KR102578407B1 - 레이어간 정렬된 서브픽처 정보에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체 - Google Patents

레이어간 정렬된 서브픽처 정보에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체 Download PDF

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Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 비트스트림으로부터 서브픽처 정보를 획득하는 단계, 상기 서브픽처 정보에 기반하여 현재 픽처 내의 하나 이상의 서브픽처들을 도출하는 단계, 및 상기 서브픽처 정보에 기반하여 상기 현재 픽처 내의 현재 서브픽처를 복호화하는 단계를 포함하고, 상기 서브픽처 정보는 상기 하나 이상의 서브픽처들 각각이 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 제1 플래그를 포함하고, 상기 비트스트림이 상기 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 상기 제1 레이어에 포함되고 상기 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그 및 상기 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는 서로 동일한 값을 가질 수 있다.

Description

레이어간 정렬된 서브픽처 정보에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 레이어간 정렬된 서브픽처 정보에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 레이어간 정렬된 서브픽처 정보에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 방법은, 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 상기 영상 복호화 방법은, 비트스트림으로부터 서브픽처 정보를 획득하는 단계, 상기 서브픽처 정보에 기반하여 현재 픽처 내의 하나 이상의 서브픽처들을 도출하는 단계, 및 상기 서브픽처 정보에 기반하여 상기 현재 픽처 내의 현재 서브픽처를 복호화하는 단계를 포함하고, 상기 서브픽처 정보는 상기 하나 이상의 서브픽처들 각각이 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 제1 플래그를 포함하고, 상기 비트스트림이 상기 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 상기 제1 레이어에 포함되고 상기 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그 및 상기 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는, 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른 영상 복호화 장치는, 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 비트스트림으로부터 서브픽처 정보를 획득하고, 상기 서브픽처 정보에 기반하여 현재 픽처 내의 하나 이상의 서브픽처들을 도출하며, 상기 서브픽처 정보에 기반하여 상기 현재 픽처 내의 현재 서브픽처를 복호화하되, 상기 서브픽처 정보는 상기 하나 이상의 서브픽처들 각각이 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 제1 플래그를 포함하고, 상기 비트스트림이 상기 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 상기 제1 레이어에 포함되고 상기 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그 및 상기 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는, 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 픽처를 하나 이상의 서브픽처들로 분할하는 단계, 상기 하나 이상의 서브픽처들에 관한 서브픽처 정보를 생성하는 단계, 및 상기 서브픽처 정보를 포함하는 영상 정보를 부호화하여 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 서브픽처 정보는 상기 하나 이상의 서브픽처들 각각이 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 제1 플래그를 포함하고, 상기 비트스트림이 상기 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 상기 제1 레이어에 포함되고 상기 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그 및 상기 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 레이어간 정렬된 서브픽처 정보에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 멀티 레이어 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 멀티 레이어 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 서브픽처의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 서브픽처에 관한 정보를 포함하는 SPS의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치가 멀티 레이어 구조 하에서 서브픽처의 독립적 코딩 여부를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치가 멀티 레이어 구조 하에서 서브픽처의 독립 코딩 여부를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 루마 성분 블록과 크로마 성분 블록을 모두 포함하는 블록 또는 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. 현재 블록의 루마 성분 블록은 명시적으로 "루마 블록" 또는 "현재 루마 블록"과 같이 루마 성분 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다. 또한, 현재 블록의 크로마 성분 블록은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 성분 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포맷을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally NOn-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예를 들어 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(e.g. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예를 들어, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
코딩 계층 및 구조의 예
본 문서에 따른 코딩된 비디오/영상은 예를 들어 후술하는 코딩 계층 및 구조에 따라 처리될 수 있다.
도 4는 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
코딩된 영상/비디오는 영상/비디오의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer, 비디오 코딩 계층), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer, 네트워크 추상 계층)로 구분될 수 있다.
VCL에서는 압축된 영상 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터를 생성하거나, 혹은 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set: PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set: VPS) 등의 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에 부가적으로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 생성할 수 있다.
NAL에서는 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 헤더)를 부가하여 NAL 유닛을 생성할 수 있다. 이 때, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지 등을 말한다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP의 유형에 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다.
상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보를 붙여서 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Stream) 등과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변형되어 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조(structure)에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, NAL 유닛이 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 분류될 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 분류될 수 있다.
아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트/정보의 종류 등에 따라 특정된 NAL 유닛 타입의 일 예를 나열한다.
- DCI (Decoding capability information) NAL unit type(NUT) : DCI를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- VPS(Video Parameter Set) NUT : VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- SPS(Sequence Parameter Set) NUT: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PPS(Picture Parameter Set) NUT : PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- APS (Adaptation Parameter Set) NUT : APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PH (Picture header) NUT : 픽처 헤더를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 상기 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값을 이용하여 특정될 수 있다.
한편, 하나의 픽처는 복수의 슬라이스를 포함할 수 있으며, 하나의 슬라이스는 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 픽처 내 복수의 슬라이스들(슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터 집합)에 대하여 하나의 픽처 헤더가 더 부가될 수 있다. 상기 픽처 헤더(픽처 헤더 신택스)는 상기 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 슬라이스 또는 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DCI는 디코딩 능력(decoding capability)에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다.
본 개시에서 상위 레벨 신택스(High level syntax, HLS)는, 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스, DCI 신택스, 픽쳐 헤더 신택스, 슬라이스 헤더 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시에서 하위 레벨 신택스(low level syntax, LLS)는, 예를 들어, 슬라이스 데이터 신택스, CTU 신택스, 부호화 단위 신택스, 변환 단위 신택스 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 개시에서 부호화 장치에서 복호화 장치로 인코딩되어 비트스트림 형태로 시그널링되는 영상/비디오 정보는 픽처 내 파티셔닝 관련 정보, 인트라/인터 예측 정보, 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 정보 등을 포함할 뿐 아니라, 상기 슬라이스 헤더의 정보, 상기 픽쳐 헤더의 정보, 상기 APS의 정보, 상기 PPS의 정보, SPS의 정보, 상기 VPS의 정보 및/또는 상기 DCI의 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 영상/비디오 정보는 일반 제한 정보(general constraint information) 및/또는 NAL 유닛 헤더의 정보를 더 포함할 수 있다.
멀티 레이어 기반 부호화/복호화
본 개시에 따른 영상/비디오 코딩은 멀티 레이어 기반 영상/비디오 코딩을 포함할 수 있다. 상기 멀티 레이어 기반 영상/비디오 코딩은 스케일러블 코딩을 포함할 수 있다. 다중 레이어 기반 코딩 또는 스케일러블 코딩에서는 입력 신호들을 레이어 별로 처리할 수 있다. 레이어에 따라서 입력 신호(입력 영상/픽처)들은 해상도(resolution), 프레임 레이트(frame rate), 비트 뎁스(bit-depth), 컬러 포맷(color format), 애스팩트 율(aspect ratio), 뷰(view) 중 적어도 하나에 대하여 서로 다른 값을 가질 수 있다. 이 경우, 레이어 간의 차이점을 이용하여(e.g., 스케일러빌러티에 기반하여), 레이어 간의 예측을 수행함으로써 정보의 중복 전송/처리를 줄이고 압축 효율을 높일 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 멀티 레이어 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5의 멀티 레이어 부호화 장치(500)는 전술한 도 2의 부호화 장치를 포함할 수 있다. 도 2 대비, 도 5의 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서는 영상 분할부(110) 및 가산부(155)의 도시가 생략되어 있으나, 상기 멀티 레이어 부호화 장치(500)는 영상 분할부(110) 및 가산부(155)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 영상 분할부(110) 및 가산부(155)는 레이어 단위로 포함될 수 있다. 이하, 도 5에 대한 설명에서는 멀티 레이어 기반 예측에 관하여 중점적으로 설명한다. 예를 들어, 이하 설명되는 내용 외에도, 도 5의 멀티 레이어 부호화 장치(500)는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 부호화 장치에 대한 기술적 사상을 포함할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 두 개의 레이어로 구성된 멀티 레이어 구조가 도 5에 도시되어 있다. 하지만, 본 개시의 실시예들은 두 개의 레이어에 한정되지 않으며, 본 개시의 실시예들이 적용될 수 있는 멀티 레이어 구조는 둘 이상의 레이어를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 부호화 장치(500)는 레이어 1에 대한 부호화부(500-1)와 레이어 0에 대한 부호화부(500-0)를 포함한다. 레이어 0은 베이스 레이어, 참조 레이어 혹은 하위 레이어일 수 있으며, 레이어 1은 인핸스먼트 레이어, 현재 레이어 혹은 상위 레이어일 수 있다.
레이어 1의 부호화부(500-1)는 예측부(520-1), 레지듀얼 처리부(530-1), 필터링부(560-1), 메모리(570-1), 엔트로피 인코딩부(540-1), 및 MUX(Multiplexer, 570)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 MUX는 외부 컴포넌트로 포함될 수도 있다.
레이어 0의 부호화부(500-0)는 예측부(520-0), 레지듀얼 처리부(530-0), 필터링부(560-0), 메모리(570-0) 및 엔트로피 인코딩부(540-0)를 포함할 수 있다.
예측부(520-0, 520-1)는 입력된 영상에 대하여 상술한 바와 같이 다양한 예측 기법을 기반으로 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, 예측부(520-0, 520-1)는 인터 예측과 인트라 예측을 수행할 수 있다. 예측부(520-0, 520-1)는 소정의 처리 단위로 예측을 수행할 수 있다. 예측의 수행 단위는 코딩 유닛(Coding Unit: CU)일 수도 있고, 변환 유닛(Transform Unit: TU)일 수도 있다. 예측의 결과에 따라 예측된 블록(예측 샘플들 포함)이 생성될 수 있고, 이를 기반으로 레지듀얼 처리부는 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들 포함)을 도출할 수 있다.
인터 예측을 통해서는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 및/또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 통해서는 현재 픽쳐 내의 주변 샘플들를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 예측의 모드 또는 방법으로서, 상술한 다양한 예측 모드 방법 등이 사용될 수 있다. 인터 예측에서는 예측 대상인 현재 블록에 대하여 참조 픽쳐를 선택하고, 참조 픽쳐 내에서 현재 블록에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있다. 예측부(520-0, 520-1)는 참조 블록을 기반으로 예측된 블록을 생성할 수 있다.
또한, 예측부(520-1)는 레이어 0의 정보를 이용하여 레이어 1에 대한 예측을 수행할 수 있다. 본 개시에서는 다른 레이어의 정보를 이용하여 현재 레이어의 정보를 예측하는 방법을, 설명의 편의를 위해, 인터 레이어 예측이라고 칭한다.
다른 레이어의 정보를 이용하여 예측되는 (e.g., 인터 레이어 예측에 의해 예측되는) 현재 레이어의 정보는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g., 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 현재 레이어에 대한 예측에 이용되는 (e.g., 인터 레이어 예측에 이용되는) 다른 레이어의 정보는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g., 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.
인터 레이어 예측에 있어서, 현재 블록은 현재 레이어(e.g., 레이어 1) 내 현재 픽처 내의 블록으로서, 부호화 대상 블록일 수 있다. 참조 블록은 현재 블록의 예측에 참조되는 레이어(참조 레이어, e.g., 레이어 0)에서 현재 블록이 속하는 픽처(현재 픽처)와 동일한 액세스 유닛(AU: access Unit)에 속하는 픽처(참조 픽처) 내의 블록으로서, 현재 블록에 대응하는 블록일 수 있다.
인터 레이어 예측의 일 예로서, 참조 레이어의 움직임 정보를 이용하여 현재 레이어의 움직임 정보를 예측하는 인터 레이어 움직임 예측이 있다. 인터 레이어 움직임 예측에 의하면, 참조 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보를 예측할 수 있다. 즉, 후술하는 인터 예측 모드에 따라 움직임 정보를 도출함에 있어서, 시간적 주변 블록 대신 인터 레이어 참조 블록의 움직임 정보를 기반으로 움직임 정보 후보를 도출할 수 있다.
인터 레이어 움직임 예측을 적용하는 경우에, 예측부(520-1)는 참조 레이어의 참조 블록(즉, 인터 레이어 참조 블록) 움직임 정보를 스케일링하여 이용할 수도 있다.
인터 레이어 예측의 또 다른 예로서 인터 레이어 텍스쳐 예측은 복원된 참조 블록의 텍스처를 현재 블록에 대한 예측 값으로 사용할 수 있다. 이때, 예측부(520-1)는 참조 블록의 텍스처를 업샘플링에 의해 스케일링될 수 있다. 인터 레이어 텍스쳐 예측은 인터 레이어 (복원) 샘플 예측 또는 단순히 인터 레이어 예측이라고 불릴 수 있다.
인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 파라미터 예측에서는 참조 레이어의 유도된 파라미터를 현재 레이어에서 재사용하거나 참조 레이어에서 사용한 파라미터를 기반으로 현재 레이어에 대한 파라미터를 유도할 수 있다.
인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 레지듀얼 예측에서는 다른 레이어의 레지듀얼 정보를 이용하여 현재 레이어의 레지듀얼을 예측하고 이를 기반으로 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 차분 예측에서는, 현재 레이어의 복원 픽쳐와 참조 레이어의 복원 픽쳐를 업샘플링 혹은 다운샘플링한 영상들 간의 차분을 이용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 신택스 예측에서는 참조 레이어의 신택스 정보를 이용하여 현재 블록의 텍스처를 예측하거나 생성할 수 있다. 이 때, 참조되는 참조 레이어의 신택스 정보는 인트라 예측 모드에 관한 정보, 움직임 정보를 포함할 수 있다.
상술된 인터 레이어를 이용한 여러 예측 방법은 특정 블록에 대한 예측 시 복수 개가 이용될 수도 있다.
여기서는 인터 레이어 예측의 예로서, 인터 레이어 텍스처 예측, 인터 레이어 움직임 예측, 인터 레이어 유닛 정보 예측, 인터 레이어 파라미터 예측, 인터 레이어 레지듀얼 예측, 인터 레이어 차분 예측, 인터 레이어 신택스 예측 등을 설명하였으나, 본 발명에서 적용할 수 있는 인터 레이어 예측은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 인터 레이어 예측을 현재 레이어에 대한 인터 예측의 확장으로서 적용할 수도 있다. 즉, 참조 레이어로부터 유도된 참조 픽처를 현재 블록의 인터 예측에 참조 가능한 참조 픽처들에 포함시켜서, 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수도 있다.
이 경우, 인터 레이어 참조 픽처는 현재 블록에 대한 참조 픽처 리스트에 포함될 수 있다. 예측부(520-1)는 인터 레이어 참조 픽처를 이용하여 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
여기서, 인터 레이어 참조 픽처는 참조 레이어의 복원된 픽처를 현재 레이어에 대응하도록 샘플링하여 구성된 참조 픽처일 수 있다. 따라서, 참조 레이어의 복원된 픽처가 현재 레이어의 픽처에 대응하는 경우에는, 샘플링 없이 참조 레이어의 복원된 픽처를 인터 레이어 참조 픽처로 이용할 수 있다. 예를 들어, 참조 레이어의 복원된 픽처와 현재 레이어의 복원된 픽처에서 샘플들의 폭과 높이가 동일하고, 참조 레이어의 픽처에서 좌상단, 우상단, 좌하단, 우하단과 현재 레이어의 픽처에서 좌상단, 우상단, 좌하단, 우하단 사이의 오프셋이 0이라면, 참조 레이어의 복원된 픽처를 다시 샘플링하지 않고, 현재 레이어의 인터 레이어 참조 픽처로 사용할 수도 있다.
또한, 인터 레이어 참조 픽처가 유도되는 참조 레이어의 복원 픽처는 부호화 대상인 현재 픽처와 동일한 AU에 속하는 픽처일 수 있다.
인터 레이어 참조 픽처를 참조 픽처 리스트에 포함하여, 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처의 참조 픽처 리스트 내 위치는 참조 픽처 리스트 L0와 L1에서 상이할 수 있다. 예를 들어, 참조 픽처 리스트 L0에서는 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처들 다음에 인터 레이어 참조 픽처가 위치할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1에서는 참조 픽처 리스트의 마지막에 인터 레이어 참조 픽처가 위치할 수도 있다.
여기서, 참조 픽처 리스트 L0는 P 슬라이스의 인터 예측에 사용되는 참조 픽처 리스트 또는 B 슬라이스의 인터 예측에서 첫 번째 참조 픽처 리스트로 사용되는 참조 픽처 리스트이다. 참조 픽처 리스트 L1은 B 슬라이스의 인터 예측에 사용되는 두 번째 참조 픽처 리스트이다.
따라서, 참조 픽처 리스트 L0는 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처, 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처의 순서로 구성될 수 있다. 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처의 순서로 구성될 수 있다.
이 때, P 슬라이스(predictive slice)는 인트라 예측이 수행되거나 예측 블록 당 최대 1개의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 이용하여 인터 예측이 수행되는 슬라이스이다. B 슬라이스(bi-predictive slice)는 인트라 예측이 수행되거나 예측 블록 당 최대 두 개의 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 이용하여 예측이 수행되는 슬라이스이다. 이와 관련하여, I 슬라이스(intra slice)는 인트라 예측만이 적용된 슬라이스이다.
또한, 인터 레이어 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처 리스트를 기반으로 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 참조 픽처 리스트는 복수의 레이어에서 유도된 복수의 인터 레이어 참조 픽처를 포함할 수 있다.
복수의 인터 레이어 참조 픽처를 포함하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처들은 참조 픽처 리스트 L0과 L1에서 교차 배치될 수도 있다. 예를 들어, 두 개의 인터 레이어 참조 픽처(Inter-layer reference picture), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi와 인터 레이어 참조 픽처 ILRPj가 현재 블록의 인터 예측에 사용되는 참조 픽처 리스트에 포함되는 경우를 가정하자. 이 경우, 참조 픽처 리스트 L0에서 ILRPi는 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처들 다음에 위치하고, ILRPj는 리스트의 마지막에 위치할 수 있다. 또한, 참조 픽처 리스트 L1에서 ILRPi는 리스트의 마지막에 위치하고, ILRPj는 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처들 다음에 위치할 수 있다.
이 경우, 참조 픽처 리스트 L0은 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi, 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처 ILRPj의 순서로 구성될 수 있다. 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPj, 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi의 순서로 구성될 수 있다.
또한, 두 인터 레이어 참조 픽처들 중 하나는 해상도에 관한 스케일러블 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처이고, 다른 하나는 다른 뷰를 제공하는 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처일 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, ILRPi가 다른 해상도를 제공하는 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처이고, ILRPj가 다른 뷰를 제공하는 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처라면, 뷰(view)를 제외한 스케일러빌러티만을 지원하는 스케일러블 비디오 코딩의 경우 참조 픽처 리스트 L0은 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi, 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처의 순서로 구성될 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi의 순서로 구성될 수 있다.
한편, 인터 레이어 예측에서 인터 레이어 참조 픽처의 정보는 샘플 값만 이용될 수도 있고, 움직임 정보(움직임 벡터)만 이용될 수도 있으며, 샘플 값과 움직임 정보가 모두 이용될 수도 있다. 예측부(520-1)는 참조 픽처 인덱스가 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 경우에, 부호화 장치로부터 수신한 정보에 따라서 인터 레이어 참조 픽처의 샘플 값만 이용하거나, 인터 레이어 참조 픽처의 움직임 정보(움직임 벡터)만 이용하거나, 인터 레이어 참조 픽처의 샘플 값과 움직임 정보를 모두 이용할 수 있다.
인터 레이어 참조 픽처의 샘플 값만을 이용하는 경우에, 예측부(520-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 움직임 벡터가 특정하는 블록의 샘플들을 현재 블록의 예측 샘플로서 유도할 수 있다. 뷰(view)를 고려하지 않는 스케일러블 비디오 코딩의 경우에, 인터 레이어 참조 픽처를 이용하는 인터 예측(인터 레이어 예측)에서의 움직임 벡터는 고정된 값(예를 들어, 0)으로 설정될 수 있다.
인터 레이어 참조 픽처의 움직임 정보만을 이용하는 경우에, 예측부(520-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 특정되는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터를 유도하기 위한 움직임 벡터 예측자로 사용할 수 있다. 또한, 예측부(520-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 특정되는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 이용할 수도 있다.
인터 레이어 참조 픽처의 샘플과 움직임 정보를 모두 이용하는 경우에, 예측부(520-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 현재 블록에 대응하는 영역의 샘플과 인터 레이어 참조 픽처에서 특정되는 움직임 정보(움직임 벡터)를 현재 블록의 예측에 이용할 수 있다.
부호화 장치는 인터 레이어 예측이 적용되는 경우에, 참조 픽처 리스트에서 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 참조 인덱스를 복호화 장치로 전송할 수 있으며, 인터 레이어 참조 픽처로부터 어떤 정보(샘플 정보, 움직임 정보 또는 샘플 정보와 움직임 정보)를 이용할 것인지를 특정하는 정보, 즉 두 레이어 사이에서 인터 레이어 예측에 관한 디펜던시 타입(dependency type)을 특정하는 정보도 복호화 장치로 전송할 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 멀티 레이어 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6의 복호화 장치는 상기 도 3의 복호화 장치를 포함할 수 있다. 도 6에서 도시된 재정렬부는 생략되거나 역양자화부에 포함될 수 있다. 본 도면에 대한 설명에서는 멀티 레이어 기반 예측에 관하여 중점적으로 설명한다. 그 외는 상기 도 3에서 설명된 복호화 장치에 대한 설명된 내용이 포함할 수 있다.
도 6의 예에서는, 설명의 편의를 위해 두 개의 레이어로 구성된 멀티 레이어 구조를 예로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 본 개시의 실시예가 적용되는 멀티 레이어 구조는 둘 이상의 레이어를 포함할 수 있음에 유의한다.
도 6을 참조하면, 복호화 장치(600)는 레이어 1에 대한 복호화부(600-1)와 레이어 0에 대한 복호화부(600-0)를 포함할 수 있다. 레이어 1의 복호화부(600-1)는 엔트로피 디코딩부(610-1), 레지듀얼 처리부(620-1), 예측부(630-1), 가산기(640-1), 필터링부(650-1), 메모리(660-1)를 포함할 수 있다. 레이어 0의 복호화부(600-0)는 엔트로피 디코딩부(610-0), 레지듀얼 처리부(620-0), 예측부(630-0), 가산기(640-0), 필터링부(650-0), 메모리(660-0)를 포함할 수 있다.
부호화 장치로부터 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 전송되면, DEMUX(605)는 레이어별로 정보를 디멀티플렉싱하여 각 레이어별 복호화 장치로 전달할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(610-1, 610-0)는 부호화 장치에서 사용한 코딩 방식에 대응하여 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 부호화 장치에서 CABAC이 사용된 경우에, 엔트로피 복호화부(610-1, 610-0)도 CABAC을 이용하여 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다.
현재 블록에 대한 예측 모드가 인트라 예측(intra prediction) 모드인 경우에, 예측부(630-1, 630-0)는 현재 픽쳐 내의 주변 복원 샘플들을 기초로 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
현재 블록에 대한 예측 모드가 인터 예측(inter prediction) 모드인 경우에, 예측부(630-1, 630-0)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 인터 예측에 필요한 움직임 정보의 일부 또는 전부는 부호화 장치로부터 수신한 정보를 확인하고, 이에 대응하여 유도될 수 있다.
인터 예측의 모드로서 스킵 모드가 적용되는 경우에는 부호화 장치로부터 레지듀얼이 전송되지 않으며 예측 블록을 복원 블록으로 할 수 있다.
한편, 레이어 1의 예측부(630-1)는 레이어 1 내의 정보만을 이용하여 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행할 수도 있고, 다른 레이어(레이어 0)의 정보를 이용하여 인터 레이어 예측을 수행할 수도 있다.
다른 레이어의 정보를 이용하여 예측되는 (e.g., 인터 레이어 예측에 의해 예측되는) 현재 레이어의 정보로는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g., 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 현재 레이어에 대한 예측에 이용되는 (e.g., 인터 레이어 예측에 이용되는) 다른 레이어의 정보로는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g., 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.
인터 레이어 예측에 있어서, 현재 블록은 현재 레이어(e.g., 레이어 1) 내 현재 픽처 내의 블록으로서, 복호화 대상 블록일 수 있다. 참조 블록은 현재 블록의 예측에 참조되는 레이어(참조 레이어, e.g., 레이어 0)에서 현재 블록이 속하는 픽처(현재 픽처)와 동일한 액세스 유닛(AU: access Unit)에 속하는 픽처(참조 픽처) 내의 블록으로서, 현재 블록에 대응하는 블록일 수 있다.
멀티 레이어 복호화 장치(600)는 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서 설명한 바와 같이 인터 레이어 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, 멀티 레이어 복호화 장치(600)는 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서 설명한 바와 같이 인터 레이어 텍스처 예측, 인터 레이어 움직임 예측, 인터 레이어 유닛 정보 예측, 인터 레이어 파라미터 예측, 인터 레이어 레지듀얼 예측, 인터 레이어 차분 예측, 인터 레이어 신택스 예측 등을 수행할 수 있으며, 본 개시에서 적용할 수 있는 인터 레이어 예측은 이에 한정되지 않는다.
예측부(630-1)는 부호화 장치로부터 수신한 참조 픽처 인덱스 혹은 주변 블록으로부터 유도한 참조 픽처 인덱스가 참조 픽처 리스트 내에서 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처를 이용한 인터 레이어 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, 예측부(630-1)는 참조 픽처 인덱스가 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 영역의 샘플 값을 현재 블록에 대한 예측 블록으로 유도할 수 있다.
이 경우, 인터 레이어 참조 픽처는 현재 블록에 대한 참조 픽처 리스트에 포함될 수 있다. 예측부(630-1)는 인터 레이어 참조 픽처를 이용하여 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.
여기서, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(600)의 동작에 있어서 인터 레이어 참조 픽처는 참조 레이어의 복원된 픽처를 현재 레이어에 대응하도록 샘플링하여 구성된 참조 픽처일 수 있다. 참조 레이어의 복원된 픽처가 현재 레이어의 픽처에 대응하는 경우에 대한 처리도 부호화 과정에서와 동일하게 처리될 수 있다.
또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(600)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처가 유도되는 참조 레이어의 복원 픽처는 부호화 대상인 현재 픽처와 동일한 AU에 속하는 픽처일 수 있다.
또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(600)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처를 참조 픽처 리스트에 포함하여, 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처의 참조 픽처 리스트 내 위치는 참조 픽처 리스트 L0과 L1에서 상이할 수 있다.
또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(600)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처 리스트를 기반으로 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 참조 픽처 리스트는 복수의 레이어에서 유도된 복수의 인터 레이어 참조 픽처를 포함할 수 있으며, 인터 레이어 참조 픽처들의 배치 또한 앞서 부호화 과정에서 설명한 바와 대응되도록 수행될 수 있다.
또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(500)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(600)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처의 정보는 샘플 값만 이용될 수도 있고, 움직임 정보(움직임 벡터)만 이용될 수도 있으며, 샘플 값과 움직임 정보가 모두 이용될 수도 있다.
멀티 레이어 복호화 장치(600)는 참조 픽처 리스트에서 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 참조 인덱스를 멀티 레이어 부호화 장치(500)로부터 수신하고, 이를 기반으로 인터 레이어 예측을 수행할 수 있다. 또한, 멀티 레이어 복호화 장치(600)는 인터 레이어 참조 픽처로부터 어떤 정보(샘플 정보, 움직임 정보, 샘플 정보와 움직임 정보)를 이용할 것인지를 지시하는 정보, 즉 두 레이어 사이에서 인터 레이어 예측에 관한 디펜던시 타입(dependency type)을 특정하는 정보도 멀티 레이어 부호화 장치(500)로부터 수신할 수 있다.
서브픽처 기반 부호화/복호화
VVC는 픽처가 복수의 서브픽처들, 타일들 및/또는 슬라이스들로 분할되는 것을 허용한다. 서브픽처는 하나 이상의 슬라이스들을 포함할 수 있고, 픽처 내에서 직사각 영역을 구성할 수 있다. 픽처 내에서 서브픽처들 각각의 크기는 서로 다르게 설정될 수 있다. 이와 달리, 하나의 시퀀스에 속하는 모든 픽처들에 대하여, 특정 개별 서브픽처들의 크기 및 위치는 서로 동일하게 설정될 수 있다.
서브픽처와 관련된 다양한 코딩 툴들은 영상 부호화/복호화 효율을 높이는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽처가 복수의 서브픽처들로 분할됨에 기반하여, 상기 복수의 서브픽처들에 대한 부호화/복호화 과정은 병렬적으로 수행될 수 있다(병렬 처리). 병렬 처리는 비디오/영상의 고해상도 실시간 코딩에 있어 특히 유용할 수 있다. 또한, 병렬 처리는 타일 간 정보 공유를 줄여 메모리 제약을 감소시킬 수 있다. 병렬 아키텍쳐는, 서브픽처들, 슬라이스들 및/또는 타일들이 병렬 처리 도중에 서로 다른 쓰레드(threads)로 분산될 수 있기 때문에, 픽쳐 분할 매커니즘으로부터 이점을 얻을 수 있다. 예를 들어, 인터 예측을 위한 후보 움직임 정보를 도출하는 과정에서, 다른 서브픽처/슬라이스/타일 내의 주변 블록은 비가용한 것으로 간주될 수 있다. 정보/신택스 요소들을 코딩하기 위한 컨텍스트 정보는 각각의 서브픽처/슬라이스/타일에서 초기화될 수 있다.
도 7은 서브픽처의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 픽처는 18개의 타일들로 분할될 수 있다. 픽처 좌측편의 12개 타일들은 각각 4x4(=16) CTU들의 한 개의 슬라이스를 커버할 수 있고, 픽처 우측편의 6개 타일들은 2x2(=4) CUT들의 2개의 수직-적층된 슬라이스들을 커버할 수 있다. 그 결과, 픽처는 다양한 면적의 24개 슬라이스들 및 24개 픽처들로 분할될 수 있다(각각의 슬라이스는 하나의 서브픽처임).
서브픽처에 관한 정보는 상위 레벨 신택스, 예를 들어 SPS 내에서 시그널링될 수 있다. 상기 서브픽처에 관한 정보는 서브픽처들의 식별자, 개수 및 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 서브픽처에 관한 정보는 각각의 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부에 관한 정보를 포함할 수 있다. 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 경우, 상기 서브픽처는 다른 서브픽처의 부호화/복호화 결과와 무관하게 독립적으로 부호화/복호화될 수 있다. 여기서, 독립적인 부호화/복호화란, 서브픽처의 블록 분할 구조(e.g., 싱글 트리 구조, 듀얼 트리 구조 등), 예측 모드 타입(e.g., 인트라 예측, 인터 예측 등), 디코딩 순서 등이, 다른 서브픽처와 다르게 설정될 수 있음을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브픽처가 인트라 예측 모드에 기반하여 부호화/복호화된 경우, 상기 제1 서브픽처에 인접하고 하나의 픽처로 취급되는 제2 서브픽처는 인터 예측 모드에 기반하여 부호화/복호화될 수 있다.
도 8은 서브픽처에 관한 정보를 포함하는 SPS의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, SPS는 신택스 요소 subpic_info_present_flag를 포함할 수 있다. subpic_info_present_flag는 CLVS(coded layer video sequence)에 대하여 서브픽처 정보가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 1)의 subpic_info_present_flag는 CLVS에 대하여 서브픽처 정보가 존재하고, CLVS 내의 각 픽처 내에 하나 이상의 서브픽처들이 존재함을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 0)의 subpic_info_present_flag는 CLVS에 대하여 서브픽처 정보가 존재하지 않고, CLVS 내의 각 픽처 내에 오직 하나의 서브픽처만이 존재함을 나타낼 수 있다. res_change_in_clvs_allowed_flag가 제1 값(e.g., 1)을 갖는 경우, subpic_info_present_flag의 값은 제2 값(e.g., 0)으로 제한될 수 있다. 여기서, 제1 값(e.g., 1)의 res_change_in_clvs_allowed_flag는 SPS를 참조하는 모든 CLVS 내에서 픽처 공간 해상도가 변경되지 않음을 나타낼 수 있다.
한편, 비트스트림이 서브-비트스트림 추출 프로세스의 결과로서 상기 서브-비트스트림 추출 프로세스에 대한 입력 비트스트림의 서브픽처들의 서브셋을 포함하는 경우, SPS들의 RBSP(raw byte sequence payload) 내에서 subpic_info_present_flag는 제1 값(e.g., 1)으로 설정되도록 요구될 수 있다.
또한, SPS는 신택스 요소 sps_num_subpics_minus1을 포함할 수 있다. sps_num_subpics_minus1에 1을 가산한 값은 CLVS 내의 각 픽처 내 서브픽처들의 개수를 나타낼 수 있다. sps_num_subpics_minus1의 값은 0부터 Ceil(　pic_width_max_in_luma_samples÷CtbSizeY)×Ceil(　pic_height_max_in_luma_samples÷CtbSizeY ) - 1까지의 범위 내로 제한될 수 있다. 한편, sps_num_subpics_minus1가 존재하지 않는 경우(즉, 시그널링되지 않는 경우), sps_num_subpics_minus1의 값은 제1 값(e.g., 0)으로 추론될 수 있다.
또한, SPS는 신택스 요소 sps_independent_subpics_flag를 포함할 수 있다. sps_independent_subpics_flag는 서브픽처 바운더리가 독립적인지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 1)의 sps_independent_subpics_flag는 CLVS 내 모든 서브픽처 바운더리들이 픽처 바운더리들로 취급되고 상기 서브픽처 바운더리들을 가로지르는 루프 필터링은 수행되지 않는 것을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 0)의 sps_independent_subpics_flag는 이와 같은 제약이 부과되지 않음을 나타낼 수 있다. sps_independent_subpics_flag가 존재하지 않는 경우, sps_independent_subpics_flag의 값은 제2 값(e.g., 0)으로 추론될 수 있다.
또한, SPS는 신택스 요소 subpic_treated_as_pic_flag[　i　]를 포함할 수 있다. subpic_treated_as_pic_flag[　i　]는 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 1)의 subpic_treated_as_pic_flag[　i　]는 CLVS 내 각각의 코딩된 픽처의 i-번째 서브픽처가 인-루프 필터링 동작을 제외한 디코딩 프로세스에서 픽처로 취급됨을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 0)의 subpic_treated_as_pic_flag[　i　]는 CLVS 내 각각의 코딩된 픽처의 i-번째 서브픽처가 인-루프 필터링 동작을 제외한 디코딩 프로세스에서 픽처로 취급되지 않음을 나타낼 수 있다. subpic_treated_as_pic_flag[　i　]가 존재하지 않는 경우, subpic_treated_as_pic_flag[　i　]의 값은 sps_independent_subpics_flag과 같도록 추론될 수 있다.
또한, SPS는 신택스 요소 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]를 포함할 수 있다. loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]는 인-루프 필터링 동작이 서브픽처 바운더리를 가로질러 수행될 수 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 1)의 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]는, 인-루프 필터링 동작이 CLVS 내 각각의 코딩된 픽처 내의 i-번째 서브픽처의 바운더리를 가로질러 수행될 수 있음을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 0)의 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]는, 인-루프 필터링 동작이 CLVS 내 각각의 코딩된 픽처 내의 i-번째 서브픽처의 바운더리를 가로질러 수행될 수 없음을 나타낼 수 있다. loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]가 시그널링되지 않는 경우, loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]의 값은 1　-　sps_independent_subpics_flag와 동일한 값으로 추론될 수 있다.
한편, 비트스트림이 복수의 레이어들을 포함하고, 각각의 레이어 내의 픽처들이 2 이상의 서브픽처들을 포함하는 경우, 픽처 크기, 서브픽처 레이아웃 및 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]의 값은 정렬되도록 제한될 수 있다. 하지만, subpic_treated_as_pic_flag[　i　]의 값은 정렬되도록 제한되지 않는다. 그 결과, 서브픽처가 비트스트림으로부터 올바르게 추출되지 않는 경우가 발생할 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 개시의 실시예들에 따르면, 멀티 레이어 구조에서 서로 다른 레이어에 속하는 복수의 서브픽처들에 대하여, subpic_treated_as_pic_flag[　i　]의 값은 소정의 조건 하에 정렬되도록 제한될 수 있다. 이에 따라, 서브픽처 추출 프로세스의 올바른 수행이 보장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
실시예 1
실시예 1에 따르면, 현재 서브픽처가 독립적으로 코딩된 서브픽처이고, 현재 서브픽처를 포함하는 현재 레이어가 출력 레이어인 경우, 현재 레이어의 모든 참조 레이어들에 속하는 (현재 서브픽처의) 대응 서브픽처 또한 독립적으로 코딩된 서브픽처로 제한될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 레이어들을 포함하는 멀티 레이어 구조에서, 현재 레이어는 제1 레이어라고 가정하기로 한다. 또한, 제2 레이어 및 제3 레이어는 제1 레이어와 직접 참조 관계를 갖는 참조 레이어들인 것으로 가정하기로 한다. 이 때, 제1 레이어에 속하는 현재 서브픽처가 독립적으로 코딩된 서브픽처이고(i.e., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] = 1), 제1 레이어가 출력 레이어인 경우, 제2 레이어에 속하는 서브픽처들 중에서 현재 서브픽처에 대응하는 모든 서브픽처들은 독립적으로 코딩된 서브픽처들인 것으로 제한될 수 있다. 그리고, 이 경우, 제3 레이어에 속하는 서브픽처들 중에서 현재 서브픽처에 대응하는 모든 서브픽처들 또한 독립적으로 코딩된 서브픽처들인 것으로 제한될 수 있다.
현재 레이어가 출력 레이어인지 여부는, 비트스트림으로부터 획득되는 출력 레이어 셋 모드 정보(e.g., vps_ols_mode_idc)에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 0)의 vps_ols_mode_idc는, VPS(video parameter set)에 의해 명시되는 각각의 출력 레이어 세트(OLS) 내에서 가장 높은(highest) 레이어만이 출력 레이어임을 나타낼 수 있다. 제2 값(e.g., 1)의 vps_ols_mode_idc는, VPS(video parameter set)에 의해 명시되는 각각의 출력 레이어 세트(OLS) 내에서 모든 레이어들이 출력 레이어들임을 나타낼 수 있다. 제3 값(e.g., 2)의 vps_ols_mode_idc는, VPS(video parameter set)에 의해 명시되는 각각의 출력 레이어 세트(OLS)에 대하여, 출력 레이어들은 명시적으로 시그널링되고, 다른 레이어들은 상기 출력 레이어들의 직접 또는 간접 참조 레이어들임을 나타낼 수 있다.
vps_ols_mode_idc가 제3 값(e.g., 2)을 갖는 경우, 현재 레이어가 출력 레이어인지 여부는, 비트스트림으로부터 획득되는 출력 레이어 플래그(e.g., vps_ols_output_layer_flag[ i ][ j ])에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 1)의 ols_output_layer_flag[　i　][　j　]는, ols_mode_idc의 값이 제3 값(e.g., 2)인 경우, nuh_layer_id의 값이 vps_layer_id[　j　]와 같은 레이어는 i-번째 OLS의 출력 레이어임을 나타낼 수 있다. 제2 값(e.g., 1)의 ols_output_layer_flag[　i　][　j　]는, ols_mode_idc의 값이 제3 값(e.g., 2)인 경우, nuh_layer_id의 값이 vps_layer_id[　j　]와 같은 레이어는 i-번째 OLS의 출력 레이어가 아님을 나타낼 수 있다. 여기서, nuh_layer_id는 NAL 유닛 헤더 내에서 시그널링되는 신택스 요소로서, NAL 유닛의 식별자를 나타낼 수 있다. 또한, vps_layer_id[　j　]는 j-번째 레이어의 nuh_layer_id 값을 나타낼 수 있다.
실시예 1에서, 대응 서브픽처란 현재 서브픽처를 포함하는 현재 픽처와 동일한 POC(picture order count) 값을 갖는 픽처들 중에서 현재 픽처와 참조 관계를 갖는 대응 픽처에 포함된 서브픽처를 의미할 수 있다. 여기서, 참조 관계란, 대응 픽처가 현재 픽처를 참조 픽처 리스트(e.g., RefPicList[ 0 ] 또는 RefPicList[ 1 ]) 내의 엔트리(e.g., 활성 엔트리)로서 갖는 경우를 의미할 수 있다. 다만, 본 개시의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 현재 픽처가 대응 픽처를 참조 픽처 리스트 내의 활성 엔트리로서 갖는 경우, 또는 상술한 두 가지 경우 모두(즉, 상호 참조 관계)가 참조 관계에 포함될 수 있다.
일 예에서, 대응 서브픽처는 대응 픽처 내에서 현재 서브픽처와 동일한 위치에 속하는 콜로케이티드(collocated) 서브픽처일 수 있다. 즉, 대응 서브픽처는 대응 픽처 내에서 현재 서브픽처와 동일한 폭 및 높이를 가질 수 있다. 또한, 대응 서브픽처의 좌상단 위치를 나타내는 좌표값은 현재 서브픽처의 좌상단 위치를 나타내는 좌표값과 같을 수 있다.
대응 서브픽처를 포함하는 대응 픽처는 참조 픽처 리스트 내에서 현재 픽처를 포함하는 하나 이상의 엔트리들을 참조할 수 있다. 즉, 현재 픽처는 대응 픽처의 인터 레이어 참조 픽처일 수 있다. 여기서, 인터 레이어 참조 픽처는 참조 레이어의 복원된 픽처를 현재 레이어에 대응되도록 샘플링하여 구성된 참조 픽처를 의미할 수 있다. 따라서, 참조 레이어의 복원된 픽처가 현재 레이어의 픽처에 대응하는 경우, 참조 레이어의 복원된 픽처는 별도의 샘플링 없이 인터 레이어 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 참조 레이어의 복원된 픽처와 현재 레이어의 복원된 픽처 간에 샘플 폭 및 높이가 서로 동일하고, 참조 레이어의 픽처에서 좌상단, 우상단, 좌하단, 우하단과 현재 레이어의 픽처에서 좌상단, 우상단, 좌하단, 우하단 사이의 오프셋이 0인 경우, 참조 레이어의 복원된 픽처는 현재 레이어의 인터 레이어 참조 픽처로 그대로 이용될 수 있다.
현재 픽처는 refPicLayerId와 동일한 nuh_layer_id를 갖고 대응 픽처와 동일한 POC 값을 갖는 것에 기반하여, 대응 픽처의 참조 픽처 리스트(e.g., RefPicList[ i ][ j ])에 포함될 수 있다. 여기서, refPicLayerId는 대응 픽처를 포함하는 레이어와 직접 참조 관계에 있는 레이어의 nuh_layer_id 값을 나타낼 수 있다. 따라서, 현재 픽처가 refPicLayerId와 동일한 nuh_layer_id를 갖는다는 것은, 현재 픽처가 대응 픽처를 포함하는 레이어의 직접 참조 레이어에 속한다는 것을 의미할 수 있다.
한편, subpic_treated_as_pic_flag[　i　]가 i-번째 서브픽처가 독립적으로 코딩됨을 나타내는 제1 값(e.g., 1)을 갖는 경우, 상기 i-번째 서브픽처가 속한 레이어를 출력 레이어로서 포함하는 출력 레이어 세트(OLS) 내 각각의 출력 레이어 및 그 참조 레이어들에 대하여, 아래의 조건들 모두가 참일 것은 비트스트림 적합성을 위한 요구사항일 수 있다.
- (조건 1): 출력 레이어 및 그 참조 레이어들 내의 모든 픽처들은 동일한 값의 pic_width_in_luma_samples 및 동일한 값의 pic_height_in_luma_samples를 가져야 함.
- (조건 2): 출력 레이어 및 그 참조 레이어들에 의해 참조되는 모든 SPS들은 동일한 값의 sps_num_subpics_minus1 및 각각 동일한 값의 subpic_ctu_top_left_x[ j ], subpic_ctu_top_left_y[ j ], subpic_width_minus1[ j ], subpic_height_minus1[ j ], loop_filter_across_subpic_enabled_flag[ j ] 및 subpic_treated_as_pic_flag[　j　]를 가져야 함. 여기서, j는 0에서 sps_num_subpics_minus1 사이의 값을 가짐.
- (조건 3): 출력 레이어 및 그 참조 레이어들 내 각각의 액세스 유닛 내의 모든 픽처들은 동일한 값의 SubpicIdVal[　j　]를 가져야 함. 여기서, j는 0에서 sps_num_subpics_minus1 사이의 값을 가짐.
상기 조건 1에서, pic_width_in_luma_samples는 픽처 너비를 루마 샘플 단위로 나타내고, pic_height_in_luma_samples는 픽처 높이를 루마 샘플 단위로 나타낼 수 있다. 또한, 상기 조건 3에서, SubpicIdVal[　j　]는 j-번째 서브픽처의 식별자를 나타낼 수 있다.
이하, 실시예 1의 제약사항에 따라, 서브픽처의 독립적 코딩 여부를 결정하는 방법의 일 예를 상세히 설명한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치가 멀티 레이어 구조 하에서 서브픽처의 독립적 코딩 여부를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 영상 부호화 장치는, 멀티 레이어 구조 하에서 소정의 제1 레이어가 현재 레이어를 참조하는지 여부를 판단할 수 있다(S910). 일 예에서, 현재 레이어가 소정의 직접 참조 인덱스(e.g., refPicLayerId)를 nuh_layer_id로 갖는 경우, 현재 레이어는 제1 레이어의 참조 레이어로 결정될 수 있다.
제1 레이어가 현재 레이어를 참조하는 경우(S910의 'YES'), 영상 부호화 장치는 제1 레이어에 포함된 제1 서브픽처가 현재 서브픽처의 대응 서브픽처인지 여부를 판단할 수 있다(S920). 이 때, 현재 레이어는 출력 레이어 세트(OLS) 내의 출력 레이어일 수 있다. 또한, 현재 서브픽처에 대한 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ])는 현재 서브픽처가 독립적으로 코딩됨을 나타내는 제1 값(e.g., 1)을 가질 수 있다.
제1 서브픽처가 현재 서브픽처의 대응 서브픽처인지 여부는 픽처 간 참조 관계가 존재하는지 여부에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처가 현재 서브픽처를 포함하는 현재 픽처를 참조하는 경우, 제1 서브픽처는 현재 서브픽처의 대응 서브픽처일 수 있다. 이와 달리, 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처가 현재 서브픽처를 포함하는 현재 픽처를 참조하지 않는 경우, 제1 서브픽처는 현재 서브픽처의 대응 서브픽처가 아닐 수 있다.
제1 서브픽처가 현재 서브픽처의 대응 서브픽처인 경우(S920의 'YES'), 영상 부호화 장치는, 실시예 1의 제약사항에 따라 제1 서브픽처에 대한 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ])를 제1 서브픽처가 독립적으로 코딩됨을 나타내는 제1 값(e.g., 1)으로 결정할 수 있다.
이와 달리, 제1 레이어가 현재 레이어를 참조하지 않는 경우(S910의 'NO'), 또는 제1 서브픽처가 현재 서브픽처의 대응 서브픽처가 아닌 경우(S920의 'NO'), 영상 부호화 장치는, 제1 서브픽처에 대한 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ])를 제1 값(e.g., 1) 또는 제2 값(e.g., 0)으로 결정할 수 있다. 즉, 이 경우, 실시예 1의 제약사항은 적용되지 않을 수 있다.
이상, 실시예 1에 따르면, 멀티 레이어 구조에서 서로 다른 레이어에 속하는 서브픽처들 간에, 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[　i　])의 값은 소정의 조건 하에서 정렬될 수 있다. 이에 따라, 서브픽처는 서브픽처 추출 프로세스를 통해 비트스트림으로부터 올바르게 획득될 수 있다.
실시예 2
실시예 2에 따르면, 현재 레이어와 다른 레이어에 속하고, 현재 픽처를 참조 픽처 리스트 내의 엔트리(e.g., 활성화 엔트리)로서 갖는 하나 이상의 픽처가 존재하는 경우, 현재 픽처 내의 i-번째 서브픽처와 상기 픽처 내의 i-번째 서브픽처는 서로 동일한 값의 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag)를 갖도록 제한될 수 있다.
실시예 2의 제약사항에 따라, 서브픽처의 독립적 코딩 여부를 결정하는 방법의 일 예는 도 10에 도시된 바와 같다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치가 멀티 레이어 구조 하에서 서브픽처의 독립적 코딩 여부를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 영상 부호화 장치는, 소정의 제1 픽처가 현재 레이어와 다른 레이어에 속하는지 여부를 판단할 수 있다(S1010).
제1 픽처가 현재 레이어와 다른 레이어에 속하는 경우(S1010의 'YES'), 영상 부호화 장치는, 제1 픽처가 현재 픽처를 참조 픽처 리스트 내의 엔트리(e.g., 활성화 엔트리)로서 갖는지 여부를 판단할 수 있다(S1020). 즉, 영상 부호화 장치는 제1 픽처가 현재 픽처를 참조하는지 여부를 판단할 수 있다.
제1 픽처가 현재 픽처를 참조 픽처 리스트 내의 엔트리로서 갖는 경우(S1020의 'YES'), 영상 부호화 장치는 현재 픽처 및 제1 픽처에 대하여 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag) 값을 정렬할 수 있다. 예를 들어, 상기 정렬에 의해, 현재 픽처의 i-번째 서브픽처와 제1 픽처의 i-번째 서브픽처는 서로 동일한 값의 제1 플래그를 가질 수 있다.
이와 달리, 제1 픽처가 현재 레이어와 동일한 레이어에 속하는 경우(S1010의 'NO'), 또는 제1 픽처가 현재 픽처를 참조 픽처 리스트 내의 엔트리로서 갖지 않는 경우(S1020의 'NO'), 영상 부호화 장치는 현재 픽처 및 제1 픽처에 대하여 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ]) 값을 정렬하지 않을 수 있다. 이 경우, 현재 픽처의 i-번째 서브픽처와 제1 픽처의 i-번째 서브픽처에 대하여, 제1 플래그는 동일한 값을 가질 수도 있고, 또는 서로 다른 값을 가질 수도 있다.
이상, 실시예 2에 따르면, 멀티 레이어 구조에서 서로 다른 레이어에 속하는 픽처들 간에, 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[　i　])의 값은 소정의 조건 하에서 정렬될 수 있다. 이에 따라, 서브픽처는 서브픽처 추출 프로세스를 통해 비트스트림으로부터 올바르게 획득될 수 있다.
이하, 본 개시의 실시예들에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 설명한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 11의 영상 부호화 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 영상 부호화 장치는 현재 픽처를 하나 이상의 서브픽처들로 분할할 수 있다(S1110). 그리고, 영상 부호화 장치는 현재 픽처 내의 하나 이상의 서브픽처들에 관한 서브픽처 정보를 생성할 수 있다(S1120).
서브픽처 정보는 서브픽처의 개수, 크기 및/또는 레이아웃에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 서브픽처 정보는 각각의 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부(또는, 각각의 서브픽처가 독립적으로 코딩되는지 여부)를 나타내는 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ])를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 값(e.g., 1)의 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 i-번째 서브픽처가 하나의 픽처로 취급될 수 있음을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 0)의 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 i-번째 서브픽처가 하나의 픽처로 취급될 수 없음을 나타낼 수 있다.
영상 부호화 장치는 서브픽처 정보에 기반하여 현재 서브픽처를 부호화할 수 있다. 이 때, 현재 서브픽처는 상기 제1 플래그에 기반하여 독립적으로 부호화될 수 있다. 그리고, 영상 부호화 장치는 서브픽처 정보를 포함하는 영상 정보를 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다(S1130). 이 때, 현재 서브픽처에 대한 비트스트림은 서브스트림 또는 서브 비트스트림으로 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 비트스트림이 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 상기 제1 레이어에 포함되고 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 제1 플래그 및 현재 서브픽처에 대한 제1 플래그는 서로 동일한 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 현재 서브픽처에 대한 제1 플래그가 제1 값(e.g., 1)을 갖는 경우, 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 제1 플래그 또한 제1 값(e.g., 1)을 가질 수 있다. 이를 파라미터 정렬(parameter alignment)이라 지칭할 수 있으며, 실시예에 따라 상기 파라미터 정렬은 비트스트림 적합성을 위한 제약사항(constraint)으로 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처는 현재 서브픽처를 포함하는 현재 픽처를 참조 픽처 리스트 내의 엔트리(e.g., 활성화 엔트리)로서 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 픽처는 현재 픽처를 참조할 수 있다. 이 경우, 현재 픽처 내의 서브픽처들의 개수가 2개 이상이고, 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] = 1)에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 현재 픽처는, 서로 동일한 너비 및 동일한 높이를 가질 수 있다. 또한, 현재 픽처 내의 서브픽처들의 개수가 2개 이상이고, 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] = 1)에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 현재 픽처는, 서로 동일한 개수의 서브픽처들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 현재 레이어는 출력 레이어 세트(output layer set) 내에 출력 레이어로서 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 현재 서브픽처의 바운더리들이 픽처 바운더리로 취급되지 않는 것에 기반하여, 상기 서브픽처 정보는 현재 서브픽처의 바운더리들을 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 있는지 여부를 나타내는 제2 플래그(e.g., loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　])를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하여 전술한 바와 같이, sps_independent_subpics_flag가 제2 값(e.g., 0)을 갖는 경우, 비트스트림으로부터 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]가 획득/파싱될 수 있다. 이 때, 제1 값(e.g., 1)의 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]는 현재 서브픽처의 바운더리들을 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 있음을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 0)의 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]는 현재 서브픽처의 바운더리들을 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 없음을 나타낼 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 12의 영상 복호화 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 서브픽처 정보를 획득할 수 있다(S1210). 서브픽처 정보는 서브픽처의 개수, 크기 및/또는 레이아웃에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 서브픽처 정보는 현재 픽처 내의 각각의 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부(즉, 각각의 서브픽처가 독립적으로 코딩되는지 여부)를 나타내는 제1 플래그(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ])를 포함할 수 있다.
영상 복호화 장치는 상기 서브픽처 정보에 기반하여, 현재 픽처 내의 하나 이상의 서브픽처들을 도출할 수 있다(S1220). 그리고, 영상 복호화 장치는 상기 서브픽처 정보에 기반하여 상기 하나 이상의 서브픽처들을 복호화할 수 있다(S1230). 예를 들어, 현재 블록을 포함하는 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 경우, 현재 서브픽처는 독립적으로 복호화될 수 있다. 또한, 현재 서브픽처의 바운더리를 가로질러 인루프 필터링이 수행될 수 있는 경우, 현재 서브픽처의 바운더리 및 상기 바운더리에 인접한 인접 서브픽처의 바운더리에 대하여, 인루프 필터링(e.g., 디블록킹 필터링)이 수행될 수 있다. 또한, 현재 서브픽처의 바운더리가 픽처 바운더리와 일치하는 경우, 현재 서브픽처의 바운더리를 가로지르는 인루프 필터링은 수행되지 않을 수 있다. 영상 복호화 장치는 CABAC 방법, 예측 방법, 잔차 처리 방법(변환, 양자화), 인루프 필터링 방식 등에 기반하여 서브픽처를 복호화 할 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치는 복호화된 적어도 하나의 서브픽처를 출력하거나, 적어도 하나의 서브픽처를 포함하는 현재 픽처를 출력할 수 있다. 복호화된 서브픽처는 OPS(output sub-picture set) 형태로 출력될 수 있다.
일 실시예에서, 비트스트림이 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 제1 레이어에 포함되고 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 제1 플래그 및 현재 서브픽처에 대한 제1 플래그는, 서로 동일한 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 현재 서브픽처에 대한 제1 플래그가 제1 값(e.g., 1)을 갖는 경우, 현재 서브픽처에 대응하는 제1 서브픽처에 대한 제1 플래그 또한 제1 값(e.g., 1)을 가질 수 있다. 이를 파라미터 정렬(parameter alignment)이라 지칭할 수 있으며, 실시예에 따라 상기 파라미터 정렬은 비트스트림 적합성을 위한 제약사항(constraint)으로 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처는 현재 서브픽처를 포함하는 현재 픽처를 참조 픽처 리스트 내의 엔트리(e.g., 활성화 엔트리)로서 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 픽처는 현재 픽처를 참조할 수 있다. 이 경우, 현재 픽처 내의 서브픽처의 개수가 2개 이상이고, 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] == 1)에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 현재 픽처는, 서로 동일한 너비 및 동일한 높이를 가질 수 있다. 또한, 현재 픽처 내의 서브픽처의 개수가 2 이상이고, 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] == 1)에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 현재 픽처는, 서로 동일한 개수의 서브픽처들을 각각 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 현재 레이어는 출력 레이어 세트(output layer set) 내에 출력 레이어로서 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 현재 서브픽처의 바운더리들이 픽처 바운더리들로 취급되는 것에 기반하여, 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는 상기 비트스트림으로부터 획득/파싱되지 않고, 상기 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것을 나타내는 소정의 값(e.g., 1)으로 설정(또는, 추론)될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하여 전술한 바와 같이, sps_independent_subpics_flag[ i ]가 제1 값(e.g., 1)을 갖는 경우, subpic_treated_as_pic_flag[　i　]는 획득되지 않고 sps_independent_subpics_flag와 동일한 제1 값(e.g., 1)으로 추론될 수 있다.
일 실시예에서, 현재 서브픽처의 바운더리들이 픽처 바운더리들로 취급되지 않는 것에 기반하여, 상기 서브픽처 정보는 현재 서브픽처의 바운더리들을 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 있는지 여부를 나타내는 제2 플래그(e.g., loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　])를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하여 전술한 바와 같이, sps_independent_subpics_flag가 제2 값(e.g., 0)을 갖는 경우, 비트스트림으로부터 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]가 획득/파싱될 수 있다. 이 때, 제1 값(e.g., 1)의 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]는 현재 서브픽처의 바운더리들을 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 있음을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 0)의 loop_filter_across_subpic_enabled_flag[　i　]는 현재 서브픽처의 바운더리들을 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 없음을 나타낼 수 있다.
이상, 본 개시의 실시예들에 따르면, 멀티 레이어 구조에서 서로 다른 레이어에 속하는 서브픽처들 간에, subpic_treated_as_pic_flag[　i　]의 값은 소정의 조건 하에 정렬될 수 있다. 이에 따라, 서브픽처는 서브픽처 추출 프로세스를 통해 비트스트림으로부터 올바르게 획득될 수 있다.
본 개시에서 설명된 신택스 요소의 명칭은 해당 신택스 요소가 시그널링되는 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, "sps_"로 시작하는 신택스 요소는 해당 신택스 요소가 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에서 시그널링됨을 의미할 수 있다. 또한, "pps_", "ph_", "sh_" 등으로 시작하는 신택스 요소는 해당 신택스 요소가 픽처 파라미터 세트(PPS), 픽처 헤더, 슬라이스 헤더 등에서 각각 시그널링됨을 의미할 수 있다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 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), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 13은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 상기 영상 복호화 방법은,
    비트스트림으로부터 서브픽처 정보를 획득하는 단계;
    상기 서브픽처 정보에 기반하여, 현재 픽처 내의 하나 이상의 서브픽처들을 도출하는 단계; 및
    상기 서브픽처 정보에 기반하여, 상기 현재 픽처 내의 현재 서브픽처를 복호화하는 단계를 포함하고,
    상기 서브픽처 정보는, 상기 하나 이상의 서브픽처들 각각이 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 제1 플래그를 포함하고,
    상기 비트스트림이 상기 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 제1 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그 및 상기 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는, 서로 동일한 값을 가지며,
    상기 제1 서브픽처는 상기 제1 레이어에 포함되고 상기 현재 서브픽처에 대응하는
    영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처는, 상기 현재 픽처를 상기 제1 픽처의 참조 픽처 리스트 내의 엔트리로서 갖는
    영상 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 서브픽처들의 개수가 2개 이상이고, 상기 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 상기 현재 픽처는, 서로 동일한 너비 및 동일한 높이를 갖는
    영상 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 서브픽처들의 개수가 2개 이상이고, 상기 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 상기 현재 픽처는, 서로 동일한 개수의 서브픽처들을 포함하는
    영상 복호화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현재 레이어는 출력 레이어 세트(output layer set) 내에 출력 레이어로서 포함되는
    영상 복호화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 현재 서브픽처의 바운더리들이 픽처 바운더리들로 취급되는 것에 기반하여, 상기 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는, 상기 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것을 나타내는 소정의 값으로 갖는
    영상 복호화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현재 서브픽처의 바운더리들이 픽처 바운더리들로 취급되지 않는 것에 기반하여, 상기 서브픽처 정보는, 상기 현재 서브픽처의 바운더리를 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 있는지 여부를 나타내는 제2 플래그를 더 포함하는
    영상 복호화 방법.
  8. 삭제
  9. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법으로서, 상기 영상 부호화 방법은,
    현재 픽처를 하나 이상의 서브픽처들로 분할하는 단계;
    상기 하나 이상의 서브픽처들에 관한 서브픽처 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 서브픽처 정보를 포함하는 영상 정보를 부호화하여 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 서브픽처 정보는, 상기 하나 이상의 서브픽처들 각각이 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 제1 플래그를 포함하고,
    상기 비트스트림이 상기 현재 픽처를 포함하는 현재 레이어를 참조하는 적어도 하나의 제1 레이어를 포함하는 것에 기반하여, 제1 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그 및 상기 현재 픽처 내의 현재 서브픽처에 대한 상기 제1 플래그는, 서로 동일한 값을 가지며,
    상기 제1 서브픽처는 상기 제1 레이어에 포함되고 상기 현재 서브픽처에 대응하는
    영상 부호화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처는, 상기 현재 픽처를 상기 제1 픽처의 참조 픽처 리스트 내의 엔트리로서 갖는
    영상 부호화 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 서브픽처들의 개수가 2개 이상이고, 상기 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 상기 현재 픽처는, 서로 동일한 너비 및 동일한 높이를 갖는
    영상 부호화 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 서브픽처들의 개수가 2개 이상이고, 상기 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 것에 기반하여, 상기 제1 서브픽처를 포함하는 제1 픽처 및 상기 현재 픽처는, 서로 동일한 개수의 서브픽처들을 포함하는
    영상 부호화 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 현재 레이어는 출력 레이어 세트(output layer set) 내에 출력 레이어로서 포함되는
    영상 부호화 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 서브픽처의 바운더리들이 픽처 바운더리들로 취급되지 않는 것에 기반하여, 상기 서브픽처 정보는, 상기 서브픽처의 바운더리를 가로지르는 인-루프 필터링 동작이 수행될 수 있는지 여부를 나타내는 제2 플래그를 더 포함하는
    영상 부호화 방법.
  15. 제9항의 영상 부호화 방법에 따라 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
KR1020227037641A 2020-03-31 2021-03-31 레이어간 정렬된 서브픽처 정보에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체 KR102578407B1 (ko)

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