KR20240042644A - 매핑을 사용한 루마로부터의 크로마 예측 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 비디오 처리에 관한 것으로, 크로마 블록이 CfL(Chroma from Luma) 모드로 예측될 것임을 결정하는 단계 - 상기 크로마 블록은 루마 블록에 대응함 -; 상기 루마 블록의 복수의 루마 샘플을 상기 크로마 블록에 이웃하는 적어도 하나의 이웃 크로마 블록에 있는 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계; 및 상기 복수의 이웃 크로마 샘플을 상기 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 사용하여 상기 크로마 블록의 CfL 예측을 수행하는 단계를 포함한다. 본 개시는 또한 비디오 처리에 관한 것으로, 복수의 서로 다른 유형의 CfL 예측 프로세스 중에서 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계; 및 상기 CfL 예측 프로세스의 유형에 따라 CfL 예측 프로세스를 수행하는 단계를 포함한다.
Description
본 출원은 2022년 9월 23일에 출원된 "CHROMA FROM LUMA PREDICTION USING MAPPING AND DIFFERENT TYPES(매핑 및 다양한 유형을 사용한 루마로부터의 크로마 예측)"라는 명칭의 미국 정규 출원 제17/951,931호와 2022년 4월 19일에 출원된 "IMPROVED SIGNALING METHOD FOR CHROMA FROM LUMA INTRA PREDICTION MODE(루마로부터의 크로마 인트라 예측 모드의 향상된 시그널링 방법)"라는 명칭의 미국 가출원 제63/332,567호에 기초하여 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원 각각은 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 개시는 일련의 진보된 비디오 코딩 기술을 설명한다. 더 구체적으로, 개시된 기술은 루마 예측으로부터의 크로마 예측을 포함한다.
본 명세서에 제공된 배경 설명은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 저작물의 범위에서, 현재 지명된 발명자들의 저작물과 본 출원의 출원 시에 선행 기술로 인정되지 않을 수 있는 설명의 측면들은 명시적으로도 묵시적으로도 본 개시의 선행 기술로 인정되지 않는다.
비디오 코딩 및 디코딩은 움직임 보상과 함께 인터 픽처 예측을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처를 포함할 수 있으며, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920×1080 루마 샘플(luminance sample, 루마 샘플이라고도 함) 및 연관된 전체 또는 부분 샘플링된 색차 샘플(chrominance sample, 크로마 샘플이라고도 함)의 공간 차원을 갖는다. 일련의 픽처는 예를 들어 초당 60장의 픽처 또는 초당 60 프레임의 고정 또는 가변 픽처 레이트(또는 프레임 레이트라고 함)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 스트리밍 또는 데이터 처리를 위해 특정 비트레이트 요건을 갖는다. 예를 들어, 1920×1080의 픽셀 해상도, 60 프레임/초의 프레임 레이트, 및 색상 채널당 픽셀당 8비트에서 4:2:0의 크로마 샘플링을 가진 비디오는 1.5Gbit/s에 가까운 대역폭을 필요로 한다. 한 시간의 이러한 비디오는 600GB 이상의 저장 공간을 필요로 한다.
비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은 압축을 통해, 압축되지 않은 입력 비디오 신호의 중복성(redundancy)을 줄이는 것일 수 있다. 압축은 앞서 언급한 대역폭 및/또는 저장공간 요건을, 경우에 따라서는 두 자릿수 이상, 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축(lossless compression)과 손실 압축(lossy compress) 둘 다는 물론, 이들의 조합도 사용될 수 있다. 무손실 압축이란 디코딩 프로세스를 통해 압축된 원본 신호(original signal)에서 원본 신호의 정확한 사본(exact copy)을 재구축할 수 있는 기술을 말한다. 손실 압축이란 코딩 시에 원본 비디오 정보가 완전히 유지되지 않고 디코딩 시에 완전히 복구할 수 없는 코딩/디코딩 프로세스를 말한다. 손실 압축을 사용하는 경우, 재구축된 신호는 원본 신호와 동일하지 않을 수 있지만 원본 신호와 재구축된 신호 사이의 왜곡은, 재구축된 신호가 일부 정보 손실에도 불구하고 의도된 애플리케이션에 유용하도록 충분히 작게 만들어진다. 비디오의 경우, 손실 압축이 많은 애플리케이션에 널리 채용된다. 용인 가능한 왜곡의 양은 애플리케이션에 따라 다르다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 애플리케이션의 사용자는 영화 또는 텔레비전 방송 애플리케이션의 사용자보다 더 높은 왜곡을 용인할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘에 의해 달성 가능한 압축 비율은 다양한 왜곡 허용오차를 반영하도록 선택하거나 조정할 수 있다: 용인 가능한 왜곡이 높을수록 일반적으로 더 높은 손실과 더 높은 압축 비율을 생성하는 코딩 알고리즘을 허용한다.
비디오 인코더 및 디코더는, 예를 들어, 움직임 보상(motion compensation), 푸리에 변환(Fourier transform), 양자화(quantization), 및 엔트로피 코딩(entropy coding)을 포함한, 여러 광범위한 범주 및 단계로부터의 기술을 이용할 수 있다.
비디오 코덱 기술은 인트라 코딩(intra coding)으로 알려진 기술을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값은 이전에 재구축된 참조 픽처의 샘플 또는 다른 데이터에 대한 참조 없이 표현된다. 일부 비디오 코덱에서, 픽처는 샘플 블록들로 공간적으로 세분화된다. 샘플의 모든 블록이 인트라 모드로 코딩되는 경우, 그 픽처는 인트라 픽처(intra picture)라고 지칭될 수 있다. 인트라 픽처 및 독립 디코더 리프레시 픽처(independent decoder refresh picture)와 같은 그 도출물(derivation)은 디코더 상태를 재설정하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션의 첫 번째 픽처, 또는 스틸 이미지(still image)로 사용될 수 있다. 인트라 예측 후의 블록 샘플은 그 다음 주파수 도메인으로의 변환을 거칠 수 있으며, 그렇게 생성된 변환 계수는 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측(intra prediction)은 변환 전 도메인(pre-transform domain)에서 샘플 값을 최소화하는 기술을 나타낸다. 경우에 따라서는, 변환 후 DC 값이 작을수록, 그리고 AC 계수가 작을수록, 엔트로피 코딩 후 블록을 표현하기 위해 주어진 양자화 스텝 크기(quantization step size)에서 필요한 비트는 더 적다.
예를 들어 MPEG-2 생성 코딩 기술로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 하지만, 일부 새로운 비디오 압축 기술은, 예를 들어 공간적으로 이웃하고 디코딩 순서에서 선행하는 데이터 블록의 인코딩/디코딩 동안 획득되는 메타데이터 및/또는 주변 샘플 데이터에 기초하여 블록의 코딩/디코딩을 시도하는 기술을 포함한다. 이러한 기술은 앞으로 "인트라 예측" 기술이라고 한다. 적어도 몇몇 사례에서, 인트라 예측은 다른 참조 픽처로부터가 아닌 재구축중인 현재 픽처로부터의 참조 데이터만 사용한다.
다양한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기술 중 하나 이상이 주어진 비디오 코딩 기술에서 이용 가능한 경우, 사용 중인 기술은 인트라 예측 모드라고 지칭될 수 있다. 하나 이상의 인트라 예측 모드가 특정 코덱에 제공될 수 있다. 어떤 경우에는, 모드는 서브모드를 가질 수 있고, 및/또는 다양한 파라미터와 연관될 수 있으며, 비디오의 블록에 대한 모드/서브모드 정보 및 인트라 코딩 파라미터는 개별적으로 코딩될 수 있거나 집합적으로 모드 코드워드(mode codeword)에 포함될 수 있다. 어떤 코드워드가 주어진 모드, 서브모드, 및/또는 파라미터 조합에 사용되는지는 인트라 예측을 통한 코딩 효율 이득(coding efficiency gain)에 영향을 미칠 수 있어서, 코드워드를 비트스트림으로 변환하는 데 사용되는 엔트로피 코딩 기술에도 영향을 미칠 수 있다.
특정 모드의 인트라 예측은 H.264와 함께 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, 공동 탐사 모델(joint exploration model, JEM), 다용도 비디오 코딩(versatile video coding, VVC) 및 벤치 마크 세트(benchmark set, BMS)와 같은 최신 코딩 기술에서 더욱 개선되었다. 일반적으로 인트라 예측의 경우, 예측자 블록(predictor block)은 이용 가능해지는 이웃 샘플 값을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인을 따라 특정한 이웃 샘플의 세트의 이용 가능한 값은 예측자 블록에 복사될 수 있다. 사용 중의 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩될 수 있거나 그 자체를 예측할 수 있다.
도 1a를 참조하면, H.265의 33개의 가능한 인트라 예측자 방향(H.265에 명시된 35개 인트라 모드의 33개 각도 모드에 대응) 중 명시된 9개의 예측자 방향의 서브세트가 오른쪽 하단에 도시되어 있다. 화살표가 수렴하는 지점(101)은 예측되는 샘플을 나타낸다. 화살표는 이웃 샘플이 101에서 샘플을 예측하기 위해 사용되는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 수평 방향에서 45도 각도로 오른쪽 상단으로 예측된다는 것을 지시한다. 마찬가지로, 화살표(103)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 수평 방향에서 22.5도 각도로 샘플(101)의 왼쪽 하단으로 예측된다는 것을 지시한다.
도 1a를 여전히 참조하면, 왼쪽 상단에는 (굵은 파선으로 나타낸) 4×4 샘플의 정사각형 블록(104)이 표시되어 있다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하고, 각각은 "S", Y 차원의 위치(예: 행 색인), 및 X 차원의 위치(예: 열 색인)로 레이블이 부여된다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원의 (상단에서) 두 번째 샘플이고 X 차원의 (왼쪽에서) 첫 번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 Y 및 X 차원 모두에서 블록(104)의 네 번째 샘플이다. 블록 크기가 4×4 샘플이므로, S44는 오른쪽 하단에 있다. 유사한 번호 매기기 방식을 따르는 예시적인 참조 샘플이 추가로 도시되어 있다. 참조 샘플은 R, 블록(104)에 상대적인 Y 위치(예: 행 색인) 및 X 위치(열 색인)로 레이블이 부여된다. H.264 및 H.265 모두에서, 재구축중인 블록에 이웃하는 예측 샘플이 사용된다.
블록(104)의 인트라 픽처 예측(intra picture prediction)은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃 샘플로부터 참조 샘플 값을 복사함으로써 시작할 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림이, 이 블록(104)에 대해, 화살표(102)의 예측 방향을 지시하는 시그널링을 포함한다고 가정한다 - 즉, 샘플들은 수평 방향에서 45도 각도로 오른쪽 상단에 있는 하나의 예측 샘플 또는 샘플들로부터 예측된다. 이러한 경우, 샘플 S41, S32, S23 및 S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 그런 다음 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.
어떤 경우에는, 참조 샘플을 계산하기 위해, 특히 방향을 45도로 균등하게 나눌 수 없을 때, 예를 들어 보간을 통해 다수의 참조 샘플의 값이 결합될 수 있다.
비디오 코딩 기술이 계속 발전함에 따라 가능한 방향의 수는 증가했다. H.264(2003년)에서는, 예를 들어, 9개의 서로 다른 방향이 인트라 예측에 이용 가능하다. H.265(2013년)에서는 33개로 증가했으며, 본 개시의 당시 JEM/VVC/BMS는 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 적절한 인트라 예측 방향의 식별을 돕기 위한 실험이 수행되었으며, 엔트로피 코딩에서의 특정 기술이 그러한 가장 적절한 방향을 적은 수의 비트로 인코딩하는 데 사용되어, 방향에 대한 특정 패널티를 받아들인다. 또한, 방향 자체는 이미 디코딩된 이웃 블록의 인트라 예측에 사용된 이웃 방향으로부터 예측될 수 있다.
도 1b는 시간이 지나면서 개발된 다양한 인코딩 기술에서 증가하는 예측 방향의 수를 설명하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 나타낸 개략도(180)를 도시한다.
인트라 예측 방향을 나타내는 비트를 코딩된 비디오 비트스트림에서의 예측 방향에 매핑하는 방식은 비디오 코딩 기술에 따라 다를 수 있으며; 예를 들어, 예측 방향의 단순한 직접 매핑에서부터 인트라 예측 모드, 코드워드, 가장 가능성이 높은 모드를 포함하는 복잡한 적응형 방식, 및 유사한 기술에 이르기까지 다양하다. 하지만, 모든 경우에, 비디오 콘텐츠에서 통계적으로 다른 특정 방향보다 발생할 가능성이 낮은 인트로 예측에 대한 특정 방향이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성을 줄이는 것이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서, 가능성이 낮은 방향은 가능성이 더 높은 방향보다 더 많은 수의 비트로 표현될 수 있다.
인터 픽처 예측 또는 인터 예측은 움직임 보상에 기초할 수 있다. 움직임 보상에서, 이전에 재구축된 픽처 또는 그 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터는, 움직임 벡터(motion vector, 이하 MV)에 의해 지시되는 방향으로 공간적으로 시프트된 후, 새로 재구축되는 픽처 또는 픽처 일부(예컨대, 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 경우에 따라서는, 참조 픽처는 현재 재구축중인 픽처와 동일할 수 있다. MV는 X와 Y의 2차원, 또는 3개의 차원을 가질 수 있으며, 세 번째 차원은 사용 중인 참조 픽처의 지시이다(시간 차원과 유사).
몇몇 비디오 압축 기술에서, 샘플 데이터의 특정 영역(area)에 적용할 수 있는 현재 MV는 다른 MV, 예를 들어 재구축 중인 영역에 공간적으로 인접하고 디코딩 순서에서 현재 MV보다 선행하는 샘플 데이터의 다른 영역과 관련되어 있는 다른 MV들로부터 예측될 수 있다. 이렇게 하면 상관된 MV의 중복성 제거에 의존하여 MV를 코딩하는 데 필요한 데이터의 양을 크게 줄일 수 있으므로, 압축 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연 비디오(natural video)로 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용될 수 있는 영역보다 큰 영역이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 이동하는 통계적 가능성이 있기 때문에, MV 예측은 효과적으로 작동할 수 있고, 따라서 경우에 따라서는 이웃 영역의 MV로부터 도출된 유사한 움직임 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과 주어진 영역에 대해 현재 MV는 주변 MV로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하다. 그러한 MV는 결국, 엔트로피 코딩 후, MV를 이웃 MV(들)로부터 예측하기 보다는 MV를 직접 코딩하였다면 사용되었을 비트 수보다 더 적은 수의 비트로 표시될 수 있다. 경우에 따라서는, MV 예측은 원래 신호(즉, 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉, MV)의 무손실 압축의 일례일 수 있다. 다른 경우에는 MV 예측 자체가 손실될 수 있는데, 예를 들어 주변의 여러 MV로부터 예측자를 계산할 때 라운딩 오차(rounding error)가 발생하기 때문이다.
다양한 MV 예측 메커니즘이 H.265/HEVC(ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding(고효율 비디오 코딩)", 2016년 12월)에 기술되어 있다. H.265가 명시하는 많은 MV 예측 메커니즘 중에서 이하에 설명된 기술은 이하 "공간 병합(spatial merge)"이라고 지칭된다.
구체적으로 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록(previous block)으로부터 예측 가능하도록 움직임 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플을 포함할 수 있다. MV를 직접 코딩하는 대신, MV는 A0, A1 및 B0, B1, B2(각각 202 ∼ 206)으로 표시된 5개의 주변 샘플 중 하나와 연관된 MV를 사용하여, 예를 들어 가장 최근의(디코딩 순서상) 참조 픽처로부터, 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타 데이터로부터 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하는 것과 동일한 참조 픽처로부터의 예측자를 사용할 수 있다.
본 개시의 측면은 루마로부터의 크로마(chroma from luma, CfL) 예측을 위한 방법 및 장치를 제공한다.
몇몇 구현에서, 비디오를 처리하는 방법은, 크로마 블록이 CfL(Chroma from Luma) 모드로 예측될 것임을 결정하는 단계 - 상기 크로마 블록은 루마 블록에 대응함 -; 상기 루마 블록의 복수의 루마 샘플을 상기 크로마 블록에 이웃하는 적어도 하나의 이웃 크로마 블록 중의 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계; 및 상기 복수의 이웃 크로마 샘플을 상기 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 사용하여 상기 크로마 블록의 CfL 예측을 수행하는 단계를 포함한다.
몇몇 다른 구현에서, 비디오를 처리하는 방법은, CfL 예측 프로세스의 복수의 서로 다른 유형 중에서 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계; 및 상기 CfL 예측 프로세스의 유형에 따라 CfL 예측 프로세스를 수행하는 단계를 포함한다.
몇몇 다른 구현에서, 비디오 정보를 처리하는 디바이스가 개시된다. 상기 디바이스는 상기한 방법 구현 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다.
본 개시의 측면들은 또한 명령어를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 매체를 제공하며, 상기 명령어는 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 상기한 비디오를 처리하는 방법을 수행하게 한다.
개시된 주제의 추가 특징, 성질 및 다양한 이점은 이하의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1a는 인트라 예측 모드의 예시적인 서브세트의 개략도를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향을 도시한다.
도 2는 하나의 예에서 움직임 벡터 예측을 위한 현재 블록과 그 주변 공간 병합 후보의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 방식에 따라 기본 블록을 코딩 블록들로 분할하는 예시적인 파티셔닝을 도시한다.
도 13은 예시적인 터너리 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 바이너리 트리 코딩 블록 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 다른 방식을 도시한다.
도 18은 방향 인트라 예측의 예시적인 미세 각도(fine angle)를 도시한다.
도 19는 방향 인트라 예측의 공칭 각도(nominal angle)를 도시한다.
도 20은 블록의 PAETH 모드에 대한 상단, 왼쪽 및 왼쪽 상단 포지션을 도시한다.
도 21은 예시적인 재귀적 인트라 필터링 모드를 도시한다.
도 22a는 루마 블록의 루마 샘플에 기초하여 크로마 블록의 예측 샘플을 생성하도록 구성된 루마로부터의 크로마(CfL) 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 22b는 동일한 위치에 있는(co-located) 루마 블록의 이웃 루마 샘플에 기초하여 크로마 블록의 예측 샘플을 생성하도록 구성된 CfL 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 22c는 동일한 위치에 있는 루마 블록의 루마 샘플 및 이웃 루마 샘플에 기초하여 크로마 블록의 예측 샘플을 생성하도록 구성된 CfL 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 23은 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 24는 픽처 경계의 내부 및 외부의 루마 샘플의 블록도를 도시한다.
도 25는 루마 블록의 이웃 루마 샘플의 개략도를 도시한다.
도 26은 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 27은 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 28은 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 29는 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 30은 루마 샘플에 대응하는 크로마 샘플의 CfL 예측을 위해 이웃 크로마 샘플에 매핑된 루마 샘플의 개략도를 도시한다.
도 31은 루마 샘플을 패치 단위(patch basis)로 이웃 루마 샘플에 매핑하는 개략도를 도시한다.
도 32는 크로마 블록에 대한 예시적인 4-참조 라인 인트라 코딩의 개략도를 도시한다.
도 33은 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 34는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도를 도시한다.
도 1a는 인트라 예측 모드의 예시적인 서브세트의 개략도를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향을 도시한다.
도 2는 하나의 예에서 움직임 벡터 예측을 위한 현재 블록과 그 주변 공간 병합 후보의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 간략화된 블록도의 개략도를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 방식에 따라 기본 블록을 코딩 블록들로 분할하는 예시적인 파티셔닝을 도시한다.
도 13은 예시적인 터너리 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 바이너리 트리 코딩 블록 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록으로 파티셔닝하는 다른 방식을 도시한다.
도 18은 방향 인트라 예측의 예시적인 미세 각도(fine angle)를 도시한다.
도 19는 방향 인트라 예측의 공칭 각도(nominal angle)를 도시한다.
도 20은 블록의 PAETH 모드에 대한 상단, 왼쪽 및 왼쪽 상단 포지션을 도시한다.
도 21은 예시적인 재귀적 인트라 필터링 모드를 도시한다.
도 22a는 루마 블록의 루마 샘플에 기초하여 크로마 블록의 예측 샘플을 생성하도록 구성된 루마로부터의 크로마(CfL) 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 22b는 동일한 위치에 있는(co-located) 루마 블록의 이웃 루마 샘플에 기초하여 크로마 블록의 예측 샘플을 생성하도록 구성된 CfL 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 22c는 동일한 위치에 있는 루마 블록의 루마 샘플 및 이웃 루마 샘플에 기초하여 크로마 블록의 예측 샘플을 생성하도록 구성된 CfL 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 23은 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 24는 픽처 경계의 내부 및 외부의 루마 샘플의 블록도를 도시한다.
도 25는 루마 블록의 이웃 루마 샘플의 개략도를 도시한다.
도 26은 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 27은 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 28은 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 29는 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 30은 루마 샘플에 대응하는 크로마 샘플의 CfL 예측을 위해 이웃 크로마 샘플에 매핑된 루마 샘플의 개략도를 도시한다.
도 31은 루마 샘플을 패치 단위(patch basis)로 이웃 루마 샘플에 매핑하는 개략도를 도시한다.
도 32는 크로마 블록에 대한 예시적인 4-참조 라인 인트라 코딩의 개략도를 도시한다.
도 33은 또 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 34는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 간략화된 블록도를 나타낸다. 통신 시스템(300)은 예를 들어 네트워크(350)를 통해 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호 연결된 제1의 단말 디바이스 쌍(310, 320)을 포함한다. 도 3의 예에서, 제1의 단말 디바이스 쌍(310, 320)은 데이터의 단방향 송신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로의 송신을 위해 (예컨대, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처된 비디오 픽처의 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 픽처를 복원하고, 복원된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처를 표시할 수 있다. 단방향 데이터 송신이 미디어 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 송신을 수행하는 제2의 단말 디바이스 쌍(330, 340)을 포함한다. 데이터의 양방향 송신의 경우, 일례에서, 단말 디바이스 쌍(330, 340)의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스 쌍(330, 340) 중 다른 단말 디바이스로의 송신을 위해 (예컨대, 단말 디바이스에 의해 캡처된 비디오 픽처의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스 쌍(330, 340)의 각각의 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스 쌍(330, 340)의 다른 단말 디바이스에 의해 송신되는 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있으며, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오를 복원할 수 있고 복원된 비디오 데이터에 따라 액세스 가능한 디스플레이 디바이스에 비디오 픽처를 표시할 수 있다.
도 3의 예에서, 단말 디바이스(310, 320, 330, 340)는 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트폰으로서 구현될 수 있지만, 본 개시의 기본 원리의 적용 가능성은 그렇게 한정되지 않을 수 있다. 본 개시의 실시예는 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 미디어 플레이어, 웨어러블 컴퓨터, 전용 화상 회의 장비 등에 구현될 수 있다. 네트워크(350)는, 예를 들어 유선(wired) 및/또는 무선 통신 네트워크를 포함한, 단말 디바이스(310, 320, 330, 340) 사이에서 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의 수 또는 유형의 네트워크를 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환, 및/또는 다른 유형의 채널에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크로는 통신 네트워크, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 본 명세서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시의 동작에 중요하지 않을 수 있다.
도 4는 개시된 주제에 대한 애플리케이션의 일례로서, 비디오 스트리밍 환경에서 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는 예를 들어, 화상 회의, 디지털 TV, 브로드캐스팅, 게이밍, 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등등을 포함하는 디지털 미디어에 압축된 비디오의 저장을 포함한, 다른 비디오 애플리케이션(video application)에도 동일하게 적용될 수 있다.
비디오 스트리밍 시스템은 비디오 소스(401), 예컨대 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함하여, 예를 들어 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)을 생성할 수 있다. 일례에서, 비디오 픽처의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라로 촬영된 샘플을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 높은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 굵은 선으로 표시된 비디오 픽처의 스트림(402)은 비디오 소스(401)에 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 디바이스(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 측면들을 가능하게 하거나 구현할 수 있는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트 스트림(404))는 압축되지 않은 비디오 픽처의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 볼륨을 강조하기 위해 가는 선으로 표시되고, 나중에 사용하기 위해 또는 비디오 디바이스(도시되지 않음)에 직접 다운스트리밍하기 위해, 스트리밍 서버(405)에 저장될 수 있다. 도 4에서의 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 디바이스(430)에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 인커밍 사본(incoming copy)(407)을 디코딩하고 디스플레이(412)(예컨대, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스(도시되지 않음)에서 렌더링될 수 있고 압축되지 않은 비디오 픽처(411)의 아웃고잉 스트림을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시에서 설명한 다양한 기능 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 409)(예컨대, 비디오 비트 스트림)은 특정 비디오 코딩/압축 표준에 따라 인코딩될 수 있다. 이러한 표준의 예로는 ITU-T Recommendation H.265를 포함한다. 일례에서, 개발중인 비디오 코딩 표준은 비공식적으로 VVC(Versatile Video Coding)로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC의 컨텍스트 및 다른 비디오 코딩 표준에 사용될 수 있다.
전자 디바이스(420, 430)는 다른 컴포넌트(도시되지 않음)를 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)를 포함할 수 있다.
도 5는 이하의 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 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다. 동일한 실시예 또는 다른 실시예에서, 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 한 번에 디코딩될 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스와 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다수의 비디오 프레임 또는 이미지와 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크 또는 인코딩될 비디오 데이터를 송신하는 스트리밍 소스일 수 있는 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림과 같은, 각각의 처리 엔티티(도시되지 않음)에 포워딩될 수 있는 다른 데이터와 함께 인코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터와 분리할 수 있다. 네트워크 지터(network jitter)를 방지하기 위해, 버퍼 메모리(515)가 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이하 "파서(520)") 사이에 배치될 수 있다. 특정 애플리케이션에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 애플리케이션에서, 버퍼 메모리는 비디오 디코더(510)(도시되지 않음)의 외부에 비디오 디코더(510)와 분리되어 있을 수 있다. 또 다른 애플리케이션에서, 예를 들어 네트워크 지터를 방지하기 위해 비디오 디코더(510) 외부에 버퍼 메모리(도시되지 않음)가 있을 수 있으며, 예를 들어 플레이백 타이밍(playback timing)을 처리하기 위해 비디오 디코더(510) 내부에 추가로 다른 버퍼 메모리(515)가 있을 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭과 제어성(controllability)을 갖는 저장/포워딩 디바이스로부터 또는 등시성 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않거나 작을 수 있다. 인터넷과 같은 최선형 패킷 네트워크(best effort packet network)에서 사용하기 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 필요할 수 있고, 그 크기는 비교적 클 수 있다. 그러한 버퍼 메모리는 적응적인 크기로 구현될 수 있으며, 운영 체제 또는 비디오 디코더(510)의 외부에 유사한 요소(도시되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심볼(521)을 재구축하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 이러한 심볼의 카테고리로는 비디오 디코더(510)의 작동을 관리하는 데 사용되는 정보와, 전자 디바이스(530)의 일체화된 부분일 수도 있고 아닐 수도 있지만 도 5에 도시된 바와 같이 전자 디바이스(530)에 연결될 수 있는 디스플레이(512)(예: 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 기기를 제어하기 위한 잠재적인 정보를 포함한다. 렌더링 장치(들)에 대한 제어 정보는 보충 강화 정보(Supplemental Enhancement Information, SEI) 메시지 또는 비디오 유용성 정보(Video Usability Information, VUI) 파라미터 세트 프래그먼트(도시되지 않음)의 형태일 수 있다. 파서(520)는 파서(250)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, Huffman 코딩, 컨텍스트 민감도가 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함한 다양한 원리를 따를 수 있다. 파서(520)는 서브그룹에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀의 서브그룹 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터의 세트를, 코딩된 비디오 시퀀스로부터 추출할 수 있다. 서브그룹은 픽처의 그룹(Group of Picture, GOP), 픽처, 타일(tile), 슬라이스(slice), 매크로블록(macroblock), 코딩 유닛(Coding Unit, CU), 블록, 변환 유닛(Transform Unit, TU), 예측 유닛(Prediction Unit, PU) 등이 포함될 수 있다. 파서(520)는 또한 변환 계수(예: 푸리에 변환 계수), 양자화기 파라미터 값, 움직임 벡터 등을 코딩된 비디오 시퀀스 정보로부터 추출할 수 있다.
파서(520)는 버퍼 메모리(515)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여 심볼(521)을 생성할 수 있다.
심볼(521)의 재구축은 코딩된 비디오 픽처 또는 그 일부(예: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록)의 유형 및 기타 인자에 따라 다수의 상이한 처리 또는 기능 유닛과 관련 있을 수 있다. 관련되는 유닛 및 어떻게 관련되는지는 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 그 아래의 다수의 처리 또는 기능 유닛 사이의 그러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 단순함을 위해 나타내지 않았다.
이미 언급된 기능 블록을 넘어, 비디오 디코더(510)는 아래에 설명된 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 작동하는 실제 구현에서, 이러한 기능 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하며, 적어도 부분적으로, 서로 통합될 수 있다. 그러나 개시된 주제의 다양한 기능을 명확하게 설명하기 위해, 이하의 본 개시에서는 기능 유닛들로의 개념적 세분화가 채택된다.
제1 유닛은 스케일러/역변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 파서(520)로부터의 심볼(들)(521)인 사용할 역변환, 블록 크기, 양자화 인자/파라미터, 양자화 스케일링 행렬을 포함한, 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신할 수 있다. 스케일러/역변환 유닛(551)은 집성기(aggregator)(555)에 입력될 수 있는, 샘플 값을 포함하는 블록을 출력할 수 있다.
경우에 따라서는, 스케일러/역변환(551)의 출력 샘플은 인트라 코딩된 블록에 관련될 수 있다. 즉, 인트라 코딩된 블록은 이전에 재구축된 픽처로부터의 예측 정보를 사용하지 않지만, 현재 픽처의 이전에 재구축된 부분으로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록이다. 이러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 경우에 따라서는, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 현재 픽처 버퍼(558)에 저장된 이미 재구축된 주변 블록 정보를 사용하여, 재구축중인 블록과 동일한 크기 및 모양의 블록을 생성할 수 있다. 현재 픽처 버퍼(558)는, 예를 들어 부분적으로 재구축된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구축된 현재 픽처를 버퍼링한다. 집성기(555)는, 몇몇 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 움직임 보상된 블록에 관련될 수 있다. 이러한 경우, 움직임 보상 예측 유닛(553)은 인터 픽처 예측에 사용되는 샘플을 인출하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 액세스할 수 있다. 인출된 샘플을 블록에 관련되는 심볼(521)에 따라 움직임 보상한 후, 이러한 샘플은 집성기(555)에 의해 스케일러/역변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플 또는 잔차 신호라고 할 수 있음)에 더해져, 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 움직임 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플을 인출하는 참조 픽처 메모리(557)에서의 주소는 움직임 벡터에 의해 제어될 수 있으며, 예를 들어 X, Y, 성분(시프트) 및 참조 픽처 성분(시간)을 가질 수 있는 심볼(521)의 형태로 움직임 보상 예측 유닛(553)에 사용할 수 있다. 움직임 보상은 또한 서브샘플의 정확한 움직임 벡터가 사용되고 있을 때에 참조 픽처 메모리(557)로부터 인출된 샘플 값의 보간을 포함할 수 있고, 또한 움직임 벡터 예측 메커니즘 등과 연관될 수 있다.
집성기(555)의 출력 샘플은 루프 필터 유닛(556)에서 다양한 루프 필터링 기술의 대상이 될 수 있다. 비디오 압축 기술로는 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트 스트림이라고도 함)에 포함된 파라미터에 의해 제어되고 파서(520)로부터의 심볼(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 사용 가능하게 되는 인 루프(in-loop) 필터 기술을 포함할 수 있지만, 또한 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서상) 부분을 디코딩하는 동안 획득된 메타 정보에 응답할 수 있을 뿐만 아니라 이전에 재구축되고 루프 필터링된 샘플 값에 응답할 수도 있다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 여러 유형의 루프 필터가 다양한 순서로 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 포함될 수 있다.
루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더링 디바이스(512)에 출력될 수 있고 미래의 인터 픽처 예측에 사용하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 저장될 수 있는 샘플 스트림일 수 있다.
일단 완전히 재구축된 특정 코딩된 픽처는 나중의 인터 픽처 예측을 위한 참조 픽처로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구축되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로 식별되면(예: 파서(520)에 의해), 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 새로운 현재 픽처 버퍼는 다음 코딩된 픽처의 재구축을 시작하기 전에 재할당될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은, 표준에서 채택된 미리 정해진 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술에 문서화된 프로파일 모두에 준거한다는 점에서, 사용되는 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 비디오 압축 기술 또는 표준에서 사용 가능한 모든 도구 중에서 해당 프로파일에 사용 가능한 유일한 도구로서 특정 도구를 선택할 수 있다. 또한 표준을 준수하기 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡도가 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 정의된 범위 내에 있을 수 있다. 경우에 따라서는, 레벨은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구축 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가 샘플로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨에 의해 설정된 제한은, 경우에 따라서는 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 가상 참조 디코더(hypothetical reference decoder, HRD) 버퍼 관리를 위한 HRD 사양 및 메타 데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.
몇몇 예시적인 실시예에서, 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 데이터를 적절하게 디코딩하고/하거나 원본 비디오 데이터를 더 정확하게 재구축하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가 데이터는, 예를 들어 시간 계층, 공간 계층 또는 SNR 강화 계층(enhancement layer), 중복 슬라이스(redundant slice), 중복 픽처(redundant picture), 순방향 오류 정정 코드(forward error correction code) 등의 형태일 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예 따른 비디오 인코더(603)의 예시적인 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(620)는 송신기(640)(예: 송신 회로)를 포함한다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.
비디오 인코더(603)는 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(601)(도 6의 예에서 전자 디바이스(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 디바이스(620)의 일부로서 구현될 수 있다.
비디오 소스(601)는 임의의 적절한 비트 심도(예를 들어, 8비트, 10비트, 12비트,…), 임의의 색 공간(color space)(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. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 미리 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 로컬 이미지 정보를 비디오 시퀀스로서 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 보여질 때 움직임을 부여하는 복수의 개별 픽처 또는 이미지로서 제공될 수 있다. 픽처 자체는 픽셀의 공간 배열(spatial array)로 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 픽셀은 사용중인 샘플링 구조, 색 공간 등에 따라 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 당업자라면 픽셀과 샘플 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 아래 설명은 샘플에 중점을 둔다.
몇몇 예시적인 실시예에 따르면, 비디오 인코더(603)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처를 실시간으로 또는 애플리케이션이 요구하는 임의의 다른 시간 제약하에서 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩하고 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 강제하는 것은 제어기(650)의 한 가지 기능을 구성한다. 일부 실시예에서, 제어기(650)는 후술되는 바와 같이 다른 기능 유닛을 제어하고 다른 기능 유닛에 기능적으로 결합되어 다른 기능 유닛을 제어할 수 있다. 단순함을 위해 그 결합은 표시되지 않는다. 제어기(650)에 의해 설정되는 파라미터로는 레이트 제어 관련 파라미터(픽처 스킵, 양자화기, 레이트 왜곡 최적화 기술의 람다 값, …), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 움직임 벡터 검색 범위, 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 최적화된 비디오 인코더(603)에 관련 있는 다른 적절한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.
몇몇 예시적인 실시예에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성된다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일례에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예: 코딩될 입력 픽처에 기초하여 심볼 스트림과 같은 심볼 및 참조 픽처(들)의 생성을 담당), 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 임베딩된 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스트림을 처리하더라도 (원격) 디코더가 생성하였을 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 샘플을 재구축한다(엔트로피 코딩에서 심볼과 코딩된 비디오 비트스트림 사이의 모든 압축은 개시된 주제에서 고려된 비디오 압축 기술에서 무손실일 수 있기 때문에). 재구축된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심볼 스트림의 디코딩은 디코더 위치(로컬 또는 원격)와 무관하게 비트가 정확한 결과(bit-exact result)로 이어지므로, 참조 픽처 메모리(634)의 내용도 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트가 정확하다(bit exact). 다시 말해, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안에 예측을 사용하는 경우에 디코더가 "인식하는(see)" 것과 정확히 동일한 샘플 값을 참조 픽처 샘플로서 "인식한다". 참조 픽처 동시성(reference picture synchronicity)(및 예를 들어 채널 오차로 인해 동시성이 유지될 수 없는 경우, 결과 드리프트)의 이러한 기본 원리는 코딩 품질을 향상시키기 위해 사용된다.
"로컬" 디코더(633)의 동작은 비디오 디코더(510)와 같은, "원격" 디코더의 동작과 동일할 수 있으며, 이는 이미 도 5와 관련하여 상세하게 설명되었다. 도 5를 간단히 다시 참조하면, 심볼이 이용 가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(420)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로의 심볼의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있으므로, 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분은, 버퍼 메모리(515) 및 파서(520)를 포함하여, 인코더의 로컬 디코더(633)에서 전적으로 구현되지 않을 수 있다.
이 시점에서 관찰할 수 있는 것은 디코더에만 존재할 수 있는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 모든 디코더 기술도 반드시 대응하는 인코더에, 실질적으로 동일한 기능적 형태로 존재할 필요가 있다는 것이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 때때로 인코더의 디코딩 부분과 관련된 디코더 동작에 초점을 맞출 수 있다. 따라서 인코더 기술에 대한 설명은 포괄적으로 설명된 디코더 기술의 반대이므로 생략될 수 있다. 특정 구역 또는 측면에서만, 인코더에 대한 더 자세한 설명이 아래에 제공된다.
동작하는 동안, 몇몇 예시적인 구현에서, 소스 코더(630)는 "참조 픽처"로 지정된 비디오 시퀀스로부터 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 입력 픽처를 예측적으로 코딩하는 움직임 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 입력 픽처의 픽셀 블록과 참조 픽처(들)의 픽셀 블록 간의 색상 채널에서 차이(또는 잔차)를 코딩한다. "잔차(residue)"와 그 형용사 형태 "잔차의(residual)"는 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
로컬 비디오 디코더(633)는 소스 코더(630)에 의해 생성된 심볼에 기초하여, 참조 픽처로서 지정될 수 있는 픽처의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작은 유리하게 손실 프로세스일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있을 때, 재구축된 비디오 시퀀스는 일반적으로 약간의 오류가 있는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스를 복제하고, 재구축된 참조 픽처가 참조 픽처 캐시(634)에 저장되도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 원단(far-end)(원격지) 비디오 디코더(송신 오류 없음)에 의해 획득될 재구축된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구축된 참조 픽처의 사본을 로컬에 저장할 수 있다.
예측기(predictor)(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처를 위해, 예측기(635)는 참조 픽처 메모리(634)에서 새로운 픽처에 대한 적절한 예측 참조의 역할을 할 수 있는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록임), 또는 참조 픽처 움직임 벡터, 블록 모양 등과 같은 특정 메타데이터를 검색할 수 있다. 예측기(635)는 적절한 예측 참조를 찾기 위해 샘플 블록별 픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 단위로 동작할 수 있다. 경우에 따라서는, 예측기(635)에 의해 획득된 검색 결과에 의해 결정되는 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 끌어낸 예측 참조를 가질 수 있다.
제어기(650)는, 예를 들어 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터 및 서브그룹 파라미터의 설정을 포함하는 소스 코더(630)의 코딩 동작을 관리할 수 있다.
전술한 모든 기능 유닛의 출력은 엔트로피 코더(645)에서의 엔트로피 코딩 대상일 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 호프만(Huffman) 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술에 따라 심볼을 무손실 압축함으로써, 다양한 기능 유닛에 의해 생성된 심볼을 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.
송신기(640)는 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링하여, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는 통신 채널(660)을 통한 송신을 준비할 수 있다. 송신기(640)는 비디오 코더(603)로부터 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스는 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.
제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩하는 동안, 제어기(650)는 각각의 코딩된 픽처에 특정 코딩된 픽처 유형을 할당할 수 있으며, 이는 각각의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기술에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 픽처는 종종 다음 픽처 유형 중 하나로서 지정될 수 있다:
인트라 픽처(Intra Picture: I 픽처)는 예측 소스로서 시퀀스 내의 어떤 다른 픽처도 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱은, 예를 들어 독립 디코더 리프레시 픽처(Independent Decoder Refresh Picture, "IDR")을 포함한, 상이한 유형의 인트라 픽처를 허용한다. 당업자는 I 픽처의 이러한 변형 및 각각의 적용 및 특징을 알고 있다.
예측 픽처(Predictive picture: P 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 하나의 움직임 벡터 및 참조 색인을 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
양 방향 예측 픽처(Bi-directionally Predictive Picture: B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값을 예측하기 위해 최대 두 개의 움직임 벡터 및 참조 색인을 사용하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중 예측 픽처(multiple-predictive picture)는 단일 블록의 재구축을 위해 두 개보다 많은 참조 픽처와 연관 메타 데이터를 사용할 수 있다.
소스 픽처는 일반적으로 공간적으로 복수의 샘플 코딩 블록(예를 들어, 4×4, 8×8, 4×8 또는 16×16 샘플 블록)으로 세분화되고 블록 단위로 코딩될 수 있다. 블록은 블록의 픽처 각각에 적용된 코딩 할당에 의해 결정된 대로 다른 (이미 코딩된) 블록을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처의 블록은 비 예측적으로 코딩되거나, 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록(공간 예측(spatial prediction) 또는 인트라 예측)을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. P 픽처의 픽셀 블록은 이전에 코딩된 하나의 참조 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측(temporal prediction)을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처의 블록은 이전에 코딩된 하나 또는 두 개의 참조 픽처를 참조하여 공간 예측을 통해 또는 시간 예측을 통해 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽처 또는 중간 처리된 픽처는 다른 목적을 위해 다른 유형의 블록으로 세분될 수 있다. 코딩 블록 및 다른 유형의 블록의 분할은 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이 동일한 방식을 따르거나 따르지 않을 수 있다.
비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H.265.와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작을 수행할 수 있다. 그 동작에서, 비디오 인코더(603)는 입력 비디오 시퀀스에서의 시간적 및 공간적 중복성을 이용하는 예측 코딩 동작을 포함한, 다양한 압축 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용되는 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 따를 수 있다.
몇몇 예시적인 실시예에서, 송신기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 이러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터는 시간/공간/SNR 강화 계층, 중복 픽처 및 슬라이스와 같은 다른 형태의 중복 데이터, SEI 메시지, VUI 파라미터 세트 프래그먼트 등을 포함할 수 있다.
비디오는 시간적 시퀀스로 복수의 소스 픽처(비디오 픽처)로서 캡처될 수 있다. 인트라 픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관관계를 활용하고, 인터 픽처 예측(inter-picture prediction)은 픽처 사이의 시간적 또는 다른 상관관계를 활용한다. 예를 들어, 현재 픽처라고 하는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처는 블록으로 파티셔닝될 수 있다. 현재 픽처 내의 블록이 이전에 코딩되고 비디오에서 여전히 버퍼링된 참조 픽처의 참조 블록과 유사한 경우, 움직임 벡터라고 하는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 움직임 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키며, 다수의 참조 픽처가 사용 중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 3차원을 가질 수 있다.
몇몇 예시적인 실시예에서, 양-예측 기술(bi-prediction technique)이 인터 픽처 예측에 사용될 수 있다. 그러한 양-예측 기술에 따르면, 비디오에서 디코딩 순서상 현재 픽처에 둘다 선행하는 (하지만 각각 표시 순서상 과거 또는 미래일 수 있는) 제1 참조 픽처와 제2 참조 픽처와 같은, 2개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처의 블록은 제1 참조 픽처의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 움직임 벡터 및 제2 참조 픽처의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 움직임 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 연합적으로 예측될 수 있다.
또한, 인터 픽처 예측에 병합 모드 기술을 사용하여 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 몇몇 예시적인 실시예에 따르면, 인터 픽처 예측 및 인트라 픽처 예측과 같은 예측은 블록 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처의 시퀀스에서의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)로 파티셔닝되고, 픽처 내의 CTU는 64×64 픽셀, 32×32 픽셀 또는 16×16 픽셀과 같이, 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는 루마 CTB 1개와 크로마 CTB 2개인 병렬 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB)을 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 반복적으로 하나 또는 복수의 코딩 유닛(CU)으로 쿼드트리 분할될 수 있다. 예를 들어 64×64 픽셀의 CTU는 64×64 픽셀의 CU 1개 또는 32×32 픽셀의 CU 4개로 분할될 수 있다. 하나 이상의 32×32 블록은 16×16 픽셀의 CU 4개로 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서 각각의 CU는 다양한 예측 유형 중에서 인터 예측 유형 또는 인트라 예측 유형과 같은 CU에 대한 예측 유형을 결정하기 위해 분석될 수 있다. CU는 시간적 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 두 개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 단위로 수행된다. CU를 PU(또는 다른 색상 채널의 PB)로 분할하는 것은 다양한 공간 패턴으로 수행될 수 있다. 예를 들어 루마 또는 크로마 PB는 루마 예측 블록을 예측 블록의 일례로 사용하면, 예측 블록은 8×8 픽셀, 16×16 픽셀, 8×16 픽셀, 16×8 샘플 등과 같은, 샘플에 대한 값(예: 루마 값)의 행렬을 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값의 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 8×8 샘플의 예측 블록 등과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값의 행렬을 수신한다. 그 다음에 비디오 인코더(703)는 처리 블록이, 예를 들어 레이트 왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)를 사용하는 인트라 모드, 인터 모드 또는 양-예측 모드를 사용하여 가장 잘 코딩되는지를 판정한다. 처리 블록이 인트라 모드로 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 양-예측 모드로 코딩되는 것으로 결정되는 경우, 비디오 인코더(703)는 처리 블록을 코딩된 픽처로 인코딩하기 위해 인터 예측 또는 양-예측 기술을 각각 사용할 수 있다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 병합 모드는 움직임 벡터가 예측기 외부의 코딩된 움직임 벡터 성분의 이점 없이 하나 이상의 움직임 벡터 예측기로부터 도출되는 인터 픽처 예측의 서브모드F로서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예에서, 다른 비디오 코딩 기술에서, 대상 블록(subject block)에 적용 가능한 움직임 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 배치에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.
인터 인코더(730)는 현재 블록(예컨대, 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 블록을 참조 픽처 내의 하나 이상의 참조 블록(예컨대, 표시 순성상 이전 픽처 및 이후 픽처 내의 블록)과 비교하고, 인터 예측 정보(예컨대, 인터 인코딩 기술에 따른 중복 정보의 설명, 움직임 벡터, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적절한 기술을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과(예컨대, 예측된 블록)를 계산하도록 구성된다. 일부 예에서, 참조 픽처는 도 6의 예시적인 인코더(620)에 내장된 디코딩 유닛(633)(아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 도 7의 잔차 디코더(728)로 도시됨)을 사용하여 인코딩된 비디오 정보에 기초하여 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처이다.
인트라 인코더(722)는 현재 블록(예: 처리 블록)의 샘플을 수신하고, 그 블록을 동일한 픽처에서 이미 코딩된 블록과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수를, 경우에 따라서는 또한 인트라 예측 정보(예: 하나 이상의 인트라 인코딩 기술에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 또한 동일한 픽처의 인트라 예측 정보 및 참조 블록에 기초하여 인트라 예측 결과(예: 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. 일례에서, 일반 제어기(721)는 블록의 예측 모드를 결정하고, 예측 모드에 기초하여 제어 신호를 스위치(726)에 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 스위치(726)를 제어하여 잔차 계산기(723)에서 사용하기 위한 인트라 모드 결과를 선택하도록 하고, 엔트로피 인코더(725)를 제어하여 인트라 예측 정보를 선택하여 비트 스트림에 인트라 예측 정보를 포함시키도록 하고; 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드인 경우, 일반 제어기(721)는 스위치(726)를 제어하여 잔차 계산기(723)에서 사용하기 위한 인터 예측 결과를 선택하도록 하고, 엔트로피 인코더(725)를 제어하여 인터 예측 정보를 선택하여 인터 예측 정보를 비트 스트림에 포함시키도록 한다.
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 구성된다. 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하여, 변환 계수를 생성하도록 구성된다. 그런 다음 변환 계수는 양자화된 변환 계수를 얻기 위한 양자화 처리를 거친다. 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 생성하기 위해 적절하게 처리되고 디코딩된 픽처는 메모리 회로(도시되지 않음)에서 버퍼링될 수 있고 참조 픽처로서 사용될 수 있다.
엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트 스트림을 포맷하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 인코더(725)는 다양한 정보를 비트스트림에 포함하도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(725)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예: 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보 및 기타 적절한 정보를 비트스트림에 포함하도록 구성된다. 인터 모드 또는 양-예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩하는 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 픽처를 수신하고, 코딩된 픽처를 디코딩하여 재구축된 픽처를 생성하도록 구성된다. 일례에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
도 8의 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 8의 예시적인 배치에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 디코더(871), 인터 디코더(880), 잔차 디코더(873), 재구축 모듈(874) 및 인트라 디코더(872)를 포함한다.
엔트로피 디코더(871)는 코딩된 픽처로부터, 코딩된 픽처를 구성하는 신택스 요소를 나타내는 특정 심볼을 재구축하도록 구성될 수 있다. 이러한 심볼은, 예를 들어 블록이 코딩되는 모드(예: 인트라 모드, 인터 모드, 양-예측 모드, 병합 서브모드(merge submode) 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의해 예측에 사용되는 특정 샘플 또는 메타 데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예: 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어 양자화된 변환 계수 등의 형태로 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일례에서, 예측 모드가 인터 모드 또는 양-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 역양자화될 수 있으며 잔차 디코더(873)에 제공된다.
인터 디코더(880)는 인터 예측 정보를 수신하고 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과를 생성하도록 구성되리 수 있다.
인트라 디코더(872)는 인트라 예측 정보를 수신하고 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과를 생성하도록 구성될 수 있다.
잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 역양자화된 변환 계수를 추출하고 역양자화된 변환 계수를 처리하여 잔차를 주파수 도메인에서 공간 도메인으로 변환하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 (양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하기 위해) 특정 제어 정보를 이용할 수 있고 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있다(데이터 경로는 소량의 제어 정보뿐일 수 있으므로 표시되지 않음).
재구축 모듈(874)은 공간 도메인에서, 잔차 디코더(873)에 의해 출력되는 잔차와 예측 결과(경우에 따라 인터 예측 모듈 또는 인트라 예측 모듈에 의해 출력됨)를 결합하여 재구축된 비디오 일부인 재구축된 픽처의 일부를 형성하는 재구축된 블록을 형성하도록 구성될 수 있다. 디블로킹(deblocking) 동작 등과 같은, 다른 적절한 동작이 시각적 품질을 향상시키기 위해 수행될 수도 있다는 점에 유의한다.
비디오 인코더(403, 603, 703) 및 비디오 디코더(410, 510, 810)는 임의의 적절한 기술을 사용하여 구현될 수 있음에 유의한다. 몇몇 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 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
코딩 및 디코딩을 위한 블록 파티셔닝으로 돌아가서, 일반적인 파티셔닝은 기본 블록에서 시작할 수 있으며 미리 정의된 규칙 세트, 특정 패턴, 파티션 트리 또는 임의의 파티션 구조 또는 방식을 따를 수 있다. 분할은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 아래에 설명된 임의의 예시적인 파티셔닝 프로시저 또는 다른 프로시저 중 어느 것 또는 이들의 조합에 따라 기본 블록을 분할 또는 파티셔닝한 후에, 파티션 또는 코딩 블록의 최종 세트가 획득될 수 있다. 이러한 각각의 파티션은 파티셔닝 계층 구조의 다양한 파티셔닝 레벨 중 하나에 있을 수 있으며, 다양한 모양일 수 있다. 각각의 파티션은 코딩 블록(coding block, CB)으로 지칭될 수 있다. 아래에서 더 설명되는 다양한 예시적인 파티셔닝 구현에 대해, 각각의 결과 CB는 허용된 크기 및 파티셔닝 레벨 중 임의의 것일 수 있다. 이러한 파티션은 일부 기본 코딩/디코딩 결정이 이루어질 수 있고 코딩/디코딩 파라미터가 인코딩된 비디오 스트림에서 최적화, 결정 및 시그널링될 수 있는 단위를 형성할 수 있기 때문에 코딩 블록으로 지칭된다. 최종 파티션에서 가장 높은 레벨 또는 가장 깊은 레벨은 트리의 코딩 블록 파티셔닝 구조의 깊이를 나타낸다. 코딩 블록은 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록일 수 있다. 각 색상의 CB 트리 구조는 코딩 블록 트리(coding block tree, CBT)로 지칭될 수 있다.
모든 색상 채널의 코딩 블록들은 코딩 유닛(coding unit, CU)으로 통칭될 수 있다. 모든 색상 채널에 대한 계층 구조는 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU)로 통칭될 수 있다. CTU의 다양한 색상 채널에 대한 파티셔닝 패턴 또는 구조는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
몇몇 구현에서, 루마 및 크로마 채널에 사용되는 파티션 트리 방식 또는 구조는 동일할 필요가 없다. 다시 말해, 루마 및 크로마 채널은 별도의 코딩 트리 구조 또는 패턴을 가질 수 있다. 또한, 루마 채널과 크로마 채널이 동일한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지 또는 다른 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지와 실제 코딩 파티션 트리 구조가 사용되는지 여부는 코딩되는 슬라이스가 P, B 또는 I 슬라이스인지 여부에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 크로마 채널과 루마 채널은 개별적인 코딩 파티션 트리 구조 또는 코딩 파티션 트리 구조 모드를 가질 수 있는 반면, P 또는 B 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마 채널은 동일한 코딩 파티션 트리 방식을 공유할 수 있다. 개별적인 코딩 분할 트리 구조 또는 모드가 적용되는 경우, 루마 채널은 하나의 코딩 파티션 트리 구조에 의해 CB로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 파티션 트리 구조에 의해 크로마 CB로 파티셔닝될 수 있다.
몇몇 예시적인 구현에서, 미리 결정된 파티셔닝 패턴이 기본 블록에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 4방향(4-way) 파티션 트리는 제1 미리 정의된 레벨(예컨대, 기본 블록 크기로서, 64×64 블록 레벨 또는 다른 크기)에서 시작할 수 있고 기본 블록은 미리 정의된 최저 레벨(예: 4×4 레벨)까지 계층적으로 아래로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 기본 블록은 902, 904, 906, 및 908로 표시된 4개의 미리 정의된 파티셔닝 옵션 또는 패턴에 종속될 수 있으며, 도 9에 나타낸 것처럼 동일한 파티션 옵션으로 재귀적 분할이 허용되는 R로 지정된 파티션은 가장 낮은 레벨(예컨대, 4×4 레벨)이 될 때까지 더 낮은 스케일에서 반복될 수 있다. 몇몇 구현에서, 추가 제한이 도 9의 파티셔닝 방식에 적용될 수 있다. 도 9의 구현에서, 직사각형 파티션(예컨대, 1:2/2:1 직사각형 파티션)은 허용되지만 재귀적으로는 허용되지 않을 수 있는 반면, 정사각형 파티션은 재귀적으로 허용된다. 재귀가 있는 도 9에 따른 파티셔닝은, 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 블록, 예컨대 64×64 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 9에 따라 한 번 더 분할된 후, 코딩 트리 깊이는 1씩 증가한다. 64×64 기본 블록에서 4×4의 최소 파티션까지의 최대 또는 가장 깊은 레벨은 위의 방식의 경우 4(레벨 0부터 시작)가 될 것이다. 이러한 파티셔닝 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 각각의 색상 채널은 도 9의 방식에 따라 독립적으로 파티셔닝될 수 있다(예컨대, 미리 정의된 패턴들 중 파티셔닝 패턴 또는 옵션은 각각의 계층 레벨에서 각각의 색상 채널에 대해 독립적으로 결정될 수 있음). 대안적으로, 둘 이상의 색상 채널은 도 9의 동일한 계층적 패턴 트리를 공유할 수 있다(예컨대, 미리 정의된 패턴 중에서 동일한 파티셔닝 패턴 또는 옵션이 각각의 계층 레벨에서 둘 이상의 색상 채널에 대해 선택될 수 있음).
도 10은 재귀적 파티셔닝이 파티셔닝 트리를 형성하도록 허용하는 미리 정의된 파티셔닝 패턴의 또 다른 예를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10 방향(10-way) 파티셔닝 구조 또는 패턴은 미리 정의될 수 있다. 루트 블록은 미리 정의된 레벨(예컨대, 기본 레벨에서부터 128×128 레벨, 또는 64×64 레벨)에서 시작할 수 있다. 도 10의 예시적인 파티션 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 파티션을 포함한다. 도 10의 두 번째 행에서 1002, 1004, 1006, 1008로 표시된 3개의 서브 파티션을 갖는 파티션 유형은 T자형(T-type)" 파티션이라고 할 수 있다. "T자형" 파티션(1002, 1004, 1006, 1008)은 왼쪽 T자형, 상단 T자형, 오른쪽 T자형 및 하단 T자형으로 지칭될 수 있다. 몇몇 예시적인 구현에서, 도 10의 직사각형 파티션 중 어느 것도 추가적인 세분이 허용되지 않는다. 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 128×128 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있으며, 루트 블록이 도 10에 따라 한 번 더 분할된 후에, 코딩 트리 깊이는 1씩 증가된다. 몇몇 구현에서, 1010의 모두 정사각형인 파티션(all-square partitions)만이 도 10의 패턴에 따라 파티셔닝 트리의 다음 레벨로의 재귀적 파티셔닝이 허용될 수 있다. 다시 말해, T자형 패턴(1002, 1004, 1006, 1008) 내의 정사각형 파티셔닝에 대해서는 재귀적 분할이 허용되지 않을 수 있다. 필요한 경우 재귀를 사용하는 도 10을 따른 파티셔닝 프로시저는 코딩 블록의 최종 세트를 생성한다. 이러한 방식은 하나 이상의 색상 채널에 적용될 수 있다. 몇몇 구현에서는 8×8 레벨 미만의 파티션의 사용에 더 많은 유연성이 부가될 수 있다. 예를 들어, 경우에 따라 2×2 크로마 인터 예측이 사용될 수 있다.
코딩 블록 파티셔닝을 위한 몇몇 다른 예시적인 구현에서, 기본 블록 또는 중간 블록을 쿼드트리 파티션으로 파티셔닝하기 위해 쿼드트리 구조가 사용될 수 있다. 이러한 쿼드트리 분할은 임의의 정사각형 모양의 파티션에 계층적으로 그리고 재귀적으로 적용될 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 또는 파티션이 추가 쿼드트리 분할인지 여부는 기본 블록 또는 중간 블록/파티션의 다양한 로컬 특성에 적응될 수 있다. 픽처 경계에서의 쿼드트리 파티셔닝이 추가로 적응될 수 있다. 예를 들어, 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드트리 분할을 유지하도록 암묵적 쿼드트리 분할(implicit quadtree split)이 픽처 경계에서 수행될 수 있다.
몇몇 다른 예시적인 구현에서, 기본 블록으로부터의 계층적 바이너리 파티셔닝이 사용될 수 있다. 이러한 방식을 위해, 기본 블록 또는 중간 레벨 블록은 두 개의 파티션으로 파티셔닝될 수 있다. 바이너리 파티셔닝은 수평 또는 수직일 수 있다. 예를 들어, 수평 바이너리 파티셔닝은 기본 블록 또는 중간 블록을 동일한 오른쪽 및 왼쪽 파티션으로 파티셔닝할 수 있다. 마찬가지로, 수직 바이너리 파티셔닝은 기본 블록 또는 중간 블록을 동일한 상부(upper) 및 하부(lower) 파티션으로 파티셔닝할 수 있다. 이러한 바이너리 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 기본 블록 또는 중간 블록 각각에서 바이너리 파티셔닝 방식이 계속되어야 하는지, 그리고 이 방식이 더 계속된다면, 수평 또는 수직 바이너리 파티셔닝이 사용되어야 하는지에 대한 결정이 내려질 수 있다. 몇몇 구현에서, 추가 파티셔닝은 미리 정의된 가장 낮은 파티셔닝 크기(한 차원 또는 두 차원 모두에서)에서 중지될 수 있다. 대안적으로, 기본 블록의 미리 정의된 파티셔닝 레벨 또는 깊이에 도달하면 추가 파티셔닝이 중지될 수 있다. 몇몇 구현에서, 파티션의 종횡비가 제한될 수 있다. 예를 들어 파티션의 종횡비는 1:4보다 작거나 4:1보다 클 수 없다. 이와 같이, 수직 대 수평 종횡비가 4:1인 수직 스트립 파티션은 각각 수직 대 수평 종횡비가 2:1인 상부 및 하부 파티션으로 수직으로 추가 바이너리 분할될 수 있다.
또 다른 일부 예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 기본 블록 또는 임의의 중간 블록을 파티셔닝하기 위해 터너리 파티셔닝(ternary partitioning) 방식이 사용될 수 있다. 터너리 패턴은 도 13의 1302에 도시된 바와 같이, 수직으로 구현될 수 있거나, 도 13의 1304에 도시된 바와 같이 수평으로 구현될 수 있다. 도 13에서 예시적인 분할 비율은 13은 수직 또는 수평으로 1:2:1로 표시되어 있지만, 다른 비율이 미리 정의될 수 있다. 몇몇 구현에서, 2개 이상의 상이한 비율이 미리 정의될 수 있다. 이러한 터너리 파티셔닝 방식은 쿼드트리 및 바이너리 트리가 항상 블록 중심을 따라 분할하고 따라서 객체를 개별 파티션으로 분할하면서 하나의 연속적인 파티션에서 블록 중심에 위치한 객체를 캡처할 수 있다는 점에서 쿼드트리 또는 바이너리 분할 구조를 보완하는 데 사용될 수 있다. 몇몇 구현에서, 예시적인 트리플 트리(triple tree)의 파티션의 너비와 높이는 추가 변환을 피하기 위해 항상 2의 거듭제곱이다.
위의 파티셔닝 방식은 서로 다른 파티셔닝 레벨에서 임의의 방식으로 결합될 수 있다. 일례로서, 위 설명된 쿼드트리 및 바이너리 파티셔닝 방식은 기본 블록을 QTBT(Quadtree-Binary-Tree) 구조로의 파티셔닝에 결합될 수 있다. 그러한 방식에서, 기본 블록 또는 중간 블록/파티션은 지정되면, 미리 정의된 조건 세트에 따라 쿼드트리 분할 또는 바이너리 분할일 수 있다. 특정 예가 도 14에 도시되어 있다. 도 14의 예에서, 기본 블록은 1402, 1404, 1406 및 1408에 의해 도시된 바와 같이 4개의 파티션으로 분할된 제1 쿼드트리이다. 그 후, 각각의 결과 파티션은 다음 레벨에서 4개의 추가적인 파티션(1408 같은 것) 또는 두 개의 추가 파티션(예를 들어 1402 또는 1406과 같이, 수평 또는 수직으로 둘 다 대칭임) 또는 비분할(non-split)(예: 1404)이다. 바이너리 또는 쿼드트리 분할은 1410의 예시적인 전체 파티션 패턴 및 1420의 대응하는 트리 구조/표현에 의해 도시된 바와 같이, 정사각형 형태의 분할에 대해 재귀적으로 허용될 수 있으며, 여기서 실선은 쿼드트리 분할을 나타내고 파선은 바이너리 분할을 나타낸다. 플래그는 바이너리 분할이 수평인지 수직인지를 나타내기 위해 각 바이너리 분할 노드(비리프(non-leaf) 바이너리 분할)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 1420에 도시된 바와 같이, 1410의 파티셔닝 구조와 일치하며, 플래그 "0"은 수평 바이너리 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "1"은 수직 바이너리 분할을 나타낼 수 있다. 쿼드트리 분할 파티셔닝의 경우, 쿼드트리 분할은 항상 블록 또는 파티션을 모두 수평 및 수직으로 분할하여 동일한 크기의 4개의 서브블록/파티션을 생성하기 때문에 분할 유형을 지시할 필요가 없다. 몇몇 구현에서, 플래그 "1"은 수평 바이너리 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "0"은 수직 바이너리 분할을 나타낼 수 있다.
QTBT의 몇몇 예시적인 구현에서, 쿼드트리 및 바이너리 분할 규칙 세트는 다음과 같은 미리 정의된 파라미터 및 이와 연관된 대응하는 기능으로 표현될 수 있다.
- CTU 크기: 쿼드트리의 루트 노드 크기(기본 블록의 크기)
- MinQTSize: 허용된 최소 쿼드트리 리프 노드 크기
- MaxBTSize: 허용된 최대 바이너리 트리 루트 노드 크기
- MaxBTDepth: 허용된 최대 바이너리 트리 깊이
- MinBTSize: 허용된 최소 바이너리 트리 리프 노드 크기
QTBT 파티셔닝 구조의 몇몇 예시적인 구현에서, CTU 크기는 크로마 샘플의 2개의 대응하는 64×64 블록을 갖는 128×128 루마 샘플로 설정될 수 있으며(예시적인 크로마 서브샘플링이 고려되고 사용되는 경우), MinQTSize는 16×16으로 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64×64으로 설정될 수 있고, MinBTSize(너비와 높이 모두)는 4×4로 설정될 수 있고, MaxBTDepth는 4로 설정할 수 있다. 쿼드트리 파티셔닝은 CTU에 먼저 쿼드트리 리프 노드를 생성하도록 적용될 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 허용된 최소 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 바이너리 트리에 의해 먼저 분할되지 않는다. 그렇지 않으면 MaxBTSize를 초과하지 않는 노드가 바이너리 트리로 파티셔닝될 수 있다. 도 14의 예에서 기본 블록은 128×128이다. 기본 블록은 미리 정의된 규칙 세트에 따라 쿼드트리 분할만 할 수 있다. 기본 블록의 파티셔닝 깊이는 0이다. 결과로 생성되는 4개의 파티션 각각은 64×64으로, MaxBTSize를 초과하지 않으며, 레벨 1에서 추가 쿼드트리 또는 바이너리 트리 분할이 될 수 있다. 프로세스가 계속된다. 바이너리 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달하면 더 이상 분할은 고려될 수 없다. 바이너리 트리 노드의 너비가 MinBTSize(즉, 4)인 경우, 더 이상 수평 분할은 고려될 수 없다. 마찬가지로, 바이너리 트리 노드의 높이가 MinBTSize와 동일한 경우, 더 이상의 수직 분할을 고려되지 않는다.
몇몇 예시적인 구현에서, 위의 QTBT 방식은 동일한 QTBT 구조 또는 별개의 QTBT 구조를 갖도록 루마 및 크로마에 대한 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 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB는 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CB로 분할될 수 있다. 이는 CU가 I 슬라이스에서 다른 색상 채널을 가리키는 데 사용될 수 있음을 의미한다, 예컨대, 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.
몇몇 다른 구현에서, QTBT 방식은 전술한 터너리 방식으로 보완될 수 있다. 그러한 구현은 다유형 트리(multi-type-tree, MTT) 구조로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 노드의 바이너리 분할 외에도 도 13의 터너리 파티션 패턴 중 하나가 선택될 수 있다. 몇몇 구현에서는 정사각형 노드만 터너리 분할의 대상이 될 수 있다. 터너리 파티셔닝이 수평적인지 수직적인지 여부를 지시하기 위해 추가 플래그이 사용될 수 있다.
QTBT 구현 및 터너리 분할로 보완된 QTBT 구현과 같은 2레벨 또는 다중 레벨 트리의 설계는 주로 복잡성 감소에 의해 동기가 부여될 수 있다. 이론적으로, 트리 순회 복잡도(complexity of traversing)는 이며, 여기서 T는 분할 유형의 수를 나타내고, 는 트리의 깊이를 나타낸다. 깊이()를 줄이면서 다중 유형(T)을 사용하여 절충할 수 있다.
몇몇 구현에서 CB는 더 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스 동안 인트라 또는 인터 프레임 예측을 위해 다중 예측 블록(PB)으로 더 분할될 수 있다. 다시 말해, CB는 개별 예측 결정/구성이 이루어질 수 있는 서로 다른 서브파티션으로 더 나뉠 수 있다. 동시에, CB는 비디오 데이터의 변환 또는 역변환이 수행되는 레벨을 묘사하기 위해 복수의 변환 블록(TB)으로 더 분할될 수 있다. CB를 PB와 TB로 파티셔닝하는 방식은 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 각각의 분할 방식은 예를 들어 비디오 데이터의 다양한 특성에 기초한 자체 프로시저를 사용하여 수행될 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식은 몇몇 예시적인 구현에서 독립적일 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식 및 경계는 몇몇 다른 예시적인 구현에서 상관될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 예를 들어, TB는 PB 파티션 후에 파티셔닝될 수 있고, 특히, 각각의 PB는 코딩 블록의 다음 파티셔닝이 결정된 후에 하나 이상의 TB로 더 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구현에서 PB는 1개, 2개, 4개 또는 다른 개수의 TB로 분할될 수 있다.
몇몇 구현에서, 기본 블록을 코딩 블록으로 그리고 추가로 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 파티셔닝하기 위해, 루마 채널과 크로마 채널이 다르게 취급될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구현에서, 코딩 블록을 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 파티셔닝하는 것은 루마 채널에 대해 허용될 수 있는 반면, 코딩 블록을 예측 블록 및/또는 변환 블록으로 파티셔닝하는 것은 크로마 채널에 대해 허용되지 않을 수 있다. 그러한 구현에서, 따라서 루마 블록의 변환 및/또는 예측은 코딩 블록 레벨에서만 수행될 수 있다. 다른 예에서, 루마 채널 및 크로마 채널(들)에 대한 최소 변환 블록 크기는 상이할 수 있으며, 예컨대, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널보다 더 작은 변환 및/또는 예측 블록으로 파티셔닝되는 것이 허용될 수 있다. 또 다른 예의 경우, 코딩 블록을 변환 블록 및/또는 예측 블록으로 파티셔닝하는 최대 깊이는 루마 채널과 크로마 채널 간에 상이할 수 있으며, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록은 크로마 채널(들)보다 더 깊은 변환 및/또는 예측 블록으로의 파티셔닝이 허용될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 루마 코딩 블록은 최대 2레벨까지 내려가는 재귀적 파티션으로 표현될 수 있는 여러 크기의 변환 블록으로 분할될 수 있으며 정사각형, 2:1/1:2, 4:1/1:4 및 4×4에서 64×64까지의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나 크로마 블록의 경우 루마 블록에 지정된 가능한 가장 큰 변환 블록만 허용될 수 있다.
코딩 블록을 PB로 파티셔닝하기 위한 몇몇 예시적인 구현에서, PB 파티셔닝의 깊이, 형태 및/또는 다른 특성은 PB가 인트라 코딩되는지 또는 인터 코딩되는지에 의존할 수 있다.
코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록으로 파티셔닝하는 것은 재귀적으로 또는 비재귀적으로 쿼드트리 분할 및 미리 정의된 패턴 분할을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 예시적인 방식으로 구현될 수 있으며, 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에서 변환 블록에 대한 추가 고려 사항이 있다. 일반적으로, 결과 변환 블록은 서로 다른 분할 레벨에 있을 수 있고, 크기가 동일하지 않을 수 있으며, 모양이 정사각형일 필요가 없을 수 있다(예컨대, 일부 허용된 크기 및 종횡비를 가진 직사각형일 수 있음). 추가 예는 도 15, 도 16 및 도 17과 관련하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
그러나 몇몇 다른 구현에서, 위의 파티셔닝 방식 중 임의의 파티셔닝 방식을 통해 얻은 CB는 예측 및/또는 변환을 위한 기본 또는 최소 코딩 블록으로 사용될 수 있다. 다시 말해, 인터 예측/인트라 예측 목적 및/또는 변환 목적을 위해 더 이상의 분할이 수행되지 않는다. 예를 들어, 위의 QTBT 방식에서 획득된 CB를 직접 예측을 수행하는 유닛으로 사용할 수 있다. 구체적으로, 이러한 QTBT 구조는 다중 파티션 유형의 개념을 없앤다, 즉, CU, PU 및 TU의 분리를 없애고 위에서 설명한 대로 CU/CB 파티션 형상에 대해 더 많은 유연성을 지원한다. 이러한 QTBT 블록 구조에서, CU/CB는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. 이러한 QTBT의 리프 노드는 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리를 위한 유닛으로 다시 사용된다. 이것은 CU, PU 및 TU가 그러한 예시적인 QTBT 코딩 블록 구조에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다.
위의 다양한 CB 파티셔닝 방식과 CB를 PB 및/또는 TB로 추가 파티셔닝(PB/TB 파티셔닝을 포함하지 않음)하는 방식은 임의의 방식으로 결합될 수 있다. 다음 특정 구현은 비제한적 예로서 제공된다.
코딩 블록 및 변환 블록 파티셔닝의 구체적 예시적인 구현이 아래에 설명된다. 그러한 예시적인 구현에서, 기본 블록은 재귀적 쿼드트리 분할 또는 위에서 설명된 미리 정의된 분할 패턴(도 9 및 도 10과 같은 것)을 사용하여 코딩 블록으로 분할될 수 있다. 각 레벨에서, 특정 파티션의 추가 쿼드트리 분할이 계속되어야 하는지 여부는 로컬 비디오 데이터 특성에 따라 결정될 수 있다. 결과 CB는 다양한 쿼드 트리 분할 레벨 및 다양한 크기일 수 있다. 인터 픽처(시간적) 또는 인트라 픽처(공간적) 예측을 사용하여 픽처 구역을 코딩할지 여부에 대한 결정은 CB 레벨(또는 모든 3색 채널에 대해 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각 CB는 미리 정의된 PB 분할 유형에 따라 1개, 2개, 4개 또는 다른 수의 PB로 더 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서도 동일한 예측 과정이 적용될 수 있으며 관련 정보는 PB 단위로 디코더에 송신될 수 있다. PB 분할 유형에 따른 예측 프로세스를 적용하여 잔차 블록을 획득한 후, CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 CB를 TB로 파티셔닝할 수 있다. 이 특정 구현에서, CB 또는 TB는 사각형 모양으로 제한될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 또한 이 특정 예에서, PB는 인터 예측에 대해 정사각형 또는 직사각형 모양일 수 있고 인트라 예측에 대해서만 정사각형일 수 있다. 코딩 블록은 예를 들어 4개의 정사각형 모양의 TB로 분할될 수 있다. 각 TB는 RQT(Residual Quadtree)라고 하는 더 작은 TB로 재귀적으로(쿼드트리 분할 사용) 더 분할될 수 있다.
기본 블록을 CB, PB 및/또는 TB로 파티셔닝하기 위한 또 다른 예시 구현이 아래에서 추가로 설명된다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 것과 같은 다중 파티션 유닛 유형을 사용하는 대신에, 바이너리 또는 터너리 분할 구조(예컨대, 전술한 바와 같이 터너리 분할을 사용하는 QTBT 또는 QTBT)를 사용하는 중첩된(nested) 다중 유형 트리를 갖는 쿼드트리가 사용될 수 있다. CB, PB 및 TB의 분리(즉, CB를 PB 및/또는 TB로 파티셔닝하고, PB를 TB로 파티셔닝)는 최대 변환 길이에 비해 크기가 너무 큰 CB에 필요한 경우를 제외하고는 포기할 수 있으며, 그러한 CB는 추가 파티셔닝이 필요할 수 있다. 이 예시적인 파티셔닝 방식은 CB 파티셔닝 형상에 대한 더 많은 유연성을 지원하도록 설계되어 추가 파티셔닝 없이 CB 레벨에서 예측 및 변환이 모두 수행될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(CTB)은 쿼드트리 구조로 먼저 파티셔닝될 수 있다. 그런 다음 쿼드트리 리프 노드는 중첩된 다중 유형 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 바이너리 또는 터너리 분할을 사용한 중첩된 다중 유형 트리 구조의 예는 도 11에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 11의 예시적인 다중 유형 트리 구조의 예는 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)(1102), 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)(1104), 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)(1106) 및 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)(1108)이라고 하는, 네 가지 분할 유형을 포함한다. CB는 다중 유형 트리의 리프에 대응한다. 이 예시적인 구현에서, CB가 최대 변환 길이에 비해 너무 크지 않는 한, 이 세그먼트화는 어떤 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리 모두에 사용된다. 이것은 대부분의 경우, CB, PB 및 TB가 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 가진 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 가짐을 의미한다. 지원되는 최대 변환 길이가 CB 색상 성분의 너비 또는 높이보다 작은 경우 예외가 발생한다. 몇몇 구현에서, 2진 또는 터너리 분할에 더하여, 도 11의 중첩된 패턴은 쿼드트리 분할을 더 포함할 수 있다.
하나의 기본 블록에 대한 블록 파티션(쿼드트리, 바이너리 및 터너리 분할 옵션 포함)의 중첩된 다중 유형 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에 대한 하나의 구체적인 예가 도 12에 도시되어 있다. 보다 상세하게는, 도 12는 기본 블록(1200)이 4개의 정사각형 파티션(1202, 1204, 1206, 1208)으로 분할된 쿼드트리임을 보여준다. 추가 분할을 위해 도 11의 다중 유형 트리 구조 및 쿼드 트리의 추가 사용에 대한 결정이 각각의 쿼드트리 분할 파티션에 대해 이루어진다. 도 12의 예에서, 파티션(1204)은 더 이상 분할되지 않는다. 파티션(1202 및 1208)은 각각 다른 쿼드트리 분할을 채택한다. 파티션 1202의 경우, 두 번째 레벨 쿼드트리 분할 왼쪽 상단, 오른쪽 상단, 왼쪽 하단, 및 오른쪽 하단 파티션은 도 11의 수평 바이너리 분할(1104)인 쿼드 트리의 세 번째 레벨 분할, 도 11의 비분할, 및 수평 터너리 분할(1108)을 각각 채택한다. 파티션(1208)은 다른 쿼드트리 분할을 채택하고, 제2 레벨 쿼드트리 분할 왼쪽 상단, 오른쪽 상단, 왼쪽 하단, 및 오른쪽 하단 파티션은 도 11의 수직 터너리 분할(1106)의 제3 레벨 분할, 비분할, 비분할, 수평 바이너리 분할(1104)를 각각 채택한다. 1208의 세 번째 레벨 왼쪽 상단 파티션의 2개의 서브파티션은 도 11의 수평 바이너리 분할(1104)과 수평 터너리 분할(1108)에 따라 각각 더 분할된다. 파티션(1206)은 도 11의 수직 바이너리 분할(1102)에 후속하는 제2 레벨 분할 패턴을 도 11의 수평 터너리 분할(1108) 및 수직 2진 분할(1102)에 따라 제3 레벨에서 더 분할되는 2개의 파티션으로 분할된다. 도 11의 수평 바이너리 분할(1104)에 따라 그 중 하나에 제4 레벨 분할이 더 적용된다.
위의 구체적인 예에 대해, 최대 루마 변환 크기는 64×64일 수 있고 지원되는 최대 크로마 변환 크기는 예를 들어 32×32로, 루마와 다를 수 있다. 위의 도 12에서의 예시적인 CB들이 일반적으로 더 작은 PB 및/또는 TB로 더 분할되지 않더라도, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 변환 크기 제한을 충족시키기 위해 수평 및/또는 수직 방향으로 자동 분할될 수 있다.
기본 블록을 CB로 파티셔닝하기 위한 위의 구체적인 예에서 설명한 바와 같이, 코딩 트리 방식은 루마 및 크로마가 별개의 블록 트리 구조를 가질 수 있는 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스의 경우, 하나의 CTU에서 루마 및 크로마 CTB는 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어 I 슬라이스의 경우, 루마와 크로마는 별개의 코딩 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 별개의 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CTB가 여러 루마 CB로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB는 또 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CB로 파티셔닝될 수 있다. 이는 I 슬라이스의 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 개의 크로마 성분의 코딩 블록으로 구성될 수 있으며, P 또는 B 슬라이스의 CU는 비디오가 모노크롬이 아닌 한 항상 3색 색상 성분 모두의 코딩 블록으로 구성된다는 것을 의미한다.
코딩 블록이 다수의 변환 블록으로 더 파티셔닝될 때, 그 안의 변환 블록은 다양한 순서 또는 스캐닝 방식을 따르는 비트스트림에서 순서일 수 있다. 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 예시적인 구현, 및 변환 블록의 코딩 순서는 아래에서 더 자세히 설명된다. 몇몇 예시적인 구현에서, 전술한 바와 같이, 변환 파티셔닝은 변환 블록 크기의 범위가 예컨대, 4×4에서 64×64까지인 다수의 형상, 예컨대 1:1(정사각형), 1:2/2:1 및 1:4/4:1의 변환 블록을 지원할 수 있다. 몇몇 구현에서, 코딩 블록이 64×64보다 작거나 같으면, 변환 블록 파티셔닝은 크로마 블록에 대해, 변환이 블록 크기가 코딩 블록 크기와 동일하도록, 루마 성분에만 적용될 수 있다. 그렇지 않고, 코딩 블록 너비 또는 높이가 64보다 크면, 루마 및 크로마 코딩 블록 모두 암묵적으로 min(W, 64)×min(H, 64) 및 min(W, 32)×min(H, 32)의 배수로 각각 분할될 수 있다.
변환 블록 파티셔닝의 몇몇 예시적인 구현에서, 인트라 코딩된 블록 및 인터 코딩된 블록 둘 다에 대해, 코딩 블록은 미리 정의된 레벨 수(예: 2 레벨)까지의 분할 깊이를 갖는 다수의 변환 블록으로 더 파티셔닝될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝 깊이와 크기는 관련이 있을 수 있다. 일부 예시 구현의 경우, 현재 깊이의 변환 크기에서 다음 깊이의 변환 크기로의 매핑이 다음 표 1에 나와 있다.
표 1의 예시적인 매핑에 기초하여, 1:1 정사각형 블록의 경우, 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 서브변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 파티션은 예를 들어 4×4에서 멈출 수 있다.이와 같이, 현재 깊이 4×4에 대한 변환 크기는 다음 깊이에 대한 동일한 크기 4×4에 대응한다. 표 1의 예에서 1:2/2:1 비정사각형 블록의 경우, 다음 레벨 변환 분할은 두 개의 1:1 정사각형 서브변환 블록을 생성할 수 있는 반면, 1:4/4:1 비정사각형 블록의 경우 , 다음 레벨 변환 분할은 두 개의 1:2/2:1 서브변환 블록을 생성할 수 있다.
몇몇 예시적인 구현에서, 인트라 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 변환 블록 파티셔닝과 관련하여 추가적인 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어 변환 파티셔닝의 각각의 레벨에 대해, 모든 서브변환 블록은 동일한 크기를 갖도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 32×16 코딩 블록의 경우, 레벨 1 변환 분할은 2개의 16×16 서브변환 블록을 생성하고, 레벨 2 변환 분할은 8개의 8×8 서브변환 블록을 생성합니다. 다시 말해, 변환 유닛을 동일한 크기로 유지하려면 모든 첫 번째 레벨의 서브블록에 대해 두 번째 레벨 분할이 적용되어야 한다. 표 1에 따른 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 파티셔닝의 예가 도 15에, 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 도시되어 있다. 구체적으로, 1502는 정사각형 코딩 블록을 나타낸다. 표 1에 따라 4개의 동일한 크기의 변환 블록으로 분할된 제1 레벨이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1504에 도시되어 있다. 표 1에 따라 16개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 모든 제1 레벨 동일한 크기의 블록의 제2 레벨 분할이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1506에 도시되어 있다.
몇몇 예시적인 구현에서, 인터 코딩된 블록의 휘도 성분에 대해, 인트라 코딩에 대한 위의 제한이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 변환 분할의 첫 번째 레벨 이후에, 서브변환 블록 중 어느 하나가 독립적으로 하나 이상의 레벨로 더 분할될 수 있다. 따라서 결과 변환 블록은 동일한 크기일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 인터 코딩된 블록을 그들의 코딩 순서와 함께 변환 잠금(transform lock)으로 분할하는 예가 도 16에 도시되어 있다. 도 16의 예에서, 인터 코딩된 블록(1602)은 표 1에 따라 두 레벨의 변환 블록으로 분할된다. 첫 번째 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 그런 다음 4개의 변환 블록 중 하나만(모두가 아님) 4개의 서브변환 블록으로 더 분할되어, 1604로 표시된 것처럼 총 7개의 변환 블록이 두 가지의 다른 크기를 갖게 된다. 이러한 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서는 도 16의 1604에서 화살표로 도시되어 있다.
몇몇 예시적인 구현에서, 크로마 성분(들)에 대해, 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, 예컨대 8×8보다 작을 수 없다.
몇몇 다른 예시적인 구현에서, 너비(W) 또는 높이(H)가 64보다 큰 코딩 블록의 경우, 루마 코딩 블록과 크로마 코딩 블록 모두 min (W, 64)×min (H, 64) 및 min (W, 32)×min (H, 32) 변환 유닛의 배수로 각각 암묵적으로 분할될 수 있다. 여기서, 본 개시에서 "min(a, b)"는 a와 b 중 더 작은 값을 회신(반환)할 수 있다.
도 17은 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록으로 파티셔닝하기 위한 또 다른 대안의 예시적인 방식을 더 보여준다. 도 17에 도시된 바와 같이, 재귀적 변환 파티셔닝을 사용하는 대신, 코딩 블록의 변환 유형에 따라 미리 정의된 파티셔닝 유형 세트가 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 17에 도시된 구체적인 예에서, 코딩 블록을 다양한 수의 변환 블록으로 분할하기 위해 6개의 예시적인 파티셔닝 유형 중 하나가 적용될 수 있다. 이러한 변환 블록 파티셔닝 생성 방식은 코딩 블록 또는 예측 블록에 모두 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 17의 파티셔닝 방식은 임의의 주어진 변환 유형에 대해 최대 6개의 예시적인 파티션 유형을 제공한다(변환 유형은 예를 들어, ADST 등과 같은 1차 변환(primary transform)의 유형을 말한다). 이 방식에서, 모든 코딩 블록 또는 예측 블록은 예를 들어 비율-왜곡 비용에 기초하여 변환 파티션 유형을 할당 받을 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 나타낸 6개의 변환 파티션 유형으로 도시된 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴에 대응할 수 있다. 다양한 변환 유형과 다양한 변환 파티션 유형 사이의 대응 관계는 미리 정의될 수 있다. 레이트 왜곡 비용에 기초하여 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 파티션 유형을 지시하는 대문자 레이블이 있는 예를 아래에 나타낸다:
● PARTITION_NONE: 블록 크기와 동일한 변환 크기를 할당.
● PARTITION_SPLIT: 블록 크기 너비의 ½과 블록 크기 높이의 ½인 변환 크기를 할당.
● PARTITION_HORZ: 블록 크기와 너비가 같고 높이가 블록 크기의 ½인 변환 크기를 할당.
● PARTITION_VERT: 블록 크기 너비의 ½과 블록 크기와 동일한 높이로 변환 크기를 할당.
● PARTITION_HORZ4: 블록 크기와 너비가 같고 블록 크기의 높이가 ¼인 변환 크기를 할당.
● PARTITION_VERT4: 블록 크기 너비의 ¼과 블록 크기와 동일한 높이로 변환 크기를 할당.
위의 예에서, 도 17에 도시된 바와 같은 변환 파티션 유형은 모두 파티셔닝된 변환 블록에 대해 균일한 변환 크기를 포함한다. 이는 한정이 아니라 예에 불과하다. 몇몇 다른 구현에서, 특정 파티션 유형(또는 패턴)의 파티셔닝된 변환 블록에 대해 혼합된 변환 블록 크기가 사용될 수 있다.
비디오 블록(PB 또는 CB, 다수의 예측 블록으로 더 분할되지 않을 경우 PB라고도 함)은 직접 인코딩되지 않고 다양한 방식으로 예측될 수 있으므로, 비디오 데이터의 다양한 상관관계 및 중복성을 활용하여 압축 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 이러한 예측은 다양한 모드로 수행될 수 있다. 예를 들어, 비디오 블록은 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 예측될 수 있다. 특히, 인터 예측 모드에서, 비디오 블록은 단일 참조 또는 복합 참조 인터 예측을 통해 하나 이상의 다른 참조 블록 또는 하나 이상의 다른 프레임으로부터의 인터 예측기 블록에 의해 예측될 수 있다. 인터 예측의 구현을 위해, 참조 블록은 프레임 식별자(참조 블록의 시간적 위치) 및 인코딩 또는 디코딩되는 현재 블록과 참조 블록(참조 블록의 공간적 위치) 사이의 공간적 오프셋을 지시하는 움직임 벡터에 의해 지정될 수 있다. 참조 프레임 ID(IDentification) 및 움직임 벡터는 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 공간 블록 오프셋으로서의 움직임 벡터는 직접적으로 시그널링될 수 있거나, 다른 참조 움직임 벡터 또는 예측 움직임 벡터에 의해 자체적으로 예측될 수 있다. 예를 들어, 현재 움직임 벡터는 (예컨대, 후보 이웃 블록의) 참조 움직임 벡터에 의해 직접적으로, 또는 참조 움직임 벡터와, 현재 움직임 벡터와 참조 움직임 벡터 사이의 움직임 벡터 차(motion vector difference, MVD)의 조합에 의해 예측될 수 있다. 후자는 움직임 벡터 차가 있는 병합 모드(merge mode with motion vector difference, MMVD)로 지칭될 수 있다. 참조 움직임 벡터는 비트스트림에서, 예를 들어 현재 블록의 공간적으로 이웃하는 블록 또는 시간적으로 이웃하지만 공간적으로 동일한 위치에 있는 블록에 대한 포인터로서 식별될 수 있다.
인트라 예측 프로세스로 돌아가서, 블록(예컨대, 루마 또는 크로마 예측 블록, 또는 예측 블록으로 더 분할되지 않는 경우 코딩 블록) 내의 샘플이 이웃, 다음 이웃, 또는 다른 라인이나 라인들, 또는 이들의 조합의 샘플에 의해 예측되어, 예측 블록을 생성한다. 코딩되고 있는 실제 블록과 예측 블록 사이의 잔차는 변환 후 양자화를 통해 처리될 수 있다. 다양한 인트라 예측 모드가 이용 가능하게 될 수 있으며, 인트라 모드 선택과 관련된 파라미터 및 기타 파라미터가 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 다양한 인트라 예측 모드는 라인 포지션 또는 샘플을 예측하기 위한 포지션, 예측 샘플이 예측 라인 또는 라인들로부터 선택되는 방향, 및 기타 특수 인트라 예측 모드와 관련될 수 있다.
예를 들어, 인트라 예측 모드(상호교환적으로 "인트라 모드"로도 지칭됨)의 세트는 미리 정의된 수의 방향성 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 도 1의 예시적인 구현과 관련하여 전술한 바와 같이, 이러한 인트라 예측 모드는 특정 블록에서 예측되는 샘플에 대한 예측으로서 블록 외부 샘플(out-of-block sample)이 선택되는 미리 정의된 수의 방향에 대응할 수 있다. 다른 특정 예시적인 구현에서, 수평 축에 대해 45도에서 207도까지의 각도에 대응하는 8개의 주요 방향성 모드가 지원되고 미리 정의될 수 있다.
인트라 예측의 몇몇 다른 구현에서는, 방향성 텍스처에서 더 많은 종류의 공간 중복성을 추가로 활용하기 위해, 방향성 인트라 모드가 더 세밀한 그래뉼래러티로 설정된 각도로 더 확장될 수 있다. 예를 들어, 위의 8개의 각도(8-angle) 구현은 도 19에 나타낸 바와 같이 V_PRED, H_PRED, D45_PRED, D135_PRED, D113_PRED, D157_PRED, D203_PRED 및 D67_PRED라고 하는 8개의 공칭 각도를 제공하도록 구성될 수 있으며, 각각의 공칭 각도에 대해, 미리 정의된 수(예컨대, 7개)의 더 미세한 각도가 추가될 수 있다. 이러한 확장으로, 방향성 각도의 더 많은 총수(예컨대, 이 예에서는 56개)가 인트라 예측에 이용될 수 있으며, 동일한 수의 미리 정의된 방향성 인트라 모드에 대응한다. 예측 각도는 공칭 인트라 각도와 각도 델타를 더한 것으로 표현될 수 있다. 각각의 공칭 각도에 대해 7개의 더 미세한 각도 방향이 있는 위의 특정 예의 경우, 각도 델타는 -3 ∼ 3에 3도의 스텝 크기를 곱한 것일 수 있다. 65개의 서로 다른 예측 각도가 있는 도 18에 도시된 바와 같이, 몇가지 각도 방식이 사용될 수 있다.
몇몇 구현에서, 위의 방향성 인트라 모드에 대한 대안으로 또는 추가로, 미리 정의된 수의 비방향성 인트라 예측 모드도 미리 정의되어 이용 가능하게 될 수 있다. 예를 들어, 평활 인트라 예측 모드(smooth intra prediction mode)라고 지칭되는 5개의 비방향성 인트라 모드가 지정될 수 있다. 이러한 비방향성 인트라 모드 예측 모드는 구체적으로 DC, PAETH, SMOOTH, SMOOTH_V 및 SMOOTH_H 인트라 모드로 지칭될 수 있다. 이러한 예시적인 비방향성 모드 하에서의 특정 블록의 샘플 예측은 도 20에 나타냈다. 일례로서, 도 20은 상단 이웃 라인 및/또는 왼쪽 이웃 라인으로부터의 샘플에 의해 예측되는 4×4 블록(2002)을 도시한다. 블록(2002) 내의 특정 샘플(2010)은 블록(2002)의 상단 이웃 라인에 있는 샘플(2010)의 바로 상단 샘플(2004), 상단 이웃 라인과 왼쪽 이웃 라인의 교차점인 샘플(2010)의 왼쪽 상단 샘플(2006), 및 블록(2002)의 왼쪽 이웃 라인에 있는 샘플(2010)의 바로 왼쪽 샘플(2008)에 대응할 수 있다. 예시적인 DC 인트라 예측 모드의 경우, 왼쪽 이웃 샘플(2008)과 위의 이웃 샘플(2004)의 평균이 샘플(2010)의 예측자로 사용될 수 있다. 예를 들어 PAETH 인트라 예측 모드의 경우, 상단, 왼쪽 및 왼쪽 상단의 참조 샘플(2004, 2008, 2006)이 인출되고, 그런 다음 이 3개의 참조 샘플 중에서 (상단 + 왼쪽 - 왼쪽 상단)에 가장 가까운 값이 어느 것이든 샘플(2010)에 대한 예측자로서 설정될 수 있다. 예시적인 SMOOTH_V 인트라 예측 모드의 경우, 샘플(2010)은 상단 왼쪽 이웃 샘플(2006) 및 왼쪽 이웃 샘플(2008)의 수직 방향에서 2차 보간(quadratic interpolation)에 의해 예측될 수 있다. 예시적인 SMOOTH_H 인트라 예측 모드에서, 샘플(2010)은 왼쪽 상단 이웃 샘플(2006) 및 상단 이웃 샘플(2004)의 수평 방향에서 2차 보간에 의해 예측될 수 있다. 예시적인 SMOOTH 인트라 예측 모드의 경우, 샘플(2010)은 수직 및 수평 방향에서 2차 보간의 평균에 의해 예측될 수 있다. 위의 비방향성 인트라 모드 구현은 단지 비한정적인 예로서 예시된 것이다. 다른 이웃 라인과, 샘플의 다른 비방향성 선택과, 예측 블록에서 특정 샘플을 예측하기 위해 예측 샘플들을 결합하는 방식도 고려된다.
인코더에 의한, 다양한 코딩 레벨(픽처, 슬라이스, 블록, 유닛 등)에서 위의 방향성 또는 비방향성 모드로부터 특정 인트라 예측 모드의 선택은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 몇몇 예시적인 구현에서, 5개의 비각도 평활 모드(총 13개의 옵션)와 함께 예시적인 8개의 공칭 방향성 모드가 먼저 시그널링될 수 있다. 그 다음, 시그널링된 모드가 8개의 공칭 각도 인트라 모드 중 하나인 경우, 대응하는 시그널링된 공칭 각도에 대한 선택된 각도 델타를 지시하기 위해 인덱스가 추가로 시그널링된다. 몇몇 다른 예시적인 구현에서, 모든 인트라 예측 모드는 시그널링을 위해 모두 함께 인덱싱될 수 있다(예컨대, 56개의 방향성 모드에 5개의 비방향성 모드를 더해 61개의 인트라 예측 모드를 생성함).
몇몇 예시적인 구현에서, 56개 또는 다른 개수의 방향성 인트라 예측 모드는 블록의 각 샘플을 참조 서브샘플 위치에 투영하고 2탭 이중선형 필터(2-tap bilinear filter)로 참조 샘플을 보간하는 통합된 방향성 예측기(unified directional predictor)로 구현될 수 있다. 몇몇 구현에서, 에지의 참조와 함께 소멸되는 공간적 상관관계(decaying spatial correlation)를 캡처하기 위해, FILTER INTRA 모드로 지칭되는 추가 필터 모드가 설계될 수 있다. 이러한 모드의 경우, 블록 외부 샘플 외에도 블록 내의 예측 샘플이 블록 내의 일부 패치(patch)에 대한 인트라 예측 참조 샘플로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 모드는 미리 정의되어 적어도 루마 블록(또는 루마 블록만)에 대한 인트라 예측에 이용 가능하게 될 수 있다. 미리 정의된 수(예컨대, 5개)의 필터 인트라 모드는 미리 설계될 수 있으며, 각각은 예를 들어 4×2 패치와 이에 인접한 n개의 이웃에 있는 샘플 간의 상관관계를 반영하는 n탭 필터(예컨대, 7탭 필터) 세트로 표현된다. 다시말해, n탭 필터에 대한 가중 인자(weighting factor)는 포지션에 따라 달라질 수 있다. 8×8 블록, 4×2 패치, 7탭 필터링을 예로 들면, 도 21에 도시된 바와 같이, 8×8 블록(2002)은 8개의 4×2 패치로 분할될 수 있다. 이들 패치는 도 21에서 B0, B1, B1, B3, B4, B5, B6 및 B7로 지시된다. 각각의 패치에 대해, 도 21에서 R0∼R6으로 지시된 7개의 이웃은 현재 패치 내의 샘플을 예측하는 데 사용될 수 있다. 패치 B0의 경우, 모든 이웃이 이미 재구축되었을 수 있다. 그러나 다른 패치의 경우, 이웃 중 일부가 현재 블록에 있으므로 재구축되지 않았을 수 있으며, 그러면 바로 이웃의 예측 값이 참조로서 사용된다. 예를 들어, 도 21에 지시된 바와 같이 패치 B7의 모든 이웃이 재구축되지 않으므로, 이웃의 예측 샘플이 대신 사용된다.
인트라 예측의 몇몇 구현에서, 하나의 색상 성분은 하나 이상의 다른 색상 성분을 사용하여 예측될 수 있다. 색성분은 YCrCb, RGB, XYZ 색상 공간 등의 성분 중 어느 하나일 수 있다.
하나 이상의 다른 색상 성분을 사용하여 하나의 색상 성분을 예측하는 인트라 예측 유형 중 하나는 루마로부터의 크로마(CfL) 예측이다. CfL 예측에서는 루마 성분에 기초하여 크로마 성분을 예측한다. 예측되는 크로마 성분은 크로마 블록을 포함할 수 있으며, 이는 샘플 또는 크로마 샘플을 포함할 수 있다. 예측되는 샘플을 예측 샘플로 지칭한다. 또한 예측되는 크로마 블록은 루마 블록에 대응할 수 있다. 여기서, 달리 명시하지 않는 한, 루마 블록과 크로마 블록 사이의 대응관계는 크로마 블록이 루마 블록과 동일한 위치에 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 사용되고 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 크로마 성분을 예측하는 데 사용되는 루마 성분은 루마 샘플을 포함할 수 있다. 루마 샘플은 대응하거나 동일한 위치에 있는 크로마 블록 자체의 루마 샘플을 포함할 수 있고, 및/또는 예측되는 크로마 블록에 대응하는 동일한 위치에 있는 루마 블록에 이웃하거나 인접한 하나 이상의 이웃 루마 블록의 루마 샘플인 이웃 루마 샘플을 포함할 수 있다. 추가적으로, 적어도 몇몇 구현의 경우, CfL 예측 프로세스에 사용되는 루마 샘플은 재구축된 루마 샘플이며, 이는 디코딩 프로세스를 사용하여 원본 루마 샘플의 압축된 버전으로부터 도출되거나 재구축된 원본 루마 샘플의 복사본일 수 있다.
몇몇 구현에서, 인코더(예컨대, 인코더(403, 603, 703) 중 임의의 인코더) 및/또는 디코더(예컨대, 디코더(410, 510, 810) 중 임의의 디코더)는 CfL 예측 프로세스를 통해 CfL 예측을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 이들 구현 중 적어도 몇몇 구현에서, 인코더 및/또는 디코더는 CfL 예측 프로세스를 수행하기 위해 CfL 예측 모드로 구성될 수 있다. 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 인코더 및/또는 디코더는 복수의 서로 다른 CfL 예측 모드 중 적어도 하나로 동작 가능할 수 있다. 서로 다른 CfL 예측 모드에서, 인코더 및/또는 디코더는 크로마 예측 샘플을 생성하기 위해 서로 다른 각자의 CfL 프로세스를 수행할 수 있다.
도 22a∼도 22c를 참조하면, 인코더 및/또는 디코더는 CfL 예측 프로세스를 수행하도록 구성된 CfL 예측 유닛(2202)을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 독립형 유닛일 수 있거나, 인코더 또는 디코더의 다른 유닛의 컴포넌트 또는 서브유닛일 수 있다. 예를 들어, 임의의 다양한 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 인트라 예측 유닛(552), 인트라 인코더(722), 또는 인트라 디코더(872)의 컴포넌트 또는 서브유닛일 수 있다. 또한, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 프로세스를 수행하거나 실행하기 위해 다양하거나 다수의 동작 또는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 단순화를 위해, CfL 예측 유닛(2202)은 이들 동작 또는 기능 각각을 수행하는 인코더 및/또는 디코더의 컴포넌트인 것으로 설명된다. 그러나, 임의의 다양한 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 추가로, CfL 예측 프로세스의 동작 또는 기능 중 하나 이상을 수행하도록 각각 구성된 다수의 서브유닛으로 구성되거나 조직화될 수 있거나, CfL 예측 유닛(2202)과 별개인 하나 이상의 유닛은 CfL 예측 프로세스의 하나 이상의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 임의의 다양한 구현예에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 프로세스의 동작 또는 기능을 수행 및/또는 수행하기 위해 하드웨어 또는 조합, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛은 집적 회로로 구현될 수 있거나, 메모리에 저장된 소프트웨어나 펌웨어를 실행하도록 구성된 프로세서, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 임의의 다양한 구현에서, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 저장 매체는 CfL 예측 유닛(2202)의 기능 또는 동작을 수행하기 위해 프로세서가 실행 가능한 컴퓨터 명령어를 저장할 수 있다.
CfL 예측의 경우, 인코더 및/또는 디코더는 CfL 예측 유닛(2202)을 통하는 것과 같이, CfL 예측 모드가 수신된 코딩된 비트스트림에 있는 루마 블록에 적용되는 것으로 결정할 수 있다. 결국, CfL 예측 유닛(2202)은 적용하기로 결정된 CfL 예측 모드에 따라 루마 블록에 대한 CfL 예측을 수행할 수 있다. 이에 상응하여, CfL 예측 유닛(2202)을 통하는 것과 같이, 인코더 및/또는 디코더는 CfL 예측 모드의 적어도 부분적 적용에 의해 루마 블록에 대응하거나 루마 블록과 동일한 위치에 있는 크로마 블록을 재구축할 수 있다.
언급한 바와 같이, CfL 예측 유닛(2202)은 다수의 CfL 예측 모드 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 도 22a를 참조하면, 제1 CfL 예측 모드(또는 하나 이상의 CfL 예측 모드의 제1 세트)에서, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 블록의 루마 샘플들에 기초하여 루마 블록에 대응하는 크로마 블록의 복수의 예측 샘플을 생성하도록 구성될 수 있다. 언급한 바와 같이, 루마 블록에 대응하는 크로마 블록은 루마 블록과 동일 위치에 있는 크로마 블록이다. 이에 상응하여, 도 22a에서, 제1 CfL 예측 모드에서, CfL 예측 유닛은 예측 샘플을 생성할 크로마 블록과 동일한 위치에 있는 루마 블록의 루마 샘플을 사용한다.
도 23은 CfL 예측 유닛(2202)이 제1 CfL 예측 모드에서 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 예시적인 방법(2300)의 흐름도를 도시한다. 몇몇 구현에서, CfL 예측 프로세스는, 도 23에 도시된 것과 같이, 루마 샘플의 교류(AC) 기여분(contribution) 및 크로마 샘플의 직류(DC) 기여분에 기초하여 복수의 크로마 예측 샘플을 생성한다. AC 기여분 및 DC 기여분은 각각 크로마 성분의 예측일 수 있으며, 결국, AC 기여분 예측 및 DC 기여분 에측이라고도 한다. 특히 이러한 구현에서, 크로마 예측 샘플은 다음 수학식에 따라 루마 샘플의 선형 함수로서 모델링된다:
(1)
여기서 는 루마 성분(루마 샘플)의 AC 기여분을 나타내고, α는 선형 모델의 스케일링 파라미터를 나타내며, DC는 크로마 성분의 DC 기여분을 나타낸다. 또한, 적어도 몇몇 구현의 경우, AC 기여분은 블록의 샘플 각각에 대해 획득되는 반면, DC 기여분은 블록 전체에 대해 획득된다.
특히, 도 23에 도시된 바와 같은 그러한 구현에서, 블록 2302에서, 루마 블록의 복수의 루마 샘플은 크로마 해상도(예컨대, 4:2:0, 4:2:2 또는 4:4:4)로 서브샘플링(또는 다운샘플링)될 수 있다. 블록 2304에서, 서브샘플링된 루마 샘플이 평균되어 루마 평균을 생성할 수 있다. 블록 2306에서, 루마 샘플에서 루마 평균을 감산하여 루마 성분의 AC 기여분을 생성할 수 있다. 블록 2308에서, 루마 성분의 AC 기여분을 스케일링 파라미터 α와 승산하여 루마 성분의 스케일링된 AC 기여분을 생성할 수 있다. 루마 성분의 스케일링된 AC 기여분은 또한 크로마 성분의 AC 기여분 예측일 수 있다. 블록 2310에서, 선형 모델에 따라, 크로마 성분의 DC 기여분 예측을 AC 기여분 예측에 가산하여, 크로마 예측 샘플을 생성할 수 있다. 적어도 몇몇 구현에서, 스케일링 파라미터 α는 원래의 크로마 샘플에 기초하고 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 이는 디코더 복잡도를 줄이고 보다 정확한 예측을 낳을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 크로마 성분의 DC 기여분은 몇몇 예시적인 구현에서 크로마 성분 내에서 인트라 DC 모드를 사용하여 계산될 수 있다.
추가적으로, 방법(2300) 또는 제1 CfL 모드의 몇몇 구현에서, 동일한 위치에 있는 루마 블록의 일부 루마 샘플이 픽처 경계의 외부에 있는 경우, 이들 루마 샘플은 패딩될 수 있고(padded), 패딩된 루마 샘플은 블록 2304과 같이, 루마 평균을 계산하는 데 사용될 수 있다. 도 24는 픽처 경계에 의해 정의되는 픽처 내부 및 외부의 루마 샘플의 개략도를 도시한다. 적어도 몇몇 구현의 경우, 외부 픽처 루마 샘플은 현재 블록 내에서 가장 가까운 이용 가능한 샘플의 값을 복사함으로써 패딩될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 몇몇 구현에서 CfL 예측을 수행하는 경우, 블록 2302에서 수행되는 서브샘플링은 블록 2304에서 수행되는 평균화 및/또는 블록 2306에서 수행되는 감산과 결합될 수 있다. 이는 결국, 선형 모델링의 식을 단순화할 수 있고 서브샘플링 분할 및 라운딩 오차(rounding error)를 제거할 수 있다. 아래의 식 (2)는 두 단계의 조합에 대응하며, 이는 식 (3)으로 단순화된다. 식 (2)와 식 (3) 모두 정수 나눗셈을 사용한다. 또한 M×N은 루마 평면에서의 픽셀 행렬이다.
(2)
(3)
크로마 서브샘플링에 기초하면, Sx × Sy ∈ {1, 2, 4}이다. 또한, M과 N은 모두 2의 거듭제곱일 수 있고, 결국, M×N도 2의 거듭제곱이다. 예를 들어, 4:2:0 크로마 서브샘플링의 맥락에서, 박스 필터를 적용하는 대신, 크로마 픽셀과 일치하는 4개의 재구축된 루마 픽셀의 합이 사용될 수 있다. 이에 따라, CfL 예측은 2배로 확대될 수 있다.
추가적으로, 식 (1)에 대해 위에 나타낸 바와 같이, 도 23의 CfL 예측 프로세스는 전체 코딩된 블록 내에서 루마 샘플과 크로마 샘플 사이에 단 하나의 선형 모델만을 채용한다. 그러나, 하나의 전체 코딩된 블록 내에서 루마 샘플과 크로마 샘플 사이의 일부 관계에 대해서는 단 하나의 선형 모델이 최적이 아닐 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, CfL 예측 방법(2300)에서, 대응 루마 블록의 루마 샘플을 사용하여 평균을 계산하고, 결국에는 AC 기여분을 계산한다. 그러나, 적어도 몇몇 실시예에서, DC 기여분은 이웃 루마 샘플들을 평균함으로써 결정되거나 계산될 수 있다. AC 기여분과 DC 기여분에 각각 사용되는 루마 샘플과 이웃 루마 샘플 사이의 비정렬로 인해 예측이 부정확하거나 최적이 아닐 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 비트스트림에서 스케일링 값 α를 시그널링하는 것은 바람직하지 않게 일부 비트를 소모할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도 23의 CfL 예측 방법(2300)에서는 동일한 위치에 있는 루마 블록으로부터 크로마 블록을 예측하는데, 동일한 위치에 있는 루마 블록의 이웃 루마 샘플은 사용하지 않는다.
도 22b를 참조하면, 제1 CfL 예측 모드에서 동작하는 것에 추가로 또는 대안적으로, 몇몇 구현예에서, CfL 예측 유닛(2202)은 제2 CfL 예측 모드(또는 하나 이상의 CfL 예측 모드의 제2 세트)로 동작하여 루마 블록의 이웃 루마 샘플에 기초하여 루마 블록에 대응하는 크로마 블록의 복수의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 즉, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 블록의 루마 샘플을 사용하지 않고, 루마 블록의 이웃 루마 샘플을 사용하여 크로마 예측 샘플을 생성할 수 있다. 도 22c를 참조하면, 제1 CfL 예측 모드 및/또는 제2 CfL 예측 모드를 동작시키는 것에 추가로 또는 대안적으로, 몇몇 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 제3 CfL 예측 모드(또는 하나 이상의 CfL 예측 모드의 제3 세트)로 동작하여, 루마 블록의 루마 샘플 및 루마 블록의 이웃 루마 샘플에 기초하여 루마 블록에 대응하는 크로마 블록의 복수의 예측 샘플을 생성할 수 있다.
도 25는 예시적인 루마 블록(2502) 및 루마 블록(2502)의 이웃 루마 샘플의 개략도를 도시한다. 일반적으로, 주어진 루마 블록의 이웃 루마 샘플은 주어진 루마 블록에 인접하는 및/또는 이웃하는, 인접 또는 이웃 루마 블록의 루마 샘플이다. 각각의 이웃 루마 샘플은 복수 유형의 이웃 루마 샘플 중 특정 유형의 것일 수 있거나 특정 유정을 가질 수 있다. 각각의 유형은 주어진 루마 블록과의 상대적 공간 관계에 대응할 수 있다. 유사하게, 각각의 인접 또는 이웃 루마 블록은 그 안에 포함된 특정 유형의 이웃 루마 샘플과 매칭되는 특정 유형을 가질 수 있다. 적어도 몇몇 구현의 경우, 이웃 루마 샘플 및/또는 블록의 복수 유형으로는 다음을 포함할 수 있다: 왼쪽, 왼쪽 위, 위, 오른쪽 위, 오른쪽, 오른쪽 하단, 하단 및 왼쪽 하단. 도 25는 이웃 루마 샘플이 주어진 루마 블록(2502)에 대해 공간적으로 위치할 수 있음을 보여주며 다음을 포함한다: 왼쪽 이웃 루마 블록의 왼쪽 이웃 루마 샘플(2504), 왼쪽 위 이웃 루마 블록의 왼쪽 위 이웃 루마 샘플(2506), 위의 이웃 루마 블록의 위의 이웃 루마 샘플(2508), 오른쪽 이웃 루마 블록의 오른쪽 이웃 루마 샘플(2512), 오른쪽 하단 이웃 루마 블록의 오른쪽 하단 이웃 루마 샘플(2514), 하단 이웃 루마 블록의 하단 이웃 루마 샘플(2516) 및 왼쪽 하단 이웃 루마 블록의 왼쪽 하단 이웃 루마 샘플(2518). 또한, 왼쪽 위, 오른쪽 위, 왼쪽 하단, 오른쪽 하단의 이웃 루마 샘플 및 블록은 일반적으로 및/또는 집합적으로 각각 코너 이웃 루마 샘플 및 블록으로 지칭될 수 있다. 제2 CfL 모드 및/또는 제3 CfL 모드의 다양한 구현 중 임의의 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측을 수행하는 경우에 모든 유형, 또는 모든 유형보다 적은 적어도 하나의 이웃 루마 샘플을 사용할 수 있다.
도 26은 제2 CfL 예측 모드(도 22b) 및/또는 제3 CfL 예측 모드(도 22c)에서 동작하는 경우에 CfL 예측 유닛(2202)이 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 예시적인 방법(2600)의 흐름도를 도시한다. 블록 2602에서, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 블록의 복수의 이웃 루마 샘플을 결정할 수 있다. 블록 2604에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 이웃 루마 샘플에 기초하여 루마 블록에 대응하는 크로마 블록의 복수의 예측 샘플을 생성할 수 있다.
도 27은 제2 CfL 예측 모드(도 22b) 및/또는 제3 CFL 예측 모드(도 22c)에서 동작하는 경우에 CfL 예측 유닛(2202)이 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 다른 예시적인 방법(2700)의 흐름도를 도시한다. 블록 2702에서, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 블록의 복수의 이웃 루마 샘플을 결정할 수 있다. 블록 2704에서, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 블록에 대응하는 크로마 블록의 복수의 예측 샘플의 AC 기여분 및 DC 기여분을 생성할 수 있다. AC 기여분 또는 DC 기여분 중 적어도 하나는 블록(2702)에서 결정된 복수의 이웃 루마 샘플을 포함하는 루마 샘플 세트에 기초하여 블록(2704)에서 생성된다. 블록 2706에서, CfL 예측 유닛(2202)은 블록(2704)에서 결정된 AC 기여분 및 DC 기여분에 기초하여 크로마 블록의 복수의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 적어도 몇몇 구현의 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 위의 식 (1)의 선형 모델에 따라 AC 기여분 및 DC 기여분을 사용하여 블록 2706에서 복수의 크로마 예측 샘플을 결정할 수 있다.
몇몇 구현에서, 예시적인 방법(2600)과 방법(2700)이 결합될 수 있다. 예를 들어, 블록 2602는 블록 2702를 포함할 수 있고, 블록 2604는 블록 2704 및/또는 블록 2706을 포함할 수 있다.
도 28은 제3 CfL 예측 모드(도 22c)로 동작하는 경우에 CfL 예측 유닛(2202)이 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 또 다른 예시적인 방법(2800)의 흐름도를 도시한다. 루마 블록의 루마 샘플들을 평균하는 대신에, CfL 예측 프로세스(2800)는 이웃 루마 샘플들을 평균하여 이웃 루마 평균을 생성할 수 있다는 점을 제외하고는, CfL 예측 프로세스(2800)는 도 23에서의 CfL 예측 프로세스(2300)와 유사할 수 있다. 따라서, AC 기여분은 루마 샘플과 루마 블록의 이웃 루마 샘플 모두에 기초한다.
더 자세하게는, 블록(2802)에서, 루마 블록의 복수의 루마 샘플이 크로마 해상도로 서브샘플링될 수 있다. 블록(2804)에서, 루마 블록의 복수의 이웃 루마 샘플이 크로마 해상도로 서브샘플링될 수 있다. 추가적으로, 적어도 몇몇 구현의 경우, 동일한 서브샘플링(또는 다운샘플링) 방법이 루마 샘플과 이웃 루마 샘플을 서브샘플링하는 데 사용된다(즉, 동일한 서브샘플링 방법이 블록 2802 및 블록 2804 모두에 적용된다). 예를 들어, 4:2:0 포맷에 따라 서브샘플링이 수행되는 경우, 위의 이웃 영역(예컨대, 도 25의 영역 2508)에서의 2행, 왼쪽 인접 영역(예컨대, 도 25의 영역 2504)에서의 2열 및/또는 왼쪽 위 영역(예컨대, 도 25의 영역 2506)에서의 4개의 픽셀은 서브샘플(또는 다운샘플링된 것)이다. 이에 상응하여, CfL 예측 유닛(2202)이 AC 기여분을 결정하는 경우(예컨대, 아래의 블록 2806 및 2808), 도 28에 도시된 바와 같이, 이웃 루마 샘플들이 평균되어 재구축된 루마 샘플 값에서 감산될 수 있으며, 아래에 추가로 설명된다.
더 자세하게는, 블록 2806에서, 서브샘플링된 이웃 루마 샘플들을 평균하여 이웃 루마 평균을 생성할 수 있다. 블록 2808에서, 이웃 루마 평균을 서브샘플링된 루마 샘플에서 감산하여 루마 성분의 AC 기여분을 생성할 수 있다. 블록 2808에서, 루마 성분의 AC 기여분을 스케일링 파라미터 α와 승산하여 루마 성분의 스케일링된 AC 기여분을 생성할 수 있다. 루마 성분의 스케일링된 AC 기여분은 또한 크로마 성분의 AC 기여분 예측일 수 있다. 블록 2812에서, 크로마 성분의 DC 기여분 예측은 AC 기여분 예측에 가산되어, 위의 식(1)에서 나타낸 선형 모델에 따른 것과 같이, 크로마 예측 샘플을 생성할 수 있다. 적어도 몇몇 구현에서, 스케일링 파라미터 α는 원래의 크로마 샘플에 기초하고 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 이는 디코더 복잡도를 줄이고 보다 정확한 예측을 낳는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 크로마 성분의 DC 기여분은 몇몇 예시적인 구현에서 크로마 성분 내에서 인트라 DC 모드를 사용하여 계산될 수 있다.
예시적인 방법(2800)의 다른 구현에서, 복수의 이웃 루마 샘플은 이웃 루마 평균을 결정하는 데 사용되기 전에 서브샘플링되지 않을 수 있다. 즉, 이들 다른 구현에서, 블록 2804를 건너뛰거나 그렇지 않으면 수행하지 않을 수 있다.
또한, 몇몇 구현에서, 방법(2800)의 블록 중 일부 또는 모두는 방법(2600) 및/또는 방법(2700)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 블록 2602 및/또는 2702에서, 이웃 루마 샘플을 결정한 후, 그것을 블록 2804에서 서브샘플링하고/하거나 블록 2806에서 평균할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 블록 2604에서 이웃 루마 샘플에 기초하여 크로마 예측 샘플들 생성하는 것은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 블록 2804에서 이웃 루마 샘플을 서브샘플링하는 것, 블록 2806에서 루마 AC 기여분을 생성하는 것, 및/또는 블록 2810에서 루마 AC 기여분을 스케일링하는 것. 추가적으로 또는 대안적으로, 방법(2700)의 블록 2704에서 AC 기여분을 생성하는 것은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 블록 2804에서 이웃 루마 샘플을 서브샘플링하는 것, 블록 2806에서 (서브샘플링된) 이웃 루마 샘플들을 평균하는 것, 블록 2808에서 루마 AC 기여분을 생성하는 것, 및/또는 블록 2810에서 루마 AC 기여분을 스케일링하는 것. 추가적으로 또는 대안적으로, 방법(2700)의 블록 2706에서 AC 기여분 및 DC 기여분에 기초하여 크로마 예측 샘플을 생성하는 것은 블록 2812에서 AC 기여분에 DC 기여분을 가산하는 것을 포함할 수 있다. 방법(2600), 방법(2700) 및/또는 방법(2800)을 결합하는 다른 방법이 가능할 수 있다. .
도 29는 제3 CfL 예측 모드(도 22c)에서 동작하는 경우에 CfL 예측 유닛(2202)이 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 다른 예시적인 방법(2900)의 흐름도를 도시한다. 블록 2902에서, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 블록의 복수의 루마 샘플을 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑할 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 블록의 포지션(i,j)에 있는 i번째-j번째 루마 픽셀 PLij 각각을 k번째 이웃 크로마 픽셀 PCk에 매핑할 수 있다. 또한, 적어도 몇몇 구현의 경우, 블록 2902에서, CfL 예측 유닛(2202)은 크로마 블록이 CfL 모드에서 예측될 것임을 결정할 수 있으며, 여기서 크로마 블록은 루마 블록에 대응하고 및/또는 루마 블록과 동일한 위치에 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 그런 다음 루마 블록의 복수의 루마 샘플을 예측될 크로마 블록과 이웃하는 적어도 하나의 이웃 크로마 블록에 있는 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑할 수 있다. 블록 2904에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 이웃 크로마 샘플을 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 사용하여 크로마 블록의 CfL 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 이웃 크로마 샘플을 루마 블록에 대응하는 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 설정할 수 있다. 즉, CfL 예측 유닛(2202)은 각각의 k번째 크로마 픽셀 PCk를 대응하는 i번째-j번째 크로마 샘플 PCij에 복사할 수 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 각각의 k번째 크로마 픽셀 PCk를 각각의 i번째-j번째 크로마 샘플 PCij로서 설정하기 위해 블록 2902에서 결정된 (i,j) 포지션과 이웃 인덱스 k 사이의 동일한 관계 또는 매핑을 사용할 수 있다. 도 29에서의 CfL 예측 방법(2900)은 스케일링 파라미터 α를 사용하는 것을 피할 수 있고 및/또는 스케일링 파라미터 α를 시그널링하기 위해 자원을 소모하는 것을 피할 수 있다.
적어도 몇몇 구현의 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 두 단계로 블록 2902에서 루마 블록의 복수의 루마 샘플을 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑할 수 있다. 먼저, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 루마 샘플을 복수의 이웃 루마 샘플에 매핑할 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 i번째-j번째 픽셀 PLij 각각을 k번째 이웃 루마 픽셀 PLk에 매핑할 수 있다. 설명을 위해, 도 30은 화살표(3002)로 표시된, 위의 k번째 이웃 루마 샘플 PLk(112)에 매핑된 특정 크로마 픽셀 PLij(111)를 도시한다. 그러면, CfL 예측 유닛(2202)은 이웃 루마 샘플을 대응하는 이웃 크로마 샘플에 매핑할 수 있거나, 그렇지 않으면 이웃 루마 샘플에 대응하고/하거나 동일한 위치에 있는 이웃 크로마 샘플을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 30은 화살표(3004)를 통해, 이웃 크로마 픽셀 PCk에 대응하거나 동일한 위치에 있는 k번째 이웃 루마 픽셀 PLk(112)를 도시한다. 2단계 프로세스를 통해, 복수의 루마 샘플은 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑되거나 대응할 수 있다. 그러면 CfL 예측 유닛(2202)은 블록 2904에서 수행되는 것과 같은, 크로마 블록의 CfL 예측을 위해 대응하는 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 복수의 이웃 크로마 샘플을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 30은 화살표(3006)를 통해, i번째-j번째 루마 샘플 PLij에 대응하는 i번째-j번째 크로마 샘플 PCij로서 설정되거나 복사되는 k번째 이웃 크로마 샘플 PCk를 도시한다.
또한, 2단계 프로세스의 적어도 몇몇 구현의 경우, 루마 샘플을 이웃 루마 샘플에 매핑할 때, i번째-j번째 루마 샘플 PLij에 각각에 대해, CfL 예측 유닛(2202)은 i번째-j번째 루마 샘플 PLij과의 차가 가장 작은 이웃 루마 샘플을 결정할 수 있다. 또한, 이러한 구현들 중 적어도 몇몇의 경우, CfL 예측 유닛(2202)이 i번째-j번째 루마 샘플 PLij과의 차가 가장 작은 다수의 이웃 루마 샘플을 결정하는 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 i번째-j번째 루마 샘플 PLij까지의 거리가 가장 작은 다수의 최소차 이웃 루마 샘플 중에 타깃 k번째 이웃 루마 샘플 PLk를 선택할 수 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 크로마 예측 샘플을 결정하는 데 사용되는 최소차 루마 샘플에 타깃 k번째 이웃 루마 샘플을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 몇몇 구현에서, 루마 샘플과 이웃 루마 샘플 사이의 최소차를 결정할 때, CfL 예측 유닛(2202)은 절대 차의 합(sum of absolute difference, SAD) 측정 및/또는 제곱 오차의 합(sum of squared error, SSE) 측정에 따라 최소차를 결정할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 몇몇 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 다수의 루마 샘플을 다수의 이웃 루마 샘플에 함께 매핑할 수 있다. 함께 매핑된 다수의 루마 샘플을 패치(patch)라고 지칭할 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 주어진 루마 샘플 패치를 식별하고, 주어진 루마 샘플 패치와의 차가 가장 작은 이웃 루마 샘플 패치를 찾아낼 수 있다. 이들 구현 중 적어도 몇몇의 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 주어진 루마 경로와의 차가 가장 작은 이웃 루마 패치를 결정하기 위해 패치의 중앙 샘플 또는 픽셀을 사용할 수 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 최소차를 가진 이웃 루마 패치를 식별하면, 루마 패치의 루마 샘플 각각을 최소차 이웃 루마 패치의 이웃 루마 샘플 각각에 매핑할 수 있다. 이들 구현 중 적어도 몇몇의 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 SSE를 사용하여 최소차를 결정할 수 있다. 또한 몇몇 구현에서, 서브블록 크기가 다를 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 몇몇 구현에서, 모든 이웃 루마 샘플의 서브세트만을 분석하여 최소차 이웃 루마 샘플을 결정할 수 있다.
도 31은 패치 단위로 루마 샘플을 이웃 루마 샘플에 매핑하는 예를 도시하며, 이는 블록 2902에서 복수의 루마 샘플을 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 것의 일부로서 사용될 수 있다. 이 예에서, 3개의 루마 샘플(11, 100, 21)은 루마 패치를 형성할 수 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 3개의 이웃 루마 샘플을 갖는 이웃 루마 패치를 분석할 수 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 후보 이웃 루마 패치 각각에 대해, 중앙 루마 샘플과 후보 이웃 루마 패치의 중앙 이웃 루마 샘플을 비교하여, 이웃 루마 패치에 대한 차이를 결정할 수 있다. 도 31의 예에서, CfL 예측 유닛(2202)은 중앙 루마 샘플(100)과의 차이가 초소인 이웃 루마 샘플이 이웃 루마 샘플(101)이라고 결정한다. 결국, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 샘플(11)을 이웃 루마 샘플(10)과, 루마 샘플(100)을 이웃 루마 샘플(101)과, 루마 샘플(21)을 이웃 루마 샘플(20)과 매핑할 수 있다. 루마 블록의 루마 샘플이 도 31에 나타낸 바와 같이, 패치 단위로 이웃 루마 샘플에 매핑된 후, 이웃 루마 샘플에 대응하는 이웃 크로마 샘플이 결정될 수 있으며, 이는 그 후에 도 29 및 도 30과 관련하여 앞서 설명한 바와 같이, 대응하는 크로마 블록의 크로마 샘플로서 설정 또는 복사될 수 있다.
또한, 몇몇 구현에서, 방법(2900)의 모든 또는 일부 블록은 방법(2600)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 블록 2602에서 이웃 루마 샘플을 결정하는 것은 블록 2902에서 수행되는 이웃 루마 샘플에 루마 샘플을 매핑하는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 이웃 루마 샘플을 결정한 다음, 블록 2602에서 그 이웃 루마 샘플들 중 적어도 일부를 사용하여 루마 샘플을 이웃 루마 샘플 중 적어도 일부에 매핑할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 다양한 구현에서, 블록 2604에서 크로마 예측 샘플을 생성하는 것은 블록 2902에서 루마 샘플을 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 것 및/또는 블록 2904에서 이웃 크로마 샘플을 복수의 크로마 예측 샘플들로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 예시적인 방법(2600, 2700, 2800, 2900)의 다양한 구현 중 임의의 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)이 복수의 크로마 예측 샘플을 생성하기 위해 결정하고, 서브샘플링하고, 평균하고 및/또는 아니면 사용하는 이웃 루마 샘플은 다음 중 적어도 하나를 포함한, 이웃 루마 샘플의 유형 전부, 또는 적어도 하나 또는 전부보다 적은 수의 유형을 포함할 수 있다: 왼쪽, 왼쪽 위, 위, 오른쪽 위, 오른쪽, 오른쪽 하단, 하단 또는 왼쪽 하단. 예를 들어, 몇몇 구현에서, 적어도 하나의 유형은 왼쪽, 위, 왼쪽 위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 구현에서, 적어도 하나의 유형은 왼쪽, 위, 오른쪽, 하단, 왼쪽 위, 오른쪽 위, 왼쪽 하단, 또는 오른쪽 하단 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 구현에서, 적어도 하나의 유형은 오른쪽 위 또는 왼쪽 아래 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 방법(2600, 2700 및/또는 2800)의 구현을 포함한, 다양한 구현 중 임의의 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)이 CfL 예측 프로세스에 이웃 루마 샘플의 유형을 사용하기로 결정하는 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 결정된 유형을 갖는 하나 이상의 이웃 루마 샘플을 사용할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예시적인 방법(2600, 2700, 2800 및/또는 2900)의 몇몇 구현에서, 시그널링은 CfL 예측 프로세스에 사용할 이웃 루마 샘플 유형 중 어느 유형에 대해 CfL 예측 유닛(2202)에 명시적으로 지시하거나 명령하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)이 구현되는 전자 디바이스의 다른 유닛이나 컴포넌트(예컨대, 인코더, 디코더) 등에 의해서와 같이, 내부적으로 생성되거나, CfL 예측 유닛(2202)이 구현되는 다른 또는 별개의 전자 디바이스(예컨대, 인코더 또는 디코더)의 다른 유닛 또는 컴포넌트 등에 의해서와 같이, 외부적으로 또는 원격으로 생성되는 신호를 CfL 예측 유닛(2202)은 수신할 수 있다. 몇몇 다른 구현에서, 루마 블록 및/또는 예측된 크로마 블록의 코드 정보 및/또는 속성은 CfL 예측 프로세스에 사용할 이웃 루마 샘플의 유형 중 어느 유형을 암묵적으로 지시하는 데 사용될 수 있으며, 이에 대한 비제한적인 예는 인트라 예측 모드, 블록 모양, 블록 크기, 루마 블록 및/또는 크로마 블록의 종횡비를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예시적인 방법(2600, 2700, 2800 및/또는 2900)의 몇몇 구현에서, 이용 가능한 이웃 루마 샘플의 유형만이 CfL 예측 프로세스에 사용될 수 있다. 몇몇 구현에서, 이웃 루마 샘플은 픽처 경계 또는 슈퍼 블록 경계에 있지 않은 경우에 이용 가능하다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 위의 이웃 루마 샘플만 사용할 수 있는 경우에 CfL 예측을 위해 위의 이웃 루마 샘플을 사용할 수 있다(예컨대, 블록 2602에서 위의 이웃 루마 샘을 결정하고/하거나 블록 2604에서 위의 이웃 루마 샘플에 기초하여 크로마 예측 샘플을 생성할 수 있다). 다른 예로서, CfL 예측 유닛은 왼쪽 이웃 루마 샘플만 이용 가능한 경우에 CfL 예측을 위해 왼쪽 이웃 루마 샘플을 사용할 수 있다(예컨대, 블록 2602에서 왼쪽 이웃 루마 샘플을 결정하고/하거나 블록 2604에서 왼쪽 이웃 루마 샘플에 기초하여 크로마 예측 샘플을 생성한다).
추가적으로 또는 대안적으로, 예시적인 방법(2600, 2700, 2800 및/또는 2900)의 몇몇 구현에서, 특정 유형의 이웃 루마 샘플이 CfL 예측 프로세스에 사용되도록 결정되고, 특정 유형의 모든 이웃 루마 샘플이 이용 불가능한 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 특정 유형의 이웃 루마 샘플을 패딩하고, 패딩된 이웃 루마 샘플을 CfL 예측 프로세스에서 사용할 수 있다. 예를 들어, 왼쪽 이웃 루마 샘플을 이용할 수 없는 경우, 패딩은 현재 루마 블록의 왼쪽 열에 있는 루마 샘플을 왼쪽 이웃 루마 샘플로서 복사하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 위의 이웃 루마 샘플을 이용할 수 없는 경우, 패딩은 현재 루마 블록의 최상단 행에 있는 루마 샘플을 위의 이웃 루마 샘플로서 복사하는 것을 포함할 수 있다. 이들 구현 중 적어도 몇몇의 경우, CfL 예측 유닛은 인트라 각도 예측 모드에서 사용되는 동일한 패딩 방법에 따라 이웃 루마 샘플을 조정할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예시적인 방법(2600, 2700, 2800 및/또는 2900)의 몇몇 구현에서, 위의 이웃 루마 샘플이 CfL 예측 프로세스에 사용되는 것으로 결정되는 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 프로세스에서 가장 가까운 위의 참조 라인에 있는 위의 이웃 루마 샘플만 사용할 수 있다. 특히 이러한 구현 에서, CfL 예측 유닛(2202)은 가장 가까운 위의 참조 라인에 있는 위의 이웃 루마 샘플을, 동일한 위치에 있는 루마 블록이 슈퍼 블록 경계(super block boundary)에 위치하는 경우에 CfL 예측 프로세스에 대한 이웃 루마 샘플로서 사용할 수 있다. 일반적으로, AVM(AoMediaVideo Model)은 슈퍼 블록이라 불리는 가장 큰 크기와 함께 다양한 크기의 코딩 블록을 사용한다. 몇몇 구현의 경우, 가장 큰 블록, 즉 슈퍼 블록은 128×128 픽셀 또는 64×64 픽셀이다. 슈퍼 블록 크기는 시퀀스 헤더에 시그널링되며 디폴트 크기는 128×128 픽셀이다. 최소 코딩 블록 크기는 4×4이다.
추가로 또는 대안적으로, 예시적인 방법(2600, 2700, 2800 및/또는 2900)의 몇몇 구현에서, CfL 예측 프로세스에 사용되는 이웃 루마 샘플은, 몇몇 구현에서만 포함하는 것과 같이, 가장 가까운 인접 참조 라인 또는 라인들에 있는 이웃 루마 샘플만을 포함할 수 있다. 이러한 구현 중 적어도 일부는 위에서 설명된 다른 조건 또는 측면 중 하나 이상과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)이 특정 유형의 이웃 루마 샘플을 사용하기로 결정한 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 특정 유형의 가장 가까운 인접 참조 라인에 있는 특정 유형의 이웃 루마 샘플을 사용할 수 있다. 도 32는 동일한 위치에 있는 크로마 블록의 위 및 왼쪽의 참조 라인을 나타내는 도면을 도시한다. 이 예에서 참조 라인 0은 위의 다른 참조 라인 1, 2, 3보다 더 가깝거나 더 근접해 있다는 점에서, 가장 가까운 이웃 참조일 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예시적인 방법(2600, 2700, 2800 및/또는 2900)의 몇몇 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 프로세스를 수행하기 위해 루마 블록의 하나 이상의 경계 루마 샘플을 사용할 수 있다. 경계 루마 샘플은 크로마 블록의 외부 경계를 획정하는 루마 샘플일 수 있다. 예를 들어, 주어진 루마 블록의 왼쪽 경계 루마 샘플은 주어진 크로마 블록의 왼쪽 경계를 적어도 부분적으로 획정한다. 다른 예로서, 상단 경계는 주어진 루마 블록의 상단 또는 위의 경계를 적어도 부분적으로 획정한다. CfL 예측 유닛(2202)은 하나 이상의 경계 루마 샘플을 이웃 루마 샘플과 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 방법(2800)의 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 동일한 위치에 있는 크로마 블록의 하나 이상의 경계 루마 샘플과 결합하여 이웃 루마 샘플들을 평균함으로써 이웃 루마 평균을 결정할 수 있다. 이러한 다양한 구현에서, 평균화에 사용되는 경계 루마 샘플은 블록 2802에서의 서브샘플링 전과 같이, 서브샘플링 전에 또는 블록 2802에서의 서브샘플링 이후와 같이, 서브샘플링 후의 서브샘플링된 루마 샘플로부터 획득될 수 있다. 특히 이러한 구현에서, 하나 이상의 경계 루마 샘플은 하나 이상의 상단 경계 루마 샘플 및/또는 하나 이상의 왼쪽 경계 루마 샘플을 포함할 수 있다.
도 33은 CfL 예측 유닛(2202)이 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 또 다른 예시적인 방법(3300)의 흐름도를 도시한다. 블록 3302에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 프로세스의 복수의 유형 중에서 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정할 수 있다. CfL 예측 프로세스의 복수의 유형은 CfL 예측 프로세스(2300, 2600, 2700, 2800, 2900) 중 적어도 2개에 대응할 수 있다. 블록 3304에서, CfL 예측 유닛(2202)은 블록 3302에서 결정된 CfL 예측 프로세스의 유형에 따라 CfL 예측 프로세스를 수행할 수 있다.
몇몇 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 프로세스(2300, 2600, 2700, 2800, 2900) 중 2개에서만 선택한다. 선택된 2개의 프로세서는 임의의 다양한 구현에서 프로세스(2300, 2600, 2700, 2800, 2900) 중 어느 2개일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 몇몇 구현에서, 블록 3302에서, CfL 예측 유닛(2202)은 어떤 유형의 CfL 예측 프로세스를 사용할 것인지를 결정하기 위한 플래그를 수신, 식별 및/또는 사용할 수 있다. 이러한 구현 중 몇몇에서, 플래그는 바이패스 코딩된다(bypass coded). 다른 구현에서는 플래그가 컨텍스트 코딩된다(context coded). 다양한 실시예에서, N개의 컨텍스트가 사용될 수 있으며, 여기서 N은 하나 이상이다. 몇몇 다른 구현에서, 서로 다른 CfL 예측 프로세스는 CfL 예측 유닛(2202)이 수신, 식별 및/또는 사용할 수 있는 크로마 인트라 예측 모드 신택스의 서로 다른 인덱스 값과 연관된다. 크로마 인트라 예측 모드 신택스는 CfL 예측 유닛(2202)에 CfL 예측 프로세스를 수행할지 여부, 만약 그렇다면 어떤 유형의 CfL 예측 프로세스를 수행할지를 지시할 수 있다. 다양한 구현 중 임의의 구현에서. 인덱스 값은 2개, 3개, 또는 그 이상의 가능한 상이한 CfL 예측 프로세스 중 하나를 지시하기 위해 2개, 3개 또는 그 이상의 가능한 다른 값 중 하나일 수 있다.
본 개시의 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 순서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 각각의 방법(또는 실시예), 인코더 및 디코더는 처리 회로(예컨대, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 하나의 예에서, 하나 이상의 프로세서는 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 매체에 저장된 프로그램을 실행한다. 본 개시의 실시예들은 루마 블록 또는 크로마 블록에 적용될 수 있다.
전술한 기술은 컴퓨터로 판독 가능한 명령어를 사용하고 하나 이상의 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 물리적으로 저장될 수 있는 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 34는 개시된 발명의 특정 실시예를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(3400)을 도시한다.
컴퓨터 소프트웨어는 컴퓨터 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 유닛(graphics processing unit, GPU) 등에 의해, 어셈블리(assembly), 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 이와 유사한 메커니즘을 거쳐 직접, 또는 해석(interpretation), 마이크로 코드 실행(micro-code execution) 등을 통해 실행될 수 있는 명령어를 포함하는 코드를 생성할 수 있는 임의의 적절한 기계어 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.
명령어는, 예를 들어 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 기기, 사물 인터넷 기기 등을 포함한, 다양한 유형의 컴퓨터 또는 그 구성요소에서 실행될 수 있다.
도 34에 도시된 컴퓨터 시스템(3400)의 구성요소는 본질적으로 예시적인 것이며, 본 개시의 실시예를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능의 범위에 대한 어떠한 한정도 시사하려는 것은 아니다. 구성요소의 구성은 컴퓨터 시스템(3400)의 예시적인 실시예에 나타낸 구성요소 중 어느 하나 또는 조합과 관련된 임의의 종속성 또는 요건을 가지는 것으로 해석되어서는 안 된다.
컴퓨터 시스템(3400)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스(human interface input device)를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는 한 명 이상의 인간 사용자에 의한 입력, 예를 들어 촉각 입력(예: 키 누름(keystroke), 스와이프(swip), 데이터 장갑 움직임), 오디오 입력(예: 음성, 박수), 시각적 입력(예: 제스처), 후각 입력(도시되지 않음)에 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스는 또한 오디오(예: 음성, 음악, 주변 소리), 이미지(예: 스캔된 이미지, 정지 이미지 카메라로부터 획득한 픽처 이미지), 비디오(예: 2차원 비디오, 입체 비디오(stereoscopic video)를 포함한 3차원 비디오)와 같은, 사람에 의한 의식적 입력과 반드시 직접 관련이 있는 것은 아닌 특정 미디어를 캡처하는 데 사용될 수 있다.
입력 휴먼 인터페이스 디바이스는 키보드(3401), 마우스(3402), 트랙 패드(3403), 터치 스크린(3410), 데이터 장갑(도시되지 않음), 조이스틱(3405), 마이크로폰(3406), 스캐너(3407), 카메라(3408) 중 하나 이상(각각 하나만 표시됨)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(3400)은 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스는 예를 들어 촉각 출력, 소리, 빛 및 냄새/맛을 통해, 한 명 이상의 인간 사용자의 감각을 자극할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스는 촉각 출력 디바이스(예: 터치 스크린(3410), 데이터 장갑(도시되지 않음), 또는 조이스틱(3405)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 디바이스의 역할을 하지 않는 촉각 피드백 디바이스도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스(예: 스피커(3409), 헤드폰(도시되지 않음)), 시각적 출력 디바이스(예: 각각 터치 스크린 입력 기능이 있거나 없는, 각각 촉각 피드백 기능이 있거나 없는, CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린을 포함한, 스크린(3410) - 그 일부는 스테레오그래픽 출력(stereographic), 가상 현실 안경(virtual-reality glasses)(도시되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이(holographic display) 및 연기 탱크(smoke tank)(도시되지 않음)와 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원 이상의 출력을 할 수 있음 -), 및 프린터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(3400)은 또한 CD/DVD 등의 매체(3421)를 갖는 CD/DVD ROM RW(3420)을 포함한 광학 매체, 썸 드라이브(thumb-drive )(3422), 착탈 가능한 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(3423), 테이프 및 플로피 디스크(도시되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(security dongle)(도시되지 않음)과 같은 특수한 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스 등의 인간이 액세스 가능할 수 있는 저장 디바이스 및 그 연관 매체를 포함할 수 있다.
당업자는 또한 현재 개시된 주제와 관련하여 사용된 바와 같이 컴퓨터로 판독 가능한 매체"라는 용어가 송신 매체, 반송파(carrier wave) 또는 기타 일시적인 신호를 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
컴퓨터 시스템(3400)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(3455)에 대한 인터페이스(3454)를 포함할 수 있다. 네트워크는 예를 들어 무선, 유선, 광 등의 네트워크일 수 있다. 네트워크는 또한 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연 허용 등의 네트워크일 수 있다. 네트워크의 예로는 이더넷, 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 네트워크는 일반적으로 특정 범용 데이터 포트 또는 주변 버스(3449)(예: 컴퓨터 시스템(3400)의 USB 포트)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터)를 필요로 하며; 다른 것은 일반적으로 이하에 설명하는 바와 같이 시스템 버스에 부착함으로써 컴퓨터 시스템(3400)의 코어에 통합된다(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템에의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템에의 셀룰러 네트워크 인터페이스). 이러한 네트워크 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(3400)은 다른 네트워크와 통신할 수 있다. 이러한 통신은 단방향, 수신 전용(예: TV 방송), 단방향 전송 전용(예를 들어, CANbus에서 특정 CANbus 기기로) 또는 양방향(예를 들어, 로컬 또는 광역 디지털 네트워크를 사용하여 다른 컴퓨터 시스템으로)일 수 있다. 특정 프로토콜 및 프로토콜 스택이 전술한 바와 같은 네트워크 및 네트워크 인터페이스 각각에 사용될 수 있다.
전술한 휴먼 인터페이스 디바이스, 인간이 액세스 가능한 저장 디바이스 및 네트워크 인터페이스는 컴퓨터 시스템(3400)의 코어(3440)에 부착될 수 있다.
코어(3440)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(3441), 그래픽 처리 유닛(GPU)(3442), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Area, FPGA)(3443) 형태의 특화된 프로그램 가능한 처리 유닛, 특정 태스크를 위한 하드웨어 가속기(3444), 그래픽 어댑터(3450) 등을 포함할 수 있다. 판독 전용 메모리(Read-only memory, ROM)(3445), 랜덤 액세스 메모리(3446), 사용자가 액세스할 수 없는 내부 하드 드라이브, SSD 등의 내부 대용량 저장장치(3447)와 함께, 이러한 디바이스는 시스템 버스(3448)을 통해 연결될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 시스템 버스(3448)는 추가적인 CPU, GPU 등에 의한 확장을 가능하게 하는 하나 이상의 물리 플러그의 형태로 액세스 가능할 수 있다. 주변 기기는 코어의 시스템 버스(3448)에 직접 연결되거나 주변 버스(3449)를 통해 연결될 수 있다. 일례에서, 스크린(3410)이 그래픽 어댑터(3450)에 연결될 수 있다. 주변 버스를 위한 아키텍처로는 PCI, USB 등을 포함한다.
CPU(3441), GPU(3442), FPGA(3443) 및 가속기(3444)는, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어를 실행할 수 있다. 그 컴퓨터 코드는 ROM(3445) 또는 RAM(3446)에 저장될 수 있다. 이행 데이터(transitional data)는 RAM(3446)에도 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는 예를 들어, 내부 대용량 저장장치(3447)에 저장될 수 있다. 메모리 소자 중 어느 것에 대한 빠른 저장 및 검색은, 하나 이상의 CPU(3441), GPU(3442), 대용량 저장장치(3447), ROM(3445), RAM(3446) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 가능해질 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 매체는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작(computer-implemented operation)을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시의 목적을 위해 특별히 설계되고 구축된 것일 수 있거나, 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류일 수 있다.
한정이 아닌 예로서, 아키텍처(3400), 구체적으로 코어(3440)를 갖는 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 유형의 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 구현된 소프트웨어 실행하는 프로세서(들)(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등을 포함)의 결과로서 기능을 제공할 수 있다. 이러한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 위에서 소개한 바와 같이 사용자가 액세스할 수 있는 대용량 저장장치와 연관된 매체일 수 있을 뿐만 아니라 코어 내부 대용량 저장장치(3447) 또는 ROM(3445)과 같은, 비일시적인 성질의 코어(3440)의 특정 저장장치일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예를 구현하는 소프트웨어는 이러한 디바이스에 저장되고 코어(3440)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 구체적인 필요에 따라, 하나 이상의 메모리 소자 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(3440) 및 특히 내부의 프로세서(CPU, GPU, FPGA 등 포함)로 하여금 RAM(3446)에 저장된 데이터 구조를 정의하고 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스에 따라 이러한 데이터 구조를 수정하는 것을 포함하여, 여기에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하도록 할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 컴퓨터 시스템은 여기에 설명된 특정 프로세스 또는 특정 프로세스의 특정 부분을 실행하기 위해 소프트웨어 대신 또는 소프트웨어와 함께 작동할 수 있는, 논리 배선(logic hardwired)의 결과로서 그렇지 않으면 회로(예: 가속기(3444))에 다른 방식으로 구현되는 기능을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 언급은 논리를 포함할 수 있으며, 적절한 경우 그 반대도 마찬가지이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 대한 언급은 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(예: 집적 회로(IC)), 실행을 위한 논리를 구현하는 회로, 또는 적절한 경우 둘 다를 포함할 수 있다. 본 개시는 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포함한다.
본 개시의 주제는 또한 무엇보다도 다음의 측면과 관련되거나 다음의 측면을 포함할 수 있다:
제1 측면에서, 비디오 처리 방법은, 크로마 블록이 CfL(Chroma from Luma) 모드에서 예측될 것임을 결정하는 단계 - 상기 크로마 블록은 루마 블록에 대응함 -; 상기 루마 블록의 복수의 루마 샘플을 상기 크로마 블록에 이웃하는 적어도 하나의 이웃 크로마 블록에 있는 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계; 및 상기 복수의 이웃 크로마 샘플을 상기 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 사용하여 상기 크로마 블록의 CfL 예측을 수행하는 단계를 포함한다.
제2 측면은 제1 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 매핑하는 단계는, 상기 복수의 재구축된 루마 샘플을 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플에 매핑하는 단계; 및 상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플을 상기 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계를 포함한다.
제3 측면은 제1 측면 또는 제2 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 복수의 재구축된 루마 샘플에 대응하는 복수의 최소차(smallest-difference) 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하고; 상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플로 설정함으로써, 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플을 상기 복수의 재구축된 루마 샘플에 매핑하기로 결정하는 단계를 더 포함한다.
제4 측면은 제3 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하는 것은, 상기 복수의 재구축된 루마 샘플 중의 루마 샘플에 대해 다수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 식별하는 것; 상기 다수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플 중에서 상기 루마 샘플까지의 거리가 가장 작은 타깃 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플에 대한 응답으로 상기 다수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플 중에서 상기 타깃 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 선택하는 것; 및 상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플에 상기 타깃 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 포함시키는 것을 포함한다.
제5 측면은 제3 측면 또는 제4 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하는 것은, 절대 차의 합(sum of absolute difference, SAD) 측정값 또는 제곱 오차의 합(sum of squared error, SSE) 측정값 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하는 것을 포함한다.
제6 측면은 제1 측면 내지 제5 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 복수의 재구축된 루마 샘플을 상기 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계는, 재구축된 루마 샘플의 패치(patch)를 이웃 재구축된 루마 샘플의 패치에 매핑하는 단계를 포함한다.
제7 측면은 제6 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 이웃 재구축된 루마 샘플의 패치는 상기 재구축된 루마 샘플의 경로에 대응하는 최소차 패치를 포함한다.
제8 측면은 제7 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 재구축된 루마 샘플의 패치의 중심 루마 샘플과 상기 최소차 패치의 중심 루마 샘플에 기초하여 최소 거리 패치를 결정하는 단계를 더 포함한다.
제9 측면은 제2 측면 내지 제8 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플은 재구축된 이웃 루마 샘플의 모든 유형보다 적은 것을 포함한다.
제10 측면은 제9 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 모든 유형의 재구축된 루마 샘플보다 적은 것은, 왼쪽의 재구축된 이웃 루마 샘플, 위의 재구축된 이웃 루마 샘플, 또는 왼쪽 위의 재구축된 이웃 루마 샘플 중 적어도 하나를 포함한다.
제11 측면은 제2 측면 내지 제10 측면 중 어느 측면을 포함하며, 상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플이 가장 가까운 인접 참조 라인에 있는 것을 포함한다.
제12 측면은 비디오 처리 방법을 포함하며, 상기 비디오 처리 방법은, CfL 예측 프로세스의 복수의 서로 다른 유형 중에서 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계; 및 상기 CfL 예측 프로세스의 유형에 따라 CfL 예측 프로세스를 수행하는 단계를 포함한다.
제13 측면은 제12 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 복수의 서로 다른 유형의 CfL 예측 프로세스는 두 가지 유형의 CFL 예측 프로세스만을 포함한다.
제14 측면은 제12 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 복수의 서로 다른 유형의 CfL 예측 프로세스는 세 가지 유형의 CfL 예측 프로세스만을 포함한다.
제15 측면은 제12 측면 내지 제14 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 제1 유형의 CfL 예측 프로세스는 하나 이상의 이웃 루마 샘플을 사용하여 복수의 크로마 예측 샘플을 결정하고, 제2 유형의 CfL 예측 프로세스는 이웃 루마 샘플을 사용하지 않고 상기 복수의 크로마 예측 샘플을 결정한다.
제16 측면은 제12 측면 내지 제15 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: CfL 예측 프로세스의 한 유형은 복수의 루마 샘플을 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑한다.
제17 측면은 제16 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 CfL 예측 프로세스의 한 유형은 상기 복수의 크로마 예측 샘플의 교류(AC) 기여분을 결정하는 데 스케일링 인자(scaling factor)를 사용하지 않는다.
제18 측면은 제12 측면 내지 제17 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계는, 상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 지시하는 플래그를 식별하는 단계를 포함하며, 상기 플래그는 바이패스 코딩된 것 또는 컨텍스트 코딩된 것 중 하나이다.
제19 측면은 제12 측면 내지 제18 측면 중 어느 측면을 포함하며, 추가로 다음을 포함한다: 상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계는, 상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 식별하는 크로마 인트라 예측 모드 신택스를 식별하는 단계를 포함한다.
제20 측면은 비디오 처리 디바이스를 포함하며, 상기 비디오 처리 디바이스는, 명령어 세트를 저장하는 메모리; 및 상기 명령어 세트를 실행하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 명령어 세트를 실행함에 따라, 제1 b측면 내지 제19 측면 중 어느 측면을 구현하도록 구성된다.
제21 측면은 프로세서에 의해 실행 가능한 복수의 명령어를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 저장 매체를 포함하며, 상기 명령어는 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제1 측면 내지 제19 측면 중 어느 측면을 구현하게 한다.
위에 열거된 각각의 독립적인 측면에서 언급된 특징 외에도, 몇몇 예는 종속적 측면에서 언급된 및/또는 위의 설명에 개시되고 도면에 도시된 선택적 특징을 단독으로 또는 조합하여 보여줄 수 있다.
본 개시 내용은 여러 예시적인 실시예를 설명했지만, 본 개시 내용의 범위 내에 속하는 변경, 순열 및 다양한 대체 등가물이 존재합니다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만 본 개시의 원리를 구현하고 따라서 본 개시의 사상 및 범위 내에 있는 수많은 시스템 및 방법을 고안할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 개시는 여러 예시적인 실시예를 설명했지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경, 순열 및 다양한 대체 등가물이 존재한다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 명시적으로 도시되지 않거나 설명되지 않았지만, 본 개시의 원리를 구현하고 따라서 본 개시의 사상과 범위 내에 있는 수많은 시스템 및 방법을 고안할 수 있음을 이해할 것이다.
[부록 A: 약어]
JEM: joint exploration model
VVC: versatile video coding
BMS: benchmark set
MV: Motion Vector
HEVC: High Efficiency Video Coding
SEI: Supplementary Enhancement Information
VUI: Video Usability Information
GOPs: Groups of Pictures
TUs: Transform Units,
PUs: Prediction Units
CTUs: Coding Tree Units
CTBs: Coding Tree Blocks
PBs: Prediction Blocks
HRD: Hypothetical Reference Decoder
SNR: Signal Noise Ratio
CPUs: Central Processing Units
GPUs: Graphics Processing Units
CRT: Cathode Ray Tube
LCD: Liquid-Crystal Display
OLED: Organic Light-Emitting Diode
CD: Compact Disc
DVD: Digital Video Disc
ROM: Read-Only Memory
RAM: Random Access Memory
ASIC: Application-Specific Integrated Circuit
PLD: Programmable Logic Device
LAN: Local Area Network
GSM: Global System for Mobile communications
LTE: Long-Term Evolution
CANBus: Controller Area Network Bus
USB: Universal Serial Bus
PCI: Peripheral Component Interconnect
FPGA: Field Programmable Gate Areas
SSD: solid-state drive
IC: Integrated Circuit
HDR: high dynamic range
SDR: standard dynamic range
JVET: Joint Video Exploration Team
MPM: most probable mode
WAIP: Wide-Angle Intra Prediction
CU: Coding Unit
PU: Prediction Unit
TU: Transform Unit
CTU: Coding Tree Unit
PDPC: Position Dependent Prediction Combination
ISP: Intra Sub-Partitions
SPS: Sequence Parameter Setting
PPS: Picture Parameter Set
APS: Adaptation Parameter Set
VPS: Video Parameter Set
DPS: Decoding Parameter Set
ALF: Adaptive Loop Filter
SAO: Sample Adaptive Offset
CC-ALF: Cross-Component Adaptive Loop Filter
CDEF: Constrained Directional Enhancement Filter
CCSO: Cross-Component Sample Offset
LSO: Local Sample Offset
LR: Loop Restoration Filter
AV1: AOMedia Video 1
AV2: AOMedia Video 2
LFNST: low-Frequency Non-Separable Transform
IST: Intra Secondary Transform
Claims (20)
- 비디오 처리 방법으로서,
크로마 블록이 CfL(Chroma from Luma) 모드에서 예측될 것임을 결정하는 단계 - 상기 크로마 블록은 루마 블록에 대응함 -;
상기 루마 블록의 복수의 루마 샘플을 상기 크로마 블록에 이웃하는 적어도 하나의 이웃 크로마 블록에 있는 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계; 및
상기 복수의 이웃 크로마 샘플을 상기 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 사용하여 상기 크로마 블록의 CfL 예측을 수행하는 단계
를 포함하는 비디오 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 매핑하는 단계는,
상기 복수의 재구축된 루마 샘플을 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플에 매핑하는 단계; 및
상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플을 상기 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계
를 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 재구축된 루마 샘플에 대응하는 복수의 최소차(smallest-difference) 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하고;
상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플로 설정함으로써,
복수의 재구축된 이웃 루마 샘플을 상기 복수의 재구축된 루마 샘플에 매핑하기로 결정하는 단계
를 더 포함하는 비디오 처리 방법. - 제3항에 있어서,
상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하는 것은,
상기 복수의 재구축된 루마 샘플 중의 루마 샘플에 대해 다수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 식별하는 것;
상기 다수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플 중에서 상기 루마 샘플까지의 거리가 가장 작은 타깃 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플에 대한 응답으로 상기 다수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플 중에서 상기 타깃 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 선택하는 것; 및
상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플에 상기 타깃 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 포함시키는 것
을 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하는 것은,
절대 차의 합(sum of absolute difference, SAD) 측정값 또는 제곱 오차의 합(sum of squared error, SSE) 측정값 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 최소차 재구축된 이웃 루마 샘플을 결정하는 것을 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 재구축된 루마 샘플을 상기 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는 단계는,
재구축된 루마 샘플의 패치(patch)를 이웃 재구축된 루마 샘플의 패치에 매핑하는 단계를 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제6항에 있어서,
상기 이웃 재구축된 루마 샘플의 패치는 상기 재구축된 루마 샘플의 경로에 대응하는 최소차 패치를 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제7항에 있어서,
상기 재구축된 루마 샘플의 패치의 중심 루마 샘플과 상기 최소차 패치의 중심 루마 샘플에 기초하여 최소 거리 패치를 결정하는 단계를 더 포함하는 비디오 처리 방법. - 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플은 재구축된 이웃 루마 샘플의 모든 유형보다 적은 것을 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제9항에 있어서,
상기 모든 유형의 재구축된 루마 샘플보다 적은 것은,
왼쪽의 재구축된 이웃 루마 샘플, 위의 재구축된 이웃 루마 샘플, 또는 왼쪽 위의 재구축된 이웃 루마 샘플 중 적어도 하나를 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 재구축된 이웃 루마 샘플은 가장 가까운 인접 참조 라인에 있는, 비디오 처리 방법. - 비디오 처리 방법으로서,
CfL 예측 프로세스의 복수의 서로 다른 유형 중에서 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계; 및
상기 CfL 예측 프로세스의 유형에 따라 CfL 예측 프로세스를 수행하는 단계
를 포함하는 비디오 처리 방법. - 제12항에 있어서,
상기 복수의 서로 다른 유형의 CfL 예측 프로세스는 두 가지 유형의 CFL 예측 프로세스만을 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제12항에 있어서,
상기 복수의 서로 다른 유형의 CfL 예측 프로세스는 세 가지 유형의 CfL 예측 프로세스만을 포함하는, 비디오 처리 방법. - 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 유형의 CfL 예측 프로세스는 하나 이상의 이웃 루마 샘플을 사용하여 복수의 크로마 예측 샘플을 결정하고, 제2 유형의 CfL 예측 프로세스는 이웃 루마 샘플을 사용하지 않고 상기 복수의 크로마 예측 샘플을 결정하는, 비디오 처리 방법. - 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
CfL 예측 프로세스의 한 유형은 복수의 루마 샘플을 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하는, 비디오 처리 방법. - 제16항에 있어서,
상기 CfL 예측 프로세스의 한 유형은 상기 복수의 크로마 예측 샘플의 교류(AC) 기여분을 결정하는 데 스케일링 인자(scaling factor)를 사용하지 않는, 비디오 처리 방법. - 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계는,
상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 지시하는 플래그를 식별하는 단계를 포함하며, 상기 플래그는 바이패스 코딩된 것 또는 컨텍스트 코딩된 것 중 하나인, 비디오 처리 방법. - 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 결정하는 단계는,
상기 CfL 예측 프로세스의 유형을 식별하는 크로마 인트라 예측 모드 신택스를 식별하는 단계를 포함하는, 비디오 처리 방법. - 비디오 처리 디바이스로서,
명령어 세트를 저장하는 메모리; 및
상기 명령어 세트를 실행하도록 구성된 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 명령어 세트를 실행함에 따라,
루마 블록의 복수의 재구축된 루마 샘플을 상기 루마 블록에 대응하는 크로마 블록의 복수의 이웃 크로마 샘플에 매핑하고;
상기 복수의 이웃 크로마 샘플을 상기 크로마 블록의 복수의 예측 샘플로서 설정하도록 구성되는,
비디오 처리 디바이스.
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