WO2017065490A1 - Method for encoding/decoding image, and apparatus therefor - Google Patents

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WO2017065490A1
WO2017065490A1 PCT/KR2016/011419 KR2016011419W WO2017065490A1 WO 2017065490 A1 WO2017065490 A1 WO 2017065490A1 KR 2016011419 W KR2016011419 W KR 2016011419W WO 2017065490 A1 WO2017065490 A1 WO 2017065490A1
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split
divided
unit
block
division
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PCT/KR2016/011419
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손은용
허진
남정학
박승욱
예세훈
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엘지전자(주)
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    • H04N19/11Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
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    • H04N19/96Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for encoding / decoding a still image or moving image using a quantization unit (or block) structure and an apparatus supporting the same.
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium.
  • Media such as an image, an image, an audio, and the like may be a target of compression encoding.
  • a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression.
  • Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content would result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
  • An object of the present invention is to propose a method of defining or dividing a quantization unit, which is a basic block structure, when quantizing / dequantizing an image.
  • An object of the present invention is to propose a method for signaling a partition structure of a quantization unit.
  • a method of decoding a video by a decoding apparatus includes parsing a QU division flag indicating whether a quantization unit (QU) is split from a current block, and activating the QU division flag.
  • the method may include deriving a split form of the QU and deriving a quantization parameter (QP) for each divided QU.
  • An aspect of the present invention provides a decoding apparatus for decoding an image, comprising: a QU division flag parser for parsing a QU division flag indicating whether a quantization unit (QU) is split from a current block, the QU division flag When is activated, it may include a QU division type derivation unit for deriving the division form of the QU and a QP derivation unit for deriving a quantization parameter (QP) for each divided QU.
  • a QU division flag parser for parsing a QU division flag indicating whether a quantization unit (QU) is split from a current block
  • the QU division flag When is activated, it may include a QU division type derivation unit for deriving the division form of the QU and a QP derivation unit for deriving a quantization parameter (QP) for each divided QU.
  • the QU may be divided in a quad-tree form from the current block.
  • the QU may be divided according to a QU division type selected from a plurality of predefined QU division types.
  • the partitioned form of the QU may be derived by parsing information on the QU partitioned mode indicating the partitioned form of the QU.
  • the split form of the QU may be derived according to an intra prediction mode applied to the current block.
  • a split form may be determined as 2N ⁇ N or 2N ⁇ nU.
  • a split form may be determined as N ⁇ 2N or nL ⁇ 2N.
  • the QP difference value is parsed, and the QP may be derived by summing a QP predictor derived from a QP of a neighboring QU and the parsed QP difference value.
  • the neighboring QU may be a QU neighboring the top of the QU or a QU neighboring to the left of the QU.
  • quantization can be flexibly performed by defining a basic unit for performing quantization / dequantization.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure in which a prediction unit, a transform unit, and a quantization unit are divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a transform unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a quantization unit divider according to an embodiment of the present invention.
  • the term 'block' or 'unit' refers to a unit in which a process of encoding / decoding such as prediction, transformation, and / or quantization is performed, and may be configured as a multidimensional array of samples (or pixels, pixels).
  • 'Block' or 'unit' may mean a multi-dimensional array of samples for luma components, or may mean a multi-dimensional array of samples for chroma components.
  • the multi-dimensional arrangement of the sample for the luma component and the multi-dimensional arrangement of the sample for the chroma component may also be included.
  • 'block' or 'unit' refers to a coding block (CB) that represents an array of samples to be encoded / decoded, and a coding tree block composed of a plurality of coding blocks (CTB).
  • CB coding block
  • CB coding block
  • CB coding tree block composed of a plurality of coding blocks
  • PB Prediction Block
  • PU Prediction Unit
  • TB Transform Block
  • a 'block' or 'unit' is a syntax structure used in encoding / decoding an array of samples for a luma component and / or a chroma component. can be interpreted to include a sturcture.
  • the syntax structure refers to zero or more syntax elements existing in the bitstream in a specific order, and the syntax element refers to an element of data represented in the bitstream.
  • a 'block' or 'unit' includes a coding unit (CU) including a coding block (CB) and a syntax structure used for encoding the coding block (CB), and a plurality of coding units.
  • TUs transform units
  • the 'block' or 'unit' is not necessarily limited to an array of square or rectangular samples (or pixels or pixels), and polygonal samples having three or more vertices (or pixels or pixels). It can also mean an array of. In this case, it may also be referred to as a polygon block or a polygon unit.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder 100 may include an image divider 110, a subtractor 115, a transform unit 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transform unit 150, and a filtering unit. 160, a decoded picture buffer (DPB) 170, a predictor 180, and an entropy encoder 190.
  • the predictor 180 may include an inter predictor 181 and an intra predictor 182.
  • the image divider 110 divides an input video signal (or a picture or a frame) input to the encoder 100 into one or more blocks.
  • the subtractor 115 outputs a predicted signal (or a predicted block) output from the predictor 180 (that is, the inter predictor 181 or the intra predictor 182) in the input image signal. ) To generate a residual signal (or differential block). The generated difference signal (or difference block) is transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may convert a differential signal (or a differential block) into a transform scheme (eg, a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a graph-based transform (GBT), and a karhunen-loeve transform (KLT)). Etc.) to generate transform coefficients.
  • a transform scheme eg, a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a graph-based transform (GBT), and a karhunen-loeve transform (KLT)
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the transform coefficients to the entropy encoding unit 190, and the entropy encoding unit 190 entropy codes the quantized signals and outputs them as bit streams.
  • the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the quantized signal may recover the differential signal by applying inverse quantization and inverse transformation through an inverse quantization unit 140 and an inverse transformation unit 150 in a loop.
  • a reconstructed signal (or a reconstruction block) may be generated by adding the reconstructed difference signal to a prediction signal output from the inter predictor 181 or the intra predictor 182.
  • the filtering unit 160 applies filtering to the reconstruction signal and outputs it to the reproduction apparatus or transmits the decoded picture buffer to the decoding picture buffer 170.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer 170 may be used as the reference picture in the inter prediction unit 181. As such, by using the filtered picture as a reference picture in the inter prediction mode, not only image quality but also encoding efficiency may be improved.
  • the decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 181.
  • the inter prediction unit 181 performs temporal prediction and / or spatial prediction to remove temporal redundancy and / or spatial redundancy with reference to a reconstructed picture.
  • the reference picture used to perform the prediction is a transformed signal that has been quantized and dequantized in units of blocks at the time of encoding / decoding in the previous time, blocking artifacts or ringing artifacts may exist. have.
  • the inter prediction unit 181 may interpolate the signals between pixels in sub-pixel units by applying a lowpass filter to solve performance degradation due to discontinuity or quantization of such signals.
  • the sub-pixels mean virtual pixels generated by applying an interpolation filter
  • the integer pixels mean actual pixels existing in the reconstructed picture.
  • the interpolation method linear interpolation, bi-linear interpolation, wiener filter, or the like may be applied.
  • the interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the precision of prediction.
  • the inter prediction unit 181 may generate an interpolation pixel by applying an interpolation filter to an integer pixel and perform prediction using an interpolated block composed of interpolated pixels.
  • the intra predictor 182 predicts the current block by referring to samples in the vicinity of the block to which the current encoding is to be performed.
  • the intra prediction unit 182 may perform the following process to perform intra prediction. First, reference samples necessary for generating a prediction signal may be prepared. The predicted signal (predicted block) may be generated using the prepared reference sample. Then, the prediction mode is encoded. In this case, the reference sample may be prepared through reference sample padding and / or reference sample filtering. Since the reference sample has been predicted and reconstructed, there may be a quantization error. Accordingly, the reference sample filtering process may be performed for each prediction mode used for intra prediction to reduce such an error.
  • the predicted signal (or predicted block) generated by the inter predictor 181 or the intra predictor 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a differential signal (or differential). Block).
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filtering unit 240, and a decoded picture buffer (DPB).
  • Buffer Unit (250) the prediction unit 260 may be configured.
  • the predictor 260 may include an inter predictor 261 and an intra predictor 262.
  • the reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
  • the decoder 200 receives a signal (ie, a bit stream) output from the encoder 100 of FIG. 1, and the received signal is entropy decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy decoded signal using the quantization step size information.
  • the inverse transform unit 230 applies an inverse transform scheme to inverse transform the transform coefficients to obtain a residual signal (or a differential block).
  • the adder 235 outputs the obtained difference signal (or difference block) from the predictor 260 (that is, the predicted signal (or prediction) output from the predictor 260 (that is, the inter predictor 261 or the intra predictor 262). By adding to the generated block), a reconstructed signal (or a restored block) is generated.
  • the filtering unit 240 applies filtering to the reconstructed signal (or the reconstructed block) and outputs the filtering to the reproduction device or transmits the decoded picture buffer unit 250 to the reproduction device.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer unit 250 may be used as a reference picture in the inter predictor 261.
  • the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 181, and the intra prediction unit 182 of the encoder 100 are respectively the filtering unit 240, the inter prediction unit 261, and the decoder of the decoder. The same may be applied to the intra predictor 262.
  • a still image or video compression technique uses a block-based image compression method.
  • the block-based image compression method is a method of processing an image by dividing the image into specific block units, and may reduce memory usage and calculation amount.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
  • the encoder splits one image (or picture) into units of a coding tree unit (CTU) in a rectangular shape.
  • CTU coding tree unit
  • one CTU is sequentially encoded according to a raster scan order.
  • the size of the CTU may be set to any one of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, and 16 ⁇ 16.
  • the encoder may select and use the size of the CTU according to the resolution of the input video or the characteristics of the input video.
  • the CTU includes a coding tree block (CTB) for luma components and a CTB for two chroma components corresponding thereto.
  • CTB coding tree block
  • One CTU may be divided into a quad-tree structure. That is, one CTU has a square shape and is divided into four units having a half horizontal size and a half vertical size to generate a coding unit (CU). have. This partitioning of the quad-tree structure can be performed recursively. That is, a CU is hierarchically divided into quad-tree structures from one CTU.
  • CU coding unit
  • the CU refers to a basic unit of coding in which an input image is processed, for example, intra / inter prediction is performed.
  • the CU includes a coding block (CB) for a luma component and a CB for two chroma components corresponding thereto.
  • CB coding block
  • the size of a CU may be set to any one of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, and 8 ⁇ 8.
  • the root node of the quad-tree is associated with the CTU.
  • the quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a CU.
  • the CTU may not be divided according to the characteristics of the input image.
  • the CTU corresponds to a CU.
  • a node that is no longer divided ie, a leaf node
  • CU a node that is no longer divided
  • CU a node that is no longer divided
  • CU a node corresponding to nodes a, b, and j are divided once in the CTU and have a depth of one.
  • a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a CU.
  • CU (c), CU (h) and CU (i) corresponding to nodes c, h and i are divided twice in the CTU and have a depth of two.
  • a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU.
  • CU (d), CU (e), CU (f), and CU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in the CTU, Has depth.
  • the maximum size or the minimum size of the CU may be determined according to characteristics (eg, resolution) of the video image or in consideration of encoding efficiency. Information about this or information capable of deriving the information may be included in the bitstream.
  • a CU having a maximum size may be referred to as a largest coding unit (LCU), and a CU having a minimum size may be referred to as a smallest coding unit (SCU).
  • LCU largest coding unit
  • SCU smallest coding unit
  • a CU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information).
  • Each partitioned CU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the CU, the depth information may include information about the size of the CU.
  • the size of the SCU can be obtained by using the size and maximum depth information of the LCU. Or conversely, using the size of the SCU and the maximum depth information of the tree, the size of the LCU can be obtained.
  • information indicating whether the corresponding CU is split may be transmitted to the decoder.
  • This split mode is included in all CUs except the SCU. For example, if the flag indicating whether to split or not is '1', the CU is divided into 4 CUs again. If the flag indicating whether to split or not is '0', the CU is not divided further. Processing may be performed.
  • a CU is a basic unit of coding in which intra prediction or inter prediction is performed.
  • HEVC divides a CU into prediction units (PUs) in order to code an input image more effectively.
  • the PU is a basic unit for generating a prediction block, and may generate different prediction blocks in PU units within one CU. However, PUs belonging to one CU are not mixed with intra prediction and inter prediction, and PUs belonging to one CU are coded by the same prediction method (ie, intra prediction or inter prediction).
  • the PU is not divided into quad-tree structures, but is divided once in a predetermined form in one CU. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
  • the PU is divided differently according to whether an intra prediction mode or an inter prediction mode is used as a coding mode of a CU to which the PU belongs.
  • FIG. 4A illustrates a PU when an intra prediction mode is used
  • FIG. 4B illustrates a PU when an inter prediction mode is used.
  • N ⁇ N type PU when divided into N ⁇ N type PU, one CU is divided into four PUs, and different prediction blocks are generated for each PU unit.
  • the division of the PU may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
  • one CU has 8 PU types (ie, 2N ⁇ 2N). , N ⁇ N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, nL ⁇ 2N, nR ⁇ 2N, 2N ⁇ nU, 2N ⁇ nD).
  • PU partitioning in the form of N ⁇ N may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
  • AMP Asymmetric Motion Partition
  • 'n' means a 1/4 value of 2N.
  • AMP cannot be used when the CU to which the PU belongs is a CU of the minimum size.
  • an optimal partitioning structure of a coding unit (CU), a prediction unit (PU), and a transformation unit (TU) is subjected to the following process to perform a minimum rate-distortion. It can be determined based on the value. For example, looking at the optimal CU partitioning process in 64 ⁇ 64 CTU, rate-distortion cost can be calculated while partitioning from a 64 ⁇ 64 CU to an 8 ⁇ 8 CU.
  • the specific process is as follows.
  • the partition structure of the optimal PU and TU that generates the minimum rate-distortion value is determined by performing inter / intra prediction, transform / quantization, inverse quantization / inverse transform, and entropy encoding for a 64 ⁇ 64 CU.
  • the 32 ⁇ 32 CU is subdivided into four 16 ⁇ 16 CUs, and a partition structure of an optimal PU and TU that generates a minimum rate-distortion value for each 16 ⁇ 16 CU is determined.
  • 16 ⁇ 16 blocks by comparing the sum of the rate-distortion values of the 16 ⁇ 16 CUs calculated in 3) above with the rate-distortion values of the four 8 ⁇ 8 CUs calculated in 4) above. Determine the partition structure of the optimal CU within. This process is similarly performed for the remaining three 16 ⁇ 16 CUs.
  • a prediction mode is selected in units of PUs, and prediction and reconstruction are performed in units of actual TUs for the selected prediction mode.
  • the TU means a basic unit in which actual prediction and reconstruction are performed.
  • the TU includes a transform block (TB) for a luma component and a TB for two chroma components corresponding thereto.
  • TB transform block
  • the TUs are hierarchically divided into quad-tree structures from one CU to be coded.
  • the TU divided from the CU can be further divided into smaller lower TUs.
  • the size of the TU may be set to any one of 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, 8 ⁇ 8, and 4 ⁇ 4.
  • a root node of the quad-tree is associated with a CU.
  • the quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a TU.
  • the CU may not be divided according to the characteristics of the input image.
  • the CU corresponds to a TU.
  • a node ie, a leaf node
  • TU (a), TU (b), and TU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in a CU and have a depth of 1.
  • FIG. 3B TU (a), TU (b), and TU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in a CU and have a depth of 1.
  • a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a TU.
  • TU (c), TU (h), and TU (i) corresponding to nodes c, h, and i are divided twice in a CU and have a depth of two.
  • a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU.
  • TU (d), TU (e), TU (f), and TU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in a CU. Has depth.
  • a TU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information). Each divided TU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the TU, it may include information about the size of the TU.
  • information indicating whether the corresponding TU is split may be delivered to the decoder.
  • This partitioning information is included in all TUs except the smallest TU. For example, if the value of the flag indicating whether to split is '1', the corresponding TU is divided into four TUs again. If the value of the flag indicating whether to split is '0', the corresponding TU is no longer divided.
  • various blocks are designed to be flexibly divided, so that the most suitable block division structure is selected under a characteristic of a video and a limited bit rate condition.
  • Examples of such blocks include a coding unit (CU) that is a basic unit of coding, a prediction unit (PU) that is a basic unit of prediction, and a transform unit (TU), which is a basic unit of transform.
  • CU coding unit
  • PU prediction unit
  • TU transform unit
  • Table 1 illustrates a block structure in intra prediction (ie, intra prediction).
  • Table 2 illustrates a block structure in inter prediction (ie, inter prediction).
  • the maximum size of the CU illustrated in Tables 1 and 2 is assumed to be 64x64 and the maximum depth of the CU is 4. Accordingly, a CU may have four sizes of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, and 8 ⁇ 8, and PUs and TUs that can be selected for each CU size are shown in Tables 1 and 2. In this case, it is assumed that the maximum / minimum size of the TU is 32 ⁇ 32/4 ⁇ 4 and the maximum depth of the TU is 3.
  • the present invention defines a quantization unit (QU) structure that allows flexible quantization in addition to the existing blocks, and performs quantization / dequantization suitable for each situation using the defined QU. Suggest how to. Thus, higher coding efficiency can be achieved.
  • QU quantization unit
  • An embodiment of the present invention proposes a definition and division method for a quantization unit (QU), which is a basic unit for performing quantization and inverse quantization operations.
  • QU quantization unit
  • the QU according to the present invention may be defined as a unit (region) for performing the same quantization or inverse quantization operation and / or a unit (region) in which quantization or inverse quantization is performed using the same quantization step size. .
  • the QU may be divided into quad-trees based on the CU. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure in which a prediction unit, a transform unit, and a quantization unit are divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A illustrates a structure in which CUs of 1 to 13 are divided from 64 ⁇ 64 CTUs.
  • FIG. 5 (b) illustrates a structure in which a PU is divided from each CU partitioned from the CTU illustrated in FIG. 5 (a).
  • CU3, CU5, and CU13 are divided into PUs of various types.
  • CU3 is divided into 3_P1 and 3_P2 in a 2N ⁇ N divided form
  • CU5 is divided into 5_P1 and 5_P2 in an N ⁇ 2N divided form
  • CU13 is divided into 13_P1 and 13_P2 in an N ⁇ 2N divided form.
  • the remaining CUs that are not divided use the same size PU as the CU.
  • FIG. 5 (c) illustrates a structure in which a TU is divided from each CU partitioned from the CTU illustrated in FIG. 5 (a).
  • CU3, CU5, CU11, and CU13 are divided into TUs having various depths.
  • CU3 is divided into 3_T1, 3_T2, 3_T3, 3_T4 at depth 1
  • CU5 is divided into 5_T1, 5_T9, 5_T10 at depth 1, 5_T2, 5_T7, 5_T8 at depth 2, 5_T3, 5_T4 at depth 3,
  • 5_T5, 5_T6, CU11 is divided into 11_T1, 11_T2, 11_T3, and 11_T4 of depth 1
  • CU13 represents a state divided into 13_T1, 13_T2, 13_T3, and 13_T4 of depth 1.
  • CUs that are not divided use TUs having the same size as the CU.
  • FIG. 5 (d) illustrates a partition structure of QUs from each CU partitioned from the CTU illustrated in FIG. 5 (a) according to one embodiment of the present invention.
  • the QU may be divided from the CU in a quad-tree form as in the conventional CU and TU partitioning scheme.
  • CU3, CU5, and CU6 are divided into QUs having various depths.
  • CU3 is divided into 3_Q1, 3_Q2, 3_Q3, 3_Q4 at depth 1
  • CU5 is divided into 5_Q1, 5_Q6, 5_Q7 at depth 1, 5_Q2, 5_Q3, 5_Q4, 5_Q5 at depth 2
  • CU6 is 6_Q1, 6_Q2, at depth 1
  • the state divided into 6_Q7, 6_Q3, 6_Q4, 6_Q5, and 6_Q6 of depth 2 is shown.
  • the encoder may determine the optimal partition structure of the QU based on a minimum rate-distortion value as in the CU / TU partitioning scheme described above.
  • the QU may be split into a new form that is not previously defined based on the CU.
  • the partitioning structure of the QU may be partitioned into a rectangle (that is, a binary-tree) rather than a quad-tree, or various reflections reflecting characteristics of a prediction direction (according to an intra prediction mode).
  • a form of partitioning scheme may be used. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
  • N represents the size of the width and height of the CU.
  • splitting forms such as 2N ⁇ 2N, N ⁇ N, N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, nL ⁇ 2N, and 2N ⁇ nU according to existing PU splitting schemes (or QU can be split from the CU by using the split mode).
  • nR ⁇ 2N and 2N in the partition mode of the conventional PU are reflected by reflecting the tendency of 2-dimensional (2D) transformation in which non-zero transform coefficients are concentrated toward a low frequency.
  • XnD may not be used.
  • 6 (a) to 6 (f) illustrate a rectangular partition structure (for example, N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, nL ⁇ 2N, 2N ⁇ nU) according to a conventional PU partitioning scheme.
  • the present invention is not limited thereto. That is, the QU may be divided from the CU in the form of a binary tree, without being limited to a rectangular partition structure according to a conventional PU partitioning scheme.
  • the QU may be split from the CU in a split form (or split mode) as shown in FIGS. 6 (g) to 6 (l).
  • Fig. 6 (g) is divided into N / 4 ⁇ N / 4 sized QUs and the rest
  • Fig. 6 (h) is divided into N / 2 ⁇ N / 2 sized QUs and the rest
  • Fig. 6 (i) The case of dividing into 3N / 4x3N / 4 sized QU and the rest is illustrated.
  • 6 (j) to 6 (l) are (0, N / 2-1) and (N) assuming that the coordinates of the top-left sample of the N ⁇ N CU are (0,0).
  • CU is divided into two QUs based on a line segment connecting / 2-1,0), and the CU is divided into two QUs based on a line segment connecting (0, N-1) and (N-1,0).
  • FIGS. 6 (l) to 6 (l) illustrate a split form reflecting a tendency of 2-dimensional (2D) transformation in which non-zero transform coefficients are concentrated toward a low frequency. Doing. According to the degree to which the non-zero transform coefficients are driven toward the low frequency, the division form of any one of FIGS. 6 (g) to 6 (i) may be determined by the encoder. Similarly, the division form of any one of FIGS. 6 (j) to 6 (l) may be determined by the encoder.
  • the split form of the QU may be determined according to a distribution characteristic of a non-zero transform coefficient of the transform coefficient according to the intra prediction direction. For example, if a vertical in-picture prediction in which non-zero transform coefficients are concentrated in the top row of a block is used for a CU or TU, FIG. 6 (d) or FIG. A division mode such as 6 (f) may be selected. In addition, when the intra-picture prediction in the horizontal direction in which a non-zero transform coefficient is concentrated in the column on the left side of the block is used for the CU or TU, FIG. 6 (c) or FIG. 6 ( The division mode as e) may be selected.
  • the most suitable division of FIGS. 6 (g) to 6 (l) is used.
  • the mode can be selected.
  • the most suitable split mode among FIGS. 6 (g) to 6 (l) may be selected by the encoder, or between the prediction directions in each screen and the split modes according to FIGS. 6 (g) to 6 (l).
  • Correspondence relationships may be predefined with certain rules. As such, when the corresponding relationship between the specific intra prediction mode and the splitting mode of the QU is predefined, there is an advantage that no separate signaling for the QU splitting mode from the encoder to the decoder is required.
  • All or part of the division structure of the various QUs illustrated in FIG. 6 correspond to division types of the QU (division modes of the QU), and the QU may be divided from the CU by any one division structure determined by the encoder. have. Also, as described above, when a corresponding relationship between a specific intra prediction mode and a split mode of the QU is predefined, the decoder may derive a split form of the QU split from the current CU according to the intra prediction mode.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a transform unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a structure in which a QU is divided from each of the TUs divided as shown in FIG. 5C, and the shaded portion in FIG. 7 illustrates a QU divided based on the TUs.
  • TU1, 3_T2, TU4, 5_T9, and TU12 are divided into various types of QUs.
  • TU1 is divided into 1_Q1 and 1_Q2 in the form of 2N ⁇ N division
  • 3_T2 is divided into 3_T2Q1 and 3_T2Q2 in the form of 2N ⁇ N division
  • TU4 is divided into 4_Q1 and 4_Q2 in the form of 2N ⁇ NU division
  • 5_T9 is nL ⁇ 2N.
  • the divided form is divided into 5_T9Q1 and 5_T9Q2, and TU12 exemplifies a state divided into 12_Q1, 12_Q2, 12_Q3, and 12_Q4 in an N ⁇ N divided form (or quad-tree form).
  • FIG. 5 (d) partitions the QU based on a CU, the QU can be partitioned regardless of the TU partition structure, whereas the QU partition is proposed in FIG.
  • the TU-based QU partitioning splits the QU based on each partitioned TU, causing a limitation that the QU cannot be larger than the TU.
  • a method of dividing a QU based on a CU or a TU is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the QU may be divided based on the CTU. Also in this case, a quad-tree shape may be applied as shown in FIG. 5 and a partitioned shape as shown in FIG. 6 may also be applied.
  • a method of decoding QU split information in a decoder is as follows.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder parses a QU Split Flag for a current block (S801).
  • the QU Split Flag may indicate whether the QU is split from a reference block (eg, CTU, CU, TU, etc.) that is a reference (ie, started) of the QU split. That is, it may be indicated whether the current block is divided into QUs.
  • a reference block eg, CTU, CU, TU, etc.
  • the QU Split Flag may be transmitted in syntax for the reference block.
  • the decoder derives the QU Split Type (S802).
  • the decoder may perform Step S803 without performing Step S802.
  • the decoder may parse the QU Split Mode.
  • all or part of the split form of the QU illustrated in FIG. 6 is predefined as the QU split modes, and the QU split mode selected by the encoder among the predefined QU split modes is the split mode (QU Split Mode). ) May be sent.
  • a QU Split Mode indicating a split type (or type) of a QU may not be explicitly transmitted from the encoder to the decoder.
  • the decoder may determine the QU division type of the current block according to the intra prediction mode (that is, the prediction direction) applied to the current block. That is, the split form of the QU may be determined according to a distribution characteristic of a non-zero transform coefficient of the transform coefficient according to the intra prediction direction.
  • the decoder may The division mode as shown in FIG. 6D or 6F may be selected.
  • a horizontal intra prediction is used for the current block (CU or TU) in which a non-zero transform coefficient is concentrated in a column on the left side of the block, the decoder is described with reference to FIG. 6. (c) or the division mode shown in FIG. 6 (e) can be selected.
  • the most suitable division of FIGS. 6 (g) to 6 (l) is used.
  • the mode may be selected by the decoder.
  • the correspondence between the prediction direction in each screen and the split form according to FIGS. 6 (g) to 6 (l) may be predefined with a predetermined rule, and the decoder may be defined in the screen according to the predefined correspondence.
  • the QU division type may be determined according to the prediction direction.
  • the decoder derives a quantization parameter (QP) for each QU (S803).
  • the quantization parameter refers to a variable used in the decoding process for scaling of transform coefficient levels.
  • the decoder may parse the quantization parameter difference value QP_ ⁇ for each QU and add the parsed QP_ ⁇ and the quantization parameter predictor QP_pred to derive a QP.
  • the QP values of neighboring QUs may be used as the QP_pred for the current QU.
  • the neighbor QU used as QP_pred may be selected by the encoder and information about the neighbor QU used (ie, whether it is an upper neighbor QU or a left neighbor QU) may be transmitted to the decoder.
  • the QP value of the current picture may be used as QP_pred.
  • the QP value of the current QU may be set as in Equation 1 below.
  • Quantization and inverse quantization in each QU are performed using QP_QU derived from Equation (1).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a quantization unit divider according to an embodiment of the present invention.
  • the quantization unit divider implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 5 to 8.
  • the quantization unit divider may be implemented as a decoder device in combination with all or a part of the components of the decoder illustrated in FIG. 2.
  • the quantization unit divider may include a QU split flag parser 901, a QU split form derivator 902, and a QP derivator 903.
  • the QU Split Flag parser 901 parses a QU Split Flag for the current block.
  • the QU Split Flag may indicate whether the QU is split from a reference block (eg, CTU, CU, TU, etc.) that is the basis of (i.e., starting from) the division of the QU. Can be. That is, it may be indicated whether the current block is divided into QUs.
  • a reference block eg, CTU, CU, TU, etc.
  • the QU Split Flag may be transmitted in syntax for the reference block.
  • the QU Split Type Derivation Unit 902 derives the QU Split Type.
  • the QU Split Type Derivation Unit 902 may not derive the QU Split Type. .
  • the QU split type derivation unit 902 may perform the QU split mode (QU).
  • QU QU split mode
  • the split mode can be parsed. For example, all or part of the split form of the QU illustrated in FIG. 6 is predefined as the QU split modes, and the QU split mode selected by the encoder among the predefined QU split modes is the split mode (QU Split Mode). ) May be sent.
  • a QU Split Mode indicating a split type (or type) of a QU may not be explicitly transmitted from the encoder to the decoder.
  • the QU division type deriving unit 902 may determine the QU division type of the current block according to the intra prediction mode (that is, the prediction direction) applied to the current block. That is, the split form of the QU may be determined according to a distribution characteristic of a non-zero transform coefficient of the transform coefficient according to the intra prediction direction.
  • the QU splitting form The derivation unit 902 may select a split mode as illustrated in FIG. 6D or 6F.
  • a QU division type derivation unit 902 may select a split mode as shown in FIG. 6 (c) or FIG. 6 (e).
  • the most suitable division of FIGS. 6 (g) to 6 (l) is used.
  • the mode may be selected by the QU division type derivation unit 902.
  • the correspondence relationship between the prediction direction in each screen and the split mode according to FIGS. 6 (g) to 6 (l) may be defined in advance with a predetermined rule, and the QU division type derivation unit 902 is predefined.
  • the QU splitting shape may be determined according to the prediction direction in the screen according to the correspondence.
  • the QP derivation unit 903 derives a quantization parameter (QP) for each QU.
  • QP_ ⁇ may be parsed for each QU, and QP_ ⁇ and quantization parameter predictor QP_pred may be summed as shown in Equation 1 to derive QP for each QU.
  • the QPs of neighboring QUs may be used as the QP predictor QP_pred for the current QU.
  • information about the neighbor QU used as QP_pred may be transmitted from the encoder.
  • the QP derivation unit 903 may parse information about the neighbor QU. Can be.
  • the QP value of the current picture may be used as QP_pred.
  • the QP value determined by the above method is transferred to the inverse quantization unit, and the inverse quantization unit may perform inverse quantization using the QP value.
  • FIGS. 8 and 9 a method of splitting a QU from any one of a CU, a TU, and a CTU (that is, a reference block) using a QU division mode determined by an encoder among a plurality of predefined QU division modes (FIG. 6).
  • a QU division mode determined by an encoder among a plurality of predefined QU division modes.
  • the partitioning of the existing CU / TU is performed. The same may be applied.
  • the decoder may determine whether to split the reference block into QUs having a depth of 1 according to the QU Split Flag value of the reference block. If the reference block is divided into QUs having a depth of 1, whether or not the reference block is divided into QUs having a depth of 2 may be determined according to a QU split flag value for each QU having a depth of 1. Similarly, it is possible to determine whether to divide the QU having a depth of 3 according to the QU Split Flag value for each QU of the divided depth 2. This process may be repeated until the maximum depth value (or minimum QU size value) for the QU split is reached.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

The present invention discloses a method for encoding/decoding an image and an apparatus therefor. Specifically, a method for a decoding apparatus decoding an image may comprise the steps of: parsing a quantisation unit (QU) split flag indicating whether the QU is split from a current block; deriving a split format of the QU if the QU split flag is activated; and deriving a quantisation parameter (QP) for each split QU.

Description

영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치Image encoding / decoding method and apparatus therefor
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 양자화 유닛(또는 블록) 구조를 사용하여 정지 영상 또는 동영상을 인코딩/디코딩하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for encoding / decoding a still image or moving image using a quantization unit (or block) structure and an apparatus supporting the same.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다. Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium. Media such as an image, an image, an audio, and the like may be a target of compression encoding. In particular, a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content would result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다. Accordingly, there is a need to design coding tools for more efficiently processing next generation video content.
본 발명의 목적은 영상을 양자화/역양자화할 때 기본 블록 구조인 양자화 유닛(Quantization Unit)을 정의 또는 분할하는 방법을 제안한다. An object of the present invention is to propose a method of defining or dividing a quantization unit, which is a basic block structure, when quantizing / dequantizing an image.
본 발명의 목적은 양자화 유닛(Quantization Unit)의 분할 구조를 시그널링하는 방법을 제안한다. An object of the present invention is to propose a method for signaling a partition structure of a quantization unit.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
본 발명의 일 양상은, 복호화 장치가 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 현재 블록으로부터 양자화 유닛(QU: Quantization Unit)이 분할되는지 여부를 지시하는 QU 분할 플래그를 파싱하는 단계, 상기 QU 분할 플래그가 활성화된 경우, 상기 QU의 분할 형태를 도출하는 단계 및 상기 분할된 QU 별로 양자화 파라미터(QP: Quantization Parameter)를 도출하는 단계를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, a method of decoding a video by a decoding apparatus includes parsing a QU division flag indicating whether a quantization unit (QU) is split from a current block, and activating the QU division flag. In this case, the method may include deriving a split form of the QU and deriving a quantization parameter (QP) for each divided QU.
본 발명의 일 양상은, 영상을 복호화하는 복호화 장치에 있어서, 현재 블록으로부터 양자화 유닛(QU: Quantization Unit)이 분할되는지 여부를 지시하는 QU 분할 플래그를 파싱하는 QU 분할 플래그 파싱부, 상기 QU 분할 플래그가 활성화된 경우, 상기 QU의 분할 형태를 도출하는 QU 분할 형태 도출부 및 상기 분할된 QU 별로 양자화 파라미터(QP: Quantization Parameter)를 도출하는 QP 도출부를 포함할 수 있다.An aspect of the present invention provides a decoding apparatus for decoding an image, comprising: a QU division flag parser for parsing a QU division flag indicating whether a quantization unit (QU) is split from a current block, the QU division flag When is activated, it may include a QU division type derivation unit for deriving the division form of the QU and a QP derivation unit for deriving a quantization parameter (QP) for each divided QU.
바람직하게, 상기 QU는 상기 현재 블록으로부터 쿼드-트리(quad-tree) 형태로 분할될 수 있다. Preferably, the QU may be divided in a quad-tree form from the current block.
바람직하게, 상기 QU는 미리 정의된 복수의 QU 분할 형태 중에서 선택된 QU 분할 형태에 따라 분할될 수 있다. Preferably, the QU may be divided according to a QU division type selected from a plurality of predefined QU division types.
바람직하게, 상기 QU의 분할 형태를 지시하는 QU 분할 모드에 대한 정보를 파싱함으로써 상기 QU의 분할 형태가 도출될 수 있다. Preferably, the partitioned form of the QU may be derived by parsing information on the QU partitioned mode indicating the partitioned form of the QU.
바람직하게, 상기 현재 블록에 적용되는 화면 내 예측 모드에 따라 상기 상기 QU의 분할 형태가 도출될 수 있다. Preferably, the split form of the QU may be derived according to an intra prediction mode applied to the current block.
바람직하게, 상기 화면 내 예측 모드가 수직 방향인 경우, 2N×N 또는 2N×nU로 분할 형태가 정해질 수 있다. Preferably, when the intra prediction mode is in a vertical direction, a split form may be determined as 2N × N or 2N × nU.
바람직하게, 상기 화면 내 예측 모드가 수평 방향인 경우, N×2N 또는 nL×2N로 분할 형태가 정해질 수 있다. Preferably, when the intra prediction mode is in a horizontal direction, a split form may be determined as N × 2N or nL × 2N.
바람직하게, QP 차분값을 파싱하고, 상기 QP는 이웃 QU의 QP로부터 도출된 QP 예측자와 상기 파싱된 QP 차분값을 합산하여 도출될 수 있다.Preferably, the QP difference value is parsed, and the QP may be derived by summing a QP predictor derived from a QP of a neighboring QU and the parsed QP difference value.
바람직하게, 상기 이웃 QU는 상기 QU의 상단에 이웃한 QU 또는 상기 QU의 좌측에 이웃한 QU일 수 있다.Preferably, the neighboring QU may be a QU neighboring the top of the QU or a QU neighboring to the left of the QU.
본 발명의 실시예에 따르면, 양자화/역양자화를 수행하는 기본 단위를 정의함으로써 양자화를 유연하게 수행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, quantization can be flexibly performed by defining a basic unit for performing quantization / dequantization.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 양자화/역양자화를 수행하는 기본 단위를 정의함으로써 각 상황에 적합한 양자화/역양자화를 수행하여 더 높은 코딩 효율을 달성할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by defining a basic unit for performing quantization / dequantization, higher coding efficiency may be achieved by performing quantization / dequantization suitable for each situation.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, included as part of the detailed description in order to provide a thorough understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention and together with the description, describe the technical features of the present invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 유닛으로부터 예측 유닛, 변환 유닛 및 양자화 유닛이 분할되는 구조를 예시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a structure in which a prediction unit, a transform unit, and a quantization unit are divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 유닛으로부터 양자화 유닛이 분할되는 구조를 예시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 유닛으로부터 양자화 유닛이 분할되는 구조를 예시하는 도면이다.7 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a transform unit according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 예시하는 도면이다. 8 is a diagram illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자화 유닛 분할부를 예시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating a quantization unit divider according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description, which will be given below with reference to the accompanying drawings, is intended to explain exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present invention may be practiced without these specific details.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form centering on the core functions of the structures and devices in order to avoid obscuring the concepts of the present invention.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.In addition, the terminology used in the present invention was selected as a general term widely used as possible now, in a specific case will be described using terms arbitrarily selected by the applicant. In such a case, since the meaning is clearly described in the detailed description of the part, it should not be interpreted simply by the name of the term used in the description of the present invention, and it should be understood that the meaning of the term should be interpreted. .
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of such specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention. For example, signals, data, samples, pictures, frames, blocks, etc. may be appropriately replaced and interpreted in each coding process.
이하 본 명세서에서 '블록' 또는 '유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 과정이 수행되는 단위를 의미하며, 샘플(또는 화소, 픽셀)의 다차원 배열로 구성될 수 있다. Hereinafter, the term 'block' or 'unit' refers to a unit in which a process of encoding / decoding such as prediction, transformation, and / or quantization is performed, and may be configured as a multidimensional array of samples (or pixels, pixels).
'블록' 또는 '유닛'은 휘도(luma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 의미할 수도 있으며, 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 의미할 수도 있다. 또한, 휘도(luma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열과 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 모두 포함하여 통칭할 수도 있다.'Block' or 'unit' may mean a multi-dimensional array of samples for luma components, or may mean a multi-dimensional array of samples for chroma components. In addition, the multi-dimensional arrangement of the sample for the luma component and the multi-dimensional arrangement of the sample for the chroma component may also be included.
예를 들어, '블록' 또는 '유닛'은 인코딩/디코딩의 수행 대상이 되는 샘플의 배열을 의미하는 코딩 블록(CB: Conding Block), 복수의 코딩 블록으로 구성되는 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 동일한 예측이 적용되는 샘플의 배열을 의미하는 예측 블록(PB: Prediction Block)(또는 예측 유닛(PU: Prediction Unit)), 동일한 변환이 적용되는 샘플의 배열을 의미하는 변환 블록(TB: Transform Block)(또는 변환 유닛(TU: Transform Unit))을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다. For example, 'block' or 'unit' refers to a coding block (CB) that represents an array of samples to be encoded / decoded, and a coding tree block composed of a plurality of coding blocks (CTB). Block), Prediction Block (PB) (or Prediction Unit (PU)), which means an array of samples to which the same prediction is applied, and Transform Block (TB :), which is an array of samples to which the same transformation is applied. It may be interpreted as meaning including all of a transform block (or a transform unit (TU)).
또한, 본 명세서 별도의 언급이 없는 한, '블록' 또는 '유닛'은 휘도(luma) 성분 및/또는 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 배열을 인코딩/디코딩하는 과정에서 이용되는 신택스 구조(syntax sturcture)를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 여기서, 신택스 구조는 특정한 순서로 비트스트림 내 존재하는 0 또는 그 이상의 신택스 요소(syntax element)를 의미하며, 신택스 요소는 비트스트림 내에서 표현되는 데이터의 요소를 의미한다. Also, unless stated otherwise in this specification, a 'block' or 'unit' is a syntax structure used in encoding / decoding an array of samples for a luma component and / or a chroma component. can be interpreted to include a sturcture. Here, the syntax structure refers to zero or more syntax elements existing in the bitstream in a specific order, and the syntax element refers to an element of data represented in the bitstream.
예를 들어, '블록' 또는 '유닛'은 코딩 블록(CB)과 해당 코딩 블록(CB)의 인코딩을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 복수의 코딩 유닛으로 구성되는 코딩 트리 유닛(CU: Coding Tree Unit), 예측 블록(PB)과 해당 예측 블록(PB)의 예측을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 예측 유닛(PU: Prediction Unit), 변환 블록(TB)와 해당 변환 블록(TB)의 변환을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다. For example, a 'block' or 'unit' includes a coding unit (CU) including a coding block (CB) and a syntax structure used for encoding the coding block (CB), and a plurality of coding units. A prediction unit (PU), a transform block (TB), including a coding tree unit (CU), a prediction block (PB), and a syntax structure used for prediction of the prediction block (PB); It may be interpreted as meaning including all transform units (TUs) including a syntax structure used for transformation of the corresponding transform block TB.
또한, 본 명세서에서 '블록' 또는 '유닛'은 반드시 정사각형 또는 직사각형 형태의 샘플(또는 화소, 픽셀)의 배열로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태의 샘플(또는 화소, 픽셀)의 배열을 의미할 수도 있다. 이 경우, 폴리곤(Polygon) 블록 또는 폴리곤 유닛으로 지칭될 수도 있다. In addition, in the present specification, the 'block' or 'unit' is not necessarily limited to an array of square or rectangular samples (or pixels or pixels), and polygonal samples having three or more vertices (or pixels or pixels). It can also mean an array of. In this case, it may also be referred to as a polygon block or a polygon unit.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 인코더(100)는 영상 분할부(110), 감산기(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 필터링부(160), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer)(170), 예측부(180) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(180)는 인터 예측부(181), 인트라 예측부(182)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, the encoder 100 may include an image divider 110, a subtractor 115, a transform unit 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transform unit 150, and a filtering unit. 160, a decoded picture buffer (DPB) 170, a predictor 180, and an entropy encoder 190. The predictor 180 may include an inter predictor 181 and an intra predictor 182.
영상 분할부(110)는 인코더(100)에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 블록으로 분할한다. The image divider 110 divides an input video signal (or a picture or a frame) input to the encoder 100 into one or more blocks.
감산기(115)는 입력 영상 신호에서 예측부(180)로부터(즉, 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182))로부터 출력된 예측된 신호(predicted signal)(또는 예측된 블록(predicted block))를 감산하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 생성한다. 생성된 차분 신호(또는 차분 블록)는 변환부(120)로 전송된다. The subtractor 115 outputs a predicted signal (or a predicted block) output from the predictor 180 (that is, the inter predictor 181 or the intra predictor 182) in the input image signal. ) To generate a residual signal (or differential block). The generated difference signal (or difference block) is transmitted to the converter 120.
변환부(120)는 차분 신호(또는 차분 블록)에 변환 기법(예를 들어, DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), GBT(Graph-Based Transform), KLT(Karhunen-Loeve transform) 등)을 적용하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 이때, 변환부(120)는 차분 블록에 적용된 예측 모드와 차분 블록의 크기에 따라서 결정된 변환 기법을 이용하여 변환을 수행함으로써 변환 계수들을 생성할 수 있다. The transform unit 120 may convert a differential signal (or a differential block) into a transform scheme (eg, a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a graph-based transform (GBT), and a karhunen-loeve transform (KLT)). Etc.) to generate transform coefficients. In this case, the transform unit 120 may generate transform coefficients by performing a transform using a transform mode determined according to the prediction mode applied to the difference block and the size of the difference block.
양자화부(130)는 변환 계수를 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송하고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(quantized signal)를 엔트로피 코딩하여 비트 스트림으로 출력한다.The quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the transform coefficients to the entropy encoding unit 190, and the entropy encoding unit 190 entropy codes the quantized signals and outputs them as bit streams.
한편, 양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 신호(quantized signal)는 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 신호(quantized signal)는 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 차분 신호를 복원할 수 있다. 복원된 차분 신호를 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182)로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성될 수 있다. Meanwhile, the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal. For example, the quantized signal may recover the differential signal by applying inverse quantization and inverse transformation through an inverse quantization unit 140 and an inverse transformation unit 150 in a loop. A reconstructed signal (or a reconstruction block) may be generated by adding the reconstructed difference signal to a prediction signal output from the inter predictor 181 or the intra predictor 182.
한편, 위와 같은 압축 과정에서 인접한 블록들이 서로 다른 양자화 파라미터에 의해 양자화됨으로써 블록 경계가 보이는 열화가 발생될 수 있다. 이러한 현상을 블록킹 열화(blocking artifacts)라고 하며, 이는 화질을 평가하는 중요한 요소 중의 하나이다. 이러한 열화를 줄이기 위해 필터링 과정을 수행할 수 있다. 이러한 필터링 과정을 통해 블록킹 열화를 제거함과 동시에 현재 픽쳐에 대한 오차를 줄임으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.Meanwhile, in the compression process as described above, adjacent blocks are quantized by different quantization parameters, thereby causing deterioration of the block boundary. This phenomenon is called blocking artifacts, which is one of the important factors in evaluating image quality. In order to reduce such deterioration, a filtering process may be performed. Through this filtering process, the image quality can be improved by removing the blocking degradation and reducing the error of the current picture.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(181)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 이처럼, 필터링된 픽쳐를 화면간 예측 모드에서 참조 픽쳐로 이용함으로써 화질 뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킬 수 있다. The filtering unit 160 applies filtering to the reconstruction signal and outputs it to the reproduction apparatus or transmits the decoded picture buffer to the decoding picture buffer 170. The filtered signal transmitted to the decoded picture buffer 170 may be used as the reference picture in the inter prediction unit 181. As such, by using the filtered picture as a reference picture in the inter prediction mode, not only image quality but also encoding efficiency may be improved.
복호 픽쳐 버퍼(170)는 필터링된 픽쳐를 인터 예측부(181)에서의 참조 픽쳐으로 사용하기 위해 저장할 수 있다.The decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 181.
인터 예측부(181)는 복원 픽쳐(reconstructed picture)를 참조하여 시간적 중복성 및/또는 공간적 중복성을 제거하기 위해 시간적 예측 및/또는 공간적 예측을 수행한다. The inter prediction unit 181 performs temporal prediction and / or spatial prediction to remove temporal redundancy and / or spatial redundancy with reference to a reconstructed picture.
여기서, 예측을 수행하기 위해 이용되는 참조 픽쳐는 이전 시간에 부호화/복호화 시 블록 단위로 양자화와 역양자화를 거친 변환된 신호이기 때문에, 블로킹 아티팩트(blocking artifact)나 링잉 아티팩트(ringing artifact)가 존재할 수 있다. Here, since the reference picture used to perform the prediction is a transformed signal that has been quantized and dequantized in units of blocks at the time of encoding / decoding in the previous time, blocking artifacts or ringing artifacts may exist. have.
따라서, 인터 예측부(181)는 이러한 신호의 불연속이나 양자화로 인한 성능 저하를 해결하기 위해, 로우패스 필터(lowpass filter)를 적용함으로써 픽셀들 사이의 신호를 서브-픽셀 단위로 보간할 수 있다. 여기서, 서브-픽셀은 보간 필터를 적용하여 생성된 가상의 화소를 의미하고, 정수 픽셀은 복원된 픽쳐에 존재하는 실제 화소를 의미한다. 보간 방법으로는 선형 보간, 양선형 보간(bi-linear interpolation), 위너 필터(wiener filter) 등이 적용될 수 있다.Accordingly, the inter prediction unit 181 may interpolate the signals between pixels in sub-pixel units by applying a lowpass filter to solve performance degradation due to discontinuity or quantization of such signals. Herein, the sub-pixels mean virtual pixels generated by applying an interpolation filter, and the integer pixels mean actual pixels existing in the reconstructed picture. As the interpolation method, linear interpolation, bi-linear interpolation, wiener filter, or the like may be applied.
보간 필터는 복원 픽쳐(reconstructed picture)에 적용되어 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(181)는 정수 픽셀에 보간 필터를 적용하여 보간 픽셀을 생성하고, 보간 픽셀들(interpolated pixels)로 구성된 보간 블록(interpolated block)을 사용하여 예측을 수행할 수 있다. The interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the precision of prediction. For example, the inter prediction unit 181 may generate an interpolation pixel by applying an interpolation filter to an integer pixel and perform prediction using an interpolated block composed of interpolated pixels.
인트라 예측부(182)는 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측한다. 인트라 예측부(182)는, 인트라 예측을 수행하기 위해 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 먼저, 예측 신호를 생성하기 위해 필요한 참조 샘플을 준비할 수 있다. 그리고, 준비된 참조 샘플을 이용하여 예측된 신호(예측된 블록)을 생성할 수 있다. 이후, 예측 모드를 부호화하게 된다. 이때, 참조 샘플은 참조 샘플 패딩 및/또는 참조 샘플 필터링을 통해 준비될 수 있다. 참조 샘플은 예측 및 복원 과정을 거쳤기 때문에 양자화 에러가 존재할 수 있다. 따라서, 이러한 에러를 줄이기 위해 인트라 예측에 이용되는 각 예측 모드에 대해 참조 샘플 필터링 과정이 수행될 수 있다. The intra predictor 182 predicts the current block by referring to samples in the vicinity of the block to which the current encoding is to be performed. The intra prediction unit 182 may perform the following process to perform intra prediction. First, reference samples necessary for generating a prediction signal may be prepared. The predicted signal (predicted block) may be generated using the prepared reference sample. Then, the prediction mode is encoded. In this case, the reference sample may be prepared through reference sample padding and / or reference sample filtering. Since the reference sample has been predicted and reconstructed, there may be a quantization error. Accordingly, the reference sample filtering process may be performed for each prediction mode used for intra prediction to reduce such an error.
인터 예측부(181) 또는 상기 인트라 예측부(182)를 통해 생성된 예측 신호된(predicted signal)(또는 예측된 블록)는 복원 신호(또는 복원 블록)를 생성하기 위해 이용되거나 차분 신호(또는 차분 블록)를 생성하기 위해 이용될 수 있다. The predicted signal (or predicted block) generated by the inter predictor 181 or the intra predictor 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a differential signal (or differential). Block).
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 2를 참조하면, 디코더(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산기(235), 필터링부(240), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer Unit)(250), 예측부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(260)는 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)를 포함하여 구성될 수 있다. 2, the decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filtering unit 240, and a decoded picture buffer (DPB). Buffer Unit (250), the prediction unit 260 may be configured. The predictor 260 may include an inter predictor 261 and an intra predictor 262.
그리고, 디코더(200)를 통해 출력된 복원 영상 신호(reconstructed video signal)는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.The reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
디코더(200)는 도 1의 인코더(100)로부터 출력된 신호(즉, 비트 스트림)을 수신하고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 엔트로피 디코딩된다. The decoder 200 receives a signal (ie, a bit stream) output from the encoder 100 of FIG. 1, and the received signal is entropy decoded through the entropy decoding unit 210.
역양자화부(220)에서는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수(transform coefficient)를 획득한다. The inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy decoded signal using the quantization step size information.
역변환부(230)에서는 역변환 기법을 적용하여 변환 계수를 역변환하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 획득하게 된다. The inverse transform unit 230 applies an inverse transform scheme to inverse transform the transform coefficients to obtain a residual signal (or a differential block).
가산기(235)는 획득된 차분 신호(또는 차분 블록)를 예측부(260)(즉, 인터 예측부(261) 또는 인트라 예측부(262))로부터 출력된 예측된 신호(predicted signal)(또는 예측된 블록)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성된다.The adder 235 outputs the obtained difference signal (or difference block) from the predictor 260 (that is, the predicted signal (or prediction) output from the predictor 260 (that is, the inter predictor 261 or the intra predictor 262). By adding to the generated block), a reconstructed signal (or a restored block) is generated.
필터링부(240)는 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(261)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. The filtering unit 240 applies filtering to the reconstructed signal (or the reconstructed block) and outputs the filtering to the reproduction device or transmits the decoded picture buffer unit 250 to the reproduction device. The filtered signal transmitted to the decoded picture buffer unit 250 may be used as a reference picture in the inter predictor 261.
본 명세서에서, 인코더(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(181) 및 인트라 예측부(182)에서 설명된 실시예들은 각각 디코더의 필터링부(240), 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)에도 동일하게 적용될 수 있다.In the present specification, the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 181, and the intra prediction unit 182 of the encoder 100 are respectively the filtering unit 240, the inter prediction unit 261, and the decoder of the decoder. The same may be applied to the intra predictor 262.
블록 분할 구조Block splitting structure
일반적으로 정지 영상 또는 동영상 압축 기술(예를 들어, HEVC)에서는 블록 기반의 영상 압축 방법을 이용한다. 블록 기반의 영상 압축 방법은 영상을 특정 블록 단위로 나누어서 처리하는 방법으로서, 메모리 사용과 연산량을 감소시킬 수 있다. In general, a still image or video compression technique (eg, HEVC) uses a block-based image compression method. The block-based image compression method is a method of processing an image by dividing the image into specific block units, and may reduce memory usage and calculation amount.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
인코더는 하나의 영상(또는 픽쳐)을 사각형 형태의 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit) 단위로 분할한다. 그리고, 래스터 스캔 순서(raster scan order)에 따라 하나의 CTU 씩 순차적으로 인코딩한다.The encoder splits one image (or picture) into units of a coding tree unit (CTU) in a rectangular shape. In addition, one CTU is sequentially encoded according to a raster scan order.
HEVC에서 CTU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16 중 어느 하나로 정해질 수 있다. 인코더는 입력된 영상의 해상도 또는 입력된 영상의 특성 등에 따라 CTU의 크기를 선택하여 사용할 수 있다. CTU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CTB를 포함한다. In HEVC, the size of the CTU may be set to any one of 64 × 64, 32 × 32, and 16 × 16. The encoder may select and use the size of the CTU according to the resolution of the input video or the characteristics of the input video. The CTU includes a coding tree block (CTB) for luma components and a CTB for two chroma components corresponding thereto.
하나의 CTU은 쿼드-트리(Quad-tree) 구조로 분할될 수 있다. 즉, 하나의 CTU은 정사각형 형태를 가지면서 절반의 수평 크기(half horizontal size) 및 절반의 수직 크기(half vertical size)를 가지는 4개의 유닛으로 분할되어 코딩 유닛(CU: Coding Unit)이 생성될 수 있다. 이러한 쿼드-트리 구조의 분할은 재귀적으로 수행될 수 있다. 즉, CU은 하나의 CTU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다.One CTU may be divided into a quad-tree structure. That is, one CTU has a square shape and is divided into four units having a half horizontal size and a half vertical size to generate a coding unit (CU). have. This partitioning of the quad-tree structure can be performed recursively. That is, a CU is hierarchically divided into quad-tree structures from one CTU.
CU은 입력 영상의 처리 과정, 예컨대 인트라(intra)/인터(inter) 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위를 의미한다. CU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 블록(CB: Coding Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CB를 포함한다. HEVC에서 CU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16, 8×8 중 어느 하나로 정해질 수 있다. CU refers to a basic unit of coding in which an input image is processed, for example, intra / inter prediction is performed. The CU includes a coding block (CB) for a luma component and a CB for two chroma components corresponding thereto. In HEVC, the size of a CU may be set to any one of 64 × 64, 32 × 32, 16 × 16, and 8 × 8.
도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CTU와 관련된다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 CU에 해당한다. Referring to FIG. 3, the root node of the quad-tree is associated with the CTU. The quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a CU.
보다 구체적으로 살펴보면, CTU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CTU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CTU은 CU에 해당한다. More specifically, the CTU corresponds to a root node and has a smallest depth (ie, depth = 0). The CTU may not be divided according to the characteristics of the input image. In this case, the CTU corresponds to a CU.
CTU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 CU(a), CU(b), CU(j)는 CTU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.The CTU may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 1 (depth = 1). In addition, a node that is no longer divided (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 1 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), CU (a), CU (b), and CU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in the CTU and have a depth of one.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 CU(c), CU(h), CU(i)는 CTU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다. At least one of the nodes having a depth of 1 may be split into a quad tree again, resulting in lower nodes having a depth of 1 (ie, depth = 2). In addition, a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), CU (c), CU (h) and CU (i) corresponding to nodes c, h and i are divided twice in the CTU and have a depth of two.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 CU(d), CU(e), CU(f), CU(g)는 CTU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.In addition, at least one of the nodes having a depth of 2 may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 3 (ie, depth = 3). And, a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), CU (d), CU (e), CU (f), and CU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in the CTU, Has depth.
인코더에서는 비디오 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 부호화의 효율을 고려하여 CU의 최대 크기 또는 최소 크기를 결정할 수 있다. 그리고, 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다. 최대 크기를 가지는 CU를 최대 코딩 유닛(LCU: Largest Coding Unit)이라고 지칭하며, 최소 크기를 가지는 CU를 최소 코딩 유닛(SCU: Smallest Coding Unit)이라고 지칭할 수 있다. In the encoder, the maximum size or the minimum size of the CU may be determined according to characteristics (eg, resolution) of the video image or in consideration of encoding efficiency. Information about this or information capable of deriving the information may be included in the bitstream. A CU having a maximum size may be referred to as a largest coding unit (LCU), and a CU having a minimum size may be referred to as a smallest coding unit (SCU).
또한, 트리 구조를 갖는 CU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 CU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, CU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.In addition, a CU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information). Each partitioned CU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the CU, the depth information may include information about the size of the CU.
LCU가 쿼드 트리 형태로 분할되므로, LCU의 크기 및 최대 깊이 정보를 이용하면 SCU의 크기를 구할 수 있다. 또는 역으로, SCU의 크기 및 트리의 최대 깊이 정보를 이용하면, LCU의 크기를 구할 수 있다.Since the LCU is divided into quad tree shapes, the size of the SCU can be obtained by using the size and maximum depth information of the LCU. Or conversely, using the size of the SCU and the maximum depth information of the tree, the size of the LCU can be obtained.
하나의 CU에 대하여, 해당 CU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 CU 플래그(split_cu_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 모드는 SCU을 제외한 모든 CU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 CU은 다시 4개의 CU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 CU은 더 이상 나누어지지 않고 해당 CU에 대한 처리 과정이 수행될 수 있다.For one CU, information indicating whether the corresponding CU is split (for example, a split CU flag split_cu_flag) may be transmitted to the decoder. This split mode is included in all CUs except the SCU. For example, if the flag indicating whether to split or not is '1', the CU is divided into 4 CUs again. If the flag indicating whether to split or not is '0', the CU is not divided further. Processing may be performed.
상술한 바와 같이, CU는 인트라 예측 또는 인터 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위이다. HEVC는 입력 영상을 보다 효과적으로 코딩하기 위하여 CU를 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 단위로 분할한다. As described above, a CU is a basic unit of coding in which intra prediction or inter prediction is performed. HEVC divides a CU into prediction units (PUs) in order to code an input image more effectively.
PU는 예측 블록을 생성하는 기본 단위로서, 하나의 CU 내에서도 PU 단위로 서로 다르게 예측 블록을 생성할 수 있다. 다만, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 인트라 예측과 인터 예측이 혼합되어 사용되지 않으며, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 동일한 예측 방법(즉, 인트라 예측 혹은 인터 예측)으로 코딩된다.The PU is a basic unit for generating a prediction block, and may generate different prediction blocks in PU units within one CU. However, PUs belonging to one CU are not mixed with intra prediction and inter prediction, and PUs belonging to one CU are coded by the same prediction method (ie, intra prediction or inter prediction).
PU는 쿼드-트리 구조로 분할되지 않으며, 하나의 CU에서 미리 정해진 형태로 한번 분할된다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.The PU is not divided into quad-tree structures, but is divided once in a predetermined form in one CU. This will be described with reference to the drawings below.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
PU는 PU가 속하는 CU의 코딩 모드로 인트라 예측 모드가 사용되는지 인터 예측 모드가 사용되는지에 따라 상이하게 분할된다.The PU is divided differently according to whether an intra prediction mode or an inter prediction mode is used as a coding mode of a CU to which the PU belongs.
도 4(a)는 인트라 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시하고, 도 4(b)는 인터 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시한다. FIG. 4A illustrates a PU when an intra prediction mode is used, and FIG. 4B illustrates a PU when an inter prediction mode is used.
도 4(a)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 2가지 타입(즉, 2N×2N 또는 N×N)으로 분할될 수 있다. Referring to FIG. 4 (a), assuming that a size of one CU is 2N × 2N (N = 4,8,16,32), one CU has two types (ie, 2N × 2N or N). XN).
여기서, 2N×2N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU 내에 하나의 PU만이 존재하는 것을 의미한다. Here, when divided into 2N × 2N type PU, it means that only one PU exists in one CU.
반면, N×N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU는 4개의 PU로 분할되고, 각 PU 단위 별로 서로 다른 예측 블록이 생성된다. 다만, 이러한 PU의 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다. On the other hand, when divided into N × N type PU, one CU is divided into four PUs, and different prediction blocks are generated for each PU unit. However, the division of the PU may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
도 4(b)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 8가지의 PU 타입(즉, 2N×2N, N×N, 2N×N, N×2N, nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD)으로 분할될 수 있다.Referring to FIG. 4 (b), assuming that a size of one CU is 2N × 2N (N = 4,8,16,32), one CU has 8 PU types (ie, 2N × 2N). , N × N, 2N × N, N × 2N, nL × 2N, nR × 2N, 2N × nU, 2N × nD).
인트라 예측과 유사하게, N×N 형태의 PU 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다. Similar to intra prediction, PU partitioning in the form of N × N may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
인터 예측에서는 가로 방향으로 분할되는 2N×N 형태 및 세로 방향으로 분할되는 N×2N 형태의 PU 분할을 지원한다. In inter prediction, 2N × N splitting in the horizontal direction and N × 2N splitting in the vertical direction are supported.
또한, 비대칭 움직임 분할(AMP: Asymmetric Motion Partition) 형태인 nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD 형태의 PU 분할을 지원한다. 여기서, 'n'은 2N의 1/4 값을 의미한다. 다만, AMP는 PU가 속한 CU가 최소 크기의 CU인 경우 사용될 수 없다. In addition, it supports PU partitions of nL × 2N, nR × 2N, 2N × nU, and 2N × nD types, which are Asymmetric Motion Partition (AMP). Here, 'n' means a 1/4 value of 2N. However, AMP cannot be used when the CU to which the PU belongs is a CU of the minimum size.
하나의 CTU 내의 입력 영상을 효율적으로 부호화하기 위해 코딩 유닛(CU), 예측 유닛(PU), 변환 유닛(TU)의 최적의 분할 구조는 아래와 같은 수행 과정을 거쳐 최소 율-왜곡(Rate-Distortion) 값을 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 64×64 CTU 내 최적의 CU 분할 과정을 살펴보면, 64×64 크기의 CU에서 8×8 크기의 CU까지의 분할 과정을 거치면서 율-왜곡 비용을 계산할 수 있다. 구체적인 과정은 다음과 같다.In order to efficiently encode an input image within one CTU, an optimal partitioning structure of a coding unit (CU), a prediction unit (PU), and a transformation unit (TU) is subjected to the following process to perform a minimum rate-distortion. It can be determined based on the value. For example, looking at the optimal CU partitioning process in 64 × 64 CTU, rate-distortion cost can be calculated while partitioning from a 64 × 64 CU to an 8 × 8 CU. The specific process is as follows.
1) 64×64 크기의 CU에 대해 인터/인트라 예측, 변환/양자화, 역양자화/역변환 및 엔트로피 인코딩 수행을 통해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.1) The partition structure of the optimal PU and TU that generates the minimum rate-distortion value is determined by performing inter / intra prediction, transform / quantization, inverse quantization / inverse transform, and entropy encoding for a 64 × 64 CU.
2) 64×64 CU를 32×32 크기의 CU 4개로 분할하고 각 32×32 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.2) Divide the 64 × 64 CU into four 32 × 32 CUs and determine the optimal PU and TU partitioning structure that generates the minimum rate-distortion value for each 32 × 32 CU.
3) 32×32 CU를 16×16 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 16×16 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.3) The 32 × 32 CU is subdivided into four 16 × 16 CUs, and a partition structure of an optimal PU and TU that generates a minimum rate-distortion value for each 16 × 16 CU is determined.
4) 16×16 CU를 8×8 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 8×8 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.4) Subdivide the 16 × 16 CU into four 8 × 8 CUs and determine the optimal PU and TU partitioning structure that generates the minimum rate-distortion value for each 8 × 8 CU.
5) 위의 3)의 과정에서 산출한 16×16 CU의 율-왜곡 값과 위의 4)의 과정에서 산출한 4개 8×8 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 16×16 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 16×16 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.5) 16 × 16 blocks by comparing the sum of the rate-distortion values of the 16 × 16 CUs calculated in 3) above with the rate-distortion values of the four 8 × 8 CUs calculated in 4) above. Determine the partition structure of the optimal CU within. This process is similarly performed for the remaining three 16 × 16 CUs.
6) 위의 2)의 과정에서 계산된 32×32 CU의 율-왜곡 값과 위의 5)의 과정에서 획득한 4개 16×16 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 32×32 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 32×32 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.6) 32 × 32 block by comparing the sum of the rate-distortion values of the 32 × 32 CUs calculated in 2) above with the rate-distortion values of the four 16 × 16 CUs obtained in 5) above. Determine the partition structure of the optimal CU within. Do this for the remaining three 32x32 CUs.
7) 마지막으로, 위의 1)의 과정에서 계산된 64×64 CU의 율-왜곡 값과 위의 6)의 과정에서 획득한 4개 32×32 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 64×64 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다.7) Finally, compare the sum of the rate-distortion values of the 64 × 64 CUs calculated in step 1) with the rate-distortion values of the four 32 × 32 CUs obtained in step 6). The partition structure of the optimal CU is determined within the x64 block.
인트라 예측 모드에서, PU 단위로 예측 모드가 선택되고, 선택된 예측 모드에 대해 실제 TU 단위로 예측과 재구성이 수행된다.In the intra prediction mode, a prediction mode is selected in units of PUs, and prediction and reconstruction are performed in units of actual TUs for the selected prediction mode.
TU는 실제 예측과 재구성이 수행되는 기본 단위를 의미한다. TU는 휘도(luma) 성분에 대한 변환 블록(TB: Transform Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 TB를 포함한다. TU means a basic unit in which actual prediction and reconstruction are performed. The TU includes a transform block (TB) for a luma component and a TB for two chroma components corresponding thereto.
앞서 도 3의 예시에서 하나의 CTU가 쿼드-트리 구조로 분할되어 CU가 생성되는 것과 같이, TU는 코딩하려는 하나의 CU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다. In the example of FIG. 3, as one CTU is divided into quad-tree structures to generate CUs, the TUs are hierarchically divided into quad-tree structures from one CU to be coded.
TU는 쿼드-트리 구조로 분할되므로 CU로부터 분할된 TU는 다시 더 작은 하위 TU로 분할될 수 있다. HEVC에서는 TU의 크기는 32×32, 16×16, 8×8, 4×4 중 어느 하나로 정해질 수 있다.Since the TU is divided into quad-tree structures, the TU divided from the CU can be further divided into smaller lower TUs. In HEVC, the size of the TU may be set to any one of 32 × 32, 16 × 16, 8 × 8, and 4 × 4.
다시 도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CU와 관련된다고 가정한다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 TU에 해당한다. Referring again to FIG. 3, it is assumed that a root node of the quad-tree is associated with a CU. The quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a TU.
보다 구체적으로 살펴보면, CU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CU은 TU에 해당한다. In more detail, a CU corresponds to a root node and has a smallest depth (that is, depth = 0). The CU may not be divided according to the characteristics of the input image. In this case, the CU corresponds to a TU.
CU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 TU(a), TU(b), TU(j)는 CU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.The CU may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 1 (depth = 1). In addition, a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 1 corresponds to a TU. For example, in FIG. 3B, TU (a), TU (b), and TU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in a CU and have a depth of 1. FIG.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 TU(c), TU(h), TU(i)는 CU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다. At least one of the nodes having a depth of 1 may be split into a quad tree again, resulting in lower nodes having a depth of 1 (ie, depth = 2). In addition, a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a TU. For example, in FIG. 3B, TU (c), TU (h), and TU (i) corresponding to nodes c, h, and i are divided twice in a CU and have a depth of two.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 TU(d), TU(e), TU(f), TU(g)는 CU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.In addition, at least one of the nodes having a depth of 2 may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 3 (ie, depth = 3). And, a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), TU (d), TU (e), TU (f), and TU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in a CU. Has depth.
트리 구조를 갖는 TU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 TU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 TU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, TU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.A TU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information). Each divided TU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the TU, it may include information about the size of the TU.
하나의 TU에 대하여, 해당 TU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 TU 플래그(split_transform_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 정보는 최소 크기의 TU을 제외한 모든 TU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 TU은 다시 4개의 TU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 TU은 더 이상 나누어지지 않는다. For one TU, information indicating whether the corresponding TU is split (for example, split TU flag split_transform_flag) may be delivered to the decoder. This partitioning information is included in all TUs except the smallest TU. For example, if the value of the flag indicating whether to split is '1', the corresponding TU is divided into four TUs again. If the value of the flag indicating whether to split is '0', the corresponding TU is no longer divided.
양자화 유닛(QU: Quantization Unit) 구조Quantization Unit (QU) Structure
현재 비디오 코덱에서는 각종 블록을 유연하게 분할할 수 있도록 설계함으로써, 영상의 특성과 제한된 비트 전송률 조건 아래에서 가장 적합한 블록의 분할 구조를 선택하도록 정의되어 있다. 이러한 블록의 예로는 코딩의 기본 단위가 되는 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 예측의 기본 단위인 예측 유닛(PU: Prediction Unit), 변환의 기본 단위인 변환(TU: Transform Unit) 등이 있다. In the current video codec, various blocks are designed to be flexibly divided, so that the most suitable block division structure is selected under a characteristic of a video and a limited bit rate condition. Examples of such blocks include a coding unit (CU) that is a basic unit of coding, a prediction unit (PU) that is a basic unit of prediction, and a transform unit (TU), which is a basic unit of transform.
현재 비디오 코덱에서 사용하고 있는 각종 블록의 기본 단위와 분할될 수 있는 구조의 예는 아래 표 1 및 표 2와 같다.Examples of the basic unit of the various blocks used in the video codec and the structure that can be divided are shown in Tables 1 and 2 below.
표 1은 화면 내 예측(즉, 인트라 예측) 시 블록 구조를 예시한다. Table 1 illustrates a block structure in intra prediction (ie, intra prediction).
Figure PCTKR2016011419-appb-T000001
Figure PCTKR2016011419-appb-T000001
표 2는 화면 간 예측(즉, 인터 예측) 시 블록 구조를 예시한다. Table 2 illustrates a block structure in inter prediction (ie, inter prediction).
Figure PCTKR2016011419-appb-T000002
Figure PCTKR2016011419-appb-T000002
표 1 및 2에서 예시된 CU의 최대 크기는 64x64, CU의 최대 깊이는 4로 가정하였다. 따라서, CU는 64×64, 32×32, 16×16, 8×8의 네 가지 크기를 가질 수 있으며, 각 CU의 크기별로 선택될 수 있는 PU와 TU는 표 1 및 2와 같다. 이때, TU의 최대/최소 크기가 32×32 / 4×4 이고 TU의 최대 깊이가 3으로 가정한다. The maximum size of the CU illustrated in Tables 1 and 2 is assumed to be 64x64 and the maximum depth of the CU is 4. Accordingly, a CU may have four sizes of 64 × 64, 32 × 32, 16 × 16, and 8 × 8, and PUs and TUs that can be selected for each CU size are shown in Tables 1 and 2. In this case, it is assumed that the maximum / minimum size of the TU is 32 × 32/4 × 4 and the maximum depth of the TU is 3.
이와 같이, 양자화 및 역양자화를 위한 독립적인 블록 구조는 존재하지 않으며 현재 양자화 및 역양자화 연산 과정은 TU와 동일한 블록 크기가 수행된다. As such, there is no independent block structure for quantization and inverse quantization, and the same quantization and inverse quantization calculation process is performed with the same block size as the TU.
이에 따라, 본 발명에서는 이러한 기존의 블록과 더불어 양자화를 유연하게 수행할 수 있도록 하는 양자화 유닛(QU: Quantization Unit) 구조를 정의하고, 정의된 QU를 이용하여 각 상황에 적합한 양자화/역양자화를 수행하는 방법을 제안한다. 이에 따라, 더 높은 코딩 효율을 달성할 수 있다. Accordingly, the present invention defines a quantization unit (QU) structure that allows flexible quantization in addition to the existing blocks, and performs quantization / dequantization suitable for each situation using the defined QU. Suggest how to. Thus, higher coding efficiency can be achieved.
본 발명의 일 실시예에서는 양자화와 역양자화 연산을 수행하는 기본 단위인 양자화 유닛(QU: Quantization Unit)에 대한 정의 및 분할 방법에 대해서 제안한다. An embodiment of the present invention proposes a definition and division method for a quantization unit (QU), which is a basic unit for performing quantization and inverse quantization operations.
본 발명에 따른 QU는 동일한 양자화 또는 역양자화 연산을 수행하는 단위(영역) 및/또는 동일한 양자화 스텝 크기(quantization step size)를 사용하여 양자화 또는 역양자화가 수행되는 단위(영역)으로 정의할 수 있다. The QU according to the present invention may be defined as a unit (region) for performing the same quantization or inverse quantization operation and / or a unit (region) in which quantization or inverse quantization is performed using the same quantization step size. .
먼저, QU를 분할하는 방법(즉, 분할 구조)에 대하여 살펴보면 다음과 같다. First, a method of dividing a QU (that is, a division structure) will be described.
A) CU를 기준으로 QU를 분할하는 방법(즉, CU로부터 QU가 분할)A) How to split a QU based on a CU (ie, splitting a QU from a CU)
본 발명의 일 실시예에 따르면, CU를 기준으로 쿼드 트리(quad-tree) 형태로 QU가 분할될 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.According to an embodiment of the present invention, the QU may be divided into quad-trees based on the CU. This will be described with reference to the drawings below.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 유닛으로부터 예측 유닛, 변환 유닛 및 양자화 유닛이 분할되는 구조를 예시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a structure in which a prediction unit, a transform unit, and a quantization unit are divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
도 5(a)는 64×64 CTU로부터 1 내지 13의 CU가 분할되는 구조를 예시한다. FIG. 5A illustrates a structure in which CUs of 1 to 13 are divided from 64 × 64 CTUs.
도 5(b)는 도 5(a)에서 예시된 CTU로부터 분할된 각 CU로부터 PU가 분할되는 구조를 예시한다. FIG. 5 (b) illustrates a structure in which a PU is divided from each CU partitioned from the CTU illustrated in FIG. 5 (a).
도 5(b)에서는 CU3, CU5, CU13이 다양한 형태의 PU로 분할된 상태를 나타낸다. CU3은 2N×N 분할 형태로 3_P1, 3_P2로 분할되고, CU5는 N×2N 분할 형태로 5_P1, 5_P2로 분할되고, CU13은 N×2N 분할 형태로 13_P1, 13_P2로 분할된 상태를 나타낸다. 도 5(b)에서 분할되지 않은 나머지 CU들은 CU와 동일한 크기의 PU를 사용함을 나타낸다.In FIG. 5B, CU3, CU5, and CU13 are divided into PUs of various types. CU3 is divided into 3_P1 and 3_P2 in a 2N × N divided form, CU5 is divided into 5_P1 and 5_P2 in an N × 2N divided form, and CU13 is divided into 13_P1 and 13_P2 in an N × 2N divided form. In FIG. 5B, the remaining CUs that are not divided use the same size PU as the CU.
도 5(c)는 도 5(a)에서 예시된 CTU로부터 분할된 각 CU로부터 TU가 분할되는 구조를 예시한다. FIG. 5 (c) illustrates a structure in which a TU is divided from each CU partitioned from the CTU illustrated in FIG. 5 (a).
도 5(c)에서는 CU3, CU5, CU11, CU13이 다양한 깊이의 TU로 분할된 상태를 나타낸다. CU3은 깊이 1의 3_T1, 3_T2, 3_T3, 3_T4로 분할되고, CU5는 깊이 1의 5_T1, 5_T9, 5_T10, 깊이 2의 5_T2, 5_T7, 5_T8, 깊이 3의 5_T3, 5_T4, 5_T5, 5_T6로 분할되고, CU11은 깊이 1의 11_T1, 11_T2, 11_T3, 11_T4로 분할되고, CU13은 깊이 1의 13_T1, 13_T2, 13_T3, 13_T4로 분할된 상태를 나타낸다. 앞서 도 5(b)의 경우와 마찬가지로 분할되지 않은 CU들은 CU와 동일한 크기의 TU를 사용함을 나타낸다.In FIG. 5C, CU3, CU5, CU11, and CU13 are divided into TUs having various depths. CU3 is divided into 3_T1, 3_T2, 3_T3, 3_T4 at depth 1, CU5 is divided into 5_T1, 5_T9, 5_T10 at depth 1, 5_T2, 5_T7, 5_T8 at depth 2, 5_T3, 5_T4 at depth 3, 5_T5, 5_T6, CU11 is divided into 11_T1, 11_T2, 11_T3, and 11_T4 of depth 1, and CU13 represents a state divided into 13_T1, 13_T2, 13_T3, and 13_T4 of depth 1. As in the case of FIG. 5 (b), CUs that are not divided use TUs having the same size as the CU.
도 5(d)는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 5(a)에서 예시된 CTU로부터 분할된 각 CU로부터 QU의 분할 구조를 예시한다. QU는 기존의 CU 및 TU의 분할 방식과 같이 쿼드 트리(quad-tree) 형태로 CU로부터 분할될 수 있다.FIG. 5 (d) illustrates a partition structure of QUs from each CU partitioned from the CTU illustrated in FIG. 5 (a) according to one embodiment of the present invention. The QU may be divided from the CU in a quad-tree form as in the conventional CU and TU partitioning scheme.
도 5(d)에서는 CU3, CU5, CU6이 다양한 깊이의 QU로 분할된 상태를 나타낸다. CU3은 깊이 1의 3_Q1, 3_Q2, 3_Q3, 3_Q4로 분할되고, CU5는 깊이 1의 5_Q1, 5_Q6, 5_Q7, 깊이 2의 5_Q2, 5_Q3, 5_Q4, 5_Q5로 분할되고, CU6은 깊이 1의 6_Q1, 6_Q2, 6_Q7, 깊이 2의 6_Q3, 6_Q4, 6_Q5, 6_Q6로 분할된 상태를 나타낸다. In FIG. 5 (d), CU3, CU5, and CU6 are divided into QUs having various depths. CU3 is divided into 3_Q1, 3_Q2, 3_Q3, 3_Q4 at depth 1, CU5 is divided into 5_Q1, 5_Q6, 5_Q7 at depth 1, 5_Q2, 5_Q3, 5_Q4, 5_Q5 at depth 2, CU6 is 6_Q1, 6_Q2, at depth 1 The state divided into 6_Q7, 6_Q3, 6_Q4, 6_Q5, and 6_Q6 of depth 2 is shown.
일례로, 인코더에서는 앞서 설명한 CU/TU 분할 방식과 같이 최소 율-왜곡(Rate-Distortion) 값을 기반으로 QU의 최적의 분할 구조를 결정할 수 있다. For example, the encoder may determine the optimal partition structure of the QU based on a minimum rate-distortion value as in the CU / TU partitioning scheme described above.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, CU를 기준으로 기존에 정의되지 않았던 새로운 형태로 QU가 분할될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the QU may be split into a new form that is not previously defined based on the CU.
예를 들어, QU의 분할 구조는 쿼드-트리 형태가 아닌 직사각형(즉, 바이너리-트리(binary-tree) 형태)로 분할될 수도 있으며, 또는 예측 방향(인트라 예측 모드에 따른)의 특성을 반영한 다양한 형태의 분할 방식이 이용될 수도 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다. For example, the partitioning structure of the QU may be partitioned into a rectangle (that is, a binary-tree) rather than a quad-tree, or various reflections reflecting characteristics of a prediction direction (according to an intra prediction mode). A form of partitioning scheme may be used. This will be described with reference to the drawings below.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 유닛으로부터 양자화 유닛이 분할되는 구조를 예시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a coding unit according to an embodiment of the present invention.
도 6에서는 N은 CU의 너비(Width)와 높이(Height)의 크기를 나타낸다.In FIG. 6, N represents the size of the width and height of the CU.
도 6(a) 내지 도 6(f)와 같이 각각 기존의 PU 분할 방식에 따른 2N×2N, N×N, N×2N, 2N×N, nL×2N, 2N×nU과 같은 분할 형태(또는 분할 모드)가 이용됨으로써 CU로부터 QU가 분할될 수 있다. 이때, 저주파(low frequency) 쪽으로 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 몰리는 2차원(2D: 2-dimensional) 변환의 경향을 반영하여, 기존의 PU의 분할 모드 중에서 nR×2N, 2N×nD는 이용되지 않을 수도 있다. As shown in Figs. 6 (a) to 6 (f), splitting forms such as 2N × 2N, N × N, N × 2N, 2N × N, nL × 2N, and 2N × nU according to existing PU splitting schemes (or QU can be split from the CU by using the split mode). In this case, nR × 2N and 2N in the partition mode of the conventional PU are reflected by reflecting the tendency of 2-dimensional (2D) transformation in which non-zero transform coefficients are concentrated toward a low frequency. XnD may not be used.
한편, 도 6(a) 내지 도 6(f)에서는 기존의 PU 분할 방식에 따른 직사각형 형태의 분할 구조(예를 들어, N×2N, 2N×N, nL×2N, 2N×nU)를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 기존의 PU 분할 방식에 따른 직사각형 형태의 분할 구조에 한정되지 않고, 바이너리-트리(binary tree) 형태로 CU로부터 QU가 분할될 수도 있다. 6 (a) to 6 (f) illustrate a rectangular partition structure (for example, N × 2N, 2N × N, nL × 2N, 2N × nU) according to a conventional PU partitioning scheme. However, the present invention is not limited thereto. That is, the QU may be divided from the CU in the form of a binary tree, without being limited to a rectangular partition structure according to a conventional PU partitioning scheme.
도 6(g) 내지 도 6(l)과 같은 분할 형태(또는 분할 모드)로 CU로부터 QU가 분할될 수도 있다. 도 6(g)는 N/4×N/4 크기의 QU와 나머지로 분할되고, 도 6(h)는 N/2×N/2 크기의 QU와 나머지로 분할되고, 도 6(i)는 3N/4×3N/4 크기의 QU와 나머지로 분할되는 경우를 예시한다. 도 6(j) 내지 도 6(l)은 N×N CU의 좌상단(top-left) 샘플의 좌표를 (0,0)라고 가정하였을 때, 각각 (0,N/2-1)과 (N/2-1,0)을 잇는 선분을 기준으로 CU가 2개의 QU로 분할되는 형태, (0,N-1)과 (N-1,0)을 잇는 선분을 기준으로 CU가 2개의 QU로 분할되는 형태, (N/2-1,N)과 (N,N/2-1)을 잇는 선분을 기준으로 CU가 2개의 QU로 분할되는 형태를 예시한다. The QU may be split from the CU in a split form (or split mode) as shown in FIGS. 6 (g) to 6 (l). Fig. 6 (g) is divided into N / 4 × N / 4 sized QUs and the rest, and Fig. 6 (h) is divided into N / 2 × N / 2 sized QUs and the rest, and Fig. 6 (i) The case of dividing into 3N / 4x3N / 4 sized QU and the rest is illustrated. 6 (j) to 6 (l) are (0, N / 2-1) and (N) assuming that the coordinates of the top-left sample of the N × N CU are (0,0). CU is divided into two QUs based on a line segment connecting / 2-1,0), and the CU is divided into two QUs based on a line segment connecting (0, N-1) and (N-1,0). An example in which a CU is divided into two QUs based on a line segment connecting (N / 2-1, N) and (N, N / 2-1) is divided.
도 6(g) 내지 도 6(l)에서는 저주파(low frequency) 쪽으로 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 몰리는 2차원(2D: 2-dimensional) 변환의 경향을 반영한 분할 형태를 예시하고 있다. 저주파(low frequency) 쪽으로 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 몰리는 정도에 따라 도 6(g) 내지 도 6(i) 중 어느 하나의 분할 형태가 인코더에 의해 정해질 수 있다. 마찬가지로, 도 6(j) 내지 도 6(l) 중 어느 하나의 분할 형태가 인코더에 의해 정해질 수 있다.6 (l) to 6 (l) illustrate a split form reflecting a tendency of 2-dimensional (2D) transformation in which non-zero transform coefficients are concentrated toward a low frequency. Doing. According to the degree to which the non-zero transform coefficients are driven toward the low frequency, the division form of any one of FIGS. 6 (g) to 6 (i) may be determined by the encoder. Similarly, the division form of any one of FIGS. 6 (j) to 6 (l) may be determined by the encoder.
또한, 화면 내 예측 방향에 따른 변환 계수의 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)의 분포 특성에 따라 QU의 분할 형태가 정해질 수 있다. 예를 들어, 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 블록의 상단 행(row)에 많이 몰리게 되는 수직 방향의 화면 내 예측이 CU 또는 TU에 사용되는 경우, 도 6(d) 또는 도 6(f)와 같은 분할 모드가 선택될 수 있다. 또한, 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 블록의 좌측의 열(column)에 몰리게 되는 수평 방향의 화면 내 예측이 CU 또는 TU에 사용되는 경우, 도 6(c) 또는 도 6(e)와 같은 분할 모드가 선택될 수 있다. In addition, the split form of the QU may be determined according to a distribution characteristic of a non-zero transform coefficient of the transform coefficient according to the intra prediction direction. For example, if a vertical in-picture prediction in which non-zero transform coefficients are concentrated in the top row of a block is used for a CU or TU, FIG. 6 (d) or FIG. A division mode such as 6 (f) may be selected. In addition, when the intra-picture prediction in the horizontal direction in which a non-zero transform coefficient is concentrated in the column on the left side of the block is used for the CU or TU, FIG. 6 (c) or FIG. 6 ( The division mode as e) may be selected.
또한, 저주파 영역(low frequency part)으로 고르게 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 몰리게 되는 화면 내 예측 방식을 사용하는 경우에는 도 6(g) 내지 도 6(l) 중 가장 적합한 분할 모드가 선택될 수 있다. 이때, 도 6(g) 내지 도 6(l) 중 가장 적합한 분할 모드가 인코더에 의해 선택될 수도 있으며, 또는 각 화면 내 예측 방향과 도 6(g) 내지 도 6(l)에 따른 분할 모드 간의 대응 관계가 일정한 규칙을 가지고 미리 정의되어 있을 수도 있다. 이처럼, 특정 인트라 예측 모드와 QU의 분할 모드 간의 대응 관계가 미리 정의되어 있는 경우, 인코더로부터 디코더로의 QU 분할 모드에 대한 별도의 시그널링이 필요하지 않게 되는 이점이 있다. In addition, in the case of using an intra prediction method in which non-zero transform coefficients are evenly distributed in a low frequency part, the most suitable division of FIGS. 6 (g) to 6 (l) is used. The mode can be selected. In this case, the most suitable split mode among FIGS. 6 (g) to 6 (l) may be selected by the encoder, or between the prediction directions in each screen and the split modes according to FIGS. 6 (g) to 6 (l). Correspondence relationships may be predefined with certain rules. As such, when the corresponding relationship between the specific intra prediction mode and the splitting mode of the QU is predefined, there is an advantage that no separate signaling for the QU splitting mode from the encoder to the decoder is required.
도 6에서 예시하고 있는 다양한 QU의 분할 구조의 전체 혹은 일부가 QU의 분할 타입들(QU의 분할 모드들)에 해당하고, 인코더에 의해 정해진 어느 하나의 분할 구조에 의해 CU로부터 QU가 분할될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 특정 인트라 예측 모드와 QU의 분할 모드 간의 대응 관계가 미리 정의되어 있는 경우, 디코더는 인트라 예측 모드에 따라 현재 CU로부터 분할되는 QU의 분할 형태를 도출할 수 있다. All or part of the division structure of the various QUs illustrated in FIG. 6 correspond to division types of the QU (division modes of the QU), and the QU may be divided from the CU by any one division structure determined by the encoder. have. Also, as described above, when a corresponding relationship between a specific intra prediction mode and a split mode of the QU is predefined, the decoder may derive a split form of the QU split from the current CU according to the intra prediction mode.
B) TU를 기준으로 QU를 분할하는 방법(즉, TU로부터 QU가 분할)B) How to split a QU based on a TU (i.e., split a QU from a TU)
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 유닛으로부터 양자화 유닛이 분할되는 구조를 예시하는 도면이다.7 is a diagram illustrating a structure in which a quantization unit is divided from a transform unit according to an embodiment of the present invention.
도 7에서는 앞서 도 5(c)와 같이 분할된 각 TU로부터 QU가 분할되는 구조를 예시하며, 도 7에서 음영 처리된 부분이 TU를 기반으로 분할한 QU를 나타낸다. FIG. 7 illustrates a structure in which a QU is divided from each of the TUs divided as shown in FIG. 5C, and the shaded portion in FIG. 7 illustrates a QU divided based on the TUs.
도 7에서는 TU1, 3_T2, TU4, 5_T9, TU12가 다양한 형태의 QU로 분할된 상태를 나타낸다. TU1은 2N×N 분할 형태로 1_Q1, 1_Q2로 분할되고, 3_T2은 2N×N 분할 형태로 3_T2Q1, 3_T2Q2로 분할되고, TU4는 2N×nU 분할 형태로 4_Q1, 4_Q2로 분할되고, 5_T9는 nL×2N 분할 형태로 5_T9Q1, 5_T9Q2로 분할되고, TU12는 N×N 분할 형태(또는 쿼드-트리 형태)로 12_Q1, 12_Q2, 12_Q3, 12_Q4로 분할된 상태를 예시한다. In FIG. 7, TU1, 3_T2, TU4, 5_T9, and TU12 are divided into various types of QUs. TU1 is divided into 1_Q1 and 1_Q2 in the form of 2N × N division, 3_T2 is divided into 3_T2Q1 and 3_T2Q2 in the form of 2N × N division, TU4 is divided into 4_Q1 and 4_Q2 in the form of 2N × NU division, and 5_T9 is nL × 2N. The divided form is divided into 5_T9Q1 and 5_T9Q2, and TU12 exemplifies a state divided into 12_Q1, 12_Q2, 12_Q3, and 12_Q4 in an N × N divided form (or quad-tree form).
앞서 도 5(d)에서 제안한 QU의 분할과 다른 점은 도 5(d)는 CU를 기반으로 QU를 분할하였기 때문에 TU의 분할 구조와는 무관하게 QU를 분할할 수 있는 반면, 도 7에서 제안하는 TU 기반의 QU 분할은 분할된 각각의 TU를 기반으로 QU를 분할하므로 QU가 TU보다 커질 수 없다는 제약 사항이 생긴다. The difference from the QU partitioning proposed in FIG. 5 (d) is that since FIG. 5 (d) partitions the QU based on a CU, the QU can be partitioned regardless of the TU partition structure, whereas the QU partition is proposed in FIG. The TU-based QU partitioning splits the QU based on each partitioned TU, causing a limitation that the QU cannot be larger than the TU.
이처럼, TU 기반으로 QU를 분할하는 경우에도 앞서 도 6에서 제안한 QU의 분할 구조의 전부 혹은 일부가 적용될 수 있다. As such, even when splitting a QU based on a TU, all or part of the splitting structure of the QU proposed in FIG. 6 may be applied.
한편, 앞서 설명한 실시예에서는 CU 또는 TU를 기준으로 QU를 분할하는 방식만을 예시하고 있으나, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, CTU를 기준으로 QU가 분할될 수도 있다. 이 경우에도 앞서 도 5와 같이 쿼드-트리 형태가 적용될 수도 있으며, 또한 도 6과 같은 분할 형태가 적용될 수도 있다. Meanwhile, in the above-described embodiment, only a method of dividing a QU based on a CU or a TU is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the QU may be divided based on the CTU. Also in this case, a quad-tree shape may be applied as shown in FIG. 5 and a partitioned shape as shown in FIG. 6 may also be applied.
다음으로, 앞서 설명한 실시예와 같이 QU를 분할 시 QU 분할과 관련된 정보를 디코더에서 복호화하는 방법(또는 디코더에게 시그널링하는 방법)에 대하여 살펴본다. Next, a method of decoding (or signaling to a decoder) information related to QU splitting at the time of splitting the QU in the decoder as described above will be described.
먼저, 앞서 A)와 같이 CU를 기준으로 QU가 분할되는 경우, 디코더에서 QU 분할 정보를 복호화하는 방법을 예시하면 다음과 같다. First, when a QU is split based on a CU as in A) above, a method of decoding QU split information in a decoder is as follows.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 예시하는 도면이다. 8 is a diagram illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 디코더는 현재 블록에 대한 QU 분할 플래그(QU Split Flag)를 파싱한다(S801). Referring to FIG. 8, the decoder parses a QU Split Flag for a current block (S801).
여기서, QU 분할 플래그(QU Split Flag)는 QU의 분할의 기준이 되는(즉, 시작되는) 기준 블록(예를 들어, CTU, CU, TU 등)으로부터 QU가 분할되는지 여부를 지시할 수 있다. 즉, 현재 블록이 QU로 분할되는지 여부를 지시할 수 있다. Here, the QU Split Flag may indicate whether the QU is split from a reference block (eg, CTU, CU, TU, etc.) that is a reference (ie, started) of the QU split. That is, it may be indicated whether the current block is divided into QUs.
QU 분할 플래그(QU Split Flag)는 기준 블록에 대한 신택스(syntax)에서 전송될 수 있다. The QU Split Flag may be transmitted in syntax for the reference block.
만약, QU 분할 플래그(QU Split Flag) 값이 1인 경우(즉, QU 분할 플래그(QU Split Flag)가 활성화된 경우), 디코더는 QU 분할 형태를 도출한다(S802). If the QU Split Flag value is 1 (ie, when the QU Split Flag is activated), the decoder derives the QU Split Type (S802).
반면, QU 분할 플래그(QU Split Flag) 값이 0인 경우(즉, QU 분할 플래그(QU Split Flag)가 비활성화된 경우), 디코더는 S802 단계를 수행하지 않고, S803 단계를 수행할 수 있다. On the other hand, when the value of the QU Split Flag is 0 (that is, when the QU Split Flag is deactivated), the decoder may perform Step S803 without performing Step S802.
여기서, QU의 분할 형태(또는 타입)을 지시하는 QU 분할 모드(QU Split Mode)가 명시적으로 인코더로부터 디코더에게 전송되는 경우, 디코더는 QU 분할 모드(QU Split Mode)를 파싱할 수 있다.Here, when a QU Split Mode (QU Split Mode) indicating a split type (or type) of the QU is explicitly transmitted from the encoder to the decoder, the decoder may parse the QU Split Mode.
예를 들어, 앞서 도 6에서 예시된 QU의 분할 형태의 전체 또는 일부가 QU 분할 모드들로 미리 정의되고, 미리 정의된 QU 분할 모드들 중에서 인코더에 의해 선택된 QU 분할 모드가 분할 모드(QU Split Mode)로 전송될 수 있다. For example, all or part of the split form of the QU illustrated in FIG. 6 is predefined as the QU split modes, and the QU split mode selected by the encoder among the predefined QU split modes is the split mode (QU Split Mode). ) May be sent.
반면, QU의 분할 형태(또는 타입)을 지시하는 QU 분할 모드(QU Split Mode)가 명시적으로 인코더로부터 디코더에게 전송되지 않을 수도 있다. 이 경우, 디코더는 현재 블록에 적용되는 화면 내 예측 모드(즉, 예측 방향)에 따라 현재 블록의 QU 분할 형태를 결정할 수 있다. 즉, 화면 내 예측 방향에 따른 변환 계수의 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)의 분포 특성에 따라 QU의 분할 형태가 정해질 수 있다. In contrast, a QU Split Mode indicating a split type (or type) of a QU may not be explicitly transmitted from the encoder to the decoder. In this case, the decoder may determine the QU division type of the current block according to the intra prediction mode (that is, the prediction direction) applied to the current block. That is, the split form of the QU may be determined according to a distribution characteristic of a non-zero transform coefficient of the transform coefficient according to the intra prediction direction.
예를 들어, 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 블록의 상단 행(row)에 많이 몰리게 되는 수직 방향의 화면 내 예측이 현재 블록(CU 또는 TU)에 사용되는 경우, 디코더는 앞서 도 6(d) 또는 도 6(f)와 같은 분할 모드를 선택할 수 있다. 또한, 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 블록의 좌측의 열(column)에 몰리게 되는 수평 방향의 화면 내 예측이 현재 블록(CU 또는 TU)에 사용되는 경우, 디코더는 앞서 도 6(c) 또는 도 6(e)와 같은 분할 모드를 선택할 수 있다. For example, if a vertical in-picture prediction is used for the current block (CU or TU), where non-zero transform coefficients are concentrated in the top row of the block, the decoder may The division mode as shown in FIG. 6D or 6F may be selected. In addition, if a horizontal intra prediction is used for the current block (CU or TU) in which a non-zero transform coefficient is concentrated in a column on the left side of the block, the decoder is described with reference to FIG. 6. (c) or the division mode shown in FIG. 6 (e) can be selected.
또한, 저주파 영역(low frequency part)으로 고르게 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 몰리게 되는 화면 내 예측 방식을 사용하는 경우에는 도 6(g) 내지 도 6(l) 중 가장 적합한 분할 모드가 디코더에 의해 선택될 수 있다. 이때, 각 화면 내 예측 방향과 앞서 도 6(g) 내지 도 6(l)에 따른 분할 형태 간의 대응 관계가 일정한 규칙을 가지고 미리 정의되어 있을 수 있으며, 디코더는 미리 정의된 대응 관계에 따라 화면 내 예측 방향에 따라 QU 분할 형태를 결정할 수 있다. 디코더는 각 QU 별로 양자화 파라미터(QP: quatization parameter)를 도출한다(S803).In addition, in the case of using an intra prediction method in which non-zero transform coefficients are evenly distributed in a low frequency part, the most suitable division of FIGS. 6 (g) to 6 (l) is used. The mode may be selected by the decoder. In this case, the correspondence between the prediction direction in each screen and the split form according to FIGS. 6 (g) to 6 (l) may be predefined with a predetermined rule, and the decoder may be defined in the screen according to the predefined correspondence. The QU division type may be determined according to the prediction direction. The decoder derives a quantization parameter (QP) for each QU (S803).
양자화 파라미터는 변환 계수 레벨의 스케일링을 위한 디코딩 과정에서 사용되는 변수를 의미한다.  The quantization parameter refers to a variable used in the decoding process for scaling of transform coefficient levels.
디코더는 각 QU 별로 양자화 파라미터 차분값(QP_Δ)을 파싱하고, 파싱된 QP_Δ와 양자화 파라미터 예측자(predictor, QP_pred)를 합산하여 QP를 도출할 수 있다. The decoder may parse the quantization parameter difference value QP_Δ for each QU and add the parsed QP_Δ and the quantization parameter predictor QP_pred to derive a QP.
현재 QU에 대한 QP_Δ를 파싱할 때, 이웃한 QU(예를 들어, 상단 이웃(Above neighbors), 좌측 이웃(Left neighbors)한 QU 등)의 QP 값이 현재 QU에 대한 QP_pred로 사용될 수 있다. When parsing the QP_Δ for the current QU, the QP values of neighboring QUs (eg, top neighbors, left neighbors, etc.) may be used as the QP_pred for the current QU.
이때, QP_pred로 사용되는 이웃 QU는 인코더에 의해 선택되어 사용되는 이웃 QU에 대한 정보(즉, 상단 이웃 QU인지, 좌측 이웃 QU 인지 등)는 디코더로 전송될 수 있다. In this case, the neighbor QU used as QP_pred may be selected by the encoder and information about the neighbor QU used (ie, whether it is an upper neighbor QU or a left neighbor QU) may be transmitted to the decoder.
만약, 이웃한 QU의 QP 값이 사용 가능하지 않으면 현재 픽쳐의 QP 값이 QP_pred로 사용될 수 있다. QP_Δ를 파싱한 후, 현재 QU의 QP 값은 아래 수학식 1과 같이 설정될 수 있다. If the QP value of the neighboring QU is not available, the QP value of the current picture may be used as QP_pred. After parsing QP_Δ, the QP value of the current QU may be set as in Equation 1 below.
Figure PCTKR2016011419-appb-M000001
Figure PCTKR2016011419-appb-M000001
그리고, 각 QU에서의 양자화 및 역양자화는 수학식 1에서 도출된 QP_QU를 사용하여 수행된다.Quantization and inverse quantization in each QU are performed using QP_QU derived from Equation (1).
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자화 유닛 분할부를 예시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating a quantization unit divider according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 양자화 유닛 분할부는 앞서 도 5 내지 도 8에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 또한, 양자화 유닛 분할부는 앞서 도 2에서 예시된 디코더의 구성 요소들 중 전체 또는 일부와 결합되어 디코더 장치로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 9, the quantization unit divider implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 5 to 8. In addition, the quantization unit divider may be implemented as a decoder device in combination with all or a part of the components of the decoder illustrated in FIG. 2.
구체적으로, 양자화 유닛 분할부는 QU 분할 플래그(QU Split Flag) 파싱부(901), QU 분할 형태 도출부(902), QP 도출부(903)를 포함하여 구성될 수 있다. In detail, the quantization unit divider may include a QU split flag parser 901, a QU split form derivator 902, and a QP derivator 903.
QU 분할 플래그(QU Split Flag) 파싱부(901)는 현재 블록에 대한 QU 분할 플래그(QU Split Flag)를 파싱한다. The QU Split Flag parser 901 parses a QU Split Flag for the current block.
상술한 바와 같이, QU 분할 플래그(QU Split Flag)는 QU의 분할의 기준이 되는(즉, 시작되는) 기준 블록(예를 들어, CTU, CU, TU 등)으로부터 QU가 분할되는지 여부를 지시할 수 있다. 즉, 현재 블록이 QU로 분할되는지 여부를 지시할 수 있다.As described above, the QU Split Flag may indicate whether the QU is split from a reference block (eg, CTU, CU, TU, etc.) that is the basis of (i.e., starting from) the division of the QU. Can be. That is, it may be indicated whether the current block is divided into QUs.
QU 분할 플래그(QU Split Flag)는 기준 블록에 대한 신택스(syntax)에서 전송될 수 있다. The QU Split Flag may be transmitted in syntax for the reference block.
만약, QU 분할 플래그(QU Split Flag) 값이 1인 경우(즉, QU 분할 플래그(QU Split Flag)가 활성화된 경우), QU 분할 형태 도출부(902)는 QU 분할 형태를 도출한다.If the QU Split Flag value is 1 (ie, when the QU Split Flag is activated), the QU Split Type Derivation Unit 902 derives the QU Split Type.
반면, QU 분할 플래그(QU Split Flag) 값이 0인 경우(즉, QU 분할 플래그(QU Split Flag)가 비활성화된 경우), QU 분할 형태 도출부(902)는 QU 분할 형태를 도출하지 않을 수 있다. On the other hand, when the value of the QU Split Flag is 0 (that is, when the QU Split Flag is deactivated), the QU Split Type Derivation Unit 902 may not derive the QU Split Type. .
상술한 바와 같이, QU의 분할 형태(또는 타입)을 지시하는 QU 분할 모드(QU Split Mode)가 명시적으로 인코더로부터 디코더에게 전송되는 경우, QU 분할 형태 도출부(902)는 QU 분할 모드(QU Split Mode)를 파싱할 수 있다. 예를 들어, 앞서 도 6에서 예시된 QU의 분할 형태의 전체 또는 일부가 QU 분할 모드들로 미리 정의되고, 미리 정의된 QU 분할 모드들 중에서 인코더에 의해 선택된 QU 분할 모드가 분할 모드(QU Split Mode)로 전송될 수 있다. As described above, when the QU Split Mode indicating the split type (or type) of the QU is explicitly transmitted from the encoder to the decoder, the QU split type derivation unit 902 may perform the QU split mode (QU). Split Mode) can be parsed. For example, all or part of the split form of the QU illustrated in FIG. 6 is predefined as the QU split modes, and the QU split mode selected by the encoder among the predefined QU split modes is the split mode (QU Split Mode). ) May be sent.
반면, QU의 분할 형태(또는 타입)을 지시하는 QU 분할 모드(QU Split Mode)가 명시적으로 인코더로부터 디코더에게 전송되지 않을 수도 있다. 이 경우, QU 분할 형태 도출부(902)는 현재 블록에 적용되는 화면 내 예측 모드(즉, 예측 방향)에 따라 현재 블록의 QU 분할 형태를 결정할 수 있다. 즉, 화면 내 예측 방향에 따른 변환 계수의 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)의 분포 특성에 따라 QU의 분할 형태가 정해질 수 있다. In contrast, a QU Split Mode indicating a split type (or type) of a QU may not be explicitly transmitted from the encoder to the decoder. In this case, the QU division type deriving unit 902 may determine the QU division type of the current block according to the intra prediction mode (that is, the prediction direction) applied to the current block. That is, the split form of the QU may be determined according to a distribution characteristic of a non-zero transform coefficient of the transform coefficient according to the intra prediction direction.
예를 들어, 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 블록의 상단 행(row)에 많이 몰리게 되는 수직 방향의 화면 내 예측이 현재 블록(CU 또는 TU)에 사용되는 경우, QU 분할 형태 도출부(902)는 앞서 도 6(d) 또는 도 6(f)와 같은 분할 모드를 선택할 수 있다. 또한, 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 블록의 좌측의 열(column)에 몰리게 되는 수평 방향의 화면 내 예측이 현재 블록(CU 또는 TU)에 사용되는 경우, QU 분할 형태 도출부(902)는 앞서 도 6(c) 또는 도 6(e)와 같은 분할 모드를 선택할 수 있다. For example, if a vertical in-screen prediction in which a non-zero transform coefficient is concentrated in the top row of a block is used for the current block (CU or TU), the QU splitting form The derivation unit 902 may select a split mode as illustrated in FIG. 6D or 6F. In addition, when a non-zero transform coefficient in the horizontal direction in which a non-zero transform coefficient is concentrated in a column on the left side of a block is used in the current block (CU or TU), a QU division type derivation unit 902 may select a split mode as shown in FIG. 6 (c) or FIG. 6 (e).
또한, 저주파 영역(low frequency part)으로 고르게 0이 아닌 변환 계수(non-zero transform coefficient)가 몰리게 되는 화면 내 예측 방식을 사용하는 경우에는 도 6(g) 내지 도 6(l) 중 가장 적합한 분할 모드가 QU 분할 형태 도출부(902)에 의해 선택될 수 있다. 이때, 각 화면 내 예측 방향과 앞서 도 6(g) 내지 도 6(l)에 따른 분할 모드 간의 대응 관계가 일정한 규칙을 가지고 미리 정의되어 있을 수 있으며, QU 분할 형태 도출부(902)는 미리 정의된 대응 관계에 따라 화면 내 예측 방향에 따라 QU 분할 형태를 결정할 수 있다.In addition, in the case of using an intra prediction method in which non-zero transform coefficients are evenly distributed in a low frequency part, the most suitable division of FIGS. 6 (g) to 6 (l) is used. The mode may be selected by the QU division type derivation unit 902. In this case, the correspondence relationship between the prediction direction in each screen and the split mode according to FIGS. 6 (g) to 6 (l) may be defined in advance with a predetermined rule, and the QU division type derivation unit 902 is predefined. The QU splitting shape may be determined according to the prediction direction in the screen according to the correspondence.
QP 도출부(903)는 각 QU 별로 양자화 파라미터(QP: quatization parameter)를 도출한다.The QP derivation unit 903 derives a quantization parameter (QP) for each QU.
즉, 각 QU 별로 양자화 파라미터 차분값(QP_Δ)을 파싱하고, 앞서 수학식 1과 같이 QP_Δ와 양자화 파라미터 예측자(QP_pred)를 합산하여 각 QU 별로 QP를 도출할 수 있다. In other words, QP_Δ may be parsed for each QU, and QP_Δ and quantization parameter predictor QP_pred may be summed as shown in Equation 1 to derive QP for each QU.
여기서, 현재 QU에 대한 QP 예측자(QP_pred)로서 이웃한 QU(예를 들어, 상단 이웃(Above neighbors), 좌측 이웃(Left neighbors)한 QU 등)의 QP가 이용될 수 있다. Here, the QPs of neighboring QUs (eg, top neighbors, left neighbors, QU, etc.) may be used as the QP predictor QP_pred for the current QU.
이때, QP_pred로 사용되는 이웃 QU에 대한 정보(즉, 상단 이웃 QU인지, 좌측 이웃 QU 인지 등)가 인코더로부터 전송될 수 있으며, 이 경우 QP 도출부(903)는 이웃 QU에 대한 정보를 파싱할 수 있다. In this case, information about the neighbor QU used as QP_pred (that is, whether the upper neighbor QU, the left neighbor QU, etc.) may be transmitted from the encoder. In this case, the QP derivation unit 903 may parse information about the neighbor QU. Can be.
만약, 이웃한 QU의 QP 값이 사용 가능하지 않으면 현재 픽쳐의 QP 값을 QP_pred로 사용할 수 있다. If the QP value of the neighboring QU is not available, the QP value of the current picture may be used as QP_pred.
위와 같은 방법으로 정해진 QP 값은 역양자화부로 전달되어, 역양자화부에서는 QP 값을 이용하여 역양자화를 수행할 수 있다. The QP value determined by the above method is transferred to the inverse quantization unit, and the inverse quantization unit may perform inverse quantization using the QP value.
한편, 도 8 및 도 9에서는 미리 정의된 복수의 QU 분할 모드 중에서 인코더에 의해 정해진 QU 분할 모드를 이용하여 CU, TU 및 CTU 중 어느 하나(즉, 기준 블록)로부터 QU가 분할되는 방법(도 6의 참조)에 대해서만 설명하고 있으나, 앞서 도 5와 같이 QU가 기준 블록으로부터 쿼드-트리 형태(또는 바이너리-트리 형태)와 같이 재귀적인(recursive) 구조로 분할되는 경우, 기존의 CU/TU의 분할 방식이 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 디코더(특히, 영상 분할부)는 기준 블록에 대한 QU 분할 플래그(QU Split Flag) 값에 따라 기준 블록을 깊이 1의 QU로 분할 여부를 결정할 수 있다. 만약, 기준 블록이 깊이 1의 QU로 분할된 경우, 각 깊이 1의 QU 별로 QU 분할 플래그(QU Split Flag) 값에 따라 깊이 2의 QU로 분할 여부를 결정할 수 있다. 마찬가지로, 분할된 각 깊이 2의 QU 별로 QU 분할 플래그(QU Split Flag) 값에 따라 깊이 3의 QU로 분할 여부를 결정할 수 있다. 이러한 과정이 QU 분할에 대한 최대 깊이 값(또는 최소 QU 크기 값)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. Meanwhile, in FIGS. 8 and 9, a method of splitting a QU from any one of a CU, a TU, and a CTU (that is, a reference block) using a QU division mode determined by an encoder among a plurality of predefined QU division modes (FIG. 6). However, as described above, when the QU is split from a reference block into a recursive structure such as a quad-tree form (or a binary-tree form) as shown in FIG. 5, the partitioning of the existing CU / TU is performed. The same may be applied. That is, the decoder (particularly, the image splitter) may determine whether to split the reference block into QUs having a depth of 1 according to the QU Split Flag value of the reference block. If the reference block is divided into QUs having a depth of 1, whether or not the reference block is divided into QUs having a depth of 2 may be determined according to a QU split flag value for each QU having a depth of 1. Similarly, it is possible to determine whether to divide the QU having a depth of 3 according to the QU Split Flag value for each QU of the divided depth 2. This process may be repeated until the maximum depth value (or minimum QU size value) for the QU split is reached.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.The embodiments described above are the components and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise. Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of a hardware implementation, an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above. The software code may be stored in memory and driven by the processor. The memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.As mentioned above, preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art can improve and change various other embodiments within the spirit and technical scope of the present invention disclosed in the appended claims below. , Replacement or addition would be possible.

Claims (10)

  1. 복호화 장치가 영상을 복호화하는 방법에 있어서, In the decoding apparatus decodes an image,
    현재 블록으로부터 양자화 유닛(QU: Quantization Unit)이 분할되는지 여부를 지시하는 QU 분할 플래그를 파싱하는 단계;Parsing a QU division flag indicating whether a quantization unit (QU) is split from a current block;
    상기 QU 분할 플래그가 활성화된 경우, 상기 QU의 분할 형태를 도출하는 단계; 및Deriving a division type of the QU when the QU division flag is activated; And
    상기 분할된 QU 별로 양자화 파라미터(QP: Quantization Parameter)를 도출하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법. And deriving a quantization parameter (QP) for each of the divided QUs.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 QU는 상기 현재 블록으로부터 쿼드-트리(quad-tree) 형태로 분할되는 영상 복호화 방법.The QU is divided into quad-trees from the current block.
  3. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 QU는 미리 정의된 복수의 QU 분할 형태 중에서 선택된 QU 분할 형태에 따라 분할되는 영상 복호화 방법.And the QU is divided according to a QU partition type selected from a plurality of predefined QU partition types.
  4. 제3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 QU의 분할 형태를 지시하는 QU 분할 모드에 대한 정보를 파싱함으로써 상기 QU의 분할 형태가 도출되는 영상 복호화 방법.And a split type of the QU is derived by parsing information about a split mode of the QU indicating the split type of the QU.
  5. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 현재 블록에 적용되는 화면 내 예측 모드에 따라 상기 상기 QU의 분할 형태가 도출되는 영상 복호화 방법.And a split form of the QU is derived according to an intra prediction mode applied to the current block.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 화면 내 예측 모드가 수직 방향인 경우, 2N×N 또는 2N×nU로 분할 형태가 정해지는 영상 복호화 방법.When the intra prediction mode is in the vertical direction, a split form is determined by 2N × N or 2N × nU.
  7. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 화면 내 예측 모드가 수평 방향인 경우, N×2N 또는 nL×2N로 분할 형태가 정해지는 복호화 방법.When the intra prediction mode is the horizontal direction, the decoding method is determined to be divided into N × 2N or nL × 2N.
  8. 제1항에 있어서, 상기 QP를 도출하는 단계는,The method of claim 1, wherein the deriving of the QP comprises:
    QP 차분값을 파싱하는 단계를 포함하고, Parsing the QP difference value,
    상기 QP는 이웃 QU의 QP로부터 도출된 QP 예측자와 상기 파싱된 QP 차분값을 합산하여 도출되는 영상 복호화 방법.And the QP is derived by summing a QP predictor derived from a QP of a neighboring QU and the parsed QP difference value.
  9. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 이웃 QU는 상기 QU의 상단에 이웃한 QU 또는 상기 QU의 좌측에 이웃한 QU인 영상 복호화 방법.The neighboring QU is a QU neighboring the top of the QU or a QU neighboring to the left of the QU.
  10. 영상을 복호화하는 복호화 장치에 있어서, In the decoding apparatus for decoding an image,
    현재 블록으로부터 양자화 유닛(QU: Quantization Unit)이 분할되는지 여부를 지시하는 QU 분할 플래그를 파싱하는 QU 분할 플래그 파싱부;A QU division flag parsing unit for parsing a QU division flag indicating whether a quantization unit (QU) is split from a current block;
    상기 QU 분할 플래그가 활성화된 경우, 상기 QU의 분할 형태를 도출하는 QU 분할 형태 도출부; 및A QU division type derivation unit for deriving a division type of the QU when the QU division flag is activated; And
    상기 분할된 QU 별로 양자화 파라미터(QP: Quantization Parameter)를 도출하는 QP 도출부를 포함하는 복호화 장치.And a QP derivation unit for deriving a quantization parameter (QP) for each of the divided QUs.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111345039A (en) * 2017-11-16 2020-06-26 松下电器(美国)知识产权公司 Encoding device, decoding device, encoding method, and decoding method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120140365A (en) * 2011-06-21 2012-12-31 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Apparatus and method of adaptive quantization parameter encoding and decoder based on quad tree structure
US20130022108A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-24 General Instrument Corporation Quantization parameter derivation from qp predictor
KR20130052722A (en) * 2011-11-08 2013-05-23 삼성전자주식회사 Method and apparatus for determining quantization parameter based on size of tranformation block
KR20140131606A (en) * 2013-05-02 2014-11-14 삼성전자주식회사 Method, device, and system for changing quantization parameter for coding unit in HEVC
US20150172720A1 (en) * 2010-08-17 2015-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Video encoding method and apparatus using transformation unit of variable tree structure, and video decoding method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150172720A1 (en) * 2010-08-17 2015-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Video encoding method and apparatus using transformation unit of variable tree structure, and video decoding method and apparatus
KR20120140365A (en) * 2011-06-21 2012-12-31 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Apparatus and method of adaptive quantization parameter encoding and decoder based on quad tree structure
US20130022108A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-24 General Instrument Corporation Quantization parameter derivation from qp predictor
KR20130052722A (en) * 2011-11-08 2013-05-23 삼성전자주식회사 Method and apparatus for determining quantization parameter based on size of tranformation block
KR20140131606A (en) * 2013-05-02 2014-11-14 삼성전자주식회사 Method, device, and system for changing quantization parameter for coding unit in HEVC

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111345039A (en) * 2017-11-16 2020-06-26 松下电器(美国)知识产权公司 Encoding device, decoding device, encoding method, and decoding method
CN111345039B (en) * 2017-11-16 2024-04-02 松下电器(美国)知识产权公司 Decoding device and decoding method

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