KR102521034B1 - 팔레트 모드를 이용한 비디오 코딩의 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 장치는 비디오 데이터를 디코딩하는 방법을 수행한다. 방법은 비트스트림으로부터 팔레트 모드 코딩된 블록에 대응하는 비디오 데이터를 수신하는 단계; 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 양자화 파라미터 값을 결정하는 단계; 팔레트 모드 코딩된 블록에서 이스케이프 샘플을 식별하는 단계; 양자화 파라미터 값이 임계값보다 크다는 결정에 따라: 재구성된 이스케이프 샘플 값을 획득하기 위해 미리 정의된 공식에 따라 양자화된 이스케이프 샘플에 대해 역양자화를 수행하는 단계; 및 양자화 파라미터 값이 임계값보다 작거나 같다는 결정에 따라: 재구성된 이스케이프 샘플을 양자화된 이스케이프 샘플 값으로 설정하는 단계를 포함한다.

Description

팔레트 모드를 이용한 비디오 코딩의 방법 및 장치
본 출원은 일반적으로 비디오 데이터 코딩 및 압축에 관한 것으로, 특히 팔레트 모드를 사용하는 비디오 코딩 방법 및 시스템에 관한 것이다.
디지털 비디오는 디지털 텔레비전, 랩톱 또는 데스크탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 디지털 카메라, 디지털 레코딩 디바이스, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 스마트폰, 비디오 화상회의 디바이스, 비디오 스트리밍 디바이스 등의 다양한 전자 디바이스들에 의해서 지원된다. 전자 디바이스는 MPEG-4, ITU-T H.263, ITU-T H.264/MPEG-4, Part 10, 진보된 비디오 코딩(AVC), 고효율 비디오 코딩(HEVC), 및 다목적 비디오 코딩(Versatile Video Coding: VVC) 표준에 정의된 비디오 압축/압축 해제 표준을 구현하여 디지털 비디오 데이터를 전송, 수신, 인코딩, 디코딩 및/또는 저장한다. 비디오 압축은 일반적으로 비디오 데이터에 고유한 중복성을 줄이거나 제거하기 위해 공간적(인트라 프레임) 예측 및/또는 시간적(인터 프레임) 예측을 수행하는 것을 포함한다. 블록 기반 비디오 코딩의 경우, 비디오 프레임은 하나 이상의 슬라이스로 분할되고, 각 슬라이스는 코딩 트리 단위(CTU)라고도 하는 다중 비디오 블록들을 갖는다. 각 CTU는 하나의 코딩 단위(CU)를 포함하거나 또는 미리 정의된 최소 CU 사이즈에 도달할 때까지 더 작은 CU들로 재귀적으로 분할될 수 있다. 각각의 CU(리프(leaf) CU라고도 함)는 하나 이상의 변환 유닛들(TU)을 포함하며, 각각의 CU는 또한 하나 이상의 예측 유닛(PU)을 포함한다. 각각의 CU는 인트라, 인터 또는 IBC 모드 중 하나로 코딩될 수 있다. 비디오 프레임의 인트라 코딩된(I) 슬라이스의 비디오 블록들은, 동일한 비디오 프레임 내의 이웃 블록들의 참조 샘플들에 대한 공간적 예측을 사용하여 인코딩된다. 비디오 프레임의 인터 코딩된(P 또는 B) 슬라이스의 비디오 블록들은, 동일한 비디오 프레임 내의 이웃 블록들의 참조 샘플들에 대한 공간적 예측을 사용하거나 또는 다른 앞선 및/또는 미래 참조 비디오 프레임들의 참조 샘플들에 대한 시간적 에측을 사용한다.
이전에 인코딩된 참조 블록(예를 들어, 이웃 블록)에 기초한 공간적 또는 시간적 예측은 코딩될 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 초래한다. 참조 블록을 찾는 프로세스는, 블록 매칭 알고리즘에 의해 수행될 수 있다. 코딩될 현재 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타내는 잔차(residual) 데이터는 잔차 블록 또는 예측 에러로 지칭된다. 인터-코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 참조 프레임의 참조 블록 및 잔차 블록을 가리키는 모션 벡터에 따라 인코딩된다. 모션 벡터를 결정하는 프로세스는 일반적으로 모션 추정이라 지칭된다. 인트라 코딩된 블록은 인트라 예측 모드 및 잔차 블록에 따라 인코딩된다. 추가 압축을 위해, 잔차 블록은 픽셀 도메인에서 변환 도메인, 예를 들어 주파수 도메인으로 변환되어, 잔차 변환 계수(residual transform coefficients)를 생성하며, 이는 다음에 양자화될 수 있다. 처음에 2차원 어레이로 구성된 양자화된 변환 계수는 변환 계수의 1차원 벡터를 생성하기 위해 스캔될 수 있고, 그 다음 훨씬 더 많은 압축을 달성하기 위해 비디오 비트스트림으로 엔트로피 인코딩될 수 있다.
다음으로, 인코딩된 비디오 비트 스트림은 디지털 비디오 기능을 구비한 다른 전자 디바이스에 의해 액세스되는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체(예를 들면, 플래시 메모리)에 저장되거나 또는 유선 또는 무선으로 전자 디바이스로 직접 전송된다. 그 다음, 전자 디바이스는, 예를 들어, 비트스트림으로부터 신택스 요소들을 획득하기 위해 인코딩된 비디오 비트스트림을 파싱하고 그리고 비트스트림으로부터 획득된 신택스 요소에 적어도 부분적으로 기초하여 인코딩된 비디오로부터 그것의 원래 포맷으로 디지털 비디오 데이터를 재구성함으로써(위에서 설명된 비디오 압축의 반대 프로세스인) 비디오 압축해제를 수행하고 그리고 재구성된 디지털 비디오 데이터를 전자 디바이스의 디스플레이 상에 렌더링한다.
디지털 비디오 품질이 4K x 2K로 또는 심지어 8K x 4K로 고화질이 되어감에 따라, 인코딩/디코딩될 비디오 데이터의 양이 기하급수적으로 증가한다. 디코딩된 비디오 데이터의 이미지 품질을 유지하면서, 비디오 데이터를 보다 효율적으로 인코딩/디코딩할 수 있는 방법의 관점에서 이것은 끊임없는 도전이다.
본 출원은 비디오 데이터의 인코딩 및 디코딩에 관련된 구현예들을 서술하며, 보다 구체적으로는 팔레트 모드를 이용한 비디오 인코딩 및 디코딩 방법 및 시스템을 서술한다.
본 출원의 제 1 양상에 따르면, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 팔레트 모드 코딩된 블록에 대응하는 비디오 데이터를 비트스트림으로부터 수신하는 단계; 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 양자화 파라미터 값을 결정하는 단계; 팔레트 모드 코딩된 블록에서 양자화된 이스케이프 샘플들(escape samples)을 식별하는 단계; 양자화 파라미터 값이 임계값보다 크다는 결정에 따라: 재구성된 이스케이프 샘플 값들을 획득하기 위해 미리 정의된 공식에 따라 양자화된 이스케이프 샘플들에 대해 역양자화를 수행하는 단계; 및 양자화 파라미터 값이 임계값보다 작거나 같다는 결정에 따라: 상기 재구성된 이스케이프 샘플들을 양자화된 이스케이프 샘플 값들로 설정하는 단계를 포함한다.
본 출원의 제 2 양상에 따르면, 전자 장치는 하나 이상의 프로세싱 유닛들, 메모리, 및 메모리에 저장된 복수의 프로그램들을 포함한다. 상기 프로그램들은 하나 이상의 프로세싱 유닛들에 의해 실행될 때 전자 장치로 하여금 전술한 비디오 데이터 디코딩 방법을 수행하게 한다.
본 출원의 제 3 양상에 따르면, 하나 이상의 프로세싱 유닛들을 갖는 전자 장치에 의해 실행되기 위한 복수의 프로그램들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다. 상기 프로그램들은 하나 이상의 프로세싱 유닛들에 의해 실행될 때 전자 장치로 하여금 전술한 비디오 데이터 디코딩 방법을 수행하게 한다.
구현예들의 추가적인 이해를 제공하도록 포함되고 본 명세서에 통합되어 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면들은, 전술한 구현예들을 예시하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기본 원리를 설명하는 역할을한다. 도면들에서 동일한 참조 번호는 대응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 본 개시의 일부 구현들에 따른 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일부 구현들에 따른 예시적인 비디오 인코더를 예시하는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일부 구현들에 따른 예시적인 비디오 디코더를 예시하는 블록도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 개시의 일부 구현들에 따라 프레임이 상이한 크기들 및 형상들의 다수의 비디오 블록들로 어떻게 재귀적으로 분할되는지를 예시하는 블록도들이다.
도 5는 본 개시의 일부 구현들에 따라 비디오 데이터를 코딩하기 위한 팔레트 테이블을 결정 및 사용하는 일례들을 예시하는 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일부 구현들에 따라 팔레트-기반 체계를 이용하여 비디오 데이터를 디코딩하는 기술들을 비디오 디코더가 구현하는 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
그 일례들이 첨부 도면들에 예시된 특정 구현예들이 상세하게 설명될 것이다. 다음의 상세한 설명에서, 본 명세서에 제시된 본 발명의 주제를 이해하는 것을 돕기 위해 다수의 비제한적인 특정 세부사항들 개시된다. 하지만, 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 다양한 대안예들이 사용될 수 있으며 본 발명의 주제는 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 제시된 주제는 디지털 비디오 기능을 가진 많은 유형의 전자 디바이스에서 구현될 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다.
도 1은 본 개시의 일부 구현들에 따라 비디오 블록들을 병렬로 인코딩 및 디코딩하기 위한 예시적인 시스템(10)을 예시하는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 목적지 디바이스(14)에 의해 나중에 디코딩될 비디오 데이터를 생성 및 인코딩하는 소스 디바이스(12)를 포함한다. 소스 디바이스(12) 및 목적지 디바이스(14)는 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 셋톱 박스, 디지털 텔레비전, 카메라, 디스플레이 디바이스, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게임 콘솔, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함하는 다양한 전자 디바이스 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 소스 디바이스(12) 및 목적지 디바이스(14)는 무선 통신 능력들을 갖추고 있다.
일부 구현들에서, 목적지 디바이스(14)는 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 링크(16)를 통해 수신할 수 있다. 링크(16)는 소스 디바이스(12)로부터 목적지 디바이스(14)로 인코딩된 비디오 데이터를 이동시킬 수 있는 임의의 유형의 통신 매체 또는 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 링크(16)는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스(12)가 실시간으로 목적지 디바이스(14)로 직접 전송할 수 있게 하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되어 목적지 디바이스(14)로 전송될 수 있다. 통신 매체는 무선 주파수(RF) 스펙트럼 또는 또는 하나 이상의 물리적 전송 라인들과 같은 임의의 무선 또는 유선 통신 매체를 포함할 수 있다. 통신 매체는 근거리 통신망, 광역 네트워크 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은 패킷 기반 네트워크의 일부를 형성할 수 있다. 통신 매체는 라우터, 스위치, 기지국, 또는 소스 디바이스(12)에서 목적지 디바이스(14)로의 통신을 용이하게 하는데 유용한 임의의 다른 장비를 포함할 수 있다.
일부 다른 구현에서, 인코딩된 비디오 데이터는 출력 인터페이스(22)로부터 저장 디바이스(32)로 전송될 수 있다. 이어서, 저장 디바이스(32)의 인코딩된 비디오 데이터는 입력 인터페이스(28)를 통해 목적지 디바이스(14)에 의해 액세스될 수 있다. 저장 디바이스(32)는 하드 드라이브, 블루레이 디스크, DVD, CD-ROM, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 기타 적절한 디지털 저장 매체와 같은 임의의 다양한 분산 또는 로컬 액세스되는 데이터 저장 매체를 포함할 수 있다. 추가 예에서, 저장 디바이스(32)는 소스 디바이스(12)에 의해 생성된 인코딩된 비디오 데이터를 보유할 수 있는 파일 서버 또는 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수 있다. 목적지 디바이스(14)는 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장 디바이스(32)로부터 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스(14)로 전송할 수 있는 임의의 유형의 컴퓨터일 수 있다. 예시적인 파일 서버는 웹 서버(예를 들어, 웹사이트용), FTP 서버, 네트워크 부착 저장소(Network Attached Storage: NAS) 디바이스, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스(14)는 무선 채널(예를 들어, Wi-Fi 연결), 유선 연결(예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 파일 서버에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하는데 적합한 이들 양자의 조합을 포함하는 임의의 표준 데이터 연결을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수 있다. 저장 디바이스(32)로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 전송은 스트리밍 전송, 다운로드 전송, 또는 이 둘의 조합일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 소스 디바이스(12)는 비디오 소스(18), 비디오 인코더(20) 및 출력 인터페이스(22)를 포함한다. 비디오 소스(18)는 예를 들어, 비디오 카메라와 같은 비디오 캡처 디바이스, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오 콘텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 피드 인터페이스, 및/또는 소스 비디오로서 컴퓨터 그래픽 데이터를 생성하기 위한 컴퓨터 그래픽 시스템, 또는 이러한 소스들의 조합과 같은 소스를 포함할 수 있다. 일례로, 비디오 소스(18)가 보안 감시 시스템의 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스(12) 및 목적지 디바이스(14)는 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수 있다. 그러나, 본 출원에서 설명된 구현은 일반적으로 비디오 코딩에 적용될 수 있고, 무선 및/또는 유선 어플리케이션에 적용될 수 있다.
캡쳐된, 사전 캡쳐된, 또는 컴퓨터-생성된 비디오는 비디오 인코더(20)에 의해 인코딩 될 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 소스 디바이스(12)의 출력 인터페이스(22)를 통해 목적지 디바이스(14)로 직접 전송될 수 있다. 또한, 인코딩된 비디오 데이터는(또는 대안적으로) 디코딩 및/또는 재생을 위해 목적지 디바이스(14) 또는 다른 디바이스에 의한 추후 액세스를 위해 저장 디바이스(32)에 저장될 수 있다. 출력 인터페이스(22)는 모뎀 및/또는 송신기를 더 포함할 수 있다.
목적지 디바이스(14)는 입력 인터페이스(28), 비디오 디코더(30), 및 디스플레이 디바이스(34)를 포함한다. 입력 인터페이스(34)는 수신기 및/또는 모뎀을 포함할 수 있고 그리고 인코딩된 비디오 데이터를 링크(16)를 통해 수신할 수 있다. 링크(16)를 통해 통신된 또는 저장 디바이스(32)에 제공된 인코딩된 비디오 데이터는, 비디오 데이터를 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의해 사용하기 위해 비디오 인코더(20)에 의해 생성된 다양한 신택스(syntax) 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 신택스 요소는 통신 매체를 통해 전송되거나, 저장 매체에 저장되거나, 또는 파일 서버에 저장된 인코딩된 비디오 데이터 내에 포함될 수 있다.
일부 구현예에서, 목적지 디바이스(14)는 디스플레이 디바이스(34)를 포함할 수 있으며, 디스플레이 디바이스(34)는 통합된 디스플레이 디바이스일 수 있거나 목적지 디바이스(14)와 통신하도록 구성된 외부 디스플레이 디바이스일 수 있다. 디스플레이 디바이스(34)는 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하며 그리고 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 또는 다른 유형의 디스플레이 디바이스와 같은 다양한 임의의 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다.
비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)는 독점권, VVC, HEVC, MPEG-4, Part-10, 진보된 비디오 코딩(AVC)과 같은 산업 표준 또는 이러한 표준의 확장에 따라 동작할 수 있다. 다음이 이해되어야 하는바, 본 발명은 특정 비디오 코딩/디코딩 표준으로 한정되지 않으며, 다른 비디오 코딩/디코딩 표준에 적용될 수 있다. 소스 디바이스(12)의 비디오 인코더(20)는 이들 현재 또는 미래의 표준들 중 임의의 것에 따라 비디오 데이터를 인코딩하도록 구성될 수 있다는 것이 일반적으로 고려된다. 유사하게, 목적지 디바이스(14)의 비디오 디코더(30)는 이들 현재 또는 미래의 표준들 중 임의의 것에 따라 비디오 데이터를 디코딩하도록 구성될 수 있다는 것이 또한 일반적으로 고려된다.
비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 개별 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합과 같은 다양한 임의의 적절한 인코더 회로로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 부분적으로 구현되는 경우, 전자 디바이스는 소프트웨어를 위한 명령들을 적절한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장하고 그리고 본 명세서에 개시된 비디오 코딩/디코딩 동작을 수행하도록 하나 이상의 프로세서를 사용하여 하드웨어에서 명령들을 실행할 수 있다. 각각의 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)는 하나 이상의 인코더 또는 디코더에 포함될 수도 있고, 이들은 각 디바이스 내의 결합된 인코더/디코더(CODEC)의 일부로서 통합될 수 있다.
도 2는 본 출원에서 설명된 일부 구현들에 따른 예시적인 비디오 인코더(20)를 예시하는 블록도이다. 비디오 인코더(20)는 비디오 프레임 내의 비디오 블록의 인트라 및 인터 예측 코딩을 수행할 수 있다. 인트라 예측 코딩은 주어진 비디오 프레임 또는 픽처 내에서 비디오 데이터의 공간적 중복성을 감소 또는 제거하기 위한 공간적 예측에 의존한다. 인터 예측 코딩은 비디오 시퀀스의 인접한 비디오 프레임들 또는 픽처들 내에서 비디오 데이터의 시간적 중복성을 감소 또는 제거하기 위해 시간적 예측에 의존한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(20)는 비디오 데이터 메모리(40), 예측 프로세싱 유닛(41), 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(64), 합산기(50), 변환 프로세싱 유닛(52), 양자화 유닛(54), 및 엔트로피 인코딩 유닛(56)을 포함한다. 예측 프로세싱 유닛(41)은 모션 추정 유닛(42), 모션 보상 유닛(44), 파티션 유닛(45), 인트라 예측 프로세싱 유닛(46), 및 인트라 블록 복사(BC) 유닛(48)을 더 포함한다. 일부 구현들에서, 비디오 인코더(20)는 또한 비디오 블록 재구성을 위한 역양자화 유닛(58), 역변환 프로세싱 유닛(60), 및 합산기(62)를 포함한다. 재구성된 비디오로부터 블록성 아티팩트를 제거하기 위해 블록 경계들을 필터링하기 위한 디블록킹 필터(미도시)가 합산기(62)와 DPB(64) 사이에 위치할 수 있다. 인 루프 필터(미도시)는 또한 합산기(62)의 출력을 필터링하기 위해 디블로킹 필터에 추가하여 사용될 수 있다. 비디오 인코더(20)는 고정형 또는 프로그램 가능한 하드웨어 유닛의 형태를 취할 수 있거나 또는 하나 이상의 예시된 고정형 또는 프로그래밍 가능한 하드웨어 유닛들 사이에서 분리될 수 있다
비디오 데이터 메모리(40)는 비디오 인코더(20)의 컴포넌트들에 의해 인코딩될 비디오 데이터를 저장할 수 있다. 비디오 데이터 메모리(40)의 비디오 데이터는 예를 들어, 비디오 소스(18)로부터 획득될 수 있다. DPB(64)는 비디오 인코더(20)에 의해 비디오 데이터를 인코딩하는데(예를 들어, 인트라 또는 인터 예측 코딩 모드에서) 사용하기 위한 참조 비디오 데이터를 저장하는 버퍼이다. 비디오 데이터 메모리(40) 및 DPB(64)는 다양한 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 의해 형성될 수 있다. 다양한 일례들에서, 비디오 데이터 메모리(40)는 비디오 인코더(20)의 다른 컴포넌트들과 함께 온-칩일 수도 있고, 또는 그러한 컴포넌트들에 대해 오프-칩일 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 비디오 데이터를 수신한 후, 예측 프로세싱 유닛(41) 내의 파티션 유닛(45)은 비디오 데이터를 비디오 블록들로 분할한다. 이러한 분할은 또한 비디오 데이터와 연관된 쿼드-트리 구조와 같은 미리정의된 분할 구조에 따라 비디오 프레임을 슬라이스, 타일, 또는 다른 더 큰 코딩 유닛(CU)으로 분할하는 것을 포함할 수 있다. 비디오 프레임은 다수의 비디오 블록들(또는 타일이라 지칭되는 비디오 블록들의 세트들)로 분할될 수 있다. 예측 처리 유닛(41)은 복수의 가능한 예측 코딩 모드 중 하나를 선택할 수 있는바, 예를 들어, 에러 결과(예를 들어, 코딩 레이트 및 왜곡 레벨)에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 복수의 인트라 예측 코딩 모드들 중 하나 또는 복수의 인터 예측 코딩 모드들 중 하나를 선택할 수 있다. 예측 프로세싱 유닛(41)은 결과적인 인트라 또는 인터 예측 코딩된 블록을 합산기(50)에 제공하여 잔차 블록을 생성하고, 합산기(62)에 제공하여 이후에 참조 프레임의 일부로서 사용하기 위해 인코딩된 블록을 재구성할 수 있다. 예측 프로세싱 유닛(41)은 또한 모션 벡터, 인트라 모드 표시자, 파티션 정보, 및 기타 이러한 신택스 정보와 같은 신택스 요소를 엔트로피 인코딩 유닛(56)에 제공한다.
현재 비디오 블록에 대한 적절한 인트라 예측 코딩 모드를 선택하기 위하여, 예측 프로세싱 유닛(41) 내의 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 코딩될 현재 프레임과 동일한 프레임 내의 하나 이상의 인접 블록들에 대해 현재 비디오 블록의 인트라 예측 코딩을 수행하여, 공간적 예측을 제공할 수 있다. 예측 프로세싱 유닛(41) 내의 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)은 하나 이상의 참조 프레임들의 하나 이상의 예측 블록들에 대해 현재 비디오 블록의 인터 예측 코딩을 수행하여 시간적 예측을 제공할 수 있다. 비디오 인코더(20)는, 예를 들어, 비디오 데이터의 각각의 블록에 대한 적절한 코딩 모드를 선택하기 위해 다수의 코딩 패스들을 수행할 수도 있다.
일부 구현들에서, 모션 추정 유닛(42) 은 모션 벡터를 생성함으로써 현재 비디오 프레임에 대한 인터 예측 모드를 결정하는데, 이것은 비디오 프레임들의 시퀀스 내의 미리결정된 패턴에 따른, 참조 비디오 프레임 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 내의 비디오 블록의 예측 유닛(PU)의 변위(displacement)를 나타낸다. 모션 추정 유닛(42)에 의해 수행되는 모션 추정은 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는 모션 벡터를 생성하는 프로세스이다. 모션 벡터는 예를 들어, 현재 프레임(또는 다른 코딩된 유닛) 내의 코딩중인 현재 블록에 대한 참조 프레임(또는 다른 코딩된 유닛) 내의 예측 블록에 대한 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오 블록의 PU의 변위를 나타낼 수 있다. 기결정된 패턴은 시퀀스의 비디오 프레임들을 P 프레임 또는 B 프레임으로 지정할 수 있다. 인트라 BC 유닛(48)은 인터 예측을 위한 모션 추정 유닛(42)에 의한 모션 벡터들의 결정과 유사한 방식으로, 인트라 BC 코딩을 위한 벡터들(예를 들어, 블록 벡터들)을 결정할 수 있거나, 또는 블록 벡터를 결정하기 위해 모션 추정 유닛(42)을 이용할 수 있다.
예측 블록은 픽셀 차이값의 관점에서 코딩될 비디오 블록의 PU에 근접하게 매칭되는 것으로 고려되는 참조 프레임의 블록이며, 이것은 절대 차이값의 합산(sum of absolute difference: SAD), 제곱 차이값의 합산(sum of square difference: SSD), 또는 다른 차이값 메트릭에 의해 결정될 수 있다. 일부 구현들에서, 비디오 인코더(20)는 DPB(64)에 저장된 참조 프레임들의 정수 이하(sub-integer) 픽셀 위치들에 대한 값들을 계산할 수 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20)는 참조 프레임의 1/4 픽셀 위치들, 1/8 픽셀 위치들, 또는 다른 분수 픽셀 위치들의 값들을 보간할 수 있다. 따라서, 모션 추정 유닛(42)은 전체 픽셀 위치들 및 분수 픽셀 위치들에 대한 모션 검색을 수행하고 그리고 분수 픽셀 정밀도를 갖는 모션 벡터를 출력할 수도 있다.
모션 추정 유닛(42)은, 그 각각이 DPB(64)에 저장된 하나 이상의 참조 프레임을 식별하는 제 1 참조 프레임 리스트(리스트 0) 또는 제 2 참조 프레임 리스트(리스트 1)로부터 선택된 참조 프레임의 예측 블록의 위치를 PU의 위치와 비교함으로써, 인터 예측 코딩된 프레임의 비디오 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 계산한다. 모션 추정 유닛(42)은 계산된 모션 벡터를 모션 보상 유닛(44)으로 전송한 다음 엔트로피 인코딩 유닛(56)으로 전송한다.
모션 보상 유닛(44)에 의해 수행되는 모션 보상은, 모션 추정 유닛(42)에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치하거나 생성하는 것을 수반할 수 있다. 현재 비디오 블록의 PU에 대한 모션 벡터를 수신하면, 모션 보상 유닛(44)은 참조 프레임 리스트들 중 하나에서 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 찾아내고, DPB(64)로부터 예측 블록을 검색하고, 그리고 예측 블록을 합산기(50)로 전달한다. 합산기(50)는, 코딩중인 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 모션 보상 유닛(44)에 의해 제공되는 예측 블록의 픽셀 값들을 감산함으로써 픽셀 차이 값들의 잔차 비디오 블록을 형성한다. 잔차 비디오 블록을 형성하는 픽셀 차이 값들은 루마 또는 크로마 차이 성분 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 모션 보상 유닛(44) 은 또한 비디오 프레임의 비디오 블록들을 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의해 사용되기 위해 비디오 프레임의 비디오 블록들과 연관된 신택스 요소들을 생성할 수 있다. 신택스 요소는 예를 들어, 예측 블록을 식별하는 데 사용되는 모션 벡터를 정의하는 신택스 요소, 예측 모드를 나타내는 임의의 플래그, 또는 여기에 설명된 임의의 다른 신택스 정보를 포함할 수 있다. 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)은 고도로 통합될 수 있지만 개념적 목적을 위해 별도로 예시된다는 점에 유의해야 한다.
일부 구현들에서, 인트라 BC 유닛(48)은 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)과 관련하여 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 벡터들을 생성하고 예측 블록들을 페치할 수 있지만, 예측 블록들은 코딩 중인 현재 블록과 동일한 프레임에 있으며 그리고 벡터들은 모션 벡터와 대조적으로 블록 벡터로 지칭된다. 특히, 인트라 BC 유닛(48)은 현재 블록을 인코딩하기 위해 사용할 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 BC 유닛(48)은 예를 들어, 별도의 인코딩 패스들 동안 다양한 인트라 예측 모드를 사용하여 현재 블록을 인코딩할 수 있으며, 그리고 레이트-왜곡 분석을 통해 그들의 성능을 테스트할 수 있다. 다음으로, 인트라 BC 유닛(48)은 테스트된 다양한 인트라 예측 모드들 중에서, 그에 따라 인트라 모드 표시자를 사용 및 생성하기 위한 적절한 인트라 예측 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 인트라 BC 유닛(48)은 테스트된 다양한 인트라 예측 모드들에 대한 레이트-왜곡 분석을 사용하여 레이트-왜곡 값들을 계산할 수 있고, 그리고 테스트된 모드들 중에서 가장 좋은 레이트-왜곡 특성을 갖는 인트라 예측 모드를 사용하기에 적절한 인트라 예측 모드로 선택할 수 있다. 레이트-왜곡 분석은 일반적으로 인코딩된 블록과 상기 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩되었던 원래의, 인코딩되지 않은 블록 사이의 왜곡(또는 에러)의 분량을 결정할 뿐만 아니라, 인코딩된 블록을 생성하는데 이용되는 비트레이트(즉, 비트들의 개수)를 결정한다. 인트라 BC 유닛(48)은 어떤 인트라 예측 모드가 블록에 대한 최상의 레이트-왜곡 값을 나타내는지를 결정하기 위하여 다양한 인코딩된 블록들에 대한 왜곡들 및 레이트들로부터 비율을 계산할 수 있다.
다른 예에서, 인트라 BC 유닛(48)은 본 명세서에 개시된 구현예에 따른 인트라 BC 예측을 위한 이러한 기능들을 수행하기 위하여 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)를 전체적으로 또는 부분적으로 사용할 수 있다. 어느 경우이든, 인트라 블록 복사의 경우, 예측 블록은 픽셀 차이값의 관점에서 코딩될 블록에 근접하게 매칭되는 것으로 고려되는 블록이며, 이것은 절대 차이값의 합산(SAD), 제곱 차이값의 합산(SSD), 또는 다른 차이값 메트릭에 의해 결정될 수 있으며 그리고 예측 블록의 식별은 정수-이하 픽셀 위치들에 대한 값들의 계산을 포함할 수 있다.
예측 블록이 인트라 예측에 따라 동일한 프레임으로부터 왔는지 혹은 인터 예측에 따라 다른 프레임으로부터 왔던간에, 비디오 인코더(20)는 코딩중인 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값을 감산하여 픽셀 차이 값들을 형성함으로써 잔차 비디오 블록을 형성할 수 있다. 잔차 비디오 블록을 형성하는 픽셀 차이 값들은 루마 및 크로마 성분 차이들을 모두 포함할 수 있다.
인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 위에서 설명된 바와 같이, 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)에 의해 수행된 인터 예측, 또는 인트라 BC 유닛(48)에 의해 수행된 인트라 블록 복사 예측에 대한 대안으로서, 현재 비디오 블록을 인트라 예측할 수도 있다. 특히, 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 현재 블록을 인코딩하는데 사용할 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다. 그렇게 하기 위해, 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)은 예를 들어, 별도의 인코딩 패스들 동안, 다양한 인트라 예측 모드들을 사용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라 예측 프로세싱 유닛(46)(또는 일부 예들에서 모드 선택 유닛) 은 테스트된 인트라 예측 모드들 중에서 사용할 적절한 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다.
예측 프로세싱 유닛(41)이 인터 예측 또는 인트라 예측을 통해 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 결정한 이후, 합산기(50)는 현재 비디오 블록으로부터 예측 블록을 감산함으로써 잔차 비디오 블록을 형성한다. 잔차 블록의 잔차 비디오 데이터는 하나 이상의 변환 유닛들(TUs)에 포함될 수 있으며, 변환 프로세싱 유닛(52)에 제공된다. 변환 프로세싱 유닛(52)은 이산 코사인 변환(DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환을 사용하여, 잔차 비디오 데이터를 잔차 변환 계수로 변환한다.
변환 프로세싱 유닛(52)은 도출된 변환 계수를 양자화 유닛(54)으로 전송할 수 있다. 양자화 유닛(54)은 비트 레이트를 추가로 감소시키기 위해 변환 계수를 양자화할 수 있다. 양자화 프로세스는 또한 일부 또는 모든 계수들과 관련된 비트 깊이를 감소시킬 수 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 수정될 수 있다. 일부 예들에서, 이후 양자화 유닛(54)은 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스에 대한 스캔을 수행할 수 있다. 대안적으로, 엔트로피 인코딩 유닛(56)이 스캔을 수행할 수도 있다.
양자화 이후에, 엔트로피 인코딩 유닛(56)은 양자화된 변환 계수들을 비디오 비트스트림으로 엔트로피 인코딩할 수 있는바, 예를 들어, 컨텍스트 적응형 가변 길이 코딩(context adaptive variable length coding: CAVLC), 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩(context adaptive binary arithmetic coding: CABAC), 신택스-기반의 콘텍스트 적응형 이진 산술 코딩(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding: SBAC), 확률 간격 분할 엔트로피(probability interval partitioning entropy: PIPE) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법 또는 기술을 이용하여 엔트로피 인코딩할 수 있다. 다음으로, 인코딩된 비트스트림은 비디오 디코더(30)로 전송되거나, 비디오 디코더(30)로의 후속 전송 또는 비디오 디코더(30)에 의한 검색을 위해 저장 디바이스(32)에 보관될 수 있다. 또한, 엔트로피 인코딩 유닛(56)은 코딩 중인 현재 비디오 프레임에 대한 모션 벡터들 및 다른 신택스 요소들을 엔트로피 인코딩할 수 있다.
역양자화 유닛(58) 및 역변환 유닛(60)은 역양자화 및 역변환을 각각 적용하여, 다른 비디오 블록들의 예측을 위한 참조 블록을 생성하기 위해 픽셀 도메인에서 잔차 비디오 블록을 재구성한다. 전술한 바와 같이, 모션 보상 유닛(44) 은 DPB(64)에 저장된 프레임들의 하나 이상의 참조 블록들로부터 모션 보상된 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 모션 보상 유닛(44)은 하나 이상의 보간 필터들을 예측 블록에 적용하여, 모션 추정에서 사용될 정수-이하(sub-integer) 픽셀 값들을 계산할 수 있다.
합산기(62)는 모션 보상 유닛(44)에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록과 재구성된 잔차 블록을 합산하여, DPB(64)에 저장되는 참조 블록을 생성할 수 있다. 이후, 참조 블록은 후속 비디오 프레임의 다른 비디오 블록을 인터 예측하기 위하여, 인트라 BC 유닛(48), 모션 추정 유닛(42) 및 모션 보상 유닛(44)에 의해서 참조 블록으로서 이용될 수 있다.
도 3은 본 출원의 일부 구현들에 따른 예시적인 비디오 디코더(30)를 예시하는 블록도이다. 비디오 디코더(30)는 비디오 데이터 메모리(79), 엔트로피 디코딩 유닛(80), 예측 프로세싱 유닛(81), 역양자화 유닛(86), 역변환 프로세싱 유닛(88), 합산기(90), 및 DPB(92)를 포함한다. 예측 프로세싱 유닛(81)은 또한, 모션 보상 유닛(82), 인트라 예측 프로세싱 유닛(84), 및 인트라 BC 유닛(85)을 더 포함한다. 비디오 디코더(30)는 도 2와 관련하여 비디오 인코더(20)에 대해 위에서 설명된 인코딩 프로세스와 일반적으로 상반되는 디코딩 프로세스를 수행할 수 있다. 예를 들어, 모션 보상 유닛(82)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 모션 벡터들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수도 있는 반면에, 인트라 예측 유닛(84)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 인트라-예측 모드 표시자들에 기초하여 예측 데이터를 생성할 수 있다.
일부 일례에서, 비디오 디코더(30)의 유닛은 본 출원의 구현예들을 수행하는 역할을 할 수도 있다. 또한, 일부 일례들에서, 본 출원의 구현예들은 비디오 디코더(30)의 하나 이상의 유닛들 사이에서 분할될 수도 있다. 예를 들어, 인트라 BC 유닛(85)은 단독으로, 또는 모션 보상 유닛(82), 인트라 예측 프로세싱 유닛(84), 및 엔트로피 디코딩 유닛(80)과 같은 비디오 디코더(30)의 다른 유닛들과 조합되어 본 출원의 구현예들을 수행할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 디코더(30)는 인트라 BC 유닛(85)을 포함하지 않을 수도 있으며, 인트라 BC 유닛(85)의 기능은 모션 보상 유닛(82)과 같은 예측 프로세싱 유닛(81)의 다른 컴포넌트들에 의해 수행될 수도 있다.
비디오 데이터 메모리(79)는 비디오 디코더(30)의 다른 컴포넌트들에 의해 디코딩될, 인코딩된 비디오 비트스트림과 같은 비디오 데이터를 저장할 수 있다. 비디오 데이터 메모리(79)에 저장된 비디오 데이터는 예를 들어, 비디오 데이터의 유선 또는 무선 네트워크 통신을 통해 저장 디바이스(32)로부터, 카메라와 같은 로컬 비디오 소스로부터 획득될 수 있으며, 또는 물리적 데이터 저장 매체(예: 플래시 드라이브 또는 하드 디스크)에 액세스함에 의해서 획득될 수 있다. 비디오 데이터 메모리(79)는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 코딩된 픽처 버퍼(CPB)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(30)의 디코딩된 픽처 버퍼(DPB)(92)는 (예를 들어, 인트라 또는 인터 예측 코딩 모드에서) 비디오 디코더(30)에 의해 비디오 데이터를 디코딩하는데 사용하기 위한 참조 비디오 데이터를 저장한다. 비디오 데이터 메모리(79) 및 DPB(92)는 동기식 DRAM(SDRAM), 자기-저항 RAM(MRAM), 저항성 RAM(RRAM)을 포함하는 DRAM 또는 기타 유형의 메모리 디바이스를 포함하는 임의의 다양한 메모리 디바이스들에 의해 형성될 수 있다. 예시를 위해, 비디오 데이터 메모리(79) 및 DPB(92)는 도 3에서 비디오 디코더(30)의 2개의 개별 구성요소로서 도시된다. 하지만, 비디오 데이터 메모리(79)와 DPB(92)가 동일한 메모리 디바이스 또는 별도의 메모리 디바이스에 의해 제공될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예들에서, 비디오 데이터 메모리(79)는 비디오 디코더(30)의 다른 컴포넌트들과 함께 온-칩일 수도 있고, 또는 그러한 컴포넌트들에 대해 오프-칩일 수도 있다.
디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더(30)는 인코딩된 비디오 프레임의 비디오 블록들 및 연관된 신택스 요소들을 나타내는 인코딩된 비디오 비트스트림을 수신한다. 비디오 디코더(30)는 비디오 프레임 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 신택스 요소들을 수신할 수도 있다. 비디오 디코더(30)의 엔트로피 디코딩 유닛(80)은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여, 양자화된 계수, 모션 벡터 또는 인트라 예측 모드 표시자, 및 다른 신택스 요소를 생성한다. 다음으로, 엔트로피 디코딩 유닛(80)은 모션 벡터들 및 다른 신택스 요소들을 예측 프로세싱 유닛(81)에 전달한다.
비디오 프레임이 인트라 예측 코딩된(I) 프레임으로서 코딩되는 경우 또는 다른 유형들의 프레임들의 인트라 코딩된 예측 블록들인 경우, 예측 프로세싱 유닛(81)의 인트라 예측 프로세싱 유닛(84)은 현재 프레임의 이전에 디코딩된 블록들로부터 시그널링된 인트라 예측 모드 및 참조 데이터에 기초하여, 현재 비디오 프레임의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 생성할 수 있다.
비디오 프레임이 인터-예측 코딩된(즉, B 또는 P) 프레임으로서 코딩되는 경우, 예측 프로세싱 유닛(81)의 모션 보상 유닛(82)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 모션 벡터들 및 다른 신택스 요소들에 기초하여, 현재 비디오 프레임의 비디오 블록에 대한 하나 이상의 예측 블록들을 생성할 수 있다. 예측 블록들 각각은 참조 프레임 리스트들 중 하나에 있는 참조 프레임으로부터 생성될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 DPB(92)에 저장된 참조 프레임들에 기초하여 디폴트 구성 기술들을 사용하여 참조 프레임 리스트들, 리스트 0 및 리스트 1을 구성할 수도 있다.
일부 일례에서, 비디오 블록이 본 명세서에 서술된 인트라 BC 모드에 따라 코딩되는 경우, 예측 프로세싱 유닛(81)의 인트라 BC 유닛(85)은 엔트로피 디코딩 유닛(80)으로부터 수신된 블록 벡터들 및 다른 신택스 요소들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 비디오 인코더(20)에 의해 정의된 현재 비디오 블록과 동일한 픽처의 재구성된 영역 내에 있을 수도 있다.
모션 보상 유닛(82) 및/또는 인트라 BC 유닛(85)은 모션 벡터들 및 다른 신택스 요소들을 파싱함으로써 현재 비디오 프레임의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그리고 상기 예측 정보를 사용하여, 디코딩되는 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛(82)은 수신된 신택스 요소들 중 일부를 이용하여, 비디오 프레임의 비디오 블록들을 코딩하는데 사용되는 예측 모드(예를 들어, 인트라 또는 인터 예측), 인터 예측 프레임 유형(예를 들어, B 또는 P), 프레임에 대한 하나 이상의 참조 프레임 리스트에 대한 구성 정보, 프레임의 각각의 인터 예측 인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터, 프레임의 각각의 인터 예측 코딩된 비디오 블록에 대한 인터 예측 상태, 및 현재 비디오 프레임의 비디오 블록들을 디코딩하기 위한 기타 다른 정보를 결정한다.
이와 유사하게, 인트라 BC 유닛(85)은 수신된 신택스 요소들, 예를 들어, 플래그의 일부를 이용하여, 현재의 비디오 블록이 인트라 BC 모드를 사용하여 예측되었다는 것, 프레임의 비디오 블록들의 구성 정보가 재구성된 영역에 있으며 DPB(92)에 저장되어야 한다는 것, 프레임의 각각의 인트라 BC 예측된 비디오 블록에 대한 블록 벡터, 프레임의 각각의 인트라 BC 예측된 비디오 블록에 대한 인트라 BC 예측 상태 및 현재 비디오 프레임의 비디오 블록을 디코딩하기 위한 기타 정보를 결정할 수 있다.
또한, 모션 보상 유닛(82)은 참조 블록들의 정수-이하 픽셀들에 대한 보간된 값들을 계산하도록, 비디오 블록의 인코딩 동안 비디오 인코더(20)에 의해 이용되는 것과 같은 보간 필터를 이용하여 보간을 수행할 수 있다. 이 경우, 모션 보상 유닛(82)은 수신된 신택스 요소들로부터 비디오 인코더(20)에 의해 사용되는 보간 필터들을 결정할 수도 있고 그리고 예측 블록들을 생성하기 위해 보간 필터들을 사용할 수 있다.
역양자화 유닛(86)은 양자화의 정도를 결정하기 위해 비디오 프레임 내의 각 비디오 블록에 대해 비디오 인코더(20)에 의해 계산된 동일한 양자화 파라미터를 이용하여, 비트스트림에 제공되고 엔트로피 디코딩 유닛(80)에 의해 엔트로피 디코딩된 양자화된 변환 계수들을 역양자화한다. 역 변환 프로세싱 유닛(88 은 픽셀 도메인에서 잔차 블록들을 재구성하기 위하여, 역 변환, 예를 들어, 역 DCT, 역 정수 변환(inverse integer transform), 또는 개념적으로 유사한 역 변환 프로세스를 변환 계수들에 적용한다.
모션 보상 유닛(82) 또는 인트라 BC 유닛(85)이 벡터 및 다른 신택스 요소에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 생성한 이후, 합산기(90)는 역변환 프로세싱 유닛(88)으로부터의 잔차 블록과 모션 보상 유닛(82) 및 인트라 BC 유닛(85)에 의해 생성된 대응하는 예측 블록을 합산함으로써 현재 비디오 블록에 대한 디코딩된 비디오 블록을 재구성한다. 디코딩된 비디오 블록을 추가로 프로세싱하기 위해 합산기(90)와 DPB(92) 사이에 인-루프 필터(미도시)가 위치될 수 있다. 다음으로, 주어진 프레임의 디코딩된 비디오 블록들은 DPB(92)에 저장되고, DPB(92)는 다음 비디오 블록의 후속 모션 보상에 사용되는 참조 프레임을 저장한다. DPB(92), 또는 DPB(92)와는 별도의 메모리 디바이스는 또한 도 1의 디스플레이 디바이스(34)와 같은 디스플레이 디바이스 상의 추후 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 저장할 수 있다.
전형적인 비디오 코딩 프로세스에서, 비디오 시퀀스는 통상적으로 프레임들 또는 픽처들의 순서화된 세트를 포함한다. 각 프레임은 SL, SCb 및 SCr로 표시된 3개의 샘플 어레이를 포함할 수 있다. SL은 루마 샘플들의 2차원 어레이이다. SCb는 Cb 크로마 샘플들의 2차원 어레이이다. SCr은 Cr 크로마 샘플들의 2차원 어레이이다. 다른 경우에, 프레임이 단색일 수 있으므로, 루마 샘플들의 2차원 어레이 하나만을 포함한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(20)(또는 보다 구체적으로 파티션 유닛(45))는 먼저 프레임을 코딩 트리 유닛들(CTU)의 세트로 분할(또는 파티셔닝 이라 함)함으로써 프레임의 인코딩된 표현을 생성한다. 비디오 프레임은 왼쪽에서 오른쪽으로, 위에서 아래로 래스터 스캔 순서로 연속적으로 정렬된 정수 CTU를 포함할 수 있다. 각 CTU는 가장 큰 논리 코딩 단위이고, CTU의 너비와 높이는 시퀀스 파라미터 세트에서 비디오 인코더(20)에 의해 시그널링되어, 비디오 시퀀스의 모든 CTU들이 128×128, 64×64, 32×32, 16×16 중 하나인 동일한 크기를 갖는다. 그러나 본 출원이 반드시 특정한 크기로 제한되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 CTU는 루마 샘플들의 하나의 코딩 트리 블록(CTB), 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 코딩 트리 블록, 및 코딩 트리 블록의 샘플을 코딩하는데 사용되는 신택스 요소를 포함한다. 신택스 요소는 코딩된 픽셀 블록의 유닛들의 상이한 유형들의 속성들 및 인터 또는 인트라 예측, 인트라 예측 모드, 모션 벡터 및 기타 파라미터를 포함하여 비디오 시퀀스가 비디오 디코더(30)에서 재구성될 수 있는 방법을 설명한다. 단색(monochrome) 픽처들 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처들에서, CTU는 코딩 트리 블록의 샘플들을 코딩하는데 사용되는 단일 코딩 트리 블록 및 신택스 요소를 포함할 수 있다. 코딩 트리 블록은 샘플들의 NxN 블록일 수 있다.
더 나은 성능을 달성하기 위해, 비디오 인코더(20)는 CTU의 코딩 트리 블록들에 대해 이진 트리 분할(binary-tree partitioning), 3진 트리 분할(ternary-tree partitioning), 쿼드(quad) 트리 분할 또는 이들의 조합과 같은 트리 분할을 재귀적으로 수행하고 그리고 CTU를 더 작은 코딩 유닛(CU)으로 분할할 수 있다. 도 4c에서, 64x64 CTU(400)는 먼저 각각 32x32의 블록 크기를 갖는 4개의 더 작은 CU로 분할된다. 4개의 더 작은 CU들 중 CU(410)와 CU(420)는 각각 16x16의 블록 크기를 갖는 4개의 CU로 분할된다. 2개의 16x16 CU(430 및 440)는 각각 8x8 블록 크기의 4개의 CU로 분할된다. 도 4d는 도 4c에 도시된 바와 같은 CTU(400)의 파티션 프로세스의 최종 결과를 예시하는 쿼드-트리 데이터 구조를 도시하며, 쿼드 트리의 각 리프(leaf) 노드는 32x32에서 8x8 범위의 각각의 크기를 갖는 하나의 CU에 대응한다. 도 4b에 도시된 CTU와 같이, 각각의 CU는 루마 샘플의 코딩 블록(CB) 및 동일한 크기의 프레임의 크로마 샘플의 2개의 대응하는 코딩 블록들, 및 코딩 블록의 샘플을 코딩하는데 사용되는 신택스 요소를 포함할 수 있다. 단색 픽처 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처에서, CU는 코딩 블록의 샘플을 코딩하는 데 사용되는 단일 코딩 블록 및 신택스 구조를 포함할 수 있다. 다음을 유의해야 하는바, 도 4c 및 4d에 도시된 쿼드 트리 분할은 단지 예시를 위한 것이며, 하나의 CTU는 쿼드/삼진/이진 트리 파티션을 기반으로 하는 다양한 로컬 특성에 적응하기 위해 CU들로 분할될 수 있다. 다중 유형 트리 구조에서, 하나의 CTU는 쿼드 트리 구조로 분할되고, 각각의 쿼드 트리 리프 CU는 이진 및 삼진 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 도 4e에 도시된 바와 같이, 5개의 분할 유형들 즉, 4 분할(quaternary partitioning), 수평 2진 분할(horizontal binary partitioning), 수직 2진 분할, 수평 3진 분할(horizontal ternary partitioning) 및 수직 3진 분할이 존재한다.
일부 구현에서, 비디오 인코더(20)는 CU의 코딩 블록을 하나 이상의 MxN 예측 블록들(PB)로 더 분할할 수 있다. 예측 블록은 동일한 예측(인터 또는 인트라)이 적용되는 샘플들의 직사각형(정사각형 또는 비정사각형) 블록이다. CU의 예측 유닛(PU)은 루마 샘플들의 예측 블록, 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 예측 블록, 및 예측 블록을 예측하는데 사용되는 신택스 요소를 포함할 수 있다. 단색 픽처 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처에서, PU는 단일 예측 블록 및 예측 블록을 예측하기 위해 사용되는 신택스 구조를 포함할 수 있다. 비디오 인코더(20)는 CU의 각각의 PU의 예측 루마, Cb, 및 Cr 루마 블록들, Cb, 및 Cr 예측 블록들을 생성할 수 있다.
비디오 인코더(20)는 PU에 대한 예측 블록들을 생성하기 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용할 수 있다. 비디오 인코더(20)가 PU의 예측 블록들을 생성하기 위해 인트라 예측을 사용하는 경우, 비디오 인코더(20)는 PU와 연관된 프레임의 디코딩된 샘플들에 기초하여 PU의 예측 블록들을 생성할 수 있다. 비디오 인코더(20)가 PU의 예측 블록들을 생성하기 위해 인터 예측을 사용하는 경우, 비디오 인코더(20)는 PU와 연관된 프레임 이외의 하나 이상의 프레임들의 디코딩된 샘플들에 기초하여 PU의 예측 블록들을 생성할 수 있다.
비디오 인코더(20)가 CU의 하나 이상의 PU들에 대한 예측 루마, Cb, 및 Cr 블록들을 생성한 후에, 비디오 인코더(20)는 CU의 루마 잔차 블록의 각각의 샘플이 CU의 예측 루마 블록들 중 하나의 루마 샘플과 CU의 오리지널 루마 코딩 블록의 대응하는 샘플 간의 차이를 나타내도록, CU의 오리지널 루마 코딩 블록으로부터 CU의 예측 루마 블록들을 감산함으로써 CU에 대한 루마 잔차 블록을 생성할 수 있다. 유사하게, 비디오 인코더(20)는 CU의 Cb 잔차 블록의 각각의 샘플이 CU의 예측 Cb 블록들 중 하나의 Cb 샘플과 CU의 오리지널 Cb 코딩 블록의 대응 샘플 간의 차이를 나타내도록 그리고 CU의 Cr 잔차 블록의 각각의 샘플이 CU의 예측 Cr 블록들 중 하나의 Cr 샘플과 CU의 오리지널 Cr 코딩 블록의 대응 샘플 간의 차이를 나타내도록, CU에 대한 Cb 잔차 블록 및 Cr 잔차 블록을 각각 생성할 수 있다.
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(20)는 CU의 루마, Cb, 및 Cr 잔차 블록을 하나 이상의 루마, Cb, 및 Cr 변환 블록으로 분해하기 위하여 쿼드-트리 분할을 사용할 수 있다. 변환 블록은 동일한 변환이 적용되는 샘플들의 직사각형(정사각형 또는 비정사각형) 블록이다. CU의 변환 유닛(TU)은 루마 샘플들의 변환 블록, 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 변환 블록들, 및 변환 블록 샘플들을 변환하는데 사용되는 신택스 요소를 포함할 수 있다. 따라서, CU의 각각의 TU는 루마 변환 블록, Cb 변환 블록, 및 Cr 변환 블록과 연관될 수 있다. 일부 예들에서, TU와 연관된 루마 변환 블록은 CU의 루마 잔차 블록의 서브-블록일 수 있다. Cb 변환 블록은 CU의 Cb 잔차 블록의 서브블록일 수 있다. Cr 변환 블록은 CU의 Cr 잔차 블록의 서브 블록일 수 있다. 단색 픽처 또는 3개의 개별 컬러 평면을 갖는 픽처에서, TU는 단일 변환 블록 및 변환 블록의 샘플들을 변환하는데 사용되는 신택스 구조를 포함할 수 있다.
비디오 인코더(20)는 TU의 루마 변환 블록 하나 이상의 변환들을 적용하여 TU에 대한 루마 계수 블록(luma coefficient block)을 생성할 수 있다. 계수 블록은 변환 계수들의 2차원 어레이일 수 있다. 변환 계수는 스칼라 양일 수 있다. 비디오 인코더(20)는 TU에 대한 Cb 계수 블록을 생성하기 위해 TU의 Cb 변환 블록에 하나 이상의 변환들을 적용할 수 있다. 비디오 인코더(20)는 TU에 대한 Cr 계수 블록을 생성하기 위해 TU의 Cr 변환 블록에 하나 이상의 변환들을 적용할 수 있다.
계수 블록(예를 들어, 루마 계수 블록, Cb 계수 블록 또는 Cr 계수 블록)을 생성한 후, 비디오 인코더(20)는 계수 블록을 양자화할 수 있다. 일반적으로 양자화는 변환 계수를 나타내는데 사용되는 데이터의 양을 가능한 감소시켜 추가 압축을 제공하기 위해 변환 계수들이 양자화되는 프로세스를 지칭한다. 비디오 인코더(20)가 계수 블록을 양자화한 후, 비디오 인코더(20)는 양자화된 변환 계수들을 나타내는 신택스 요소들을 엔트로피 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20)는 양자화된 변환 계수들을 나타내는 신택스 요소들에 대해 컨텍스트 적응형 이진 산술 코딩(CABAC)을 수행할 수 있다. 마지막으로, 비디오 인코더(20)는 코딩된 프레임 및 관련 데이터에 대한 표현을 형성하는 비트들의 시퀀스를 포함하는 비트스트림을 출력할 수도 있고, 이는 저장 디바이스(32)에 저장되거나 또는 목적지 디바이스(14)로 전송될 수 있다.
비디오 인코더(20)에 의해 생성된 비트스트림을 수신한 후, 비디오 디코더(30)는 비트스트림을 파싱하여 비트스트림으로부터 신택스 요소들을 획득할 수 있다. 비디오 디코더(30)는 비트스트림으로부터 획득된 신택스 요소들에 적어도 부분적으로 기초하여 비디오 데이터의 프레임들을 재구성할 수 있다. 비디오 데이터를 재구성하는 프로세스는 일반적으로 비디오 인코더(20)에 의해 수행되는 인코딩 프로세스와 상호적이다. 예를 들어, 비디오 디코더(30)는 현재 CU의 TU 들과 연관된 계수 블록들에 대해 역 변환을 수행하여 현재 CU의 TU 들과 연관된 잔차 블록들을 재구성할 수 있다. 비디오 디코더(30)는 또한 현재 CU의 PU에 대한 예측 블록들의 샘플들을 현재 CU의 TU의 변환 블록들의 대응하는 샘플들에 추가함으로써 현재 CU의 코딩 블록을 재구성할 수 있다. 프레임의 각 CU에 대한 코딩 블록들을 재구성한 이후에, 비디오 디코더(30)는 프레임을 재구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 비디오 코딩은 주로 2개의 모드들 즉, 인트라-프레임 예측(또는 인트라 예측) 및 인터-프레임 예측(또는 인터 예측)을 이용하여 비디오 압축을 달성한다. 팔레트 기반 코딩(palette-based coding)은 많은 비디오 코딩 표준에서 채택한 또 다른 코딩 방식이다. 스크린-생성 콘텐츠 코딩에 특히 적합할 수 있는 팔레트 기반 코딩에서, 비디오 코더(예를 들어, 비디오 인코더 20 또는 비디오 디코더 30)는 주어진 블록의 비디오 데이터를 나타내는 컬러들의 팔레트 테이블을 형성한다. 팔레트 테이블은 주어진 블록에서 가장 지배적인(예를 들어, 자주 사용되는) 픽셀 값들을 포함한다. 주어진 블록의 비디오 데이터에서 자주 표현되지 않는 픽셀 값들은 팔레트 테이블에 포함되지 않거나 또는 이스케이프 컬러(escape colors)로서 팔레트 테이블에 포함된다.
팔레트 테이블의 각 엔트리는 팔레트 테이블에 있는 대응 픽셀 값에 대한 인덱스를 포함한다. 블록의 샘플들에 대한 팔레트 인덱스는 팔레트 테이블로부터의 어떤 엔트리가 어떤 샘플을 예측하거나 재구성하는데 사용될 것인지를 나타내기 위해 코딩될 수 있다. 이러한 팔레트 모드는 픽처, 슬라이스, 타일 또는 비디오 블록들의 기타 다른 그룹핑의 제 1 블록에 대한 팔레트 예측기(palette predictor)를 생성하는 프로세스로 시작한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 후속 비디오 블록들에 대한 팔레트 예측기는 이전에 사용된 팔레트 예측기를 업데이트함으로써 생성되는 것이 일반적이다. 설명을 위해, 팔레트 예측기가 픽처 레벨에서 정의된다고 가정한다. 다시 말해서, 픽처는 다수의 코딩 블록들을 포함할 수 있고, 각각의 코딩 블록은 자신의 팔레트 테이블을 갖지만, 전체 픽처에 대해서는 하나의 팔레트 예측기가 있다.
비디오 비트스트림에서 팔레트 엔트리를 시그널링하는데 필요한 비트들을 줄이기 위해, 비디오 디코더는 비디오 블록을 재구성하기 위해 사용되는 팔레트 테이블에서 새로운 팔레트 엔트리들을 결정하기 위해 팔레트 예측기를 활용할 수도 있다. 예를 들어, 팔레트 예측기는 이전에 사용된 팔레트 테이블로부터의 팔레트 엔트리를 포함할 수 있거나 또는 심지어 가장 최근에 사용된 팔레트 테이블의 모든 엔트리를 포함함으로써 가장 최근에 사용된 팔레트 테이블로 초기화될 수 있다. 일부 구현에서, 팔레트 예측기는 가장 최근에 사용된 팔레트 테이블로부터의 모든 엔트리들 보다 적은 수의 엔트리를 포함할 수 있고, 그리고 이전에 사용된 다른 팔레트 테이블들로부터의 일부 엔트리들을 통합할 수 있다. 팔레트 예측기는 상이한 블록들을 코딩하는데 사용되는 팔레트 테이블들과 동일한 크기를 가질 수 있으며 또는 상이한 블록들을 코딩하는데 사용되는 팔레트 테이블들보다 크거나 작을 수 있다. 일례에서, 팔레트 예측기는 64개의 팔레트 엔트리들을 포함하는 선입선출(first-in-first-out: FIFO) 테이블로 구현된다.
팔레트 예측기로부터 비디오 데이터의 블록을 위한 팔레트 테이블을 생성하기 위해, 비디오 디코더는 팔레트 예측기의 각각의 엔트리에 대한 1 비트 플래그를, 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터 수신할 수 있다. 1 비트 플래그는 팔레트 예측기의 연관된 엔트리가 팔레트 테이블에 포함됨을 나타내는 제 1 값(예를 들어, 이진 1) 또는 팔레트 예측기의 연관된 엔트리가 팔레트 테이블에 포함되지 않음을 나타내는 제 2 값(예를 들어, 이진 0)을 가질 수 있다. 팔레트 예측기의 크기가 비디오 데이터 블록에 대해 사용되는 팔레트 테이블보다 큰 경우, 비디오 디코더는 팔레트 테이블에 대한 최대 크기에 도달하면, 플래그를 수신하는 것을 중지할 수 있다.
일부 구현에서, 팔레트 테이블의 일부 엔트리는 팔레트 예측기를 사용하여 결정되는 대신에, 인코딩된 비디오 비트스트림에서 직접 시그널링될 수 있다. 이러한 엔트리에 대해, 비디오 디코더는 인코딩된 비디오 비트스트림으로부터, 루마에 대한 픽셀 값들 및 엔트리와 연관된 2개의 크로마 성분들을 나타내는 3개의 개별 m-비트 값을 수신할 수도 있으며, 여기서 m은 비디오 데이터의 비트 깊이를 나타낸다. 팔레트 엔트리들을 직접 시그널링하는데 필요한 여러 m비트 값들과 비교하면, 팔레트 예측기로부터 도출된 이들 팔레트 엔트리들은 오직 1 비트 플래그만을 필요로 한다. 따라서, 팔레트 예측기를 사용하여 일부 또는 모든 팔레트 엔트리들을 시그널링하는 것은 새로운 팔레트 테이블의 엔트리를 시그널링하는데 필요한 비트 수를 상당히 감소시킬 수 있고, 이에 의해 팔레트 모드 코딩의 전체 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
많은 경우에, 하나의 블록에 대한 팔레트 예측기는, 하나 이상의 이전에 코딩된 블록들을 코딩하는데 사용되는 팔레트 테이블에 기초하여 결정된다. 하지만, 픽처, 슬라이스 또는 타일에서 제 1 코딩 트리 유닛을 코딩하는 경우, 이전에 코딩된 블록의 팔레트 테이블은 이용되지 못할 수도 있다. 따라서, 이전에 사용된 팔레트 테이블의 엔트리를 사용하여 팔레트 예측기가 생성될 수 없다. 그러한 경우에, 팔레트 예측기 이니셜라이저(palette predictor initializers)의 시퀀스가 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 및/또는 픽처 파라미터 세트(PPS)에서 시그널링될 수 있으며, 이는 이전에 사용된 팔레트 테이블을 사용할 수 없을 때 팔레트 예측기를 생성하는데 사용되는 값들이다. SPS는 일반적으로 각 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견되는 신택스 요소에 의해 참조되는 PPS에서 발견되는 신택스 요소의 콘텐츠에 의해 결정되는 바와 같이 코딩된 비디오 시퀀스(CVS)라고 하는 일련의 연속적인 코딩된 비디오 픽처들에 적용되는 신택스 요소들의 신택스 구조를 지칭한다. PPS는 일반적으로 각 슬라이스 세그먼트 헤더에서 발견되는 신택스 요소에 의해 결정되는 바와 같이 CVS 내의 하나 이상의 개별 픽처들에 적용되는 신택스 요소들의 신택스 구조를 지칭한다. 따라서, SPS는 일반적으로 PPS보다 높은 레벨의 신택스 구조로 간주되며, 이는 SPS에 포함된 신택스 요소들이 PPS에 포함된 신택스 요소에 비하여 일반적으로 덜 자주 변경되고 비디오 데이터의 더 많은 부분에 적용됨을 의미한다.
도 5는 본 개시물의 일부 구현들에 따라 픽처(500)에서 비디오 데이터를 코딩하기 위한 팔레트 테이블을 결정하고 사용하는 일례를 예시하는 블록도이다. 픽처(500)는 제 1 팔레트 테이블(520)과 연관된 제 1 블록(510)및 제 2 팔레트 테이블(540)과 연관된 제 2 블록(530)을 포함한다. 제 2 블록(530)이 제 1 블록(530)의 우측에 있기 때문에, 제 2 팔레트 테이블(540)은 제 1 팔레트 테이블(520)에 기초하여 결정될 수 있다. 팔레트 예측기(550)는 픽처(500)와 연관되고 그리고 제 1 팔레트 테이블(520)로부터 0개 이상의 팔레트 엔트리를 수집하고 제 2 팔레트 테이블(540)에서 0개 이상의 팔레트 엔트리를 구성하는데 사용된다. 다음을 유의해야 하는바, 도 5에 도시된 다양한 블록들은 전술한 바와 같은 CTUs, CUs, PUs, 또는 TUs 에 대응할 수 있으며, 블록들은 임의의 특정한 코딩 표준의 블록 구조로 제한되지 않고, 미래의 블록-기반 코딩 표준과 호환될 수 있다.
일반적으로, 팔레트 테이블은 현재 코딩되고 있는 블록(예를 들어, 도 5의 블록 510 또는 530)에 대해 지배적 및/또는 대표적인 다수의 픽셀 값들을 포함한다. 일부 예들에서, 비디오 코더(예를 들어, 비디오 인코더 20 또는 비디오 디코더 30)는 블록의 각각의 컬러 성분에 대해 별도로 팔레트 테이블들을 코딩할 수 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20)는 블록의 루마 성분에 대한 팔레트 테이블, 블록의 크로마 Cb 성분에 대한 다른 팔레트 테이블, 및 블록의 크로마 Cr 성분에 대한 또 다른 팔레트 테이블을 인코딩할 수도 있다. 이 경우, 제 1 팔레트 테이블(520)및 제 2 팔레트 테이블(540)은 각각 다중 팔레트 테이블들이 될 수 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더(20)는 블록의 모든 컬러 성분들에 대한 단일 팔레트 테이블을 인코딩할 수도 있다. 이 경우, 팔레트 테이블의 i 번째 엔트리는 (Yi, Cbi, Cri)의 3중값이며, 여기서, 각 값은 픽셀의 하나의 성분에 대응한다. 따라서, 제 1 팔레트 테이블(520)및 제 2 팔레트 테이블(540)의 표현은 단지 하나의 예시일 뿐이고 제한하려는 의도가 아니다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 제 1 블록(510)의 실제 픽셀 값을 직접 코딩하는 것이 아니라, 비디오 코더(비디오 인코더 20 또는 비디오 디코더 30와 같은)는 인덱스 I1, …, IN 을 이용하여 제 1 블록(510)의 픽셀들을 코딩하도록 팔레트 기반 코딩 방식을 이용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 블록(510)의 각각의 픽셀에 대해, 비디오 인코더(20)는 픽셀에 대한 인덱스 값을 인코딩할 수도 있고, 여기서 인덱스 값은 제 1 팔레트 테이블(520)의 픽셀 값과 연관된다. 비디오 인코더(20)는 제 1 팔레트 테이블(520)을 인코딩할 수 있고 그리고 이것을 디코더 측에서 팔레트 기반 디코딩을 위해 비디오 디코더(30)에 의해 사용하기 위해 인코딩된 비디오 데이터 비트스트림으로 전송할 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 팔레트 테이블은 각 블록에 대해 전송될 수 있거나 또는 상이한 블록들 간에 공유될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 비디오 인코더(20)에 의해 생성된 비디오 비트스트림으로부터 인덱스 값들을 획득할 수 있으며 그리고 인덱스 값들의 제 1 팔레트 테이블(520)의 대응 픽셀 값들을 이용하여 픽셀 값들을 재구성할 수 있다. 달리 말하면, 블록의 각각의 인덱스 값에 대해, 비디오 디코더(30)는 제 1 팔레트 테이블(520) 내의 엔트리를 결정할 수 있다. 다음으로, 비디오 디코더(30)는 블록 내의 각각의 인덱스 값을, 제 1 팔레트 테이블(520)의 결정된 엔트리에 의해 특정된 픽셀 값으로 대체한다.
일부 구현들에서, 비디오 코더(예를 들어, 비디오 인코더 20 또는 비디오 디코더 30)는 픽처(500)와 연관된 팔레트 예측기(550)에 적어도 부분적으로 기초하여 제 2 팔레트 테이블(540)을 결정한다. 팔레트 예측기(550)는 제 1 팔레트 테이블(520)의 엔트리들의 일부 또는 전부를 포함하고 그리고 가능하게는 다른 팔레트 테이블로부터의 엔트리들도 포함한다. 일부 예들에서, 팔레트 예측기(550)는 선입선출(FIFO) 테이블을 사용하여 구현되며, 여기서 제 1 팔레트 테이블(520)의 엔트리들을 팔레트 예측기(550)에 추가할 때, 팔레트 예측기(550)의 현재 가장 오래된 엔트리들은 팔레트 예측기(550)를 최대 크기 이하로 유지하기 위해 삭제된다. 다른 일례들에서, 팔레트 예측기(550)는 상이한 기술들을 사용하여 업데이트 및/또는 유지될 수 있다.
일 예에서, 비디오 인코더(20)는 블록에 대한 팔레트 테이블이 이웃 블록(510)과 같은 하나 이상의 다른 블록들과 연관된 하나 이상의 팔레트 테이블들로부터 예측되는지 여부를 나타내기 위해, 각각의 블록(예를 들어, 제 2 블록 530)에 대한 pred_palette_flag를 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 이러한 플래그의 값이 이진값 1일 때, 비디오 디코더(30)는 제 2 블록(530)에 대한 제 2 팔레트 테이블(540)이 하나 이상의 이전에 디코딩된 팔레트 테이블들로부터 예측되고 그리고 따라서 제 2 블록(540)에 대한 새로운 팔레트 테이블이 pred_palette_flag를 포함하는 비디오 비트스트림에 포함되지 않는다고 결정할 수 있다. 이러한 플래그가 이진값 0일 때, 비디오 디코더(30)는 제 2 블록(530)에 대한 제 2 팔레트 테이블(540)이 새로운 팔레트 테이블로서 비디오 비트스트림에 포함된다고 결정할 수 있다. 일부 예에서, pred_palette_flag는 블록의 각각의 상이한 컬러 성분에 대해 개별적으로 코딩될 수 있다(예를 들어, YCbCr 공간의 비디오 블록에 대한 3개의 플래그들, 즉 Y에 대한 하나의 플래그, Cb에 대한 하나의 플래그, Cr에 대한 하나의 플래그). 다른 예에서, 단일 pred_palette_flag는 블록의 모든 컬러 성분들에 대해 코딩될 수 있다.
전술한 일례에서, pred_palette_flag는 블록별로 시그널링되어, 현재 블록에 대한 팔레트 테이블의 모든 엔트리가 예측된다는 것을 나타낸다. 이것은 제 2 팔레트 테이블(540)이 제 1 팔레트 테이블(520)과 동일하고 어떠한 추가 정보도 시그널링되지 않는다는 것을 의미한다. 다른 예들에서, 하나 이상의 신택스 요소들은 엔트리 기반으로 시그널링될 수 있다. 즉, 플래그가 이전 팔레트 테이블의 각각의 엔트리에 대해 시그널링되어, 그 엔트리가 현재 팔레트 테이블에 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 팔레트 엔트리가 예측되지 않는다면, 팔레트 엔트리는 명시적으로 시그널링될 수 있다. 다른 예에서, 이들 2개의 방법들이 조합될 수도 있다.
제 1 팔레트 테이블(520)에 따라 제 2 팔레트 테이블(540)을 예측할 때, 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 예측 팔레트 테이블이 결정되는 블록을 찾을 수도 있다. 예측 팔레트 테이블은 현재 코딩되고 있는 블록, 즉 제 2 블록(530)의 하나 이상의 이웃 블록과 연관될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 제 2 블록(530)에 대한 예측 팔레트 테이블을 결정할 때, 좌측 이웃 블록, 즉 제 1 블록(510)을 찾을 수도 있다. 다른 예들에서, 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 제 2 블록(530)에 대한 다른 위치에 있는 하나 이상의 블록들(가령, 픽처(500)의 위쪽 블록과 같은)을 찾을 수 있다. 다른 예에서, 팔레트 모드를 이용하는 스캔 순서의 마지막 블록에 대한 팔레트 테이블은, 제 2 블록(530)에 대한 예측 팔레트 테이블로서 이용될 수 있다.
비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 블록 위치들의 미리 결정된 순서에 따라 팔레트 예측을 위한 블록을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 팔레트 예측을 위해 좌측 이웃 블록, 즉 제 1 블록(510)을 초기에 식별할 수도 있다. 만일, 좌측 이웃 블록이 예측에 사용가능하지 않은 경우(예를 들어, 좌측 이웃 블록이 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드와 같이 팔레트 기반 코딩 모드 이외의 모드로 코딩되거나, 또는 좌측 이웃 블록이 픽처 또는 슬라이스의 가장 좌측 에지에 위치한 경우), 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 픽처(500)에서 위쪽 이웃 블록을 식별할 수 있다. 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 팔레트 예측을 위해 이용가능한 팔레트 테이블을 갖는 블록을 찾을 때까지, 블록 위치들의 미리 결정된 순서에 따라 이용가능한 블록을 계속 탐색할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 하나 또는 복수의 이웃 블록의 조합(공간적으로 또는 스캔 순서로)의 팔레트 테이블에 기초하여 예측 팔레트 테이블을 생성하도록, 하나 이상의 공식들, 함수들, 규칙들 등을 적용함으로써 다수의 블록들 및/또는 이웃 블록의 재구성된 샘플들에 기초하여 예측 팔레트를 결정할 수 있다. 일례에서, 일례에서, 하나 이상의 이전에 코딩된 이웃 블록으로부터의 팔레트 엔트리들을 포함하는 예측 팔레트 테이블은 다수의 엔트리들 N을 포함한다. 이 경우, 비디오 인코더(20)는 먼저 예측 팔레트 테이블과 동일한 크기, 즉 크기 N을 갖는 이진 벡터 V를 비디오 디코더(30)로 전송한다. 이진 벡터의 각 엔트리는 예측 팔레트 테이블의 대응하는 엔트리가, 현재 블록에 대한 팔레트 테이블에 재사용되거나 복사되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, V(i)=1은 이웃 블록에 대한 예측 팔레트 테이블의 i번째 엔트리가, 현재 블록에 대한 팔레트 테이블에 재사용되거나 복사될 것임을 의미하며, 현재 블록은 현재 블록에서 다른 인덱스를 가질 수 있다.
또 다른 예들에서, 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 팔레트 예측을 위한 다수의 잠재적 후보들을 포함하는 후보 리스트를 구성할 수도 있다. 이러한 예들에서, 비디오 인코더(20)는 팔레트 예측에 사용되는 현재 블록이 선택되는 리스트 내의 후보 블록을 표시하기 위해 후보 리스트에 대한 인덱스를 인코딩할 수도 있다. 비디오 디코더(30)는 동일한 방식으로 후보 리스트를 구성하고, 인덱스를 디코딩하고, 디코딩된 인덱스를 사용하여 현재 블록과 함께 사용하기 위해 대응하는 블록의 팔레트를 선택할 수도 있다. 다른 예에서, 리스트에서 표시된 후보 블록의 팔레트 테이블은 현재 블록에 대한 팔레트 테이블의 엔트리별 예측을 위한 예측 팔레트 테이블로서 사용될 수도 있다.
일부 구현에서, 하나 이상의 신택스 요소들은 팔레트 테이블들(가령, 제 2 팔레트 테이블 540)이 예측 팔레트(예컨대, 하나 이상의 이전에 코딩된 블록들로부터의 엔트리들로 구성될 수 있는 제 1 팔레트 테이블 520)로부터 전적으로 예측되는지의 여부를 나타낼 수 있거나 또는 제 2 팔레트 테이블(540)의 특정 엔트리들이 예측되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 초기 신택스 요소는 제 2 팔레트 테이블(540)의 모든 엔트리들이 예측되는지 여부를 나타낼 수 있다. 만일, 초기 신택스 요소가 모든 엔트리들이 예측되는 것은 아님을 나타낸다면(예를 들어, 플래그가 이진 0의 값을 갖는 경우), 하나 이상의 추가 신택스 요소들은 제 2 팔레트 테이블(540)의 어느 엔트리들이 예측 팔레트 테이블로부터 예측되는지를 나타낼 수 있다.
일부 구현들에서, 예를 들어, 팔레트 테이블에 포함된 픽셀 값들의 수와 관련하여 팔레트 테이블의 크기는 고정될 수 있거나 또는 인코딩된 비트스트림에서 하나 이상의 신택스 요소를 사용하여 시그널링될 수 있다.
일부 구현들에서, 비디오 인코더(20)는, 팔레트 테이블의 픽셀 값들을 비디오 데이터의 대응하는 블록의 실제 픽셀 값들과 정확히 매칭함이 없이, 블록의 픽셀들을 코딩할 수 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)는 엔트리들의 픽셀 값들이 서로의 미리 결정된 범위 내에 있을 때 팔레트 테이블 내의 상이한 엔트리들을 병합 또는 결합(즉, 양자화)할 수도 있다. 달리 말하면, 새로운 픽셀 값의 에러 마진 내에 기존 픽셀 값이 이미 존재하는 경우, 새로운 픽셀 값은 팔레트 테이블에 추가되지 않는 반면에 새로운 픽셀 값에 해당하는 블록의 샘플은 기존 픽셀 값의 인덱스로 코딩된다. 이러한 손실 코딩 프로세스는 비디오 디코더(30)의 작동에 영향을 미치지 않으며, 비디오 디코더(30)는 특정 팔레트 테이블이 무손실 또는 손실인지에 상관없이 동일한 방식으로 픽셀 값을 디코딩할 수 있다.
일부 구현들에서, 비디오 인코더(20)는 팔레트 테이블의 엔트리를, 블록의 픽셀 값을 인코딩하기 위한 예측 픽셀 값으로서 선택할 수 있다. 다음 비디오 인코더(20)는 실제 픽셀 값과 선택된 엔트리 간의 차이를 잔차로서 결정할 수 있고 잔차를 인코딩할 수 있다. 비디오 인코더(20)는 팔레트 테이블의 엔트리들에 의해 예측된 블록의 픽셀들에 대한 잔차 값들을 포함하는 잔차 블록을 생성할 수 있으며 그리고 변환 및 양자화를 잔차 블록에 적용할 수 있다(도 2와 관련하여 앞서 설명된 바와 같이). 이러한 방식으로, 비디오 인코더(20)는 양자화된 잔차 변환 계수들을 생성할 수도 있다. 다른 예에서, 잔차 블록은 무손실(변환 및 양자화 없이) 또는 변환 없이 코딩될 수 있다. 비디오 디코더(30)는 잔차 블록을 재생성하도록 변환 계수들을 역변환 및 역양자화할 수 있으며 그리고 예측 팔레트 엔트리 값 및 픽셀 값에 대한 잔차 값을 이용하여 픽셀 값을 재구성할 수 있다.
일부 구현들에서, 비디오 인코더(20)는 팔레트 테이블을 구성하기 위해 델타 값으로 지칭되는 에러 임계값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 블록 내의 위치에 대한 실제 픽셀 값이, 팔레트 테이블의 기존 픽셀 값 엔트리와 실제 픽셀 값 사이의 절대 차이값(델타 값보다 작거나 같은)을 생성하는 경우, 비디오 인코더(20)는 해당 위치에 대한 실제 픽셀 값을 재구성하는데 사용하기 위해 팔레트 테이블에서 픽셀 값 엔트리의 해당 인덱스를 식별하기 위한 인덱스 값을 전송할 수 있다. 만일, 블록의 위치에 대한 실제 픽셀 값이 팔레트 테이블의 기존 픽셀 값 엔트리와 실제 픽셀 값 사이의 절대 차이값(델타 값보다 큰)을 생성하는 경우, 비디오 인코더(20)는 실제 픽셀 값을 전송하고 그리고 실제 픽셀 값을 새로운 엔트리로서 팔레트 테이블에 추가할 수 있다. 팔레트 테이블을 구성하기 위해, 비디오 디코더(30)는 인코더에 의해 시그널링된 델타 값을 사용하거나, 고정된 또는 알려진 델타 값에 의존하거나, 또는 델타 값을 추론 또는 유도할 수도 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 비디오 인코더(20)및/또는 비디오 디코더(30)는 비디오 데이터를 코딩할 때 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드, 무손실 코딩 팔레트 모드, 및 손실 코딩 팔레트 모드를 포함하는 코딩 모드들을 사용할 수도 있다. 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30)는 팔레트-기반 코딩이 인에이블되는지 여부를 나타내는 하나 이상의 신택스 요소들을 코딩할 수 있다. 예를 들어, 각각의 블록에서, 비디오 인코더(20)는 팔레트-기반 코딩 모드가 블록(예를 들어, CU 또는 PU)에 대해 사용될 것인지를 표시하는 신택스 요소를 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 이 신택스 요소는 블록 레벨(예를 들어, CU 레벨)에서 인코딩된 비디오 비트스트림으로 시그널링될 수도 있고, 그리고 인코딩된 비디오 비트스트림을 디코딩할 때 비디오 디코더(30)에 의해 수신될 수 있다.
일부 구현들에서, 전술한 신택스 요소들은 블록 레벨보다 더 높은 레벨에서 전송될 수 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(20)는 슬라이스 레벨, 타일 레벨, PPS 레벨, 또는 SPS 레벨에서 이러한 신택스 요소들을 시그널링할 수 있다. 이 경우, 1과 같은 값은 이러한 레벨 또는 그 아래 레벨의 모든 블록들이 팔레트 모드를 사용하여 인코딩됨을 나타내며 따라서 추가적인 모드 정보, 예를 들어 팔레트 모드 또는 다른 모드가 블록 레벨에서 시그널링되지 않는다는 것을 나타낸다. 값이 0이면, 이러한 레벨 이하의 블록들이 팔레트 모드를 사용하여 인코딩되지 않음을 나타낸다.
일부 구현에서, 상위 레벨의 신택스 요소가 팔레트 모드를 가능하게 한다는 사실은, 이러한 상위 레벨 또는 그 아래의 레벨에서 각각의 블록이 팔레트 모드로 반드시 코딩되어야 함을 의미하지는 않는다. 오히려, 다른 CU-레벨 또는 심지어 TU-레벨 신택스 요소는 CU 또는 TU 레벨의 블록이 팔레트 모드로 코딩되는지 여부를 표시하기 위해 여전히 필요할 수 있으며, 만일 그렇다면, 대응하는 팔레트 테이블이 구성되어야 한다. 일부 구현들에서, 비디오 코더(예를 들어, 비디오 인코더 20 및 비디오 디코더 30)는 임계값 아래의 블록 크기를 갖는 블록에 대해 팔레트 모드가 허용되지 않도록, 최소 블록 크기에 대한 블록 내의 샘플들의 수의 관점에서 임계값(예를 들어, 32)을 선택한다. 이 경우, 이러한 블록에 대하여 임의의 신택스 요소가 시그널링되지 않는다. 최소 블록 크기에 대한 임계값은 비트스트림 내에서 명시적으로 시그널링될 수 있으며 또는 비디오 인코더(20) 및 비디오 디코더(30) 둘다에 의해 컴파일되는 디폴트 값으로 암시적으로 설정될 수 있다.
블록의 한 위치에 있는 픽셀 값은 블록의 다른 위치들에 있는 픽셀 값들과 동일(또는 델타 값 내)할 수 있다. 예를 들어, 블록의 인접 픽셀 위치들은 동일한 픽셀 값을 가지거나 또는 팔레트 테이블에서 동일한 인덱스 값에 매핑될 수 있는 것이 일반적이다. 따라서, 비디오 인코더(20)는 동일한 픽셀 값 또는 인덱스 값을 갖는 주어진 스캔 순서에서 연속적인 인덱스 값들 또는 픽셀들의 수를 나타내는 하나 이상의 신택스 요소들을 인코딩할 수 있다. 유사한 값의 픽셀 또는 인덱스 값의 스트링은 본 명세서에서 "런(run)"으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 주어진 스캔 순서에서 2개의 연속적인 픽셀들 또는 인덱스들이 상이한 값을 갖는 경우, 런(run)은 0 이다. 만일, 주어진 스캔 순서에서 2개의 연속적인 픽셀들 또는 인덱스들이 동일한 값을 갖지만 스캔 순서에서 세 번째 픽셀 또는 인덱스가 다른 값을 갖는 경우, 런은 1 이다. 동일한 값을 갖는 3개의 연속적인 인덱스들 또는 픽셀들 경우 런은 2 이다. 비디오 디코더(30)는 인코딩된 비트스트림으로부터 런을 나타내는 신택스 요소들을 획득하고 그리고 데이터를 이용하여 동일한 픽셀 또는 인덱스 값을 갖는 연속적인 위치들의 수를 결정할 수 있다.
도 6은 본 개시물의 일부 구현들에 따른 팔레트 기반 방식을 사용하여 비디오 데이터를 디코딩하는 기법들을 비디오 디코더(30)가 구현하는 프로세스(600)의 일례를 예시하는 흐름도이다. 특히, 비디오 디코더(30)는 양자화 파라미터와 관련된 정보를 이용하여, 팔레트-모드 코딩된 블록 내의 이스케이프(escape) 샘플(예를 들어, 도 5와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 팔레트 테이블의 팔레트 엔트리에 의해 표현되지 않으며, 시그널링을 위해 비트스트림에서 추가적인 오버헤드를 필요로 하는 픽셀)이, 무손실 방식(즉, 이스케이프 샘플에 대한 재구성된 픽셀 값이 원래 픽셀 값과 동일함) 또는 손실 방식(즉, 이스케이프 샘플에 대한 재구성된 픽셀 값이 양자화를 위한 오리지널 픽셀 값과 다름)으로 디코딩되는지를 결정할 수 있다.
팔레트 기반 방식을 구현하기 위해, 비디오 디코더(30)는 비트스트림으로부터 팔레트 모드 코딩된 블록에 대응하는 비디오 데이터를 수신한다(610). 예를 들어, 팔레트 모드 코딩된 블록은 이스케이프 샘플 및 비-이스케이프 샘플(예컨대, 팔레트 테이블의 팔레트 엔트리들에 의해 표현된 픽셀 값들) 둘다를 포함한다.
다음으로, 비디오 디코더(30)는 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 양자화 파라미터 값을 결정한다(620). 예를 들어, 양자화 파라미터 값은 다수의 코딩 레벨들 중 하나와 연관될 수 있고 그리고 예를 들어, 시퀀스 파라미터 세트, 픽처 파라미터 세트, 타일 그룹에 대응하는 그룹 헤더, 타일 헤더 등으로부터 획득될 수 있다.
일부 실시예에서, 이스케이프 샘플에 대한 양자화 설계의 경우, 특정 양자화 파라미터가 주어지면, 이스케이프 샘플에 대한 양자화 스케일은 다른 코딩 툴들의 샘플들(예컨대, 변환 스킵 케이스 및/또는 변환 케이스의 샘플들)에서 사용되는 일반 양자화와 동일하지만, 이스케이프 샘플 양자화를 위한 실제 연산들은 일반 양자화 연산들과 다르게 정의된다. 예를 들어, 이스케이프 샘플들에 대한 양자화 연산은 일반 양자화와 다른 시프트 및/또는 오프셋 연산을 포함한다.
일부 실시예에서, 양자화 프로세스는 이스케이프 샘플들 및 비-이스케이프 샘플들에 대해 동일하다. 일례에서, 팔레트 모드에서의 이스케이프 샘플들의 양자화에 일반 양자화 프로세스가 이용된다. 결과적으로, 이스케이프 샘플들에 대한 양자화 설계는, 변환 스킵 모드 및/또는 변환 모드에서의 샘플들에 대한 양자화 프로세스와 동일하다. 다음의 방정식들은 팔레트 이스케이프 컬러들을 코딩하기 위해 변환 스킵 모드의 양자화/역양자화를 사용할 때 인코더 및 디코더에서 각각 적용되는 해당 양자화 및 역양자화 프로세스를 설명한다.
인코더:
Figure 112022025922288-pct00001
(1)
디코더:
Figure 112022025922288-pct00002
(2)
여기서 pResi 및 pResi'는 오리지널 및 재구성된 잔차 계수이고; pLevel은 양자화된 값이며, transformShift는 2D 변환으로 인한 동적 범위 증가를 보상하는데 사용되는 비트-시프트이며, 이는 15 - bitDepth-(log2(W)+log2(H))/2와 같다. 여기서 W 및 H는 현재 변환 유닛의 너비와 높이이다. bitDepth는 코딩 비트-깊이이다. encScale[] 및 descale[]은 14 비트 및 6비트 정밀도로 다음과 같이 정의되는 양자화 및 역양자화 룩업 테이블이다.
QP% 6 0 1 2 3 4 5
encScale[QP% 6 ] 26214 23302 20560 18396 16384 14564
decScale[QP% 6 ] 40 45 51 57 64 72
변환 블록의 크기가 4의 거듭제곱(power)이 아닌 경우, 다른 룩업 테이블은 다음과 같이 정의된다.
QP% 6 0 1 2 3 4 5
encScale[QP% 6 ] 18396 16384 14564 13107 11651 10280
decScale[QP% 6 ] 57 64 72 80 90 102
다음으로, 비디오 디코더(30)는 팔레트 모드 코딩된 블록에서 양자화된 이스케이프 샘플을 식별한다(630). 예를 들어, 양자화된 이스케이프 샘플은 팔레트 테이블의 팔레트 엔트리에 의해 표현되는 비-이스케이프 샘플과 구별되도록, 비트스트림에서 추가적인 오버헤드와 연관될 수 있다.
비디오 디코더(30)가 팔레트 모드 코딩된 블록에서 이스케이프 샘플들을 결정하면, 비디오 디코더(30)는 양자화 파라미터 값으로부터의 정보에 기초하여, 양자화된 이스케이프 샘플을 디코딩하기 위한 특정 방법을 결정한다. 양자화 파라미터 값이 임계값보다 크다는 결정에 따라(640)(예를 들어, 양자화 파라미터(QP)의 값이 4 보다 큼), 비디오 디코더(30)는 미리정의된 공식(예컨대, 위에 나열된 방정식 2 및 테이블 1 또는 2에 기초한)에 따라 양자화된 이스케이프 샘플에 대한 역양자화를 수행하여, 재구성된 이스케이프 샘플 값들을 획득한다(640-1). 이러한 디코딩 프로세스는 재구성된 이스케이프 샘플 값이 양자화로 인해 오리지널 샘플 값과 다를 수 있으므로, 일반적으로 손실 프로세스이다. 양자화 파라미터 값이 임계값보다 작거나 같다는 결정에 따라(650)(예를 들어, QP의 값이 4보다 작거나 같다), 비디오 디코더(30)는 재구성된 이스케이프 샘플들을 양자화된 이스케이프 샘플 값들로 설정할 수 있다(650-1). 이 경우, 재구성된 이스케이프 샘플 값이 오리지널 샘플 값과 동일하므로 디코딩 프로세스는 무손실 프로세스이다. 일부 실시예에서, 비디오 디코더(30)는 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 양자화 파라미터 값을 결정하면서(예컨대, 단계 620을 수행하는 동안), 단계 640 및 단계 650을 병렬로 수행한다.
일부 실시예에서, 비디오 디코더(30)는 양자화 파라미터 값이 시그널링되는 레벨 내 또는 그 이하 레벨의 모든 CU들의 양자화된 이스케이프 샘플들에 대해 역양자화를 수행한다. 예를 들어, 양자화 파라미터 값이 픽처 파라미터 세트로부터 획득된다면, 픽처 내의 CU들의 모든 양자화된 이스케이프 샘플들은 미리정의된 공식에 따라 디코딩되어야 한다. 즉, QP 값이 특정 값(예를 들어, 4) 이하인 경우, 양자화 파라미터 정보가 시그널링되는 레벨 이하의 모든 CU들은 무손실 팔레트 모드에서 코딩될 수 있고; QP 값이 특정 값(예를 들어, 4) 보다 큰 경우, 이는 QP 정보가 시그널링되는 레벨 이하에서 임의의 CU를 코딩하는데 무손실 팔레트 모드를 사용할 수 없음을 의미한다.
일부 실시예에서, 비디오 디코더(30)는 먼저 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 델타 양자화 파라미터 값을 결정하고, 그 다음 델타 양자화 파라미터 값을 참조 양자화 파라미터 값에 추가함으로써 양자화 파라미터 값을 결정한다. 팔레트 모드 코딩된 CU에 대한 델타 양자화 파라미터 값을 시그널링하기 위한 예시적인 코드가 아래에 예시되어 있다.
palette_coding( x0,　y0, cbWidth, cbHeight, startComp, numComps　) { Descriptor
.....// Initial palette mode syntax
if( NumPredictedPaletteEntries < palette_max_size )
num_signalled_palette_entries ae(v)
for( cIdx = startComp; cIdx < ( startComp + numComps); cIdx++ )
for( i = 0; i < num_signalled_palette_entries; i++ )
new_palette_entries[　cIdx　][　i　] ae(v)
if(　CurrentPaletteSize[　startComp　] > 0　)
palette_escape_val_present_flag ae(v)
if(　MaxPaletteIndex > 0　) {
num_palette_indices_minus1 ae(v)
adjust = 0
for( i = 0; i <= num_palette_indices_minus1; i++ ) {
if( MaxPaletteIndex　-　adjust > 0 ) {
palette_idx_idc ae(v)
PaletteIndexIdc[　i　] = palette_idx_idc
}
adjust = 1
}
copy_above_indices_for_final_run_flag ae(v)
palette_transpose_flag ae(v)
}
if(palette_escape_val_present_flag ) {
if( cu_qp_delta_enabled_flag && !IsCuQpDeltaCoded ) {
cu_qp_delta_abs ae(v)
if( cu_qp_delta_abs )
cu_qp_delta_sign_flag ae(v)
}
}
.....// Other palette mode syntax
}
일부 실시예에서, 델타 양자화 파라미터는 팔레트 모드 코딩된 블록에 대해 항상 시그널링된다. 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 델타 양자화 파라미터를 항상 시그널링하기 위한 예시적인 코드가 아래에 설명되어 있다.
palette_coding(　x0,　y0, cbWidth, cbHeight, startComp, numComps　) { Descriptor
.....// Initial palette mode syntax
if( NumPredictedPaletteEntries < palette_max_size )
num_signalled_palette_entries ae(v)
for( cIdx = startComp; cIdx < ( startComp + numComps); cIdx++ )
for( i = 0; i < num_signalled_palette_entries; i++ )
new_palette_entries[　cIdx　][　i　] ae(v)
if(　CurrentPaletteSize[　startComp　] > 0　)
palette_escape_val_present_flag ae(v)
if(　MaxPaletteIndex > 0　) {
num_palette_indices_minus1 ae(v)
adjust = 0
for( i = 0; i <= num_palette_indices_minus1; i++ ) {
if( MaxPaletteIndex　-　adjust > 0 ) {
palette_idx_idc ae(v)
PaletteIndexIdc[　i　] = palette_idx_idc
}
adjust = 1
}
copy_above_indices_for_final_run_flag ae(v)
palette_transpose_flag ae(v)
}
if( cu_qp_delta_enabled_flag && !IsCuQpDeltaCoded ) {
cu_qp_delta_abs ae(v)
if( cu_qp_delta_abs )
cu_qp_delta_sign_flag ae(v)
}
.....// Other palette mode syntax
}
일부 실시예에서, 루마 및 크로마 성분에 대한 델타 양자화 파라미터는 팔레트 모드 코딩된 블록에 대해 항상 별도로 시그널링된다. 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 루마 및 크로마 성분에 대해 별도로 델타 양자화 파라미터를 시그널링하기 위한 예시적인 코드가 아래에 예시되어 있다.
Figure 112022025922288-pct00003
Figure 112022025922288-pct00004
일부 실시예에서, 팔레트 모드 코딩된 블록의 이스케이프 샘플에 대응하는 양자화된 계수들은, 양자화 파라미터 값 및 비트 깊이에 기초한 고정 길이 이진화 프로세스를 사용하여 이진 인코딩된다. 고정 길이의 이진 길이는 다음 방정식 중 하나에 따라 결정된다.
Figure 112022025922288-pct00005
(3)
Figure 112022025922288-pct00006
(4)
일부 실시예에서, 이진화 방법은 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 슬라이스 및/또는 코딩 블록의 그룹과 같은 상이한 코딩 레벨에서 적응적으로 스위칭된다. 이러한 경우 인코더는 비트스트림에서 정보를 시그널링하기 위해 이진화 방법을 동적으로 선택할 수 있는 유연성이 있다.
일부 실시예에서, 고정 길이 이진화 프로세스는 팔레트 모드가 무손실일 때 이스케이프 샘플에 사용된다. 한 예에서, 이스케이프 샘플들은 팔레트 모드가 무손실일 때 CABAC 바이패스 빈(bypass bin)으로 코딩된 각 비트와 함께 이진 포맷 값에 기초하여 직접 코딩된다.
일부 실시예에서, 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트는 다음을 포함한다: 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 최대 허용 팔레트 크기를 지정하기 위한 제 1 신택스 요소(예: palette_max_size); 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 최대 허용 팔레트 영역을 지정하기 위한 제 2 신택스 요소(예: palette_max_area); 팔레트 모드 코딩된 블록의 최대 허용 팔레트 예측기 크기를 지정하기 위한 제 3 신택스 요소(예: palette_max_predictor_size); 팔레트 모드 코딩된 블록에 대해 최대 허용 팔레트 예측기 크기와 최대 허용 팔레트 크기 사이의 차이를 지정하기 위한 제 4 신택스 요소(예: delta_palette_max_predictor_size); 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 시퀀스 팔레트 예측기를 초기화하기 위한 제 5 신택스 요소(예: palette_predictor_initializer_present_flag); 팔레트 모드 코딩된 블록에 대해 1만큼 감산된 팔레트 예측기 이니셜라이저의 엔트리 수를 지정하기 위한 제 6 신택스 요소(예: num_palette_predictor_initializer_minus1); 예측기 팔레트 엔트리의 어레이를 초기화하는데 사용되는 i번째 팔레트 엔트리의 성분 값을 지정하기 위한 제 7 신택스 요소(예:palette_predictor_initializers[component][i]); 8 만큼 감산된 팔레트 예측기 이니셜라이저의 엔트리들의 루마 성분의 비트 깊이 값을 지정하기 위한 제 8 신택스 요소(예: luma_bit_depth_entry_minus8_initializers); 제 9 신택스 요소(예: chroma_bit_depth_entry_minus8_initializers), 이는 8 만큼 감산된 팔레트 예측기 이니셜라이저의 엔트리의 크로마 성분의 비트 깊이 값을 나타낸다; 8 만큼 감산된 팔레트의 엔트리들의 루마 성분의 비트 깊이 값을 나타내는 제 10 신택스 요소(예: luma_bit_depth_entry_minus8); 및 8 만큼 감산된 팔레트의 엔트리들의 크로마 성분의 비트 깊이 값을 나타내는 제 11 신택스 요소(예: chroma_bit_depth_entry_minus8_initializers).
일부 실시예에서, 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 양자화 파라미터 값을 결정하는 단계는: 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 양자화된 계수가 팔레트 모드 코딩된 블록의 이스케이프 샘플에 대응하지 않는다는 결정에 따라(예를 들어, 계수는 팔레트에서 코딩됨): 양자화 파라미터 값을 현재 CU에 대응하는 파라미터 세트에 포함된 양자화 파라미터 값(QPcu)과 동일하게 설정하는 것; 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 양자화된 계수가 팔레트 모드 코딩된 블록의 이스케이프 샘플에 대응한다는 결정에 따라: 공식 MIN(((MAX(4, QPcu)- 2)/ 6)* 6 + 4, 61)에 따라 양자화된 파라미터 값들 계산하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 비디오 디코더(30)는 팔레트 모드 코딩된 블록에 대한 양자화된 계수가 팔레트 모드 코딩된 블록의 이스케이프 샘플들에 대응한다는 결정에 따라 팔레트 모드 코딩된 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 양자화 파라미터 값을 결정하고 그리고 공식 MAX(4 , QPcu)에 따라 양자화된 파라미터 값을 제한한다.
하나 이상의 일례들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 하나 이상의 명령 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되거나 전송될 수 있으며 하드웨어 기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터 저장 매체와 같은 유형의 매체에 해당하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 컴퓨터 프로그램을 한 장소에서 다른 장소로 전송하는 것을 용이하게하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 판독 가능 매체는 일반적으로 (1) 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 해당할 수 있다. 데이터 저장 매체는 본 출원에서 설명된 실시예들의 구현을 위한 명령어, 코드 및/또는 데이터 구조를 검색하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 또는 하나 이상의 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 구현예들의 설명에 사용된 용어들은 특정 구현예를 설명하기 위한 목적으로만 사용되며 청구 범위를 제한하고자 의도된 것이 아니다. 구현예들의 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 열거된 관련 항목들 중 하나 이상의 모든 가능한 조합들을 지칭 및 포괄하는 것으로 이해될 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 특징들, 요소들 및/또는 구성요소들의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 요소들, 구성요소들 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것을 이해할 것이다.
다음을 또한 유의해야 하는바, 본 명세서에서 제 1, 제 2, 기타 등등의 용어가 다양한 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이러한 용어는 한 요소를 다른 요소와 구별하는데만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 전극은 제 2 전극으로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 전극도 제 1 전극으로 명명될 수 있다. 제 1 전극과 제 2 전극은 모두 전극이지만 동일한 전극은 아니다.
본 출원의 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었으며, 개시된 형태만으로 본 발명을 완전하게 하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 많은 수정예들, 변형예들 및 대안적인 구현예들이 전술한 설명 및 관련 도면에 제공된 교시의 이점을 갖는 당업자에게 명백할 것이다. 실시예들은 본 발명의 원리들, 실제 적용을 가장 잘 설명하고, 당업자가 다양한 구현예들을 위해 본 발명을 이해할 수 있게하고 그리고 고려되는 특정 용도에 적합한 다양한 수정들과 함께 본 발명의 기본 원리들 및 다양한 구현예들을 가장 잘 활용할 수 있도록 선택 및 설명되었다. 따라서, 청구항들의 범위는 개시된 구현예들의 특정 일례에 제한되지 않으며, 수정들 및 다른 구현예들이 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것을 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 비디오 디코딩 방법으로서,
    비트스트림으로부터, 팔레트 모드의 코딩 블록을 수신하는 단계;
    상기 코딩 블록과 연관된 파라미터 세트에 포함된 정보로부터 양자화 파라미터를 결정하는 단계;
    상기 코딩 블록에서 이스케이프 샘플(escape sample)을 식별하는 단계;
    양자화 파라미터가 임계값 보다 크다는 결정에 따라:
    미리 정의된 공식을 이용하여 상기 이스케이프 샘플의 값에 기초하여 재구성된 샘플의 값을 획득하는 단계; 및
    양자화 파라미터가 임계값과 같다는 결정에 따라:
    상기 이스케이프 샘플의 값이 되도록 상기 재구성된 샘플의 값을 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터가 임계값 보다 크다는 결정에 따라, 상기 재구성된 샘플은 손실 프로세스(lossy process)를 통해 획득되며;
    상기 양자화 파라미터가 임계값과 같다는 결정에 따라, 상기 재구성된 샘플은 무손실 프로세스(lossless process)를 통해 획득되는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정의된 공식은,
    Figure 112022031402660-pct00019

    와 같이 정의되는 룩업 테이블과 연관되는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 정보를 포함하는 파라미터 세트는 시퀀스 파라미터 세트인 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이스케이프 샘플은 비트스트림의 추가 오버헤드와 연관되는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 임계값은 4 인 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터를 결정하는 단계는,
    공식: MAX(4, QPcu)에 따라 양자화 파라미터를 제한하는 단계를 포함하고,
    여기서 QPcu는 상기 코딩 블록에 대응하는 양자화 파라미터 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  8. 전자 장치로서,
    하나 이상의 프로세싱 유닛들;
    상기 하나 이상의 프로세싱 유닛들에 연결된 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 복수의 프로그램들을 포함하고,
    상기 복수의 프로그램들은 상기 하나 이상의 프로세싱 유닛들에 의해 실행될 때 상기 전자 장치로 하여금 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 하나 이상의 프로세싱 유닛들을 갖는 전자 장치에 의해 실행되기 위한 비트스트림을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 비트스트림은 상기 하나 이상의 프로세싱 유닛들에 의해 실행될 때 상기 전자 장치로 하여금 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  10. 하나 이상의 프로세서들을 갖는 전자 장치에 의해 실행되기 위한 복수의 프로그램들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 복수의 프로그램들은 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 상기 전자 장치로 하여금 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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