KR20230113387A - 일반화된 샘플 오프셋 - Google Patents

Abstract

본 개시는 교차 성분 샘플 오프셋(CCSO) 및 로컬 샘플 오프셋(LSO)에 대한 적응 루프 필터링(ALF)에 관한 것이다. ALF는 제1 색상 성분의 재구성된 샘플을 입력으로 사용한다(예를 들어, Y 또는 Cb 또는 Cr). CCSO의 경우, 출력은 제1 색상 성분의 상이한 색상 성분인 제2 색상 성분에 적용된다. LSO의 경우, 출력은 제1 색상 성분에 적용된다. 결합된 ALF는 병치된(또는 현재의) 샘플의 이웃 샘플 사이의 델타 값을 고려하고 또한 병치된(또는 현재의) 샘플의 레벨 값을 고려함으로써 CCSO 및 LSO에 대해 일반화될 수 있다.

Description

일반화된 샘플 오프셋

본 출원은 2021년 11월 15일에 출원된 미국 가출원 제63/279,674호 ('일반화된 샘플 오프셋(GENERALIZED SAMPLE OFFSET)') 및 2021년 12월 13일에 출원된 미국 가출원 제63/289,137호 ('일반화된 샘플 오프셋')에 대한 우선권의 이익을 주장하는, 2022년 10월 19일에 출원된 미국 출원 제18/047,877호 ('일반화된 샘플 오프셋')에 대한 우선권을 주장하며, 이들 모두는 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.

본 개시는 진보된 비디오 코딩 기술의 세트를 설명한다. 보다 구체적으로, 개시된 기술은 교차 성분 샘플 오프셋(cross-component sample offset, CCSO) 및 로컬 샘플 오프셋(local sample offset, LSO)을 포함한다.

본 명세서에서 제공된 이러한 배경 설명은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 현재 명명된 발명자의 작업은 본 배경 섹션에서 설명된 한도 내에서 본 출원을 제출할 당시 선행 기술로 인정되지 않을 수 있는 설명의 측면은 물론 명시적으로나 암시적으로 본 개시에 대한 선행 기술로 인정되지 않는다.

비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상과 함께 픽처 간 예측을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각각의 픽처는 예를 들어 1920 x 1080 휘도 샘플 및 연관된 전체 또는 부분 샘플링된 색차 샘플의 공간 차원을 갖는다. 일련의 픽처는 예를 들어 초당 60개의 픽처 또는 초당 60개의 프레임의 고정 또는 가변 픽처 속도(다르게는 프레임 속도로서 지칭됨)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 특정 비트레이트 요구사항을 갖는다. 예를 들어, 1920 x 1080의 픽셀 해상도, 60 프레임/초의 프레임 속도, 색상 채널당 픽셀당 8 비트에서 4:2:0의 크로마 서브샘플링을 사용하는 비디오에는 1.5 Gbit/s에 가까운 대역폭이 필요하다. 이러한 1시간의 비디오는 600GB 이상의 저장 공간을 필요로 한다.

비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은 압축을 통해 압축되지 않은 입력 비디오 신호의 중복성을 감소시키는 것일 수 있다. 압축은 앞서 언급된 대역폭 및/또는 저장 공간 요구사항을 경우에 따라 2배 이상으로 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축 및 손실 압축, 및 이들의 조합이 모두 사용될 수 있다. 무손실 압축은 디코딩 프로세스를 통해 압축된 원래 신호에서 원래 신호의 정확한 복사본이 재구성될 수 있는 기술을 지칭한다. 손실 압축은 원래 비디오 정보가 코딩 중에 완전히 유지되지 않고 디코딩 중에 완전히 복원될 수 없는 코딩/디코딩 프로세스를 지칭한다. 손실 압축을 사용하는 경우, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 약간의 정보 손실에도 불구하고 의도된 애플리케이션에 유용하도록 재구성된 신호를 렌더링할 수 있을 만큼 충분히 작게 만들어진다. 비디오의 경우, 손실 압축은 많은 애플리케이션에서 널리 사용된다. 허용되는 왜곡의 수량은 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 허용 오차를 반영하도록 선택되거나 조정될 수 있다: 더 높은 허용 왜곡은 일반적으로 더 높은 손실과 더 높은 압축 비율을 생성하는 코딩 알고리즘을 허용한다.

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 모드에서 코딩되는 경우, 그 픽처는 인트라 픽처로서 지칭될 수 있다. 인트라 픽처 및 독립 디코더 리프레시 픽처와 같은 파생물은 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있으므로, 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션의 제1 픽처 또는 정지 이미지로 사용될 수 있다. 인트라 예측 후의 블록의 샘플은 주파수 도메인으로 변환될 수 있고, 그렇게 생성된 변환 계수는 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 사전 변환 도메인에서 샘플 값을 최소화하는 기술을 나타낸다. 일부 경우에, 변환 후의 DC 값이 더 작고, AC 계수가 더 작을수록 엔트로피 코딩 후 블록을 나타내기 위해 주어진 양자화 단계 크기에서 필요한 비트가 더 적다.

예를 들어 MPEG-2 생성 코딩 기술로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 새로운 비디오 압축 기술은, 예를 들어, 주변의 샘플 데이터 및/또는 공간적으로 이웃하는 인코딩 및/또는 디코딩 중에 획득되고 인트라 코딩되거나 또는 디코딩되는 데이터 블록을 디코딩 순서에서 선행하는 메타데이터에 기초하여 블록의 코딩/디코딩을 시도하는 기술을 포함한다. 이러한 기술은 이후 "인트라 예측" 기술이라고 한다. 적어도 일부 경우에, 인트라 예측은 다른 참조 픽처가 아닌 재구성 중인 현재 픽처의 참조 데이터만을 사용한다는 점에 유의한다.

인트라 예측에는 많은 상이한 형태가 있을 수 있다. 주어진 비디오 코딩 기술에서 이러한 기술 중 하나 이상이 사용될 수 있는 경우, 사용 중인 기술은 인트라 예측 모드로서 지칭될 수 있다. 하나 이상의 인트라 예측 모드는 특정 코덱으로 제공될 수 있다. 특정 경우에, 모드는 서브 모드를 가질 수 있고, 및/또는 다양한 파라미터와 연관될 수 있으며, 모드/서브모드 정보 및 비디오 블록에 대한 인트라 코딩 파라미터는 모드 코드워드에 개별적으로 또는 집합적으로 포함되어 코딩될 수 있다. 주어진 모드, 서브모드 및/또는 파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통해 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있으며, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술도 마찬가지이다.

인트라 예측의 특정 모드는 H.264에 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, 공동 탐사 모델(Joint Explosion Model, JEM), 다목적 비디오 코딩(versatile video coding, VVC) 및 벤치마크 세트(benchmark set, BMS)와 같은 새로운 코딩 기술에서 더욱 개선되었다. 일반적으로, 인트라 예측의 경우, 예측기 블록은 사용 가능하게 된 이웃 샘플 값을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인을 따라 이웃 샘플의 특정 세트의 이용 가능한 값이 예측기 블록으로 복사될 수 있다. 사용 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩되거나 자체적으로 예측될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 우측 하부에 묘사된 것은 H.265의 33개의 가능한 인트라 예측기 방향(H.265에서 규정된 35개 인트라 모드의 알려진 33개 각도 모드에 대응함)에서 규정된 9개의 예측기 방향의 서브 세트이다. 화살표가 수렴하는 지점(101)은 예측 중인 샘플을 나타낸다. 화살표는 101에서 샘플을 예측하는 데 사용되는 이웃 샘플로부터의 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 수평 방향에서 45도 각도로 우측 상부에 있는 샘플들로부터 예측됨을 지시한다. 마찬가지로, 화살표(103)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 수평 방향으로부터 22.5도 각도로 샘플(101)의 좌측 하부에 있는 샘플들로부터 예측됨을 지시한다.

여전히 도 1a를 참조하면, 좌측 상단에는 4 x 4 샘플의 정사각형 블록(104)이 도시되어 있다(대시 형태의 볼드체 선으로 지시됨). 정사각형 블록(104)은 각각 "S"로 라벨링되며, Y 차원에서의 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 차원에서의 위치(예를 들어, 열 인덱스)의 16개의 샘플을 포함한다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원에서 두 번째 샘플(상단으로부터)이고 X 차원에서 첫 번째(좌측으로부터) 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 Y 및 X 차원 모두에서 블록(104)의 네 번째 샘플이다. 블록 크기가 4 x 4 샘플이므로, S44는 우측 하단에 있다. 유사한 번호 매기기 방식을 따르는 예시적인 참조 샘플이 추가로 표시된다. 참조 샘플은 블록(104)에 대해 R로 라벨링로 되며, Y 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 위치(열 인덱스)이다. H.264 및 H.265 모두에서, 재구성 중인 블록에 인접하게 이웃하는 예측 샘플이 사용된다.

블록(104)의 인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃 샘플로부터 참조 샘플 값을 복사함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림이 이러한 블록(104)에 대해 화살표(102)의 예측 방향을 지시하는 시그널링을 포함하는 것으로 가정한다 ― 즉, 샘플은 예측 샘플 또는 수평 방향으로부터 45도 각도로 우측 상부에 있는 샘플들로부터 예측된다. 이러한 경우에, 샘플 S41, S32, S23, S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 그런 다음, 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.

특정 경우에, 다수의 참조 샘플의 값은 참조 샘플을 계산하기 위해, 특히 방향이 45도로 균등하게 나누어지지 않는 경우에, 예를 들어 보간을 통해 결합될 수 있다.

비디오 코딩 기술이 계속 발전함에 따라 가능한 방향의 개수가 증가하였다. H.264(2003년)에서, 예를 들어, 9개의 상이한 방향이 인트라 예측을 위해 이용 가능하다. H.265(2013년)에서는 33개로 증가했고, 본 개시의 당시, JEM/VVC/BMS는 최대 65개 방향을 지원할 수 있다. 가장 적절한 인트라 에측 방향을 식별하는 것을 돕기 위한 실험 연구가 수행되었으며, 엔트로피 코딩의 특정 기술은 방향에 대한 특정 비트 페널티를 허용하는 소수의 비트에서 이러한 가장 적절한 방향을 인코딩하는 데 사용될 수 있다. 또한, 방향 자체는 때때로 디코딩된 이웃 블록의 인트라 예측에서 사용된 이웃 방향으로부터 예측될 수 있다.

도 1b는 시간이 지남에 따라 개발된 다양한 인코딩 기술에서 증가하는 개수의 예측 방향을 도시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 묘사하는 개략도(180)를 도시한다.

코딩된 비디오 비트스트림의 예측 방향에 대한 인트라 예측 방향을 나타내는 비트의 매핑 방식은 비디오 코딩 기술에 따라 상이할 수 있으며, 예를 들어, 예측 방향의 단순한 직접 매핑에서 인트라 예측 모드, 코드워드, 가장 가능성 있는 모드를 포함하는 복잡한 적응 방식 및 유사한 기술에 이르기까지 다양할 수 있다. 그러나, 모든 경우에, 특정 다른 방향보다 비디오 컨텐츠에서 통계적으로 발생할 가능성이 적은 인트로 예측에 대한 특정 방향이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성을 줄이는 것이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서 가능성이 적은 방향은 가능성이 더 높은 방향보다 더 많은 비트 개수로 표현될 수 있다.

픽처간 예측, 또는 인터 예측은 모션 보상에 기초할 수 있다. 모션 보상에서, 모션 벡터(이후 MV)에 의해 지시된 방향으로 공간적으로 천이된 후에, 이전에 재구성된 픽처 또는 그 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터가 새로 재구성된 픽처 또는 픽처 부분(예를 들어, 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 일부 경우에, 참조 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV는 X와 Y의 2차원 또는 3차원을 가질 수 있으며, 세 번째 차원은 사용 중인 참조 픽처의 지시이다(시간 차원과 유사).

일부 비디오 압축 기술에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용 가능한 현재 MV는 다른 MV로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접하고 디코딩 순서에서 현재 MV에 선행하는 샘플 데이터의 다른 영역과 관련된 다른 MV로부터 예측될 수 있다. 그렇게 하면, 상관된 MV에서의 중복성을 제거함으로써 MV를 코딩하는 데 필요한 데이터의 전체 양을 상당히 줄일 수 있으므로, 압축 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 카메라에서 파생된 입력 비디오 신호(자연 비디오라고 함)를 코딩하는 경우 단일 MV가 적용 가능한 영역보다 큰 영역이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 이동하고, 따라서 일부 경우에 이웃 영역의 MV에서 파생된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측할 수 있는 통계적 가능성이 있기 때문에, MV 예측은 효과적으로 작동할 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대한 실제 MV가 주변 MV로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하다. 그러한 MV는 차례로 엔트로피 코딩 후에 MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되기 보다는 직접 코딩되는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 개수의 비트로 표현될 수 있다. 일부 경우에, MV 예측은 원래 신호(즉, 샘플 스트림)에서 파생된 신호(즉, MV)의 무손실 압축의 예가 될 수 있다. 다른 경우에, MV 예측 자체는 예를 들어 주변의 여러 MV로부터 예측기를 계산하는 경우 반올림 오류로 인해 손실될 수 있다.

다양한 MV 예측 메커니즘이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "고효율 비디오 코딩", 2016년 12월)에서 설명된다. H.265가 규정하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서, 아래에서 설명되는 기술은 이후 "공간적 병합(spatial merge)"으로 지칭되는 기술이다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 천이된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측 가능한 것으로 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함한다. 해당 MV를 직접 코딩하는 대신, MV는 예를 들어, A0, A1, 및 B0, B1, B2(각각 202 내지 206)으로 표시된 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여 가장 최근의(디코딩 순서에서) 참조 픽처로부터 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터 유도될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하고 있는 동일한 참조 픽처의 예측기를 사용한다.

AOMedia Video 1(AV1)은 인터넷을 통한 비디오 전송을 위해 설계된 개방형 비디오 코딩 포맷이다. 그것은 VP9의 코드베이스를 기반으로 추가 기술을 통합하여 VP9의 후속 제품으로 개발되었다. AV1 비트스트림 규격은 H.265 또는 고효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding, HEVC) 표준 또는 다목적 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC)과 같은 참조 비디오 코덱을 포함한다.

본 개시의 실시예는 교차 성분 샘플 오프셋(cross-component sample offset, CCSO) 및 로컬 샘플 오프셋(local sample offset, LSO)을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 적응 루프 필터링(adaptive loop filtering, ALF)은 제1 색상 성분의 재구성된 샘플을 입력으로 사용한다(예를 들어, Y 또는 Cb 또는 Cr). CCSO의 경우, 출력은 제1 색상 성분의 상이한 색상 성분인 제2 색상 성분에 적용된다. LSO의 경우, 출력은 제1 색상 성분에 적용된다. 결합된 ALF는 병치된(또는 현재의) 샘플의 이웃 샘플 사이의 델타 값을 고려하고 또한 병치된(또는 현재의) 샘플의 레벨 값을 고려함으로써 CCSO 및 LSO에 대해 일반화될 수 있다.

일 실시예에서, 비디오 디코딩 방법은 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 현재 픽처의 재구성된 샘플에 대한 코딩된 정보를 디코딩하는 단계 ― 코딩된 정보는 재구성된 샘플에 적용될 샘플 오프셋 필터를 포함함 ―; 샘플 오프셋 필터와 함께 사용될 오프셋 유형을 선택하는 단계 ― 오프셋 유형은 그래디언트 오프셋(gradient offset, GO) 또는 대역 오프셋(band offset, BO)을 포함함 ―; 및 재구성된 샘플 및 선택된 오프셋 유형에 기초하여 샘플 오프셋 필터의 출력 값을 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 재구성된 샘플 및 샘플 오프셋 필터의 출력 값에 기초하여 필터링된 샘플 값을 결정하는 단계를 더 포함한다. 재구성된 샘플은 현재 픽처의 현재 컴포넌트로부터 유래한다. 필터링된 샘플 값은 재구성된 샘플을 위한 것이다. 상기 선택하는 단계는 오프셋 유형을 지시하는 신호를 수신하는 단계를 더 포함한다. 신호는 슬라이스 헤더, 픽처 헤더, 프레임 헤더, 수퍼블록 헤더, 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 헤더 또는 타일 헤더에서 전송되는 상위 레벨 신택스(syntax)를 포함한다. 신호는 코딩 유닛 레벨, 예측 블록 레벨, 변환 블록 레벨 또는 필터링 유닛 레벨에서의 블록 레벨 전송을 포함한다. 신호는 오프셋이 하나 또는 다수의 색상 성분에 적용되는지 여부를 지시하는 제1 플래그 및 GO 및/또는 BO가 적용되는지 여부를 지시하는 제2 플래그를 포함한다. 상기 선택하는 단계는 BO를 선택하거나, 또는 GO를 선택하거나, 또는 BO와 GO를 모두 선택하는 단계를 포함한다. GO를 선택하는 것은 이웃 샘플과 상이한 색상 성분의 병치된(co-located) 샘플 사이의 델타 값을 사용하여 GO를 도출하는 것을 더 포함한다. GO를 선택하는 것은 이웃 샘플과 필터링될 현재 샘플의 병치된 샘플 사이의 델타 값을 사용하여 GO를 도출하는 것을 더 포함한다. BO를 선택하는 것은 상이한 색상 성분의 병치된 샘플 값을 사용하여 BO를 도출하는 것을 더 포함한다. BO를 선택하는 것은 필터링될 현재 샘플의 병치된 샘플 값을 사용하여 상기 BO를 도출하는 것을 더 포함한다. 상기 선택하는 단계가 GO 및 BO 모두를 포함하는 경우, 상기 선택하는 단계는 상이한 색상 성분 또는 필터링될 현재 샘플 중 하나의 병치된 샘플과 이웃 샘플 사이의 델타 값을 사용하여 오프셋을 도출하는 단계; 및 상이한 색상 성분 또는 상기 필터링될 현재 샘플 중 하나의 병치된 샘플 값을 사용하여 오프셋을 도출하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에서, 비디오 비트스트림 디코딩 장치는 명령어를 저장하는 메모리; 메모리와 통신하는 프로세서를 포함한다. 프로세서가 명령어를 실행할 때, 프로세서는 장치로 하여금, 비디오 비트스트림으로부터의 현재 픽처의 현재 컴포넌트의 재구성된 샘플에 샘플 오프셋 필터를 적용하고, 샘플 오프셋 필터에 대한 오프셋 유형을 식별하며 ― 오프셋 유형은 그래디언트 오프셋(GO) 또는 대역 오프셋(BO)을 포함함 ―, 재구성된 샘플 및 선택된 오프셋 유형에 기초하여 샘플 오프셋 필터의 필터링된 샘플 값을 결정하도록 구성된다. 프로세서는 장치로 하여금, 재구성된 샘플 및 선택된 오프셋 유형에 기초하여 출력 값을 결정하도록 추가로 구성되며, 필터링된 샘플 값은 출력 값 및 재구성된 샘플에 기초하여 추가로 결정된다. 프로세서는 장치로 하여금 식별을 위해 사용되는 오프셋 유형을 지시하는 신호를 수신하도록 추가로 구성된다. 신호는 오프셋이 하나 또는 다수의 색상 성분에 적용되는지 여부를 지시하는 제1 플래그 및 GO 및/또는 BO가 적용되는지 여부를 지시하는 제2 플래그를 포함한다.

다른 실시예에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 명령어를 저장하며, 명령어가 프로세서에 의해 실행될 때, 명령어는 프로세서로 하여금, 비디오 비트스트림으로부터의 현재 픽처의 현재 컴포넌트의 재구성된 샘플에 샘플 오프셋 필터를 적용하고, 샘플 오프셋 필터에 대한 오프셋 유형을 식별하며 ― 오프셋 유형은 그래디언트 오프셋(GO) 또는 대역 오프셋(BO)을 포함함 ―, 재구성된 샘플 및 선택된 오프셋 유형에 기초하여 출력 값을 결정하고, 출력 값 및 재구성된 샘플에 기초하여 샘플 오프셋 필터의 필터링된 샘플 값을 결정하도록 구성된다. 식별은 오프셋 유형을 지시하는 하나 이상의 플래그를 갖는 신호를 사용하는 것을 포함한다.

일부 다른 실시예에서, 비디오 정보를 처리하는 장치가 개시된다. 이 장치는 위의 방법 구현 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예는 또한 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 방법을 수행하게 하는 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다.

개시된 주제의 추가 특징, 특성 및 다양한 장점은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 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 블록 및 그 주변 공간 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 분할 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 분할의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 분할의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 분할 방식에 따라 기본 블록을 코딩 블록으로 분할하는 예를 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진 분할 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리 코딩 블록 분할 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 분할하는 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 분할하는 또 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시의 예시적인 실시예에 따라 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 분할하는 다른 방식을 도시한다.
도 18은 예시적인 적응형 루프 필터(ALF) 형상을 도시한다.
도 19a는 수직 그래디언트에 대한 라플라시안 계산의 서브샘플링된 위치를 도시한다.
도 19b는 수평 그래디언트에 대한 라플라시안 계산의 서브샘플링된 위치를 도시한다.
도 19c는 대각선 그래디언트에 대한 라플라시안 계산의 서브샘플링된 위치를 도시한다.
도 19d는 또 다른 대각선 그래디언트에 대한 라플라시안 계산의 서브샘플링된 위치를 도시한다.
도 20은 가상 경계에서 수정된 블록 분류의 예를 도시한다.
도 21은 가상 경계에서 루마 성분에 대한 수정된 적응형 루프 필터링의 예를 도시한다.
도 22는 최대 코딩 유닛(LCU) 정렬된 픽처 쿼드트리 분할의 예를 도시한다.
도 23은 z 순서로 인코딩된 쿼드트리 분할 플래그의 예를 도시한다.
도 24는 교차 성분 적응형 루프 필터(CC-ALF) 배치의 예를 도시한다.
도 25는 다이아몬드 형상 필터의 예를 도시한다.
도 26은 루마 샘플에 대한 크로마 샘플의 예시적인 위치를 도시한다.
도 27은 방향 검색의 예를 도시한다.
도 28은 서브 공간 투영의 예를 도시한다.
도 29는 필터 지원 영역의 예를 도시한다.
도 30은 예시적인 루프 필터 파이프라인을 도시한다.
도 31은 교차 성분 샘플 오프셋(CCSO)의 예시적인 입력을 도시한다.
도 32는 교차 성분 샘플 오프셋(CCSO)의 예시적인 필터 형상을 도시한다.
도 33은 예시적인 픽셀 패턴을 도시한다.
도 34는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 35는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도를 도시한다.

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

일반적으로, 용어는 문맥에서의 용법으로부터 적어도 부분적으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 사용되는 "및", "또는", 또는 "및/또는"과 같은 용어는 그러한 용어가 사용되는 문맥에 적어도 부분적으로 의존할 수 있는 다양한 의미를 포함할 수 있다. 일반적으로 A, B 또는 C와 같은 리스트를 연관시키는 데 사용되는 경우 "또는"은 여기에서 포괄적인 의미로 사용되는 A, B 및 C는 물론 여기에서 배타적인 의미로 사용되는 A, B 또는 C를 의미하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에 사용되는 용어 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"는 문맥에 따라 적어도 부분적으로는 단수 의미로 임의의 특징, 구조 또는 특성을 설명하는 데 사용될 수 있거나 또는 복수 의미로 특징, 구조 또는 특성의 조합을 설명하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, "하나(a)", "하나(an)" 또는 "상기(the)"와 같은 용어는 문맥에 따라 적어도 부분적으로는 단수 용법을 전달하거나 또는 복수 용법을 전달하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, "~에 기초한" 또는 "~에 의해 결정된"이라는 용어는 배타적인 인자 세트를 전달하는 것으로 반드시 의도되지 않는 것으로 이해될 수 있으며, 대신에 문맥에 따라 적어도 부분적으로 반드시 명시적으로 설명되지 않은 추가 인자의 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 장치를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호 연결된 제1 쌍의 단말 장치(310, 320)를 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 장치(310, 320)는 데이터의 단방향 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 장치(320)로의 전송을 위해 비디오 데이터(예를 들어, 단말 장치(310)에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림)를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 전송될 수 있다. 단말 장치(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처를 복원하며, 복원된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 전송은 매체 서빙 애플리케이션 등에서 구현될 수 있다.

다른 예에서, 통신 시스템(300)은 예를 들어 화상 회의 애플리케이션 동안 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 전송을 수행하는 제2 쌍의 단말 장치(330, 340)를 포함한다. 데이터의 양방향 전송을 위해, 예에서, 단말 장치(330, 340)의 각각의 단말 장치는 네트워크(350)를 통해 단말 장치(330, 340)의 다른 단말 장치로의 전송을 위해 (예를 들어, 단말 장치에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 장치(330, 340)의 각각의 단말 장치는 또한 단말 장치(330, 340)의 다른 단말 장치에 의해 전송된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 비디오 픽처를 복원하기 위해 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있으며 복원된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 장치에서 비디오 픽처를 디스플레이할 수 있다.

도 3의 예에서, 단말 장치(310, 320, 330, 340)는 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트 폰으로 구현될 수 있지만, 본 개시의 기본 원칙의 적용 가능성은 이에 제한되지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 매체 플레이어, 웨어러블 컴퓨터, 전용 화상 회의 장비 등에서 구현될수 있다. 네트워크(350)는 예를 들어 유선 및/또는 무선 통신 네트워크를 포함하여 단말 장치(310, 320, 330, 340) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 운반하는 임의의 개수 또는 유형의 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환, 및/또는 다른 채널 유형에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크는 통신 네트워크, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 여기에서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시의 작동에 중요하지 않을 수 있다.

도 4는 개시된 주제에 대한 애플리케이션에 대한 예로서, 비디오 스트리밍 환경에서 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 도시한다. 개시된 주제는 예를 들어 화상 회의, 디지털 TV 방송, 게이밍 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 매체 상에 압축된 비디오 저장 등을 포함하는 다른 비디오 애플리케이션에 동일하게 적용될 수 있다.

비디오 스트리밍 시스템은 비디오 소스(401), 예를 들어 압축되지 않은 비디오 픽처 또는 이미지(402)의 스트림을 생성하기 위한 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 예에서, 비디오 픽처의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라에 의해 녹화된 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교되는 경우 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 표시된 비디오 픽처(402)의 스트림은 비디오 소스(401)와 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 장치(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 측면을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)과 비교되는 경우 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 가는 선으로 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 향후 사용을 위해 스트리밍 서버(405)에 저장될 수 있거나 또는 다운스트림 비디오 장치(도시되지 않음)에 직접 저장될 수 있다. 도 4의 클라이언트 서브시스템(406, 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템은 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본(407, 409)을 검색하기 위해 스트리밍 서버(405)에 액세스할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은 예를 들어 전자 장치(430)에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 인입 사본(407)을 디코딩하고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 장치(도시되지 않음) 상에서 렌더링될 수 있는 압축되지 않은 비디오 픽처(411)의 인출 스트림을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시에서 설명된 다양한 기능들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 409)(예를 들어, 비디오 비트스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준의 예는 ITU-T 권고 H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 다목적 비디오 코딩(Versatile Video Coding, VVC)으로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 맥락 및 다른 비디오 코딩 표준에서 사용될 수 있다.

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

도 5는 본 개시의 임의의 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 장치(530)에 포함될 수 있다. 전자 장치(530)는 수신기(531)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예에서 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.

수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다. 동일하거나 다른 실시예에서, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 디코딩될 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스와 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다중 비디오 프레임 또는 이미지와 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 인코딩된 비디오 데이터 또는 인코딩된 비디오 데이터를 전송하는 스트리밍 소스를 저장하는 저장 장치에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 인코딩된 비디오 데이터를 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 같은 다른 데이터와 함께 수신할 수 있으며, 이는 각각의 처리 회로(도시되지 않음)로 전달될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분할할 수 있다. 네트워크 지터(jitter)를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(515)는 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 적용에서, 비디오 디코더(510)(도시되지 않음) 외부에 있거나 비디오 디코더(510)와 분할되어 있을 수 있다. 또 다른 적용으로에서, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위해 비디오 디코더(510) 외부에 버퍼 메모리(도시되지 않음)가 있을 수 있고, 또한 예를 들어 재생 타이밍을 처리하기 위해 비디오 디코더(510) 내부에 또 다른 추가의 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭과 제어 가능성의 저장/전달 장치 또는 등시성 네트워크로부터 데이터를 수신하는 경우, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선의 패킷 네트워크 상에서의 사용을 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 필요할 수 있고, 그것의 크기는 비교적 클 수 있다. 이러한 버퍼 메모리는 적응형 크기로 구현될 수 있고, 운영 체제 또는 비디오 디코더(510) 외부의 유사한 요소(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 카테고리는 비디오 디코더(510)의 작동을 관리하는 데 사용되는 정보와 전자 장치의 필수 부분이 아니지만 도 5에 도시된 바와 같이 전자 장치(530)에 연결될 수 있는 디스플레이(512)와 같은 렌더링 장치(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 장치를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 장치(들)에 대한 제어 정보는 보충 향상 정보(Supplemental Enhancement Information, SEI 메시지) 또는 비디오 사용가능성 정보(Video Usability Information, VUI) 파라미터 세트 조각(도시되지 않음)의 형태일 수 있다. 파서(520)는 파서(520)에 의해 수신된 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 엔트로피 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩, 상황 감도가 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(520)는 서브그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터의 세트를 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 서브그룹은 픽처 그룹(Group of Picture, GOP), 픽처, 타일, 슬라이스, 매크로블록, 코딩 유닛(Coding Unit, CU), 블록, 변환 유닛(Transform Unit, TU), 예측 유닛(Prediction Unit, PU) 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 작동을 수행하여 심볼(521)을 생성할 수 있다.

심볼(521)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처의 유형 또는 그 일부(예: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 기타 인자에 따라 다수의 상이한 처리 유닛 또는 기능 유닛을 포함할 수 있다. 포함되는 유닛 및 유닛이 포함되는 방식은 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱되는 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 처리 유닛 또는 기능 유닛 사이의 이러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 간결함을 위해 도시되지 않는다.

이미 언급된 기능 블록 외에, 비디오 디코더(510)는 개념적으로 아래에서 설명되는 바와 같이 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 조건에서 작동하는 실제 구현에서, 이러한 기능 유닛들 중 많은 것이 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제의 다양한 기능을 명확하게 설명하기 위해 기능 유닛으로의 개념적 세분화가 아래의 개시에서 채택된다.

제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 사용할 역변환 유형을 지시하는 정보, 블록 크기, 양자화 인자/파라미터, 양자화 스케일링 행렬, 파서(520)로부터의 심볼(들)(521)로서의 라이(lie)를 포함하는 제어 정보 뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 애그리게이터(555)에 입력될 수 있는 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.

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

다른 경우에, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플은 인터 코딩되고 잠재적으로 모션 보상된 블록에 속할 수 있다. 그러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(553)은 픽처 간 예측에 사용되는 샘플들을 페치하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 액세스할 수 있다. 블록에 속하는 심볼(521)에 따라 페치된 샘플을 모션 보상한 후, 이러한 샘플은 애그리게이터(555)에 의해 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플 또는 잔차 신호로서 지칭될 수 있음)에 추가될 수 있어서 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플을 페치하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 주소는 예를 들어, X, Y 컴포넌트(쉬프트) 및 참조 픽처 성분(시간)을 가질 수 있는 심볼(521)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에서 이용가능할 수 있는 모션 벡터에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 정확한 서브 샘플 모션 벡터가 사용 중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값의 보간을 포함할 수 있고, 또한 모션 벡터 예측 메커니즘 등과 연관될 수 있다.

애그리게이터(555)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기술의 대상이 될 수 있다. 비디오 압축 기술은 코딩된 비디오 시퀀스(또한 코딩된 비디오 비트스트림으로 지칭됨)에 포함된 파라미터에 의해 제어되고 파서(520)로부터의 심볼(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용가능하게 되는 인루프 필터 기술을 포함할 수 있지만, 이전에 재구성되고 루프 필터링된 샘플 값에 대응할 뿐만 아니라 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서에서) 부분을 디코딩하는 동안 획득된 메타 정보에 대응할 수도 있다. 여러 유형의 루프 필터는 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 다양한 순서로 포함될 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.

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

완전히 재구성된 특정 코딩된 픽처는 미래 예측을 위한 참조 픽처로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 (예를 들어, 파서(520)에 의해) 참조 픽처로서 식별되면, 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 신선한 현재 픽처 버퍼는 다음 코딩된 픽처의 재구성을 시작하기 전에 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(210)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서 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 표준에서 문서화된 프로파일 모두를 준수한다는 의미에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용 중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 해당 프로파일에서 사용할 수 있는 유일한 도구로서 비디오 압축 기술 또는 표준에서 사용할 수 있는 모든 도구로부터 특정 도구를 선택할 수 있다. 표준 준수를 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성이 비디오 압축 기술 또는 표준의 수준에 의해 정의된 범위 내에 있을 수 있다.. 일부 경우에, 레벨이 최대 픽처 크기, 최대 프레임 속도, 최대 재구성 샘플 속도(예를 들어, 초당 메가샘플로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨에 의해 설정된 제한은 경우에 따라 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링되는 가상 참조 디코더(Hypothetical Reference Decoder, HRD) 사양 및 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

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

도 6은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 장치(620)에 포함될 수 있다. 전자 장치(620)는 전송기(640)(예를 들어, 전송 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 장치(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 장치(620)의 일부로서 구현될 수 있다.

비디오 소스(601)는 임의의 적절한 비트 깊이(예를 들어, 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 색상 공간(예를 들어, BT.601 YCrCB, RGB, XYZ...) 및 임의의 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. 매체 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 미리 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 장치일 수 있다. 픽처 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순서대로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처 또는 이미지로서 제공될 수 있다. 픽처 자체는 픽셀의 공간 어레이로 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 픽셀은 사용 중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당업자는 픽셀과 샘플 사이의 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 코딩하고 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 강화하는 것은 제어기(650)의 기능 중 하나를 구성한다. 일부 실시예에서, 제어기(650)는 후술하는 바와 같이 다른 기능 유닛을 제어하고 다른 기능 유닛에 기능적으로 결합될 수 있다. 결합은 간결함을 위해 표시되지 않는다. 제어기(650)에 의해 설정되는 파라미터는 레이트 제어 관련 파라미터(픽처 스킵(picture skip), 양자화기, 비율 왜곡 최적화(rate-distortion optimization) 기술의 람다 값, ...), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(603)에 속하는 다른 적절한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 작동하도록 구성될 수 있다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예를 들어, 코딩될 입력 픽처에 기초하여 심볼 스트림과 같은 심볼을 생성하는 역할을 하며, 참조 픽처(들)임) 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 임베디드 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스팀을 처리하더라도 (원격) 디코더가 생성할 것이라는 것과 같은 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심볼을 재구성한다(심볼과 엔트로피 코딩의 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술에서 무손실이기 때문임). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력될 수 있다. 심볼 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)에 관계없이 정확한 비트 결과를 가져오기 때문에, 참조 픽처 메모리(634)내의 컨텐츠는 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 정확한 비트이다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 픽처 샘플로 "본다(see)". 참조 픽처 동기화(예를 들어, 채널 오류로 인해 동기화가 유지될 수 없는 경우 결과적인 드리프트)의 이러한 기본 원리는 코딩 품질을 향상시키는 데 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. 그러나, 또한 도 5를 간단히 참조하면, 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 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분은 인코더의 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.

이 시점에서 행해질 수 있는 관찰은 디코더에서만 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 때때로 인코더의 디코딩 부분과 연합하는 디코더 작동에 초점을 맞출 수 있다. 따라서, 인코더 기술에 대한 설명은 포괄적으로 설명된 디코더 기술의 반대이므로 축약될 수 있다. 특정 영역 또는 측면에서만 인코더의 더 자세한 설명이 필요하며 아래에서 제공된다.

작동 중에, 일부 예시적인 구현에서, 소스 코더(630)는 "참조 픽처"로 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 예측적으로 입력 픽처를 코딩하는 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처의 픽셀 블록과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록 사이의 색상 채널의 차이(또는 잔차)를 코딩한다. "잔차(residue)"라는 용어와 형용사 형태인 "잔차의(residual)"는 상호 호환적으로 사용될 수 있다.

로컬 비디오 디코더(633)는 소스 코더(430)에 의해 생성된 심볼에 기초하여 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 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 일반적으로 일부 오류가 있는 소스 비디오 시퀀스의 복제일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스를 복제하고 재구성된 참조 픽처로 하여금 참조 픽처 캐시(634)에 저장되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 원단(원격) 비디오 디코더(전송 오류 없음)에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 컨텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처의 복사를 로컬에서 저장할 수 있다.

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

제어기(650)는 예를 들어 비디오 데이터를 인코딩하는데 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 압축함으로써 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심볼을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.

전송기(640)는 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 수 있는 저장 장치에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(660)을 통한 전송을 준비하기 위해 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 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 작동을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(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 다음의 픽처 유형들 중 하나로서 할당될 수 있다:

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

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 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.

양방향 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 코딩되고 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다수의 예측 픽처는 단일 블록의 재구성을 위해 2개 이상의 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 픽처는 일반적으로 복수의 샘플 코딩 블록(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8 또는 16x16 샘플의 블록)으로 공간적으로 세분되고 블록 기반으로 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 또는 그들은 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 픽쳐 또는 중간 처리된 픽쳐는 다른 목적을 위해 다른 유형의 블록으로 세분화될 수 있다. 코딩 블록 및 다른 유형의 블록의 분할은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 동일한 방식을 따를 수도 있고 따르지 않을 수도 있다.

비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H265와 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. 이에 따라, 코딩된 비디오 데이터는 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 전송기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 데이터를 전송할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터는 시간/공간/SNR 향상 계층, 중복 픽처 및 슬라이스, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 단편 등과 같은 다른 형태의 중복 데이터를 포함할 수 있다.

비디오는 시간적 시퀀스에서 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로 캡처될 수 있다. 픽처 간 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관을 사용하고, 픽처 간 예측은 픽처 사이의 (시간적 또는 다른) 상관을 사용한다. 예를 들면, 현재 픽처로 지칭되는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처는 블록으로 분할될 수 있다. 비디오에서 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처의 참조 블록과 유사한 경우, 현재 픽처의 블록은 모션 벡터로 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처의 참조 블록을 가리키며, 여러 참조 픽처가 사용 중인 경우 참조 픽처를 식별하는 3차원을 가질 수 있다.

일부 예시적인 실시예에서, 양방향 예측 기술은 픽처 간 예측에 사용될 수 있다. 이러한 양방향 예측 기술에 따르면, 디코딩 순서에서 비디오의 현재 픽처에 모두 앞선(그러나, 디스플레이 순서에서 각각 과거 및 미래일 수 있음) 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처와 같은 두 개의 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 조합에 의해 공동으로 예측될 수 있다.

또한, 코딩 효율을 향상시키기 위해 픽처 간 예측에 병합 모드 기술이 사용될 수 있다.

본 개시의 일부 예시적인 실시예에 따르면, 픽처 간 예측 및 픽처 내 예측과 같은 예측은 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처 시퀀스의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(coding tree unit)으로 분할되며, 픽처의 CTU는 64x64 픽셀, 32 x 32 픽셀 또는 16x16 픽셀과 같은 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는 1개의 루마(luma) CTB와 2개의 크로마(chroma) CTB인 3개의 병렬 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)을 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 재귀적으로 쿼드트리를 하나 또는 여러 개의 코딩 유닛(coding unit, CU)으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀의 CTU는 64x64 픽셀의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀의 4개의 CU로 분할될 수 있다. 32x32 블록 중 하나 이상의 각각은 16x16 픽셀의 4개의 CU로 추가로 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 중에 분석될 수 있다. CU는 시간 및/또는 공간 예측 가능성에 따라 하나 이상의 예측 유닛(prediction unit, PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB)과 2개의 크로마 PB를 포함한다. CU를 PU(또는 상이한 색상 채널의 PB)로 분할하는 것은 다양한 공간 패턴에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 루마 또는 크로마 PB는 8x8 픽셀, 16x16 픽셀, 8x16 픽셀, 16x8 샘플 등과 같은 샘플에 대한 값(예를 들어, 루마 값)의 행렬을 포함할 수 있다.

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

예를 들어, 비디오 인코더(703)는 8x8 샘플의 예측 블록 등과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값의 행렬을 수신한다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록이 예를 들어 비율 왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드 또는 이중 예측 모드를 사용하여 최상으로 코딩되는지 여부를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 것으로 결정되는 경우, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인트라 예측 기술을 사용할 수 있고, 처리 블록이 인터 모드 또는 이중 예측 모드에서 코딩되는 것으로 결정되는 경우, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인터 예측 또는 이중 예측 기술을 각각 사용할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 병합 모드는 모션 벡터가 예측기 외부의 코딩된 모션 벡터 성분의 이점 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측기로부터 유도되는 픽처 간 예측의 서브 모드로서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예에서, 대상 블록에 적용 가능한 모션 벡터 성분이 존재할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록의 예측 모드를 결정하기 위한 모드 결정 모듈과 같은 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트를 포함할 수 있다.

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

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

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

일반 제어기(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트를 제어하도록 구성될 수 있다. 예에서, 일반 제어기(721)는 블록의 예측 모드를 결정하고, 그 예측 모드에 기초하여 스위치(726)에게 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의해 사용할 인트라 모드 결과를 선택하기 위해 스위치(726)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 비트스트림에 인트라 예측 정보를 포함시키기 위해 엔트로피 인코더(725)를 제어하며, 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의해 사용할 인터 예측 결과를 선택하기 위해 스위치(726)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 비트스트림에 인터 예측 정보를 포함시키기 위해 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.

잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과 사이의 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. 그 다음, 변환 계수는 양자화된 변환 계수를 획득하기 위해 양자화 처리된다. 다양한 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(703)는 또한 잔차 디코더(728)를 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(722) 및 인터 인코더(730)에 의해 적절하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(730)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록은 디코딩된 픽처를 생성하도록 적절하게 처리되고 디코딩된 픽처는 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링될 수 있으며 참조 픽처로서 사용될 수 있다.

엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하고 엔트로피 코딩을 수행하기 위해 비트스트림을 포맷하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 인코더(725)는 비트스트림에서 다양한 정보를 포함하도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(725)는 비트스트림에 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보 및 다른 적절한 정보를 포함하도록 구성될 수 있다. 인터 모드 또는 이중 예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩하는 경우, 잔차 정보가 없음에 유의한다.

도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 예시적인 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처를 수신하고, 재구성된 픽처를 생성하기 위해 코딩된 픽처를 디코딩하도록 구성된다. 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.

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

엔트로피 디코더(871)는 코딩된 픽처를 구성하는 신택스 요소를 나타내는 특정 심볼을 코딩된 픽처로부터 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심볼은 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 이중 예측 모드, 병합 서브모드 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의한 예측을 위해 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어 양자화된 변환 계수의 형태의 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 예에서, 예측 모드가 인터 또는 이중 예측 모드인 경우, 인터 예측 정보는 인터 디코더(880)에게 제공되고, 예측 유형이 인트라 예측 유형인 경우, 인트라 예측 정보는 인트라 디코더(872)에게 제공된다. 잔차 정보는 역양자화될 수 있고 잔차 디코더(873)에게 제공된다.

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

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

잔차 디코더(873)는 역양자화된 변환 계수를 추출하기 위해 역양자화를 수행하고, 잔차를 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 변환하기 위해 역양자화된 변환 계수를 처리하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있는 (양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하기 위해) 특정 제어 정보를 사용할 수 있다(이것은 단지 낮은 데이터 볼륨 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 도시되지 않음).

재구성 모듈(874)은 재구성된 비디오의 일부로서 재구성된 픽처의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 형성하기 위해 공간 도메인에서 찬차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력됨)를 결합하도록 구성될 수 있다. 디블록킹(deblocking) 작동과 같은 다른 적절한 작동이 또한 시각적 품질을 향상시키기 위해 수행될 수 있다.

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

코딩 및 디코딩을 위한 블록 분할로 돌아가면, 일반 분할은 기본 블록에서 시작할 수 있고 미리 정의된 규칙 세트, 특정 패턴, 분할 트리 또는 임의의 분할 구조 또는 방식을 따를 수 있다. 분할은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 임의의 예시적인 분할 절차 또는 아래에서 설명되는 다른 절차, 또는 이들의 조합에 따라 기본 블록을 나누거나 또는 분할한 후에, 분할 또는 코딩 블록의 최종 세트가 획득될 수 있다. 이러한 분할 각각은 분할 계층의 다양한 분할 레벨 중 하나에 있을 수 있으며, 다양한 형상일 수 있다. 각 분할은 코딩 블록(coding block, CB)으로서 지칭될 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 다양한 예시적인 분할 구현에 대해, 각각의 결과적인 CB는 허용된 크기 및 분할 레벨 중 어느 하나가 될 수 있다. 이러한 분할은 일부 기본 코딩/디코딩 결정이 이루어질 수 있고 코딩/디코딩 파라미터가 최적화디고, 결정되며, 그리고 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있는 유닛을 형성할 수 있기 때문에 코딩 블록으로 지칭된다. 최종 분할에서 가장 높은 레벨 또는 가장 깊은 레벨은 트리의 코딩 블록 분할의 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)로서 지칭될 수 있다.

모든 색상 채널의 코딩 블록은 집합척으로 코딩 유닛(coding unit, CU)으로 지칭될 수 있다. 모든 색상 채널에 대한 계층 구조는 집합적으로 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)으로 지칭될 수 있다. CTU의 다양한 색상 채널에 대한 분할 패턴 또는 구조는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.

일부 구현에서, 루마 및 크로마 채널에 사용되는 분할 트리 방식 또는 구조는 동일할 필요가 없다. 즉, 루마 및 크로마 채널은 별도의 코딩 트리 구조 또는 패턴을 가질 수 있다. 또한, 루마 채널과 크로마 채널이 동일하거나 또는 상이한 코딩 분할 트리 구조 및 사용될 실제 코딩 분할 트리 구조를 사용하는지 여부는 코딩되는 슬라이스가 P, B 또는 I 슬라이스인지 여부에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 크로마 채널과 루마 채널은 별도의 코딩 분할 트리 구조 또는 코딩 분할 트리 구조 모드를 가질 수 있는 반면에, P 또는 B 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마 채널은 동일한 코딩 분할 트리 방식을 공유할 수 있다. 별도의 코딩 분할 트리 구조 또는 모드가 적용되는 경우, 루마 채널은 하나의 코딩 분할 트리 구조에 의해 CB로 분할될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 분할 트리 구조에 의해 크로마 CB로 분할될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 미리 결정된 분할 패턴이 기본 블록에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 4방향 분할 트리는 제1 미리 정의된 레벨(예를 들어, 기본 블록 크기와 같은, 64x64 블록 레벨 또는 기타 크기)에서 시작할 수 있고 기본 블록은 미리 정의된 최하위 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 계층적으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 기본 블록은 902, 904, 906 및 908에 의해 지시된 4개의 미리 정의된 분할 옵션 또는 패턴의 대상이 될 수 있으며, R로 지정된 분할은 도 9에서 지시된 것과 동일한 분할 옵션이 최하위 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 낮은 스케일로 반복될 수 있다는 점에서 재귀적 분할에 대해 허용된다. 도 9의 일부 구현에서, 직사각형 분할(예를 들어, 1:2/2:1 직사각형 분할)이 허용될 수 있지만 재귀적으로는 허용되지 않을 수 있는 반면에, 정사각형 분할은 재귀적으로 허용된다. 재귀를 사용하는 도 9에 따른 분할은, 필요한 경우, 코딩 블록의 최종 세트를 생성한다. 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이를 지시하기 위해 코딩 트리 깊이가 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록에 대한 코딩 트리 깊이, 예를 들어 64x64 블록은 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 9에 따라 한 번 더 분할된 후, 코딩 트리 깊이는 1씩 증가된다. 64x64 기본 블록에서 4x4의 최소 분할까지의 최대 또는 가장 깊은 레벨은 상기 방식에 대해 4(레벨 0부터 시작하여)가 될 것이다. 이러한 분할 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 각 색상 채널은 도 9의 방식에 따라 독립적으로 분할될 수 있다(예를 들어, 미리 정의된 패턴 중 분할 패턴 또는 옵션은 각각의 계층 레벨에서 각각의 색상 채널에 대해 독립적으로 결정될 수 있음). 다르게는, 둘 이상의 색상 채널은 도 9의 동일한 계층적 패턴 트리를 공유할 수 있다(예를 들어, 미리 정의된 패턴 중에서 동일한 분할 패턴 또는 옵션이 각각의 계층 레벨에서 2개 이상의 색상 채널에 대해 선택될 수 있음).

도 10은 분할 트리를 형성하기 위해 재귀적 분할을 허용하는 미리 정의된 분할 패턴의 다른 예를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10방향 분할 구조 또는 패턴이 미리 정의될 수 있다. 루트 블록은 미리 정의된 레벨(예를 들어, 128x128 레벨, 또는 64x64 레벨의 기본 블록으로부터)에서 시작할 수 있다. 도 10의 예시적인 분할 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 분할을 포함한다. 도 10의 제2 행에서 1002, 1004, 1006 및 1008로 지시된 3개의 서브 분할을 갖는 분할 유형은 "T 유형" 분할로 지칭될 수 있다. "T 유형" 분할(1002, 1004, 1006, 1008)은 좌측 T 유형, 상단 T 유형, 우측 T 유형 및 하단 T 유형으로 지칭될 수 있다. 일부 예시적인 구현에서, 도 10의 직사각형 분할 중 어느 것도 추가로 세분화되도록 허용되지 않는다. 코딩 트리 깊이는 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이를 지시하기 위해 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블랙, 예를 들어 128x128 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 10에 따라 한 번 더 분할된 후, 코딩 트리 깊이는 1씩 증가될 수 있다. 일부 구현에서, 1010의 전체 정사각형 분할만이 도 10의 패턴을 따르는 분할 트리의 다음 레벨로의 재귀적 분할을 허용할 수 있다. 즉, T 유형 패턴(1002, 1004, 1006, 1008)을 갖는 정사각형 분할에 대해 재귀적 분할이 허용되지 않을 수 있다. 재귀를 사용한 도 10에 따른 분할 절차는, 필요한 경우, 코딩 블록의 최종 세트를 생성한다. 이러한 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 일부 구현에서, 8x8 레벨 미만의 분할의 사용에 더 많은 유연성이 추가될 수 있다. 예를 들어, 경우에 따라 2×2 크로마 인터 예측이 사용될 수 있다.

코딩 블록 분할을 위한 일부 다른 예시적인 구현에서, 기본 블록 또는 중간 블록을 쿼드트리(quadtree) 분할로 분할하기 위해 쿼드트리 구조가 사용될 수 있다. 이러한 쿼드트리 분할은 임의의 정사각형 형상의 분할에 계층적으로 그리고 재귀적으로 적용될 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 또는 분할이 추가 쿼드트리 분할인지 여부는 기본 블록 또는 중간 블록/분할의 다양한 로컬 특성에 적응될 수 있다. 픽처 경계에서의 쿼드트리 분할이 추가로 조정될 수 있다. 예를 들어, 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드트리 분할을 유지할 수 있도록 암시적 쿼드트리 분할이 픽처 경계에서 수행될 수 있다.

일부 다른 예시적인 구현에서, 베이스 블록으로부터의 계층적 이진 분할이 사용될 수 있다. 이러한 방식을 위해, 기본 블록 또는 중간 레벨 블록은 2개의 분할로 분할될 수 있다. 이진 분할은 수평 또는 수직일 수 있다. 예를 들어, 수평 이진 분할은 기본 블록 또는 중간 블록을 같은 우측 및 좌측 분할로 분리할 수 있다. 마찬가지로, 수직 이진 분할은 기본 블록 또는 중간 블록을 같은 상부 및 하부 분할로 분리할 수 있다. 이러한 이진 분할은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 각각에서 이진 분할 방식이 계속되어야 하는지, 그리고 이 방식이 더 계속된다면 수평 또는 수직 이진 분할이 사용되어야 하는지 여부에 대한 결정이 내려질 수 있다. 일부 구현에서, 추가 분할은 미리 정의된 최하위 분할 크기(하나의 치수 또는 두 개의 치수 모두에서)에서 중지될 수 있다. 다르게는 추가 분할은 기본 블록의 미리 정의된 분할 레벨 또는 깊이가 도달되면 중지될 수 있다. 일부 구현에서, 분할의 종횡비가 제한될 수 있다. 예를 들어, 분할의 종횡비는 1:4보다 작을 수 없다(4:1보다 클 수 없다). 이와 같이, 수직 대 수평 종횡비가 4:1인 수직 스트립 분할은 각각 수직 대 수평 종횡비가 2:1인 상부 및 하부 분할로 수직으로 추가 이진 분할될 수 있다.

또 다른 일부 예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 기본 블록 또는 임의의 중간 블록을 분할하기 위해 삼진 분할 방식이 사용될 수 있다. 삼진 패턴은 도 13의 1302에 도시된 바와 같이 수직으로, 또는 도 13의 1304에 도시된 바와 같이 수평으로 구현될 수 있다. 도 13에서의 예시적인 분할 비율은 수직으로 또는 수평으로 1:2:1로 표시되지만, 다른 비율이 미리 정의될 수 있다. 일부 구현에서, 2개 이상의 상이한 비율이 미리 정의될 수 있다. 이러한 삼진 분할 방식은 쿼드트리 및 이진 트리가 항상 블록 중심을 따라 분할되는 반면에 이러한 삼중(triple) 트리 분할이 블록 중심에 위치한 객체를 하나의 연속적인 분할로 캡처할 수 있다는 점에서 이러한 삼진 분할 방식이 쿼드트리 또는 이진 분할 구조를 보완하는 데 사용될 수 있으므로, 객체를 별도의 분할로 분리할 수 있다. 일부 구현에서, 예시적인 삼중 트리의 분할의 폭과 높이는 추가 변환을 피하기 위해 항상 2의 거듭제곱이다.

상기 분할 방식은 상이한 분할 레벨에서 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 일 예로서, 전술한 쿼드트리 및 이진 분할 방식이 결합되어 기본 블록을 쿼드트리 이진 트리(quadtree-binary-tree, QTBT) 구조로 분할할 수 있다. 그러한 방식에서, 기본 블록 또는 중간 블록/분할은 지정된 경우 미리 정의된 조건 세트에 따라 쿼드트리 분할 또는 이진 분할일 수 있다. 특정 예가 도 14에 도시되어 있다. 도 14의 예에서, 기본 블록은 1402, 1404, 1406 및 1408에 의해 도시된 바와 같이 4개의 분할로 분리된 제1 쿼드트리이다. 그 후, 각각의 결과적인 분할은 4개의 추가 분할(예: 1408)로 분할되거나, 또는 다음의 레벨로 2개의 추가 분할(예를 들어 1402 또는 1406과 같이 수평 또는 수직으로 둘 다 대칭임)로 이진 분리되거나, 또는 분리되지 않은(1404와 같음) 쿼드트리이다. 이진 또는 쿼드트리 분할은 1410의 전체 예시적인 분할 패턴 및 1420의 대응하는 트리 구조/표현에 의해 도시된 바와 같이 사각형 형상의 분할에 대해 재귀적으로 허용될 수 있으며, 여기서 실선은 쿼드트리 분할을 나타내고, 점선은 이진 분할을 나타낸다. 플래그는 이진 분할이 수평인지 수직인지 여부를 지시하기 위해 각각의 이진 분할 노드(논 리프(non-leaf) 이진 분할)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 1420에 도시된 바와 같이, 1410의 분할 구조에 따라, 플래그 "0"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "1"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다. 쿼드트리 분할 파티션(partition)의 경우, 쿼드트리 분할은 항상 블록 또는 파티션을 수평 및 수직으로 분할하여 같은 크기의 4개의 서브블록/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 블록 크기)

― MinQTSize: 최소 허용된 쿼드트리 리프 노드 크기

― MaxBTSize: 최대 허용된 이진 트리 루트 노드 크기

― MaxBTDepth: 최대 허용된 이진 트리 깊이

― MinBTSize: 최소 허용된 이진 트리 리프 노드 크기

QTBT 분할 구조의 일부 예시적인 구현에서, CTU 크기는 크로마 샘플의 2개의 대응하는 64×64 블록을 갖는 128×128 루마 샘플로 설정될 수 있으며(예시적인 크로마 서브샘플링이 고려되어 사용되는 경우), MinQTSize는 16×16으로 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64×64로 설정될 수 있으며, MinBTSize(폭과 높이 모두)는 4×4로 설정될 수 있고, MaxBTDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼드트리 분할은 먼저 쿼드트리 리프 노드를 생성하기 위해 CTU에 적용될 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 최소 허용된 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 않을 것이다. 그렇지 않으면, MaxBTSize를 초과하지 않는 노드가 이진 트리에 의해 분할될 수 있다. 도 14의 예에서, 기본 블록은 128×128이다. 기본 블록은 미리 정의된 규칙 세트에 따라 분할된 쿼드트리만일 수 있다. 기본 블록은 0의 분할 깊이를 갖는다. 결과적인 4개의 분할 각각은 64x64이며, MaxBTSize를 초과하지 않고, 레벨 1에서 추가 쿼드트리 또는 이진 트리 분할이 될 수 있다. 프로세스가 계속된다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달하는 경우, 추가 분할이 고려될 수 없다. 이진 트리 노드의 폭이 MinBTSize(즉, 4)아 같은 경우, 추가 수평 분할이 고려될 수 없다. 마찬가지로, 이진 트리 노드의 높이가 MinBTSize와 같은 경우, 추가 수직 분할이 고려되지 않는다.

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 CTU의 루마 및 크로마 CTB는 동일한 QTBT 구조를 공유할 수 있다. 그러나, I 슬라이스의 경우, 루마 CTB는 QTBT 구조에 의해 CB로 분할될 수 있고, 크로마 CTB는 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CB로 분할될 수 있다. 이는 CU가 I 슬라이스에서 상이한 색상 채널을 참조하는 데 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, I 슬라이스는 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록으로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스의 CU는 세 가지 색상 성분 모두의 코딩 블록으로 구성될 수 있다.

일부 다른 구현에서, QTBT 방식은 전술한 3진 방식으로 보완될 수 있다. 그러한 구현은 다중 유형 트리(multi-type-tree, MTT) 구조로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 노드의 이진 분할 외에도, 도 13의 삼진 분할 패턴 중 하나가 선택될 수 있다. 일부 구현에서, 정사각형 노드만이 삼진 분할의 대상이 될 수 있다. 삼진 분할이 수평 또는 수직인지의 여부를 지시하는 데 추가 플래그를 사용될 수 있다.

QTBT 구현과 같은 2레벨 또는 다중 레벨의 트리의 설계 및 삼진 분할로 보완된 QTBT 구현은 주로 복잡도 감소에 의해 동기가 부여될 수 있다. 이론적으로, 트리 순회 복잡도는 T^D이며, 여기서 T는 분할 유형의 개수를 나타내고, D는 트리의 깊이이다. 깊이(D)를 줄이면서 여러 유형(T)을 사용하여 절충될 수 있다.

일부 구현에서, CB는 추가로 분할될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스 동안 프레임 내 또는 프레임 간 예측을 위해 다중 예측 블록(prediction block, PB)으로 추가로 분할될 수 있다. 다시 말해서, CB는 개별적인 예측 결정/구성이 행해질 수 있는 상이한 서브 분할로 추가로 분리될 수 있다. 병렬로, CB는 비디오 데이터의 변환 또는 역변환이 수행되는 레벨을 기술하기 위해 복수의 변환 블록(transform block, TB)으로 추가로 분할될 수 있다. CB를 PB와 TB로 분할하는 방식은 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 각 분할 방식은 예를 들어 비디오 데이터의 다양한 특성에 기초한 고유한 절차를 사용하여 수행될 수 있다. PB 및 TB 분할 방식은 일부 예시적인 구현에서 독립적일 수 있다. PB 및 TB 분할 방식 및 경계는 일부 다른 예시적인 구현에서 상관될 수 있다. 일부 구현에서, 예를 들어, TB는 PB 분할 후에 분할될 수 있고, 특히 각각의 PB는 코딩 블록의 분할 후에 결정된 후에, 하나 이상의 TB로 추가로 분할될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, PB는 1, 2, 4, 또는 다른 개수의 TB로 분할될 수 있다.

일부 구현에서, 기본 블록을 코딩 블록으로 그리고 추가로 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 분할하기 위해, 루마 채널 및 크로마 채널은 상이하게 처리될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현에서, 예측 블록 및/또는 변환 블록으로의 코딩 블록의 분할은 루마 채널에 대해 허용될 수 있는 반면, 코딩 블록의 예측 블록 및/또는 변환 블록으로의 이러한 분할은 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 예를 들면, 루마 채널 및 크로마 채널(들)에 대한 최소 변환 블록 크기는 상이할 수 있다. 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널보다 더 작은 변환 및/또는 예측 블록으로 분할되도록 허용될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 코딩 블록을 변환 블록 및/또는 예측 블록으로 분할하는 최대 깊이는 루마 채널과 크로마 채널 사이에서 상이할 수 있다. 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널(들)보다 더 깊은 변환 및/또는 예측 블록으로 분할되도록 허용될 수 있다. 특정 예를 들면, 루마 코딩 블록은 최대 2레벨까지 내려가는 재귀적인 분할에 의해 표현될 수 있는 다중 크기의 변환 블록으로 분할될 수 있으며, 정사각형, 2:1/1:2 및 4:1/1:4와 같은 변환 블록 형상 및 4x4에서 64x64까지의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나, 크로마 블록의 경우, 루마 블록에 대해 지정된 가능한 가장 큰 변환 블록만이 허용될 수 있다.

코딩 블록을 PB로 분할하기 위한 일부 예시적인 구현에서, PB 분할의 깊이, 형상, 및/또는 다른 특성은 PB가 인트라 코딩되는지 또는 인터 코딩되는지 여부에 의존할 수 있다.

코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록으로 분할하는 것은 쿼드트리 분할 및 미리 정의된 패턴 분할을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 예시적인 방식으로, 재귀적으로 또는 비재귀적으로, 구현될 수 있으며, 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에서 변환 블록에 대한 추가적인 고려 사항을 갖는다. 일반적으로, 결과적인 변환 블록은 상이한 분할 레벨에 있을 수 있고, 동일한 크기가 아닐 수 있으며, 형상이 정사각형일 필요가 없을 수 있다(예를 들어, 그들은 일부 허용된 크기 및 종횡비를 갖는 직사각형일 수 있음).

그러나, 일부 다른 구현에서, 위의 분할 방식 중 임의의 것을 통해 획득된 CB는 예측 및/또는 변환을 위한 기본적인 또는 최소 코딩 블록으로 사용될 수 있다. 다시 말해서, 인터 예측/인트라 예측 목적 및/또는 변환 목적을 위해 더 이상의 분할이 수행되지 않는다. 예를 들어, 위의 QTBT 방식으로부터 획득되는 CB는 예측을 수행하는 유닛으로서 직접 사용될 수 있다. 특히, 이러한 QTBT 구조는 다중 분할 유형의 개념을 제거한다. 즉, CU, PU 및 TU의 분리를 제거하고, 전술한 바와 같이 CU/CB 분할 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 분할 없이 예측 및 변환 처리를 위한 유닛으로 사용된다. 이것은 CU, PU 및 TU가 그러한 예시적인 QTBT 코딩 블록 구조에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다.

상기의 다양한 CB 분할 방식 및 CB를 PB 및/또는 TB로 추가 분할(PB/TB 분할을 포함하지 않음)하는 것은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 다음의 특정 구현은 비제한적 예로서 제공된다.

코딩 블록 및 변환 블록 분할의 특정 예시적인 구현이 아래에서 설명된다. 이러한 예시적인 구현에서, 기본 블록은 재귀적인 쿼드트리 분할 또는 전술한 미리 정의된 분할 패턴(도 9 및 도 10에서의 것과 같음)을 사용하여 코딩 블록으로 분할될 수 있다. 각각의 레벨에서, 특정 분할의 추가 쿼드트리 분할이 계속되어야 하는지 여부는 로컬 비디오 데이터 특성에 의해 결정될 수 있다. 결과적인 CB는 다양한 크기의 다양한 쿼드트리 분할 레벨에 있을 수 있다. 픽처 간(시간) 또는 픽처 내(공간) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지 여부에 대한 결정은 CB 레벨(또는 모든 3색 채널에 대한 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각각의 CB는 미리 정의된 PB 분할 유형에 따라 1개, 2개, 4개 또는 다른 개수의 PB로 추가로 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서, 동일한 예측 프로세스가 적용될 수 있으며, 관련 정보는 PB 단위로 디코더로 전송될 수 있다. PB 분할 유형에 기초한 예측 프로세스를 적용하여 잔차 블록을 획득한 후, CB는 CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 TB로 분할할 수 있다. 이러한 특정 구현에서, CB 또는 TB는 정사각형 형상으로 제한될 수 있지만 이것으로만 제한되지는 않는다. 추가로 이러한 특정 예에서, PB는 인터 예측을 위한 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있고 단지 인트라 예측을 위한 정사각형일 수도 있다. 코딩 블록은 예를 들어 4개의 정사각형 형상의 TB로 분할될 수 있다. 각각의 TB는 잔차 쿼드트리(Residual Quadtree, RQT)로 지칭되는 더 작은 TB로 재귀적으로(쿼드트리 분할을 사용하여) 추가로 분할될 수 있다.

기본 블록을 CB, PB 및/또는 TB로 분할하기 위한 다른 특정 예시적인 구현이 추가로 아래에서 설명된다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 것과 같은 다중 분할 유닛 유형을 사용하는 것보다, 이진 및 삼진 분할 세그먼테이션 구조(예를 들어, QTBT 또는 전술한 바와 같은 삼진 분할을 사용한 QTBT)를 사용하는 중첩된 다중 유형 트리를 갖는 쿼드트리가 사용될 수 있다. CB, PB 및 TB의 분할(즉, CB를 PB 및/또는 TB로 분할, 및 PB를 TB로 분할)은 최대 변환 길이에 비해 크기가 너무 큰 크기를 갖는 CB에 필요한 경우를 제외하고 포기될 수 있으며, 여기서 이러한 CB는 추가 분할이 필요할 수 있다. 이러한 예시적인 분할 방식은, 예측 및 변환이 둘 다 추가 분할 없이 CB 레벨에 대해 수행될 수 있도록, CB 분할 형상에 대해 더 많은 유연성을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형 형상 중 하나를 가질 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)은 먼저 쿼드트리 구조에 의해 분할될 수 있다. 그런 다음, 쿼드트리 리프(leaf) 노드는 중첩된 다중 유형 트리 구조로 추가로 분할될 수 있다. 이진 또는 삼진 분할을 사용한 중첩된 다중 유형 트리 구조의 예는 도 11에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 11의 예시적인 다중 유형 트리 구조는 수직 이진 분할(SPLIT_BT_VER)(1102), 수평 이진 분할(SPLIT_BT_HOR)(1104), 수직 삼진 분할(SPLIT_TT_VER)(1106) 및 수평 삼진 분할(SPLIT_TT_HOR)(1108)로 지칭되는 4가지 분할 유형을 포함한다. 그런 다음, CB는 다중 유형 트리의 잎(leave)에 대응한다. 이러한 예시적인 구현에서, CB가 최대 변환 길이에 비해 너무 크지 않는 한, 이러한 분할은 추가 분할 없이 예측 및 변환 처리 모두에 사용된다. 이는 대부분의 경우, CB, PB 및 TB가 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 지원되는 최대 변환 길이가 CB의 색상 성분의 폭 또는 높이보다 작은 경우에 예외가 발생한다. 일부 구현에서, 이진 또는 삼진 분할에 더하여, 도 11의 중첩된 패턴은 쿼드트리 분할을 더 포함할 수 있다.

하나의 기본 블록에 대해 (쿼드트리, 이진 및 삼진 분할 옵션을 포함하는) 블록 분할의 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에 대한 하나의 특정 예가 도 12에 도시되어 있다. 보다 상세하게, 도 12는 기본 블록(1200)이 4개의 정사각형 분할(1202, 1204, 1206, 1208)로 분할된 쿼드트리임을 보여준다. 추가 분할을 위한 도 11의 다중 유형 트리 구조 및 쿼드트리를 추가로 사용하기 위한 결정은 쿼드트리 분할 파티션 각각에 대해 행해진다. 도 12의 예에서, 분할(1204)은 더 이상 분할되지 않는다. 분할(1202, 1208)은 각각 다른 쿼드트리 분할을 채택한다. 분할(1202)의 경우, 제2 레벨 쿼드트리 분할 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단 분할은 각각 쿼드트리의 제3 레벨 분할, 도 11의 수평 이진 분할(1104), 비분할, 도 11의 수평 삼진 분할(1108)을 채택한다. 분할(1208)은 또 다른 쿼드트리 분할을 채택하고, 제2 레벨 쿼드트리 분할, 좌측 상단, 우측 상단, 좌측 하단 및 우측 하단 분할은 각각 도 11의 수직 삼진 분할(1106)의 제3 레벨 분할, 비 분할, 비 분할 및 도 11의 수평 이진 분할(1104)을 채택한다. 1208의 제3 레벨 좌측 상단 분할의 2개의 서브 분할은 각각 도 11의 수평 이진 분할(1104) 및 수평 삼진 분할(1108)에 따라 추가로 분할된다. 분할(1206)은 도 11의 수직 이진 분할(1102)을 따르는 제2 레벨 분할 패턴을 도 11의 수평 삼진 분할(1108) 및 수직 이진 분할(1102)에 따른 제3 레벨로 추가로 분할되는 2개의 분할로 채택한다. 제4 레벨 분할은 도 11의 수평 이진 분할(1104)에 따라 그 중 하나에 추가로 적용된다.

위의 특정 예에 대해, 최대 루마 변환 크기는 64x64일 수 있고 최대 지원 크로마 변환 크기는 예를 들어 32x32에서 루마와 다를 수 있다. 도 12의 위의 예시적인 CB가 일반적으로 더 작은 PB 및/또는 TB로 더 이상 분할되지 않더라도, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 폭 또는 높이가 최대 변환 폭 또는 높이보다 더 큰 경우, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 해당 방향에서의 변환 크기 제한을 충족하기 위해 수평 및/또는 수직 방향으로 자동 분할될 수 있다.

기본 블록을 위의 CB로 분할하기 위한 특정 예에서, 상기한 바와 같이, 코딩 트리 방식은 루마 및 크로마가 별도의 블록 트리 구조를 가질 수 있는 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스의 경우, 하나의 CTU의 루마 및 크로마 CTB는 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마는 별도의 코딩 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 별도의 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB는 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CB로 분할될 수 있고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CB로 분할될 수 있다. 이것은 I 슬라이스의 CU가 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록으로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스의 CU가 비디오가 단색이 아닌 한 항상 세 가지 색상 성분의 코딩 블록으로 구성된다.

코딩 블록이 다수의 변환 블록으로 추가로 분할되는 경우, 그 안의 변환 블록은 다양한 순서 또는 스캐닝 방식을 따르는 비트스트림에서의 순서일 수 있다. 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 분할하기 위한 예시적인 구현, 및 변환 블록의 코딩 순서가 아래에서 더 상세하게 설명된다. 일부 예시적인 구현에서, 상기한 바와 같이, 변환 분할은 예를 들어, 4×4 내지 64×64의 범위를 갖는 변환 블록을 사용하여 다중 형상, 예를 들어 1:1(정사각형), 1:2/2:1, 및 1:4/4:1의 변환 블록을 지원할 수 있다. 일부 구현에서, 코딩 블록이 64×64보다 작거나 같으면, 변환 블록 분할은 크로마 블록의 경우 변환 블록 크기가 코딩 블록 크기와 동일하도록 루마 성분에만 적용될 수 있다. 그렇지 않고, 코딩 블록 폭 또는 높이가 64보다 크면, 루마 및 크로마 코딩 블록 모두는 각각 암시적으로 min(W, 64) x min(H, 64) 및 min(W, 32) x min(H, 32) 변환 블록의 배수로 분할될 수 있다.

변환 블록 분할의 일부 예시적인 구현에서, 인트라 및 인터 코딩된 블록 모두에 대해, 코딩 블록은 미리 정의된 개수의 레벨(예를 들어, 2 레벨)까지의 분할 깊이를 갖는 다중 변환 블록으로 추가로 분할될 수 있다. 변환 블록 분할 깊이 및 크기는 관련될 수 있다. 일부 예시적인 구현의 경우, 현재 깊이의 변환 크기에서 다음 깊이의 변환 크기로의 매핑은 다음의 [표 1]에 나타나 있다.

[표 1]은 변환 분할 크기 설정을 나타낸다.

[표 1]의 예시적인 매핑에 기초하여, 1:1 정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 서브 변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 분할은 예를 들어 4x4에서 중단될 수 있다. 이와 같이, 4x4의 현재 깊이에 대한 변환 크기는 다음 깊이에 대한 4x4의 동일한 크기에 대응한다. [표 1]의 예에서, 1:2/2:1 비정사각형 블록의 경우, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:1 정사각 서브 변환 블록을 생성할 수 있는 반면에, 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 성분에 대해, 추가 제한이 변환 블록 분할에 대해 적용될 수 있다. 예를 들어, 변환 분할의 각각의 레벨에 대해, 모든 서브 변환 블록은 동일한 크기를 갖도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 32x16 코딩 블록의 경우, 레벨 1 변환 분할은 2개의 16x16 서브 변환 블록을 생성하고, 레벨 2 변환 분할은 8개의 8x8 서브 변환 블록을 생성한다. 다시 말해서, 제2 레벨 분할은 변환 유닛을 동일한 크기로 유지하기 위해 모든 제1 레벨 서브 블록에 적용되어야 한다. [표 1]에 따른 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 분할의 예는 화살표로 도시된 코딩 순서와 함께 도 15에 도시되어 있다. 구체적으로, 1502는 정사각형 코딩 블록을 나타낸다. [표 1]에 따른 4개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 제1 레벨 분할은 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1504에 도시된다. [표 1]에 따른 16개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 모든 제1 레벨 동일 크기의 블록의 제2 레벨 분할이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1506에 도시된다.

일부 예시적인 구현에서, 인터 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 인트라 코딩에 대한 상기 제한이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 변환 분할의 제1 레벨 이후, 서브 변환 블록 중 어느 하나는 하나 이상의 레벨과 독립적으로 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 결과적인 변환 블록은 동일한 크기일 수도 있고 아닐 수도 있다. 코딩 순서에 따른 인터 코딩된 블록의 변환 블록으로의 예시적인 분할은 도 16에 도시되어 있다. 도 16의 예에서, 인터 코딩된 블록(1602)은 [표 1]에 따라 2개의 레벨에서 변환 블록으로 분할된다. 제1 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 그런 다음, 4개의 변환 블록 중 하나만(모두가 아님)이 4개의 서브 변환 블록으로 추가로 분할되어 1604로 표시된 것처럼 2개의 상이한 크기를 갖는 총 7개의 변환 블록이 생성된다. 이러한 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서는 도 16의 1604에서 화살표로 도시된다.

일부 예시적인 구현에서, 크로마 성분(들)의 경우, 변환 블록에 대한 일부 추가 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 크로마 성분(들)에 대해 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기만큼 클 수 있지만, 미리 정의된 크기, 예를 들어 8x8보다 작지 않다.

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

도 17은 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 분할하기 위한 다른 대안의 예시적인 방식을 추가로 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 재귀적 변환 분할을 사용하는 대신에, 미리 정의된 분할 유형의 세트가 코딩 블록의 변환 유형에 따라 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 17에 도시된 특정 예에서, 6개의 예시적인 분할 유형 중 하나는 코딩 블록을 다양한 개수의 변환 블록으로 분할하는 데 적용될 수 있다. 변환 블록 분할을 생성하는 이러한 방식은 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 17의 분할 방식은 임의의 주어진 변환 유형에 대해 최대 6개의 예시적인 분할 유형을 제공한다(변환 유형은 예를 들어 ADST 및 기타와 같은 1차 변환의 유형을 지칭함). 이러한 방식에서, 모든 코딩 블록 또는 예측 블록은 예를 들어, 비율 왜곡 비용(rate-distortion cost)에 기초하여 변환 분할 유형이 할당될 수 있다. 예에서, 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당된 변환 분할 유형은 코딩 블록 또는 예측 블록의 변환 유형에 기초하여 결정될 수 있다. 특정 변환 분할 유형은 도 17에 도시된 4가지 변환 분할 유형에 의해 나타낸 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴에 대응할 수 있다. 다양한 변환 유형과 다양한 변환 분할 유형 사이의 대응 관계는 미리 정의될 수 있다. 비율 왜곡 비용에 기초하여 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 분할 유형을 지시하는 대문자로 표시된 레이블과 함께 예가 아래에서 표시된다.

ㆍ ARTITION_NONE: 블록 크기와 동일한 변환 크기를 할당한다.

ㆍ PARTITION_SPLIT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.

ㆍ PARTITION_HORZ: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.

ㆍ PARTITION_VERT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기와 동일한 높이인 변환 크기를 할당한다.

ㆍ PARTITION_HORZ4: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/4인 변환 크기를 할당한다.

ㆍ PARTITION_VERT4: 블록 크기의 폭의 1/4 및 블록 크기와 동일한 높이로 변환 크기를 할당한다.

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

상기 임의의 분할 방식으로부터 획득된 PB(또는 예측 블록으로 추가로 분할되지 않을 때 PB로도 지칭되는 CB)는 인트라 또는 인터 예측을 통해 코딩하기 위한 개별 블록이 될 수 있다. 현재 PB에 대한 인터 예측을 위해, 현재 블록과 예측 블록 사이의 잔차가 생성되고, 코딩되며, 코딩된 비트스트림에 포함될 수 있다.

인터 예측은 예를 들어 단일 참조 모드 또는 복합 참조 모드로 구현될 수 있다. 일부 구현에서, 현재 블록이 인터 코딩되고 스킵(skip)되지 않는지 여부를 지시하기 위해 현재 블록에 대해(또는 더 높은 레벨에서) 스킵 플래그가 먼저 비트스트림에 포함될 수 있다. 현재 블록이 인터 코딩된 경우, 현재 블록의 예측에 단일 참조 모드 또는 복합 참조 모드가 사용되는지 여부를 지시하기 위한 신호로서 또 다른 플래그가 비트스트림에 추가로 포함될 수 있다. 단일 참조 모드의 경우, 하나의 참조 블록이 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 데 사용될 수 있다. 복합 참조 모드의 경우, 2개 이상의 참조 블록이 예를 들어 가중 평균에 의해 예측 블록을 생성하는 데 사용될 수 있다. 복합 참조 모드는 1개 초과 참조 모드, 2개 참조 모드 또는 다중 참조 모드로 지칭될 수 있다. 참조 블록 또는 참조 블록들은 참조 프레임 인덱스 또는 인덱스들을 사용하여 식별될 수 있고 추가로 대응하는 모션 벡터 또는 위치에서, 예를 들어 수평 및 수직 픽셀에서 참조 블록(들)과 현재 블록 사이의 시프트(shift)(들)를 지시하는 모션 벡터를 사용하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 대한 인터 예측 블록은 단일 참조 모드에서 예측 블록으로 참조 프레임 내 하나의 모션 벡터에 의해 식별되는 단일 참조 블록으로부터 생성될 수 있는 반면에, 복합 참조 모드의 경우, 예측 블록은 2개의 참조 프레임 인덱스 및 2개의 대응하는 모션 벡터에 의해 지시되는 2개의 참조 프레임 내 2개의 참조 블록의 가중 평균에 의해 생성될 수 있다. 모션 벡터(들)는 다양한 방식으로 코딩되고 비트스트림에 포함될 수 있다.

일부 구현에서, 인코딩 또는 디코딩 시스템은 디코딩된 픽처 버퍼(decoded picture buffer, DPB)를 유지할 수 있다. 일부 이미지/픽처는 (디코딩 시스템에서) 디스플레이되기를 기다리는 DPB에서 유지될 수 있고 DPB의 일부 이미지/픽처는 (디코딩 시스템 또는 인코딩 시스템에서) 인터 예측을 가능하게 하는 참조 프레임으로 사용될 수 있다. 일부 구현에서, DPB의 참조 프레임은 인코딩 또는 디코딩되는 현재 이미지에 대한 단기 참조 또는 장기 참조로 태그 지정될 수 있다. 예를 들어, 단기 참조 프레임은 디코딩 순서에서 현재 프레임에서 또는 현재 프레임에 가장 가까운 다음의 비디오 프레임의 미리 정의된 개수(예를 들어, 2개)의 블록에 대한 인터 예측에 사용되는 프레임을 포함할 수 있다. 장기 참조 프레임은 디코딩 순서에서 현재 프레임으로부터 떨어져 있는 미리 정의된 개수의 프레임보다 더 많은 프레임의 이미지 블록을 예측하는 데 사용될 수 있다. 단기 및 장기 참조 프레임에 대한 이러한 태그에 대한 정보는 참조 픽처 세트(Reference Picture Set, RPS)로서 지칭될 수 있고 인코딩된 비트스트림에서 각각의 프레임의 헤더에 추가될 수 있다. 인코딩된 비디오 스트림의 각 프레임은 픽처 순서 카운터(Picture Order Counter, POC)에 의해 식별될 수 있으며, 이는 예를 들어 I-프레임에서 시작하는 픽처 그룹과 관련되거나 절대적인 방식으로 재생 시퀀스에 따라 번호가 매겨진다.

일부 예시적인 구현에서, 인터 예측을 위한 단기 및 장기 참조 프레임의 식별을 포함하는 하나 이상의 참조 픽처 리스트는 RPS의 정보에 기초하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 단일 픽처 참조 리스트는 L0 참조(또는 참조 리스트 0)로 표시되는 단방향 인터 예측을 위해 형성될 수 있는 반면에, 2개의 픽처 참조 리스트는 2개의 예측 방향 각각에 대해 L0(또는 참조 리스트 0) 및 L1(또는 참조 리스트 1)으로 표시되는 양방향 인터 예측을 위해 형성될 수 있다. L0 및 L1 리스트에 포함된 참조 프레임은 다양한 미리 결정된 방식으로 순서가 정해질 수 있다. L0 및 L1 리스트의 길이는 비디오 비스스트림에서 시그널링될 수 있다. 단방향 인터 예측은 단일 참조 모드일 수도 있거나, 복합 예측 모드에서 가중 평균에 의한 예측 블록 생성을 위한 다중 참조가 예측될 블록의 같은 쪽에 있는 경우 복합 참조 모드일 수 있다. 양방향 인터 예측은 양방향 인터 예측이 적어도 2개의 참조 블록을 포함한다는 점에서만 복합 모드일 수 있다.

적응형 루프 필터

다목적 비디오 코딩(VVC)에서, 블록 기반 필터 적응이 적용된 적응 루프 필터(ALF)가 적용된다. 루마 성분의 경우, 로컬 그래디언트(gradient)의 방향과 활동에 기초하여 각각 4×4 블록에 대해 많은 필터 중 하나가 선택된다. 일 예에서, 선택할 수 있는 25개의 필터가 있을 수 있다.

도 18은 예시적인 적응형 루프 필터(ALF) 형상을 도시한다. 구체적으로, 도 18은 2개의 다이아몬드 필터 형상을 예시한다. 7×7 다이아몬드 형상은 루마 성분에 적용되고 5×5 다이아몬드 형상은 크로마 성분에 적용된다.

블록 분류는 다음과 같이 다양한 예에 대해 계산될 수 있다. 루마 성분의 경우, 각 4×4 블록은 25개 클래스 중 하나로 분류된다. 분류 인덱스 C는 다음과 같이 방향성 D와 활동 의 양자화된 값에 기초하여 도출된다.

[수학식 1]

D 및 를 계산하기 위해, 수평, 수직 및 2개의 대각선 방향의 그래디언트가 먼저 1-D 라플라시안(Laplacian)을 사용하여 계산된다.

[수학식 2]

[수학식 3]

[수학식 4]

[수학식 5]

여기서 인덱스 i 및 j는 4×4 블록 내의 좌측 상부 샘플의 좌표를 지칭하고 R(i,j)는 좌표 (i,j)에서 재구성된 샘플을 지시한다.

블록 분류의 복잡성을 줄이기 위해, 서브샘플링된 1-D 라플라시안 계산이 적용될 수 있다. 도 19a 내지 19d에 도시된 바와 같이, 동일한 서브샘플링된 위치는 모든 방향의 그래디언트 계산을 위해 사용될 수 있다. 도 19a는 수직 그래디언트에 대한 라플라시안 계산에서 서브샘플링된 위치를 도시한다. 도 19b는 수평 그래디언트에 대한 라플라시안 계산에서 서브샘플링된 위치를 도시한다. 도 19c는 대각선 그래디언트에 대한 라플라시안 계산에서 서브샘플링된 위치를 도시한다. 도 19d는 다른 대각선 그래디언트에 대한 라플라시안 계산에서 서브샘플링된 위치를 도시한다.

그런 다음, 수평 및 수직 방향의 그래디언트의 D 최대값 및 최소값은

[수학식 6]

과 같이 설정된다.

두 대각선 방향의 그래디언트의 최대값과 최소값은

[수학식 7]

과 같이 설정된다.

방향성 D의 값을 도출하기 위해, 이러한 값이 서로 그리고 2개의 임계값 t₁ 및 t₂를 사용하여 비교된다.

단계 1. 및 모두가 참인 경우, D는 0으로 설정된다

단계 2. 인 경우, 단계 3으로부터 계속되고, 그렇지 않으면 단계 4로부터 계속된다.

단계 3. 인 경우, D는 2로 설정되고, 그렇지 않으면 D는 1로 설정된다.

단계 4. 인 경우, D는 4로 설정되고, 그렇지 않으면 D는 3으로 설정된다.

활동값 A는

[수학식 8]

과 같이 계산된다.

A는 0에서 4(포함)까지의 범위로 추가로 양자화되며, 양자화된 값은 로 표시된다. 픽처의 크로마 성분의 경우, 분류 방법이 적용되지 않는다. 즉, 각각의 크로마 성분에 대해 단일 세트의 ALF 계수가 적용될 수 있다.

필터 계수 및 클리핑 값의 기하 변환이 있을 수 있다. 각 4×4 루마 블록을 필터링하기 전에, 해당 블록에 대해 계산된 그래디언트 값에 따라 필터 계수 f(k,l) 및 대응하는 필터 클리핑 값 c(k,l)에 회전 또는 대각선 및 수직 뒤집기(flipping)와 같은 기하 변환이 적용될 수 있다. 이는 필터 지원 영역의 샘플에 이러한 변환을 적용하는 것과 동일할 수 있다. 이를 통해 방향성을 정렬하여 ALF가 보다 균일하게 적용되는 상이한 블록을 만들 수 있다. 세 가지 기하 변환은 대각선, 수직 뒤집기 및 회전을 포함할 수 있다.

[수식 9]

대각선:

[수학식 10]

수직 뒤집기:

[수학식 11]

회전:

여기서 K는 필터의 크기이며, 0≤k,l≤K-1은 위치(0,0)이 좌측 상부 코너에 있고 위치(K-1,K-1)이 우측 하부 코너에 있도록 하는 계수 좌표이다. 해당 블록에 대해 계산된 그래디언트 값에 따라 필터 계수 f(k,l) 및 클리핑 값 c(k,l)에 변환이 적용된다. 변환과 네 방향의 4개의 그래디언트 사이의 관계는 다음의 [표 2]에 요약되어 있다. [표 2]는 하나의 블록에 대해 계산된 그래디언트와 변환의 매핑을 나타낸다.

VVC에서, ALF 필터 파라미터는 적응 파라미터 세트(adaption parameter set, APS)에서 시그널링된다. 하나의 APS에서, 여러 세트의 루마 필터 계수 및 클리핑 값 인덱스가 사용될 수 있다. 예를 들어, 25 세트의 루마 필터가 있을 수 있다. 또한, 여러 세트의 크로마 필터 계수 및 클리핑 값 인덱스가 시그널링될 수 있다. 일 예에서, 시그널링될 수 있는 최대 8 세트의 크로마 필터 계수 및 클리핑 값 인덱스가 있을 수 있다. 비트 오버헤드를 줄이기 위해, 루마 성분에 대해 상이한 분류의 필터 계수가 병합될 수 있다. 슬라이스 헤더에서, 현재 슬라이스에 사용되는 APS의 인덱스가 시그널링될 수 있다. ALF의 시그널링은 코딩 트리 유닛(CTU) 기반일 수 있다.

APS로부터 디코딩되는 클리핑 값 인덱스는 루마 및 크로마에 대한 클리핑 값 표를 사용하여 클리핑 값을 결정할 수 있게 한다. 이러한 클리핑 값은 내부 비트 깊이에 따라 달라질 수 있다. 보다 정확하게, 클리핑 값 표는 다음의 수학식에 의해 획득될 수 있으며,

[수학식 12]

여기서 B는 내부 비트 깊이와 같고, α는 2.35와 같은 미리 정의된 상수 값이며, N은 일 실시예에서 VVC에서 허용된 클리핑 값의 개수인 4와 같다. [표 3]은 [수학식 12]의 출력을 나타낸다. [표 3]은 bitDepth 및 clipIdx에 따른 AlfClip 규격을 나타낸다.

하나의 슬라이스 헤더 예에서, 현재 슬라이스에 사용되는 루마 필터 세트를 특정하기 위해 최대 7개의 APS 인덱스가 시그널링될 수 있다. 필터링 프로세스는 코딩 트리 블록(CTB) 레벨에서 추가로 제어될 수 있다. 루마 CTB에 ALF가 적용되는지 여부를 지시하는 플래그가 시그널링될 수 있다. 일 예에서, 루마 CTB는 16개의 고정된 필터 세트와 APS로부터의 필터 세트 중에서 필터 세트를 선택할 수 있다. 어떤 필터 세트가 적용되었는지를 지시하기 위해 루마 CTB에 대해 필터 세트 인덱스가 시그널링된다. 16개의 고정된 필터 세트는 인코더와 디코더 모두에서 미리 정의되고 하드 코딩될 수 있다. 크로마 성분의 경우, 슬라이스 헤더에서 APS 인덱스가 시그널링되어 현재 슬라이스에 사용되는 크로마 필터 세트를 지시한다. CTB 레벨에서, APS에 하나 이상의 크로마 필터 세트가 있는 경우 각각의 크로마 CTB에 대해 필터 인덱스가 시그널링된다. 필터 계수는 128과 같은 놈(norm)으로 양자화될 수 있다. 곱셈 복잡도를 제한하기 위해, 중심이 아닌 위치의 계수 값이 -27에서 27-1(포함)의 범위에 있을 수 있도록 비트스트림 매칭이 적용된다. 중심 위치 계수는 비트스트림에서 시그널링되지 않으며 128과 동일한 것으로 간주된다.

VVC 예에서, 클리핑 인덱스 및 값의 신택스 및 시맨틱은 다음과 같이 정의될 수 있다: sfIdx에 의해 지시된 시그널링된 루마 필터의 j번째 계수에 의해 곱해지기 전에 사용하기 위해 alf_luma_clip_idx[sfIdx][j]가 클리핑 값의 클리핑 인덱스를 지정한다. sfIdx = 0..alf_luma_num_filters_signalled_minus1 및 j = 0..11인 alf_luma_clip_idx[sfIdx][j]의 값이 0에서 3(포함)까지의 범위에 있어야 한다는 것은 비트스트림 적합성의 요구사항일 수 있다. 엘리먼트 AlfClipL[adaptation_parameter_set_id][filtIdx][j], filtIdx= 0..NumAlfFilters-1 및 j=0..11을 갖는 루마 필터 클리핑 값 AlfClipL[adaptation_parameter_set_id]는 NitDepthY와 같도록 설정된 bitDepth와 alf_luma_clip_idx[alf_luma_coeff_delta_idx[filtIdx]][j]와 같도록 설정된 clipIdx에 따라 [표 3]에서 지정된 대로 도출된다. alf_chroma_clip_idx[altIdx][j]는 인덱스 altIdx를 갖는 대안의 크로마 필터의 j번째 계수에 의해 곱해지기 전에 사용하기 위해 클리핑 값의 클리핑 인덱스를 지정한다. altIdx=0..alf_chroma_num_alt_filters_minus1, j=0..5인 alf_chroma_clip_idx[altIdx][j]의 값이 0에서 3(포함)까지의 범위에 있어야 한다는 것이 비트스트림 적합성의 요구사항이다. 엘리먼트 altIdx=0..alf_chroma_num_alt_filters_minus1], j=0..5를 갖는, 엘리먼트 AlfClipC[adaptation_parameter_set_id][altIdx][j]를 갖는 크로마 필터 클리핑 값 AlfClipC[adaptation_parameter_set_id][altIdx]는 BitDepthC와 같도록 설정된 bitDepth 세트와 alf_chroma_clip_idx[altIdx][j]와 같게 설정된 clipIdx에 따라 [표 3]에서 지정된 바에 따라 도출된다.

필터링 프로세스는 다음의 예에서 수행될 수 있다. 디코더 측에서, ALF가 CTB에 대해 활성화되는 경우, CU 내의 각 샘플 R(i,j)가 필터링되어 샘플 값 R'(i,j)를 생성한다.

[수학식 13]

여기서 f(k,l)은 디코딩된 필터 계수를 나타내고, K(x,y)는 클리핑 함수이며 c(k,l)은 디코딩된 클리핑 파라미터를 나타낸다. 변수 k와 l은 과 사이에서 변하며, 여기서 L은 필터 길이를 나타낸다. 함수 Clip3(-y,y,x)에 대응하는 클리핑 함수 K(x,y)=min(y,max?(-y,x))이다. JVET-N0242에서 처음 제안된 이러한 클리핑 함수를 통합함으로써, 이러한 루프 필터링 방법은 비선형 ALF로 알려진 비선형 프로세스가 된다. 선택된 클리핑 값은 [표 3]의 클리핑 값의 인덱스에 해당하는 골롬(Golomb) 인코딩 방식을 사용하여 "alf_data" 신택스 엘리먼트로 코딩된다. 이러한 인코딩 방식은 필터 인덱스에 대한 인코딩 방식과 동일할 수 있다.

라인 버퍼 감소를 위한 가상 경계 필터링 프로세스가 있을 수 있다. ALF의 라인 버퍼 요구사항을 줄이기 위해, 수정된 블록 분류 및 필터링이 수평 CTU 경계 근처의 샘플에 적용될 수 있다. 따라서, 가상 경계는 도 20에 도시된 바와 같이 "N"개의 샘플로 수평 CTU 경계를 이동시켜 라인으로 정의될 수 있다. 도 20은 가상 경계에서 수정된 블록 분류의 예를 도시한다. 본 예에서, N은 루마 성분의 경우 4와 같고 크로마 성분의 경우 2와 같다.

수정된 블록 분류는 도 20에 도시된 바와 같이 루마 성분에 적용된다. 가상 경계 위의 4x4 블록의 1D 라플라시안 그래디언트 계산을 위해, 가상 경계 위의 샘플만이 사용된다. 마찬가지로, 가상 경계 아래 4x4 블록의 1D 라플라시안 그래디언트 계산의 경우, 가상 경계 아래의 샘플만이 사용된다. 활동 값 A의 양자화는 1D 라플라시안 그래디언트 계산에서 사용되는 샘플의 감소된 개수를 고려하여 스케일링된다.

도 21은 가상 경계에서 루마 성분에 대한 수정된 적응 루프 필터링의 예를 도시한다. 필터링 처리를 위해, 가상 경계에서의 대칭 패딩 작동은 루마 및 크로마 성분 모두에 대해 사용될 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 필터링되는 샘플이 가상 경계 아래에 위치하는 경우, 가상 경계 위에 위치한 이웃 샘플이 패딩된다. 다른 쪽의 대응하는 샘플이 또한 대칭으로 패딩될 수 있다.

도 22는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU) 정렬된 픽처 쿼드트리 분할의 예를 도시한다. 코딩 효율을 높이기 위해, 코딩 유닛 동기 픽처 쿼드트리 기반의 적응 루프 필터가 사용될 수 있다. 루마 픽처는 여러 다중 레벨 쿼드트리 분할로 분할될 수 있으며, 각 분할 경계는 최대 코딩 유닛(LCU)의 경계에 정렬된다. 각 분할은 자체 필터링 프로세스를 가지며 필터 유닛(filter unit, FU)으로 지칭될 수 있다. 투 패스(two pass) 인코딩 흐름은 다음을 포함할 수 있다. 첫 번째 패스에서, 쿼드트리 분할 패턴과 각 FU의 최상의 필터가 결정된다. 필터링 왜곡은 결정 프로세스 중에 FFDE에 의해 추정된다. 결정된 쿼드트리 분할 패턴과 모든 FU의 선택된 필터에 따라, 재구성된 픽처가 필터링된다. 두 번째 패스에서, CU 동기 ALF 온/오프 제어가 수행된다. ALF 온/오프 결과에 따라, 첫 번째로 필터링된 픽처가 재구성된 픽처에 의해 부분적으로 복원된다.

하향식 분할 전략은 비율-왜곡 기준을 사용하여 픽처를 다중 레벨 쿼드트리 분할로 나누기 위해 채택될 수 있다. 각 분할은 필터 유닛으로 지칭될 수 있다. 분할 프로세스는 쿼드트리 분할을 LCU 경계에 정렬한다. FU의 인코딩 순서는 z 스캔 순서를 따른다. 예를 들어, 도 22에서, 픽처는 10개의 FU로 분할되고, 인코딩 순서는 FU0, FU1, FU2, FU3, FU4, FU5, FU6, FU7, FU8 및 FU9이다.

도 23은 z 순서로 인코딩된 쿼드트리 분할 플래그의 예를 도시한다. 픽처 쿼드트리 분할 패턴을 지시하기 위해, 분할 플래그가 인코딩되어 z 순서로 전송된다. 도 23은 도 22에 대응하는 쿼드트리 분할 패턴을 도시한다. 각 FU의 필터는 비율 왜곡 기준에 기초하여 2개의 필터 세트에서 선택된다. 제1 세트는 현재 FU에 대해 새로 도출된 1/2 대칭 사각형 형상 및 마름모 형상 필터를 갖는다. 제2 세트는 시간 지연된 필터 버퍼에서 가져오며, 시간 지연된 필터 버퍼는 이전 픽처의 FU에 대해 이전에 도출된 필터를 저장한다. 이러한 2세트의 최소 비율 왜곡 비용을 가진 필터가 현재 FU에 대해 선택된다. 마찬가지로, 현재 FU가 최소 FU가 아니고 4개의 자식 FU로 추가로 분할될 수 있는 경우, 4개의 자식 FU의 비율 왜곡 비용이 계산된다. 분할 및 비분할 경우의 비율-왜곡 비용을 재귀적으로 비교함으로써, 픽처 쿼드트리 분할 패턴이 결정될 수 있다. 일 예로, 최대 쿼드트리 분할 레벨은 2일 수 있으며, 이는 FU의 최대 개수가 16이라는 것을 의미한다. 쿼드트리 분할 결정 중에, 바닥 쿼드트리 레벨(최소 FU)의 16개의 FU의 위너(Wiener) 계수를 도출하기 위한 상관 값이 재사용될 수 있다. 나머지 FU는 바닥 쿼드트리 레벨의 16개의 FU의 상관으로부터 위너 필터를 도출할 수 있다. 따라서, 모든 FU의 필터 계수를 도출하기 위한 프레임 버퍼 액세스가 단 하나일 수 있다. 쿼드트리 분할 패턴이 결정된 후, 필터링 왜곡을 더 줄이기 위해, CU 동기 ALF 온/오프 제어가 수행된다. 필터링 왜곡과 비필터링 왜곡을 비교함으로써, 리프 CU는 로컬 영역에서 ALF를 명시적으로 켜고 끌 수 있다. ALF 온/오프 결과에 따라 필터 계수를 재설계함으로써 코딩 효율이 더욱 향상될 수 있다. 그러나, 재설계 프로세스는 추가 프레임 버퍼 액세스를 필요로 할 수 있다. 수정된 인코더 설계에서, 프레임 버퍼 액세스의 개수를 최소화하기 위해 CU 동기 ALF 온/오프 결정 후 재설계 프로세스가 없을 수 있다.

교차 성분 적응 루프 필터(Cross-Component Adaptive Loop Filter, CC-ALF)

도 24는 교차 성분 적응 루프 필터(CC-ALF) 배치의 예를 도시한다. CC-ALF는 루마 샘플 값을 사용하여 각각의 크로마 성분을 정제할 수 있다. 도 24는 다른 루프 필터에 대한 CC-ALF의 배치를 예시한다.

도 25는 다이아몬드 형상 필터의 예를 도시한다. CC-ALF는 각 크로마 성분에 대한 루마 채널에 대해 도 25로부터의 선형 다이아몬드 형상 필터를 적용하여 작동할 수 있다. 필터 계수는 APS에서 전송되고, 일 예로 210의 인자로 스케일링되며, 고정 소수점 표현을 위해 반올림된다. 필터의 적용은 가변 블록 크기에서 제어되며 샘플의 각 블록에 대해 수신된 컨텍스트 코딩된 플래그에 의해 시그널링된다. CC-ALF 활성화 플래그와 함께 블록 크기는 각각의 크로마 성분에 대한 슬라이스 레벨에서 수신된다. 일 예에서, 다음의 블록 크기(크로마 샘플에서)는 16x16, 32x32, 64x64를 지원하였다.

CC-ALF에 대한 예시적인 신택스는 다음을 포함할 수 있다:

CC-ALF 관련 신택스의 시맨틱스는 다음을 포함할 수 있다.

0과 같은 alf_ctb_cross_component_cb_idc[xCtb >> CtbLog2SizeY][yCtb >> CtbLog2SizeY]는 교차 성분 Cb 필터가 루마 위치 (xCtb, yCtb)에서 Cb 색상 성분 샘플 블록에 적용되지 않음을 지시한다.

0이 아닌 alf_cross_component_cb_idc[xCtb >> CtbLog2SizeY][yCtb >> CtbLog2SizeY]는 alf_cross_component_cb_idc[xCtb >> CtbLog2SizeY][yCtb >> CtbLog2SizeY]번째 교차 성분 Cb 필터가 루마 위치 (xCtb, yCtb)에서 Cb 색상 성분 샘플 블록에 적용됨을 지시한다.

0과 같은 alf_ctb_cross_component_cr_idc[xCtb >> CtbLog2SizeY][yCtb >> CtbLog2SizeY]는 교차 성분 Cr 필터가 루마 위치 (xCtb, yCtb)에서 Cr 색상 성분 샘플 블록에 적용되지 않음을 지시한다.

0이 아닌 alf_cross_component_cr_idc[xCtb >> CtbLog2SizeY][yCtb >> CtbLog2SizeY]는 alf_cross_component_cr_idc[xCtb >> CtbLog2SizeY][yCtb >> CtbLog2SizeY]번째 교차 성분 Cr 필터가 루마 위치 (xCtb, yCtb)에서 Cr 색상 성분 샘플 블록에 적용됨을 지시한다.

크로마 샘플링 포맷

도 26은 루마 샘플에 대한 크로마 샘플의 예시적인 위치를 도시한다. 도 26은 chroma_format_idc가 1(4:2:0 크로마 포맷)과 같고, chroma_sample_loc_type_top_field 또는 chroma_sample_loc_type_bottom_field가 변수 ChromaLocType의 값과 같을 때 좌측 상단 크로마 샘플의 지시된 상대 위치를 도시한다. 좌측 상단 4:2:0 크로마 샘플(중심에 큰 점이 있는 큰 사각형으로 표시됨)로 표시되는 영역은 좌측 상단 루마 샘플(중심에 큰 점이 있는 작은 사각형으로 표시됨)로 표시되는 영역에 상대적으로 표시된다. 이웃하는 루마 샘플로 표시되는 영역은 중심에 작은 음영 회색 점이 있는 작은 음영 회색 사각형으로 표시된다.

방향성 향상 특징

인-루프 제한된 방향성 향상 필터(constrained directional enhancement filter, CDEF)의 한 가지 목적은 이미지의 세부 사항을 유지하면서 코딩 아티팩트(artifact)를 필터링하는 것이다. HEVC에서, 샘플 적응 오프셋(Sample Adaptive Offset, SAO) 알고리즘은 상이한 픽셀 클래스에 대한 신호 오프셋을 정의함으로써 유사한 목적을 달성할 수 있다. SAO와 달리, CDEF는 비선형 공간 필터이다. 필터 설계는 쉽게 벡터화할 수 있도록(즉, SIMD 작동으로 구현 가능하도록) 제한되었으며, 중간값 필터 및 양방향 필터와 같은 다른 비선형 필터의 경우에는 그렇지 않을 수 있다. CDEF 설계는 다음의 관찰에서 비롯된다. 코딩된 이미지에서 링잉(ringing) 아티팩트의 양은 대략 양자화 단계 크기에 비례하는 경향이 있다. 세부 사항(detail)의 양은 입력 이미지의 속성이지만, 양자화된 이미지에서 유지되는 가장 작은 세부 사항도 양자화 단계 크기에 비례하는 경향이 있다. 주어진 양자화 단계 크기에 대해, 링잉의 진폭은 일반적으로 세부 사항의 진폭보다 작다.

CDEF는 각 블록의 방향을 식별한 다음 식별된 방향을 따라 그리고 식별된 방향에서 45도 회전된 방향을 따라 더 적은 정도로 적응적으로 필터링함으로써 작동한다. 필터 강도는 명시적으로 시그널링되므로, 블러링에 대한 높은 수준의 제어가 가능한다. 필터 강도를 위해 효율적인 인코더 검색이 설계된다. CDEF는 이전에 제안된 2개의 인-루프 필터를 기반으로 하며 결합된 필터는 새로운 AV1 코덱에 채택되었다.

도 27은 방향 검색의 예를 도시한다. 디블로킹 필터 직후에 재구성된 픽셀에 대해 방향 검색이 작동한다. 이러한 픽셀은 디코더에서 사용할 수 있으므로, 방향에는 시그널링이 필요하지 않다. 검색은 8×8 블록에서 작동하며, 이는 직선이 아닌 에지를 적절하게 처리할 수 있을 만큼 작고 양자화된 이미지에 적용될 때 방향을 안정적으로 추정할 수 있을 만큼 충분히 크다. 8×8 영역에서 방향이 일정하면 필터의 벡터화가 더 쉬워진다. 각 블록에 대해, 양자화된 블록과 가장 가까운 완벽한 방향성 블록 사이의 차의 제곱합(sum of squared difference, SSD)을 최소화함으로써 블록의 패턴과 가장 잘 일치하는 방향을 결정한다. 완벽한 방향성 블록은 한 방향의 라인을 따라 있는 모든 픽셀이 동일한 값을 갖는 블록이다. 도 27은 8×8 블록에 대한 방향 검색의 일 예이다.

비선형 저역 통과 방향성 필터가 있을 수 있다. 방향을 식별하는 한 가지 이유는 방향성 에지 또는 패턴을 유지하면서 링잉을 줄이기 위해 해당 방향을 따라 필터 탭을 정렬하는 것이다. 그러나, 방향성 필터링만으로는 링잉을 충분히 줄일 수 없는 경우가 있다. 주 방향을 따라 있지 않은 픽셀에 필터 탭을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 블러링의 위험을 줄이기 위해, 이러한 추가 탭은 보다 보수적으로 처리된다. 이러한 이유로, CDEF는 1차 탭과 2차 탭을 정의한다. 완전한 2-D CDEF 필터는 다음과 같이 표현될 수 있다.

[수학식 14]

여기서 D는 감쇠 파라미터이고, S^(p) 및 S^(s)는 각각 1차 탭과 2차 탭의 강도이며, round(·)는 0에서 멀어지는 방향으로 반올림하고, w_k는 필터 가중치이며, f(d, S, D)는 필터링된 픽셀과 각각의 이웃 픽셀 간의 차이에 대해 작동하는 제한 함수이다. 작은 차이의 경우, f(d, S, D) = d이므로, 필터가 선형 필터처럼 작동하게 한다. 차이가 큰 경우, f(d, S, D) = 0이므로, 필터 탭을 효과적으로 무시한다.

루프 복원

통상적인 디블로킹 작동을 넘어 에지의 품질을 일반적으로 잡음 제거하고 향상시키기 위해 디블로킹 후 비디오 코딩에 사용하기 위한 일련의 인-루프 복원 방식이 제안된다. 이러한 방식은 적절한 크기의 타일당 프레임 내에서 전환할 수 있다. 설명된 특정 방식은 분리 가능한 대칭 위너 필터와 서브 공간 투영을 사용하는 이중 자기 유도 필터를 기반으로 한다. 컨텐츠 통계는 프레임 내에서 크게 다를 수 있으므로, 이러한 도구는 프레임의 상이한 영역에서 상이한 도구가 트리거될 수 있는 전환 가능한 프레임워크 내에 통합된다.

복원 도구로 사용되는 분리 가능한 대칭 위너 필터가 있을 수 있다. 저하된 프레임의 모든 픽셀은 w = 2r + 1이 정수 r에 대해 홀수인 주변 w×w 윈도우 내 픽셀의 비인과적 필터링된 버전으로서 재구성될 수 있다. 2D 필터 탭이 열(column) 벡터화된 형태의 w2×1 엘리먼트 벡터 F로 표시되는 경우, 간단한 LMMSE 최적화는 F = H-1 M으로 주어지는 필터 파라미터로 이어지며, 여기서 H = E[XXT]는 픽셀 주위의 w×w 윈도우의 w2 샘플의 열 벡터화된 버전인 x의 자기 공분산이고, M = E[YXT]는 추정될 스칼라 소스 샘플 y와 x의 교차 상관이다. 인코더는 디블록킹된 프레임 및 소스의 실현에서 H 및 M을 추정하고 결과 필터 F를 디코더로 전송할 수 있다. 그러나, 이는 w2 탭을 전송하는 데 상당한 비트 전송률 비용을 발생시킬 뿐만 아니라 분리할 수 없는 필터링으로 인해 디코딩이 엄청나게 복잡해진다. 따라서, F의 본질에 대해 몇 가지 추가적인 제한이 부과된다. 첫째, 필터링이 분리 가능한 수평 및 수직 w-탭 컨볼루션으로서 구현될 수 있도록 F가 분리 가능하도록 제한된다. 둘째, 각각의 수평 및 수직 필터는 대칭이 되도록 제한된다. 셋째, 수평 및 수직 필터 계수 모두의 합은 1이 되도록 가정된다.

로컬 선형 모델이 다음과 같은 이미지 필터링을 위한 서브 공간 투영을 사용한 이중 자기 유도 필터링이 있을 수 있다.

[수학식 15]

이는 필터링되지 않은 샘플 x로부터 필터링된 출력 y를 계산하는 데 사용되며, 여기서 F 및 G는 저하된 이미지의 통계와 필터링된 픽셀 주변의 유도 이미지에 기초하여 결정된다. 유도 이미지가 저하된 이미지와 동일한 경우, 결과적으로 소위 자기 유도 필터링은 에지 보존 평활화 효과를 갖는다. 우리가 제안하는 자기 유도 필터링의 특정 형태는 반지름 r과 잡음 파라미터 e의 두 가지 파라미터에 따라 달라지며, 다음과 같이 열거된다.

1. 모든 픽셀 주변의 (2r + 1)×(2r + 1) 윈도우에서 픽셀의 평균 μ 및 분산 σ²를 획득한다. 이는 적분 이미징을 기반으로 한 박스 필터링으로 효율적으로 구현될 수 있다.

2. 모든 픽셀에 대해 f = σ²/(σ² + e); g = (1 - f)μ를 계산한다.

3. 사용할 픽셀 주위의 3×3 윈도우에서 f 및 g 값의 평균으로서 모든 픽셀에 대한 F 및 G를 계산한다.

필터링은 r과 e에 의해 제어될 수 있으며, 여기서 더 높은 r은 더 높은 공간 분산을 의미하고 더 높은 e는 더 높은 범위 분산을 의미한다.

도 28은 서브 공간 투영의 예를 도시한다. 서브 공간 투영의 원리는 도 28에 도식적으로 예시되어 있다. 값싼 복원 X1, X2가 소스 Y에 가깝지 않더라도, 적절한 승수 {α, β}는 어느 정도 정확한 방향으로 움직이는 한 소스에 훨씬 더 가깝게 가져올 수 있다.

교차 성분 샘플 오프셋(Cross-Component Sample Offset, CCSO)

루프 필터링 접근법은 재구성된 샘플의 왜곡을 줄이기 위해 교차 성분 샘플 오프셋(CCSO)을 포함할 수 있다. CCSO에서, 제1 색상 성분의 처리된 입력 재구성된 샘플이 주어지면 비선형 매핑은 출력 오프셋을 도출하는 데 사용되고, 출력 오프셋은 제안된 CCSO의 필터링 프로세스에서 다른 색상 성분의 재구성된 샘플에 추가된다.

도 29는 필터 지원 영역의 예를 도시한다. 입력 재구성된 샘플은 필터 지원 영역에 위치한 제1 색상 성분에서 가져온 것이다. 도 29에 도시된 바와 같이, 필터 지원 영역은 p0, p1, p2, p3의 4개의 재구성된 샘플을 포함한다. 4개의 입력 재구성된 샘플은 수직 및 수평 방향으로 십자 형상을 따른다. 제1 색상 성분의 중심 샘플(c로 표시됨)과 제2 색상 성분에서 필터링될 샘플은 같은 위치에 있다. 입력 재구성된 샘플을 처리하는 경우, 다음의 단계가 적용된다.

단계 1: p0-p3과 c 사이의 델타 값이 먼저 계산되고, m0, m1, m2 및 m3으로 표시된다.

단계 2: 델타 값 m0-m3이 추가로 양자화되고, 양자화된 값은 d0, d1, d2, d3로 표시된다. 양자화된 값은 다음의 양자화 프로세스에 따라 -1, 0, 1이 될 수 있다.

[수학식 16]

[수학식 17]

[수학식 18]

여기서 N은 양자화 단계 크기라고 하며, N의 예시 값은 4, 8, 12, 16이다.

변수 d0-d3은 비선형 매핑의 하나의 조합을 식별하는 데 사용될 수 있다. 본 예에서, CCSO는 4개의 필터 탭 d0-d3을 가지며, 각 필터 탭은 3개의 양자화된 값 중 하나를 가질 수 있으므로, 총 3^4 = 81개의 조합이 존재한다. [표 4](아래)는 81개의 예시 조합을 보여주며, 마지막 열은 각 조합에 대한 출력 오프셋 값을 나타낸다. 예시적인 오프셋 값은 0, 1, -1, 3, -3, 5, -5, -7과 같은 정수이다.

[표 4]는 d0-d3에 의해 식별되는 샘플 조합이다.

CCSO의 최종 필터링 프로세스는 다음과 같이 적용된다.

[수학식 19]

여기서 f는 필터링될 재구성된 샘플이고, s는 [표 4]에서 검색된 출력 오프셋 값이며, 필터링된 샘플 값 f'은 비트 깊이와 연관된 범위로 추가로 잘려진다.

로컬 샘플 오프셋(LSO)은 다른 예시적인 오프셋 실시예이다. LSO에서, CCSO와 유사한 필터링 접근법이 적용되지만, 출력 오프셋은 재구성된 샘플이 필터링 프로세스에 대한 입력으로 사용되는 동일한 색상 성분인 색상 성분에 적용된다.

대안적인 실시예에서, 단순화된 CCSO 설계가 AV2의 참조 소프트웨어, 즉 CWG-B022용 AVM에 채택될 수 있다.

도 30은 예시적인 루프 필터 파이프라인을 도시한다. CCSO는 루프 필터 파이프라인에서 CDEF와 병렬로 수행되는 루프 필터 프로세스이다. 즉, 도 30에 도시된 바와 같이, 입력은 CDEF와 동일하고, 출력은 CDEF 필터링된 샘플에 적용된다. CCSO는 크로마 색상 성분에만 적용될 수 있다는 점에 유의한다.

도 31은 교차 성분 샘플 오프셋(CCSO)의 입력 예를 도시한다. CCSO 필터는 rc로 표시된 크로마 재구성 샘플에 적용된다. rc의 병치된(co-located) 루마 재구성 샘플은 rl로 표시된다. CCSO 필터의 예가 도 31에 도시되어 있다. CCSO에서, 3-탭 필터 세트가 사용된다. 3개의 필터 탭에 위치된 입력 루마 재구성 샘플은 중심에 rl과, 2개의 이웃 샘플 p₀ 및 p₁을 포함한다.

i = 0, 1인 pi 및 r1이 주어지면, 입력 샘플을 처리하기 위해 다음 단계가 적용된다.

― p_i와 rl 사이의 델타 값이 먼저 계산되며 mi로 표시된다.

― 델타 값 m_i는 다음 양자화 프로세스를 사용하여 d_i로서 양자화된다.

― m이 -Q_CCSO보다 작은 경우 d_i는 -1로 설정된다.

― m이 -Q_CCSO와 Q_CCSO(포함) 사이에 있는 경우 d_i는 0으로 설정된다.

― m이 Q_CCSO보다 큰 경우 d_i는 1로 설정된다.

위의 단계에서, Q_CCSO는 양자화 단계 크기라고 하며, Q_CCSO는 8, 16, 32, 64일 수 있다.

d₀ 및 d₁이 계산된 후, 오프셋 값(s로 표시됨)은 CCSO의 룩업 테이블(look-up table, LUT)을 사용하여 도출된다. CCSO의 LUT는 [표 5]에 나타나 있다. d₀과 d₁의 각 조합은 오프셋 값을 검색하기 위해 LUT에서 행을 식별하는 데 사용된다. 오프셋 값은 0, 1, -1, 3, -3, 5, -5 및 -7을 포함하는 정수이다.

[표 5]는 CCSO에서 사용되는 룩업 테이블(LUT)이다.

마지막으로, CCSO의 도출된 오프셋은 다음과 같이 크로마 색상 성분에 적용된다.

[수학식 20]

여기서 rc는 CCSO에 의해 필터링될 재구성된 샘플이고, s는 LUT에서 검색된 도출된 오프셋 값이며, 필터링된 샘플 값 rc'은 비트 깊이에 의해 지정된 범위로 추가로 잘려진다.

도 32는 교차 성분 샘플 오프셋(CCSO)의 예시적인 필터 형상을 도시한다. CCSO에서, 도 32에 도시된 바와 같이, f_i, i = 1...6으로 표시된 6개의 선택적인 필터 형상이 존재한다. 이러한 6개의 필터 형상은 프레임 레벨에서 전환 가능하며, 선택은 3비트 고정 길이 코드를 사용하는 신택스 ext_filter_support에 의해 시그널링된다.

교차 성분 샘플 오프셋(CCSO)의 시그널링은 프레임 레벨과 블록 레벨 모두에서 수행될 수 있다. 프레임 레벨에서, 신호는 다음을 포함할 수 있다.

CCSO 적용 여부를 지시하는 1비트 플래그

CCSO 필터 형상의 선택을 지시하는 3비트 신택스 ext_filter_support

양자화 단계 크기의 선택을 지시하는 2비트 인덱스

LUT에서 사용되는 9개의 3비트 오프셋 값

128×128 크로마 블록 레벨에서, CCSO 필터가 활성화되었는지 여부를 지시하는 플래그가 시그널링된다.

샘플 적응 오프셋(SAO)

HEVC에서, 샘플 적응 오프셋(SAO)은 슬라이스 헤더에서 주어진 오프셋 값을 사용하여 디블로킹 필터 후에 재구성된 신호에 적용된다. 루마 샘플의 경우, 인코더는 SAO가 현재 슬라이스에 적용되는지 여부를 결정한다. SAO가 활성화된 경우, 현재 픽처는 4개의 서브 영역으로 재귀적 분할을 허용하고 각 영역은 [표 6]에서 나타낸 대로 6개의 SAO 유형 중 하나를 선택할 수 있다. SAO는 재구성된 픽셀을 카테고리로 분류하고 현재 영역의 각 카테고리의 픽셀에 오프셋을 추가함으로써 왜곡을 줄인다. 에지 속성은 SAO 유형 1-4에서 픽셀 분류에 사용되고 픽셀 강도는 SAO 유형 5-6에서 픽셀 분류에 사용된다.

[표 6]은 SAO 유형의 규격이다.

대역 오프셋(band offset, BO)은 영역의 모든 픽셀을 다중 대역으로 분류하며 여기서 각 밴드는 동일한 강도 간격의 픽셀을 포함한다. 강도 범위는 0에서 최대 강도 값(예를 들어, 8비트 픽셀의 경우 255)까지 32개의 간격으로 균등하게 분할되며, 각 간격은 오프셋을 갖는다. 다음으로, 32개의 대역은 2개의 그룹으로 분할된다. 한 그룹은 중심 16개 대역으로 구성되고, 다른 그룹은 나머지 16개 대역으로 구성된다. 한 그룹의 오프셋만이 전송된다. BO의 픽셀 분류 작동과 관련하여, 각 픽셀의 5개의 최상위 비트가 대역 인덱스로서 직접 사용될 수 있다.

도 33은 예시적인 픽셀 패턴을 도시한다. 에지 오프셋(edge offset, EO)은 도 33에 도시된 바와 같이, 에지 방향성 정보를 고려한 픽셀 분류를 위해 4개의 1-D 3픽셀 패턴을 사용한다. 픽처의 각 영역은 각각의 픽셀을 2개의 이웃 픽셀과 비교함으로써 픽셀을 여러 범주로 분류하기 위해 하나의 패턴을 선택할 수 있다. 선택은 사이드 정보로서 비트스트림에서 전송될 것이다. [표 7]은 EO에 대한 픽셀 분류 규칙을 나타낸다.

디코더 측의 SAO는 라인 버퍼가 절약될 수 있도록 LCU 독립적으로 작동될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 각 LCU의 상단 및 하단 행의 픽셀은 90도, 135도 및 45도 분류 패턴이 선택되는 경우에 SAO 처리되지 않을 수 있다. 각 LCU의 가장 좌측 및 가장 우측 열의 픽셀은 0도, 135도 및 45도 패턴이 선택되는 경우에 SAO 처리되지 않을 수 있다.

다음의 [표 8]은 파라미터가 이웃 CTU로부터 병합되지 않은 경우 CTU에 대해 시그널링될 필요가 있을 수 있는 예시적인 신택스를 예시한다.

[표 8]은 샘플 적응 오프셋 VLC 신택스이다.

교차 성분 샘플 오프셋(CCSO) 및 로컬 샘플 오프셋(LSO)은 하나의 색상 성분에 대한 오프셋 값을 선택하기 위해 필터링될 픽셀의 값을 활용할 수 있다. 그러나, 오프셋 선택을 위해 이러한 입력을 추가로 확장하면 CCSO 및 LSO의 시그널링 오버헤드가 상당히 증가할 수 있으며, 이는 특히 더 작은 해상도 시퀀스에 대해 코딩 성능을 제한/감소시킬 수 있다.

설명된 바와 같이, CCSO는 제1 색상 성분의 재구성된 샘플을 입력(예를 들어, Y 또는 Cb 또는 Cr)으로 사용하는 필터링 프로세스로서 정의되고, 출력은 제1 색상 성분의 상이한 색상 성분인 제2 색상 성분에 적용된다. CCSO의 예시적인 필터 형상이 도 29에 도시되어 있다. LSO는 제1 색상 성분의 재구성된 샘플을 입력(예를 들어, Y 또는 Cb 또는 Cr)으로 사용하는 필터링 프로세스이며, 출력은 동일한 제1 색상 성분에 적용된다. 따라서, LSO와 CCSO의 차이점은 상이한 입력이다.

아래에서 설명되고 도 34에서 예시된 바와 같이, CCSO 및 LSO에 대한 일반화된 설계는 CCSO 및 LSO에서 고려되는 병치된(또는 현재의) 이웃 샘플 간의 델타 값을 고려하는 것뿐만 아니라 병치된(또는 현재의) 샘플 자체의 레벨 값을 고려하여 제시된다.

도 34는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다. 블록 3402에서, 코딩된 비디오 비트스트림으로부터 현재 픽처의 현재 컴포넌트의 재구성된 샘플에 대한 코딩된 정보가 디코딩된다. 코딩된 정보는 재구성된 샘플에 적용될 샘플 오프셋 필터를 지시한다. 샘플 오프셋 필터는 일 예로 그래디언트 오프셋(gradient offset, GO)과 대역 오프셋(bnd offset, BO)의 두 가지 유형의 오프셋 값을 포함할 수 있다. 그래디언트에 대한 색상 범위는 둘 이상의 색상이 포함할 수 있으며, GO는 그래디언트 색상이 시작되고 끝나는 오프셋 속성이다. BO는 아래에서 추가로 설명되며 오프셋 값을 결정하는 데 사용되는 대역과 함께 상이한 색상 성분의 병치된 샘플 또는 필터링될 현재 샘플의 값을 사용하여 도출된 오프셋일 수 있다. 블록 3404에서, 오프셋 유형이 샘플 오프셋 필터와 함께 사용되도록 선택된다. 블록 3406에서, 샘플 오프셋 필터의 출력값은 제1 재구성된 샘플 및 선택된 오프셋 유형에 기초하여 결정된다. 블록 3408에서, 현재 컴포넌트의 재구성된 샘플의 필터링된 샘플값은 재구성된 샘플 및 샘플 오프셋 필터의 출력값에 기초하여 결정된다. 추가 실시예는 아래에서 설명된다.

일반화된 샘플 오프셋(generalized sample offset, GSO) 방법은 그래디언트 오프셋(GO) 및 대역 오프셋(BO)을 포함하여 CCSO 및 LSO에 대한 두 가지 유형의 오프셋 값을 포함할 수 있다. 오프셋 유형의 선택은 시그널링되거나 또는 암시적으로 도출될 수 있다.

일 실시예에서, 그래디언트 오프셋은 이웃 샘플과 상이한 색상 성분의 병치된 샘플 사이의 델타 값(CCSO의 경우) 또는 이웃 샘플과 필터링될 현재 샘플 사이의 델타 값(CCSO 또는 LSO의 경우)을 사용하여 도출된 오프셋일 수 있다.

일 실시예에서, 대역 오프셋은 상이한 색상 성분의 병치된 샘플 또는 필터링될 현재 샘플의 값을 사용하여 도출된 오프셋일 수 있다. 대역은 오프셋 값을 결정하는 데 사용될 수 있다. 일 예로, 상이한 색상 성분의 병치된 샘플 또는 필터링될 현재 샘플의 값은 변수 v로 표시될 수 있으며, BO 값은 v >> s를 사용하여 도출되며, 여기서 >>는 우측 시프트 연산을 지시하고, s는 동일한 대역 오프셋을 사용하는 샘플 값의 간격을 지정하는 미리 정의된 값이다. 일 예에서, s의 값은 상이한 색상 성분에 따라 다를 수 있다. 다른 예에서, 상이한 색상 성분의 병치된 샘플 또는 필터링될 현재 샘플의 값은 변수 v로 표시되고, 대역 인덱스 bi는 미리 정의된 룩업 테이블을 사용하여 도출되며, 여기서 룩업 테이블의 입력은 v이고 출력값은 대역 인덱스 bi이며, BO 값은 대역 인덱스 bi를 사용하여 도출된다.

일 실시예에서, GO 및 BO의 조합이 적용되는 경우(예를 들어, 동시에 사용될 때), 오프셋은 1) 이웃 샘플과 상이한 컬러 성분의 병치된 샘플 사이의 델타 값(CCSO의 경우) 또는 이웃 샘플과 필터링될 현재 샘플 사이의 델타 값(CCSO 또는 LSO의 경우) 및 2) 상이한 색상 성분의 병치된 샘플 또는 필터링될 현재 샘플의 값 모두를 사용하여 도출된다.

일 실시예에서, GO 또는 BO의 적용이 시그널링된다. 이러한 시그널링은 상위 레벨 신텍스에 적용될 수 있다. 몇 가지 예로서, 시그널링은 VPS, PPS, SPS, 슬라이스 헤더, 픽처 헤더, 프레임 헤더, 수퍼블록 헤더, CTU 헤더, 타일 헤더를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, GO 또는 BO가 블록 레벨에서 시그널링되는지 여부에 관계없이, 상기 블록 레벨은 코딩 유닛(블록) 레벨, 예측 블록 레벨, 변환 블록 레벨 또는 필터링 유닛 레벨을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 예는 GO 또는 BO를 식별하기 위해 블록 레벨에서의 시그널링을 포함한다.

다른 실시예에서, GO 또는 BO는 플래그를 사용하여 시그널링된다. LSO 및/또는 CCSO가 하나 또는 여러 색상 성분에 적용되는지 여부를 지시하는 플래그가 먼저 시그널링되고, 그 다음 GO 또는 BO가 적용되는지 여부를 지시하는 다른 플래그가 시그널링된다. 예를 들어, LSO 및/또는 CCSO가 하나 또는 여러 색상 성분에 적용되는지 여부를 지시하는 플래그가 먼저 시그널링되고, 그런 다음 GO가 BO와 공동으로 적용되는지 여부를 지시하는 다른 플래그가 시그널링되며, 여기서 GO가 적용되는지 여부에 관계없이 BO는 항상 적용된다. 다른 예에서, LSO 및/또는 CCSO가 하나 또는 여러 색상 성분에 대해 적용되는지 여부를 지시하는 플래그가 먼저 시그널링되고, 이어서 BO가 GO와 공동으로 적용되는지 여부를 지시하는 다른 플래그가 시그널링되며, 여기서 GO는 BO가 적용되는지 여부에 관계없이 항상 적용된다.

일부 실시예에서, 신호는 GO 또는 BO 또는 이들의 조합을 사용할지 여부를 결정하기 위해 도출될 수 있다. 그것은 현재 색상 성분 및/또는 상이한 색상 성분의 재구성된 샘플, 현재 블록이 인트라 또는 인터 코딩되었는지 여부, 현재 픽처가 키(key)(또는 인트라) 픽처인지 여부, 현재 샘플(또는 블록)이 특정 예측 모드(예: 특정 인트라 또는 인터 예측 모드, 변환 선택 모드), 양자화 파라미터를 포함하지만 이에 제한되지 않는 코딩된 정보를 사용하여 암시적으로 도출될 수 있다.

본 개시의 실시예는 개별적으로 또는 임의의 순서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 각각의 방법(또는 실시예), 인코더 및 디코더는 처리 회로(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일 예에서, 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 프로그램을 실행한다. 용어 블록은 예측 블록, 코딩 블록 또는 코딩 유닛, 즉 CU를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시예는 루마 블록 또는 크로마 블록에 적용될 수 있다.

위에서 설명된 본 기술은 컴퓨터 판독 가능 명령을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있고 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 35는 개시된 주제의 특정 실시예를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(3500)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(GPU) 등에 의한 어셈블리, 컴파일, 링크 또는 유사한 메커니즘을 통해 직접 실행될 수 있는 명령을 포함하는 코드를 생성할 수 있는 임의의 적절한 기계 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.

명령은 예를 들어 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게임 장치, 사물 인터넷 장치 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 또는 그 컴포넌트에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(3500)에 대해 도 35에 도시된 컴포넌트는 본질적으로 예시적이며 본 개시의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대한 어떠한 제한도 제안하려는 것이 아니다. 컴포넌트의 구성은 컴퓨터 시스템(3500)의 예시적인 실시예에 도시된 컴포넌트의 임의의 하나 또는 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요구사항을 갖는 것으로 해석되어서는 안된다.

컴퓨터 시스템(3500)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 장치를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 입력 장치는 예를 들어, 촉각 입력(예: 키 입력, 스와이프, 데이터 장갑 모션), 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 장치는 또한 오디오(예: 음성, 음악, 주변 소리), 이미지(예: 스캔된 이미지, 정지 이미지 카메라로부터 획득하는 픽처 이미지), 비디오(예: 2차원 비디오, 입체 비디오를 포함한 3차원 비디오)와 같이 인간에 의한 의식적 입력과 직접 관련이 없는 특정 매체를 캡처하는 데 사용될 수 있다.

입력 휴먼 인터페이스 장치는 키보드(3501), 마우스(3502), 트랙 패드(3503), 터치 스크린(3510), 데이터 글로브(도시되지 않음), 조이스틱(3505), 마이크(3506), 스캐너(3507) 및 카메라(3508) 중 하나 이상(각각 도시된 것 중 하나만)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(3500)은 또한 특정 휴먼 인터페이스 출력 장치를 포함할 수 있다. 이러한 후먼 인터페이스 출력 장치는 예를 들어 촉각 출력, 소리, 빛 및 냄새/맛을 통해 한 명 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 장치는, 촉각 출력 장치(예를 들어, 터치 스크린(3510), 데이터 글로브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(3505)에 의한 촉각 피드백을 포함하지만, 입력 장치로서 기능하지 않는 촉각 피드백 장치일 수도 있음), 오디오 출력 장치(예: 스피커(3509), 헤드폰(도시되지 않음)), 시각 출력 장치(예: CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린, 터치 스크린 입력 능력을 갖거나 갖지 않는 각각, 촉각 피드백 능력을 갖거나 또는 갖지 않는 각각을 포함하는 스크린(3510)과 같음 ― 그 중 일부는 입체 출력, 가상 현실 안경(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이 및 스모크 탱크(smoke tank, 도시되지 않음))와 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원 이상의 출력을 출력할 수 있음) ― 및 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(3500)은 또한 인간이 액세스 가능한 저장 장치 및 CD/DVD를 갖는 CD/DVD ROM/RW(3520)를 포함하는 광학 매체 또는 유사 매체(3521), 썸 드라이브(thumb-drive)(3522), 탈착식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(3523), 테이프 및 플로피 디스크와 같은 레거시 자기 매체(도시되지 않음), 보안 동글과 같은 특수 ROM/ASIC/PLD 기반 장치(도시되지 않음) 등과 같은 이와 연관된 매체를 포함할 수 있다.

통상의 기술자는 또한 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어가 전송 매체, 반송파 또는 다른 일시적 신호를 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(3500)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(3555)에 대한 인터페이스(3554)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 통신망, 무선 LAN, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 방송 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크, CANBus를 포함하는 차량 및 산업용 등을 포함한다. 특정 네트워크에는 일반적으로 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 장치 버스(3549)(예를 들어, 컴퓨터 시스템(3500)의 USB 포트와 같음)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터가 필요하다. 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명된 바와 같이 시스템 버스에 대한 부착에 의해 컴퓨터 시스템(3500)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템에 대한 이더넷 인터페이스 또는 스마트 폰 컴퓨터 시스템에 대한 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이러한 네트워크 중 하나를 사용하여, 컴퓨터 시스템(3500)은 다른 엔티티와 통신할 수 있다. 이러한 통신은 단방향, 수신 전용(예를 들어, 방송 TV), 단방향 전송 전용(예를 들어, 특정 CANbus 장치에 대한 CANbus) 또는 양방향, 예를 들어, 로컬 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하는 다른 컴퓨터 시스템일 수 있다. 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택은 상기한 바와 같이 각각의 네트워크 및 네트워크 인터페이스에서 사용될 수 있다.

전술한 휴먼 인터페이스 장치, 인간 액세스 가능 저장 장치 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(3500)의 코어(3540)에 부착될 수 있다.

코어(3540)는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU)(3541), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit, GPU)(3542), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Area, FPGA)(3543) 형태의 특수 프로그램 가능 처리 유닛, 특정 태스크에 대한 하드웨어 가속기(3544), 그래픽 어댑터(3550) 등을 포함할 수 있다. 읽기 전용 메모리(Read-only memory, ROM)(3545), 랜덤 액세스 메모리(Random-access memory, 3546), 내부 비 사용자 액세스 가능 하드 드라이브, SSD 및 유사체(3547)와 같은 내부 대용량 저장소와 함께 이러한 장치는 시스템 버스(3548)를 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(3548)는 추가 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스될 수 있다. 주변 장치는 코어의 시스템 버스(3548)에 직접 부착되거나, 또는 주변 장치 버스(3549)를 통해 부착될 수 있다. 예에서, 스크린(3510)은 그래픽 어댑터(3550)에 연결될 수 있다. 주변 장치 버스의 아키텍처에는 PCI, USB 등이 포함된다.

CPU(3541), GPU(3542), FPGA(3543) 및 가속기(3544)는 조합하여 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령을 실행할 수 있다. 이 컴퓨터 코드는 ROM(3545) 또는 RAM(3546)에 저장될 수 있다. 과도기 데이터는 RAM(3546)에 저장될 수도 있지만, 영구 데이터는 예를 들어 내부 대용량 저장소(3547)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 CPU(3541), GPU(3542), 대용량 저장소(3547), ROM(3545), RAM(3546) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 모든 메모리 장치에 대한 빠른 저장 및 검색이 가능해질 수 있다.

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

비제한적인 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(3500), 특히 코어(3540)는 하나 이상의 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함함)의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 위에서 소개한 바와 같이 사용자 액세스 가능 대용량 저장소와 연관된 매체일 수 있으며, 코어 내부 대용량 저장소(3547) 또는 ROM(3545)과 같은 비 일시적 특성을 가진 코어(3540)의 특정 저장소일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 이러한 장치에 저장되고 코어(3540)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 특정 필요에 따라 하나 이상의 메모리 장치 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(3540) 및 특히 그 안의 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)가 RAM(3546)에 저장된 데이터 구조를 정의하는 것과 소프트웨어에서 정의된 프로세스에 따라 이러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여 여기에서 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하도록 할 수 있다. 추가로 또는 다르게는, 컴퓨터 시스템은 여기에서 설명된 특정 프로세스나 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 작동할 수 있는 회로(예를 들어, 가속기(3544)에 고정되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는 로직을 포함할 수 있으며, 적절한 경우에 그 반대도 마찬가지이다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 대한 참조는 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(집적 회로(integrated circuit, IC)와 같음), 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 적절한 경우 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포함한다.

본 개시가 여러 예시적인 실시예를 설명하였지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경, 순열 및 다양한 대체 등가물이 존재한다. 따라서, 당업자는 본 명세서에서 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.

ALF: 적응 루프 필터(Adaptive Loop Filter)
AMVP: 고급 모션 벡터 예측(Advanced Motion Vector Prediction)
APS: 적응 파라미터 세트(Adaptation Parameter Set)
ASIC: 주문형 집적 회로(Application-Specific Integrated Circuit)
AV1: AO미디어 비디오 1(AOMedia Video 1)
AV2: AO미디어 비디오 2(AOMedia Video 2)
BCW: CU 레벨 가중치를 사용한 양방향 예측(Bi-prediction with CU-level Weights)
BM: 양자 매칭(Bilateral Matching)
BMS: 벤치마크 세트(benchmark set)
CANBus: 제어기 영역 네트워크 버스(Controller Area Network Bus)
CC-ALF: 교차 성분 적응 루프 필터(Cross-Component Adaptive Loop Filter)
CCSO: 교차 성분 샘플 오프셋(Cross-Component Sample Offset
CD: 컴팩트 디스크(Compact Disc)
CDEF: 제한된 방향성 향상 필터(Constrained Directional Enhancement Filter)
CDF: 누적 밀도 함수(Cumulative Density Function)
CfL: 루마로부터의 크로마(Chroma from Luma)
CIIP: 결합된 인트라 인터 예측(Combined intra-inter prediction)
CPU: 중앙 처리 장치(Central Processing Unit)
CRT: 음극선관(Cathode Ray Tube)
CTB: 코딩 트리 블록(Coding Tree Block)
CTBs: 코딩 트리 블록들(Coding Tree Blocks)
CTU: 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit)
CTU: 코딩 트리 유닛들(Coding Tree Units)
CU: 코딩 유닛(Coding Unit)
DMVR: 디코더측 모션 벡터 개선(Decoder-side Motion Vector Refinement)
DPB: 디코딩된 픽처 버퍼(Decoded Picture Buffer)
DPS: 디코딩 파라미터 세트(Decoding Parameter Set)
DVD: 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disc)
FPGA: 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Areas)
GBI: 일반화된 양방향 예측(Generalized Bi-prediction)
GOP: 픽처 그룹(Groups of Picture)
GPU: 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit)
GSM: 모바일 통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile communications)
HDR: 높은 동적 범위(high dynamic range)
HEVC: 고효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding)
HRD: 가상 참조 디코더(Hypothetical Reference Decoder)
IBC(또는 인트라BC): 인트라 블록 카피(Intra Block Copy)
IC: 집적 회로(Integrated Circuit)
ISP: 인트라 서브 분할(Intra Sub-Partition)
JEM: 공동 탐사 모델(joint exploration model)
JVET: 공동 비디오 탐색 팀(Joint Video Exploration Team)
LAN: 근거리 통신망(Local Area Network)
LCD: 액정 디스플레이(Liquid-Crystal Display)
LCU: 최대 코딩 유닛(Largest Coding Unit)
LR: 루프 복원 필터(Loop Restoration Filter)
LSO: 로컬 샘플 오프셋(Local Sample Offset)
LTE: 롱텀 에볼루션(Long-Term Evolution)
MMVD: 모션 벡터 차이가 있는 병합 모드(Merge Mode with Motion Vector Difference)
MPM: 가장 가능성 있는 모드(most probable mode)_
MV: 모션 벡터(Motion Vector)
MV: 모션 벡터(Motion Vector)
MVD: 모션 벡터 차이(Motion Vector difference)
MVD: 모션 벡터 차이(Motion Vector difference)
MVP: 모션 벡터 예측기(Motion Vector Predictor)
OLED: 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode)
PB: 예측 블록(Prediction Block)
PCI: 주변장치 컴포넌트 상호연결(Peripheral Component Interconnect)
PDPC: 위치 종속 예측 조합(Position Dependent Prediction Combination)
PLD: 프로그래머블 로직 디바이스(Programmable Logic Device)
POC: 픽처 순서 카운트(Picture Order Count)
PPS: 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set)
PU: 예측 유닛(Prediction Unit)
PUs: 예측 유닛들(Prediction Units)
RAM: 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory)
ROM: 읽기 전용 메모리(Read-Only Memory)
RPS: 참조 픽처 세트(Reference Picture Set)
SAD: 절대 차이의 합(Sum of Absolute Difference)
SAO: 샘플 적응 오프셋(Sample Adaptive Offset)
SB: 수퍼 블록(Super Block)
SCC: 스크린 컨텐츠 코딩(Screen Content Coding)
SDP: 세미 디커플링 분할(Semi Decoupled Partitioning)
SDR: 표준 동적 범위(standard dynamic range)
SDT: 세미 디커플드 트리(Semi Decoupled Tree)
SEI: 보충 향상 정보(Supplementary Enhancement Information)
SNR: 신호 잡음 비율(Signal Noise Ratio)
SPS: 시퀀스 파라미터 설정(Sequence Parameter Setting)
SSD: 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive)
SST: 세미 분리 트리(Semi Separate Tree)
TM: 템플릿 매칭(Template Matching)
TU: 변환 유닛(Transform Unit)
TU: 변환 유닛들(Transform Units)
USB: 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)
VPS: 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set)
VUI: 비디오 사용성 정보(Video Usability Information)
VVC: 다목적 비디오 코딩(versatile video coding )
WAIP: 광각 인트라 예측(Wide-Angle Intra Prediction)

Claims (20)

1. 비디오 디코딩 방법으로서,
   코딩된 비디오 비트스트림으로부터 현재 픽처의 재구성된 샘플에 대한 코딩된 정보를 디코딩하는 단계 ― 상기 코딩된 정보는 상기 재구성된 샘플에 적용될 샘플 오프셋 필터를 포함함 ―;
   상기 샘플 오프셋 필터와 함께 사용될 오프셋 유형을 선택하는 단계 ― 상기 오프셋 유형은 그래디언트 오프셋(gradient offset, GO) 또는 대역 오프셋(band offset, BO)을 포함함 ―; 및
   상기 재구성된 샘플 및 상기 선택된 오프셋 유형에 기초하여 상기 샘플 오프셋 필터의 출력 값을 결정하는 단계
   를 포함하는 비디오 디코딩 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 재구성된 샘플 및 상기 샘플 오프셋 필터의 출력 값에 기초하여 필터링된 샘플 값을 결정하는 단계
   를 더 포함하는 비디오 디코딩 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 재구성된 샘플은 상기 현재 픽처의 현재 컴포넌트로부터 유래하는,
   비디오 디코딩 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 필터링된 샘플 값은 상기 재구성된 샘플을 위한 것인,
   비디오 디코딩 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 선택하는 단계는,
   상기 오프셋 유형을 지시하는 신호를 수신하는 단계
   를 더 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 신호는 슬라이스 헤더, 픽처 헤더, 프레임 헤더, 수퍼블록 헤더, 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 헤더 또는 타일 헤더에서 전송되는 상위 레벨 신택스(syntax)를 포함하는,
   비디오 디코딩 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 신호는 코딩 유닛 레벨, 예측 블록 레벨, 변환 블록 레벨 또는 필터링 유닛 레벨에서의 블록 레벨 전송을 포함하는,
   비디오 디코딩 방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 신호는 상기 오프셋이 하나 또는 다수의 색상 성분에 적용되는지 여부를 지시하는 제1 플래그 및 GO 및/또는 BO가 적용되는지 여부를 지시하는 제2 플래그를 포함하는,
   비디오 디코딩 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 선택하는 단계는,
   BO를 선택하거나, 또는 GO를 선택하거나, 또는 BO와 GO를 모두 선택하는 단계
   를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 GO를 선택하는 것은,
    이웃 샘플과 상이한 색상 성분의 병치된(co-located) 샘플 사이의 델타 값을 사용하여 상기 GO를 도출하는 것
    을 더 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 GO를 선택하는 것은,
    이웃 샘플과 필터링될 현재 샘플의 병치된 샘플 사이의 델타 값을 사용하여 상기 GO를 도출하는 것
    을 더 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 BO를 선택하는 것은,
    상이한 색상 성분의 병치된 샘플 값을 사용하여 상기 BO를 도출하는 것
    을 더 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 BO를 선택하는 것은,
    필터링될 현재 샘플의 병치된 샘플 값을 사용하여 상기 BO를 도출하는 것
    을 더 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
14. 제1항에 있어서,
    상기 선택하는 단계가 GO 및 BO 모두를 선택하는 단계를 포함하는 경우, 상기 선택하는 단계는,
    상이한 색상 성분 또는 필터링될 현재 샘플 중 하나의 병치된 샘플과 이웃 샘플 사이의 델타 값을 사용하여 상기 오프셋을 도출하는 단계; 및
    상이한 색상 성분 또는 상기 필터링될 현재 샘플 중 하나의 병치된 샘플 값을 사용하여 상기 오프셋을 도출하는 단계
    를 더 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
15. 비디오 비트스트림 디코딩 장치로서,
    명령어를 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리와 통신하는 프로세서
    를 포함하며,
    상기 프로세서가 상기 명령어를 실행할 때, 상기 프로세서는 상기 장치로 하여금,
    상기 비디오 비트스트림으로부터의 현재 픽처의 현재 컴포넌트의 재구성된 샘플에 샘플 오프셋 필터를 적용하고,
    상기 샘플 오프셋 필터에 대한 오프셋 유형을 식별하며 ― 상기 오프셋 유형은 그래디언트 오프셋(GO) 또는 대역 오프셋(BO)을 포함함 ―,
    상기 재구성된 샘플 및 상기 선택된 오프셋 유형에 기초하여 상기 샘플 오프셋 필터의 필터링된 샘플 값을 결정하도록
    구성되는, 비디오 비트스트림 디코딩 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 장치로 하여금,
    상기 재구성된 샘플 및 상기 선택된 오프셋 유형에 기초하여 출력 값을 결정하도록
    추가로 구성되며,
    상기 필터링된 샘플 값은 상기 출력 값 및 상기 재구성된 샘플에 기초하여 추가로 결정되는,
    비디오 비트스트림 디코딩 장치
17. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 장치로 하여금,
    상기 식별을 위해 사용되는 오프셋 유형을 지시하는 신호를 수신하도록
    추가로 구성되는, 비디오 비트스트림 디코딩 장치
18. 제17항에 있어서,
    상기 신호는 상기 오프셋이 하나 또는 다수의 색상 성분에 적용되는지 여부를 지시하는 제1 플래그 및 GO 및/또는 BO가 적용되는지 여부를 지시하는 제2 플래그를 포함하는,
    비디오 비트스트림 디코딩 장치
19. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    명령어를 저장하며,
    상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 명령어는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 비디오 비트스트림으로부터의 현재 픽처의 현재 컴포넌트의 재구성된 샘플에 샘플 오프셋 필터를 적용하고,
    상기 샘플 오프셋 필터에 대한 오프셋 유형을 식별하며 ― 상기 오프셋 유형은 그래디언트 오프셋(GO) 또는 대역 오프셋(BO)을 포함함 ―,
    상기 재구성된 샘플 및 상기 선택된 오프셋 유형에 기초하여 출력 값을 결정하고,
    상기 출력 값 및 상기 재구성된 샘플에 기초하여 상기 샘플 오프셋 필터의 필터링된 샘플 값을 결정하도록
    구성되는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
20. 제19항에 있어서,
    상기 식별은 상기 오프셋 유형을 지시하는 하나 이상의 플래그를 갖는 신호를 사용하는 것을 포함하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.