KR20230162068A

KR20230162068A - 산술 코딩을 위한 블록 레벨 윈도우 크기 업데이트

Info

Publication number: KR20230162068A
Application number: KR1020237037006A
Authority: KR
Inventors: 신 자오; 마두 페린가세리 크리쉬난; 산 류
Original assignee: 텐센트 아메리카 엘엘씨
Priority date: 2022-02-04
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-11-28
Also published as: US20230254511A1; WO2023149980A1; JP2024512662A; CN116982263A

Abstract

본 개시는 산술 코딩을 위한 블록 레벨 윈도우 크기 업데이트를 이용하는 비디오 코딩에 관한 것이다. 확률 업데이트 레이트는 비트스트림을 파싱할 때의 연관된 신택스/컨텍스트에 대한 출현들의 카운트의 함수일 수 있다. 이것은 또한 연관된 신택스들/컨텍스트에 대한 상이한 심볼 값들의 수의 함수일 수 있다. 카운트의 값들은 블록 레벨에서 미리 정의된 값으로 재시작된다. 특정 신택스/컨텍스트에 대한 확률 또는 누적 분포 함수(CDF) 업데이트 레이트는 블록 레벨에서 미리 정의된 값으로 재초기화될 수 있다.

Description

산술 코딩을 위한 블록 레벨 윈도우 크기 업데이트

우선권

본 출원은 2022년 11월 30일에 출원된 "BLOCK-LEVEL WINDOW SIZE UPDATE FOR ARITHMETIC CODING"이라는 명칭의 미국 출원 제18/060,259호에 대한 우선권을 주장하며, 이 미국 출원 제18/060,259호는 2022년 2월 4일에 출원된 "BLOCK-LEVEL WINDOW SIZE UPDATE FOR ARITHMETIC CODING"이라는 명칭의 미국 가출원 제63/306,849호에 기초하고 그에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다.

기술 분야

본 개시는 한 세트의 고급 비디오 코딩 기술들을 설명한다. 보다 구체적으로, 개시된 기술은 산술 코딩을 위한 블록 레벨 윈도우 크기 업데이트를 수반한다.

본 명세서에 제공된 이 배경 설명은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 현재 지명된 발명자들의 연구는 이 배경 섹션뿐만 아니라 다르게는 본 출원의 출원 시점에 종래 기술로서 인정되지 않을 수 있는 설명의 양태들에서 연구가 설명되는 결과로서 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로도 암시적으로도 인정되지 않는다.

비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상을 이용하는 인터 픽처 예측을 사용하여 수행할 수 있다. 비압축 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각각의 픽처는 예를 들어 1920x1080 휘도 샘플들 및 연관된 전체 또는 서브샘플링된 색차 샘플들의 공간 차원을 갖는다. 일련의 픽처들은 예를 들어 초당 60 픽처 또는 초당 60 프레임의 고정 또는 가변 픽처 레이트(대안적으로 프레임 레이트로 지칭됨)를 가질 수 있다. 비압축 비디오는 스트리밍 또는 데이터 처리를 위한 특정 비트레이트 요건들을 갖는다. 예를 들어, 픽셀 해상도가 1920x1080이고 프레임 레이트가 초당 60프레임이고 크로마 서브샘플링이 컬러 채널당 픽셀당 8비트에서 4:2:0인 비디오는 1.5 Gbit/s에 가까운 대역폭을 필요로 한다. 한 시간의 이러한 비디오는 600 기가바이트 초과의 저장 공간을 필요로 한다.

비디오 코딩 및 디코딩의 하나의 목적은 압축을 통한 비압축 입력 비디오 신호의 중복성의 감소일 수 있다. 압축은 전술한 대역폭 및/또는 저장 공간 요건들을 일부 경우들에서 두 자릿수 이상 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축 및 유손실 압축 양자는 물론 이들의 조합도 사용될 수 있다. 무손실 압축은 원본 신호의 정확한 사본을 압축된 원본 신호로부터 디코딩 프로세스를 통해 재구성할 수 있는 기술들을 지칭한다. 유손실 압축은 원본 비디오 정보가 코딩 프로세스 동안 완전히 유지되지 않고 디코딩 프로세스 동안 완전히 복구 가능하지 않은 코딩/디코딩 프로세스를 지칭한다. 유손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원본 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원본 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 일부 정보 손실이 있더라도 재구성된 신호가 의도한 애플리케이션에 유용하게 할 만큼 충분히 작아진다. 비디오의 경우, 유손실 압축은 많은 애플리케이션에서 널리 사용된다. 허용 가능한 왜곡의 양은 애플리케이션에 의존한다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 애플리케이션 사용자는 영화 또는 텔레비전 방송 애플리케이션 사용자보다 더 높은 왜곡을 허용할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘으로 달성할 수 있는 압축 레이트는 다양한 왜곡 허용을 반영하여 선택되거나 조정될 수 있으며: 더 높은 허용 가능한 왜곡은 일반적으로 더 높은 손실과 더 높은 압축 비율을 생성하는 코딩 알고리즘을 허용한다.

비디오 인코더와 디코더는 예를 들어 모션 보상, 푸리에 변환, 양자화, 엔트로피 코딩을 포함하는 여러 광범위한 카테고리와 단계로부터의 기술들을 이용할 수 있다.

비디오 코덱 기술들은 인트라 코딩으로 알려진 기술들을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서는 이전에 재구성된 기준 픽처들로부터의 샘플들 또는 다른 데이터를 참조하지 않고 샘플 값들이 표현된다. 일부 비디오 코덱들에서는 픽처가 공간적으로 샘플 블록들로 세분된다. 모든 샘플 블록들이 인트라 모드로 코딩될 때, 해당 픽처는 인트라 픽처로 지칭될 수 있다. 인트라 픽처들 및 독립적인 디코더 리프레시 픽처들과 같은 그들의 도출물들은 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있으므로, 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션에서 제1 픽처로 사용되거나 정지 이미지로 사용될 수 있다. 이어서, 인트라 예측 후의 블록의 샘플들은 주파수 도메인으로 변환될 수 있으며, 이렇게 생성된 변환 계수들은 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 변환 전 도메인에서 샘플 값들을 최소화하는 기술을 나타낸다. 일부 경우들에서, 변환 후의 DC 값이 작을수록, AC 계수들이 작을수록, 엔트로피 코딩 후의 블록을 표현하기 위해 주어진 양자화 스텝 크기에서 더 적은 비트들이 필요하다.

예를 들어 MPEG-2 세대 코딩 기술들에서 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나 일부 더 새로운 비디오 압축 기술들은 예를 들어, 공간적으로 이웃하는 인코딩 및/또는 디코딩 중에 얻어지고, 인트라 코딩 또는 디코딩되는 데이터의 블록들보다 디코딩 순서에서 앞서는 주변 샘플 데이터 및/또는 메타데이터에 기초하여 블록들의 코딩/디코딩을 시도하는 기술들을 포함한다. 이러한 기술들은 이하 "인트라 예측" 기술들이라고 한다. 적어도 일부 경우들에서, 인트라 예측은 재구성 중인 현재 픽처로부터의 기준 데이터만 사용하고 다른 기준 픽처들로부터의 기준 데이터를 사용하지 않는다는 점에 유의한다.

인트라 예측의 많은 상이한 형태가 존재할 수 있다. 주어진 비디오 코딩 기술에서 그러한 기술들 중 두 가지 이상이 이용가능한 경우, 사용 중인 기술은 인트라 예측 모드로 지칭될 수 있다. 특정 코덱에서 하나 이상의 인트라 예측 모드가 제공될 수 있다. 특정 경우들에서, 모드들은 서브모드들을 갖고/갖거나 다양한 파라미터들과 연관될 수 있으며, 비디오의 블록들에 대한 모드/서브모드 정보 및 인트라 코딩 파라미터들은 개별적으로 코딩되거나 모드 코드워드들에 집합적으로 포함될 수 있다. 주어진 모드, 서브모드 및/또는 파라미터 조합에 대해 어떤 코드워드를 사용할지는 인트라 예측을 통한 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있으며, 코드워드들을 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술에도 영향을 미칠 수 있다.

특정 인트라 예측 모드가 H.264과 함께 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, 공동 탐색 모델(JEM), 다목적 비디오 코딩(VVC), 벤치마크 세트(BMS)와 같은 더 새로운 코딩 기술들에서 더욱 개선되었다. 일반적으로, 인트라 예측의 경우, 이용가능해진 이웃 샘플 값들을 사용하여 예측자 블록이 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인들을 따라 이웃하는 샘플들의 특정 세트의 이용 가능한 값들이 예측자 블록 내로 복사될 수 있다. 사용 중인 방향에 대한 기준이 비트스트림에 코딩될 수 있거나 자체적으로 예측될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 우하에는 (H.265에 지정된 35개의 인트라 모드의 33개의 각도 모드에 대응하는) H.265의 33개의 가능한 인트라 예측자 방향에 지정된 9개의 예측자 방향의 서브세트가 도시되어 있다. 화살표가 수렴하는 지점(101)은 예측되는 샘플을 나타낸다. 화살표들은 101에서 샘플을 예측하기 위해 이웃하는 샘플들이 사용되는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 수평 방향으로부터 45도 각도에서 우상으로 예측된다는 것을 나타낸다. 마찬가지로, 화살표(103)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 수평 방향으로부터 22.5도 각도에서 샘플(101)의 좌하로 예측된다는 것을 나타낸다.

도 1a를 여전히 참조하면, 좌상에는 (굵은 점선으로 표시된) 4x4 샘플들의 정사각형 블록(104)이 도시되어 있다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하며, 각각의 샘플은 "S", Y 차원에서의 그 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X차원에서의 그 위치(예를 들어, 열 인덱스)로 라벨링되어 있다. 예를 들어, 샘플 S21은 (위로부터) Y 차원에서 제2 샘플이고, X차원에서는 (좌측부터) 제1 샘플이다. 마찬가지로, 샘플 S44는 Y 및 X차원 모두에서 블록(104) 내의 제4 샘플이다. 블록의 크기가 4x4 샘플이므로, S44는 우하에 있다. 유사한 넘버링 스킴을 따르는 예시적인 기준 샘플들이 추가로 도시되어 있다. 기준 샘플은 블록(104)에 대해 R, 그 Y 위치(예를 들어, 행 인덱스) 및 X위치(열 인덱스)로 라벨링된다. H.264와 H.265 모두에서, 재구성 중인 블록에 인접하게 이웃하는 예측 샘플들이 사용된다.

블록(104)의 인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃하는 샘플들로부터 기준 샘플 값들을 복사함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림이 이 블록(104)에 대해 화살표(102)의 예측 방향을 나타내는 시그널링을 포함한다고 가정하는데, 즉 샘플들은 예측 샘플 또는 샘플들로부터 수평 방향으로부터 45도 각도에서 우상으로 예측된다. 이 경우, 샘플 S41, S32, S23 및 S14는 동일한 기준 샘플 R05로부터 예측된다. 이어서, 샘플 S44가 기준 샘플 R08로부터 예측된다.

특정 경우들에서, 특히 방향들이 45도로 균등하게 분할 가능하지 않은 경우, 기준 샘플을 계산하기 위해, 예를 들어 보간을 통해 다수의 기준 샘플의 값들이 결합될 수 있다.

비디오 코딩 기술이 계속 발전함에 따라 가능한 방향들의 수가 증가했다. 예를 들어 H.264(2003년)에서는 9개의 상이한 방향이 인트라 예측에 이용가능하다. 그것은 H.265(2013년)에서는 33개로 늘어났으며, 본 개시 시에 JEM/VVC/BMS는 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 적합한 인트라 예측 방향을 식별하는 데 도움이 되는 실험 연구들이 수행되었으며, 엔트로피 코딩의 특정 기술들을 사용하여 그러한 가장 적합한 방향을 적은 수의 비트로 인코딩하여 방향에 대한 특정 비트 페널티를 허용할 수 있다. 또한, 방향 자체는 때때로 디코딩된 이웃 블록들의 인트라 예측에 사용된 이웃 방향들에서 예측될 수 있다.

도 1b는 시간이 지남에 따라 발전하는 다양한 인코딩 기술에서의 예측 방향들의 수가 증가하는 것을 예시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 나타내는 개략도(180)를 도시한다.

인트라 예측 방향들을 나타내는 비트들을 코딩된 비디오 비트스트림에서의 예측 방향들에 매핑하는 방식은 비디오 코딩 기술마다 다를 수 있으며, 예를 들어 예측 방향의 인트라 예측 모드로의, 코드워드로의 간단한 직접 매핑으로부터 가장 가능성 있는 모드를 포함하는 복잡한 적응 스킴 및 유사한 기술까지 다양할 수 있다. 그러나 모든 경우에 인트라 예측을 위한 특정 방향은 다른 특정 방향보다 비디오 콘텐츠에서 발생할 가능성이 통계적으로 낮을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성을 줄이는 것이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서는 그러한 가능성이 낮은 방향이 가능성이 높은 방향보다 더 많은 수의 비트로 표현될 수 있다.

인터 픽처 예측 또는 인터 예측은 모션 보상에 기초할 수 있다. 모션 보상에서, 이전에 재구성된 픽처 또는 그 일부(기준 픽처)로부터의 샘플 데이터는 모션 벡터(이하 MV)에 의해 표시되는 방향으로 공간적으로 시프트된 후에 새로 재구성되는 픽처 또는 픽처 부분(예를 들어, 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 기준 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV들은 2개의 차원 X 및 Y, 또는 3개의 차원을 가질 수 있으며, 제3 차원은 사용 중인 기준 픽처의 표시(시간 차원과 유사함)이다.

일부 비디오 압축 기술들에서는 샘플 데이터의 특정 영역에 적용 가능한 현재 MV가 다른 MV들로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역과 공간적으로 인접하고 디코딩 순서에서 현재 MV보다 앞서는 샘플 데이터의 다른 영역들과 관련된 다른 MV들로부터 예측될 수 있다. 이렇게 하면 상관된 MV들의 중복성을 제거하는 것에 의존함으로써 MV들의 코딩에 필요한 전체 데이터 양을 크게 줄일 수 있으므로 압축 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연스런 비디오로 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용가능한 영역보다 큰 영역들이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 움직이고, 따라서 일부 경우들에서 이웃 영역의 MV들로부터 도출된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있는 통계적 가능성이 있기 때문에, MV 예측이 효과적으로 작동할 수 있다. 그 결과, 주어진 영역의 실제 MV는 주변 MV들로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 된다. 이러한 MV는 결국 엔트로피 코딩 후에, MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되는 것이 아니라 직접 코딩되는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 수의 비트로 표현될 수 있다. 일부 경우들에서, MV 예측은 원본 신호(즉, 샘플 스트림)으로부터 도출된 신호(즉, MV들)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우들에서, 예를 들어, 여러 주변 MV로부터 예측기를 계산할 때의 반올림 에러로 인해 MV 예측 자체에서 손실이 발생할 수 있다.

다양한 MV 예측 메커니즘들이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", December 2016)에 설명되어 있다. H.265가 지정하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서, 이하 "공간 병합"으로 지칭되는 기술이 아래에 설명된다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측 가능한 것으로 발견된 샘플들을 포함한다. 해당 MV를 직접 코딩하는 대신, MV는 하나 이상의 기준 픽처와 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어 (디코딩 순서에서) 가장 최근의 기준 픽처로부터, A0, A1 및 B0, B1, B2(각각 202 내지 206)로 표시된 5개의 주변 샘플 중 어느 하나와 연관된 MV를 사용하여 도출할 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하는 것과 동일한 기준 픽처로부터의 예측기들을 사용할 수 있다.

AV1(AOMedia Video 1)은 인터넷을 통한 비디오 송신을 위해 설계된 개방형 비디오 코딩 포맷이다. 이것은 VP9의 코드베이스에 기초하고 추가적인 기술들을 통합함으로써 VP9에 대한 후계자로서 개발되었다. AV1 비트스트림 사양은 H.265 또는 고효율 비디오 코딩(HEVC) 표준 또는 다목적 비디오 코딩(VVC)과 같은 기준 비디오 코덱을 포함한다.

본 개시의 실시예들은 산술 코딩을 위한 블록 레벨 윈도우 크기 업데이트를 이용하는 비디오 코딩을 위한 방법들 및 장치들을 제공한다. 확률 업데이트 레이트는 비트스트림을 파싱할 때 연관된 신택스/컨텍스트에 대한 출현들의 카운트의 함수일 수 있다. 이것은 연관된 신택스/컨텍스트에 대한 상이한 심볼 값들의 수의 함수일 수도 있다. 카운트의 값은 블록 레벨에서 미리 정의된 값으로 재시작된다. 특정 신택스/컨텍스트에 대한 확률 또는 누적 분포 함수(CDF) 업데이트 레이트는 블록 레벨에서 미리 정의된 값으로 재초기화될 수 있다.

일 실시예에서, 비디오 스트림을 디코딩할 때의 윈도우 크기 업데이트들을 위한 방법은 윈도우 크기를 업데이트할 때 신택스들의 수에 대한 카운트를 결정하는 단계; 연관된 신택스에 대한 카운트의 함수로서 확률 업데이트 레이트를 계산하는 단계; 및 블록 레벨에서 미리 정의된 값으로 카운트의 값을 재시작하는 단계를 포함한다. 확률 업데이트 레이트는 연관된 신택스에 대한 상이한 심볼 값들의 수의 함수이다. 방법은 다른 프레임에서 현재 프레임으로 신택스의 확률 값들을 복사하는 단계; 및 각각의 프레임에 대한 카운트의 각각의 값을 미리 정의된 값으로 재시작하는 단계를 포함한다. 재시작은 코딩 유닛(CU) 레벨, 예측 유닛(PU) 레벨, 변환 유닛(TU) 레벨, 코딩 트리 유닛(CTU) 레벨 또는 지정된 블록 크기 레벨에서 이루어진다. 재시작을 위한 블록 크기는 비디오 파라미터 세트(VPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 설정(SPS), 적응 파라미터 세트(APS), 픽처 헤더, 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더 또는 코딩 트리 유닛(CTU) 헤더를 포함하는 고레벨 신택스에서 지정된다. 재시작 후의 카운트의 미리 정의된 값은 2n의 값을 포함되며, 여기서 n은 정수이다. 재시작은 신택스에 의존하며, 확률 업데이트 레이트는 상이한 신택스에 대해 상이하게 제어된다. 확률 업데이트 레이트는 특정 신택스 그룹에 적용되어, 확률 업데이트 레이트는 신택스 그룹에 따라 상이한 시간에 재시작되고, 확률 업데이트 레이트는 신택스 그룹에 따라 상이한 값에서 재시작된다. 선택한 신택스 그룹이 확률 업데이트 레이트를 업데이트하기 위해 카운터를 재시작할지 여부를 나타내는 플래그가 블록 레벨에서 시그널링된다.

다른 실시예에서, 비디오 비트스트림을 디코딩하기 위한 장치는 명령어들을 저장한 메모리 및 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하며, 프로세서가 명령어들을 실행할 때, 프로세서는 장치로 하여금: 컨텍스트의 출현들의 카운트를 유지하고; 카운트에 기초하여 컨텍스트에 대한 누적 분포 함수(CDF) 업데이트 레이트를 결정하고; 블록 레벨에서, 카운트에 대한 미리 정의된 값으로 CDF를 재초기화하게 하도록 구성된다. 재초기화는 코딩 유닛(CU) 레벨, 예측 유닛(PU) 레벨, 변환 유닛(TU) 레벨, 코딩 트리 유닛(CTU) 레벨 또는 지정된 블록 크기 레벨에서 이루어진다. 재초기화를 위한 블록 크기는 고레벨 신택스를 포함하며, 고레벨 신택스는 비디오 파라미터 세트(VPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 적응 파라미터 세트(APS), 픽처 헤더, 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더 또는 코딩 트리 유닛(CTU) 헤더를 포함한다. 미리 정의된 값들은 균일 분포에 대응하는 값들을 포함한다. 미리 정의된 값들은 인코딩 또는 디코딩 동안 미리 결정된 인스턴스들에서 저장된다. CDF의 재초기화는 컨텍스트에 의존하며, CDF는 상이한 컨텍스트들에 대해 상이하게 제어된다. 재초기화는 특정 컨텍스트 그룹에 대해 발생한다. 재초기화는 컨텍스트 그룹에 따라 상이한 시간에 이루어지고, 컨텍스트 그룹에 따라 상이한 값에서 이루어진다. 선택한 컨텍스트 그룹이 CDF를 업데이트하기 위해 카운터를 재초기화할지 여부를 나타내는 플래그가 블록 레벨에서 시그널링된다. 컨텍스트들은 상이한 세트들로 그룹화되며, 각각의 세트는 CDF들을 함께 재초기화할 수 있고, 하나의 플래그에 의해 제어된다. 프로세서는 장치가 다른 프레임에서 현재 프레임으로 CDF 업데이트 레이트를 복사하고, 각각의 프레임에 대한 카운트의 각각의 값을 미리 정의된 값으로 재시작하게 하도록 구성된다.

일부 다른 실시예들에서, 비디오 정보를 처리하기 위한 디바이스가 개시된다. 디바이스는 위의 구현들 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예들은 또한 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 수행하게 하는 명령어들을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체들을 제공한다.

개시된 주제의 추가 특징들, 특성 및 다양한 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이며, 도면들에서:
도 1a는 인트라 예측 방향성 모드들의 예시적인 서브세트의 개략적인 예시를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 2는 일례에서의 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그 주변 공간 병합 후보들의 개략적인 예시를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적인 예시를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적인 예시를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략적인 예시를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략적인 예시를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 스킴을 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 스킴을 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 스킴을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 스킴에 따른 베이스 블록의 코딩 블록들로의 예시적인 파티셔닝을 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진 파티셔닝 스킴을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리(QTBT) 코딩 블록 파티셔닝 스킴을 도시한다.
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른, 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 스킴 및 변환 블록들의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른, 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 다른 스킴 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른, 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 다른 스킴을 도시한다.
도 18은 단일 이진 결정의 예시적인 디코딩을 위한 흐름도를 도시한다.
도 19a는 본 개시의 하나의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 19b는 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 20은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적인 예시를 도시한다.

명세서 및 청구항들 전반에서, 용어들은 명시적으로 언급된 의미 외에 문맥에서 제안되거나 암시되는 미묘한 의미들을 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "하나의 실시예에서" 또는 "일부 실시예들에서"라는 문구가 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 본 명세서에서 사용되는 "다른 실시예에서" 또는 "다른 실시예들에서"라는 문구가 반드시 상이한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 마찬가지로, 본 명세서에 사용되는 "하나의 구현에서" 또는 "일부 구현들에서"라는 문구가 반드시 동일한 구현을 지칭하는 것은 아니며, 본 명세서에 사용되는 "다른 구현에서" 또는 "다른 구현들에서"라는 문구는 반드시 상이한 구현을 지칭하는 것은 아니다. 예를 들어, 청구된 주제는 전체적으로 또는 부분적으로 예시적인 실시예들/구현들의 조합들을 포함하는 것으로 의도된다.

일반적으로, 용어는 적어도 부분적으로는 문맥에서의 용도로부터 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 "및", "또는" 또는 "및/또는"과 같은 용어들은 적어도 부분적으로는 그러한 용어들이 사용되는 문맥에 의존할 수 있는 다양한 의미들을 포함할 수 있다. 통상적으로, "또는"은 A, B 또는 C와 같이 목록을 연관시키는 데 사용되는 경우에 본 명세서에서 포함적인 의미로 사용되는 A, B 및 C뿐만 아니라 본 명세서에서 배타적인 의미로 사용되는 A, B 또는 C를 의미하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"라는 용어들은 적어도 부분적으로는 문맥에 따라 단수의 의미로 임의의 특징, 구조 또는 특성을 설명하는 데 사용될 수 있거나, 복수의 의미로 특징들, 구조들 또는 특성들의 조합들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 다시, "a", "an" 또는 "the"와 같은 용어들은 적어도 부분적으로는 문맥에 따라 단수의 용도를 전달하거나 복수의 용도를 전달하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, "~에 기초하여" 또는 "~에 의해 결정되는"이라는 용어는 배타적인 인자들의 세트를 전달하도록 반드시 의도되지는 않는 것으로 이해될 수 있으며, 대신에 다시 적어도 부분적으로는 문맥에 따라 반드시 명시적으로 설명되지는 않은 추가적인 인자들의 존재를 허용할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(300)은 예를 들어, 네트워크(350)를 통해 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호 접속된 단말 디바이스들(310 및 320)의 제1 쌍을 포함한다. 도 3의 예에서, 단말 디바이스들(310 및 320)의 제1 쌍은 데이터의 단방향 송신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로 송신하기 위해 (예컨대, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처된 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 송신될 수 있다. 단말 디바이스(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구하고, 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 매체 서빙 애플리케이션들 등에서 구현될 수 있다.

다른 예에서, 통신 시스템(300)은 예를 들어 비디오 회의 애플리케이션 동안 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 단말 디바이스들(330 및 340)의 제2 쌍을 포함한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 일례에서, 단말 디바이스들(330 및 340) 중 각각의 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스들(330 및 340) 중 다른 단말 디바이스로 송신하기 위해 (예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처된 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 또한, 단말 디바이스들(330 및 340) 중 각각의 단말 디바이스는 단말 디바이스들(330 및 340) 중 다른 단말 디바이스에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구할 수 있으며, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능 디스플레이 디바이스에 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다.

도 3의 예에서, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트폰들로서 구현될 수 있지만, 본 개시의 기본 원리들의 적용 가능성은 그에 한정되지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예들은 데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 매체 플레이어들, 웨어러블 컴퓨터들, 전용 비디오 회의 장비 등에서 구현될 수 있다. 네트워크(350)는 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수 또는 유형의 네트워크들을 나타내며, 이들은 예를 들어 와이어라인(유선) 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함한다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환 및/또는 다른 유형의 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 통신 네트워크들, 근거리 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적상, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 본 명세서에서 명시적으로 설명되지 않는 한, 본 개시의 동작에 중요하지 않을 수 있다.

도 4는 개시된 주제에 대한 애플리케이션의 일례에서, 비디오 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는 예를 들어 비디오 회의, 디지털 TV 방송, 게이밍, 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함하는 디지털 매체 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하는 다른 비디오 애플리케이션들에도 동일하게 적용 가능할 수 있다.

비디오 스트리밍 시스템은 압축되지 않은 비디오 픽처들 또는 이미지들(402)의 스트림을 생성하기 위한 비디오 소스(401), 예를 들어 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일례에서, 비디오 픽처들(402)의 스트림은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라에 의해 기록된 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림들)와 비교될 때 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 도시된 비디오 픽처들(402)의 스트림은 비디오 소스(401)에 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 디바이스(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에 더 상세히 설명된 바와 같이 개시된 주제의 양태들을 인에이블하거나 구현하기 위한 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 압축되지 않은 비디오 픽처들(402)의 스트림과 비교될 때 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 가는 선으로 도시되며, 미래의 사용을 위해 스트리밍 서버(405) 상에 저장되거나 다운스트림 비디오 디바이스들(도시되지 않음)에 직접 저장될 수 있다. 도 4의 클라이언트 서브시스템들(406 및 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템은 스트리밍 서버(405)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본들(407 및 409)을 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은 예를 들어 전자 디바이스(430)에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 들어오는 사본(407)을 디코딩하고, 압축되지 않고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스들(도시되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 비디오 픽처들(411)의 나가는 스트림을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시에 설명된 다양한 기능들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407 및 409)(예컨대, 비디오 비트스트림들)는 특정 비디오 코딩/압축 표준들에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준들의 예들은 ITU-T 권고안 H.265를 포함한다. 일례에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 다목적 비디오 코딩(VVC)으로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC 및 기타 비디오 코딩 표준들의 맥락에서 사용될 수 있다.

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

도 5는 아래의 본 개시의 임의의 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 디바이스(530)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(530)는 수신기(531)(예컨대, 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, 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 한 번에 디코딩될 수 있으며, 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다수의 비디오 프레임 또는 이미지와 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 인코딩된 비디오 데이터를 저장한 저장 디바이스 또는 인코딩된 비디오 데이터를 송신하는 스트리밍 소스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들과 같은 다른 데이터와 함께, 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있으며, 이들은 그들 각각의 처리 회로(도시되지 않음)로 전달될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(515)가 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이하, "파서(520)") 사이에 배치될 수 있다. 특정 애플리케이션들에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 애플리케이션들에서, 그것은 비디오 디코더(510) 외부에 있고, 비디오 디코더(510)와 분리될 수 있다(도시되지 않음). 또 다른 애플리케이션들에서, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위한 목적으로 비디오 디코더(510) 외부에 버퍼 메모리(도시되지 않음)가 있을 수 있고, 예를 들어 재생 타이밍을 핸들링하기 위해 비디오 디코더(510) 내부에 다른 추가적인 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭 및 제어 가능성의 저장/전달 디바이스로부터 또는 비동기 네트워크로부터 데이터를 수신하는 경우, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않을 수 있거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선형 패킷 네트워크들에서 사용하기 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 필요할 수 있으며, 그 크기는 비교적 클 수 있다. 이러한 버퍼 메모리는 적응적인 크기로 구현될 수 있으며, 적어도 부분적으로는 비디오 디코더(510) 외부의 운영 체제 또는 유사한 요소들(도시되지 않음)에서 구현될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심볼들(521)을 재구성하기 위한 파서(520)를 포함할 수 있다. 이러한 심볼들의 카테고리들은 비디오 디코더(510)의 동작을 관리하는 데 사용되는 정보, 그리고 잠재적으로는 도 5에 도시된 바와 같이 전자 디바이스(530)의 필수적인 부분일 수도 있고 아닐 수도 있지만 전자 디바이스(530)에 결합될 수 있는 디스플레이(512)(예컨대, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 보완 향상 정보(SEI 메시지들) 또는 비디오 사용 가능성 정보(VUI) 파라미터 세트 조각들(도시되지 않음)의 형태일 수 있다. 파서(520)는 파서(520)에 의해 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 엔트로피 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있으며, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩, 컨텍스트 민감도를 갖거나 갖지 않는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리들을 따를 수 있다. 파서(520)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 서브그룹들에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 추출할 수 있다. 서브그룹들은 픽처들의 그룹(GOP)들, 픽처들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 유닛(CU)들, 블록들, 변환 유닛(TU)들, 예측 유닛(PU)들 등을 포함할 수 있다. 또한, 파서(520)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들(예컨대, 푸리에 변환 계수들), 양자화기 파라미터 값들, 모션 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.

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

심볼들(521)의 재구성은 (인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록과 같은) 코딩된 비디오 픽처 또는 그 부분들의 유형 및 다른 인자들에 따라 다수의 상이한 처리 또는 기능 유닛을 수반할 수 있다. 수반되는 유닛들 및 이들이 수반되는 방식은 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 아래에서 파서(520)와 다수의 처리 또는 기능 유닛들 사이의 이러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 단순화를 위해 도시되지 않는다.

이미 언급된 기능 블록들 외에도, 비디오 디코더(510)는 아래에 설명된 바와 같이 다수의 기능 유닛으로 개념적으로 세분될 수 있다. 상업적 제약들 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이러한 기능 유닛들 중 다수는 서로 밀접하게 상호 작용하며, 적어도 부분적으로는 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제의 다양한 기능들을 명확하게 설명하기 위한 목적으로, 아래 개시에서는 기능 유닛들로의 개념적 세분이 채택된다.

제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 양자화된 변환 계수뿐만 아니라, 어떤 유형의 역변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 인자/파라미터들, 양자화 스케일링 행렬들 등을 나타내는 정보를 포함하는 제어 정보를 파서(520)로부터 심볼들(521)로서 수신할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 집계기(555)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.

일부 경우들에서, 스케일러/역변환(551)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록, 즉 이전에 재구성된 픽처들로부터의 예측 정보를 사용하는 것이 아니라 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 관련될 수 있다. 이러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 이미 재구성되어 현재 픽처 버퍼(558)에 저장된 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. 집계기(555)는 일부 구현들에서 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역변환 유닛(551)에 의해 제공되는 출력 샘플 정보에 샘플별로 추가할 수 있다.

다른 경우들에서, 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 이러한 경우, 모션 보상 예측 유닛(553)은 기준 픽처 메모리(557)에 액세스하여 인터 픽처 예측에 사용되는 샘플들을 인출할 수 있다. 블록에 관련된 심볼들(521)에 따라 인출된 샘플들을 모션 보상한 후, 이러한 샘플들은 출력 샘플 정보를 생성하기 위해 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플들 또는 잔차 신호로 지칭될 수 있음)에 집계기(555)에 의해 추가될 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플들을 인출하는 기준 픽처 메모리(557) 내의 어드레스들은 예를 들어 X, Y 컴포넌트들(시프트) 및 기준 픽처 컴포넌트들(시간)을 가질 수 있는 심볼들(521)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에 이용가능한 모션 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 서브-샘플 정확한 모션 벡터들이 사용될 때 기준 픽처 메모리(557)로부터 인출된 샘플 값들의 보간을 포함할 수도 있고, 모션 벡터 예측 메커니즘들과 연관될 수도 있고, 기타 등등일 수 있다.

집계기(555)의 출력 샘플들은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기술들을 거칠 수 있다. 비디오 압축 기술들은 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 함)에 포함되고 파서(520)로부터 심볼들(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용가능하게 되는 파라미터들에 의해 제어되는 인-루프 필터 기술들을 포함할 수 있지만, 또한 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 (디코딩 순서에서) 이전 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타 정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성되고 루프 필터링된 샘플 값들에도 응답할 수 있다. 여러 유형의 루프 필터들이 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 다양한 순서로 포함될 수 있으며, 이는 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.

루프 필터 유닛(556)의 출력은 샘플 스트림일 수 있으며, 이는 렌더링 디바이스(512)로 출력될 수 있을 뿐만 아니라 미래의 인터 픽처 예측에 사용하기 위해 기준 픽처 메모리(557)에 저장될 수도 있다.

특정한 코딩된 픽처들은 일단 완전히 재구성되면, 미래의 인터 픽처 예측을 위한 기준 픽처들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고, 코딩된 픽처가 (예를 들어, 파서(520)에 의해) 기준 픽처로 식별되면, 현재 픽처 버퍼(558)는 기준 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 다음 코딩된 픽처의 재구성을 시작하기 전에 새로운 현재 픽처 버퍼가 재할당될 수 있다.

비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서 채택된 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스 및 비디오 압축 기술 또는 표준에 문서화된 프로파일들 모두를 준수한다는 의미에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용되는 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다. 특히, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 도구들로부터 특정 도구들을 해당 프로파일 하에서의 사용에 이용가능한 유일한 도구들로서 선택할 수 있다. 표준을 준수하기 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡성은 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 범위 내에 있을 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플 단위로 측정됨), 최대 기준 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 제한들은 일부 경우들에서 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링되는 가상 기준 디코더(HRD) 사양들 및 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 추가 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 추가 데이터는 비디오 디코더(510)에 의해 데이터를 적절하게 디코딩하고/하거나 원본 비디오 데이터를 보다 정확하게 재구성하기 위해 사용될 수 있다. 추가 데이터는 예를 들어 시간적, 공간적 또는 신호 잡음비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 픽처들, 순방향 에러 정정 코드들 등의 형태일 수 있다.

도 6은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(620)는 송신기(640)(예컨대, 송신 회로)를 더 포함할 수 있다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.

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

비디오 소스(601)는 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를, 임의의 적합한 비트 깊이(예를 들어, 8비트, 10비트, 12비트 …), 임의의 컬러 공간(예를 들어, BT.601 YCrCb, RGB, XYZ …) 및 임의의 적합한 샘플링 구조(예를 들어, YCrCb 4:2:0, YCrCb 4:4:4)를 가질 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형태로 제공할 수 있다. 매체 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 이전에 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 디바이스일 수 있다. 비디오 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 로컬 이미지 정보를 비디오 시퀀스로서 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 시퀀스에서 관찰될 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처 또는 이미지로서 제공될 수 있다. 픽처들 자체는 픽셀들의 공간 어레이로서 조직화될 수 있으며, 각각의 픽셀은 사용되는 샘플링 구조, 컬러 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 이 분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 간의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.

일부 예시적인 실시예들에 따르면, 비디오 인코더(603)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처들을 실시간으로 또는 애플리케이션에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서, 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것은 컨트롤러(650)의 하나의 기능을 구성한다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(650)는 아래에 설명된 바와 같이 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합되어 이들을 제어할 수 있다. 결합은 단순화를 위해 도시되지 않는다. 컨트롤러(650)에 의해 설정되는 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(픽처 스킵, 양자화기, 레이트 왜곡 최적화 기술들의 람다 값 …), 픽처 크기, 픽처들의 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러(650)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(603)와 관련된 다른 적절한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성될 수 있다. 지나치게 단순화된 설명으로서, 일례에서, 코딩 루프는 (예를 들어, 코딩될 입력 픽처 및 기준 픽처(들)에 기초하여 심볼 스트림과 같은 심볼들을 생성하는 것을 담당하는) 소스 코더(630) 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 내장된 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스트림을 처리하더라도 (원격) 디코더가 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심볼들을 재구성한다(이는 엔트로피 코딩에서는 심볼들과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실일 수 있기 때문이다). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 기준 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심볼 스트림의 디코딩은 디코더 로케이션(로컬 또는 원격)와 무관하게 비트 정확한 결과들을 유도하므로, 기준 픽처 메모리(634) 내의 콘텐츠도 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확하다. 즉, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것들과 정확히 동일한 샘플 값들을 기준 픽처 샘플들로서 "본다". 기준 픽처 동기성(그리고 예를 들어 채널 에러들로 인해 동기성이 유지될 수 없는 경우, 결과적인 드리프트)의 이러한 기본 원리는 코딩 품질을 개선하는 데 사용된다.

"로컬" 디코더(633)의 동작은 도 5와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명된 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더의 동작과 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 5를 간략히 참조하면, 심볼들이 이용가능하고, 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스에 대한 심볼들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있으므로, 버퍼 메모리(515) 및 파서(520)를 포함하는 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분들은 인코더 내의 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.

이러한 포인트에서 이루어질 수 있는 관찰은 디코더에만 존재할 수 있는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 모든 디코더 기술이 또한 대응하는 인코더에서 실질적으로 동일한 기능 형태로 반드시 존재해야 할 수 있다는 점이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 때때로 인코더의 디코딩 부분과 연계되는 디코더 동작에 초점을 맞출 수 있다. 따라서, 인코더 기술들에 대한 설명은 그들이 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역이므로 축약될 수 있다. 특정 영역들 또는 양태들에서만 인코더에 대한 더 상세한 설명이 아래에 제공된다.

일부 예시적인 구현들에서의 동작 동안, 소스 코더(630)는 "기준 픽처들"로 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 입력 픽처를 예측적으로 코딩하는 모션 보상 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처의 픽셀 블록들과 입력 픽처에 대한 예측 기준(들)으로서 선택될 수 있는 기준 픽처(들)의 픽셀 블록들 사이의 컬러 채널들의 차이들(또는 잔차)을 코딩한다. "잔차(residue)"라는 용어 및 그의 형용사 형태인 "잔차(residual)"는 교환 가능하게 사용될 수 있다.

로컬 비디오 디코더(633)는 소스 코더(630)에 의해 생성된 심볼들에 기초하여, 기준 픽처들로서 지정될 수 있는 픽처들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작들은 유리하게도 유손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 통상적으로 일부 에러들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 기준 픽처들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고, 재구성된 기준 픽처들이 기준 픽처 캐시(634)에 저장되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 (송신 에러들이 없는 경우) 원단(원격) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 기준 픽처들과 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 기준 픽처들의 사본들을 국지적으로 저장할 수 있다.

예측기(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측기(635)는 (후보 기준 픽셀 블록들로서의) 샘플 데이터, 또는 새로운 픽처들에 대한 적절한 예측 기준의 역할을 할 수 있는 기준 픽처 모션 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터에 대해 기준 픽처 메모리(634)를 검색할 수 있다. 예측기(635)는 적절한 예측 기준들을 찾기 위해 샘플 블록-바이-픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기반으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측기(635)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정되는 바와 같이, 입력 픽처는 기준 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 기준 픽처로부터 추출된 예측 기준들을 가질 수 있다.

컨트롤러(650)는 예를 들어, 비디오 데이터 인코딩에 사용되는 파라미터들 및 서브그룹 파라미터들의 설정을 포함하여 소스 코더(630)의 코딩 동작들을 관리할 수 있다.

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

송신기(640)는 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링하여, 인코딩된 비디오 데이터를 저장한 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(660)을 통해 송신할 준비를 할 수 있다. 송신기(640)는 비디오 코더(603)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들(소스들은 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.

컨트롤러(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 컨트롤러(650)는 코딩된 각각의 픽처에 특정한 코딩된 픽처 유형을 할당할 수 있으며, 이는 각각의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기술들에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 픽처들은 종종 다음 픽처 유형들 중 하나로서 할당될 수 있다:

인트라 픽처(I 픽처)는 시퀀스 내의 임의의 다른 픽처를 예측 소스로 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 픽처일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은 예를 들어 독립 디코더 리프레시("IDR") 픽처들을 포함하여 상이한 유형의 인트라 픽처들을 허용한다. 이 분야의 통상의 기술자는 I 픽처들의 그러한 변형들 및 그들 각각의 애플리케이션들 및 특징들을 인식한다.

예측 픽처(P 픽처)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 최대 하나의 모션 벡터와 기준 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 픽처일 수 있다.

양방향 예측 픽처(B 픽처)은 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 최대 두 개의 모션 벡터와 기준 인덱스를 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 픽처일 수 있다. 마찬가지로, 다중 예측 픽처들은 단일 블록의 재구성을 위해 두 개보다 많은 기준 픽처 및 연관 메타데이터를 사용할 수 있다.

소스 픽처들은 일반적으로 복수의 샘플 코딩 블록(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8 또는 16x16 샘플들의 블록들)으로 공간적으로 세분될 수 있으며, 블록별로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각각의 픽처들에 적용된 코딩 할당에 따라 결정된 다른(이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간 예측 또는 인트라 예측). P 픽처들의 픽셀 블록들은 이전에 코딩된 하나의 기준 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처들의 블록들은 이전에 코딩된 하나 또는 2개의 기준 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽처들 또는 중간 처리된 픽처들은 다른 목적을 위해 다른 유형의 블록들로 세분될 수 있다. 코딩 블록들 및 다른 유형의 블록들의 분할은 아래에 더 상세히 설명된 바와 같이 동일한 방식을 따를 수도 있고 따르지 않을 수도 있다.

비디오 인코더(603)는 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준, 예컨대, ITU-T Rec. H.265에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 비디오 인코더(603)는 그의 동작에서, 입력 비디오 시퀀스 내의 시간적 및 공간적 중복들을 이용하는 예측 코딩 동작들을 포함하여 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다.

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

비디오는 시간 시퀀스에서 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로서 캡처될 수 있다. 인트라 픽처 예측(종종 인트라 예측으로 약칭됨)은 주어진 픽처에서의 공간적 상관관계를 이용하고, 인터 픽처 예측은 픽처들 간의 시간적 또는 다른 상관관계를 이용한다. 예를 들어, 현재 픽처로 지칭되는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처가 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 현재 픽처 내의 블록은 이전에 코딩되어 여전히 버퍼링된 비디오 내의 기준 픽처 내의 기준 블록과 유사할 경우에 모션 벡터라고 하는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 기준 픽처 내의 기준 블록을 가리키며, 다수의 기준 픽처가 사용되는 경우 기준 픽처를 식별하는 제3 차원을 가질 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 양방향 예측 기술이 인터 픽처 예측에 사용될 수 있다. 이러한 양방향 예측 기술에 따르면, 디코딩 순서에서 비디오 내의 현재 픽처에 양자 모두 앞서는(그러나 디스플레이 순서에서 각각 과거 또는 미래에 있을 수 있는) 제1 기준 픽처 및 제2 기준 픽처와 같은 두 개의 기준 픽처가 사용된다. 현재 픽처 내의 블록은 제1 기준 픽처 내의 제1 기준 블록을 가리키는 제1 모션 벡터와 제2 기준 픽처 내의 제2 기준 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 기준 블록과 제2 기준 블록의 조합에 의해 공동으로 예측될 수 있다.

또한, 병합 모드 기술이 인터 픽처 예측에 사용되어 코딩 효율을 개선할 수 있다.

본 개시의 일부 예시적인 실시예들에 따르면, 인터 픽처 예측 및 인트라 픽처 예측과 같은 예측들은 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처 시퀀스 내의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(CTU)들로 파티셔닝되며, 픽처 내의 CTU들은 64x64 픽셀, 32x32 픽셀 또는 16x16 픽셀과 같이 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는 3개의 병렬 코딩 트리 블록(CTB): 루마 CTB 1개, 크로마 CTB 2개를 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 재귀적으로 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 쿼드트리 분할될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀의 CTU는 64x64 픽셀의 CU 1개 또는 32x32 픽셀의 CU 4개로 분할될 수 있다. 32x32 블록의 하나 이상 각각은 16x16 픽셀의 4개 CU로 더 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 각각의 CU는 인코딩 중에 분석되어 인터 예측 유형 또는 인트라 예측 유형과 같은 다양한 예측 유형 중에서 CU에 대한 예측 유형을 결정할 수 있다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측 가능성에 따라 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각각의 PU는 하나의 루마 예측 블록(PB)과 두 개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록 단위로 수행된다. CU를 PU(또는 상이한 컬러 채널들의 PB들)로 분할하는 것은 다양한 공간 패턴으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 루마 또는 크로마 PB는 8x8 픽셀, 16x16 픽셀, 8x16 픽셀, 16x8 샘플 등과 같은 샘플들에 대한 값들(예를 들어, 루마 값들)의 행렬을 포함할 수 있다.

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

예를 들어, 비디오 인코더(703)는 처리 블록, 예를 들어 8x8 샘플의 예측 블록 등에 대한 샘플 값들의 행렬을 수신한다. 이어서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록이 예를 들어 레이트 왜곡 최적화(RDO)를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드 또는 양방향 예측 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드로 코딩되는 것으로 결정되면, 비디오 인코더(703)는 인트라 예측 기술을 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩할 수 있고, 처리 블록이 인터 모드 또는 양방향 예측 모드로 코딩되는 것으로 결정되면, 비디오 인코더(703)는 각각 인터 예측 또는 양방향 예측 기술을 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 병합 모드는 예측기들 외부의 코딩된 모션 벡터 컴포넌트의 이익 없이 모션 벡터가 하나 이상의 모션 벡터 예측기로부터 도출되는 인터 픽처 예측의 서브모드로서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예들에서, 대상 블록에 적용 가능한 모션 벡터 컴포넌트가 존재할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록들의 예측 모드를 결정하기 위해 모드 결정 모듈과 같이 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

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

인터 인코더(730)는 현재 블록(예컨대, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 기준 픽처들 내의 하나 이상의 기준 블록(예컨대, 디스플레이 순서에서 이전 픽처들 및 후속 픽처들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예컨대, 인터 인코딩 기술에 따른 중복 정보, 모션 벡터들, 병합 모드 정보의 설명)를 생성하고, 임의의 적합한 기술을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예컨대, 예측 블록)을 계산하도록 구성된다. 일부 예들에서, 기준 픽처들은 (이하 더 상세하게 설명되는 바와 같이 도 7의 잔차 디코더(728로 도시된) 도 6의 예시적인 인코더(620)에 내장된 디코딩 유닛(633)을 사용하여 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 기준 픽처들이다.

인트라 인코더(722)는 현재 블록(예컨대, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 동일한 픽처에서 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화 계수들을 생성하고, 일부 경우들에서는 또한 인트라 예측 정보(예컨대, 하나 이상의 인트라 인코딩 기술에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 인트라 예측 정보 및 동일한 픽처 내의 기준 블록들에 기초하여 인트라 예측 결과들(예컨대, 예측 블록)을 계산할 수 있다.

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

잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과들 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성될 수 있다. 잔차 인코더(724)는 변환 계수들을 생성하기 위해 잔차 데이터를 인코딩하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하여 변환 계수들을 생성하도록 구성될 수 있다. 이어서, 변환 계수들은 양자화 처리를 거쳐 양자화된 변환 계수들을 획득한다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 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 블록들을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록들은 적절하게 처리되어 디코딩된 픽처들을 생성하고, 디코딩된 픽처들은 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되어 기준 픽처들로서 사용될 수 있다.

엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트스트림을 포맷하고, 엔트로피 코딩을 수행하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 인코더(725)는 비트스트림에 다양한 정보를 포함시키도록 구성될 수 있다. 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 포함시키도록 구성될 수 있다. 인터 모드 또는 양방향 예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 경우 잔차 정보가 없을 수 있다.

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

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

엔트로피 디코더(871)는 코딩된 픽처로부터, 코딩된 픽처가 구성되는 신택스 요소들을 나타내는 특정 심볼들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 이러한 심볼들은 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양방향 예측 모드, 병합 서브모드 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의해 예측에 사용되는 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어 양자화된 변환 계수들의 형태의 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일례에서, 예측 모드가 인터 또는 양방향 예측 모드인 경우, 인터 예측 정보는 인터 디코더(880)에 제공되고, 예측 유형이 인트라 예측 유형인 경우, 인트라 예측 정보는 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보는 역양자화를 거칠 수 있으며, 잔차 디코더(873)에 제공된다.

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

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

잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 역양자화된 변환 계수들을 추출하고, 역양자화된 변환 계수들을 처리하여 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 잔차를 변환하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있는 특정 제어 정보를 (양자화기 파라미터(QP)를 포함시키기 위해) 이용할 수 있다(데이터 경로는 단지 낮은 데이터 볼륨 제어 정보일 수 있으므로 도시되지 않음).

재구성 모듈(874)은 공간 도메인에서, 잔차 디코더(873)에 의해 출력되는 잔차 및 (경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈들에 의해 출력되는) 예측 결과들을 결합하여 재구성된 비디오의 일부로서 재구성된 픽처의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 형성하도록 구성될 수 있다. 시각적 품질을 개선하기 위해 디블로킹 동작 등과 같은 다른 적절한 동작들도 수행될 수 있음에 유의한다.

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

코딩 및 디코딩을 위한 블록 파티셔닝으로 전환하면, 일반적인 파티셔닝은 베이스 블록에서 시작할 수 있고, 미리 정의된 규칙 세트, 특정 패턴들, 파티션 트리들 또는 임의의 파티션 구조 또는 스킴을 따를 수 있다. 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 아래에 설명된 예시적인 파티셔닝 절차들 또는 다른 절차들 또는 이들의 조합 중 임의의 것에 따라 베이스 블록을 분할 또는 파티셔닝한 후, 파티션들 또는 코딩 블록들의 최종 세트가 획득될 수 있다. 이러한 파티션들 각각은 파티셔닝 계층 구조 내의 다양한 파티셔닝 레벨들 중 하나에 있을 수 있으며, 다양한 형상들을 가질 수 있다. 파티션들 각각은 코딩 블록(CB)으로 지칭될 수 있다. 아래에 더 설명된 다양한 예시적 파티셔닝 구현들의 경우, 각각의 결과적인 CB는 허용된 크기들 및 파티셔닝 레벨들 중 임의의 것을 가질 수 있다. 이러한 파티션들은 일부 기본 코딩/디코딩 결정들이 이루어질 수 있고 코딩/디코딩 파라미터들이 인코딩된 비디오 비트스트림에서 최적화, 결정 및 시그널링될 수 있는 유닛들을 형성할 수 있기 때문에 코딩 블록들로 지칭된다. 최종 파티션들 내의 가장 높거나 가장 깊은 레벨은 트리의 코딩 블록 파티셔닝 구조의 깊이를 나타낸다. 코딩 블록은 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록일 수 있다. 각각의 컬러의 CB 트리 구조는 코딩 블록 트리(CBT)로 지칭될 수 있다.

모든 컬러 채널들의 코딩 블록들은 집합적으로 코딩 유닛(CU)으로 지칭될 수 있다. 모든 컬러 채널들의 계층 구조는 집합적으로 코딩 트리 유닛(CTU)으로 지칭될 수 있다. CTU 내의 다양한 컬러 채널들에 대한 파티셔닝 패턴들 또는 구조들은 동일할 수도 있거나 동일하지 않을 수도 있다.

일부 구현들에서, 루마 및 크로마 채널들에 사용되는 파티션 트리 스킴들 또는 구조들은 동일할 필요가 없을 수 있다. 즉, 루마 및 크로마 채널들은 별개의 코딩 트리 구조들 또는 패턴들을 가질 수 있다. 또한, 루마 및 크로마 채널들이 동일한 또는 상이한 코딩 파티션 트리 구조들을 사용하는지 그리고 사용될 실제 코딩 파티션 트리 구조들은 코딩되는 슬라이스가 P, B 또는 I 슬라이스인지에 의존할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 크로마 채널과 루마 채널은 별개의 코딩 파티션 트리 구조들 또는 코딩 파티션 트리 구조 모드들을 가질 수 있는 반면, P 또는 B 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마 채널들은 동일한 코딩 파티션 트리 스킴을 공유할 수 있다. 별개의 코딩 파티션 트리 구조들 또는 모드들이 적용되는 경우, 루마 채널은 하나의 코딩 파티션 트리 구조에 의해 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 파티션 트리 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝될 수 있다.

일부 예시적인 구현들에서, 미리 결정된 파티셔닝 패턴이 베이스 블록에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 4방향 파티션 트리는 제1 미리 정의된 레벨(예를 들어, 베이스 블록 크기로서 64x64 블록 레벨 또는 다른 크기들)에서 시작될 수 있고, 베이스 블록은 계층적으로 미리 정의된 최하위 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 아래로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 베이스 블록은 902, 904, 906 및 908로 표시되는 4개의 미리 정의된 파티셔닝 옵션들 또는 패턴들에 따를 수 있으며, R로 지정된 파티션들은 도 9에 표시된 것과 동일한 파티션 옵션들이 가장 낮은 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 더 낮은 스케일에서 반복될 수 있다는 점에서 재귀적 파티셔닝을 위해 허용된다. 일부 구현들에서, 도 9의 파티셔닝 스킴에 추가적인 제한들이 적용될 수 있다. 도 9의 구현에서, 직사각형 파티션들(예를 들어, 1:2/2:1 직사각형 파티션들)은 허용될 수 있지만, 재귀적인 것으로 허용되지 않을 수 있는 반면, 정사각형 파티션들은 재귀적인 것으로 허용될 수 있다. 재귀를 갖는 도 9에 따른 파티셔닝은 필요한 경우 최종 코딩 블록 세트를 생성한다. 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이를 나타내기 위해 코딩 트리 깊이가 추가로 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예를 들어 64x64 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있으며, 도 9에 따라 루트 블록이 한 번 더 분할된 후에, 코딩 트리 깊이는 1만큼 증가된다. 위의 스킴에서 64x64 베이스 블록에서 최소 파티션인 4x4까지의 최대 또는 가장 깊은 레벨은 (레벨 0에서 시작하여) 4일 것이다. 이러한 파티셔닝 스킴은 하나 이상의 컬러 채널에 적용될 수 있다. 각각의 컬러 채널은 도 9의 스킴에 따라 독립적으로 파티셔닝될 수 있다(예를 들어, 미리 정의된 패턴들 사이의 파티셔닝 패턴 또는 옵션은 각각의 계층 레벨에서 각각의 컬러 채널에 대해 독립적으로 결정될 수 있음). 대안적으로, 둘 이상의 컬러 채널이 도 9의 동일한 계층적 패턴 트리를 공유할 수 있다(예컨대, 미리 정의된 패턴들 사이의 동일한 파티셔닝 패턴 또는 옵션이 각각의 계층적 레벨에서 둘 이상의 컬러 채널에 대해 선택될 수 있다).

도 10은 재귀적 파티셔닝이 파티셔닝 트리를 형성할 수 있도록 하는 다른 예시적인 미리 정의된 파티셔닝 패턴을 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10방향 파티셔닝 구조 또는 패턴이 미리 정의될 수 있다. 루트 블록은 미리 정의된 레벨에서(예를 들어, 128x128 레벨 또는 64x64 레벨의 베이스 블록으로부터)시작될 수 있다. 도 10의 예시적인 파티셔닝 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 파티션들을 포함한다. 도 10의 제2 행에서 1002, 1004, 1006 및 1008로 표시된 3개의 서브파티션을 갖는 파티션 유형들은 "T-유형" 파티션들로 지칭될 수 있다. "T-유형" 파티션들(1002, 1004, 1006, 및 1008)은 좌측 T-유형, 상부 T-유형, 우측 T-유형 및 하측 T-유형으로 지칭될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 도 10의 직사각형 파티션들 중 어느 것도 더 세분되도록 허용되지 않는다. 코딩 트리 깊이는 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이를 나타내기 위해 더 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예컨대 128x128 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있고, 도 10에 따라 루트 블록이 한 번 더 분할된 후에 코딩 트리 깊이가 1만큼 증가된다. 일부 구현들에서, 1010의 전부-정사각형 파티션들만이 도 10의 패턴에 따른 파티셔닝 트리의 다음 레벨로의 재귀적 파티셔닝을 위해 허용될 수 있다. 즉, T-유형 패턴들(1002, 1004, 1006, 1008) 내의 정사각형 파티션들에 대해서는 재귀적 파티셔닝이 허용되지 않을 수 있다. 재귀를 갖는 도 10에 따른 파티셔닝 절차는 필요한 경우 최종 코딩 블록 세트를 생성한다. 이러한 스킴은 하나 이상의 컬러 채널에 적용될 수 있다. 일부 구현들에서는 8x8 레벨 미만의 파티션들의 사용에 더 많은 유연성이 추가될 수 있다. 예를 들어, 특정 경우들에서 2x2 크로마 인터 예측이 사용될 수 있다.

코딩 블록 파티셔닝을 위한 일부 다른 예시적인 구현들에서, 쿼드트리 구조를 사용하여 베이스 블록 또는 중간 블록을 쿼드트리 파티션들로 분할할 수 있다. 이러한 쿼드트리 분할은 임의의 정사각형 형상의 파티션들에 계층적으로 그리고 재귀적으로 적용될 수 있다. 베이스 블록 또는 중간 블록 또는 파티션이 추가로 쿼드트리 분할될지는 베이스 블록 또는 중간 블록/파티션의 다양한 로컬 특성들에 적응될 수 있다. 픽처 경계들에서의 쿼드트리 파티셔닝이 추가로 적응될 수 있다. 예를 들어, 픽처 경계에서 암시적 쿼드트리 분할이 수행될 수 있으며, 따라서 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드트리 분할을 유지할 것이다.

일부 다른 예시적인 구현들에서, 베이스 블록으로부터의 계층적 이진 파티셔닝이 사용될 수 있다. 이러한 스킴의 경우, 베이스 블록 또는 중간 레벨 블록은 두 개의 파티션으로 파티셔닝될 수 있다. 이진 파티셔닝은 수평적 또는 수직적일 수 있다. 예를 들어, 수평 이진 파티셔닝은 베이스 블록 또는 중간 블록을 동일한 우측 및 좌측 파티션들로 분할할 수 있다. 마찬가지로, 수직 이진 파티셔닝은 베이스 블록 또는 중간 블록을 동일한 상부 및 하부 파티션들로 분할할 수 있다. 이러한 이진 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 베이스 블록 또는 중간 블록 각각에서 이진 파티셔닝 스킴이 계속되어야 하는지 여부, 그리고 스킴이 더 계속되는 경우에 수평 또는 수직 이진 파티셔닝이 사용되어야 하는지 여부가 결정될 수 있다. 일부 구현들에서는 추가 파티셔닝이 (한 차원 또는 양 차원에서의) 미리 정의된 최소 파티션 크기에서 중지될 수 있다. 대안적으로, 베이스 블록으로부터의 미리 정의된 파티셔닝 레벨 또는 깊이에 도달하면 추가 파티셔닝이 중지될 수 있다. 일부 구현들에서는 파티션의 종횡비가 제한될 수 있다. 예를 들어, 파티션의 종횡비는 1:4보다 작지(또는 4:1보다 크지) 않을 수 있다. 따라서, 수직 대 수평 종횡비가 4:1인 수직 스트립 파티션은 각각 수직 대 수평 종횡비가 2:1인 상부 및 하부 파티션들로만 수직으로 더 이진 파티셔닝될 수 있다.

또 다른 일부 예들에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 삼진 파티셔닝 스킴이 베이스 블록 또는 임의의 중간 블록을 파티셔닝하기 위해 사용될 수 있다. 삼진 패턴은 도 13의 1302에 도시된 바와 같이 수직으로 구현될 수 있거나, 도 13의 1304에 도시된 바와 같이 수평으로 구현될 수 있다. 도 13의 예시적인 수직 또는 수평 분할 비율은 1:2:1로 도시되어 있지만, 다른 비율들이 미리 정의될 수 있다. 일부 구현들에서, 두 개 이상의 상이한 비율이 미리 정의될 수 있다. 이러한 삼진 파티셔닝 스킴은 이러한 삼중 트리 파티셔닝이 하나의 인접 파티션 내의 블록 중심에 위치한 객체들을 캡처할 수 있는 반면에 쿼드트리 및 이진 트리가 항상 블록 중심을 따라 분할하여 객체를 별개의 파티션들로 분할한다는 점에서 쿼드트리 또는 이진 파티셔닝 구조들을 보완하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현들에서는 추가 변환들을 피하기 위해 예시적인 삼중 트리들의 파티션들의 폭 및 높이가 항상 2의 거듭제곱이다.

위의 파티셔닝 스킴들은 상이한 파티셔닝 레벨들에서 임의의 방식으로 결합될 수 있다. 일례로, 위에서 설명한 쿼드트리 및 이진 파티셔닝 스킴들을 결합하여 베이스 블록을 쿼드트리-이진 트리(QTBT) 구조로 파티셔닝할 수 있다. 이러한 스킴에서, 베이스 블록 또는 중간 블록/파티션은 지정된 경우, 미리 정의된 조건들의 세트에 따라 쿼드트리 분할 또는 이진 분할될 수 있다. 특정 예가 도 14에 예시되어 있다.

도 14는 쿼드 트리 플러스 이진 트리(QTBT) 구조에 대한 예시적인 파티션 및 트리를 도시한다. QTBT 구조는 다수의 파티션 유형과 유사한 개념을 갖지 않을 수 있으며, CU, PU 및 TU 개념들의 분리를 제거할 수 있다. QTBT 구조는 CU 파티션 형상들에 대한 증가된 유연성을 지원할 수 있다. QTBT 블록 구조의 일부 실시예들에서, CU는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

도 14의 예에서, 베이스 블록은 먼저 1402, 1404, 1406 및 1408에 표시된 바와 같이 4개의 파티션으로 쿼드트리 분할된다. 그 후, 결과적인 파티션들 각각은 다음 레벨에서 (1408과 같이) 4개의 추가 파티션으로 쿼드트리 파티셔닝되거나, (예를 들어, 둘 다 대칭인 1402 또는 1406과 같이 수평으로 또는 수직으로) 2개의 추가 파티션으로 이진 분할되거나, (1404와 같이) 분할되지 않는다. 정사각형 형상의 파티션들에 대해 이진 또는 쿼드트리 분할이 재귀적으로 허용될 수 있는데, 이는 1410의 전체 예시적 파티션 패턴 및 1420의 대응하는 트리 구조/표현에 의해 도시되며, 여기서 실선들은 쿼드트리 분할을 나타내고, 점선들은 이진 분할을 나타낸다. 각각의 이진 분할 노드(리프가 아닌 이진 파티션들)에 대해 플래그들을 사용하여 이진 분할이 수평 분할인지 또는 수직 분할인지를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 1420에 도시된 바와 같이, 1410의 파티셔닝 구조에 따르면, 플래그 "0"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "1"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다. 쿼드트리 분할 파티션의 경우, 쿼드트리 분할은 항상 블록 또는 파티션을 수평 및 수직 둘 다로 분할하여 동일한 크기의 4개의 서브블록/파티션을 생성하므로 분할 유형을 표시할 필요가 없다. 일부 구현들에서, 플래그 "1"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "0"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 코딩 트리 유닛(CTU)은 먼저 쿼드트리 구조에 의해 파티셔닝된다. 쿼드트리 리프 노드들은 이진 트리 구조에 의해 추가로 파티셔닝된다. 이진 트리 분할에는 대칭 수평 분할과 대칭 수직 분할의 두 가지 분할 유형이 있을 수 있다. 이진 트리 리프 노드들은 코딩 유닛(CU)들로 지칭되며, 해당 세그먼트화는 어떠한 추가 파티셔닝도 없이 예측 및 변환 처리에 대해 사용될 수 있다. QTBT 코딩 블록 구조에서 CU, PU 및 TU는 동일한 블록 크기를 가질 수 있다. JEM에서, CU는 상이한 컬러 컴포넌트들의 코딩 블록(CB)들을 포함할 수 있다(예를 들어, 4:2:0 크로마 포맷의 P 및 B 슬라이스들의 경우에 하나의 CU는 하나의 루마 CB와 2개의 크로마 CB를 포함함). 다른 실시예들에서, 그것은 단일 컴포넌트의 CB를 포함할 수 있다(예를 들어, I 슬라이스들의 경우에 하나의 CU는 하나의 루마 CB 또는 2개의 크로마 CB를 포함함).

QTBT의 일부 예시적인 구현들에서, 쿼드트리 및 이진 분할 규칙 세트는 다음과 같은 미리 정의된 파라미터들 및 이들과 연관된 대응하는 함수들로 표현될 수 있다:

- CTU 크기: 쿼드트리의 루트 노드 크기(베이스 블록의 크기)

- MinQTSize: 허용되는 최소 쿼드트리 리프 노드 크기

- MaxBTSize: 허용되는 최대 이진 트리 루트 노드 크기

- MaxBTDepth: 허용되는 최대 이진 트리 깊이

- MinBTSize: 허용되는 최소 이진 트리 리프 노드 크기

QTBT 파티셔닝 구조의 일부 예시적인 구현들에서, CTU 크기는 128x128 루마 샘플들과 2개의 대응하는 64x64 크로마 샘플 블록으로 설정될 수 있고(예시적인 크로마 서브샘플링이 고려되고 사용될 경우), MinQTSize는 16x16으로 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64x64로 설정될 수 있고, MinBTSize(폭 및 높이 모두)는 4x4로 설정될 수 있고, MaxBTDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼드트리 파티셔닝은 쿼드트리 리프 노드들을 생성하기 위해 먼저 CTU에 적용될 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 그의 최소 허용 크기인 16x16(즉, MinQTSize) 내지 128x128(즉, CTU 크기)의 크기를 가질 수 있다. 노드가 128x128인 경우, 크기가 MaxBTSize(즉, 64x64)를 초과하므로 노드는 이진 트리에 의해 먼저 분할되지 않을 것이다. 그렇지 않으면, MaxBTSize를 초과하지 않는 노드들은 이진 트리에 의해 파티셔닝될 수 있다. 도 14의 예에서 베이스 블록은 128x128이다. 베이스 블록은 단지, 미리 정의된 규칙 세트에 따라 쿼드트리 분할될 수 있다. 베이스 블록의 파티셔닝 깊이는 0이다. 결과적인 4개의 파티션 각각은 64x64이고, MaxBTSize를 초과하지 않으며, 레벨 1에서 추가로 쿼드트리 또는 이진 트리 분할될 수 있다. 프로세스는 계속된다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달하면 더 이상의 분할을 고려하지 않을 수 있다. 이진 트리 노드의 폭이 MinBTSize(즉, 4)와 같으면, 더 이상의 수평 분할을 고려하지 않을 수 있다. 마찬가지로, 이진 트리 노드의 높이가 MinBTSize와 같으면, 더 이상의 수직 분할은 고려되지 않는다.

일부 예시적인 구현들에서, 위의 QTBT 스킴은 루마 및 크로마가 동일한 QTBT 구조 또는 별개의 QTBT 구조들을 갖기 위한 유연성을 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스들의 경우, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 QTBT 구조를 공유할 수 있다. 그러나 I 슬라이스들의 경우, 루마 CTB들은 QTBT 구조에 의해 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB들은 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝될 수 있다. 이것은 CU가 I 슬라이스 내의 상이한 컬러 채널들을 참조하는 데 사용될 수 있다는 것을, 예를 들어, I 슬라이스가 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 두 개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스 내의 CU가 모든 3개의 컬러 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성될 수 있다는 것을 의미한다.

도 14는 QTBT를 사용함에 의한 블록 파티셔닝의 예(도 14의 왼쪽)를 예시하고, 대응하는 트리 표현(도 14의 오른쪽)을 예시한다. 실선들은 쿼드트리 분할을 나타내고, 점선들은 이진 트리 분할을 나타낸다. 이진 트리의 각각의 분할(즉, 리프가 아닌) 노드에서, 어떤 분할 유형(즉, 수평 또는 수직)이 사용되는지를 나타내는 하나의 플래그가 시그널링되며, 여기서 0은 수평 분할을 나타내고, 1은 수직 분할을 나타낸다. 쿼드트리 분할의 경우, 쿼드트리 분할은 블록을 수평뿐만 아니라 수직으로도 분할하여 동일한 크기를 갖는 4개의 서브블록을 생성하므로 분할 유형을 표시할 필요가 없다.

일부 다른 구현들에서는 위에서 설명한 삼진 스킴으로 QTBT 스킴을 보완할 수 있다. 이러한 구현들은 다중 유형 트리(MTT) 구조로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 노드의 이진 분할 외에도, 도 13의 삼진 분할 패턴들 중 하나가 선택될 수 있다. 일부 구현들에서는 정사각형 노드들만이 삼진 분할을 거칠 수 있다. 추가 플래그를 사용하여 삼진 파티셔닝이 수평 또는 수직인지를 나타낼 수 있다.

QTBT 구현들 및 삼진 분할로 보완된 QTBT 구현들과 같은 2 레벨 또는 다중 레벨 트리의 설계는 주로 복잡성 감소에 의해 동기가 부여될 수 있다. 이론적으로, 트리 탐색의 복잡성은 이며, 여기서 T는 분할 유형들의 수를 나타내고, D는 트리의 깊이이다. 다수의 유형(T)을 사용하면서 깊이(D)를 줄임으로써 절충이 이루어질 수 있다.

또한, QTBT 스킴은 루마와 크로마가 별개의 QTBT 구조를 가질 수 있는 유연성을 지원한다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스들의 경우 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 QTBT 구조를 공유한다. 그러나, I 슬라이스들의 경우, 루마 CTB는 QTBT 구조에 의해 CU들로 파티셔닝되고, 크로마 CTB들은 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CU들로 파티셔닝된다. 이 예에서, I 슬라이스 내의 CU는 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록들을 포함하고, P 또는 B 슬라이스 내의 CU는 모든 3개의 컬러 컴포넌트의 코딩 블록들을 포함한다. HEVC에서는 모션 보상의 메모리 액세스를 줄이기 위해 작은 블록들에 대한 인터 예측이 제한될 수 있으므로, 4x8 및 8x4 블록들에 대해 양방향 예측이 지원되지 않고, 4x4 블록들에 대해 인터 예측이 지원되지 않는다. JEM-7.0에서 구현되는 바와 같은 QTBT에서는 이러한 제한들이 제거될 수 있다.

일부 구현들에서는 CB가 더 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스들 동안 인트라 또는 인터 프레임 예측을 위해 다수의 예측 블록(PB)으로 더 파티셔닝될 수 있다. 즉, CB는 개별 예측 결정/구성이 이루어질 수 있는 상이한 서브파티션들로 더 분할될 수 있다. 이와 동시에, CB는 비디오 데이터의 변환 또는 역변환이 수행되는 레벨들을 묘사하기 위한 목적으로 복수의 변환 블록(TB)으로 더 파티셔닝될 수 있다. CB를 PB들 및 TB들로 파티셔닝하는 스킴은 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 각각의 파티셔닝 스킴은 예를 들어 비디오 데이터의 다양한 특성에 기초하여 그 자신의 절차를 사용하여 수행될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서는 PB 및 TB 파티셔닝 스킴들이 독립적일 수 있다. 일부 다른 예시적인 구현들에서, PB 및 TB 파티셔닝 스킴들 및 경계들은 상관될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, TB들은 PB 파티션들 이후에 파티셔닝될 수 있고, 특히, 각각의 PB는 코딩 블록의 파티셔닝에 따라 결정된 후에 이어서 하나 이상의 TB로 더 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, PB는 1개, 2개, 4개 또는 다른 수의 TB로 분할될 수 있다.

일부 구현들에서, 베이스 블록을 코딩 블록들로 파티셔닝하고 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 더 파티셔닝하는 경우, 루마 채널과 크로마 채널은 상이하게 취급될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 코딩 블록을 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 파티셔닝하는 것은 루마 채널에 대해 허용될 수 있는 반면, 그러한 코딩 블록을 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 파티셔닝하는 것은 크로마 채널(들)에 대해 허용되지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 구현들에서, 루마 블록들의 변환 및/또는 예측은 코딩 블록 레벨에서만 수행될 수 있다. 다른 예로서, 루마 채널 및 크로마 채널(들)에 대한 최소 변환 블록 크기는 상이할 수 있는데, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록들은 크로마 채널들보다 작은 변환 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝되도록 허용될 수 있다. 또 다른 예로서, 코딩 블록을 변환 블록들 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝하는 최대 깊이는 루마 채널과 크로마 채널들 사이에서 상이할 수 있는데, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록들은 크로마 채널(들)보다 깊은 변환 및/또는 예측 블록들로 분할되도록 허용될 수 있다. 구체적인 예로, 루마 코딩 블록들은 최대 2 레벨만큼 내려가는 재귀 파티션으로 표현될 수 있는 다수의 크기의 변환 블록들로 파티셔닝될 수 있으며, 정사각형, 2:1/1:2, 4:1/1:4와 같은 변환 블록 형상들과 4x4 내지 64x64의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나, 크로마 블록들의 경우, 루마 블록들에 대해 지정된 가능한 가장 큰 변환 블록들만이 허용될 수 있다.

코딩 블록을 PB들로 파티셔닝하기 위한 일부 예시적인 구현들에서, PB 파티셔닝의 깊이, 형상 및/또는 다른 특성들은 PB가 인트라 코딩되는지 또는 인터 코딩되는지에 의존할 수 있다.

코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록들로 파티셔닝하는 것은 쿼드트리 분할 및 미리 정의된 패턴 분할을 포함하되 이에 한정되지 않는 다양한 예시적인 스킴에서 재귀적으로 또는 비재귀적으로, 그리고 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에 있는 변환 블록들을 추가로 고려하여 구현될 수 있다. 일반적으로, 결과적인 변환 블록들은 상이한 분할 레벨들에 있을 수 있고, 크기가 동일하지 않을 수 있으며, 정사각형 형상일 필요가 없을 수 있다(예를 들어, 그들은 일부 허용되는 크기들 및 종횡비들을 갖는 직사각형일 수 있음). 추가 예들이 아래에서 도 15, 16 및 17과 관련하여 더 상세히 설명된다.

그러나, 일부 다른 구현들에서는, 위의 파티셔닝 스킴들 중 어느 하나를 통해 얻은 CB들이 예측 및/또는 변환을 위한 기본 또는 최소 코딩 블록으로 사용될 수 있다. 즉, 인터 예측/인트라 예측을 수행하는 목적들 및/또는 변환 목적들을 위해 더 이상의 분할이 수행되지 않는다. 예를 들어, 위의 QTBT 스킴에서 얻은 CB들은 예측들을 수행하기 위한 유닛들로 직접 사용될 수 있다. 특히, 이러한 QTBT 구조는 다수의 파티션 유형의 개념들을 제거하고, 즉 CU, PU 및 TU의 분리를 제거하고, 위에서 설명한 바와 같이 CU/CB 파티션 형상들에 대한 보다 큰 유연성을 지원한다. 이러한 QTBT 블록 구조에서, CU/CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 QTBT의 리프 노드들은 임의의 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리를 위한 유닛들로 사용된다. 이것은 이러한 예시적인 QTBT 코딩 블록 구조에서 CU, PU 및 TU가 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다.

위의 다양한 CB 파티셔닝 스킴들 및 (PB/TB 파티셔닝을 포함하지 않는) CB들의 PB들 및/또는 TB들로의 추가 파티셔닝은 임의의 방식으로 결합될 수 있다. 다음의 특정 구현들은 비제한적인 예들로서 제공된다.

코딩 블록 및 변환 블록 파티셔닝의 구체적인 예시적인 구현이 아래에 설명된다. 이러한 예시적인 구현에서, 베이스 블록은 재귀적 쿼드트리 분할 또는 위에서 설명한 미리 정의된 분할 패턴(예를 들어, 도 9 및 도 10의 분할 패턴들)을 사용하여 코딩 블록들로 분할될 수 있다. 각각의 레벨에서, 특정 파티션의 추가 쿼드트리 분할을 계속해야 하는지 여부가 로컬 비디오 데이터 특성들에 의해 결정될 수 있다. 결과적인 CB들은 다양한 쿼드트리 분할 레벨들에 있을 수 있고, 다양한 크기들을 가질 수 있다. 인터 픽처(시간적) 또는 인트라 픽처(공간적) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지에 대한 결정은 CB 레벨(또는 모든 3 컬러 채널들의 경우 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각각의 CB는 미리 정의된 PB 분할 유형에 따라 1개, 2개, 4개 또는 다른 수의 PB로 더 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서, 동일한 예측 프로세스가 적용될 수 있으며, 관련 정보가 PB별로 디코더로 송신될 수 있다. PB 분할 유형에 기초하여 예측 프로세스를 적용하여 잔차 블록을 얻은 후, CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 CB를 TB들로 파티셔닝할 수 있다. 이 특정 구현에서 CB 또는 TB는 정사각형 형상일 수 있지만 반드시 정사각형 형상으로 제한될 필요는 없다. 또한, 이 특정 예에서 PB는 인터 예측을 위해 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있으며, 인트라 예측을 위해 단지 정사각형일 수 있다. 코딩 블록은 예를 들어 4개의 정사각형 형상의 TB로 분할될 수 있다. 각각의 TB는 재귀적으로(쿼드트리 분할을 사용하여) 잔차 쿼드트리(RQT)라고 하는 더 작은 TB들로 더 분할될 수 있다.

베이스 블록을 CB들, PB들 및/또는 TB들로 파티셔닝하는 다른 예시적인 구현이 아래에 더 설명된다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 것과 같은 다수의 파티션 유닛 유형을 사용하는 대신, 이진 및 삼진 분할 세그먼트화 구조를 사용하는 중첩된 다중 유형 트리를 갖는 쿼드트리(예를 들어, 위에서 설명한 바와 같은 삼진 분할을 갖는 QTBT 또는 QTBT)가 사용될 수 있다. CB들이 최대 변환 길이에 비해 크기가 너무 커서 추가 분할을 필요로 할 수 있는 그러한 CB들에 대해 필요한 경우를 제외하고는 CB, PB 및 TB의 분리(즉, CB의 PB들 및/또는 TB들로의 파티셔닝 및 PB들의 TB들로의 파티셔닝)가 포기될 수 있다. 이 예시적인 파티셔닝 스킴은 예측과 변환이 둘 다 추가 파티셔닝 없이 CB 레벨에서 모두 수행될 수 있도록 CB 파티션 형상들에 대한 더 큰 유연성을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(CTB)은 먼저 쿼드트리 구조에 의해 파티셔닝될 수 있다. 이어서, 쿼드트리 리프 노드들이 중첩된 다중 유형 트리 구조에 의해 추가로 파티셔닝될 수 있다. 이진 또는 삼진 분할을 사용하는 중첩된 다중 유형 트리 구조의 예가 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)이라고 하는 네 가지 분할 유형을 포함한다. 그러면, CB들은 다중 유형 트리의 리프들에 대응한다. 이 예시적인 구현에서는 CB가 최대 변환 길이에 비해 너무 크지 않는 한, 이러한 세그먼트화는 어떠한 추가 파티셔닝도 없이 예측 및 변환 처리 모두에 대해 사용된다. 이것은 대부분의 경우에 CB, PB 및 TB가 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 지원되는 최대 변환 길이가 CB의 컬러 컴포넌트의 폭 또는 높이보다 작은 경우에는 예외가 발생한다. 일부 구현들에서, 도 11의 중첩된 패턴들은 이진 또는 삼진 분할 외에도 쿼드트리 분할을 더 포함할 수 있다.

하나의 베이스 블록에 대한 (쿼드트리, 이진 및 삼진 분할 옵션들을 포함하는) 블록 파티션의 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에 대한 한 가지 구체적인 예가 도 12에 도시되어 있다. 보다 상세하게는, 도 12는 베이스 블록(1200)이 4개의 정사각형 파티션(1202, 1204, 1206, 1208)으로 쿼드트리 분할되는 것을 도시한다. 도 11의 다중 유형 트리 구조와 추가 분할을 위한 쿼드트리를 추가로 사용할지에 대한 결정이 쿼드트리 분할 파티션들 각각에 대해 이루어진다. 도 12의 예에서, 파티션(1204)은 더 이상 분할되지 않는다. 파티션들(1202 및 1208)은 각각 다른 쿼드트리 분할을 채택한다. 파티션(1202)의 경우, 제2 레벨 쿼드트리 분할 좌상, 우상, 좌하 및 우하 파티션들은 각각 쿼드트리의 제3 레벨 분할, 도 11의 수평 이진 분할(1104), 비분할 및 도 11의 수평 삼진 분할(1108)을 채택한다. 파티션(1208)은 다른 쿼드트리 분할을 채택하고, 제2 레벨 쿼드트리 분할 좌상, 우상, 좌하 및 우하 파티션들은 각각 도 11의 수직 삼진 분할(1106)의 제3 레벨 분할, 비분할, 비분할 및 도 11의 수평 이진 분할(1104)을 채택한다. 도 11의 수평 이진 분할(1104) 및 수평 삼진 분할(1108) 각각에 따라 제3 레벨 좌상 파티션(1208)의 서브파티션들 중 두 개가 더 분할된다. 파티션(1206)은 도 11의 수직 이진 분할(1102)에 따른 제2 레벨 분할 패턴을 채택하여 2개의 파티션으로 분할되며, 이들은 도 11의 수평 삼진 분할(1108) 및 수직 이진 분할(1102)에 따라 제3 레벨에서 더 분할된다. 도 11의 수평 이진 분할(1104)에 따라 그들 중 하나에 제4 레벨 분할이 추가로 적용된다.

위의 특정 예에서, 최대 루마 변환 크기는 64x64일 수 있고, 지원되는 최대 크로마 변환 크기는 예를 들어 32x32에서 루마와 상이할 수 있다. 도 12의 위의 예시적인 CB들은 일반적으로 더 작은 PB들 및/또는 TB들로 더 분할되지 않아도, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 폭 또는 높이가 최대 변환 폭 또는 높이보다 큰 경우, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 해당 방향의 변환 크기 제한을 충족시키기 위해 수평 및/또는 수직 방향으로 자동 분할될 수 있다.

베이스 블록을 위의 CB들로 파티셔닝하는 구체적인 예에서 그리고 위에서 설명한 바와 같이, 코딩 트리 스킴은 루마와 크로마가 별개의 블록 트리 구조를 갖기 위한 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스들의 경우, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스들의 경우, 루마와 크로마는 별개의 코딩 블록 트리 구조들을 가질 수 있다. 별개의 블록 트리 구조들이 적용될 경우, 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CTB가 루마 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CTB들이 크로마 CB들로 파티셔닝된다. 이것은 I 슬라이스 내의 CU가 루마 컴포넌트의 코딩 블록 또는 두 개의 크로마 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성될 수 있으며, P 또는 B 슬라이스 내의 CU가 비디오가 흑백이 아닌 한 항상 모든 3개의 컬러 컴포넌트의 코딩 블록들로 구성된다는 것을 의미한다.

코딩 블록이 다수의 변환 블록으로 더 파티셔닝되는 경우, 그 안의 변환 블록들은 다양한 순서 또는 스캐닝 방식들에 따라 비트스트림에서 순서화될 수 있다. 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록들로 파티셔닝하는 예시적인 구현들 및 변환 블록들의 코딩 순서는 아래에 더 상세히 설명된다. 위에서 설명한 바와 같이, 일부 예시적인 구현들에서, 변환 파티셔닝은 예를 들어 1:1(정사각형), 1:2/2:1 및 1:4/4:1과 같은 여러 형상의 변환 블록들을 지원할 수 있으며, 변환 블록 크기들은 예를 들어 4x4 내지 64x64의 범위에 있다. 일부 구현들에서, 코딩 블록이 64x64보다 작거나 같으면, 변환 블록 파티셔닝은 루마 컴포넌트에만 적용될 수 있으므로, 크로마 블록들의 경우, 변환 블록 크기가 코딩 블록 크기와 동일하다. 그렇지 않고, 코딩 블록 폭 또는 높이가 64보다 크면, 루마 및 크로마 코딩 블록들 모두가 각각 최소 (W, 64) x 최소 (H, 64) 및 최소 (W, 32) x 최소 (H, 32) 변환 블록들의 배수들로 암시적으로 분할될 수 있다.

변환 블록 파티셔닝의 일부 예시적인 구현들에서, 인트라 및 인터 코딩된 블록들 모두에 대해, 코딩 블록은 파티셔닝 깊이가 미리 정의된 레벨 수(예를 들어, 2 레벨)까지인 다수의 변환 블록으로 더 파티셔닝될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝 깊이 및 크기들은 관련될 수 있다. 일부 예시적인 구현들의 경우, 현재 깊이의 변환 크기에서 다음 깊이의 변환 크기로의 매핑이 아래의 표 1에 표시된다.

표 1: 변환 파티션 크기 설정

표 1의 예시적인 매핑에 기초하여, 1:1 정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 하위 변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 파티션은 예를 들어 4x4에서 멈출 수 있다. 따라서, 현재 깊이 4x4에 대한 변환 크기는 다음 깊이에 대한 동일한 크기 4x4에 대응한다. 표 1의 예에서 1:2/2:1 비정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 두 개의 1:1 정사각형 하위 변환 블록을 생성할 수 있는 반면, 1:4/4:1 비정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 두 개의 1:2/2:1 하위 변환 블록을 생성할 수 있다.

일부 예시적인 구현들에서, 인트라 코딩된 블록의 루마 컴포넌트의 경우, 변환 블록 파티셔닝과 관련하여 추가적인 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 변환 파티셔닝의 각각의 레벨에 대해, 모든 하위 변환 블록들은 동일한 크기를 갖도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 32x16 코딩 블록의 경우, 레벨 1 변환 분할은 2개의 16x16 하위 변환 블록을 생성하고, 레벨 2 변환 분할은 8개의 8x8 하위 변환 블록을 생성한다. 즉, 변환 유닛들을 동일한 크기로 유지하기 위해 제2 레벨 분할을 모든 제1 레벨 서브블록들에 적용해야 한다. 표 1에 따른 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 파티셔닝의 예가 화살표들로 예시된 코딩 순서와 함께 도 15에 도시되어 있다. 구체적으로, 1502는 정사각형 코딩 블록을 도시한다. 표 1에 따른 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로의 제1 레벨 분할이 화살표들로 표시된 코딩 순서와 함께 1504에 도시되어 있다. 표 1에 따른 동일 크기의 16개의 변환 블록으로의 모든 제1 레벨 동일 크기 블록들의 제2 레벨 분할이 화살표들로 표시된 코딩 순서와 함께 1506에 도시되어 있다.

일부 예시적인 구현들에서, 인터 코딩된 블록의 루마 컴포넌트의 경우, 인트라 코딩에 대한 위의 제한이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 변환 분할의 제1 레벨 이후에, 하위 변환 블록 중 어느 하나가 하나 이상의 레벨과 독립적으로 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 결과적인 변환 블록들의 크기는 같을 수도 있거나 같지 않을 수도 있다. 인터 코딩된 블록의 자신들의 코딩 순서를 갖는 변환 블록들로의 예시적인 분할이 도 16에 도시되어 있다. 도 16의 예에서, 인터 코딩된 블록(1602)은 표 1에 따라 두 레벨에서 변환 블록들로 분할된다. 제1 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 이어서, 4개의 변환 블록 중 (이들 전부가 아니라) 하나만이 4개의 하위 변환 블록으로 더 분할되어, 1604에 도시된 바와 같이 2개의 상이한 크기를 갖는 총 7개의 변환 블록을 생성한다. 이 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서가 도 16의 1604에 화살표들로 표시되어 있다.

일부 예시적인 구현들에서, 크로마 컴포넌트(들)의 경우, 변환 블록들에 대한 일부 추가 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 크로마 컴포넌트(들)의 경우, 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기만큼 클 수 있지만, 미리 정의된 크기, 예를 들어 8x8보다 작지 않을 수 있다.

일부 다른 예시적인 구현들에서, 폭(W) 또는 높이(H)가 64보다 큰 코딩 블록의 경우, 루마 및 크로마 코딩 블록들 모두는 암시적으로 각각 최소(W, 64) x 최소(H, 64) 및 최소(W, 32) x 최소(H, 32) 변환 유닛들의 배수들로 분할될 수 있다. 여기서, 본 개시에서, "최소(a, b)"는 a와 b 사이에 더 작은 값을 반환할 수 있다.

도 17은 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록들로 파티셔닝하는 다른 대안적인 예시적인 스킴을 더 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 재귀적 변환 파티셔닝을 사용하는 대신에, 코딩 블록의 변환 유형에 따라 미리 정의된 파티셔닝 유형 세트가 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 17에 도시된 특정 예에서, 6개의 예시적인 파티셔닝 유형 중 하나를 적용하여 코딩 블록을 다양한 수의 변환 블록으로 분할할 수 있다. 변환 블록 파티셔닝을 생성하는 이러한 스킴은 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용될 수 있다.

보다 상세하게는, 도 17의 파티셔닝 스킴은 임의의 주어진 변환 유형에 대해 최대 6개의 예시적인 파티션 유형을 제공한다(변환 유형은 예를 들어 ADST 등과 같은 기본 변환의 유형을 지칭함). 이 스킴에서는 모든 코딩 블록 또는 예측 블록은 예를 들어 레이트 왜곡 비용에 기초하여 변환 파티션 유형을 할당받을 수 있다. 일례에서, 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당된 변환 파티션 유형은 코딩 블록 또는 예측 블록의 변환 유형에 기초하여 결정될 수 있다. 특정 변환 파티션 유형은 도 17에 예시된 6개의 변환 파티션 유형에 도시된 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴에 대응할 수 있다. 다양한 변환 유형과 다양한 변환 파티션 유형 간의 대응 관계는 미리 정의될 수 있다. 레이트 왜곡 비용에 기초하여 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 파티션 유형들을 나타내는 대문자 라벨들을 갖는 예가 아래에 나타나 있다:

PARTITION_NONE: 블록 크기와 동일한 변환 크기를 할당한다.

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

PARTITION_HORZ: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 ½을 갖는 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 ¼을 갖는 변환 크기를 할당한다.

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

위의 예에서, 도 17에 도시된 변환 파티션 유형들은 모두 파티셔닝된 변환 블록들에 대해 균일한 변환 크기들을 포함한다. 이는 제한이 아니라 예일 뿐이다. 일부 다른 구현들에서는 특정 파티션 유형(또는 패턴)의 파티셔닝된 변환 블록들에 대해 혼합된 변환 블록 크기들이 사용될 수 있다.

이어서, 위의 파티셔닝 스킴들 중 어느 하나에서 얻은 PB들(또는 예측 블록들로 더 이상 파티셔닝되지 않는 경우 PB들로도 지칭되는 CB들)은 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 코딩을 위한 개별 블록들이 될 수 있다. 현재 PB에 대한 인터 예측의 경우, 현재 블록과 예측 블록 사이의 잔차가 생성되고, 코딩되고, 코딩된 비트스트림에 포함될 수 있다.

인터 예측은 예를 들어 단일 기준 모드 또는 복합 기준 모드에서 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 스킵 플래그가 현재 블록에 대한(또는 상위 레벨에서의) 비트스트림에 먼저 포함되어 현재 블록이 인터 코딩되고 스킵되지 않아야 하는지를 나타낼 수 있다. 현재 블록이 인터 코딩되는 경우, 현재 블록의 예측에 단일 기준 모드 또는 복합 기준 모드가 사용되는지를 나타내는 신호로서 다른 플래그가 비트스트림에 추가로 포함될 수 있다. 단일 기준 모드의 경우, 하나의 기준 블록을 사용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 복합 기준 모드의 경우, 두 개 이상의 기준 블록을 사용하여 예를 들어 가중 평균을 통해 예측 블록을 생성할 수 있다. 복합 기준 모드는 하나보다 많은 기준 모드, 2 기준 모드 또는 다중 기준 모드로 지칭될 수 있다. 기준 블록 또는 기준 블록들은 기준 프레임 인덱스 또는 인덱스들을 사용하여 식별될 수 있으며, 추가로 예를 들어 수평 및 수직 픽셀 단위의 기준 블록(들)과 현재 블록들 사이의 로케이션 시프트를 나타내는 대응하는 모션 벡터 또는 모션 벡터들을 사용하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 대한 인터 예측 블록은 단일 기준 모드의 예측 블록으로서 기준 프레임 내의 하나의 모션 벡터로 식별되는 단일 기준 블록으로부터 생성될 수 있는 반면, 복합 기준 모드의 경우, 예측 블록은 2개의 기준 프레임 인덱스 및 2개의 대응하는 모션 벡터로 표시되는 2개의 기준 프레임 내의 2개의 기준 블록의 가중 평균에 의해 생성될 수 있다. 모션 벡터(들)는 다양한 방식으로 코딩되어 비트스트림에 포함될 수 있다.

일부 구현들에서, 인코딩 또는 디코딩 시스템은 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)를 유지할 수 있다. 일부 이미지들/픽처들은 (디코딩 시스템에서) 디스플레이되기를 기다리며 DPB에 유지될 수 있고, DPB 내의 일부 이미지들/픽처들은 (디코딩 시스템 또는 인코딩 시스템에서) 인터 예측을 가능하게 하기 위한 기준 프레임들로 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, DPB 내의 기준 프레임들은 인코딩 또는 디코딩되는 현재 이미지에 대한 단기 기준들 또는 장기 기준들로서 태깅될 수 있다. 예를 들어, 단기 기준 프레임들은 현재 프레임 또는 디코딩 순서에서 현재 프레임에 가장 가까운 미리 정의된 수(예를 들어, 2개)의 후속 비디오 프레임들 내의 블록들에 대한 인터 예측에 사용되는 프레임들을 포함할 수 있다. 장기 기준 프레임들은 디코딩 순서에서 현재 프레임으로부터 미리 정의된 프레임 수보다 더 멀리 떨어져 있는 프레임들 내의 이미지 블록들을 예측하는 데 사용될 수 있는 DPB 내의 프레임들을 포함할 수 있다. 단기 및 장기 기준 프레임들에 대한 이러한 태그들에 대한 정보는 기준 픽처 세트(RPS)로 지칭될 수 있으며, 인코딩된 비트스트림의 각각의 프레임의 헤더에 추가될 수 있다. 인코딩된 비디오 스트림의 각각의 프레임은 재생 시퀀스에 따라 절대적인 방식으로 넘버링되거나 예를 들어 I-프레임부터 시작하는 픽처 그룹과 관련된 픽처 순서 카운터(POC)로 식별될 수 있다.

일부 예시적인 구현들에서, 인터 예측을 위한 단기 및 장기 기준 프레임들의 식별을 포함하는 하나 이상의 기준 픽처 목록이 RPS의 정보에 기초하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 단방향 인터 예측에 대해 L0 기준(또는 기준 목록 0)으로 표시되는 단일 픽처 기준 목록이 형성될 수 있는 반면, 양방향 인터 예측에 대해 두 예측 방향 각각에 대해 L0(또는 기준 목록 0) 및 L1(또는 기준 목록 1)로 표시되는 두 개의 픽처 기준 목록이 형성될 수 있다. L0 및 L1 목록들에 포함된 기준 프레임들은 미리 결정된 다양한 방식으로 순서화될 수 있다. L0 및 L1 목록들의 길이들은 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 단방향 인터 예측은 단일 기준 모드에서 또는 복합 예측 모드에서의 가중 평균에 의한 예측 블록 생성을 위한 여러 기준이 예측될 블록의 동일한 측면에 있는 경우 복합 기준 모드에서 이루어질 수 있다. 양방향 인터 예측은 적어도 두 개의 기준 블록을 수반한다는 점에서 양방향 인터 예측은 단지 복합 모드일 수 있다.

컨텍스트 적응형 산술 코딩 엔진

도 18은 단일 이진 결정의 예시적인 디코딩을 위한 흐름도를 도시한다. 특히, 도 18은 VVC에서 단일 이진 결정을 디코딩하는 예를 도시한다. HEVC에 사용되는 것과 같은 컨텍스트 적응형 산술 코딩 엔진(CABAC) 엔진은 64개의 상이한 대표 확률 상태 간의 테이블 기반 확률 전이 프로세스를 사용할 수 있다. HEVC에서, 범위 ivlCurrRange는 코딩 엔진의 상태가 새로운 간격 범위의 계산 전에 4개의 값의 세트로 양자화된다는 것을 나타낼 수 있다. HEVC 상태 전이는 ivlCurrRange * pLPS(pStateIdx)의 값들을 근사화하기 위해 모든 64x4 8비트 사전 계산 값들을 포함하는 테이블을 사용하여 구현될 수 있으며, 여기서 pLPS는 최소 확률 심볼(LPS)의 확률이고, pStateIdx는 현재 상태의 인덱스이다. 디코딩 결정은 미리 계산된 LUT를 사용하여 구현할 수 있다. 먼저, 다음과 같이 LUT를 사용하여 ivlLpsRange를 획득한다. 이어서, ivlLpsRange를 사용하여 ivlCurrRange를 업데이트하고 출력 binVal을 계산한다. 예시적인 수학식은 다음과 같다:

VVC에서, 확률은 확률 인덱스 pStateIdx에 의해 선형적으로 표현될 수 있다. 따라서, 모든 계산은 LUT 연산 없이 수학식들로 수행할 수 있다. 확률 추정의 정확도를 개선하기 위해 다중 가설 확률 업데이트 모델을 적용할 수 있다. 이진 산술 코더에서 간격 세분에 사용되는 pStateIdx는 2개의 확률 pStateIdx0 및 pStateIdx1의 조합이다. 2개의 확률은 각각의 컨텍스트 모델과 연관될 수 있으며 상이한 적응 레이트들로 독립적으로 업데이트된다. 각각의 컨텍스트 모델에 대한 pStateIdx0 및 pStateIdx1의 적응 레이트들은 연관된 빈(bin)들의 통계에 기초하여 미리 훈련된다. 확률 추정치 pStateIdx는 2개의 가설로부터의 추정치들의 평균이다.

HEVC에서와 마찬가지로, VVC에서, CABAC은 또한 각각의 슬라이스의 시작 시에 호출되는 QP 종속 초기화 프로세스를 가질 수 있다. 슬라이스에 대한 루마 QP의 초기 값이 주어지면, preCtxState로 표시되는 컨텍스트 모델의 초기 확률 상태는 다음과 같이 도출될 수 있다:

여기서, slopeIdx 및 offsetIdx는 3 비트로 제한되며, 총 초기화 값들은 6 비트 정밀도로 표현된다. 확률 상태 preCtxState는 선형 도메인에서의 확률을 직접 나타낸다. 따라서, preCtxState는 산술 코딩 엔진으로의 입력 전에 적절한 시프팅 동작들만을 필요로 할 수 있으며, 256 바이트 테이블뿐만 아니라 로그-선형 도메인 매핑도 저장된다:

다중 심볼 산술 코딩

AV1에서는 신택스 요소들의 엔트로피 코딩을 위해 M진 산술 코딩 엔진(M-ary arithmetic coding engine)이 사용될 수 있다. 각각의 신택스 요소는 M개의 요소의 알파벳과 연관될 수 있으며, 여기서 M은 2 내지 16의 임의의 정수 값일 수 있다. 인코딩에 대한 입력은 M진 심볼, 및 누적 분포 함수(CDF)로 표현되는 M개의 확률의 세트로 구성되는 코딩 컨텍스트이다. 확률들은 각각의 신택스 요소를 코딩/파싱한 후에 업데이트된다. 누적 분포 함수들은 다음과 같이 M개의 15비트 정수의 어레이들이다:

여기서, cn/32768은 심볼이 n보다 작거나 같을 확률이다. 확률 업데이트는 다음 수학식들을 사용하여 수행된다:

여기서, α는 심볼이 디코딩된 횟수(최대 32회)에 기초하여 적응되는 확률 업데이트 레이트이고, m은 CDF 내의 요소의 인덱스이다. α의 이러한 적응은 신택스 요소들의 코딩/파싱의 시작 시에 더 빠른 확률 업데이트 레이트들을 허용할 수 있다. M진 산술 코딩 프로세스는 종래의 산술 코딩 엔진 설계를 따르지만, 15 비트 확률 값들의 최상위 9 비트만이 산술 인코더/디코더에 입력된다. 심볼과 연관된 확률 업데이트 레이트 α는 비트스트림을 파싱할 때 연관된 심볼에 대한 출현들의 수에 기초하여 계산되며, α의 값은 프레임 또는 타일의 시작 시에 다음 공식을 사용하여 재설정된다.

위의 방정식에서, 확률 업데이트 레이트는 처음에 더 큰 값을 가지며, 이어서 32번의 출현이 발생한 후 포화된다.

AV1에서의 다중 심볼 산술 코딩 엔진은 카운터를 재시작하여 윈도우 크기들을 업데이트할 수 있으며, 이는 컨텍스트의 누적 분포 함수(CDF) 업데이트 레이트를 결정할 수 있다. 컨텍스트가 32회 업데이트된 후, 이어서 윈도우 크기는 로 안정화될 수 있다. 그러나, 픽처의 상이한 영역들에 대해, 객체들은 상이할 수 있으며, 따라서 산술 코딩 엔진은 인코딩이 하나의 객체에서 상이한 객체로 진행될 때 콘텐츠를 더 잘 적응시키기 위해 각각의 컨텍스트에 대해 상이한 윈도우 크기 또는 CDF 또는 양자의 조합을 사용해야 할 수 있다.

산술 코딩을 위한 블록 레벨 업데이트

도 5-6을 다시 참조하면, 산술 코딩이 있을 수 있는 예시적인 실시예들이 도시되어 있다. 산술 코딩은 고정된 윈도우 크기를 가정할 수 있다. 윈도우 크기는 아래에서 설명하는 바와 같이 α에 의해 제어될 수 있다. 디코딩의 경우, 업데이트 빈도가 수정될 수 있다. 상이한 디코딩은 상이한 윈도우들 및/또는 윈도우 크기들을 가질 수 있다. 더 많은 신택스들이 디코딩됨에 따라, α의 값이 변경될 수 있다. 카운트가 기록될 수 있으며, α의 값은 아래에 설명되는 바와 같이 카운트의 함수일 수 있다.

확률 업데이트 레이트 α는 f(count, M)으로 표시되는 카운트 및 값 M의 함수이다. 카운트는 비트스트림을 파싱할 때 연관된 신택스/컨텍스트의 출현들의 수일 수 있으며, M은 연관된 신택스/컨텍스트에 대한 상이한 심볼 값들의 수이다. 카운트의 값은 블록 레벨에서 미리 정의된 값으로 재시작될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 확률 업데이트 레이트 α는 CU 레벨, PU 레벨, TU 레벨, CTU 레벨 또는 지정된 블록 크기 레벨에서 재시작될 수 있다. 업데이트 레이트 α를 재시작하기 위한 블록 크기는 고레벨 신택스에서 지정될 수 있으며, 이는 VPS, PPS, SPS, APS, 픽처/프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더 또는 CTU-헤더를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

일부 실시예들에서, 재시작 후의 카운트의 미리 정의된 값은 0, 1, 2, ..., 32, ..., 128을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 2ⁿ의 값들이 있을 수 있으며, 여기서 n은 정수이다. 일 실시예에서, 확률 업데이트 레이트 α의 재시작은 상이한 신택스들/컨텍스트들에 대해 상이하게 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 확률 업데이트 레이트 α의 재시작은 선택된 신택스/컨텍스트 그룹에만 적용된다. 일 실시예에서, 모든 신택스들 또는 컨텍스틀들은 상이한 세트들로 그룹화된다. 신택스들 또는 컨텍스트들의 각각의 세트는 확률 업데이트 레이트 α를 함께 재시작할 수 있다. 신택스들 또는 컨텍스트들의 상이한 세트들에 대해, 확률 업데이트 레이트 α는 상이한 시간에 재시작되거나 상이한 값으로 재시작될 수 있다.

일부 실시예들에서, 신택스 표시를 위한 플래그가 있을 수 있다. 예를 들어, 하나의 플래그는 선택된 신택스 또는 컨텍스트 그룹이 확률 업데이트 레이트 α를 업데이트하기 위해 카운터를 재시작할지 여부를 나타내기 위해 블록 레벨에서 시그널링될 수 있다. 일 실시예에서, 신택스들 또는 컨텍스트들은 상이한 세트들로 그룹화되고, 신택스들 또는 컨텍스트들의 각각의 세트는 하나의 플래그에 의해 제어되는 확률 업데이트 레이트 α를 함께 재시작한다.

신택스들/컨텍스트들의 확률 값들이 다른 프레임에서 현재 프레임으로 복사될 때, 카운트들의 값들도 복사되거나 미리 정의된 값으로 재시작될 수 있다. 일 실시예에서, 미리 정의된 값은 0이 아닐 수 있으며, 각각의 컨텍스트에 대해 지정될 수 있다. 일 실시예에서, 카운트들의 값들은 디코딩/인코딩이 픽처 또는 비트스트림의 미리 정의된 위치에 위치한 신택스를 처리하고 있을 때 확률 값들과 함께 복사될 수 있다.

신택스/컨텍스트와 연관된 확률 또는 누적 분포 함수(CDF)는 블록 레벨에서 미리 정의된 값들로 재초기화될 수 있다. 일 실시예에서, CDF들은 CU 레벨, PU 레벨, TU 레벨, 또는 CTU 레벨, 또는 지정된 블록 크기 레벨에서 초기화된다. 일 실시예에서, CDF들을 재초기화하기 위한 블록 크기는 고레벨 신택스에서 지정될 수 있으며, 이는 VPS, PPS, SPS, APS, 픽처/프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더 또는 CTU-헤더를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 미리 정의된 값들은 균일 분포에 대응하는 값들을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 미리 정의된 값들은 인코딩 또는 디코딩 동안 일부 미리 결정된 인스턴스들에서 저장되는 값들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 확률/CDF들의 재초기화는 상이한 신택스들/컨텍스트들에 대해 상이하게 제어될 수 있다. 재초기화는 선택된 신택스 또는 컨텍스트 그룹에만 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 모든 신택스들 또는 컨텍스트들은 상이한 세트들로 그룹화되고, 각각의 신택스 또는 컨텍스트 세트는 CDF들을 함께 재초기화한다. 신택스들 또는 컨텍스트들의 상이한 세트들에 대해, CDF들은 상이한 시간에 또는 상이한 값으로 재초기화될 수 있다.

일 실시예에서, 선택된 신택스 또는 컨텍스트 그룹이 대응하는 CDF들을 재초기화할지 여부를 나타내는 플래그가 블록 레벨에서 시그널링될 수 있다. 일 실시예에서, 모든 신택스들 또는 컨텍스트들은 상이한 세트들로 그룹화되고, 각각의 신택스 또는 컨텍스트 세트는 하나의 플래그에 의해 제어되는 CDF들을 함께 재초기화한다.

전술한 바와 같이, 카운트에 대한 미리 정의된 값을 사용하는 카운트의 블록 레벨 재시작 또는 재초기화가 있을 수 있다. 카운터는 이러한 미리 정의된 값으로 재설정되며, 이는 콘텐츠에 기초하는 적응을 가능하게 한다. 블록 레벨 옵션들은 위에 설명되어 있다.

도 19a는 본 개시의 하나의 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다. 블록 1902에서, 윈도우 크기를 업데이트할 때 신택스들/컨텍스트들의 수에 대한 카운트의 결정이 이루어진다. 블록 1904에서, 확률 업데이트 레이트가 연관된 신택스에 대한 카운트의 함수로서 그리고 상이한 심볼들의 수의 함수로서 계산된다. 블록 1906에서, 재시작은 카운트가 블록 레벨에서 미리 정의된 값으로 업데이트되게 한다. 블록 1908에서, 카운트에 대한 미리 정의된 값이 다음 반복/프레임에 사용된다.

도 19b는 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다. 블록 1910에서, 컨텍스트/신택스의 출현들의 수가 카운트에 대한 값으로서 카운트된다. 블록 1912에서, 컨텍스트에 대해 누적 분포 함수(CDF) 업데이트 레이트가 결정된다. 이 결정은 카운트 및 상이한 심볼들의 수에 기초할 수 있다. 블록 1914에서, CDF를 블록 레벨에서 카운트에 대한 미리 정의된 값으로 재초기화한다. 이는 카운트에 대한 현재 미리 정의된 값을 갖는 카운트를 사용하여 반복될 수 있다.

기준 프레임들로서 설명되지만, 기준 프레임 쌍을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 다수의 모션 벡터가 하나의 기준 프레임 또는 하나의 기준 프레임 쌍을 가리키는 경우, 이러한 모션 벡터들이 참조하는 최소의 상이한 값들은 하나의 기준 프레임 또는 하나의 기준 프레임 쌍의 점수 값으로 표시될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나의 기준 프레임 또는 하나의 기준 프레임 쌍을 가리키는 모션 벡터가 없는 경우, 해당 기준 프레임 또는 기준 프레임 쌍의 점수 값은 최대 허용 값으로 표시된다. 다른 실시예에서, 다수의 기준 프레임 또는 다수의 기준 프레임 쌍의 점수 값들이 동일한 경우, 이러한 기준 프레임들 또는 기준 프레임 쌍들의 순위 순서는 공간 기준 모션 정보 및/또는 시간 기준 모션 정보의 스캔 순서와 동일하다. 다른 실시예에서, 다수의 기준 프레임 또는 다수의 기준 프레임 쌍의 점수 값들이 동일한 경우, 이러한 기준 프레임들 또는 기준 프레임 쌍들의 순위 순서는 공간 기준 모션 정보 및/또는 시간 기준 모션 정보에 사용된 이러한 기준 프레임들 또는 기준 프레임 쌍들의 출현 빈도에 의존한다.

일 실시예에서, 허용되는 모든 단방향 및 양방향 복합 기준 프레임 쌍들은 TM 방법을 사용하여 함께 순위화되고, 이 순위 순서에서의 현재 블록에 대한 기준 프레임 쌍의 인덱스가 비트스트림에서 시그널링된다. 일 실시예에서, 허용되는 모든 단일 기준 프레임들은 TM 방법을 사용하여 함께 순위화되고, 이 순위 순서에서의 현재 블록에 대한 기준 프레임의 인덱스가 비트스트림에서 시그널링된다.

일 실시예에서, 템플릿 매칭(TM)에 의해 각각의 블록에 대한 기준 프레임들을 재정렬하는 방법은 모션 정보에 대해 현재 블록의 템플릿과 기준 블록의 템플릿을 비교하는 단계 - 모션 정보는 공간 기준 모션 정보 또는 시간 기준 모션 정보를 포함함 -; 현재 블록의 템플릿과 기준 블록의 템플릿 사이의 차이를 계산하는 단계; 계산된 차이에 기초하여 연관된 기준 프레임에 대한 점수 값을 결정하는 단계; 및 결정된 점수에 기초하여 기준 프레임들을 재정렬하는 단계를 포함한다. 기준 프레임들은 기준 프레임 쌍을 더 포함한다. TM은 현재 블록의 모션 정보를 개선하기 위한 디코더 측 모션 벡터 도출을 포함한다. 재정렬하는 단계는 기준 프레임들 각각에 대한 점수 값에 기초하여 이용 가능한 기준 프레임들을 순위화하는 단계를 더 포함한다. 다수의 기준 프레임의 점수 값들이 동일한 때, 순위는 공간 기준 모션 정보 또는 시간 기준 모션 정보의 스캔 순서에 대응한다. 다수의 기준 프레임의 점수 값들이 동일한 때, 순위는 공간 기준 모션 정보 또는 시간 기준 모션 정보에 사용된 이러한 기준 프레임들의 출현 빈도에 기초한다. 계산은 절대 차이들의 합(SAD), 제곱 차이들의 합(SSD), 평균 제곱 에러(MSE) 또는 절대 변환 차이들의 합(SATD) 중 적어도 하나를 포함한다. 템플릿은 상부 또는 왼쪽 인접 블록을 포함한다. 공간 기준 모션 정보는 하나 이상의 공간 모션 벡터를 포함한다. 시간 기준 모션 정보는 하나 이상의 시간 모션 벡터를 포함한다. 다수의 모션 벡터가 기준 프레임들 중 하나를 가리킬 때, 가장 작은 차이를 갖는 모션 벡터들 중의 하나가 점수 값을 결정하는 데 사용된다. 기준 프레임들 중 하나를 가리키는 모션 벡터가 없을 때, 점수 값은 허용되는 최대값으로 결정된다. 허용되는 단방향 및 양방향 복합 기준 프레임들은 TM을 사용하여 함께 순위화되며, 현재 블록에 대한 기준 프레임들의 인덱스가 비트스트림에서 시그널링된다. 허용되는 단일 기준 프레임들은 TM을 사용하여 함께 순위화되며, 현재 블록에 대한 기준 프레임의 인덱스가 비트스트림에서 시그널링된다.

본 개시의 실시예들은 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 결합될 수 있다. 또한, 방법들(또는 실시예들), 인코더 및 디코더 각각은 처리 회로(예컨대, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 일례에서, 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 프로그램을 실행한다. 블록이라는 용어는 예측 블록, 코딩 블록 또는 코딩 유닛, 즉 CU를 포함할 수 있다. 블록이라는 용어는 변환 블록을 지칭하는 데 사용될 수도 있다. 블록 크기는 블록의 블록 폭 또는 높이, 또는 폭 및 높이의 최대값, 또는 폭 및 높이의 최소값, 또는 면적 크기(폭*높이), 또는 종횡비(폭:높이 또는 높이:폭)를 지칭할 수 있다.

전술한 기술들은 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있고, 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 20은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(2000)을 도시한다.

컴퓨터 소프트웨어는 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해 직접 또는 해석, 마이크로 코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일, 링킹 또는 이와 유사한 메커니즘을 거칠 수 있는 임의의 적합한 기계 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩할 수 있다.

명령어들은 예를 들어 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터들 또는 그 컴포넌트들에서 실행될 수 있다.

컴퓨터 시스템(2000)에 대해 도 20에 도시된 컴포넌트들은 본질적으로 예시적이며, 본 개시의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능 범위에 대한 임의의 제한을 제안하도록 의도되지 않는다. 또한, 컴포넌트들의 구성은 컴퓨터 시스템(2000)의 예시적인 실시예에 예시된 컴포넌트들 중 어느 하나 또는 그 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서는 안 된다.

컴퓨터 시스템(2000)은 특정 사람 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 이러한 사람 인터페이스 입력 디바이스는 예를 들어 촉각 입력(예를 들어, 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(예를 들어, 음성, 박수), 시각 입력(예를 들어, 제스처), 후각 입력(도시되지 않음)을 통해 하나 이상의 사람 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 사람 인터페이스 디바이스들은 오디오(예를 들어, 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지(예를 들어, 스캔 이미지, 정지 이미지 카메라에서 얻은 사진 이미지), 비디오(예를 들어, 2차원 비디오, 입체 비디오를 포함한 3차원 비디오)와 같은 사람에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접 관련되지는 않는 특정 매체를 캡처하는 데에도 사용될 수 있다.

입력 사람 인터페이스 디바이스들은 키보드(2001), 마우스(2002), 트랙패드(2003), 터치 스크린(2010), 데이터 글러브(도시되지 않음), 조이스틱(2005), 마이크(2006), 스캐너(2007), 카메라(2008) 중 하나 이상(각각 하나만 도시됨)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2000)은 또한 특정 사람 인터페이스 출력 디바이스들을 포함할 수 있다. 이러한 사람 인터페이스 출력 디바이스들은 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 빛, 및 후각/미각을 통해 하나 이상의 사람 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 사람 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스(예를 들어, 터치 스크린(2010), 데이터 글러브(도시되지 않음) 또는 조이스틱(2005)에 의한 촉각 피드백, 그러나 입력 디바이스로서 역할을 하지 않는 촉각 피드백 디바이스가 또한 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스(예를 들어, 스피커(2009), 헤드폰(도시되지 않음)), 시각 출력 디바이스(예컨대, 각각 터치 스크린 입력 능력을 갖거나 갖지 않고, 각각 촉각 피드백 능력을 갖거나 갖지 않는 CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린을 포함하는 스크린(2010) - 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력, 가상현실 안경(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이 및 스모크 탱크(도시되지 않음)와 같은 수단을 통해 2개의 차원의 시각 출력 또는 3개보다 많은 차원의 출력을 출력할 수 있음), 및 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(2000)은 또한 사람이 액세스할 수 있는 저장 디바이스 및 그 연관된 매체, 예컨대 CD/DVD를 갖는 CD/DVD ROM/RW(2020)를 포함하는 광학 매체 또는 유사한 매체(2021), 썸 드라이브(2022), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(2023), 테이프 및 플로피 디스크(도시되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(도시되지 않음)과 같은 특수 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스 등을 포함할 수 있다.

이 분야의 기술자들은 또한 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어가 송신 매체, 반송파 또는 기타 일시적 신호를 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

컴퓨터 시스템(2000)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(2055)에 대한 인터페이스(2054)를 포함할 수 있다. 네트워크는 예를 들어 무선, 유선, 광학 네트워크일 수 있다. 네트워크는 또한 근거리, 광역, 도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 허용 네트워크 등일 수 있다. 네트워크의 예는 이더넷, 무선 LAN과 같은 근거리 네트워크, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크, 케이블 TV, 위성 TV, 지상파 방송 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크, CAN 버스를 포함하는 차량 및 산업 네트워크 등을 포함한다. 특정 네트워크는 일반적으로 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 버스(2049)(예를 들어, 예컨대, 컴퓨터 시스템(2000)의 USB 포트)에 부착되는 외부 네트워크 인터페이스 어댑터를 필요로 하고, 다른 네트워크는 일반적으로 아래에 설명된 바와 같이 시스템 버스에 부착되어 컴퓨터 시스템(2000)의 코어에 통합된다(예컨대, PC 컴퓨터 시스템 내의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템 내의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 임의의 이러한 네트워크를 사용하여, 컴퓨터 시스템(2000)은 다른 엔티티와 통신할 수 있다. 이러한 통신은 예컨대 근거리 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하는 다른 컴퓨터 시스템에 대해, 단방향, 수신 전용(예컨대, 방송 TV), 단방향 송신 전용(예컨대, 특정 CANbus 디바이스로의 CANbus) 또는 양방향일 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이 특정 프로토콜과 프로토콜 스택이 각각의 그러한 네트워크 및 네트워크 인터페이스에서 사용될 수 있다.

전술한 사람 인터페이스 디바이스, 사람이 액세스할 수 있는 저장 디바이스 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(2000)의 코어(2040)에 부착될 수 있다.

코어(2040)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(2041), 그래픽 처리 유닛(GPU)(2042), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(2043) 형태의 특수 프로그래머블 처리 유닛, 특정 작업을 위한 하드웨어 가속기(2044), 그래픽 어댑터(2050) 등을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스는 판독 전용 메모리(ROM)(2045), 랜덤 액세스 메모리(2046), 내부의 사용자 액세스 불가능 하드 드라이브, SSD 등과 같은 내부 대용량 저장소(2047)와 함께 시스템 버스(2048)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(2048)는 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스 가능하여 추가적인 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 할 수 있다. 주변 디바이스는 코어의 시스템 버스(2048)에 직접 부착되거나, 또는 주변 버스(2049)를 통해 부착될 수 있다. 일례에서, 스크린(2010)은 그래픽 어댑터(2050)에 접속될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처는 PCI, USB 등을 포함한다.

CPU(2041), GPU(2042), FPGA(2043) 및 가속기(2044)는 조합하여 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 해당 컴퓨터 코드는 ROM(2045) 또는 RAM(2046)에 저장될 수 있다. 과도기적 데이터는 또한 RAM(2046)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는 예를 들어 내부 대용량 저장소(2047)에 저장될 수 있다. 하나 이상의 CPU(2041), GPU(2042), 대용량 저장소(2047), ROM(2045), RAM(2046) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 임의의 메모리 디바이스로의 빠른 저장 및 검색이 가능할 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체는 다양한 컴퓨터로 구현된 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계 및 구성된 것일 수 있거나, 컴퓨터 소프트웨어 분야에서의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류일 수 있다.

비제한적인 예로서, 아키텍처(2000), 구체적으로 코어(2040)를 갖는 컴퓨터 시스템은 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행한 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 위에 소개한 바와 같은 사용자 액세스 가능 대용량 저장소뿐만 아니라, 코어 내부 대용량 저장소(2047) 또는 ROM(2045)과 같은 비일시적 특성을 갖는 코어(2040)의 특정 저장소와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 그러한 디바이스에 저장되고 코어(2040)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 특정 요구에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(2040), 구체적으로 그 안의 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등을 포함)가 RAM(2046)에 저장된 데이터 구조를 정의하고, 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스에 따라 그러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하는, 본 명세서에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하게 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은 본 명세서에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 동작할 수 있는 회로(예컨대, 가속기(2044))에 하드와이어되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는 로직을 포함할 수 있고, 적절한 경우 그 반대일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 대한 참조는 실행을 위한 소프트웨어를 저장한 회로(예컨대, 집적 회로(IC)), 실행을 위한 로직을 구현하는 회로, 또는 적절한 경우 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포함한다.

본 개시는 여러 예시적인 실시예를 설명했지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들 및 다양한 대체 균등물들이 존재한다. 따라서, 이 분야의 기술자들은 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시의 원리들을 구현하고, 따라서 본 개시의 사상 및 범위 내에 있는 많은 시스템 및 방법을 창안할 수 있을 것임을 이해할 것이다.

부록 A: 약성어들

ALF: 적응형 루프 필터

AMVP: 고급 모션 벡터 예측

APS: 적응 파라미터 세트

ASIC: 주문형 집적 회로

AV1: AOMedia 비디오 1

AV2: AOMedia 비디오 2

BCW: CU 레벨의 가중치를 갖는 양방향 예측

BM: 양방향 매칭

BMS: 벤치마크 세트

CANBus: 컨트롤러 영역 네트워크 버스

CC-ALF: 크로스 컴포넌트 적응형 루프 필터

CCSO: 크로스 컴포넌트 샘플 오프셋

CD: 컴팩트 디스크

CDEF: 제한된 방향성 향상 필터

CDF: 누적 밀도 함수

CfL: 루마로부터의 크로마

CIIP: 결합된 인트라-인터 예측

CPUs: 중앙 처리 유닛들

CRT: 음극선관

CTBs: 코딩 트리 블록들

CTU: 코딩 트리 유닛

CTUs: 코딩 트리 유닛들

CU: 코딩 유닛

DMVR: 디코더 측 모션 벡터 개선

DPB: 디코딩된 픽처 버퍼

DPS: 디코딩 파라미터 세트

DVD: 디지털 비디오 디스크

FPGA: 필드 프로그래머블 게이트 영역

GBI: 일반화된 양방향 예측

GOPs: 픽처 그룹들

GPUs: 그래픽 처리 유닛들

GSM: 모바일 통신용 글로벌 시스템

HDR: 높은 동적 범위

HEVC: 고효율 비디오 코딩

HRD: 가상 기준 디코더

IBC(또는 IntraBC): 인트라 블록 복사

IC: 집적 회로

ISP: 인트라 서브 파티션

JEM: 공동 탐색 모델

JVET: 공동 비디오 탐색 팀

LAN: 근거리 네트워크

LCD: 액정 디스플레이

LR: 루프 복원 필터

LSO: 로컬 샘플 오프셋

LTE: 롱텀 에볼루션

MMVD: 모션 벡터 차이를 갖는 병합 모드

MPM: 가장 가능성이 높은 모드

MV: 모션 벡터

MVD: 모션 벡터 차이

MVP: 모션 벡터 예측기

OLED: 유기 발광 다이오드

PBs: 예측 블록들

PCI: 주변 컴포넌트 상호 접속

PDPC: 위치 종속 예측 조합

PLD: 프로그래머블 로직 디바이스

POC: 픽처 순서 카운트

PPS: 픽처 파라미터 세트

PU: 예측 유닛

PUs: 예측 유닛들

RAM: 랜덤 액세스 메모리

ROM: 판독 전용 메모리

RPS: 기준 픽처 세트

SAD: 절대 차이의 합

SAO: 샘플 적응형 오프셋

SB: 수퍼 블록

SCC: 스크린 콘텐츠 코딩

SDP: 반분리형 파티셔닝

SDR: 표준 동적 범위

SDT: 반분리형 트리

SEI: 보완 향상 정보

SNR: 신호 잡음비

SPS: 시퀀스 파라미터 설정

SSD: 솔리드 스테이트 드라이브

SST: 반개별 트리

TM: 템플릿 매칭

TU: 변환 유닛

TUs: 변환 유닛들

USB: 범용 직렬 버스

VPS: 비디오 파라미터 세트

VUI: 비디오 사용 가능성 정보

VVC: 다목적 비디오 코딩

WAIP: 광각 인트라 예측

Claims

비디오 스트림을 디코딩할 때의 윈도우 크기 업데이트들을 위한 방법으로서,
다수의 신택스 및 상기 신택스들과 연관된 다수의 심볼을 포함하는 코딩된 비디오 스트림을 수신하는 단계;
윈도우 크기를 업데이트할 때 신택스들의 수에 대한 카운트를 결정하는 단계;
상기 신택스들과 연관된 심볼들의 수를 결정하는 단계;
연관된 신택스에 대한 상기 결정된 카운트 및 상기 신택스들과 연관된 심볼들의 상기 결정된 수의 함수로서 확률 업데이트 레이트를 계산하는 단계 - 상기 카운트의 값은 블록 레벨에서 미리 정의된 값을 가짐 -; 및
상기 계산된 확률 업데이트 레이트로 상기 연관된 신택스에 대응하는 컨텍스트를 업데이트하는 단계
를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 블록 레벨에서 상기 미리 정의된 값으로 상기 카운트의 상기 값을 재시작하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제2항에 있어서,
상기 신택스의 확률 값들을 다른 프레임으로부터 현재 프레임으로 복사하는 단계; 및
각각의 프레임에 대한 상기 카운트의 각각의 값을 상기 미리 정의된 값으로 재시작하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 재시작은 코딩 유닛(CU) 레벨, 예측 유닛(PU) 레벨, 변환 유닛(TU) 레벨, 코딩 트리 유닛(CTU) 레벨, 또는 지정된 블록 크기 레벨에서 이루어지는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 재시작을 위한 블록 크기는 비디오 파라미터 세트(VPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 설정(SPS), 적응 파라미터 세트(APS), 픽처 헤더, 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더, 또는 코딩 트리 유닛(CTU) 헤더를 포함하는 고레벨 신택스에서 지정되는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 재시작 후의 카운트의 상기 미리 정의된 값은 2ⁿ의 값을 포함하고, n은 정수인, 방법.
제2항에 있어서, 상기 재시작은 신택스에 의존하고, 상기 확률 업데이트 레이트는 상이한 신택스에 대해 상이하게 제어되는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 확률 업데이트 레이트는 특정 신택스 그룹에 적용되어, 상기 확률 업데이트 레이트는 상기 신택스 그룹에 따라 상이한 시간에 재시작되고, 상기 확률 업데이트 레이트는 상기 신택스 그룹에 따라 상이한 값으로 재시작되는, 방법.
제7항에 있어서, 선택된 신택스 그룹이 상기 확률 업데이트 레이트를 업데이트하기 위해 카운터를 재시작할지의 여부를 나타내는 플래그가 블록 레벨에서 시그널링되는, 방법.
비디오 비트스트림을 디코딩하는 장치로서,
명령어들을 저장한 메모리; 및
상기 메모리와 통신하는 프로세서
를 포함하고, 상기 프로세서가 상기 명령어들을 실행할 때, 상기 프로세서는 상기 장치로 하여금:
신택스들 및 상기 신택스들과 연관된 심볼들을 포함하는 상기 비디오 비트스트림을 수신하고;
상기 신택스들 각각의 출현들의 카운트를 결정하고;
상기 카운트 및 상기 연관된 심볼들에 기초하여 누적 분포 함수(CDF) 업데이트 레이트를 결정하고;
블록 레벨에서 상기 카운트에 대한 미리 정의된 값으로 상기 CDF 업데이트 레이트를 재초기화하고;
상기 CDF 업데이트 레이트로 상기 신택스들 중 하나에 대한 컨텍스트를 업데이트하게 하도록 구성되는, 장치.
제10항에 있어서, 상기 재초기화는 코딩 유닛(CU) 레벨, 예측 유닛(PU) 레벨, 변환 유닛(TU) 레벨, 코딩 트리 유닛(CTU) 레벨, 또는 지정된 블록 크기 레벨에서 이루어지는, 장치.
제10항에 있어서, 상기 재초기화를 위한 블록 크기는 고레벨 신택스를 포함하고, 상기 고레벨 신택스는 비디오 파라미터 세트(VPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 설정(SPS), 적응 파라미터 세트(APS), 픽처 헤더, 프레임 헤더, 슬라이스 헤더, 타일 헤더, 또는 코딩 트리 유닛(CTU) 헤더를 포함하는, 장치.
제10항에 있어서, 상기 미리 정의된 값들은 균일 분포에 대응하는 값들을 포함하는, 장치.
제10항에 있어서, 상기 미리 정의된 값들은 인코딩 또는 디코딩 동안 미리 결정된 인스턴스들에서 저장되는, 장치.
제10항에 있어서, 상기 CDF의 상기 재초기화는 상기 컨텍스트에 의존하고, 상기 CDF는 상이한 컨텍스트들에 대해 상이하게 제어되는, 장치.
제15항에 있어서, 상기 재초기화는 특정 컨텍스트 그룹에 대해 발생하는, 장치.
제15항에 있어서, 상기 재초기화는 상기 컨텍스트 그룹에 따라 상이한 시간에 이루어지고, 상기 컨텍스트 그룹에 따라 상이한 값에서 이루어지는, 장치.
제15항에 있어서, 선택된 컨텍스트 그룹이 상기 CDF를 업데이트하기 위해 카운터를 재초기화할지의 여부를 나타내는 플래그가 블록 레벨에서 시그널링되는, 장치.
제18항에 있어서, 상기 컨텍스트들은 상이한 세트들로 그룹화되고, 각각의 세트는 상기 CDF들을 함께 재초기화할 수 있고, 하나의 플래그에 의해 제어되는, 장치.
제10항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 장치로 하여금:
상기 CDF 업데이트 레이트를 다른 프레임으로부터 현재 프레임으로 복사하고;
각각의 프레임에 대한 상기 카운트의 각각의 값을 상기 미리 정의된 값으로 재시작하게 하도록 구성되는, 장치.