KR102327944B1 - 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치 - Google Patents

미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치에 관련된다. 이러한 인트라 예측 장치는, 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 선택하도록, 그리고 복수의 이용 가능한 참조 샘플들을 결정하도록 구성되는 참조 샘플 결정 유닛, 감소된 세트를 획득하기 위해, 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)가 비디오 코딩 블록의 제1 변의 길이(Llonger)의 배수보다 작으면 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하도록 구성되는 방향성 인트라 예측 모드 제거 유닛, 및 감소된 세트에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀들의 픽셀 값들은 인트라 예측하도록 구성되는 인트라 예측 유닛을 포함한다. 이러한 인트라 예측 장치는 면적 결정 유닛을 추가로 포함할 수 있다.

Description

미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치
일반적으로, 본 발명은 비디오 코딩의 분야에 관련된다. 보다 구체적으로, 본 발명은 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측을 위한 장치는 물론 이러한 인트라 예측 장치를 포함하는 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 관련된다.
디지털 비디오 통신 및 저장 애플리케이션들은 광범위한 디지털 디바이스들, 예를 들어, 디지털 카메라들, 셀룰러 무선 전화들, 랩톱들, 방송 시스템들, 비디오 원격 회의 시스템들 등에 의해 구현된다. 이러한 애플리케이션들의 가장 중요하고 도전적인 작업들 중 하나는 비디오 압축이다. 비디오 압축의 작업은 복잡하고 2개의 상충되는 파라미터들: 압축 효율 및 계산 복잡도에 의해 제약된다. ITU-T H.264/AVC 또는 ITU-T H.265/HEVC와 같은, 비디오 코딩 표준들은 이러한 파라미터들 사이의 양호한 트레이드오프를 제공한다. 그러한 이유로 비디오 코딩 표준들의 지원은 거의 임의의 비디오 압축 애플리케이션의 필수 요건이다.
최신의 비디오 코딩 표준들은 소스 픽처를 비디오 코딩 블록들 (또는 짧은 블록들)로 파티셔닝하는 것에 기초한다. 이러한 블록들의 처리는 인코더에 의해 명시되는 이들의 크기, 공간 위치 및 코딩 모드에 의존한다. 코딩 모드들은 예측의 타입에 따라 2개의 그룹들: 인트라 및 인터 예측 모드들로 분류될 수 있다. 인트라 예측 모드들은 동일한 픽처(프레임 또는 이미지라고 또한 지칭됨)의 픽셀들을 사용하여 참조 샘플들을 생성하여, 재구성되는 블록의 픽셀들에 대한 예측 값들을 계산한다. 인트라 예측은 공간 예측이라고 또한 지칭된다. 인터 예측 모드들은 시간 예측을 위해 설계되고, 이전 또는 다음 픽처들의 참조 샘플들을 사용하여 현재 픽처의 블록의 픽셀들을 예측한다. 예측 단계 이후, 원래 신호와 그 예측 사이의 차이인 예측 에러에 대해 변환 코딩이 수행된다. 다음으로, 변환 계수들 및 사이드 정보는 엔트로피 코더(예를 들어, AVC/H.264 및 HEVC/H.265에 대한 CABAC)를 사용하여 인코딩된다. 최근 채택된 ITU-T H.265/HEVC 표준(ISO/IEC 23008-2:2013, "Information technology - High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments - Part 2: High efficiency video coding", November 2013)은 코딩 효율과 계산 복잡도 사이의 합리적 트레이드오프를 제공하는 최신 비디오 코딩 툴들의 세트를 공표했다. ITU-T H.265/HEVC 표준에 관한 개요는 "Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard", in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Vol. 22, No. 12, December 2012에서 Gary J. Sullivan에 의해 주어졌고, 그 전체 내용은 참조로 본 명세서에 원용된다.
ITU-T H.264/AVC 비디오 코딩 표준과 유사하게, HEVC/H.265 비디오 코딩 표준은 블록들, 예를 들어 CU들(coding units)로의 소스 픽처의 분할을 제공한다. 이러한 CU들 각각은 더 작은 CU들 또는 PU들(prediction units)로 추가로 분할될 수 있다. PU는 PU의 픽셀들에 적용되는 처리의 타입에 따라 인트라 또는 인터 예측될 수 있다. 인터 예측의 경우, PU는 PU에 대해 명시되는 모션 벡터를 사용하는 모션 보상에 의해 처리되는 픽셀들의 면적을 나타낸다. 인트라 예측에 대해, 이웃 블록들의 인접 픽셀들은 현재 블록을 예측하는 참조 샘플들로서 사용된다. PU는 이러한 PU에 포함되는 모든 TU들(transform units)에 대한 인트라 예측 모드들의 세트로부터 선택되는 예측 모드를 명시한다. TU는 상이한 크기들(예를 들어, 4x4, 8x8, 16x16 및 32x32 픽셀들)을 가질 수 있고, 상이한 방식들로 처리될 수 있다. TU에 대해, 변환 코딩이 수행된다, 즉, 예측 에러가 이산 코사인 변환 또는 이산 사인 변환으로 변환되고(HEVC/H.265 표준에서는, 이것이 인트라 코딩된 블록들에 적용됨), 양자화된다. 그러므로, 재구성된 픽셀들은 DBF(Deblocking Filter), SAO(Sample Adaptive Offset) 및 ALF(Adaptive Loop Filter)와 같은 루프 내 필터들이 억제하려고 시도하는 양자화 잡음을 포함한다(예들을 들어, 유닛들 사이의 블록화, 예리한 에지들과 함께인 링잉 아티팩트들, 등과 같이 명백하게 될 수 있음). (모션 보상 및 인트라 예측과 같은) 정교한 예측 코딩 및 파티셔닝 기술들(예를 들어, 버전 JEM-3.0으로부터 시작하는 JEM 참조 소프트웨어에 대한 쿼드트리 플러스 바이너리 트리 및 HEVC/H.265 표준에서의 TU들에 대한 잔여 쿼드트리는 물론 CU들 및 PU들에 대한 쿼드트리)의 사용은 표준화 위원회가 PU들에서의 중복성을 상당히 감소시키는 것을 허용하였다.
HEVC/H.265 표준에 따르면, 도 5에 도시되는 바와 같은 인트라 예측 모드는 평면 모드(인트라 예측 모드 인덱스는 0임), DC 모드(인트라 예측 모드 인덱스는 1임), 및 33개의 방향성 모드들(인트라 예측 모드 인덱스는 실선들로 표시되는 2 내지 34 범위임)를 포함한다. 방향성 인트라 예측 모드들의 세트는 방향성 인트라 예측 모드들 사이의 단계 각도를 2배 감소시키는 것에 의해 65개까지의 모드들(거의 2배가 됨)까지 확장되었다. 도 5에서의 점선들은, JEM 소프트웨어에서 도입되는, 각도 모드들을 나타낸다.
JEM-3.0 소프트웨어에 대해, 쿼드 트리 및 바이너리 트리(QTBT라고 알려짐) 양자 모두에 기초하는 새로운 파티셔닝 메커니즘이 제안되었다. QT와 QTBT 파티셔닝 메커니즘들 사이의 기본적인 차이는 후자가 쿼드 및 바이너리 트리 양자 모두에 기초하는 파티셔닝을 사용하여 정사각형 뿐만 아니라 직사각형 블록들도 가능하게 한다는 점이다. 도 6은 QTBT를 사용하여 블록 파티셔닝의 예 및 대응하는 트리 구조를 도시하며, 실선들은 쿼드 트리 파티셔닝을 나타내고 점선들은 바이너리 트리 파티셔닝을 나타낸다. 바이너리 트리의 각각의 파티셔닝 노드에서, 파티셔닝 타입은 0(수평 파티셔닝) 또는 1(수직 파티셔닝)에 의해 표시된다.
인코더 측에서의 일부 시그널링 오버헤드 및 증가된 계산 복잡도는 HEVC/H.265 표준에서 사용되는 종래의 쿼드 트리 기반 파티셔닝에 비해 QTBT 파티셔닝의 대가이다. 그럼에도 불구하고, QTBT 기반 파티셔닝은 보다 나은 세그먼트화 속성들을 부여받고 종래의 쿼드 트리보다 상당히 더 높은 코딩 효율을 보여준다("EE2.1: Quadtree plus binary tree structure integration with JEM tools," Contribution JVET-C0024 to the 3rd JVET meeting, Geneva, Switzerland, May 2016 by Han Huang, Kai Zhang, Yu-Wen Huang, Shawmin Lei). 그러나, QTBT 파티셔닝은 중요한 문제를 갖는다: 이용 가능한 방향성 인트라 예측 모드들의 세트가 따라서 변경되지 않는다. 따라서, QTBT 프레임워크에 의해 이용되는 직사각형 블록들의 비대칭 본성은, 도 7에 도시되는 바와 같이, 고려되지 않았다, 즉, 동일한 수의 참조 샘플들이 직사각형 블록들의 더 짧은 그리고 더 긴 변들 양자 모두를 따라 사용된다. 따라서, 방향성 인트라 예측 모드들의 수는 QTBT 프레임워크의 현재 구현에서의 참조 샘플들의 실제 이용 가능성에도 블록들의 종횡비에도 의존하지 않는다.
위의 관점에서, 직사각형 비디오 코딩 블록들의 효율적인 핸들링을 허용하는, 비디오 코딩을 위한 장치들 및 방법들에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 목적은, 방향성 인트라 예측 메커니즘과 함께 직사각형 비디오 코딩 블록들의 효율적인 핸들링을 허용하는, 비디오 코딩을 위한 장치들 및 방법들을 제공하는 것이다.
전술한 그리고 다른 목적들은 독립 청구항들의 주제에 의해 달성된다. 추가의 구현 형태들이 종속 청구항들, 설명 및 도면들로부터 명백하다.
다음의 개시 내용은, 실시예들에서, 다음의 의미를 갖는 복수의 용어들을 이용한다: 슬라이스 - 독립적으로 인코딩/디코딩되는 픽처의 공간적으로 별개인 영역. 슬라이스 헤더 - 특정 슬라이스와 연관된 정보를 시그널링하도록 구성되는 데이터 구조. 비디오 코딩 블록 (또는 짧은 블록) - 픽셀들 또는 샘플들의 MxN(M-column by N-row) 어레이(각각의 픽셀/샘플은 적어도 하나의 픽셀/샘플 값과 연관됨), 또는 변환 계수들의 MxN 어레이. CTU(Coding Tree Unit) 그리드 - 비디오 인코딩을 위해 매크로 블록들의 픽셀들로 블록들을 파티셔닝하는데 이용되는 그리드 구조. CU(Coding Unit) - 루마 샘플들의 코딩 블록, 3개의 샘플 어레이들을 갖는 이미지의 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 코딩 블록, 또는 샘플들을 코딩하는데 사용되는 3개의 개별 컬러 평면들 및 신택스를 사용하여 코딩되는 단색 픽처 또는 픽처의 샘플들의 코딩 블록. PPS(Picture Parameter Set) - 각각의 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견되는 신택스 엘리먼트에 의해 결정되는 바와 같은 0 이상의 전체 코딩된 픽처에 적용되는 신택스 엘리먼트들을 포함하는 신택스 구조. SPS (Sequence Parameter Set) - 각각의 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견되는 신택스 엘리먼트에 의해 참조되는 PPS에서 발견되는 신택스 엘리먼트의 내용에 의해 결정되는 바와 같은 0 이상의 전체 코딩된 비디오 시퀀스에 적용되는 신택스 엘리먼트들을 포함하는 신택스 구조. VPS(Video Parameter Set) - 0 이상의 전체 코딩된 비디오 시퀀스에 적용되는 신택스 엘리먼트를 포함하는 신택스 구조. PU(Prediction Unit) - 루마 샘플들의 예측 블록, 3개의 샘플 어레이들을 갖는 픽처의 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 예측 블록들, 또는 예측 블록 샘플들을 예측하는데 사용되는 3개의 개별 컬러 평면들 및 신택스를 사용하여 코딩되는 단색 픽처 또는 픽처의 샘플들의 예측 블록. TU(Transform Unit) - 루마 샘플들의 변환 블록, 3개의 샘플 어레이들을 갖는 픽처의 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 변환 블록들, 또는 변환 블록 샘플들을 예측하는데 사용되는 3개의 개별 컬러 평면들 및 신택스를 사용하여 코딩되는 단색 픽처 또는 픽처의 샘플들의 변환 블록. SEI(supplemental enhancement information) - 비디오의 사용을 강화하도록 비디오 비트 스트림에 삽입될 수 있는 추가 정보. 루마 - 이미지 샘플의 밝기를 표시하는 정보. 크로마 - 적색 차이 크로마 성분(Cr) 및 청색 차이 크로마 성분(Cb)의 용어들로 설명될 수 있는, 이미지 샘플의 컬러를 표시하는 정보.
일반적으로, 본 발명은 QTBT 프레임워크 내에서 방향성 인트라 예측 메커니즘을 개선하기 위한 장치 및 방법에 관련된다. 보다 구체적으로, 본 발명은 예측될 블록의 종횡비에 따라 이용 가능한 방향성 인트라 예측 모드들의 세트를 확장하고, 참조 샘플들의 이용 가능성에 따라 일부 방향성 인트라 예측 모드들을 인에이블 또는 디스에이블하고, 확장된 서브세트에 포함되는 방향성 인트라 예측 모드들을 모드 매핑 및 1 비트 플래그를 통해 시그널링한다.
본 발명의 실시예들은, 다른 것들 중에서, 다음의 이점들을 제공한다: 이러한 기술을 코덱에 통합한 이후의 추가적인 코딩 이득, HM 소프트웨어 및 VPX 비디오 코덱 계열과 호환가능한 하이브리드 비디오 코딩 패러다임들에서는 물론 최신 및 차세대 비디오 코딩 프레임워크들(각각 JEM 소프트웨어 및 VPX/AV1 비디오 코덱 계열)에서의 확장적 적용들, 인코더 및 디코더 측들 양자 모두에서의 낮은 하드웨어 및 계산 복잡도들, 종래의 방향성 인트라 예측 메커니즘들을 사용하는 이러한 코덱들에서의 용이한 구현.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치- 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 각각의 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드는 미리 결정된 방향과 연관되고, 직사각형 비디오 코딩 블록은 제1 변 및 제2 변을 갖고, 제1 변의 길이(Llonger)는 제2 변의 길이(Lshorter)보다 큼 -에 관련된다. 인트라 예측 장치는 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 선택하도록, 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 복수의 이용 가능한 참조 샘플들을 결정하도록- 이용 가능한 참조 샘플들은 직사각형 비디오 코딩 블록의 제1 변을 따라 확장됨 -, 그리고 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)를 결정하도록 구성되는 참조 샘플 결정 유닛, 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트를 획득하기 위해, 제1 변의 길이(Llonger)를 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)와 비교하도록, 그리고 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)가 제1 변의 길이(Llonger)의 배수보다 작으면, 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하도록 구성되는 방향성 인트라 예측 모드 제거 유닛, 및 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀들의 픽셀 값들을 인트라 예측하도록 구성되는 인트라 예측 유닛을 포함한다.
이와 관련하여, "방향(direction)"이라는 용어는 비디오 코딩 블록 내의 방향성 인트라 예측에 대해 사용될 비디오 코딩 블록 내의 배향을 지칭한다. "방향성 범위(directional range)"라는 용어는 복수의 상기 방향들을 커버하는 범위를 지칭한다.
이와 같은 제1 양태에 따른 인트라 예측 장치의 제1 구현 형태에서, 방향성 인트라 예측 모드 제거 유닛은 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)가 제1 변의 길이(Llonger)의 2배보다 작으면 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하도록 구성된다. 이러한 경우, 배수는 2이다.
이와 같은 제1 양태 또는 제1 양태의 임의의 선행하는 구현 형태에 따른 인트라 예측 장치의 제2 구현 형태에서, 인트라 예측 장치는, 제2 변의 길이(Lshorter) 및 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 비-예측 면적(Suncov)을 결정하도록 구성되는 면적 결정 유닛을 추가로 포함한다.
제1 양태의 제2 구현 형태에 따른 인트라 예측 장치의 제3 구현 형태에서, 면적 결정 유닛은 다음의 수학식에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 비-예측 면적(Suncov)을 결정하도록 구성되고,
Figure 112019073636470-pct00001
여기서, Suncov는 비-예측 면적을 나타내고, Lshorter는 제2 변의 길이를 나타내고, γ는 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향과 연관된 각도를 나타낸다.
제1 양태의 제2 구현 형태 또는 제3 구현 형태에 따른 인트라 예측 장치의 제4 구현 형태에서, 면적 결정 유닛은 제1 변의 길이(Llonger), 제2 변의 길이(Lshorter), 및 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 분수 비-예측 면적(Parea)을 결정하도록 추가로 구성된다.
제1 양태의 제4 구현 형태에 따른 인트라 예측 장치의 제5 구현 형태에서, 면적 결정 유닛은 다음의 수학식에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 분수 비-예측 면적(Parea)을 결정하도록 구성되고,
Figure 112019073636470-pct00002
여기서, Parea는 분수 비-예측 면적을 나타내고, Llonger는 제1 변의 길이를 나타내고, Lshorter는 제2 변의 길이를 나타내고, γ는 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향과 연관된 각도를 나타낸다.
이와 같은 제1 양태 또는 제1 양태의 임의의 선행하는 구현 형태에 따른 인트라 예측 장치의 제6 구현 형태에서, 직사각형 비디오 코딩 블록은 CU(coding unit), PU(prediction unit), 또는 TU(transform unit)이다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하기 위한 인코딩 장치에 관련된다. 이러한 인코딩 장치는, 이와 같은 제1 양태 또는 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 제1 양태의 임의의 구현 형태에 따른 인트라 예측 장치, 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하도록 구성되는 인코딩 유닛을 포함한다.
제3 양태에 따르면, 본 발명은 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하기 위한 디코딩 장치에 관련된다. 이러한 디코딩 장치는, 이와 같은 제1 양태 또는 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 제1 양태의 임의의 구현 형태에 따른 인트라 예측 장치, 및 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 복원하도록 구성되는 복원 유닛을 포함한다.
제4 양태에 따르면, 본 발명은 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 방법- 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 각각의 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드는 미리 결정된 방향과 연관되고, 직사각형 비디오 코딩 블록은 제1 변 및 제2 변을 갖고, 제1 변의 길이(Llonger)는 제2 변의 길이(Lshorter)보다 큼 -에 관련된다. 이러한 인트라 예측 방법은 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 선택하는 단계, 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 복수의 이용 가능한 참조 샘플들을 결정하는 단계- 이용 가능한 참조 샘플들은 직사각형 비디오 코딩 블록의 제1 변을 따라 확장됨 -, 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)를 결정하는 단계, 제1 변의 길이(Llonger)를 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)와 비교하는 단계, 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트를 획득하기 위해, 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)가 제1 변의 길이(Llonger)의 배수보다 작으면, 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하는 단계, 및 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀들의 픽셀 값들을 인트라 예측하는 단계를 포함한다.
이러한 인트라 예측 방법은 인트라 예측 장치에 의해 수행될 수 있다. 이러한 인트라 예측 방법의 추가의 특징들은 인트라 예측 장치의 특징들 또는 기능성으로부터 직접 초래된다.
제5 양태에 따르면, 본 발명은 컴퓨터 상에서 실행될 때 이와 같은 제4 양태 또는 제4 양태의 임의의 구현 형태에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관련된다.
본 발명은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시예들이 다음의 도면들에 관하여 설명될 것이다.
도 1은 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치의 개략도를 도시한다.
도 2는 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하기 위한 인코딩 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하기 위한 디코딩 장치의 개략도를 도시한다.
도 4는 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 방법의 개략도를 도시한다.
도 5는 상이한 방향성 인트라 예측 모드들을 도시하는 비디오 코딩 블록의 개략도를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 QTBT(quad-tree plus binary-tree)를 사용하여 블록 파티셔닝의 예 및 대응하는 트리 구조를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는, 각각, QT(quad-tree) 및 QTBT(quad-tree plus binary-tree) 프레임워크들에서의 방향성 인트라 예측 메커니즘의 구현들을 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 확장을 도시한다.
도 9는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 확장을 도시하는 개략도를 도시한다.
도 10은 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 카디널리티의 보존을 예시하는 개략도를 도시한다.
도 11은 QTBT(quad-tree plus binary-tree)를 사용하여 블록 파티셔닝의 예 및 대응하는 트리 구조를 도시하며, 더 긴 변을 따른 이용 가능한 참조 샘플들의 수는 직사각형 비디오 코딩 블록에서의 그것의 2배 길이 미만이다.
도 12는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 참조 샘플들의 이용 가능성을 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 세트를 인에이블 또는 디스에이블하는 것을 도시한다.
도 13은 방향성 인트라 예측 모드들의 확장을 위한 시그널링 메커니즘의 제1 단계를 도시한다.
도 14는 방향성 인트라 예측 모드들의 확장을 위한 시그널링 메커니즘의 제2 단계를 도시한다.
도 15는 시그널링 메커니즘을 적용하여 방향성 인트라 모드 인덱스에 대한 디코딩 프로세스를 도시한다.
도 16은 인코딩 장치에서 적용되는 시그널링 메커니즘의 구현을 도시하는 개략도이다.
도 17은 디코딩 장치에서 적용되는 시그널링 메커니즘의 구현을 도시하는 개략도이다.
도 18a 및 도 18b는 EIP(Enhanced Intra-Prediction) 메커니즘에 적용되는 시그널링 메커니즘의 구현들을 도시하는 개략도들을 도시한다.
도 19는 인트라 예측 장치를 포함하는 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하기 위한 인코딩 장치의 개략도를 도시한다.
다양한 도면들에서, 동일한 참조 부호들은 동일한 또는 적어도 기능적으로 동등한 특징들에 대해 사용될 것이다.
다음의 설명에서, 본 개시 내용의 일부를 형성하고, 본 발명이 실시될 수 있는 구체적인 양태들이, 도시에 의해, 도시되는 첨부 도면들에 대한 참조가 이루어진다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다른 양태들이 이용될 수 있고 구조적 또는 논리적 변경들이 이루어질 수 있다는 점이 이해된다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의되므로, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 취해져서는 안된다.
예를 들어, 설명된 방법과 관련된 개시 내용은 그 방법을 수행하도록 구성되는 대응하는 디바이스 또는 시스템에 대해 또한 유효할 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지라는 점이 이해된다. 예를 들어, 구체적인 방법 단계가 설명되면, 대응하는 디바이스는 설명된 방법 단계를 수행하는 유닛을 포함할 수 있는데, 이는 이러한 유닛이 도면들에 명시적으로 설명 또는 예시되지 않더라도 그러하다. 추가로, 구체적으로 달리 주목되지 않는 한, 본 명세서에서 설명되는 다양한 예시적인 양태들의 특징들은 서로 조합될 수 있다는 점이 이해된다.
도 1은 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치(100)의 개략도를 도시한다. 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 각각의 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드는 미리 결정된 방향과 연관되고, 직사각형 비디오 코딩 블록은 제1 변 및 제2 변을 갖고, 제1 변의 길이(Llonger)는 제2 변의 길이(Lshorter)보다 크다. 인트라 예측 장치(100)는 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 선택하도록, 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 복수의 이용 가능한 참조 샘플들을 결정하도록- 이용 가능한 참조 샘플들은 직사각형 비디오 코딩 블록의 제1 변을 따라 확장됨 -, 그리고 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)를 결정하도록 구성되는 참조 샘플 결정 유닛(101), 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트를 획득하기 위해, 제1 변의 길이(Llonger)를 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)와 비교하도록, 그리고 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)가 제1 변의 길이(Llonger)의 배수보다 작으면, 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하도록 구성되는 방향성 인트라 예측 모드 제거 유닛(103), 및 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀들의 픽셀 값들을 인트라 예측하도록 구성되는 인트라 예측 유닛(105)을 포함한다. 인트라 예측 장치(100)는 제2 변의 길이(Lshorter) 및 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 비-예측 면적(Suncov)을 결정하도록 구성되는 면적 결정 유닛(107)을 추가로 포함한다.
도 2는 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하기 위한 인코딩 장치(200)의 개략도를 도시한다. 인코딩 장치 (200)는 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 인트라 예측 장치(100), 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하도록 구성되는 인코딩 유닛(201)을 포함한다.
도 3은 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하기 위한 디코딩 장치(300)의 개략도를 도시한다. 디코딩 장치(300)는 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 인트라 예측 장치(100), 및 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록 및 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 복원하도록 구성되는 복원 유닛(301)을 포함한다.
도 4는 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 방법(400)의 개략도를 도시한다. 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 각각의 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드는 미리 결정된 방향과 연관되고, 직사각형 비디오 코딩 블록은 제1 변 및 제2 변을 갖고, 제1 변의 길이(Llonger)는 제2 변의 길이(Lshorter)보다 크다. 인트라 예측 방법(400)은 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 선택하는 단계(401), 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 복수의 이용 가능한 참조 샘플들을 결정하는 단계(403)- 이용 가능한 참조 샘플들은 직사각형 비디오 코딩 블록의 제1 변을 따라 확장됨 -, 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)를 결정하는 단계(405), 제1 변의 길이(Llonger)를 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)와 비교하는 단계(407), 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트를 획득하기 위해, 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이(LRSlonger)가 제1 변의 길이(Llonger)의 배수보다 작으면, 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 방향성 인트라 예측 모드를 제거하는 단계(409), 및 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀들의 픽셀 값들을 인트라 예측하는 단계(411)를 포함한다.
도 5는 상이한 방향성 인트라 예측 모드들을 도시하는 비디오 코딩 블록의 개략도를 도시한다. 도 5에 도시되는 바와 같은 인트라 예측 모드들은 평면 모드(인트라 예측 모드 인덱스는 0임), DC 모드(인트라 예측 모드 인덱스는 1임), 및 33개의 방향성 모드들(인트라 예측 모드 인덱스는 실선들로 표시되는 2개 내지 34개의 범위임)을 포함한다. 방향성 인트라 예측 모드들의 세트는 방향성 인트라 예측 모드들 사이의 단계 각도를 2배 감소시키는 것에 의해 65개까지의 모드들(거의 2배가 됨)까지 확장되었다. 도 5에서의 점선들은, JEM 소프트웨어에서 도입되는, 각도 모드들을 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 QTBT(quad-tree plus binary-tree)를 사용하여 블록 파티셔닝의 예 및 대응하는 트리 구조를 도시하며, 여기서 실선들은 쿼드 트리 파티셔닝을 나타내고 점선들은 바이너리 트리 파티셔닝을 나타낸다. 바이너리 트리의 각각의 파티셔닝 노드에서, 파티셔닝 타입은 0(수평 파티셔닝) 또는 1(수직 파티셔닝)에 의해 표시된다.
도 7a 및 도 7b는, 각각, QT(quad-tree) 및 QTBT(quad-tree plus binary-tree) 프레임워크들에서의 방향성 인트라 예측 메커니즘의 구현들을 도시한다. 여기서, 동일한 수의 참조 샘플들은 직사각형 블록들의 더 짧은 그리고 더 긴 변들 양자 모두를 따라 사용된다. 따라서, 방향성 인트라 예측 모드들의 수는 QTBT 프레임워크의 현재 구현에서의 참조 샘플들의 실제 이용 가능성에도 블록들의 종횡비에도 의존하지 않는다.
도 8a 및 도 8b는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 확장을 도시한다. 도 8a에 도시되는 바와 같이, 정사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비는 1:1 이고, 재구성되는 비디오 코딩 블록의 값들을 예측하기 위해 종래의 방향성 인트라 예측 모드들의 세트가 사용된다. 다른 한편, 직사각형 비디오 코딩 블록은 더 짧은 그리고 더 긴 변들을 포함하고, 이러한 비대칭성은 그 예측 정확도를 증가시키는 것에 의해 현재 방향성 인트라 예측 메커니즘을 개선하는데 사용될 수 있다. 도 8b에 도시되는 바와 같이, 이용 가능한 방향성 인트라 예측 모드들의 수는 긴 변을 따라 증가될 수 있다.
도 9는 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 확장을 도시하는 개략도를 도시한다. 대응하는 처리 단계들은 인트라 예측 장치(100) 및/또는 인트라 예측 방법(400)에 의해 구현될 수 있다. 도 9에서, 정사각형 픽셀들은 인트라 예측을 위한 참조 샘플들을 나타내며, 여기서 참조 샘플들이 이용 가능한 확률들의 순서는: 점들이 있는 참조 픽셀들 > 줄무늬들이 있는 참조 픽셀들 > 대각선 줄무늬들이 있는 참조 픽셀들이다.
새로 도입된 방향성 인트라 예측 모드들의 수는 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 의존할 수 있다. 이러한 새로운 모드들을 포함하는 각도는 다음의 공식에 의해 정의되고,
Figure 112019073636470-pct00003
여기서, Lshorter and Llonger는, 각각, 직사각형 비디오 코딩 블록의 더 짧은 그리고 더 긴 변들의 길이들이다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 직사각형 비디오 코딩 블록의 수직 배향에 대해, Lshorter = 폭이고 Llonger = 높이이다. 이러한 모드들의 실제 수는 이웃 방향성 모드들과 위의 공식에 의해 정의되는 각도 α 사이의 각도에 의존할 수 있다.
JEM 소프트웨어의 최신 버전(version JEM-4.0)에서, 인트라 예측 보간 필터에 의해 정의되는 이웃 방향성 모드들 사이의 평균 각도 단계는 블록 크기에 의존하지 않고, 다음과 같다:
Figure 112019073636470-pct00004
따라서, 균일하게 이격된 방향성 인트라 예측 모드들의 경우, 새로 도입된 모드들의 수 N은 다음과 같다:
Figure 112019073636470-pct00005
여기서,
Figure 112019073636470-pct00006
는 하한 연산이다.
도 9에 도시되는 실시예에서, 참조 샘플들의 수는 더 긴 변을 따라 확장되고, 더 짧은 변에 대해서는 감소되지 않는다. 따라서, 더 긴 변을 따라 이용 가능한 인트라 예측 모드들(이러한 모드들을 포함하는 각도는 실선으로 표기됨)의 수량은 증가되지만, 더 짧은 변을 따라 이용 가능한 인트라 예측 모드들(이러한 모드들을 포함하는 각도는 점선으로 표기됨)의 수량은 감소되지 않는다. 그러므로, 인트라 예측 모드 세트의 카디널리티는 종횡비(하기 Rasp)가 감소하는 동안만 증가된다.
Figure 112019073636470-pct00007
다른 한편, 다른 실시예에 따르면 원래 수의 방향성 인트라 예측 모드들을 보존하는 다른 접근법이 또한 가능하다.
도 10은 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 카디널리티의 보존을 예시하는 개략도를 도시한다. 도 10에 도시되는 바와 같이, 더 긴 변을 따라 추가된 방향성 인트라 예측 모드들(이러한 모드들을 포함하는 각도는 실선으로 표기됨)의 수량은 더 짧은 변을 따라 제거된 방향성 인트라 예측 모드들(이러한 모드들을 포함하는 각도는 점선들로 표기됨)의 수량과 동일할 수 있다. 따라서, 인트라 예측 모드 세트의 카디널리티는 정사각형 블록들에 대해서와 동일하게 유지된다.
일 실시예에 따르면, 이용 가능한 인트라 예측 모드들의 세트를 확장할지 여부는 참조 샘플들의 이용 가능성에 또한 의존할 수 있는데 그 이유는 이들이 인트라 예측기를 생성하기 위해 필요하기 때문이다.
도 11은 QTBT(quad-tree plus binary-tree)를 사용하여 블록 파티셔닝의 예 및 대응하는 트리 구조를 도시하며, 여기서 더 긴 변을 따른 이용 가능한 참조 샘플들의 수는 직사각형 비디오 코딩 블록에서의 그것의 2배 길이 미만이다. 도 11에 도시되는 바와 같이, QTBT(quad-tree plus binary-tree) 파티셔닝 프레임워크는 파티셔닝을 생성하며, 여기서 더 긴 변을 따른 이용 가능한 참조 샘플들의 실제 수는 도 9 및 도 10에서의 위 예들에서 가정되는 바와 같이 그것의 2배 길이 미만이다. 따라서, 위 예들에서 방향성 인트라 예측 모드들의 수를 증가시키기 위한 접근법은 도 11의 경우에 대해 참조 샘플들의 이용 가능성에 따라 조정될 필요가 있을 수 있다.
도 12는 QTBT(quad-tree plus binary-tree) 파티셔닝 프레임워크 내의 주어진 직사각형 비디오 코딩 블록의 참조 샘플들의 이용 가능성에 따른 방향성 인트라 예측 모드들의 세트를 인에이블 또는 디스에이블하는 것을 도시하며, 여기서 회색 직사각형 면적은 현재 처리된 비디오 코딩 블록을 나타내고, 대각선 줄무늬들이 있는 정사각형 픽셀들은 이용 가능한 참조 샘플들을 표시하고, 점들이 있는 정사각형 픽셀들은 이용 불가능한 참조 샘플들을 표시한다. 디스에이블링은 예를 들어 그 세트로부터 각각의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하여 달성될 수 있다.
보간된 참조 샘플들을 사용하여 생성되는 직사각형 비디오 코딩 블록의 분수 비-예측 면적 P는 다음과 같이 계산될 수 있고,
Figure 112019073636470-pct00008
여기서,
Figure 112019073636470-pct00009
및
Figure 112019073636470-pct00010
는, 각각, 직사각형 비디오 코딩 블록의 더 긴 그리고 더 짧은 변들의 길이들이고, γ는 확장된 세트에 속하는 주어진 방향성 인트라 예측 모드의 각도이고,
Figure 112019073636470-pct00011
는 예측될 직사각형 비디오 코딩 블록의 면적이고,
Figure 112019073636470-pct00012
는 비-예측 면적, 즉, 줄무늬들에 의해 표기되는 바와 같이, 비-보간된 참조 샘플들을 사용하여 예측되지 않을 수 있는 비디오 코딩 블록의 면적이다.
따라서, 인트라 예측 방향이 점선으로 표기되는 대각선에 더 가까이 위치될 수록, 유지되는 면적의 더 큰 부분이 비-보간된 참조 샘플들을 사용하여 예측되지 않을 수 있다. 예에서, 방향성 인트라 예측 모드들의 세트는 더 긴 변을 따른 비-보간된 참조 샘플들의 길이
Figure 112019073636470-pct00013
가 더 긴 변의 2배 길이 미만이면 확장되지 않는다:
Figure 112019073636470-pct00014
.
방향성 인트라 예측 모드들의 세트가 확장되면, 기존의 종래의 메커니즘들을 사용하여 달성되지 않을 수 있는, 새로 확장된 모드들을 시그널링하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해, 방향성 인트라 예측 모드들의 확장을 위한 2-단계 시그널링 메커니즘이 도 13 및 도 14에서 제안되고 설명된다.
도 13은 방향성 인트라 예측 모드들의 확장을 위한 시그널링 메커니즘의 제1 단계를 도시하며, 여기서 확장 모드들의 세트는 미러링 프로시저를 사용하여 종래의 인트라 예측 모드들의 세트에 매핑된다.
도 14는 방향성 인트라 예측 모드들의 확장을 위한 시그널링 메커니즘의 제2 단계를 도시하며, 여기서 종래의 방향성 모드와 확장된 방향성 모드 사이를 구별하는데 1 비트 플래그가 사용된다. 플래그에는 종래의 모드에 대해 값 "0"이 배정되고 확장 모드에 대해 "1"이 배정된다. 또한, 시그널링 메커니즘에서의 플래그는 확장된 것들의 반영들인 방향성 모드들에 대해서만 사용된다.
도 15는 시그널링 메커니즘을 적용하여 방향성 인트라 모드 인덱스에 대한 디코딩 프로세스를 도시한다. 도 15에 도시되는 바와 같이, 방향성 인트라 예측의 확장된 모드들은 "1"로 플래그되고, 매핑된 모드를 갖는 종래의 모드들은 "0"으로 플래그되고, 다른 모드들은 추가적인 시그널링 값을 갖지 않는다.
도 16은 인코딩 장치에서 적용되는 시그널링 메커니즘의 구현을 도시하는 개략도이다. 제1 처리 단계 1601에서, 인트라 예측 모드 I IPM의 인덱스가 비트스트림으로부터 파싱된다. 그 후, 처리 단계 1603에서, 디코딩된 인트라 예측 모드가 방향성 인트라 예측 모드인지에 의존하여 결정이 취해진다. 시그널링 스킴이 HEVC 비디오 코딩의 맥락에서 적용되는 경우, 인트라 예측 모드는 I IPM이 1보다 클 때 방향성이다. 인트라 예측 모드가 방향성이면, 디코딩된 인트라 예측 모드가 확장되는지에 의존하여 처리 단계 1605에서 결정이 취해진다. 디코딩된 인트라 예측 모드는 I IPM이 Q[π/2+arctan(Width/Height)]보다 크고 VDIAG_IDX보다 작을 때 확장되고, 여기서 Width 및 Height는 디코딩되는 직사각형 비디오 코딩 블록의 짧은 변 및 긴 변의 길이들이고, VDIAG_IDX는 본 발명의 실시예들에 따라 66과 동일하다. 다음으로, 플래그 "ext_dir_mode_flag"에는 매핑된 확장 코드를 가질 수 있는 종래의 모드들에 대한 0의 값이 배정된다(처리 단계들 1607, 1609 참조). 처리 단계 1611에서 종래의 모드들에 대해 RD-cost(rate-distortion cost)가 추정된다. 플래그 "ext_dir_mode_flag"에는 확장 모드들에 대한 1의 값이 배정된다(처리 단계들 1613, 1615 참조). 종래의 모드들에 대한 RD-cost(rate-distortion cost)가 처리 단계 1617에서 추정된다. 플래그 "ext_dir_mode_flag"는, 처리 단계 1619에서 종래의 모드들과 확장 모드들 사이의 최저 RD-cost(rate-distortion cost)를 발견하여 결정된다.
도 17은 디코딩 장치에서 적용되는 시그널링 메커니즘의 구현을 도시하는 개략도이다. 제1 처리 단계 1701에서, 인트라 예측 모드 I IPM의 인덱스가 비트스트림으로부터 파싱된다. 그 후, 처리 단계 1703에서, 디코딩된 인트라 예측 모드가 방향성 인트라 예측 모드인지에 의존하여 결정이 취해진다. 시그널링 스킴이 HEVC 비디오 코딩의 맥락에서 적용되는 경우, 인트라 예측 모드는 I IPM이 1보다 클 때 방향성이다. 인트라 예측 모드가 방향성이면, 처리 단계 1705에서, 디코딩된 인트라 예측 모드가 확장되는지에 의존하여 결정이 취해진다. 디코딩된 인트라 예측 모드는 I IPM이 Q[π/2+arctan(Width/Height)]보다 크고 VDIAG_IDX보다 작을 때 확장되고, 여기서 Width 및 Height는 디코딩되는 직사각형 블록의 짧은 변 및 긴 변의 길이들이고, VDIAG_IDX는 본 발명의 실시예들에 따라 66과 동일하다. 확장된 방향성 인트라 예측 모드들에 대해, 처리 단계 1707에서 플래그 "ext_dir_mode_flag"의 값이 비트스트림으로부터 파싱된다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 이러한 플래그는 제안된 메커니즘을 예측 유닛에 적용할지를 코딩하기 위해 비트스트림에 도입된다. 처리 단계 1709에서는, 예측된 신호를 획득하기 위해, 본 발명의 실시예들에 의해 제공되는 바와 같이, ext_dir_mode_flag가 1과 동일하면 확장된 예측 스킴을(처리 단계 1711a) 또는 ext_dir_mode_flag가 1과 동일하지 않으면 종래의 예측을(처리 단계 1711b) 사용하라는 결정이 취해진다. 처리 단계 1709에서의 결정은 처리 단계 1707에서 결정된 플래그 "ext_dir_mode_flag"의 값에 기초하여 취해진다.
이러한 시그널링 메커니즘은 본 발명의 실시예들에 따른 더 넓은 스펙트럼의 경우들에 적용 가능하다. 예를 들어, 이것은 그 VPX 코덱 계열에 대한 Google에 의해 제안된 EIP(Enhanced Intra-Prediction) 기술에서 사용되는 방향성 인트라 예측 모드들의 확장된 세트에 의해 야기되는 시그널링 오버헤드를 감소시키는데 사용될 수 있다. 이러한 EIP 기술은 인터 예측된 픽처들 내의 인트라 예측된 블록들의 압축 효율을 개선하는데 필요하다. EIP는 이용 가능한 예측 방향들의 수를 증가시키기 위한 2-패스 메커니즘이고, 여기서 양호한 인터 예측 모드들이 있는 블록들은 초기에 인코딩되고, 다음으로 더 많은 경계들에 대한 액세스가 있는 인트라 블록들이 채워진다.
도 18a 및 도 18b는 EIP(Enhanced Intra-Prediction) 메커니즘에 적용되는 시그널링 메커니즘의 구현들을 도시하는 개략도들을 도시한다. 도 18a 및 도 18b에 도시되는 경우들에서는, 비디오 코딩 블록의 4 (2π) 및 3 (3π/2) 변들이, 각각, 방향성 인트라 예측에 이용 가능하다. 실선들은 메인 각도로부터의 방향들을 나타내고, 점선들은 상보적 각도로부터의 방향들을 나타낸다. 양자 모두의 경우들에서, 이용 가능한 인트라 예측 모드들의 세트는 종래의 경우에 대해서보다 많다.
위에 설명된 바와 같이, 동일한 2-단계 시그널링 메커니즘은 선택된 방향성 인트라 예측 모드가 어떤 각도에 속하는지를 1 비트 플래그를 사용하여 시그널링하도록 수행될 수 있다. 먼저, 방향성 모드가 상보적 각도로부터 선택되면, 방향성 모드는 메인 각도에 매핑될 수 있다. 둘째로, 상보적 각도로부터 방향이 선택되면 1 비트 플래그는 "ON"으로 설정될 수 있고; 그렇지 않으면, 플래그는 "OFF"로 설정될 수 있다.
도 19는 인트라 예측 장치(100)를 포함하는 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하기 위한 인코딩 장치(200)의 개략도를 도시한다. 디코딩 장치(300)는 유사하게 구현될 수 있다.
본 개시 내용의 특정 특징 또는 양태가 몇몇 구현들 또는 실시예들 중 하나에 관하여만 개시되었을 수 있지만, 이러한 특징 또는 양태는, 임의의 주어진 또는 특정 적용을 위해 요망되거나 또는 유리할 수 있는 바와 같이 다른 구현들 또는 실시예들의 하나 이상의 추가의 특징들 또는 양태들과 조합될 수 있다. 또한, "포함하다(include)", "갖다(have)", "함께(with)"라는 용어들, 또는 이들의 다른 변형들이 상세한 설명 또는 청구항들 중 어느 하나에서 사용되는 정도까지, 이러한 용어들은 "포함하다(comprise)"라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다. 또한, "예시적인(exemplary)", "예를 들어"("for example" 및 "e.g.")라는 용어들은, 최선 또는 최적이라기 보다 오히려, 단지 예로서 의미된다. "연결된(coupled)" 및 "접속된(connected)"라는 용어들이, 이들의 파생어들과 함께 사용되었을 수 있다. 이러한 용어들은 2개의 엘리먼트들이 직접적인 물리적 또는 전기적 접촉인지, 또는 서로 직접 접촉하지 않는지에 무관하게 협력하거나 또는 상호 작용한다는 점을 표시하는데 사용되었을 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
구체적인 양태들이 본 명세서에 도시되고 설명되었더라도, 다양한 대안적 및/또는 등가의 구현들이 본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않고 도시되고 설명된 구체적인 양태들에 대체될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 본 출원은 본 명세서에서 논의되는 구체적인 양태들의 임의의 적응들 또는 변형들을 커버하도록 의도된다.
다음의 청구항들에서의 엘리먼트들은 대응하는 라벨링이 있는 특정 시퀀스로 열거되더라도, 청구항들 열거들이 이들 엘리먼트들의 일부 또는 전부를 구현하기 위한 특정 시퀀스를 달리 암시하지 않는 한, 이들 엘리먼트들이 반드시 그 특정 시퀀스로 구현되는 것으로 제한되도록 의도되는 것은 아니다.
위 교시 사항에 비추어 많은 대안들, 수정들, 및 변형들이 해당 분야에서의 기술자들에게 명백할 것이다. 물론, 해당 분야에서의 기술자들은 본 명세서에서 설명되는 것들 이상으로 본 발명의 수많은 적용들이 존재한다는 점을 용이하게 인식한다. 본 발명이 하나 이상의 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 해당 분야에서의 기술자들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 많은 변경들이 이루어질 수 있다는 점을 인식한다. 따라서, 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물들의 범위 내에서, 본 발명은 본 명세서에서 구체적으로 설명되는 것과는 달리 실시될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

Claims (11)

  1. 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 장치- 상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 각각의 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드는 미리 결정된 방향과 연관되고, 상기 직사각형 비디오 코딩 블록은 제1 변 및 제2 변을 갖고, 상기 제1 변의 길이는 상기 제2 변의 길이보다 큼 -로서, 상기 인트라 예측 장치는,
    상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 상기 방향성 인트라 예측 모드를 선택하도록, 상기 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 복수의 이용 가능한 참조 샘플들을 결정하도록- 상기 이용 가능한 참조 샘플들은 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 상기 제1 변을 따라 확장됨 - 구성되는 참조 샘플 결정 유닛;
    상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 상기 방향성 인트라 예측 모드를 제거하도록 구성되는 방향성 인트라 예측 모드 제거 유닛- 상기 제거된 방향성 인트라 예측 모드는 확장된 방향성 인트라 예측 모드 상으로 매핑되고, 확장된 방향성 인트라 예측 모드들의 수량은 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 기초하고, 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비는
    Figure 112021041809425-pct00038
    이며, Llonger는 상기 제1 변의 길이를 나타내고, Lshorter는 상기 제2 변의 길이를 나타냄 -; 및
    상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트에 기초하여 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀들의 픽셀 값들을 인트라 예측하도록 구성되는 인트라 예측 유닛을 포함하는 인트라 예측 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방향성 인트라 예측 모드 제거 유닛은 상기 복수의 이용 가능한 참조 샘플들과 연관된 길이가 상기 제1 변의 길이의 배수보다 작으면 상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 상기 방향성 인트라 예측 모드를 제거하도록 구성되는 인트라 예측 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변의 길이 및 상기 방향성 인트라 예측 모드의 상기 미리 결정된 방향에 기초하여 상기 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 비-예측 면적을 결정하도록 구성되는 면적 결정 유닛을 추가로 포함하는 인트라 예측 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 면적 결정 유닛은 다음의 수학식에 기초하여 상기 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 상기 비-예측 면적을 결정하도록 구성되고,
    Figure 112021041809425-pct00039

    여기서, Suncov는 상기 비-예측 면적을 나타내고, γ는 상기 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향과 연관된 각도를 나타내는 인트라 예측 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 면적 결정 유닛은 상기 제1 변의 길이, 상기 제2 변의 길이, 및 상기 방향성 인트라 예측 모드의 상기 미리 결정된 방향에 기초하여 상기 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 분수 비-예측 면적을 결정하도록 추가로 구성되는 인트라 예측 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 면적 결정 유닛은 다음의 수학식에 기초하여 상기 직사각형 비디오 코딩 블록 내의 상기 분수 비-예측 면적을 결정하도록 구성되고,
    Figure 112021041809425-pct00040

    여기서, Parea는 상기 분수 비-예측 면적을 나타내고, γ는 상기 방향성 인트라 예측 모드의 상기 미리 결정된 방향과 연관된 각도를 나타내는 인트라 예측 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 직사각형 비디오 코딩 블록은 코딩 유닛, 예측 유닛, 또는 변환 유닛인 인트라 예측 장치.
  8. 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하기 위한 인코딩 장치로서, 상기 인코딩 장치는,
    예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 제1항에 따른 상기 인트라 예측 장치; 및
    상기 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기초하여 상기 직사각형 비디오 코딩 블록을 인코딩하도록 구성되는 인코딩 유닛을 포함하는 인코딩 장치.
  9. 인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록을 디코딩하기 위한 디코딩 장치로서, 상기 디코딩 장치는,
    예측된 직사각형 비디오 코딩 블록을 제공하기 위한 제1항에 따른 상기 인트라 예측 장치; 및
    인코딩된 직사각형 비디오 코딩 블록 및 상기 예측된 직사각형 비디오 코딩 블록에 기초하여 직사각형 비디오 코딩 블록을 복원하도록 구성되는 복원 유닛을 포함하는 디코딩 장치.
  10. 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 직사각형 비디오 코딩 블록의 방향성 인트라 예측 모드를 제거하기 위한 인트라 예측 방법- 상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트의 각각의 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드는 미리 결정된 방향과 연관되고, 상기 직사각형 비디오 코딩 블록은 제1 변 및 제2 변을 갖고, 상기 제1 변의 길이는 상기 제2 변의 길이보다 큼 -으로서, 상기 인트라 예측 방법은,
    상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 상기 방향성 인트라 예측 모드를 선택하는 단계;
    상기 방향성 인트라 예측 모드의 미리 결정된 방향에 기초하여 복수의 이용 가능한 참조 샘플들을 결정하는 단계- 상기 이용 가능한 참조 샘플들은 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 상기 제1 변을 따라 확장됨 -;
    미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트를 획득하기 위해 상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 세트로부터 상기 방향성 인트라 예측 모드를 제거하는 단계- 상기 제거된 방향성 인트라 예측 모드는 확장된 방향성 인트라 예측 모드 상으로 매핑되고, 확장된 방향성 인트라 예측 모드들의 수량은 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비에 기초하고, 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 종횡비는
    Figure 112021041809425-pct00041
    이며, Llonger는 상기 제1 변의 길이를 나타내고, Lshorter는 상기 제2 변의 길이를 나타냄 -; 및
    상기 미리 결정된 방향성 인트라 예측 모드들의 감소된 세트에 기초하여 상기 직사각형 비디오 코딩 블록의 픽셀들의 픽셀 값들을 인트라 예측하는 단계를 포함하는 인트라 예측 방법.
  11. 컴퓨터 상에서 실행될 때 제10항의 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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