KR20230142375A - Method of encode/decoding a video signa, and recording medium stroing a bitstream - Google Patents

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KR20230142375A
KR20230142375A KR1020230043061A KR20230043061A KR20230142375A KR 20230142375 A KR20230142375 A KR 20230142375A KR 1020230043061 A KR1020230043061 A KR 1020230043061A KR 20230043061 A KR20230043061 A KR 20230043061A KR 20230142375 A KR20230142375 A KR 20230142375A
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Abstract

본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 참조 픽처 리스트로부터, 현재 블록에 대한 참조 픽처를 선택하는 단계; 및 상기 참조 픽처를 기반으로, 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트에 포함된 복수의 참조 픽처들을 기반으로 생성된 가상 참조 픽처일 수 있다. An image decoding method according to the present disclosure includes selecting a reference picture for a current block from a reference picture list; and obtaining a prediction block for the current block based on the reference picture. At this time, the reference picture may be a virtual reference picture generated based on a plurality of reference pictures included in the reference picture list.

Description

비디오 신호 부호화/복호화 방법, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체{METHOD OF ENCODE/DECODING A VIDEO SIGNA, AND RECORDING MEDIUM STROING A BITSTREAM}Video signal encoding/decoding method, and recording medium storing bitstream {METHOD OF ENCODE/DECODING A VIDEO SIGNA, AND RECORDING MEDIUM STROING A BITSTREAM}

본 개시는 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.This disclosure relates to a video signal processing method and apparatus.

최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.Recently, demand for high-resolution, high-quality images such as HD (High Definition) images and UHD (Ultra High Definition) images is increasing in various application fields. As video data becomes higher resolution and higher quality, the amount of data increases relative to existing video data. Therefore, when video data is transmitted using media such as existing wired or wireless broadband lines or stored using existing storage media, transmission costs and Storage costs increase. High-efficiency video compression technologies can be used to solve these problems that arise as video data becomes higher resolution and higher quality.

영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.Inter-screen prediction technology that predicts the pixel value included in the current picture from pictures before or after the current picture using video compression technology, intra-screen prediction technology that predicts the pixel value included in the current picture using pixel information in the current picture, There are various technologies, such as entropy coding technology, which assigns short codes to values with a high frequency of occurrence and long codes to values with a low frequency of occurrence. Using these video compression technologies, video data can be effectively compressed and transmitted or stored.

한편, 고해상도 영상에 대한 수요가 증가함과 함께, 새로운 영상 서비스로서 입체 영상 컨텐츠에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 고해상도 및 초고해상도의 입체 영상 콘텐츠를 효과적으로 제공하기 위한 비디오 압축 기술에 대하여 논의가 진행되고 있다.Meanwhile, as the demand for high-resolution video increases, the demand for three-dimensional video content as a new video service is also increasing. Discussions are underway regarding video compression technology to effectively provide high-resolution and ultra-high-resolution stereoscopic video content.

본 개시는 복수의 참조 픽처들을 이용하여 가상 참조 픽처를 생성하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present disclosure is to provide a method for generating a virtual reference picture using a plurality of reference pictures and an apparatus for performing the same.

본 개시는 가상 참조 픽처를 이용하여 인터 에측을 수행하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present disclosure is to provide a method for performing inter prediction using a virtual reference picture and an apparatus for performing the same.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by this disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 참조 픽처 리스트로부터, 현재 블록에 대한 참조 픽처를 선택하는 단계; 및 상기 참조 픽처를 기반으로, 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트에 포함된 복수의 참조 픽처들을 기반으로 생성된 가상 참조 픽처일 수 있다. An image decoding method according to the present disclosure includes selecting a reference picture for a current block from a reference picture list; and obtaining a prediction block for the current block based on the reference picture. At this time, the reference picture may be a virtual reference picture generated based on a plurality of reference pictures included in the reference picture list.

본 개시에 따른 영상 부호화 방법은, 참조 픽처 리스트로부터, 현재 블록에 대한 참조 픽처를 선택하는 단계; 및 상기 참조 픽처를 기반으로, 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트에 포함된 복수의 참조 픽처들을 기반으로 생성된 가상 참조 픽처일 수 있다. An image encoding method according to the present disclosure includes selecting a reference picture for a current block from a reference picture list; and obtaining a prediction block for the current block based on the reference picture. At this time, the reference picture may be a virtual reference picture generated based on a plurality of reference pictures included in the reference picture list.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 가상 참조 픽처의 출력 순서는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처와 동일할 수 있다. In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, the output order of the virtual reference picture may be the same as that of the current picture including the current block.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 가상 참조 픽처는, 상기 현재 픽처보다 출력 순서가 빠른 제1 참조 픽처 및 상기 현재 픽처보다 출력 순서가 늦은 제2 참조 픽처를 기반으로 생성될 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, the virtual reference picture may be generated based on a first reference picture in an output order earlier than the current picture and a second reference picture in an output order later than the current picture. .

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 가상 참조 픽처의 생성은, 블록 단위로 수행되고, 상기 가상 참조 픽처 내 블록은, 상기 제1 참조 픽처 내 제1 탐색 영역 및 상기 제2 참조 픽처의 제2 탐색 영역으로부터 획득된 비용이 가장 낮은 한쌍의 참조 블록들의 가중합 연산에 의해 생성될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the generation of the virtual reference picture is performed block by block, and the block in the virtual reference picture includes the first search area in the first reference picture and the second reference picture. It can be generated by a weighted sum operation of a pair of reference blocks with the lowest cost obtained from the second search area.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 가중합 연산에 의해 상기 블록이 생성된 이후, 상기 블록에 인접하는 이웃 블록의 확장 영역에 기반하여, 상기 블록에 스무딩 필터가 적용될 수 있다. In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, after the block is generated by the weighted sum operation, a smoothing filter may be applied to the block based on the extended area of a neighboring block adjacent to the block.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 스무딩 필터는, 상기 블록에 포함된 제1 샘플 및 상기 확장 영역 내 상기 제1 샘플과 동일 위치인 제2 샘플 사이의 가중합을 적용하여 수행될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the smoothing filter is performed by applying a weighted sum between the first sample included in the block and the second sample at the same location as the first sample in the extension area. You can.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 가상 참조 픽처의 생성은, 블록 단위로 수행되고, 상기 가상 참조 픽처 내 제1 영역에 속한 제1 블록은, 상기 제1 참조 픽처 내 제1 탐색 영역 및 상기 제2 참조 픽처의 제2 탐색 영역으로부터 획득된 비용이 가장 낮은 한쌍의 참조 블록들의 가중합 연산에 의해 생성되고, 상기 가상 참조 픽처 내 제2 영역에 속한 제2 블록은, 상기 제1 참조 픽처 및 상기 제2 참조 픽처 내 상기 제2 블록과 동일 위치 블록들의 가중합 연산에 의해 생성될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the generation of the virtual reference picture is performed block by block, and the first block belonging to the first region in the virtual reference picture is performed in the first search in the first reference picture. It is generated by a weighted sum operation of a region and a pair of reference blocks with the lowest cost obtained from a second search region of the second reference picture, and the second block belonging to the second region in the virtual reference picture is the first It may be generated by a weighted sum operation of a reference picture and blocks co-located with the second block in the second reference picture.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 제1 영역은, 상기 제1 참조 픽처 및 상기 제2 참조 픽처 사이의 차분을 기반으로 유도된 표준 편차가 임계값과 같거나 큰 영역이고, 상기 제2 영역은, 상기 표준 편차가 상기 임계값보다 작은 영역일 수 있다. In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, the first area is an area in which a standard deviation derived based on the difference between the first reference picture and the second reference picture is equal to or greater than a threshold, The second area may be an area where the standard deviation is smaller than the threshold value.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 참조 픽처가 상기 가상 참조 픽처인 경우, 상기 현재 블록의 움직임 벡터는 제로 벡터로 설정될 수 있다.In the image encoding/decoding method according to the present disclosure, when the reference picture is the virtual reference picture, the motion vector of the current block may be set to a zero vector.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록에 양방향 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 가상 참조 픽처가 상기 참조 픽처로 선택될 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, when bidirectional prediction is not applied to the current block, the virtual reference picture may be selected as the reference picture.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 가상 참조 픽처의 이용 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, information indicating whether the virtual reference picture is used may be signaled through a bitstream.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 가상 참조 픽처를 이용할 수 있는지 여부는, 상기 인터 예측 모드에 따라, 적응적으로 결정될 수 있다.The video encoding/decoding method according to the present disclosure further includes determining an inter prediction mode of the current block, and whether the virtual reference picture can be used is adaptively determined according to the inter prediction mode. You can.

본 개시에 따른 영상 부/복호화 방법에 있어서, 상기 가상 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트 내 첫번째에 위치할 수 있다.In the video encoding/decoding method according to the present disclosure, the virtual reference picture may be located first in the reference picture list.

본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.The features briefly summarized above with respect to the present disclosure are merely exemplary aspects of the detailed description of the present disclosure described below, and do not limit the scope of the present disclosure.

본 개시에 의하면, 디코더측에서 복수의 참조 픽처들을 기반으로 가상 참조 픽처를 생성함으로써, 부호화되는 데이터량을 줄일 수 있다. According to the present disclosure, the amount of encoded data can be reduced by generating a virtual reference picture based on a plurality of reference pictures on the decoder side.

본 개시에 의하면, 가상 참조 픽처를 이용하여 인터 예측을 수행함으로써, 예측 정확도를 향상시킬 수 있다. According to the present disclosure, prediction accuracy can be improved by performing inter prediction using a virtual reference picture.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained from the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 인터 예측 방법의 흐름도이다.
도 5는 움직임 추정이 수행되는 예를 나타낸다.
도 6 및 도 7은, 움직임 추정을 통해 생성된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성되는 예를 나타낸 것이다.
도 8은 움직임 벡터 예측값을 유도하기 위해 참조되는 위치를 나타낸다.
도 9는 템플릿 기반 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 템플릿의 구성 예들을 나타낸다.
도 11은 쌍방 매칭 방법을 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 가상 참조 픽처를 생성하는 예를 나타낸다.
도 13은 쌍방 매칭 방식에 기초하여, 가상 참조 픽처가 생성되는 예를 나타낸다.
도 14는 가상 참조 픽처의 일부 영역에 대해서만 쌍방 매칭이 적용되는 예를 나타낸 것이다.
도 15는 확장된 크기의 블록에 쌍방 매칭이 적용되는 예를 나타낸 것이다.
도 16은 블록들 간 경계에서 스무딩 필터가 적용되는 예를 나타낸다.
1 is a block diagram showing a video encoding device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a block diagram showing a video decoding device according to an embodiment of the present disclosure.
3 and 4 are flowcharts of the inter prediction method.
Figure 5 shows an example in which motion estimation is performed.
Figures 6 and 7 show an example in which a prediction block of the current block is generated based on motion information generated through motion estimation.
Figure 8 shows positions referenced to derive motion vector prediction values.
Figure 9 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.
Figure 10 shows examples of template configurations.
Figure 11 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.
Figure 12 shows an example of generating a virtual reference picture.
Figure 13 shows an example in which a virtual reference picture is generated based on a two-way matching method.
Figure 14 shows an example in which two-way matching is applied only to some areas of the virtual reference picture.
Figure 15 shows an example in which two-way matching is applied to a block of extended size.
Figure 16 shows an example in which a smoothing filter is applied at the boundary between blocks.

본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present disclosure can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present disclosure to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present disclosure. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present disclosure. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the disclosure. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in more detail with reference to the attached drawings. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components will be omitted.

도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing a video encoding device according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the image encoding device 100 includes a picture segmentation unit 110, prediction units 120 and 125, a conversion unit 130, a quantization unit 135, a reordering unit 160, and an entropy encoding unit ( 165), an inverse quantization unit 140, an inverse transform unit 145, a filter unit 150, and a memory 155.

도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 개시의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 개시의 권리범위에 포함된다.Each component shown in FIG. 1 is shown independently to represent different characteristic functions in the video encoding device, and does not mean that each component is comprised of separate hardware or a single software component. That is, each component is listed and included as a separate component for convenience of explanation, and at least two of each component can be combined to form one component, or one component can be divided into a plurality of components to perform a function, and each of these components can be divided into a plurality of components. Integrated embodiments and separate embodiments of the constituent parts are also included in the scope of the present disclosure as long as they do not deviate from the essence of the present disclosure.

또한, 일부의 구성 요소는 본 개시에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 개시는 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 개시의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 개시의 권리범위에 포함된다.Additionally, some components may not be essential components that perform essential functions in the present disclosure, but may simply be optional components to improve performance. The present disclosure can be implemented by including only essential components for implementing the essence of the present disclosure, excluding components used only to improve performance, and a structure that includes only essential components excluding optional components used only to improve performance. is also included in the scope of rights of this disclosure.

픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화 단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽쳐 분할부(110)에서는 하나의 픽쳐에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 부호화 할 수 있다.The picture division unit 110 may divide the input picture into at least one processing unit. At this time, the processing unit may be a prediction unit (PU), a transformation unit (TU), or a coding unit (CU). The picture division unit 110 divides one picture into a combination of a plurality of coding units, prediction units, and transformation units, and combines one coding unit, prediction unit, and transformation unit based on a predetermined standard (for example, a cost function). You can encode the picture by selecting .

예를 들어, 하나의 픽쳐는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리(Quad Tree), 터너리 트리 (Ternary Tree), 또는 바이너리 트리(Binary Tree) 와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위(largest coding unit)를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 일 예로, 하나의 코딩 유닛에 대해 쿼드 트리 분할이 적용되는 것으로 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.For example, one picture may be divided into a plurality of coding units. To partition the coding unit in a picture, a recursive tree structure such as Quad Tree, Ternary Tree, or Binary Tree can be used, which can be used to divide one image or the largest coding unit. A coding unit that is divided into other coding units with the coding unit as the root may be divided into child nodes equal to the number of divided coding units. A coding unit that is no longer divided according to certain restrictions becomes a leaf node. For example, when it is assumed that quad tree partitioning is applied to one coding unit, one coding unit may be split into up to four different coding units.

이하, 본 개시의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.Hereinafter, in the embodiments of the present disclosure, the coding unit may be used to mean a unit that performs encoding or may be used to mean a unit that performs decoding.

예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할된 것일 수도 있고, 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 어느 하나의 예측 단위가 다른 하나의 예측 단위와 상이한 형태 및/또는 크기를 가지도록 분할된 것일 수도 있다.A prediction unit may be divided into at least one square or rectangular shape of the same size within one coding unit, and any one of the prediction units divided within one coding unit may be a prediction unit of another prediction unit. It may be divided to have a different shape and/or size than the unit.

화면내 예측시, 변환 단위와 예측 단위가 동일하게 설정될 수 있다. 이때, 부호화 유닛을 복수의 변환 단위들로 분할한 뒤, 각 변환 단위마다 화면내 예측을 수행할 수도 있다. 부호화 유닛은, 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할될 수 있다. 부호화 단위를 분할하여 생성되는 변환 단위들의 개수는 부호화 단위의 크기에 따라, 2개 또는 4개일 수 있다.During intra-screen prediction, the conversion unit and prediction unit may be set to be the same. At this time, after dividing the coding unit into a plurality of transformation units, intra-screen prediction may be performed for each transformation unit. A coding unit may be divided in the horizontal or vertical direction. The number of transformation units generated by dividing the coding unit may be 2 or 4, depending on the size of the coding unit.

예측부(120, 125)는 화면간 예측을 수행하는 화면간 예측부(120)와 화면내 예측을 수행하는 화면내 예측부(125)를 포함할 수 있다. 부호화 단위에 대해 화면간 예측을 사용할 것인지 또는 화면내 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 화면내 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 부호화 단위로 결정되고, 예측의 수행은 예측 단위 또는 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화 장치에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.The prediction units 120 and 125 may include an inter-prediction unit 120 that performs inter-prediction and an intra-prediction unit 125 that performs intra-prediction. It is possible to determine whether to use inter-prediction or intra-prediction for a coding unit, and determine specific information (eg, intra-prediction mode, motion vector, reference picture, etc.) according to each prediction method. At this time, the processing unit in which the prediction is performed and the processing unit in which the prediction method and specific contents are determined may be different. For example, the prediction method and prediction mode are determined in coding units, and prediction may be performed in prediction units or transformation units. The residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the conversion unit 130. Additionally, prediction mode information, motion vector information, etc. used for prediction may be encoded in the entropy encoder 165 together with the residual value and transmitted to the decoding device. When using a specific encoding mode, it is possible to encode the original block as is and transmit it to the decoder without generating a prediction block through the prediction units 120 and 125.

화면간 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 화면간 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다. The inter-picture prediction unit 120 may predict a prediction unit based on information on at least one picture among the pictures before or after the current picture, and in some cases, based on information on a partially encoded region within the current picture. You can also predict prediction units. The inter-screen prediction unit 120 may include a reference picture interpolation unit, a motion prediction unit, and a motion compensation unit.

참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.The reference picture interpolation unit may receive reference picture information from the memory 155 and generate pixel information of an integer number of pixels or less from the reference picture. In the case of luminance pixels, a DCT-based 8-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information of an integer pixel or less in 1/4 pixel units. In the case of color difference signals, a DCT-based 4-tap interpolation filter with different filter coefficients can be used to generate pixel information of an integer pixel or less in 1/8 pixel units.

움직임 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 움직임 예측부에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법, 화면내 블록 카피(Intra Block Copy) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.The motion prediction unit may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit. Various methods, such as FBMA (Full search-based Block Matching Algorithm), TSS (Three Step Search), and NTS (New Three-Step Search Algorithm), can be used to calculate the motion vector. The motion vector may have a motion vector value in 1/2 or 1/4 pixel units based on the interpolated pixel. The motion prediction unit can predict the current prediction unit by using a different motion prediction method. Various methods can be used as motion prediction methods, such as the skip method, merge method, AMVP (Advanced Motion Vector Prediction) method, and intra block copy method.

화면내 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 복수의 참조 픽셀 라인들 중 선택된 하나로부터 참조 픽셀 정보를 유도할 수 있다. 복수의 참조 픽셀 라인들 중 N번째 참조 픽셀 라인은, 현재 블록 내 좌상단 픽셀과의 x축 차분이 N인 좌측 픽셀들 및 상기 좌상단 픽셀과의 y축 차분이 N인 상단 픽셀들을 포함할 수 있다. 현재 블록이 선택할 수 있는 참조 픽셀 라인들의 개수는, 1개, 2개, 3개 또는 4개일 수 있다.The intra-screen prediction unit 125 may generate a prediction block based on reference pixel information, which is pixel information in the current picture. Reference pixel information may be derived from one selected among a plurality of reference pixel lines. The N-th reference pixel line among the plurality of reference pixel lines may include left pixels whose x-axis difference with the top-left pixel in the current block is N and top pixels whose y-axis difference with the top-left pixel is N. The number of reference pixel lines that the current block can select may be 1, 2, 3, or 4.

현재 예측 단위의 주변 블록이 화면간 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 화면간 예측을 수행한 픽셀일 경우, 화면간 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 화면내 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀들 중 적어도 하나의 정보로 대체하여 사용할 수 있다.If the surrounding block of the current prediction unit is a block that performed inter-screen prediction, and the reference pixel is a pixel that performed inter-screen prediction, the reference pixel included in the block that performed inter-screen prediction is used to perform intra-screen prediction around the surrounding reference pixel. It can be used instead of the reference pixel information of the block. That is, when a reference pixel is not available, information on the unavailable reference pixel can be replaced with information on at least one of the available reference pixels.

화면내 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 화면내 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.In intra-screen prediction, the prediction mode can include a directional prediction mode that uses reference pixel information according to the prediction direction and a non-directional mode that does not use directional information when performing prediction. The mode for predicting luminance information and the mode for predicting chrominance information may be different, and the intra-screen prediction mode information used to predict luminance information or predicted luminance signal information may be used to predict chrominance information. .

화면내 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면내 예측을 수행할 수 있다. When performing intra-screen prediction, if the size of the prediction unit and the size of the conversion unit are the same, the screen for the prediction unit is based on the pixel on the left, the pixel on the upper left, and the pixel on the top of the prediction unit. My prediction can be carried out.

화면내 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 스무딩(Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 선택된 참조 픽셀 라인에 따라, 스무딩 필터의 적용 여부가 결정될 수 있다. The intra-screen prediction method can generate a prediction block after applying a smoothing filter to the reference pixel according to the prediction mode. Depending on the selected reference pixel line, whether to apply a smoothing filter may be determined.

화면내 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 화면내 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 화면내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 화면내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.To perform the intra prediction method, the intra prediction mode of the current prediction unit can be predicted from the intra prediction mode of prediction units existing around the current prediction unit. When predicting the prediction mode of the current prediction unit using predicted mode information from the surrounding prediction unit, if the intra-screen prediction mode of the current prediction unit and the surrounding prediction unit are the same, the current prediction unit and the surrounding prediction unit are predicted using predetermined flag information. Information that the prediction modes of the units are the same can be transmitted, and if the prediction modes of the current prediction unit and neighboring prediction units are different, entropy encoding can be performed to encode the prediction mode information of the current block.

또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다. Additionally, based on the prediction units generated by the prediction units 120 and 125, a residual block may be generated that includes residual information that is the difference between the prediction unit on which prediction was performed and the original block of the prediction unit. The generated residual block may be input to the conversion unit 130.

변환부(130)에서는 원본 블록과 예측부(120, 125)를 통해 생성된 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지, DST를 적용할지 또는 KLT를 적용할지는, 변환 단위의 크기, 변환 단위의 형태, 예측 단위의 예측 모드 또는 예측 단위의 화면내 예측 모드 정보 중 적어도 하나를 기초로 결정할 수 있다. The transform unit 130 transforms the residual block, including the original block and the residual value information of the prediction unit generated through the prediction units 120 and 125, into DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT and It can be converted using the same conversion method. Whether to apply DCT, DST, or KLT to transform the residual block is based on at least one of the size of the transformation unit, the shape of the transformation unit, the prediction mode of the prediction unit, or the intra-screen prediction mode information of the prediction unit. can be decided.

양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.The quantization unit 135 may quantize the values converted to the frequency domain by the conversion unit 130. The quantization coefficient may change depending on the block or the importance of the image. The value calculated by the quantization unit 135 may be provided to the inverse quantization unit 140 and the realignment unit 160.

재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.The rearrangement unit 160 may rearrange coefficient values for the quantized residual values.

재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 화면내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔, 또는 2차원의 블록 형태 계수를 대각 방향으로 스캔하는 대각 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 화면내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔, 수평 방향 스캔 또는 대각 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.The rearrangement unit 160 can change the coefficients in a two-dimensional block form into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. For example, the realignment unit 160 can scan from DC coefficients to coefficients in the high frequency region using a zig-zag scan method and change it into a one-dimensional vector form. Depending on the size of the transformation unit and the intra-screen prediction mode, instead of zig-zag scan, a vertical scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficients in the column direction, a horizontal scan that scans the two-dimensional block-shaped coefficients in the row direction, or a two-dimensional A diagonal scan, which scans the block shape coefficients diagonally, may also be used. That is, depending on the size of the transformation unit and the intra-screen prediction mode, it can be determined which scan method among zig-zag scan, vertical scan, horizontal scan, or diagonal scan will be used.

엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다. The entropy encoding unit 165 may perform entropy encoding based on the values calculated by the reordering unit 160. Entropy coding can use various coding methods, such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).

엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다. The entropy encoding unit 165 receives the residual value coefficient information and block type information of the coding unit, prediction mode information, division unit information, prediction unit information and transmission unit information, and motion information from the reordering unit 160 and the prediction units 120 and 125. Various information such as vector information, reference frame information, block interpolation information, and filtering information can be encoded.

엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.The entropy encoding unit 165 may entropy encode the coefficient value of the coding unit input from the reordering unit 160.

역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 화면내 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다. The inverse quantization unit 140 and the inverse transformation unit 145 inversely quantize the values quantized in the quantization unit 135 and inversely transform the values transformed in the transformation unit 130. The residual value generated in the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 145 is combined with the prediction unit predicted through the motion estimation unit, motion compensation unit, and intra-screen prediction unit included in the prediction units 120 and 125. Reconstructed blocks can be created.

필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The filter unit 150 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).

디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.The deblocking filter can remove block distortion caused by boundaries between blocks in the restored picture. To determine whether to perform deblocking, it is possible to determine whether to apply a deblocking filter to the current block based on the pixels included in several columns or rows included in the block. When applying a deblocking filter to a block, a strong filter or a weak filter can be applied depending on the required deblocking filtering strength. Additionally, when applying a deblocking filter, horizontal filtering and vertical filtering can be processed in parallel when vertical filtering and horizontal filtering are performed.

오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.The offset correction unit may correct the offset of the deblocked image from the original image in pixel units. In order to perform offset correction for a specific picture, the pixels included in the image are divided into a certain number of areas, then the area to perform offset is determined and the offset is applied to that area, or the offset is performed by considering the edge information of each pixel. You can use the method of applying .

ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다. Adaptive Loop Filtering (ALF) can be performed based on a comparison between the filtered restored image and the original image. After dividing the pixels included in the image into predetermined groups, filtering can be performed differentially for each group by determining one filter to be applied to that group. Information related to whether to apply ALF may be transmitted for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficients of the ALF filter to be applied may vary for each block. Additionally, an ALF filter of the same type (fixed type) may be applied regardless of the characteristics of the block to which it is applied.

메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면간 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.The memory 155 may store a reconstructed block or picture calculated through the filter unit 150, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the prediction units 120 and 125 when inter-prediction is performed.

도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing a video decoding device according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2, the image decoding device 200 includes an entropy decoding unit 210, a reordering unit 215, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, a prediction unit 230, 235, and a filter unit ( 240) and memory 245 may be included.

영상 부호화 장치에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화 장치와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.When a video bitstream is input from a video encoding device, the input bitstream can be decoded in a procedure opposite to that of the video encoding device.

엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화 장치의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다. The entropy decoding unit 210 may perform entropy decoding in a procedure opposite to the procedure in which entropy encoding is performed in the entropy encoding unit of the video encoding device. For example, various methods such as Exponential Golomb, CAVLC (Context-Adaptive Variable Length Coding), and CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) may be applied in response to the method performed in the image encoding device.

엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화 장치에서 수행된 화면내 예측 및 화면간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.The entropy decoder 210 can decode information related to intra-screen prediction and inter-screen prediction performed by the encoding device.

재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.The reordering unit 215 may rearrange the bitstream entropy-decoded by the entropy decoding unit 210 based on the method in which the encoder rearranges the bitstream. Coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector can be restored and rearranged as coefficients in the form of a two-dimensional block. The reordering unit 215 may receive information related to coefficient scanning performed by the encoder and perform reordering by reverse scanning based on the scanning order performed by the encoder.

역양자화부(220)는 부호화 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다. The inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on the quantization parameters provided by the encoding device and the coefficient values of the rearranged blocks.

역변환부(225)는 영상 부호화 장치에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 변환 즉, DCT, DST, 및 KLT에 대해 역변환 즉, 역 DCT, 역 DST 및 역 KLT를 수행할 수 있다. 역변환은 영상 부호화 장치에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 복호화 장치의 역변환부(225)에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기, 형태, 예측 모드 및 화면내 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 변환 기법(예를 들어, DCT, DST, KLT)이 선택적으로 수행될 수 있다.The inverse transform unit 225 may perform inverse transform, that is, inverse DCT, inverse DST, and inverse KLT, on the transform performed by the transformer, that is, DCT, DST, and KLT, on the quantization result performed by the image encoding device. Inverse transformation may be performed based on the transmission unit determined by the video encoding device. The inverse transform unit 225 of the video decoding device selectively performs transformation techniques (e.g., DCT, DST, KLT) according to a plurality of information such as prediction method, size and shape of the current block, prediction mode, and intra-screen prediction direction. It can be.

예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. The prediction units 230 and 235 may generate a prediction block based on prediction block generation-related information provided by the entropy decoder 210 and previously decoded block or picture information provided by the memory 245.

전술한 바와 같이 영상 부호화 장치에서의 동작과 동일하게 화면내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면내 예측을 수행하지만, 화면내 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면내 예측을 사용할 수도 있다.As described above, when performing intra-screen prediction in the same manner as the operation of the video encoding device, when the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are the same, the pixel existing on the left of the prediction unit, the pixel existing in the upper left, and the upper In-screen prediction is performed for the prediction unit based on the pixels present in the screen. However, when performing intra-screen prediction, if the size of the prediction unit and the size of the conversion unit are different, the reference pixel based on the conversion unit is used to predict the screen. My prediction can be carried out. Additionally, intra-picture prediction using NxN partitioning only for the minimum coding unit can be used.

예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 화면간 예측부 및 화면내 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 화면내 예측 방법의 예측 모드 정보, 화면간 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 화면간 예측을 수행하는지 아니면 화면내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 화면간 예측부(230)는 영상 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 단위의 화면간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 화면간 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 화면간 예측을 수행할 수도 있다.The prediction units 230 and 235 may include a prediction unit determination unit, an inter-screen prediction unit, and an intra-screen prediction unit. The prediction unit discriminator receives various information such as prediction unit information input from the entropy decoder 210, prediction mode information of the intra-screen prediction method, and motion prediction-related information of the inter-screen prediction method, and distinguishes the prediction unit from the current encoding unit. , it is possible to determine whether the prediction unit performs inter-screen prediction or intra-screen prediction. The inter-picture prediction unit 230 uses the information required for inter-prediction of the current prediction unit provided by the video encoding device to base the information included in at least one picture of the picture before or after the current picture containing the current prediction unit. You can perform inter-screen prediction for the current prediction unit. Alternatively, inter-screen prediction may be performed based on information on a pre-restored partial region within the current picture including the current prediction unit.

화면간 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode), 화면내 블록 카피 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.To perform inter-screen prediction, the motion prediction methods of the prediction unit included in the coding unit based on the coding unit are Skip Mode, Merge Mode, AMVP Mode, and In-Screen Block Copy. It is possible to determine which of the modes is used.

화면내 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 화면내 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 화면내 예측 모드 정보를 기초로 화면내 예측을 수행할 수 있다. 화면내 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.The intra-screen prediction unit 235 may generate a prediction block based on pixel information in the current picture. If the prediction unit is a prediction unit that has performed intra-prediction, intra-prediction can be performed based on the intra-prediction mode information of the prediction unit provided by the video encoding device. The intra-screen prediction unit 235 may include an Adaptive Intra Smoothing (AIS) filter, a reference pixel interpolation unit, and a DC filter. The AIS filter is a part that performs filtering on the reference pixels of the current block, and can be applied by determining whether or not to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit. AIS filtering can be performed on the reference pixel of the current block using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit provided by the video encoding device. If the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering, the AIS filter may not be applied.

참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 화면내 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.If the prediction mode of the prediction unit is a prediction unit that performs intra-screen prediction based on pixel values by interpolating the reference pixel, the reference pixel interpolator may interpolate the reference pixel to generate a reference pixel in pixel units of an integer value or less. . If the prediction mode of the current prediction unit is a prediction mode that generates a prediction block without interpolating the reference pixel, the reference pixel may not be interpolated. The DC filter can generate a prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is DC mode.

복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.The restored block or picture may be provided to the filter unit 240. The filter unit 240 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.

영상 부호화 장치로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화 장치의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화 장치에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화 장치에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. Information on whether a deblocking filter has been applied to the corresponding block or picture can be provided from the video encoding device, and when a deblocking filter has been applied, information on whether a strong filter or a weak filter has been applied. The deblocking filter of the video decoding device receives information related to the deblocking filter provided by the video encoding device, and the video decoding device can perform deblocking filtering on the corresponding block.

오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.The offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction applied to the image during encoding and offset value information.

ALF는 부호화 장치로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.ALF can be applied to the coding unit based on ALF application availability information, ALF coefficient information, etc. provided from the coding device. This ALF information may be included and provided in a specific parameter set.

메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다. The memory 245 can store the restored picture or block so that it can be used as a reference picture or reference block, and can also provide the restored picture to an output unit.

전술한 바와 같이 이하, 본 개시의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다.As described above, hereinafter, in the embodiments of the present disclosure, the term coding unit is used as a coding unit for convenience of explanation, but it may also be a unit that performs not only encoding but also decoding.

또한, 현재 블록은, 부호화/복호화 대상 블록을 나타내는 것으로, 부호화/복호화 단계에 따라, 코딩 트리 블록(또는 코딩 트리 유닛), 부호화 블록(또는 부호화 유닛), 변환 블록(또는 변환 유닛), 예측 블록(또는 예측 유닛) 또는 인루프 필터의 적용 대상인 블록 등을 나타내는 것일 수 있다. 본 명세서에서, '유닛'은 특정 부호화/복호화 프로세스를 수행하기 위한 기본 단위를 나타내고, '블록'은 소정 크기의 화소 어레이를 나타낼 수 있다. 별도의 구분이 없는 한, '블록'과 '유닛'은 동등한 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 후술되는 실시예에서, 부호화 블록(코딩 블록) 및 부호화 유닛(코딩 유닛)은 상호 동등한 의미인 것으로 이해될 수 있다.In addition, the current block represents an encoding/decoding target block, and depending on the encoding/decoding stage, it may be a coding tree block (or coding tree unit), a coding block (or coding unit), a transform block (or transform unit), or a prediction block. (or prediction unit) or may represent a block to which an in-loop filter is applied. In this specification, 'unit' may represent a basic unit for performing a specific encoding/decoding process, and 'block' may represent a pixel array of a predetermined size. Unless otherwise specified, ‘block’ and ‘unit’ can be used with the same meaning. For example, in embodiments described later, a coding block (coding block) and a coding unit (coding unit) may be understood to have equivalent meanings.

나아가, 현재 블록이 포함된 픽처를 현재 픽처라 호칭하기로 한다.Furthermore, the picture including the current block will be called the current picture.

현재 픽처의 부호화시, 픽처간 중복된 데이터는 인터 예측을 통해 제거될 수 있다. 인터 예측은, 블록 단위로 수행될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여, 참조 픽처로부터 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 및 예측 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.When encoding the current picture, overlapping data between pictures can be removed through inter prediction. Inter prediction can be performed on a block basis. Specifically, a prediction block of the current block can be generated from a reference picture using motion information of the current block. Here, the motion information may include at least one of a motion vector, a reference picture index, and a prediction direction.

도 3 및 도 4는 인터 예측 방법의 흐름도이다.3 and 4 are flowcharts of the inter prediction method.

도 3은 부호화기의 동작을 나타낸 것이고, 도 4는 복호화기의 동작을 나타낸 것이다. Figure 3 shows the operation of the encoder, and Figure 4 shows the operation of the decoder.

부호화기에서는, 움직임 추정을 수행하고(S310), 움직임 추정 결과로 도출된 움직임 정보를 기초로, 예측 블록을 획득한다(S320). 여기서, 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스, 움직임 벡터 정밀도, 양방향 가중치, L0 예측 수행 여부 또는 L1 예측 수행 여부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The encoder performs motion estimation (S310) and obtains a prediction block based on motion information derived as a motion estimation result (S320). Here, the motion information may include at least one of a motion vector, reference picture index, motion vector precision, bidirectional weight, and whether L0 prediction is performed or L1 prediction is performed.

나아가, 부호화기에서는, 인터 예측을 수행하기 위한 인터 예측 모드를 결정하고, 결정된 인터 예측 모드에 따라, 움직임 정보를 유도하기 위한 정보를 부호화할 수 있다(S330). Furthermore, the encoder may determine an inter prediction mode for performing inter prediction and encode information for deriving motion information according to the determined inter prediction mode (S330).

복호화기에서는, 비트스트림으로부터 시그날링되는 정보를 기초로, 인터 예측 모드를 결정하고(S410), 결정된 인터 예측 모드에 따라, 움직임 정보를 획득한다(S420). 움직임 정보가 획득되면, 획득된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다(S430).In the decoder, an inter prediction mode is determined based on information signaled from the bitstream (S410), and motion information is acquired according to the determined inter prediction mode (S420). When motion information is acquired, a prediction block of the current block can be obtained based on the obtained motion information (S430).

이하, 각 단계에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, each step will be described in detail.

현재 블록의 움직임 정보는, 움직임 추정(Motion Estimation)을 통해 생성될 수 있다. Motion information of the current block can be generated through motion estimation.

도 5는 움직임 추정이 수행되는 예를 나타낸다. Figure 5 shows an example in which motion estimation is performed.

도 5에서, 현재 픽처의 POC(Picture Order Count)는 T이고, 참조 픽처의 POC는, (T-1)인 것으로 가정하였다. In Figure 5, it is assumed that the POC (Picture Order Count) of the current picture is T, and the POC of the reference picture is (T-1).

참조 픽처 내 현재 블록의 기준점과 동일한 위치로부터, 움직임 추정을 위한 탐색 범위를 설정할 수 있다. 여기서, 기준 점은, 현재 블록의 좌상단 샘플의 위치일 수 있다. The search range for motion estimation can be set from the same position as the reference point of the current block in the reference picture. Here, the reference point may be the location of the upper left sample of the current block.

일 예로, 도 5에서는, 기준점을 중심으로, (w0+w01) 및 (h0+h1) 크기의 사각형이 탐색 범위로 설정되는 것으로 예시되었다. 위 예시에서, w0, w1, h0, 및 h1은 상호 동일한 값을 가질 수 있다. 또는, w0, w1, h0 및 h1 중 적어도 하나는 다른 하나의 상이한 값을 갖도록 설정될 수 있다. 또는, CTU(Coding Tree Unit) 경계, 슬라이스 경계, 타일 경계 또는 픽처 경계를 초과하지 않도록, w0, w1, h0 및 h1의 크기가 결정될 수도 있다.As an example, in Figure 5, it is illustrated that a rectangle of size (w0+w01) and (h0+h1) is set as the search range, centered on the reference point. In the above example, w0, w1, h0, and h1 may have the same value. Alternatively, at least one of w0, w1, h0, and h1 may be set to have a different value from the other. Alternatively, the sizes of w0, w1, h0, and h1 may be determined so as not to exceed a Coding Tree Unit (CTU) boundary, slice boundary, tile boundary, or picture boundary.

탐색 범위 내, 현재 블록과 동일한 크기를 갖는 참조 블록들을 설정한 뒤, 각 참조 블록들에 대해 현재 블록과의 비용(Cost)를 측정할 수 있다. 비용은, 두 블록간 유사도를 이용하여 계산될 수 있다. After setting reference blocks with the same size as the current block within the search range, the cost of each reference block compared to the current block can be measured. The cost can be calculated using the similarity between two blocks.

일 예로, 현재 블록 내 원본 샘플들과 참조 블록 내 원본 샘플들(또는 복원 샘플들) 간의 차분값들의 절대값 합(SAD : Sum of Absolute Difference)을 기반으로, 비용을 계산할 수 있다. 절대값 합이 작을수록, 비용은 감소할 수 있다. As an example, the cost may be calculated based on the Sum of Absolute Difference (SAD) of the difference values between the original samples in the current block and the original samples (or restored samples) in the reference block. The smaller the absolute value sum, the lower the cost can be.

이후, 참조 블록들 각각의 비용을 비교한 뒤, 최적의 비용을 갖는 참조 블록을, 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다.Afterwards, after comparing the costs of each reference block, the reference block with the optimal cost can be set as the prediction block of the current block.

그리고, 현재 블록과 참조 블록 간 거리를 움직임 벡터로 설정할 수 있다. 구체적으로, 현재 블록과 참조 블록 간의 x 좌표 차분 및 y 좌표 차분이 움직임 벡터로 설정될 수 있다.Additionally, the distance between the current block and the reference block can be set as a motion vector. Specifically, the x-coordinate difference and y-coordinate difference between the current block and the reference block may be set as a motion vector.

나아가, 움직임 추정을 통해 특정된 참조 블록이 포함된 픽처의 인덱스를 참조 픽처 인덱스로 설정한다. Furthermore, the index of the picture containing the reference block specified through motion estimation is set as the reference picture index.

또한, 참조 픽처가 L0 참조 픽처 리스트에 속하는지 또는 L1 참조 픽처 리스트에 속하는지 여부에 기반하여, 예측 방향을 설정할 수 있다. Additionally, the prediction direction can be set based on whether the reference picture belongs to the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.

또한, L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해 움직임 추정이 수행될 수 있다. L0 방향 및 L1방향 모두에 대해 예측이 수행된 경우, L0 방향의 움직임 정보 및 L1 방향의 움직임 정보가 각각 생성될 수 있다. Additionally, motion estimation may be performed for each of the L0 direction and L1 direction. When prediction is performed in both the L0 direction and the L1 direction, motion information in the L0 direction and motion information in the L1 direction can be generated respectively.

도 6 및 도 7은, 움직임 추정을 통해 생성된 움직임 정보를 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성되는 예를 나타낸 것이다. Figures 6 and 7 show an example in which a prediction block of the current block is generated based on motion information generated through motion estimation.

도 6은 단방향(즉, L0 방향) 예측으로 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸 것이고, 도 7은 양방향(즉, L0 및 L1 방향) 예측으로 예측 블록을 생성하는 예를 나타낸 것이다.Figure 6 shows an example of generating a prediction block through unidirectional (i.e., L0 direction) prediction, and Figure 7 shows an example of generating a prediction block through bidirectional (i.e., L0 and L1 directions) prediction.

단방향 예측의 경우, 하나의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성한다. 일 예로, 상기 움직임 정보는 L0 움직임 벡터, L0 참조 픽처 인덱스 및 L0 방향을 가리지는 예측 방향 정보를 포함할 수 있다.In the case of unidirectional prediction, a prediction block of the current block is generated using one piece of motion information. As an example, the motion information may include an L0 motion vector, an L0 reference picture index, and prediction direction information indicating the L0 direction.

양방향 예측의 경우, 두개의 움직임 정보를 이용하여 예측 블록을 생성한다. 일 예로, L0 방향에 대한 움직임 정보(L0 움직임 정보)를 기초로 특정된 L0 방향의 참조 블록을 L0 예측 블록으로 설정하고, L1 방향에 대한 움직임 정보(L1 움직임 정보)를 기초로 특정된 L1 방향의 참조 블록을 L1 예측 블록을 생성할 수 있다. 이후, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록을 가중합하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. In the case of bidirectional prediction, a prediction block is created using two pieces of motion information. As an example, a reference block in the L0 direction specified based on motion information in the L0 direction (L0 motion information) is set as an L0 prediction block, and the L1 direction specified based on motion information in the L1 direction (L1 motion information) is set as an L0 prediction block. The reference block can be used to generate an L1 prediction block. Afterwards, the L0 prediction block and the L1 prediction block can be weighted to generate the prediction block of the current block.

도 5 내지 도 7에 도시된 예에서는, L0 참조 픽처는, 현재 픽처의 이전 방향(즉, 현재 픽처보다 POC값이 작음)에 존재하고, L1 참조 픽처는, 현재 픽처의 이후 방향(즉, 현재 픽처보다 POC 값이 큼)에 존재하는 것으로 예시하였다.In the examples shown in FIGS. 5 to 7, the L0 reference picture exists in the direction before the current picture (i.e., the POC value is smaller than the current picture), and the L1 reference picture exists in the direction after the current picture (i.e., the POC value is smaller than the current picture). It is exemplified as existing in (the POC value is larger than the picture).

다만, 도시된 예와 달리, L0 참조 픽처가 현재 픽처의 이후 방향에 존재하거나, L1 참조 픽처가 현재 픽처의 이전 방향에 존재할 수 있다. 일 예로, L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처는 모두 현재 픽처의 이전 방향에 존재하거나, 또는 모두 현재 픽처의 이후 방향에 존재할 수 있다. 또는, 현재 픽처의 이후 방향에 존재하는 L0 참조 픽처 및 현재 픽처의 이전 방향에 존재하는 L1 참조 픽처를 이용하여 양방향 예측이 수행될 수도 있다. However, unlike the example shown, the L0 reference picture may exist in the direction after the current picture, or the L1 reference picture may exist in the direction before the current picture. For example, both the L0 reference picture and the L1 reference picture may exist in the previous direction of the current picture, or both may exist in the subsequent direction of the current picture. Alternatively, bidirectional prediction may be performed using an L0 reference picture that exists in the direction after the current picture and an L1 reference picture that exists in the direction before the current picture.

인터 예측이 수행된 블록의 움직임 정보는 메모리에 저장될 수 있다. 이때, 움직임 정보는 샘플 단위로 저장될 수 있다. 구체적으로, 특정 샘플이 속하는 블록의 움직임 정보가, 특정 샘플의 움직임 정보로 저장될 수 있다. 저장된 움직임 정보는, 차후 부/복호화될 이웃 블록의 움직임 정보를 유도하는 것에 이용될 수 있다. Motion information of the block on which inter prediction was performed may be stored in memory. At this time, motion information may be stored in sample units. Specifically, motion information of the block to which a specific sample belongs may be stored as motion information of the specific sample. The stored motion information can be used to derive motion information of a neighboring block to be encoded/decoded later.

부호화기에서는, 현재 블록의 샘플(즉, 원본(Original) 샘플)과 예측 샘플 사이의 차분값에 해당하는 잔차 샘플을 부호화한 정보 및 예측 블록을 생성하는데 필요한 움직임 정보를 복호화기로 시그날링할 수 있다. 복호화기에서는, 시그날링된 차분값에 대한 정보를 복호화하여 차분 샘플을 유도하고, 상기 차분 샘플에 움직임 정보를 이용하여 생성된 예측 블록 내 예측 샘플을 더하여, 복원 샘플을 생성할 수 있다.The encoder may signal information encoding a residual sample corresponding to the difference value between the sample of the current block (i.e., the original sample) and the prediction sample and the motion information necessary to generate the prediction block to the decoder. The decoder may decode information about the signaled difference value to derive a difference sample, and add a prediction sample within a prediction block generated using motion information to the difference sample to generate a restored sample.

이때, 복호화기로 시그날링되는 움직임 정보를 효과적으로 압축하기 위해, 복수의 인터 예측 모드들 중 하나가 선택될 수 있다. 여기서, 복수의 인터 예측 모드들은, 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 포함될 수 있다.At this time, in order to effectively compress the motion information signaled to the decoder, one of a plurality of inter prediction modes may be selected. Here, the plurality of inter prediction modes may include a motion information merge mode and a motion vector prediction mode.

움직임 벡터 예측 모드는, 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 사이의 차분값을 부호화하여 시그날링하는 모드이다. 여기서, 움직임 벡터 예측값은, 현재 블록에 인접하는 주변 블록 또는 주변 샘플의 움직임 정보를 기초로 유도될 수 있다.The motion vector prediction mode is a mode in which the difference value between a motion vector and a motion vector predicted value is encoded and signaled. Here, the motion vector prediction value may be derived based on motion information of neighboring blocks or neighboring samples adjacent to the current block.

도 8은 움직임 벡터 예측값을 유도하기 위해 참조되는 위치를 나타낸다.Figure 8 shows positions referenced to derive motion vector prediction values.

설명의 편의를 위해, 현재 블록은 4x4 크기를 갖는 것으로 가정한다.For convenience of explanation, it is assumed that the current block has a size of 4x4.

도시된 예에서, 'LB'는, 현재 블록 내 최좌측열 및 최하단행에 포함된 샘플을 나타낸다. 'RT'은, 현재 블록 내 최우측열 및 최상단행에 포함된 샘플을 나타낸다. A0 내지 A4는 현재 블록의 좌측에 이웃하는 샘플들을 나타내고, B0 내지 B5는, 현재 블록의 상단에 이웃하는 샘플들을 나타낸다. 일 예로, A1은, LB의 좌측에 이웃하는 샘플을 나타내고, B1은, RT의 상단에 이웃하는 샘플을 나타낸다. 현재 블록에 공간적으로 인접하는 샘플(즉, A0 내지 A4 중 하나 또는 B0 내지 B5 중 하나)을 포함하는 이웃 블록을 공간적 이웃 블록이라 호칭할 수 있다.In the illustrated example, 'LB' represents samples included in the leftmost column and bottommost row in the current block. 'RT' represents the sample included in the rightmost column and topmost row in the current block. A0 to A4 represent samples neighboring to the left of the current block, and B0 to B5 represent samples neighboring to the top of the current block. As an example, A1 represents a sample neighboring to the left of LB, and B1 represents a sample neighboring to the top of RT. A neighboring block containing a sample (that is, one of A0 to A4 or one of B0 to B5) that is spatially adjacent to the current block may be referred to as a spatial neighboring block.

Col은, 콜로케이티드(Co-located) 픽처 내 현재 블록의 우하단에 이웃하는 샘플의 위치를 나타낸다. 콜로케이티드 픽처는 현재 픽처와 상이한 픽처이고, 콜로케이티드 픽처를 특정하기 위한 정보가 명시적으로 비트스트림에 부호화되어 시그날링될 수 있다. 또는, 기 정의된 참조 픽처 인덱스를 갖는 참조 픽처를 콜로케이티드 픽처로 설정할 수도 있다. 현재 블록에 시간적으로 인접하는 샘플(즉, Col)을 포함하는 이웃 블록을 시간적 이웃 블록이라 호칭할 수 있다.Col indicates the position of a sample neighboring the bottom right of the current block in the co-located picture. The collocated picture is a different picture from the current picture, and information for specifying the collocated picture can be explicitly encoded and signaled in the bitstream. Alternatively, a reference picture with a predefined reference picture index may be set as a collocated picture. A neighboring block containing a sample (i.e., Col) temporally adjacent to the current block may be referred to as a temporal neighboring block.

현재 블록의 움직임 벡터 예측값은, 움직임 벡터 예측 리스트(Motion Vector Prediction List)에 포함된 적어도 하나의 움직임 벡터 예측 후보로부터 유도될 수 있다. The motion vector prediction value of the current block may be derived from at least one motion vector prediction candidate included in the motion vector prediction list.

움직임 벡터 예측 리스트에 삽입될 수 있는 움직임 벡터 예측 후보들의 개수(즉, 리스트의 크기)가 부호화기 및 복호화기에 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 예측 후보들의 최대 개수는 2개일 수 있다. The number of motion vector prediction candidates that can be inserted into the motion vector prediction list (i.e., the size of the list) may be predefined in the encoder and decoder. As an example, the maximum number of motion vector prediction candidates may be two.

현재 블록에 인접하는 이웃 샘플의 위치에 저장된 움직임 벡터 또는 상기 움직임 벡터를 스케일링하여 유도된 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 현재 블록에 인접하는 이웃 샘플들을 기 정의된 순서에 따라 스캔하여, 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. A motion vector stored at the position of a neighboring sample adjacent to the current block or a scaled motion vector derived by scaling the motion vector may be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, a motion vector prediction candidate can be derived by scanning neighboring samples adjacent to the current block in a predefined order.

일 예로, A0부터 A4의 순서로 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 위 스캔 순서에 따라, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. As an example, it can be checked whether a motion vector is stored at each location in the order from A0 to A4. And, according to the above scan order, the earliest discovered available motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.

다른 예로, A0 부터 A4의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인하되, 가장 먼저 발견된, 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 위치의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 이웃 샘플이 존재하지 않는 경우, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 벡터를 기초로 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. 구체적으로, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 스케일링한 뒤, 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 스케일링은, 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이) 및 현재 픽처와 이웃 샘플의 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이)에 기초하여 수행될 수 있다. As another example, check whether a motion vector is stored at each location in the order from A0 to A4, and predict the motion vector using the motion vector of the position that has the same reference picture as the current block found first as a motion vector prediction candidate. It can be inserted into the list. If there is no neighboring sample having the same reference picture as the current block, a motion vector prediction candidate can be derived based on the available vector found first. Specifically, after scaling the first available motion vector found, the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, scaling may be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., POC difference).

나아가, B0 부터 B5의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 위 스캔 순서에 따라, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. Furthermore, it is possible to check whether a motion vector is stored at each location in the order from B0 to B5. And, according to the above scan order, the earliest discovered available motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate.

다른 예로, B0 부터 B5의 순서로, 각 위치에 움직임 벡터가 저장되어 있는지 여부를 확인하되, 가장 먼저 발견된, 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 위치의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 이웃 샘플이 존재하지 않는 경우, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 벡터를 기초로 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. 구체적으로, 가장 먼저 발견된 이용 가능한 움직임 벡터를 스케일링한 뒤, 스케일링된 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로서 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수 있다. 이때, 스케일링은, 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이) 및 현재 픽처와 이웃 샘플의 참조 픽처 사이의 출력 순서 차이(즉, POC 차이)에 기초하여 수행될 수 있다. As another example, check whether a motion vector is stored at each location in the order from B0 to B5, but predict the motion vector using the motion vector at the position that has the same reference picture as the current block found first as a motion vector prediction candidate. It can be inserted into the list. If there is no neighboring sample having the same reference picture as the current block, a motion vector prediction candidate can be derived based on the available vector found first. Specifically, after scaling the first available motion vector found, the scaled motion vector can be inserted into the motion vector prediction list as a motion vector prediction candidate. At this time, scaling may be performed based on the output order difference between the current picture and the reference picture (i.e., POC difference) and the output order difference between the current picture and the reference picture of the neighboring sample (i.e., POC difference).

블록 단위(예컨대, 4x4)로 움직임 벡터가 저장되는 경우, 소정 위치의 샘플을 포함하는 블록의 움직임 벡터를 기초로, 움직임 벡터 예측 후보가 유도될 수 있다.When motion vectors are stored in block units (eg, 4x4), a motion vector prediction candidate may be derived based on the motion vector of a block including a sample at a predetermined position.

상술한 예에서와 같이, 현재 블록의 좌측에 인접하는 샘플로부터 움직임 벡터 예측 후보를 유도하고, 현재 블록의 상단에 인접하는 샘플로부터 움직임 벡터 예측 후보를 유도할 수 있다. As in the above example, a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the left of the current block, and a motion vector prediction candidate can be derived from a sample adjacent to the top of the current block.

이때, 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보가 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 먼저 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입될 수 있다. 이 경우, 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보에 할당되는 인덱스가 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 작은 값을 가질 수 있다.At this time, the motion vector prediction candidate derived from the left sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the top sample. In this case, the index assigned to the motion vector prediction candidate derived from the left sample may have a smaller value than the motion vector prediction candidate derived from the top sample.

위와 반대로, 상단 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보를 좌측 샘플로부터 유도된 움직임 벡터 예측 후보보다 먼저 움직임 벡터 예측 리스트에 삽입할 수도 있다. Contrary to the above, the motion vector prediction candidate derived from the top sample may be inserted into the motion vector prediction list before the motion vector prediction candidate derived from the left sample.

상기 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들 중 부호화 효율이 가장 높은 움직임 벡터 예측 후보를, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값(Motion Vector Predictor, MVP)으로 설정할 수 있다. 그리고, 복수의 움직임 벡터 예측 후보들 중 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 설정되는 움직임 벡터 예측 후보를 가리키는 인덱스 정보를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다. 움직임 벡터 예측 후보들의 개수가 2개인 경우, 상기 인덱스 정보는 1비트의 플래그(예컨대, MVP 플래그)일 수 있다. 또한, 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 사이의 차분인 움직임 벡터 차분값(Motion Vector Difference, MVD)를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다.Among the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction list, the motion vector prediction candidate with the highest coding efficiency may be set as the motion vector predictor (MVP) of the current block. Additionally, index information indicating a motion vector prediction candidate that is set as the motion vector prediction value of the current block among a plurality of motion vector prediction candidates may be encoded and signaled to the decoder. When the number of motion vector prediction candidates is two, the index information may be a 1-bit flag (eg, MVP flag). Additionally, a motion vector difference (MVD), which is the difference between the motion vector of the current block and the motion vector predicted value, can be encoded and signaled to the decoder.

복호화기는, 부호화기와 동일하게 움직임 벡터 예측 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 비트스트림으로부터 인덱스 정보를 복호화하고, 복호화된 인덱스 정보를 기초로 복수의 움직임 벡터 예측 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 선택된 움직임 벡터 예측 후보를, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 설정할 수 있다. The decoder can construct a motion vector prediction list in the same way as the encoder. Additionally, index information may be decoded from the bitstream, and one of a plurality of motion vector prediction candidates may be selected based on the decoded index information. The selected motion vector prediction candidate can be set as the motion vector prediction value of the current block.

또한, 비트스트림으로부터 움직임 벡터 차분값을 복호화할 수 있다. 이후, 움직임 벡터 예측값과 움직임 벡터 차분값을 합하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. Additionally, motion vector difference values can be decoded from the bitstream. Afterwards, the motion vector of the current block can be derived by combining the motion vector prediction value and the motion vector difference value.

현재 블록에 양방향 예측이 적용되는 경우, L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해 움직임 벡터 예측 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 움직임 벡터 예측 리스트는, 동일 방향의 움직임 벡터들로 구성될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 움직임 벡터와, 움직임 벡터 예측 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들은 동일한 방향을 갖는다.When bidirectional prediction is applied to the current block, a motion vector prediction list can be generated for each of the L0 direction and L1 direction. That is, the motion vector prediction list may be composed of motion vectors in the same direction. Accordingly, the motion vector of the current block and the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction list have the same direction.

움직임 벡터 예측 모드가 선택된 경우, 참조 픽처 인덱스 및 예측 방향 정보가 명시적으로 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 리스트 상에 복수의 참조 픽처들이 존재하고, 복수 참조 픽처들 각각에 대해 움직임 추정이 수행된 경우, 상기 복수 참조 픽처들 중 현재 블록의 움직임 정보가 유도된 참조 픽처를 특정하기 위한 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. When the motion vector prediction mode is selected, the reference picture index and prediction direction information may be explicitly encoded and signaled to the decoder. As an example, when a plurality of reference pictures exist in the reference picture list, and motion estimation is performed for each of the plurality of reference pictures, a method for specifying a reference picture from which motion information of the current block is derived among the plurality of reference pictures The reference picture index can be explicitly encoded and signaled to the decoder.

이때, 참조 픽처 리스트에 하나의 참조 픽처만이 포함된 경우에는 상기 참조 픽처 인덱스의 부/복호화가 생략될 수 있다.At this time, if the reference picture list includes only one reference picture, encoding/decoding of the reference picture index may be omitted.

예측 방향 정보는, L0 단방향 예측, L1 단방향 예측, 또는 양방향 예측 중 하나를 가리키는 인덱스일 수 있다. 또는, L0 방향에 대한 예측이 수행되는지 여부를 나타내는 L0 플래그 및 L1 방향에 대한 예측이 수행되는지 여부를 나타내는 L1 플래그가 각각 부호화되어 시그날링될 수도 있다.Prediction direction information may be an index indicating one of L0 unidirectional prediction, L1 unidirectional prediction, or bidirectional prediction. Alternatively, the L0 flag indicating whether prediction in the L0 direction is performed and the L1 flag indicating whether prediction in the L1 direction is performed may be encoded and signaled, respectively.

움직임 정보 병합 모드는, 현재 블록의 움직임 정보를 이웃 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정하는 모드이다. 움직임 정보 병합 모드에서는, 움직임 정보 병합 리스트를 이용하여, 움직임 정보가 부/복호화될 수 있다.The motion information merge mode is a mode that sets the motion information of the current block to be the same as the motion information of the neighboring block. In the motion information merge mode, motion information can be encoded/decoded using a motion information merge list.

움직임 정보 병합 후보는, 현재 블록에 인접하는 이웃 블록 또는 이웃 샘플의 움직임 정보를 기초로 유도될 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 주변에 참조할 위치를 기 정의한 뒤, 기 정의된 참조 위치에 움직임 정보가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 기 정의된 참조 위치에 움직임 정보가 존재하는 경우, 해당 위치의 움직임 정보를 움직임 정보 병합 후보로서 움직임 정보 병합 리스트에 삽입할 수 있다.A motion information merge candidate may be derived based on motion information of a neighboring block or neighboring sample adjacent to the current block. For example, after pre-defining a reference position around the current block, it is possible to check whether motion information exists at the pre-defined reference position. If motion information exists at a predefined reference location, motion information at that location can be inserted into the motion information merge list as a motion information merge candidate.

도 8의 예시에서, 기 정의된 참조 위치는, A0, A1, B0, B1, B5 및 Col 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 나아가, A1, B1, B0, A0, B5 및 Col의 순서로, 움직임 정보 병합 후보를 유도할 수 있다.In the example of FIG. 8, the predefined reference position may include at least one of A0, A1, B0, B1, B5, and Col. Furthermore, motion information merging candidates can be derived in the following order: A1, B1, B0, A0, B5, and Col.

블록 단위(예컨대, 4x4)로 움직임 정보가 저장되는 경우, 기 정의된 참조 위치의 샘플을 포함하는 블록의 움직임 정보를 기초로, 움직임 정보 병합 후보가 유도될 수 있다.When motion information is stored in block units (eg, 4x4), a motion information merging candidate may be derived based on motion information of a block including a sample of a predefined reference position.

움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보들 중 최적의 비용을 갖는 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 설정할 수 있다. 나아가, 복수의 움직임 정보 병합 후보들 중 선택된 움직임 정보 병합 후보를 가리키는 인덱스 정보(예컨대, 병합 인덱스)를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다.Among the motion information merge candidates included in the motion information merge list, the motion information of the motion information merge candidate with the optimal cost can be set as the motion information of the current block. Furthermore, index information (eg, merge index) indicating a motion information merge candidate selected from among a plurality of motion information merge candidates may be encoded and transmitted to the decoder.

복호화기에서는, 부호화기에서와 동일하게 움직임 정보 병합 리스트를 구성할 수 있다. 그리고, 비트스트림으로부터 복호화된 병합 인덱스를 기초로, 움직임 정보 병합 후보를 선택할 수 있다. 선택된 움직임 정보 병합 후보의 움직임 정보가, 현재 블록의 움직임 정보로 설정될 수 있다. In the decoder, a motion information merge list can be constructed in the same way as in the encoder. Then, a motion information merge candidate can be selected based on the merge index decoded from the bitstream. The motion information of the selected motion information merge candidate may be set as the motion information of the current block.

움직임 정보 병합 리스트는 움직임 벡터 예측 리스트와는 달리, 예측 방향과 상관없이 단일의 리스트로 구성된다. 즉, 움직임 정보 병합 리스트에 포함된 움직임 정보 병합 후보는 L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보만을 가질 수도 있고, 양방향 움직임 정보(즉, L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보)를 가질 수도 있다. Unlike the motion vector prediction list, the motion information merge list consists of a single list regardless of the prediction direction. That is, the motion information merge candidate included in the motion information merge list may have only L0 motion information or L1 motion information, or may have bidirectional motion information (i.e., L0 motion information and L1 motion information).

현재 블록 주변 복원 샘플 영역을 이용하여, 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수도 있다. 여기서, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는데 이용되는 복원 샘플 영역을 템플릿(Template)이라 호칭할 수도 있다. Motion information of the current block can also be derived using the restored sample area around the current block. Here, the restored sample area used to derive motion information of the current block may be called a template.

도 9는 템플릿 기반 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 9 is a diagram for explaining a template-based motion estimation method.

도 5에서는, 탐색 범위 내 현재 블록과 참조 블록 간의 비용을 기반으로, 현재 블록의 예측 블록을 결정하는 것으로 설명하였다. 본 실시예에 따르면, 도 5와 달리, 현재 블록에 이웃하는 템플릿(이하, 현재 템플릿이라 함) 및 현재 템플릿과 동일한 크기 및 형태를 갖는 참조 템플릿 사이의 비용을 기반으로, 현재 블록에 대한 움직임 추정을 수행할 수 있다. In Figure 5, it is explained that the prediction block of the current block is determined based on the cost between the current block and the reference block within the search range. According to this embodiment, unlike FIG. 5, motion estimation for the current block is based on the cost between a template neighboring the current block (hereinafter referred to as the current template) and a reference template having the same size and shape as the current template. can be performed.

일 예로, 현재 템플릿 내 복원 샘플들과 참조 블록 내 복원 샘플들 간의 차분값의 절대값 합을 기반으로, 비용을 계산할 수 있다. 절대값 합이 작을수록, 비용은 감소할 수 있다. As an example, the cost may be calculated based on the absolute sum of difference values between restored samples in the current template and restored samples in the reference block. The smaller the absolute value sum, the lower the cost can be.

탐색 범위 내 현재 템플릿과 최적의 비용을 갖는 참조 템플릿이 결정되면, 참조 템플릿에 이웃하는 참조 블록을 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다. Once the current template within the search range and the reference template with the optimal cost are determined, the reference block neighboring the reference template can be set as the prediction block of the current block.

그리고, 현재 블록과 참조 블록 사이의 거리, 참조 블록이 속하는 픽처의 인덱스 및 참조 픽처가 L0 또는 L1 참조 픽처 리스트에 포함되는지 여부를 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보를 설정할 수 있다. Additionally, motion information of the current block can be set based on the distance between the current block and the reference block, the index of the picture to which the reference block belongs, and whether the reference picture is included in the L0 or L1 reference picture list.

템플릿은 현재 블록 주변 기 복원된 영역이 템플릿으로 정의되는 바, 복호화기 스스로 부호화기와 동일한 방식으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 템플릿을 이용하여 움직임 정보를 유도하는 경우, 템플릿 이용 여부를 나타내는 정보 외, 움직임 정보를 부호화하여 시그날링할 필요가 없다.Since the template is defined as the previously restored area around the current block, the decoder itself can perform motion estimation in the same manner as the encoder. Accordingly, when motion information is derived using a template, there is no need to encode and signal motion information other than information indicating whether the template is used.

현재 템플릿은 현재 블록 상단에 인접하는 영역 또는 좌측에 인접하는 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상단에 인접하는 영역은, 적어도 하나의 행을 포함하고, 좌측에 인접하는 영역은, 적어도 하나의 열을 포함할 수 있다.The current template may include at least one of an area adjacent to the top of the current block or an area adjacent to the left. At this time, the area adjacent to the top may include at least one row, and the area adjacent to the left may include at least one column.

도 10은 템플릿의 구성 예들을 나타낸다.Figure 10 shows examples of template configurations.

도 10에 도시된 예들 중 하나를 따라, 현재 템플릿이 구성될 수 있다. A current template may be constructed following one of the examples shown in Figure 10.

또는, 도 10에 도시된 예와 달리, 현재 블록의 좌측에 인접하는 영역만으로 템플릿을 구성하거나, 현재 블록의 상단에 인접하는 영역만으로 템플릿을 구성할 수도 있다.Alternatively, unlike the example shown in FIG. 10, the template may be configured only from the area adjacent to the left side of the current block, or may be configured only from the area adjacent to the top of the current block.

현재 템플릿의 크기 및/또는 형태는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다.The size and/or shape of the current template may be predefined in the encoder and decoder.

또는, 크기 및/또는 형태가 상이한 복수의 템플릿 후보들을 기 정의한 뒤, 복수의 템플릿 후보들 중 하나를 특정하는 인덱스 정보를 부호화하여 복호화기로 시그날링할 수 있다. Alternatively, after pre-defining a plurality of template candidates with different sizes and/or shapes, index information specifying one of the plurality of template candidates can be encoded and signaled to the decoder.

또는, 현재 블록의 크기, 형태 또는 위치 중 적어도 하나에 기초하여, 복수의 템플릿 후보들 중 하나를 적응적으로 선택할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록이 CTU의 상단 경계에 접하는 경우, 현재 블록의 좌측에 인접하는 영역만으로 현재 템플릿을 구성할 수 있다. Alternatively, one of a plurality of template candidates may be adaptively selected based on at least one of the size, shape, or location of the current block. For example, if the current block touches the upper border of the CTU, the current template can be constructed only from the area adjacent to the left side of the current block.

참조 픽처 리스트에 저장된 참조 픽처들 각각에 대해 템플릿에 기반한 움직임 추정을 수행할 수 있다. 또는, 참조 픽처들 중 일부에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수도 있다. 일 예로, 참조 픽처 인덱스가 0인 참조 픽처에 대해서만 움직임 추정을 수행하거나, 참조 픽처 인덱스가 문턱값보다 작은 참조 픽처들 또는 현재 픽처와의 POC 차분이 문턱값보다 작은 참조 픽처들에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수 있다. Template-based motion estimation can be performed for each reference picture stored in the reference picture list. Alternatively, motion estimation may be performed on only some of the reference pictures. As an example, motion estimation is performed only on reference pictures with a reference picture index of 0, or only on reference pictures whose reference picture index is smaller than the threshold, or on reference pictures whose POC difference with the current picture is smaller than the threshold. It can be done.

또는, 참조 픽처 인덱스를 명시적으로 부호화하여 시그날링한 뒤, 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처에 대해서만 움직임 추정을 수행할 수 있다.Alternatively, the reference picture index can be explicitly encoded and signaled, and then motion estimation can be performed only on the reference picture indicated by the reference picture index.

또는, 현재 템플릿에 대응하는 이웃 블록의 참조 픽처를 대상으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 일 예로, 템플릿이 좌측 인접 영역 및 상단 인접 영역으로 구성되어 있다면, 좌측 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스 또는 상단 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 적어도 하나의 참조 픽처를 선택할 수 있다. 이후, 선택된 적어도 하나의 참조 픽처를 대상으로, 움직임 추정을 수행할 수 있다. Alternatively, motion estimation can be performed targeting the reference picture of a neighboring block corresponding to the current template. For example, if the template consists of a left neighboring area and a top neighboring area, at least one reference picture can be selected using at least one of the reference picture index of the left neighboring block or the reference picture index of the top neighboring block. Afterwards, motion estimation can be performed on at least one selected reference picture.

템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보가 부호화되어 복호화기로 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 상기 플래그가 참(1)인 것은, 현재 블록의 L0 방향 및 L1 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용됨을 가리킨다. 반면, 상기 플래그가 거짓(0)인 것은, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되지 않음을 나타낸다. 이 경우, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드를 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보가 유도될 수 있다. Information indicating whether template-based motion estimation has been applied may be encoded and signaled to the decoder. The information may be a 1-bit flag. For example, if the flag is true (1), it indicates that template-based motion estimation is applied to the L0 direction and L1 direction of the current block. On the other hand, if the flag is false (0), it indicates that template-based motion estimation is not applied. In this case, motion information of the current block may be derived based on the motion information merging mode or motion vector prediction mode.

위와 반대로, 현재 블록에 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되지 않는 것으로 결정된 경우에 한하여, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 병합 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 플래그 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그가 모두 0인 경우, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 수행될 수 있다.Contrary to the above, template-based motion estimation can be applied only when it is determined that the motion information merge mode and motion vector prediction mode are not applied to the current block. For example, when the first flag indicating whether the motion information merge mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0, motion estimation based on the template may be performed.

L0 방향 및 L1 방향 각각에 대해, 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 즉, L0 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는지 여부 및 L1 방향에 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는지 여부가 상호 독립적으로 결정될 수 있다. 이에 따라, L0 방향 및 L1 방향 중 어느 하나에는 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는 반면, 다른 하나에는, 타 모드(예컨대, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드)가 적용될 수 있다.For each of the L0 direction and the L1 direction, information indicating whether template-based motion estimation has been applied may be signaled. That is, whether template-based motion estimation is applied to the L0 direction and whether template-based motion estimation is applied to the L1 direction can be determined independently of each other. Accordingly, template-based motion estimation may be applied to one of the L0 direction and the L1 direction, while another mode (eg, motion information merge mode or motion vector prediction mode) may be applied to the other direction.

L0 방향 및 L1 방향에 모두 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되는 경우, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록의 가중합 연산을 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다. 또는, L0 방향 및 L1 방향 중 하나에는 템플릿에 기반한 움직임 추정이 적용되었으나, 다른 하나에는, 타 모드가 적용된 경우에도, L0 예측 블록 및 L1 예측 블록의 가중합 연산을 기초로, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다. 이에 대해서는, 수학식 2를 통해 후술하기로 한다. When template-based motion estimation is applied to both the L0 direction and the L1 direction, a prediction block of the current block may be generated based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block. Alternatively, even when template-based motion estimation is applied to one of the L0 direction and the L1 direction, but another mode is applied to the other, the prediction block of the current block is based on a weighted sum operation of the L0 prediction block and the L1 prediction block. This can be created. This will be described later through Equation 2.

또는, 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법이, 움직임 정보 병합 모드 상의 움직임 정보 병합 후보 또는 움직임 벡터 예측 모드 상의 움직임 벡터 예측 후보로 삽입될 수도 있다. 이 경우, 선택된 움직임 정보 병합 후보 또는 선택된 움직임 벡터 예측 후보가 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법을 가리키는지 여부에 기초하여, 템플릿에 기반한 움직임 추정 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.Alternatively, a motion estimation method based on a template may be inserted as a motion information merging candidate in a motion information merging mode or a motion vector prediction candidate in a motion vector prediction mode. In this case, whether to apply the template-based motion estimation method may be determined based on whether the selected motion information merge candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the template-based motion estimation method.

쌍방 매칭 방법을 기반으로, 현재 블록의 움직임 정보를 생성할 수도 있다. Based on the two-way matching method, movement information of the current block can also be generated.

도 11은 쌍방 매칭 방법을 기반의 움직임 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 11 is a diagram for explaining a motion estimation method based on a bilateral matching method.

쌍방 매칭 방법은, 현재 픽처의 시간적 순서(즉, POC)가 L0 참조 픽처의 시간적 순서 및 L1 참조 픽처의 시간적 순서 사이에 존재하는 경우에 한하여 수행될 수 있다. The two-way matching method can be performed only when the temporal order of the current picture (i.e., POC) exists between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture.

쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처 각각에 탐색 범위를 설정할 수 있다. 이때, L0 참조 픽처를 식별하기 위한 L0 참조 픽처 인덱스 및 L1 참조 픽처를 식별하기 위한 L1 참조 픽처 인덱스가 각각 부호화되어 시그날링될 수 있다. When the two-way matching method is applied, the search range can be set for each of the L0 reference picture and L1 reference picture. At this time, the L0 reference picture index for identifying the L0 reference picture and the L1 reference picture index for identifying the L1 reference picture may be encoded and signaled, respectively.

다른 예로, L0 참조 픽처 인덱스만을 부호화하여 시그날링하고, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리(이하, L0 POC 차분이라 함)을 기초로, L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. 일 예로, L1 참조 픽처 리스트에 포함된 L1 참조 픽처들 중, 현재 픽처와의 거리(이하, L1 POC 차분이라 함)의 절대값이 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리의 절대값과 동일한 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. L0 POC 차분과 동일한 L1 POC 차분을 갖는 L1 참조 픽처가 존재하지 않는 경우, L1 참조 픽처들 중 L1 POC 차분이 L0 POC 차분과 가장 유사한 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다.As another example, only the L0 reference picture index can be encoded and signaled, and the L1 reference picture can be selected based on the distance between the current picture and the L0 reference picture (hereinafter referred to as L0 POC difference). As an example, among the L1 reference pictures included in the L1 reference picture list, an L1 reference whose absolute value of the distance to the current picture (hereinafter referred to as L1 POC difference) is the same as the absolute value of the distance between the current picture and the L0 reference picture. You can select a picture. If there is no L1 reference picture with the same L1 POC difference as the L0 POC difference, the L1 reference picture whose L1 POC difference is most similar to the L0 POC difference among the L1 reference pictures can be selected.

이때, L1 참조 픽처들 중 L0 참조 픽처와 시간적 방향이 상이한 L1 참조 픽처 만이 쌍방 매칭에 이용될 수 있다. 일 예로, L0 참조 픽처의 POC가 현재 픽처보다 작은 경우, 현재 픽처보다 POC가 큰 L1 참조 픽처들 중에서 하나를 선택할 수 있다.At this time, among the L1 reference pictures, only the L1 reference picture that has a different temporal direction from the L0 reference picture can be used for bilateral matching. For example, if the POC of the L0 reference picture is smaller than that of the current picture, one of the L1 reference pictures whose POC is larger than the current picture can be selected.

위와 반대로, L1 참조 픽처 인덱스만을 부호화하여 시그날링하고, 현재 픽처와 L1 참조 픽처 사이의 거리를 기초로, L0 참조 픽처를 선택할 수도 있다. Contrary to the above, only the L1 reference picture index may be encoded and signaled, and the L0 reference picture may be selected based on the distance between the current picture and the L1 reference picture.

또는, L0 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 L0 참조 픽처 및, L1 참조 픽처들 중 현재 픽처와의 거리가 가장 가까운 L1 참조 픽처를 이용하여 쌍방 매칭 방법을 수행할 수도 있다.Alternatively, a two-way matching method may be performed using an L0 reference picture among L0 reference pictures that is closest in distance to the current picture, and an L1 reference picture among L1 reference pictures that is closest in distance to the current picture.

또는, L0 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스가 할당된 L0 참조 픽처(예컨대, 인덱스 0) 및 L1 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스가 할당된 L1 참조 픽처(예컨대, 인덱스 0)를 이용하여, 쌍방 매칭 방법을 수행할 수도 있다.Or, using an L0 reference picture assigned a predefined index in the L0 reference picture list (e.g., index 0) and an L1 reference picture assigned a predefined index in the L1 reference picture list (e.g., index 0), two-way A matching method can also be performed.

또는, LX (X는 0 또는 1) 참조 픽처는 명시적으로 시그날링되는 참조 픽처 인덱스를 기반으로 선택하고, L|X-1| 참조 픽처는, L|X-1| 참조 픽처들 중 현재 픽처와 가장 가까운 거리를 갖는 참조 픽처, 또는 L|X-1| 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스를 갖는 참조 픽처로 선택될 수 있다.Alternatively, the LX (X is 0 or 1) reference picture is selected based on an explicitly signaled reference picture index, and the L| It can be selected as a reference picture with the closest distance to, or a reference picture with a predefined index in the L|X-1| reference picture list.

다른 예로, 현재 블록의 이웃 블록의 움직임 정보를 기초로 L0 및/또는 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 또는 상단 이웃 블록의 참조 픽처 인덱스를 이용하여, 쌍방 매칭에 이용될 L0 및/또는 L1 참조 픽처를 선택할 수 있다.As another example, the L0 and/or L1 reference picture may be selected based on the motion information of the neighboring block of the current block. As an example, the L0 and/or L1 reference picture to be used for two-way matching can be selected using the reference picture index of the left or top neighboring block of the current block.

탐색 범위는 참조 픽처 내 콜로케이티드 블록으로부터 소정 범위 이내로 설정될 수 있다.The search range can be set to within a predetermined range from the collocated block in the reference picture.

다른 예로, 초기 움직임 정보를 기초로 탐색 범위를 설정할 수 있다. 초기 움직임 정보는, 현재 블록의 이웃 블록으로부터 유도될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 이웃 블록 또는 상단 이웃 블록의 움직임 정보가, 현재 블록의 초기 움직임 정보로 설정될 수 있다.As another example, the search range can be set based on initial motion information. Initial motion information may be derived from a neighboring block of the current block. For example, motion information of the left neighboring block or the top neighboring block of the current block may be set as the initial motion information of the current block.

쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, L0 움직임 벡터와 L1 방향의 움직임 벡터는 서로 반대 방향으로 설정된다. 이는, L0 움직임 벡터의 부호와 L1 방향의 움직임 벡터가 서로 반대 부호를 가짐을 나타낸다. 아울러, LX 움직임 벡터의 크기는, 현재 픽처와 LX 참조 픽처 사이의 거리(즉, POC 차분)에 비례할 수 있다. When the two-way matching method is applied, the L0 motion vector and the motion vector in the L1 direction are set in opposite directions. This indicates that the sign of the L0 motion vector and the motion vector in the L1 direction have opposite signs. In addition, the size of the LX motion vector may be proportional to the distance (i.e., POC difference) between the current picture and the LX reference picture.

이후, L0 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 참조 블록(이하, L0 참조 블록이라 함) 및 L1 참조 픽처의 탐색 범위에 속하는 참조 블록(이하, L1 참조 블록이라 함) 사이의 비용(cost)를 이용하여, 움직임 추정을 수행할 수 있다. Afterwards, the cost between the reference block within the search range of the L0 reference picture (hereinafter referred to as L0 reference block) and the reference block within the search range of the L1 reference picture (hereinafter referred to as L1 reference block) is used. , motion estimation can be performed.

현재 블록과의 벡터가 (x, y)인 L0 참조 블록을 선택한 경우, 현재 블록으로부터 (-Dx, -Dy) 만큼 이격된 위치의 L1 참조 블록을 선택할 수 있다. 여기서, D는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 사이의 거리 및 L1 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리의 비율에 의해 결정될 수 있다.If you select an L0 reference block whose vector with the current block is (x, y), you can select an L1 reference block located at a distance of (-Dx, -Dy) from the current block. Here, D can be determined by the ratio of the distance between the current picture and the L0 reference picture and the distance between the L1 reference picture and the current picture.

일 예로, 도 11에 도시된 예에서, 현재 픽처(T)와 L0 참조 픽처(T-1) 사이의 거리의 절대값 및 현재 픽처(T)와 L1 참조 픽처(T+1) 사이의 거리의 절대값은 상호 동일하다. 이에 따라, 도시된 예에서, L0 움직임 벡터 (x0, y0) 및 L1 움직임 벡터 (x1, y1)는 상호 크기는 동일하나 거리는 반대이다. 만약, POC가 (T+2)인 L1 참조 픽처가 이용되었다면, L1 움직임 벡터 (x1, y1)은, (-2*x0, -2*y0)로 설정될 것이다. For example, in the example shown in Figure 11, the absolute value of the distance between the current picture (T) and the L0 reference picture (T-1) and the distance between the current picture (T) and the L1 reference picture (T+1) The absolute values are mutually identical. Accordingly, in the illustrated example, the L0 motion vector (x0, y0) and the L1 motion vector (x1, y1) have the same size but opposite distances. If an L1 reference picture with a POC of (T+2) was used, the L1 motion vector (x1, y1) will be set to (-2*x0, -2*y0).

최적의 비용을 갖는 L0 참조 블록 및 L1 참조 블록이 선택되면, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록 각각을 현재 블록의 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이후, L0 참조 블록 및 L1 참조 블록의 가중합 연산을 통해, 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 일 예로, 후술할 수학식 2에 따라, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다. Once the L0 reference block and L1 reference block with optimal cost are selected, the L0 reference block and L1 reference block can be set as the L0 prediction block and L1 prediction block of the current block, respectively. Afterwards, the final prediction block of the current block can be generated through a weighted sum operation of the L0 reference block and the L1 reference block. As an example, a prediction block of the current block may be generated according to Equation 2, which will be described later.

쌍방 매칭 방법이 적용되는 경우, 복호화기에서는 부호화기와 동일한 방법으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 쌍방 움직임 매칭 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보는 명시적으로 부/복호화하는 한편, 움직임 벡터 등의 움직임 정보의 부/복호화는 생략할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, L0 참조 픽처 인덱스 또는 L1 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나가 명시적으로 부/복호화될 수도 있다. When the bilateral matching method is applied, the decoder can perform motion estimation in the same way as the encoder. Accordingly, information indicating whether the two-way motion matching method is applied is explicitly encoded/decoded, while encoding/decoding of motion information such as motion vectors can be omitted. As described above, at least one of the L0 reference picture index or the L1 reference picture index may be explicitly encoded/decoded.

다른 예로, 쌍방 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보를 명시적으로 부/복호화하되, 쌍방 매칭 방법이 적용된 경우, L0 움직임 벡터 또는 L1 움직임 벡터를 명시적으로 부호화하여 시그날링할 수도 있다. L0 움직임 벡터가 시그날링된 경우, L1 움직임 벡터는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 L1 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. L1 움직임 벡터가 시그날링된 경우, L0 움직임 벡터는, 현재 픽처와 L0 참조 픽처간의 POC 차분 및 현재 픽처와 L1 참조 픽처간의 POC 차분을 기초로 유도될 수 있다. 이때, 부호화기에서는, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터 중 크기가 작은 것을 명시적으로 부호화할 수 있다. As another example, information indicating whether the two-way matching method has been applied may be explicitly encoded/decoded, but if the two-way matching method has been applied, the L0 motion vector or the L1 motion vector may be explicitly encoded and signaled. If the L0 motion vector is signaled, the L1 motion vector can be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. If the L1 motion vector is signaled, the L0 motion vector can be derived based on the POC difference between the current picture and the L0 reference picture and the POC difference between the current picture and the L1 reference picture. At this time, the encoder can explicitly encode the smaller one of the L0 motion vector and the L1 motion vector.

쌍방 매칭 방법이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 상기 플래그가 참(예컨대, 1)인 것은, 현재 블록에 쌍방 매칭 방법이 적용됨을 나타낼 수 있다. 상기 플래그가 거짓(예컨대, 0)인 것은, 현재 블록에 쌍방 매칭 방법이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 이 경우, 현재 블록에는, 움직임 정보 병합 모드 또는 움직임 벡터 예측 모드가 적용될 수 있다.Information indicating whether the two-way matching method has been applied may be a 1-bit flag. As an example, if the flag is true (eg, 1), it may indicate that the two-way matching method is applied to the current block. If the flag is false (eg, 0), it may indicate that the two-way matching method is not applied to the current block. In this case, motion information merge mode or motion vector prediction mode may be applied to the current block.

위와 반대로, 현재 블록에 움직임 정보 병합 모드 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되지 않는 것으로 결정된 경우에 한하여, 쌍방 매칭 방법이 적용될 수 있다. 일 예로, 움직임 정보 병합 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제1 플래그 및 움직임 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그가 모두 0인 경우, 쌍방 매칭 방법이 적용될 수 있다. Contrary to the above, the two-way matching method can be applied only when it is determined that the motion information merge mode and motion vector prediction mode are not applied to the current block. For example, when the first flag indicating whether the motion information merge mode is applied and the second flag indicating whether the motion vector prediction mode is applied are both 0, the two-way matching method may be applied.

또는, 쌍방 매칭 방법이, 움직임 정보 병합 모드 상의 움직임 정보 병합 후보 또는 움직임 벡터 예측 모드 상의 움직임 벡터 예측 후보로 삽입될 수도 있다. 이 경우, 선택된 움직임 정보 병합 후보 또는 선택된 움직임 벡터 예측 후보가 쌍방 매칭 방법을 가리키는지 여부에 기초하여, 쌍방 매칭 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.Alternatively, the two-way matching method may be inserted as a motion information merge candidate in the motion information merge mode or a motion vector prediction candidate in the motion vector prediction mode. In this case, whether to apply the two-way matching method may be determined based on whether the selected motion information merge candidate or the selected motion vector prediction candidate indicates the two-way matching method.

쌍방 매칭 방법에서는, 현재 픽처의 시간적 순서가, L0 참조 픽처의 시간적 순서 및 L1 참조 픽처의 시간적 순서 사이에 존재해야 하는 것으로 예시되었다. 위 쌍방 매칭 방법의 제약이 적용되지 않는 단방향 매칭 방법을 적용하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수도 있다. 구체적으로, 단방향 매칭 방법에서는, 현재 블록보다 시간적 순서(즉, POC)가 작은 2개의 참조 픽처들 또는 현재 블록보다 시간적 순서가 큰 2개의 참조 픽처들이 이용될 수 있다. 이때, 2개의 참조 픽처들은 모두 L0 참조 픽처 리스트 또는 L1 참조 픽처 리스트로부터 유도된 것일 수 있다. 또는, 2개의 참조 픽처들 중 1개는 L0 참조 픽처 리스트로부터 유도되고, 다른 하나는 L1 참조 픽처 리스트로부터 유도될 수도 있다. In the two-way matching method, it is exemplified that the temporal order of the current picture must exist between the temporal order of the L0 reference picture and the temporal order of the L1 reference picture. It is also possible to generate a prediction block of the current block by applying a one-way matching method that does not apply the constraints of the above two-way matching method. Specifically, in the one-way matching method, two reference pictures whose temporal order (i.e., POC) is smaller than that of the current block or two reference pictures whose temporal order is larger than the current block can be used. At this time, both reference pictures may be derived from the L0 reference picture list or the L1 reference picture list. Alternatively, one of the two reference pictures may be derived from the L0 reference picture list, and the other may be derived from the L1 reference picture list.

인터 예측은, 현재 픽처와 상이한 픽처를 참조 픽처로 이용하여 수행될 수 있다. 여기서, 현재 픽처와 상이한 픽처는, 현재 픽처와 상이한 출력 순서(Picture Order Count, POC)를 가질 수 있다.Inter prediction can be performed using a picture different from the current picture as a reference picture. Here, a picture different from the current picture may have a different output order (Picture Order Count, POC) from the current picture.

한편, 현재 픽처와 출력 순서가 상이한 복수의 픽처들을 이용하여 가상의 참조 픽처를 생성하고, 가상의 참조 픽처를 이용하여, 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수도 있다. 가상 참조 픽처의 생성은, 부호화기 및 복호화기에서 동일하게 수행될 수 있다. Meanwhile, a virtual reference picture may be generated using a plurality of pictures whose output order is different from the current picture, and inter prediction on the current block may be performed using the virtual reference picture. Generation of a virtual reference picture can be performed equally in the encoder and decoder.

가상 참조 픽처를 생성함으로써, 선택 가능한 참조 픽처들의 개수를 늘려, 예측 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 복호화기에서도 부호화기와 동일한 방법으로 가상 참조 픽처를 생성할 수 있기 때문에, 부호화되는 데이터량을 증가시키지 않고서도, 새로운 참조 픽처를 생성할 수 있다. By generating a virtual reference picture, the number of selectable reference pictures can be increased and prediction accuracy can be improved. Additionally, since the decoder can generate a virtual reference picture in the same way as the encoder, a new reference picture can be generated without increasing the amount of data to be encoded.

도 12는 가상 참조 픽처를 생성하는 예를 나타낸다.Figure 12 shows an example of generating a virtual reference picture.

도 12에 도시된 예에서, T는, 현재 픽처의 출력 순서를 나타낸다. 도시된 예에서와 같이, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용되는 참조 픽처들은, 현재 픽처와 상이한 출력 순서(T-2, T-1, T+1, T+2)를 갖는다.In the example shown in FIG. 12, T represents the output order of the current picture. As in the illustrated example, the reference pictures used to generate the virtual reference picture have a different output order (T-2, T-1, T+1, T+2) than the current picture.

도 12에 도시된 예에서와 같이, 현재 픽처와 출력 순서가 상이한 적어도 n개 이상의 참조 픽처를 이용하여, 가상 참조 픽처를 생성할 수 있다. 여기서 n은 2이상의 정수일 수 있다.As in the example shown in FIG. 12, a virtual reference picture can be generated using at least n reference pictures whose output order is different from the current picture. Here, n may be an integer of 2 or more.

이때, 가상 참조 픽처를 획득하는데 이용되는 복수의 참조 픽처들은, 현재 픽처보다 시간적 순서가 빠른 참조 픽처(즉, POC가 현재 픽처보다 작은 참조 픽처) 및 현재 픽처보다 시간적 순서가 늦은 참조 픽처(즉, POC가 현재 픽쳐보다 큰 참조 픽쳐)를 포함할 수 있다.At this time, the plurality of reference pictures used to obtain the virtual reference picture include reference pictures that are earlier in temporal order than the current picture (i.e., reference pictures whose POC is smaller than the current picture) and reference pictures that are later in temporal order than the current picture (i.e., The POC may include a reference picture (a reference picture that is larger than the current picture).

또는, 가상 참조 픽처 생성시, 현재 픽처와의 거리가 동일한 적어도 한쌍의 참조 픽처들을 이용하여, 가상 참조 픽처를 생성할 수 있다. 여기서, 현재 픽처와의 거리는, 현재 픽처와의 POC 차분의 절대값을 의미한다. 일 예로, 가상의 참조 픽처 생성을 위해, 현재 픽처와의 거리가 1인 이전(Forward) 방향의 참조 픽처(즉, POC가 (T-1)인 참조 픽처)가 선택되었다면, 현재 픽처와의 거리가 1인 이후(Backward) 방향의 참조 픽처(즉, POC가 (T+1)인 참조 픽처)도 선택될 수 있다.Alternatively, when generating a virtual reference picture, the virtual reference picture may be generated using at least one pair of reference pictures that have the same distance from the current picture. Here, the distance to the current picture means the absolute value of the POC difference with the current picture. For example, to generate a virtual reference picture, if a reference picture in the forward direction with a distance of 1 from the current picture (i.e., a reference picture with a POC of (T-1)) is selected, the distance from the current picture is A reference picture in the Backward direction where is 1 (i.e., a reference picture with a POC of (T+1)) may also be selected.

L0 참조 픽처 리스트로부터 적어도 하나의 참조 픽처를 선택하고, L1 참조 픽처 리스트로부터 적어도 하나의 참조 픽처를 선택하여 가상 참조 픽처를 생성할 수 있다. 또는, L0 참조 픽처 리스트에 속한 참조 픽처들만을 이용하여, 가상 참조 픽처를 생성하거나, L1 참조 픽처 리스트에 속한 참조 픽처들만을 이용하여, 가상 참조 픽처를 생성할 수도 있다. A virtual reference picture can be generated by selecting at least one reference picture from the L0 reference picture list and at least one reference picture from the L1 reference picture list. Alternatively, a virtual reference picture may be generated using only reference pictures belonging to the L0 reference picture list, or a virtual reference picture may be generated using only reference pictures belonging to the L1 reference picture list.

가상 참조 픽처의 출력 순서는, 현재 픽처와 동일한 것으로 설정될 수 있다. 일 예로, 도 12에 도시된 예에서는, 가상 참조 픽처의 출력 순서가 현재 픽처와 동일하게 T로 설정된 것으로 예시되었다. The output order of the virtual reference picture may be set to be the same as the current picture. For example, in the example shown in FIG. 12, the output order of the virtual reference picture is set to T, the same as that of the current picture.

또는, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용된 참조 픽처들의 출력 순서에 따라, 가상 참조 픽처의 출력 순서를 상이하게 설정할 수 있다. 일 예로, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용되는 이전(Forward) 방향 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리 D1이 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용되는 미래 방향 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리 D2와 상이하다면, 가상 참조 픽처의 출력 순서가 현재 픽처와 상이하게 설정될 수 있다. 이때, 가상 참조 픽처의 출력 순서는, 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들의 출력 순서와 상이하게 설정될 수 있다. Alternatively, the output order of the virtual reference picture can be set differently depending on the output order of the reference pictures used to generate the virtual reference picture. For example, if the distance D1 between the current picture and the forward reference picture used to generate the virtual reference picture is different from the distance D2 between the current picture and the future reference picture used to generate the virtual reference picture, the virtual reference picture The output order of the reference picture may be set differently from the current picture. At this time, the output order of the virtual reference picture may be set differently from the output order of reference pictures included in the reference picture list.

가상 참조 픽처는 쌍방 매칭 방식을 통해 생성될 수 있다. A virtual reference picture can be created through a two-way matching method.

도 13은 쌍방 매칭 방식에 기초하여, 가상 참조 픽처가 생성되는 예를 나타낸다.Figure 13 shows an example in which a virtual reference picture is generated based on a two-way matching method.

설명의 편의를 위해, 출력 순서가 (T-1)인 참조 픽처와, 출력 순서가 (T+1)인 참조 픽처를 이용하여, 가상 참조 픽처가 생성되는 것으로 가정한다.For convenience of explanation, it is assumed that a virtual reference picture is created using a reference picture with an output order of (T-1) and a reference picture with an output order of (T+1).

도 13에 도시된 예에서와 같이, 가상 참조 픽처는 블록 단위로 생성될 수 있다. 이를 위해, 빈 상태의 가상 참조 픽처를 복수의 블록들로 분할할 수 있다. 이때, 블록의 크기는, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 블록 크기는 4x4, 8x8, 16x16 또는 32x32 일 수 있다.As in the example shown in FIG. 13, a virtual reference picture may be generated in block units. For this purpose, an empty virtual reference picture can be divided into a plurality of blocks. At this time, the size of the block may be predefined in the encoder and decoder. As an example, the block size may be 4x4, 8x8, 16x16, or 32x32.

또는, 블록 크기에 관한 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 상기 정보는, 비디오 파라미터 세트, 시퀀스 파라미터 세트, 픽처 헤더 또는 슬라이스 헤더를 통해 부호화되어 시그날링될 수 있다.Alternatively, information about the block size may be encoded and signaled. The information may be encoded and signaled through a video parameter set, sequence parameter set, picture header, or slice header.

또는, 분할되는 블록의 크기는, 코딩 트리 유닛과 동일한 크기 또는 코딩 트리 유닛의 1/N 크기로 설정될 수 있다. 여기서, N은, 2, 4 또는 8일 수 있다.Alternatively, the size of the divided block may be set to the same size as the coding tree unit or to the 1/N size of the coding tree unit. Here, N may be 2, 4, or 8.

가상 참조 픽처에 포함된 블록에 대한 쌍방 매칭을 수행하기 위해, 참조 픽처들 내 상기 블록의 동일 위치를 중심으로 탐색 영역을 설정하고, 탐색 영역 내 비용이 가장 작은 참조 블록들 조합을 탐색할 수 있다. 여기서, 비용은, SAD (Sum of Absolute Difference)일 수 있다. 쌍방 매칭을 수행하여, 가상 작은 코스트를 갖는 참조 블록들 쌍이 결정되면, 결정된 참조 블록들의 가중합 연산 또는 평균 연산을 기반으로 획득된 블록을, 가상 참조 픽처에 포함된 블록으로 설정할 수 있다.In order to perform two-way matching on a block included in a virtual reference picture, a search area can be set centered on the same location of the block in the reference pictures, and a combination of reference blocks with the lowest cost in the search area can be searched. . Here, the cost may be SAD (Sum of Absolute Difference). When a pair of reference blocks with a virtual small cost is determined by performing two-way matching, a block obtained based on a weighted sum operation or an average operation of the determined reference blocks can be set as a block included in the virtual reference picture.

도 13에 도시된 것보다 더 많은 수의 참조 픽처들을 이용하여, 가상 참조 픽처를 생성할 수도 있다. 예컨대, 3개 이상의 참조 픽처들을 이용하여, 가상 참조 픽처가 생성될 수 있다. 일 예로, 현재 순서보다 시간적 순서가 빠른 2개의 참조 픽처들 및 현재 픽처보다 시간적 순서가 늦은 2개의 참조 픽처들을 이용하여 가상 참조 픽처를 생성할 수 있다. A virtual reference picture may be generated using a larger number of reference pictures than shown in FIG. 13. For example, a virtual reference picture can be created using three or more reference pictures. As an example, a virtual reference picture can be generated using two reference pictures whose temporal order is earlier than the current sequence and two reference pictures whose temporal order is later than the current sequence.

다른 예로, 가상 참조 픽처를 생성할 때, 객체의 움직임이 존재하는 영역에서만 쌍방 매칭 방식을 적용할 수 있다. 쌍방 매칭이 적용되지 않는 영역에서는, 참조 픽처들 내 동일 위치 샘플들의 가중합 연산 또는 평균 연산을 기초로, 가상 참조 픽처 내 샘플 값이 결정될 수 있다.As another example, when generating a virtual reference picture, the two-way matching method can be applied only to areas where object movement exists. In areas where two-way matching is not applied, the sample value within the virtual reference picture may be determined based on a weighted sum operation or average operation of co-located samples within the reference pictures.

도 14는 가상 참조 픽처의 일부 영역에 대해서만 쌍방 매칭이 적용되는 예를 나타낸 것이다.Figure 14 shows an example in which two-way matching is applied only to some areas of the virtual reference picture.

설명의 편의를 위해, 2개의 참조 픽처들을 이용하여 가상 참조 픽처가 생성되는 것으로 가정한다. 이용되는 것으로 가정한다. For convenience of explanation, it is assumed that a virtual reference picture is created using two reference pictures. It is assumed that it will be used.

생성하고자 하는 가상 참조 픽처를 복수의 블록들로 분할한다. 마찬가지로, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용되는 참조 픽처들도 복수의 블록들로 분할한다. 이후, 두 참조 픽처들에 대해, 동일 위치 샘플들을 차분한 뒤, 블록 단위로 표준 편차를 유도한다.The virtual reference picture to be created is divided into a plurality of blocks. Likewise, reference pictures used to generate virtual reference pictures are also divided into a plurality of blocks. Afterwards, for the two reference pictures, samples at the same location are subtracted, and then the standard deviation is derived on a block basis.

블록 별 표준 편차를 임계값과 비교하여, 해당 블록이 움직임이 존재하는 영역인지 여부를 판단한다. 도 14의 (a) 및 (b)는 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용되는 참조 픽처들을 나타낸 것이고, 도 14의 (c)는 표준 편차가 임계값보다 큰 영역을 나타낸 것이다. The standard deviation for each block is compared with the threshold to determine whether the block is an area where movement exists. Figures 14 (a) and (b) show reference pictures used to generate a virtual reference picture, and Figure 14 (c) shows an area where the standard deviation is greater than the threshold.

도 14의 (c)에서, 흰색 영역은, 표준 편차가 임계값보다 작은 블록들을 나타낸다. 해당 영역에서는, 객체의 움직임이 없거나 약한 것으로 판정될 수 있다. In (c) of FIG. 14, white areas represent blocks whose standard deviation is smaller than the threshold. In that area, the object may be determined to have no or weak movement.

도 14의 (c)에서, 검은색 영역은, 표준 편차가 임계값과 같거나 큰 블록들을 나타낸다. 해당 영역에서는, 객체의 움직임이 존재하는 영역을 나타낸다.In (c) of FIG. 14, black areas represent blocks whose standard deviation is equal to or greater than the threshold. In this area, it represents the area where the movement of the object exists.

표준 편차가 임계값과 같거나 큰 블록에 대해서는, 도 13를 통해 설명한 바와 같이, 쌍방 매칭을 적용하여, 비용이 가장 작은 한 쌍의 참조 블록들을 유도한다. 이후, 한쌍의 참조 블록들의 가중합 연산 또는 평균 연산을 통해, 가상 참조 픽처 내 블록을 유도한다.For blocks whose standard deviation is equal to or greater than the threshold, as described with reference to FIG. 13, two-way matching is applied to derive a pair of reference blocks with the lowest cost. Afterwards, a block in the virtual reference picture is derived through a weighted sum operation or average operation of a pair of reference blocks.

반면, 표준 편차가 임계값보다 작은 블록에 대해서는, 참조 픽처들 내 동일 위치 블록들의 가중합 연산 또는 평균 연산을 통해, 가상 참조 픽처 내 블록을 유도한다.On the other hand, for blocks with a standard deviation less than the threshold, a block in the virtual reference picture is derived through a weighted sum or average calculation of co-located blocks in the reference pictures.

블록 단위로 가상 참조 픽처를 생성하는 경우, 블록킹 아티팩트로 인해, 가상 참조 픽처를 이용하는 블록의 예측 정확도가 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 가상 참조 픽처 내 현재 생성하고자 하는 블록(이하, 현재 가상 블록이라 함)보다 확장된 크기의 블록에 대해, 쌍방 매칭을 수행할 수 있다. When generating a virtual reference picture on a block basis, the prediction accuracy of a block using the virtual reference picture may deteriorate due to blocking artifacts. To prevent this, two-way matching can be performed on a block with a larger size than the block currently being created (hereinafter referred to as the current virtual block) in the virtual reference picture.

도 15는 확장된 크기의 블록에 쌍방 매칭이 적용되는 예를 나타낸 것이다.Figure 15 shows an example in which two-way matching is applied to a block of extended size.

도 15에 도시된 예에서와 같이, 가상 참조 픽처 내 현재 가상 블록의 크기가 wxh라 할 경우, wxh 크기의 블록 대비 너비가 (w0+w1)만큼 확장되고, 높이가 (h0+h1) 만큼 확장된 크기의 블록에 대해 쌍방 매칭을 적용할 수 있다. 여기서, w0 및 w1은 각각 좌측 확장 영역 및 우측 확장 영역을 나타내고, h0 및 h1은 각각 상단 확장 영역 및 하단 확장 영역을 나타낸다.As in the example shown in FIG. 15, if the size of the current virtual block in the virtual reference picture is wxh, the width is expanded by (w0+w1) and the height is expanded by (h0+h1) compared to the block of size wxh. Two-way matching can be applied to blocks of the specified size. Here, w0 and w1 represent the left and right extended areas, respectively, and h0 and h1 represent the upper and lower extended areas, respectively.

각 방향에 대한 확장 영역의 크기는 동일할 수 있다. 즉, w0, w1, h0, 및 h1의 값이 모두 동일하게 설정될 수 있다. 이때, 한편, 확장 영역의 크기는, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다.The size of the extended area in each direction may be the same. That is, the values of w0, w1, h0, and h1 may all be set to be the same. At this time, the size of the extended area may be predefined in the encoder and decoder.

또는, 가상 픽처 내 생성하고자 하는 블록, 또는 상기 블록에 대응하는 참조 픽처 내 참조 블록이 픽처 경계에 접하는지 여부에 따라, 각 방향에 대한 확장 영역 크기가 가변적으로 결정될 수 있다. Alternatively, the size of the extension area in each direction may be variably determined depending on whether a block to be created in a virtual picture or a reference block in a reference picture corresponding to the block borders a picture boundary.

또는, 확장 영역의 크기에 대한 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. Alternatively, information about the size of the extended area may be encoded and signaled.

쌍방 매칭을 통해 획득된 블록은, 블록 영역 및 확장 영역으로 구분될 수 있다. 블록 영역은, 현재 가상 블록에 대응하는 영역이고, 확장 영역을 상기 현재 가상 블록을 제외한 잔여 영역을 나타낸다.Blocks obtained through two-way matching can be divided into a block area and an extended area. The block area is an area corresponding to the current virtual block, and the extended area represents the remaining area excluding the current virtual block.

확장 영역은, 가상 참조 픽처 내 타 블록과 오버랩되고, 확장 영역을 이용하여, 타 블록에 대해 스무딩을 수행할 수 있다. 스무딩의 결과로, 블록 간 블록킹 아티팩트가 감소할 수 있다.The extended area overlaps with other blocks in the virtual reference picture, and smoothing can be performed on other blocks using the extended area. As a result of smoothing, blocking artifacts between blocks can be reduced.

도 16은 블록들 간 경계에서 스무딩 필터가 적용되는 예를 나타낸다. Figure 16 shows an example in which a smoothing filter is applied at the boundary between blocks.

도 16에 도시된 예에서는, 확장 영역의 크기가 2인 것으로 예시되었다.In the example shown in FIG. 16, the size of the extended area is 2.

가상 픽처 내 블록들이 4x4 크기로 분할된 경우, 쌍방 매칭을 통해 6x6 크기의 블록이 획득될 수 있다. 이에 따라, 쌍방 매칭을 통해 획득된 확장된 크기의 블록의 확장 영역은 인접 블록과 오버랩된다. If the blocks in the virtual picture are divided into 4x4 sizes, a 6x6 block can be obtained through two-way matching. Accordingly, the extended area of the block of the extended size obtained through two-way matching overlaps with the adjacent block.

일 예로, 가상 참조 픽처 내 현재 생성하고자 하는 블록(이하, 현재 가상 블록이라 함)의 좌측 인접 블록에 쌍방 매칭이 적용된 경우, 좌측 인접 블록의 확장 영역 중 2x4 크기의 영역(도 16의 a0 내지 a7)이, 현재 가상 블록의 일부 영역(도 16의 b0 내지 b7)에 중첩된다. As an example, when two-way matching is applied to the left adjacent block of the block currently to be generated (hereinafter referred to as the current virtual block) in the virtual reference picture, a 2x4 area (a0 to a7 in FIG. 16) among the extended areas of the left adjacent block ) overlaps some areas (b0 to b7 in FIG. 16) of the current virtual block.

이 경우, 좌측 이웃 블록의 확장 영역 중 현재 가상 블록의 일부 영역과 오버랩되는 픽셀들을 이용하여, 현재 가상 블록의 일부 영역에 스무딩 필터를 적용할 수 있다. 상기 스무딩 필터는, 오버랩되는 샘플들을 가중합하는 방식으로 적용될 수 있다.In this case, a smoothing filter can be applied to a partial area of the current virtual block using pixels that overlap with a partial area of the current virtual block among the extended areas of the left neighboring block. The smoothing filter may be applied by weighted summing overlapping samples.

부호화/복호화 순서에 따라 확장 영역의 크기가 적응적으로 조절될 수도 있다. 일 예로, 부호화/복호화 순서가 좌상단에서 우하단으로 순차적으로 진행된다면(예컨대, 좌측 → 우측, 상단 → 하단), 현재 가상 블록의 좌측 및 상단에는, 기 생성된 가상 블록이 존재할 수 있다. The size of the extended area may be adaptively adjusted according to the encoding/decoding order. For example, if the encoding/decoding order proceeds sequentially from upper left to lower right (e.g., left → right, top → bottom), previously created virtual blocks may exist to the left and top of the current virtual block.

이 경우, 블록의 좌측 및 상단으로만 확장 영역을 설정할 수 있다. 이에 따라, 현재 가상 블록의 좌측 및 상단에 이웃하는 가상 블록에 대해서는, 현재 가상 블록의 확장 영역에 기반한 스무딩 필터가 적용될 수 있다.In this case, the extended area can be set only to the left and top of the block. Accordingly, a smoothing filter based on the extended area of the current virtual block may be applied to virtual blocks neighboring the left and top sides of the current virtual block.

또는, 이와 반대로, 블록의 우측 및 하단으로만 확장 영역을 설정할 수 있다. 이에 따라, 현재 가상 블록은 좌측 이웃 블록 및 상단 이웃 블록 각각의 확장 영역을 기반으로, 스무딩 필터가 적용될 수 있다. Or, conversely, the extended area can be set only to the right and bottom of the block. Accordingly, a smoothing filter may be applied to the current virtual block based on the extension areas of each of the left neighboring block and the top neighboring block.

스무딩 필터 적용시, 샘플들 간의 우선 순위에 따라, 각 샘플들에 적용되는 가중치가 결정될 수 있다. 이때, 우선 순위는, 샘플이 현재 가상 블록에 포함되어 있는지 여부, 샘플이 이웃 블록의 확장 영역에 포함되어 있는지 여부 또는 현재 가상 블록의 특정 경계와의 거리를 기반으로 결정될 수 있다. When applying a smoothing filter, the weight applied to each sample may be determined according to the priority between samples. At this time, the priority may be determined based on whether the sample is included in the current virtual block, whether the sample is included in the extended area of a neighboring block, or the distance from a specific boundary of the current virtual block.

일 예로, 현재 가상 블록에 포함된 샘플에 적용되는 가중치가, 이웃 블록의 확장 영역에 포함된 샘플에 적용되는 가중치보다 큰 값을 가질 수 있다. 예컨대, 도 16에 도시된 예에서는, 현재 가상 블록 내 b0 위치에 대해서는, b0 샘플 및 a0 샘플을 가중합하는 스무딩 필터가 적용될 수 있다. 이때, a0 보다 b0에 더 큰 가중치가 할당될 수 있다.For example, the weight applied to the sample included in the current virtual block may have a larger value than the weight applied to the sample included in the extended area of the neighboring block. For example, in the example shown in FIG. 16, a smoothing filter that weights the b0 sample and the a0 sample may be applied to the b0 position in the current virtual block. At this time, a greater weight may be assigned to b0 than to a0.

또는, 이와 반대로, 현재 가상 블록에 포함된 샘플에 적용되는 가중치가, 이웃 블록의 확장 영역에 포함된 샘플에 적용되는 가중치보다 작은 값을 가질 수도 있다.Or, conversely, the weight applied to the sample included in the current virtual block may have a smaller value than the weight applied to the sample included in the extended area of the neighboring block.

또는, 현재 가상 블록 내 샘플의 위치에 따라, 가중치가 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 도 16에 도시된 예에서와 같이, 좌측 이웃 블록의 확장 영역을 기반으로 스무딩 필터가 적용되는 경우, 현재 가상 블록 내 좌측 경계로부터의 거리에 기반하여, 현재 가상 블록 내 샘플에 적용되는 가중치 및 이웃 블록의 확장 영역에 포함된 샘플에 적응되는 가중치가 결정될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 좌측 경계에 가까울 수록, 이웃 블록의 확장 영역에 포함된 샘플에 적용되는 가중치가 큰 값을 가질 수 있다. 일 예로, b0 위치에서, 이웃 블록의 확장 영역에 포함된 샘플(즉, a0)에 적용되는 가중치가, b4 위치에서, 이웃 블록의 확장 영역에 포함된 샘플(즉, a4)에 적용되는 가중치보다 더 큰 값을 가질 수 있다. Alternatively, the weight may be adaptively determined depending on the location of the sample within the current virtual block. As an example, as in the example shown in FIG. 16, when a smoothing filter is applied based on the extended area of the left neighboring block, based on the distance from the left boundary within the current virtual block, the filter applied to the sample within the current virtual block is A weight adapted to the sample included in the extended area of the weight and neighboring block may be determined. Specifically, the closer it is to the left boundary of the current block, the greater the weight applied to the samples included in the extended area of the neighboring block may have a greater value. For example, at the b0 location, the weight applied to the sample (i.e., a0) included in the extended area of the neighboring block is greater than the weight applied to the sample (i.e., a4) included in the extended area of the neighboring block at the b4 location. It can have a larger value.

쌍방 매칭을 적용하여, 가상 참조 픽처를 생성하는 경우, BDOF (Bi-Directional Optical Flow)를 적용할 수도 있다.When generating a virtual reference picture by applying bidirectional matching, BDOF (Bi-Directional Optical Flow) may be applied.

또한, 가상 참조 픽처의 노이즈를 제거하기 위해, 가상 참조 픽처에 인루프 필터를 적용할 수도 있다. 여기서, 인루프 필터는, 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋 필터 또는 적응적 루프 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Additionally, in order to remove noise from the virtual reference picture, an in-loop filter may be applied to the virtual reference picture. Here, the in-loop filter may include at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset filter, or an adaptive loop filter.

가상 참조 픽처를 이용하여, 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 일 예로, 가상 참조 픽처에서 움직임 추정을 통해, 최적의 움직임 정보를 유도한 뒤, 유도된 최적의 움직임 정보를 이용하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 한편, 현재 블록의 움직임 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다.Using a virtual reference picture, a prediction block for the current block can be generated. As an example, optimal motion information can be derived through motion estimation in a virtual reference picture, and then a prediction block of the current block can be generated using the derived optimal motion information. Meanwhile, motion information of the current block may be encoded and signaled.

가상 참조 픽처를 포함하도록 참조 픽처 리스트를 구성할 수도 있다. 이때, 가상 참조 픽처가 참조 픽처 리스트에 포함되는지 여부를 지시하는 정보가 시퀀스 파라미터 세트, 슬라이스 헤더 또는 픽쳐 헤더와 같은 상위 레벨에서 부호화되어 시그날링될 수 있다. 참조 픽처 리스트 내 가상 참조 픽처가 선택된 경우, 가상 참조 픽처를 이용하여 현재 블록에 대한 인터 예측이 수행될 수 있다.A reference picture list can also be configured to include a virtual reference picture. At this time, information indicating whether the virtual reference picture is included in the reference picture list may be encoded and signaled at a higher level, such as a sequence parameter set, slice header, or picture header. When a virtual reference picture in the reference picture list is selected, inter prediction for the current block can be performed using the virtual reference picture.

또는, 픽처 또는 슬라이스 타입에 따라, 가상 참조 픽처의 생성 여부가 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 픽처가 B 타입이고, 현재 픽처 보다 이전 방향의 참조 픽처 및 현재 픽처보다 이후 방향의 참조 픽처가 존재하는 경우, 가상 참조 픽처가 생성될 수 있다. Alternatively, depending on the picture or slice type, whether to generate a virtual reference picture may be adaptively determined. For example, if the current picture is of type B, and there is a reference picture earlier than the current picture and a reference picture later than the current picture, a virtual reference picture may be created.

가상 참조 픽처는, 참조 픽처 리스트 내 특정 위치에 삽입될 수 있다. 여기서, 특정 위치는 참조 픽처 리스트 내 첫번째 위치(즉, 인덱스 0)일 수 있다. 또는, 특정 위치는, 참조 픽처 리스트 내 마지막 위치일 수 있다. 가상 참조 픽처는, L0 참조 픽처 리스트 또는 L1 참조 픽처 리스트 중 적어도 하나에 삽입될 수 있다. A virtual reference picture can be inserted at a specific position in the reference picture list. Here, the specific position may be the first position (i.e., index 0) in the reference picture list. Alternatively, the specific location may be the last location in the reference picture list. The virtual reference picture may be inserted into at least one of the L0 reference picture list or the L1 reference picture list.

현재 픽처 내 블록 단위로 가상 참조 픽처를 이용한 인터 예측이 수행되는지 여부를 가리키는 정보가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 만약, 현재 블록에 대해 가상 참조 픽처를 이용한 인터 예측이 수행되는 것으로 결정된 경우, 움직임 정보의 일부분의 부호화/복호화가 생략될 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 가상 참조 픽처를 이용한 인터 예측이 수행되는 것으로 결정된 경우, 예측 방향, 참조 픽처 인덱스 또는 움직임 벡터 중 적어도 하나의 부호화/복호화가 생략될 수 있다. Information indicating whether inter prediction using a virtual reference picture is performed on a block basis in the current picture may be signaled. As an example, the information may be a 1-bit flag. If it is determined that inter prediction using a virtual reference picture is performed for the current block, encoding/decoding of part of the motion information may be omitted. For example, when it is determined that inter prediction using a virtual reference picture is performed on the current block, encoding/decoding of at least one of the prediction direction, reference picture index, or motion vector may be omitted.

가상 참조 픽처가 참조 픽처 리스트에 삽입된 경우, 참조 픽처 인덱스에 기반하여, 가상 참조 픽처가 참조 픽처로 이용되는지 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 인덱스가 인덱스 0를 가리키는 경우, 가상 참조 픽처를 이용하여 인터 예측이 수행될 수 있다. When a virtual reference picture is inserted into the reference picture list, it may be determined whether the virtual reference picture is used as a reference picture based on the reference picture index. For example, when the reference picture index points to index 0, inter prediction may be performed using a virtual reference picture.

가상 참조 픽처는, 움직임 벡터 예측 모드, 움직임 벡터 병합 모드 또는 템플릿 기반 움직임 정보 추정 방법 중 적어도 하나에 대해 이용될 수 있다.The virtual reference picture may be used for at least one of a motion vector prediction mode, a motion vector merging mode, or a template-based motion information estimation method.

또는, 인터 예측 모드에 따라, 가상 참조 픽처를 이용 가부가 결정될 수 있다. 일 예로, 가상 참조 픽처를 이용하는 것은, 움직임 벡터 예측 모드에서만 허용되고, 움직임 벡터 병합 모드에서는 허용되지 않을 수 있다. Alternatively, whether or not to use a virtual reference picture may be determined depending on the inter prediction mode. As an example, using a virtual reference picture may be allowed only in motion vector prediction mode and may not be allowed in motion vector merging mode.

간소화를 위해, 현재 픽쳐의 참조픽쳐로 가상 참조 픽처가 사용되는 경우, 현재 블록의 움직임 벡터는 제로 벡터 (0, 0)으로 고정될 수 있다. 즉, 가상 참조 픽처가 선택된 경우, 가상 참조 픽처 내 현재 블록과 동일 위치 블록으로부터 현재 블록의 예측 블록을 유도할 수 있다. 이 경우, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 부/복호화하는 것이 생략될 수 있다. For simplicity, when a virtual reference picture is used as a reference picture for the current picture, the motion vector of the current block may be fixed to the zero vector (0, 0). That is, when a virtual reference picture is selected, a prediction block of the current block can be derived from a block at the same location as the current block in the virtual reference picture. In this case, encoding/decoding the motion vector for the current block may be omitted.

또는, 가상 참조 픽처의 출력 순서에 따라, 현재 블록의 움직임 벡터를 제로 벡터로 설정할 것인지 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 가상 참조 픽처의 출력순서가 현재 픽처의 출력순서와 동일한 경우에만, 현재 블록의 움직임 벡터가 제로 벡터 (0, 0)로 설정될 수 있다. Alternatively, depending on the output order of the virtual reference picture, it may be determined whether to set the motion vector of the current block to the zero vector. For example, only when the output order of the virtual reference picture is the same as the output order of the current picture, the motion vector of the current block can be set to the zero vector (0, 0).

반면, 가상 참조 픽처의 출력 순서가 현재 픽처의 출력 순서와 상이한 경우, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 부/복호화하고, 부/복호화된 움직임 벡터를 기초로, 가상 참조 픽처 내 참조 블록이 선택될 수 있다. On the other hand, if the output order of the virtual reference picture is different from the output order of the current picture, the motion vector for the current block may be encoded/decoded, and a reference block within the virtual reference picture may be selected based on the encoded/decoded motion vector. there is.

또는, 가상 참조 픽처를 사용하는 경우, 현재 블록의 움직임 벡터의 크기를 기 설정된 범위 이내로 제한할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 움직임 벡터의 수평 방향 성분 및 수직 방향 성분의 절대값이 각각 N을 초과하지 않을 수 있다. 이 경우, 움직임 벡터의 수평 방향 성분 및 수직 방향 성분 각각의 크기 후보들 및 방향 후보들을 기 저장한 뒤, 크기 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보 및 방향 후보들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 부호화하여 시그날링할 수 있다. Alternatively, when using a virtual reference picture, the size of the motion vector of the current block can be limited to within a preset range. For example, the absolute values of the horizontal component and vertical component of the motion vector of the current block may not exceed N, respectively. In this case, size candidates and direction candidates for each of the horizontal and vertical components of the motion vector are stored, and then index information indicating one of the size candidates and index information indicating one of the direction candidates are encoded and signaled. can do.

또는, 가상 참조 픽처를 이용하는 경우, 콜 블록으로부터 움직임 벡터 예측 후보 또는 움직임 정보 병합 후보를 유도하는 것이 생략될 수 있다.Alternatively, when using a virtual reference picture, deriving a motion vector prediction candidate or a motion information merge candidate from a call block may be omitted.

가상 참조 픽처는, 단방향 예측이 적용되는 경우에 한하여, 이용될 수 있다. 즉, 현재 블록에 L0 방향 예측 또는 L1 방향 예측이 적용되는 경우에 한하여, 가상 참조 픽처가 현재 블록의 참조 픽처로 설정될 수 있다.A virtual reference picture can be used only when unidirectional prediction is applied. That is, only when L0 direction prediction or L1 direction prediction is applied to the current block, the virtual reference picture can be set as the reference picture of the current block.

또는, 양방향 예측에서도, 가상 참조 픽처를 이용하는 것을 허용할 수 있다. 이 경우, 가상 참조 픽처로부터 유도된 참조 블록과, 가상 참조 픽처와 상이한 참조 픽처로부터 유도된 참조 블록의 가중합 연산 또는 평균 연산을 통해, 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.Alternatively, even in bidirectional prediction, use of a virtual reference picture may be permitted. In this case, the prediction block of the current block can be obtained through a weighted sum or average operation of a reference block derived from a virtual reference picture and a reference block derived from a reference picture different from the virtual reference picture.

한편, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용된 참조 픽처는, 현재 블록의 양방향 예측시, 가상 참조 픽처와 함께 선택될 수 없게 할 수 있다. 즉, 가상 참조 픽처와 상이한 참조 픽처는, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용되지 않는 참조 픽처일 수 있다. Meanwhile, the reference picture used to generate the virtual reference picture may not be selected together with the virtual reference picture during bidirectional prediction of the current block. That is, a reference picture that is different from the virtual reference picture may be a reference picture that is not used to generate the virtual reference picture.

한편, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용된 참조 픽처는, 참조 픽처 리스트에서 제외할 수도 있다. 즉, 참조 픽처 리스트에는, 가상 참조 픽처와, 가상참조 픽처를 생성하는데 이용되지 않은 참조 픽처만 존재하게 할 수 있다.Meanwhile, the reference picture used to generate the virtual reference picture may be excluded from the reference picture list. That is, in the reference picture list, only virtual reference pictures and reference pictures that are not used to generate the virtual reference picture can be present.

한편, 움직임 벡터 예측 모드 또는 템플릿 기반 움직임 추정 방법이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 부호화되어 시그날링될 수 있다. 이때, 참조 픽처들의 이용 가부에 따라, 이용 가능한 참조 픽처들만으로 참조 픽처 리스트를 재구성하고, 재구성된 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들 중 하나를 지시하도록, 참조 픽처 인덱스를 부호화할 수 있다. Meanwhile, when the motion vector prediction mode or template-based motion estimation method is applied, the reference picture index may be explicitly encoded and signaled. At this time, depending on the availability of reference pictures, the reference picture list can be reconstructed using only available reference pictures, and the reference picture index can be encoded to indicate one of the reference pictures included in the reconstructed reference picture list.

일 예로, 가상 참조 픽처가 이용 불가능한 경우, 가상 참조 픽처를 제외하여, 참조 픽처들의 인덱스를 재할당한다. 이후, 재할당된 인덱스들 중 하나를 가리키도록, 참조 픽처 인덱스를 부호화한다. For example, if a virtual reference picture is unavailable, the virtual reference picture is excluded and the indices of the reference pictures are reallocated. Afterwards, the reference picture index is encoded to point to one of the reallocated indices.

또는, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용된 참조 픽처들이, 참조 픽처 리스트에서 이용 불가능하게 설정된 경우, 상기 참조 픽처들을 제외하여 참조 픽처들의 인덱스를 재할당한다. 이후, 재할당된 인덱스들 중 하나를 가리키도록 참조 픽처 인덱스를 부호화한다.Alternatively, if the reference pictures used to generate a virtual reference picture are set to be unavailable in the reference picture list, the indices of the reference pictures are reallocated by excluding the reference pictures. Afterwards, the reference picture index is encoded to point to one of the reallocated indices.

복호화기에서는, 복호화된 참조 픽처 인덱스와 이용 불가능한 참조 픽처의 인덱스를 비교하여, 참조 픽처 인덱스를 복원한다. 일 예로, 복호화된 참조 픽처 인덱스가 이용 불가능한 참조 픽처의 인덱스보다 작은 경우, 복호화된 참조 픽처 인덱스를 그대로 사용한다. 반면, 복호화된 참조 픽처 인덱스가 이용 불가능한 참조 픽처의 인덱스과 같거나 큰 경우, 복호화된 참조 픽처 인덱스에 1을 더한다.In the decoder, the reference picture index is restored by comparing the decoded reference picture index with the index of the unavailable reference picture. For example, if the decoded reference picture index is smaller than the index of an unavailable reference picture, the decoded reference picture index is used as is. On the other hand, if the decoded reference picture index is equal to or greater than the index of an unavailable reference picture, 1 is added to the decoded reference picture index.

또는, 가상 참조 픽처를 제외한 잔여 참조 픽처들을 이용하여, 현재 블록에 대해 양방향 예측을 수행하여 제1 예측 블록을 획득한 뒤, 가상 참조 픽처를 이용하여, 상기 제1 예측 블록을 제2 예측 블록으로 업데이트할 수도 있다.Or, using the remaining reference pictures excluding the virtual reference picture, perform bi-directional prediction on the current block to obtain a first prediction block, and then convert the first prediction block to a second prediction block using the virtual reference picture. You can also update it.

일 예로, 제1 참조 픽처로부터 유도되는 제1 참조 블록 및 제2 참조 픽처로부터 유도되는 제2 참조 블록을 가중합하여 제1 예측 블록을 획득한다. 이후, 제1 예측 블록과, 가상 참조 픽처 내 제3 참조 블록을 가중합하여, 제2 예측 블록을 획득할 수 있다. As an example, a first prediction block is obtained by weighting a first reference block derived from a first reference picture and a second reference block derived from a second reference picture. Thereafter, the second prediction block can be obtained by performing a weighted sum of the first prediction block and the third reference block in the virtual reference picture.

한편, 제1 참조 픽처 및 제2 참조 픽처 중 적어도 하나는, 가상 참조 픽처를 생성하는데 이용되지 않은 것일 수 있다.Meanwhile, at least one of the first reference picture and the second reference picture may not be used to generate a virtual reference picture.

복호화 과정 또는 부호화 과정을 중심으로 설명된 실시예들을, 부호화 과정 또는 복호화 과정에 적용하는 것은, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다. 소정의 순서로 설명된 실시예들을, 설명된 것과 상이한 순서로 변경하는 것 역시, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다.Applying the embodiments described focusing on the decoding process or encoding process to the encoding process or decoding process is included in the scope of the present disclosure. Modification of the embodiments described in the prescribed order to an order different from that described is also included within the scope of the present disclosure.

상술한 개시는 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 이는 발명의 시계열적 순서를 한정한 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 수행되거나 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 개시에서 블록도를 구성하는 구성요소(예를 들어, 유닛, 모듈 등) 각각은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 복수의 구성요소가 결합하여 하나의 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 상술한 개시는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 개시에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. Although the above-described disclosure is explained based on a series of steps or a flowchart, this does not limit the chronological order of the invention, and may be performed simultaneously or in a different order as needed. In addition, each of the components (e.g., units, modules, etc.) constituting the block diagram in the above-described disclosure may be implemented as a hardware device or software, and a plurality of components may be combined to form a single hardware device or software. It could be. The above-described disclosure may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. The hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present disclosure, and vice versa.

Claims (15)

참조 픽처 리스트로부터, 현재 블록에 대한 참조 픽처를 선택하는 단계; 및
상기 참조 픽처를 기반으로, 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 단계를 포함하되,
상기 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트에 포함된 복수의 참조 픽처들을 기반으로 생성된 가상 참조 픽처인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
Selecting a reference picture for the current block from the reference picture list; and
Based on the reference picture, obtaining a prediction block for the current block,
An image decoding method, wherein the reference picture is a virtual reference picture generated based on a plurality of reference pictures included in the reference picture list.
제1 항에 있어서,
상기 가상 참조 픽처의 출력 순서는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처와 동일한 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to claim 1,
An image decoding method, wherein the output order of the virtual reference picture is the same as that of the current picture including the current block.
제2 항에 있어서,
상기 가상 참조 픽처는, 상기 현재 픽처보다 출력 순서가 빠른 제1 참조 픽처 및 상기 현재 픽처보다 출력 순서가 늦은 제2 참조 픽처를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to clause 2,
The virtual reference picture is generated based on a first reference picture in an output order earlier than the current picture and a second reference picture in an output order later than the current picture.
제3 항에 있어서,
상기 가상 참조 픽처의 생성은, 블록 단위로 수행되고,
상기 가상 참조 픽처 내 블록은, 상기 제1 참조 픽처 내 제1 탐색 영역 및 상기 제2 참조 픽처의 제2 탐색 영역으로부터 획득된 비용이 가장 낮은 한쌍의 참조 블록들의 가중합 연산에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to clause 3,
Generation of the virtual reference picture is performed block by block,
The block in the virtual reference picture is generated by a weighted sum operation of a pair of reference blocks with the lowest cost obtained from a first search area in the first reference picture and a second search area in the second reference picture. Video decoding method.
제4 항에 있어서,
상기 가중합 연산에 의해 상기 블록이 생성된 이후, 상기 블록에 인접하는 이웃 블록의 확장 영역에 기반하여, 상기 블록에 스무딩 필터가 적용되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to clause 4,
An image decoding method, characterized in that after the block is generated by the weighted sum operation, a smoothing filter is applied to the block based on an extended area of a neighboring block adjacent to the block.
제5 항에 있어서,
상기 스무딩 필터는, 상기 블록에 포함된 제1 샘플 및 상기 확장 영역 내 상기 제1 샘플과 동일 위치인 제2 샘플 사이의 가중합을 적용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to clause 5,
The smoothing filter is performed by applying a weighted sum between a first sample included in the block and a second sample located at the same location as the first sample in the extension area.
제3 항에 있어서,
상기 가상 참조 픽처의 생성은, 블록 단위로 수행되고,
상기 가상 참조 픽처 내 제1 영역에 속한 제1 블록은, 상기 제1 참조 픽처 내 제1 탐색 영역 및 상기 제2 참조 픽처의 제2 탐색 영역으로부터 획득된 비용이 가장 낮은 한쌍의 참조 블록들의 가중합 연산에 의해 생성되고,
상기 가상 참조 픽처 내 제2 영역에 속한 제2 블록은, 상기 제1 참조 픽처 및 상기 제2 참조 픽처 내 상기 제2 블록과 동일 위치 블록들의 가중합 연산에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to clause 3,
Generation of the virtual reference picture is performed block by block,
The first block belonging to the first area in the virtual reference picture is the weighted sum of a pair of reference blocks with the lowest cost obtained from the first search area in the first reference picture and the second search area of the second reference picture. Generated by calculation,
Image decoding, wherein the second block belonging to the second area in the virtual reference picture is generated by a weighted sum operation of blocks at the same location as the second block in the first reference picture and the second reference picture. method.
제7 항에 있어서,
상기 제1 영역은, 상기 제1 참조 픽처 및 상기 제2 참조 픽처 사이의 차분을 기반으로 유도된 표준 편차가 임계값과 같거나 큰 영역이고,
상기 제2 영역은, 상기 표준 편차가 상기 임계값보다 작은 영역인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to clause 7,
The first area is an area where the standard deviation derived based on the difference between the first reference picture and the second reference picture is equal to or greater than a threshold value,
The second area is an area where the standard deviation is smaller than the threshold.
제1 항에 있어서,
상기 참조 픽처가 상기 가상 참조 픽처인 경우, 상기 현재 블록의 움직임 벡터는 제로 벡터로 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to claim 1,
When the reference picture is the virtual reference picture, the motion vector of the current block is set to a zero vector.
제1 항에 있어서,
상기 현재 블록에 양방향 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 가상 참조 픽처가 상기 참조 픽처로 선택되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to claim 1,
When bidirectional prediction is not applied to the current block, the virtual reference picture is selected as the reference picture.
제1 항에 있어서,
상기 가상 참조 픽처의 이용 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to claim 1,
A video decoding method, characterized in that information indicating whether the virtual reference picture is used is signaled through a bitstream.
제1 항에 있어서,
상기 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 가상 참조 픽처를 이용할 수 있는지 여부는, 상기 인터 예측 모드에 따라, 적응적으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to claim 1,
Further comprising determining an inter prediction mode of the current block,
An image decoding method, characterized in that whether the virtual reference picture can be used is adaptively determined according to the inter prediction mode.
제1 항에 있어서,
상기 가상 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트 내 첫번째에 위치하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
According to claim 1,
A video decoding method, wherein the virtual reference picture is located first in the reference picture list.
참조 픽처 리스트로부터, 현재 블록에 대한 참조 픽처를 선택하는 단계; 및
상기 참조 픽처를 기반으로, 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 단계를 포함하되,
상기 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트에 포함된 복수의 참조 픽처들을 기반으로 생성된 가상 참조 픽처인 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
Selecting a reference picture for the current block from the reference picture list; and
Based on the reference picture, obtaining a prediction block for the current block,
An image encoding method, wherein the reference picture is a virtual reference picture generated based on a plurality of reference pictures included in the reference picture list.
참조 픽처 리스트로부터, 현재 블록에 대한 참조 픽처를 선택하는 단계; 및
상기 참조 픽처를 기반으로, 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 단계를 포함하되,
상기 참조 픽처는, 상기 참조 픽처 리스트에 포함된 복수의 참조 픽처들을 기반으로 생성된 가상 참조 픽처인 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
Selecting a reference picture for the current block from the reference picture list; and
Based on the reference picture, obtaining a prediction block for the current block,
A computer-readable recording medium recording a bitstream generated by an image encoding method, wherein the reference picture is a virtual reference picture generated based on a plurality of reference pictures included in the reference picture list.
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