를 들어, MPEG-2 세대 코딩 기술에서 알려진 것과 같은 통상적 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 더 새로운 비디오 압축 기술은, 예를 들어, 디코딩 순서에 있어 인트라 코딩되거나 또는 디코딩되는 데이터 블록보다 선행하는 그리고 공간적 이웃의 인코딩 및/또는 디코딩 동안 획득되는 메타데이터 및/또는 주변 샘플 데이터에 기반하여 블록의 코딩/디코딩을 시도하는 기법을 포함한다. 이러한 기법은 앞으로 "인트라 예측" 기법이라 칭한다. 적어도 일부 경우에, 인트라 예측은, 참조 픽처로부터가 아닌, 재구성 하의 현재 픽처로부터의 참조 데이터만 사용한다는 것이 주목된다.

많은 상이한 형태의 인트라 예측이 존재할 수 있다. 이러한 기법 중 하나 초과가 정해진 비디오 코딩 기술에서 이용가능한 경우, 사용 중인 기법은 인트라 예측 모드로 지칭될 수 있다. 특정 코덱에서 하나 이상의 인트라 예측 모드가 제공될 수 있다. 특정 경우에, 모드는 서브모드를 가질 수 있고 그리고/또는 다양한 파라미터와 연관될 수도 있고, 그리고 비디오 블록에 대한 인트라 코딩 파라미터 및 모드/서브모드 정보는 모드 코드워드에 포함되어 개별적으로 또는 집합적으로 코딩될 수 있다. 어떤 코드워드가 정해진 모드, 서브모드, 및/또는 파라미터 조합에 사용되는지는, 인트라 예측을 통한 코딩 효율 이득(coding efficiency gain)에 영향을 미칠 수 있어서, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술에도 영향을 미칠 수 있다.

특정 모드의 인트라 예측은 H.264와 함께 도입되었고, H.265에서 개량되었고, 그리고 JEM(joint exploration model), VVC(versatile video coding) 및 BMS(benchmark set)와 같은 보다 새로운 코딩 기술에서 추가로 개량되었다. 일반적으로, 인트라 예측의 경우, 이용가능하게 된 이웃 샘플 값을 사용하여 예측자 블록이 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인을 따라 특정 세트의 이웃 샘플의 이용가능한 값이 예측자 블록에 카피될 수 있다. 사용 중인 방향에 대한 참조는 비트스트림에 코딩될 수 있거나 또는 그 자체가 예측될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 우측 하단에 도시된 것은, H.265의 33개의 가능한 인트라 예측자 방향(H.265에 지정된 35개의 인트라 모드 중 33개의 각도 모드(angular mode)에 대응함)에 지정된 9개의 예측자 방향의 서브세트이다. 화살표가 수렴하는 지점(101)은 예측되는 샘플을 표현한다. 화살표는, 이웃 샘플이 101에서 샘플을 예측하는 데 사용되는 방향을 표현한다. 예를 들어, 화살표(102)는, 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플로부터, 수평 방향에서 45도 각도로, 우측 상단으로 예측된다는 것을 지시한다. 마찬가지로, 화살표(103)는, 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플로부터, 수평 방향에서 22.5도 각도로, 샘플(101)의 좌측 하단으로 예측된다는 것을 지시한다.

도 1a를 계속 참조하면, 좌측 상단에는 (굵은 파선에 의해 지시된) 4 × 4 샘플의 정사각형 블록(104)이 표시되어 있다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하고, 각각은 "S", Y 차원에서의 그의 포지션(예를 들어, 행(row) 인덱스), 및 X 차원에서의 그의 포지션(예를 들어, 열(column) 인덱스)로 라벨링된다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원의 (상단으로부터) 두 번째 샘플이고 X 차원의 (좌측으로부터) 첫 번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는, Y 및 X 차원 둘 다에서, 블록(104)에 있는 네 번째 샘플이다. 블록이 크기가 4 × 4 샘플이므로, S44는 우측 하단에 있다. 유사한 넘버링 방식을 따르는 예시적 참조 샘플이 추가로 도시되어 있다. 참조 샘플은 R, 블록(104)에 대한 그의 Y 포지션(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 포지션(열 인덱스)으로 라벨링된다. H.264 및 H.265 둘 다에서는, 재구성 하의 블록에 근접하게 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 가정하면 -즉, 샘플은 예측 샘플 또는 샘플로부터, 수평 방향에서 45도 각도로, 우측 상단으로 예측된다. 이러한 경우, 샘플 S41, S32, S23 및 S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 그런 다음, 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.

특정 경우에, 참조 샘플을 계산하기 위해, 특히 방향을 45도로 균등하게 나눌 수 없는 경우, 다수의 참조 샘플의 값이 예를 들어 보간(interpolation)을 통해 결합될 수 있다.

가능한 방향의 수는 비디오 코딩 기술의 발전이 계속됨에 따라 증가되었다. H.264(2003년)에서는, 예를 들어, 9개의 상이한 방향이 인트라 예측에 이용가능하다. 이는 H.265(2013년)에서 33개까지 증가했고, 본 개시내용 출원시 JEM/VVC/BMS는 65개까지의 방향을 지원할 수 있다. 가장 적합한 인트라 예측 방향의 식별을 돕기 위해 실험적 연구가 수행되었으며, 엔트로피 코딩의 특정 기법은, 방향에 대한 특정 비트 페널티를 수용하여, 적은 수의 비트로 가장 적합한 방향을 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 추가로, 방향 자체는 때로, 디코딩되었던 이웃 블록의 인트라 예측에 사용된 이웃 방향으로부터 예측될 수 있다.

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

인트라 예측 방향을 표현하는 비트를 코딩된 비디오 비트스트림의 예측 방향으로 매핑하기 위한 방식은, 비디오 코딩 기술마다 다양할 수 있고; 그리고 예를 들어, 예측 방향의 간단한 직접적 매핑에서 인트라 예측 모드, 코드워드, 대부분의 가능한 모드 및 유사한 기법을 수반하는 복잡한 적응 방식에 이르기까지 다양할 수 있다. 그러나, 모든 경우에, 다른 특정 방향보다 비디오 콘텐츠에서 통계적으로 발생할 가능성이 적은 인트로 예측(intro prediction)에 대한 특정 방향이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 리던던시의 감소이므로, 가능성이 적은 방향은 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서 가능성이 높은 방향보다 더 많은 수의 비트로 표현될 수 있다.

인터 픽처 예측 또는 인터 예측은 모션 보상에 기반할 수 있다. 모션 보상에서, 이전에 재구성된 픽처 또는 이의 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터는, 모션 벡터(이후 MV)에 의해 지시되는 방향으로 공간적으로 시프트된 후, 새롭게 재구성된 픽처 또는 픽처 부분(예를 들어, 블록)의 예측을 위해 사용될 수 있다. 일부 경우에, 참조 픽처는 현재 재구성 하의 픽처와 동일할 수 있다. MV는 2개의 차원 X 및 Y, 또는 3개의 차원을 가질 수 있으며, 제3 차원은 사용 중인 참조 픽처의 지시이다(시간 차원과 유사).

일부 비디오 압축 기법에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용가능한 현재 MV는, 다른 MV로부터, 예를 들어 재구성 하의 영역에 공간적으로 인접하고 디코딩 순서에서 현재 MV에 선행하는 샘플 데이터의 다른 영역과 관련된 그러한 다른 MV로부터 예측될 수 있다. 이렇게 하면, 상관된 MV에서 리던던시의 제거에 의존하여 MV를 코딩하는 데 필요한 전체 데이터 양이 실질적으로 감소될 수 있으므로, 압축 효율성이 증가된다. 예를 들어, 카메라로부터 도출되는 입력 비디오 신호(내추럴 비디오로 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용되는 영역보다 큰 영역이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 적용가능하게 이동할 가능성이 통계적으로 존재하기 때문에, MV 예측이 효과적으로 작동할 수 있고, 따라서, 일부 경우에, 주변 영역의 MV로부터 도출되는 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과로, 정해진 영역에 대한 실제 MV가 주변 MV로부터 예측되는 MV와 유사하거나 동일하게 된다. 그러한 MV는 결국, 엔트로피 코딩 후에, MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되기보다는 직접 코딩되는 경우에 사용될 수 있는 것보다 적은 수의 비트로 표현될 수 있다. 일부 경우에서, MV 예측은 오리지널 신호(즉, 샘플 스트림)으로부터 도출되는 신호(즉, MV)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우에서는, 예를 들어, 여러 주변 MV로부터 예측자를 계산할 때 반올림 에러(rounding error) 때문에, MV 예측 자체가 손실될 수 있다.

다양한 MV 예측 메커니즘이 H.265/HEVC(ITU-T Rec.H.265, "High Efficiency Video Coding", 2016년 12월)에 기술되어 있다. H.265가 지정하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서, 아래에 설명되는 기법은 이후 "공간 병합(spatial merge)"으로 지칭된다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은, 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측가능하도록 모션 서치 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함한다. MV를 직접 코딩하는 대신, MV는 A0, A1 및 B0, B1, B2(각각 202 내지 206)으로 표기된 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여, 예를 들어 (디코딩 순서상) 가장 최근의 참조 픽처로부터, 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하는 것과 동일한 참조 픽처로부터의 예측자를 사용할 수 있다.

본 개시내용의 양상은, 비디오 프로세싱에서 교차-성분 레벨 개량된 변환 계수에 대한 변환을 선택하고 적용하기 위한 교차-성분 방법 및 장치를 제공한다. 일부 예시적인 구현에서, 비디오 디코딩을 위한 방법이 개시된다. 이 방법은, 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 포함하는 비디오 블록의 비트스트림을 수신하는 단계 ― 제1 변환 블록 및 제2 변환 블록은 병치된(co-located) 블록임 ―; 비디오 블록의 비트스트림으로부터 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 획득하는 단계; 제1 변환 블록의 모든 변환 계수가 제로(zero)임을 지시하는 제1 플래그(flag)를 결정하는 단계; 교차-성분 레벨 재구성(CCLR: cross component level reconstruction)이 제1 변환 블록에 적용됨을 지시하는 제2 플래그를 결정하는 단계; 및 CCLR이 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여: 개량된 제1 변환 블록을 획득하기 위해, 하나 이상의 오프셋 값을 추가함으로써 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상을 개량하는 단계 ― 하나 이상의 오프셋 값은, 제2 변환 블록에 있고 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상과 병치된 변환 계수에 기반하여 도출됨 ―; 개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 결정하는 단계; 타깃 블록을 획득하기 위해, 타깃 변환 커널에 기반하여, 개량된 제1 변환 블록에 대해 역변환(reverse transform)을 수행하는 단계; 및 적어도 타깃 블록에 기반하여 비디오 블록의 제1 컬러 성분을 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 양상은 또한, 상기의 방법 구현 중 임의의 것을 수행하도록 구성된 회로부를 포함하는 비디오 인코딩 또는 디코딩 디바이스 또는 장치를 제공한다.

본 개시내용의 양상은 또한, 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금, 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

개시되는 청구대상의 추가 특징, 성질 및 다양한 이점은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1a는 인트라 예측 방향 모드의 예시적인 서브세트의 개략도를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록과 그의 주변 공간 병합 후보의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 간략화된 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 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 13은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 14는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝기 위한 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 다른 방식을 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 평면 회전 변환(planar rotation transform)을 예시한다.
도 17은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 다양한 DCT-2, DCT-4 부분 버터플라이 룩업 테이블을 도시한다.
도 18은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 DST-7 부분 버터플라이 룩업 테이블을 도시한다.
도 19는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 라인 그래프 변환(LGT: Line Graph Transform)을 도시한다.
도 20은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 21은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적 예시를 도시한다.

도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 네트워크(350)를 통해 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호연결된 제1 쌍의 단말 디바이스(310 및 320)를 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스(310 및 320)는 데이터의 단방향 전송(unidirectional transmission)을 수행한다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는, 네트워크(350)를 통한 다른 단말 디바이스(320)로의 전송을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 전송될 수 있다. 단말 디바이스(320)는 네트워크(350)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처를 복원하고, 그리고 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, 화상회의 애플리케이션 동안, 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 전송을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스(330 및 340)를 포함한다. 데이터의 양방향 송신의 경우, 일 예에서, 단말 디바이스(330 및 340)의 각각의 단말 디바이스는, 네트워크(350)를 통한 단말 디바이스(330 및 340) 중 다른 단말 디바이스로의 전송을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스(330 및 340)의 각각의 단말 디바이스는 또한, 단말 디바이스(330 및 340) 중 다른 단말 디바이스에 의해 전송되는 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있으며, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처를 복원할 수 있고, 그리고 복원된 비디오 데이터에 따라, 액세스가능한 디스플레이 디바이스에 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다.

도 3의 예에서, 단말 디바이스(310, 320, 330 및 340)는 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트폰으로서 구현될 수 있지만, 본 개시내용의 기본 원리의 적용가능성이 그렇게 제한되지 않을 수 있다. 본 개시내용의 실시예는 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 미디어 플레이어, 웨어러블 컴퓨터, 화상회의 전용 장비 등에 구현될 수 있다. 네트워크(350)는, 예를 들어 유선(wired) 및/또는 무선 통신 네트워크를 비롯하여, 단말 디바이스(310, 320, 330 및 340) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수의 또는 타입의 네트워크를 표현한다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환 및/또는 패킷 교환, 및/또는 다른 타입의 채널에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크는 전기통신 네트워크(telecommunications network), 근거리 네트워크, 광역 네트워크 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 본원에서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시내용의 동작에 중요하지 않을 수 있다.

도 4는, 개시되는 청구대상에 대한 애플리케이션에 대한 예로서, 비디오 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시되는 청구대상은, 예를 들어, 화상회의, 디지털 TV, 브로드캐스팅, 게이밍, 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 미디어에 압축된 비디오의 저장 등을 비롯한, 다른 비디오 애플리케이션에도 동등하게 적용가능할 수 있다.

비디오 스트리밍 시스템은, 압축되지 않은 비디오 픽처 또는 이미지의 스트림(402)을 생성하기 위한 비디오 소스(401), 예를 들어, 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 픽처의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라로 기록되는 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 묘사된 비디오 픽처의 스트림(402)은, 비디오 소스(401)에 커플링된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 디바이스(420)에 의해 프로세싱될 수 있다. 비디오 인코더(403)는, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같은 개시되는 청구대상의 양상을 가능하게 하거나 또는 구현하기 위해, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 얇은 선으로 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))은, 향후 사용을 위해 스트리밍 서버(405)에 또는 다운스트림 비디오 디바이스(미도시)에 직접 저장될 수 있다. 도 4에서의 클라이언트 서브시스템(406 및 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템은, 인코딩된 비디오 데이터(404)의 카피(407 및 409)를 검색(retrieve)하기 위해 스트리밍 서버(405)에 액세스할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은, 예를 들어, 전자 디바이스(430)에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는, 인코딩된 비디오 데이터의 인입 카피(incoming copy)(407)를 디코딩하고, 그리고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스(도시되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 압축되지 않은 비디오 픽처의 인출 스트림(outgoing stream)(411)을 생성한다. 비디오 디코더(410)는, 본 개시내용에서 설명되는 다양한 기능 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407 및 409)(예를 들어, 비디오 비트 스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준의 예로는 ITU-T Recommendation H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 VVC(Versatile Video Coding)로 알려져 있다. 개시되는 청구대상은 VVC 및 다른 비디오 코딩 표준의 맥락에서 사용될 수 있다.

전자 디바이스(420 및 430)는 다른 컴포넌트(미도시)를 포함할 수 있다는 것이 주목된다. 예를 들어, 전자 디바이스(420)가 비디오 디코더(미도시)를 포함할 수 있고, 그리고 전자 디바이스(430)도 마찬가지로 비디오 인코더(미도시)를 포함할 수 있다.

도 5는 아래 본 개시내용의 임의의 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 디바이스(530)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(530)는 수신기(531)(예를 들어, 수신 회로부)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.

수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다. 동일한 또는 다른 실시예에서, 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 한 번에 디코딩될 수 있고, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩과 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 송신하는 스트리밍 소스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는, 다른 데이터, 이를테면, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 함께 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 이는 그 개개의 프로세싱 회로부(미묘사)에 포워딩될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터(network jitter)를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(515)가 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이하 "파서(520)") 사이에 배치될 수 있다. 특정 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 애플리케이션에서, 이는 비디오 디코더(510) 외부에 그리고 이와 분리될 수 있다(미묘사). 또 다른 애플리케이션에서, 예를 들어, 네트워크 지터를 방지하기 위한 목적으로, 비디오 디코더(510) 외부에 버퍼 메모리(미묘사)가 있을 수 있고, 그리고 예를 들어 재생 타이밍(playback timing)을 처리하기 위해, 비디오 디코더(510) 내부에 또 다른 추가 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가, 충분한 대역폭 및 제어성(controllability)을 갖는 저장/포워딩 디바이스로부터, 또는 등시성 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않거나 또는 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선 노력 패킷 네트워크(best-effort packet network)에 대한 사용을 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 요구될 수 있으며, 그의 크기는 비교적 클 수 있다. 그러한 버퍼 메모리는 적응형 크기로 구현될 수 있고, 그리고 비디오 디코더(510) 외부의 운영 시스템 또는 유사한 엘리먼트(미묘사)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 카테고리는, 비디오 디코더(510)의 동작을 관리하는 데 사용되는 정보, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(530)의 일체형 부분일 수도 또는 아닐 수도 있지만, 전자 디바이스(530)에 커플링될 수 있는 디스플레이(512)(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 잠재적인 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 보충 강화 정보(Supplemental Enhancement Information, SEI) 메시지 또는 비디오 유용성 정보(Video Usability Information, VUI) 파라미터 세트 프래그먼트(미묘사)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 표준에 따른 것일 수 있고, 그리고 가변 길이 코딩, 허프만(Huffman) 코딩, 컨텍스트(context) 민감성을 포함하거나 포함하지 않는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(520)는, 비디오 디코더에서의 픽셀의 서브그룹 중 적어도 하나에 대한 한 세트의 서브그룹 파라미터를, 그 서브그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기반하여, 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 서브그룹은, GOP(Group of Picture), 픽처, 타일(tile), 슬라이스, 매크로블록, CU(Coding Unit), 블록, TU(Transform Unit), PU(Prediction Unit) 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한, 변환 계수(예를 들어, 푸리에 변환 계수), 양자화기 파라미터 값, 모션 벡터 등과 같은 코딩된 비디오 시퀀스 정보로부터 추출할 수 있다.

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

심볼(521)의 재구성은, 코딩된 비디오 픽처 또는 이의 일부(이를테면 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록)의 타입 및 다른 인자에 따라 다수의 상이한 프로세싱 또는 기능 유닛을 수반할 있을 수 있다. 수반되는 유닛 및 이것이 어떻게 수반되는지는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파서(520)에 의해 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 그 아래의 다수의 프로세싱 또는 기능 유닛 사이에서의 그러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 간략화를 위해 묘사되지 않았다.

이미 언급된 기능 블록을 능가하여, 비디오 디코더(510)는 아래에서 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 통제 하에서 작동하는 실제 구현에서, 이러한 기능 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하며, 그리고 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 개시되는 청구대상의 다양한 기능을 명확하게 설명하기 위해, 기능 유닛으로의 개념적 세분화가 아래의 개시내용에서 채택된다.

제1 유닛은 스케일러(scaler)/역변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은, 사용할 역변환의 타입, 블록 크기, 양자화 인자/파라미터, 양자화 스케일링 행렬, 및 파서(520)로부터의 심볼(들)(521)로서의 라이(lie)를 지시하는 정보를 비롯하여, 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 어그리게이터(aggregator)(555)에 입력될 수 있는 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.

일부 경우에서, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플은 인트라 코딩된 블록, 즉, 이전에 재구성된 픽처로부터의 예측 정보를 사용하지 않지만 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분으로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 관련될 수 있다. 이러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우에, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은, 현재 픽처 버퍼(558)에 이미 재구성되고 저장된 주변 블록 정보를 사용하여, 복원 중인 블록의 크기와 형상이 동일한 블록을 생성할 수 있다. 현재 픽처 버퍼(558)는, 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 어그리게이터(555)는, 일부 구현에서, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를, 샘플 단위로, 스케일러/역변환 유닛(551)에 의해 제공되는 출력 샘플 정보에 추가할 수 있다.

다른 경우에서, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플은, 인터 코딩되며 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 이러한 경우, 모션 보상 예측 유닛(553)은 인터 픽처 예측에 사용되는 샘플을 페칭(fetch)하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 액세스할 수 있다. 페칭된 샘플을 블록에 관련되는 심볼(521)에 따라 모션 보상한 후, 이러한 샘플은, 어그리게이터(555)에 의해, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플 또는 잔차 신호로 지칭될 수 있음)에 추가되어, 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플을 페칭하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 어드레스는, 예를 들어, X, Y 성분(시프트) 및 참조 픽처 성분(시간)을 가질 수 있는 심볼(521)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에 이용가능한 모션 벡터에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한, 서브-샘플의 정확한 모션 벡터가 사용 중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페칭된 샘플 값의 보간을 포함할 수 있고, 그리고 또한, 모션 벡터 예측 메커니즘 등과 연관될 수 있다.

어그리게이터(555)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기법으로 처리될 수 있다. 비디오 압축 기술은 인-루프 필터(in-loop filter) 기술을 포함할 수 있으며, 이 기술은 코딩된 비디오 시퀀스(또한, 코딩된 비디오 비트스트림으로 지칭됨)에 포함된 파라미터에 의해 제어되고 그리고 파서(520)로부터의 심볼(521)로서 루프 필터 유닛(556)이 이용가능할 수 있지만, 또한, 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서상) 부분을 디코딩하는 동안 획득되는 메타 정보에 응답할 수 있을 뿐만 아니라 이전에 재구성되고 루프-필터링된 샘플 값에 응답할 수 있다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 여러 타입의 루프 필터가 다양한 순서로 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 포함될 수 있다.

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

특정 코딩된 픽처는, 일단 완전히 재구성되면, 향후 인터 픽처 예측을 위한 참조 픽처로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로서 (예를 들어, 파서(520)에 의해) 식별되었다면, 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 새로운 현재 픽처 버퍼는 다음 코딩된 픽처의 재구성을 개시하기 전에 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec.H.265와 같은 표준에서 채택되는 미리결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 구문(syntax)과 비디오 압축 기술 또는 표준에 문서화된 프로파일을 둘 다를 준수한다는 점에서, 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 지정된 구문을 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은, 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 툴(tool) 중에서, 해당 프로파일 하에 사용하도록 이용가능한 유일한 툴로서 특정 툴을 선택할 수 있다. 표준을 준수하기 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성은 비디오 압축 기술 또는 표준 레벨에 의해 정의된 한계 내에 있을 수 있다. 일부 경우에서, 레벨은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가 샘플로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제약한다. 일부 경우에서, 레벨에 의해 설정된 제한은, 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링되는, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 버퍼 관리를 위한 메타데이터 및 HRD 사양을 통해 추가로 제약될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가(리던던트) 데이터를 수신할 수 있다. 추가 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 추가 데이터는, 데이터를 적절하게 디코딩하기 위해 그리고/또는 오리지널 비디오 데이터를 보다 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가 데이터는, 예를 들어, 시간적, 공간적 또는 SNR(signal noise ratio) 향상 레이어, 리던던트 슬라이스, 리던던트 픽처, 순방향 에러 정정 코드 등의 형태일 수 있다.

도 6은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(620)는 전송기(640)(예를 들어, 전송 회로부)를 더 포함할 수 있다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

비디오 인코더(603)는, 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(601)(도 6의 예에서는 전자 디바이스(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 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(예를 들어, 8 비트, 10 비트, 12 비트,..), 임의의 컬러 공간(color space)(예를 들어, BT.601 YCrCb, RGB, XYZ,..) 및 임의의 적절한 샘플링 구조(예를 들어, Y CrCb 4:2:0, Y CrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형태로 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 미리 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 디바이스일 수 있다. 화상회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 로컬 이미지 정보를 비디오 시퀀스로서 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순서대로 보여질 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처 또는 이미지로서 제공될 수 있다. 픽처 자체는 픽셀의 공간적 어레이로서 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 컬러 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당업자는 픽셀과 샘플 간의 관계를 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 아래 설명은 샘플에 중점을 둔다.

일부 실시예에 따라, 비디오 인코더(603)는, 소스 비디오 시퀀스의 픽처를 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 통제 하에서, 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩하고 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 강제하는 것은 제어기(650)의 하나의 기능이다. 일부 실시예에서, 제어기(650)는 아래에서 설명되는 바와 같은 다른 기능 유닛에 기능적으로 커플링되고 이를 제어할 수 있다. 간략화를 위해 이 커플링은 묘사되지 않는다. 제어기(650)에 의해 설정되는 파라미터는, 레이트 제어 관련 파라미터(픽처 스킵, 양자화기, 레이트 왜곡 최적화 기법의 람다 값,..) 픽처 크기, GOP(group of picture) 레이아웃, 최대 모션 벡터 서치 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(603)에 관련 있는 다른 적절한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성될 수 있다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예를 들어, 코딩될 입력 픽처에 기반하여, 심볼 스트림과 같은 심볼을 그리고 참조 픽처(들)의 생성을 담당), 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는, (엔트로피 코딩에서 심볼과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시되는 청구대상에서 고려되는 비디오 압축 기술에서 무손실일 수 있기 때문에) 내장된 디코더(633)가 코딩된 비디오 스트림을 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 프로세싱할지라도, (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)와 무관하게 정확한 비트 결과(bit-exact result)로 이어지므로, 참조 픽처 메모리(634)의 내용은 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 또한 비트가 정확하다(bit exact). 즉, 인코더의 예측 부분은, 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 픽처 샘플로서 "본다". 참조 픽처 동시성(reference picture synchronicity)(및 예를 들어 채널 에러로 인해 동시성이 유지될 수 없는 경우, 결과적인 드리프트)의 이러한 기본 원리는 코딩 품질을 개선시키는 데 이용된다.

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

이 시점에서 이루질 수 있는 관찰은, 디코더에만 존재할 수 있는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한, 대응하는 인코더에, 실질적으로 동일한 기능적 형태로 반드시 존재해야 할 수 있다는 것이다. 이러한 이유로, 개시되는 청구대상은 때로 인코더의 디코딩 부분과 관련된 디코더 동작에 중점을 둘 수 있다. 따라서, 인코더 기술의 설명은 포괄적으로 설명되는 디코더 기술의 역(inverse)이므로 생략될 수 있다. 특정 영역 또는 양상에서만 인코더에 대한 더 상세한 설명만이 아래에서 제공된다.

동작 동안, 일부 예시적 구현에서, 소스 코더(630)는, "참조 픽처"로 지정된, 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 입력 픽처를 예측적으로 코딩하는 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 입력 픽처의 픽셀 블록과 참조 픽처(들)의 픽셀 블록 간의 차이(또는 잔차)를 컬러 채널에 코딩한다. "잔차(residue)"라는 용어와 이의 형용사 형태인 "잔차의(residual)"는 상호교환되어 사용될 수 있다.

로컬 비디오 디코더(633)는, 소스 코더(630)에 의해 생성된 심볼에 기반하여, 참조 픽처로서 지정될 수 있는 픽처의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작은 유리하게 손실 프로세스일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에서는 미도시)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 통상적으로, 일부 에러가 있는, 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는, 참조 픽처에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있고 그리고 재구성된 참조 픽처로 하여금, 참조 픽처 캐시(634)에 저장되게 할 수 있는 디코딩 프로세스를 복제한다. 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 수 있다.

예측기(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 서치를 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측기(635)는, 새로운 픽처에 대한 적절한 예측 참조 역할을 할 수 있는 특정 메타데이터(이를테면, 참조 픽처 모션 벡터, 블록 형상 등) 또는 (후보 참조 픽셀 블록으로서의) 샘플 데이터에 대해 참조 픽처 메모리(634)를 서치할 수 있다. 예측기(635)는 적절한 예측 참조를 찾기 위해 샘플 블록-픽셀 블록 단위(sample block-by-pixel block basis)로 동작할 수 있다. 일부 경우에서, 예측기(635)에 의해 획득된 서치 결과에 의해 결정된 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 도출되는 예측 참조를 가질 수 있다.

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

앞서 논의된 모든 기능 유닛의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩 처리될 수 있다. 엔트로피 코더(645)는, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술에 따라 심볼에 대한 무손실 압축을 적용함으로써, 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심볼을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

전송기(640)는 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링하여, 통신 채널(660)을 통한 전송에 준비할 수 있으며, 이 통신 채널(660)은 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 수 있는 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있다. 전송기(640)는 비디오 코더(603)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 전송될 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스는 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.

제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(650)는 각각의 코딩된 픽처에 특정 코딩된 픽처 타입을 할당할 수 있으며, 이는 개개의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기법에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 픽처는 종종 다음의 픽처 타입 중 하나로서 할당될 수 있다:

인트라 픽처(I 픽처)는, 예측의 소스로서, 시퀀스의 임의의 다른 픽처 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱은, 예를 들어, 독립적 디코더 리프레시("IDR") 픽처을 비롯하여, 상이한 타입의 인트라 픽처를 허용한다. 당업자는 I 픽처의 이러한 변형 및 이 개개의 애플리케이션 및 특징을 인식한다.

예측 픽처(P 픽처)는, 각각의 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.

양-방향 예측 픽처(B-픽처)는, 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다수의-예측 픽처는 단일 블록의 재구성을 위해 2개 초과의 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 픽처는 일반적으로, 공간적으로 복수의 샘플 블록(예를 들어, 각각 4 × 4, 8 × 8, 4 × 8 또는 16 × 16 샘플의 블록)으로 세분화되고 블록 단위(block-by-block basis)로 코딩될 수 있다. 블록은 블록의 개개의 픽처에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 대로 다른(이미 코딩됨) 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처의 블록은 비-예측적으로 코딩될 수 있거나 또는 이는 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간적 예측 또는 인트라 예측). P 픽처의 픽셀 블록은, 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조로, 공간적 예측 또는 시간적 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처의 블록은, 하나의 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조로, 공간적 예측 또는 시간적 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽처 또는 중간 프로세싱된 픽처는 다른 목적을 위해 다른 타입의 블록으로 세분될 수 있다. 코딩 블록 및 다른 타입의 블록의 분할은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 동일한 방식을 따를 수도 또는 따르지 않을 수도 있다.

비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec.H.265와 같은 미리결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작을 수행할 수 있다. 그 동작에서, 비디오 인코더(603)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간적 및 공간적 리던던시를 이용하는 예측 코딩 동작을 비롯하는 다양한 압축 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 코딩된 비디오 데이터는, 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 구문을 준수할 수 있다.

일부 예시적 실시예에서, 전송기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 이러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터는 시간적/공간적/SNR 향상 계층, 리던던트 픽처 및 슬라이스와 같은 다른 형태의 리던던트 데이터, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 프래그먼트 등을 포함할 수 있다.

비디오는 시간적 시퀀스로 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로서 캡처될 수 있다. 인트라 픽처 예측(종종 인트라 예측으로 약칭됨)은, 정해진 픽처에서 공간적 상관관계를 활용하고 그리고 인터 픽처 예측(inter-picture prediction)은 픽처 간의 시간적 또는 다른 상관관계를 활용한다. 예를 들어, 현재 픽처로 지칭되는 인코딩/디코딩 하의 특정 픽처는 블록으로 파티셔닝될 수 있다. 현재 픽처 내의 블록은, 이전에 코딩되고 그리고 비디오에서 여전히 버퍼링된 참조 픽처의 참조 블록과 유사한 경우, 모션 벡터로 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키며, 다수의 참조 픽처가 사용 중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 3 차원을 가질 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 양-예측 기법(bi-prediction technique)이 인터 픽처 예측에 사용될 수 있다. 양-예측 기법에 따르면, 디코딩 순서상 비디오에서 현재 픽처에 둘다 선행하는 (하지만 각각 디스플레이 순서상 지난 또는 향후일 수 있는) 제1 참조 픽처와 제2 참조 픽처와 같은, 2개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처의 블록은 제1 참조 픽처의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터 및 제2 참조 픽처의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 결합에 의해 공동으로 예측될 수 있다.

추가로, 인터 픽처 예측에 병합 모드 기법이 사용되어 코딩 효율성을 개선시킬 수 있다.

본 개시내용의 예시적인 일부 실시예에 따라, 인터 픽처 예측 및 인트라 픽처 예측과 같은 예측은 블록 유닛으로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처 시퀀스의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(CTU)으로 파티셔닝되며, 픽처의 CTU는 64 × 64 픽셀, 32 × 32 픽셀 또는 16 × 16 픽셀과 같은 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는,1개의 CTB와 2개의 크로마 CTB인 3개의 병렬 코딩 트리 블록(CTB)을 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 반복적으로 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 쿼드-트리 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 블록 각각은 16 × 16 픽셀의 4개의 CU로 추가로 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 각각의 CU는, 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은 다양한 예측 타입 중에서, CU에 대한 예측 타입을 결정하기 위해, 인코딩 동안 분석될 수 있다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측가능성(predictability)에 따라 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB)과 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 유닛으로 수행된다. CU를 PU(또는 상이한 컬러 채널의 PB)로 분할하는 것은 다양한 공간 패턴으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 루마 또는 크로마 PB는 8 × 8 픽셀, 16 × 16 픽셀, 8 × 16 픽셀, 16 × 8 샘플 등과 같은 샘플에 대한 행렬 값(예를 들어, 루마 값)을 포함할 수 있다.

도 7은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는, 비디오 픽처의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값의 프로세싱 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하도록 그리고 프로세싱 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처로 인코딩하도록 구성된다. 예시적 비디오 인코더(703)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

예를 들어, 비디오 인코더(703)는 8 × 8 샘플의 예측 블록 등과 같은 프로세싱 블록에 대한 샘플 값의 행렬을 수신한다. 그런 다음, 비디오 인코더(703)는, 프로세싱 블록이, 예를 들어, 레이트 왜곡 최적화(RDO)를 사용하는 인트라 모드, 인터 모드 또는 양-예측 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지를 결정한다. 프로세싱 블록이 인트라 모드로 코딩되는 것으로 결정되는 경우, 비디오 인코더(703)는 프로세싱 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인트라 예측 기법을 사용할 수 있고; 그리고 프로세싱 블록이 인터 모드 또는 양-예측 모드로 코딩되는 것으로 결정되는 경우, 비디오 인코더(703)는 프로세싱 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인터 예측 또는 양-예측 기법을 각각 사용할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 병합 모드는, 인터 픽처 예측의 서브모드로서 사용될 수 있는데, 여기서 모션 벡터는 예측기 외부의 코딩된 모션 벡터 성분의 이점 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측기로부터 도출된다. 일부 다른 예시적인 실시예에서, 처리대상 블록(subject block)에 적용가능한 모션 벡터 성분이 존재할 수 있다. 이에 따라, 비디오 인코더(703)는, 프로세싱 블록의 예측 모드를 결정하기 위해, 모드 판정 모듈과 같은, 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트를 포함할 수 있다.

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

인터 인코더(730)는, 현재 블록(예를 들어, 프로세싱 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 참조 픽처의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 디스플레이 순서 상 이전 픽처 및 이후 픽처의 블록)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 리던던트 정보의 설명, 모션 벡터, 병합 모드 정보)를 생성하고, 그리고 임의의 적합한 기법을 사용하여, 인터 예측 정보에 기반하여 인터 예측 결과(예를 들어, 예측 블록)를 계산하도록 구성된다. 일부 예에서, 참조 픽처는, (아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같은, 도 7의 잔여 디코더(728)로서 도시된) 도 6의 예시적인 인코더(620)에 내장된 디코딩 유닛(633)을 사용하여, 인코딩된 비디오 정보에 기반하여 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처로 코딩된다.

인트라 인코더(722)는, 현재 블록(예를 들어, 프로세싱 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 동일한 그림에 이미 코딩된 블록과 비교하고, 변환 후, 양자화된 계수를 생성하고, 그리고 일부 경우에서는 또한, 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 동일한 픽처에서의 참조 블록 및 인트라 예측 정보에 기반하여 인트라 예측 결과(예를 들어, 예측된 블록)를 계산할 수 있다.

일반 제어기(721)는, 일반 제어 데이터를 결정하고 그리고 일반 제어 데이터에 기반하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 일반 제어기(721)는, 블록의 예측 모드를 결정하고 그리고 예측 모드에 기반하여 스위치(726)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드인 경우, 일반 제어기(721)는, 잔차 계산기(723)에 의해 사용될 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 그리고 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함하도록 엔트로피 인코더(725)를 제어하고; 그리고 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의해 사용될 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 그리고 인터 예측 정보를 선택하고 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함하도록 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.

잔차 계산기(723)는, 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과와 수신된 블록 간의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성될 수 있다. 잔차 인코더(724)는 변환 계수를 생성하기 위해 잔차 데이터를 인코딩하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 변환 계수를 생성하기 위해 잔차 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 양자화된 변환 계수를 획득하기 위해, 변환 계수가 양자화 프로세싱으로 처리된다. 다양한 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(703)는 또한, 잔차 디코더(728)를 포함한다. 잔차 디코더(728)는, 역변환을 수행하고 그리고 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, 그리고 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기반하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록은 디코딩된 픽처를 생성하도록 적절하게 프로세싱되고, 디코딩된 픽처는 메모리 회로(미도시)에 버퍼링되어 참조 픽처로서 사용될 수 있다.

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

도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 예시적인 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는, 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처를 수신하고 그리고 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 배열로 도시된 바와 같이 함께 커플링된, 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 구문 엘리먼트를 표현하는 특정 심볼을 코딩된 픽처로부터 재구성하도록 구성될 수 있다. 이러한 심볼은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양-예측 모드, 병합 서브모드 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의한 예측에 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 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 양-예측된 모드인 경우, 인터 예측 정보는 인터 디코더(880)에 제공되고; 그리고 예측 타입이 인트라 예측 타입인 경우, 인트라 예측 정보는 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보는 역양자화 처리되고 잔차 디코더(873)에 제공될 수 있다.

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

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

잔차 디코더(873)는, 역양자화된 변환 계수를 추출하기 위해 역양자화를 수행하고 그리고 역양자화된 변환 계수를 프로세싱하여 잔차를 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 변환하도록 구성된다. 잔차 디코더(873)는 또한, 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있는 특정 제어 정보를 (QP(Quantizer Parameter)를 포함하도록) 활용할 수 있다(이와 같이 묘사되지 않은 데이터 경로는 단지 낮은 데이터 볼륨 제어 정보일 수 있음).

복원 모듈(874)은, 공간 도메인에서, 잔차 디코더(873)에 의한 출력으로서의 잔차 및 예측 결과(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의한 출력으로서)를 결합하여, 재구성된 비디오의 일부로서, 재구성된 픽처의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 형성하도록 구성될 수 있다. 디블로킹(deblocking) 동작 등과 같은 다른 적절한 동작이 또한 시각적 품질을 개선하기 위해 수행될 수 있다는 것이 주목된다.

비디오 인코더(403, 603 및 703) 및 비디오 디코더(410, 510 및 810)는 임의의 적절한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 것이 주목된다. 일부 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(403, 603 및 703) 및 비디오 디코더(410, 510 및 810)는 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더(403, 603 및 603) 및 비디오 디코더(410, 510 및 810)는 소프트웨어 명령을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.

코딩 블록 파티셔닝을 참조로 그리고 일부 예시적인 구현에서, 미리결정된 패턴이 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 미리정의된 레벨(예를 들어, 64 × 64 블록 레벨)에서 시작하여 제2 미리정의된 레벨(예를 들어, 4 × 4 레벨)로 예시적인 4-웨이 파티션 트리가 이용될 수 있다. 예를 들어, 베이스 블록은, 902, 904, 906 및 908에 의해 지시된 4개의 파티셔닝 옵션을 따를 수 있고, R로 지정된 파티션은, 도 9에 지시된 것과 동일한 파티션 트리가 가장 낮은 레벨(예를 들어, 4 × 4 레벨)까지 더 낮은 스케일로 반복될 수 있다는 점에서, 재귀적 파티션에 대해 허용된다. 일부 구현예에서, 추가적인 제약이 도 9의 파티셔닝 방식에 적용될 수 있다. 도 9의 구현에서, 직사각형 파티션(예를 들어, 1:2/2:1 직사각형 파티션)은 허용될 수 있지만, 이는 재귀적인 것으로 허용되지 않을 수 있는 반면, 정사각형 파티셔닝은 재귀적인 것으로 허용된다. 재귀를 갖는 도 9에 따른 파티셔닝은, 필요하다면, 최종 세트의 코딩 블록을 생성한다. 이러한 방식은 컬러 채널 중 하나 이상에 적용될 수 있다.

도 10은 재귀적 파티셔닝이 파티셔닝 트리를 형성하도록 허용하는 미리정의된 파티셔닝 패턴의 또 다른 예를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10-웨이 파티셔닝 구조 또는 패턴이 미리정의될 수 있다. 루트(root) 블록은, 미리정의된 레벨(예를 들어, 128 × 128 레벨 또는 64 × 64 레벨)에서 시작할 수 있다. 도 10의 예시적인 파티셔닝 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 파티션을 포함한다. 도 10의 2번째 행(row)에서 1002, 1004, 1006 및 1008로 지시된 3개의 서브 파티션을 갖는 파티션 타입은 "T-타입" 파티션으로 지칭될 수 있다. "T-타입" 파티션(1002, 1004, 1006 및 1008)은 왼쪽 T-타입, 상단 T-타입, 오른쪽 T-타입 및 하단 T-타입으로 지칭될 수 있다. 일부 구현에서, 도 10의 직사각형 파티션 중 어느 것도 추가로 세분화되는 것이 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 이어 한 번 더 추가로 분할된 후에, 코딩 트리 깊이는 1만큼 증가된다. 일부 구현에서, 도 10의 패턴을 따르는 파티셔닝 트리의 다음 레벨로의 재귀적 파티셔닝을 위해 1010의 전체 정사각형 파티션만이 허용될 수 있다. 즉, 패턴(1002, 1004, 1006 및 1006)을 갖는 정사각형 파티션에 대해 재귀적 파티셔닝이 허용되지 않을 수 있다. 재귀를 갖는 도 10에 따른 파티셔닝은, 필요하다면, 최종 세트의 코딩 블록을 생성한다. 이러한 방식은 컬러 채널 중 하나 이상에 적용될 수 있다.

파티셔닝 절차 또는 위의 다른 절차 중 임의의 것에 따라 베이스 블록을 분할 또는 파티셔닝한 후, 재차, 최종 세트의 파티션 또는 코딩 블록이 획득될 수 있다. 이러한 파티션 각각은 다양한 파티셔닝 레벨 중 하나에 있을 수 있다. 파티션 각각은 코딩 블록(CB)으로 지칭될 수 있다. 위의 다양한 예시적인 파티셔닝 구현에 대해, 각각의 결과적인 CB는 허용된 크기 및 파티셔닝 레벨 중 임의의 것일 수 있다. 이는, 일부 기본 코딩/디코딩 판정이 이루어질 수 있고 그리고 코딩/디코딩 파라미터가 최적화되고 결정되고 그리고 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있는 유닛 형태일 수 있기 때문에, 코딩 블록으로 지칭될 수 있다. 최종 파티션의 최상위 레벨은 코딩 블록 파티셔닝 트리의 깊이를 표현한다. 코딩 블록은 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록일 수 있다.

일부 다른 예시적인 구현에서, 베이스 루마 및 크로마 블록을 재귀적으로 코딩 유닛으로 분할하기 위해 쿼드-트리 구조가 사용될 수 있다. 이러한 분할 구조는 코딩 트리 유닛(CTU)으로 지칭될 수 있으며, 이는 베이스 CTU의 다양한 로컬 특성에 파티셔닝을 적응시키기 위해 쿼드-트리 구조를 사용하여 코딩 유닛(CU)으로 분할된다. 이러한 구현에서, 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드-트리 분할을 유지할 수 있도록, 암시적 쿼드-트리 분할이 픽처 경계에서 수행될 수 있다. CU라는 용어는 루마 및 크로마 코딩 블록(CB)의 유닛을 통칭하는 데 사용된다.

일부 구현에서, CB는 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스 동안 인트라 또는 인터 프레임 예측을 목적으로 다수의 예측 블록(PB)으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 즉, CB는 개별 예측 판정/구성이 이루어질 수 있는 상이한 서브 파티션으로 추가로 분할될 수 있다. 동시에, CB는, 비디오 데이터의 변환 또는 역변환이 수행되는 레벨을 기술할 목적으로 복수의 변환 블록(TB)으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. CB를 PB와 TB로 파티셔닝하는 방식은 동일할 수도 또는 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 각각의 파티셔닝 방식은 예를 들어 비디오 데이터의 다양한 특성에 기반한 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 이후 파티셔닝될 수 있고, 특히 코딩 블록의 파티셔닝에 이어 결정된 후, 각각의 PB는 하나 이상의 TB로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, PB는 1개, 2개, 4개 또는 다른 개수의 TB로 분할될 수 있다.

일부 구현에서, 베이스 블록을 코딩 블록으로 그리고 추가로 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 파티셔닝하기 위해, 루마 채널과 크로마 채널은 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 그렇게 파티셔닝하는 것은 크로마 채널(들)에 대해 허용되지 않을 수 있다. 따라서, 그러한 구현에서, 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 예를 들어, 변환 블록 및/또는 예측 블록으로의 코딩 블록의 파티셔닝의 최대 깊이는 루마 채널과 크로마 채널 사이에서 상이할 수 있으며, 예를 들어, 루마 채널을 위한 코딩 블록은 크로마 채널(들)보다 더 깊은 변환 및/또는 예측 블록으로 파티셔닝되도록 허용될 수 있다. 특정 예를 들어, 루마 코딩 블록은 최대 2 레벨까지 내려가는 재귀적 파티션에 의해 표현될 수 있는 다수의 크기의 변환 블록으로 파티셔닝될 수 있고, 그리고 정사각형, 2:1/1:2, 및 4:1/1:4와 같은 변환 블록 형상 및 4 × 4 내지 64 × 64의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나, 크로마 블록에 대해, 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 의존할 수 있다.

코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록으로 파티셔닝하는 것은, 쿼드-트리 분할 및 미리정의된 패턴 분할을 포함하지만 이로 제한되지 않고, 재귀적으로 또는 비재귀적으로, 그리고 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에서 변환 블록에 대한 추가적 고려사항을 갖는 다양한 예시적인 방식으로 구현될 수 있다. 일반적으로, 결과적인 변환 블록은 상이한 분할 레벨에 있을 수 있고, 크기가 동일하지 않을 수 있고, 그리고 형상이 정사각형일 필요가 없을 수 있다(예를 들어, 이는, 일부 허용된 크기 및 종횡비를 갖는 직사각형일 수 있다).

일부 구현에서, 코딩 파티션 트리 방식 또는 구조가 사용될 수 있다. 루마 및 크로마 채널에 사용되는 코딩 파티션 트리 방식이 동일할 필요가 없을 수도 있다. 즉, 루마 및 크로마 채널은 별도의 코딩 트리 구조를 가질 수 있다. 추가로, 루마 채널과 크로마 채널이 동일한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지 아니면 상이한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지 그리고 실제 코딩 파티션 트리 구조가 사용되는지 여부는, 코딩되는 슬라이스가 P 슬라이스인지, B 슬라이스인지 아니면 I 슬라이스인지 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 슬라이스 또는 B 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마 채널은 동일한 코딩 파티션 트리 방식을 공유할 수 있다. 별도의 코딩 파티션 트리 구조 또는 모드가 적용되는 경우, 루마 채널은 하나의 코딩 분할 트리 구조에 의해 CB로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 분할 트리 구조에 의해 크로마 CB로 파티셔닝될 수 있다.

코딩 블록 및 변환 블록 파티셔닝의 특정 예시적인 구현이 아래에 설명된다. 이러한 예시적인 구현에서, 베이스 코딩 블록은 상술된 재귀적 쿼드-트리 분할을 사용하여 코딩 블록으로 분할될 수 있다. 각각의 레벨에서, 특정 파티션의 추가적인 쿼드-트리 분할이 계속되어야 하는지 여부는 로컬 비디오 데이터 특성에 의해 결정될 수 있다. 결과적인 CB는 다양한 크기의 다양한 쿼드-트리 분할 레벨에 있을 수 있다. 인터 픽처(시간적) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지 아니면 인트라 픽처(공간적) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지 여부에 대한 판단은, CB 레벨(또는 3-컬러 채널 모두에 대해 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각각의 CB는 PB 분할 타입에 따라 1개, 2개, 4개 또는 다른 수의 PB로 추가로 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서, 동일한 예측 프로세스가 적용되고, 관련 정보는 PB 기준으로 디코더에 전송된다. PB 분할 타입에 기반하여 예측 프로세스를 적용함으로써 잔차 블록을 획득한 후, CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드-트리 구조에 따라 CB가 TB로 파티셔닝될 수 있다. 이 특정 구현에서, CB 또는 TB는 정사각형 형상으로 제한될 수 있지만 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 추가로, 이 특정 예에서, PB는 인터 예측에 대해 정사각형 또는 직사각형일 수 있고 그리고 인트라 예측에 대해서만 정사각형일 수 있다. 코딩 블록은 예를 들어 4개의 정사각형 형상의 TB로 추가로 분할될 수 있다. 각각의 TB는 잔차 쿼드 트리(RQT)로 지칭되는 더 작은 TB로 (쿼드-트리 분할을 사용하여) 재귀적으로 추가로 분할될 수 있다.

베이스 코딩 블록을 CB 및 다른 PB 및/또는 TB로 파티셔닝하기 위한 다른 특정 예가 아래에서 설명된다. 예를 들어, 도 10에 도시된 것과 같은 다수의 파티션 유닛 타입을 사용하는 대신에, 이진 및 삼진 분할 세그먼테이션 구조를 사용하는 네스트형(nested) 멀티-타입 트리를 갖는 쿼드-트리가 사용될 수 있다. CB, PB 및 TB 개념의 분리(즉, CB를 PB 및/또는 TB로 파티셔닝하고 PB를 TB로 파티셔닝)는 최대 변환 길이에 비해 크기가 너무 큰 CB에 필요한 경우(여기서 이러한 CB는 추가적인 분할이 필요할 수 있음)를 제외하고는 단념될 수 있다. 이 예시적인 파티셔닝 방식은, 예측 및 변환이 추가적 파티셔닝없이 CB 레벨 상에서 둘 다 수행될 수 있도록 CB 파티션 형상에 대한 더 많은 유연성을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(CTB)은 쿼드-트리 구조로 먼저 파티셔닝될 수 있다. 그런 다음, 쿼드-트리 리프 노드(quadtree leaf node)가 멀티-타입 트리 구조로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 멀티-타입 트리 구조의 예가 도 11에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 11의 예시적인 멀티-타입 트리 구조는, 수직 2진 분할(SPLIT_BT_VER)(1102), 수평 2진 분할(SPLIT_BT_HOR)(1104), 수직 3진 분할(SPLIT_TT_VER)(1106) 및 수평 3진 분할(SPLIT_TT_HOR)(1108)로 지칭되는 4개의 분할 타입을 포함한다. 그런 다음, CB는 멀티-타입 트리의 리프에 대응한다. 이 예시적인 구현에서, CB가 최대 변환 길이에 대해 너무 크지 않다면, 이 세그멘테이션은 어떠한 추가의 파티셔닝없이 예측과 변환 프로세싱 둘 다에 대해 사용된다. 이는, 대부분의 경우, CB, PB 및 TB가 네스트형 멀티-타입 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드-트리에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 지원되는 최대 변환 길이가 CB의 컬러 성분의 폭 또는 높이보다 작은 경우에는 예외가 발생한다.

하나의 CTB에 대한 블록 파티션의 네스트형 멀티-타입 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드-트리에 대한 일 예가 도 12에 도시된다. 보다 상세하게, 도 12는 CTB(1200)가 4개의 정사각형 파티션(1202, 1204, 1206 및 1208)으로 분할된 쿼드-트리라는 것을 도시한다. 분할을 위해, 도 11의 멀티-타입 트리 구조를 추가로 사용할지의 판단은, 쿼드-트리 분할 파티션 각각에 대해 이루어진다. 도 12의 예에서, 파티션(1204)은 추가로 분할되지 않는다. 파티션(1202 및 1208)은 각각 다른 쿼드-트리 분할을 채택한다. 파티션(1202)에 대해, 제2 레벨 쿼드-트리-분할 상단-좌측, 상단-우측, 하단-좌측 및 하단-우측 파티션은, 각각, 쿼드-트리의 제3 레벨 분할, 도 11의 (1104), 비-분할, 및 도 11의 (1108)을 채택한다. 파티션(1208)은 또 다른 쿼드-트리 분할을 채택하고, 그리고 제2 레벨 쿼드-트리-분할 상단-좌측, 상단-우측, 하단-좌측, 및 하단-우측 파티션은, 각각, 도 11의 제3 레벨 분할(1106), 비-분할, 비-분할, 및 도 11의 (1104)를 각각 채택한다. (1208)의 제3 레벨 상단-좌측 파티션의 서브파티션 중 2개는 (1104) 및 (1108)에 따라 추가로 분할된다. 파티션(1206)은, 2개의 파티션(도 11의 (1108) 및 (1102)에 따라 제3 레벨로 추가로 분할됨)으로의 도 11의 (1102) 이후 제2 레벨 분할 패턴 채택한다. 제4 레벨 분할은 도 11의 (1104)에 따라 이 중 하나에 추가로 적용된다.

상기의 특정한 예에 대해, 최대 루마 변환 크기는 64 Х 64일 수 있으며, 지원되는 최대 크로마 변환 크기는 예를 들어 32 Х 32에서 루마와 상이할 수 있다. 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 폭 또는 높이가 최대 변환 폭 또는 높이보다 큰 경우, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 수평 및/또는 수직 방향으로 자동으로 분할되어 해당 방향의 변환 크기 제약을 충족할 수 있다.

상기의 베이스 코딩 블록을 CB로 파티셔닝하기 위한 특정 예에서, 코딩 트리 방식은 루마 및 크로마가 별도의 블록 트리 구조를 갖는 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스에 대해, 하나의 CTU에서의 루마 및 크로마 CTB는 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스에 대해, 루마 및 크로마는 별도의 코딩 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 별도의 블록 트리 모드가 적용되는 경우, 루마 CTB는 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CB로 파티셔닝될 수 있고, 그리고 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CB로 파티셔닝될 수 있다. 이는, I 슬라이스에서의 CU가 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록으로 구성될 수 있다는 것을 의미하며, P 또는 B 슬라이스에서의 CU는, 비디오가 모노크롬이 아닌 한, 항상 3개의 컬러 성분 모두의 코딩 블록으로 구성된다.

코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 예시적인 구현, 및 변환 블록의 코딩 순서는 아래에서 더 상세히 설명된다. 일부 예시적인 구현에서, 변환 파티셔닝은, 예를 들어, 1:1(정사각형), 1:2/2:1 및 1:4/4:1의 다수의 형상의 변환 블록을 지원할 수 있으며, 변환 블록 크기는, 예를 들어, 4 × 4 내지 64 × 64이다. 일부 구현에서, 코딩 블록이 64 × 64 이하이면, 변환 블록 파티셔닝이 루마 성분에만 적용되어, 크로마 블록에 대해, 변환 블록 크기가 코딩 블록 크기와 동일할 수 있다. 그렇지 않고, 코딩 블록 폭 또는 높이가 64 초과이면, 루마 코딩 블록과 크로마 코딩 블록 둘 다는, 각각, min(W, 64) × min(H, 64) 및 min(W, 32) × min(H, 32) 변환 블록의 배수로 암시적으로 분할될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 인트라 및 인터 코딩된 블록 둘 다에 대해, 코딩 블록은 미리정의된 수의 레벨(예를 들어, 2개 레벨)까지 파티셔닝 깊이를 갖는 다수의 변환 블록으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝 깊이 및 크기는 관련될 수 있다. 현재 깊이의 변환 크기에서 그 다음 깊이의 변환 크기로 매핑하는 예가 다음의 표 1에 도시된다.

표 1. 파티션 크기 설정 변환

표 1의 예시적인 매핑에 기반하여, 1:1 정사각형 블록에 대해, 그 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 서브-변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 파티션은, 예를 들어, 4 × 4에서 중단될 수 있다. 따라서, 4 × 4의 현재 깊이에 대한 변환 크기는 그 다음 깊이에 대한 4 × 4의 동일한 크기에 대응한다. 표 1의 예에서, 1:2/2:1 비-정사각형 블록에 대해, 그 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:1 정사각형 서브-변환 블록을 생성할 것인 반면, 1:4/4:1 비-정사각형 블록에 대해, 그 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:2/2:1 서브-변환 블록을 생성할 것이다.

일부 예시적인 구현에서, 인트라 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 추가적인 제약이 적용될 수 있다. 예를 들어, 변환 파티셔닝의 각각의 레벨에 대해, 모든 서브-변환 블록은 동일한 크기를 갖도록 제약될 수 있다. 예를 들어, 32 × 16 코딩 블록에 대해, 레벨 1 변환 분할은 2개의 16 × 16 서브-변환 블록을 생성하고, 레벨 2 변환 분할은 8개의 8 × 8 서브-변환 블록을 생성한다. 즉, 변환 유닛을 동일한 크기로 유지하기 위해 모든 제1 레벨 서브-블록에 제2 레벨 분할이 적용되어야 한다. 표 1을 따르는 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 파티셔닝의 예가 화살표로 예시된 코딩 순서와 함께 도 13에 도시된다. 구체적으로, 1302는 정사각형 코딩 블록을 도시한다. 표 1에 따라 4개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 제1 레벨 분할은, 화살표에 의해 지시되는 코딩 순서를 갖는 1304에 도시된다. 표 1에 따라 16개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 모든 제1 레벨의 동일한 크기의 블록의 제2 레벨 분할은, 화살표에 의해 지시되는 코딩 순서를 갖는 1306에 도시된다.

일부 예시적인 구현에서, 인터 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 인트라 코딩에 대한 상기의 제약이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 변환 분할의 제1 레벨 이후에, 서브-변환 블록 중 임의의 하나가 독립적으로 한 레벨 더 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 결과적인 변환 블록은 동일한 크기일 수도 또는 그렇지 않을 수도 있다. 인터 코딩된 블록을 이의 코딩 순서에 따라 변환 로크(lock)로 분할하는 예가 도 14에 도시된다. 도 14의 예에서, 인터 코딩된 블록(1402)은 표 1에 따라 2개의 레벨에서 변환 블록으로 분할된다. 제1 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 그런 다음, 4개의 변환 블록 중 하나만(이 모두가 아님) 4개의 서브-변환 블록으로 추가로 분할되어, 1404로 도시된 것처럼, 2개의 상이한 크기를 갖는 총 7개의 변환 블록이 생성된다. 이 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서는 도 14의 1404에서 화살표로 도시된다.

일부 예시적인 구현에서, 크로마 성분(들)에 대해, 변환 블록에 대한 일부 추가적인 제약이 적용될 수 있다. 예를 들어, 크로마 성분(들)에 대해, 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기만큼 클 수 있지만, 미리정의된 크기, 예를 들어, 8 × 8보다 작을 수 없다.

일부 다른 예시적인 구현에서, 폭(W) 또는 높이(H)가 64 초과인 코딩 블록에 대해, 루마 및 크로마 코딩 블록 둘 다는, 각각, min(W, 64) × min(H, 64) 및 min(W, 32) × min(H, 32) 변환 유닛의 배수로 암시적으로 분할될 수 있다.

도 15는 추가로, 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 다른 대안적인 예시적 방식을 도시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 재귀 변환 파티셔닝을 사용하는 대신, 미리정의된 세트의 파티셔닝 타입이 코딩 블록의 변환 타입에 따라 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 15에 도시된 특정 예에서, 6개의 예시적인 파티셔닝 타입 중 하나가 코딩 블록을 다양한 수의 변환 블록으로 분할하기 위해 적용될 수 있다. 이러한 방식은 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 15의 파티셔닝 방식은, 도 15에 도시된 바와 같이 임의의 정해진 변환 타입에 대한 최대 6개의 파티션 타입을 제공한다. 이 방식에서, 매 코딩 블록 또는 예측 블록에는, 예를 들어, 레이트-왜곡 비용에 기반하여 변환 타입이 할당될 수 있다. 일 예에서, 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당된 파티션 타입은 코딩 블록 또는 예측 블록의 변환 파티션 타입에 기반하여 결정될 수 있다. 특정 파티션 타입은, 도 15에 예시된 4개의 파티션 타입에 의해 도시된 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴(또는 파티션 타입)에 대응할 수 있다. 다양한 변환 타입과 다양한 파티션 타입 간의 대응 관계는 미리정의될 수 있다. 대문자 라벨(capitalized label)이 레이트 왜곡 비용을 기반으로 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 타입을 지시하는 예시적인 대응관계가 아래에 도시된다.

PARTITION_NONE: 블록 크기와 동일한 변환 크기를 할당한다.

PARTITION_SPLIT: 블록 크기 폭의 ½ 및 블록 크기 높이의 ½인 변환 크기를 할당한다.

PARTITION_HORZ: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기 높이의 ½인 변환 크기를 할당한다.

PARTITION_VERT: 블록 크기 폭의 ½ 및 블록 크기와 동일한 높이를 갖는 변환 크기를 할당한다.

PARTITION_HORZ4: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기 높이의 ¼인 변환 크기를 할당한다.

PARTITION_VERT4: 블록 크기 폭의 ¼ 및 블록 크기와 동일한 높이를 갖는 변환 크기를 할당한다.

상기의 예에서, 도 15에 도시된 바와 같은 파티션 타입은, 파티셔닝된 변환 블록에 대해 모두 균일한 변환 크기를 포함한다. 이는 제한이 아니라 단순한 예이다. 일부 다른 구현에서, 특정 파티션 타입(또는 패턴)의 파티셔닝된 변환 블록에 대해 혼합된 변환 블록 크기가 사용될 수 있다.

1차 변환(primary transform)을 참조로, 2-D(2 차원) 변환 프로세스의 예는, 양자 모두의(both) 차원에 대해 동일한 변환 커널을 사용하는 것 외에도, 하이브리드 변환 커널(예를 들어, 코딩된 잔차 블록의 각각의 차원에 대해 상이한 1-D(1 차원) 변환으로 구성될 수 있음)의 사용을 수반할 수 있다. 예시적인 1차 1-D 변환 커널은, a) 4-포인트(4p), 8-포인트(8p), 16-포인트(16p), 32-포인트(32p) 및 64-포인트(64p) DCT-2; b) 4-포인트, 8-포인트, 16-포인트 비대칭 DST 및 이의 플립된 버전(DST는 이산 사인 변환을 표현함); c) 4-포인트, 8-포인트, 16-포인트 또는 32-포인트 아이덴티티 변환; d) 증분 거리 변환(IDT)을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 따라서, 2-D 변환 프로세스는 하이브리드 변환 또는 변환 커널(코딩된 잔차 블록의 각각의 차원에 대해 상이한 변환)의 사용을 수반할 수 있고, 여기서 각각의 차원에 사용될 변환 또는 변환 커널의 선택은 레이트-왜곡(RD) 기준을 기반으로 할 수 있다. 변환 커널이라는 용어는 대안적으로 변환 기저 함수(transform basis function)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 2-D 변환을 위한 하이브리드로서 구현될 수 있는 1-D DCT-2, DST-4 및 DST-7의 기저 함수가 표 2에 나열된다(여기서, DCT는 이산 코사인 변환을 표현함).

표 2. 예시적인 1차 변환 기저 함수(N-포인트 입력에 대한 DCT-2, DST-4 및 DST-7)

예를 들어, DCT-2(4p - 64p), DST-4(8p, 16p), 및 DST-7(4p) 변환은 대칭/반대칭(anti-symmetry) 특성을 나타내며, 따라서 연산 카운트(곱셈, 덧셈/뺄셈, 시프트)의 수를 감소시키기 위해, 일부 예시적인 구현에서, "부분적 버터플라이(partial butterfly)" 구현이 지원될 수 있다. 부분적 버터플라이 구현은, 다양한 각도에서, 도 16에 설명된 바와 같이 삼각 코사인(trigonometric cosine) 및 사인 함수를 사용하는 평면 회전을 수반할 수 있다. 예시적인 12-비트 룩업 테이블이 도 17 및 도 18에 도시되어 있고 삼각 함수의 값을 생성하는 데 활용될 수 있다. 구체적으로, 도 17은 예시적인 DCT-2(4p-64p)/DST-4(8p,16p) 부분적 버터플라이 룩업 테이블을 도시하고, 도 18은 예시적인 DST-7(4p) 부분적 버터플라이 룩업 테이블을 도시한다.

일부 예시적인 구현에서, 변환은 도 19에 도시된 바와 같은 라인 그래프 변환(LGT)을 포함할 수 있다. 그래프는 정점과 에지의 세트로 구성된 일반적인 수학적 구조일 수 있으며, 이는 관심 객체 간의 친화도 관계(affinity relation)를 모델링하는 데 사용된다. 실제로, 가중된 그래프(가중치 세트가 에지 및 잠재적으로 정점에 할당됨)는 신호/데이터의 강력한 모델링을 위한 희소 표현(sparse representation)을 제공할 수 있다. LGT는 다양한 블록 통계에 대해 더 나은 적응을 제공함으로써 코딩 효율성을 향상시킬 수 있다. 분리가능한 LGT가 설계될 수 있고, 그리고 데이터로부터 라인 그래프를 학습하여 블록 잔차 신호의 기본 행 및 열-별(row and column - wise) 통계를 모델링함으로써 최적화할 수 있고, 여기서 연관된 일반화 그래프 라플라안(GGL) 행렬은 LGT를 도출하는 데 사용된다.

일 구현에서, 가중된 그래프 G(W, V)가 주어진 경우, GGL 행렬은 LE = D - W + V로서 정의될 수 있고, 여기서 W는 음이 아닌 에지 가중치 Wc로 구성된 인접 행렬일 수 있고, D는 대각 차수 행렬(diagonal degree matrix)일 수 있고, 그리고 V는 가중된 자기 루프(self-loop) V_c1, V_c2를 나타내는 대각 행렬일 수 있다. 행렬 L_e는 다음과 같이 표현될 수 있다:

(1)

이후, LGT는 GGL의 고유 분해(eigen-decomposition) L_c에 의해 도출될 수 있다.

(2)

여기서 직교 행렬 U의 열은 LGT의 기저 벡터(basis vector)이고, Φ는 대각 고유치 행렬(diagonal eigenvalue matrix)이다. 실제로, DCT-2, DCT-8 및 DST7을 포함하는 DCT 및 DST는 특정 형태의 GGL로부터 도출된 LGT이다. DCT-2는 Vc1 = 0으로 설정함으로써 도출되고; DST-7은 Vc = Wc로 설정함으로써 도출되고; DCT-8은 Vc2 = W_c로 설정함으로써 도출되고; DST-4는 Vc1 = 2w_c로 설정함으로써 도출되고; 그리고 DCT-4는 Vc2 = 2w_c-로 설정함으로써 도출된다.

LGT는 행렬 곱셈으로서 구현될 수 있다. 4p LGT 코어는 Lc에서 vc1 = 2w_c로 설정함으로써 도출할 수 있는데, 이는 DST-4임을 의미한다. 8p LGT 코어는 L_c에서 vc1 = 1.5w_c로 설정함으로써 도출될 수 있고, 그리고 16p, 32p, 및 64p LGT 코어는 L_c에서 vc1 = w_c로 설정함으로써 도출될 수 있으며, 이는 DST-7임을 의미한다.

블록/유닛을 코딩하기 위한 특정 타입의 시그널링의 일부 예시적인 구현을 참조로, 각각의 인트라 및 인터 코딩 유닛에 대해, 플래그, 즉 skip_txfm 플래그는, 아래의 표 3의 예시적인 구문에 도시되고 비트스트림으로부터 이 플래그의 검색을 위한 read_skip() 함수에 의해 표현되는 바와 같이, 코딩된 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 이 플래그는 현재 코딩 유닛에서 변환 계수가 모두 제로인지 여부를 지시할 수 있다. 일부 예시적인 구현에서, 이 플래그가, 예를 들어, 값 1로 시그널링되면, 다른 변환 계수 관련 구문, 예를 들어 EOB(End of Block)는, 코딩 유닛의 컬러 코딩 블록 중 임의의 것에 대해 시그널링될 필요가 없고, 그리고 제로 변환 계수 블록에 대해 미리정의된 그리고 이 제로 변환 계수 블록과 연관된 값 또는 데이터 구조로서 도출될 수 있다. 인터 코딩 블록에 대해, 표 3의 예에 의해 도시된 바와 같이, 이 플래그는 스킵 모드 플래그 후에 시그널링될 수 있으며, 이는 코딩 유닛이 다양한 이유로 스킵될 수 있음을 지시한다. skip_mode가 참(true)인 경우, 코딩 유닛은 스킵되어야 하며, skip_txfm 플래그를 시그널링할 필요가 없고, 그리고 skip_texfm 플래그는 1로서 추론된다. 그렇지 않고, skip_mode가 거짓(false)이면, 코딩 유닛에 관한 더 많은 정보가 비트스트림에 포함될 것이고, 그리고 skip_txfm 플래그는 코딩 유닛이 모두 제로인지 아닌지 여부를 지시하기 위해 추가적으로 시그널링될 것이다.

표 3. 스킵 모드 및 스킵 구문

인트라 프레임 모드 정보 구문

인프라 프레임 모드 정보 구문

스킵 구문

컬러 성분 각각에서 잔차에 대한 변환 계수의 코딩 및 디코딩(엔트로피 코딩)을 참조로, 각각의 변환 블록에 대해, 변환 계수 코딩은, 스킵 부호의 시그널링으로 시작하고, 스킵 부호가 제로일 때(비제로(nonzero) 계수가 있음을 지시함) 변환 커널 타입과 EOB(end-of-block) 포지션이 후속한다. 그런 다음, 각가의 계수 값이 다수의 레벨 맵(진폭 맵) 및 부호에 매핑된다.

EOB 포지션이 코딩된 후, 하위 맵과 중간 레벨 맵은 역 스캔 순서(reverse scan order)로 코딩될 수 있으며, 전자는 계수 크기가 낮은 레벨(예를 들어, 0 내지 2)에 있는지를 지시하는 반면 후자는 범위가 중간 레벨(예를 들어, 3 내지 14)에 있는지를 지시한다. 그 다음 단계는, 예를 들어 Exp-Golomb 코드에 의해, 높은 레벨(예를 들어, 14)보다 큰 계수의 잔차 값뿐만 아니라 계수의 부호를 순방향 스캔 순서(forward-scanning order)로 코딩한다.

컨텍스트 모델링의 사용과 관련하여, 하위 레벨 맵 코딩은 최대 5개의 인접 계수 정보뿐만 아니라 변환 크기 및 방향을 통합할 수 있다. 한편, 중간 레벨 맵 코딩은, 이웃 계수의 수가 더 적은 수(예를 들어, 2개)로 줄어든다는 점을 제외하고는, 하위 레벨 진폭 코딩과 유사한 접근 방식을 따를 수 있다. AC 계수의 부호뿐만 아니라 잔차 레벨에 대한 예시적인 Exp-Golomb 코드는, 임의의 컨텍스트 모델 없이 코딩되는 반면 DC 계수의 부호는 그의 인접 변환 블록의 dc 부호를 사용하여 코딩된다.

일부 예시적인 구현에서, 크로마 잔차는 공동으로 코딩될 수 있다. 그러한 코딩 방식은 크로마 채널 간의 어떤 통계적 상관관계에 기반할 수 있다. 예를 들어, 많은 경우에서, Cr 및 Cb 크로마 계수는 진폭이 유사하고 부호가 반대일 수 있고, 따라서, 예를 들어, 변환 계수가 시그널링되는 변환 블록 레벨이 공동으로 인코딩되어, 작은 컬러 왜곡만을 도입함으로써 코딩 효율성을 개선시킬 수 있다. 공동 크로마 코딩 모드의 사용(활성화)은, 예를 들어, 공동 크로마 코딩 플래그(예를 들어, TU-레벨 플래그 tu_joint_cbcr_residual_flag)에 의해 지시될 수 있고, 선택된 공동 모드는 크로마 CBF에 의해 암시적으로 지시될 수 있다.

구체적으로, 플래그 tu_joint_cbcr_residual_flag는 TU(변환 블록)에 대한 크로마 CBF 중 하나 또는 둘 다가 1인 경우 존재할 수 있다. PPS 및 슬라이스 헤더에서, 크로마 양자화 파라미터(QP) 오프셋 값은 정규 크로마 잔차 코딩 모드에 대해 시그널링된 크로마 QP 오프셋 값과 구별하기 위해 공동 크로마 잔차 코딩 모드에 대해 시그널링될 수 있다. 이러한 크로마 QP 오프셋 값은 공동 크로마 잔차 코딩 모드를 사용하여 코딩되는 해당 블록에 대한 크로마 QP 값을 도출하는 데 사용될 수 있다. 대응하는 공동 크로마 코딩 모드(아래 표 4에서의 모드 2)가 TU에서 활성인 경우, 이 크로마 QP 오프셋은, 해당 TU의 양자화 및 디코딩 동안, 적용된 루마 도출 크로마 QP에 추가될 수 있다. 다른 모드(표 4에서의 모드 1 및 3)에 대해, 크로마 QP는 통상적 Cb 또는 Cr 블록과 동일한 방식으로 도출될 수 있다. 전송된 변환 블록으로부터의 크로마 잔차(resCb 및 resCr)의 재구성 프로세스가 표 4에 묘사된다. 이 모드가 활성화되는 경우(모드 2), 하나의 단일 공동 크로마 잔차 블록(표 4에서의 resJointC[x][y])이 시그널링될 수 있으며, Cb에 대한 잔차 블록(resCb) 및 Cr에 대한 잔차 블록(resCr)은 tu_cbf_cb, tu_cbf_cr, CSign와 같은 정보를 고려하여 도출될 수 있는데, 이는, 예를 들어, 변환 블록 레벨이 아닌 슬라이스 헤더에 명시된 부호 값이다. 일부 구현에서, CSign은 대부분의 경우 -1일 수 있다.

상술된 3개의 예시적인 공동 크로마 코딩 모드는 인트라 코딩된 CU에서만 지원될 수 있다. 인터 코딩된 CU에서는, 모드 2만이 지원할 수 있다. 따라서, 인터 코딩된 CU에 대해, 구문 엘리먼트 tu_joint_cbcr_residual_flag는 크로마 CBF 둘 다 1인 경우에만 존재한다.

표 4. 크로마 잔차의 재구성. CSign 값은 슬라이스 헤더에 지정된 부호 값(+1 또는 -1)이고, resJointC[ ][ ]는 전송된 잔차이다.

상기의 공동 크로마 코딩 방식은, 병치된 Cr 및 Cb 변환 블록 사이의 변환 계수 간의 일부 상관관계를 가정한다. 이러한 가정은 대개 통계적이므로, 일부 상황에서는 왜곡이 발생할 수 있다. 특히, 변환 블록의 컬러 계수 중 하나는 비제로인 반면 다른 컬러 성분은 제로 계수를 갖는 경우, 공동 크로마 코딩 방식에서 이루어지는 가정 중 일부는 확실히 해제(off)될 것이고 그러한 코딩은 임의의 코딩된 비트 어느 것도 저장하지 않을 것이다(어쨌든 크로마 계수 중 하나가 제로이기 때문).

아래의 다양한 예시적인 구현에서, 계수 레벨(즉, 변환 계수별(transform coefficient by transform coefficient)) 교차-성분 코딩 방식이 설명되는데, 이 방식은 컬러 성분의 병치된 변환 계수(주파수 도메인에 병치된) 간의 어떤 상관관계를 이용한다. 이러한 방식은, 하나의 컬러 성분의 계수가 제로인 반면 다른 컬러 성분의 대응하는 변환 계수는 비제로인 변환 블록(또는 유닛)에 특히 유용하다. 이러한 제로 및 비제로 컬러 계수 쌍에 대해, 역양자화 이전 또는 이후에, 비제로 컬러 계수는, 다른 컬러 성분의 제로 코딩된 계수의 오리지널 작은 값(코딩 프로세스에서 양자화 이전에는 작은 값이기는 하지만 원래는 비제로일 수 있음)을 추정하거나 도출하는 데 사용될 수 있고, 이로써, 예를 들어, 인코딩 동안 양자화 프로세스에서 손실된 일부 정보가 복원될 수 있다. 제로로 양자화하는 동안 일부 손실된 정보는 통계적으로 존재하는 인터 컬러 상관관계로 인해 복원될 수 있다. 이러한 교차-성분 코딩은 (제로 계수의) 상당한 코딩 비용 없이 어느 범위까지는 손실된 정보를 복원할 것이다. 이러한 계수 정보 복원 프로세스는 또한, 변환 계수 개량 프로세스(또는 단순화를 위해, 계수 개량 프로세스)로 지칭될 수 있는데, 이는 제로 값을 갖는 계수가, 예를 들어, 작은 비제로 값으로 복원될 수 있기 때문이다. 일 구현에서, 계수 개량 프로세스 동안, 제2 변환 블록의 제로 변환 계수는 오프셋을 추가함으로써 개량될 수 있다. 오프셋은 제1 변환 블록에서 대응하는(예를 들어, 병치된) 변환 계수에 기반하여 도출될 수 있다. 제1 변환 블록은 제1 컬러 성분과 연관될 수 있고, 제2 변환 블록은 제1 컬러 성분과 상이한 제2 컬러 성분과 연관될 수 있다. 컬러 성분은 루마 성분 및 크로마 성분 중 임의의 하나일 수 있다.

예시적인 구현에서, 교차-성분 계수 부호 코딩 방법이 구현될 수 있으며, 이는 제2 컬러 성분의 계수 부호를 코딩하기 위해 제1 컬러 성분의 계수 부호 값을 활용한다. 하나의 더 구체적인 예에서, Cb 변환 계수의 부호 값은 Cr 변환 계수의 다른 부호를 코딩하기 위한 컨텍스트로서 사용될 수 있다. 이러한 교차-성분 코딩은 계수별로 컬러 성분의 변환 계수 쌍에 대해 구현될 수 있다. 이러한 구현 및 아래에서 추가로 상세히 설명되는 다른 구현의 기본 원리는 Cr 및 Cb 성분으로 제한되지 않는다. 이는, 3개의 컬러 성분 중 임의의 2개 컬러 성분 사이에 적용될 수 있다. 이런 점에서, 루마 채널이 컬러 성분 중 하나로 간주된다.

제2 성분의 제2 변환 블록에 병치된 변환 계수를 도출하고 개량하기 위해 제1 성분의 제1 변환 블록에서 변환 계수를 활용하는 방법은 CCLR(Cross Component Level Reconstruction)로 지칭될 수 있다. 이 방법에서, CCLR은 제2 변환 블록을 참조로 사용하여 제1 변환 블록에 적용된다. 예를 들어, Cb 변환 계수의 레벨 값은 대응하는(예를 들어, 병치된) Cr 변환 계수의 레벨 값을 도출하는 데 사용될 수 있으며, 이의 역도 가능하다. 디코더 측에서 CCLR을 사용하면, 하나의 컬러 성분에 대한 정보가 다른 컬러 성분을 참조하여 개량되거나 복원될 수 있다.

아래의 예시적인 구현에서, 크로마 채널이라는 용어는 일반적으로 Cb 및 Cr 컬러 성분(또는 채널) 둘 다 또는 U 및 V 컬러 성분(또는 채널) 둘 다를 지칭할 수 있다. 루마 채널이라는 용어는 루마 성분 또는 Y 성분을 포함할 수 있다. 루마 성분 또는 채널은 루마 컬러 성분 또는 채널이라고 할 수 있다. 아래에서 Y, U 및 V는 3개의 컬러 성분을 나타내는 데 사용된다. 추가로, "코딩된 블록" 및 "코딩" 블록이라는 용어는 코딩될 블록 또는 이미 코딩된 블록을 의미하기 위해 상호교환적으로 사용된다. 3개의 컬러 성분 중 임의의 것이 블록일 수 있다. 3개의 대응하는 컬러 코딩/코딩 블록은 코딩된/코딩 유닛을 위한 것일 수 있다.

아래의 예시적 구현에서, 변환 세트는 변환 커널(또는 후보) 옵션 그룹을 지칭한다. 변환 세트는 DCT, ADST, FLIPADST, IDT, LGT, KLT 또는 RCT 타입의 커널(또는 후보) 옵션 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

아래의 예시적 구현에서, 변환 타입은 1차 및/또는 2차 변환의 타입을 지칭한다. 1차 변환 타입의 예는 DCT, ADST, FLIPADST, IDT, LGT, KLT 및 RCT를 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 2차 변환 타입의 예는 상이한 입력 크기, 다른 커널을 사용하는 KLT를 포함하지만 이로 제한되지 않는다.

아래의 예시적인 구현에서, 변환이라는 용어는 1차 변환, 2차 변환 또는 1차 변환과 2차 변환의 조합을 지칭할 수 있다. 역변환이라는 용어는 1차 역변환(inverse primary transform) 또는 2차 역변환(inverse secondary transform) 또는 1차 역변환과 2차 역변환의 조합을 지칭할 수 있다.

아래의 예시적인 구현은 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 블록 크기라는 용어는 블록 폭 또는 높이, 또는 폭와 높이의 최대 값, 또는 폭과 높이의 최소치, 또는 영역 크기(폭 * 높이) 또는 블록의 종횡비(폭:높이 또는 높이:폭)를 지칭할 수 있다. "레벨 값" 또는 "레벨"이라는 용어는 변환 계수 값의 크기를 지칭할 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분의 변환 계수의 레벨 값 및/또는 부호 값은, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값을 도출하는 데 사용될 수 있다.

일부 추가적 구현에서, 오프셋을 생성하는 데 사용되는 제1 컬러 성분의 변환 계수 및 제2 컬러 성분의 변환 계수는 병치된다(주파수 도메인에서 동일한 좌표, 예를 들어, 추정치는 주파수간 추정치가 아님).

상술된 제1 컬러 성분 및 제2 컬러 성분은 특정 컬러 성분으로 제한되지 않을 수 있지만, 일부 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분은 Cb(또는 Cr)일 수 있는 반면 제2 컬러 성분은 Cr(또는 Cb)이다.

일부 특정 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분은 루마일 수 있고, 제2 컬러 성분은 Cb 및 Cr 중 하나일 수 있다.

일부 특정 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분은 Cb 및 Cr 중 하나일 수 있고, 제2 컬러 성분은 루마일 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분의 양자화된 변환 계수는 비제로일 수 있고, 제2 컬러 성분의 양자화된 변환 계수는 제로일 수 있다. 이와 같이, 제2 성분의 오리지널 변환 계수의 오리지널 비교적 작은 비제로 정보는 인코딩 프로세스 동안 양자화로 인해 손실될 수 있으며, 본원에 설명된 예시적인 구현은 제로 계수 컬러 성분과 통계적으로 상관될 수 있는 대응하는 비제로 컬러 성분을 사용하여 일부 손실된 정보를 복원하는 데 도움이 된다.

일부 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분의 변환 계수의 부호 값은 제2 컬러 성분의 역양자화된 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값을 도출하는 데 사용될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분의 변환 계수의 부호 값은 역양자화 이전에 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값을 도출하는 데 사용된다.

일부 예시적인 구현에서, 제1 컬러 성분의 변환 계수의 부호 값이 포지티브(또는 네거티브)인 경우, 네거티브(또는 포지티브) 오프셋 값이 제2 컬러 성분의 변환 계수 값을 재구성하기 위해 제2 컬러 성분의 역양자화된 변환 계수 레벨 값에 추가된다. 즉, 제1 컬러 성분의 변환 계수의 부호 값과, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값의 부호 값은 상이한 부호 값을 갖는다. 이러한 구현은, 2개의 크로마 성분이 통상적으로 변환 계수에 대해 반대 부호를 갖는다는 통계적 관찰과 일치할 수 있다.

일부 예시 구현에서, 제1 컬러 성분의 변환 계수의 부호 값과, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값의 부호 값이 반대 부호 값을 갖는지 여부는, SPS, VPS, PPS, APS, 픽처 헤더, 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더, CTU 헤더를 포함하지만 이로 제한되지 않는 하이 레벨 구문에서 시그널링된다. 이는, 공동 크로마 코딩 방식에 대해 상술된 시그널링 방식과 유사한다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값은 제1 컬러 성분의 변환 계수의 부호 및 레벨 둘 다에 의존할 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값의 크기는 제1 컬러 성분의 변환 계수 레벨에 의존할 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값의 크기는 제1 컬러 성분의 변환 계수의 계수 레벨의 각각의 입력 값에 대해 미리정의될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값은 변환 계수가 위치되는 주파수에 의존할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 값은 더 높은 주파수 계수에 대해 더 작을 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값은 변환 계수가 속하는 블록의 블록 크기에 의존할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 값은 일반적으로, 더 큰 블록 크기에 대해 더 작을 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 계수 레벨 값에 추가되는 오프셋 값은 제2 성분이 루마(Y) 성분인지 크로마(Cb 또는 Cr) 성분인지에 의존할 수 있다. 예를 들어, 제2 컬러 성분이 루마인 경우 오프셋 값은 더 작을 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 블록에 대해, 이 변환 블록에 대한 변환 커널의 선택은, CCLR 방법이 이 변환 블록의 변환 계수를 개량하기 위해 적용되는지 여부에 의존할 수 있다. 선택된 변환 커널은 1차 변환 또는 2차 변환에 사용될 수 있다. 예로서 1차 변환을 사용하여, 코딩(인코더) 측에서, 선택된 변환 커널은 예측 잔차에 변환을 수행하여 변환 블록을 획득하는 데 사용될 수 있고; 디코딩(디코더) 측에서, CCLR 방법이 변환 블록에 적용되는 경우, 선택된 변환 커널은 개량된 변환 블록에 역변환을 수행하여 예측 잔차를 획득하는 데 사용될 수 있다. 역변환 이전에, CCLR 개량 프로세스가 변환 블록에 수행되어 개량된 변환 블록이 획득된다는 점이 주목된다.

일부 예시적인 구현에서, 변환 블록에 대해 CCLR이 적용되는지 또는 활성화되는지는, 예를 들어, 구문 값 또는 플래그에 의해 시그널링될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 변환 블록과 연관된 상대적인 블록 끝(end-of-block) 포지션을 시그널링하기 위한 EOB가 제로인 경우, 이는 이 변환 블록의 모든 변환 계수가 제로임을 지시하고, 그리고 CCLR이 이 변환 블록에 적용되면, CCLR 개량 프로세스가, 예를 들어, 각각의 변환 계수에 대응하는 오프셋 값을 추가함으로써, 이 변환 블록의 각각의 변환 계수에 적용될 수 있다. 오프셋 값은 제1 컬러 성분의 변환 블록에서 병치된 변환 계수에 기반하여 도출될 수 있다. 개량 프로세스의 결과로서, 변환 블록의 개량된 변환 계수는 더 이상 모두 제로가 아니다. 개량 프로세스에 이어, CCLR 개량된 변환 블록에 역변환이 수행될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 전체 변환 블록을 대상으로 하기보다, CCLR 개량 프로세스는 변환 블록의 변환 계수의 일부만을 대상으로 할 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 제2 컬러 성분의 CCLR 개량된 변환 블록에 역변환이 적용된 경우, 제1 컬러 성분의 병치된 변환 블록에 대한 역변환을 위해 사용되는 것과 동일한 변환 커널이 선택될 수 있다. 제1 컬러 성분의 병치된 변환 블록이 제2 컬러 성분의 변환 블록에 적용되는 CCLR 개량 프로세스에서 사용되는 오프셋 값을 도출하기 위한 기준(또는 참조)으로 사용된다는 점이 주목된다.

일부 예시적인 구현에서, CCLR이 변환 블록에 적용되는 경우, 개량된 변환 블록(이 변환 블록으로부터 개량됨)에 역변환을 수행하기 위한 변환 커널이 명시적으로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 변환 세트(즉, 한 세트의 후보 변환 커널)로부터 선택된 변환 커널을 지시하는 인덱스가 시그널링될 수 있다. 변환 세트는 미리구성되거나, 미리정의되거나, 도출되거나 또는 시그널링될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, CCLR이 제2 컬러 성분의 변환 블록에 적용되고 이 변환 블록과 연관된 코딩된 블록이 인트라 예측 블록인 경우, 개량된 변환 블록(이 변환 블록으로부터 개량됨)에 역변환을 수행하기 위한 변환 커널이 인트라 예측 모드에 기반하여 암시적으로 도출될 수 있다. 일 구현에서, CCLR이 변환 블록에 적용되는지 여부가 또한 고려되도록, 변환 커널의 선택에 추가적인 통제가 부과될 수 있다. 예를 들어, CCLR이 적용된 하나의 변환 블록에 대해, 선택된 변환 커널은 CCLR이 적용되지 않은 다른 변환 블록에 대한 선택된 변환 커널과 상이해야 한다. 다른 변환 블록은 인트라 예측되는 상이한 코딩된 블록 또는 동일한 코딩된 블록과 연관될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, CCLR이 컬러 성분(예를 들어, Cb 또는 Cr)의 변환 블록에 적용되는 경우, 개량된 변환 블록(이 변환 블록으로부터 개량된)에 역변환을 수행하기 위한 변환 커널은 루마 성분의 병치된 변환 블록에 적용되는 것과 동일할 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 개량된 변환 블록에 역변환을 수행하기 위한 변환 커널은 변환 세트로부터 선택될 수 있고, 그리고 이 선택은 개량된 변환 블록의 블록 크기에 기반할 수 있다. 변환 세트는 미리구성되거나, 미리정의되거나, 도출되거나 또는 시그널링될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, CCLR 방법이 변환 블록에 적용될 수 있는지 여부에 대한 추가적인 통제가 있을 수 있다. 통제는 변환 타입에 기반할 수 있다. 일 구현에서, CCLR 방법을 적용하기 위해서, 1차 변환 또는 2차 변환의 변환 타입이 특정 타입 또는 타입의 조합으로 제한되어야 한다. 예를 들어, 1차 변환이 2-D 변환인 경우, 2-D 변환의 2개의 1-D 변환은 둘 다 DCT이거나 또는 둘 다 IDT이거나 또는 변환 타입의 하나의 다른 조합이어야 한다.

일부 예시적인 구현에서, CCLR 개량 프로세스 동안, 오프셋 도출은 개량될 변환 블록에 대해 선택된 변환 타입에 의존할 수 있다. 변환 타입은 1차 변환 또는 2차 변환에 적용될 수 있다.

EOB가 제로로 지시되는(또는 블록 끝의 상대 포지션이 제로임(이는, 대응하는 블록의 변환 계수가 모두 제로임을 의미함)) 상황에 대한 교차-성분 제로 계수 개량이 설명되었지만, 변환 커널 타입 및/또는 특정 커널의 선택 및 시그널링, 및 교차-성분 개량에 대한 다양한 구현이 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 하나의 컬러 성분의 특정 변환 블록은 적은 수의 비제로 계수만을 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 다른 제로 변환 계수는 다른 컬러 성분의 변환 계수를 사용하여 개량될 수 있다. 추가적으로, 개량은 개량되는 동일한 변환 블록 내의 비제로 계수에 추가로 기반할 수 있다. 변환 커널 타입 및/또는 커널의 선택은 위의 구현과 유사하게 이루어질 수 있다.

도 20은 위의 구현에 기초가 되는 원리를 따르는 예시적인 비디오 디코딩 방법의 흐름도(2000)를 도시한다. 방법(2000)은 다음의 단계 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다: 단계(2010), 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 포함하는 비디오 블록의 비트스트림을 수신 ― 제1 변환 블록 및 제2 변환 블록은 병치된 블록임 ―; 단계(2020), 비디오 블록의 비트스트림으로부터 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 획득; 단계(2030), 제1 변환 블록의 모든 변환 계수가 제로임을 지시하는 제1 플래그를 결정; 단계(2040), 교차-성분 레벨 재구성(CCLR)이 제1 변환 블록에 적용됨을 지시하는 제2 플래그를 결정; 및 단계(2050), CCLR이 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여:

개량된 제1 변환 블록을 획득하기 위해, 하나 이상의 오프셋 값을 추가함으로써 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상을 개량 ― 하나 이상의 오프셋 값은, 제2 변환 블록에 있고 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상과 병치된 변환 계수에 기반하여 도출됨 ―;

개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 결정;

타깃 블록을 획득하기 위해, 타깃 변환 커널에 기반하여, 개량된 제1 변환 블록에 대해 역변환을 수행; 및

적어도 타깃 블록에 기반하여 비디오 블록의 제1 컬러 성분을 재구성.

본 개시내용의 실시예 및 구현에서, 임의의 단계 및/또는 동작은, 원하는 바에 따라, 임의의 양 또는 순서로 조합되거나 배열될 수 있다. 단계 및/또는 동작 중 2개 이상이 병렬로 수행될 수 있다. 본 개시내용의 실시예 및 구현은 개별적으로 사용되거나 또는 임의의 순서로 조합될 수 있다. 추가로, 각각의 방법(또는 실시예), 인코더 및 디코더는 프로세싱 회로부(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 프로그램을 실행한다.

상술된 기법은 컴퓨터-판독가능 명령을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있고, 하나 이상의 컴퓨터-판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 21은 개시되는 청구대상의 특정 실시예를 구현하는 데 적합한 컴퓨터 시스템(2800)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는, 임의의 적절한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있으며, 이는, 하나 이상의 컴퓨터 CPU(central processing unit), GPU(Graphics Processing Unit) 등에 의해, 직접 실행되거나 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령을 포함하는 코드를 생성하기 위해, 어셈블리, 컴필레이션(compilation), 링킹 등의 메커니즘으로 처리될 수 있다.

명령은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하는, 다양한 타입의 컴퓨터 또는 이의 컴포넌트에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(2800)에 대해 도 21에 도시된 컴포넌트는, 사실상 예시적이며, 본 개시내용의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대한 어떠한 제한을 제안하려는 의도는 아니다. 컴포넌트의 구성은 컴퓨터 시스템(2800)의 예시적인 실시예에 예시된 컴포넌트 중 임의의 하나 또는 이의 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서는 안 된다.

컴퓨터 시스템(2800)은 특정 인간 인터페이스 입력 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 인간 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각적 입력(이를테면, 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(이를테면, 음성, 클랩핑), 시각적 입력(이를테면, 제스처), 후각적 입력(도시되지 않음)을 통해, 한 명 이상의 인간 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 인간 인터페이스 디바이스는 또한, 오디오(예를 들어, 스피치, 음악, 주변 소리), 이미지(예를 들어, 스캔된 이미지, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지), 비디오(이를테면, 2-차원 비디오, 입체 비디오를 포함하는 3-차원 비디오)와 같이 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접 관련된 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하는 데 사용될 수 있다.

입력 인간 인터페이스 디바이스는 키보드(2801), 마우스(2802), 트랙 패드(2803), 터치 스크린(2810), 데이터-글러브(미도시), 조이스틱(2805), 마이크로폰(2806), 스캐너(2807), 카메라((2808) 중 하나 이상(각각 중 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2800)은 또한, 특정 인간 인터페이스 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 인간 인터페이스 출력 디바이스는, 예를 들어, 촉각적 출력, 소리, 빛 및 냄새/맛을 통해 한 명 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 인간 인터페이스 출력 디바이스는, 촉각적 출력 디바이스(예를 들어, 터치 스크린(2810), 데이터-글러브(미도시) 또는 조이스틱(2805)에 의한 촉각적 피드백, 그러나 입력 디바이스로서의 역할을 하지 않는 촉각적 피드백 디바이스가 또한 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스(이를테면, 스피커(2809), 헤드폰(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스(이를테면, CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린을 포함하는 스크린(2810), 이 각각은 터치 스크린 입력 능력이 있거나 없음, 이 각각은 촉각 피드백 능력이 있거나 없음 ― 이 중 일부는 입체 출력과 같은 수단을 통해 2-차원 시각적 출력 또는 3-차원 이상의 출력을 출력할 수 있음 ―; 가상-현실 안경(묘사되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이 및 스모크 탱크(묘사되지 않음)), 및 프린터(묘사되지 않음)를 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2800)은 또한, 인간이 액세스가능한 저장 디바이스 및 이의 연관된 매체, 이를테면 CD/DVD 등의 매체(2821)를 갖는 CD/DVD ROM/RW((2820), 썸-드라이브(thumb-drive)(2822), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(2823)를 포함하는 광학 매체, 레거시 자기 매체, 이를테면, 테이프 및 플로피 디스크(floppy disc)(묘사되지 않음), 특수 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스, 이를테면, 보안 동글(security dongle)(묘사되지 않음) 등을 포함할 수 있다.

당업자는 또한, 현재 개시되는 청구대상과 관련하여 사용되는 "컴퓨터-판독가능 매체"라는 용어가 전송 매체, 반송파 또는 다른 일시적 신호를 망라하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(2800)은 또한, 하나 이상의 통신 네트워크(2855)에 대한 인터페이스(2854)를 포함할 수 있다. 네트워크는, 예를 들어, 무선, 유선, 광학(optical) 네트워크일 수 있다. 네트워크는 추가로, 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연-내성(delay-tolerant) 네트워크 등일 수 있다. 네트워크의 예는, 이더넷, 무선 LAN와 같은 로컬 영역 네트워크, 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 bus를 포함하는 차량 및 산업 네트워크 등을 포함한다. 특정 네트워크는 일반적으로, 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 버스(2849)(이를테면, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(2800)의 USB 포트와 같이)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터를 필요로 하며); 다른 것은 일반적으로, 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스에 대한 부착에 의해 컴퓨터 시스템(2800)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이러한 네트워크 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(2800)은 다른 엔티티와 통신할 수 있다. 이러한 통신은, 예를 들어 로컬 영역 네트워크 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하는 다른 컴퓨터 시스템에 대해, 단방향성의 수신-전용(예를 들어, 방송 TV), 단방향성의 송신-전용(예를 들어, CANbus-특정 CANbus 디바이스) 또는 양방향성일 수 있다. 상술된 바와 같이, 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택은 이 네트워크 및 네트워크 인터페이스 각각에서 사용될 수 있다.

위에서 논의된 인간 인터페이스 디바이스, 인간이 액세스가능한 저장 디바이스 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(2800)의 코어(2840)에 부착될 수 있다.

코어(2840)는 하나 이상의 CPU(Central Processing Unit)(2841), GPU(Graphics Processing Unit)(2842), FPGA(Field Programmable Gate Areas)(2843) 형태의 특수 프로그램가능 프로세싱 유닛, 특정 작업을 위한 하드웨어 가속기(2844), 그래픽 어댑터(2850) 등을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스는, ROM(Read-only memory)(2845), 랜덤 액세스 메모리(2846), 내부 비-사용자 액세스가능 하드 드라이브, SSD 등과 같은 내부 대용량 저장소(2847)와 함께, 시스템 버스(2848)를 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(2848)는 부가적 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스가능할 수 있다. 주변 디바이스는 코어의 시스템 버스(2848)에 직접 또는 주변 버스(2849)를 통해 부착될 수 있다. 일 예로, 스크린(2810)은 그래픽 어댑터(2850)에 연결될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처는 PCI, USB 등을 포함한다.

CPU(2841), GPU(2842), FPGA(2843) 및 가속기(2844)는 앞서 논의된 컴퓨터 코드를 조합하여 구성할 수 있는 특정 명령을 실행할 수 있다. 이 컴퓨터 코드는 ROM(2845) 또는 RAM(2846)에 저장될 수 있다. 전이 데이터(transitional data) 또한 RAM(2846)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 저장소(2847)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 CPU(2841), GPU(2842), 대용량 저장소(2847), ROM(2845), RAM(2846) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해, 메모리 디바이스 중 임의의 메모리 디바이스에 대한 빠른 저장 및 검색이 가능해질 수 있다.

컴퓨터-판독가능 매체는 다양한 컴퓨터-구현 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적을 위해 특별히 설계되고 구성된 것일 수 있거나, 또는 이는, 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 잘 알려져 있고 이것이 이용가능한 종류의 것일 수 있다.

제한이 아닌 예로서, 아키텍처(2800), 특히 코어(2840)를 갖는 컴퓨터 시스템은, 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터-판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함)의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는, 위에서 소개된 바와 같은, 사용자가 액세스가능한 대용량 저장소와 연관된 매체일 수 있을 뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 저장소(2847) 또는 ROM(2845)과 같은 비-일시적 특성을 갖는 코어(2840)의 특정 저장소일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 이러한 디바이스에 저장되고 코어(2840)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 특정 필요사항에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는, 코어(2840) 및 구체적으로 그 안에 있는 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등을 포함)로 하여금, RAM(2846)에 저장된 데이터 구조를 정의하는 것 그리고 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스에 따라 이러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여, 본원에서 설명되는 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 컴퓨터 시스템은, 본원에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 동작할 수 있는 회로(예를 들어, 가속기(2844))에 하드와이어링된 또는 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포괄할 수 있으며 이 역도 가능하다. 컴퓨터-판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예를 들어, 집적 회로(IC)), 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 이 둘 다를 포괄할 수 있다. 본 개시내용은 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포괄한다.

본 개시내용이 여러 예시적인 실시예를 설명했지만, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 변경, 치환 및 다양한 대체 등가물이 존재한다. 따라서, 당업자가 본원에 명시적으로 도시되거나 설명되지 않았지만, 본 개시내용의 원리를 구현하고, 따라서 본 개시내용의 사상 및 범위 내에 있는 수많은 시스템 및 방법이 안출될 수 있을 것임이 이해될 것이다.

부록 A: 약어

JEM: joint exploration model

VVC: versatile video coding

BMS: benchmark set

MV: Motion Vector

HEVC: High Efficiency Video Coding

SEI: Supplementary Enhancement Information

VUI: Video Usability Information

GOPs: Groups of Pictures

TUs: Transform Units,

PUs: Prediction Units

CTUs: Coding Tree Units

CTBs: Coding Tree Blocks

PBs: Prediction Blocks

HRD: Hypothetical Reference Decoder

SNR: Signal Noise Ratio

CPUs: Central Processing Units

GPUs: Graphics Processing Units

CRT: Cathode Ray Tube

LCD: Liquid-Crystal Display

OLED: Organic Light-Emitting Diode

CD: Compact Disc

DVD: Digital Video Disc

ROM: Read-Only Memory

RAM: Random Access Memory

ASIC: Application-Specific Integrated Circuit

PLD: Programmable Logic Device

LAN: Local Area Network

GSM: Global System for Mobile communications

LTE: Long-Term Evolution

CANBus: Controller Area Network Bus

USB: Universal Serial Bus

PCI: Peripheral Component Interconnect

FPGA: Field Programmable Gate Areas

SSD: solid-state drive

IC: Integrated Circuit

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

DCT: Discrete Cosine Transform

DST: Discrete Sine Transform

ADST: Asymmetric　DST

FLIPADST:　Flipped ADST

IDT: Incremental Distance Transform

LGT: Line Graph Transforms

KLT: Karhunen Leve Transform

RCT: Row-Column Transform

Claims (20)

1. 비디오 프로세싱을 위한 방법으로서,
   제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 포함하는 비디오 블록의 비트스트림을 수신하는 단계 ― 상기 제1 변환 블록 및 상기 제2 변환 블록은 병치된(co-located) 블록임 ―;
   상기 비디오 블록의 비트스트림으로부터 상기 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 상기 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 획득하는 단계;
   상기 제1 변환 블록의 모든 변환 계수가 제로(zero)임을 지시하는 제1 플래그를 결정하는 단계;
   교차-성분 레벨 재구성(CCLR: cross component level reconstruction)이 상기 제1 변환 블록에 적용됨을 지시하는 제2 플래그를 결정하는 단계; 및
   CCLR이 상기 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여:
   개량된(refined) 제1 변환 블록을 획득하기 위해, 하나 이상의 오프셋 값을 추가함으로써 상기 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상을 개량하는 단계 ― 상기 하나 이상의 오프셋 값은, 상기 제2 변환 블록에 있고 상기 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상과 병치된 변환 계수에 기반하여 도출됨 ―;
   상기 개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 결정하는 단계;
   타깃 블록을 획득하기 위해, 상기 타깃 변환 커널에 기반하여, 상기 개량된 제1 변환 블록에 대해 역변환(reverse transform)을 수행하는 단계; 및
   적어도 상기 타깃 블록에 기반하여 상기 비디오 블록의 상기 제1 컬러 성분을 재구성하는 단계
   를 포함하는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 컬러 성분은 하나의 크로마(chroma) 성분을 포함하는 반면, 상기 제2 컬러 성분은 다른 크로마 성분을 포함하거나;
   상기 제1 컬러 성분은 루마(luma) 성분을 포함하는 반면, 상기 제2 컬러 성분은 하나의 크로마 성분을 포함하거나; 또는
   상기 제1 컬러 성분은 하나의 크로마 성분을 포함하는 반면, 상기 제2 컬러 성분은 루마 성분을 포함하는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 타깃 변환 커널을 결정하는 단계는, 상기 개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 상기 제2 변환 블록에 대한 동일한 변환 커널로서 선택하는 단계를 포함하는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 타깃 변환 커널을 결정하는 단계는,
   상기 비트스트림에서 시그널링되는 지시자(indicator)를 추출하는 단계 ― 상기 지시자는 상기 타깃 변환 커널을 지정하고, 상기 지시자는 상기 CCLR이 상기 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여 시그널링됨 ―; 및
   상기 지시자를 기반으로 상기 타깃 변환 커널을 선택하는 단계
   를 포함하는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 타깃 변환 커널을 결정하는 단계는, 상기 비디오 블록이 인트라 예측(intra prediction) 하에서 예측되는 것에 응답하여, 상기 인트라 예측의 모드에 기반하여 상기 타깃 변환 커널을 도출하는 단계를 포함하는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 타깃 변환 커널은, CCLR이 상기 제2 변환 블록에 적용되지 않는 경우 상기 제2 변환 블록에 대한 변환 커널과 상이한, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 타깃 변환 커널을 결정하는 단계는, 상기 비디오 블록이 인터 예측되는 것(inter predicted)에 응답하여, 상기 제1 변환 블록과 병치된 루마 변환 블록에 따라 상기 타깃 변환 커널을 선택하는 단계를 포함하는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 타깃 변환 커널을 결정하는 단계는, 상기 제1 변환 블록의 블록 크기에 기반하여 커널 리스트(list of kernel)로부터 상기 타깃 변환 커널을 선택하는 단계를 포함하고,
   상기 커널 리스트는 미리 정의되거나 상기 비트스트림에서 시그널링되는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   CCLR은, 상기 제1 변환 블록이 1차 변환 타입(primary transform type)의 미리 정의된 세트와 연관되는 경우, 상기 제1 변환 블록에만 적용되도록 허용되는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 1차 변환 타입의 미리 정의된 세트에서 각각의 1차 변환 타입과 연관된 변환은, 2차원 변환이고, 상기 2차원 변환은 2개의 1차원 변환에 의해 형성되고, 상기 2개의 1차원 변환은 둘 다 이산 코사인 변환(DCT: Discrete Cosine Transform)이거나 둘 다 증분 거리 변환(IDT: Incremental Distance Transform)인, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    1) 상기 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상과 병치된, 상기 제2 변환 블록에서의 변환 계수, 및 2) 상기 타깃 변환 커널에 기반하여, 상기 하나 이상의 오프셋 값을 도출하는 단계를 더 포함하는, 비디오 프로세싱을 위한 방법.
12. 비디오 프로세싱을 위한 디바이스로서,
    상기 디바이스는, 컴퓨터 명령을 저장하기 위한 메모리 및 상기 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서가 상기 컴퓨터 명령을 실행할 때, 상기 프로세서는, 상기 디바이스로 하여금:
    제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 포함하는 비디오 블록의 비트스트림을 수신하게 하고 ― 상기 제1 변환 블록 및 상기 제2 변환 블록은 병치된 블록임 ― ;
    상기 비디오 블록의 비트스트림으로부터 상기 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 상기 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 획득하게 하고;
    상기 제1 변환 블록의 모든 변환 계수가 제로임을 지시하는 제1 플래그를 결정하게 하고;
    교차-성분 레벨 재구성(CCLR)이 상기 제1 변환 블록에 적용됨을 지시하는 제2 플래그를 결정하게 하고; 그리고
    CCLR이 상기 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여:
    개량된 제1 변환 블록을 획득하기 위해, 하나 이상의 오프셋 값을 추가함으로써 상기 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상을 개량하게 하고 ― 상기 하나 이상의 오프셋 값은, 상기 제2 변환 블록에 있고 상기 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상과 병치된 변환 계수에 기반하여 도출됨 ―;
    상기 개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 결정하게 하고;
    타깃 블록을 획득하기 위해, 상기 타깃 변환 커널에 기반하여, 상기 개량된 제1 변환 블록에 대해 역변환을 수행하게 하고; 그리고
    적어도 상기 타깃 블록에 기반하여 상기 비디오 블록의 상기 제1 컬러 성분을 재구성하게 하도록
    구성되는, 비디오 프로세싱을 위한 디바이스.
13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서가, 상기 디바이스로 하여금, 상기 타깃 변환 커널을 결정하게 하도록 구성되는 경우, 상기 프로세서는, 상기 디바이스로 하여금,
    상기 개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 상기 제2 변환 블록에 대한 동일한 변환 커널로서 선택하게 하도록 구성되는, 비디오 프로세싱을 위한 디바이스.
14. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서가, 상기 디바이스로 하여금, 상기 타깃 변환 커널을 결정하게 하도록 구성되는 경우, 상기 프로세서는, 상기 디바이스로 하여금,
    상기 비트스트림에서 시그널링되는 지시자를 추출하게 하고 ― 상기 지시자는 상기 타깃 변환 커널을 지정하고, 상기 지시자는 상기 CCLR이 상기 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여 시그널링됨 ―; 그리고
    상기 지시자를 기반으로 상기 타깃 변환 커널을 선택하게 하도록
    구성되는, 비디오 프로세싱을 위한 디바이스.
15. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서가, 상기 디바이스로 하여금, 상기 타깃 변환 커널을 결정하게 하도록 구성되는 경우, 상기 프로세서는, 상기 디바이스로 하여금,
    상기 비디오 블록이 인트라 예측 하에서 예측되는 것에 응답하여, 상기 인트라 예측의 모드에 기반하여 상기 타깃 변환 커널을 도출하게 하도록 구성되는, 비디오 프로세싱을 위한 디바이스.
16. 제15항에 있어서,
    상기 타깃 변환 커널은, CCLR이 상기 제2 변환 블록에 적용되지 않는 경우 상기 제2 변환 블록에 대한 변환 커널과 상이한, 비디오 프로세싱을 위한 디바이스.
17. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서가, 상기 디바이스로 하여금, 상기 타깃 변환 커널을 결정하게 하도록 구성되는 경우, 상기 프로세서는, 상기 디바이스로 하여금,
    상기 비디오 블록이 인터 예측되는 것에 응답하여, 상기 제1 변환 블록과 병치된 루마 변환 블록에 따라 상기 타깃 변환 커널을 선택하게 하도록 구성되는, 비디오 프로세싱을 위한 디바이스.
18. 컴퓨터 판독가능 명령을 저장하기 위한 비-일시적 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 판독가능 명령은, 비디오 데이터를 프로세싱하기 위해 디바이스의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 포함하는 비디오 블록의 비트스트림을 수신하게 하고 ― 상기 제1 변환 블록 및 상기 제2 변환 블록은 병치된 블록임 ― ;
    상기 비디오 블록의 비트스트림으로부터 상기 제1 컬러 성분의 제1 변환 블록 및 상기 제2 컬러 성분의 제2 변환 블록을 획득하게 하고;
    상기 제1 변환 블록의 모든 변환 계수가 제로임을 지시하는 제1 플래그를 결정하게 하고;
    교차-성분 레벨 재구성(CCLR)이 상기 제1 변환 블록에 적용됨을 지시하는 제2 플래그를 결정하게 하고; 그리고
    CCLR이 상기 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여:
    개량된 제1 변환 블록을 획득하기 위해, 하나 이상의 오프셋 값을 추가함으로써 상기 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상을 개량하게 하고, ― 상기 하나 이상의 오프셋 값은, 상기 제2 변환 블록에 있고 상기 제1 변환 블록의 변환 계수 중 하나 이상과 병치된 변환 계수에 기반하여 도출됨 ―;
    상기 개량된 제1 변환 블록에 대한 타깃 변환 커널을 결정하게 하고;
    타깃 블록을 획득하기 위해, 상기 타깃 변환 커널에 기반하여, 상기 개량된 제1 변환 블록에 대해 역변환을 수행하게 하고; 그리고
    적어도 상기 타깃 블록에 기반하여 상기 비디오 블록의 상기 제1 컬러 성분을 재구성하게 하도록
    구성된, 컴퓨터 판독가능 명령을 저장하기 위한 비-일시적 저장 매체.
19. 제18항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 명령이, 상기 프로세서로 하여금, 상기 타깃 변환 커널을 결정하게 할 때, 상기 컴퓨터 판독가능 명령은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 비트스트림에서 시그널링되는 지시자를 추출하게 하고 ― 상기 지시자는 상기 타깃 변환 커널을 지정하고, 상기 지시자는 상기 CCLR이 상기 제1 변환 블록에 적용된다는 결정에 응답하여 시그널링됨 ―; 그리고
    상기 지시자를 기반으로 상기 타깃 변환 커널을 선택하게 하는, 컴퓨터 판독가능 명령을 저장하기 위한 비-일시적 저장 매체.
20. 제18항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능 명령이, 상기 프로세서로 하여금, 상기 타깃 변환 커널을 결정하게 할 때, 상기 컴퓨터 판독가능 명령은, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 비디오 블록이 인트라 예측 하에서 예측되는 것에 응답하여, 상기 인트라 예측의 모드에 기반하여 상기 타깃 변환 커널을 도출하게 하는, 컴퓨터 판독가능 명령을 저장하기 위한 비-일시적 저장 매체.