KR102250092B1 - 다시점 비디오 부호화 방법 및 장치, 다시점 비디오 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

다시점 비디오 부호화 방법 및 장치, 다시점 비디오 복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

다시점 비디오를 구성하는 픽처들의 움직임 정보를 다른 블록의 움직임 정보를 이용하여 결정하는 병합 모드가 개시된다. 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 방법은 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보를 획득하고, 병합 모드로 예측된 현재 블록의 복호화시에 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보에 선택적으로 포함시킴으로써 병합 후보 리스트를 획득하며, 병합 후보 인덱스 정보에 기초하여 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보를 결정하고, 병합 후보에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 획득한다.

Description

다시점 비디오 부호화 방법 및 장치, 다시점 비디오 복호화 방법 및 장치{Method and apparatus for multi-view video encoding, method and apparatus for multi-view video decoding}
본 발명은 비디오의 부호화, 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 다시점 비디오를 구성하는 픽처들의 움직임 정보를 다른 블록의 움직임 정보를 이용하여 결정하는 병합 모드(merge mode)에 관한 것이다.
최근 디지털 영상처리와 컴퓨터 그래픽 기술이 발전함에 따라 현실 세계를 재현하고 이를 실감나게 경험하도록 하는 3차원 비디오 기술 및 다시점 비디오 기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다시점 영상을 이용한 3차원 텔레비젼은 현실세계를 재구성한 컨텐츠로 현실감있는 느낌을 사용자에게 제공할 수 있기에 차세대 방송 기술로서 많은 관심을 끌고 있다. 3차원 비디오 부호화 시스템은 사용자가 자유롭게 시청 시점을 변경하거나, 다양한 종류의 3차원 재생 장치에 재현 가능하도록 다시점의 영상을 지원하는 기능을 갖는다. 그러나, 다시점 비디오의 경우 데이터량이 증가하므로, 다시점 비디오의 데이터량을 감소시키기 위한 효율적인 부호화 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다시점 비디오를 구성하는 각 레이어 영상 사이의 상관 관계를 고려하여, 이전에 부호화되거나 복호화된 레이어 영상의 움직임 정보를 다른 레이어 영상의 움직임 정보로 이용하기 위한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 컬러 텍스처(texture) 영상과 깊이(depth) 영상 사이의 상관 관계를 고려하여, 컬러 텍스쳐 영상의 움직임 정보를 이용하여 대응되는 깊이 영상의 움직임 정보를 결정하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 방법은 비트스트림으로부터 제 2레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보를 획득하는 단계; 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록의 예측 모드 정보를 획득하는 단계; 상기 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, 상기 움직임 상속 정보가 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능함을 나타낼 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 획득하는 단계; 상기 비트스트림으로부터 상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 나타내는 병합 인덱스 정보를 획득하는 단계; 및 상기 병합 인덱스 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 장치는 비트스트림으로부터 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보, 상기 현재 블록의 예측 모드 정보, 및 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 나타내는 병합 인덱스 정보를 획득하는 파싱부; 및 상기 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, 상기 움직임 상속 정보가 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능함을 나타낼 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 획득하고, 상기 병합 인덱스 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 획득하는 인터 예측부를 포함한다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 방법은 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 결정하는 단계; 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 결정하는 단계; 상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하고, 상기 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 결정하는 단계; 비트스트림에 상기 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보, 상기 현재 블록의 예측 모드 정보 및 상기 결정된 병합 후보를 가리키는 병합 인덱스 정보를 부가하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 장치는 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 결정하고, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 결정하며, 상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하고, 상기 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 결정하는 인터 예측부; 및 비트스트림에 상기 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보, 상기 현재 블록의 예측 모드 정보 및 상기 결정된 병합 후보를 가리키는 병합 인덱스 정보를 부가하는 출력부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 다시점 비디오를 구성하는 각 레이어 영상 사이의 상관 관계를 고려하여 이전 레이어 영상으로부터 현재 부호화/복호화되는 레이어 영상의 움직임 정보를 결정함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 시스템을 나타낸다.
도 2는 다시점 비디오를 구성하는 텍스처 영상과 깊이 영상들을 예시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7은 일 실시예에 따라서 변이 보상 예측(disparity-compensation prediction) 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라서 현재 블록과 관련된 주변 블록들로부터 변이 벡터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따라서 움직임 보상 예측된 이웃 블록으로부터 변이 벡터를 획득하는 과정을 예시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따라서 깊이 영상으로부터 변이 벡터를 획득하는 과정을 예시한 도면이다.
도 11a는 일 실시예에 따른 병합 후보 리스트에 포함되는 공간적 후보를 나타낸다.
도 11b는 일 실시예에 따른 병합 후보 리스트에 포함되는 시간적 후보를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터-시점 후보와 변이 후보를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 인터 시점 움직임 벡터를 스케일링하는 과정의 일 예이다.
도 14는 일 실시예에 따른 VPS(Video Parameter Set) 확장 정보를 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 움직임 상속 후보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 장치의 블록도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
도 18은 일 실시예에 따라서 다시점 비디오의 병합 후보 리스트를 구성하기 위한 수도 코드(pseudo code)의 예시이다.
도 19 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치(100)의 블록도를 도시한다.
도 20 는 다양한 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치(200)의 블록도를 도시한다.
도 21 은 다양한 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
도 22 은 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부(400)의 블록도를 도시한다.
도 23 는 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부(500)의 블록도를 도시한다.
도 24 는 다양한 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
도 25 은 다양한 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 26 은 다양한 실시예에 따라, 부호화 정보들을 도시한다.
도 27 는 다양한 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
도 28, 29 및 30는 다양한 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 31 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
이하 도 1 내지 도 18을 참조하여 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 다시점 비디오의 부호화 방식 및 다시점 비디오의 복호화 방식이 개시된다. 또한, 도 19 내지 도 31를 참조하여, 일 실시예에 따라 독립 레이어(independent layer)를 트리 구조의 부호화 단위에 기초하여 부호화 및 복호화 하는 방식이 개시된다.
이하, "영상"은 비디오의 정지영상이거나 동영상, 즉 비디오 그 자체를 나타낼 수 있다.
이하 "샘플"은, 영상의 샘플링 위치에 할당된 데이터로서 프로세싱 대상이 되는 데이터를 의미한다. 예를 들어, 공간영역의 영상에서 픽셀들이 샘플들일 수 있다.
이하 "레이어(layer) 영상"은 특정 시점 또는 동일 유형의 영상들을 나타낸다. 다시점 비디오에서 하나의 레이어 영상은 특정 시점에 입력된 컬러 영상들 또는 깊이 영상들을 나타낸다. 예를 들어, 3차원 비디오에서 좌시점 텍스처 영상, 우시점 텍스처 영상 및 깊이 영상은 각각 하나의 레이어 영상을 구성한다. 즉, 좌시점 텍스처 영상은 제 1 레이어 영상, 우시점 텍스처 영상은 제 2 레이어 영상, 깊이 영상은 제 3 레이어 영상을 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 비디오 시스템을 나타낸다.
다시점 비디오 시스템(10)은 두 대 이상의 다시점 카메라들(11)을 통해 획득된 다시점 비디오 영상과, 깊이 카메라(14)를 통해 획득된 다시점 영상의 깊이 영상 및 다시점 카메라들(11)과 관련된 카메라 파라메터 정보들을 부호화하여 비트스트림을 생성하는 다시점 비디오 부호화 장치(12) 및 비트스트림을 복호화하고 복호화된 다시점 비디오 프레임을 시청자의 요구에 따라 다양한 형태로 제공하는 다시점 비디오 복호화 장치(13)를 포함한다.
다시점 카메라(11)는 서로 다른 시점을 갖는 복수 개의 카메라들을 결합하여 구성되며 매 프레임마다 다시점 비디오 영상을 제공한다. 이하의 설명에서 YUV, YCbCr 등과 같이 소정 컬러 포맷에 따라서 각 시점별로 획득된 컬러 영상은 텍스처(texture) 영상으로 지칭될 수 있다.
깊이 카메라(14)는 장면의 깊이 정보를 256단계의 8비트 영상 등으로 표현한 깊이 영상(depth image)을 제공한다. 깊이 영상의 한 픽셀을 표현하기 위한 비트수는 8비트가 아니라 변경될 수 있다. 깊이 카메라(14)는 적외선 등을 이용하여 카메라로부터 피사체 및 배경까지의 거리를 측정하여 거리에 비례 또는 반비례하는 값을 갖는 깊이 영상을 제공할 수 있다. 이와 같이 하나의 시점의 영상은 텍스처 영상과 깊이 영상을 포함한다.
다시점 비디오 부호화 장치(11)에서 다시점의 텍스처 영상과 대응되는 깊이 영상을 부호화하여 전송하면, 다시점 비디오 데이터 복호화 장치(13)는 비트스트림에 구비된 다시점의 텍스처 영상과 깊이 영상을 이용하여 기존의 스테레오 영상이나 3차원 영상을 통해 입체감을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 시청자가 원하는 소정 시점의 3차원 영상을 합성하여 제공할 수 있다. 다시점 비디오 데이터의 비트스트림 헤더에는 데이터 패킷에 깊이 영상에 대한 정보도 포함되었는지 여부를 나타내기 위한 정보, 각 데이터 패킷이 텍스쳐 영상에 대한 것인지 아니면 깊이 영상에 대한 것인지 영상 유형을 나타내는 정보가 포함될 수 있다. 수신측의 하드웨어 성능에 따라서, 다시점 비디오를 복원하는데 깊이 영상을 이용하는 경우 수신된 깊이 영상을 이용하여 다시점 비디오를 복호화하며, 수신측의 하드웨어가 다시점 비디오를 지원하지 않아서 깊이 영상을 활용할 수 없는 경우에는 깊이 영상과 관련되어 수신된 데이터 패킷을 폐기할 수 있다. 이와 같이, 수신측에서 다시점 영상을 디스플레이할 수 없는 경우, 다시점 영상 중 어느 한 시점의 영상을 2차원 영상(2D 영상)으로 디스플레이할 수 있다.
다시점 비디오 데이터는 시점의 개수에 비례하여 부호화되는 데이터량이 증가하며, 또한 입체감을 구현하기 위한 깊이 영상도 부호화되어야 하기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같은 다시점 비디오 시스템을 구현하기 위해서는 방대한 양의 다시점 비디오 데이터를 효율적으로 압축할 필요가 있다.
도 2는 다시점 비디오를 구성하는 텍스처 영상과 깊이 영상들을 예시한 도면이다.
도 2에서는, 제 1 시점(view 0)의 텍스처 픽처 v0(21), 제 1 시점(view 0)의 텍스처 픽처 v0(21)에 대응되는 깊이 영상 픽처 d0(24), 제 2 시점(view 1)의 텍스처 픽처 v1(22), 제 2 시점(view 1)의 텍스처 픽처 v1(22)에 대응되는 깊이 영상 픽처 d1(25), 제 3 시점(view 2)의 텍스처 픽처 v2(23) 및 제 3 시점(view 2)의 텍스처 픽처 v2(23)에 대응되는 깊이 영상 픽처 d2(26)을 도시한다. 도 2에서는 3개의 시점(view 0, view 1, view 1)에서의 다시점의 텍스처 픽처들 (v0, v1, v2)(21, 22, 23) 및 대응되는 깊이 영상들(d0, d1, d2)(24, 25, 26)을 도시하였으나, 시점의 개수는 이에 한정되지 않고 변경될 수 있다. 다시점의 텍스처 픽처들(v0, v1, v2)(21, 22, 23) 및 대응되는 깊이 영상들(d0, d1, d2)(24, 25, 26)은 모두 동일 시간에 입력되어 동일한 POC(picture order count)를 갖는 픽처들이다. 이하의 설명에서 다시점의 텍스처 픽처들(v0, v1, v2)(21, 22, 23) 및 대응되는 깊이 영상 픽처들(d0, d1, d2)(24, 25, 26)과 같이 동일한 n(n은 정수)의 POC값을 갖는 픽처 그룹(1500)을 nth 픽처 그룹으로 지칭될 수 있다. 동일 POC를 갖는 픽처 그룹은 하나의 액세스 단위(access unit)을 구성할 수 있다. 액세스 단위의 부호화 순서는 반드시 영상의 캡쳐 순서(입력 순서)나 디스플레이 순서와 동일할 필요는 없으며, 액세스 단위의 부호화 순서는 참조 관계를 고려하여 캡쳐 순서나 디스플레이 순서와 다를 수 있다.
각 시점의 텍스처 영상과 깊이 영상의 시점을 특정하기 위하여, 시점 순서 인덱스(view order index)인 시점 식별자(ViewId)가 이용될 수 있다. 동일 시점의 텍스처 영상과 깊이 영상은 동일한 시점 식별자를 갖는다. 시점 식별자는 부호화 순서를 결정하는데 이용될 수 있다. 예를 들어서, 다시점 비디오 부호화 장치(11)는 시점 식별자가 작은값부터 큰 값의 순서로 다시점 비디오를 부호화할 수 있다. 즉, 다시점 비디오 부호화 장치(11)는 ViewId가 0인 텍스쳐 영상과 깊이 영상을 부호화한 다음, ViewId가 1인 텍스처 영상과 깊이 영상을 부호화할 수 있다. 이와 같이 시점 식별자를 기준으로 부호화 순서를 결정하는 경우, 에러가 발생하기 쉬운 환경에서 시점 식별자를 이용하여 수신된 데이터의 에러 발생 여부를 식별할 수 있다. 다만, 시점 식별자의 크기 순서에 의존하지 않고, 각 시점 영상의 부호화/복호화 순서는 변경될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 다시점 비디오 부호화 장치는 다시점 비디오 부호화부(30) 및 출력부(34)를 포함한다.
다시점 비디오 부호화부(30)는 입력된 다시점의 텍스처 영상과 깊이 영상을 예측 부호화한다. 다시점 비디오 부호화부(30)는 다시점 영상에서 중복되는 정보를 감소시키기 위하여 예측을 사용한다. 구체적으로, 인트라 예측부(32)는 현재 블록의 주변에 복원된 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측한다. 인터 예측부(33)는 현재 블록에 대한 예측 값을 이전에 부호화/복호화된 픽처로부터 생성하는 인터 예측을 수행한다. 예측 모드 결정부(31)는 다양한 인트라 예측 모드, 인터 예측 모드에 따라서 부호화된 결과값의 코스트를 비교하여 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정하고, 결정된 예측 모드 정보를 출력한다.
인터 예측시, 참조 픽처들로부터 최적의 예측 블록을 찾는 과정을 움직임 예측(motion estimation)이라고 부른다. 보다 정밀한 움직임 추정을 위하여 비디오 코덱의 종류에 따라 복원 픽처를 보간(Interpolation)한 후, 보간된 영상에 대해서 부화소 단위로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 움직임 보상(Motion Compensation)이란, 움직임 추정 과정에서 찾은 최적의 예측 블록에 대한 움직임 정보(모션 벡터, 참조 픽처 인덱스)를 바탕으로 예측 블록을 생성하는 것을 의미한다. 인터 예측부(33)는 움직임 추정 과정을 통해 참조 픽처들로부터 최적의 예측 블록을 찾고, 움직임 보상 과정을 통해 예측 블록을 생성한다.
다시점 비디오 부호화부(30)는 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하고, 예측 블록과 원본 블록과의 차이 값인 레지듀얼 신호를 변환, 양자화, 엔트로피 부호화한다.
출력부(34)는 예측 부호화된 다시점 비디오와 관련된 데이터를 다중화하여 비트스트림을 생성한다. 일 예로, 출력부(34)는 다시점 비디오와 관련된 데이터를 NAL(Network Adaptive Layer) 단위로 다중화하여 데이터 패킷을 생성하여 출력한다.
인트라 예측된 영상 데이터를 전송하기 위해서, 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보, 인트라 예측 모드들 중 현재 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 특정하기 위한 정보, 현재 블록과 예측 블록 사이의 차이값인 레지듀얼 신호가 비트스트림에 포함될 수 있다. 예를 들어, HEVC에 기초하여 인트라 예측된 현재 블록에 대한 정보로서 DC 모드, 플래너 모드, 33개의 방향을 갖는 방향 모드들의 총 35개의 인트라 예측 모드들 중 현재 블록에 적용된 인트라 예측 모드에 관한 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다.
인터 예측된 영상 데이터를 전송하기 위해서, 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보, 리스트 0(list 0), 리스트 1(list 1)와 같은 참조 픽처 리스트에 관한 정보, 참조 픽처 리스트 내에 포함된 참조 픽처들 중 현재 블록의 인터 예측시 이용된 참조 픽처를 나타내는 인덱스 정보(ref idx), 현재 블록의 움직임 벡터에 관한 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다. HEVC(High Efficiency Video Coding)에 기초하여 인터 예측 또는 인트라 예측되는 현재 블록은 예측 단위(PU: Prediction unit)일 수 있다. HEVC에 기초한 부호화/복호화 방식은 도 19 내지 도 31을 참조하여 후술한다.
인터 예측시 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록간의 움직임 정보의 상관도를 이용하는 병합(Merge) 모드, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드가 이용될 수 있다. 병합 모드 및 AMVP 모드는 모두 인터 예측의 특수한 경우로서, 병합 모드 및 AMVP 모드에서는 현재 블록 이전에 처리되었으며 현재 블록과 시간적, 공간적으로 관련된 이전 블록들을 이용하여 움직임 정보를 유도하기 위한 이전 블록들의 리스트가 구성되고, 리스트 내의 이전 블록 선택 정보를 디코더(복호화 장치)로 전송된다. 병합 모드 및 AMVP 모드에서, 인코더(부호화 장치)와 디코더(복호화 장치)는 동일한 과정으로 움직임 정보를 가져올 이전 블록의 후보 리스트를 획득한다. 병합 스킵(Merge skip) 모드에서, 레지듀얼 신호의 전송 없이 병합 후보 리스트 내의 이전 블록 선택 정보만이 전송된다. 즉, 병합 스킵 모드는 병합 후보 리스트 중에서 움직임 정보를 가져올 인덱스(merge index) 정보만이 비트스트림에 포함되어 전송되며, 병합 모드의 경우 인덱스 정보 이외에 레지듀얼 신호가 비트스트림에 포함되어 전송된다.
전술한 바와 같이, 다시점 영상은 복수 개의 시점에서 입력된 텍스처 영상들과 깊이 영상을 포함한다. 하나의 시점을 통해 입력되는 텍스처 영상과 깊이 영상들이 각각 하나의 레이어 영상을 구성한다고 가정한다. 예를 들어, 3차원 비디오의 경우, 좌시점의 텍스처 영상, 우시점의 텍스처 영상, 좌시점의 깊이 영상 및 우시점의 깊이 영상이 각각 하나의 레이어 영상으로 구성될 수 있다. 또한, 3차원 비디오에서 깊이 영상으로서 하나의 깊이 영상만이 이용되고, 좌시점과 우시점의 시점 차이에 따른 카메라 파라메터 정보로부터 좌시점과 우시점 각각의 깊이 영상이 생성될 수도 있다. 이와 같은 경우 좌시점의 텍스처 영상, 우시점의 텍스처 영상 및 하나의 깊이 영상 각각이 하나의 레이어 영상을 구성하여 3차원 비디오는 총 3개의 레이어 영상으로 구성될 수 있다.
다시점 영상을 구성하는 각 레이어의 영상 사이에는 높은 상관 관계가 존재한다. 예를 들어, 동일 시점의 텍스처 영상과 깊이 영상 사이에는 같은 시간, 같은 시점에서의 영상을 각각 컬러와 깊이로 표현한 것이기 때문에 상관 관계가 존재할 수 있다. 또한, 동일 시간에 입력된 서로 다른 시점의 텍스처 영상이나 깊이 영상 사이에도 일정한 상관 관계가 존재할 수 있다. 또한, 다른 시간에 입력된 다른 시점의 텍스처 영상과 깊이 영상 사이에도 일정한 상관 관계가 존재할 수 있다. 따라서, 다시점 영상의 경우 이용가능한 다양한 유형의 참조 픽처가 존재하며, 다양한 방식으로 인터 예측을 수행할 수 있다. 즉, 종래 단일 시점의 영상의 인터 예측시 시간 방향으로만 인터 예측을 수행하는 경우에 한정되지 않고, 다시점 영상의 인터 예측시에는 시간 방향 뿐만 아니라, 시점 방향으로 인터 예측이 수행될 수 있다. 또한, 대응되는 텍스처 영상과 깊이 영상 사이에도 상관 관계가 존재하므로, 텍스처 영상 및 깊이 영상 각각은 상대방 영상을 참조하여 인터 예측될 수 있다. 일반적으로 텍스처 영상에 포함된 정보량이 많기 때문에, 텍스처 영상을 참조하여 깊이 영상이 인터 예측될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 인터 예측부(33)는 다시점 비디오를 구성하는 픽처들 사이의 상관 관계를 고려하여, 다양한 방식으로 다른 레이어의 픽처로부터 현재 레이어의 픽처를 예측하는 인터-레이어 예측을 수행할 수 있다.
다른 레이어 영상을 참조하지 않고 독립적으로 부호화/복호화되는 레이어의 영상을 독립(Indepedent) 레이어 영상이라고 정의하며, 다른 레이어의 영상을 참조하여 부호화/복호화되는 레이어의 영상을 종속(dependent) 레이어 영상이라고 정의한다. 독립 레이어 영상은 종속 레이어 영상보다 먼저 부호화/복호화되며, 종속 레이어 영상은 이전에 부호화/복호화된 다른 레이어의 영상을 참조하여 부호화/복호화될 수 있다.
전술한 바와 같이, 병합(Merge) 모드는 현재 블록 이전에 처리된 이전 블록으로부터 참조 방향, 참조 픽처 인덱스, 움직임 벡터 예측 값(MVP : Motion Vector Predictor)을 유도하는 기술이다. 움직임 벡터 값은 병합(Merge)에서 유도된 움직임 벡터 예측 값에 기초하여 결정된다. 인코더(부호화 장치)는 움직임 예측을 수행한 주변 블록들을 탐색하여 병합(Merge) 후보를 구성하고, 움직임 탐색 결과 선택된 병합(Merge) 블록 정보를 병합 인덱스(Merge index)로써 디코더(복호화 장치)에 시그널링한다.
일 실시예에 따른 인터 예측부(33) 및 후술되는 복호화측의 인터 예측부(55)는 병합(Merge) 모드에서 이용되는 병합 후보로서 적어도 아래와 같은 후보들 중 하나를 포함할 수 있다. 병합 후보는 아래의 후보만으로 제한되지 않고, 예측 방식에 따라 다양한 종류의 후보가 부가되거나 생략될 수 있다.
(1)움직임 파라메터 상속 후보(Motion Parameter Inheritance candidate)
(2)인터-시점 후보(Inter-View Candidate)
(3)공간적 후보(Spatial Candidate)
(4)변이 후보(Disparity Candidate)
(5)시간적 후보(Temporal Candidate)
(6)시점 합성 예측 후보(VSP Candidate : View Synthesis Prediction Candidate)
이 중, (1) 움직임 파라메터 상속 후보, (2)인터-시점 후보, (3)공간적 후보 및 (5)시간적 후보는 현재 블록과 동일 시점의 레이어 영상뿐만 아니라 다른 시점의 레이어 영상에 포함된 이전 블록일 수 있다. (4)변이 후보, (6)시점 합성 예측 후보는 현재 블록과 다른 시점의 레이어 영상에 포함된 이전 블록일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 인터 예측부(33)는 병합 후보들 중 움직임 파라메터 상속 후보(이하 "MPI 후보"라고 함)를 이용하여 병합 후보를 구성할 것인지 여부를 결정하고, MPI 후보의 이용 여부를 나타내는 정보(MPI_flag)를 비트스트림에 부가할 수 있다.
구체적으로, 단계 41에서 인터 예측부(33)는 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 결정한다. 예를 들어, 제 2 레이어를 깊이 영상, 제 1 레이어를 깊이 영상에 대응되는 텍스처 영상이라고 할 때, 인터 예측부(33)는 깊이 영상의 현재 블록을 부호화하기 위하여 텍스처 영상의 대응 블록의 움직임 정보를 이용가능한지 여부를 결정한다. 이용가능성 여부는 텍스처 영상의 대응 블록이 현재 블록보다 먼저 부호화된 후 복원되어 참조 정보로서 이용가능한지 여부 또는 움직임 정보를 갖는지 여부를 나타낼 수 있다.
단계 42에서, 인터 예측부(33)는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보를 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우, 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 결정한다.
MPI 후보가 이용되는 경우, 인터 예측부(33)는 MPI 후보에 부가하여 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보, 공간적 후보, 변이 후보, 시간적 후보, 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트에 부가하며, 이러한 병합 후보 리스트 부가 과정은 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수값이 될 때까지 수행된다. 만약, 이러한 병합 후보 리스트 획득 과정을 통해서도 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우, 인터 예측부(33)는 (0,0)의 제로 벡터를 병합 후보 리스트에 부가할 수 있다. MPI 후보 이외에 다른 병합 후보들도 선택적으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(33)는 인터-시점 후보를 병합 후보에 포함시킬 것인지를 결정하고, 인터-시점 예측의 이용 여부를 나타내는 복호화측에 시그널링할 수 있다. 인터-시점 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 iv_mv_pred_flag라고 하면, iv_mv_pred_flag가 0인 경우 인터-시점 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외되고, iv_mv_pred_flag가 1인 경우에만 인터-시점 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있다. 다른 예로, 인터 예측부(33)는 시점 합성 예측 후보를 병합 후보에 포함시킬 것인지를 결정하고, 시점 합성 예측의 이용 여부를 나타내는 복호화측에 시그널링할 수 있다. 시점 합성 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 view_synthesis_pred_flag라고 하면, view_synthesis_pred_flag가 0인 경우 시점 합성 예측 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외되고, view_synthesis_pred_flag가 1인 경우에만 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있다.
MPI 후보가 이용되지 않는 경우, 인터 예측부(33)는 MPI 후보를 제외하고 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보, 공간적 후보, 변이 후보, 시간적 후보, 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트에 부가하며, 이러한 병합 후보 리스트 부가 과정은 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수값이 될 때까지 수행된다. 만약, 이러한 병합 후보 리스트 획득 과정을 통해서도 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우, 인터 예측부(33)는 (0,0)의 제로 벡터를 병합 후보 리스트에 부가할 수 있다.
이와 같이 병합 후보 리스트가 구성되면, 단계 43에서 인터 예측부(33)는 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들을 이용하여 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하고, 병합 후보들 중 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 결정한다. 인터 예측부(33)는 RD(Rate Distortion) 코스트가 최소값을 갖는 병합 후보를 최적의 병합 후보로 결정하고, 병합 후보 리스트에 부가된 순서로 병합 후보들 각각에 병합 인덱스(merge index)를 부가한 다음, 결정된 최적의 병합 후보를 가리키는 병합 인덱스를 출력한다.
단계 44에서, 출력부(34)는 비트스트림에 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보, 즉 MPI 후보가 이용되는지 여부를 가리키는 움직임 상속 정보(MPI_flag), 현재 블록의 예측 모드 정보 및 결정된 병합 후보를 가리키는 병합 인덱스 정보(Merge Index)를 비트스트림에 부가하여 출력한다. 움직임 상속 정보(MPI_flag)는 다시점 비디오 시퀀스 전체에 적용되는 파라메터의 집합인 VPS(Video Parameter Set) 또는 픽처 단위로 적용되는 파라메터의 집합인 PPS(Picture Parameter Set) 또는 슬라이스에 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이 병합 모드로 부호화된 현재 블록을 복호화하기 위해서는 부호화측과 복호화측에서 동일한 병합 후보 리스트를 구성하여야 한다. 병합 후보 리스트 구성시, 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우 소정 우선 순위에 따라서 병합 후보들이 병합 후보에 순차적으로 포함된다. 따라서, 부호화측과 복호화측에서는 병합 후보 리스트에 포함될 수 있는 병합 후보의 최대 개수를 동일하게 설정하여야 한다. MPI 후보를 선택적으로 이용할 수 있는 경우 MPI 후보가 병합 후보에 포함된다면 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수는 1만큼 증가하여야 한다. 즉, MPI 후보를 제외하고 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수를 max_num_merge_cand라고 하면, MPI 후보가 병합 후보에 포함되는 경우 병합 후보의 최대 개수는 1이 증가한 (max_num_merge_cand+1)이다. MPI 후보의 이용여부를 나타내는 움직임 상속 정보를 MPI_flag라고 할 때, MPI 후보가 이용되는 경우 MPI_flag는 1의 값을 가지며, MPI 후보가 이용되지 않는 경우 MPI_flag는 0의 값을 갖는 것으로 설정한다면, MPI 후보의 포함 여부에 따른 병합 후보의 최대 개수는 (max_num_merge_cand+MPI_flag)이다. 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand 의 전송되는 데이터 량을 감소시키기 위하여 소정값, 예를 들어 5로부터 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수 max_num_merge_cand의 값을 뺀 값인 (5-max_num_merge_cand)를 five_minus_max_num_merge_cand라고 정의한다. 이 경우, five_minus_max_num_merge_cand 를 비트스트림에 부가하여 복호화측에 전송되면, 복호화측에서는 (5+five_minus_max_num_merge_cand)를 통해서 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand를 획득할 수 있다.
현재 영상의 유형에 따라서 이용가능한 병합 후보가 제한될 수 있다. 예를 들어, 깊이 영상의 경우 MPI 후보가 선택적으로 이용될 수 있는 반면에 인터 시점 후보는 이용되지 않고, 텍스처 영상의 경우 MPI 후보는 이용되지 않는 반면에 인터 시점 후보가 선택적으로 이용될 수 있다고 가정한다. 인터-시점 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 iv_mv_pred_flag, iv_mv_pred_flag가 0인 경우 인터-시점 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외됨을 나타내고, iv_mv_pred_flag가 1인 경우에만 인터-시점 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있는 경우를 나타낸다고 가정한다. 이와 같은 경우, 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand에 부가하여 추가되는 병합 후보의 개수는 (iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다. "∥"는 OR 연산자로서 iv_mv_pred_flag 또는 MPI_flag 중 하나라도 1인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 1이며, iv_mv_pred_flag 및 MPI_flag가 모두 0인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 0이다. 즉, MPI 후보 및 인터-시점 후보를 선택적으로 이용하는 경우, 텍스처 영상과 깊이 영상의 병합 후보 리스트 구성시 병합 후보의 최대 개수는 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수에 비하여 1만큼 증가된 값을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때, 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다.
다른 예로, 깊이 영상의 경우 MPI 후보가 선택적으로 이용될 수 있는 반면에 인터 시점 후보 및 시점 합성 예측 후보는 이용되지 않고, 텍스처 영상의 경우 MPI 후보는 이용되지 않는 반면에 인터 시점 후보 및 시점 합성 예측 후보가 선택적으로 이용될 수 있다고 가정한다. 인터-시점 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 iv_mv_pred_flag, iv_mv_pred_flag가 0인 경우 인터-시점 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외됨을 나타내고, iv_mv_pred_flag가 1인 경우에만 인터-시점 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있는 경우를 나타낸다고 가정한다. 그리고 시점 합성 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 view_synthesis_pred_flag, view_synthesis_pred_flag가 0인 경우 시점 합성 예측 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외됨을 나타내고, view_synthesis_pred_flag가 1인 경우에만 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있는 경우를 나타낸다고 가정한다. 이와 같은 경우, 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand에 부가하여 추가되는 병합 후보의 개수는 (iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다. "∥"는 OR 연산자로서 iv_mv_pred_flag 또는 view_synthesis_pred_flag 또는 MPI_flag 중 하나라도 1인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 1이며, iv_mv_pred_flag, view_synthesis_pred_flag 및 MPI_flag가 모두 0인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 0이다. 즉, MPI 후보, 시점 합성 예측 후보 및 인터-시점 후보를 선택적으로 이용하는 경우, 텍스처 영상과 깊이 영상의 병합 후보 리스트 구성시 병합 후보의 최대 개수는 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수에 비하여 1만큼 증가된 값을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때, 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다.
미리 설정된 병합 후보의 최대 개수가 5라고 할 때, 인터 예측부(33)는 MPI 후보가 이용되는 경우 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수를 1만큼 증가시켜 6개의 병합 후보가 병합 후보 리스트에 포함될 때까지, 소정 우선 순위에 따라서 병합 후보를 병합 후보 리스트에 포함시킨다. 또한, 인터 예측부(33)는 MPI 후보가 이용되지 않는 경우 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 5개의 병합 후보가 병합 후보 리스트에 포함될 때까지, 소정 우선 순위에 따라서 병합 후보를 병합 후보 리스트에 포함시킨다. 전술한 바와 같이 병합 후보 리스트에 포함되는 병합 후보의 순서 및 유형은 변경될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 다시점 비디오 복호화 장치는 파싱부(51) 및 다시점 비디오 복호화부(52)를 포함한다.
파싱부(51)는 비트스트림으로부터 부호화된 다시점 비디오의 신택스 정보들을 파싱하여 출력한다. 구체적으로, 파싱부(51)는 비트스트림으로부터 제 2 레이어의 현재 블록의 예측 모드 정보, 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보(MPI_flag) 및 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들 중 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 나타내는 병합 인덱스 정보(Merge Index)를 획득한다.
다시점 비디오 복호화부(52)는 비트스트림으로부터 파싱된 신택스들을 이용하여 복호화를 수행한다. 예측 모드 결정부(53)는 현재 블록의 예측 모드 정보에 기초하여 현재 블록이 인트라 예측 또는 인터 예측 중 어떤 예측 모드에 따라서 부호화된 블록인지를 결정한다. 인트라 예측부(54)는 인트라 예측 모드로 부호화된 블록의 경우, 인트라 예측시 이용된 인트라 예측 모드에 관한 정보를 비트스트림으로부터 획득하고, 획득된 인트라 예측 모드에 따라서 현재 블록의 예측 블록을 생성하고, 비트스트림으로부터 획득된 레지듀얼 신호와 예측 블록을 가산하여 현재 블록을 복원한다. 전술한 바와 같이, HEVC에 기초하여 인트라 예측된 현재 블록은 DC 모드, 플래너 모드, 33개의 방향을 갖는 방향 모드들의 총 35개의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드에 따라서 복호화될 수 있다.
인터 예측부(55)는 참조 픽처로부터 현재 블록의 예측 블록을 획득한다. 만약, 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, 움직임 상속 정보가 제 1 레이어의 의 움직임 정보를 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능함을 나타낼 경우, 인터 예측부(55)는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 획득하고, 병합 인덱스 정보에 기초하여 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보 중 하나의 병합 후보를 결정한다. 예를 들어, 깊이 영상의 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, 움직임 상속 정보(MPI_flag)의 값이 1로서, 깊이 영상의 움직임 정보가 대응되는 텍스처 영상의 움직임 정보를 그대로 이용할 수 있음을 나타낼 경우, 인터 예측부(55)는 현재 블록과 대응되는 텍스처 영상의 대응 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용한다. 대응되는 블록 관계는 서로 동일한 위치의 블록들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 깊이 영상의 현재 블록과 대응되는 텍스처 영상의 블록은, 텍스처 영상에서 현재 블록과 동일 위치의 블록을 나타낸다. 움직임 정보는 리스트 0(list 0), 리스트 1(list 1)와 같은 참조 픽처 리스트에 관한 정보, 참조 픽처 리스트 내에 포함된 참조 픽처들 중 현재 블록의 인터 예측시 이용된 참조 픽처를 나타내는 인덱스 정보(ref idx), 현재 블록의 움직임 벡터에 관한 정보가 포함될 수 있다.
병합 스킵 모드로 부호화된 현재 블록에 대해서 병합 후보 리스트 중에서 움직임 정보를 가져올 인덱스(merge index) 정보가 가리키는 병합 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록이 복원될 수 있다. 병합 모드의 경우 병합 후보 인덱스를 통해 결정된 병합 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 예측 블록을 획득하고, 비트스트림으로부터 획득된 레지듀얼 신호를 예측 블록에 부가하여 현재 블록이 복원될 수 있다.
부호화측과 동일하게, 인터 예측부(55)는 병합(Merge) 모드에서 이용되는 병합 후보로서 (1)움직임 파라메터 상속 후보, (2)인터-시점 후보, (3)공간적 후보, (4)변이 후보, (5)시간적 후보 및 (6)시점 합성 예측 후보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 이러한 각 병합 후보의 이용 여부는 별도의 플래그 정보를 통해 시그널링될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면 움직임 파라메터 상속 후보(MPI 후보)의 이용 여부를 VPS, PPS, 슬라이스 헤더에 포함된 플래그(MPI flag)를 통해 판단할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 단계 61에서 파싱부(51)는 비트스트림으로부터 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보(MPI flag)를 획득한다.
예를 들어, 제 1 레이어를 깊이 영상, 제 2 레이어를 깊이 영상에 대응되는 텍스처 영상이라고 할 때, 움직임 상속 정보(MPI flag)에 기초하여 깊이 영상의 현재 블록을 복호화하기 위하여 텍스처 영상의 대응 블록의 움직임 정보가 이용가능한지 여부를 판단할 수 있다.
단계 62에서, 파싱부(51)는 비트스트림으로부터 현재 블록의 예측 모드 정보를 출력하고, 예측 모드 결정부(53)에서는 예측 모드 정보에 기초하여 현재 블록의 예측 모드를 결정할 수 있다.
단계 63에서, 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, 움직임 상속 정보(MPI flag)가 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보를 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능함을 나타낼 경우, 인터 예측부(55)는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 획득한다.
MPI 후보가 이용되는 경우, 인터 예측부(55)는 MPI 후보에 부가하여 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보, 공간적 후보, 변이 후보, 시간적 후보, 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트에 부가하며, 이러한 병합 후보 리스트 부가 과정은 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수값이 될 때까지 수행된다. 만약, 이러한 병합 후보 리스트 획득 과정을 통해서도 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우, 인터 예측부(55)는 (0,0)의 제로 벡터를 병합 후보 리스트에 부가할 수 있다. MPI 후보 이외에 다른 병합 후보들도 선택적으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(55)는 인터-시점 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그 iv_mv_pred_flag가 0인 경우 인터-시점 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외되고, iv_mv_pred_flag가 1인 경우에만 인터-시점 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있다. 다른 예로, 인터 예측부(55)는 시점 합성 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그 view_synthesis_pred_flag가 0인 경우 시점 합성 예측 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외되고, view_synthesis_pred_flag가 1인 경우에만 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있다.
MPI 후보가 이용되지 않는 경우, 인터 예측부(55)는 MPI 후보를 제외하고 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보, 공간적 후보, 변이 후보, 시간적 후보, 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트에 부가하며, 이러한 병합 후보 리스트 부가 과정은 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수값이 될 때까지 수행된다. 만약, 이러한 병합 후보 리스트 획득 과정을 통해서도 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우, 인터 예측부(55)는 (0,0)의 제로 벡터를 병합 후보 리스트에 부가할 수 있다.
병합 후보 리스트 구성시, 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우 소정 우선 순위에 따라서 병합 후보들이 병합 후보에 순차적으로 포함된다. MPI 후보를 선택적으로 이용할 수 있는 경우 MPI 후보가 병합 후보에 포함된다면 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수는 1이 증가하여야 한다. 즉, MPI 후보를 제외하고 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수를 max_num_merge_cand라고 하면, MPI 후보가 병합 후보에 포함되는 경우 병합 후보의 최대 개수는 1이 증가한 (max_num_merge_cand+1)이다. 즉, MPI 후보의 포함 여부에 따른 병합 후보의 최대 개수는 (max_num_merge_cand+MPI_flag)이다. 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand 대신에 5로부터 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수 max_num_merge_cand의 값을 뺀 값인 five_minus_max_num_merge_cand가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수를 나타내기 위하여 이용되는 경우, (5+five_minus_max_num_merge_cand)를 통해서 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand가 획득된다.
현재 영상의 유형에 따라서 이용가능한 병합 후보가 제한될 수 있다. 예를 들어, 깊이 영상의 경우 MPI 후보가 선택적으로 이용될 수 있는 반면에 인터 시점 후보는 이용되지 않고, 텍스처 영상의 경우 MPI 후보는 이용되지 않는 반면에 인터 시점 후보가 선택적으로 이용될 수 있다고 가정한다. 인터-시점 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 iv_mv_pred_flag, iv_mv_pred_flag가 0인 경우 인터-시점 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외됨을 나타내고, iv_mv_pred_flag가 1인 경우에만 인터-시점 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있는 경우를 나타낸다고 가정한다. 이와 같은 경우, 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand에 부가하여 추가되는 병합 후보의 개수는 (iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다. "∥"는 OR 연산자로서 iv_mv_pred_flag 또는 MPI_flag 중 하나라도 1인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 1이며, iv_mv_pred_flag 및 MPI_flag가 모두 0인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 0이다. 즉, MPI 후보 및 인터-시점 후보를 선택적으로 이용하는 경우, 텍스처 영상과 깊이 영상의 병합 후보 리스트 구성시 병합 후보의 최대 개수는 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수에 비하여 1만큼 증가된 값을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때, 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다.
다른 예로, 깊이 영상의 경우 MPI 후보가 선택적으로 이용될 수 있는 반면에 인터 시점 후보 및 시점 합성 예측 호부는 이용되지 않고, 텍스처 영상의 경우 MPI 후보는 이용되지 않는 반면에 인터 시점 후보 혹은 시점 합성 예측 후보가 선택적으로 이용될 수 있다고 가정한다. 인터-시점 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 iv_mv_pred_flag, iv_mv_pred_flag가 0인 경우 인터-시점 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외됨을 나타내고, iv_mv_pred_flag가 1인 경우에만 인터-시점 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있는 경우를 나타낸다고 가정한다. 그리고 시점 합성 예측의 이용 여부를 나타내는 플래그를 view_synthesis_pred_flag, view_synthesis_pred_flag 가 0인 경우 시점 합성 예측 후보는 병합 후보 리스트 생성시 제외됨을 나타내고, view_synthesis_pred_flag 가 1인 경우에만 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트 생성시 이용할 수 있는 경우를 나타낸다고 가정한다. 이와 같은 경우, 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 max_num_merge_cand에 부가하여 추가되는 병합 후보의 개수는 (iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다. "∥"는 OR 연산자로서 iv_mv_pred_flag, view_synthesis_pred_flag 또는 MPI_flag 중 하나라도 1인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 1이며, iv_mv_pred_flag, view_synthesis_pred_flag 및 MPI_flag가 모두 0인 경우 (iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag)의 값은 0이다. 즉, MPI 후보, 시점 합성 예측 후보 및 인터-시점 후보를 선택적으로 이용하는 경우, 텍스처 영상과 깊이 영상의 병합 후보 리스트 구성시 병합 후보의 최대 개수는 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수에 비하여 1만큼 증가된 값을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때, 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag) 이다.
미리 설정된 병합 후보의 최대 개수가 5라고 할 때, 인터 예측부(55)는 MPI 후보가 이용되는 경우 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수를 1만큼 증가시켜 6개의 병합 후보가 병합 후보 리스트에 포함될 때까지, 소정 우선 순위에 따라서 병합 후보를 병합 후보 리스트에 포함시킨다. 또한, 인터 예측부(55)는 MPI 후보가 이용되지 않는 경우 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수인 5개의 병합 후보가 병합 후보 리스트에 포함될 때까지, 소정 우선 순위에 따라서 병합 후보를 병합 후보 리스트에 포함시킨다. 전술한 바와 같이 병합 후보 리스트에 포함되는 병합 후보의 순서 및 유형은 변경될 수 있다. 다만, 부호화측과 복호화측에서 병합 후보 리스트에 포함되는 병합 후보의 순서 및 유형을 동일하게 설정된다.
단계 64에서, 인터 예측부(55)는 비트스트림으로부터 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들 중 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 나타내는 병합 인덱스 정보(merge index)를 획득한다.
단계 65에서, 인터 예측부(55)는 병합 인덱스 정보에 기초하여 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들 중 하나의 병합 후보를 결정하고, 병합 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보를 획득한다. 전술한 바와 같이, 움직임 정보는 참조 픽처의 방향, 참조 픽처 인덱스 및 움직임 벡터 예측값을 포함한다.
이하에서는 다시점 비디오를 구성하는 각 레이어의 픽처들 사이의 상관 관계를 이용하여 효율적으로 다시점 비디오를 부호화 및 복호화하는 방식에 대하여 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따라서 변이 보상 예측(disparity-compensation prediction) 방식을 설명하기 위한 도면이다.
다시점 비디오의 부호화/복호화시에는 동일 시점이면서 다른 시간의 참조 픽처를 이용하는 움직임 보상 예측(Motion Compensation Prediction:MCP) 이외에, 다른 시점의 동일 시간에 입력된 시점 방향의 참조 픽처를 이용하는 변이 보상 예측(disparity-compensation prediction:DCP)을 이용한 인터 예측이 수행될 수 있다. 도 7을 참조하면, 시점 식별자(viewId)가 n인 현재 시점의 현재 픽처(71)에 포함된 블록들은 동일 시점 n의 참조 픽처의 블록들을 이용하는 MCP를 통해 예측될 수 있다. 도 7에서, 현재 픽처(71)의 양방향 예측된 블록(74)은 참조 픽처 인덱스(R)의 값인 0 및 4가 가리키는 참조 픽처들의 참조 블록들(75,76)을 이용하여 양방향 움직임 보상 예측되며, 단방향 예측된 블록(77)은 참조 픽처 인덱스(R)가 2의 값을 갖는 참조 픽처의 참조 블록(76)을 이용하여 단방향 움직임 보상 예측된다. 현재 픽처(71)의 블록(72)의 경우 동일 시간에 입력된 다른 시점(ViewId=n-1)의 참조 픽처의 참조 블록(73)을 이용하는 DCP를 통해 예측될 수 있다. 다른 시점의 참조 픽처의 참조 블록(73)은 변이 벡터(disparity vector)를 이용하여 결정될 수 있다. 다른 시점의 참조 블록을 이용하여 예측된 블록(72)의 변이 벡터는 주변 블록들 중 다른 시점의 참조 픽처를 참조하는 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 예측될 수 있다. 즉, 다시점 비디오에서 움직임 보상 예측(MCP)을 통해 예측된 블록의 예측 움직임 벡터는 주변 블록들 중 MCP를 통해 예측된 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 예측될 수 있으며, 변이 보상 예측(DCP)을 통해 예측된 블록의 예측 움직임 벡터는 주변 블록들 중 DCP를 통해 예측된 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 예측될 수 있다.
이와 같이 변이 벡터는 현재 픽처와 동일 시간에 입력된 다른 시점의 픽처이며 이전에 부호화/복호화된 픽처에서 현재 블록과 대응되는 블록을 결정하는데 이용된다. 변이 벡터는 시점간 예측(inter-view prediction)을 통해 예측된 현재 블록의 주변 블록 또는 현재 블록과 시간적으로 연관된 대응 블록의 움직임 벡터들로부터 획득되거나 직접 현재 블록에 대한 시점간 예측을 통해 획득된 움직임 벡터들로부터 획득될 수 있다.
이하 도 8 내지 도 10을 참조하여 변이 벡터를 획득하는 과정에 대하여 설명한다.
도 8은 일 실시예에 따라서 현재 블록과 관련된 주변 블록들로부터 변이 벡터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 현재 블록과 공간적 및 시간적으로 연관된 주변 블록들(neighboring block)로부터 현재 블록의 변이 벡터가 획득될 수 있다. 여기서 현재 블록은 HEVC에 따른 부호화 단위(Coding Unit: CU) 또는 예측 단위(Prediction Unit:PU)일 수 있다. 공간적으로 연관된 주변 블록으로서 현재 블록의 좌하측에 위치한 A1 블록 및 우상측에 위치한 B1 블록으로부터 변이 벡터가 획득될 수 있다. 변이 벡터를 획득하기 위해서 A1 블록 및 B1 블록의 순서로 변이 벡터를 갖는지 여부가 체크되고, A1 블록 및 B1 블록 중 변이 벡터를 갖는 경우 해당 변이 벡터를 이용하여 현재 블록의 변이 벡터가 획득될 수 있다.
또한, 참조 픽처의 블록들 중 현재 블록과 동일 위치의 시간적 이웃 블록(T0)을 이용하여 현재 블록의 변이 벡터가 획득될 수 있다. 현재 픽처와 시간적으로 연관된 참조 픽처로서 2개의 참조 픽처가 이용될 수 있다. 2개의 참조 픽처 중 제 1 참조 픽처는 슬라이스 헤더의 참조 픽처 정보를 통해 시그널링되는 참조 픽처로 결정될 수 있다. 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들 중 랜덤 액세스 포인트(Random Access Point: RAP) 픽처가 포함된 경우, 제 2 참조 픽처는 RAP 픽처로 결정될 수 있다. 만약 참조 픽처 리스트에 RAP 픽처가 존재하지 않는 경우, 참조 픽처 리스트의 참조 픽처들 중 시간적 식별자(Temporal ID)가 가장 낮은 참조 픽처가 제 2 참조 픽처로 결정될 수 있다. 시간적 식별자(Temporal ID)가 가장 낮은 참조 픽처가 복수 개인 경우 현재 픽처와의 POC(Picture Order Count)가 가장 작은 참조 픽처가 제 2 참조 픽처로 결정될 수 있다. 제 2 참조 픽처의 동일 위치의 블록이 갖는 움직임 벡터는 선택적으로 현재 블록의 변이 벡터를 결정하는데 이용될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 현재 블록과 시간적, 공간적으로 관련된 이웃 블록들 중 변이 보상 예측(DCP)을 이용하여 변이 벡터를 갖는 이웃 블록 이외에도, 움직임 보상 예측(MCP)를 이용하는 이웃 블록들로부터 변이 벡터를 획득할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따라서 움직임 보상 예측된 이웃 블록으로부터 변이 벡터를 획득하는 과정을 예시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 현재 블록과 관련된 이웃 블록(91)이 움직임 보상 예측을 통해 예측된 블록이며, 다른 시점의 대응 블록(92)을 가리키는 인터 시점 움직임 예측을 통해 이웃 블록(91)의 움직임 벡터가 예측된 경우, 이웃 블록(91)의 인터 시점 움직임 예측에 이용된 변이 벡터는 현재 시점과 인터 시점 참조 픽처 사이의 움직임 대응 관계를 나타낸다. 따라서, 이웃 블록(91)의 인터 시점 움직임 예측을 통해 예측된 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 변이 벡터를 결정할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라서 깊이 영상으로부터 변이 벡터를 획득하는 과정을 예시한 도면이다.
독립 레이어의 텍스처 영상과 깊이 영상이 부호화/복호화된 이후에 종속 레이어의 텍스처 영상과 깊이 영상이 부호화/복호화된다. 따라서 종속 레이어 영상을 부호화/복호화하는 시점에, 독립 레이어의 깊이 영상은 이전에 처리되어 이용가능하다. 따라서, 종속 레이어의 텍스처 영상 T1(111)에 포함된 현재 블록(112)의 변이 벡터를 결정하기 위해서, 이전 독립 레이어의 깊이 영상 D0(113)에서 현재 블록(112)과 동일 위치 블록(114)에 대하여 전술한 도 8의 변이 벡터 생성 방식에 기초하여 변이 벡터(116)를 결정할 수 있다. 동일 위치 블록(114)의 변이 벡터(116)는 동일 위치 블록(114)과 대응 블록(115)의 위치 차이를 나타낸다. 이러한 변이 벡터(116)를 이용하여 현재 블록(112)과 대응되는 동일 시점의 깊이 영상(117)에서 현재 블록(112)과 대응되는 가상 깊이 블록(118)을 결정할 수 있다.
이하, 병합 후보 리스트에 병합 후보로서 포함될 수 있는 (1)움직임 파라메터 상속 후보, (2)인터-시점 후보, (3)공간적 후보, (4)변이 후보, (5)시간적 후보 및 (6)시점 합성 예측 후보에 대하여 설명한다.
도 11a는 일 실시예에 따른 병합 후보 리스트에 포함되는 공간적 후보를 나타낸다.
도 11a를 참조하면, 현재 블록(1101)의 좌하측 블록 A0(1102), 좌하측 블록의 상측에 인접한 블록 A1(1103), 현재 블록의 우상측 블록 B0(1104), 우상측 블록의 좌측에 인접한 블록 B1(1105) 및 현재 블록의 좌상측에 인접한 블록 B2(1106)이 공간적 병합 후보로 이용될 수 있다. 병합 후보 리스트 구성시 A1(1103), B1(1105), B0(1104), A0(1102), B2(1106)의 순서로 탐색되어 움직임 정보를 갖는 주변 블록이 병합 후보 리스트에 순차적으로 포함될 수 있다. 인접하는 블록이 프레임 경계이거나 인트라 예측되어 움직임 정보가 존재하지 않는 경우에는 병합 후보 리스트에 포함되지 않는다. 병합 후보 리스트에 포함될 수 있는 주변 블록의 위치 , 개수 및 탐색 순서는 상기 예에 한정되지 않고 변경될 수 있다. 한편, 현재 블록은 HEVC에 따른 부호화 단위 또는 예측 단위일 수 있다.
도 11b는 일 실시예에 따른 병합 후보 리스트에 포함되는 시간적 후보를 나타낸다.
시간적 병합(Merge) 후보를 위한 참조 픽쳐의 방향과 참조 픽쳐 인덱스가 슬라이스 헤더를 통해 디코더(복호화 장치)로 전송될 수 있다. 도 11b는 현재 예측 단위(PU)의 시간적 병합(Merge) 후보의 선택 위치를 나타낸다. 동일 위치의 예측 단위는 선택된 참조 픽쳐에서 현재 예측 단위와 동일 위치에 존재하는 예측 단위(PU)를 의미한다. 시간적 병합(Merge) 후보는 동일 위치의 PU의 우측 하단 블록(H)을 먼저 탐색하고, 우측 하단 블록(H)의 움직임 정보가 존재하지 않는다면 동일 위치의 예측 단위(PU)의 중앙(C3)의 픽셀을 포함하는 블록을 탐색한다.
다음으로 인터-시점 후보(Inter-View Candidate)와 변이 후보(Disparity Candidate)에 대하여 설명한다.
다시점 비디오 부호화의 압축 성능은 인터-시점 예측 방법(Inter-view prediction)을 이용한 공간적 중복성 제거를 통하여 도출될 수 있다. 같은 대상에 대하여 다른 시점에서 촬영한 영상은 카메라 이동에 의해 가려지는 영역 혹은 드러나는 영역을 제외하면 서로 간의 유사성이 높다. 이러한 시점 간 유사성을 이용하여 다른 시점의 영상에서 현재 블록과 가장 유사한 영역을 찾아 부호화하는 방법을 변이 보상 예측(Disparity compensated prediction)이라고 한다. 그리고, 변이 보상 예측을 위해 사용되는 움직임 벡터는 일반적인 시간적 움직임 벡터와 구분하기 위하여 변이 벡터(Disparity vector)라고 표현하기도 한다.
시점 간 상관도가 높은 다시점 영상에 대하여, 이미 부호화된 이웃 시점의 부호화 파라미터를 예측하여 이용함으로써 효율적인 부호화가 가능하다. 이를 위해 시점 간 부호화 파라미터 예측 방법이 사용된다. 시점 간 부호화 파라미터 예측 방법의 대표적인 방법으로는 인터-시점 움직임 벡터 예측 방법(Inter-view motion vector prediction)이 있다. 다시점 영상은 같은 피사체에 대하여 다른 시점에서 촬영하였기 때문에, 시점 이동에 의하여 가려지거나 드러나는 영역을 제외하면 매우 유사한 움직임 특성을 갖는다. 이러한 특성을 이용하여 종속 레이어 영상을 부호화할 때 이전에 부호화되고 복호화된 이웃 시점의 움직임 벡터로부터 현재 블록의 움직임 벡터를 예측함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터-시점 후보와 변이 후보를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 이미 부호화가 완료된 참조 시점의 움직임 정보를 현재 시점의 움직임 정보로서 사용할 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 위치 x의 변이 벡터를 결정하기 위해서, 현재 시점의 현재 영상에 대한 깊이 영상을 추정함으로써 현재 블록의 위치에 관련된 깊이 블록의 최대 깊이값 d가 획득된다. 그리고, 획득된 최대 깊이값 d를 이용하여 변이 벡터가 획득될 수 있다. 현재 블록의 위치 x의 변이 벡터가 획득되면 참조 시점의 현재 영상에서 참조 샘플 위치 xR가 결정될 수 있다. 참조 샘플 위치 xR을 포함하는 참조 시점의 현재 영상의 블록이 현재 시점의 현재 영상의 현재 블록과 대응되는 대응 블록(corresponding block)이 된다. 대응 블록이 인터 예측을 통해 참조 시점의 참조 영상을 참조하는 움직임 벡터를 가진다면, 이 대응 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터 예측자(predictor)로 이용할 수 있다. 따라서, 이 대응 블록의 움직임 벡터에 관한 정보를 인터-시점 후보로서 사용할 수 있다.
변이 후보는 변이 벡터를 움직임 벡터처럼 사용하여 현재 블록의 예측에 사용하는 것이다. 도 12에서 대응 블록이 위치하는 참조 시점의 현재 영상이 참조 픽쳐 리스트에 포함된 경우라면, 변이 벡터를 움직임 벡터처럼 사용하여 현재 블록의 예측에 사용할 수 있다. 즉 변이 벡터에 관한 정보를 변이 후보로서 사용할 수 있다.
인터-시점 움직임 벡터를 예측하기 위해서는 이웃 시점 내에서 현재 블록과 대응되는 위치의 움직임 벡터를 예측해야 한다. 이 때, 인터-시점 움직임 벡터는 참조 시점 영상 내의 현재 좌표에서 변이만큼 떨어진 위치로부터 예측함으로써 더욱 정확한 예측을 수행할 수 있으며, 이웃 시점으로부터 움직임 벡터를 예측하기 위한 변이는 주변의 부호화된 블록으로부터 유도할 수 있다. 또한, 부호화 대상 블록이 인터-시점 움직임 벡터로 부호화 되었다면, 이때 사용한 변이 정보를 저장함으로써 이후에 부호화될 다른 블록에 변이 정보를 제공할 수 있다.
다음으로 시점 합성 예측 후보(VSP Candidate)에 대하여 설명한다.
다시점 비디오는 시점간 상관도가 매우 높기 때문에 이전 시점의 컬러 영상과 깊이 영상을 이용해 부호화할 시점의 영상을 합성할 수 있다. 이전 시점의 컬러 영상과 깊이 영상을 이용하여 합성된 영상을 시점 합성 프레임(View Synthesis frame)이라고 한다. 시점 합성 예측 후보는 시점 합성 프레임에서 현재 블록과 동일한 위치에 있는 블록을 나타낸다. 이외에도 변이 벡터를 현재 블록의 크기에 기초하여 쉬프트한 쉬프트 변이 벡터가 병합 후보에 포함될 수도 있다.
인터 시점 움직임 벡터들은 현재 픽처와 현재 블록에 의하여 참조되는 참조 픽처 사이의 시점 순서 인덱스(View order Index)의 차이값, 동일 위치의 참조 픽처와 동일 위치의 참조 픽처에 의하여 참조되는 참조 픽처의 시점 순서 인덱스(View order Index)의 차이값에 기초하여 스케일링된 값이 이용될 수 있다. 예를 들어, "tb"를 현재 픽처의 시점 순서(CurrViewOrderIdx)와 현재 픽처에 의하여 참조되는 참조 픽처의 시점 순서(CurrRefViewOrderIdx) 사이의 차이값 (CurrViewOrderIdx-CurrRefViewOrderIdx)을 클리핑한 값으로, tb=clip3(-128,127,CurrViewOrderIdx-CurrRefViewOrderIdx)이며, "td"를 동일 위치의 참조 픽처의 시점 순서 인덱스(ColViewOrderIdx)와 동일 위치의 참조 픽처에 의하여 참조되는 참조 픽처의 시점 순서 인덱스(ColRefViewOrderIdx) 사이의 차이값 (ColViewOrderIdx-ColViewOrderIdx)을 클리핑한 값으로, td=clip3(-128, 127, ColViewOrderIdx-ColViewOrderIdx) 이라고 가정한다. 또한, tx=(16384+Abs(td/2))/td라고 가정한다. 이와 같은 경우, 다음의 수학식 DistScaleFactor=clip3(-1024, 1023, (tb*tx+32)>>6 )에 기초하여 획득된 DistScaleFactor를 인터 시점 움직임 벡터들과 곱함으로써 인터 시점 움직임 벡터들이 스케일링된다.
도 13은 일 실시예에 따른 인터 시점 움직임 벡터를 스케일링하는 과정의 일 예이다.
도 13을 참조하면, V1 시점의 현재 블록(1301)은 V0 시점의 참조 블록(1304)을 참조하며, 현재 블록(1301)의 이웃 블록(1302)는 다른 V2 시점의 블록(1303)을 참조한다고 가정한다. 현재 블록(1301)과 참조 블록(1304) 사이의 시점 인덱스 차이값(V1-V0)가, 이웃 블록(1302)와 그 참조 블록(1303) 사이의 시점 인덱스 차이값(V1-V2)과 동일하지 않기 때문에, 이웃 블록(1302)으로부터 예측된 인터 시점 움직임 벡터는 스케일링되고, 스케일링된 인터 시점 움직임 벡터가 현재 블록(1301)의 예측 움직임 벡터로 이용될 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 움직임 상속 후보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 현재 레이어의 현재 블록과 대응되는 이전 레이어의 대응 블록을 병합 후보에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 깊이 영상(1510)의 현재 블록(1511)과 대응되는 텍스처 영상(1520)의 동일 위치 블록인 대응 블록(1521)은 현재 블록(1511)의 부호화/복호화에 이용되는 병합 후보에 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 다른 레이어에 포함되며 현재 블록과 동일한 위치의 대응 블록의 움직임 정보를 상속하여 병합 후보에 포함시킬 것인지 여부는 MPI flag를 통해 시그널링될 수 있다. MPI 후보가 이용되는 경우, 인터 예측부(33, 55)는 MPI 후보에 부가하여 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보, 공간적 후보, 변이 후보, 시간적 후보, 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트에 부가하며, 이러한 병합 후보 리스트 부가 과정은 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수값이 될 때까지 수행된다. 만약, 이러한 병합 후보 리스트 획득 과정을 통해서도 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우, 인터 예측부(33, 55)는 (0,0)의 제로 벡터를 병합 후보 리스트에 부가할 수 있다. MPI 후보 이외에 다른 병합 후보들도 선택적으로 이용될 수 있다.
MPI 후보가 이용되지 않는 경우, 인터 예측부(33,55)는 MPI 후보를 제외하고 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보, 공간적 후보, 변이 후보, 시간적 후보, 시점 합성 예측 후보를 병합 후보 리스트에 부가하며, 이러한 병합 후보 리스트 부가 과정은 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수값이 될 때까지 수행된다. 만약, 이러한 병합 후보 리스트 획득 과정을 통해서도 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우, 인터 예측부(33, 55)는 (0,0)의 제로 벡터를 병합 후보 리스트에 부가할 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 VPS(Video Parameter Set) 확장 정보를 나타낸 도면이다.
하나의 단시점 비디오와 관련된 정보는 VPS 정보를 통해 전송되고, 다시점 비디오를 구성하는 각 레이어 영상의 부호화와 관련된 정보는 VPS 확장(VPS Extension) 정보에 포함되어 복호화측에 전송될 수 있다.
도 14를 참조하여 본 발명의 실시예와 관련된 신택스를 설명하면, iv_mv_pred_flag[　layerId　] 는 layerId가 가리키는 레이어의 영상의 복호화 과정에서 인터 시점 움직임 파라메터 예측이 이용되는지 여부를 가리킨다. iv_mv_pred_flag[　layerId　]가 0이면 해당 레이어에 대해서 인터 시점 움직임 파라메터 예측이 수행되지 않음을 나타낸다. iv_mv_pred_flag[　layerId　]가 1이면 해당 레이어에 대해서 인터 시점 움직임 파라메터 예측이 이용될 수 있음을 나타낸다.
view_synthesis_pred_flag[　layerId　] 는 layerId가 가리키는 레이어의 영상의 복호화 과정에서 시점 합성 예측이 이용되는지 여부를 가리킨다. view_synthesis_pred_flag[　layerId　]가 0이면 해당 레이어에 대해서 시점 합성 예측이 수행되지 않음을 나타낸다. view_synthesis_pred_flag[　layerId　]가 1이면 해당 레이어에 대해서 시점 합성 예측이 이용될 수 있음을 나타낸다.
mpi_flag[layerId]는 layerId가 가리키는 레이어 영상에 대하여 이전 레이어 영상의 움직임 정보를 이용하는 움직임 파라메터 상속이 수행되는지 여부를 가리킨다. 전술한 바와 같이, MPI 후보가 이용되는 레이어 영상에 대하여 mpi_flag는 1의 값을 가지며, MPI 후보가 이용되지 않는 레이어 영상에 대하여 mpi_flag는 0의 값을 갖도록 설정된다.
복호화측에서는 mpi_flag[layerId]를 VPS로부터 획득하고 layerId가 가리키는 레이어 영상에 포함된 블록들 중 병합 모드로 예측된 블록을 복호화할 때, mpi_flag가 1의 값을 갖는 경우 MPI 후보를 병합 후보 리스트에 포함시키고, mpi_flag가 0의 값을 갖는 경우 MPI 후보를 이용하지 않고 다른 병합 후보를 이용하여 병합 후보 리스트를 획득한다.
도 16은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 장치의 블록도이다.
다시점 비디오 부호화 장치(1600)은 제 1 레이어 부호화 장치(1610)와 제 2 레이어 부호화 장치(1660) 및 인터 레이어 예측 장치(1650)를 포함한다.
제 1 레이어의 블록 분할부(1618)는 제 1 레이어 영상을 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위 등의 데이터 단위로 분할한다. 블록 분할부(1618)로부터 출력된 부호화 단위에 포함된 예측 단위에 대한 인트라 예측 또는 인터 예측이 수행될 수 있다. 움직임 보상부(1640)는 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행하여 예측 단위의 예측값을 출력하고, 인트라 예측부(1645)는 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행하여 예측 단위의 예측값을 출력한다.
부호화 컨트롤부(1615)는 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드 중 현재 예측 단위와 가장 유사한 예측값을 획득하는데 이용된 예측 모드를 결정하고, 결정된 예측 모드에 따른 예측값이 출력되도록 예측 스위치(1648)를 제어한다. 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 획득된 현재 블록의 예측값과 현재 블록의 차이값인 레지듀얼은 변환/양자화부(1620)에 의하여 변환 및 양자화되어 양자화된 변환 계수가 출력된다. 스케일링/역변환부(1625)는 양자화된 변환계수에 대해 스케일링 및 역변환을 수행하여 레지듀얼을 복원한다. 스토리지(1630)는 복원된 레지듀얼과 현재 블록의 예측값을 가산하여 복원된 현재 블록을 저장한다. 블록 분할부(1618)에서 분할된 제 1 레이어 영상의 모든 부호화 단위마다 부호화 과정이 반복된다. 이와 같은 제 1 레이어 영상의 부호화 과정에 따라서 최소 코스트를 갖는 제 1 레이어 영상의 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 구조가 결정될 수 있다. 디블로킹 필터링부(1635)는 복원된 제 1 레이어 영상에 대한 필터링을 수행하여 복원된 제 1 레이어 영상에 포함된 결함(artifact)를 감소시킨다.
인터-레이어 예측 장치(1650)는 제 1 레이어 영상이 제 2 레이어 영상의 예측 부호화에 이용될 수 있도록 제 1 레이어 영상 정보를 제 2 레이어 부호화 장치(1660)로 출력한다. 인터-레이어 예측 장치(1650)의 디블로킹부(1655)는 부호화된 후 복원된 제 1 레이어 영상에 대한 디블로킹 필터링을 수행하고, 필터링된 제 1 레이어 영상을 제 2 레이어 부호화 장치(1680)로 출력한다.
제 2 레이어 부호화 장치(1660)은, 제 1 레이어 부호화 장치(1610)에서 부호화된 제 1 레이어 영상의 부호화 정보에 기초하여 제 2 레이어 영상을 부호화한다. 제 2 레이어 부호화 장치(1660)은 제 1 레이어 부호화 장치(1610)에서 결정된 제 1 레이어 영상의 부호화 정보를 그대로 적용하거나, 제 1 레이어 영상의 부호화 정보를 변경하여 제 2 레이어 영상의 부호화에 적용될 부호화 정보를 결정할 수 있다.
제 2 레이어의 블록 분할부(1668)는 제 2 레이어 영상을 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위 등의 데이터 단위로 분할한다. 제 2 레이어의 블록 분할부(1668)는 제 1 레이어 영상에서 결정된 최대 부호화 단위, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 등의 데이터 단위의 구조 정보에 기초하여, 대응되는 제 2 레이어 영상의 데이터 단위의 구조를 결정할 수 있다.
블록 분할부(1668)로부터 출력된 제 2 레이어의 부호화 단위에 포함된 예측 단위마다 인트라 예측 또는 인터 예측이 수행될 수 있다. 움직임 보상부(1690)는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하여 예측값을 출력하고, 인트라 예측부(1695)는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하여 예측값을 출력한다. 움직임 보상부(1690)는 제 2 레이어의 블록에 대응되는 제 1 레이어의의 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 제 2 레이어의 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 또한, 움직임 보상부(1690)는 제 1 레이어의 움직임 벡터를 이용하지 않고 독립적인 움직임 예측을 수행하여 제 2 레이어의 현재 블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다.
제 2 레이어의 부호화 컨트롤부(1665)는 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드 중 제 2 레이어의 현재 블록과 가장 유사한 예측값을 갖는 예측 모드를 결정하고, 결정된 예측 모드에 따른 현재 블록의 예측값이 출력되도록 예측 스위치(1698)를 제어한다. 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 획득된 예측값과 현재 블록의 차이값인 레지듀얼은 변환/양자화부(1670)에 의하여 변환 및 양자화되어 양자화된 변환 계수가 출력된다. 스케일링/역변환부(1675)는 양자화된 변환계수에 대해 스케일링 및 역변환을 수행하여 레지듀얼을 복원한다. 스토리지(1680)는 복원된 레지듀얼과 현재 블록의 예측값을 가산하여 현재 블록을 복원하여 저장한다. 디블로킹부(1685)는 복원된 제 2 레이어 영상에 대한 디블로킹 필터링을 수행한다.
도 17은 일 실시예에 따른 다시점 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
다시점 비디오 복호화 장치(1700)는 제 1 레이어 복호화 장치(1710)와 제 2 레이어 복호화 장치(1760)를 포함한다.
비트스트림으로부터 제 1 레이어 영상의 부호화 정보 및 제 2 레이어 영상의 부호화 정보가 파싱되어 입력되면, 역양자화/역변환부(1720)는 제 1 레이어 영상의 레지듀얼을 역양자화 및 역변환하여 복원된 레지듀얼 정보를 출력한다. 움직임 보상부(1740)는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하여 예측값을 출력하고, 인트라 예측부(1745)는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하여 예측값을 출력한다.
복호화 컨트롤부(1715)는 제 1 레이어 영상의 부호화 정보에 포함된 제 1 레이어 영상의 현재 블록의 예측 모드 정보에 기초하여 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드 중 하나의 예측 모드를 결정하고, 결정된 예측 모드에 따른 예측값이 출력되도록 예측 스위치(1748)를 제어한다. 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 획득된 현재 블록의 예측값과 복원된 레지듀얼이 가산되어 제 1 레이어의 현재 블록이 복원된다. 복원된 제 1 레이어 영상은 스토리지(1730)에 저장된다. 디블로킹부(1735)는 복원된 제 1 레이어 영상에 대한 디블로킹 필터링을 수행한다.
인터-레이어 예측 장치(1750)는 제 1 레이어 영상이 제 2 레이어 영상의 예측 복호화에 이용될 수 있도록 제 1 레이어 영상 정보를 제 2 레이어 복호화 장치(1760)로 출력한다. 인터-레이어 예측 장치(1750)의 디블로킹부(1755)는 복원된 제 1 레이어 영상에 대한 디블로킹 필터링을 수행하고, 필터링된 제 1 레이어 영상을 제 2 레이어 복호화 장치(1760)로 출력한다.
제 2 레이어 복호화 장치(1760)은, 제 1 레이어 복호화 장치(1710)에서 복호화된 제 1 레이어 영상의 부호화 정보를 이용하여 제 2 레이어 영상을 복호화한다. 제 2 레이어 복호화 장치(1760)는 제 1 레이어 복호화 장치(1710)에서 결정된 제 1 레이어 영상의 부호화 정보를 그대로 적용하거나, 제 1 레이어 영상의 부호화 정보를 변경하여 제 2 레이어 영상의 복호화에 적용될 부호화 정보를 결정할 수 있다. 역양자화/역변환부(1770)는 제 2 레이어 영상의 레지듀얼을 역양자화 및 역변환하여 복원된 레지듀얼 정보를 출력한다. 움직임 보상부(1790)는 제 2 레이어의 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하여 예측값 출력하고, 인트라 예측부(1795)는 제 2 레이어의 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하여 예측값을 출력한다. 움직임 보상부(1790)는 제 2 레이어의 현재 블록에 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 벡터를 스케일링하여 제 2 레이어의 현재 블록의 움직임 벡터를 결정하거나, 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 벡터와는 독립적으로 부호화되어 비트스트림에 포함된 제 2 레이어의 현재 블록의 움직임 벡터 정보에 기초하여 제 2 레이어의 현재 블록의 움직임 벡터를 획득할 수 있다.
복호화 컨트롤부(1765)는 제 2 레이어 영상의 부호화 정보에 포함된 예측 모드 정보에 기초하여 인트라 예측 모드 및 인터 예측 모드 중 하나의 예측 모드를 결정하고, 결정된 예측 모드에 따른 예측 블록이 출력되도록 예측 스위치(1798)를 제어한다. 인트라 예측 또는 인터 예측을 통해 획득된 제 2 레이어의 현재 예측 단위의 예측값과 복원된 레지듀얼이 가산되어 현재 블록이 복원된다. 복원된 제 2 레이어 영상은 스토리지(1780)에 저장된다. 디블로킹부(1785)는 복원된 제 2 레이어 영상에 대한 디블로킹 필터링을 수행한다.
도 18은 일 실시예에 따라서 다시점 비디오의 병합 후보 리스트를 구성하기 위한 수도 코드(pseudo code)의 예시이다.
인터 예측부(33,55)는 mpi_flag를 이용하여 이전 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 이용가능한지를 판단하고, 이전 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 이용가능한 경우, 즉 mpi_flag가 1의 값을 가지며, 이전 레이어의 대응 블록(T)이 움직임 정보를 갖는 경우 이전 레이어의 대응 블록(T)을 병합 후보 리스트(extMergeCandList)에 부가한다. mpi_flag가 0인 경우 이전 레이어의 대응 블록의 움직임 정보는 이용가능하지 않는 것으로 설정된다. 즉, mpi_flag가 0인 경우 이전 레이어의 대응 블록의 움직임 정보를 나타내는 availableFlagT는 0으로 설정된다. 예를 들어, 현재 레이어를 깊이 영상, 이전 레이어를 텍스처 영상이라고 할 때, 깊이 영상의 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, mpi_flag가 1인 경우, 인터 예측부(33,55)는 병합 후보 리스트에 텍스처 영상의 대응 블록을 병합 후보로서 포함시킨다.
변이 기반 병합 후보(disparity derive merge candidate: D)가 이용가능한 경우, availableFlagD는 1로 설정되며, 인터 예측부(33,55)는 변이 기반 병합 후보(D)를 병합 후보 리스트(extMergeCandList)에 부가한다.
다음, 인터 예측부(33,55)는 인터 시점 움직임 보상 병합 후보(IvMC), 공간적 병합 후보로서 A1 블록, B1 블록, B0 블록을 병합 후보 리스트(extMergeCandList)에 부가한다. 이와 같은 과정을 통해 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보가 병합 후보의 최대 개수보다 작은 경우에는 계속하여 인터 시점 변이 보상 병합 후보(IvDC), 시점 합성 병합 후보(VSP), 공간적 병합 후보로서 A0 블록, B2 블록을 병합 후보 리스트(extMergeCandList)에 부가한다. 이외에도 병합 병합 후보로서, 인터 시점 움직임 보상 병합 후보(IvMC) 및 인터 시점 변이 보상 병합 후보(IvDC)를 블록 크기 등에 기초하여 쉬프트한 쉬프트 인터 시점 움직임 보상 병합 후보(IvMCShift) 및 쉬프트 인터 시점 변이 보상 병합 후보(IvDCShift)가 병합 후보 리스트(extMergeCandList)에 부가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 병합 후보 리스트에 포함되는 병합 후보의 유형, 개수 및 병합 순서는 이에 한정되지 않고 변경될 수 있다.
일 실시예에 따른 다시점 비디오 부호화 장치 및 다시점 비디오 복호화 장치에서, 다시점 비디오의 각 픽처들은 트리 구조의 부호화 단위들로 분할되고, 부호화 단위에 대한 인터 레이어 예측 또는 인터 예측을 위해 부호화 단위들, 예측 단위들, 변환 단위들이 이용될 수 있다. 이하 도 19 내지 20을 참조하여, 일 실시예에 따른 트리 구조의 부호화 단위 및 변환 단위에 기초한 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 비디오 복호화 방법 및 그 장치가 개시된다.
다시점 비디오를 위한 부호화/복호화 과정에서, 제1 레이어 영상들을 위한 부호화/복호화 과정과, 제2 레이어 영상들을 위한 부호화/복호화 과정이 별도로 수행될 수 있다. 독립 레이어 영상의 경우 다른 레이어 영상을 참조하지 않고 독립적으로 부호화/복호화될 수 있다. 종속 레이어 영상의 경우 다른 레이어의 영상을 참조하여 부호화/복호화될 수 있다.
도 19 는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치(100)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 부호화 단위 결정부(120) 및 출력부(130)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 부호화 장치(100)는 '비디오 부호화 장치(100)'로 축약하여 지칭한다.
부호화 단위 결정부(120)는 영상의 현재 픽처를 위한 최대 크기의 부호화 단위인 최대 부호화 단위에 기반하여 현재 픽처를 구획할 수 있다. 현재 픽처가 최대 부호화 단위보다 크다면, 현재 픽처의 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위로 분할될 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 크기 32x32, 64x64, 128x128, 256x256 등의 데이터 단위로, 가로 및 세로 크기가 2의 자승인 정사각형의 데이터 단위일 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위는 최대 크기 및 심도로 특징지어질 수 있다. 심도란 최대 부호화 단위로부터 부호화 단위가 공간적으로 분할한 횟수를 나타내며, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지 분할될 수 있다. 최대 부호화 단위의 심도가 최상위 심도이며 최소 부호화 단위가 최하위 부호화 단위로 정의될 수 있다. 최대 부호화 단위는 심도가 깊어짐에 따라 심도별 부호화 단위의 크기는 감소하므로, 상위 심도의 부호화 단위는 복수 개의 하위 심도의 부호화 단위를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 현재 픽처의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하며, 각각의 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되는 부호화 단위들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 최대 부호화 단위는 심도별로 분할되므로, 최대 부호화 단위에 포함된 공간 영역(spatial domain)의 영상 데이터가 심도에 따라 계층적으로 분류될 수 있다.
최대 부호화 단위의 높이 및 너비를 계층적으로 분할할 수 있는 총 횟수를 제한하는 최대 심도 및 부호화 단위의 최대 크기가 미리 설정되어 있을 수 있다.
부호화 단위 결정부(120)는, 심도마다 최대 부호화 단위의 영역이 분할된 적어도 하나의 분할 영역을 부호화하여, 적어도 하나의 분할 영역 별로 최종 부호화 결과가 출력될 심도를 결정한다. 즉 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 픽처의 최대 부호화 단위마다 심도별 부호화 단위로 영상 데이터를 부호화하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여 최종 심도로 결정한다. 결정된 최종 심도 및 최대 부호화 단위별 영상 데이터는 출력부(130)로 출력된다.
최대 부호화 단위 내의 영상 데이터는 최대 심도 이하의 적어도 하나의 심도에 따라 심도별 부호화 단위에 기반하여 부호화되고, 각각의 심도별 부호화 단위에 기반한 부호화 결과가 비교된다. 심도별 부호화 단위의 부호화 오차의 비교 결과 부호화 오차가 가장 작은 심도가 선택될 수 있다. 각각의 최대화 부호화 단위마다 적어도 하나의 최종 심도가 결정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 크기는 심도가 깊어짐에 따라 부호화 단위가 계층적으로 분할되어 분할되며 부호화 단위의 개수는 증가한다. 또한, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 동일한 심도의 부호화 단위들이라 하더라도, 각각의 데이터에 대한 부호화 오차를 측정하고 하위 심도로의 분할 여부가 결정된다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터라 하더라도 위치에 따라 심도별 부호화 오차가 다르므로 위치에 따라 최종 심도가 달리 결정될 수 있다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 대해 최종 심도가 하나 이상 설정될 수 있으며, 최대 부호화 단위의 데이터는 하나 이상의 최종 심도의 부호화 단위에 따라 구획될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 부호화 단위 결정부(120)는, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따른 '트리 구조에 따른 부호화 단위들'은, 현재 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 심도별 부호화 단위들 중, 최종 심도로 결정된 심도의 부호화 단위들을 포함한다. 최종 심도의 부호화 단위는, 최대 부호화 단위 내에서 동일 영역에서는 심도에 따라 계층적으로 결정되고, 다른 영역들에 대해서는 독립적으로 결정될 수 있다. 마찬가지로, 현재 영역에 대한 최종 심도는, 다른 영역에 대한 최종 심도와 독립적으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 분할 횟수와 관련된 지표이다. 일 실시예에 따른 제 1 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 심도 레벨의 총 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 할 때, 최대 부호화 단위가 1회 분할된 부호화 단위의 심도는 1로 설정되고, 2회 분할된 부호화 단위의 심도가 2로 설정될 수 있다. 이 경우, 최대 부호화 단위로부터 4회 분할된 부호화 단위가 최소 부호화 단위라면, 심도 0, 1, 2, 3 및 4의 심도 레벨이 존재하므로 제 1 최대 심도는 4, 제 2 최대 심도는 5로 설정될 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화 및 변환이 수행될 수 있다. 예측 부호화 및 변환도 마찬가지로, 최대 부호화 단위마다, 최대 심도 이하의 심도마다 심도별 부호화 단위를 기반으로 수행된다.
최대 부호화 단위가 심도별로 분할될 때마다 심도별 부호화 단위의 개수가 증가하므로, 심도가 깊어짐에 따라 생성되는 모든 심도별 부호화 단위에 대해 예측 부호화 및 변환을 포함한 부호화가 수행되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해 적어도 하나의 최대 부호화 단위 중 현재 심도의 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화 및 변환을 설명하겠다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 데이터 단위의 크기 또는 형태를 다양하게 선택할 수 있다. 영상 데이터의 부호화를 위해서는 예측 부호화, 변환, 엔트로피 부호화 등의 단계를 거치는데, 모든 단계에 걸쳐서 동일한 데이터 단위가 사용될 수도 있으며, 단계별로 데이터 단위가 변경될 수도 있다.
예를 들어 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위 뿐만 아니라, 부호화 단위의 영상 데이터의 예측 부호화를 수행하기 위해, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 선택할 수 있다.
최대 부호화 단위의 예측 부호화를 위해서는, 일 실시예에 따른 최종 심도의 부호화 단위, 즉 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 기반으로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 이하, 예측 부호화의 기반이 되는 더 이상한 분할되지 않는 부호화 단위를 '예측 단위'라고 지칭한다. 예측 단위가 분할된 파티션은, 예측 단위 및 예측 단위의 높이 및 너비 중 적어도 하나가 분할된 데이터 단위를 포함할 수 있다. 파티션은 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 형태의 데이터 단위이고, 예측 단위는 부호화 단위와 동일한 크기의 파티션일 수 있다.
예를 들어, 크기 2Nx2N(단, N은 양의 정수)의 부호화 단위가 더 이상 분할되지 않는 경우, 크기 2Nx2N의 예측 단위가 되며, 파티션의 크기는 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 등일 수 있다. 일 실시예에 따른 파티션 모드는 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션들뿐만 아니라, 1:n 또는 n:1과 같이 비대칭적 비율로 분할된 파티션들, 기하학적인 형태로 분할된 파티션들, 임의적 형태의 파티션들 등을 선택적으로 포함할 수도 있다.
예측 단위의 예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어 인트라 모드 및 인터 모드는, 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 크기의 파티션에 대해서 수행될 수 있다. 또한, 스킵 모드는 2Nx2N 크기의 파티션에 대해서만 수행될 수 있다. 부호화 단위 이내의 하나의 예측 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어 부호화 오차가 가장 작은 예측 모드가 선택될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 영상 데이터의 부호화를 위한 부호화 단위 뿐만 아니라, 부호화 단위와 다른 데이터 단위를 기반으로 부호화 단위의 영상 데이터의 변환을 수행할 수 있다. 부호화 단위의 변환을 위해서는, 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 변환 단위를 기반으로 변환이 수행될 수 있다. 예를 들어 변환 단위는, 인트라 모드를 위한 데이터 단위 및 인터 모드를 위한 변환 단위를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위와 유사한 방식으로, 부호화 단위 내의 변환 단위도 재귀적으로 더 작은 크기의 변환 단위로 분할되면서, 부호화 단위의 레지듀얼 데이터가 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위에 따라 구획될 수 있다.
일 실시예에 따른 변환 단위에 대해서도, 부호화 단위의 높이 및 너비가 분할하여 변환 단위에 이르기까지의 분할 횟수를 나타내는 변환 심도가 설정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위의 변환 단위의 크기가 2Nx2N이라면 변환 심도 0, 변환 단위의 크기가 NxN이라면 변환 심도 1, 변환 단위의 크기가 N/2xN/2이라면 변환 심도 2로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위에 대해서도 변환 심도에 따라 트리 구조에 따른 변환 단위가 설정될 수 있다.
심도별 분할 정보는, 심도 뿐만 아니라 예측 관련 정보 및 변환 관련 정보가 필요하다. 따라서, 부호화 단위 결정부(120)는 최소 부호화 오차를 발생시킨 심도 뿐만 아니라, 예측 단위를 파티션으로 분할한 파티션 모드, 예측 단위별 예측 모드, 변환을 위한 변환 단위의 크기 등을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 예측단위/파티션, 및 변환 단위의 결정 방식에 대해서는, 도 20 내지 19를 참조하여 상세히 후술한다.
부호화 단위 결정부(120)는 심도별 부호화 단위의 부호화 오차를 라그랑지 곱(Lagrangian Multiplier) 기반의 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization)을 이용하여 측정할 수 있다.
출력부(130)는, 부호화 단위 결정부(120)에서 결정된 적어도 하나의 심도에 기초하여 부호화된 최대 부호화 단위의 영상 데이터 및 심도별 분할정보를 비트스트림 형태로 출력한다.
부호화된 영상 데이터는 영상의 레지듀얼 데이터의 부호화 결과일 수 있다.
심도별 분할정보는, 심도 정보, 예측 단위의 파티션 모드 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위의 분할 정보 등을 포함할 수 있다.
최종 심도 정보는, 현재 심도로 부호화하지 않고 하위 심도의 부호화 단위로 부호화할지 여부를 나타내는 심도별 분할 정보를 이용하여 정의될 수 있다. 현재 부호화 단위의 현재 심도가 심도라면, 현재 부호화 단위는 현재 심도의 부호화 단위로 부호화되므로 현재 심도의 분할 정보는 더 이상 하위 심도로 분할되지 않도록 정의될 수 있다. 반대로, 현재 부호화 단위의 현재 심도가 심도가 아니라면 하위 심도의 부호화 단위를 이용한 부호화를 시도해보아야 하므로, 현재 심도의 분할 정보는 하위 심도의 부호화 단위로 분할되도록 정의될 수 있다.
현재 심도가 심도가 아니라면, 하위 심도의 부호화 단위로 분할된 부호화 단위에 대해 부호화가 수행된다. 현재 심도의 부호화 단위 내에 하위 심도의 부호화 단위가 하나 이상 존재하므로, 각각의 하위 심도의 부호화 단위마다 반복적으로 부호화가 수행되어, 동일한 심도의 부호화 단위마다 재귀적(recursive) 부호화가 수행될 수 있다.
하나의 최대 부호화 단위 안에 트리 구조의 부호화 단위들이 결정되며 심도의 부호화 단위마다 적어도 하나의 분할정보가 결정되어야 하므로, 하나의 최대 부호화 단위에 대해서는 적어도 하나의 분할정보가 결정될 수 있다. 또한, 최대 부호화 단위의 데이터는 심도에 따라 계층적으로 구획되어 위치 별로 심도가 다를 수 있으므로, 데이터에 대해 심도 및 분할정보가 설정될 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 출력부(130)는, 최대 부호화 단위에 포함되어 있는 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 적어도 하나에 대해, 해당 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보를 할당될 수 있다.
일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위이다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최대 부호화 단위에 포함되는 모든 부호화 단위, 예측 단위, 파티션 단위 및 변환 단위 내에 포함될 수 있는 최대 크기의 정사각 데이터 단위일 수 있다.
예를 들어 출력부(130)를 통해 출력되는 부호화 정보는, 심도별 부호화 단위별 부호화 정보와 예측 단위별 부호화 정보로 분류될 수 있다. 심도별 부호화 단위별 부호화 정보는, 예측 모드 정보, 파티션 크기 정보를 포함할 수 있다. 예측 단위별로 전송되는 부호화 정보는 인터 모드의 추정 방향에 관한 정보, 인터 모드의 참조 영상 인덱스에 관한 정보, 모션벡터에 관한 정보, 인트라 모드의 크로마 성분에 관한 정보, 인트라 모드의 보간 방식에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
픽처, 슬라이스 또는 GOP별로 정의되는 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 최대 심도에 관한 정보는 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등에 삽입될 수 있다.
또한 현재 비디오에 대해 허용되는 변환 단위의 최대 크기에 관한 정보 및 변환 단위의 최소 크기에 관한 정보도, 비트스트림의 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트 등을 통해 출력될 수 있다. 출력부(130)는, 예측과 관련된 참조정보, 예측정보, 슬라이스 타입 정보 등을 부호화하여 출력할 수 있다.
비디오 부호화 장치(100)의 가장 간단한 형태의 실시예에 따르면, 심도별 부호화 단위는 한 계층 상위 심도의 부호화 단위의 높이 및 너비를 반분한 크기의 부호화 단위이다. 즉, 현재 심도의 부호화 단위의 크기가 2Nx2N이라면, 하위 심도의 부호화 단위의 크기는 NxN 이다. 또한, 2Nx2N 크기의 현재 부호화 단위는 NxN 크기의 하위 심도 부호화 단위를 최대 4개 포함할 수 있다.
따라서, 비디오 부호화 장치(100)는 현재 픽처의 특성을 고려하여 결정된 최대 부호화 단위의 크기 및 최대 심도를 기반으로, 각각의 최대 부호화 단위마다 최적의 형태 및 크기의 부호화 단위를 결정하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들을 구성할 수 있다. 또한, 각각의 최대 부호화 단위마다 다양한 예측 모드, 변환 방식 등으로 부호화할 수 있으므로, 다양한 영상 크기의 부호화 단위의 영상 특성을 고려하여 최적의 부호화 모드가 결정될 수 있다.
따라서, 영상의 해상도가 매우 높거나 데이터량이 매우 큰 영상을 기존 매크로블록 단위로 부호화한다면, 픽처당 매크로블록의 수가 과도하게 많아진다. 이에 따라, 매크로블록마다 생성되는 압축 정보도 많아지므로 압축 정보의 전송 부담이 커지고 데이터 압축 효율이 감소하는 경향이 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치는, 영상의 크기를 고려하여 부호화 단위의 최대 크기를 증가시키면서, 영상 특성을 고려하여 부호화 단위를 조절할 수 있으므로, 영상 압축 효율이 증대될 수 있다.
도 3을 참조하여 전술한 다시점 비디오 부호화 장치는, 멀티 레이어 비디오의 레이어들마다 싱글 레이어 영상들의 부호화를 위해, 레이어 개수만큼의 비디오 부호화 장치(100)들을 포함할 수 있다
비디오 부호화 장치(100)가 제1 레이어 영상들을 부호화하는 경우에, 부호화 단위 결정부(120)는 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위별로 영상간 예측을 위한 예측단위를 결정하고, 예측단위마다 영상간 예측을 수행할 수 있다.
비디오 부호화 장치(100)가 제2 레이어 영상들을 부호화하는 경우에도, 부호화 단위 결정부(120)는 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위 및 예측단위를 결정하고, 예측단위마다 인터 예측을 수행할 수 있다.
비디오 부호화 장치(100)는, 제1 레이어 영상과 제2 레이어 영상 간의 휘도 차를 보상하기 위해 휘도 차를 부호화할 수 있다. 다만, 부호화 단위의 부호화 모드에 따라 휘도 수행 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 예측 단위에 대해서만 휘도보상이 수행될 수 있다.
도 20 는 다양한 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치(200)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 수신부(210), 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220) 및 영상 데이터 복호화부(230)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해, 일 실시예에 따라 트리 구조에 따른 부호화 단위에 기초한 비디오 예측을 수반하는 비디오 복호화 장치(200)는 '비디오 복호화 장치(200)'로 축약하여 지칭한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 복호화 동작을 위한 부호화 단위, 심도, 예측 단위, 변환 단위, 각종 분할정보 등 각종 용어의 정의는, 도 19 및 비디오 부호화 장치(100)를 참조하여 전술한 바와 동일하다.
수신부(210)는 부호화된 비디오에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 따라 부호화 단위마다 부호화된 영상 데이터를 추출하여 영상 데이터 복호화부(230)로 출력한다. 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 현재 픽처에 대한 헤더, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트로부터 현재 픽처의 부호화 단위의 최대 크기에 관한 정보를 추출할 수 있다.
또한, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 파싱된 비트스트림으로부터 최대 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 최종 심도 및 분할정보를 추출한다. 추출된 최종 심도 및 분할정보는 영상 데이터 복호화부(230)로 출력된다. 즉, 비트열의 영상 데이터를 최대 부호화 단위로 분할하여, 영상 데이터 복호화부(230)가 최대 부호화 단위마다 영상 데이터를 복호화하도록 할 수 있다.
최대 부호화 단위별 심도 및 분할정보는, 하나 이상의 심도 정보에 대해 설정될 수 있으며, 심도별 분할정보는, 해당 부호화 단위의 파티션 모드 정보, 예측 모드 정보 및 변환 단위의 분할 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 심도 정보로서, 심도별 분할 정보가 추출될 수도 있다.
영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)가 추출한 최대 부호화 단위별 심도 및 분할정보는, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)와 같이 부호화단에서, 최대 부호화 단위별 심도별 부호화 단위마다 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시키는 것으로 결정된 심도 및 분할정보다. 따라서, 비디오 복호화 장치(200)는 최소 부호화 오차를 발생시키는 부호화 방식에 따라 데이터를 복호화하여 영상을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따른 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보는, 해당 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 할당되어 있을 수 있으므로, 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 소정 데이터 단위별로 심도 및 분할정보를 추출할 수 있다. 소정 데이터 단위별로, 해당 최대 부호화 단위의 심도 및 분할정보가 기록되어 있다면, 동일한 심도 및 분할정보를 갖고 있는 소정 데이터 단위들은 동일한 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터 단위로 유추될 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 최대 부호화 단위별 심도 및 분할정보에 기초하여 각각의 최대 부호화 단위의 영상 데이터를 복호화하여 현재 픽처를 복원한다. 즉 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위에 포함되는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 가운데 각각의 부호화 단위마다, 판독된 파티션 모드, 예측 모드, 변환 단위에 기초하여 부호화된 영상 데이터를 복호화할 수 있다. 복호화 과정은 인트라 예측 및 움직임 보상을 포함하는 예측 과정, 및 역변환 과정을 포함할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는, 심도별 부호화 단위의 예측 단위의 파티션 모드 정보 및 예측 모드 정보에 기초하여, 부호화 단위마다 각각의 파티션 및 예측 모드에 따라 인트라 예측 또는 움직임 보상을 수행할 수 있다.
또한, 영상 데이터 복호화부(230)는, 최대 부호화 단위별 역변환을 위해, 부호화 단위별로 트리 구조에 따른 변환 단위 정보를 판독하여, 부호화 단위마다 변환 단위에 기초한 역변환을 수행할 수 있다. 역변환을 통해, 부호화 단위의 공간 영역의 화소값이 복원할 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 심도별 분할 정보를 이용하여 현재 최대 부호화 단위의 심도를 결정할 수 있다. 만약, 분할 정보가 현재 심도에서 더 이상 분할되지 않음을 나타내고 있다면 현재 심도가 심도다. 따라서, 영상 데이터 복호화부(230)는 현재 최대 부호화 단위의 영상 데이터에 대해 현재 심도의 부호화 단위를 예측 단위의 파티션 모드, 예측 모드 및 변환 단위 크기 정보를 이용하여 복호화할 수 있다.
즉, 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 중 소정 데이터 단위에 대해 설정되어 있는 부호화 정보를 관찰하여, 동일한 분할 정보를 포함한 부호화 정보를 보유하고 있는 데이터 단위가 모여, 영상 데이터 복호화부(230)에 의해 동일한 부호화 모드로 복호화할 하나의 데이터 단위로 간주될 수 있다. 이런 식으로 결정된 부호화 단위마다 부호화 모드에 대한 정보를 획득하여 현재 부호화 단위의 복호화가 수행될 수 있다.
도 5를 참조하여 전술한 다시점 비디오 복호화 장치는, 수신된 제1 레이어 영상스트림 및 제2 레이어 영상스트림을 복호화하여 제1 레이어 영상들 및 제2 레이어 영상들을 복원하기 위해, 비디오 복호화 장치(200)를 레이어 개수만큼 포함할 수 있다.
제1 레이어 영상스트림이 수신된 경우에는, 비디오 복호화 장치(200)의 영상데이터 복호화부(230)는, 추출부(220)에 의해 제1 레이어 영상스트림으로부터 추출된 제1 레이어 영상들의 샘플들을 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위들로 나눌 수 있다. 영상데이터 복호화부(230)는 제1 레이어 영상들의 샘플들의 트리 구조에 따른 부호화 단위들마다, 영상간 예측을 위한 예측단위별로 움직임 보상을 수행하여 제1 레이어 영상들을 복원할 수 있다.
제2 레이어 영상스트림이 수신된 경우에는, 비디오 복호화 장치(200)의 영상데이터 복호화부(230)는, 추출부(220)에 의해 제2 레이어 영상스트림으로부터 추출된 제2 레이어 영상들의 샘플들을 최대 부호화 단위의 트리 구조에 따른 부호화 단위들로 나눌 수 있다. 영상데이터 복호화부(230)는, 제2 레이어 영상들의 샘플들의 부호화 단위들마다 영상간 예측을 위한 예측단위별로 움직임 보상을 수행하여 제2 레이어 영상들을 복원할 수 있다.
추출부(220)는, 제1 레이어 영상과 제2 레이어 영상 간의 휘도 차를 보상하기 위해 휘도 오차와 관련된 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 다만, 부호화 단위의 부호화 모드에 따라 휘도 수행 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 예측 단위에 대해서만 휘도보상이 수행될 수 있다.
결국, 비디오 복호화 장치(200)는, 부호화 과정에서 최대 부호화 단위마다 재귀적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 단위에 대한 정보를 획득하여, 현재 픽처에 대한 복호화에 이용할 수 있다. 즉, 최대 부호화 단위마다 최적 부호화 단위로 결정된 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화된 영상 데이터의 복호화가 가능해진다.
따라서, 높은 해상도의 영상 또는 데이터량이 과도하게 많은 영상이라도 부호화단으로부터 전송된 최적 분할정보를 이용하여, 영상의 특성에 적응적으로 결정된 부호화 단위의 크기 및 부호화 모드에 따라 효율적으로 영상 데이터를 복호화하여 복원할 수 있다.
도 21 은 다양한 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
부호화 단위의 예는, 부호화 단위의 크기는 너비x높이로 표현되며, 크기 64x64인 부호화 단위부터, 32x32, 16x16, 8x8를 포함할 수 있다. 크기 64x64의 부호화 단위는 크기 64x64, 64x32, 32x64, 32x32의 파티션들로 분할될 수 있고, 크기 32x32의 부호화 단위는 크기 32x32, 32x16, 16x32, 16x16의 파티션들로, 크기 16x16의 부호화 단위는 크기 16x16, 16x8, 8x16, 8x8의 파티션들로, 크기 8x8의 부호화 단위는 크기 8x8, 8x4, 4x8, 4x4의 파티션들로 분할될 수 있다.
비디오 데이터(310)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 2로 설정되어 있다. 비디오 데이터(320)에 대해서는, 해상도는 1920x1080, 부호화 단위의 최대 크기는 64, 최대 심도가 3로 설정되어 있다. 비디오 데이터(330)에 대해서는, 해상도는 352x288, 부호화 단위의 최대 크기는 16, 최대 심도가 1로 설정되어 있다. 도 21에 도시된 최대 심도는, 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다.
해상도가 높거나 데이터량이 많은 경우 부호화 효율의 향상 뿐만 아니라 영상 특성을 정확히 반형하기 위해 부호화 사이즈의 최대 크기가 상대적으로 큰 것이 바람직하다. 따라서, 비디오 데이터(330)에 비해, 해상도가 높은 비디오 데이터(310, 320)는 부호화 사이즈의 최대 크기가 64로 선택될 수 있다.
비디오 데이터(310)의 최대 심도는 2이므로, 비디오 데이터(310)의 부호화 단위(315)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 2회 분할하며 심도가 두 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 반면, 비디오 데이터(330)의 최대 심도는 1이므로, 비디오 데이터(330)의 부호화 단위(335)는 장축 크기가 16인 부호화 단위들로부터, 1회 분할하며 심도가 한 계층 깊어져서 장축 크기가 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다.
비디오 데이터(320)의 최대 심도는 3이므로, 비디오 데이터(320)의 부호화 단위(325)는 장축 크기가 64인 최대 부호화 단위로부터, 3회 분할하며 심도가 세 계층 깊어져서 장축 크기가 32, 16, 8인 부호화 단위들까지 포함할 수 있다. 심도가 깊어질수록 세부 정보의 표현능력이 향상될 수 있다.
도 22 은 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부(400)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)는, 비디오 부호화 장치(100)의 픽처 부호화부(120)에서 영상 데이터를 부호화하는데 거치는 작업들을 수행한다. 즉, 인트라 예측부(420)는 현재 영상(405) 중 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 예측 단위별로 인트라 예측을 수행하고, 인터 예측부(415)는 인터 모드의 부호화 단위에 대해 예측단위별로 현재 영상(405) 및 복원 픽처 버퍼(410)에서 획득된 참조 영상을 이용하여 인터 예측을 수행한다. 현재 영상(405)은 최대부호화 단위로 분할된 후 순차적으로 인코딩이 수행될 수 있다. 이때, 최대 부호화 단위가 트리 구조로 분할될 부호화 단위에 대해 인코딩을 수행될 수 있다.
인트라 예측부(420) 또는 인터 예측부(415)로부터 출력된 각 모드의 부호화 단위에 대한 예측 데이터를 현재 영상(405)의 인코딩되는 부호화 단위에 대한 데이터로부터 빼줌으로써 레지듀 데이터를 생성하고, 레지듀 데이터는 변환부(425) 및 양자화부(430)를 거쳐 변환 단위별로 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(445), 역변환부(450)을 통해 공간 영역의 레지듀 데이터로 복원된다. 복원된 공간 영역의 레지듀 데이터는 인트라 예측부(420) 또는 인터 예측부(415)로부터 출력된 각 모드의 부호화 단위에 대한 예측 데이터와 더해짐으로써 현재 영상(405)의 부호화 단위에 대한 공간 영역의 데이터로 복원된다. 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(455) 및 SAO 수행부(460)를 거쳐 복원 영상으로 생성된다. 생성된 복원 영상은 복원 픽쳐 버퍼(410)에 저장된다. 복원 픽처 버퍼(410)에 저장된 복원 영상들은 다른 영상의 인터예측을 위한 참조 영상으로 이용될 수 있다. 변환부(425) 및 양자화부(430)에서 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(435)를 거쳐 비트스트림(440)으로 출력될 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)가 비디오 부호화 장치(100)에 적용되기 위해서, 영상 부호화부(400)의 구성 요소들인 인터 예측부(415), 인트라 예측부(420), 변환부(425), 양자화부(430), 엔트로피 부호화부(435), 역양자화부(445), 역변환부(450), 디블로킹부(455) 및 SAO 수행부(460)가 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반한 작업을 수행할 수 있다.
특히, 인트라 예측부(420)및 인터예측부(415) 는 현재 최대 부호화 단위의 최대 크기 및 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위의 파티션 모드 및 예측 모드를 결정하며, 변환부(425)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 쿼드 트리에 따른 변환 단위의 분할 여부를 결정할 수 있다.
도 23 는 다양한 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부(500)의 블록도를 도시한다.
엔트로피 복호화부(515)는 비트스트림(505)으로부터 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화 정보를 파싱한다. 부호화된 영상 데이터는 양자화된 변환계수로서, 역양자화부(520) 및 역변환부(525)는 양자화된 변환 계수로부터 레지듀 데이터를 복원한다.
인트라 예측부(540)는 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 예측 단위 별로 인트라 예측을 수행한다. 인터 예측부(535)는 현재 영상 중 인터 모드의 부호화 단위에 대해 예측 단위 별로 복원 픽처 버퍼(530)에서 획득된 참조 영상을 이용하여 인터 예측을 수행한다.
인트라 예측부(540) 또는 인터 예측부(535)를 거친 각 모드의 부호화 단위에 대한 예측 데이터와 레지듀 데이터가 더해짐으로써 현재 영상(405)의 부호화 단위에 대한 공간 영역의 데이터가 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(545) 및 SAO 수행부(550)를 거쳐 복원 영상(560)으로 출력될 수 있다. 또한, 복원 픽쳐 버퍼(530)에 저장된 복원 영상들은 참조 영상으로서 출력될 수 있다.
비디오 복호화 장치(200)의 픽처 복호화부(230)에서 영상 데이터를 복호화하기 위해, 일 실시예에 따른 영상 복호화부(500)의 엔트로피 복호화부(515) 이후의 단계별 작업들이 수행될 수 있다.
영상 복호화부(500)가 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에 적용되기 위해서, 영상 복호화부(500)의 구성 요소들인 엔트로피 복호화부(515), 역양자화부(520), 역변환부(525), 인트라 예측부(540), 인터 예측부(535), 디블로킹부(545) 및 SAO 수행부(550)가 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반하여 작업을 수행할 수 있다.
특히, 인트라 예측부(540)및 인터 예측부(535)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위마다 파티션 모드 및 예측 모드를 결정하며, 역변환부(525)는 부호화 단위마다 쿼드 트리구조에 따른 변환단위의 분할 여부를 결정할 수 있다.
도 21의 부호화 동작 및 도 22의 복호화 동작은 각각 단일 레이어에서의 비디오스트림 부호화 동작 및 복호화 동작을 상술한 것이다. 따라서, 도 3의 다시점 비디오 부호화부(30)가 복수 개의 레이어 영상을 부호화하는 경우, 각 레이어 영상을 부호화하기 위하여 레이어마다 영상부호화부(400)가 포함될 수 있다. 유사하게, 도 5의 다시점 비디오 복호화부(52)가 복수 개의 레이어 영상을 복호화하는 경우, 각 레이어마다 영상복호화부(500)가 포함될 수 있다.
도 24 는 다양한 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 영상 특성을 고려하기 위해 계층적인 부호화 단위를 사용한다. 부호화 단위의 최대 높이 및 너비, 최대 심도는 영상의 특성에 따라 적응적으로 결정될 수도 있으며, 사용자의 요구에 따라 다양하게 설정될 수도 있다. 미리 설정된 부호화 단위의 최대 크기에 따라, 심도별 부호화 단위의 크기가 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)는 부호화 단위의 최대 높이 및 너비가 64이며, 최대 심도가 3인 경우를 도시하고 있다. 이 때, 최대 심도는 최대 부호화 단위로부터 최소 부호화 단위까지의 총 분할 횟수를 나타낸다. 일 실시예에 따른 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라서 심도가 깊어지므로 심도별 부호화 단위의 높이 및 너비가 각각 분할한다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 각각의 심도별 부호화 단위의 예측 부호화의 기반이 되는 예측 단위 및 파티션이 도시되어 있다.
즉, 부호화 단위(610)는 부호화 단위의 계층 구조(600) 중 최대 부호화 단위로서 심도가 0이며, 부호화 단위의 크기, 즉 높이 및 너비가 64x64이다. 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 크기 32x32인 심도 1의 부호화 단위(620), 크기 16x16인 심도 2의 부호화 단위(630), 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640)가 존재한다. 크기 8x8인 심도 3의 부호화 단위(640)는 최소 부호화 단위이다.
각각의 심도별로 가로축을 따라, 부호화 단위의 예측 단위 및 파티션들이 배열된다. 즉, 심도 0의 크기 64x64의 부호화 단위(610)가 예측 단위라면, 예측 단위는 크기 64x64의 부호화 단위(610)에 포함되는 크기 64x64의 파티션(610), 크기 64x32의 파티션들(612), 크기 32x64의 파티션들(614), 크기 32x32의 파티션들(616)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 1의 크기 32x32의 부호화 단위(620)의 예측 단위는, 크기 32x32의 부호화 단위(620)에 포함되는 크기 32x32의 파티션(620), 크기 32x16의 파티션들(622), 크기 16x32의 파티션들(624), 크기 16x16의 파티션들(626)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 2의 크기 16x16의 부호화 단위(630)의 예측 단위는, 크기 16x16의 부호화 단위(630)에 포함되는 크기 16x16의 파티션(630), 크기 16x8의 파티션들(632), 크기 8x16의 파티션들(634), 크기 8x8의 파티션들(636)로 분할될 수 있다.
마찬가지로, 심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)의 예측 단위는, 크기 8x8의 부호화 단위(640)에 포함되는 크기 8x8의 파티션(640), 크기 8x4의 파티션들(642), 크기 4x8의 파티션들(644), 크기 4x4의 파티션들(646)로 분할될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)는, 최대 부호화 단위(610)의 심도를 결정하기 위해, 최대 부호화 단위(610)에 포함되는 각각의 심도의 부호화 단위마다 부호화를 수행하여야 한다.
동일한 범위 및 크기의 데이터를 포함하기 위한 심도별 부호화 단위의 개수는, 심도가 깊어질수록 심도별 부호화 단위의 개수도 증가한다. 예를 들어, 심도 1의 부호화 단위 한 개가 포함하는 데이터에 대해서, 심도 2의 부호화 단위는 네 개가 필요하다. 따라서, 동일한 데이터의 부호화 결과를 심도별로 비교하기 위해서, 한 개의 심도 1의 부호화 단위 및 네 개의 심도 2의 부호화 단위를 이용하여 각각 부호화되어야 한다.
각각의 심도별 부호화를 위해서는, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 가로축을 따라, 심도별 부호화 단위의 예측 단위들마다 부호화를 수행하여, 해당 심도에서 가장 작은 부호화 오차인 대표 부호화 오차가 선택될 수다. 또한, 부호화 단위의 계층 구조(600)의 세로축을 따라 심도가 깊어지며, 각각의 심도마다 부호화를 수행하여, 심도별 대표 부호화 오차를 비교하여 최소 부호화 오차가 검색될 수 있다. 최대 부호화 단위(610) 중 최소 부호화 오차가 발생하는 심도 및 파티션이 최대 부호화 단위(610)의 심도 및 파티션 모드로 선택될 수 있다.
도 25 은 다양한 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는, 최대 부호화 단위마다 최대 부호화 단위보다 작거나 같은 크기의 부호화 단위로 영상을 부호화하거나 복호화한다. 부호화 과정 중 변환을 위한 변환 단위의 크기는 각각의 부호화 단위보다 크지 않은 데이터 단위를 기반으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 또는 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서, 현재 부호화 단위(710)가 64x64 크기일 때, 32x32 크기의 변환 단위(720)를 이용하여 변환이 수행될 수 있다.
또한, 64x64 크기의 부호화 단위(710)의 데이터를 64x64 크기 이하의 32x32, 16x16, 8x8, 4x4 크기의 변환 단위들로 각각 변환을 수행하여 부호화한 후, 원본과의 오차가 가장 적은 변환 단위가 선택될 수 있다.
도 26 은 다양한 실시예에 따라, 부호화 정보들을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 분할정보로서, 각각의 심도의 부호화 단위마다 파티션 모드에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 부호화하여 전송할 수 있다.
파티션 모드에 대한 정보(800)는, 현재 부호화 단위의 예측 부호화를 위한 데이터 단위로서, 현재 부호화 단위의 예측 단위가 분할된 파티션의 형태에 대한 정보를 나타낸다. 예를 들어, 크기 2Nx2N의 현재 부호화 단위 CU_0는, 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806), 크기 NxN의 파티션(808) 중 어느 하나의 타입으로 분할되어 이용될 수 있다. 이 경우 현재 부호화 단위의 파티션 모드에 관한 정보(800)는 크기 2Nx2N의 파티션(802), 크기 2NxN의 파티션(804), 크기 Nx2N의 파티션(806) 및 크기 NxN의 파티션(808) 중 하나를 나타내도록 설정된다.
예측 모드에 관한 정보(810)는, 각각의 파티션의 예측 모드를 나타낸다. 예를 들어 예측 모드에 관한 정보(810)를 통해, 파티션 모드에 관한 정보(800)가 가리키는 파티션이 인트라 모드(812), 인터 모드(814) 및 스킵 모드(816) 중 하나로 예측 부호화가 수행되는지 여부가 설정될 수 있다.
또한, 변환 단위 크기에 관한 정보(820)는 현재 부호화 단위를 어떠한 변환 단위를 기반으로 변환을 수행할지 여부를 나타낸다. 예를 들어, 변환 단위는 제 1 인트라 변환 단위 크기(822), 제 2 인트라 변환 단위 크기(824), 제 1 인터 변환 단위 크기(826), 제 2 인터 변환 단위 크기(828) 중 하나일 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(210)는, 각각의 심도별 부호화 단위마다 파티션 모드에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 추출하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 27 는 다양한 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
심도의 변화를 나타내기 위해 분할 정보가 이용될 수 있다. 분할 정보는 현재 심도의 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위로 분할될지 여부를 나타낸다.
심도 0 및 2N_0x2N_0 크기의 부호화 단위(900)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(910)는 2N_0x2N_0 크기의 파티션 모드(912), 2N_0xN_0 크기의 파티션 모드(914), N_0x2N_0 크기의 파티션 모드(916), N_0xN_0 크기의 파티션 모드(918)을 포함할 수 있다. 예측 단위가 대칭적 비율로 분할된 파티션들(912, 914, 916, 918)만이 예시되어 있지만, 전술한 바와 같이 파티션 모드는 이에 한정되지 않고 비대칭적 파티션, 임의적 형태의 파티션, 기하학적 형태의 파티션 등을 포함할 수 있다.
파티션 모드마다, 한 개의 2N_0x2N_0 크기의 파티션, 두 개의 2N_0xN_0 크기의 파티션, 두 개의 N_0x2N_0 크기의 파티션, 네 개의 N_0xN_0 크기의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화가 수행되어야 한다. 크기 2N_0x2N_0, 크기 N_0x2N_0 및 크기 2N_0xN_0 및 크기 N_0xN_0의 파티션에 대해서는, 인트라 모드 및 인터 모드로 예측 부호화가 수행될 수 있다. 스킵 모드는 크기 2N_0x2N_0의 파티션에 예측 부호화가 대해서만 수행될 수 있다.
크기 2N_0x2N_0, 2N_0xN_0 및 N_0x2N_0의 파티션 모드(912, 914, 916) 중 하나에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 더 이상 하위 심도로 분할할 필요 없다.
크기 N_0xN_0의 파티션 모드(918)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 0를 1로 변경하며 분할하고(920), 심도 2 및 크기 N_0xN_0의 파티션 모드의 부호화 단위들(930)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
심도 1 및 크기 2N_1x2N_1 (=N_0xN_0)의 부호화 단위(930)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(940)는, 크기 2N_1x2N_1의 파티션 모드(942), 크기 2N_1xN_1의 파티션 모드(944), 크기 N_1x2N_1의 파티션 모드(946), 크기 N_1xN_1의 파티션 모드(948)을 포함할 수 있다.
또한, 크기 N_1xN_1 크기의 파티션 모드(948)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 1을 심도 2로 변경하며 분할하고(950), 심도 2 및 크기 N_2xN_2의 부호화 단위들(960)에 대해 반복적으로 부호화를 수행하여 최소 부호화 오차를 검색해 나갈 수 있다.
최대 심도가 d인 경우, 심도별 부호화 단위는 심도 d-1일 때까지 설정되고, 분할 정보는 심도 d-2까지 설정될 수 있다. 즉, 심도 d-2로부터 분할(970)되어 심도 d-1까지 부호화가 수행될 경우, 심도 d-1 및 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 부호화 단위(980)의 예측 부호화를 위한 예측 단위(990)는, 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 모드(992), 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 모드(994), 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 모드(996), 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 모드(998)을 포함할 수 있다.
파티션 모드 가운데, 한 개의 크기 2N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션, 두 개의 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션, 네 개의 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션마다 반복적으로 예측 부호화를 통한 부호화가 수행되어, 최소 부호화 오차가 발생하는 파티션 모드가 검색될 수 있다.
크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 모드(998)에 의한 부호화 오차가 가장 작더라도, 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위 CU_(d-1)는 더 이상 하위 심도로의 분할 과정을 거치지 않으며, 현재 최대 부호화 단위(900)에 대한 심도가 심도 d-1로 결정되고, 파티션 모드는 N_(d-1)xN_(d-1)로 결정될 수 있다. 또한 최대 심도가 d이므로, 심도 d-1의 부호화 단위(952)에 대해 분할 정보는 설정되지 않는다.
데이터 단위(999)은, 현재 최대 부호화 단위에 대한 '최소 단위'라 지칭될 수 있다. 일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 심도인 최소 부호화 단위가 4분할된 크기의 정사각형의 데이터 단위일 수 있다. 이러한 반복적 부호화 과정을 통해, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 부호화 단위(900)의 심도별 부호화 오차를 비교하여 가장 작은 부호화 오차가 발생하는 심도를 선택하여, 심도를 결정하고, 해당 파티션 모드 및 예측 모드가 심도의 부호화 모드로 설정될 수 있다.
이런 식으로 심도 0, 1, ..., d-1, d의 모든 심도별 최소 부호화 오차를 비교하여 오차가 가장 작은 심도가 선택되어 심도로 결정될 수 있다. 심도, 및 예측 단위의 파티션 모드 및 예측 모드는 분할정보로써 부호화되어 전송될 수 있다. 또한, 심도 0으로부터 심도에 이르기까지 부호화 단위가 분할되어야 하므로, 심도의 분할 정보만이 '0'으로 설정되고, 심도를 제외한 심도별 분할 정보는 '1'로 설정되어야 한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)는 부호화 단위(900)에 대한 심도 및 예측 단위에 관한 정보를 추출하여 부호화 단위(912)를 복호화하는데 이용할 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 심도별 분할 정보를 이용하여 분할 정보가 '0'인 심도를 심도로 파악하고, 해당 심도에 대한 분할정보를 이용하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 28, 29 및 30는 다양한 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
부호화 단위(1010)는, 최대 부호화 단위에 대해 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)가 결정한 심도별 부호화 단위들이다. 예측 단위(1060)는 부호화 단위(1010) 중 각각의 심도별 부호화 단위의 예측 단위들의 파티션들이며, 변환 단위(1070)는 각각의 심도별 부호화 단위의 변환 단위들이다.
심도별 부호화 단위들(1010)은 최대 부호화 단위의 심도가 0이라고 하면, 부호화 단위들(1012, 1054)은 심도가 1, 부호화 단위들(1014, 1016, 1018, 1028, 1050, 1052)은 심도가 2, 부호화 단위들(1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, 1048)은 심도가 3, 부호화 단위들(1040, 1042, 1044, 1046)은 심도가 4이다.
예측 단위들(1060) 중 일부 파티션(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 부호화 단위가 분할된 형태이다. 즉, 파티션(1014, 1022, 1050, 1054)은 2NxN의 파티션 모드며, 파티션(1016, 1048, 1052)은 Nx2N의 파티션 모드, 파티션(1032)은 NxN의 파티션 모드다. 심도별 부호화 단위들(1010)의 예측 단위 및 파티션들은 각각의 부호화 단위보다 작거나 같다.
변환 단위들(1070) 중 일부(1052)의 영상 데이터에 대해서는 부호화 단위에 비해 작은 크기의 데이터 단위로 변환 또는 역변환이 수행된다. 또한, 변환 단위(1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054)는 예측 단위들(1060) 중 해당 예측 단위 및 파티션와 비교해보면, 서로 다른 크기 또는 형태의 데이터 단위이다. 즉, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 다른 비디오 복호화 장치(200)는 동일한 부호화 단위에 대한 인트라 예측/움직임 추정/움직임 보상 작업, 및 변환/역변환 작업이라 할지라도, 각각 별개의 데이터 단위를 기반으로 수행할 수 있다.
이에 따라, 최대 부호화 단위마다, 영역별로 계층적인 구조의 부호화 단위들마다 재귀적으로 부호화가 수행되어 최적 부호화 단위가 결정됨으로써, 재귀적 트리 구조에 따른 부호화 단위들이 구성될 수 있다. 부호화 정보는 부호화 단위에 대한 분할 정보, 파티션 모드 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위 크기 정보를 포함할 수 있다. 이하 표 1은, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100) 및 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에서 설정할 수 있는 일례를 나타낸다.
분할 정보 0 (현재 심도 d의 크기 2Nx2N의 부호화 단위에 대한 부호화) 분할 정보 1
예측 모드 파티션 모드 변환 단위 크기 하위 심도 d+1의 부호화 단위들마다 반복적 부호화
인트라
인터

스킵 (2Nx2N만)		 대칭형 파티션 모드 비대칭형 파티션 모드 변환 단위 분할 정보 0 변환 단위
분할 정보 1
2Nx2N
2NxN
Nx2N
NxN		 2NxnU
2NxnD
nLx2N
nRx2N		 2Nx2N NxN
(대칭형 파티션 모드)

N/2xN/2
(비대칭형 파티션 모드)
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 출력하고, 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)의 부호화 정보 추출부(220)는 수신된 비트스트림으로부터 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 대한 부호화 정보를 추출할 수 있다.
분할 정보는 현재 부호화 단위가 하위 심도의 부호화 단위들로 분할되는지 여부를 나타낸다. 현재 심도 d의 분할 정보가 0이라면, 현재 부호화 단위가 현재 부호화 단위가 하위 부호화 단위로 더 이상 분할되지 않는 심도가 심도이므로, 심도에 대해서 파티션 모드 정보, 예측 모드, 변환 단위 크기 정보가 정의될 수 있다. 분할 정보에 따라 한 단계 더 분할되어야 하는 경우에는, 분할된 4개의 하위 심도의 부호화 단위마다 독립적으로 부호화가 수행되어야 한다.
예측 모드는, 인트라 모드, 인터 모드 및 스킵 모드 중 하나로 나타낼 수 있다. 인트라 모드 및 인터 모드는 모든 파티션 모드에서 정의될 수 있으며, 스킵 모드는 파티션 모드 2Nx2N에서만 정의될 수 있다.
파티션 모드 정보는, 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션 모드 2Nx2N, 2NxN, Nx2N 및 NxN 과, 비대칭적 비율로 분할된 비대칭적 파티션 모드 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N를 나타낼 수 있다. 비대칭적 파티션 모드 2NxnU 및 2NxnD는 각각 높이가 1:3 및 3:1로 분할된 형태이며, 비대칭적 파티션 모드 nLx2N 및 nRx2N은 각각 너비가 1:3 및 3:1로 분할된 형태를 나타낸다.
변환 단위 크기는 인트라 모드에서 두 종류의 크기, 인터 모드에서 두 종류의 크기로 설정될 수 있다. 즉, 변환 단위 분할 정보가 0 이라면, 변환 단위의 크기가 현재 부호화 단위의 크기 2Nx2N로 설정된다. 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 현재 부호화 단위가 분할된 크기의 변환 단위가 설정될 수 있다. 또한 크기 2Nx2N인 현재 부호화 단위에 대한 파티션 모드가 대칭형 파티션 모드이라면 변환 단위의 크기는 NxN, 비대칭형 파티션 모드이라면 N/2xN/2로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화 정보는, 심도의 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 단위 중 적어도 하나에 대해 할당될 수 있다. 심도의 부호화 단위는 동일한 부호화 정보를 보유하고 있는 예측 단위 및 최소 단위를 하나 이상 포함할 수 있다.
따라서, 인접한 데이터 단위들끼리 각각 보유하고 있는 부호화 정보들을 확인하면, 동일한 심도의 부호화 단위에 포함되는지 여부가 확인될 수 있다. 또한, 데이터 단위가 보유하고 있는 부호화 정보를 이용하면 해당 심도의 부호화 단위를 확인할 수 있으므로, 최대 부호화 단위 내의 심도들의 분포가 유추될 수 있다.
따라서 이 경우 현재 부호화 단위가 주변 데이터 단위를 참조하여 예측하기 경우, 현재 부호화 단위에 인접하는 심도별 부호화 단위 내의 데이터 단위의 부호화 정보가 직접 참조되어 이용될 수 있다.
또 다른 실시예로, 현재 부호화 단위가 주변 부호화 단위를 참조하여 예측 부호화가 수행되는 경우, 인접하는 심도별 부호화 단위의 부호화 정보를 이용하여, 심도별 부호화 단위 내에서 현재 부호화 단위에 인접하는 데이터가 검색됨으로써 주변 부호화 단위가 참조될 수도 있다.
도 31 은 표 1의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
최대 부호화 단위(1300)는 심도의 부호화 단위들(1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, 1318)을 포함한다. 이 중 하나의 부호화 단위(1318)는 심도의 부호화 단위이므로 분할 정보가 0으로 설정될 수 있다. 크기 2Nx2N의 부호화 단위(1318)의 파티션 모드 정보는, 파티션 모드 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326), NxN(1328), 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정될 수 있다.
변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 변환 인덱스의 일종으로서, 변환 인덱스에 대응하는 변환 단위의 크기는 부호화 단위의 예측 단위 타입 또는 파티션 모드에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 파티션 모드 정보가 대칭형 파티션 모드 2Nx2N(1322), 2NxN(1324), Nx2N(1326) 및 NxN(1328) 중 하나로 설정되어 있는 경우, 변환 단위 분할 정보가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1342)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 NxN의 변환 단위(1344)가 설정될 수 있다.
파티션 모드 정보가 비대칭형 파티션 모드 2NxnU(1332), 2NxnD(1334), nLx2N(1336) 및 nRx2N(1338) 중 하나로 설정된 경우, 변환 단위 분할 정보(TU size flag)가 0이면 크기 2Nx2N의 변환 단위(1352)가 설정되고, 변환 단위 분할 정보가 1이면 크기 N/2xN/2의 변환 단위(1354)가 설정될 수 있다.
도 30 를 참조하여 전술된 변환 단위 분할 정보(TU size flag)는 0 또는 1의 값을 갖는 플래그이지만, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보가 1비트의 플래그로 한정되는 것은 아니며 설정에 따라 0, 1, 2, 3.. 등으로 증가하며 변환 단위가 계층적으로 분할될 수도 있다. 변환 단위 분할 정보는 변환 인덱스의 한 실시예로써 이용될 수 있다.
이 경우, 일 실시예에 따른 변환 단위 분할 정보를 변환 단위의 최대 크기, 변환 단위의 최소 크기와 함께 이용하면, 실제로 이용된 변환 단위의 크기가 표현될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는, 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 부호화할 수 있다. 부호화된 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보는 SPS에 삽입될 수 있다. 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)는 최대 변환 단위 크기 정보, 최소 변환 단위 크기 정보 및 최대 변환 단위 분할 정보를 이용하여, 비디오 복호화에 이용할 수 있다.
예를 들어, (a) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 크기는 32x32이라면, (a-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32, (a-2) 변환 단위 분할 정보가 1일 때 변환 단위의 크기가 16x16, (a-3) 변환 단위 분할 정보가 2일 때 변환 단위의 크기가 8x8로 설정될 수 있다.
다른 예로, (b) 현재 부호화 단위가 크기 32x32이고, 최소 변환 단위 크기는 32x32이라면, (b-1) 변환 단위 분할 정보가 0일 때 변환 단위의 크기가 32x32로 설정될 수 있으며, 변환 단위의 크기가 32x32보다 작을 수는 없으므로 더 이상의 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.
또 다른 예로, (c) 현재 부호화 단위가 크기 64x64이고, 최대 변환 단위 분할 정보가 1이라면, 변환 단위 분할 정보는 0 또는 1일 수 있으며, 다른 변환 단위 분할 정보가 설정될 수 없다.
따라서, 최대 변환 단위 분할 정보를 'MaxTransformSizeIndex', 최소 변환 단위 크기를 'MinTransformSize', 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기를 'RootTuSize'라고 정의할 때, 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'는 아래 관계식 (1) 과 같이 정의될 수 있다.
CurrMinTuSize
= max (MinTransformSize, RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)) ... (1)
현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'와 비교하여, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 시스템상 채택 가능한 최대 변환 단위 크기를 나타낼 수 있다. 즉, 관계식 (1)에 따르면, 'RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)'는, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'를 최대 변환 단위 분할 정보에 상응하는 횟수만큼 분할한 변환 단위 크기이며, 'MinTransformSize'는 최소 변환 단위 크기이므로, 이들 중 작은 값이 현재 현재 부호화 단위에서 가능한 최소 변환 단위 크기 'CurrMinTuSize'일 수 있다.
일 실시예에 따른 최대 변환 단위 크기 RootTuSize는 예측 모드에 따라 달라질 수도 있다.
예를 들어, 현재 예측 모드가 인터 모드라면 RootTuSize는 아래 관계식 (2)에 따라 결정될 수 있다. 관계식 (2)에서 'MaxTransformSize'는 최대 변환 단위 크기, 'PUSize'는 현재 예측 단위 크기를 나타낸다.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PUSize) ......... (2)
즉 현재 예측 모드가 인터 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 예측 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
현재 파티션 단위의 예측 모드가 예측 모드가 인트라 모드라면 모드라면 'RootTuSize'는 아래 관계식 (3)에 따라 결정될 수 있다. 'PartitionSize'는 현재 파티션 단위의 크기를 나타낸다.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PartitionSize) ...........(3)
즉 현재 예측 모드가 인트라 모드라면, 변환 단위 분할 정보가 0인 경우의 변환 단위 크기인 'RootTuSize'는 최대 변환 단위 크기 및 현재 파티션 단위 크기 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
다만, 파티션 단위의 예측 모드에 따라 변동하는 일 실시예에 따른 현재 최대 변환 단위 크기 'RootTuSize'는 일 실시예일 뿐이며, 현재 최대 변환 단위 크기를 결정하는 요인이 이에 한정되는 것은 아님을 유의하여야 한다.
도 19 내지 20를 참조하여 전술된 트리 구조의 부호화 단위들에 기초한 비디오 부호화 기법에 따라, 트리 구조의 부호화 단위들마다 공간영역의 영상 데이터가 부호화되며, 트리 구조의 부호화 단위들에 기초한 비디오 복호화 기법에 따라 최대 부호화 단위마다 복호화가 수행되면서 공간 영역의 영상 데이터가 복원되어, 픽처 및 픽처 시퀀스인 비디오가 복원될 수 있다. 복원된 비디오는 재생 장치에 의해 재생되거나, 저장 매체에 저장되거나, 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
이제까지 개시된 다양한 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에서 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 명세서의 개시 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 명세서의 개시범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 다시점 비디오 복호화 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보를 획득하는 단계;
    상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록의 예측 모드 정보를 획득하는 단계;
    상기 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, 상기 움직임 상속 정보가 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능함을 나타낼 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 획득하는 단계;
    상기 비트스트림으로부터 상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 나타내는 병합 인덱스 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 병합 인덱스 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 움직임 상속 정보는 병합 후보 중 움직임 파라메터 상속(Motion Parameter Inheritance) 후보(MPI 후보)의 이용 여부를 나타내는 정보(MPI_flag)이며,
    상기 병합 후보 리스트를 획득하는 단계는
    상기 MPI_flag를 이용하여 상기 MPI 후보를 상기 병합 후보 리스트에 포함시킬지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 움직임 정보는 참조 픽처의 방향, 참조 픽처 인덱스 및 움직임 벡터 예측값을 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 병합 후보 리스트를 획득하는 단계는
    상기 움직임 상속 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 병합 후보의 최대 개수를 결정하는 단계;
    상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 상기 최대 개수보다 작은 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보에 부가하여 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보(Inter-view Candidate), 공간적 후보(Spatial Candidate), 변이 후보(Disparity Candidate), 시점 합성 예측 후보(View Synthesis Prediction Candidate), 및 시간적 후보(Temporal Candidate) 중 적어도 하나를 상기 병합 후보 리스트에 부가하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 병합 후보의 최대 개수는 상기 움직임 상속 정보에 따라서 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수 또는 상기 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수를 1만큼 증가시킨 값을 갖는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우 1의 값을 가지며, 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능하지 않은 경우 0의 값을 갖는 상기 움직임 상속 정보를 MPI_flag, 상기 인터-시점 후보가 이용되는 경우 1의 값을 가지며 상기 인터-시점 후보가 이용되지 않는 경우 0의 값을 갖는 상기 인터-시점 후보의 이용 여부를 가리키는 정보를 iv_mv_pred_flag, 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때,
    상기 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag) 인 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우 1의 값을 가지며, 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능하지 않은 경우 0의 값을 갖는 상기 움직임 상속 정보를 MPI_flag, 상기 인터-시점 후보가 이용되는 경우 1의 값을 가지며 상기 인터-시점 후보가 이용되지 않는 경우 0의 값을 갖는 상기 인터-시점 후보의 이용 여부를 가리키는 정보를 iv_mv_pred_flag, 상기 시점 합성 예측 후보가 이용되는 경우 1의 값을 가지며 상기 시점 합성 예측 후보가 이용되지 않는 경우 0의 값을 갖는 상기 시점 합성 예측 후보의 이용 여부를 가리키는 정보를 view_synthesis_pred_flag, 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때,
    상기 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag) 인 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 움직임 정보를 획득하는 단계는
    상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 사이의 차이값을 획득하는 단계; 및
    상기 병합 인덱스 정보에 기초하여 결정된 병합 후보의 움직임 벡터 예측자와 상기 차이값을 가산하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 다시점 비디오는 복수 개의 시점의 컬러 텍스쳐 영상 및 깊이 영상을 포함하며,
    상기 제 2 레이어는 상기 깊이 영상이며, 상기 제 1 레이어는 상기 복수 개의 시점의 컬러 텍스쳐 영상 중 하나의 시점의 컬러 텍스쳐 영상인 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 방법.
  10. 다시점 비디오 복호화 장치에 있어서,
    비트스트림으로부터 제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보, 상기 현재 블록의 예측 모드 정보, 및 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 나타내는 병합 인덱스 정보를 획득하는 파싱부; 및
    상기 현재 블록의 예측 모드가 병합 모드이며, 상기 움직임 상속 정보가 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능함을 나타낼 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 획득하고, 상기 병합 인덱스 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 획득하는 인터 예측부를 포함하며,
    상기 움직임 상속 정보는 병합 후보 중 움직임 파라메터 상속(Motion Parameter Inheritance) 후보(MPI 후보)의 이용 여부를 나타내는 정보(MPI_flag)이며,
    상기 인터 예측부는 상기 MPI_flag를 이용하여 상기 MPI 후보를 상기 병합 후보 리스트에 포함시킬지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 복호화 장치.
  11. 다시점 비디오 부호화 방법에 있어서,
    제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 1 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 결정하는 단계;
    상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 결정하는 단계;
    상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하고, 상기 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 결정하는 단계;
    비트스트림에 상기 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보, 상기 현재 블록의 예측 모드 정보 및 상기 결정된 병합 후보를 가리키는 병합 인덱스 정보를 부가하는 단계를 포함하며,
    상기 병합 후보 리스트를 결정하는 단계는
    상기 병합 후보 중 움직임 파라메터 상속(Motion Parameter Inheritance) 후보(MPI 후보)를 이용하여 상기 병합 후보 리스트를 구성할 것인지 여부를 결정하며,
    상기 부가하는 단계는
    상기 MPI 후보의 이용 여부를 나타내는 정보(MPI_flag)를 비트스트림에 부가하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 움직임 정보는 참조 픽처의 방향, 참조 픽처 인덱스 및 움직임 벡터 예측값을 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 병합 후보 리스트를 획득하는 단계는
    상기 움직임 상속 정보에 기초하여 상기 현재 블록의 병합 후보의 최대 개수를 결정하는 단계;
    상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보의 개수가 상기 최대 개수보다 작은 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보에 부가하여 소정 우선 순위에 따라서 인터-시점 후보(Inter-view Candidate), 공간적 후보(Spatial Candidate), 변이 후보(Disparity Candidate), 시점 합성 예측 후보(View Synthesis Prediction Candidate), 및 시간적 후보(Temporal Candidate) 중 적어도 하나를 상기 병합 후보 리스트에 부가하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 병합 후보의 최대 개수는 상기 움직임 상속 정보에 따라서 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수 또는 상기 미리 설정된 병합 후보의 최대 개수를 1만큼 증가된 값을 갖는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우 1의 값을 가지며, 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능하지 않은 경우 0의 값을 갖는 상기 움직임 상속 정보를 MPI_flag, 상기 인터-시점 후보가 이용되는 경우 1의 값을 가지며 상기 인터-시점 후보가 이용되지 않는 경우 0의 값을 갖는 상기 인터-시점 후보의 이용 여부를 가리키는 정보를 iv_mv_pred_flag, 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때,
    상기 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ MPI_flag) 인 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우 1의 값을 가지며, 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능하지 않은 경우 0의 값을 갖는 상기 움직임 상속 정보를 MPI_flag, 상기 인터-시점 후보가 이용되는 경우 1의 값을 가지며 상기 인터-시점 후보가 이용되지 않는 경우 0의 값을 갖는 상기 인터-시점 후보의 이용 여부를 가리키는 정보를 iv_mv_pred_flag, 상기 시점 합성 예측 후보가 이용되는 경우 1의 값을 가지며 상기 시점 합성 예측 후보가 이용되지 않는 경우 0의 값을 갖는 상기 시점 합성 예측 후보의 이용 여부를 가리키는 정보를 view_synthesis_pred_flag, 미리 설정된 병합 후보의 개수에서 5의 값을 뺀 값을 five_minus_max_num_merge_cand라고 할 때,
    상기 병합 후보의 최대 개수는 (5-five_minus_max_num_merge_cand)+(iv_mv_pred_flag ∥ view_synthesis_pred_flag ∥ MPI_flag) 인 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 사이의 차이값을 획득하는 단계; 및
    상기 차이값을 상기 비트스트림에 부가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 다시점 비디오는 복수 개의 시점의 컬러 텍스쳐 영상 및 깊이 영상을 포함하며,
    상기 제 2 레이어는 상기 깊이 영상이며, 상기 제 1 레이어는 상기 복수 개의 시점의 컬러 텍스쳐 영상 중 하나의 시점의 컬러 텍스쳐 영상인 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 방법.
  20. 다시점 비디오 부호화 장치에 있어서,
    제 2 레이어의 현재 블록과 대응되는 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 결정하고, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한 경우, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 병합 후보로서 포함하는 병합 후보 리스트를 결정하며, 상기 병합 후보 리스트에 포함된 병합 후보들을 이용하여 상기 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하고, 상기 병합 후보들 중 상기 현재 블록의 예측에 이용될 병합 후보를 결정하는 인터 예측부; 및
    비트스트림에 상기 제 1 레이어의 대응 블록의 움직임 정보가 상기 제 2 레이어의 움직임 정보로 이용가능한지 여부를 나타내는 움직임 상속 정보, 상기 현재 블록의 예측 모드 정보 및 상기 결정된 병합 후보를 가리키는 병합 인덱스 정보를 부가하는 출력부를 포함하며,
    상기 인터 예측부는
    상기 병합 후보 중 움직임 파라메터 상속(Motion Parameter Inheritance) 후보(MPI 후보)를 이용하여 상기 병합 후보 리스트를 구성할 것인지 여부를 결정하며,
    상기 출력부는상기 MPI 후보의 이용 여부를 나타내는 정보(MPI_flag)를 비트스트림에 부가하는 것을 특징으로 하는 다시점 비디오 부호화 장치.
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