KR20240051259A - 루마로부터의 크로마 예측을 위한 다운샘플링 필터들의 선택 - Google Patents
루마로부터의 크로마 예측을 위한 다운샘플링 필터들의 선택 Download PDFInfo
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Abstract
본 개시내용은 복수의 다운샘플링 필터로부터 다운샘플링되는 다운샘플링된 루마 샘플들에 기초하여 루마로부터의 크로마(Chroma from Luma)(CfL) 예측 모드에서 크로마 블록을 반복적으로 예측하는 단계, 및 반복적 예측을 위해 결정된 에러 스코어에 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 복수의 다운샘플링 필터로부터 선택하는 단계를 포함하는 비디오 처리에 관한 것이다.
Description
본 출원은 2022년 9월 2일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "SELECTING DOWNSAMPLING FILTERS FOR CHROMA FROM LUMA INTRA PREDICTION MODE"인 미국 가특허 출원 제63/403,635호에 기초하고 그에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 개시내용은 일련의 고급 비디오 코딩 기술들을 설명한다. 더 구체적으로, 개시된 기술은 루마로부터의 크로마 예측(chroma from luma prediction)을 위한 다운샘플링 필터 선택을 수반한다.
본 명세서에 제공된 이 배경 설명은 본 개시내용의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 이 배경기술 부분에 설명되어 있는 현재 등록된 발명자들의 연구 및 본 출원의 출원 시점에 종래 기술로서 달리 간주되지 않을 수 있는 설명의 양태들은 명시적으로도 암시적으로도 본 개시내용에 대한 종래 기술로 인정되지 않는다.
비디오 코딩 및 디코딩은 모션 보상을 동반한 인터-픽처 예측(inter-picture prediction)을 사용하여 수행될 수 있다. 압축되지 않은 디지털 비디오는 일련의 픽처들을 포함할 수 있고, 각각의 픽처는, 예를 들어, 1920x1080 루미넌스 샘플들 및 연관된 전체 또는 서브샘플링된 크로미넌스 샘플들의 공간적 차원을 갖는다. 일련의 픽처들은, 예를 들어, 초당 60 픽처 또는 초당 60 프레임의 고정 또는 가변 픽처 레이트(대안적으로 프레임 레이트로 지칭됨)를 가질 수 있다. 압축되지 않은 비디오는 스트리밍 또는 데이터 처리를 위한 특정 비트레이트 요건들을 갖는다. 예를 들어, 1920 x 1080의 픽셀 해상도, 60 프레임/초의 프레임 레이트, 및 컬러 채널당 픽셀당 8 비트에서 4:2:0의 크로마 서브샘플링을 갖는 비디오는 1.5 Gbit/s에 근접한 대역폭을 요구한다. 한 시간 분량의 이러한 비디오는 600 GBytes를 초과하는 저장 공간을 필요로 한다.
비디오 코딩 및 디코딩의 한 가지 목적은, 압축을 통한, 압축되지 않은 입력 비디오 신호에서의 중복성(redundancy)의 감소일 수 있다. 압축은 앞서 설명한 대역폭 및/또는 저장 공간 요건들을, 일부 경우들에서는, 2 자릿수 이상 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 무손실 압축과 손실 압축 양자 모두뿐만 아니라 이들의 조합이 이용될 수 있다. 무손실 압축은 디코딩 프로세스를 통해 압축된 원래 신호로부터 원래 신호의 정확한 사본이 재구성될 수 있는 기법들을 지칭한다. 손실 압축은 원래 비디오 정보가 코딩 동안 완전히 유지되지 않고 디코딩 동안 완전히 복구가능하지 않은 코딩/디코딩 프로세스를 지칭한다. 손실 압축을 사용할 때, 재구성된 신호는 원래 신호와 동일하지 않을 수 있지만, 원래 신호와 재구성된 신호 사이의 왜곡은 일부 정보 손실에도 불구하고 재구성된 신호를 의도된 응용에 유용하게 렌더링할 수 있을 정도로 충분히 작게 만들어진다. 비디오의 경우, 손실 압축이 많은 응용들에서 널리 이용된다. 허용가능 왜곡의 양은 응용에 의존한다. 예를 들어, 특정 소비자 비디오 스트리밍 응용들의 사용자들은 시네마틱 또는 텔레비전 방송 응용들의 사용자들보다 더 높은 왜곡을 허용할 수 있다. 특정 코딩 알고리즘에 의해 달성가능한 압축비는 다양한 왜곡 허용오차를 반영하도록 선택되거나 조정될 수 있다: 더 높은 허용가능 왜곡은 일반적으로 더 높은 손실들 및 더 높은 압축비들을 산출하는 코딩 알고리즘들을 허용한다.
비디오 인코더 및 디코더는, 예를 들어, 모션 보상, 푸리에(Fourier) 변환, 양자화, 및 엔트로피 코딩을 포함한, 몇가지 광범위한 카테고리들 및 단계들로부터의 기법들을 이용할 수 있다.
비디오 코덱 기술들은 인트라 코딩(intra coding)으로 알려진 기법들을 포함할 수 있다. 인트라 코딩에서, 샘플 값들은 이전에 재구성된 참조 픽처들로부터의 샘플들 또는 다른 데이터를 참조하지 않고 표현된다. 일부 비디오 코덱들에서, 픽처는 샘플들의 블록들로 공간적으로 세분된다. 샘플들의 모든 블록들이 인트라 모드에서 코딩될 때, 그 픽처는 인트라 픽처(intra picture)라고 지칭될 수 있다. 인트라 픽처들 및 그것들의 파생물들, 예컨대, 독립 디코더 리프레시 픽처들(independent decoder refresh pictures)은 디코더 상태를 리셋하기 위해 사용될 수 있고, 따라서 코딩된 비디오 비트스트림 및 비디오 세션에서 첫 번째 픽처로서 또는 스틸 이미지(still image)로서 사용될 수 있다. 인트라 예측 후의 블록의 샘플들은 그 후 주파수 도메인으로 변환될 수 있고, 그렇게 생성된 변환 계수들은 엔트로피 코딩 전에 양자화될 수 있다. 인트라 예측은 사전-변환 도메인(pre-transform domain)에서 샘플 값들을 최소화하는 기법을 나타낸다. 일부 경우들에서, 변환 후의 DC 값이 더 작을수록, 그리고 AC 계수들이 더 작을수록, 엔트로피 코딩 후의 블록을 나타내기 위해 주어진 양자화 스텝 크기(quantization step size)에서 요구되는 비트들이 더 적다.
예를 들어, MPEG-2 세대 코딩 기술들로부터 알려진 것과 같은 전통적인 인트라 코딩은 인트라 예측을 사용하지 않는다. 그러나, 일부 더 새로운 비디오 압축 기술들은, 예를 들어, 공간적 이웃(spatially neighboring)의 인코딩 및/또는 디코딩 동안 획득되는, 그리고 디코딩 순서에서 인트라 코딩 또는 디코딩되는 데이터 블록들에 선행하는 주위의 샘플 데이터 및/또는 메타데이터에 기초하여 블록들의 코딩/디코딩을 시도하는 기법들을 포함한다. 이러한 기법들은 이후 "인트라 예측(intra prediction)" 기법들로 불린다. 적어도 일부 경우들에서, 인트라 예측은 다른 참조 픽처들로부터가 아니라 재구성 중인 현재 픽처로부터의 참조 데이터만을 사용한다는 점에 유의한다.
많은 상이한 형태의 인트라 예측이 있을 수 있다. 이러한 기법들 중 하나보다 많은 기법이 주어진 비디오 코딩 기술에서 이용가능할 때, 사용 중인 기법은 인트라 예측 모드라고 지칭될 수 있다. 하나 이상의 인트라 예측 모드가 특정 코덱에 제공될 수 있다. 특정 경우들에서, 모드들은 서브모드들을 가질 수 있고/있거나 다양한 파라미터들과 연관될 수 있으며, 비디오의 블록들에 대한 모드/서브모드 정보 및 인트라 코딩 파라미터들은 개별적으로 코딩되거나 또는 집합적으로 모드 코드워드들에 포함될 수 있다. 주어진 모드, 서브모드, 및/또는 파라미터 조합에 사용할 코드워드는 인트라 예측을 통해 코딩 효율 이득에 영향을 미칠 수 있고, 코드워드들을 비트스트림으로 변환하기 위해 사용되는 엔트로피 코딩 기술도 그렇게 할 수 있다.
인트라 예측의 특정 모드가 H.264와 함께 도입되었고, H.265에서 개선되었으며, JEM(joint exploration model), VVC(versatile video coding), 및 BMS(benchmark set)와 같은 더 새로운 코딩 기술들에서 추가로 개선되었다. 일반적으로, 인트라 예측을 위해, 이용가능하게 된 이웃 샘플 값들을 사용하여 예측기 블록이 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 방향 및/또는 라인들을 따르는 이웃 샘플들의 특정 세트의 이용가능한 값들이 예측기 블록으로 복사될 수 있다. 사용중인 방향에 대한 참조는 비트스트림에서 코딩될 수 있거나, 자체적으로 예측될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 하부 우측에 H.265의 33개의 가능한 인트라 예측기 방향(H.265에서 특정된 35개의 인트라 모드 중 33개의 각도 모드에 대응함)에서 특정된 9개의 예측기 방향의 서브세트가 묘사되어 있다. 화살표들이 수렴(converge)하는 포인트(101)는 예측되고 있는 샘플을 나타낸다. 화살표들은 이웃 샘플들이 101에서 샘플을 예측하기 위해 사용되는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 화살표(102)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 상부 우측으로, 수평 방향으로부터 45도 각도로 예측되는 것을 지시한다. 유사하게, 화살표(103)는 샘플(101)이 이웃 샘플 또는 샘플들로부터 샘플(101)의 하부 좌측으로, 수평 방향으로부터 22.5도 각도로 예측되는 것을 지시한다.
계속 도 1a를 참조하면, 상단 좌측에, 4x4 샘플들의 정사각형 블록(104)(굵은 파선으로 지시됨)이 묘사되어 있다. 정사각형 블록(104)은 16개의 샘플을 포함하며, 각각의 샘플은 "S", Y 차원에서의 포지션(예를 들어, 행 인덱스), 및 X 차원에서의 포지션(예를 들어, 열 인덱스)으로 라벨링되어 있다. 예를 들어, 샘플 S21은 Y 차원에서의 (상단으로부터) 2번째 샘플 및 X 차원에서의 (좌측으로부터) 1번째 샘플이다. 유사하게, 샘플 S44는 블록(104)에서 Y 차원과 X 차원 둘 다에서의 4번째 샘플이다. 블록이 크기가 4x4 샘플이므로, S44는 하단 우측에 있다. 유사한 넘버링 방식을 따르는 예시적인 참조 샘플들이 추가로 도시되어 있다. 블록(104)에 대해 참조 샘플이 R, 그의 Y 포지션(예를 들어, 행 인덱스) 및 X 포지션(열 인덱스)으로 라벨링된다. H.264와 H.265 양자 모두에서, 재구성 중인 블록에 인접하여 이웃하는 예측 샘플들이 사용된다.
블록(104)의 인트라 픽처 예측은 시그널링된 예측 방향에 따라 이웃 샘플들로부터 참조 샘플 값들을 복사함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 코딩된 비디오 비트스트림은, 이 블록(104)에 대해, 화살표(102)의 예측 방향을 지시하는 - 즉, 샘플들이 예측 샘플 또는 샘플들로부터 상부 우측으로, 수평 방향으로부터 45도 각도로 예측되는 - 시그널링을 포함한다고 가정한다. 이러한 경우, 샘플들 S41, S32, S23, 및 S14는 동일한 참조 샘플 R05로부터 예측된다. 이어서, 샘플 S44는 참조 샘플 R08로부터 예측된다.
특정 경우에, 다수의 참조 샘플들의 값들은, 특히, 방향들이 45도로 균등하게 나누어지지 않을 때, 참조 샘플을 계산하기 위해, 예를 들어, 보간을 통해 조합될 수 있다.
비디오 코딩 기술이 계속 발전함에 따라 가능한 방향들의 수가 증가하였다. H.264(2003년)에서, 예를 들어, 9개의 상이한 방향이 인트라 예측에 이용가능하다. 그것은 H.265(2013년)에서 33개로 증가하였고, JEM/VVC/BMS는 본 공개 시점에 최대 65개의 방향을 지원할 수 있다. 가장 적합한 인트라 예측 방향들을 식별하는 것을 돕기 위해 실험적 연구들이 수행되었고, 엔트로피 코딩에서의 특정 기법들을 사용하여 이러한 가장 적합한 방향들을 적은 수의 비트들로 인코딩함으로써, 방향들에 대한 특정 비트 페널티를 용인할 수 있다. 또한, 방향들 자체는 디코딩된 이웃 블록들의 인트라 예측에서 사용된 이웃 방향들로부터 때때로 예측될 수 있다.
도 1b는 시간 경과에 따라 개발된 다양한 인코딩 기술들에서 증가하는 수의 예측 방향들을 예시하기 위해 JEM에 따른 65개의 인트라 예측 방향을 묘사하는 개략도(180)를 도시한다.
인트라 예측 방향들을 나타내는 비트들을 코딩된 비디오 비트스트림에서의 예측 방향들에 맵핑하는 방식은 비디오 코딩 기술마다 달라질 수 있고; 예를 들어, 인트라 예측 모드에 대한 예측 방향의 간단한 직접 맵핑들로부터, 코드워드들, 최고 확률 모드들(most probable modes)을 수반하는 복잡한 적응적 방식들, 및 유사한 기법들에 이르기까지 다양할 수 있다. 그러나, 모든 경우에, 특정한 다른 방향들보다 비디오 콘텐츠에서 일어날 가능성이 통계적으로 적은 인트로 예측을 위한 특정 방향들이 있을 수 있다. 비디오 압축의 목표는 중복성의 감소이므로, 잘 설계된 비디오 코딩 기술에서, 이러한 가능성이 적은 방향들은 가능성이 많은 방향들보다 많은 수의 비트들로 표현될 수 있다.
인터 픽처 예측, 또는 인터 예측은 모션 보상에 기초할 수 있다. 모션 보상에서, 이전에 재구성된 픽처 또는 그의 일부(참조 픽처)로부터의 샘플 데이터가, 모션 벡터(motion vector)(이후 MV)에 의해 지시된 방향으로 공간적으로 시프트된 이후에, 새롭게 재구성된 픽처 또는 픽처 부분(예를 들어, 블록)의 예측에 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 참조 픽처는 현재 재구성 중인 픽처와 동일할 수 있다. MV들은 2개의 차원 X 및 Y, 또는 3개의 차원을 가질 수 있고, 제3 차원은 (시간 차원과 유사한) 사용 중인 참조 픽처의 지시이다.
일부 비디오 압축 기법들에서, 샘플 데이터의 특정 영역에 적용가능한 현재 MV는 다른 MV들로부터, 예를 들어 재구성 중인 영역에 공간적으로 인접한 샘플 데이터의 다른 영역들과 관련되고 디코딩 순서에서 현재 MV에 선행하는 그러한 다른 MV들로부터 예측될 수 있다. 그렇게 하면, 상관된 MV들에서의 중복성을 제거하는 것에 의존하여 MV들을 코딩하기 위해 요구되는 데이터의 전체 양을 실질적으로 감소시킬 수 있고, 이에 의해 압축 효율을 증가시킬 수 있다. MV 예측은, 예를 들어, 카메라로부터 도출된 입력 비디오 신호(자연 비디오(natural video)라고 알려짐)를 코딩할 때, 단일 MV가 적용가능한 영역보다 더 큰 영역들이 비디오 시퀀스에서 유사한 방향으로 움직이는 통계적 가능성이 있기 때문에 효과적으로 작동할 수 있고, 따라서, 일부 경우들에는 이웃 영역의 MV들로부터 도출된 유사한 모션 벡터를 사용하여 예측될 수 있다. 그 결과, 주어진 영역에 대한 실제 MV가 주위의 MV들로부터 예측된 MV와 유사하거나 동일하게 된다. 이러한 MV는 결국, 엔트로피 코딩 후에, MV가 이웃 MV(들)로부터 예측되기보다는 직접 코딩되는 경우에 사용되는 것보다 더 적은 수의 비트들로 표현될 수 있다. 일부 경우들에서, MV 예측은 원래 신호(즉: 샘플 스트림)로부터 도출된 신호(즉: MV들)의 무손실 압축의 예일 수 있다. 다른 경우들에서, MV 예측 자체는, 예를 들어, 수 개의 주위의 MV들로부터 예측기를 계산할 때의 라운딩 오류들 때문에, 손실성일 수 있다.
다양한 MV 예측 메커니즘들이 H.265/HEVC (ITU-T Rec. H.265, "High Efficiency Video Coding", December 2016)에 설명되어 있다. H.265가 명시하는 많은 MV 예측 메커니즘들 중에서, 이후 "공간적 병합(spatial merge)"이라고 지칭되는 기법이 아래에서 설명된다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 현재 블록(201)은 공간적으로 시프트된 동일한 크기의 이전 블록으로부터 예측가능한 것으로 모션 검색 프로세스 동안 인코더에 의해 발견된 샘플들을 포함한다. 그 MV를 직접 코딩하는 대신에, MV는 하나 이상의 참조 픽처와 연관된 메타데이터로부터, 예를 들어, 가장 최근의(디코딩 순서로) 참조 픽처로부터, A0, A1, 및 B0, B1, B2(각각, 202 내지 206)로 나타내어진 5개의 주위 샘플 중 어느 하나와 연관된 MV를 사용하여 도출될 수 있다. H.265에서, MV 예측은 이웃 블록이 사용하는 동일한 참조 픽처로부터의 예측기들을 사용할 수 있다.
본 개시내용의 양태들은 루마로부터의 크로마(chroma from luma)(CfL) 예측을 위한 다운샘플링 필터 선택에 대한 방법들 및 장치들을 제공한다.
일부 구현들에서, 비디오 처리를 위한 방법은 비디오 시퀀스로부터 입력 크로마 블록을 수신하는 단계; 입력 크로마 블록이 루마로부터의 크로마(CfL) 예측 모드에서 예측될 것이라고 결정하는 단계; 복수의 다운샘플링 필터를 적용하여 각각 입력 크로마 블록에 대응하는 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트를 획득하는 단계; 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트 각각에 기초하여 CfL 예측 모드에서 입력 크로마 블록을 반복적으로 예측하는 단계; 반복적 예측을 위한 복수의 에러 스코어를 계산하는 단계- 복수의 에러 스코어 각각은 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -; 복수의 에러 스코어에 기초하여 복수의 다운샘플링 필터로부터 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계; 및 선택된 타깃 다운샘플링 필터를 적용함으로써 CfL 예측 모드에서 입력 크로마 블록을 인코딩하는 단계를 포함한다.
일부 다른 구현들에서, 비디오 처리를 위한 방법은: 복수의 다운샘플링 필터를 사용하여 비디오 시퀀스에 대해 제1 패스 인코딩을 수행하는 단계; 제1 패스 인코딩에 기초하여 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 단계; 및 타깃 다운샘플링 필터를 사용하여 제1 패스 인코딩을 수행한 후에 비디오 시퀀스에 대해 제2 패스 인코딩을 수행하는 단계를 포함한다.
일부 다른 구현들에서, 비디오 정보를 처리하기 위한 디바이스가 개시된다. 디바이스는 위의 방법 구현들 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 회로부를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 양태들은 또한, 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위해 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금, 위의 방법 구현들 중 임의의 것과 같은, 비디오 디코딩 및/또는 인코딩을 위한 방법들을 수행하게 하는 명령어들을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들을 제공한다.
개시된 주제의 추가의 특징들, 본질 및 다양한 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 명백할 것이다.
도 1a는 인트라 예측 방향성 모드들의 예시적인 서브세트의 개략적 예시를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그 주위의 공간적 병합 후보들의 개략적 예시를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 방식에 따라 베이스 블록을 코딩 블록들로 파티셔닝하는 예를 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리 코딩 블록 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 방식 및 변환 블록들의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식을 도시한다.
도 18은 방향 인트라 예측에서의 예시적인 미세 각도들(fine angles)을 도시한다.
도 19는 방향성 인트라 예측에서의 공칭 각도들을 도시한다.
도 20은 블록에 대한 PAETH 모드에 대한 상단, 좌측 및 좌측-상단 포지션을 도시한다.
도 21은 예시적인 재귀적 인트라 필터링 모드를 도시한다.
도 22는 입력 루마 샘플들에 기초하여 크로마 블록들의 예측 샘플들을 생성하도록 구성된 루마로부터의 크로마(CfL) 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 23a는 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 23b는 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 24는 픽처 경계의 내측 및 외측의 루마 샘플들의 블록도를 도시한다.
도 25는 상이한 크로마 다운샘플링 포맷들의 도면을 도시한다.
도 26은 AVI_CfL 다운샘플링 필터의 도면을 도시한다.
도 27은 예시적인 6-탭 필터의 도면을 도시한다.
도 28은 예시적인 4-탭 필터의 도면을 도시한다.
도 29는 비디오 처리의 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 30은 비디오 처리의 다른 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 31은 루마 블록의 이웃 루마 샘플들의 개략도를 도시한다.
도 32는 비디오 처리의 다른 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 33은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적 예시를 도시한다.
도 1a는 인트라 예측 방향성 모드들의 예시적인 서브세트의 개략적 예시를 도시한다.
도 1b는 예시적인 인트라 예측 방향들의 예시를 도시한다.
도 2는 일 예에서 모션 벡터 예측을 위한 현재 블록 및 그 주위의 공간적 병합 후보들의 개략적 예시를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 통신 시스템(400)의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 단순화된 블록도의 개략적 예시를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더의 블록도를 도시한다.
도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 디코더의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 방식을 도시한다.
도 10은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 11은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록 파티셔닝의 다른 방식을 도시한다.
도 12는 예시적인 파티셔닝 방식에 따라 베이스 블록을 코딩 블록들로 파티셔닝하는 예를 도시한다.
도 13은 예시적인 삼진 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 14는 예시적인 쿼드트리 이진 트리 코딩 블록 파티셔닝 방식을 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 방식 및 변환 블록들의 코딩 순서를 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식 및 변환 블록의 코딩 순서를 도시한다.
도 17은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 코딩 블록을 다수의 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 방식을 도시한다.
도 18은 방향 인트라 예측에서의 예시적인 미세 각도들(fine angles)을 도시한다.
도 19는 방향성 인트라 예측에서의 공칭 각도들을 도시한다.
도 20은 블록에 대한 PAETH 모드에 대한 상단, 좌측 및 좌측-상단 포지션을 도시한다.
도 21은 예시적인 재귀적 인트라 필터링 모드를 도시한다.
도 22는 입력 루마 샘플들에 기초하여 크로마 블록들의 예측 샘플들을 생성하도록 구성된 루마로부터의 크로마(CfL) 예측 유닛의 블록도를 도시한다.
도 23a는 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 23b는 다른 예시적인 CfL 예측 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 24는 픽처 경계의 내측 및 외측의 루마 샘플들의 블록도를 도시한다.
도 25는 상이한 크로마 다운샘플링 포맷들의 도면을 도시한다.
도 26은 AVI_CfL 다운샘플링 필터의 도면을 도시한다.
도 27은 예시적인 6-탭 필터의 도면을 도시한다.
도 28은 예시적인 4-탭 필터의 도면을 도시한다.
도 29는 비디오 처리의 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 30은 비디오 처리의 다른 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 31은 루마 블록의 이웃 루마 샘플들의 개략도를 도시한다.
도 32는 비디오 처리의 다른 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 33은 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적 예시를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 통신 시스템(300)의 단순화된 블록도를 예시한다. 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 네트워크(350)를 통해, 서로 통신할 수 있는 복수의 단말 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 통신 시스템(300)은 네트워크(350)를 통해 상호접속되는 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)을 포함한다. 도 3의 예에서, 제1 쌍의 단말 디바이스들(310 및 320)은 데이터의 단방향 송신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 디바이스(310)는 네트워크(350)를 통해 다른 단말 디바이스(320)로의 송신을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스(310)에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 인코딩된 비디오 데이터는 하나 이상의 코딩된 비디오 비트스트림의 형태로 송신될 수 있다. 단말 디바이스(320)는 네트워크(350)로부터 코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구하고 복구된 비디오 데이터에 따라 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다. 단방향 데이터 송신은 미디어 서빙 응용들(media serving applications) 등에서 구현될 수 있다.
다른 예에서, 통신 시스템(300)은, 예를 들어, 영상 회의 응용 동안 구현될 수 있는 코딩된 비디오 데이터의 양방향 송신을 수행하는 제2 쌍의 단말 디바이스들(330 및 340)을 포함한다. 데이터의 양방향 송신을 위해, 일 예에서, 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 네트워크(350)를 통해 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스로의 송신을 위해 (예를 들어, 단말 디바이스에 의해 캡처되는 비디오 픽처들의 스트림의) 비디오 데이터를 코딩할 수 있다. 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 각각의 단말 디바이스는 또한 단말 디바이스들(330 및 340) 중의 다른 단말 디바이스에 의해 송신된 코딩된 비디오 데이터를 수신할 수 있고, 코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 비디오 픽처들을 복구할 수 있고, 복구된 비디오 데이터에 따라 액세스가능한 디스플레이 디바이스에서 비디오 픽처들을 디스플레이할 수 있다.
도 3의 예에서, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340)은 서버들, 개인용 컴퓨터들 및 스마트 폰들로서 구현될 수 있지만, 본 개시내용의 기본 원리들의 적용가능성은 그렇게 제한되지 않을 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 미디어 플레이어들, 웨어러블 컴퓨터들, 전용 영상 회의 장비, 및/또는 이와 유사한 것에서 구현될 수 있다. 네트워크(350)는 예를 들어 유선(와이어드) 및/또는 무선 통신 네트워크들을 포함하여, 단말 디바이스들(310, 320, 330 및 340) 사이에 코딩된 비디오 데이터를 전달하는 임의의 수 또는 타입들의 네트워크들을 나타낸다. 통신 네트워크(350)는 회선 교환, 패킷 교환, 및/또는 다른 타입들의 채널들에서 데이터를 교환할 수 있다. 대표적인 네트워크들은 통신 네트워크들, 로컬 영역 네트워크들, 광역 네트워크들 및/또는 인터넷을 포함한다. 본 논의의 목적을 위해, 네트워크(350)의 아키텍처 및 토폴로지는 본 명세서에서 명시적으로 설명되지 않는 한 본 개시내용의 동작에 중요하지 않을 수 있다.
도 4는, 개시된 주제를 위한 응용에 대한 예로서, 비디오 스트리밍 환경에서의 비디오 인코더 및 비디오 디코더의 배치를 예시한다. 개시된 주제는, 예를 들어, 영상 회의, 디지털 TV 방송, 게이밍, 가상 현실, CD, DVD, 메모리 스틱 등을 포함한 디지털 미디어 상의 압축된 비디오의 저장 등을 포함하는 다른 비디오 응용들에 동등하게 적용가능할 수 있다.
비디오 스트리밍 시스템은 압축되지 않은 비디오 픽처들 또는 이미지들의 스트림(402)을 생성하기 위한 비디오 소스(401), 예를 들어, 디지털 카메라를 포함할 수 있는 비디오 캡처 서브시스템(413)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 비디오 픽처들의 스트림(402)은 비디오 소스(401)의 디지털 카메라에 의해 기록되는 샘플들을 포함한다. 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 코딩된 비디오 비트스트림)와 비교할 때 높은 데이터 용량을 강조하기 위해 굵은 라인으로 묘사된 비디오 픽처들의 스트림(402)은 비디오 소스(401)에 결합된 비디오 인코더(403)를 포함하는 전자 디바이스(420)에 의해 처리될 수 있다. 비디오 인코더(403)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 개시된 주제의 양태들을 가능하게 하거나 구현하기 위해 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 압축되지 않은 비디오 픽처들의 스트림(402)과 비교할 때 더 낮은 데이터 용량을 강조하기 위해 얇은 라인으로서 묘사된 인코딩된 비디오 데이터(404)(또는 인코딩된 비디오 비트스트림(404))는 장래의 사용을 위해 스트리밍 서버(405) 상에 또는 다운스트림 비디오 디바이스들(도시되지 않음)에 직접 저장될 수 있다. 도 4에서의 클라이언트 서브시스템들(406 및 408)과 같은 하나 이상의 스트리밍 클라이언트 서브시스템들은 스트리밍 서버(405)에 액세스하여 인코딩된 비디오 데이터(404)의 사본들(407 및 409)을 검색할 수 있다. 클라이언트 서브시스템(406)은, 예를 들어, 전자 디바이스(430) 내에 비디오 디코더(410)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(410)는 인코딩된 비디오 데이터의 유입 사본(407)을 디코딩하고 압축되지 않은 그리고 디스플레이(412)(예를 들어, 디스플레이 스크린) 또는 다른 렌더링 디바이스들(묘사되지 않음) 상에 렌더링될 수 있는 비디오 픽처들의 유출 스트림(411)을 생성한다. 비디오 디코더(410)는 본 개시내용에서 설명된 다양한 기능들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 스트리밍 시스템들에서, 인코딩된 비디오 데이터(404, 407, 및 409)(예를 들어, 비디오 비트스트림들)는 특정 비디오 코딩/압축 표준들에 따라 인코딩될 수 있다. 그러한 표준들의 예들은 ITU-T 권고안(Recommendation) H.265를 포함한다. 일 예에서, 개발 중인 비디오 코딩 표준이 VVC(Versatile Video Coding)로서 비공식적으로 알려져 있다. 개시된 주제는 VVC, 및 다른 비디오 코딩 표준들의 맥락에서 사용될 수 있다.
전자 디바이스들(420 및 430)은 다른 컴포넌트들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 전자 디바이스(420)는 비디오 디코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있고 전자 디바이스(430)는 비디오 인코더(도시되지 않음)도 포함할 수 있다.
도 5는 이하의 본 개시내용의 임의의 실시예에 따른 비디오 디코더(510)의 블록도를 도시한다. 비디오 디코더(510)는 전자 디바이스(530)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(530)는 수신기(531)(예를 들어, 수신 회로)를 포함할 수 있다. 비디오 디코더(510)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
수신기(531)는 비디오 디코더(510)에 의해 디코딩될 하나 이상의 코딩된 비디오 시퀀스를 수신할 수 있다. 동일한 또는 다른 실시예에서는, 한 번에 하나의 코딩된 비디오 시퀀스가 디코딩될 수 있으며, 여기서 각각의 코딩된 비디오 시퀀스의 디코딩은 다른 코딩된 비디오 시퀀스들과 독립적이다. 각각의 비디오 시퀀스는 다수의 비디오 프레임들 또는 이미지들과 연관될 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장한 저장 디바이스 또는 인코딩된 비디오 데이터를 송신하는 스트리밍 소스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 채널(501)로부터 수신될 수 있다. 수신기(531)는 인코딩된 비디오 데이터를 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림들과 같은 다른 데이터와 함께 수신할 수 있고, 이들은 그것들 각자의 처리 회로(묘사되지 않음)에 포워딩될 수 있다. 수신기(531)는 코딩된 비디오 시퀀스를 다른 데이터로부터 분리할 수 있다. 네트워크 지터를 방지하기 위해, 수신기(531)와 엔트로피 디코더/파서(520)(이후 "파서(520)") 사이에 버퍼 메모리(515)가 배치될 수 있다. 특정 응용들에서, 버퍼 메모리(515)는 비디오 디코더(510)의 일부로서 구현될 수 있다. 다른 응용들에서, 그것은 비디오 디코더(510)(묘사되지 않음)의 외측에 있고 그로부터 분리될 수 있다. 또 다른 응용들에서, 예를 들어, 네트워크 지터를 방지하기 위한 목적으로, 비디오 디코더(510) 외부의 버퍼 메모리(묘사되지 않음)가 존재할 수 있고, 예를 들어 재생 타이밍을 핸들링하기 위해, 비디오 디코더(510) 내부의 다른 추가적인 버퍼 메모리(515)가 존재할 수 있다. 수신기(531)가 충분한 대역폭 및 제어가능성의 저장/포워드 디바이스로부터, 또는 등시 동기식 네트워크(isosynchronous network)로부터 데이터를 수신하고 있을 때, 버퍼 메모리(515)는 필요하지 않을 수 있거나, 작을 수 있다. 인터넷과 같은 베스트-에포트 패킷 네트워크들(best-effort packet networks) 상에서의 사용을 위해, 충분한 크기의 버퍼 메모리(515)가 요구될 수 있고, 그 크기는 비교적 클 수 있다. 이러한 버퍼 메모리는 적응적 크기로 구현될 수 있고, 비디오 디코더(510) 외부의 운영 체제 또는 유사한 요소들(묘사되지 않음)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 코딩된 비디오 시퀀스로부터 심벌들(521)을 재구성하기 위해 파서(520)를 포함할 수 있다. 그 심벌들의 카테고리들은 비디오 디코더(510)의 동작을 관리하기 위해 사용되는 정보, 및 잠재적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(530)의 일체형 부분(integral part)일 수 있거나 아닐 수도 있지만 전자 디바이스(530)에 결합될 수 있는 디스플레이(512)(예를 들어, 디스플레이 스크린)와 같은 렌더링 디바이스를 제어하기 위한 정보를 포함한다. 렌더링 디바이스(들)에 대한 제어 정보는 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지들 또는 VUI(Video Usability Information) 파라미터 세트 프래그먼트들(묘사되지 않음)의 형태로 될 수 있다. 파서(520)는 파서(520)에 의해 수신되는 코딩된 비디오 시퀀스를 파싱/엔트로피 디코딩할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스의 엔트로피 코딩은 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따를 수 있고, 가변 길이 코딩, 허프만 코딩(Huffman coding), 컨텍스트 민감성(context sensitivity)이 있거나 없는 산술 코딩 등을 포함하는 다양한 원리들을 따를 수 있다. 파서(520)는, 코딩된 비디오 시퀀스로부터, 서브그룹들에 대응하는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여, 비디오 디코더 내의 픽셀들의 서브그룹들 중 적어도 하나에 대한 서브그룹 파라미터들의 세트를 추출할 수 있다. 서브그룹들은 픽처 그룹(Group of Pictures, GOP)들, 픽처들, 타일들, 슬라이스들, 매크로블록들, 코딩 유닛(Coding Unit, CU)들, 블록들, 변환 유닛(Transform Unit, TU)들, 예측 유닛(Prediction Unit, PU)들 등을 포함할 수 있다. 파서(520)는 또한 코딩된 비디오 시퀀스로부터 변환 계수들(예를 들어, 푸리에 변환 계수들), 양자화기 파라미터 값들, 모션 벡터들 등과 같은 정보를 추출할 수 있다.
파서(520)는 버퍼 메모리(515)로부터 수신된 비디오 시퀀스에 대해 엔트로피 디코딩/파싱 동작을 수행하여, 심벌들(521)을 생성할 수 있다.
심벌들(521)의 재구성은 코딩된 비디오 픽처 또는 그의 부분들의 타입(예컨대: 인터 및 인트라 픽처, 인터 및 인트라 블록), 및 다른 인자들에 따라 다수의 상이한 처리 또는 기능 유닛들을 수반할 수 있다. 수반되는 유닛들 그리고 어떻게 그것들이 수반되는지는, 파서(520)에 의해 코딩된 비디오 시퀀스로부터 파싱된 서브그룹 제어 정보에 의해 제어될 수 있다. 파서(520)와 아래의 다수의 처리 또는 기능 유닛들 사이의 이러한 서브그룹 제어 정보의 흐름은 단순화를 위해 묘사되어 있지 않다.
이미 언급된 기능 블록들 이외에, 비디오 디코더(510)는 아래에 설명되는 바와 같이 개념적으로 다수의 기능 유닛으로 세분될 수 있다. 상업적 제약 하에서 동작하는 실제 구현에서, 이들 기능 유닛 중 다수는 서로 밀접하게 상호작용하고, 적어도 부분적으로 서로 통합될 수 있다. 그러나, 개시된 주제의 다양한 기능들을 명료하게 설명하기 위해, 기능 유닛들로의 개념적 세분이 이하의 개시내용에서 채택된다.
제1 유닛은 스케일러/역 변환 유닛(551)을 포함할 수 있다. 스케일러/역 변환 유닛(551)은 파서(520)로부터 심벌(들)(521)로서 어느 타입의 역 변환을 사용할지, 블록 크기, 양자화 팩터/파라미터들, 양자화 스케일링 행렬들(quantization scaling matrices) 등을 지시하는 정보를 포함한 제어 정보뿐만 아니라 양자화된 변환 계수를 수신할 수 있다. 스케일러/역 변환 유닛(551)은 집계기(aggregator)(555)에 입력될 수 있는 샘플 값들을 포함하는 블록들을 출력할 수 있다.
일부 경우들에서, 스케일러/역 변환(551)의 출력 샘플들은 인트라 코딩된 블록, 즉, 이전에 재구성된 픽처들로부터의 예측 정보를 사용하지 않지만, 현재 픽처의 이전에 재구성된 부분들로부터의 예측 정보를 사용할 수 있는 블록에 관련될 수 있다. 그러한 예측 정보는 인트라 픽처 예측 유닛(552)에 의해 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 인트라 픽처 예측 유닛(552)은 이미 재구성되어 현재 픽처 버퍼(558)에 저장된 주위의 블록 정보를 사용하여 재구성 중인 블록과 동일한 크기 및 형상의 블록을 생성할 수 있다. 현재 픽처 버퍼(558)는, 예를 들어, 부분적으로 재구성된 현재 픽처 및/또는 완전히 재구성된 현재 픽처를 버퍼링한다. 집계기(555)는, 일부 구현들에서, 샘플당 기준으로, 인트라 예측 유닛(552)이 생성한 예측 정보를 스케일러/역 변환 유닛(551)에 의해 제공된 출력 샘플 정보에 추가할 수 있다.
다른 경우들에서, 스케일러/역 변환 유닛(551)의 출력 샘플들은 인터 코딩되고, 잠재적으로 모션 보상된 블록에 관련될 수 있다. 이러한 경우에, 모션 보상 예측 유닛(553)은 참조 픽처 메모리(557)에 액세스하여 인터-픽처 예측에 사용되는 샘플들을 페치할 수 있다. 블록에 관련된 심벌들(521)에 따라 페치된 샘플들을 모션 보상한 후에, 이들 샘플은 집계기(555)에 의해 스케일러/역 변환 유닛(551)의 출력(유닛(551)의 출력은 잔차 샘플들 또는 잔차 신호라고 지칭될 수 있음)에 추가되어 출력 샘플 정보를 생성할 수 있다. 모션 보상 예측 유닛(553)이 예측 샘플들을 페치하는 참조 픽처 메모리(557) 내의 어드레스들은, 예를 들어 X, Y 컴포넌트들(시프트), 및 참조 픽처 컴포넌트들(시간)을 가질 수 있는 심벌들(521)의 형태로 모션 보상 예측 유닛(553)에 이용가능한 모션 벡터들에 의해 제어될 수 있다. 모션 보상은 또한 서브샘플 정확한 모션 벡터들이 사용중일 때 참조 픽처 메모리(557)로부터 페치된 샘플 값들의 보간을 포함할 수 있고, 또한 모션 벡터 예측 메커니즘들 등과 연관될 수 있다.
집계기(555)의 출력 샘플들에 대해 루프 필터 유닛(556) 내의 다양한 루프 필터링 기법들이 수행될 수 있다. 비디오 압축 기술들은, 파서(520)로부터의 심벌들(521)로서 루프 필터 유닛(556)에 이용가능하게 되고 코딩된 비디오 시퀀스(코딩된 비디오 비트스트림이라고도 지칭됨)에 포함된 파라미터들에 의해 제어되지만, 코딩된 픽처 또는 코딩된 비디오 시퀀스의 이전(디코딩 순서로) 부분들의 디코딩 동안 획득된 메타-정보에 응답할 뿐만 아니라, 이전에 재구성된 및 루프-필터링된 샘플 값들에 응답할 수도 있는 인-루프 필터(in-loop filter) 기술들을 포함할 수 있다. 몇가지 타입의 루프 필터들이 루프 필터 유닛(556)의 일부로서 다양한 순서로 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
루프 필터 유닛(556)의 출력은 렌더링 디바이스(512)에 출력될 뿐만 아니라 장래의 인터-픽처 예측에서 사용하기 위해 참조 픽처 메모리(557)에 저장될 수도 있는 샘플 스트림일 수 있다.
특정 코딩된 픽처들은, 완전히 재구성되면, 장래의 인터-픽처 예측을 위한 참조 픽처들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처에 대응하는 코딩된 픽처가 완전히 재구성되고 코딩된 픽처가 참조 픽처로서 식별되면(예를 들어, 파서(520)에 의해), 현재 픽처 버퍼(558)는 참조 픽처 메모리(557)의 일부가 될 수 있고, 다음 코딩된 픽처의 재구성에 착수하기 전에 새로운 현재 픽처 버퍼가 재할당될 수 있다.
비디오 디코더(510)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 표준에서 채택된 미리 결정된 비디오 압축 기술에 따라 디코딩 동작들을 수행할 수 있다. 코딩된 비디오 시퀀스가 비디오 압축 기술 또는 표준의 신택스와 비디오 압축 기술 또는 표준에서 문서화된 프로파일들을 둘 다 고수한다는 점에서, 코딩된 비디오 시퀀스는 사용중인 비디오 압축 기술 또는 표준에 의해 특정된 신택스를 준수할 수 있다. 구체적으로, 프로파일은 그 프로파일 하에서 사용하기 위해 이용가능한 유일한 툴들로서 비디오 압축 기술 또는 표준에서 이용가능한 모든 툴들로부터 특정 툴들을 선택할 수 있다. 표준을 준수하기 위해, 코딩된 비디오 시퀀스의 복잡도는 비디오 압축 기술 또는 표준의 레벨에 의해 정의된 경계들 내에 있을 수 있다. 일부 경우들에서, 레벨들은 최대 픽처 크기, 최대 프레임 레이트, 최대 재구성 샘플 레이트(예를 들어, 초당 메가샘플수로 측정됨), 최대 참조 픽처 크기 등을 제한한다. 레벨들에 의해 설정된 한계들은, 일부 경우들에서, HRD(Hypothetical Reference Decoder) 사양들 및 코딩된 비디오 시퀀스에서 시그널링된 HRD 버퍼 관리를 위한 메타데이터를 통해 추가로 제한될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 수신기(531)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인(중복) 데이터를 수신할 수 있다. 이 추가적인 데이터는 코딩된 비디오 시퀀스(들)의 일부로서 포함될 수 있다. 이 추가적인 데이터는 데이터를 적절히 디코딩하고/하거나 원래의 비디오 데이터를 더 정확하게 재구성하기 위해 비디오 디코더(510)에 의해 사용될 수 있다. 추가적인 데이터는 예를 들어, 시간적, 공간적, 또는 신호 잡음 비(SNR) 향상 계층들, 중복 슬라이스들, 중복 픽처들, 순방향 오류 정정 코드들 등의 형태로 될 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(603)의 블록도를 도시한다. 비디오 인코더(603)는 전자 디바이스(620)에 포함될 수 있다. 전자 디바이스(620)는 송신기(640)(예를 들어, 송신 회로)를 추가로 포함할 수 있다. 비디오 인코더(603)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.
비디오 인코더(603)는 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 비디오 이미지(들)를 캡처할 수 있는 비디오 소스(601)(도 6의 예에서는 전자 디바이스(620)의 일부가 아님)로부터 비디오 샘플들을 수신할 수 있다. 다른 예에서, 비디오 소스(601)는 전자 디바이스(620)의 일부로서 구현될 수 있다.
비디오 소스(601)는, 임의의 적합한 비트 심도(예를 들어: 8 비트, 10 비트, 12 비트, ...), 임의의 컬러공간(예를 들어, BT.601 YCrCb, RGB, XYZ...), 및 임의의 적합한 샘플링 구조(예를 들어, YCrCb 4:2:0, YCrCb 4:4:4)일 수 있는 디지털 비디오 샘플 스트림의 형태로 비디오 인코더(603)에 의해 코딩될 소스 비디오 시퀀스를 제공할 수 있다. 미디어 서빙 시스템에서, 비디오 소스(601)는 이전에 준비된 비디오를 저장할 수 있는 저장 디바이스일 수 있다. 영상 회의 시스템에서, 비디오 소스(601)는 비디오 시퀀스로서 로컬 이미지 정보를 캡처하는 카메라일 수 있다. 비디오 데이터는 순차적으로 볼 때 모션을 부여하는 복수의 개별 픽처들 또는 이미지들로서 제공될 수 있다. 픽처들 자체는 픽셀들의 공간적 어레이로서 조직될 수 있고, 여기서 각각의 픽셀은 사용중인 샘플링 구조, 컬러 공간 등에 의존하여 하나 이상의 샘플을 포함할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 픽셀들과 샘플들 사이의 관계를 쉽게 이해할 수 있다. 아래의 설명은 샘플들에 초점을 맞춘다.
일부 예시적인 실시예들에 따르면, 비디오 인코더(603)는 소스 비디오 시퀀스의 픽처들을 실시간으로 또는 응용에 의해 요구되는 임의의 다른 시간 제약들 하에서 코딩된 비디오 시퀀스(643)로 코딩 및 압축할 수 있다. 적절한 코딩 속도를 시행하는 것이 제어기(650)의 하나의 기능을 구성한다. 일부 실시예들에서, 제어기(650)는 아래에 설명되는 바와 같이 다른 기능 유닛들에 기능적으로 결합되어 이들을 제어할 수 있다. 결합은 단순화를 위해 묘사되어 있지 않다. 제어기(650)에 의해 설정된 파라미터들은 레이트 제어 관련 파라미터들(픽처 스킵, 양자화기, 레이트-왜곡 최적화 기법들의 람다 값, ...), 픽처 크기, 픽처 그룹(GOP) 레이아웃, 최대 모션 벡터 검색 범위 등을 포함할 수 있다. 제어기(650)는 특정 시스템 설계에 대해 최적화된 비디오 인코더(603)에 관련된 다른 적합한 기능들을 갖도록 구성될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더(603)는 코딩 루프에서 동작하도록 구성될 수 있다. 과도하게 단순화된 설명으로서, 일 예에서, 코딩 루프는 소스 코더(630)(예를 들어, 코딩될 입력 픽처, 및 참조 픽처(들)에 기초하여 심벌 스트림과 같은 심벌들을 생성하는 것을 담당함), 및 비디오 인코더(603)에 내장된 (로컬) 디코더(633)를 포함할 수 있다. 디코더(633)는 내장된 디코더(633)가 엔트로피 코딩 없이 소스 코더(630)에 의해 코딩된 비디오 스트림을 처리하더라도 (원격) 디코더가 생성하는 것과 유사한 방식으로 샘플 데이터를 생성하기 위해 심벌들을 재구성한다(엔트로피 코딩에서 코딩된 비디오 비트스트림과 심벌들 사이의 임의의 압축이 개시된 주제에서 고려되는 비디오 압축 기술들에서 무손실일 수 있기 때문임). 재구성된 샘플 스트림(샘플 데이터)은 참조 픽처 메모리(634)에 입력된다. 심벌 스트림의 디코딩이 디코더 위치(로컬 또는 원격)와는 독립적으로 비트-정확한 결과들(bit-exact results)을 야기하기 때문에, 참조 픽처 메모리(634) 내의 콘텐츠도 또한 로컬 인코더와 원격 인코더 사이에서 비트 정확(bit exact)하다. 다시 말해서, 인코더의 예측 부분은 디코딩 동안 예측을 사용할 때 디코더가 "보는" 것과 정확히 동일한 샘플 값들을 참조 픽처 샘플들로서 "본다". 참조 픽처 동기성(reference picture synchronicity)의 이러한 기본적인 원리(그리고, 예를 들어, 채널 오류들 때문에, 동기성이 유지될 수 없는 경우, 결과적인 드리프트)는 코딩 품질을 개선하기 위해 사용된다.
"로컬" 디코더(633)의 동작은 도 5와 관련하여 위에서 이미 상세히 설명한 비디오 디코더(510)와 같은 "원격" 디코더의 동작과 동일할 수 있다. 그러나, 또한 도 5를 간단히 참조하면, 심벌들이 이용가능하고 엔트로피 코더(645) 및 파서(520)에 의한 코딩된 비디오 시퀀스로의 심벌들의 인코딩/디코딩이 무손실일 수 있기 때문에, 버퍼 메모리(515), 및 파서(520)를 포함한, 비디오 디코더(510)의 엔트로피 디코딩 부분들은 인코더에서의 로컬 디코더(633)에서 완전히 구현되지 않을 수 있다.
이 시점에서 이루어질 수 있는 관찰은, 디코더에만 존재할 수 있는 파싱/엔트로피 디코딩을 제외한 임의의 디코더 기술이 또한 필연적으로, 대응하는 인코더에서, 실질적으로 동일한 기능 형태로 존재할 필요가 있을 수 있다는 점이다. 이러한 이유로, 개시된 주제는 때때로 인코더의 디코딩 부분과 연합하는 디코더 동작에 초점을 맞출 수 있다. 인코더 기술들은 포괄적으로 설명된 디코더 기술들의 역(inverse)이기 때문에 그것들에 대한 설명은 따라서 축약될 수 있다. 특정 영역들 또는 양태들에서만 인코더의 더 상세한 설명이 아래에 제공된다.
동작 동안, 일부 예시적인 구현들에서, 소스 코더(630)는, "참조 픽처"로 지정된 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 이전에 코딩된 픽처를 참조하여 예측적으로 입력 픽처를 코딩하는, 모션 보상된 예측 코딩을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 코딩 엔진(632)은 입력 픽처의 픽셀 블록들과 입력 픽처에 대한 예측 참조(들)로서 선택될 수 있는 참조 픽처(들)의 픽셀 블록들 사이의 컬러 채널들에서의 차이들(또는 잔차)을 코딩한다. 용어 "잔차(residue)" 및 그의 형용사 형태 "잔차의(residual)"는 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
로컬 비디오 디코더(633)는, 소스 코더(630)에 의해 생성된 심벌들에 기초하여, 참조 픽처들로서 지정될 수 있는 픽처들의 코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 수 있다. 코딩 엔진(632)의 동작들은 유리하게는 손실 프로세스들일 수 있다. 코딩된 비디오 데이터가 비디오 디코더(도 6에 도시되지 않음)에서 디코딩될 수 있는 경우, 재구성된 비디오 시퀀스는 전형적으로 일부 오류들을 갖는 소스 비디오 시퀀스의 복제본(replica)일 수 있다. 로컬 비디오 디코더(633)는 참조 픽처들에 대해 비디오 디코더에 의해 수행될 수 있는 디코딩 프로세스들을 복제하고 재구성된 참조 픽처들이 참조 픽처 캐시(634)에 저장되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 인코더(603)는 (송신 오류들이 없이) 원단 (원격) 비디오 디코더에 의해 획득될 재구성된 참조 픽처로서 공통 콘텐츠를 갖는 재구성된 참조 픽처들의 사본들을 로컬로 저장할 수 있다.
예측기(635)는 코딩 엔진(632)에 대한 예측 검색들을 수행할 수 있다. 즉, 코딩될 새로운 픽처에 대해, 예측기(635)는 새로운 픽처들에 대한 적절한 예측 참조로서 역할을 할 수 있는 참조 픽처 모션 벡터들, 블록 형상들 등과 같은 특정 메타데이터 또는 샘플 데이터(후보 참조 픽셀 블록들로서)에 대해 참조 픽처 메모리(634)를 검색할 수 있다. 예측기(635)는 적절한 예측 참조들을 찾기 위해 샘플 블록-바이-픽셀 블록(sample block-by-pixel block) 기준으로 동작할 수 있다. 일부 경우들에서, 예측기(635)에 의해 획득된 검색 결과들에 의해 결정된 바와 같이, 입력 픽처는 참조 픽처 메모리(634)에 저장된 다수의 참조 픽처로부터 인출된 예측 참조들을 가질 수 있다.
제어기(650)는, 예를 들어, 비디오 데이터를 인코딩하기 위해 사용되는 파라미터들 및 서브그룹 파라미터들의 설정을 포함하여, 소스 코더(630)의 코딩 동작을 관리할 수 있다.
전술한 모든 기능 유닛들의 출력은 엔트로피 코더(645)에서 엔트로피 코딩을 거칠 수 있다. 엔트로피 코더(645)는 다양한 기능 유닛들에 의해 생성된 심벌들을, 허프만 코딩, 가변 길이 코딩, 산술 코딩 등과 같은 기술들에 따른 심벌들의 무손실 압축에 의해, 코딩된 비디오 시퀀스로 변환한다.
송신기(640)는, 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 저장 디바이스에 대한 하드웨어/소프트웨어 링크일 수 있는, 통신 채널(660)을 통한 송신을 준비하기 위해 엔트로피 코더(645)에 의해 생성된 코딩된 비디오 시퀀스(들)를 버퍼링할 수 있다. 송신기(640)는 비디오 코더(603)로부터의 코딩된 비디오 데이터를 송신될 다른 데이터, 예를 들어, 코딩된 오디오 데이터 및/또는 보조 데이터 스트림(소스들이 도시되지 않음)과 병합할 수 있다.
제어기(650)는 비디오 인코더(603)의 동작을 관리할 수 있다. 코딩 동안, 제어기(650)는, 각자의 픽처에 적용될 수 있는 코딩 기법들에 영향을 미칠 수 있는, 특정 코딩된 픽처 타입을 각각의 코딩된 픽처에 할당할 수 있다. 예를 들어, 픽처들은 종종 다음 픽처 타입들 중 하나로서 할당될 수 있다:
인트라 픽처(Intra Picture)(I 픽처)는 예측의 소스로서 시퀀스 내의 임의의 다른 픽처를 사용하지 않고 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 일부 비디오 코덱들은, 예를 들어, 독립 디코더 리프레시(Independent Decoder Refresh)("IDR") 픽처들을 포함한, 상이한 타입들의 인트라 픽처들을 허용한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 I 픽처들의 그러한 변형들 및 그것들 각자의 응용들 및 특징들을 인식한다.
예측 픽처(predictive picture)(P 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 하나의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측(intra prediction) 또는 인터 예측(inter prediction)을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다.
양방향 예측 픽처(bi-directionally predictive picture)(B 픽처)는 각각의 블록의 샘플 값들을 예측하기 위해 많아야 2개의 모션 벡터 및 참조 인덱스를 사용하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 사용하여 코딩 및 디코딩될 수 있는 것일 수 있다. 유사하게, 다중-예측 픽처들은 단일 블록의 재구성을 위해 2개보다 많은 참조 픽처 및 연관된 메타데이터를 사용할 수 있다.
소스 픽처들은 일반적으로 복수의 샘플 코딩 블록들(예를 들어, 각각 4x4, 8x8, 4x8, 또는 16x16 샘플들의 블록들)로 공간적으로 세분되고 블록-바이-블록(block-by-block) 기준으로 코딩될 수 있다. 블록들은 블록들의 각자의 픽처들에 적용되는 코딩 할당에 의해 결정된 다른(이미 코딩된) 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, I 픽처들의 블록들은 비예측적으로 코딩될 수 있거나 그것들은 동일한 픽처의 이미 코딩된 블록들을 참조하여 예측적으로 코딩될 수 있다(공간적 예측 또는 인트라 예측). P 픽처의 픽셀 블록들은, 하나의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. B 픽처들의 블록들은, 1개 또는 2개의 이전에 코딩된 참조 픽처를 참조하여 공간적 예측을 통해 또는 시간적 예측을 통해, 예측적으로 코딩될 수 있다. 소스 픽처들 또는 중간 처리된 픽처들은 다른 목적들을 위해 다른 타입들의 블록들로 세분될 수 있다. 코딩 블록들 및 다른 타입들의 블록들의 분할은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 동일한 방식을 따를 수 있거나 따르지 않을 수 있다.
비디오 인코더(603)는 ITU-T Rec. H.265와 같은 미리 결정된 비디오 코딩 기술 또는 표준에 따라 코딩 동작들을 수행할 수 있다. 그 동작에서, 비디오 인코더(603)는, 입력 비디오 시퀀스에서 시간적 및 공간적 중복성들을 활용하는 예측 코딩 동작들을 포함한, 다양한 압축 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 코딩된 비디오 데이터는 사용중인 비디오 코딩 기술 또는 표준에 의해 지정된 신택스를 준수할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 송신기(640)는 인코딩된 비디오와 함께 추가적인 데이터를 송신할 수 있다. 소스 코더(630)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부로서 그러한 데이터를 포함할 수 있다. 추가적인 데이터는 시간적/공간적/SNR 향상 계층들, 중복 픽처들 및 슬라이스들과 같은 다른 형태들의 중복 데이터, SEI 메시지들, VUI 파라미터 세트 프래그먼트들 등을 포함할 수 있다.
비디오는 시간적 시퀀스에서 복수의 소스 픽처들(비디오 픽처들)로서 캡처될 수 있다. 인트라-픽처 예측(종종 인트라 예측으로 축약됨)은 주어진 픽처에서 공간적 상관을 이용하고, 인터-픽처 예측은 픽처들 사이의 시간적 또는 다른 상관을 이용한다. 예를 들어, 현재 픽처라고 지칭되는 인코딩/디코딩 중인 특정 픽처가 블록들로 파티셔닝될 수 있다. 현재 픽처 내의 블록은, 비디오 내의 이전에 코딩되고 여전히 버퍼링된 참조 픽처 내의 참조 블록과 유사할 때, 모션 벡터라고 지칭되는 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 모션 벡터는 참조 픽처 내의 참조 블록을 가리키고, 다수의 참조 픽처가 사용중인 경우, 참조 픽처를 식별하는 제3 차원을 가질 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 인터-픽처 예측을 위해 양예측(bi-prediction) 기법이 사용될 수 있다. 이러한 양예측 기법에 따르면, 양자 모두 비디오에서 디코딩 순서로 현재 픽처를 진행하는(그러나 디스플레이 순서에서는 각각 과거 또는 미래에 있을 수 있는) 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처와 같은 2개의 참조 픽처가 사용된다. 현재 픽처 내의 블록은 제1 참조 픽처 내의 제1 참조 블록을 가리키는 제1 모션 벡터, 및 제2 참조 픽처 내의 제2 참조 블록을 가리키는 제2 모션 벡터에 의해 코딩될 수 있다. 블록은 제1 참조 블록과 제2 참조 블록의 조합에 의해 공동으로 예측될 수 있다.
또한, 코딩 효율을 개선하기 위해 인터-픽처 예측에서 병합 모드 기법이 사용될 수 있다.
본 개시내용의 일부 예시적인 실시예들에 따르면, 인터-픽처 예측들 및 인트라-픽처 예측들과 같은 예측들이 블록들의 단위로 수행된다. 예를 들어, 비디오 픽처들의 시퀀스 내의 픽처는 압축을 위해 코딩 트리 유닛들(CTU)로 파티셔닝되고, 픽처 내의 CTU들은 64x64 픽셀들, 32x32 픽셀들, 또는 16x16 픽셀들과 같은 동일한 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, CTU는 3개의 병렬 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB): 1개의 루마 CTB 및 2개의 크로마 CTB를 포함할 수 있다. 각각의 CTU는 하나 또는 다수의 코딩 유닛(CU)으로 재귀적으로 쿼드트리 분할(recursively quadtree split)될 수 있다. 예를 들어, 64x64 픽셀들의 CTU는 64x64 픽셀들의 하나의 CU, 또는 32x32 픽셀들의 4개의 CU로 분할될 수 있다. 32x32 블록 중 하나 이상은 각각 16x16 픽셀들의 4개의 CU로 추가로 분할될 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 각각의 CU는 인터 예측 타입 또는 인트라 예측 타입과 같은 다양한 예측 타입들 중에서 CU에 대한 예측 타입을 결정하기 위해 인코딩 동안 분석될 수 있다. CU는 시간적 및/또는 공간적 예측성에 의존하여 하나 이상의 예측 유닛(PU)으로 분할될 수 있다. 일반적으로, 각각의 PU는 루마 예측 블록(PB), 및 2개의 크로마 PB를 포함한다. 일 실시예에서, 코딩(인코딩/디코딩)에서의 예측 동작은 예측 블록의 단위로 수행된다. CU의 PU(또는 상이한 컬러 채널들의 PB들)로의 분할은 다양한 공간적 패턴으로 수행될 수 있다. 루마 또는 크로마 PB는, 예를 들어, 8x8 픽셀들, 16x16 픽셀들, 8x16 픽셀들, 16x8 샘플들 등과 같은, 샘플들에 대한 값들(예를 들어, 루마 값들)의 행렬을 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에 따른 비디오 인코더(703)의 도면을 도시한다. 비디오 인코더(703)는 비디오 픽처들의 시퀀스에서 현재 비디오 픽처 내의 샘플 값들의 처리 블록(예를 들어, 예측 블록)을 수신하고, 처리 블록을 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처 내에 인코딩하도록 구성된다. 예시적인 비디오 인코더(703)는 도 4의 예에서의 비디오 인코더(403) 대신에 사용될 수 있다.
예를 들어, 비디오 인코더(703)는 8x8 샘플들 등의 예측 블록과 같은 처리 블록에 대한 샘플 값들의 행렬 등을 수신한다. 그후, 비디오 인코더(703)는 처리 블록이, 예를 들어, 레이트-왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO)를 사용하여 인트라 모드, 인터 모드, 또는 양예측 모드 중 어느 것을 사용하여 최선으로 코딩되는지를 결정한다. 처리 블록이 인트라 모드에서 코딩되는 것으로 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 인트라 예측 기법을 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처 내에 인코딩할 수 있으며; 처리 블록이 인터 모드 또는 양예측 모드에서 코딩되는 것으로 결정될 때, 비디오 인코더(703)는 인터 예측 또는 양예측 기법을 각각 사용하여 처리 블록을 코딩된 픽처 내에 인코딩할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 병합 모드는 예측기들 외부의 코딩된 모션 벡터 컴포넌트의 이점 없이 하나 이상의 모션 벡터 예측기로부터 모션 벡터가 도출되는 인터 픽처 예측의 서브모드로서 사용될 수 있다. 일부 다른 예시적인 실시예들에서, 대상 블록에 적용가능한 모션 벡터 컴포넌트가 존재할 수 있다. 따라서, 비디오 인코더(703)는 처리 블록들의 예측 모드를 결정하기 위해, 모드 결정 모듈과 같은, 도 7에 명시적으로 도시되지 않은 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
도 7의 예에서, 비디오 인코더(703)는 도 7의 예시적인 배열에 도시된 바와 같이 함께 결합된 인터 인코더(inter encoder)(730), 인트라 인코더(intra encoder)(722), 잔차 계산기(residue calculator)(723), 스위치(726), 잔차 인코더(724), 일반 제어기(721), 및 엔트로피 인코더(725)를 포함한다.
인터 인코더(730)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 참조 픽처들 내의 하나 이상의 참조 블록(예를 들어, 디스플레이 순서에서 이전 픽처들 및 나중 픽처들 내의 블록들)과 비교하고, 인터 예측 정보(예를 들어, 인터 인코딩 기법에 따른 중복 정보의 설명, 모션 벡터들, 병합 모드 정보)를 생성하고, 임의의 적합한 기법을 사용하여 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들(예를 들어, 예측된 블록)을 계산하도록 구성된다. 일부 예들에서, 참조 픽처들은 도 6의 예시적인 인코더(620)에 내장된 디코딩 유닛(633)(아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 7의 잔차 디코더(728)로서 도시됨)을 사용하여 인코딩된 비디오 정보를 기반으로 디코딩되는 디코딩된 참조 픽처들이다.
인트라 인코더(722)는 현재 블록(예를 들어, 처리 블록)의 샘플들을 수신하고, 블록을 동일한 픽처 내의 이미 코딩된 블록들과 비교하고, 변환 후 양자화된 계수들을 생성하고, 일부 경우들에서 또한 인트라 예측 정보(예를 들어, 하나 이상의 인트라 인코딩 기법에 따른 인트라 예측 방향 정보)를 생성하도록 구성된다. 인트라 인코더(722)는 동일한 픽처 내의 참조 블록들 및 인트라 예측 정보에 기초하여 인트라 예측 결과들(예를 들어, 예측 블록)을 계산할 수 있다.
일반 제어기(721)는 일반 제어 데이터를 결정하고 일반 제어 데이터에 기초하여 비디오 인코더(703)의 다른 컴포넌트들을 제어하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 일반 제어기(721)는 블록의 예측 모드를 결정하고, 예측 모드에 기초하여 스위치(726)에 제어 신호를 제공한다. 예를 들어, 예측 모드가 인트라 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인트라 모드 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인트라 예측 정보를 선택하고 인트라 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어하며; 블록에 대한 예측 모드가 인터 모드일 때, 일반 제어기(721)는 잔차 계산기(723)에 의한 사용을 위해 인터 예측 결과를 선택하도록 스위치(726)를 제어하고, 인터 예측 정보를 선택하고 인터 예측 정보를 비트스트림에 포함시키도록 엔트로피 인코더(725)를 제어한다.
잔차 계산기(723)는 수신된 블록과 인트라 인코더(722) 또는 인터 인코더(730)로부터 선택된 블록에 대한 예측 결과들 사이의 차이(잔차 데이터)를 계산하도록 구성될 수 있다. 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 인코딩하여 변환 계수들을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 잔차 인코더(724)는 잔차 데이터를 공간적 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하여 변환 계수들을 생성하도록 구성될 수 있다. 그 후 변환 계수들에 대해 양자화 처리를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 획득한다. 다양한 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더(703)는 잔차 디코더(728)를 또한 포함한다. 잔차 디코더(728)는 역-변환을 수행하고, 디코딩된 잔차 데이터를 생성하도록 구성된다. 디코딩된 잔차 데이터는 인트라 인코더(722) 및 인터 인코더(730)에 의해 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터 인코더(730)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인터 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있고, 인트라 인코더(722)는 디코딩된 잔차 데이터 및 인트라 예측 정보에 기초하여 디코딩된 블록들을 생성할 수 있다. 디코딩된 블록들은 디코딩된 픽처들을 생성하기 위해 적합하게 처리되고 디코딩된 픽처들은 메모리 회로(도시되지 않음)에 버퍼링되고 참조 픽처들로서 사용될 수 있다.
엔트로피 인코더(725)는 인코딩된 블록을 포함하도록 비트스트림을 포맷(format)하고 엔트로피 코딩을 수행하도록 구성될 수 있다. 엔트로피 인코더(725)는 다양한 정보를 비트스트림에 포함시키도록 구성된다. 예를 들어, 엔트로피 인코더(725)는 일반 제어 데이터, 선택된 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 잔차 정보, 및 다른 적합한 정보를 비트스트림 내에 포함시키도록 구성될 수 있다. 인터 모드 또는 양예측 모드의 병합 서브모드에서 블록을 코딩할 때, 잔차 정보가 존재하지 않을 수 있다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 예시적인 비디오 디코더(810)의 도면을 도시한다. 비디오 디코더(810)는 코딩된 비디오 시퀀스의 일부인 코딩된 픽처들을 수신하고, 코딩된 픽처들을 디코딩하여 재구성된 픽처들을 생성하도록 구성된다. 일 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 4의 예에서의 비디오 디코더(410) 대신에 사용될 수 있다.
도 8의 예에서, 비디오 디코더(810)는 도 8의 예시적인 배열에 도시된 바와 같이 함께 결합된 엔트로피 디코더(871), 인터 디코더(880), 잔차 디코더(873), 재구성 모듈(874), 및 인트라 디코더(872)를 포함한다.
엔트로피 디코더(871)는, 코딩된 픽처로부터, 코딩된 픽처가 구성되는 신택스 요소들을 나타내는 특정 심벌들을 재구성하도록 구성될 수 있다. 그러한 심벌들은, 예를 들어, 블록이 코딩되는 모드(예를 들어, 인트라 모드, 인터 모드, 양예측(bi-predicted) 모드, 병합 서브모드 또는 다른 서브모드), 인트라 디코더(872) 또는 인터 디코더(880)에 의한 예측을 위해 사용된 특정 샘플 또는 메타데이터를 식별할 수 있는 예측 정보(예를 들어, 인트라 예측 정보 또는 인터 예측 정보), 예를 들어, 양자화된 변환 계수들의 형태로 된 잔차 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예에서, 예측 모드가 인터 또는 양예측 모드일 때, 인터 예측 정보가 인터 디코더(880)에 제공되고; 예측 타입이 인트라 예측 타입일 때, 인트라 예측 정보가 인트라 디코더(872)에 제공된다. 잔차 정보에 대해 역양자화가 수행될 수 있고 이는 잔차 디코더(873)에 제공된다.
인터 디코더(880)는 인터 예측 정보를 수신하고, 인터 예측 정보에 기초하여 인터 예측 결과들을 생성하도록 구성될 수 있다.
인트라 디코더(872)는 인트라 예측 정보를 수신하고, 인트라 예측 정보에 기초하여 예측 결과들을 생성하도록 구성될 수 있다.
잔차 디코더(873)는 역양자화를 수행하여 탈양자화된 변환 계수들을 추출하고, 탈양자화된 변환 계수들을 처리하여 잔차를 주파수 도메인으로부터 공간적 도메인으로 변환하도록 구성될 수 있다. 잔차 디코더(873)는 또한 엔트로피 디코더(871)에 의해 제공될 수 있는 특정 제어 정보(양자화기 파라미터(Quantizer Parameter, QP)를 포함하기 위해)를 이용할 수 있다(이는 단지 낮은 데이터 용량 제어 정보일 수 있으므로 데이터 경로가 묘사되지 않음).
재구성 모듈(874)은, 공간적 도메인에서, 잔차 디코더(873)에 의해 출력된 잔차와 예측 결과들(경우에 따라 인터 또는 인트라 예측 모듈들에 의해 출력됨)을 조합하여 재구성된 비디오의 일부로서 재구성된 픽처의 일부를 형성하는 재구성된 블록을 형성하도록 구성될 수 있다. 시각적 품질을 개선하기 위해 디블록킹 동작 등과 같은 다른 적합한 동작들이 또한 수행될 수 있다는 점에 유의한다.
비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 임의의 적합한 기법을 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 703), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 하나 이상의 집적 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 비디오 인코더들(403, 603, 및 603), 및 비디오 디코더들(410, 510, 및 810)은 소프트웨어 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다.
코딩 및 디코딩을 위한 블록 파티셔닝을 참조하면, 일반적인 파티셔닝은 베이스 블록으로부터 시작할 수 있고, 미리 정의된 규칙 세트, 특정 패턴들, 파티션 트리들, 또는 임의의 파티션 구조 또는 방식을 따를 수 있다. 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 예시적인 파티셔닝 절차들 또는 아래에 설명되는 다른 절차들 중 임의의 것, 또는 이들의 조합에 따라 베이스 블록을 구획 또는 파티셔닝한 후에, 파티션들 또는 코딩 블록들의 최종 세트가 획득될 수 있다. 이러한 파티션들 각각은 파티셔닝 계층구조 내의 다양한 파티셔닝 레벨들 중 하나에 있을 수 있고, 다양한 형상들을 가질 수 있다. 파티션들 각각은 코딩 블록(coding block)(CB)으로 지칭될 수 있다. 이하에서 추가로 설명되는 다양한 예시적인 파티셔닝 구현들에 대해, 각각의 결과적인 CB는 허용된 크기들 및 파티셔닝 레벨들 중 임의의 것일 수 있다. 이러한 파티션들은, 일부 기본 코딩/디코딩 판정이 이루어질 수 있고 코딩/디코딩 파라미터들이 최적화되고, 결정되고, 인코딩된 비디오 비트스트림에서 시그널링될 수 있는 유닛들을 형성할 수 있기 때문에 코딩 블록들로 지칭된다. 최종 파티션들에서의 가장 높은 또는 가장 깊은 레벨은 트리의 코딩 블록 파티셔닝 구조의 깊이를 나타낸다. 코딩 블록은 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록일 수 있다. 각각의 컬러의 CB 트리 구조는 코딩 블록 트리(CBT)로 지칭될 수 있다.
모든 컬러 채널들의 코딩 블록들은 집합적으로 코딩 유닛(CU)으로 지칭될 수 있다. 모든 컬러 채널들에 대한 계층적 구조는 집합적으로 코딩 트리 유닛(CTU)으로 지칭될 수 있다. CTU 내의 다양한 컬러 채널들에 대한 파티셔닝 패턴들 또는 구조들은 동일할 수 있거나 동일하지 않을 수 있다.
일부 구현들에서, 루마 및 크로마 채널들에 사용되는 파티션 트리 방식들 또는 구조들은 동일할 필요가 없을 수 있다. 다시 말해서, 루마 및 크로마 채널들은 별개의 코딩 트리 구조들 또는 패턴들을 가질 수 있다. 또한, 루마 및 크로마 채널들이 동일한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지 상이한 코딩 파티션 트리 구조를 사용하는지와 사용될 실제 코딩 파티션 트리 구조들은, 코딩되는 슬라이스가 P, B, 또는 I 슬라이스인지에 의존할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스의 경우, 크로마 채널들 및 루마 채널은 별개의 코딩 파티션 트리 구조들 또는 코딩 파티션 트리 구조 모드들을 가질 수 있는 반면, P 또는 B 슬라이스의 경우, 루마 및 크로마 채널들은 동일한 코딩 파티션 트리 방식을 공유할 수 있다. 별개의 코딩 파티션 트리 구조들 또는 모드들이 적용될 때, 루마 채널은 하나의 코딩 파티션 트리 구조에 의해 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 채널은 다른 코딩 파티션 트리 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 미리 결정된 파티셔닝 패턴이 베이스 블록에 적용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 예시적인 4-웨이 파티션 트리(4-way partition tree)가 제1 미리 정의된 레벨(예를 들어, 베이스 블록 크기로서 64x64 블록 레벨 또는 다른 크기들)로부터 시작할 수 있고, 베이스 블록은 미리 정의된 최저 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 계층적으로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 베이스 블록은 902, 904, 906, 및 908에 의해 지시된 4가지 미리 정의된 파티셔닝 옵션 또는 패턴의 대상이 될 수 있으며, R로 지정된 파티션들은 도 9에 지시된 것과 동일한 파티션 옵션들이 최저 레벨(예를 들어, 4x4 레벨)까지 더 낮은 스케일로 반복될 수 있다는 점에서 재귀적 파티셔닝에 대해 허용된다. 일부 구현들에서, 추가적인 제한들이 도 9의 파티셔닝 방식에 적용될 수 있다. 도 9의 구현에서, 직사각형 파티션들(예를 들어, 1:2/2:1 직사각형 파티션들)은 허용될 수 있지만, 이들은 재귀적인 것이 허용되지 않을 수 있는 반면, 정사각형 파티션들은 재귀적인 것이 허용된다. 재귀를 이용한 도 9에 따른 파티셔닝은, 필요한 경우, 코딩 블록들의 최종 세트를 생성한다. 코딩 트리 깊이는 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이(splitting depth)를 나타내도록 더 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예를 들어, 64x64 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있고, 루트 블록이 도 9에 따라 한번 더 분할된 후에, 코딩 트리 깊이는 1만큼 증가된다. 64x64 베이스 블록으로부터 4x4의 최소 파티션까지의 최대 또는 가장 깊은 레벨은 위의 방식의 경우 4(레벨 0으로부터 시작)일 것이다. 이러한 파티셔닝 방식은 컬러 채널들 중 하나 이상에 적용될 수 있다. 각각의 컬러 채널은 도 9의 방식에 따라 독립적으로 파티셔닝될 수 있다(예를 들어, 미리 정의된 패턴들 사이의 파티셔닝 패턴 또는 옵션은 각각의 계층적 레벨에서 컬러 채널들 각각에 대해 독립적으로 결정될 수 있다). 대안적으로, 컬러 채널들 중 2개 이상은 도 9의 동일한 계층적 패턴 트리를 공유할 수 있다(예를 들어, 각각의 계층적 레벨에서 2개 이상의 컬러 채널에 대해 미리 정의된 패턴들 중에서 동일한 파티셔닝 패턴 또는 옵션이 선택될 수 있다).
도 10은 파티셔닝 트리를 형성하기 위해 재귀적 파티셔닝을 허용하는 다른 예시적인 미리 정의된 파티셔닝 패턴을 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 예시적인 10-웨이 파티셔닝 구조 또는 패턴이 미리 정의될 수 있다. 루트(root) 블록은 미리 정의된 레벨에서(예를 들어, 128x128 레벨, 또는 64x64 레벨에서 베이스 블록으로부터) 시작할 수 있다. 도 10의 예시적인 파티셔닝 구조는 다양한 2:1/1:2 및 4:1/1:4 직사각형 파티션들을 포함한다. 도 10의 제2 행에 1002, 1004, 1006, 및 1008로 지시된 3개의 서브-파티션을 갖는 파티션 타입들은 "T-타입" 파티션들이라고 지칭될 수 있다. "T-타입" 파티션들(1002, 1004, 1006, 및 1008)은 좌측 T-타입, 상단 T-타입, 우측 T-타입 및 하단 T-타입으로 지칭될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 도 10의 직사각형 파티션들 중 어느 것도 더 세분되도록 허용되지 않는다. 코딩 트리 깊이는 루트 노드 또는 루트 블록으로부터의 분할 깊이(splitting depth)를 나타내도록 더 정의될 수 있다. 예를 들어, 루트 노드 또는 루트 블록, 예를 들어, 128x128 블록에 대한 코딩 트리 깊이는 0으로 설정될 수 있고, 루트 블록이 도 10에 따라 한번 더 분할된 후에, 코딩 트리 깊이는 1만큼 증가된다. 일부 구현들에서, 1010의 모두-정사각형 파티션들(all-square partitions)만이 도 10의 패턴을 따르는 파티셔닝 트리의 다음 레벨로의 재귀적 파티셔닝을 위해 허용될 수 있다. 다시 말해서, T-타입 패턴들(1002, 1004, 1006, 및 1008) 내의 정사각형 파티션들에 대해서는 재귀적 파티셔닝이 허용되지 않을 수 있다. 재귀를 이용한 도 10에 따른 파티셔닝 절차는, 필요한 경우, 코딩 블록들의 최종 세트를 생성한다. 이러한 방식은 컬러 채널들 중 하나 이상에 적용될 수 있다. 일부 구현들에서, 8x8 레벨 아래의 파티션들의 사용에 더 많은 유연성이 추가될 수 있다. 예를 들어, 특정 경우들에서 2x2 크로마 인터 예측이 사용될 수 있다.
코딩 블록 파티셔닝을 위한 일부 다른 예시적인 구현들에서는, 베이스 블록 또는 중간 블록을 쿼드트리 파티션들로 분할하기 위해 쿼드트리 구조가 사용될 수 있다. 이러한 쿼드트리 분할은 임의의 정사각형 형상의 파티션들에 계층적으로 그리고 재귀적으로 적용될 수 있다. 베이스 블록 또는 중간 블록 또는 파티션이 추가 쿼드트리 분할인지는 베이스 블록 또는 중간 블록/파티션의 다양한 로컬 특성들에 적응될 수 있다. 픽처 경계들에서의 쿼드트리 파티셔닝이 더 적응될 수 있다. 예를 들어, 크기가 픽처 경계에 맞을 때까지 블록이 쿼드트리 분할을 유지하도록 픽처 경계에서 암시적 쿼드트리 분할(implicit quadtree split)이 수행될 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 베이스 블록으로부터의 계층적 이진 파티셔닝이 사용될 수 있다. 이러한 방식의 경우, 베이스 블록 또는 중간 레벨 블록은 2개의 파티션으로 파티셔닝될 수 있다. 이진 파티셔닝은 수평 또는 수직일 수 있다. 예를 들어, 수평 이진 파티셔닝은 베이스 블록 또는 중간 블록을 동일한 우측 및 좌측 파티션들로 분할할 수 있다. 마찬가지로, 수직 이진 파티셔닝은 베이스 블록 또는 중간 블록을 동일한 상부 및 하부 파티션들로 분할할 수 있다. 이러한 이진 파티셔닝은 계층적이고 재귀적일 수 있다. 이진 파티셔닝 방식이 계속되어야 하는지 여부, 그리고 이 방식이 더 계속된다면, 수평 이진 파티셔닝이 사용되어야 하는지 또는 수직 이진 파티셔닝이 사용되어야 하는지의 결정이 베이스 블록 또는 중간 블록 각각에서 이루어질 수 있다. 일부 구현들에서, 추가 파티셔닝은 미리 정의된 최저 파티션 크기에서(한 차원 또는 두 차원 모두에서) 정지할 수 있다. 대안적으로, 일단 베이스 블록으로부터 미리 정의된 파티셔닝 레벨 또는 깊이에 도달하면 추가 파티셔닝이 정지할 수 있다. 일부 구현들에서, 파티션의 종횡비는 제한될 수 있다. 예를 들어, 파티션의 종횡비는 1:4보다 작지 않을 수 있다(또는 4:1보다 크지 않을 수 있다). 이와 같이, 수직 대 수평 종횡비가 4:1인 수직 스트립 파티션은 각각 수직 대 수평 종횡비가 2:1인 상부 및 하부 파티션들로만 수직으로 추가 이진 파티셔닝될 수 있다.
또 다른 일부 예들에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 베이스 블록 또는 임의의 중간 블록을 파티셔닝하기 위해 삼진 파티셔닝 방식이 사용될 수 있다. 삼진 패턴은 도 13의 1302에 도시된 바와 같이 수직으로, 또는 도 13의 1304에 도시된 바와 같이 수평으로 구현될 수 있다. 도 13의 예시적인 분할 비율(split ratio)은 수직으로 또는 수평으로 1:2:1로 도시되지만, 다른 비율들이 미리 정의될 수 있다. 일부 구현들에서, 둘 이상의 상이한 비율이 미리 정의될 수 있다. 이러한 트리플-트리 파티셔닝(triple-tree partitioning)은 블록 중심에 위치한 객체들을 하나의 연속 파티션으로 캡처할 수 있는 반면, 쿼드트리 및 이진-트리는 항상 블록 중심을 따라 분할되므로 객체를 별개의 파티션들로 분할한다는 점에서, 이러한 삼진 파티셔닝 방식은 쿼드트리 또는 이진 파티셔닝 구조들을 보완하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 예시적인 트리플 트리들의 파티션들의 폭 및 높이는 추가적인 변환들을 피하기 위해 항상 2의 거듭제곱이다.
위의 파티셔닝 방식들은 상이한 파티셔닝 레벨들에서 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 일 예로서, 위에서 설명한 쿼드트리 및 이진 파티셔닝 방식들은 베이스 블록을 쿼드트리-이진-트리(quadtree-binary-tree, QTBT) 구조로 파티셔닝하기 위해 조합될 수 있다. 이러한 방식에서, 베이스 블록 또는 중간 블록/파티션은, 지정된 경우, 미리 정의된 조건들의 세트에 따라, 쿼드트리 분할 또는 이진 분할될 수 있다. 특정 예가 도 14에 예시되어 있다. 도 14의 예에서, 1402, 1404, 1406, 및 1408로 도시된 바와 같이, 베이스 블록이 먼저 4개의 파티션으로 쿼드트리 분할된다. 그 후, 결과적인 파티션들 각각은 4개의 추가 파티션으로 쿼드트리 파티셔닝되거나(예컨대 1408), 또는 다음 레벨에서 2개의 추가 파티션으로 이진 분할되거나(예를 들어, 1402 또는 1406과 같이, 수평으로 또는 수직으로, 둘 다 대칭임), 또는 분할되지 않는다(예컨대 1404). 1410의 전체 예시적인 파티션 패턴 및 1420에서의 대응하는 트리 구조/표현에 의해 도시된 바와 같이, 정사각형 형상의 파티션들에 대해 이진 또는 쿼드트리 분할이 재귀적으로 허용될 수 있으며, 여기서 실선들은 쿼드트리 분할을 나타내고, 파선들은 이진 분할을 나타낸다. 이진 분할이 수평인지 또는 수직인지를 지시하기 위해 각각의 이진 분할 노드(비-리프 이진 파티션들(non-leaf binary partitions))에 대해 플래그들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 1420에 도시된 바와 같이, 1410의 파티셔닝 구조와 일관되게, 플래그 "0"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "1"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다. 쿼드트리-분할 파티션에 대해서는, 분할 타입을 지시할 필요가 없는데, 이는 쿼드트리 분할이 동일한 크기를 갖는 4개의 서브-블록/파티션을 생성하기 위해 블록 또는 파티션을 항상 수평으로 그리고 수직으로 둘 다 분할하기 때문이다. 일부 구현들에서, 플래그 "1"은 수평 이진 분할을 나타낼 수 있고, 플래그 "0"은 수직 이진 분할을 나타낼 수 있다.
QTBT의 일부 예시적인 구현들에서, 쿼드트리 및 이진 분할 규칙 세트는 다음과 같은 미리 정의된 파라미터들 및 그와 연관된 대응하는 함수들에 의해 표현될 수 있다:
- CTU 크기: 쿼드트리의 루트 노드 크기(베이스 블록의 크기)
- MinQTSize: 최소 허용 쿼드트리 리프 노드 크기
- MaxBTSize: 최대 허용 이진 트리 루트 노드 크기
- MaxBTDepth: 최대 허용 이진 트리 깊이
- MinBTSize: 최소 허용 이진 트리 리프 노드 크기
QTBT 파티셔닝 구조의 일부 예시적인 구현들에서, CTU 크기는 (예시적인 크로마 서브-샘플링이 고려되고 사용될 때) 2개의 대응하는 64x64 블록의 크로마 샘플들과 함께 128x128 루마 샘플들로서 설정될 수 있고, MinQTSize는 16x16으로서 설정될 수 있고, MaxBTSize는 64x64로서 설정될 수 있고, MinBTSize(폭과 높이 양자 모두에 대해)는 4x4로서 설정될 수 있고, MaxBTDepth는 4로서 설정될 수 있다. 쿼드트리 파티셔닝은 먼저 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들(quadtree leaf nodes)을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 그의 최소 허용 크기 16x16(즉, MinQTSize) 내지 128x128(즉, CTU 크기)의 크기를 가질 수 있다. 노드가 128x128이면, 크기가 MaxBTSize(즉, 64x64)를 초과하기 때문에 이진 트리에 의해 먼저 분할되지 않을 것이다. 그렇지 않으면, MaxBTSize를 초과하지 않는 노드들은 이진 트리에 의해 파티셔닝될 수 있다. 도 14의 예에서, 베이스 블록은 128x128이다. 베이스 블록은 미리 정의된 규칙 세트에 따라 쿼드트리 분할만 가능하다. 베이스 블록은 0의 파티셔닝 깊이를 가진다. 결과적인 4개의 파티션 각각은 MaxBTSize를 초과하지 않는 64x64이고, 레벨 1에서 추가로 쿼드트리 또는 이진-트리 분할될 수 있다. 프로세스는 계속된다. 이진 트리 깊이가 MaxBTDepth(즉, 4)에 도달하면, 더 이상의 분할은 고려될 수 없다. 이진 트리 노드가 MinBTSize(즉, 4)와 동일한 폭을 가지면, 더 이상의 수평 분할은 고려될 수 없다. 유사하게, 이진 트리 노드가 MinBTSize와 동등한 높이를 가지면, 더 이상의 수직 분할은 고려되지 않는다.
일부 예시적인 구현들에서, 위의 QTBT 방식은 루마 및 크로마가 동일한 QTBT 구조 또는 별개의 QTBT 구조들을 갖도록 유연성을 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스들의 경우, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 QTBT 구조를 공유할 수 있다. 그러나, I 슬라이스들의 경우, 루마 CTB들은 QTBT 구조에 의해 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB들은 다른 QTBT 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝될 수 있다. 이것은 CU가 I 슬라이스에서 상이한 컬러 채널들을 참조하는 데 사용될 수 있다는 것을 의미하는데, 예를 들어, I 슬라이스는 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록들로 구성될 수 있고, P 또는 B 슬라이스에서의 CU는 모든 3개의 컬러 성분의 코딩 블록들로 구성될 수 있다.
일부 다른 구현들에서, QTBT 방식은 위에 설명된 삼진 방식으로 보완될 수 있다. 이러한 구현들은 멀티-타입-트리(multi-type-tree, MTT) 구조라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 노드의 이진 분할에 더하여, 도 13의 삼진 파티션 패턴들 중 하나가 선택될 수 있다. 일부 구현들에서, 정사각형 노드들만이 삼진 분할을 거칠 수 있다. 삼진 파티셔닝이 수평인지 또는 수직인지를 지시하기 위해 추가 플래그가 사용될 수 있다.
QTBT 구현들 및 삼진 분할에 의해 보완된 QTBT 구현들과 같은 2-레벨 또는 멀티-레벨 트리의 설계는 주로 복잡도 감소에 의해 동기부여될 수 있다. 이론적으로, 트리를 횡단하는 것의 복잡도는 TD이고, 여기서 T는 분할 타입들의 수를 나타내고, D는 트리의 깊이이다. 깊이(D)를 감소시키면서 다수의 타입(T)을 사용함으로써 트레이드오프가 행해질 수 있다.
일부 구현들에서, CB는 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, CB는 코딩 및 디코딩 프로세스들 동안 인트라 또는 인터-프레임 예측의 목적을 위해 다수의 예측 블록(PB)으로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 다시 말해서, CB는 개별 예측 판정/구성이 이루어질 수 있는 상이한 서브파티션들로 추가로 구획될 수 있다. 동시에, CB는 비디오 데이터의 변환 또는 역 변환이 수행되는 레벨들을 기술할 목적으로 복수의 변환 블록(TB)들로 추가로 파티셔닝될 수 있다. CB의 PB들 및 TB들로의 파티셔닝 방식은 동일할 수 있거나 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 각각의 파티셔닝 방식은, 예를 들어, 비디오 데이터의 다양한 특성에 기초하여 그 자신의 절차를 사용하여 수행될 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식들은 일부 예시적인 구현들에서 독립적일 수 있다. PB 및 TB 파티셔닝 방식들 및 경계들은 일부 다른 예시적인 구현들에서 상관될 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, TB들은 PB 파티션들 후에 파티셔닝될 수 있고, 특히, 코딩 블록의 파티셔닝 후에 결정된 후, 각각의 PB는 이후 하나 이상의 TB로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, PB는 1개, 2개, 4개, 또는 다른 개수의 TB로 분할될 수 있다.
일부 구현들에서, 베이스 블록을 코딩 블록들로 그리고 추가로 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 파티셔닝하기 위해, 루마 채널과 크로마 채널들은 상이하게 취급될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 코딩 블록을 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 파티셔닝하는 것은 루마 채널에 대해 허용될 수 있는 반면, 이러한 코딩 블록을 예측 블록들 및/또는 변환 블록들로 분할하는 것은 크로마 채널(들)에 대해서는 허용되지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 구현들에서, 루마 블록들의 변환 및/또는 예측은 코딩 블록 레벨에서만 수행될 수 있다. 다른 예로서, 루마 채널 및 크로마 채널(들)에 대한 최소 변환 블록 크기는 상이할 수 있는데, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록들은 크로마 채널들보다 더 작은 변환 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝되도록 허용될 수 있다. 또 다른 예로서, 코딩 블록을 변환 블록들 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝하는 최대 깊이는 루마 채널과 크로마 채널들 사이에서 상이할 수 있는데, 예를 들어, 루마 채널에 대한 코딩 블록들은 크로마 채널(들)보다 더 깊은 변환 및/또는 예측 블록들로 파티셔닝되도록 허용될 수 있다. 특정 예의 경우, 루마 코딩 블록들은 최대 2개 레벨만큼 내려가는 재귀적 파티션에 의해 표현될 수 있는 다수의 크기들의 변환 블록들로 파티셔닝될 수 있고, 정사각형, 2:1/1:2, 및 4:1/1:4와 같은 변환 블록 형상들과 4x4 내지 64x64의 변환 블록 크기가 허용될 수 있다. 그러나, 크로마 블록들의 경우, 루마 블록들에 대해 특정된 가장 큰 가능한 변환 블록들만이 허용될 수 있다.
코딩 블록을 PB들로 파티셔닝하기 위한 일부 예시적인 구현들에서, PB 파티셔닝의 깊이, 형상, 및/또는 다른 특성들은 PB가 인트라 코딩되는지 인터 코딩되는지에 의존할 수 있다.
코딩 블록(또는 예측 블록)을 변환 블록들로 파티셔닝하는 것은, 코딩 블록 또는 예측 블록의 경계에서의 변환 블록들에 대한 추가적인 고려와 함께, 재귀적으로 또는 비-재귀적으로, 쿼드트리 분할 및 미리 정의된 패턴 분할을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 다양한 예시적인 방식들로 구현될 수 있다. 일반적으로, 결과적인 변환 블록들은 상이한 분할 레벨들에 있을 수 있고, 동일한 크기를 갖지 않을 수 있고, 형상이 정사각형일 필요가 없을 수 있다(예를 들어, 이들은 일부 허용된 크기들 및 종횡비들을 갖는 직사각형일 수 있다). 추가 예들은 도 15, 도 16 및 도 17과 관련하여 아래에 더 상세히 설명된다.
그러나, 일부 다른 구현들에서, 위의 파티셔닝 방식들 중 임의의 것을 통해 획득된 CB들은 예측 및/또는 변환을 위한 기본 또는 최소 코딩 블록으로서 사용될 수 있다. 다시 말해서, 인터-예측/인트라-예측 목적들을 위해 및/또는 변환 목적들을 위해 추가 분할이 수행되지 않는다. 예를 들어, 위의 QTBT 방식으로부터 획득된 CB들은 예측들을 수행하기 위한 유닛들로서 직접 사용될 수 있다. 구체적으로, 이러한 QTBT 구조는 다수의 파티션 타입의 개념을 제거하는데, 즉, CU, PU 및 TU의 분리를 제거하고, 전술한 바와 같이 CU/CB 파티션 형상들에 대한 더 많은 유연성을 지원한다. 이러한 QTBT 블록 구조에서, CU/CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 QTBT의 리프 노드들은 임의의 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리를 위한 유닛들로서 사용된다. 이것은 이러한 예시적인 QTBT 코딩 블록 구조에서 CU, PU 및 TU가 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다.
위의 다양한 CB 파티셔닝 방식들 및 PB들 및/또는 TB들로의 CB들의 추가 파티셔닝(PB/TB 파티셔닝을 포함하지 않음)은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 다음의 특정 구현들은 비제한적인 예들로서 제공된다.
코딩 블록 및 변환 블록 파티셔닝의 특정 예시적인 구현이 아래에 설명된다. 이러한 예시적인 구현에서, 베이스 블록은 재귀적 쿼드트리 분할, 또는 (도 9 및 도 10에서의 것들과 같은) 전술한 미리 정의된 분할 패턴을 사용하여 코딩 블록들로 분할될 수 있다. 각각의 레벨에서, 특정 파티션의 추가의 쿼드트리 분할이 계속되어야 하는지 여부는 로컬 비디오 데이터 특성들에 의해 결정될 수 있다. 결과적인 CB들은 다양한 쿼드트리 분할 레벨들 및 다양한 크기들일 수 있다. 인터-픽처(시간적) 또는 인트라-픽처(공간적) 예측을 사용하여 픽처 영역을 코딩할지에 대한 판정은 CB 레벨(또는 모든 3-컬러 채널들에 대해 CU 레벨)에서 이루어질 수 있다. 각각의 CB는 미리 정의된 PB 분할 타입에 따라 1, 2, 4, 또는 다른 수의 PB로 추가로 분할될 수 있다. 하나의 PB 내에서, 동일한 예측 프로세스가 적용될 수 있고, 관련 정보가 PB 단위로 디코더에 송신될 수 있다. PB 분할 타입에 기초한 예측 프로세스를 적용함으로써 잔차 블록을 획득한 후에, CB는 CB에 대한 코딩 트리와 유사한 다른 쿼드트리 구조에 따라 TB들로 파티셔닝될 수 있다. 이 특정 구현에서, CB 또는 TB는 정사각형 형상으로 제한될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 또한, 이 특정 예에서, PB는 인터-예측에 대해 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있고, 인트라-예측에 대해서는 오직 정사각형일 수 있다. 코딩 블록은, 예를 들어, 4개의 정사각형 형상의 TB로 분할될 수 있다. 각각의 TB는 잔차 쿼드-트리(Residual Quadtree, RQT)라고 지칭되는 더 작은 TB들로 (쿼드트리 분할을 사용하여) 재귀적으로 추가로 분할될 수 있다.
베이스 블록을 CB들, PB들 및 또는 TB들로 파티셔닝하기 위한 다른 예시적인 구현이 아래에 더 설명된다. 예를 들어, 도 9 또는 도 10에 도시된 것들과 같은 다중 파티션 유닛 타입을 사용하기보다는, 이진 및 삼진 분할 세그먼트화 구조(binary and ternary splits segmentation structure)를 사용하는 네스팅된 멀티-타입 트리(nested multi-type tree)를 갖는 쿼드트리(예를 들어, 전술한 바와 같은 QTBT 또는 삼진 분할을 갖는 QTBT)가 사용될 수 있다. CB, PB 및 TB의 분리(즉, CB의 PB들 및/또는 TB들로의 파티셔닝, 및 PB들의 TB들로의 파티셔닝)는 최대 변환 길이에 대해 너무 큰 크기를 갖는 CB들이 필요할 때를 제외하고는 포기될 수 있으며, 여기서 이러한 CB들은 추가 분할을 필요로 할 수 있다. 이 예시적인 파티셔닝 방식은, 예측과 변환이 양자 모두 추가의 파티셔닝 없이 CB 레벨에 대해 수행될 수 있도록, CB 파티션 형상들에 대한 보다 많은 유연성을 지원하도록 설계될 수 있다. 이러한 코딩 트리 구조에서, CB는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 코딩 트리 블록(CTB)은 먼저 쿼드트리 구조에 의해 파티셔닝될 수 있다. 그 후 쿼드트리 리프 노드들은 네스팅된 멀티-타입 트리 구조에 의해 추가로 파티셔닝될 수 있다. 이진 또는 삼진 분할을 사용하는 네스팅된 멀티-타입 트리 구조의 예가 도 11에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 11의 예시적인 멀티-타입 트리 구조는 수직 이진 분할(SPLIT_BT_VER)(1102), 수평 이진 분할(SPLIT_BT_HOR)(1104), 수직 삼진 분할(SPLIT_TT_VER)(1106), 및 수평 삼진 분할(SPLIT_TT_HOR)(1108)로 지칭되는 4개의 분할 타입을 포함한다. CB들은 그 후 멀티-타입 트리의 리프들에 대응한다. 이 예시적인 구현에서, CB가 최대 변환 길이에 대해 너무 크지 않는 한, 이 세그먼트화는 임의의 추가 파티셔닝 없이 예측 및 변환 처리 둘 다에 사용된다. 이것은, 대부분의 경우에, CB, PB 및 TB가 네스팅된 멀티-타입 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에서 동일한 블록 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 예외는 최대 지원 변환 길이가 CB의 컬러 성분의 폭 또는 높이보다 작을 때 발생한다. 일부 구현들에서, 이진 또는 삼진 분할에 더하여, 도 11의 네스팅된 패턴들은 쿼드트리 분할을 추가로 포함할 수 있다.
하나의 베이스 블록에 대한 블록 파티션(쿼드트리, 이진, 및 삼진 분할 옵션들을 포함함)의 네스팅된 멀티-타입 트리 코딩 블록 구조를 갖는 쿼드트리에 대한 하나의 특정 예가 도 12에 도시되어 있다. 보다 상세하게, 도 12는 베이스 블록(1200)이 4개의 정사각형 파티션(1202, 1204, 1206, 및 1208)으로 쿼드트리 분할되는 것을 도시한다. 추가 분할을 위해 도 11의 멀티-타입 트리 구조 및 쿼드트리를 추가로 사용하기 위한 결정이 쿼드트리-분할 파티션들 각각에 대해 이루어진다. 도 12의 예에서, 파티션(1204)은 더 이상 분할되지 않는다. 파티션들(1202 및 1208) 각각은 다른 쿼드트리 분할을 채택한다. 파티션(1202)의 경우, 제2 레벨 쿼드트리-분할 좌측-상단, 우측-상단, 좌측-하단, 및 우측-하단 파티션들은 각각 쿼드트리, 도 11의 수평 이진 분할(1104), 비-분할, 및 도 11의 수평 삼진 분할(1108)의 제3 레벨 분할을 채택한다. 파티션(1208)은 다른 쿼드트리 분할을 채택하며, 제2 레벨 쿼드트리-분할 좌측-상단, 우측-상단, 좌측-하단, 및 우측-하단 파티션들은 각각 도 11의 수직 삼진 분할(1106), 비-분할, 비-분할, 및 도 11의 수평 이진 분할(1104)의 제3 레벨 분할을 채택한다. 1208의 제3 레벨 좌측-상단 파티션의 서브파티션들 중 2개는 각각 도 11의 수평 이진 분할(1104) 및 수평 삼진 분할(1108)에 따라 추가로 분할된다. 파티션(1206)은 2개의 파티션으로의 도 11의 수직 이진 분할(1102)에 따른 제2 레벨 분할 패턴을 채택하고, 2개의 파티션은 도 11의 수평 삼진 분할(1108) 및 수직 이진 분할(1102)에 따라 제3 레벨로 추가로 분할된다. 도 11의 수평 이진 분할(1104)에 따라 이들 중 하나에 제4 레벨 분할이 추가로 적용된다.
위의 특정 예에 대해, 최대 루마 변환 크기는 64x64일 수 있고 최대 지원 크로마 변환 크기는, 예를 들어, 32x32에서의 루마와 상이할 수 있다. 도 12에서의 위의 예시적인 CB들이 일반적으로 더 작은 PB들 및/또는 TB들로 추가로 분할되지 않더라도, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록의 폭 또는 높이가 최대 변환 폭 또는 높이보다 클 때, 루마 코딩 블록 또는 크로마 코딩 블록은 그 방향에서의 변환 크기 제한을 충족시키기 위해 수평 및/또는 수직 방향으로 자동으로 분할될 수 있다.
위의 베이스 블록을 CB들로 파티셔닝하기 위한 특정 예에서, 그리고 위에서 설명한 바와 같이, 코딩 트리 방식은 루마 및 크로마가 별개의 블록 트리 구조를 갖는 능력을 지원할 수 있다. 예를 들어, P 및 B 슬라이스들의 경우, 하나의 CTU 내의 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 코딩 트리 구조를 공유할 수 있다. 예를 들어, I 슬라이스들의 경우, 루마 및 크로마는 별개의 코딩 블록 트리 구조들을 가질 수 있다. 별개의 블록 트리 구조들이 적용될 때, 루마 CTB는 하나의 코딩 트리 구조에 의해 루마 CB들로 파티셔닝될 수 있고, 크로마 CTB들은 다른 코딩 트리 구조에 의해 크로마 CB들로 파티셔닝된다. 이것은 I 슬라이스에서의 CU가 루마 성분의 코딩 블록 또는 2개의 크로마 성분의 코딩 블록들로 구성될 수 있고, 비디오가 모노크롬(monochrome)이 아닌 한 P 또는 B 슬라이스에서의 CU가 모든 3개의 컬러 성분의 코딩 블록들로 항상 구성된다는 것을 의미한다.
코딩 블록이 다수의 변환 블록들로 추가로 파티셔닝될 때, 그 내부의 변환 블록들은 다양한 순서 또는 스캐닝 방식들에 따라 비트스트림으로 정렬될 수 있다. 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 예시적인 구현들, 및 변환 블록들의 코딩 순서가 아래에 더 상세히 설명된다. 일부 예시적인 구현들에서, 위에서 설명한 바와 같이, 변환 파티셔닝은 다수의 형상들, 예를 들어, 1:1(정사각형), 1:2/2:1, 및 1:4/4:1의 변환 블록들을 지원할 수 있고, 변환 블록 크기들은, 예를 들어, 4x4 내지 64x64의 범위에 있다. 일부 구현들에서, 코딩 블록이 64x64보다 작거나 같으면, 변환 블록 파티셔닝은 루마 성분에만 적용될 수 있어, 크로마 블록들의 경우, 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기와 동일하다. 그렇지 않고, 코딩 블록 폭 또는 높이가 64보다 크면, 루마 및 크로마 코딩 블록들 둘 다는 min(W, 64) x min(H, 64) 및 min(W, 32) x min(H, 32) 변환 블록들의 배수들로 각각 암시적으로 분할될 수 있다.
변환 블록 파티셔닝의 일부 예시적인 구현들에서, 인트라 및 인터 코딩된 블록들 둘 다에 대해, 코딩 블록은 미리 정의된 수의 레벨(예를 들어, 2개 레벨)까지의 파티셔닝 깊이를 갖는 다수의 변환 블록들로 추가로 파티셔닝될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝 깊이 및 크기들은 관련될 수 있다. 일부 예시적인 구현들의 경우, 현재 깊이의 변환 크기로부터 다음 깊이의 변환 크기로의 예시적인 맵핑이 다음과 같이 표 1에 도시된다.
표 1: 변환 파티션 크기 설정
표 1의 예시적인 맵핑에 기초하여, 1:1 정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 4개의 1:1 정사각형 서브-변환 블록을 생성할 수 있다. 변환 파티션은, 예를 들어, 4x4에서 정지할 수 있다. 이와 같이, 4x4의 현재 깊이에 대한 변환 크기는 다음 깊이에 대한 4x4의 동일한 크기에 대응한다. 표 1의 예에서, 1:2/2:1 비-정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:1 정사각형 서브-변환 블록을 생성할 수 있고, 1:4/4:1 비-정사각형 블록에 대해, 다음 레벨 변환 분할은 2개의 1:2/2:1 서브 변환 블록을 생성할 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 인트라 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 변환 블록 파티셔닝과 관련하여 추가적인 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 변환 파티셔닝의 각각의 레벨에 대해, 모든 서브-변환 블록들은 동일한 크기를 갖는 것으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 32x16 코딩 블록의 경우, 레벨 1 변환 분할은 2개의 16x16 서브-변환 블록을 생성하고, 레벨 2 변환 분할은 8개의 8x8 서브-변환 블록을 생성한다. 다시 말해서, 제2 레벨 분할은 변환 유닛들을 동일한 크기로 유지하기 위해 모든 제1 레벨 서브 블록들에 적용되어야 한다. 표 1을 따르는 인트라 코딩된 정사각형 블록에 대한 변환 블록 파티셔닝의 예가 화살표로 나타낸 코딩 순서와 함께 도 15에 도시되어 있다. 구체적으로, 1502는 정사각형 코딩 블록을 도시한다. 표 1에 따른 4개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 제1 레벨 분할이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1504에 도시되어 있다. 표 1에 따른 16개의 동일한 크기의 변환 블록으로의 모든 제1 레벨 동일한 크기의 블록들의 제2 레벨 분할이 화살표로 지시된 코딩 순서와 함께 1506에 도시되어 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 인터 코딩된 블록의 루마 성분에 대해, 인트라 코딩에 대한 위의 제한이 적용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 레벨의 변환 분할 후에, 서브-변환 블록 중 어느 하나는 독립적으로 한 레벨 더(with one more level) 추가로 분할될 수 있다. 따라서, 결과적인 변환 블록들은 동일한 크기일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 인터 코딩된 블록의 변환 블록들로의 예시적인 분할이 그들의 코딩 순서와 함께 도 16에 도시된다. 도 16의 예에서, 인터 코딩된 블록(1602)은 표 1에 따라 2개의 레벨에서 변환 블록들로 분할된다. 제1 레벨에서, 인터 코딩된 블록은 동일한 크기의 4개의 변환 블록으로 분할된다. 그 후, (이들 모두가 아닌) 4개의 변환 블록 중 하나만이 4개의 서브-변환 블록으로 추가로 분할되어, 1604로 도시된 바와 같이, 총 7개의 변환 블록이 2개의 상이한 크기를 갖게 된다. 이들 7개의 변환 블록의 예시적인 코딩 순서는 도 16의 1604에서 화살표로 도시된다.
일부 예시적인 구현들에서, 크로마 성분(들)에 대해, 변환 블록들에 대한 일부 추가적인 제한이 적용될 수 있다. 예를 들어, 크로마 성분(들)에 대해, 변환 블록 크기는 코딩 블록 크기만큼 클 수 있지만, 미리 정의된 크기, 예를 들어, 8x8보다 작지 않을 수 있다.
일부 다른 예시적인 구현들에서, 폭(W) 또는 높이(H)가 64보다 큰 코딩 블록의 경우, 루마 및 크로마 코딩 블록들 둘 다는 min(W, 64) x min(H, 64) 및 min(W, 32) x min(H, 32) 변환 유닛들의 배수들로 각각 암시적으로 분할될 수 있다. 여기서, 본 개시내용에서, "min(a, b)"는 a와 b 사이의 더 작은 값을 반환할 수 있다.
도 17은 코딩 블록 또는 예측 블록을 변환 블록들로 파티셔닝하기 위한 다른 대안적인 예시적인 방식을 더 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 재귀적 변환 파티셔닝을 사용하는 대신에, 미리 정의된 세트의 파티셔닝 타입들이 코딩 블록의 변환 타입에 따라 코딩 블록에 적용될 수 있다. 도 17에 도시된 특정 예에서, 코딩 블록을 다양한 수의 변환 블록들로 분할하기 위해 6개의 예시적인 파티셔닝 타입 중 하나가 적용될 수 있다. 변환 블록 파티셔닝을 생성하는 이러한 방식은 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용될 수 있다.
더 상세하게는, 도 17의 파티셔닝 방식은 임의의 주어진 변환 타입(변환 타입은, 예를 들어, ADST 등과 같은 1차 변환의 타입을 지칭함)에 대해 최대 6개의 예시적인 파티션 타입을 제공한다. 이 방식에서는, 코딩 블록 또는 예측 블록마다, 예를 들어, 레이트-왜곡 비용(rate-distortion cost)에 기초하여 변환 파티션 타입이 할당될 수 있다. 일 예에서, 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당된 변환 파티션 타입은 코딩 블록 또는 예측 블록의 변환 타입에 기초하여 결정될 수 있다. 특정한 변환 파티션 타입이, 도 17에 예시된 6개의 변환 파티션 타입으로 나타낸 바와 같이, 변환 블록 분할 크기 및 패턴에 대응할 수 있다. 다양한 변환 타입들과 다양한 변환 파티션 타입들 사이의 대응 관계가 미리 정의될 수 있다. 레이트 왜곡 비용에 기초하여 코딩 블록 또는 예측 블록에 할당될 수 있는 변환 파티션 타입들을 나타내는 대문자화된 라벨들이 있는 예가 아래에 도시된다:
● PARTITION_NONE: 블록 크기와 동일한 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_SPLIT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_HORZ: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/2인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_VERT: 블록 크기의 폭의 1/2 및 블록 크기와 동일한 높이인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_HORZ4: 블록 크기와 동일한 폭 및 블록 크기의 높이의 1/4인 변환 크기를 할당한다.
● PARTITION_VERT4: 블록 크기의 폭의 1/4 및 블록 크기와 동일한 높이인 변환 크기를 할당한다.
위의 예에서, 도 17에 도시된 바와 같은 변환 파티션 타입들은 모두 파티셔닝된 변환 블록들에 대한 균일한 변환 크기들을 포함한다. 이것은 제한이라기보다는 예시일 뿐이다. 일부 다른 구현들에서, 혼합된 변환 블록 크기가 특정한 파티션 타입(또는 패턴)의 파티셔닝된 변환 블록들에 대해 사용될 수 있다.
비디오 블록(PB 또는 CB, 다수의 예측 블록들로 추가로 파티셔닝되지 않을 때 PB라고도 지칭됨)은 직접 인코딩되기보다는 다양한 방식들로 예측될 수 있고, 그에 의해 비디오 데이터에서의 다양한 상관관계들 및 중복성들을 활용하여 압축 효율을 개선할 수 있다. 대응하여, 이러한 예측은 다양한 모드들에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 비디오 블록은 인트라-예측 또는 인터-예측을 통해 예측될 수 있다. 특히 인터-예측 모드에서, 비디오 블록은 단일-참조 또는 복합-참조 인터-예측을 통해 하나 이상의 다른 프레임으로부터의 하나 이상의 다른 참조 블록 또는 인터-예측기 블록에 의해 예측될 수 있다. 인터-예측의 구현을 위해, 참조 블록은, 그 프레임 식별자(참조 블록의 시간적 위치) 및 인코딩되거나 디코딩되는 현재 블록과 참조 블록 사이의 공간적 오프셋(참조 블록의 공간적 위치)을 지시하는 모션 벡터에 의해 지정될 수 있다. 참조 프레임 식별 및 모션 벡터들은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 공간적 블록 오프셋들로서의 모션 벡터들은 직접 시그널링될 수 있거나, 다른 참조 모션 벡터 또는 예측기 모션 벡터에 의해 그 자체로 예측될 수 있다. 예를 들어, 현재 모션 벡터는 (예를 들어, 후보 이웃 블록의) 참조 모션 벡터에 의해 직접, 또는 참조 모션 벡터와, 현재 모션 벡터와 참조 모션 벡터 사이의 모션 벡터 차이(MVD)의 조합에 의해 예측될 수 있다. 후자는 MMVD(merge mode with motion vector difference)라고 지칭될 수 있다. 참조 모션 벡터는 비트스트림에서, 예를 들어, 현재 블록의 공간적으로 이웃하는 블록 또는 시간적으로 이웃하지만 공간적으로 동일 위치된(collocated) 블록에 대한 포인터로서 식별될 수 있다.
블록 내의 샘플들(예를 들어, 루마 또는 크로마 예측 블록, 또는 예측 블록들로 추가로 분할되지 않는 경우 코딩 블록)이 이웃, 다음 이웃, 또는 다른 라인 또는 라인들, 또는 이들의 조합의 샘플들에 의해 예측되어, 예측 블록을 생성하는 인트라 예측 프로세스로 복귀한다. 다음으로, 코딩되는 실제 블록과 예측 블록 사이의 잔차는 변환 및 그에 후속하는 양자화를 통해 처리될 수 있다. 다양한 인트라 예측 모드들이 이용가능하게 될 수 있고, 인트라 모드 선택에 관련된 파라미터들 및 다른 파라미터들이 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 다양한 인트라 예측 모드들은, 예를 들어, 샘플들을 예측하기 위한 라인 위치 또는 위치들, 예측 샘플들이 라인 또는 라인들을 예측하는 것으로부터 선택되는 방향들, 및 다른 특수 인트라 예측 모드들에 관련될 수 있다.
예를 들어, 인트라 예측 모드들("인트라 모드들"로 교환가능하게 지칭됨)의 세트는 미리 정의된 수의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 도 1의 예시적인 구현과 관련하여 위에 설명된 바와 같이, 이러한 인트라 예측 모드들은 블록 외 샘플들이 특정한 블록에서 예측되는 샘플들에 대한 예측으로서 선택되는 미리 정의된 수의 방향들에 대응할 수 있다. 또 다른 특정한 예시적인 구현에서, 수평축에 대해 45도 내지 207도의 각도에 대응하는 8개의 주 방향 모드가 지원 및 미리 정의될 수 있다.
인트라 예측의 일부 다른 구현들에서, 방향성 텍스처들에서 더 다양한 공간 중복성을 추가로 이용하기 위해, 방향성 인트라 모드들은 더 미세한 입도를 갖는 각도 세트로 추가로 확장될 수 있다. 예를 들어, 위의 8-각도 구현은, 도 19에 예시된 바와 같이, V_PRED, H_PRED, D45_PRED, D135_PRED, D113_PRED, D157_PRED, D203_PRED, 및 D67_PRED라고 지칭되는, 8개의 공칭 각도를 제공하도록 구성될 수 있고, 각각의 공칭 각도에 대해, 미리 정의된 수(예를 들어, 7)의 더 미세한 각도들이 추가될 수 있다. 이러한 확장으로, 동일한 수의 미리 정의된 방향성 인트라 모드들에 대응하는, 더 큰 총 수(예를 들어, 이 예에서는 56)의 방향성 각도들이 인트라 예측에 이용가능할 수 있다. 예측 각도는 공칭 인트라 각도 플러스 각도 델타에 의해 표현될 수 있다. 각각의 공칭 각도에 대해 7개의 더 미세한 각도 방향들을 갖는 위의 특정한 예에 대해, 각도 델타는 -3 ~ 3 곱하기 3도의 스텝 크기일 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 65개의 상이한 예측 각도를 갖는 일부 각도 스킴이 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 위의 방향 인트라 모드들에 대안적으로 또는 추가하여, 미리 정의된 수의 비방향성 인트라 예측 모드들이 또한 미리 정의되고 이용가능하게 될 수 있다. 예를 들어, 평활 인트라 예측 모드들이라고 지칭되는 5개의 비방향 인트라 모드가 지정될 수 있다. 이러한 비방향성 인트라 모드 예측 모드들은 구체적으로 DC, PAETH, SMOOTH, SMOOTH_V, 및 SMOOTH_H 인트라 모드들로 지칭될 수 있다. 이러한 예시적인 비방향 모드들 하에서의 특정한 블록의 샘플들의 예측이 도 20에 예시된다. 예로서, 도 20은 4x4 블록(2002)이 상단 이웃 라인 및/또는 좌측 이웃 라인으로부터의 샘플들에 의해 예측되는 것을 도시한다. 블록(2002) 내의 특정한 샘플(2010)은 블록(2002)의 상단 이웃하는 라인 내의 샘플(2010)의 바로 상단 샘플(2004), 상단 및 좌측 이웃하는 라인들의 교차점으로서의 샘플(2010)의 좌측-상단 샘플(2006), 및 블록(2002)의 좌측 이웃하는 라인 내의 샘플(2010)의 바로 좌측 샘플(2008)에 대응할 수 있다. 예시적인 DC 인트라 예측 모드에 대해, 좌측 및 위의 이웃 샘플들(2008 및 2004)의 평균이 샘플(2010)의 예측기로서 사용될 수 있다. 예시적인 PAETH 인트라 예측 모드에 대해, 상단, 좌측, 및 좌측-상단 참조 샘플들(2004, 2008, 및 2006)이 페치될 수 있고, 그 후 (상단 + 좌측 - 좌측상단)에 가장 가까운 이들 3개의 참조 샘플들 중 어느 값이든 샘플(2010)에 대한 예측기로서 설정될 수 있다. 예시적인 SMOOTH_V 인트라 예측 모드에 대해, 샘플(2010)은 좌측-상단 이웃 샘플(2006) 및 좌측 이웃 샘플(2008)의 수직 방향에서의 이차 보간에 의해 예측될 수 있다. 예시적인 SMOOTH_H 인트라 예측 모드에 대해, 샘플(2010)은 좌측-상단 이웃 샘플(2006) 및 상단 이웃 샘플(2004)의 수평 방향에서의 이차 보간에 의해 예측될 수 있다. 예시적인 SMOOTH 인트라 예측 모드에 대해, 샘플(2010)은 수직 및 수평 방향들에서의 이차 보간들의 평균에 의해 예측될 수 있다. 위의 비방향성 인트라 모드 구현들은 비제한적인 예로서 예시될 뿐이다. 다른 이웃 라인들, 및 샘플들의 다른 비방향성 선택, 및 예측 블록에서 특정한 샘플을 예측하기 위한 예측 샘플들을 조합하는 방식들이 또한 고려된다.
다양한 코딩 레벨들(픽처, 슬라이스, 블록, 유닛 등)에서 위의 방향성 또는 비방향성 모드들로부터 인코더에 의한 특정한 인트라 예측 모드의 선택은 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 예시적인 8개의 공칭 방향성 모드들이 5개의 비-각도 평활 모드들과 함께(총 13개의 옵션) 먼저 시그널링될 수도 있다. 이어서, 시그널링된 모드가 8개의 공칭 각도 인트라 모드들 중 하나인 경우, 대응하는 시그널링된 공칭 각도에 대한 선택된 각도 델타를 표시하기 위해 인덱스가 추가로 시그널링된다. 일부 다른 예시적인 구현들에서, 모든 인트라 예측 모드들(예를 들어, 61개의 인트라 예측 모드들을 산출하기 위해 56개의 방향성 모드들 플러스 5개의 비방향성 모드들)은 시그널링을 위해 모두 함께 인덱싱될 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 예 56 또는 다른 수의 방향성 인트라 예측 모드들은 블록의 각각의 샘플을 참조 서브샘플 위치에 투영하고 2-탭 이중선형 필터에 의해 참조 샘플을 보간하는 통합 방향성 예측기(unified directional predictor)로 구현될 수 있다.
일부 구현들에서, 에지들 상의 참조들과의 감쇠 공간 상관을 캡처하기 위해, FILTER INTRA 모드들로서 지칭되는 추가적인 필터 모드들이 설계될 수 있다. 이러한 모드들에 대해, 블록 내의 예측 샘플들은 블록 외 샘플들에 더하여 블록 내의 일부 패치들에 대한 인트라 예측 참조 샘플들로서 사용될 수 있다. 이러한 모드들은 예를 들어 미리 정의되고, 적어도 루마 블록들(또는 루마 블록들만)에 대한 인트라 예측에 이용 가능하게 될 수 있다. 미리 정의된 수(예를 들어, 5개)의 필터 인트라 모드가 미리 설계될 수 있고, 각각은, 예를 들어, 4x2 패치 및 그에 인접한 n개의 이웃 내의 샘플들 사이의 상관을 반영하는 n-탭 필터들(예를 들어, 7-탭 필터들)의 세트에 의해 표현된다. 다시 말해, n-탭 필터에 대한 가중 인자들은 위치 의존적일 수 있다. 8x8 블록, 4x2 패치, 및 7-탭 필터링을 예로서 취하면, 도 21에 도시된 바와 같이, 8x8 블록(2002)은 8개의 4x2 패치로 분할될 수 있다. 이들 패치들은 도 21에서 B0, B1, B1, B3, B4, B5, B6, 및 B7로 표시된다. 각각의 패치에 대해, 도 21에서 R0 내지 R6으로 표시된 그의 7개의 이웃이 현재 패치 내의 샘플들을 예측하는 데 사용될 수 있다. 패치 B0의 경우, 모든 이웃들이 이미 재구성되었을 수 있다. 그러나, 다른 패치들에 대해, 이웃들 중 일부는 현재 블록 내에 있고, 따라서 재구성되지 않았을 수 있으며, 이어서 직접 이웃들의 예측된 값들이 침조로서 사용된다. 예를 들어, 도 21에 표시된 바와 같은 패치 B7의 모든 이웃들은 재구성되지 않으므로, 이웃들의 예측 샘플들이 대신 사용된다.
인트라 예측의 일부 구현에서, 하나의 컬러 성분은 하나 이상의 다른 컬러 성분을 사용하여 예측될 수 있다. 컬러 성분은 YCrCb, RGB, XYZ 컬러 공간 등에서의 성분들 중 어느 하나일 수 있다.
하나 이상의 다른 컬러 성분을 사용하여 하나의 컬러 성분을 예측하는 인트라 예측의 하나의 타입은 CfL(Chroma from Luma) 예측이다. CfL 예측에서는, 루마 성분에 기초하여 크로마 성분이 예측된다. 예측되는 크로마 성분은 샘플들 또는 크로마 샘플들을 포함할 수 있는 크로마 블록을 포함할 수 있다. 예측되는 샘플들은 예측 샘플들이라고 지칭된다. 또한, 예측되는 크로마 블록은 루마 블록에 대응할 수 있다. 본 명세서에서, 달리 지정되지 않는 한, 루마 블록과 크로마 블록 사이의 대응관계는 크로마 블록이 루마 블록과 동일 위치인 것을 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 사용될 때 그리고 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 크로마 성분을 예측하는 데 사용되는 루마 성분은 루마 샘플들을 포함할 수 있다. 루마 샘플들은 대응하는 또는 동일 위치 크로마 블록 자체의 루마 샘플들을 포함할 수 있고/있거나, 예측되는 크로마 블록에 대응하는 동일 위치 루마 블록에 이웃하거나 인접한 하나 이상의 이웃 루마 블록의 루마 샘플들인 이웃 루마 샘플들을 포함할 수 있다. 추가적으로, 적어도 일부 구현들에서, CfL 예측 프로세스에서 사용되는 루마 샘플들은 재구성된 루마 샘플들이며, 이는 디코딩 프로세스를 사용하여 원래의 루마 샘플들의 압축된 버전들로부터 도출 또는 재구성된 원래의 루마 샘플들의 사본들일 수 있다.
일부 구현들에서, 인코더(예를 들어, 인코더(403, 603, 703) 중 임의의 것) 및/또는 디코더(예를 들어, 디코더(410, 510, 810) 중 임의의 것)는 CfL 예측 프로세스를 통해 CfL 예측을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 이들 구현 중 적어도 일부에서, 인코더 및/또는 디코더는 CfL 예측 프로세스를 수행하기 위해 CfL 예측 모드에서 구성될 수 있다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 인코더 및/또는 디코더는 복수의 상이한 CfL 예측 모드들 중 적어도 하나에서 동작가능할 수 있다. 상이한 CfL 예측 모드들에서, 인코더 및/또는 디코더는 크로마 예측 샘플들을 생성하기 위해 상이한 각자의 CfL 프로세스들을 수행할 수 있다.
도 22를 참조하면, 인코더 및/또는 디코더는 CfL 예측 프로세스를 수행하도록 구성된 CfL 예측 유닛(2202)을 포함할 수 있다. 다양한 구현에서, CfL 예측 유닛(2202)은 독립형 유닛이거나, 인코더 또는 디코더의 또 다른 유닛의 컴포넌트 또는 서브-유닛일 수 있다. 예를 들어, 다양한 구현들 중 임의의 것에서, CfL 예측 유닛(2202)은 인트라 예측 유닛(552), 인트라 인코더(722), 또는 인트라 디코더(872)의 컴포넌트 또는 서브-유닛일 수 있다. 또한, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 프로세스를 수행 또는 실행하기 위해 다양한 또는 다수의 동작 또는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 단순화를 위해, CfL 예측 유닛(2202)은 이들 동작들 또는 기능들 각각을 수행하는 인코더 및/또는 디코더의 컴포넌트인 것으로 설명된다. 그러나, 다양한 구현들 중 임의의 것에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 프로세스의 동작들 또는 기능들 중 하나 이상을 수행하도록 각각 구성된 다수의 서브-유닛들로 추가로 구성 또는 조직될 수 있거나, 또는 CfL 예측 유닛(2202)과 분리된 하나 이상의 유닛이 CfL 예측 프로세스의 하나 이상의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 다양한 구현들 중 임의의 것에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 프로세스의 동작들 또는 기능들을 수행 및/또는 실행하기 위해 하드웨어 또는 조합 또는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛은 집적 회로, 또는 메모리에 저장된 소프트웨어 또는 펌웨어를 실행하도록 구성된 프로세서, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수 있다. 또한, 다양한 구현들 중 임의의 것에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 CfL 예측 유닛(2202)의 기능들 또는 동작들을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 컴퓨터 명령어들을 저장할 수 있다.
CfL 예측에 대해, 인코더 및/또는 디코더는, 이를테면 CfL 예측 유닛(2202)을 통해, CfL 예측 모드가 수신된 비디오 시퀀스 및/또는 비트스트림 내의 적어도 하나의 루마 블록에 적용될 것이라고 결정할 수 있다. 결국, CfL 예측 유닛(2202)은 적어도 하나의 예측된 크로마 블록을 생성하기 위해 적용될 것으로 결정된 CfL 예측 모드에 따라 적어도 하나의 루마 블록에 대해 CfL 예측을 수행할 수 있다. 이에 대응하여, 인코더 및/또는 디코더는, 이를테면 CfL 예측 유닛(2202)을 통해, 적어도 부분적으로 CfL 예측 모드의 적용에 의해 적어도 하나의 루마 블록에 대응하거나 그와 동일 위치인 적어도 하나의 크로마 블록을 인코딩 또는 재구성할 수 있다.
또한, 일반적으로, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 모드에서 동작할 수 있다. 도 22를 참조하면, CfL 예측 모드에서, CfL 예측 유닛(2202)은 적어도 하나의 원래의 또는 입력 루마 블록에 대응하거나, 또는 그와 동일 위치인 적어도 하나의 원래의 또는 입력 크로마 블록의 복수의 예측 샘플들을 생성하도록 구성될 수 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 원래의/입력 크로마 블록과 동일 위치인 원래의/입력 루마 블록에 기초하여, 및/또는 동일 위치인 원래의/입력 루마 블록에 이웃하는 이웃 루마 샘플들에 기초하여 원래의/입력 크로마 블록에 대한 예측된 크로마 블록을 생성할 수 있다. 또한, 크로마 블록을 구성하거나 크로마 블록의 일부인 크로마 예측 샘플들은 예측 크로마 블록으로 지칭된다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, 픽셀들, 샘플들 및 블록들과 같은 컬러(예를 들어, 루마 및 크로마) 성분들과 함께 사용되는 바와 같은 "원래의(original)"이라는 용어는, 이를테면 예측 프로세스에 의해, 예측되지 않는 그리고/또는 예측 샘플들을 생성하기 위해 예측 프로세스에 대한 입력들로서 사용될 수 있는 성분들을 지칭한다.
도 31은 예시적인 루마 블록(3102) 및 루마 블록(3102)의 이웃 루마 샘플들의 개략도를 도시한다. 일반적으로, 주어진 루마 블록의 이웃 루마 샘플은 주어진 루마 블록에 인접하고/하거나 이웃하는 인접 또는 이웃 루마 블록의 또는 그 내의 루마 샘플이다. 각각의 이웃 루마 샘플은 특정 타입의 복수의 타입의 이웃 루마 샘플들일 수 있거나, 또는 이들을 가질 수 있다. 각각의 타입은 주어진 루마 블록과의 상대적인 공간적 관계에 대응할 수 있다. 유사하게, 각각의 인접한 또는 이웃 루마 블록은 그 안에 포함된 특정 타입의 이웃 루마 샘플들과 매칭하는 특정 타입을 가질 수 있다. 적어도 일부 구현들에 대해, 복수의 타입의 이웃 루마 샘플들 및/또는 블록들은: 좌측, 좌측-위, 위, 우측-위, 우측, 우측-하단, 하단 및 좌측-하단을 포함할 수 있다. 도 31은 이웃 루마 샘플들이 주어진 루마 블록(3102)에 대해 공간적으로 위치될 수 있는 경우를 도시하고, 이는: 좌측 이웃 루마 블록 내의 좌측 이웃 루마 샘플들(3104), 좌측-위 이웃 루마 블록 내의 좌측-위 이웃 루마 샘플들(3106), 위의 이웃 루마 블록 내의 위의 이웃 루마 샘플들(3108), 우측-위 이웃 루마 블록 내의 우측-위 이웃 루마 샘플들(3110), 우측 이웃 루마 블록 내의 우측 이웃 루마 샘플들(3112), 우측-하단 이웃 루마 블록 내의 우측-하단 이웃 루마 샘플들(3114), 하단 이웃 루마 블록 내의 하단 이웃 루마 샘플들(3116), 및 좌측-하단 이웃 루마 블록 내의 좌측-하단 이웃 루마 샘플들(3118)을 포함한다. 또한, 좌측-위, 우측-위, 좌측-하단, 및 우측-하단 이웃 루마 샘플들 및 블록들은 각각 일반적으로 및/또는 세트적으로 코너 이웃 루마 샘플들 및 블록들로 지칭될 수 있다. 일부 구현들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측을 수행할 때 모든 타입들, 또는 모든 타입들보다 적지만 적어도 하나의 타입의 이웃 루마 샘플들을 사용할 수 있다. 크로마 블록은 또한 도 31에서의 루마 블록 및 그의 이웃 루마 샘플들과 유사한, 이웃 크로마 블록들 내의 이웃 크로마 샘플들을 가질 수 있다.
도 23a는 CfL 예측 유닛(2202)이 제1 CfL 예측 모드에서 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 예시적인 방법 2300의 흐름도를 도시한다. 일부 구현들에서, 도 23에 도시된 것과 같은 CfL 예측 프로세스는 루마 샘플들의 교류(AC) 기여도 및 크로마 샘플들의 직류(DC) 기여도에 기초하여 복수의 크로마 예측 샘플을 생성한다. AC 기여도 및 DC 기여도 각각은 크로마 성분의 예측일 수 있으며, 결국 AC 기여도 예측 및 DC 기여도 예측으로 불린다. 특히 이러한 구현들에서, 크로마 예측 샘플들은 이를테면 다음의 수학식에 따라 루마 샘플들의 선형 함수로서 모델링된다:
여기서, LAC는 루마 성분(루마 샘플들)의 AC 기여도를 표기하고, α는 선형 모델의 스케일링 파라미터를 표기하고, DC는 크로마 성분의 DC 기여도를 표기한다. 또한, 적어도 일부 구현들에서, AC 기여도는 블록의 샘플들 각각에 대해 획득되는 반면, DC 기여도는 전체 블록에 대해 획득된다. 또한, 스케일링 파라미터 α와 루마 성분 LAC의 AC 기여도의 곱은 크로마 예측의 AC 기여도로 간주될 수 있다.
특히, 도 23a에 도시된 바와 같은 이들 구현에서, 블록 2302A에서, 예측될 크로마 블록과 동일 위치 루마 블록의 복수의 원래의 루마 샘플은 크로마 해상도(예를 들어, 4:2:0, 4:2:2, 또는 4:4:4)로 다운샘플링(또는 서브샘플링)될 수 있다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 루마 샘플들은 다운샘플링 필터를 사용하여 또는 그와 함께 다운샘플링될 수 있다. 블록 2304A에서, 다운샘플링된 루마 샘플들이 평균화되어 루마 평균을 생성할 수 있다. 블록 2306A에서, 루마 성분의 AC 기여도를 생성하기 위해 원래의 루마 블록의 루마 샘플들로부터 루마 평균을 뺄(subtract) 수 있다. 도 23a에 도시된 바와 같이, 다운샘플링된 루마 샘플들로부터 루마 평균을 뺄 수 있다. 블록 2308A에서, 루마 성분의 AC 기여도는 스케일링 파라미터 α로 곱해져서 루마 성분의 스케일링된 AC 기여도를 생성할 수 있다. 루마 성분의 스케일링된 AC 기여도는 또한 크로마 성분의 크로마 AC 기여도 예측일 수 있다. 블록 2310A에서, 크로마 성분의 DC 기여도 예측을 크로마 성분의 AC 기여도 예측에 추가되어, 선형 모델에 따라 예측된 크로마 블록의 크로마 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 적어도 일부 구현에서, 스케일링 파라미터 α는 원래의 크로마 샘플에 기초할 수 있고 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 이것은 디코더 복잡성을 감소시키고 더 정확한 예측들을 산출할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 크로마 성분의 DC 기여도는 일부 예시적인 구현에서 크로마 성분 내의 인트라 DC 모드를 사용하여 컴퓨팅될 수 있다.
추가적으로, 방법 2300A의 또는 제1 CfL 모드의 일부 구현들에서, 동일 위치 루마 블록의 일부 루마 샘플들이 픽처 경계의 외부에 있을 때, 이러한 루마 샘플들은 패딩될 수 있고, 패딩된 루마 샘플들은 이를테면 블록 2304A에서 루마 평균을 계산하기 위해 사용될 수 있다. 도 24는 픽처 경계에 의해 정의되는 픽처의 내부 및 외부의 루마 샘플들의 개략도를 도시한다. 적어도 일부 구현들에서, 외부 픽처 루마 샘플들은 현재 블록 내의 가장 가까운 이용가능한 샘플들의 값들을 카피함으로써 패딩될 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 일부 구현에서, CfL 예측을 수행할 때, 블록 2302에서 수행된 다운샘플링은 블록 2304A에서 수행된 평균화 및/또는 블록 2306에서 수행된 뺄셈과 조합될 수 있다. 이것은, 결국, 다운샘플링 분할 및 라운딩 에러를 제거하면서, 선형 모델링의 방정식을 단순화할 수 있다. 아래의 수학식 2는 단계들 양쪽 모두의 조합에 대응하며, 이는 수학식 3으로 단순화된다. 수학식 2 및 수학식 3 양쪽 모두는 정수 나눗셈을 사용한다. 또한, MxN은 루마 평면에서의 픽셀들의 행렬이다.
크로마 서브-샘플링에 기초하여, Sx × Sy ∈ {1, 2, 4}이다. 또한, M 및 N은 양쪽 모두 2의 거듭제곱일 수 있고, 결국, M×N 또한 2의 거듭제곱이다. 예를 들어, 4:2:0 크로마 서브샘플링의 맥락에서, 박스 필터를 적용하는 대신에, 크로마 픽셀들과 일치하는 4개의 재구성된 루마 픽셀의 합이 사용될 수 있다. 예로서, 4-탭 {1/4, 1/4, 1/4, 1/4} 필터는 동일 위치 루마 샘플들을 다운샘플링하여 크로마 해상도를 정렬하기 위해 사용된다. 이에 대응하여, CfL 예측은 2배 스케일링될 수 있다.
도 23b는 CfL 예측 유닛(2202)이 CfL 예측 모드에서 수행할 수 있는 CfL 예측 프로세스의 다른 예시적인 방법 2300B의 흐름도를 도시한다. CfL 예측 프로세스(2300B)는, 예측될 크로마 블록과 동일 위치 루마 블록의 루마 샘플들을 평균화하는 대신에, CfL 예측 프로세스(2300B)가 동일 위치 루마 블록의 이웃 루마 샘플들을 평균화하여 이웃 루마 평균을 생성할 수 있다는 점을 제외하고는, 도 23a의 CfL 예측 프로세스(2300A)와 유사할 수 있다. 그에 따라서, AC 기여도 및 결국 예측된 크로마 샘플들은 동일 위치 루마 블록의 원래 루마 샘플들 및 동일 위치 루마 블록에 이웃하는 이웃 루마 샘플들 양쪽 모두에 기초한다.
더 상세하게, 블록 2302B에서, 예측될 원래의 크로마 블록과 동일 위치인 원래의 동일 위치 루마 블록의 복수의 루마 샘플은 크로마 해상도로 다운샘플링(또는 서브샘플링)될 수 있다. 블록 2304B에서, 원래의 동일 위치 루마 블록에 이웃하는 복수의 이웃 루마 샘플이 크로마 해상도로 다운샘플링될 수 있다. 추가로, 적어도 일부 구현들의 경우, 동일한 다운샘플링(또는 서브샘플링) 방법 또는 필터가 동일 위치 루마 블록의 원래 루마 샘플들 및 이웃 루마 샘플들을 서브샘플링하기 위해 사용된다(즉, 동일한 다운샘플링 방법 또는 필터가 양 블록들 2302B 및 2304B에서 적용된다). 예를 들어, 서브샘플링이 4:2:0 포맷에 따라 수행되는 경우, 위의 이웃 영역(예를 들어, 도 31의 구역 3108) 내의 2개의 행, 좌측 이웃 구역(예를 들어, 도 31의 구역 3104) 내의 2개의 열 및/또는 좌측 위의 구역(예를 들어, 도 31의 구역 3106) 내의 4개의 픽셀이 다운샘플링(또는 서브샘플링)된다. 그에 대응하여, CfL 예측 유닛(2202)이 AC 기여도를 결정할 때(예를 들어, 이하의 블록들 2306B 및 2308B), 도 23b에 도시되고 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 이웃 루마 샘플들은 평균화되어 다운샘플링된 루마 샘플 값들로부터 뺄 수 있다.
더 상세하게, 블록 2306B에서, 다운샘플링된 이웃 루마 샘플들은 이웃 루마 평균을 생성하기 위해 평균화될 수 있다. 블록 2808B에서, 루마 성분의 AC 기여도를 생성하기 위해 다운샘플링된 루마 샘플들로부터 이웃 루마 평균을 뺄 수 있다. 블록 2810B에서, 루마 성분의 AC 기여도에 스케일링 파라미터 α를 곱하여 루마 성분의 스케일링된 AC 기여도를 생성할 수 있다. 루마 성분의 스케일링된 AC 기여도는 또한 크로마 성분의 AC 기여도 예측 또는 예측된 크로마 샘플의 AC 기여도일 수 있다. 블록 2812B에서, 크로마 성분의 DC 기여도 예측을 크로마 성분의 AC 기여도 예측에 더하여, 이를테면 위의 수학식 1에 묘사된 선형 모델에 따라 크로마 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 적어도 일부 구현에서, 스케일링 파라미터 α는 원래의 크로마 샘플에 기초할 수 있고 비트스트림에서 시그널링될 수 있다. 이것은 디코더 복잡성을 감소시키고 더 정확한 예측들을 산출할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 크로마 성분의 DC 기여도는 일부 예시적인 구현에서 크로마 성분 내의 인트라 DC 모드를 사용하여 컴퓨팅될 수 있다.
또한, 상이한 크로마 다운샘플링 위상들에 의존하는 상이한 YUV 포맷들이 있을 수 있다. 도 25는 예를 들어, 상이한 크로마 다운샘플링 포맷들을 도시한다. 상이한 크로마 포맷들은 상이한 컬러 성분들의 상이한 다운-샘플링 그리드들(위상들)을 정의할 수 있다. 4:2:0 포맷의 경우, 도 25에 도시된 바와 같이, 4:2:0 MPEG1 또는 4:2:0 MPEG2를 포함한, 2개의 상이한 다운샘플링 포맷이 있을 수 있다.
일부 구현들에서, AV1에서의 루마 다운샘플링 필터에 대해, 루마 재구성된 샘플들을 도출하기 위해 아래의 수학식 4가 적용된다.
AV1의 다운샘플링 필터는, 도 26에서 아래 도시된 바와 같이, 4:2:0 MPEG1 다운샘플링 포맷에 대응하는 크로마 다운샘플링 포맷을 가정할 수 있다. 일부 구현들에서, 다수의 다운샘플링 필터가 지원될 수 있다. 이러한 구현들 중 적어도 일부에 대해, 필터 타입은 하이 레벨 신택스에서와 같이 시그널링될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 다수의 필터는 AVI 내의 하나 이상의 4-탭 필터, 하나 이상의 6-탭 필터 및 다른 4-탭 필터를 포함할 수 있다. 도 27 및 28은 각각 예시적인 6-탭 필터 및 예시적인 4-탭 필터를 도시한다.
아래의 수학식 5는 도 27에 도시된 6-탭 필터와 같은 6-탭 필터에 대한 다운샘플링된 값들을 결정하는 데 사용되는 수학 방정식이다.
아래의 수학식 6은 도 28에 도시된 4-탭 필터와 같은 4-탭 필터에 대한 다운샘플링된 값들을 결정하는 데 사용되는 수학 방정식이다.
추가적으로, 일부 구현들에서, 암시적 CfL 예측 방법이 수행될 수 있다. 암시적 CfL 예측과 AV1 사이의 차이는 스케일링 인자 α가 명시적으로 비트스트림 또는 시퀀스에서와 같이 시그널링되지 않고, 대신에 암시적으로 도출된다는 것이다. 이웃하는 재구성된 크로마 샘플들 및 그들의 대응하는 (다운샘플링된) 루마 샘플들은 스케일링 인자 α를 도출하기 위해 사용된다. (RecC - α·RecY)2에 대한 최소 제곱 오차가 적용될 수 있다. 또한, 도출 프로세스에 수반되는 나눗셈 연산은 곱셈 및 룩업 테이블 연산들로 대체될 수 있고, 워핑된 모션 프로세스에서의 동일한 룩업 테이블이 사용된다.
또한, 일부 구현들에서, CfL 예측이 블록에 적용될 때, 어느 CfL 모드를 사용할지를 표시하기 위해 추가적인 플래그가 시그널링될 수 있다. 하나의 CfL 모드에서, 수학식 1의 DC는 DC의 계산을 위한 크로마 샘플 위치에 매칭하기 위해 이웃하는 Y(다운샘플링된) 재구성된 루마 샘플들에 기초하여 계산된다. 이것은 제2 CfL 모드와 상이하고, 여기서 현재 C(다운샘플링된) 재구성된 루마 블록의 평균이 DC에 할당된다.
또한, CfL 예측을 수반하는 일부 구현들에서는, 하나의 다운샘플 필터만이 지원된다. 그러나, 일부 콘텐츠 또는 상이한 크로마 다운샘플링 포맷들에 대해, 단지 하나의 다운샘플 필터가 최적 필터가 아닐 수 있다. 또한, 다수의 다운샘플링 필터가 지원되는 경우에도, 인코더 또는 디코더는 주어진 비디오 시퀀스에 대한 최상의 또는 최적의 다운샘플 필터를 선택하는 능력을 갖지 않을 수 있다. 다음은 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터의 결정을 수반하는 비디오 처리의 방식들을 제공한다.
도 29는 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 것을 수반하는 비디오 처리의 예시적인 방법 2900의 흐름도이다. 다양한 구현들에서, 다운샘플링 필터를 결정하기 위해 수행되는 액션들은 일반적으로 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 검출 또는 결정하는 검출 프로세스 또는 검출 알고리즘으로 지칭될 수 있다. 적어도 일부 구현들의 경우, 타깃 다운샘플링 필터는 원래의 컬러 성분(예를 들어, 원래의 크로마 성분)과 대응하는 예측된 컬러 성분(예를 들어, 예측된 크로마 성분) 사이에 최소 또는 최상의 에러를 제공하는 인코더 또는 디코더에 이용가능하거나 그에 의해 지원되는 다운샘플링 필터이다. 추가로, 방법 2900은 CfL 예측 유닛(2200)에 의해 구현되는 것으로 설명되지만, 이를테면 인코더 및/또는 디코더의 다른 컴포넌트들 또는 서브컴포넌트들을 사용하여 방법 2900의 기능들 및/또는 액션들 중 하나 이상을 수행할 수 있다.
블록 2902에서, CfL 예측 유닛(2202)은 비디오 시퀀스로부터 적어도 하나의 입력 크로마 블록을 수신할 수 있다. 블록 2904에서, CfL 예측 유닛(2202)은 적어도 하나의 입력 크로마 블록이 CfL 예측 모드에서 예측될 것이라고 결정할 수 있다. 블록 2906에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 다운샘플링 필터를 적용하여 각각 적어도 하나의 입력 크로마 블록에 대응하는 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트를 획득할 수 있다. 블록 2908에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트에 기초하여 CfL 예측 모드에서 입력 크로마 블록을 반복적으로 예측할 수 있다. 블록 2910에서, CfL 예측 유닛(2202)은 반복적 예측을 위한 복수의 에러 스코어 또는 비용을 계산할 수 있고, 여기서 각각의 에러 스코어는 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응한다. 블록 2912에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 에러 스코어에 기초하여 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 선택할 수 있다. 블록 2914에서, CfL 예측 유닛(2202)은 선택된 타깃 다운샘플링 필터를 적용함으로써 CfL 예측 모드에서 적어도 하나의 원래의 입력 크로마 블록을 인코딩할 수 있다.
도 30은 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 것을 포함하는 비디오 처리의 예시적인 방법 3000의 흐름도이다. 다른 구현들에서, 방법 3000의 기능 또는 액션들의 일부 또는 전부는 인코더 및/또는 디코더의 다른 컴포넌트 또는 서브컴포넌트에 의해 수행될 수 있지만, 방법 2900과 유사하게, 방법 3000은 CfL 예측 유닛(2200)에 의해 수행되는 것으로 설명된다. 또한, 일부 구현들에서, 방법 3000의 액션들 또는 기능들의 일부 또는 전부는 방법 2900과 조합하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 방법 3000에서 수행되는 액션들 중 하나 이상은 방법 2900의 블록 2904에서 타깃 다운샘플링 필터 선택의 일부로서 또는 이를 선택하기 위해 수행될 수 있다.
더 상세하게는, 블록 3002에서, CfL 예측 유닛(2202)은 비디오 시퀀스의 복수의 원래 또는 입력 루마 샘플들을 복수의 입력 루마 블록으로 분할 또는 조직할 수 있다. 적어도 일부 구현들에 대해, 입력 루마 샘플들은 서로 비디오 시퀀스의 동일한 프레임에 있을 수 있고, 이에 대응하여, 원래 루마 샘플들이 분할되는 입력 루마 블록들은 비디오 시퀀스의 동일한 프레임의 일부일 수 있다. 블록 3004에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 다운샘플링 필터로 복수의 입력 루마 블록을 각각 다운샘플링하여 복수의 다운샘플링된 루마 블록 세트를 생성할 수 있고, 여기서 복수의 다운샘플링된 루마 블록 세트의 각각의 세트는 복수의 다운샘플링 필터의 각자의 다운샘플링 필터에 대응한다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 제1 다운샘플링 필터로 복수의 입력 루마 블록을 다운샘플링하여 제1 세트의 다운샘플링된 루마 블록들을 생성할 수 있고, 제N 다운샘플링 필터로 복수의 입력 루마 블록을 다운샘플링하여 제N 세트의 다운샘플링된 루마 블록들을 생성할 수 있다. 적어도 일부 구현들에 대해, 블록 3004에서의 다운샘플링은, 도 23a 및 도 23b에서 설명된 바와 같은, CfL 예측 프로세스의 일부로서 또는 이와 일치하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 블록 3004에서 수행된 다운샘플링은 도 23a의 블록 2302A 및/또는 도 23b의 블록 2302B에서 수행된 다운샘플링의 일부일 수 있다.
블록 3006에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 모드에 따라 그리고 복수의 다운샘플링된 루마 블록 세트에 기초하여 복수의 예측된 크로마 블록 세트를 생성할 수 있고, 각각의 예측된 크로마 블록 세트는 복수의 다운샘플링 필터의 각자의 다운샘플링 필터에 대응한다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 제1 다운샘플링 필터로 생성된 제1 다운샘플링된 루마 블록 세트를 사용하여 제1 예측된 크로마 블록 세트를 생성할 수 있고, 제N 다운샘플링 필터로 생성된 제N 다운샘플링된 루마 블록 세트를 사용하여 제N 예측된 크로마 블록 세트를 생성할 수 있다. 또한, 적어도 일부 구현들에서, CfL 예측 유닛은 도 23a 및/또는 도 23b의 CfL 예측 프로세스에 따라 복수의 예측된 크로마 블록 세트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 블록 3006에서, 생성되는 각각의 예측된 크로마 블록에 대해, CfL 예측 유닛(2202)은, 블록 2306A 또는 블록 2308B에서 수행되는 것과 같이, 다운샘플링된 루마 샘플들로부터 이웃 루마 평균(도 23a의 블록 2304A에서와 같이 동일 위치 루마 샘플들로부터 또는 도 23b의 블록 2306B에서와 같이 이웃 루마 샘플들로부터 생성됨)을 빼서 루마 AC 기여도를 생성할 수 있고; (도 23a의 블록 2308A 또는 도 23b의 블록 2310B에서 수행되는 것과 같이) 예측 크로마 블록의 AC 기여도를 생성하기 위해 루마 AC 기여도를 스케일링 인자 α와 곱하고; (도 23a의 블록 2310A 또는 도 23b의 블록 2312B에서 수행되는 것과 같이) 예측 크로마 블록의 AC 기여도를 예측 크로마 블록의 DC 기여도에 더하여 예측 크로마 블록을 생성한다.
추가로 또는 대안적으로, 일부 구현예들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 블록 3006에서 액션들의 일부 또는 전부를 수행함으로써 블록 2908에서 CfL 예측 모드에서 반복적으로 예측하는 것을 수행할 수 있다. 예를 들어, 블록 2908에서 CfL 예측 유닛(2202)에 의해 수행되는 반복적 예측은 CfL 예측 모드에서 예측될 입력 크로마 블록에 대응하는 복수의 예측된 크로마 블록을 생성하는 것을 포함할 수 있고, 복수의 예측된 크로마 블록 각각은 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응한다. 이러한 구현들의 일부에서, CfL 예측 유닛(2202)은, 이를테면 도 23a 및/또는 도 23b의 CfL 예측에 따라, 예측된 크로마 블록의 AC 및 DC 기여도들을 함께 더함으로써 복수의 예측된 크로마 블록 각각을 생성할 수 있다. AC 기여도를 생성하기 위해, 도 23a 및/또는 도 23b를 참조하여 이전에 설명된 바와 같이, CfL 예측 유닛(2202)은 루마 AC 기여도를 생성하기 위해 복수의 다운샘플링 필터 중 하나로부터 다운샘플링되는 다운샘플링된 입력 루마 블록으로부터 이웃 루마 평균을 빼고, 루마 AC 기여도를 스케일링 인자 α로 곱할 수 있다. CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 예측된 크로마 블록을 생성하기 위해 복수의 다운샘플링 필터 각각에 대해 해당 프로세스를 반복할 수 있다.
블록 3008에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 에러 스코어 또는 비용을 결정 또는 계산할 수 있고, 각각의 에러 스코어 또는 비용은 각자의 예측된 크로마 블록 세트 및/또는 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응한다. 적어도 일부 구현들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 도 23의 방법 3000의 블록 3008에서 수행된 액션들에 따라 도 29의 방법 2900의 블록 2910에서 복수의 에러 스코어를 계산할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 적어도 일부 구현예들에 대해, CfL 예측 유닛(2202)은: SAD(sum of absolute differences) 알고리즘 또는 수학 공식 또는 수학 공식의 SSD(sum of squared differences) 알고리즘 중 적어도 하나에 기초하여, 또는 이에 따라 복수의 에러 스코어 또는 비용을 결정 또는 계산할 수 있다. 이하의 수학식 1 및 수학식 2는, 각각, 블록 3008 및/또는 블록 2910에서 복수의 에러 스코어 또는 비용을 결정하는 데 사용될 수 있는 예시적인 SAD 및 SSD 알고리즘들이다:
수학식 7 및/또는 수학식 8을 사용하는 것들과 같은 적어도 일부 구현들에 대해, 에러 스코어 또는 비용은 각각의 예측된 크로마 블록 및 대응하는 원래의/입력 크로마 블록에 대해 결정될 수 있다. 예를 들어, 수학식 7 및 8에서, Cp는 예측된 크로마 블록의 예측된 샘플을 표현하고, Co는 대응하는 원래의/입력 크로마 블록의 대응하는 원래의/입력 샘플을 표현한다. 각각의 크로마 샘플에 대해 SAD에 대한 절대차(absolute difference)(abs(Cp - Co)) 또는 절대 제곱차(absolute squared difference)(abs(Cp - Co) × abs(Cp - Co))가 결정되고, 예측 및 원래 크로마 블록들의 크로마 샘플들에 대한 절대차 또는 절대 제곱차가 함께 합산된 후에, 크로마 블록의 (폭 및 높이)를 사용하여 정규화되어, 특히 예측 크로마 블록에 대한 또는 그에 특정한 비용 또는 에러 스코어를 결정 또는 생성한다. 결국, 블록 3008에서 생성된 복수의 에러 스코어 각각은 특정한 다운샘플링 필터로부터 생성된 예측된 크로마 블록들의 특정한 비용들 또는 에러 스코어들에 기초하여 특정한 다운샘플링 필터에 대한 전체 비용 또는 에러 스코어일 수 있다. 복수의 특정한 비용 또는 에러 코어에 기초하여 전체 비용을 생성하기 위해 하나 이상의 수학적 연산이 사용될 수 있다. 다른 수학적 연산들이 가능할 수 있지만, 예를 들어, 특정한 비용들 또는 에러 스코어들이 함께 더해져서 전체 비용 또는 에러 스코어를 생성할 수 있다.
예시를 위해, 도 23a 및/또는 도 23b에서와 같이, 원래의/입력 루마 샘플들이 제1 다운샘플링 필터를 사용하여 다운샘플링되는 복수의 입력 루마 블록으로 분할되어 제1 다운샘플링된 루마 블록 세트를 생성하고, 결국 CfL 예측 프로세스에 따라 제1 예측된 크로마 블록 세트를 생성한다고 가정한다. 제1 세트 내의 예측 크로마 블록들 중 하나에 대한 복수의 특정한 비용 또는 에러 스코어가 이를테면 수학식 7, 수학식 8 또는 다른 SAD 또는 SSD 알고리즘을 사용하여 결정된다. 그 후 복수의 특정한 비용 또는 에러 스코어에 기초하여 제1 다운샘플링 필터에 대한 전체 에러 또는 비용이 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 특정한 비용 또는 에러 스코어는 함께 합산되어 제1 다운샘플링 필터에 대한 전체 비용 또는 에러 스코어를 생성할 수 있다. 그 프로세스는, 블록 3008에서, 다운샘플링 필터들 각각에 대해 반복되어, 각각이 다운샘플링 필터들 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응하는, 복수의 전체 비용 또는 에러 스코어를 생성할 수 있다.
또한, 일부 구현들에서, 다운샘플링 필터들에 대한 에러 스코어들 또는 비용들은 청색차(blue-difference) 크로마 성분(Cb) 또는 적색차(red-difference) 크로마 성분(Cr) 중 적어도 하나에 대해 결정될 수 있다. 특정한 구현들에서, 에러 스코어들 또는 비용들은 Cb 및 Cr 양쪽 모두에 대해 결정된다. 예를 들어, 복수의 예측된 크로마 블록들의 세트의 각각의 세트는 청색차 예측된 크로마 블록 세트 및 적색차 예측된 크로마 블록 세트를 포함할 수 있다. 그에 대응하여, Cb 크로마 블록에 대해 제1 비용 또는 에러 스코어가 결정될 수 있고, 대응하는 Cr 크로마 블록에 대해 제2 비용 또는 에러 스코어가 결정될 수 있다. 제1 비용/에러 스코어 및 제2 비용/에러 스코어의 조합에 기초하여 대응하는 Cb 및 Cr 크로마 블록들에 대해 조합된 비용이 결정될 수 있다. 예를 들어, 비제한적인 예들로서 합산 연산 또는 평균화 연산과 같은, 하나 이상의 수학적 연산들이 제1 및 제2 비용들/에러 스코어들에 대해 수행될 수 있다. 그에 대응하여, 복수의 Cb 및 Cr 예측된 크로마 블록 세트에 대한 복수의 조합된 비용/에러 스코어가 결정된다. 결국, 특정한 다운샘플링 필터에 대한 전체 비용/에러 스코어는 복수의 조합된 비용/에러 스코어에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 블록 3008에서, 비제한적인 예로서, 복수의 조합된 비용/에러 스코어를 함께 더하여, 특정한 다운샘플링 필터에 대한 전체 비용 또는 에러 스코어를 생성할 수 있다.
블록 3010에서, CfL 예측 유닛(2202)은 블록 3008에서 결정된 복수의 에러 스코어 중에서 에러 스코어를 식별할 수 있다. 적어도 일부 구현에서, 블록 3010에서 CfL 예측 유닛(2202)이 식별하는 에러 스코어는 최상의 에러 스코어 또는 하나 이상의 입력 크로마 블록과 하나 이상의 대응하는 예측된 크로마 블록 사이의 최소 에러를 표시하는 값이다. 블록 3012에서, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 선택할 수 있다. 선택되는 타깃 다운샘플링 필터는 블록 3010에서 식별된 에러 스코어에 대응한다. 즉, 타깃 다운샘플링 필터는 원래의/입력 크로마 블록들과 예측된 크로마 블록들 사이의 최소 에러 또는 비용을 제공하는 다운샘플링 필터이다.
일부 구현들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 단일 블록 크기만을 사용하여 타깃 다운샘플링 필터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 블록 3002에서, CfL 예측 유닛(2202)은 원래의 루마 샘플들을 복수의 루마 블록들로 분할할 수 있고, 각각의 루마 블록은 NxN과 같은 동일한 미리 결정된 블록 크기를 가지며, 여기서 N의 비제한적인 값들은 8, 16, 32, 64를 포함할 수 있다. 이러한 구현의 경우, CfL 예측 유닛(2202)은 그 단일 블록 크기에 대한 최적의 다운샘플링 필터를 결정할 수 있다. 다른 구현들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 몇몇 반복들에 걸쳐 루마 블록들의 블록 크기를 변화시키고, 상이한 블록 크기들 각각에 대한 에러 스코어들/비용들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 복수의 에러 스코어는 하나의 루마 블록 크기에 대해 결정될 수 있고, 제2 복수의 에러 스코어는 제2 루마 블록 크기에 대해 결정될 수 있는 등이다. 이를 통해, CfL 예측 유닛(2202)은 복수의 다운샘플링 필터 중에서의 타깃 또는 최적 다운샘플링 필터, 및 비디오 시퀀스에 대한 원래의 및 예측된 크로마 블록들 사이의 최소 또는 최저 비용 또는 에러를 제공하는 루마 블록들에 대한 최적 블록 크기 양쪽 모두를 결정할 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 예측 크로마 블록들을 생성할 때, 루마 AC 기여도와 곱하기 위해 사용되는 스케일링 인자 α는 도 23a, 23b와 관련하여 이전에 설명된 바와 같은 임의의 다양한 방식으로 또는 위에 설명된 암시적 CfL 방법을 사용하여 결정될 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 다양한 구현들 중 임의의 것에서, 예측 크로마 블록들을 생성할 때, 원래의/입력 크로마 블록에 대응하는 주어진 예측 크로마 블록에 대해, 예측 DC 기여도는 원래의/입력 크로마 블록의 샘플들의 평균, 이웃 크로마 블록들의 샘플들의 평균, 또는 이들의 조합들일 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 유닛(2202)에 이용가능한 복수의 다운샘플링 필터 중 다른 다운샘플링 필터들보다 하나 이상의 다운샘플링 필터를 선호하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 CfL 예측 유닛(2202)이 그러한 하나 이상의 다운샘플링 필터 중 하나를 타깃 다운샘플링 필터로서 선택할 가능성을 증가시키기 위해 다운샘플링 필터들 중 하나 이상에 대한 비용들 또는 에러 스코어들 중 하나 이상을 바이어싱하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 1 미만의 스케일링 인자를 에러 또는 비용에 곱할 수 있다. 다른 예로서, CfL 예측 유닛(2202)은 비용으로부터 양의 값과 같은 값을 뺄 수 있다. 또 다른 구현들에서, 바이어싱이 수행되지 않을 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 비디오 시퀀스의 적어도 하나의 프레임의 블록들에 대한 CfL 예측에 기초하여 타깃 다운샘플링 필터가 선택될 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 비디오 시퀀스의 제1 프레임을 사용하여 타깃 다운샘플링 필터를 결정할 수 있다. 다른 예로서, 적어도 하나의 프레임은 제1 프레임을 포함하지 않을 수 있거나, 제1 프레임 외에 또는 그에 더하여 하나 이상의 프레임을 포함할 수 있다. 예를 들어, CfL 예측 유닛(2202)은 타깃 다운샘플링 필터를 선택할 비디오 시퀀스로부터의 하나 이상의 프레임을 선택할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, CfL 예측 유닛(2202)은 타깃 다운샘플링 필터를 결정할 비디오 시퀀스의 특정 하나 이상의 키 또는 인트라 전용 픽처 프레임을 선택하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 비디오 시퀀스의 각각의 또는 모든 프레임에 대해 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 선택할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, CfL 예측 유닛(2202)은 비디오 시퀀스의 각각의 또는 모든 인트라 프레임에 대해 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 선택할 수 있다. 또한, 적어도 일부 구현들에 대해, CfL 예측 유닛(2202)이 타깃 다운샘플링 필터를 결정할 때, CfL 예측 유닛(2202)은 타깃 다운샘플링 필터를 결정할 다음 프레임(예를 들어, 다음 키 프레임)을 식별할 때까지 비트스트림 내의 후속 프레임들에서의 크로마 예측을 위해 타깃 다운샘플링 필터를 사용할 수 있다.
추가적으로, 검출 알고리즘의 위의 구현들이 CfL 예측을 참조하여 설명되지만, 다른 구현들은 CfL 예측 모드 외에, 또는 그에 더하여, 하나 이상의 다른 예측 모드로 검출 알고리즘을 수행할 수 있고, 그 비제한적인 예들은 DC 모드 및 평활 모드(smooth mode)를 포함한다. 예를 들어, 인코더 및/또는 디코더는 하나 이상의 컬러 성분들의 원래 샘플들을 수신하고, 원래의/입력 샘플들에 기초하여 하나 이상의 컬러 성분들의 예측된 샘플들을 생성하는 예측 유닛을 포함할 수 있다. 예측 유닛은 예측 프로세스의 일부로서 다운샘플링 필터를 사용할 수 있다. 이에 대응하여, 예측 유닛은 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 결정하기 위해 검출 프로세스를 수행할 수 있다. 검출 프로세스의 일부로서, 예측 유닛은 SAD 알고리즘(예를 들어, 수학식 7에 따름) 및/또는 SSD 알고리즘(예를 들어, 수학식 8에 따름)과 같은 알고리즘을 사용하여 원래 샘플과 예측 샘플 사이의 비용들 또는 에러 스코어들을 결정하여, 각각이 각자의 다운샘플링 필터에 대응하는, 복수의 비용 또는 에러 스코어를 결정할 수 있고, 결국 최상의 또는 최저 비용 또는 에러에 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 결정할 수 있다.
도 32는 멀티-패스 인코딩 방법을 포함하는 비디오 처리의 예시적인 방법(3200)의 흐름도이다. 블록 3202에서, 인코더는 비디오 시퀀스에 대해 제1 패스 인코딩을 수행할 수 있다. 블록 3204에서, 인코더는 제1 패스 인코딩이 비디오 시퀀스에 대해 수행된 후에 비디오 시퀀스에 대해 제2 패스 인코딩을 수행할 수 있다. 적어도 일부 구현들에서, 블록 3202에서, 인코더는 인코더에 의해 이용가능하거나 그에 의해 지원될 수 있는 다운샘플링 필터들과 같은 복수의 다운샘플링 필터를 사용하여 크로마 평면들에 대해 제1 패스 인코딩을 적용할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 인트라 전용 코딩은 예측(예를 들어, CfL 예측)을 수행하기 위해 원래의/입력 루마 샘플들에 대해 사용될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, CfL 모드, DC 모드 또는 평활 모드와 같은, 일부 제한된 인트라 예측 모드만이 제1 패스 인코딩 동안에 사용될 수 있다. 블록 3202에서 제1 패스 동안 결정된 타깃 다운샘플링 필터는 제1 패스 인코딩 후에 비디오 시퀀스에 적용되는 제2 패스 인코딩에 대한 다운샘플링 필터로서 사용될 수 있다. 추가적으로, 다양한 구현들 중 임의의 것에서, 제1 패스 인코딩 및/또는 제2 패스 인코딩은: 파티셔닝, 인트라 및/또는 인터 예측, 양자화, 변환, 또는 엔트로피 코딩 추정 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들은 개별적으로 사용되거나 임의의 순서로 조합될 수 있다. 또한, 방법들(또는 실시예들), 인코더, 및 디코더 각각은 처리 회로부(예를 들어, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 집적 회로)에 의해 구현될 수 있다. 하나의 예에서, 하나 이상의 프로세서는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 프로그램을 실행한다. 본 개시내용의 실시예들은 루마 블록 또는 크로마 블록에 적용될 수 있다.
위에서 설명된 기법들은 컴퓨터 판독가능 명령어들을 사용하여 컴퓨터 소프트웨어로서 구현되고 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 물리적으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 33은 개시된 주제의 특정 실시예들을 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(3300)을 도시한다.
컴퓨터 소프트웨어는, 하나 이상의 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU) 등에 의해, 직접, 또는 해석, 마이크로-코드 실행 등을 통해 실행될 수 있는 명령어들을 포함하는 코드를 생성하기 위해 어셈블리, 컴파일(compilation), 링킹(linking), 또는 유사한 메커니즘들이 수행될 수 있는 임의의 적합한 머신 코드 또는 컴퓨터 언어를 사용하여 코딩될 수 있다.
명령어들은, 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버, 스마트폰, 게이밍 디바이스, 사물 인터넷 디바이스 등을 포함하여, 다양한 타입의 컴퓨터들 또는 그것의 컴포넌트들 상에서 실행될 수 있다.
컴퓨터 시스템(3300)에 대한 도 33에 도시된 컴포넌트들은 사실상 예시적인 것이고, 본 개시내용의 실시예들을 구현하는 컴퓨터 소프트웨어의 사용 또는 기능성의 범위에 대한 임의의 제한을 암시하도록 의도되지 않는다. 컴포넌트들의 구성이 컴퓨터 시스템(3300)의 예시적인 실시예에서 예시된 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합과 관련하여 임의의 의존성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서도 안 된다.
컴퓨터 시스템(3300)은 특정 휴먼 인터페이스 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 입력 디바이스는, 예를 들어, 촉각 입력(예컨대: 키스트로크, 스와이프, 데이터 글러브 움직임), 오디오 입력(예컨대: 음성, 손뼉), 시각적 입력(예컨대, 제스처), 후각적 입력(묘사되지 않음)을 통한 하나 이상의 휴먼 사용자에 의한 입력에 응답할 수 있다. 휴먼 인터페이스 디바이스들은 또한 오디오(예컨대: 음성, 음악, 주변 사운드), 이미지들(예컨대: 스캐닝된 이미지들, 스틸 이미지 카메라로부터 획득된 사진 이미지들), 비디오(예컨대 2차원 비디오, 입체적 비디오를 포함하는 3차원 비디오)와 같은, 인간에 의한 의식적인 입력과 반드시 직접적으로 관련되지는 않는 특정 미디어를 캡처하기 위해 사용될 수 있다.
입력 휴먼 인터페이스 디바이스들은: 키보드(3301), 마우스(3302), 트랙패드(3303), 터치 스크린(3310), 데이터-글러브(도시되지 않음), 조이스틱(3305), 마이크로폰(3306), 스캐너(3307), 카메라(3308) 중 하나 이상(각각의 하나만이 묘사됨)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(3300)은 또한 특정 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들을 포함할 수 있다. 이러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은, 예를 들어, 촉각 출력, 사운드, 광, 및 냄새/맛을 통해 하나 이상의 휴먼 사용자의 감각들을 자극하는 것일 수 있다. 그러한 휴먼 인터페이스 출력 디바이스들은 촉각 출력 디바이스들(예를 들어, 터치-스크린(3310), 데이터-글러브(도시되지 않음), 또는 조이스틱(3305)에 의한 촉각 피드백이지만, 입력 디바이스들로서 역할하지 않는 촉각 피드백 디바이스들도 있을 수 있음), 오디오 출력 디바이스들(이를테면: 스피커(3309), 헤드폰(묘사되지 않음)), 시각적 출력 디바이스들(이를테면 CRT 스크린, LCD 스크린, 플라즈마 스크린, OLED 스크린을 포함하는 스크린(3310)으로서, 각각은 터치 스크린 입력 능력이 있거나 없고, 각각은 촉각 피드백 능력이 있거나 없으며 - 이들 중 일부는 스테레오그래픽 출력과 같은 수단을 통해 2차원 시각적 출력 또는 3차원을 초과한 출력을 출력할 수 있음 - ; 가상 현실 안경(묘사되지 않음), 홀로그래픽 디스플레이들 및 스모크 탱크들(묘사되지 않음)), 및 프린터들(묘사되지 않음)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(3300)은 휴먼 액세스가능 저장 디바이스들 및 그들과 연관된 매체, 이를테면 CD/DVD 등의 매체(3321)를 갖는 CD/DVD ROM/RW(3320)를 포함하는 광학 매체, 썸-드라이브(thumb-drive)(3322), 이동식 하드 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브(3323), 테이프 및 플로피 디스크(묘사되지 않음)와 같은 레거시 자기 매체, 보안 동글(묘사되지 않음)과 같은 특수화된 ROM/ASIC/PLD 기반 디바이스들 등을 또한 포함할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자들은 또한, 현재 개시된 주제와 관련하여 사용되는 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"가 송신 매체, 반송파들, 또는 다른 일시적 신호들을 포함하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
컴퓨터 시스템(3300)은 또한 하나 이상의 통신 네트워크(3355)에 대한 인터페이스(3354)를 포함할 수 있다. 네트워크들은 예를 들어 무선, 유선, 광학일 수 있다. 네트워크들은 추가로 로컬, 광역, 대도시, 차량 및 산업, 실시간, 지연-허용(delay-tolerant) 등일 수 있다. 네트워크들의 예들은 로컬 영역 네트워크들, 예컨대 이더넷, 무선 LAN들, GSM, 3G, 4G, 5G, LTE 등을 포함하는 셀룰러 네트워크들, 케이블 TV, 위성 TV 및 지상파 브로드캐스트 TV를 포함하는 TV 유선 또는 무선 광역 디지털 네트워크들, CAN bus를 포함하는 차량 및 산업 등을 포함한다. 특정 네트워크들은 일반적으로 특정 범용 데이터 포트들 또는 주변 버스들(3349)(이를테면, 예를 들어, 컴퓨터 시스템(3300)의 USB 포트들)에 부착된 외부 네트워크 인터페이스 어댑터들을 요구하고; 다른 것들은 일반적으로 아래에 설명되는 바와 같은 시스템 버스(예를 들어, PC 컴퓨터 시스템으로의 이더넷 인터페이스 또는 스마트폰 컴퓨터 시스템으로의 셀룰러 네트워크 인터페이스)로의 부착에 의해 컴퓨터 시스템(3300)의 코어에 통합된다. 이러한 네트워크들 중 임의의 것을 사용하여, 컴퓨터 시스템(3300)은 다른 엔티티들과 통신할 수 있다. 이러한 통신은 단방향성, 수신 전용(예를 들어, 방송 TV), 단방향성 송신 전용(예를 들어, 특정 CANbus 디바이스들에 대한 CANbus), 또는 예를 들어, 로컬 또는 광역 디지털 네트워크들을 사용하는 다른 컴퓨터 시스템들에 대한 양방향성일 수 있다. 위에서 설명한 바와 같은 네트워크들 및 네트워크 인터페이스들 각각에 대해 특정 프로토콜들 및 프로토콜 스택들이 사용될 수 있다.
전술한 휴먼 인터페이스 디바이스들, 휴먼 액세스가능 저장 디바이스들, 및 네트워크 인터페이스들은 컴퓨터 시스템(3300)의 코어(3340)에 부착될 수 있다.
코어(3340)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(CPU)(3341), 그래픽 처리 유닛(GPU)(3342), 필드 프로그래머블 게이트 영역(FPGA)(3343)의 형식으로 특수화된 프로그래머블 처리 유닛, 특정 태스크(3344)에 대한 하드웨어 가속기, 그래픽 어댑터(3350) 등을 포함할 수 있다. 이들 디바이스는, 판독 전용 메모리(ROM)(3345), 랜덤 액세스 메모리(3346), 내부 비-사용자 액세스 가능 하드 드라이브들, SSD들 등과 같은 내부 대용량 스토리지(3347)와 함께, 시스템 버스(3348)를 통해 접속될 수 있다. 일부 컴퓨터 시스템들에서, 시스템 버스(3348)는 추가적인 CPU들, GPU들 등에 의한 확장을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 물리적 플러그의 형태로 액세스 가능할 수 있다. 주변 디바이스들은 코어의 시스템 버스(3348)에 직접, 또는 주변 버스(3349)를 통해 부착될 수 있다. 예에서, 스크린(3310)은 그래픽 어댑터(3350)에 접속될 수 있다. 주변 버스에 대한 아키텍처들은 PCI, USB 등을 포함한다.
CPU들(3341), GPU들(3342), FPGA들(3343), 및 가속기들(3344)은, 조합하여, 전술한 컴퓨터 코드를 구성할 수 있는 특정 명령어들을 실행할 수 있다. 그 컴퓨터 코드는 ROM(3345) 또는 RAM(3346)에 저장될 수 있다. 과도적인 데이터가 또한 RAM(3346)에 저장될 수 있는 반면, 영구 데이터는, 예를 들어, 내부 대용량 스토리지(3347)에 저장될 수 있다. 메모리 디바이스들 중 임의의 것에 대한 고속 저장 및 검색은 하나 이상의 CPU(3341), GPU(3342), 대용량 스토리지(3347), ROM(3345), RAM(3346) 등과 밀접하게 연관될 수 있는 캐시 메모리의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 코드를 가질 수 있다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 개시내용의 목적들을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있거나, 또는 그것들은 컴퓨터 소프트웨어 분야의 기술자들에게 잘 알려져 있고 이용 가능한 종류의 것일 수 있다.
비제한적인 예로서, 아키텍처를 갖는 컴퓨터 시스템(3300), 및 구체적으로 코어(3340)는 프로세서(들)(CPU들, GPU들, FPGA, 가속기들 등을 포함함)가 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 구현된 소프트웨어를 실행하는 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 위에 소개된 바와 같은 사용자-액세스가능 대용량 스토리지뿐만 아니라, 코어-내부 대용량 스토리지(3347) 또는 ROM(3345)과 같은 비일시적인 본질의 것인 코어(3340)의 특정 스토리지와 연관된 매체일 수 있다. 본 개시내용의 다양한 실시예들을 구현하는 소프트웨어가 이러한 디바이스들에 저장되고 코어(3340)에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 특정한 필요에 따라 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 칩을 포함할 수 있다. 소프트웨어는 코어(3340) 및 구체적으로 그 내부의 프로세서들(CPU, GPU, FPGA 등을 포함함)로 하여금, RAM(3346)에 저장된 데이터 구조들을 정의하는 것 및 소프트웨어에 의해 정의된 프로세스들에 따라 그러한 데이터 구조들을 수정하는 것을 포함하여, 본 명세서에 설명된 특정한 프로세스들 또는 특정한 프로세스들의 특정한 부분들을 실행하게 할 수 있다. 추가로, 또는 대안적으로, 컴퓨터 시스템은, 본 명세서에 설명된 특정한 프로세스들 또는 특정한 프로세스들의 특정한 부분들을 실행하기 위해 소프트웨어 대신에 또는 그와 함께 동작할 수 있는, 회로(예를 들어: 가속기(3344)) 내에 하드와이어링되거나 다른 방식으로 구현된 로직의 결과로서 기능성을 제공할 수 있다. 소프트웨어에 대한 참조는, 적절한 경우, 로직을 포괄할 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 참조는, 적절한 경우, 실행을 위한 소프트웨어를 저장하는 회로(이를테면 집적 회로(IC)), 실행을 위한 논리를 구현하는 회로, 또는 양쪽 모두를 포괄할 수 있다. 본 개시내용은 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 포괄한다.
본 개시내용의 주제는 또한, 다른 것들 중에서, 이하의 양태들에 관련되거나 이들을 포함할 수 있다:
제1 양태에서, 비디오 처리를 위한 방법은: 비디오 시퀀스로부터 입력 크로마 블록을 수신하는 단계; 입력 크로마 블록이 비디오 시퀀스에 대해 CfL(Chroma from Luma) 예측 모드에서 예측될 것이라고 결정하는 단계; 복수의 다운샘플링 필터를 적용하여 각각 입력 크로마 블록에 대응하는 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트를 획득하는 단계; 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트들 각각에 기초하여 CfL 예측 모드에서 입력 크로마 블록을 반복적으로 예측하는 단계; 반복적 예측을 위한 복수의 에러 스코어를 계산하는 단계- 복수의 에러 스코어 각각은 복수의 다운샘플링 필터들 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -; 복수의 에러 스코어에 기초하여 복수의 다운샘플링 필터로부터 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계; 및 선택된 타깃 다운샘플링 필터를 적용함으로써 CfL 예측 모드에서 입력 크로마 블록을 인코딩하는 단계를 포함한다.
제2 양태는 제1 양태를 포함하고, 복수의 에러 스코어 중에서 최상의 에러 스코어를 식별하는 단계를 추가로 포함한다.
제3 양태는 제2 양태를 포함하고, 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계가 최상의 에러 스코어에 대응하는 복수의 다운샘플링 필터 중의 다운샘플링 필터를 타깃 다운샘플링 필터로서 선택하는 단계를 포함하는 것을 추가로 포함한다.
제4 양태는 제1 내지 제3 양태들 중 임의의 것을 포함하고, 비디오 시퀀스의 프레임의 복수의 입력 루마 샘플을 복수의 입력 루마 블록으로 분할하는 단계; 복수의 다운샘플링 필터 각각으로 복수의 루마 블록을 다운샘플링하여 복수의 다운샘플링된 루마 블록 세트를 생성하는 단계- 각각의 다운샘플링된 루마 블록 세트는 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -; 및 CfL 예측 모드에 따라 그리고 복수의 다운샘플링된 루마 블록 세트에 기초하여 복수의 예측된 크로마 블록 세트를 생성하는 단계- 각각의 예측된 크로마 블록 세트는 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -를 추가로 포함하며, 복수의 에러 스코어를 계산하는 단계는 복수의 예측된 크로마 블록 세트 및 복수의 입력 크로마 블록에 기초하여 복수의 에러 스코어를 계산하는 단계를 포함한다.
제5 양태는 제4 양태를 포함하고, 복수의 에러 스코어를 계산하기 위해 복수의 입력 루마 블록의 블록 크기를 변화시키는 단계를 추가로 포함한다.
제6 양태는 제5 양태를 포함하고, 블록 크기를 변화시키는 것에 기초하여 복수의 입력 루마 블록에 대한 최상의 블록 크기를 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
제7 양태는 제4 양태 내지 제6 양태 중 어느 것을 포함하고, 복수의 예측된 크로마 블록 세트의 각각의 세트는 청색차 예측된 크로마 블록 세트 및 적색차 예측된 크로마 블록 세트를 포함하고, 복수의 에러 스코어의 각각의 에러 스코어는 청색차 예측 크로마 블록들의 각자의 세트에 대응하는 제1 에러 및 적색차 예측 크로마 블록들의 각자의 세트에 대응하는 제2 에러에 기초하는 것을 추가로 포함한다.
제8 양태는 제1 양태 내지 제7 양태 중 어느 것을 포함하고, 복수의 에러를 계산하는 단계가 SAD(sum of absolute differences) 알고리즘 또는 SSD(sum of squared differences) 알고리즘에 기초하여 복수의 에러를 계산하는 단계를 포함하는 것을 추가로 포함한다.
제9 양태는 제1 양태 내지 제8 양태 중 어느 것을 포함하고, 복수의 에러 스코어 중 하나를 바이어싱하여, 복수의 에러 스코어 중 하나에 대응하는 다운샘플링 필터가 선택될 가능성을 증가시키는 단계를 추가로 포함한다.
제10 양태는 제1 양태 내지 제9 양태 중 어느 것을 포함하고, 입력 크로마 블록이 비디오 시퀀스의 제1 픽처 프레임의 일부인 것을 추가로 포함한다.
제11 양태는 제1 양태 내지 제10 양태 중 어느 것을 포함하고, 입력 크로마 블록이 비디오 시퀀스의 선택된 픽처 프레임의 일부인 것을 추가로 포함한다.
제12 양태는 제1 양태 내지 제11 양태 중 어느 것을 포함하고, 복수의 다운샘플링 필터 중에서 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 선택할 비디오 시퀀스의 하나 이상의 미리 결정된 키 프레임을 선택하는 단계를 추가로 포함한다.
제13 양태는 제1 양태 내지 제12 양태 중 어느 것을 포함하고, 비디오 시퀀스의 모든 프레임에 대해 복수의 다운샘플링 필터 중에서 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계를 추가로 포함한다.
제14 양태는 제1 양태 내지 제13 양태 중 어느 것을 포함하고, 비디오 시퀀스의 모든 인트라 프레임에 대해 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계를 추가로 포함한다.
제15 양태에서, 비디오 처리를 위한 방법은: 복수의 다운샘플링 필터를 사용하여 비디오 시퀀스에 대해 제1 패스 인코딩을 수행하는 단계; 제1 패스 인코딩에 기초하여 복수의 다운샘플링 필터들 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 단계; 타깃 다운샘플링 필터를 사용하여 제1 패스 인코딩을 수행한 후에 비디오 시퀀스에 대해 제2 패스 인코딩을 수행하는 단계를 포함한다.
제16 양태는 제15 양태를 포함하고, 복수의 다운샘플링 필터에 대응하는 복수의 에러 스코어 중에서 최상의 에러 스코어를 결정하는 단계를 추가로 포함하며, 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 단계는 최상의 에러 스코어에 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 단계를 포함한다.
제17 양태는 제15 양태 또는 제16 양태 중 어느 것을 포함하고, 제1 패스 인코딩을 수행하는 단계는 복수의 다운샘플링 필터를 사용하여 비디오 시퀀스에 대해 CfL 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 추가로 포함한다.
제18 양태는 복수의 명령어를 저장한 메모리, 및 복수의 명령어를 실행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 장치를 포함하고, 복수의 명령어의 실행 시에, 제1 양태 내지 제17 양태 중 임의의 것을 구현하도록 구성된다.
제19 양태는 프로세서에 의해 실행가능한 복수의 명령어를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하고, 프로세서에 의한 실행 시에, 복수의 명령어는 프로세서로 하여금 제1 양태 내지 제17 양태 중 임의의 것을 수행하게 하도록 구성된다.
위에 열거된 독립 양태들 각각에서 언급된 특징들에 더하여, 일부 예들은 종속 양태들에서 언급된 및/또는 위의 설명에 개시되고 도면들에 도시된 바와 같은 임의적 특징들을 단독으로 또는 조합하여 보여줄 수 있다.
본 개시내용이 몇몇 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 등가물들이 있다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 본 명세서에서 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만, 본 개시내용의 원리를 구현하고 그에 따라 그 사상과 범위 내에 드는 수 많은 시스템 및 방법을 고안할 수 있을 것이라는 점을 이해할 것이다.
부록 A: 두문자어들
JEM: joint exploration model
VVC: versatile video coding
BMS: benchmark set
MV: Motion Vector
HEVC: High Efficiency Video Coding
SEI: Supplementary Enhancement Information
VUI: Video Usability Information
GOPs: Groups of Pictures
TUs: Transform Units,
PUs: Prediction Units
CTUs: Coding Tree Units
CTBs: Coding Tree Blocks
PBs: Prediction Blocks
HRD: Hypothetical Reference Decoder
SNR: Signal Noise Ratio
CPUs: Central Processing Units
GPUs: Graphics Processing Units
CRT: Cathode Ray Tube
LCD: Liquid-Crystal Display
OLED: Organic Light-Emitting Diode
CD: Compact Disc
DVD: Digital Video Disc
ROM: Read-Only Memory
RAM: Random Access Memory
ASIC: Application-Specific Integrated Circuit
PLD: Programmable Logic Device
LAN: Local Area Network
GSM: Global System for Mobile communications
LTE: Long-Term Evolution
CANBus: Controller Area Network Bus
USB: Universal Serial Bus
PCI: Peripheral Component Interconnect
FPGA: Field Programmable Gate Areas
SSD: solid-state drive
IC: Integrated Circuit
HDR: high dynamic range
SDR: standard dynamic range
JVET: Joint Video Exploration Team
MPM: most probable mode
WAIP: Wide-Angle Intra Prediction
CU: Coding Unit
PU: Prediction Unit
TU: Transform Unit
CTU: Coding Tree Unit
PDPC: Position Dependent Prediction Combination
ISP: Intra Sub-Partitions
SPS: Sequence Parameter Setting
PPS: Picture Parameter Set
APS: Adaptation Parameter Set
VPS: Video Parameter Set
DPS: Decoding Parameter Set
ALF: Adaptive Loop Filter
SAO: Sample Adaptive Offset
CC-ALF: Cross-Component Adaptive Loop Filter
CDEF: Constrained Directional Enhancement Filter
CCSO: Cross-Component Sample Offset
LSO: Local Sample Offset
LR: Loop Restoration Filter
AV1: AOMedia Video 1
AV2: AOMedia Video 2
LFNST: low-Frequency Non-Separable Transform
IST: Intra Secondary Transform
Claims (20)
- 비디오 처리 방법으로서,
비디오 시퀀스로부터 입력 크로마 블록을 수신하는 단계;
상기 입력 크로마 블록이 상기 비디오 시퀀스에 대해 루마로부터의 크로마(CfL) 예측 모드에서 예측될 것이라고 결정하는 단계;
복수의 다운샘플링 필터를 적용하여 각각 상기 입력 크로마 블록에 대응하는 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트를 획득하는 단계;
상기 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트 각각에 기초하여 상기 CfL 예측 모드에서 상기 입력 크로마 블록을 반복적으로 예측하는 단계;
반복적 예측을 위한 복수의 에러 스코어를 계산하는 단계- 상기 복수의 에러 스코어 각각은 상기 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -;
상기 복수의 에러 스코어에 기초하여 상기 복수의 다운샘플링 필터로부터 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 타깃 다운샘플링 필터를 적용함으로써 상기 CfL 예측 모드에서 상기 입력 크로마 블록을 인코딩하는 단계를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 에러 스코어 중에서 최상의 에러 스코어를 식별하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계는 상기 복수의 다운샘플링 필터 중에서 상기 최상의 에러 스코어에 대응하는 다운샘플링 필터를 상기 타깃 다운샘플링 필터로서 선택하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시퀀스 프레임의 프레임의 복수의 입력 루마 샘플을 복수의 입력 루마 블록으로 분할하는 단계;
상기 복수의 다운샘플링 필터 각각으로 상기 복수의 루마 블록을 다운샘플링하여 복수의 다운샘플링된 루마 블록 세트를 생성하는 단계- 각각의 다운샘플링된 루마 블록 세트는 상기 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -; 및
상기 CfL 예측 모드에 따라 그리고 상기 복수의 다운샘플링된 루마 블록 세트에 기초하여 복수의 예측된 크로마 블록 세트를 생성하는 단계- 각각의 예측된 크로마 블록 세트는 상기 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -를 추가로 포함하고,
상기 복수의 에러 스코어를 계산하는 단계는 상기 복수의 예측된 크로마 블록 세트 및 상기 복수의 입력 크로마 블록에 기초하여 상기 복수의 에러 스코어를 계산하는 단계를 포함하는 방법. - 제4항에 있어서, 상기 복수의 에러 스코어를 계산하기 위해 상기 복수의 입력 루마 블록의 블록 크기를 변화시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 블록 크기를 변화시키는 것에 기초하여 상기 복수의 입력 루마 블록에 대한 최상의 블록 크기를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 예측된 크로마 블록 세트의 각각의 세트는 청색차(blue-difference) 예측 크로마 블록 세트 및 적색차(red-difference) 예측 크로마 블록 세트를 포함하고, 상기 복수의 에러 스코어의 각각의 에러 스코어는 각자의 청색차 예측 크로마 블록 세트에 대응하는 제1 에러 및 각자의 적색차 예측 크로마 블록 세트에 대응하는 제2 에러에 기초하는 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 에러를 계산하는 단계는 SAD(sum of absolute differences) 알고리즘 또는 SSD(sum of squared differences) 알고리즘에 기초하여 상기 복수의 에러를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 에러 스코어 중 하나를 바이어싱하여, 상기 복수의 에러 스코어 중 하나에 대응하는 다운샘플링 필터가 선택될 가능성을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 크로마 블록은 상기 비디오 시퀀스의 제1 픽처 프레임의 일부인 방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 크로마 블록은 상기 비디오 시퀀스의 선택된 픽처 프레임의 일부인 방법.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 다운샘플링 필터 중에서 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 선택할 상기 비디오 시퀀스의 하나 이상의 미리 결정된 키 프레임을 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비디오 시퀀스의 모든 프레임에 대해 상기 복수의 다운샘플링 필터 중에서 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비디오 시퀀스의 모든 인트라 프레임에 대해 상기 복수의 필터 중에서 대응하는 타깃 다운샘플링 필터를 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 비디오 처리 방법으로서,
복수의 다운샘플링 필터를 사용하여 비디오 시퀀스에 대해 제1 패스 인코딩을 수행하는 단계;
상기 제1 패스 인코딩에 기초하여 상기 복수의 다운샘플링 필터들 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 단계; 및
상기 타깃 다운샘플링 필터를 사용하여 상기 제1 패스 인코딩을 수행한 후에 상기 비디오 시퀀스에 대해 제2 패스 인코딩을 수행하는 단계를 포함하는 방법. - 제15항에 있어서, 상기 복수의 다운샘플링 필터에 대응하는 복수의 에러 스코어 중에서 최상의 에러 스코어를 결정하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 단계는 상기 최상의 에러 스코어에 대응하는 상기 타깃 다운샘플링 필터를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 패스 인코딩을 수행하는 단계는 상기 복수의 다운샘플링 필터를 사용하여 상기 비디오 시퀀스에 대해 CfL 예측을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
- 장치로서,
복수의 명령어를 저장한 메모리; 및
상기 복수의 명령어를 실행하도록 구성되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 명령어의 실행 시에,
비디오 비트스트림으로부터 입력 크로마 블록을 수신하고;
상기 입력 크로마 블록이 루마로부터의 크로마(CfL) 예측 모드에서 예측될 것이라고 결정하고;
복수의 다운샘플링 필터를 적용하여 각각 상기 입력 크로마 블록에 대응하는 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트를 획득하고;
상기 복수의 다운샘플링된 루마 샘플 세트들 각각에 기초하여 상기 CfL 예측 모드에서 상기 입력 크로마 블록을 반복적으로 예측하고;
반복적 예측을 위한 복수의 에러 스코어를 계산하고- 상기 복수의 에러 스코어 각각은 상기 복수의 다운샘플링 필터 중 각자의 다운샘플링 필터에 대응함 -;
상기 복수의 에러 스코어에 기초하여 상기 복수의 다운샘플링 필터 중에서 타깃 다운샘플링 필터를 선택하고;
상기 타깃 다운샘플링 필터를 적용함으로써 상기 CfL 예측 모드에서 상기 입력 크로마 블록을 인코딩하도록 구성되는 장치. - 제18항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 명령어의 실행 시에, 상기 복수의 에러 스코어 중에서 최상의 에러 스코어를 식별하도록 추가로 구성되는 장치.
- 제19항에 있어서, 상기 타깃 다운샘플링 필터를 선택하기 위해, 상기 프로세서는, 상기 복수의 명령어의 실행 시에, 상기 복수의 다운샘플링 필터 중에서 상기 최상의 에러 스코어에 대응하는 다운샘플링 필터를 상기 다운샘플링 필터로서 선택하도록 구성되는 장치.
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