KR20150003327A

KR20150003327A - 변환 계수 코딩

Info

Publication number: KR20150003327A
Application number: KR20147031985A
Authority: KR
Inventors: 웨이-정 치엔; 로할스 호엘 솔레; 지안레 천; 라잔 랙스맨 조쉬; 마르타 카르체비츠
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2015-01-08
Also published as: KR20150003320A; EP2839645B1; RU2014145851A; SI2839645T1; CA2868533A1; PH12014502156A1; SG11201405856XA; ZA201407860B; CN104221289A; EP2839584A1; WO2013158563A1; IL234705A0; RU2014145852A; PH12014502144A1; WO2013158566A1; HK1201103A1; ES2637490T3; SG11201405867WA; CN104247421B; TW201349867A

Abstract

블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하기 위한 기법들이 설명된다. 이 기법들은 결정된 스캔 순서에 기초하여 변환 계수들의 유의도 신택스 엘리먼트들을 인코딩 또는 디코딩하기 위한 콘텍스트를 결정할 수도 있다. 비디오 인코더는 유의도 신택스 엘리먼트들을 인코딩할 수도 있고, 비디오 디코더는 결정된 콘텍스트들에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들을 디코딩할 수도 있다.

Description

변환 계수 코딩{TRANSFORM COEFFICIENT CODING}

관련 출원들

본 출원은,

2012년 4월 16일자로 출원된 미국 가출원 제61/625,039호, 및

2012년 7월 2일자로 출원된 미국 가출원 제61/667,382호

의 이익을 주장하고, 이 미국 가출원들 각각의 전체 내용은 여기에 참조로 포함된다.

기술분야

본 개시물은 비디오 코딩에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 비디오 코딩에서 사용되는, 변환 계수들과 연관된 신택스 엘리먼트들 (syntax elements) 을 코딩하는 기법들에 관한 것이다.

디지털 비디오 능력들은 디지털 텔레비전들, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 브로드캐스트 시스템들, 개인 휴대 정보 단말기들 (PDAs), 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, e-북 리더들 (e-book readers), 디지털 카메라들, 디지털 리코딩 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 비디오 게임 콘솔들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들, 소위 "스마트 폰들", 원격 화상회의 디바이스들, 비디오 스트리밍 디바이스들 등을 포함한, 광범위한 디바이스들에 포함될 수 있다. 디지털 비디오 디바이스들은 비디오 코딩 표준들에 따라 정의된 비디오 압축 기법들을 구현한다. 디지털 비디오 디바이스들은 이러한 비디오 압축 기법들을 구현함으로써, 디지털 비디오 정보를 더욱 효율적으로 송신, 수신, 인코딩, 디코딩, 및/또는 저장할 수도 있다. 비디오 코딩 표준들은 ITU-T H.261, ISO/IEC MPEG-1 Visual, ITU-T H.262 또는 ISO/IEC MPEG-2 Visual, ITU-T H.263, ISO/IEC MPEG-4 Visual 및 ITU-T H.264 (또한 ISO/IEC MPEG-4 AVC 로서 알려짐) 를 포함하고, 그 스케일러블 비디오 코딩 (Scalable Video Coding; SVC) 및 멀티뷰 비디오 코딩 (Multiview Video Coding; MVC) 확장들을 포함한다. 또한, 고효율 비디오 코딩 (High-Efficiency Video Coding; HEVC) 은 ITU-T 비디오 코딩 전문가 그룹 (Video Coding Experts Group; VCEG) 및 ISO/IEC 동영상 전문가 그룹 (Motion Picture Experts Group; MPEG) 의 JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) 에 의해 개발되고 있는 비디오 코딩 표준이다.

비디오 압축 기법들은 비디오 시퀀스들에 고유한 리던던시를 감소시키거나 또는 제거하기 위해 공간 (인트라-픽처 (intra-picture)) 예측 및/또는 시간 (인터-픽처 (inter-picture)) 예측을 수행한다. 블록 기반 비디오 코딩에 있어서, 비디오 슬라이스 (즉, 비디오 프레임 또는 비디오 프레임의 일 부분) 는 비디오 블록들로 파티셔닝될 수도 있으며, 이 비디오 블록들은 또한 트리블록들, 코딩 유닛 (coding unit; CU) 들 및/또는 코딩 노드들이라고 지칭될 수도 있다. 픽처의 인트라-코딩된 (I) 슬라이스에서 비디오 블록들은 동일한 픽처에서 이웃 블록들에서의 참조 샘플들에 대한 공간 예측을 사용하여 인코딩된다. 픽처의 인터-코딩된 (P 또는 B) 슬라이스에서 비디오 블록들은 동일한 픽처에서 이웃 블록들에서의 참조 샘플들에 대한 공간 예측 또는 다른 참조 픽처 (reference picture) 들에서의 참조 샘플들에 대한 시간 예측을 사용할 수도 있다. 픽처들은 프레임들이라고 지칭될 수도 있으며, 참조 픽처들은 참조 프레임들이라고 지칭될 수도 있다.

공간 또는 시간 예측은 코딩되는 블록에 대한 예측 블록을 발생시킨다. 잔여 데이터는 코딩되는 오리지널 블록과 예측 블록 사이의 픽셀 차이들을 나타낸다. 인터-코딩된 블록은 예측 블록을 형성하는 참조 샘플들의 블록을 가리키는 모션 벡터, 및 코딩된 블록과 예측 블록 사이의 차이를 나타내는 잔여 데이터에 따라 인코딩된다. 인트라-코딩된 블록은 인트라-코딩 모드 및 잔여 데이터에 따라 인코딩된다. 추가적인 압축을 위해, 잔여 데이터는 픽셀 도메인으로부터 변환 도메인으로 변환되어, 잔여 변환 계수들을 발생시킬 수도 있으며, 이 잔여 변환 계수들은 그 후에 양자화될 수도 있다. 처음에 2차원 어레이로 배열된, 양자화된 변환 계수들은 변환 계수들의 1차원 벡터를 생성하기 위해 스캐닝될 수도 있으며, 엔트로피 코딩이 훨씬 더 많은 압축을 달성하기 위해 적용될 수도 있다.

일반적으로, 본 개시물은 블록의 변환 계수들과 연관된 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 유의도 플래그들 (significance flags)) 을 나타내는 데이터를 인코딩 및 디코딩하기 위한 기법들을 설명한다. 일부 기법들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더 각각은 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 를 위해 사용될 콘텍스트들을 결정한다. 더욱 상세히 설명된 바와 같이, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 블록에 대한 스캔 순서를 결정하고, 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들을 결정한다. 일부 예들에서, 비디오 디코더는 2개 이상의 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을, 그리고 다른 스캔 순서에 대해 상이한 콘텍스트들을 결정한다. 이와 유사하게, 이들 예들에서, 비디오 인코더는 2개 이상의 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을, 그리고 다른 스캔 순서들에 대해 상이한 콘텍스트들을 결정한다.

하나의 예에서, 본 개시물은 비디오 데이터를 디코딩하는 방법을 설명한다. 이 방법은, 코딩된 비트스트림으로부터, 블록의 변환 계수들의 유의도 플래그들을 수신하는 단계, 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하는 단계, 결정된 스캔 순서에 기초하여 블록의 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계, 및 결정된 콘텍스트들에 적어도 기초하여 변환 계수들의 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 디코딩하는 단계를 포함한다.

다른 예에서, 본 개시물은 비디오 데이터를 인코딩하는 방법을 설명한다. 이 방법은 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하는 단계, 결정된 스캔 순서에 기초하여 블록의 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계, 결정된 콘텍스트들에 적어도 기초하여 변환 계수들의 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 인코딩하는 단계, 및 인코딩된 유의도 플래그들을 코딩된 비트스트림으로 시그널링하는 단계를 포함한다.

다른 예에서, 본 개시물은 비디오 데이터를 코딩하는 장치를 설명한다. 이 장치는, 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하고, 결정된 스캔 순서에 기초하여 블록의 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하며, 결정된 콘텍스트들에 적어도 기초하여 변환 계수들의 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 코딩하도록 구성된 비디오 코더를 포함한다.

다른 예에서, 본 개시물은 비디오 데이터를 코딩하는 장치를 설명한다. 이 장치는, 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하는 수단, 결정된 스캔 순서에 기초하여 블록의 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 수단, 및 결정된 콘텍스트들에 적어도 기초하여 변환 계수들의 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 하는 수단을 포함한다.

다른 예에서, 본 개시물은 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 설명한다. 이 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 명령들을 저장하고, 이 명령들은, 실행될 때, 비디오 데이터를 코딩하는 장치의 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하게 하고, 결정된 스캔 순서에 기초하여 블록의 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하게 하며, 결정된 콘텍스트들에 적어도 기초하여 변환 계수들의 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 코딩하게 한다.

하나 이상의 예들의 세부사항들이 첨부 도면들 및 하기의 설명에서 제시된다. 다른 특징들, 목적들, 및 이점들은 이 설명과 도면들, 그리고 청구항들로부터 자명해질 것이다.

도 1a 내지 도 1c 는 변환 계수들을 포함하는 블록의 스캔 순서들의 예들을 예시한 개념도들이다.
도 2 는 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 변환 계수들의 맵핑을 예시한 개념도이다.
도 3 은 본 개시물에 설명된 기법들을 이용할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템을 예시한 블록도이다.
도 4 는 본 개시물에 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코더를 예시한 블록도이다.
도 5 는 본 개시물에 따른 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 엔트로피 인코더의 일 예를 예시한 블록도이다.
도 6 은 본 개시물에 따른 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 일 예시적인 프로세스를 예시한 플로차트이다.
도 7 은 본 개시물에 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 디코더를 예시한 블록도이다.
도 8 은 본 개시물에 따른 신택스 엘리먼트들을 디코딩하기 위한 기법들을 구현할 수도 있는 엔트로피 디코더의 일 예를 예시한 블록도이다.
도 9 는 본 개시물에 따른 비디오 데이터를 디코딩하는 일 예시적인 프로세스를 예시한 플로차트이다.
도 10 은 스캔 순서에 따른 최종 유의 계수의 포지션들을 예시한 개념도이다.
도 11 은 오리지널 수평 스캔 대신에 대각 (diagonal) 스캔의 사용을 예시한 개념도이다.
도 12 는 공칭 수평 스캔에 대한 콘텍스트 이웃을 예시한 개념도이다.

비디오 인코더는 블록에 대한 변환 계수들을 결정하고, 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (context adaptive binary arithmetic coding; CABAC) 을 사용하여 변환 계수들의 값들을 나타내는 신택스 엘리먼트들 (syntax elements) 을 인코딩하며, 인코딩된 신택스 엘리먼트들을 비트스트림으로 시그널링한다. 비디오 디코더는 변환 계수들의 값들을 나타내는 인코딩된 신택스 엘리먼트들을 포함하는 비트스트림을 수신하고, 신택스 엘리먼트들을 CABAC 디코딩하여 블록에 대한 변환 계수들을 결정한다.

비디오 인코더 및 비디오 디코더는 각각 어떤 콘텍스트들이 CABAC 인코딩 및 CABAC 디코딩을 수행하는데 사용되어야 하는지를 결정한다. 본 개시물에 설명된 기법들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 변환 계수들의 블록의 스캔 순서에 기초하여 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 수행하기 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 블록의 사이즈, 블록 내의 변환 계수들의 포지션들, 및 스캔 순서에 기초하여 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 수행하기 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정할 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 상이한 스캔 순서들에 대한 상이한 콘텍스트들 (즉, 수평 스캔을 위한 콘텍스트들의 제 1 세트, 수직 스캔을 위한 콘텍스트들의 제 2 세트, 및 대각 (diagonal) 스캔을 위한 콘텍스트들의 제 3 세트) 을 이용할 수도 있다. 다른 예로서, 변환 계수들의 블록이 수직으로 또는 수평으로 스캐닝되는 경우, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 (예를 들어, 변환 계수의 특정 포지션에 대한) 이들 스캔 순서들 양쪽 모두에 대해 동일한 콘텍스트들을 이용할 수도 있다.

CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정함으로써, 본 개시물에 설명된 기법들은, 다른 기법들에 비해, 더 양호한 비디오 압축을 달성하는 방법으로 변환 계수들의 크기들의 통계학적 거동을 활용할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는, 스캔 순서와 관계없이, 변환 계수의 포지션에 기초하여 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정하는 것이 가능할 수도 있다. 그러나, 스캔 순서는 변환 계수들의 순서화에 영향을 미칠 수도 있다.

예를 들어, 변환 계수들의 블록은 1차원 (1D) 벡터를 구성하도록 비디오 인코더가 스캐닝하는 계수들의 2차원 (2D) 블록일 수도 있고, 비디오 인코더는 1D 벡터에서의 변환 계수들의 값들을 (CABAC 를 사용하여) 엔트로피 인코딩한다. 비디오 인코더가 1D 벡터에서의 변환 계수들의 값들 (예를 들어, 크기들) 을 배치시키는 순서는 스캔 순서의 함수이다. 비디오 인코더가 대각 스캔을 위해 변환 계수들의 크기들을 배치시키는 순서는, 비디오 인코더가 수직 스캔을 위해 변환 계수들의 크기들을 배치시키는 순서와는 상이할 수도 있다.

다시 말해, 변환 계수들의 크기들의 포지션은 상이한 스캔 순서들에 대해 상이할 수도 있다. 변환 계수들의 크기들의 포지션은 코딩 효율에 영향을 미칠 수도 있다. 예를 들어, 블록에서의 최종 유의 계수 (last significant coefficient) 의 위치는, 상이한 스캔 순서들에 대해 상이할 수도 있다. 이 경우, 최종 유의 계수의 크기는 상이한 스캔 순서들에 대해 상이할 수도 있다.

이에 따라, 스캔 순서와 관계없이 변환 계수의 포지션에 기초하여 콘텍스트들을 결정하는 이들 다른 기법들은, 특정 포지션에서의 변환 계수에 대한 유의도 (significance) 통계가 스캔 순서에 따라 변할 수도 있다는 가능성을 적절히 고려하지 못한다. 본 개시물에 설명된 기법들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 블록에 대한 스캔 순서를 결정하고, 결정된 스캔 순서에 기초하여 (그리고 일부 예들에서, 또한 변환 계수들의 포지션들 그리고 가능하다면 블록의 사이즈에도 기초하여) 콘텍스트들을 결정한다. 이와 같이, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는, 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정하기 위해 스캔 순서에 의존하지 않고 포지션에만 의존하는 기법들에 비해, 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정하기 위해 유의도 통계를 더 양호하게 고려할 수도 있다.

비디오 코딩의 일부 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 블록의 변환 계수들을 인코딩 또는 디코딩하기 위해 5개의 코딩 패스 (pass) 들, 즉, (1) 유의도 패스, (2) 1 초과 패스, (3) 2 초과 패스, (4) 부호 패스, 및 (5) 나머지 계수 레벨 패스를 사용할 수도 있다. 그러나, 본 개시물의 기법들은 반드시 5개의 패스 시나리오들로 제한되지는 않는다. 일반적으로, 유의도 코딩은, 블록 내의 계수들 중 임의의 계수가 1 이상의 절대 값을 갖는지 여부를 나타내는 신택스 엘리먼트들을 발생시키는 것을 지칭한다. 즉, 1 이상의 절대 값을 갖는 계수는 "유의" 하다고 고려된다. 다른 코딩 패스들이 아래에 더욱 상세히 설명된다.

유의도 패스 동안, 비디오 인코더는, 변환 계수가 유의한지 여부를 나타내는 신택스 엘리먼트들을 결정한다. 변환 계수가 유의한지 여부를 나타내는 신택스 엘리먼트들은 유의도 신택스 엘리먼트들이라고 여기서 지칭된다. 유의도 신택스 엘리먼트의 하나의 예는 유의도 플래그이고, 여기서 유의도 플래그에 대한 0 의 값은, 계수가 유의하지 않음 (즉, 변환 계수의 값이 0 임) 을 나타내고, 유의도 플래그에 대한 1 의 값은, 계수가 유의함 (즉, 변환 계수의 값이 비-제로임) 을 나타낸다.

유의도 패스를 수행하기 위해, 비디오 인코더는 블록 또는 일부의 블록 (최종 유의 포지션의 포지션이 이전에 결정되어 디코더에 시그널링된 경우) 의 변환 계수들을 스캐닝하고, 변환 계수 각각에 대한 유의도 신택스 엘리먼트를 결정한다. 수평 스캔, 수직 스캔, 및 대각 스캔과 같은 스캔 순서의 다양한 예들이 존재한다. 비디오 인코더는 유의도 신택스 엘리먼트들을 CABAC 인코딩하고 그 인코딩된 유의도 신택스 엘리먼트들을 코딩된 비트스트림으로 시그널링한다. 지그재그 스캔들, 적응적 또는 부분 적응적 스캔들과 같은 다른 타입들의 스캔들이 또한 일부 예들에서 사용될 수도 있다.

신택스 엘리먼트에 CABAC 코딩을 적용하기 위해, "빈들 (bins)" 이라고 지칭되는 하나 이상의 비트들의 시리즈를 형성하기 위해 신택스 엘리먼트에 이진화가 적용될 수도 있다. 또한, 코딩 콘텍스트는 신택스 엘리먼트의 빈과 연관될 수도 있다. 코딩 콘텍스트는 특정 값들을 갖는 코딩 빈들의 확률들을 식별할 수도 있다. 예를 들어, 코딩 콘텍스트는 (이 인스턴스에서, "가장 가능성있는 심볼" 의 일 예를 나타낸) 0 값의 빈을 코딩할 0.7 확률, 및 1 값의 빈을 코딩할 0.3 확률을 나타낼 수도 있다. 코딩 콘텍스트를 식별한 후에, 빈은 그 콘텍스트에 기초하여 산술적으로 코딩될 수도 있다. 일부 경우들에서, 특정 신택스 엘리먼트 또는 그의 빈들과 연관된 콘텍스트들은 다른 신택스 엘리먼트들 또는 코딩 파라미터들에 의존할 수도 있다.

본 개시물에 설명된 기법들에서, 비디오 인코더는 스캔 순서에 기초하여 CABAC 인코딩을 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정할 수도 있다. 비디오 인코더는 스캔 순서 타입 당 콘텍스트들의 하나의 세트를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 블록이 4x4 블록인 경우, 16개의 계수들이 존재한다. 이 예에서, 비디오 인코더는 스캔 각각에 대한 16개의 콘텍스트들을 이용하여 총 48개의 콘텍스트들을 발생시킬 수도 있다 (즉, 총 48개의 콘텍스트들에 대해 수평 스캔을 위한 16개의 콘텍스트들, 수직 스캔을 위한 16개의 콘텍스트들, 및 대각 스캔을 위한 16개의 콘텍스트들). 8x8 블록에도 동일하게 적용되지만, 총 192개의 콘텍스트들을 갖는다 (즉, 총 192개의 콘텍스트들에 대해 수평 스캔을 위한 64개의 콘텍스트들, 수직 스캔을 위한 64개의 콘텍스트들, 및 대각 스캔을 위한 64개의 콘텍스트들). 그러나, 48개 또는 192개의 콘텍스트들의 예는 단지 예시의 목적을 위해 제공된 것이다. 블록 각각에 대한 콘텍스트들의 수는 블록 사이즈의 함수임이 가능할 수도 있다.

비디오 디코더는 코딩된 비트스트림을 (예를 들어, 비디오 인코더를 통해 직접적으로 또는 코딩된 비트스트림을 저장하는 저장 매체를 통해) 수신하고 비디오 인코더의 것과는 역 (reciprocal) 의 기능을 수행하여, 변환 계수들의 값들을 결정한다. 예를 들어, 비디오 디코더는 수신된 비트스트림에서의 유의도 신택스 엘리먼트들에 기초하여 변환 계수들이 유의한지를 결정하기 위해 유의도 패스를 구현한다.

본 개시물에 설명된 기법들에서, 비디오 디코더는 블록의 변환 계수들의 스캔 순서 (예를 들어, 변환 계수들이 스캐닝되었던 스캔 순서) 를 결정할 수도 있다. 비디오 디코더는 스캔 순서에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들을 CABAC 디코딩하기 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정할 수도 있다 (예를 들어, 4x4 블록에 대해 48개의 콘텍스트들 중 16개 또는 8x8 블록에 대해 192개의 콘텍스트들 중 64개). 이러한 방식으로, 비디오 디코더는 비디오 인코더가 CABAC 인코딩을 위해 선택한 것과 동일한 CABAC 디코딩을 위한 콘텍스트들을 선택할 수도 있다. 비디오 디코더는 결정된 콘텍스트들에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들을 CABAC 디코딩한다.

위의 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들을 결정하였고, 여기서 상이한 스캔 순서들에 대해 콘텍스트들이 상이하여 4x4 블록에 대해 총 48개의 콘텍스트들을 그리고 8x8 블록에 대해 192개의 콘텍스트들을 발생시켰다. 그러나, 본 개시물에 설명된 기법들은 이와 관련하여 제한되지 않는다. 대안적으로, 일부 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더가 사용하는 콘텍스트들은, 스캔 순서 타입에 따른 콘텍스트 공유를 허용하도록 다수 (즉, 2개 이상) 의 스캔 순서들에 대한 동일한 콘텍스트들일 수도 있다.

하나의 예로서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는, 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 또는 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 다시 말해, 블록 내의 변환 계수의 특정 포지션에 대해 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 또는 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 콘텍스트들은 동일하다. 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 대각 스캔을 위해 상이한 콘텍스트들을 이용할 수도 있다. 이 예에서, 4x4 블록에 대한 콘텍스트들의 수는 48개의 콘텍스트들로부터 32개의 콘텍스트들로 감소하고, 8x8 블록에 대한 콘텍스트들의 수는 192개의 콘텍스트들로부터 128개의 콘텍스트들로 감소하는데, 이는 수평 스캔 및 수직 스캔을 위한 콘텍스트들이 동일하고, 대각 스캔을 위한 상이한 콘텍스트들이 존재하기 때문이다.

다른 예로서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 모든 스캔 순서 타입들에 대해 동일한 콘텍스트들을 사용하는 것이 가능할 수도 있고, 이는 콘텍스트들을 4x4 블록에 대해서는 16개로 8x8 블록에 대해서는 64개로 감소시킨다. 그러나, 모든 스캔 순서 타입들에 대해 동일한 콘텍스트들을 사용하는 것은 블록 사이즈의 함수일 수도 있다. 예를 들어, 특정 블록 사이즈들에 대해, 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을 사용하는 것이 가능할 수도 있고, 특정 다른 블록 사이즈들에 대해, 콘텍스트들이 상이한 스캔 순서들에 대해 상이할 수도 있고, 또는 스캔 순서들 중 2개 이상이 콘텍스트들을 공유할 수도 있다.

예를 들어, 8x8 블록에 대해, 수평 및 수직 스캔들에 대한 콘텍스트들은 (예를 들어, 특정 포지션에 대해) 동일할 수도 있고, 대각 스캔에 대해 상이할 수도 있다. 4x4, 16x16, 및 32x32 블록들에 대해, 상이한 스캔 순서들에 대해 콘텍스트들이 상이할 수도 있다. 또한, 포지션에 의존하는 일부 다른 기법들에서, 2D 블록 및 1D 블록에 대한 콘텍스트들이 상이할 수도 있다. 본 개시물에 설명된 기법들에서, 모든 스캔 순서들에 대해 콘텍스트들이 공유될 때, 2D 블록 또는 1D 블록에 대한 콘텍스트들은 동일할 수도 있다.

일부 예들에서, 콘텍스트들을 결정하기 위해 스캔 순서를 이용하는 것에 부가적으로, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 블록의 사이즈를 고려할 수도 있다. 예를 들어, 위의 예에서, 블록의 사이즈는 모든 스캔 순서들이 콘텍스트들을 공유하는지 여부를 나타내었다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 블록의 사이즈 및 스캔 순서에 기초하여 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정할 수도 있다. 이들 예들에서, 본 개시물에 설명된 기법들은 콘텍스트 공유를 허용할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 사이즈를 갖는 블록에 대해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는, 제 1 사이즈의 블록이 수평으로 스캐닝되는 경우 또는 제 1 사이즈의 블록이 수직으로 스캐닝되는 경우 동일한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 제 2 사이즈를 갖는 블록에 대해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는, 제 2 사이즈의 블록이 수평으로 스캐닝되는 경우 또는 제 2 사이즈의 블록이 수직으로 스캐닝되는 경우 동일한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다.

이들 기법들에 대한 다른 변형들이 존재할 수도 있다. 예를 들어, 특정 사이즈의 블록들 (예를 들어, 16x16 또는 32x32) 에 대해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 모든 스캔 순서들에 대해 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 위해 사용되는 콘텍스트들의 제 1 세트를 결정한다. 특정 사이즈의 블록들 (예를 들어, 8x8) 에 대해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 대각 스캔에 대해 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 위해 사용되는 콘텍스트들의 제 2 세트, 및 수평 스캔과 수직 스캔 양쪽 모두에 대해 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 위해 사용되는 콘텍스트들의 제 3 세트를 결정한다. 특정 사이즈의 블록들 (예를 들어, 4x4) 에 대해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 대각 스캔, 수평 스캔 및 수직 스캔에 대해 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩을 위해 사용되는 콘텍스트들의 제 4 세트를 결정한다.

일부 경우들에서, 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들을 결정하는 예들은 인트라-코딩 모드들에 관련될 수도 있다. 예를 들어, 변환 계수들은 인트라-코딩으로부터의 결과일 수도 있고, 본 개시물에 설명된 기법들은 이러한 변환 계수들에 적용가능할 수도 있다. 그러나, 본 개시물에 설명된 기법들은 이와 같이 제한되지 않으며 인터-코딩 또는 인트라-코딩에 대해 적용가능할 수도 있다.

도 1a 내지 도 1c 는 변환 계수들을 포함하는 블록의 스캔 순서들의 예들을 예시한 개념도들이다. 변환 계수들을 포함하는 블록은 변환 블록 (transform block; TB) 이라고 지칭될 수도 있다. 변환 블록은 변환 유닛의 블록일 수도 있다. 예를 들어, 변환 유닛은 3개의 변환 블록들 및 대응하는 신택스 엘리먼트들을 포함한다. 변환 유닛은 사이즈 8x8, 16x16, 또는 32x32 의 루마 샘플들의 변환 블록, 또는 사이즈 4x4 의 루마 샘플들의 4개의 변환 블록들, 3개의 샘플이 배열된 픽처의 크로마 샘플들의 2개의 대응하는 변환 블록들, 또는 사이즈 8x8, 16x16, 또는 32x32 의 루마 샘플들의 변환 블록, 또는 변환 블록 샘플들을 변환하는데 사용되는 개별 색상 평면들 및 신택스 구조들을 사용하여 코딩되는 픽처 또는 모노크롬 픽처 또는 사이즈 4x4 의 루마 샘플들의 4개의 변환 블록들일 수도 있다.

도 1a 는 변환 계수들 (12A 내지 12P) (총칭하여 "변환 계수들 (12)" 이라고 지칭됨) 을 포함하는 4x4 블록 (10) (예를 들어, TB (10)) 의 수평 스캔을 예시한 것이다. 예를 들어, 수평 스캔은 변환 계수 (12P) 로부터 시작하고 변환 계수 (12A) 에서 끝나며, 수평으로 변환 계수들을 통해 진행한다.

도 1b 는 변환 계수들 (16A 내지 16P) (총칭하여 "변환 계수들 (16)" 이라고 지칭됨) 을 포함하는 4x4 블록 (14) (예를 들어, TB (14)) 의 수직 스캔을 예시한 것이다. 예를 들어, 수직 스캔은 변환 계수 (16P) 로부터 시작하고 변환 계수 (16A) 에서 끝나며, 수직으로 변환 계수들을 통해 진행한다.

도 1c 는 변환 계수들 (20A 내지 20P) (총칭하여 "변환 계수들 (20)" 이라고 지칭됨) 을 포함하는 4x4 블록 (18) (예를 들어, TB (18)) 의 대각 스캔을 예시한 것이다. 예를 들어, 대각 스캔은 변환 계수 (20P) 로부터 시작하고 변환 계수 (20A) 에서 끝나며, 대각으로 변환 계수들을 통해 진행한다.

도 1a 내지 도 1c 가 최종 변환 계수로부터 시작하고 제 1 변환 계수에서 끝나는 것으로 예시하지만, 본 개시물의 기법들은 이와 같이 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 일부 예들에서, 비디오 인코더는 블록에서의 최종 유의 계수 (예를 들어, 비-제로 값을 갖는 최종 변환 계수) 의 위치를 결정할 수도 있다. 비디오 인코더는 최종 유의 계수로부터 시작하고 제 1 변환 계수에서 끝나는 것으로 스캐닝할 수도 있다. 비디오 인코더는 최종 유의 계수의 위치 (즉, 최종 유의 계수의 x 및 y 좌표) 를 코딩된 비트스트림으로 시그널링할 수도 있고, 비디오 디코더는 코딩된 비트스트림으로부터 최종 유의 계수의 위치를 수신할 수도 있다. 이와 같이, 비디오 디코더는 변환 계수들에 대한 후속 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 유의도 신택스 엘리먼트들) 이 최종 유의 계수로부터 시작하고 제 1 변환 계수에서 끝나는 변환 계수들에 대한 것이라고 결정할 수도 있다.

도 1a 내지 도 1c 가 4x4 블록들로서 예시되지만, 본 개시물에 설명된 기법들은 이와 같이 제한되지 않으며, 이 기법들은 다른 사이즈의 블록들로 확장될 수 있다. 또한, 일부 경우들에서, 4x4 블록들 (10, 14, 및 18) 중 하나 이상은 보다 큰 블록의 서브-블록들일 수도 있다. 예를 들어, 8x8 블록은 4개의 4x4 서브-블록들로 분할될 수 있고, 16x16 은 16개의 4x4 서브-블록들로 분할되는 것 등으로 될 수도 있고, 4x4 블록들 (10, 14, 및 18) 중 하나 이상은 8x8 블록 또는 16x16 블록의 서브-블록들일 수도 있다. 서브-블록 수평 및 수직 스캔들의 예들은 (1) Rosewarne, C., Maeda, M. "Non-CE11: Harmonisation of 8x8 TU residual scan" JCT-VC Contribution JCTVC-H0145; (2) Yu, Y., Panusopone, K., Lou, J., Wang, L. "Adaptive Scan for Large Blocks for HEVC" JCT-VC Contribution JCTVC-F569; 및 (3) 2012년 7월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/551,458호에 기재되어 있고, 이들 각각은 여기에 참조로 포함된다.

변환 계수들 (12, 16, 및 20) 은 예측되고 있는 블록과 다른 블록 사이의 변환된 잔여 값들을 나타낸다. 비디오 인코더는 변환 계수들 (12, 16, 및 20) 의 값들이 제로인지 또는 비-제로인지 여부를 나타내는 유의도 신택스 엘리먼트들을 발생시키고, 유의도 신택스 엘리먼트들을 인코딩하며, 인코딩된 유의도 신택스 엘리먼트들을 코딩된 비트스트림으로 시그널링한다. 비디오 디코더는 코딩된 비트스트림을 수신하고, 변환 계수들 (12, 16, 및 20) 을 결정하는 프로세스의 부분으로서 유의도 신택스 엘리먼트들을 디코딩한다.

인코딩 및 디코딩을 위해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는, 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC) 인코딩 및 디코딩을 위해 사용되어야 하는 콘텍스트들을 결정한다. 본 개시물에 설명된 기법들에서, 변환 계수들 (12, 16, 및 20) 에 대한 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들을 결정하기 위해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서를 고려한다.

예를 들어, 비디오 인코더 및 비디오 디코더가 스캔 순서가 수평 스캔이라고 결정한다면, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 TU (10) 의 16개의 변환 계수들 (12) 에 대한 콘텍스트들의 제 1 세트를 결정할 수도 있다. 비디오 인코더 및 비디오 디코더가 스캔 순서가 수직 스캔이라고 결정한다면, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 TU (14) 의 16개의 변환 계수들 (16) 에 대한 콘텍스트들의 제 2 세트를 결정할 수도 있다. 비디오 인코더 및 비디오 디코더가 스캔 순서가 대각 스캔이라고 결정한다면, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 TU (18) 의 16개의 변환 계수들 (20) 에 대한 콘텍스트들의 제 3 세트를 결정할 수도 있다.

이 예에서, 어떤 콘텍스트도 공유하지 않는다고 가정하면, 4x4 블록들 (10, 14, 및 18) 에 대한 총 48개의 콘텍스트들 (즉, 3개의 스캔 순서들 각각에 대한 16개의 콘텍스트들) 이 존재한다. 블록들 (10, 14, 및 18) 이 8x8 사이즈의 블록들인 경우, 어떤 콘텍스트도 공유하지 않는다고 가정하면, 총 192개의 콘텍스트들 (즉, 3개의 스캔 순서들 각각에 대한 64개의 콘텍스트들) 에 대해, 3개의 8x8 사이즈의 블록들 각각에 대한 64개의 콘텍스트들이 존재할 것이다.

더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 일부 예들에서, 2개 이상의 스캔 순서들이 콘텍스트들을 공유하는 것이 가능할 수도 있다. 예를 들어, 콘텍스트들의 제 1 세트, 콘텍스트들의 제 2 세트, 및 콘텍스트들의 제 3 세트 중 2개 이상은 콘텍스트들의 동일한 세트일 수도 있다. 예를 들어, 수평 스캔을 위한 콘텍스트들의 제 1 세트는 수직 스캔을 위한 콘텍스트들의 제 2 세트와 동일할 수도 있다. 일부 경우들에서, 제 1, 제 2, 및 제 3 콘텍스트들은 콘텍스트들의 동일한 세트일 수도 있다.

위의 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서에 기초하여 CABAC 인코딩 및 디코딩을 위해 사용할 콘텍스트들을 콘텍스트들의 제 1, 제 2, 및 제 3 세트로부터 결정한다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서 및 블록의 사이즈에 기초하여 CABAC 인코딩 및 디코딩을 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정한다.

예를 들어, 블록이 8x8 이라면, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들의 제 4, 제 5, 및 제 6 세트로부터 (스캔 순서 각각에 대해 하나) 콘텍스트들을 결정한다. 블록이 16x16 이라면, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들의 제 7, 제 8, 및 제 9 세트로부터 (스캔 순서 각각에 대해 하나) 콘텍스트들을 결정하는 것 등을 한다. 위와 유사하게, 일부 예들에서, 상이한 사이즈의 블록들에 대한 콘텍스트 공유가 존재할 수도 있다.

위의 예시적인 기법들의 변형들이 존재할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 경우, 특정 사이즈의 블록 (예를 들어, 4x4) 에 대해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정하지만, 8x8 사이즈의 블록에 대해, 비디오 인코더 및 비디오는 (예를 들어, 특정 포지션들에서의 변환 계수들에 대한) 수평 스캔 및 수직 스캔에 대해 동일한 콘텍스트들, 및 대각 스캔에 대해 상이한 콘텍스트들을 결정한다. 다른 예로서, 보다 큰 사이즈의 블록들 (예를 들어, 16x16 및 32x32) 에 대해, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 모든 스캔 순서들에 대해 그리고 양쪽 사이즈들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 16x16 및 32x32 블록들에 대해, 수평 및 수직 스캔들이 적용되지 않을 수도 있다. 다른 이러한 치환들 및 조합들이 가능하고, 본 개시물에 의해 고려된다.

스캔 순서에 기초하여 CABAC 인코딩 및 디코딩을 위해 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정하는 것은, 변환 계수들의 크기들을 더 양호하게 고려할 수도 있다. 예를 들어, 스캔 순서는 변환 계수들의 배열을 정의한다. 하나의 예로서, 제 1 변환 계수 (DC 계수라고 지칭됨) 의 크기는 일반적으로 가장 크다. 제 2 변환 계수의 크기는 그 다음으로 가장 크다 (평균적으로, 그러나 반드시 그러한 것은 아니다), 등이다. 그러나, 제 2 변환 계수의 위치는 스캔 순서에 기초한다. 예를 들어, 도 1a 에서, 제 2 변환 계수는 제 1 변환 계수의 우측에 바로 있는 (즉, 변환 계수 (12A) 의 바로 우측의) 변환 계수이다. 그러나, 도 1b 및 도 1c 에서, 제 2 변환 계수는 제 1 변환 계수의 바로 아래 (즉, 도 1b 에서 변환 계수 (16A) 의 바로 아래 그리고 도 1c 에서 변환 계수 (20A) 의 바로 아래) 의 변환 계수이다.

이러한 방법으로, 특정 스캔 포지션에서의 변환 계수에 대한 유의도 통계는 스캔 순서에 따라 변할 수도 있다. 예를 들어, 도 1a 에서, 수평 스캔에 대해, 제 1 로우 (row) 에서의 최종 변환 계수는 도 1b 의 수직 스캔 또는 도 1c 의 대각 스캔에서의 동일한 변환 계수에 비해 훨씬 더 높은 크기 (평균적으로) 를 가질 수도 있다.

스캔 순서에 기초하여 어떤 콘텍스트들을 사용할지 결정함으로써, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서를 고려하지 않는 다른 기법들에 비해 더 양호하게 CABAC 인코딩 또는 CABAC 디코딩하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 4x4 및 8x8 블록들에 대한 유의도 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 유의도 플래그들) 이 포지션 기반으로 하는 것이 가능할 수도 있다. 예를 들어, 4x4 블록에서의 포지션 각각에 대한 개별 콘텍스트 및 8x8 블록의 2x2 서브-블록 각각에 대한 개별 콘텍스트가 존재한다.

그러나, 이 경우, 콘텍스트는 실제 스캔 순서와 관계없이, 변환 계수의 위치에 기초한다 (즉, 4x4 및 8x8 블록들에 대한 포지션 기반 콘텍스트들은 다양한 스캔들 사이를 구별하지 않는다). 예를 들어, 블록에서 (i, j) 에 위치결정된 변환 계수에 대한 콘텍스트는 수평, 수직, 및 대각 스캔들에 대해 동일하다. 상술된 바와 같이, 스캔 순서는 변환 계수들에 대한 유의도 통계에 영향을 미칠 수도 있고, 본 개시물에 설명된 기법들은 유의도 통계를 고려하도록 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들을 결정할 수도 있다.

상술된 바와 같이, 일부 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 2개 이상의 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 비디오 인코더 및 비디오 디코더가 변환 계수들의 특정 위치들에 대한 2개 이상의 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정할 수도 있는 다양한 방법들이 존재할 수도 있다. 하나의 예로서, 수평 및 수직 스캔 순서들은 수직 스캔의 블록의 트랜스포즈 (transpose) 와 수평 스캔 사이의 콘텍스트들을 공유함으로써 특정 블록 사이즈에 대한 콘텍스트들을 공유한다. 예를 들어, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 특정 블록 사이즈에 대해 수평 스캔을 위한 변환 계수 (i, j) 와 수직 스캔을 위한 변환 계수 (j, i) 에 대한 동일한 콘텍스트를 결정할 수도 있다.

이 경우는 특정 포지션에서의 변환 계수들이 상이한 스캔 순서들에 대한 콘텍스트들을 공유하는 하나의 예이다. 예를 들어, 수평 스캔을 위한 포지션 (i, j) 에서의 변환 계수에 대한 콘텍스트 및 수직 스캔을 위한 포지션 (j, i) 에서의 변환 계수에 대한 콘텍스트는 동일한 콘텍스트일 수도 있다. 일부 예들에서, 콘텍스트들의 공유는 변환 계수들의 8x8 사이즈의 블록들에 대해 적용가능할 수도 있다. 또한, 일부 예들에서, 스캔 순서가 수평 또는 수직이 아닌 경우 (예를 들어, 대각), 포지션 (i, j) 및/또는 (j, i) 에 대한 콘텍스트는 수평 및 수직 스캔에 대해 공유된 콘텍스트에 대한 것과는 상이할 수도 있다.

그러나, 본 개시물에 설명된 기법들은 이와 같이 제한되지 않으며, 특정 블록 사이즈에 대해 수평 스캔을 위한 변환 계수 (i, j) 및 수직 스캔을 위한 변환 계수 (j, i) 에 대한 콘텍스트들이 동일한 예들로 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 다음은 특정 포지션들에서의 변환 계수들에 대한 콘텍스트들이 상이한 스캔 순서들에 대해 공유되는 다른 예시적인 방식이다.

예를 들어, 수평 스캔을 위한 블록의 제 4 (최종) 로우에 대한 콘텍스트들은, 수직 스캔을 위한 블록의 제 4 (최종) 컬럼 (column) 에 대한 콘텍스트들과 동일할 수도 있고, 수평 스캔을 위한 블록의 제 3 로우에 대한 콘텍스트들은 수직 스캔을 위한 블록의 제 3 컬럼에 대한 콘텍스트들과 동일할 수도 있고, 수평 스캔을 위한 블록의 제 2 로우에 대한 콘텍스트들은 수직 스캔을 위한 블록의 제 2 컬럼에 대한 콘텍스트들과 동일할 수도 있으며, 수평 스캔을 위한 블록의 제 1 로우에 대한 콘텍스트들은 수직 스캔을 위한 블록의 제 1 컬럼에 대한 콘텍스트들과 동일할 수도 있다. 8x8 블록들에도 동일하게 적용될 수도 있다. 비디오 인코더 및 비디오 디코더가 스캔 순서들 중 2개 이상에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정하는 다른 예가 존재할 수도 있다.

일부 예들에서, 콘텍스트들은 상이한 블록 사이즈들 사이에서 공유되는 (예를 들어, 4x4 블록과 8x8 블록 사이에서 공유되는) 것이 가능할 수도 있다. 일 예로서, 4x4 블록에서의 변환 계수 (1, 1) 에 대한 콘텍스트와 8x8 블록에서의 변환 계수들 (2, 2), (2, 3), (3, 2), 및 (3, 3) 에 대한 콘텍스트는 동일할 수도 있고, 일부 예들에서, 특정 스캔 순서에 대해 동일할 수도 있다.

도 2 는 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 변환 계수들의 맵핑을 예시한 개념도이다. 예를 들어, 도 2 의 좌측은 변환 계수 값들을 예시한 것이고 도 2 의 우측은 대응하는 유의도 신택스 엘리먼트들을 예시한 것이다. 값들이 비-제로인 모든 변환 계수들에 대해, 1 의 값을 갖는 대응하는 유의도 신택스 엘리먼트 (예를 들어, 유의도 플래그) 가 존재한다. 값들이 0 인 모든 변환 계수들에 대해, 0 의 값을 갖는 대응하는 유의도 신택스 엘리먼트 (예를 들어, 유의도 플래그) 가 존재한다. 본 개시물에 설명된 예들에서, 비디오 인코더 및 비디오 디코더는 스캔 순서에 기초하여, 그리고 일부 예들에서, 또한 변환 계수들의 포지션들 및 블록의 사이즈에도 기초하여, 콘텍스트들을 결정함으로써 도 2 에 예시된 예시적인 유의도 신택스 엘리먼트들을 CABAC 인코딩 및 CABAC 디코딩하도록 구성된다.

도 3 은 본 개시물에 설명된 기법들을 이용하여 콘텍스트들을 할당하도록 구성될 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코딩 및 디코딩 시스템 (22) 을 예시한 블록도이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 시스템 (22) 은 목적지 디바이스 (26) 에 의해 추후 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 발생시키는 소스 디바이스 (24) 를 포함한다. 소스 디바이스 (24) 및 목적지 디바이스 (26) 는 데스크톱 컴퓨터들, 노트북 (즉, 랩톱) 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 소위 "스마트" 폰들과 같은 전화기 핸드셋들, 소위 "스마트" 패드들, 텔레비전, 카메라들, 디스플레이 디바이스들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 콘솔들, 비디오 스트리밍 디바이스 등을 포함한, 광범위한 디바이스들 중 임의의 디바이스를 포함할 수도 있다. 일부 경우들에서, 소스 디바이스 (24) 및 목적지 디바이스 (26) 는 무선 통신용으로 구비될 수도 있다.

목적지 디바이스 (26) 는 디코딩될 인코딩된 비디오 데이터를 링크 (28) 를 통해 수신할 수도 있다. 링크 (28) 는 인코딩된 비디오 데이터를 소스 디바이스 (24) 로부터 목적지 디바이스 (26) 로 이동시키는 것이 가능한 임의의 타입의 매체 또는 디바이스를 포함할 수도 있다. 하나의 예에서, 링크 (28) 는, 소스 디바이스 (24) 로 하여금, 인코딩된 비디오 데이터를 직접 목적지 디바이스 (26) 로 실시간으로 송신할 수 있게 하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 무선 통신 프로토콜과 같은 통신 표준에 따라 변조되어 목적지 디바이스 (26) 로 송신될 수도 있다. 통신 매체는 무선 주파수 (RF) 스펙트럼 또는 하나 이상의 물리적 송신 라인들과 같은, 임의의 무선 또는 유선 통신 매체를 포함할 수도 있다. 통신 매체는 패킷 기반 네트워크, 예컨대, 근거리 네트워크, 광역 네트워크, 또는 글로벌 네트워크, 예컨대, 인터넷의 부분을 형성할 수도 있다. 통신 매체는 라우터들, 스위치들, 기지국들, 또는 소스 디바이스 (24) 로부터 목적지 디바이스 (26) 로의 통신을 용이하게 하는데 유용할 수도 있는 임의의 다른 장비를 포함할 수도 있다.

대안적으로, 인코딩된 데이터는 출력 인터페이스 (34) 를 통해 저장 디바이스 (38) 로 출력될 수도 있다. 이와 유사하게, 인코딩된 데이터는 입력 인터페이스 (40) 에 의해 저장 디바이스 (38) 로부터 액세스될 수도 있다. 저장 디바이스 (38) 는 하드 드라이브, 블루레이 디스크들, DVD들, CD-ROM들, 플래시 메모리, 휘발성 또는 비휘발성 메모리, 또는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 임의의 다른 적합한 디지털 저장 매체들과 같은 다양한 분산된 또는 로컬로 액세스되는 데이터 저장 매체들 중 임의의 데이터 저장 매체를 포함할 수도 있다. 추가 예에서, 저장 디바이스 (38) 는 소스 디바이스 (24) 에 의해 발생되는 인코딩된 비디오를 유지할 수도 있는 파일 서버 또는 또 다른 중간 저장 디바이스에 대응할 수도 있다. 목적지 디바이스 (26) 는 저장 디바이스 (38) 로부터 스트리밍 또는 다운로드를 통해 저장된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 파일 서버는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하고 그 인코딩된 비디오 데이터를 목적지 디바이스 (26) 로 송신하는 것이 가능한 임의의 타입의 서버일 수도 있다. 예시적인 파일 서버들은 웹 서버 (예컨대, 웹사이트용), FTP 서버, NAS (network attached storage) 디바이스들, 또는 로컬 디스크 드라이브를 포함한다. 목적지 디바이스 (26) 는 인터넷 연결을 포함하는 임의의 표준 데이터 연결을 통해 인코딩된 비디오 데이터에 액세스할 수도 있다. 이는 파일 서버 상에 저장된 인코딩된 비디오 데이터에 액세스하기에 적합한 무선 채널 (예를 들어, Wi-Fi 연결), 유선 연결 (예를 들어, DSL, 케이블 모뎀 등), 또는 양쪽의 조합을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스 (38) 로부터의 인코딩된 비디오 데이터의 송신은, 스트리밍 송신, 다운로드 송신, 또는 양쪽의 조합일 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 반드시 무선 애플리케이션들 또는 설정들로 제한되지 않는다. 이 기법들은 공중 경유 텔레비전 브로드캐스트들, 케이블 텔레비전 송신들, 위성 텔레비전 송신들, 예를 들어, 인터넷을 통한 스트리밍 비디오 송신들, 데이터 저장 매체 상에의 저장을 위한 디지털 비디오의 인코딩, 데이터 저장 매체 상에 저장된 디지털 비디오의 디코딩, 또는 다른 애플리케이션들과 같은, 다양한 멀티미디어 애플리케이션들 중 임의의 애플리케이션의 지원 하에 비디오 코딩에 적용될 수도 있다. 일부 예들에서, 시스템 (22) 은 비디오 스트리밍, 비디오 재생, 비디오 브로드캐스팅, 및/또는 비디오 텔레포니와 같은 애플리케이션들을 지원하기 위한 1-방향 또는 2-방향 비디오 송신을 지원하도록 구성될 수도 있다.

도 3 의 예에서, 소스 디바이스 (24) 는 비디오 소스 (30), 비디오 인코더 (32) 및 출력 인터페이스 (34) 를 포함한다. 일부 경우들에서, 출력 인터페이스 (34) 는 변조기/복조기 (모뎀) 및/또는 송신기를 포함할 수도 있다. 소스 디바이스 (24) 에서, 비디오 소스 (30) 는 비디오 캡처 디바이스, 예를 들어, 비디오 카메라, 이전에 캡처된 비디오를 포함하는 비디오 아카이브, 비디오 콘텐츠 제공자로부터 비디오를 수신하기 위한 비디오 공급 인터페이스, 및/또는 컴퓨터 그래픽 데이터를 소스 비디오로서 발생시키는 컴퓨터 그래픽 시스템과 같은 소스, 또는 이러한 소스들의 조합을 포함할 수도 있다. 하나의 예로서, 비디오 소스 (30) 가 비디오 카메라인 경우, 소스 디바이스 (24) 및 목적지 디바이스 (26) 는 소위 카메라 폰들 또는 비디오 폰들을 형성할 수도 있다. 그러나, 본 개시물에 설명된 기법들은 비디오 코딩에 일반적으로 적용가능할 수도 있으며, 무선 및/또는 유선 애플리케이션들에 적용될 수도 있다.

캡처되거나, 미리 캡처되거나, 또는 컴퓨터-발생된 비디오는 비디오 인코더 (32) 에 의해 인코딩될 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 소스 디바이스 (24) 의 출력 인터페이스 (34) 를 통해 목적지 디바이스 (26) 로 바로 송신될 수도 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 또한 (또는 대안적으로) 디코딩 및/또는 재생을 위해, 목적지 디바이스 (26) 또는 다른 디바이스들에 의한 추후 액세스를 위해 저장 디바이스 (38) 상에 저장될 수도 있다.

목적지 디바이스 (26) 는 입력 인터페이스 (40), 비디오 디코더 (42), 및 디스플레이 디바이스 (44) 를 포함한다. 일부 경우들에서, 입력 인터페이스 (40) 는 수신기 및/또는 모뎀을 포함할 수도 있다. 목적지 디바이스 (26) 의 입력 인터페이스 (40) 는 인코딩된 비디오 데이터를 링크 (28) 를 통해 수신한다. 링크 (28) 를 통해 통신되거나, 또는 저장 디바이스 (38) 상에 제공되는 인코딩된 비디오 데이터는, 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서, 비디오 디코더 (42) 와 같은 비디오 디코더에 의한 사용을 위해, 비디오 인코더 (32) 에 의해 발생되는 다양한 신택스 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 이러한 신택스 엘리먼트들은 통신 매체 상으로 송신되거나, 저장 매체 상에 저장되거나, 또는 파일 서버에 저장되는 인코딩된 비디오 데이터에 포함될 수도 있다.

디스플레이 디바이스 (44) 는 목적지 디바이스 (26) 와 통합되거나 또는 그 외부에 있을 수도 있다. 일부 예들에서, 목적지 디바이스 (26) 는 통합된 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있고, 또한 외부 디스플레이 디바이스와 인터페이싱하도록 구성될 수도 있다. 다른 예들에서, 목적지 디바이스 (26) 는 디스플레이 디바이스일 수도 있다. 일반적으로, 디스플레이 디바이스 (44) 는 그 디코딩된 비디오 데이터를 사용자에게 디스플레이하며, 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 다른 타입의 디스플레이 디바이스와 같은 다양한 디스플레이 디바이스들 중 임의의 디바이스를 포함할 수도 있다.

비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는, 비디오 압축 표준, 예컨대, 대안적으로 MPEG-4 라고 지칭되는 ITU-T H.264 표준, Part 10, 어드밴스드 비디오 코딩 (AVC), 또는 이러한 표준들의 확장들에 따라 동작할 수도 있다. 대안적으로, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 다른 독점 또는 산업 표준들, 예컨대, 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준에 따라 동작할 수도 있고, HEVC 테스트 모델 (HM) 을 준수할 수도 있다. 그러나, 본 개시물의 기법들은 임의의 특정 코딩 표준으로 제한되지 않는다. 비디오 압축 표준들의 다른 예들은 MPEG-2 및 ITU-T H.263 을 포함한다.

도 3 에 도시되지 않았지만, 일부 양태들에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 오디오 인코더 및 디코더와 각각 통합될 수도 있고, 오디오와 비디오 양쪽의 인코딩을 공통 데이터 스트림 또는 별개 데이터 스트림들로 핸들링하기 위해 적합한 MUX-DEMUX 유닛들, 또는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 적용가능한 경우, 일부 예들에서, MUX-DEMUX 유닛들은 ITU H.223 멀티플렉서 프로토콜, 또는 다른 프로토콜들, 예컨대, 사용자 데이터그램 프로토콜 (UDP) 을 준수할 수도 있다.

비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 각각은 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 주문형 집적 회로들 (ASICs), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이들 (FPGAs), 이산 로직, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 임의의 이들의 조합들과 같은, 다양한 적합한 인코더 회로부 중 임의의 것으로 구현될 수도 있다. 이 기법들이 소프트웨어로 부분적으로 구현되는 경우, 디바이스는 본 개시물의 기법들을 수행하기 위해 소프트웨어용 명령들을 적합한 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장하고, 그 명령들을 하드웨어에서 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 실행할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 각각은 하나 이상의 인코더들 또는 디코더들에 포함될 수도 있으며, 이들 중 어느 쪽이든 각각의 디바이스에서 결합된 인코더/디코더 (코덱) 의 부분으로서 통합될 수도 있다. 예를 들어, 비디오 디코더 (42) 를 포함하는 디바이스는, 마이크로프로세서, 집적 회로 (IC), 또는 비디오 디코더 (42) 를 포함하는 무선 통신 디바이스일 수도 있다.

JCT-VC 는 HEVC 표준의 개발에 노력을 들이고 있다. HEVC 표준화 노력들은 HEVC 테스트 모델 (HM) 로서 지칭되는 비디오 코딩 디바이스의 진화 모델 (evolving model) 에 기초한다. HM 은, 예를 들어, ITU-T H.264/AVC 에 따른 기존 디바이스들에 관련된 비디오 코딩 디바이스들의 여러 부가적인 능력들을 가정한다. 예를 들어, H.264 는 9개의 인트라-예측 인코딩 모드들을 제공하는 반면, HM 은 35개 만큼이나 많은 인트라-예측 인코딩 모드들을 제공할 수도 있다.

일반적으로, HM 의 작업 모델은 비디오 프레임 또는 픽처가 루마 샘플 및 크로마 샘플 양쪽 모두를 포함하는 트리블록들 또는 최대 코딩 유닛들 (largest coding units; LCU) 의 시퀀스로 분할될 수도 있다고 설명한다. 트리블록은 H.264 표준의 매크로블록과 유사한 목적을 갖는다. 슬라이스는 코딩 순서에서 다수의 연속되는 트리블록들을 포함한다. 비디오 프레임 또는 픽처는 하나 이상의 슬라이스들로 파티셔닝될 수도 있다. 각각의 트리블록은 쿼드트리에 따라 코딩 유닛 (CU) 들로 분할될 수도 있다. 예를 들어, 트리블록은, 쿼드트리의 루트 노드처럼, 4개의 자식 노드들로 분할될 수도 있으며, 각각의 자식 노드는 결국 부모 노드일 수도 있으며 다른 4개의 자식 노드들로 분할될 수도 있다. 쿼드트리의 리프 노드와 같은, 마지막의 미분할된 자식 노드는 코딩 노드, 즉, 코딩된 비디오 블록을 포함한다. 코딩된 비트스트림과 연관되는 신택스 데이터는, 트리블록이 분할될 수도 있는 최대 횟수를 정의할 수도 있으며, 또한 코딩 노드들의 최소 사이즈를 정의할 수도 있다.

CU 는 코딩 노드, 및 이 코딩 노드와 연관되는 변환 유닛 (transform unit; TU) 들 및 예측 유닛 (prediction unit; PU) 들을 포함한다. 상술된 바와 같이, 변환 유닛은 하나 이상의 변환 블록들을 포함하고, 본 개시물에 설명된 기법들은, 스캔 순서에 기초하여, 그리고 일부 예들에서, 스캔 순서 및 변환 블록의 사이즈에 기초하여, 변환 블록의 변환 계수들에 대한 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 것에 관한 것이다. CU 의 사이즈는 코딩 노드의 사이즈에 대응하며 형상이 정방형이어야 한다. CU 의 사이즈는 8x8 픽셀들로부터 64x64 픽셀들 이상의 최대치를 갖는 트리블록의 사이즈까지의 범위에 있을 수도 있다. 각각의 CU 는 하나 이상의 PU들 및 하나 이상의 TU들을 포함할 수도 있다. CU 와 연관되는 신택스 데이터는, 예를 들어, 하나 이상의 PU들로의 CU 의 파티셔닝을 설명할 수도 있다. 파티셔닝 모드들은 CU 가 스킵되는지 또는 직접 모드 인코딩되는지, 인트라-예측 모드 인코딩되는지, 또는 인터-예측 모드 인코딩되는지 여부 사이에서 상이할 수도 있다. PU들은 형상이 비-정방형인 것으로 파티셔닝될 수도 있다. CU 와 연관되는 신택스 데이터는 또한 예를 들어, 쿼드트리에 따른 하나 이상의 TU들로의 CU 의 파티셔닝을 설명할 수도 있다.

TU 는 형상이 정방형 또는 비-정방형일 수 있다. 또 다시, TU 는 하나 이상의 변환 블록 (TB) 들 (예를 들어, 루마 샘플들에 대해 하나의 TB, 제 1 크로마 샘플들에 대해 하나의 TB, 그리고 제 2 크로마 샘플들에 대해 하나의 TB) 을 포함한다. 이러한 의미에서, TU 는 개념적으로 이들 TB들을 포함하는 것으로 간주될 수 있고, 이들 TB들은 형상이 정방형 또는 비-정방형일 수 있다. 예를 들어, 본 개시물에서, 용어 TU 는 일반적으로 TB들을 지칭하기 위해 사용되고, 본 개시물에 설명된 예시적인 기법들은 TB 에 대해 설명된다.

HEVC 표준은 TU들에 따라 변환들을 허용하며, 이 TU들은 상이한 CU들에 대해 상이할 수도 있다. TU들은 통상적으로 파티셔닝된 LCU 에 대해 정의된 주어진 CU 내의 PU들의 사이즈에 기초하여 사이징되지만, 이는 항상 그러한 경우가 아닐 수도 있다. TU들은 통상적으로 PU들과 동일한 사이즈이거나 또는 더 작다. 일부 예들에서, CU 에 대응하는 잔여 샘플들은 "잔여 쿼드 트리" (residual quad tree; RQT) 로서 알려진 쿼드트리 구조를 사용하여 더 작은 유닛들로 세분될 수도 있다. RQT 의 리프 노드들은 변환 유닛 (TU) 들이라고 지칭될 수도 있다. TU들과 연관되는 픽셀 차이 값들은 변환 계수들을 생성하기 위해 변환될 수도 있으며, 그 변환 계수들은 양자화될 수도 있다.

일반적으로, PU 는 예측 프로세스에 관련되는 데이터를 포함한다. 예를 들어, PU 가 인트라-모드 인코딩될 때 (인트라-예측 인코딩될 때), PU 는 PU 에 대한 인트라-예측 모드를 설명하는 데이터를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, PU 가 인터-모드 인코딩될 때 (인터-예측 인코딩될 때), PU 는 PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터를 포함할 수도 있다. PU 에 대한 모션 벡터를 정의하는 데이터는, 예를 들어, 모션 벡터의 수평 컴포넌트, 모션 벡터의 수직 컴포넌트, 모션 벡터에 대한 분해능 (예를 들어, 1/4 픽셀 정밀도 또는 1/8 픽셀 정밀도), 모션 벡터가 가리키는 참조 픽처, 및/또는 모션 벡터에 대한 참조 픽처 리스트 (예를 들어, 리스트 0 (L0) 또는 리스트 1 (L1)) 를 설명할 수도 있다.

일반적으로, TU 는 변환 및 양자화 프로세스들에 사용된다. 하나 이상의 PU들을 갖는 주어진 CU 는 또한 하나 이상의 변환 유닛 (TU) 들을 포함할 수도 있다. TU들은 하나 이상의 변환 블록 (TB) 들을 포함한다. 도 1a 내지 도 1c 의 블록들 (10, 14, 및 18) 각각은 TB들의 예들이다. 예측 이후에, 비디오 인코더 (32) 는 PU 에 대응하는 잔여 값들을 계산할 수도 있다. 잔여 값들은 엔트로피 코딩을 위한 직렬화된 변환 계수들을 생성하기 위해 변환 계수들로 변환되고, 양자화되며, TU들을 사용하여 스캐닝될 수도 있는 픽셀 차이 값들을 포함한다. 본 개시물은 통상적으로 CU 의 코딩 노드를 지칭하기 위해 용어 "비디오 블록" 을 사용한다. 일부 특정 경우들에서, 본 개시물은 또한 트리블록, 즉, LCU, 또는 코딩 노드 및 PU들을 포함하는 CU 를 지칭하기 위해 용어 "비디오 블록" 을 사용할 수도 있다. 용어 "비디오 블록" 은 또한 TU 의 변환 블록들을 지칭할 수도 있다.

예를 들어, 현재 개발 하에 있는 고효율 비디오 코딩 (HEVC) 표준에 따른 비디오 코딩을 위해, 비디오 픽처는 코딩 유닛 (CU) 들, 예측 유닛 (PU) 들, 및 변환 유닛 (TU) 들로 파티셔닝될 수도 있다. CU 는 일반적으로, 다양한 코딩 툴들이 비디오 압축을 위해 적용되는 기본 유닛으로서 기능하는 이미지 구역으로 지칭한다. CU 는 통상적으로 정방형 지오메트리를 가지며, 예를 들어, ITU-T H.264 와 같은 다른 비디오 코딩 표준들 하에서의 소위 "매크로블록" 과 유사하다고 간주될 수도 있다.

보다 양호한 코딩 효율을 달성하기 위해, CU 는, 포함하는 비디오 데이터에 따른 가변 사이즈를 가질 수도 있다. 즉, CU 는 더 작은 블록들, 또는 서브-CU들로 파티셔닝되거나, 또는 "분할" 될 수도 있고, 이 서브-CU들 각각은 또한 CU 라고도 지칭될 수도 있다. 또한, 서브-CU들로 분할되지 않는 각각의 CU 는, CU 의 예측 및 변환의 목적을 위해 하나 이상의 PU들 및 TU들로 각각 더욱 파티셔닝될 수도 있다.

PU들은 H.264 와 같은 다른 비디오 코딩 표준들 하에서의 블록의 소위 파티셔닝들과 유사한 것으로 간주될 수도 있다. PU들은 "잔여" 계수들을 생성하기 위해 블록에 대해 어떤 예측이 수행되는지에 기초한다. CU 의 잔여 계수들은 CU 의 하나 이상의 PU들을 사용하여 결정된 CU 에 대한 예측된 데이터와 CU 의 비디오 데이터 사이의 차이를 나타낸다. 구체적으로, 하나 이상의 PU들은, 예측의 목적을 위해 CU 가 어떻게 파티셔닝되는지, 그리고 CU 의 각 파티션 내에 포함된 비디오 데이터를 예측하기 위해 어떤 예측 모드가 사용되는지를 특정한다.

CU 의 하나 이상의 TU들은, CU 에 대한 잔여 변환 계수들의 블록을 생성하기 위해 블록에 어떤 변환이 적용되는지에 기초하여 CU 의 잔여 계수들의 블록의 파티션들을 특정한다. 하나 이상의 TU들은 또한, 적용되는 변환의 타입과 연관될 수도 있다. 변환은 잔여 계수들을 픽셀, 또는 공간 도메인으로부터 주파수 도메인과 같은 변환 도메인으로 컨버팅한다. 또한, 하나 이상의 TU들은, 양자화된 잔여 변환 계수들의 블록을 생성하기 위해 잔여 변환 계수들의 결과적인 블록에 양자화가 적용되는지에 기초하여 파라미터들을 특정할 수도 있다. 잔여 변환 계수들이 양자화되어 가능하다면 계수들을 나타내는데 사용된 데이터의 양을 감소시킬 수도 있다.

CU 는 일반적으로, Y 로 나타낸 하나의 루미넌스 컴포넌트, 및 U 및 V 로 나타낸 2개의 크로미넌스 컴포넌트들을 포함한다. 다시 말해, 서브-CU들로 더욱 분할되지 않는 주어진 CU 는 Y, U, 및 V 컴포넌트들을 포함할 수도 있고, 이 각각은, 이전에 설명된 바와 같이, CU 의 예측 및 변환의 목적을 위해 하나 이상의 PU들 및 TU들로 더욱 파티셔닝될 수도 있다. 예를 들어, 비디오 샘플링 포맷에 따라, U 및 V 컴포넌트들의 사이즈는, 샘플들의 수의 관점에서, Y 컴포넌트의 사이즈와 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. 이와 같이, 예측, 변환, 및 양자화에 대해 상술된 기법들은 주어진 CU 의 Y, U, 및 V 컴포넌트들 각각에 대해 수행될 수도 있다.

CU 를 인코딩하기 위해, CU 의 하나 이상의 PU들에 기초하여 CU 에 대한 하나 이상의 예측자들이 우선 도출된다. 예측자는 CU 에 대한 예측된 데이터를 포함하는 참조 블록이고, 이전에 설명된 바와 같이, CU 에 대한 대응하는 PU 에 기초하여 도출된다. 예를 들어, PU 는 예측된 데이터가 결정되어야 하는 CU 의 파티션, 및 예측된 데이터를 결정하는데 사용된 예측 모드를 나타낸다. 예측자는 인트라- (I) 예측 (즉, 공간 예측) 또는 인터- (P 또는 B) 예측 (즉, 시간 예측) 모드들을 통해 도출될 수 있다. 따라서, 일부 CU들은 동일한 프레임에서의 이웃 참조 블록들 또는 CU들에 대한 공간 예측을 사용하여 인트라-코딩 (I) 될 수도 있는 한편, 다른 CU들은 다른 프레임들에서의 참조 블록들 또는 CU들에 대해 인터-코딩 (P 또는 B) 될 수도 있다.

CU 의 하나 이상의 PU들에 기초한 하나 이상의 예측자들의 식별시, 하나 이상의 PU들에 대응하는 CU 의 오리지널 비디오 데이터와 하나 이상의 예측자들에 포함된 CU 에 대한 예측된 데이터 사이의 차이가 계산된다. 또한 예측 잔여라고도 지칭되는 이 차이는 잔여 계수들을 포함하고, 이전에 설명된 바와 같이, 하나 이상의 예측자들 및 하나 이상의 PU들에 의해 특정된 CU 의 부분들 사이의 픽셀 차이들을 지칭한다. 잔여 계수들은 일반적으로, CU 의 하나 이상의 PU들에 대응하는 2차원 (2D) 어레이로 배열된다.

추가 압축을 달성하기 위해, 예측 잔여는 일반적으로, 예를 들어, 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 카루넨-뢰베 (Karhunen-Loeve; K-L) 변환, 또는 다른 변환을 사용하여 변환된다. 변환은, 또한 이전에 설명된 바와 같이, 공간 도메인에서의 예측 잔여, 즉, 잔여 계수들을 변환 도메인, 예를 들어, 주파수 도메인에서의 잔여 변환 계수들로 컨버팅한다. 일부 상황들에서, 변환이 스킵된다, 즉, 어떤 변환도 예측 잔여에 적용되지 않는다. 변환 스킵된 계수들도 또한 변환 계수들로 지칭된다. (변환 스킵 계수들을 포함한) 변환 계수들은 또한 일반적으로, CU 의 하나 이상의 TU들에 대응하는 2D 어레이로 배열된다. 추가 압축을 위해, 잔여 변환 계수들은, 또한 이전에 설명된 바와 같이, 양자화되어 가능하다면 계수들을 나타내는데 사용된 데이터의 양을 감소시킬 수도 있다.

더욱 추가의 압축을 달성하기 위해, 엔트로피 코더는 후속하여, 콘텍스트 적응적 가변 길이 코딩 (Context Adaptive Variable Length Coding; CAVLC), 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (Context Adaptive Binary Arithmetic Coding; CABAC), 또는 확률 구간 파티셔닝 엔트로피 코딩 (Probability Interval Partitioning Entropy Coding; PIPE), 또는 다른 엔트로피 코딩 방법론을 사용하여, 결과적인 잔여 변환 계수들을 인코딩한다. 엔트로피 코딩은, 다른 CU들에 비해, 계수들로 나타낸, CU 의 비디오 데이터에 내재된 통계적 리던던시를 감소 또는 제거함으로써 이러한 추가 압축을 달성할 수도 있다.

비디오 시퀀스는 통상적으로 일련의 비디오 프레임들 또는 픽처들을 포함한다. 픽처들의 그룹 (group of pictures; GOP) 은 일반적으로 비디오 픽처들 중 하나 이상의 비디오 픽처들의 시리즈를 포함한다. GOP 는 GOP 의 헤더, 픽처들 중 하나 이상의 픽처들의 헤더, 또는 그 밖의 장소에, GOP 에 포함된 픽처들의 수를 설명하는 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 픽처의 각 슬라이스는 각각의 슬라이스에 대한 인코딩 모드를 설명하는 슬라이스 신택스 데이터를 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 는 통상적으로 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 개별 비디오 슬라이스들 내의 비디오 블록들 상에서 동작한다. 비디오 블록은 CU 내의 코딩 노드 (예를 들어, 변환 계수들의 변환 블록) 에 대응할 수도 있다. 비디오 블록들은 고정되거나 변하는 사이즈들을 가질 수도 있고, 특정된 코딩 표준에 따라 사이즈가 달라질 수도 있다.

일 예로서, HM 은 다양한 PU 사이즈들에서의 예측을 지원한다. 특정 CU 의 사이즈가 2Nx2N 인 것으로 가정하면, HM 은 2Nx2N 또는 NxN 의 PU 사이즈들에서 인트라-예측을 지원하고, 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, 또는 NxN 의 대칭적인 PU 사이즈들에서 인터-예측을 지원한다. 또한, HM 은 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, 및 nRx2N 의 PU 사이즈들에서 인터-예측을 위한 비대칭적인 파티셔닝을 지원한다. 비대칭적인 파티셔닝에서, CU 의 하나의 방향은 파티셔닝되지 않지만, 다른 방향은 25% 및 75% 로 파티셔닝된다. 25% 파티션에 대응하는 CU 의 부분은 "n" 이후의 "상 (Up)", "하 (Down)", "좌 (Left)", 또는 "우 (Right)" 의 표시로 나타낸다. 따라서, 예를 들어, "2NxnU" 는, 상부의 2Nx0.5N PU 와 하부의 2Nx1.5N PU 로 수평으로 파티셔닝되는 2Nx2N CU 를 지칭한다.

본 개시물에서, "NxN" 및 "N×N" 은 수직 및 수평 치수들의 관점에서 비디오 블록의 픽셀 치수들, 예를 들어, 16x16 픽셀들 또는 16×16 픽셀들을 지칭하기 위해 상호교환가능하게 사용될 수도 있다. 일반적으로, 16x16 블록은 수직 방향으로 16개의 픽셀들 (y = 16) 및 수평 방향으로 16개의 픽셀들 (x = 16) 을 갖는다. 이와 마찬가지로, NxN 블록은 일반적으로 수직 방향으로 N개의 픽셀들 및 수평 방향으로 N개의 픽셀들을 가지며, 여기서 N 은 음이 아닌 정수 값을 나타낸다. 블록에서의 픽셀들은 로우들 및 컬럼들로 배열될 수도 있다. 또한, 블록들은 수평 방향에서 수직 방향에서와 동일한 수의 픽셀들을 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들어, 블록들은 NxM 픽셀들을 포함할 수도 있으며, 여기서 M 은 반드시 N 과 동일할 필요는 없다.

CU 의 PU들을 사용하는 인트라-예측 또는 인터-예측 인코딩 이후에, 비디오 인코더 (32) 는 CU 의 TU들에 대한 잔여 데이터를 계산할 수도 있다. PU들은 공간 도메인 (또한 픽셀 도메인이라고도 지칭됨) 에서 픽셀 데이터를 포함할 수도 있고, TU들은, 변환, 예를 들어, 이산 코사인 변환 (DCT), 정수 변환, 웨이블릿 변환, 스킵 변환, 또는 개념적으로 유사한 변환의 잔여 비디오 데이터에의 적용에 후속하여 변환 도메인에서 계수들을 포함할 수도 있다. 잔여 데이터는 인코딩되지 않은 픽처의 픽셀들과 PU들에 대응하는 예측 값들 사이의 픽셀 차이들에 대응할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 는 CU 에 대한 잔여 데이터를 포함하는 TU들을 형성하고, 그 후에 그 TU들을 변환하여 CU 에 대한 변환 계수들을 생성할 수도 있다.

변환 계수들을 생성하는 임의의 변환들 이후에, 비디오 인코더 (32) 는 변환 계수들의 양자화를 수행할 수도 있다. 양자화는 일반적으로 변환 계수들이 계수들을 나타내는데 사용되는 데이터의 양을 가능한 한 감소시키기 위해 양자화되는 프로세스를 지칭하며, 추가의 압축을 제공한다. 양자화 프로세스는 그 계수들의 일부 또는 전부와 연관되는 비트 심도를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, n 비트 값은 양자화 동안 m 비트 값으로 절사될 수도 있고, 여기서 n 은 m 보다 더 크다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 는 엔트로피 인코딩될 수 있는 직렬화된 벡터를 생성하기 위해, 미리 정의된 스캐닝 순서 (예를 들어, 수평, 수직, 또는 대각) 를 이용하여, 양자화된 변환 계수들을 스캐닝할 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 는 적응적 스캔을 수행할 수도 있다. 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하여 1차원 벡터를 형성한 후에, 비디오 인코더 (32) 는, 예를 들어, 콘텍스트 적응적 가변 길이 코딩 (CAVLC), 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스 기반의 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding; SBAC), 확률 구간 파티셔닝 엔트로피 (PIPE) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론에 따라 1차원 벡터를 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 는 또한 비디오 데이터를 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (42) 에 의한 사용을 위한 인코딩된 비디오 데이터와 연관된 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

CABAC 을 수행하기 위해, 비디오 인코더 (32) 는 콘텍스트 모델 내의 콘텍스트를 송신될 심볼에 할당할 수도 있다. 콘텍스트는, 예를 들어, 심볼의 이웃 값들이 비-제로인지 아닌지 여부에 관련될 수도 있다. CAVLC 을 수행하기 위해, 비디오 인코더 (32) 는 송신될 심볼에 대해 가변 길이 코드를 선택할 수도 있다. VLC 에서의 코드워드들은, 비교적 보다 짧은 코드들이 보다 가능성있는 심볼들에 대응하는 한편, 보다 긴 코드들이 덜 가능성있는 심볼들에 대응하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방법으로, VLC 의 사용은, 예를 들어, 송신될 각각의 심볼에 대해 동일-길이 코드워드들을 사용하는 것을 넘어서는 비트 절감을 달성할 수도 있다. 확률 결정은 그 심볼에 할당된 콘텍스트에 기초할 수도 있다.

비디오 디코더 (42) 는 비디오 인코더 (32) 에 의해 구현된 인코딩 기법들의 역을 구현하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩된 유의도 신택스 엘리먼트들에 대해, 비디오 디코더 (42) 는 결정된 스캔 순서에 기초하여 어떤 콘텍스트들을 사용할지를 결정함으로써 유의도 신택스 엘리먼트들을 디코딩할 수도 있다.

예를 들어, 비디오 인코더 (32) 는 변환 계수들의 값들을 나타내는 신택스 엘리먼트들을 시그널링한다. 비디오 인코더 (32) 는, 하나의 예로서, 이들 신택스 엘리먼트들을 5개의 패스들에서 발생시키고, 5개의 패스들을 사용하는 것은 모든 예에 필요한 것은 아니다. 비디오 인코더 (32) 는 최종 유의 계수의 위치를 결정하고 최종 유의 계수로부터 제 1 패스를 시작한다. 제 1 패스 이후에, 비디오 인코더 (32) 는 이전 패스로부터 남아있는 변환 계수들에 대해서만 나머지 4개의 패스들을 구현한다. 제 1 패스에서, 비디오 인코더 (32) 는 도 1a 내지 도 1c 에 예시된 스캔 순서들 중 하나를 사용하여 변환 계수들을 스캐닝하고, 변환 계수에 대한 값이 제로인지 또는 비-제로인지 (즉, 유의하지 않은지 또는 유의한지) 여부를 나타내는 유의도 신택스 엘리먼트를 변환 계수 각각에 대해 결정한다.

1 초과 패스라고 지칭되는 제 2 패스에서, 비디오 인코더 (32) 는 유의 계수의 절대 값이 1 보다 더 큰지 여부를 나타내는 신택스 엘리먼트들을 발생시킨다. 유사한 방식으로, 2 초과 패스라고 지칭되는 제 3 패스에서, 비디오 인코더 (32) 는 1 초과 계수의 절대 값이 2 보다 더 큰지 여부를 나타내는 신택스 엘리먼트들을 발생시킨다.

부호 패스라고 지칭되는 제 4 패스에서, 비디오 인코더 (32) 는 유의 계수들에 대한 부호 정보를 나타내는 신택스 엘리먼트들을 발생시킨다. 나머지 계수 레벨 패스라고도 지칭되는 제 5 패스에서, 비디오 인코더 (32) 는 변환 계수 레벨의 나머지 절대 값 (예를 들어, 나머지 값) 을 나타내는 신택스 엘리먼트들을 발생시킨다. 나머지 값은 계수의 절대 값 마이너스 3 으로서 코딩될 수도 있다. 5 패스 접근법은 변환 계수를 코딩하기 위해 사용될 수도 있는 단지 하나의 예시적인 기법이고 여기에 설명된 기법들은 다른 기법들에게도 동일하게 적용가능할 수도 있다는 점에 주목해야 한다.

본 개시물에 설명된 기법들에서, 비디오 인코더 (32) 는 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC) 을 사용하여 유의도 신택스 엘리먼트들을 인코딩한다. 본 개시물에 설명된 기법들에 따르면, 비디오 인코더 (32) 는 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하고, 결정된 스캔 순서에 기초하여 블록의 변환 계수들의 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 는 결정된 콘텍스트들에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들을 CABAC 인코딩하고, 인코딩된 유의도 신택스 엘리먼트들을 코딩된 비트스트림으로 시그널링할 수도 있다.

비디오 디코더 (42) 는 유사한 기능들을 수행하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 비디오 디코더 (42) 는 코딩된 비트스트림으로부터 블록의 변환 계수들의 유의도 신택스 엘리먼트들을 수신한다. 비디오 디코더 (42) 는 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서 (예를 들어, 비디오 인코더 (32) 가 변환 계수들을 스캐닝한 순서) 를 결정할 수도 있다. 그 후에, 비디오 디코더 (42) 는 적어도 하나의 결정된 콘텍스트들에 기초하여 변환 계수들의 유의도 신택스 엘리먼트들을 CABAC 디코딩할 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 각각은 결정된 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 및 결정된 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하고, 결정된 스캔 순서가 대각 스캔인 경우, 수평 스캔 및 수직 스캔을 위한 콘텍스트들과는 상이한 콘텍스트들을 결정한다. 일반적으로, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 각각은 스캔 순서가 제 1 스캔 순서인 경우 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들의 제 1 세트를 결정하고, 순서가 제 2 스캔 순서인 경우 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들의 제 2 세트를 결정할 수도 있다. 콘텍스트들의 제 1 세트 및 콘텍스트들의 제 2 세트는 일부 경우들 (예를 들어, 제 1 스캔 순서가 수평 스캔이고 제 2 스캔 순서가 수직 스캔인 경우, 또는 그 반대의 경우) 에서 동일할 수도 있다. 콘텍스트들의 제 1 세트 및 콘텍스트들의 제 2 세트는 일부 경우들 (예를 들어, 제 1 스캔 순서가 수평 또는 수직 스캔 중 어느 하나이고 제 2 스캔 순서가 수평 또는 수직 스캔이 아닌 경우) 에서 상이할 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 또한 블록의 사이즈를 결정한다. 이들 예들 중 일부에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 결정된 스캔 순서에 기초하여 그리고 결정된 블록의 사이즈에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들을 결정한다. 예를 들어, 콘텍스트들을 결정하기 위해, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는, 블록의 사이즈에 기초하여, 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 변환 계수들의 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 다시 말해, 특정 사이즈의 블록들에 대해, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다.

일부 예들에서, 본 개시물에 설명된 기법들은, (1) Rosewarne, C., Maeda, M. "Non-CE11: Harmonisation of 8x8 TU residual scan" JCT-VC Contribution JCTVC-H0145; (2) Yu, Y., Panusopone, K., Lou, J., Wang, L. "Adaptive Scan for Large Blocks for HEVC" JCT-VC Contribution JCTVC-F569; 및 (3) 2012년 7월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/551,458호에 기재된 것들과 같은, 서브-블록 수평 및 수직 스캔들의 개념들을 기반으로 할 수도 있다. 예를 들어, 본 개시물에 설명된 기법들은 상이한 스캔 순서들 및 블록 (예를 들어, TU) 사이즈들에 걸친 조화 및 유의도 신택스 엘리먼트들의 코딩의 구현을 위해 제공한다.

예를 들어, 상술된 바와 같이, 4x4 블록은 보다 큰 블록의 서브-블록일 수도 있다. 본 개시물에 설명된 기법들에서, 비교적 큰 사이즈의 블록들 (예를 들어, 16x16 또는 32x32) 은 4x4 서브-블록들로 분할될 수도 있고, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 스캔 순서에 기초하여 4x4 서브-블록들에 대한 콘텍스트들을 결정하도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 이러한 기법들은 모든 스캔 순서들에 대해서 뿐만 아니라 8x8 사이즈의 블록들로 확장가능할 수도 있다 (즉, 8x8 블록의 4x4 서브-블록들은 수평으로, 수직으로, 또는 대각으로 스캐닝될 수 있다). 이러한 기법들은 또한 상이한 스캔 순서들 사이에서의 콘텍스트 공유를 허용할 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 스캔 순서가 대각 스캔인 경우 모든 블록 사이즈들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정한다 (즉, 콘텍스트들은 대각 스캔을 사용할 때 TU들 모두에 대해 공유된다). 이 예에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는, 스캔 순서에 따른 콘텍스트 공유를 허용하는, 수평 및 수직 스캔에 대해 동일한 콘텍스트들의 다른 세트를 결정할 수도 있다.

일부 예들에서, 콘텍스트들의 3개 세트들: 비교적 큰 블록들에 대한 하나의 세트, 8x8 블록 또는 4x4 블록의 대각 스캔에 대한 하나의 세트, 및 8x8 블록 또는 4x4 블록의 수평과 수직 스캔들 모두에 대한 하나의 세트가 존재할 수도 있고, 여기서 8x8 블록 및 4x4 블록에 대한 콘텍스트들은 상이하다. 사이즈들 및 스캔 순서들의 다른 조합들 및 치환들이 가능할 수도 있고, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 사이즈들 및 스캔 순서들의 이들 다양한 조합들 및 치환들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정하도록 구성될 수도 있다.

도 4 는 본 개시물에 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 인코더 (32) 를 예시한 블록도이다. 도 4 의 예에서, 비디오 인코더 (32) 는 모드 선택 유닛 (46), 예측 프로세싱 유닛 (48), 참조 픽처 메모리 (70), 합산기 (56), 변환 프로세싱 유닛 (58), 양자화 프로세싱 유닛 (60), 및 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 을 포함한다. 예측 프로세싱 유닛 (48) 은 모션 추정 유닛 (50), 모션 보상 유닛 (52), 및 인트라 예측 유닛 (54) 을 포함한다. 비디오 블록 재구성을 위하여, 비디오 인코더 (32) 는 역양자화 프로세싱 유닛 (64), 역변환 프로세싱 유닛 (66), 및 합산기 (68) 를 또한 포함한다. 디블로킹 필터 (도 4 에 미도시) 가 또한 블록 경계들을 필터링하여 재구성된 비디오로부터 블로키니스 아티팩트들을 제거하기 위해 포함될 수도 있다. 원할 경우, 디블로킹 필터는 통상적으로 합산기 (68) 의 출력을 필터링할 것이다. 부가적인 루프 필터들 (인 루프 또는 포스트 루프) 이 또한 디블로킹 필터에 부가적으로 사용될 수도 있다. 예측 프로세싱 유닛 (48) 및 변환 프로세싱 유닛 (58) 이 상술된 바와 같이 PU들 및 TU들과 혼동되어서는 안된다는 점에 주목해야 한다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더 (32) 는 비디오 데이터를 수신하고, 모드 선택 유닛 (46) 은 그 데이터를 비디오 블록들로 파티셔닝한다. 이 파티셔닝은 또한 슬라이스들, 타일들, 또는 다른 더 큰 유닛들로 파티셔닝하는 것뿐만 아니라, 예를 들어, LCU들 및 CU들의 쿼드트리 구조에 따른, 비디오 블록 파티셔닝을 포함할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 는 일반적으로 인코딩되는 비디오 슬라이스 내의 비디오 블록들을 인코딩하는 컴포넌트들을 예시한다. 슬라이스는 다수의 비디오 블록들로 (그리고 가능하다면 타일들이라고 지칭되는 비디오 블록들의 세트들로) 분할될 수도 있다. 예측 프로세싱 유닛 (48) 은 에러 결과들 (예를 들어, 코딩 레이트 및 왜곡 레벨) 에 기초하여 현재 비디오 블록에 대해, 복수의 가능한 코딩 모드들 중 하나, 예컨대, 복수의 인트라 코딩 모드들 중 하나 또는 복수의 인터 코딩 모드들 중 하나를 선택할 수도 있다. 예측 프로세싱 유닛 (48) 은 결과적인 인트라- 또는 인터-코딩된 블록을 합산기 (56) 에 제공하여 잔여 블록 데이터를 발생시키고, 합산기 (68) 에 제공하여 참조 픽처로서의 사용을 위해 인코딩된 블록을 재구성할 수도 있다.

예측 프로세싱 유닛 (48) 내의 인트라 예측 유닛 (54) 은 코딩되는 현재 블록과 동일한 프레임 또는 슬라이스에서의 하나 이상의 이웃 블록들에 대해 현재 비디오 블록의 인트라-예측 코딩을 수행하여, 공간 압축을 제공할 수도 있다. 예측 프로세싱 유닛 (48) 내의 모션 추정 유닛 (50) 및 모션 보상 유닛 (52) 은 하나 이상의 참조 픽처들에서의 하나 이상의 예측 블록들에 대해 현재 비디오 블록의 인터-예측 코딩을 수행하여, 시간 압축을 제공한다.

모션 추정 유닛 (50) 은 비디오 시퀀스에 대한 미리 결정된 패턴에 따라 비디오 슬라이스에 대한 인터-예측 모드를 결정하도록 구성될 수도 있다. 미리 결정된 패턴은 시퀀스에서의 비디오 슬라이스들을 P 슬라이스들 또는 B 슬라이스들로서 지정할 수도 있다. 모션 추정 유닛 (50) 및 모션 보상 유닛 (52) 은 고도로 통합될 수도 있지만, 개념적인 목적을 위해 개별적으로 예시된다. 모션 추정 유닛 (50) 에 의해 수행되는 모션 추정은, 비디오 블록들에 대한 모션을 추정하는, 모션 벡터들을 발생시키는 프로세스이다. 모션 벡터는, 예를 들어, 참조 픽처 내의 예측 블록에 대한, 현재 비디오 프레임 또는 픽처 내의 비디오 블록의 PU 의 변위를 나타낼 수도 있다.

예측 블록은 픽셀 차이의 관점에서 코딩되는 비디오 블록의 PU 에 가깝게 매칭하는 것으로 발견되는 블록이며, 이 픽셀 차이는 SAD (sum of absolute difference), SSD (sum of square difference), 또는 다른 차이 메트릭들에 의해 결정될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 는 참조 픽처 메모리 (70) 에 저장된 참조 픽처들의 서브-정수 픽셀 포지션들에 대한 값들을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (32) 는 참조 픽처의 1/4 픽셀 포지션들, 1/8 픽셀 포지션들, 또는 다른 분수 픽셀 포지션들의 값들을 보간할 수도 있다. 따라서, 모션 추정 유닛 (50) 은 풀 픽셀 포지션들 및 분수 픽셀 포지션들에 대해 모션 탐색을 수행하고, 분수 픽셀 정밀도를 가진 모션 벡터를 출력할 수도 있다.

모션 추정 유닛 (50) 은 PU 의 포지션을 참조 픽처의 예측 블록의 포지션과 비교함으로써 인터-코딩된 슬라이스에서의 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터를 계산한다. 참조 픽처는 제 1 참조 픽처 리스트 (리스트 0) 또는 제 2 참조 픽처 리스트 (리스트 1) 로부터 선택될 수도 있으며, 이 리스트 각각은 참조 픽처 메모리 (70) 에 저장된 하나 이상의 참조 픽처들을 식별한다. 모션 추정 유닛 (50) 은 계산된 모션 벡터를 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 및 모션 보상 유닛 (52) 에 전송한다.

모션 보상 유닛 (52) 에 의해 수행되는 모션 보상은 모션 추정에 의해 결정된 모션 벡터에 기초하여 예측 블록을 페치하거나 또는 발생시키는 것, 가능하다면, 서브-픽셀 정밀도로 보간들을 수행하는 것을 수반할 수도 있다. 현재 비디오 블록의 PU 에 대한 모션 벡터의 수신시, 모션 보상 유닛 (52) 은 참조 픽처 리스트들 중 하나에서 모션 벡터가 가리키는 예측 블록을 위치결정할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 는 코딩 중인 현재 비디오 블록의 픽셀 값들로부터 예측 블록의 픽셀 값들을 감산하여 픽셀 차이 값들을 형성함으로써 잔여 비디오 블록을 형성한다. 픽셀 차이 값들은 블록에 대한 잔여 데이터를 형성하며, 루마 및 크로마 차이 컴포넌트들 양쪽 모두를 포함할 수도 있다. 합산기 (56) 는 이 감산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 모션 보상 유닛 (52) 은 또한 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 디코딩함에 있어서 비디오 디코더 (42) 에 의한 사용을 위해 비디오 블록들 및 비디오 슬라이스와 연관되는 신택스 엘리먼트들을 발생시킬 수도 있다.

인트라 예측 유닛 (54) 은 상술된 바와 같이, 모션 추정 유닛 (50) 및 모션 보상 유닛 (52) 에 의해 수행되는 인터-예측에 대한 대안으로서, 현재 블록을 인트라-예측할 수도 있다. 특히, 인트라 예측 유닛 (54) 은 현재 블록을 인코딩하는데 사용할 인트라-예측 모드를 결정할 수도 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측 유닛 (54) 은, 예를 들어, 별개의 인코딩 패스들 동안 다양한 인트라-예측 모드들을 사용하여 현재 블록을 인코딩할 수도 있고, 인트라 예측 유닛 (54) (또는, 일부 예들에서, 모드 선택 유닛 (46)) 은 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측 유닛 (54) 은 다양한 테스트된 인트라-예측 모드들에 대한 레이트-왜곡 분석을 사용하여 레이트-왜곡 값들을 계산하고, 그 테스트된 모드들 중에서 최상의 레이트-왜곡 특성들을 갖는 인트라-예측 모드를 선택할 수도 있다. 레이트-왜곡 분석은 일반적으로 인코딩된 블록과 그 인코딩된 블록을 생성하기 위해 인코딩되었던 오리지널의 인코딩되지 않은 블록 사이의 왜곡 (또는 에러) 의 양뿐만 아니라, 그 인코딩된 블록을 생성하는데 사용되는 비트 레이트 (즉, 비트들의 수) 를 결정한다. 인트라 예측 유닛 (54) 은 다양한 인코딩된 블록들에 대한 왜곡들 및 레이트들로부터 비율들을 계산하여, 어느 인트라-예측 모드가 그 블록에 대해 최상의 레이트-왜곡 값을 나타내는 지를 결정할 수도 있다.

어느 경우에도, 블록에 대한 인트라-예측 모드를 선택한 후에, 인트라 예측 유닛 (54) 은 블록에 대한 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 에 제공할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 여기에 설명된 엔트로피 기법들에 따라 그 선택된 인트라-예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩할 수도 있다.

예측 프로세싱 유닛 (48) 이 인터-예측 또는 인트라-예측을 통해 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 발생시킨 후에, 비디오 인코더 (32) 는 현재 비디오 블록으로부터 예측 블록을 감산함으로써 잔여 비디오 블록을 형성한다. 잔여 블록에서의 잔여 비디오 데이터는 하나 이상의 TB들에 포함될 수도 있으며 변환 프로세싱 유닛 (58) 에 제공될 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (58) 은 이산 코사인 변환 (DCT) 또는 개념적으로 유사한 변환과 같은 변환을 사용하여 잔여 비디오 데이터를 잔여 변환 계수들로 변환할 수도 있다. 변환 프로세싱 유닛 (58) 은 잔여 비디오 데이터를 픽셀 도메인으로부터 주파수 도메인과 같은 변환 도메인으로 컨버팅할 수도 있다. 일부 경우들에서, 변환 프로세싱 유닛 (58) 은 (수평 및 수직 방향 양쪽에서의) 2차원 (2D) 변환을 TB들에서의 잔여 데이터에 적용할 수도 있다. 일부 예들에서, 변환 프로세싱 유닛 (58) 은 그 대신에 수평 1D 변환, 수직 1D 변환, 또는 무변환을 TB들의 각각에서의 잔여 데이터에 적용할 수도 있다.

변환 프로세싱 유닛 (58) 은 결과적인 변환 계수들을 양자화 프로세싱 유닛 (60) 으로 전송할 수도 있다. 양자화 프로세싱 유닛 (60) 은 비트 레이트를 추가로 감소시키기 위해 변환 계수들을 양자화한다. 양자화 프로세스는 그 계수들의 일부 또는 전부와 연관되는 비트 심도를 감소시킬 수도 있다. 양자화의 정도는 양자화 파라미터를 조정함으로써 변경될 수도 있다. 일부 예들에서, 양자화 프로세싱 유닛 (60) 은 그 후에 양자화된 변환 계수들을 포함하는 매트릭스의 스캔을 수행할 수도 있다. 대안적으로, 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 그 스캔을 수행할 수도 있다.

상술된 바와 같이, 변환 블록 상에 수행된 스캔은 변환 블록의 사이즈에 기초할 수도 있다. 양자화 프로세싱 유닛 (60) 및/또는 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 도 1a 내지 도 1c 에 대해 상술된 서브-블록 스캔들의 임의의 조합을 사용하여 8x8, 16x16, 및 32x32 변환 블록들을 스캐닝할 수도 있다. 2개 이상의 스캔이 변환 블록에 대해 이용가능할 때, 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 변환 블록에 대응하는 예측 유닛과 연관된 예측 모드와 같은, 변환 블록과 연관된 코딩 파라미터에 기초하여 스캔 순서를 결정할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 에 대한 추가의 세부사항들이 도 5 에 대해 후술된다.

역양자화 프로세싱 유닛 (64) 및 역변환 프로세싱 유닛 (66) 은 역양자화 및 역변환을 각각 적용하여, 참조 픽처의 참조 블록으로서의 추후 사용을 위해 픽셀 도메인에서 잔여 블록을 재구성한다. 모션 보상 유닛 (52) 은 잔여 블록을 참조 픽처 리스트들 중 하나 내의 참조 픽처들 중 하나의 참조 픽처의 예측 블록에 가산함으로써 참조 블록을 계산할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (52) 은 또한 하나 이상의 보간 필터들을 그 재구성된 잔여 블록에 적용하여, 모션 추정에의 사용을 위한 서브-정수 픽셀 값들을 계산할 수도 있다. 합산기 (68) 는 재구성된 잔여 블록을 모션 보상 유닛 (52) 에 의해 생성된 모션 보상된 예측 블록에 가산하여, 참조 픽처 메모리 (70) 에의 저장을 위해 참조 블록을 생성한다. 참조 블록은 모션 추정 유닛 (50) 및 모션 보상 유닛 (52) 에 의해 후속 비디오 프레임 또는 픽처에서의 블록을 인터-예측하는데 참조 블록으로서 사용될 수도 있다.

양자화 이후에, 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 인코딩한다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 콘텍스트 적응적 가변 길이 코딩 (CAVLC), 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (CABAC), 신택스 기반의 콘텍스트 적응적 이진 산술 코딩 (SBAC), 확률 구간 파티셔닝 엔트로피 (PIPE) 코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 방법론 또는 기법을 수행할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 에 의한 엔트로피 인코딩 이후에, 인코딩된 비트스트림은 디코더 (42) 로 송신되거나, 또는 비디오 디코더 (42) 에 의한 추후 송신 또는 취출을 위해 아카이브될 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 또한 모션 벡터들, 및 코딩 중인 현재 비디오 슬라이스에 대한 다른 신택스 엘리먼트들을 엔트로피 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은, 신택스 엘리먼트들, 예컨대, 유의도 신택스 엘리먼트들 및 상술된 변환 계수들에 대한 다른 신택스 엘리먼트들을 CABAC 를 사용하여 엔트로피 인코딩할 수도 있다.

일부 예들에서, 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 결정된 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들을 결정하는 본 개시물에 설명된 기법들을 구현하도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 내의 하나 이상의 유닛들과 함께 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 본 개시물에 설명된 기법들을 구현하도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 의 프로세서 또는 프로세싱 유닛 (미도시) 은 본 개시물에 설명된 기법들을 구현하도록 구성될 수도 있다.

도 5 는 본 개시물에 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 을 예시한 블록도이다. 도 5 에 예시된 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 CABAC 인코더일 수도 있다. 예시적인 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 이진화 유닛 (72), 산술 인코딩 유닛 (80) 을 포함할 수도 있으며, 이 산술 인코딩 유닛은 바이패스 인코딩 엔진 (74) 및 정규 인코딩 엔진 (regular encoding engine; 78), 및 콘텍스트 모델링 유닛 (76) 을 포함한다.

엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 하나 이상의 신택스 엘리먼트들, 예컨대, HEVC 에서 significant_coefficient_flag 라고 지칭되는 유의도 신택스 엘리먼트, HEVC 에서 coeff_abs_level_greater1_flag 라고 지칭되는 1 초과 플래그, HEVC 에서 coeff_abs_level_greater2_flag 라고 지칭되는 2 초과 플래그, HEVC 에서 coeff_sign_flag 라고 지칭되는 부호 플래그, 및 coeff_abs_level_remain 이라고 지칭되는 레벨 신택스 엘리먼트를 수신할 수도 있다. 이진화 유닛 (72) 은 신택스 엘리먼트를 수신하여, 빈 스트링 (즉, 이진 스트링) 을 생성한다. 이진화 유닛 (72) 은, 예를 들어, 빈 스트링을 생성하기 위한 다음의 기법들: 고정 길이 코딩, 일진 코딩 (unary coding), 절단된 일진 코딩, 절단된 라이스 코딩 (truncated Rice coding), 골롬 코딩 (Golomb coding), 지수 골롬 코딩, 및 골롬-라이스 코딩 중 임의의 하나 또는 조합을 사용할 수도 있다. 또한, 일부 경우들에서, 이진화 유닛 (72) 은 신택스 엘리먼트를 이진 스트링으로서 수신하고 빈 값들을 단순히 통과시킬 수도 있다. 하나의 예에서, 이진화 유닛 (72) 은 유의도 신택스 엘리먼트를 수신하고 빈 스트링을 생성한다.

산술 인코딩 유닛 (80) 이 이진화 유닛 (72) 으로부터 빈 스트링을 수신하고 이 빈 스트링에 대한 산술 인코딩을 수행하도록 구성된다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 산술 인코딩 유닛 (80) 은 바이패스 경로 또는 정규 코딩 경로로부터 빈 값들을 수신할 수도 있다. 바이패스 경로를 따르는 빈 값들은 바이패스 코딩된 것으로 식별된 빈 값들일 수도 있고, 정규 인코딩 경로를 따르는 빈 값들은 CABAC 코딩된 것으로 식별될 수도 있다. 상술된 CABAC 프로세스와 부합하여, 산술 인코딩 유닛 (80) 이 바이패스 경로로부터 빈 값들을 수신하는 경우, 바이패스 인코딩 엔진 (74) 은 빈 값에 할당된 적응적 콘텍스트를 이용하는 일 없이, 빈 값들에 대한 산술 인코딩을 수행할 수도 있다. 하나의 예에서, 바이패스 인코딩 엔진 (74) 은 빈의 가능한 값들에 대해 동일한 확률들을 가정할 수도 있다.

산술 인코딩 유닛 (80) 이 정규 경로를 통해 빈 값들을 수신하는 경우, 콘텍스트 모델링 유닛 (76) 은 정규 인코딩 엔진 (78) 이 콘텍스트 모델링 유닛 (76) 에 의해 제공되는 콘텍스트 할당들에 기초하여 산술 인코딩을 수행할 수도 있도록, 콘텍스트 변수 (예컨대, 콘텍스트 상태) 를 제공할 수도 있다. 콘텍스트 할당들은 HEVC 표준과 같은 비디오 코딩 표준에 따라 정의될 수도 있다. 또한, 하나의 예에서, 콘텍스트 모델링 유닛 (76) 및/또는 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 은 여기에 설명된 기법들에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들의 빈들에 대한 콘텍스트들을 결정하도록 구성될 수도 있다. 이 기법들은 HEVC 또는 다른 비디오 코딩 표준에 포함될 수도 있다. 콘텍스트 모델들은 메모리에 저장될 수도 있다. 콘텍스트 모델링 유닛 (76) 은 일련의 인덱싱된 테이블들을 포함하거나 및/또는 맵핑 함수들을 이용하여 특정 빈에 대한 콘텍스트 및 콘텍스트 변수를 결정할 수도 있다. 빈 값을 인코딩한 후에, 정규 인코딩 엔진 (78) 은 실제 빈 값들에 기초하여 콘텍스트를 업데이트할 수도 있다.

도 6 은 본 개시물에 따른 비디오 데이터를 인코딩하기 위한 일 예시적인 프로세스를 예시한 플로차트이다. 도 6 의 프로세스가 일반적으로 비디오 인코더 (32) 에 의해 수행되는 것으로 후술되지만, 이 프로세스는 비디오 인코더 (32), 엔트로피 인코딩 유닛 (62), 및/또는 콘텍스트 모델링 유닛 (76) 의 임의의 조합에 의해 수행될 수도 있다.

예시된 바와 같이, 비디오 인코더 (32) 는 블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정할 수도 있다 (82). 비디오 인코더 (32) 는 스캔 순서에 기초하여 변환 계수들에 대한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다 (84). 일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 는 결정된 스캔 순서, 블록에서의 변환 계수들의 포지션들, 및 블록의 사이즈에 기초하여 콘텍스트들을 결정한다. 예를 들어, 특정 블록 사이즈 (예를 들어, 변환 계수들의 8x8 블록) 및 특정 포지션 (예를 들어, 변환 계수 포지션) 에 대해, 비디오 인코더 (32) 는 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔 중 어느 하나인 경우 동일한 콘텍스트를 결정하고, 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔이 아닌 경우 상이한 콘텍스트를 결정할 수도 있다.

비디오 인코더 (32) 는 결정된 콘텍스트들에 기초하여 변환 계수들에 대한 유의도 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 유의도 플래그들) 을 CABAC 인코딩할 수도 있다 (86). 비디오 인코더 (32) 는 인코딩된 유의도 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 유의도 플래그들) 을 시그널링할 수도 있다 (88).

도 7 은 본 개시물에 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 비디오 디코더 (42) 를 예시한 블록도이다. 도 7 의 예에서, 비디오 디코더 (42) 는 엔트로피 디코딩 유닛 (90), 예측 프로세싱 유닛 (92), 역양자화 프로세싱 유닛 (98), 역변환 프로세싱 유닛 (100), 합산기 (102), 및 참조 픽처 메모리 (104) 를 포함한다. 예측 프로세싱 유닛 (92) 은 모션 보상 유닛 (94) 및 인트라 예측 유닛 (96) 을 포함한다. 비디오 디코더 (42) 는, 일부 예들에서, 도 4 로부터의 비디오 인코더 (32) 에 대해 설명된 인코딩 패스와는 일반적으로 역인 디코딩 패스를 수행할 수도 있다.

디코딩 프로세스 동안, 비디오 디코더 (42) 는 인코딩된 비디오 슬라이스의 비디오 블록들 및 관련 신택스 엘리먼트들을 나타내는 인코딩 비디오 비트스트림을 비디오 인코더 (32) 로부터 수신한다. 비디오 디코더 (42) 의 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 양자화된 계수들, 모션 벡터들, 및 다른 신택스 엘리먼트들을 발생시킨다. 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 예측 프로세싱 유닛 (92) 에 포워딩한다. 비디오 디코더 (42) 는 신택스 엘리먼트들을 비디오 슬라이스 레벨 및/또는 비디오 블록 레벨에서 수신할 수도 있다.

일부 예들에서, 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 결정된 스캔 순서에 기초하여 콘텍스트들을 결정하는 본 개시물에 설명된 기법들을 구현하도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 디코더 (42) 내의 하나 이상의 유닛들과 함께 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 본 개시물에 설명된 기법들을 구현하도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 비디오 디코더 (42) 의 프로세서 또는 프로세싱 유닛 (미도시) 은 본 개시물에 설명된 기법들을 구현하도록 구성될 수도 있다.

도 8 은 본 개시물에 설명된 기법들을 구현할 수도 있는 일 예시적인 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 을 예시한 블록도이다. 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 엔트로피 인코딩된 비트스트림을 수신하여, 그 비트스트림으로부터 신택스 엘리먼트들을 디코딩한다. 신택스 엘리먼트들은 신택스 엘리먼트들, 예컨대, significant_coefficient_flag, coeff_abs_level_remain, coeff_abs_level_greater1_flag, coeff_abs_level_greater2_flag, 및 coeff_sign_flag, 블록의 변환 계수들에 대해 상술된 신택스 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 도 8 의 예시적인 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 산술 디코딩 유닛 (106) 을 포함하고, 이 산술 디코딩 유닛 (106) 은 바이패스 디코딩 엔진 (108) 및 정규 디코딩 엔진 (110) 을 포함할 수도 있다. 예시적인 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 또한 콘텍스트 모델링 유닛 (112) 및 역이진화 유닛 (114) 을 포함한다. 예시적인 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 도 5 에 대해 설명된 예시적인 엔트로피 인코딩 유닛 (62) 의 역의 기능들을 수행할 수도 있다. 이러한 방식으로, 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 은 여기에 설명된 기법들에 기초하여 엔트로피 디코딩을 수행할 수도 있다.

산술 디코딩 유닛 (106) 은 인코딩된 비트 스트림을 수신한다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 산술 디코딩 유닛 (106) 은 인코딩된 빈 값들을 바이패스 경로 또는 정규 코딩 경로에 따라 프로세싱할 수도 있다. 인코딩된 빈 값이 바이패스 경로 또는 정규 경로에 따라 프로세싱되어야 하는지 여부의 표시가 보다 높은 레벨 신택스를 가진 비트스트림으로 시그널링될 수도 있다. 상술된 CABAC 프로세스에 부합하여, 산술 디코딩 유닛 (106) 이 바이패스 경로로부터 빈 값들을 수신하는 경우, 바이패스 디코딩 엔진 (108) 은 빈 값에 할당된 콘텍스트를 이용하는 일 없이 빈 값들에 대한 산술 디코딩을 수행할 수도 있다. 하나의 예에서, 바이패스 디코딩 엔진 (108) 은 빈의 가능한 값들에 대해 동일한 확률들을 가정할 수도 있다.

산술 디코딩 유닛 (106) 이 정규 경로를 통해 빈 값들을 수신하는 경우, 콘텍스트 모델링 유닛 (112) 은 정규 디코딩 엔진 (110) 이 콘텍스트 모델링 유닛 (112) 에 의해 제공되는 콘텍스트 할당들에 기초하여 산술 디코딩을 수행할 수도 있도록 콘텍스트 변수를 제공할 수도 있다. 콘텍스트 할당들은 HEVC 와 같은 비디오 코딩 표준에 따라 정의될 수도 있다. 콘텍스트 모델들은 메모리에 저장될 수도 있다. 콘텍스트 모델링 유닛 (112) 은 일련의 인덱싱된 테이블들을 포함하거나, 및/또는 맵핑 함수들을 이용하여, 인코딩된 비트스트림의 콘텍스트 및 콘텍스트 변수 부분을 결정할 수도 있다. 또한, 하나의 예에서, 콘텍스트 모델링 유닛 (112) 및/또는 엔트로피 인코딩 유닛 (90) 은 여기에 설명된 기법들에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들의 빈들에 콘텍스트들을 할당하도록 구성될 수도 있다. 빈 값을 디코딩한 후에, 정규 코딩 엔진 (110) 은 디코딩된 빈 값들에 기초하여 콘텍스트를 업데이트할 수도 있다. 또한, 역이진화 유닛 (114) 은 빈 값에 대한 역이진화를 수행하고, 빈 매칭 함수를 사용하여 빈 값이 유효한지를 결정할 수도 있다. 역이진화 유닛 (114) 은 또한 그 매칭 결정에 기초하여 콘텍스트 모델링 유닛을 업데이트할 수도 있다. 따라서, 역이진화 유닛 (114) 은 콘텍스트 적응적 디코딩 기법에 따라 신택스 엘리먼트들을 출력한다.

도 7 을 다시 참조하면, 비디오 슬라이스가 인트라-코딩된 (I) 슬라이스로서 코딩될 때, 예측 프로세싱 유닛 (92) 의 인트라 예측 유닛 (96) 은 현재 프레임 또는 픽처의 이전에 디코딩된 블록들로부터의 시그널링된 인트라 예측 모드 및 데이터에 기초하여, 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 데이터를 발생시킬 수도 있다. 비디오 프레임이 인터-코딩된 (즉, B 또는 P) 슬라이스로서 코딩될 때, 예측 프로세싱 유닛 (92) 의 모션 보상 유닛 (94) 은 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 로부터 수신된 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예측 블록들은 참조 픽처 리스트들 중 하나 내의 참조 픽처들 중 하나로부터 생성될 수도 있다. 비디오 디코더 (42) 는 디폴트 구성 기법들을 사용하여, 참조 픽처 메모리 (104) 에 저장된 참조 픽처들에 기초하여, 참조 픽처 리스트들, 즉, 리스트 0 및 리스트 1 을 구성할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (94) 은 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들을 파싱하여 현재 비디오 슬라이스의 비디오 블록에 대한 예측 정보를 결정하고, 그 예측 정보를 사용하여, 디코딩 중인 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록들을 생성한다. 예를 들어, 모션 보상 유닛 (94) 은 현재 비디오 슬라이스에서의 비디오 블록들을 디코딩하기 위해, 그 수신된 신택스 엘리먼트들 중 일부를 사용하여, 비디오 슬라이스의 비디오 블록들을 코딩하는데 사용되는 예측 모드 (예를 들어, 인트라- 또는 인터-예측), 인터-예측 슬라이스 타입 (예를 들어, B 슬라이스 또는 P 슬라이스), 슬라이스에 대한 참조 픽처 리스트들 중 하나 이상에 대한 구성 정보, 슬라이스의 각 인터-인코딩된 비디오 블록에 대한 모션 벡터들, 슬라이스의 각 인터-코딩된 비디오 블록에 대한 인터-예측 상태, 및 다른 정보를 결정한다.

모션 보상 유닛 (94) 은 또한 보간 필터들에 기초하여 보간을 수행할 수도 있다. 모션 보상 유닛 (94) 은 비디오 블록들의 인코딩 동안 비디오 인코더 (32) 에 의해 사용되는 보간 필터들을 사용하여, 참조 블록들의 서브-정수 픽셀들에 대해 보간된 값들을 계산할 수도 있다. 이 경우, 모션 보상 유닛 (94) 은 수신된 신택스 엘리먼트들로부터 비디오 인코더 (32) 에 의해 사용되는 보간 필터들을 결정하고 그 보간 필터들을 사용하여 예측 블록들을 생성할 수도 있다.

역양자화 프로세싱 유닛 (98) 은 비트스트림에 제공되어 엔트로피 디코딩 유닛 (90) 에 의해 디코딩되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화한다, 즉, 양자화 해제한다. 역양자화 프로세스는 양자화의 정도, 그리고, 이와 마찬가지로, 적용되어야 하는 역양자화의 정도를 결정하기 위해, 비디오 슬라이스에서의 각각의 비디오 블록에 대해 비디오 인코더 (32) 에 의해 계산된 양자화 파라미터의 사용을 포함할 수도 있다. 역변환 프로세싱 유닛 (100) 은, 역변환, 예를 들어, 역 DCT, 역 정수 변환, 또는 개념적으로 유사한 역변환 프로세스를 변환 계수들에 적용하여, 픽셀 도메인에서 잔여 블록들을 생성한다.

일부 경우들에서, 역변환 프로세싱 유닛 (100) 은 (수평 및 수직 방향 양쪽에서의) 2차원 (2D) 역변환을 계수들에 적용할 수도 있다. 일부 예들에서, 역변환 프로세싱 유닛 (88) 은 그 대신에 수평 1D 역변환, 수직 1D 역변환, 또는 무변환을 TU들 각각에서의 잔여 데이터에 적용할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 에서 잔여 데이터에 적용된 변환의 타입은 비디오 디코더 (42) 에 시그널링되어 역변환의 적절한 타입을 변환 계수들에 적용할 수도 있다.

모션 보상 유닛 (94) 이 모션 벡터들 및 다른 신택스 엘리먼트들에 기초하여 현재 비디오 블록에 대한 예측 블록을 발생시킨 후에, 비디오 디코더 (42) 는 역변환 프로세싱 유닛 (100) 으로부터의 잔여 블록들을 모션 보상 유닛 (94) 에 의해 발생된 대응하는 예측 블록들과 합산함으로써, 디코딩된 비디오 블록을 형성한다. 합산기 (102) 는 이 합산 동작을 수행하는 컴포넌트 또는 컴포넌트들을 나타낸다. 원할 경우, 블로키니스 아티팩트들을 제거하기 위해 디블로킹 필터가 또한 그 디코딩된 블록들을 필터링하는데 적용될 수도 있다. (코딩 루프에서 또는 코딩 루프 이후에서의) 다른 루프 필터들이 또한 픽셀 전이들을 평활화하거나 또는 그렇지 않으면 비디오 품질을 개선시키기 위해 사용될 수도 있다. 주어진 프레임 또는 픽처에서 디코딩된 비디오 블록들은 그 후에 참조 픽처 메모리 (104) 에 저장되고, 이 참조 픽처 메모리 (104) 는 후속 모션 보상을 위해 사용되는 참조 픽처들을 저장한다. 참조 픽처 메모리 (104) 는 또한 도 3 의 디스플레이 디바이스 (44) 와 같은 디스플레이 디바이스 상에의 추후 프리젠테이션을 위해 디코딩된 비디오를 저장한다.

도 9 는 본 개시물에 따른 비디오 데이터를 디코딩하는 일 예시적인 프로세스를 예시한 플로차트이다. 도 9 의 프로세스가 일반적으로 비디오 디코더 (42) 에 의해 수행되는 것으로 후술되지만, 이 프로세스는 비디오 디코더 (42), 엔트로피 디코딩 유닛 (90), 및/또는 콘텍스트 모델링 유닛 (112) 의 임의의 조합에 의해 수행될 수도 있다.

도 9 에 예시된 바와 같이, 비디오 디코더 (42) 는, 코딩된 비트스트림으로부터, 블록의 변환 계수들에 대한 유의도 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 유의도 플래그들) 을 수신한다 (116). 비디오 디코더 (42) 는 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정한다 (118). 비디오 디코더 (42) 는 결정된 스캔 순서에 기초하여 변환 계수들에 대한 콘텍스트들을 결정한다 (120). 일부 예들에서, 비디오 디코더 (42) 는 또한 블록 사이즈를 결정하고, 결정된 스캔 순서 및 블록 사이즈에 기초하여 콘텍스트들을 결정한다. 일부 예들에서, 비디오 디코더 (42) 는 결정된 스캔 순서, 블록에서의 변환 계수들의 포지션들, 및 블록의 사이즈에 기초하여 콘텍스트들을 결정한다. 예를 들어, 특정 블록 사이즈 (예를 들어, 변환 계수들의 8x8 블록) 및 특정 포지션 (예를 들어, 변환 계수 포지션) 에 대해, 비디오 디코더 (42) 는 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔 중 어느 하나인 경우 동일한 콘텍스트를 결정하고, 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔이 아닌 경우 상이한 콘텍스트를 결정할 수도 있다. 비디오 디코더 (42) 는 결정된 콘텍스트들에 기초하여 유의도 신택스 엘리먼트들 (예를 들어, 유의도 플래그들) 을 CABAC 디코딩한다 (122).

도 6 의 플로차트에 설명된 비디오 인코더 (32), 및 도 9 의 플로차트에 설명된 비디오 디코더 (42) 는, 본 개시물에 설명된 다양한 다른 예시적인 기법들을 구현하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 콘텍스트들을 결정하기 위해, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 결정된 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하고, 결정된 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔이 아닌 경우 (예를 들어, 대각 스캔) 에는, 결정된 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 스캔 순서가 수직 스캔인 경우의 콘텍스트들과는 상이한 콘텍스트들을 결정하도록 구성될 수도 있다.

일부 예들에서, 콘텍스트들을 결정하기 위해, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 스캔 순서가 제 1 스캔 순서인 경우 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들의 제 1 세트를 결정하고, 스캔 순서가 제 2 스캔 순서인 경우 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들의 제 2 세트를 결정하도록 구성될 수도 있다. 일부 이들 예들에서, 콘텍스트들의 제 1 세트는, 제 1 스캔 순서가 수평 스캔이고 제 2 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 콘텍스트들의 제 2 세트와 동일하다. 이들 예들 중 일부에서, 콘텍스트들의 제 1 세트는, 제 1 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔 중 하나이고 제 2 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔이 아닌 경우 콘텍스트들의 제 2 세트와는 상이하다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 블록의 사이즈를 결정할 수도 있다. 이들 예들 중 일부에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 스캔 순서 및 결정된 블록의 사이즈에 기초하여 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 하나의 예로서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는, 결정된 블록의 사이즈에 기초하여, 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 변환 계수들의 유의도 신택스 엘리먼트들에 대한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다 (즉, 일부 블록 사이즈들의 경우, 콘텍스트들은 모든 스캔 순서들에 대해 동일하다).

예를 들어, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 블록의 사이즈가 제 1 사이즈인지 또는 제 2 사이즈인지 여부를 결정할 수도 있다. 제 1 사이즈의 하나의 예는 4x4 블록이고, 제 2 사이즈의 하나의 예는 8x8 블록이다. 블록의 사이즈가 제 1 사이즈 (예를 들어, 4x4 블록) 인 경우, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들 (예를 들어, 4x4 블록에 대해 대각, 수평, 및 수직 스캔들에 대해 동일한 콘텍스트들) 을 결정할 수도 있다. 블록의 사이즈가 제 2 사이즈 (예를 들어, 8x8 블록) 인 경우, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 적어도 2개의 상이한 스캔 순서들에 대해 상이한 콘텍스트들을 결정할 수도 있다 (예를 들어, 8x8 블록의 대각 스캔에 대한 콘텍스트들은 8x8 블록의 수평 또는 수직 스캔에 대한 콘텍스트들과는 상이하지만, 8x8 블록의 수평 및 수직 스캔에 대한 콘텍스트들은 동일할 수도 있다).

다음은, 하나의 예로서, 인트라-코딩으로부터 발생되는 변환 계수들과 같은, 변환 계수들이 코딩되는 방식을 개선시키기 위한 다양한 부가적인 기법들을 설명한다. 그러나, 이 기법들은, 다른 예들에도, 예컨대, 인터-코딩에 대해서도 적용가능할 수도 있다. 다음의 기법들은 본 개시물에 설명된 다른 기법들 중 임의의 기법과 함께 또는 개별적으로 사용될 수 있다. 또한, 상술된 기법들은 다음의 기법들 중 임의의 기법과 함께 사용될 수도 있고, 또는 다음의 기법들 중 임의의 기법과는 별개로 구현될 수도 있다.

일부 예들에서, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 하나의 스캔 순서를 이용하여 최종 유의 계수의 위치를 결정할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 상이한 스캔 순서를 이용하여 변환 계수들에 대한 이웃 콘텍스트들을 결정할 수도 있다. 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 그 후에, 결정된 이웃 콘텍스트들에 기초하여 유의도 플래그들, 레벨 정보, 및 부호 정보를 코딩할 수도 있다. 예를 들어, 비디오 인코더 (32) 및 비디오 디코더 (42) 는 수평 또는 수직 스캔 (공칭 스캔이라고 지칭됨) 을 이용하여 최종 유의 변환 계수를 식별한 후에, 4x4 블록들 또는 4x4 서브-블록들 (8x8 블록인 경우) 에 대해 대각 스캔을 이용하여 이웃 콘텍스트들을 결정할 수도 있다.

일부 예들에서, 16x16 및 32x32 블록들에 대해, 계수에 대한 유의도 플래그를 코딩하는데 사용된 콘텍스트의 도출을 위해, 프로세싱 중인 현재 계수의 (변환 도메인에서의) 이웃이 사용된다. 이와 유사하게, JCTVC-H0228 에서, 모든 블록 사이즈들에 대한 레벨 정보뿐만 아니라 유의도를 코딩하기 위해 이웃이 사용된다. 4x4 및 8x8 블록들에 대해 이웃 기반 콘텍스트들을 사용하는 것은 HEVC 의 코딩 효율을 개선시킬 수도 있다. 그러나, 일부 다른 기법들로부터의 유의도 맵들에 대한 기존 유의도 이웃들이 수평 또는 스캔 스캔들에 사용되는 경우, 콘텍스트들을 병렬적으로 도출하는 능력이 영향을 받을 수도 있다. 따라서, 일부 예들에서, 일부 다른 기법들로부터의 유의도 코딩을 위해 사용된 이웃을 이용하여 수평 및 수직 스캔들의 특정 양태들을 사용하는 방식이 설명된다.

이는 다음과 같이 달성된다. 일부 예들에서, 비트스트림에서 우선 스캔 순서에서의 최종 유의 계수가 코딩된다. 이것 이후에 역방향 스캔 순서에서의 16개 계수들 (4x4 서브-블록 기반 대각 스캔의 경우 4x4 서브-블록) 의 서브세트에 대한 유의도 맵이 후속하고, 이 이후에 레벨 정보 및 부호에 대한 코딩 패스들이 후속한다. 최종 유의 계수의 포지션은, 사용되는 특정 스캔에 직접적으로 의존한다는 점에 주목해야 한다. 이것의 일 예는 도 10 에 도시된다.

도 10 은 스캔 순서에 따른 최종 유의 계수의 포지션들을 예시한 개념도이다. 도 10 은 블록 (124) 을 예시한다. 짙은 원들로 도시된 픽셀들은 유의한 것이다. 수평 스캔의 경우, 최종 유의 포지션의 포지션은 (로우, 컬럼) 포맷으로 (1, 2) 이다 (변환 계수 (128)). 4x4 서브블록 기반 대각 스캔의 경우, 최종 유의 포지션의 포지션은 (0, 3) 이다 (변환 계수 (126)).

이 예에서, 수평 및 수직 스캔들을 위해, 최종 유의 계수 포지션은 공칭 스캔에 기초하여 여전히 결정되고 코딩된다. 그러나 한편으로는, 유의도, 레벨 및 부호 정보를 코딩하기 위해, 하부-우측 계수로 시작하여 DC 계수로 역방향으로 진행하는 4x4 서브-블록 기반 대각 스캔을 사용하여 블록이 스캐닝된다. 특정 계수가 유의하지 않다는 것이 최종 유의 계수의 포지션으로부터 도출될 수 있는 경우, 어떠한 유의도, 레벨 또는 부호 정보도 이 계수에 대해 코딩되지 않는다.

이 접근법의 예가 수평 스캔을 위해 도 11 에 도시된다. 도 11 은 오리지널 수평 스캔 대신에 대각 스캔의 사용을 예시한 개념도이다. 도 11 은 블록 (130) 을 예시한다. 짙은 것이 채워진 계수들은 유의한 것이다. 최종 유의 포지션의 포지션은, 수평 스캔을 가정한다면, (1, 1) 이다 (변환 계수 (132)). 1 보다 큰 로우 인덱스들을 갖는 모든 계수들은 유의하지 않은 것으로 추론될 수 있다. 이와 유사하게, 로우 인덱스 1 및 1 보다 큰 컬럼 인덱스를 갖는 모든 계수들은 유의하지 않은 것으로 추론될 수 있다. 이와 유사하게, 계수 (1, 1) 은 유의한 것으로 추론될 수 있다. 이것의 레벨 및 부호 정보가 추론될 수 없다. 유의도, 레벨 및 부호 정보의 코딩을 위해, 역방향 4x4 서브-블록 기반 대각 스캔이 사용된다. 하부 우측 계수로 시작하여, 유의도 플래그들이 인코딩된다. 추론될 수 있는 유의도 플래그들은 명백히 코딩되지 않는다. 이웃 기반 콘텍스트는 유의도 플래그들의 코딩을 위해 사용된다. 이웃은 16x16 및 32x32 블록들에 대해 사용된 것과 동일할 수도 있고 또는 상이한 이웃이 사용될 수도 있다. 위와 유사하게, 상이한 스캔들 (수평, 수직, 및 4x4 서브-블록) 대해 이웃 기반 콘텍스트들의 개별 세트들이 사용될 수도 있다는 점에 주목해야 한다. 또한, 콘텍스트들이 상이한 블록 사이즈들 사이에서 공유될 수도 있다.

다른 예에서, 공칭 스캔을 가정하여 최종 유의 포지션의 포지션이 코딩된 후에 4x4 및 8x8 블록들에 대한 유의도, 레벨 및 부호 정보를 코딩하기 위해 JCTVC-H0228 의 것들과 같은, 다양한 기법들 중 임의의 기법이 사용될 수도 있다. 유의도, 레벨 및 부호 정보의 코딩을 위해, 4x4 서브-블록 기반 대각 스캔이 사용될 수도 있다.

이 방법은 수평, 수직 및 4x4 서브-블록 기반 대각 스캔들로 제한되지 않는다는 점에 주목해야 한다. 기본 원리는, 공칭 스캔을 가정하여 최종 유의 계수 포지션을 전송한 후에, 이웃 기반 콘텍스트들을 사용하는 다른 스캔을 사용하여 유의도 (그리고 가능하다면 레벨 및 부호) 정보를 코딩하는 것이다. 이와 유사하게, 기법들이 4x4 및 8x8 블록들에 대해 설명되었지만, 수평 및/또는 수직 스캔들이 사용될 수도 있는 임의의 블록 사이즈로 확장될 수 있다.

하나의 예에서, 각각의 변환 계수에 대한 개별 콘텍스트들을 변환 블록에서의 그의 포지션에 기초하여 이용하기보다는 오히려, 비디오 코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (32) 또는 비디오 디코더 (42)) 는 변환 계수의 로우 인덱스 또는 컬럼 인덱스에 기초하여 변환 계수를 코딩하기 위해 어떤 콘텍스트를 사용할지를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 수평 스캔에 대해, 동일한 로우에서의 모든 변환 계수들은 동일한 콘텍스트를 공유할 수도 있고, 비디오 코더는 상이한 로우들에서의 변환 계수들에 대한 상이한 콘텍스트들을 이용할 수도 있다. 수직 스캔에 대해, 동일한 컬럼에서의 모든 변환 계수들은 동일한 콘텍스트를 공유할 수도 있고, 비디오 코더는 상이한 컬럼들에서의 변환 계수들에 대한 상이한 콘텍스트들을 이용할 수도 있다.

일부 다른 기법들은 16x16 이상의 블록 사이즈들에 대한 유의도 맵들의 코딩을 위해 계수 포지션에 기초하여 다수의 콘텍스트 세트들을 사용할 수도 있다. 이와 유사하게, JCTVC-H0228 (그리고 또한 HM5.0) 는 콘텍스트 세트를 결정하기 위해 로우 및 컬럼 인덱스들의 합을 사용한다. JCTVC-H0228 의 경우, 이것은 수평 및 수직 스캔들에 대해서도 행해진다.

본 개시물의 일부 예시적인 기법들에서, 수평 스캔을 위해 특정 계수에 대한 유의도 또는 레벨을 코딩하는데 사용된 콘텍스트 세트는, 계수의 로우 인덱스에만 의존할 수도 있다. 이와 유사하게, 수직 스캔의 경우 계수에 대한 유의도 또는 레벨을 코딩하기 위한 콘텍스트 세트는, 계수의 컬럼 인덱스에만 의존할 수도 있다.

본 개시물의 일부 예시적인 기법들에서, 콘텍스트 세트는 스캔에서의 계수의 절대 인덱스에만 의존할 수도 있다. 상이한 스캔들은 콘텍스트 세트를 도출하기 위한 상이한 기능들을 사용할 수도 있다.

또한, 상술된 바와 같이, 수평, 수직 및 4x4 서브-블록 기반 대각 스캔들은 개별 콘텍스트 세트들을 사용할 수도 있고 또는 수평 및 수직 스캔들은 콘텍스트 세트들을 공유할 수도 있다. 일부 예들에서, 콘텍스트 세트뿐만 아니라 콘텍스트 그 자체는, 스캐닝 순서에서의 계수의 절대 인덱스에만 의존한다.

일부 예들에서, 비디오 코더 (예를 들어, 비디오 인코더 (32) 또는 비디오 디코더 (42)) 는 하나의 타입의 스캔 (예를 들어, 대각 스캔) 만을 구현하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 비디오 코더가 평가하는 이웃 구역들은 공칭 스캔에 기초할 수도 있다. 공칭 스캔은, 비디오 코더가 다른 스캔들을 수행할 수 있는 비디오 코더가 수행한 스캔이다. 예를 들어, 비디오 인코더 (32) 는 수평 스캔이 사용되어야 함을 시그널링할 수도 있다. 그러나, 비디오 디코더 (42) 는 그 대신에 대각 스캔을 구현할 수도 있지만, 비디오 코더가 평가한 이웃 구역들은 수평 스캔이 사용되어야 함을 시그널링한 것에 기초할 수도 있다. 수직 스캔에 대해서도 동일하게 적용한다.

일부 예들에서, 공칭 스캔이 수평 스캔이라면, 비디오 코더는, 현재 사용되는 구역들에 대해 수평 방향으로 평가되는 이웃 구역을 연장시킬 수도 있다. 공칭 스캔이 수직 스캔일 때에도 동일하게 적용하지만 수직 방향이다. 이웃 구역의 연장은 구역을 변화시키는 것이라고 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 공칭 스캔이 수평이라면, 코딩 중인 현재 변환 계수가 위치결정된 곳으로부터 2개의 로우들 아래에 있는 변환 계수를 평가하기보다는 오히려, 비디오 코더는 현재 변환 계수가 위치결정된 곳으로부터 3개의 컬럼들 떨어져 있는 변환 계수를 평가할 수도 있다. 공칭 스캔이 수직 스캔일 때에도 동일하게 적용하지만, 변환 계수는 현재 변환 계수 (예를 들어, 코딩 중인 것) 가 위치결정된 곳으로부터 3개의 로우들이 떨어져서 위치결정된다.

도 12 는 공칭 수평 스캔을 위한 콘텍스트 이웃을 예시한 개념도이다. 도 12 는 4x4 서브-블록들 (136A 내지 136D) 을 포함하는 8x8 블록 (134) 을 예시한다. 일부 다른 기법들에서의 콘텍스트 이웃에 비해, 2개의 로우들 아래의 계수는, 동일한 로우에 있지만 3개의 컬럼들이 떨어져 있는 계수 (X₄) 로 대체되었다. 이와 유사하게, 공칭 스캔이 수직인 경우, 수직 방향으로 연장된 콘텍스트 이웃이 사용될 수도 있다.

하나 이상의 예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 또는 컴퓨터 판독가능 매체를 통해 송신될 수도 있으며, 하드웨어 기반 프로세싱 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함할 수도 있으며, 이 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 데이터 저장 매체들과 같은 유형의 매체, 또는, 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 한 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함한 통신 매체들에 대응한다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체들은 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 (2) 신호 또는 반송파와 같은 통신 매체에 대응할 수도 있다. 데이터 저장 매체는 본 개시물에 설명된 기법들의 구현을 위한 명령들, 코드 및/또는 데이터 구조들을 취출하기 위해 하나 이상의 컴퓨터들 또는 하나 이상의 프로세서들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체들일 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다.

제한이 아니라 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장, 자기 디스크 저장, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 플래시 메모리, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체라고 적절히 지칭된다. 예를 들어, 명령들이 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선 (twisted pair), 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 송신된다면, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의에 포함된다. 그러나, 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 및 데이터 저장 매체들은 연결들, 반송파들, 신호들, 또는 다른 일시적인 매체들을 포함하지 않고, 그 대신에 비일시적인 유형의 저장 매체들에 관련된다는 것을 이해해야 한다. 디스크 (disk 및 disc) 는 여기에서 사용될 때, 콤팩트 디스크 (compact disc; CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크 (digital versatile disc; DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크들 (disks) 은 보통 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크들 (discs) 은 레이저들로 광학적으로 데이터를 재생한다. 위의 조합들도 역시 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

명령들은 하나 이상의 프로세서들, 예컨대, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 범용 마이크로프로세서들, 주문형 집적 회로들 (ASICs), 필드 프로그램가능 로직 어레이들 (FPGAs), 또는 다른 균등한 집적 또는 이산 로직 회로부에 의해 실행될 수도 있다. 이에 따라, 용어 "프로세서" 는 여기에 사용될 때, 앞선 구조 또는 여기에 설명된 기법들의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중 임의의 것을 지칭할 수도 있다. 또한, 일부 양태들에서, 여기에 설명된 기능성은 인코딩 및 디코딩을 위해 구성되는 전용 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들 내에 제공되거나, 또는 결합형 코덱 내에 통합될 수도 있다. 또한, 이러한 기법들은 하나 이상의 회로들 또는 로직 엘리먼트들 내에서 온전히 구현될 수 있다.

본 개시물의 기법들은 무선 핸드셋, 집적 회로 (IC) 또는 IC들의 세트 (예를 들어, 칩 세트) 를 포함하는, 매우 다양한 디바이스들 또는 장치들에서 구현될 수도 있다. 다양한 컴포넌트들, 모듈들, 또는 유닛들은 개시된 기법들을 수행하도록 구성되는 디바이스들의 기능적 양태들을 강조하기 위해 본 개시물에서 설명되지만, 상이한 하드웨어 유닛들에 의한 실현을 반드시 요구하는 것은 아니다. 오히려, 상술된 바와 같이, 다양한 유닛들은 코덱 하드웨어 유닛에 결합되거나 또는 적합한 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 공동으로, 상술된 바와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는, 상호운용적 하드웨어 유닛들의 콜렉션에 의해 제공될 수도 있다.

다양한 예들이 설명되었다. 이러한 그리고 다른 예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims

비디오 데이터를 디코딩하는 방법으로서,
코딩된 비트스트림으로부터, 블록의 변환 계수들의 유의도 플래그들 (significance flags) 을 수신하는 단계;
상기 블록의 상기 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하는 단계;
결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계; 및
결정된 상기 콘텍스트들에 적어도 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 디코딩하는 단계
를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 상기 블록의 사이즈, 상기 블록 내의 상기 변환 계수들의 포지션들, 및 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는,
결정된 상기 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 상기 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하는 단계; 및
결정된 상기 스캔 순서가 상기 수평 스캔 또는 상기 수직 스캔이 아닌 경우에는, 결정된 상기 스캔 순서가 상기 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 상기 스캔 순서가 상기 수직 스캔인 경우의 콘텍스트들과는 상이한 콘텍스트들을 결정하는 단계
를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 상기 스캔 순서가 수평 스캔 순서 또는 수직 스캔 순서인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는,
상기 스캔 순서가 제 1 스캔 순서인 경우 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들의 제 1 세트를 결정하는 단계; 및
상기 스캔 순서가 제 2 스캔 순서인 경우 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들의 제 2 세트를 결정하는 단계
를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 콘텍스트들의 제 1 세트는, 상기 제 1 스캔 순서가 수평 스캔이고 상기 제 2 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 상기 콘텍스트들의 제 2 세트와 동일한, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 콘텍스트들의 제 1 세트는, 상기 제 1 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔 중 하나이고 상기 제 2 스캔 순서가 상기 수평 스캔 또는 상기 수직 스캔이 아닌 경우 상기 콘텍스트들의 제 2 세트와는 상이한, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 그리고 상기 블록의 사이즈에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 블록의 사이즈가 제 1 사이즈인지 또는 제 2 사이즈인지 여부를 결정하는 단계
를 더 포함하고,
상기 블록의 사이즈가 상기 제 1 사이즈인 경우, 상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 블록의 사이즈가 상기 제 2 사이즈인 경우, 상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 적어도 2개의 상이한 스캔 순서들에 대해 상이한 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 블록은 변환 계수들의 8x8 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
비디오 데이터를 인코딩하는 방법으로서,
블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하는 단계;
결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계;
결정된 상기 콘텍스트들에 적어도 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 인코딩하는 단계; 및
인코딩된 상기 유의도 플래그들을 코딩된 비트스트림으로 시그널링하는 단계
를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 상기 블록의 사이즈, 상기 블록 내의 상기 변환 계수들의 포지션들, 및 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는,
결정된 상기 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 상기 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하는 단계; 및
결정된 상기 스캔 순서가 상기 수평 스캔 또는 상기 수직 스캔이 아닌 경우에는, 결정된 상기 스캔 순서가 상기 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 상기 스캔 순서가 상기 수직 스캔인 경우의 콘텍스트들과는 상이한 콘텍스트들을 결정하는 단계
를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 상기 스캔 순서가 수평 스캔 순서 또는 수직 스캔 순서인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는,
상기 스캔 순서가 제 1 스캔 순서인 경우 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들의 제 1 세트를 결정하는 단계; 및
상기 스캔 순서가 제 2 스캔 순서인 경우 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들의 제 2 세트를 결정하는 단계
를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 콘텍스트들의 제 1 세트는, 상기 제 1 스캔 순서가 수평 스캔이고 상기 제 2 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 상기 콘텍스트들의 제 2 세트와 동일한, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 콘텍스트들의 제 1 세트는, 상기 제 1 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔 중 하나이고 상기 제 2 스캔 순서가 상기 수평 스캔 또는 상기 수직 스캔이 아닌 경우 상기 콘텍스트들의 제 2 세트와는 상이한, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 단계는, 결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 그리고 상기 블록의 사이즈에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 단계를 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 블록은 변환 계수들의 8x8 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 인코딩하는 방법.
비디오 데이터를 코딩하는 장치로서,
상기 장치는 비디오 코더를 포함하고,
상기 비디오 코더는,
블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하고;
결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하며;
결정된 상기 콘텍스트들에 적어도 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 코딩하도록
구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 비디오 디코더를 포함하고,
상기 비디오 디코더는,
코딩된 비트스트림으로부터, 상기 블록의 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 수신하고;
결정된 상기 콘텍스트들에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 CABAC 디코딩하도록
구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 비디오 코더는 비디오 인코더를 포함하고,
상기 비디오 인코더는,
결정된 상기 콘텍스트들에 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 CABAC 인코딩하고;
코딩된 비트스트림으로, 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 시그널링하도록
구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하기 위해, 상기 비디오 코더는, 상기 블록의 사이즈, 상기 블록 내의 상기 변환 계수들의 포지션들, 및 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 콘텍스트들을 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하기 위해, 상기 비디오 코더는,
결정된 상기 스캔 순서가 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 상기 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하고;
결정된 상기 스캔 순서가 상기 수평 스캔 또는 상기 수직 스캔이 아닌 경우에는, 결정된 상기 스캔 순서가 상기 수평 스캔인 경우 그리고 결정된 상기 스캔 순서가 상기 수직 스캔인 경우의 콘텍스트들과는 상이한 콘텍스트들을 결정하도록
구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하기 위해, 상기 비디오 코더는, 상기 스캔 순서가 수평 스캔 순서 또는 수직 스캔 순서인 경우 동일한 콘텍스트들을 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하기 위해, 상기 비디오 코더는,
상기 스캔 순서가 제 1 스캔 순서인 경우 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들의 제 1 세트를 결정하고;
상기 스캔 순서가 제 2 스캔 순서인 경우 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들의 제 2 세트를 결정하도록
구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 26 항에 있어서,
상기 콘텍스트들의 제 1 세트는, 상기 제 1 스캔 순서가 수평 스캔이고 상기 제 2 스캔 순서가 수직 스캔인 경우 상기 콘텍스트들의 제 2 세트와 동일한, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 26 항에 있어서,
상기 콘텍스트들의 제 1 세트는, 상기 제 1 스캔 순서가 수평 스캔 또는 수직 스캔 중 하나이고 상기 제 2 스캔 순서가 상기 수평 스캔 또는 상기 수직 스캔이 아닌 경우 상기 콘텍스트들의 제 2 세트와는 상이한, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하기 위해, 상기 비디오 코더는, 결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 그리고 상기 블록의 사이즈에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 비디오 코더는,
상기 블록의 사이즈가 제 1 사이즈인지 또는 제 2 사이즈인지 여부를 결정하도록 구성되고,
상기 블록의 사이즈가 상기 제 1 사이즈인 경우, 상기 비디오 코더는 모든 스캔 순서들에 대해 동일한 콘텍스트들을 결정하도록 구성되며,
상기 블록의 사이즈가 상기 제 2 사이즈인 경우, 상기 비디오 코더는 적어도 2개의 상이한 스캔 순서들에 대해 상이한 콘텍스트들을 결정하도록 구성되는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 블록은 변환 계수들의 8x8 블록을 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 장치는,
마이크로프로세서;
집적 회로 (IC); 및
상기 비디오 코더를 포함하는 무선 통신 디바이스
중 하나를 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
비디오 데이터를 코딩하는 장치로서,
블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하는 수단;
결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하는 수단; 및
결정된 상기 콘텍스트들에 적어도 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 하는 수단
을 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
제 33 항에 있어서,
상기 콘텍스트들을 결정하는 수단은, 상기 블록의 사이즈, 상기 블록 내의 상기 변환 계수들의 포지션들, 및 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 콘텍스트들을 결정하는 수단을 포함하는, 비디오 데이터를 코딩하는 장치.
명령들을 저장한 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 명령들은, 실행될 때, 비디오 데이터를 코딩하는 장치의 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
블록의 변환 계수들에 대한 스캔 순서를 결정하게 하고;
결정된 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 블록의 상기 변환 계수들의 유의도 플래그들에 대한 콘텍스트들을 결정하게 하며;
결정된 상기 콘텍스트들에 적어도 기초하여 상기 변환 계수들의 상기 유의도 플래그들을 CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) 코딩하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 35 항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금 상기 콘텍스트들을 결정하게 하는 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 상기 블록의 사이즈, 상기 블록 내의 상기 변환 계수들의 포지션들, 및 상기 스캔 순서에 기초하여 상기 콘텍스트들을 결정하게 하는 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.