KR20140095442A - 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20140095442A
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Abstract

비디오 부호화, 복호화 방식이 개시된다. 멀티 레이어 비디오 부호화 방법은 상기 멀티 레이어 비디오를 구성하는 각 레이어의 픽처에 대한 인터 레이어 예측을 수행하는 단계; 상기 인터 레이어 예측 결과에 기초하여, 상기 각 레이어의 픽처가 참조하는 참조 레이어를 결정하는 단계; 및 상기 멀티 레이어 비디오에 포함된 레이어들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트에 상기 각 레이어의 참조 레이어 정보를 부가하는 단계를 포함한다.

Description

비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치{Method and apparatus for video encoding, method and apparatus for video decoding}
본 발명은 비디오의 부호화 및 복호화 방식에 관한 것으로, 구체적으로는 멀티 레이어 비디오의 레이어 사이의 참조 관계를 시그널링하고, 데이터 단위 헤더가 가변적인 길이를 갖는 경우 데이터 단위 헤더의 길이를 시그널링하는 하이 레벨 신택스(High Level Syntax)에 관한 것이다.
최근 디지털 디스플레이 기술이 발전하고 고화질의 디지털 TV 시대가 도래함에 따라 대용량의 동영상 데이터를 처리하기 위한 새로운 코덱(codec)이 제안되고 있다.
HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준에 의하면, 인코딩된 영상 데이터의 NAL 유닛에는 헤더 정보에 해당되는 파라미터 세트들이 포함될 수 있다. 파라미터 세트에는 VPS(Video parameter set), SPS(Sequence parameter set), PPS(Picture parameter set) 등이 포함될 수 있다.
영상을 효율적으로 부호화하기 위해 파라미터 세트를 생성하고 영상을 부호화하거나 복호화하는 방법이 문제된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 멀티 레이어 비디오의 레이어 사이의 참조 관계를 효율적으로 시그널링하기 위한 것이다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 장래 확장을 위해서 데이터 단위 헤더가 가변적인 길이를 가지는 경우, 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하기 위한 부가 정보를 효율적으로 시그널링하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 멀티 레이어 비디오 부호화 방법은 상기 멀티 레이어 비디오를 구성하는 각 레이어의 픽처에 대한 인터 레이어 예측을 수행하는 단계; 상기 인터 레이어 예측 결과에 기초하여, 상기 각 레이어의 픽처가 참조하는 참조 레이어를 결정하는 단계; 및 상기 멀티 레이어 비디오에 포함된 레이어들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트에 상기 각 레이어의 참조 레이어 정보를 부가하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 멀티 레이어 비디오 복호화 방법은 상기 멀티 레이어 비디오에 포함된 레이어들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트로부터 각 레이어의 참조 레이어 정보를 획득하는 단계; 상기 각 레이어의 참조 레이어 정보에 기초하여 상기 각 레이어에 포함된 픽처가 참조하는 참조 레이어를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 참조 레이어를 이용하여 상기 각 레이어에 포함된 픽처들 중 인터 예측된 픽처들에 대한 인터 예측을 수행하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법은 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하는 단계; 상기 하위 데이터 단위에 공통적으로 적용되는 부호화 파라메터에 관한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 부호화 파라메터를 포함하는 파라메터 세트에 상기 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하기 위한 상기 하위 데이터 단위 헤더의 부가 길이 정보를 부가하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법은 비트스트림으로부터 하위 데이터 단위에 공통적으로 적용되는 부호화 파라메터에 관한 정보를 포함하는 파라메터 세트를 획득하는 단계; 상기 파라메터 세트로부터, 상기 하위 데이터 단위 헤더의 부가 길이 정보를 획득하는 단계; 및 상기 부가 길이 정보에 기초하여 상기 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 각 레이어가 참조하는 참조 레이어 인덱스를 직접 시그널링하는 대신에, 참조 레이어로 이용가능한 레이어들이 실제로 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 1비트의 플래그를 통해 전송함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 장래 확장을 위해서 슬라이스 헤더가 가변적인 길이를 갖는 경우, 슬라이스 헤더의 길이를 결정하기 위한 슬라이스 헤더의 길이 정보를 효율적으로 시그널링할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 출력부(120)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다
도 3은 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3의 파싱부(310)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 멀티레이어 비디오에서 인터 레이어 예측 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 VPS(Video Parameter Set)의 일 예를 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법의 플로우 차트이다.
도 8은 일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법의 플로우 차트이다.
도 9는 일 실시예에 따른 파라메터 생성 방식을 나타낸 참조도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 11은 일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 12a는 일 실시예에 따른 PPS를 나타낸 도면이다.
도 12b는 일 실시예에 따른 SPS를 나타낸 도면이다.
도 12c는 일 실시예에 따른 슬라이스 세그먼트 헤더를 나타낸 도면이다.
도 12d는 다른 실시예에 따른 슬라이스 세그먼트 헤더를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치의 블록도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위의 개념을 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위 및 파티션을 도시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 심도별 부호화 단위를 도시한다.
도 22, 23 및 24는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부호화 단위, 예측 단위및 변환 단위의 관계를 도시한다.
도 25는 표 2의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 원리는 임의의 인트라-프레임과 인터-프레임 기반의 인코딩 표준에 적용될 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 "영상"이라는 용어는 "영상"이라는 용어 자체뿐만 아니라, "프레임", "필드", 및 "슬라이스"로서 관련 분야에서 알려질 수 있는 비디오 이미지 정보의 다양한 형태들을 설명하기 위한 포괄적인 용어로서 사용된다. 또한, 멀티레이어 영상은 복수 개의 시점의 영상 시퀀스에 포함된 픽처를 나타내거나, 스케일러블 비디오에서 베이스 레이어(base layer) 및 인핸스먼트 레이어(enhancement layer)에 포함된 픽처를 나타낼 수 있다.
이하 도 1 내지 도 12를 참조하여, 일 실시예에 따른 비디오의 부호화 방식 및 비디오 복호화 방식이 개시된다. 또한, 도 13 내지 도 25를 참조하여, 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오의 부호화 방식 및 비디오의 복호화 방식이 개시된다.
도 1은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 영상 부호화부(110) 및 출력부(120)를 포함한다.
영상 부호화부(110)는 입력된 영상들에 대한 부호화를 수행하는 비디오 부호화 계층(Video Coding Layer)에 해당한다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(110)는 멀티레이어 비디오에 포함된 각 픽처를 최대 크기를 갖는 최대 부호화 단위로 분할하고, 분할된 최대 부호화 단위를 다시 부호화 단위로 분할한 다음, 부호화 단위에 기초하여 각 픽처를 부호화한다. 부호화 단위는 최대 부호화 단위를 심도(depth)에 따라서 계층적으로 분할한 트리 구조를 갖는다. 영상 부호화부(110)는 예측 단위를 이용하여 부호화 단위에 대한 예측을 수행하며, 변환 단위를 이용하여 부호화 단위를 변환한다. 트리구조를 갖는 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위에 기초한 비디오 부호화 및 복호화 방식은, 도 14 내지 도 25를 참조하여 후술한다.
멀티레이어 비디오가 다시점 비디오인 경우, 영상 부호화부(110)는 n(n은 정수) 개의 시점의 영상 시퀀스들 각각을 하나의 레이어로서 부호화한다. 멀티레이어 비디오가 스케일러블 비디오인 경우, 영상 부호화부(110)는 베이스 레이어의 영상 시퀀스 및 인핸스먼트 레이어의 영상 시퀀스들 각각을 하나의 레이어로서 부호화한다.
멀티레이어 비디오는 단일 레이어 비디오에 비하여 데이터량이 많다. 따라서, 영상 부호화부(110)는 멀티레이어 비디오에 포함된 각 레이어 사이의 상관 관계를 이용하여 예측 부호화를 수행할 수 있다. 다시 말해서, 영상 부호화부(110)는 다른 레이어를 참조하여 각 레이어를 예측 부호화할 수 있다.
일 예로, 영상 부호화부(110)는 기본시점 영상들을 참조하여 부가시점 영상들을 예측하는 시점간 예측(Inter-View Prediction)을 수행할 수 있다. 또한, 영상 부호화부(110)는 소정의 부가 시점 영상들을 참조하여 다른 부가 시점 영상들을 예측하는 시점간 예측을 수행할 수 있다. 시점간 예측을 통해, 현재영상과 참조영상 사이의 변이(disparity) 및 현재영상과 참조영상 사이의 차이성분인 레지듀얼(residual)이 생성될 수 있다. 영상간 예측 및 시점간 예측은 부호화 단위, 예측 단위 또는 변환 단위의 데이터 단위를 기초로 수행될 수도 있다.
영상 부호화부(110)는 동일 레이어의 영상 내에서 예측 부호화를 수행하거나, 다른 레이어의 영상을 이용하는 인터 레이어(inter-layer) 예측을 통해 생성된 예측값과 원신호의 차이를 변환 및 양자화하여 부호화를 수행할 수 있다. 이러한 비디오 코딩 계층(VCL)에서의 부호화 과정을 통해서, 영상 부호화부(110)는 부호화 단위에 관련된 레지듀얼 정보, 예측 모드 정보 및 부호화 단위의 예측 부호화 관련된 부가 정보를 출력한다. 특히, 영상 부호화부(110)는 인터 레이어 예측을 통해 소정 레이어의 영상이 다른 레이어의 영상을 참조하여 예측 부호화되는 경우, 각 레이어가 참조하는 참조 레이어 정보를 출력한다.
출력부(120)는 부호화된 멀티레이어 비디오 데이터 및 부가 정보를 소정 포맷에 따른 전송 데이터 단위에 부가하여 출력하는 네트워크 추상 계층(Network Abstraction Layer: NAL)에 해당한다. 전송 데이터 단위는 NAL 단위일 수 있다. 출력부(120)는 영상 부호화부(110)로부터 출력된 멀티레이어 비디오의 예측 부호화 데이터 및 예측 부호화와 관련된 부가 정보를 NAL 단위에 부가하여 NAL 단위를 출력한다. 특히, 일 실시예에 따른 출력부(120)는 멀티 레이어 비디오에 포함된 영상 시퀀스들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트들, 예를 들어 VPS(video Parameter set), PPS(Picture Parameter Set), SPS(sequence parameter set)를 포함하는 NAL 단위에 각 레이어의 참조 레이어 정보를 부가한다. 파라메터 세트들에 부가되는 각 레이어의 참조 레이어 정보는 각 레이어가 다른 레이어를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(layer_dependency_present_flag) 및 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag)를 포함할 수 있다. 플래그(layer_dependency_present_flag) 및 플래그(direct_reference_flag)는 PPS(Picture Parameter Set)에 포함될 수도 있다.
또한, 다른 실시예에 따른 출력부(120)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)에 슬라이스 헤더의 길이를 결정하기 위한 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits를 포함할 수 있다. 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 출력부(120)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
전술한 바와 같이, 출력부(120)는 부호화된 정보를 VPS, SPS, PPS 등의 파라메터 세트에 포함시켜 NAL 단위를 생성하여 출력한다. 파라미터 세트는 시퀀스 헤더 또는 픽쳐 헤더의 손실로 인한 에러를 방지하기 위해 제안된 것이다. 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트는 시퀀스 헤더 또는 픽쳐 헤더에 포함되어 있던 식별 정보, 공통으로 사용되는 신택스 요소 또는 영상 정보 등을 포함할 수 있다. 더하여, 비디오 파라미터 세트는 다수의 레이어를 가지는 영상 데이터의 시퀀스들에 대해 공통으로 사용될 수 있는 신택스 요소 또는 영상 정보를 포함할 수 있다. 각 파라미터 세트에 포함된 정보들은 각 영상 데이터와 대응된 영상이 부호화되거나 복호화하는데 사용될 수 있다.
이하 설명에서 시퀀스 파라미터 세트는 SPS(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트는 PPS(picture parameter set), 비디오 파라미터 세트는 VPS(video parameter set)로 지칭될 수 있다.
파라미터 세트는 각 파라미터 세트의 상위 파라미터 세트를 참조함으로써, 상위 파라미터 세트에 포함된 정보들은 각 파라미터 세트에 대응되는 영상 데이터가 부호화되거나 복호화되는데 이용될 수 있다. 예를 들면, PPS는 PPS에 대응되는 픽처가 속하는 시퀀스에 대응되는 SPS를 참조하고, SPS는 SPS에 대응되는 시퀀스가 속하는 스케일러블 영상 데이터의 VPS를 참조할 수 있다. 따라서, 상위 파라미터 세트의 정보가 획득됨에 따라 PPS 또는 SPS에 대응되는 영상을 부호화하거나 복호화하는데 이용될 수 있다.
이하 설명에서, 상위 파라미터 세트는 하위 파라미터 세트에 의해 참조될 수 있는 파라미터 세트를 의미할 수 있다. 예를 들면, VPS는 SPS에 대하여, SPS는 PPS에 대하여 상위 파라미터 세트에 해당될 수 있다.
도 2를 참조하면, 출력부(200)는 공통 정보 획득부(210) 및 파라미터 세트 생성부(220)를 포함할 수 있다.
공통 정보 획득부(210)는 동일한 상위 파라미터 세트를 가지는 적어도 둘 이상의 하위 파라미터 세트들에 공통으로 적용되는 공통 정보를 획득할 수 있다. 공통 정보는 둘 이상의 동일 순위의 파라미터 세트에 공통으로 적용되는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 공통 정보 획득부(210)는 동일한 VPS를 참조하는 둘 이상의 SPS에 공통으로 적용되는 공통 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 공통 정보는 부호화되는 영상 데이터의 영상 포맷 정보, 비트 깊이 정보, 해상도 정보, 3D 부호화 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상술된 정보들은 하위 파라미터 세트보다 먼저 처리될 수 있는 상위 파라미터 세트에 포함됨으로써, 영상을 복호화하는 과정 중 후술될 세션 협상(session negotiation)이나 컨텐츠를 선택(contents selection)하는데 이용될 수 있다. 세션 협상 또는 컨텐츠 선택에 관한 자세한 내용은 후술될 영상 복호화 장치(300)에서 더 자세히 설명하기로 한다.
파라미터 세트 생성부(220)는 공통 정보 획득부(210)에 의해 획득된 공통 정보를 상위 파라미터 세트에 부가하거나, 공통 정보를 포함하는 하위 파라미터 세트 중 적어도 하나의 하위 파라미터 세트에 부가할 수 있다. 따라서, 하위 파라미터 세트는 공통 정보가 부가된 상위 파라미터 세트 또는 적어도 하나의 하위 파라미터 세트를 참조하여 공통 정보를 획득할 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 적어도 둘 이상의 하위 파라미터 세트에 중복으로 부가될 수 있는 공통 정보가 상위 파라미터 세트 또는 적어도 하나의 하위 파라미터 세트에 부가될 수 있다. 따라서, 공통 정보가 둘 이상의 하위 파라미터 세트에 중복으로 부가되지 않고, 부호화되는 정보를 최소화할 수 있다.
공통 정보가 삽입되었던 둘 이상의 하위 파라미터 세트는 공통 정보가 부가된 상위 파라미터 세트 또는 적어도 하나의 하위 파라미터 세트를 참조함으로써 이후 복호화 과정에서 공통 정보를 획득할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 파라메터 세트 생성부(220)는 멀티 레이어의 각 레이어의 참조 레이어 정보로서 각 레이어가 다른 레이어를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(layer_dependency_present_flag) 및 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag)를 부가할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 파라메터 생성부(220)는 VPS 또는 PPS에 슬라이스 헤더의 길이를 결정하기 위한 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits를 부가할 수 있다. 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 비디오 복호화 장치(300)는 파싱부(310) 및 영상 복호화부(320)를 포함한다.
파싱부(310)는 부호화된 영상에 대한 비트스트림을 수신하여 파싱(parsing)하여 부호화 영상에 관한 신택스 및 플래그 정보를 획득하여 출력한다. 일 실시예에 따른 파싱부(310)는 멀티 레이어의 각 레이어의 참조 레이어 정보로서 각 레이어가 다른 레이어를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(layer_dependency_present_flag) 및 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag)를 파라메터 세트들로부터 획득할 수 있다.
다른 실시예에 따른 파싱부(310)는 파라메터 세트들로부터 슬라이스 헤더의 길이를 결정하기 위한 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits를 획득할 수 있다. 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함할 수 있다.
영상 복호화부(320)는 획득된 신택스 및 플래그 정보에 기초하여 영상을 복호화한다. 일 실시예에 따른 영상 복호화부(320)는 심도에 기초하여 최대 부호화 단위를 분할한 계층적인 구조의 부호화 단위들을 이용하여 복호화를 수행할 수 있다. 계층적인 구조의 부호화 단위들을 이용한 복호화 과정은 도 13 등을 참조하여 후술한다.
도 4는 도 3의 파싱부(310)의 구체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 수신부(410)는 부호화된 영상에 대한 비트스트림을 수신하고 파싱하여 부호화 영상 데이터인 파라메터 세트, 신택스 및 플래그를 추출한다. 플래그 획득부(420)는 파싱된 비트스트림으로부터 공통 정보가 상위 파라미터 세트 및 하위 파라미터 세트 중 적어도 하나에 포함되는지 여부를 나타내는 플래그를 획득할 수 있다. 플래그 값에 따라서, 적어도 하나의 하위 파라미터 세트는 상위 파라미터 세트 또는 하위 파라미터 세트를 참조하여 공통 정보를 획득할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치(400)는 적어도 하나의 하위 파라미터 세트에 대응되는 영상을 복호화할 때, 공통 정보를 포함하는 상위 파라미터 세트 또는 하위 파라미터 세트를 참조하여 공통 정보를 획득할 수 있다.
또한, 플래그 획득부(420)는 현재 레이어가 다른 레이어를 참조하여 예측되는 픽처를 포함하는 종속적인 레이어인지, 아니면 다른 레이어를 참조하지 않고 독립적으로 복호화될 수 있는 독립적 레이어인지 여부를 나타내는 플래그 (layer_dependency_present_flag)를 획득한다. 플래그 (layer_dependency_present_flag)가 0이면 현재 레이어는 독립적인 레이어임을 나타내며, 1이면 다른 레이어를 참조하는 종속적인 레이어인 경우를 나타낸다.
공통 정보 획득부(430)는 플래그 획득부(420)에 의해 획득된 플래그 값에 따라 공통 정보를 상위 파라미터 세트 또는 하위 파라미터 세트로부터 획득할 수 있다.
공통 정보 획득부(430)는 VPS, SPS, PPS 중 어느 하나로부터 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag)를 획득할 수 있다. 또한, 공통 정보 획득부(430)는 VPS, SPS, PPS 중 어느 하나로부터 가변적인 슬라이스 헤더의 길이를 결정하기 위하여 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits를 획득할 수 있다. 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스 extra_slice_header_bits는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따라서 파라메터 세트에 부가되는 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag) 및 가변적인 슬라이스 헤더의 길이를 결정하기 위하여 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits 에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 멀티레이어 비디오에서 인터 레이어 예측 구조의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 5의 화살표는 참조 방향을 나타낸다. 즉, 도 5에서 화살표가 시작하는 영상이 참조영상(reference picture)이고, 화살표가 끝나는 영상이 참조영상을 이용하여 예측되는 영상(referenced picture)이다. 또한 layer #에서 #은 레이어 인덱스이다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)는 각 레이어의 영상 시퀀스에 포함된 픽처들을 예측 부호화할 때 다른 레이어의 픽처들을 참조하는 인터 레이어 예측을 수행할 수 있다. 도 5를 참조하면, Layer 1의 P2 픽처(52)는 Layer 0의 P1 픽처(51)를 참조하여 예측되며, Layer 2의 P3 픽처(53)는 Layer 0의 P1 픽처(51) 및 Layer 1의 P2 픽처(52)를 참조하여 예측되고, Layer 3의 P4 픽처(54)는 Layer 0의 P1 픽처(51) 및 Layer 1의 P2 픽처(52)를 참조하여 예측된다고 가정한다. 또한, Layer 1의 P6 픽처(56)는 Layer 0의 P5 픽처(55)를 참조하여 예측되며, Layer 2의 P7 픽처(57)는 Layer 0의 P5 픽처(55)를 참조하여 예측되고, Layer 3의 P8 픽처(58)는 Layer 1의 P6 픽처(56) 및 Layer 2의 P7 픽처(57)를 참조하여 예측된다고 가정한다. 또한, Layer 0는 다른 레이어의 영상을 참조하지 않는 독립적인 레이어이며, Layer 1, 2, 3는 다른 레이어를 참조하는 종속적인 레이어라고 가정한다.
도 5와 같은 멀티 레이어 사이의 참조 관계를 나타내기 위하여, 출력부(120)는 먼저 각 레이어에 대하여 다른 레이어를 참조하는 픽처가 존재하는지 여부를 판단하여, 다른 레이어를 참조하지 않는 레이어를 독립적인 레이어로 판단하고, 다른 레이어를 참조하는 레이어를 종속적인 레이어로 판단한다. 그리고 출력부(120)는 판단 결과에 기초하여, 인덱스 i를 갖는 레이어가 다른 레이어를 참조하여 예측되는 픽처를 포함하는 종속적인 레이어인지 여부를 나타내는 플래그(layer_dependency_present_flag[i])를 생성한다. 플래그 (layer_dependency_present_flag[i])가 0이면 인덱스 i를 갖는 레이어는 독립적인 레이어임을 나타내며, 1이면 인덱스 i를 갖는 레이어가 다른 레이어를 참조하는 종속적인 레이어인 경우를 나타낸다. 도 5에서, Layer 0만이 독립적인 레이어이므로, layer_dependency_present_flag[0]=0이며, Layer 1 내지 3은 종속적인 레이어이므로 layer_dependency_present_flag[0]=1, layer_dependency_present_flag[0]=1, layer_dependency_present_flag[0]=1 이다.
출력부(120)는 종속적인 레이어들에 대하여 다른 레이어가 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag)를 생성하여 VPS, SPS ,PPS 중 적어도 하나에 생성된 플래그 정보를 부가한다..
구체적으로, 출력부(120)는 인덱스 i를 갖는 레이어 i (layer i)가 다른 인덱스 j(j는 정수)를 갖는 레이어 j (layer j)를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag[i][j])를 생성하여 VPS, SPS ,PPS 중 적어도 하나에 부가한다. 이하의 본원을 설명함에 있어서, 인터 레이어 예측 구조는 인덱스 i를 갖는 레이어 i는 i보다 작은 레이어 인덱스를 갖는 레이어만을 참조하여 예측되는 구조를 갖는다고 가정한다. 인덱스 i를 갖는 레이어는 i보다 큰 값의 인덱스를 갖는 레이어를 참조할 수 없도록 배열된다.다시 말해서 인터 레이어 예측 구조에 따라서 각 레이어를 재배열하여, 인덱스 i를 갖는 (i-1) 이하의 인덱스를 갖는 레이어만을 참조하도록 각 레이어가 배열되어 있다고 가정한다. direct_reference_flag[i][j]가 0이면 layer j가 layer i의 참조 레이어로 이용되지 않음을 나타내며, direct_reference_flag[i][j]가 1이면 layer j가 layer i의 참조 레이어로 이용됨을 나타낸다.
도 5의 예를 참조하면, Layer 1의 P2 픽처(52)는 Layer 0의 P1 픽처(51)를 참조하여 예측되므로, direct_reference_flag[1][0]=1 이다. Layer 2의 P3 픽처(53)는 Layer 0의 P1 픽처(51) 및 Layer 1의 P2 픽처(52)를 참조하여 예측되므로, direct_reference_flag[2][0]=1; direct_reference_flag[2][1]=1 이다. Layer 3의 P4 픽처(54)는 Layer 0의 P1 픽처(51) 및 Layer 1의 P2 픽처(52)를 참조하여 예측되므로, direct_reference_flag[3][0]=1; direct_reference_flag[3][1]=1; direct_reference_flag[3][2]=0 이다.
이와 같이 레이어 i (layer i)가 다른 인덱스 j(j는 정수)를 갖는 레이어 j (layer j)를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag[i][j])를 이용함으로써 멀티 레이어 예측 구조에서 참조 레이어 정보를 나타내는데 필요한 비트수를 절감할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면 각 레이어가 참조하는 참조 레이어의 인덱스값 자체를 전송하는 경우에 비하여, 각 레이어가 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 1비트의 플래그 정보를 이용하므로 참조 레이어 정보를 시그널링하는데 이용되는 비트수를 절감할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 VPS(Video Parameter Set)의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, VPS에는 {(멀티 레이어 비디오에 포함된 전체 레이어의 개수)-1}에 해당하는 값을 갖는 vps_max_layers_minus1를 포함한다. 복호화 측의 파싱부(310)에서는 vps_max_layers_minus1+1 의 값을 계산하여 비디오에 포함된 전체 레이어의 개수를 결정할 수 있다.
또한, VPS에는 인덱스 i를 갖는 레이어가 독립적인 레이어인지, 아니면 종속적인 레이어인지 여부를 나타내는 layer_dependency_present_flag[i] (61)가 포함된다. 인덱스 i는 0부터 vps_max_layers_minus1 까지의 정수를 갖는다.
layer_dependency_present_flag[i](61)가 1의 값을 갖는 레이어, 즉 종속적인 레이어에 대해서, j(j는 0부터 (i-1)까지의 정수) 인덱스를 갖는 레이어 j가 현재 레이어 i의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그인 direct_reference_flag[i][j]가 VPS에 포함된다. 전술한 바와 같이, direct_reference_flag[i][j]가 0이면 layer j가 layer i의 참조 레이어로 이용되지 않음을 나타내며, direct_reference_flag[i][j]가 1이면 layer j가 layer i의 참조 레이어로 이용됨을 나타낸다.
한편, 복호화측에서는 direct_reference_flag[i][j]를 이용하여, 인덱스 i를 갖는 레이어 i가 참조하는 전체 레이어의 개수 NumDirectRefLayers[i] 및 Layer i에 의하여 참조되는 참조 레이어의 인덱스를 나타내는 RefLayerId[i][j]를 다음의 pseudo-code에 따라서 획득할 수 있다. layer_id_in_nuh[j]는 인덱스 j를 갖는 layer j에 할당된 고유 인덱스를 의미한다.
{
for(i=1;i<=vps_max_layers_minus1; i++){
for (j=0, k=0, NumDirectRefLayers[i]=0; j<i; j++) {
if (direct_dependency_flag[i][j]==1)
{
RefLayerId[i][k++]=layer_id_in_nuh[j];
NumDirectRefLayers[i]++;
}
}
}}
도 7은 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법의 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 단계 71에서 영상 부호화부(110)는 멀티 레이어 비디오를 구성하는 각 레이어의 픽처에 대한 인터 레이어 예측을 수행한다. 단계 72에서, 영상 부호화부(110)는 인터 레이어 예측 결과에 기초하여, 각 레이어의 픽처가 참조하는 참조 레이어를 결정하여 출력한다. 단계 73에서, 출력부(120)는 멀티 레이어 비디오에 포함된 레이어들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트에 각 레이어의 참조 레이어 정보를 부가하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이 파라메터 세트는 VPS, SPS, PPS 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 출력부(120)는 멀티 레이어의 각 레이어의 참조 레이어 정보로서 각 레이어가 다른 레이어를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(layer_dependency_present_flag)를 파라메터 세트에 부가할 수 있다. 참조 레이어 정보는 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 1비트의 플래그(direct_reference_flag)가 이용될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법의 플로우 차트이다.
도 8을 참조하면, 단계 81에서 파싱부(310)는 멀티 레이어 비디오에 포함된 레이어들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트로부터 각 레이어의 참조 레이어 정보를 획득한다. 전술한 바와 같이 파라메터 세트는 VPS, SPS, PPS 중 어느 하나일 수 있다.
단계 82에서, 파싱부(310)는 각 레이어의 참조 레이어 정보에 기초하여 각 레이어에 포함된 픽처가 참조하는 참조 레이어를 결정한다. 전술한 도 5와 같이, 종속 레이어에 대해서, direct_reference_flag[i][j]를 파라메터 세트로부터 획득하고, 레이어 i가 레이어 j를 참조하는지 여부를 결정할 수 있다.
단계 83에서, 영상 복호화부(320)는 결정된 참조 레이어를 이용하여 각 레이어에 포함된 픽처들 중 인터 예측된 픽처들에 대한 인터 예측을 수행한다.
도 9는 일 실시예에 따른 파라메터 생성 방식을 나타낸 참조도이다.
도 9에 도시된 참조번호 910에 도시된 바와 같이, VPS 1와, VPS 1을 참조하는 SPS 1 내지 SPS N가 존재한다고 가정한다. SPS 1, SPS 2, SPS 3에 공통으로 포함된 정보가 존재하는 경우, 각각의 파라미터 세트들은 참조번호 920 또는 930과 같이 구성될 수 있다.
참조번호 920을 참조하면, SPS 1, SPS 2, SPS 3에 포함된 공통 정보가 VPS 1에 포함되어 있다. 따라서, 적어도 둘 이상의 SPS에 포함된 공통 정보가 중복으로 부호화되지 않고, VPS 1에서 한번만 부호화될 수 있으므로, 부호화 효율이 좋아질 수 있다. SPS 1, SPS 2, SPS 3은 복호화 과정에서 VPS 1을 참조함으로써 공통 정보를 획득할 수 있다.
참조번호 930을 참조하면, SPS 1, SPS 2, SPS 3에 포함된 공통 정보가 SPS 1에 포함되어 있다. 따라서, 적어도 둘 이상의 SPS에 포함된 공통 정보가 중복으로 부호화되지 않고, SPS 1에서 한번만 부호화될 수 있으므로, 부호화 효율이 좋아질 수 있다. 또한, 참조번호 930과 같이 파라메터 세트를 구성하는 경우 참조 번호 920의 경우에 비하여, VPS 1의 데이터 크기가 커지지 않을 수 있다. 참조번호 930의 경우, SPS 2, SPS 3은 복호화 과정에서 SPS 1을 참조함으로써 공통 정보를 획득할 수 있다.
한편, 각 슬라이스의 부호화 정보를 포함하는 슬라이스 데이터의 헤더(이하 "슬라이스 헤더"라고 함)에는 슬라이스에 관련된 부가 정보가 포함된다. 특히 슬라이스 헤더에는 현재 데이터가 어떤 유형의 데이터를 포함하는지 여부를 나타내는 유형 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 헤더에는 현재 슬라이스가 I 슬라이스인지, P 슬라이스인지, B 슬라이스인지 등의 유형 정보를 포함할 수 있다. 또한, 인터 레이어 예측을 이용한 슬라이스를 나타내는 유형 정보가 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. 이와 같이, 슬라이스 헤더에는 현재 슬라이스에 관련된 다양한 부가 정보가 포함되는데, 일반적으로 슬라이스 헤더의 길이는 고정되어 있다. 이러한 고정 길이의 슬라이스 헤더를 이용하는 경우, 슬라이스 헤더의 유형 정보를 나타내는데 이용되는 비트수 역시 제한된다. 슬라이스의 비트수가 제한되는 경우, 슬라이스 헤더를 통해 전송되는 데이터 유형은 제한될 수 있다. 그러나, 비디오 코덱의 발전에 따라서 다양한 유형의 코딩 방식이 등장할 것으로 예상되며, 장래 확장 및 이용을 위해서 제한된 길이의 슬라이스 헤더를 이용하는 것은 한계가 있을 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 슬라이스 헤더는 가변적인 길이를 가질 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 슬라이스 헤더는 (고정 길이의 슬라이스 헤더 비트)+(부가 슬라이스 헤더 비트)로 구성된다. 고정 길이의 슬라이스 헤더 비트는 코딩 방식에 따라서 결정되며, 일 예로 고정 길이의 슬라이스 헤더 비트는 2byte, 즉 16비트의 길이를 가질 수 있다. 부가 슬라이스 헤더 비트는 고정 길이의 슬라이스 헤더 비트에 부가되어 전체 슬라이스 헤더를 구성하는 비트로서, 부가 슬라이스 헤더 비트의 길이는 임의로 설정될 수 있다. 일 예로 부가 슬라이스 헤더 비트는 1byte, 즉 8bit까지 설정될 수 있다. 종래 고정된 길이의 슬라이스 헤더 길이를 갖는 종래 비디오 코덱과 호환되기 위해서는 이러한 부가 슬라이스 헤더 비트의 이용 여부 및 부가 슬라이스 비트의 길이에 대한 정보를 시그널링할 필요가 있다. 특히, 코덱에서는 0과 1로 이루어진 비트스트림들을 수신하고, 미리 규정된 규칙에 따라서 소정 개수의 비트들을 획득함으로써 슬라이스 헤더를 판단한다. 따라서, 미리 규정된 슬라이스 헤더의 길이가 변경되는 경우 비트스트림 중 어느 부분이 슬라이스 헤더에 해당하는지 식별할 수 있도록 하기 위해서, 슬라이스 헤더의 길이가 변경된 경우, 슬라이스 헤더 길이의 변경 정보는 시그널링되어야 한다.
따라서, 출력부(120)는 VPS, SPS, PPS 중 어느 하나의 파라메터 세트에 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits를 부가한다. 복호화측의 파싱부(310)에서는 VPS, SPS, PPS 중 어느 하나의 파라메터 세트에 extra_slice_header_bits가 포함되어 있는 경우, 미리 규정된 고정된 길이의 슬라이스 헤더 이외에 추가적으로 슬라이스 헤더를 구성하는 부가 슬라이스 헤더 비트들의 길이를 판단하여, 비트스트림으로부터 전체 슬라이스 헤더의 일 부분을 구성하는 부가 슬라이스 헤더 비트들을 파싱할 수 있다. 슬라이스 헤더 부가 길이 정보를 나타내는 신택스 extra_slice_header_bits는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함할 수 있다. 즉, 독립 슬라이스와 종속 슬라이스는 서로 별개의 슬라이스 헤더 길이를 가질 수 있다.
도 12a는 일 실시예에 따른 PPS를 나타낸 도면이다.
도 12a를 참조하면, PPS에는 pps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 pps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices가 포함될 수 있다. pps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices 는 현재 pps를 참조하는 독립 슬라이스들의 부가 슬라이스 헤더 비트의 길이, 즉 비트 개수를 나타낸다. 예를 들어, pps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices가 4의 값을 갖는다면, 고정 길이의 슬라이스 헤더 이외에 부가적으로 4개의 비트가 슬라이스 헤더에 관한 정보에 해당하게 된다. pps_num_extra_slice_header_bits_for_dependent_slices 는 현재 pps를 참조하는 종속 슬라이스들의 부가 슬라이스 헤더 비트의 길이, 즉 비트 개수를 나타낸다.
도 12b는 일 실시예에 따른 SPS를 나타낸 도면이다.
도 12b를 참조하면, SPS에는 sps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 sps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices가 포함될 수 있다. sps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices 는 현재 sps를 참조하는 독립 슬라이스들의 부가 슬라이스 헤더 비트의 길이, 즉 비트 개수를 나타낸다. 예를 들어, sps_num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices가 4의 값을 갖는다면, 수신된 비트스트림에서 고정 길이의 슬라이스 헤더 이외에 부가적으로 4개의 비트가 독립 슬라이스 헤더에 관한 정보를 구성한다. sps_num_extra_slice_header_bits_for_dependent_slices 는 현재 sps를 참조하는 종속 슬라이스들의 부가 슬라이스 헤더 비트의 길이, 즉 비트 개수를 나타낸다.
도 12c는 일 실시예에 따른 슬라이스 세그먼트 헤더를 나타낸 도면이다.
도 12c를 참조하면, 슬라이스 세그먼트 헤더에는 현재 슬라이스가 독립 슬라이스인지 종속적인 슬라이스인지를 나타내는 플래그(depedent_slice_segment_flag)가 포함된다. 플래그(depedent_slice_segment_flag)가 0이면 독립 슬라이스 세그먼트, 플래그(depedent_slice_segment_flag)가 1이면 종속 슬라이스 세그먼트이다.
num_extra_slice_header_bits_for_independent_slices 는 독립 슬라이스 세그먼트에 대한 부가 슬라이스 헤더의 길이를 나타내며, num_extra_slice_header_bits_for_dependent_slices 는 종속 슬라이스 세그먼트에 대한 부가 슬라이스 헤더의 길이를 나타낸다.
전술한 도 12a 및 12b의 PPS나 SPS에 포함된 부가 슬라이스 헤더 길이 정보 이외에, 도 12c와 같이 슬라이스 단위로 부가 슬라이스 헤더의 길이를 독립적으로 나타낼 수도 있다. 또한, 부가 슬라이스 헤더의 길이는 현재 슬라이스의 유형, 즉 현재 슬라이스가 독립 슬라이스 세그먼트인지 아니면 종속 슬라이스 세그먼트인지에 따라서 각각 설정될 수 있다. 즉, 본 발명의 경우 독립 슬라이스 세그먼트와 종속 슬라이스 세그먼트 각각에 대해서 별도로 부가 슬라이스 헤더 길이를 설정할 수 있다.
도 12d는 다른 실시예에 따른 슬라이스 세그먼트 헤더를 나타낸다.
도 12a 및 12b와 같이 PPS나 SPS에 부가 슬라이스 헤더 길이 정보가 포함된 경우라도, 슬라이스 세그먼트 헤더에 현재 슬라이스가 별도의 부가 슬라이스 헤더 길이를 갖는지 여부를 시그널링할 수 있다. 도 12d를 참조하면, extra_slice_header_present_flag1은 현재 슬라이스 헤더가 부가 길이를 갖는지 여부를 나타낸다. 즉, extra_slice_header_present_flag1 가 0이면 현재 슬라이스는 부가 길이를 갖지 않고 고정된 길이의 슬라이스 헤더를 가지는 것을 나타내며, extra_slice_header_present_flag1가 1이면, 현재 슬라이스는 부가 슬라이스 헤더를 가지는 것을 나타낸다. 또한, extra_slice_header_present_flag2는 현재 슬라이스가 SPS나 PPS에 포함된 부가 길이와는 다른 부가 길이를 이용하는지 여부를 나타낸다. 즉, extra_slice_header_present_flag2가 0이면, 현재 슬라이스 헤더는 SPS나 PPS에서 정의된 부가 슬라이스 헤더 길이를 이용하며, extra_slice_header_present_flag2가 1이면, 현재 슬라이스 헤더는 SPS나 PPS에서 정의된 부가 슬라이스 헤더 길이와는 다른 부가 슬라이스 헤더 길이를 가짐을 나타낸다. 이와 같이, 슬라이스 단위에서 extra_slice_header_present_flag1나 extra_slice_header_present_flag2를 이용하여, SPS나 PPS에 포함된 부가 슬라이스 헤더 길이 정보와 분리하여 별도로 부가 슬라이스 헤더 길이가 결정될 수 있다.
한편, SPS나 PPS에 가변적인 부가 슬라이스 헤더 길이 정보를 포함하는 대신에, SPS나 PPS에는 단순히 부가 슬라이스 헤더의 이 용여부를 나타내는 소정의 플래그만을 포함시키고, 부가 슬라이스 헤더의 길이는 고정된 값을 이용할 수 있다. 다시 말해서, SPS나 PPS에 포함된 소정 플래그를 통해 현재 SPS나 PPS를 참조하는 슬라이스들이 부가 슬라이스 헤더를 이용하는지 여부만을 시그널하고, 그 부가 슬라이스 헤더 길이는 고정된 값, 예를 들어 8bit의 고정된 값을 갖는 것으로 설정될 수 있다. 이와 같이 고정된 부가 슬라이스 헤더의 길이를 이용하는 경우에는 별도로 부가 슬라이스 헤더의 길이를 전송할 필요가 없다.
도 10는 일 실시예에 따른 비디오 부호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 10을 참조하면, 단계 101에서, 출력부(120)는 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정한다. 즉, 출력부(120)는 슬라이스 단위의 헤더를 고정 길이를 이용할지 아니면 가변 길이의 슬라이스 헤더를 이용할지 여부를 결정한다.
단계 102에서, 출력부(120)는 하위 데이터 단위에 공통적으로 적용되는 부호화 파라메터에 관한 정보를 획득한다. 즉, 출력부(120)는 VPS, PPS, SPS 등의 하위 데이터 단위에 공통적으로 적용되는 파라메터들에 관한 정보를 획득하고, VPS, PPS, SPS와 같은 파라메터 세트를 생성한다. 특히, 출력부(120)는 단계 103에서, 파라메터 세트에 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하기 위한 하위 데이터 단위 헤더의 부가 길이 정보를 부가한다. 전술한 바와 같이, 부가 길이 정보는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 비디오 복호화 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 11을 참조하면, 단계 111에서, 파싱부(310)는 비트스트림으로부터 하위 데이터 단위에 공통적으로 적용되는 부호화 파라메터에 관한 정보를 포함하는 파라메터 세트를 획득한다. 파라메터 세트는 VPS, SPS, PPS 중 하나일 수 있다. 단계 112에서, 파싱부(310)는 파라메터 세트로부터, 하위 데이터 단위 헤더의 부가 길이 정보를 획득한다. 즉, 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 또는 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 와 같은 부가 길이 정보를 획득한다.
단계 113에서, 파싱부(310)는 부가 길이 정보에 기초하여 상기 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정한다. 부가 길이 정보가 포함된 경우, 부호화 측과 복호화 측에서 사전에 결정된 고정 길이의 슬라이스 헤더에 추가하여 상기 부가 길이 정보가 가리키는 부가 길이만큼의 비트를 더 수신하여, 슬라이스 헤더를 파싱할 수 있다.
도 13 내지 도 25를 참조하여, 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 부호화 기법 및 비디오 복호화 기법이 상술된다. 이하 설명되는 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 부호화 기법 및 비디오 복호화 기법은 도 1의 비디오 부호화 장치(100)의 비디오 부호화부(110) 및 도 3의 비디오 복호화 장치(300)의 비디오 복호화부(320)에서 수행되는 비디오에 포함된 픽처들을 부호화/복호화하는 과정과 관련된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 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 최대 부호화 단위 분할부(110), 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.
최대 부호화 단위 분할부(110)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. 영상 데이터는 적어도 하나의 최대 부호화 단위별로 부호화 단위 결정부(120)로 출력될 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 부호화 심도로 결정한다. 결정된 부호화 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 부호화 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 부호화 심도가 달리 결정될 수 있다. 따라서, 하나의 최대 부호화 단위에 대해 부호화 심도가 하나 이상 설정될 수 있으며, 최대 부호화 단위의 데이터는 하나 이상의 부호화 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, 부호화 심도로 결정된 심도의 부호화 단위들을 포함한다. 부호화 심도의 부호화 단위는, 최대 부호화 단위 내에서 동일 영역에서는 심도에 따라 계층적으로 결정되고, 다른 영역들에 대해서는 독립적으로 결정될 수 있다. 마찬가지로, 현재 영역에 대한 부호화 심도는, 다른 영역에 대한 부호화 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 부호화 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 타입은 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.
부호화 심도별 부호화 정보는, 부호화 심도 뿐만 아니라 예측 관련 정보 및 변환 관련 정보가 필요하다. 따라서, 부호화 단위 결정부(120)는 최소 부호화 오차를 발생시킨 부호화 심도 뿐만 아니라, 예측 단위를 파티션으로 분할한 파티션 타입, 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 15 내지 25를 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 부호화 심도에 기초하여 부호화된 최대 부호화 단위의 영상 데이터 및 심도별 부호화 모드에 관한 정보를 비트스트림 형태로 출력한다.
부호화된 영상 데이터는 영상의 레지듀얼 데이터의 부호화 결과일 수 있다.
심도별 부호화 모드에 관한 정보는, 부호화 심도 정보, 예측 단위의 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위의 크기 정보 등을 포함할 수 있다.
부호화 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 부호화 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 부호화 심도가 아니라면 하위 심도의 부호화 단위를 이용한 부호화를 시도해보아야 하므로, 현재 심도의 분할 정보는 하위 심도의 부호화 단위로 분할되도록 정의될 수 있다.
현재 심도가 부호화 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 부호화 심도의 부호화 단위마다 적어도 하나의 부호화 모드에 관한 정보가 결정되어야 하므로, 하나의 최대 부호화 단위에 대해서는 적어도 하나의 부호화 모드에 관한 정보가 결정될 수 있다. 또한, 최대 부호화 단위의 데이터는 심도에 따라 계층적으로 구획되어 위치 별로 부호화 심도가 다를 수 있으므로, 데이터에 대해 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보가 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 부호화 심도 및 부호화 모드에 대한 부호화 정보를 할당될 수 있다.
일 실시예에 따른 최소 단위는, 최하위 부호화 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, 움직임 벡터에 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.
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 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 트리 구조의 부호화 단위에 기초한 비디오 복호화 장치의 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 부호화 모드에 관한 정보 등 각종 용어의 정의는, 도 1의 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 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 추출한다. 추출된 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는 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 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는, 하나 이상의 부호화 심도 정보에 대해 설정될 수 있으며, 부호화 심도별 부호화 모드에 관한 정보는, 해당 부호화 단위의 파티션 타입 정보, 예측 모드 정보 및 변환 단위의 크기 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 부호화 심도 정보로서, 심도별 분할 정보가 추출될 수도 있다.
영상 데이터 및 부호화 정보 추출부(220)가 추출한 최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보는, 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 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보이다. 따라서, 비디오 복호화 장치(200)는 최소 부호화 오차를 발생시키는 부호화 방식에 따라 데이터를 복호화하여 영상을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 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 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 추출할 수 있다. 소정 데이터 단위별로, 해당 최대 부호화 단위의 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보가 기록되어 있다면, 동일한 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보를 갖고 있는 소정 데이터 단위들은 동일한 최대 부호화 단위에 포함되는 데이터 단위로 유추될 수 있다.
영상 데이터 복호화부(230)는 최대 부호화 단위별 부호화 심도 및 부호화 모드에 관한 정보에 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 타입, 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, 부호화 심도별 부호화 단위의 예측 단위의 파티션 타입 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 부호화 심도를 결정할 수 있다. 만약, 분할 정보가 현재 심도에서 더 이상 분할되지 않음을 나타내고 있다면 현재 심도가 부호화 심도이다. 따라서, 영상 데이터 복호화부(230)는 현재 최대 부호화 단위의 영상 데이터에 대해 현재 심도의 부호화 단위를 예측 단위의 파티션 타입, 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.
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 부호화 모드에 관한 정보를 이용하여, 영상의 특성에 적응적으로 결정된 부호화 단위의 크기 및 부호화 모드에 따라 효율적으로 영상 데이터를 복호화하여 복원할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 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 15에 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 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 부호화부의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 영상 부호화부(400)는, 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)에서 영상 데이터를 부호화하는데 거치는 작업들을 포함한다. 즉, 인트라 예측부(410)는 현재 프레임(405) 중 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 인터 모드의 현재 프레임(405) 및 참조 프레임(495)을 이용하여 인터 추정 및 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)로부터 출력된 데이터는 변환부(430) 및 양자화부(440)를 거쳐 양자화된 변환 계수로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 역양자화부(460), 역변환부(470)을 통해 공간 영역의 데이터로 복원되고, 복원된 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(480) 및 오프셋 조정부(490)를 거쳐 후처리되어 참조 프레임(495)으로 출력된다. 양자화된 변환 계수는 엔트로피 부호화부(450)를 거쳐 비트스트림(455)으로 출력될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)에 적용되기 위해서는, 영상 부호화부(400)의 구성 요소들인 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420), 움직임 보상부(425), 변환부(430), 양자화부(440), 엔트로피 부호화부(450), 역양자화부(460), 역변환부(470), 디블로킹부(480) 및 오프셋 조정부(490)가 모두, 최대 부호화 단위마다 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위에 기반한 작업을 수행하여야 한다.
특히, 인트라 예측부(410), 움직임 추정부(420) 및 움직임 보상부(425)는 현재 최대 부호화 단위의 최대 크기 및 최대 심도를 고려하여 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위의 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 변환부(430)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 중 각각의 부호화 단위 내의 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 단위에 기초한 영상 복호화부의 블록도를 도시한다.
비트스트림(505)이 파싱부(510)를 거쳐 복호화 대상인 부호화된 영상 데이터 및 복호화를 위해 필요한 부호화에 관한 정보가 파싱된다. 부호화된 영상 데이터는 엔트로피 복호화부(520) 및 역양자화부(530)를 거쳐 역양자화된 데이터로 출력되고, 역변환부(540)를 거쳐 공간 영역의 영상 데이터가 복원된다.
공간 영역의 영상 데이터에 대해서, 인트라 예측부(550)는 인트라 모드의 부호화 단위에 대해 인트라 예측을 수행하고, 움직임 보상부(560)는 참조 프레임(585)를 함께 이용하여 인터 모드의 부호화 단위에 대해 움직임 보상을 수행한다.
인트라 예측부(550) 및 움직임 보상부(560)를 거친 공간 영역의 데이터는 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)를 거쳐 후처리되어 복원 프레임(595)으로 출력될 수 있다. 또한, 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)를 거쳐 후처리된 데이터는 참조 프레임(585)으로서 출력될 수 있다.
비디오 복호화 장치(200)의 영상 데이터 복호화부(230)에서 영상 데이터를 복호화하기 위해, 일 실시예에 따른 영상 복호화부(500)의 파싱부(510) 이후의 단계별 작업들이 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 비디오 복호화 장치(200)에 적용되기 위해서는, 영상 복호화부(500)의 구성 요소들인 파싱부(510), 엔트로피 복호화부(520), 역양자화부(530), 역변환부(540), 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560), 디블로킹부(570) 및 오프셋 조정부(580)가 모두, 최대 부호화 단위마다 트리 구조에 따른 부호화 단위들에 기반하여 작업을 수행하여야 한다.
특히, 인트라 예측부(550), 움직임 보상부(560)는 트리 구조에 따른 부호화 단위들 각각마다 파티션 및 예측 모드를 결정하며, 역변환부(540)는 부호화 단위마다 변환 단위의 크기를 결정하여야 한다.
도 18은 본 발명의 일 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(640가 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.
마지막으로, 심도 3의 크기 8x8의 부호화 단위(640)는 최소 부호화 단위이며 최하위 심도의 부호화 단위이다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 부호화 단위 결정부(120)는, 최대 부호화 단위(610)의 부호화 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 부호화 심도 및 파티션 타입으로 선택될 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 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 20은 본 발명의 일 실시예에 따라, 심도별 부호화 정보들을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 부호화 장치(100)의 출력부(130)는 부호화 모드에 관한 정보로서, 각각의 부호화 심도의 부호화 단위마다 파티션 타입에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 부호화하여 전송할 수 있다.
파티션 타입에 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 타입에 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 타입에 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 타입에 관한 정보(800), 예측 모드에 관한 정보(810), 변환 단위 크기에 대한 정보(820)를 추출하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 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 타입(912), 2N_0xN_0 크기의 파티션 타입(914), N_0x2N_0 크기의 파티션 타입(916), N_0xN_0 크기의 파티션 타입(918)을 포함할 수 있다. 예측 단위가 대칭적 비율로 분할된 파티션들(912, 914, 916, 918)만이 예시되어 있지만, 전술한 바와 같이 파티션 타입은 이에 한정되지 않고 비대칭적 파티션, 임의적 형태의 파티션, 기하학적 형태의 파티션 등을 포함할 수 있다.
파티션 타입마다, 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 타입(912, 914, 916) 중 하나에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 더 이상 하위 심도로 분할할 필요 없다.
크기 N_0xN_0의 파티션 타입(918)에 의한 부호화 오차가 가장 작다면, 심도 0를 1로 변경하며 분할하고(920), 심도 2 및 크기 N_0xN_0의 파티션 타입의 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 타입(942), 크기 2N_1xN_1의 파티션 타입(944), 크기 N_1x2N_1의 파티션 타입(946), 크기 N_1xN_1의 파티션 타입(948)을 포함할 수 있다.
또한, 크기 N_1xN_1 크기의 파티션 타입(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 타입(992), 크기 2N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(994), 크기 N_(d-1)x2N_(d-1)의 파티션 타입(996), 크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(998)을 포함할 수 있다.
파티션 타입 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 타입이 검색될 수 있다.
크기 N_(d-1)xN_(d-1)의 파티션 타입(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 부호화 심도가 심도 d-1로 결정되고, 파티션 타입은 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 부호화 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, 부호화 심도를 결정하고, 해당 파티션 타입 및 예측 모드가 부호화 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 부호화 심도로 결정될 수 있다. 부호화 심도, 및 예측 단위의 파티션 타입 및 예측 모드는 부호화 모드에 관한 정보로써 부호화되어 전송될 수 있다. 또한, 심도 0으로부터 부호화 심도에 이르기까지 부호화 단위가 분할되어야 하므로, 부호화 심도의 분할 정보만이 '0'으로 설정되고, 부호화 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 부호화 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 부호화 심도로 파악하고, 해당 심도에 대한 부호화 모드에 관한 정보를 이용하여 복호화에 이용할 수 있다.
도 22, 23 및 24는 본 발명의 일 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 부호화 심도별 부호화 단위들이다. 예측 단위(1060)는 부호화 단위(1010) 중 각각의 부호화 심도별 부호화 단위의 예측 단위들의 파티션들이며, 변환 단위(1070)는 각각의 부호화 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 타입이며, 파티션(1016, 1048, 1052)은 Nx2N의 파티션 타입, 파티션(1032)은 NxN의 파티션 타입이다. 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 타입 정보, 예측 모드 정보, 변환 단위 크기 정보를 포함할 수 있다. 이하 표 2은, 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 타입 변환 단위 크기 하위 심도 d+1의 부호화 단위들마다 반복적 부호화
인트라
인터

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

N/2xN/2
(비대칭형 파티션 타입)
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 부호화 심도이므로, 부호화 심도에 대해서 파티션 타입 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 타입에서 정의될 수 있으며, 스킵 모드는 파티션 타입 2Nx2N에서만 정의될 수 있다.
파티션 타입 정보는, 예측 단위의 높이 또는 너비가 대칭적 비율로 분할된 대칭적 파티션 타입 2Nx2N, 2NxN, Nx2N 및 NxN 과, 비대칭적 비율로 분할된 비대칭적 파티션 타입 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, nRx2N를 나타낼 수 있다. 비대칭적 파티션 타입 2NxnU 및 2NxnD는 각각 높이가 1:3 및 3:1로 분할된 형태이며, 비대칭적 파티션 타입 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 타입이 대칭형 파티션 타입이라면 변환 단위의 크기는 NxN, 비대칭형 파티션 타입이라면 N/2xN/2로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 트리 구조에 따른 부호화 단위들의 부호화 정보는, 부호화 심도의 부호화 단위, 예측 단위 및 최소 단위 단위 중 적어도 하나에 대해 할당될 수 있다. 부호화 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 부호화 심도의 부호화 단위에 포함되는지 여부가 확인될 수 있다. 또한, 데이터 단위가 보유하고 있는 부호화 정보를 이용하면 해당 부호화 심도의 부호화 단위를 확인할 수 있으므로, 최대 부호화 단위 내의 부호화 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 25은 표 2의 부호화 모드 정보에 따른 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 관계를 도시한다.
최대 부호화 단위(1300)는 부호화 심도의 부호화 단위들(1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, 1318)을 포함한다. 이 중 하나의 부호화 단위(1318)는 부호화 심도의 부호화 단위이므로 분할 정보가 0으로 설정될 수 있다. 크기 2Nx2N의 부호화 단위(1318)의 파티션 타입 정보는, 파티션 타입 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 타입에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 파티션 타입 정보가 대칭형 파티션 타입 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 타입 정보가 비대칭형 파티션 타입 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 25를 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.
앞서 도 13 내지 25를 참조하여 상술한 트리 구조의 부호화 단위들을 포함하는 최대 부호화 단위는, 코딩 블록 트리(Coding Block Tree), 블록 트리, 루트 블록 트리(Root Block Tree), 코딩 트리, 코딩 루트 또는 트리 트렁크(Tree Trunk) 등으로 다양하게 명명되기도 한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장 장치 등이 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 멀티 레이어 비디오 부호화 방법에 있어서,
    상기 멀티 레이어 비디오를 구성하는 각 레이어의 픽처에 대한 인터 레이어 예측을 수행하는 단계;
    상기 인터 레이어 예측 결과에 기초하여, 상기 각 레이어의 픽처가 참조하는 참조 레이어를 결정하는 단계; 및
    상기 멀티 레이어 비디오에 포함된 레이어들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트에 상기 각 레이어의 참조 레이어 정보를 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 참조 레이어 정보는
    VPS(Video Parameter Set). SPS(Sequence Parameter Set) 및 PPS(Picture Parameter Set) 중 적어도 하나에 부가되며, 각 레이어가 다른 레이어를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(layer_dependency_present_flag) 및 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 부호화 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 참조 레이어 정보는
    인덱스 i를 갖는 레이어 i 가 다른 인덱스 j를 갖는 레이어 j 를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그 direct_reference_flag[i][j]를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 부호화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 인덱스 i를 갖는 레이어 i는 상기 인덱스값 i보다 큰 값을 갖는 인덱스를 갖는 레이어를 참조하지 않는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 부호화 방법.
  5. 멀티 레이어 비디오 복호화 방법에 있어서,
    상기 멀티 레이어 비디오에 포함된 레이어들에 공통적으로 적용되는 정보를 포함하는 파라메터 세트로부터 각 레이어의 참조 레이어 정보를 획득하는 단계;
    상기 각 레이어의 참조 레이어 정보에 기초하여 상기 각 레이어에 포함된 픽처가 참조하는 참조 레이어를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 참조 레이어를 이용하여 상기 각 레이어에 포함된 픽처들 중 인터 예측된 픽처들에 대한 인터 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 복호화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 참조 레이어 정보는
    VPS(Video Parameter Set). SPS(Sequence Parameter Set) 및 PPS(Picture Parameter Set) 중 적어도 하나로부터 획득되며, 각 레이어가 다른 레이어를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그(layer_dependency_present_flag) 및 다른 레이어가 현재 레이어의 참조 레이어로 이용되는지 여부를 나타내는 플래그(direct_reference_flag)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 복호화 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 참조 레이어 정보는
    인덱스 i를 갖는 레이어 i 가 다른 인덱스 j를 갖는 레이어 j 를 참조하는지 여부를 나타내는 플래그 direct_reference_flag[i][j]를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 복호화 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 인덱스 i를 갖는 레이어 i는 상기 인덱스값 i보다 큰 값을 갖는 인덱스를 갖는 레이어를 참조하지 않는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 비디오 복호화 방법.
  9. 비디오 부호화 방법에 있어서,
    하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하는 단계;
    상기 하위 데이터 단위에 공통적으로 적용되는 부호화 파라메터에 관한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 부호화 파라메터를 포함하는 파라메터 세트에 상기 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하기 위한 상기 하위 데이터 단위 헤더의 부가 길이 정보를 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 하위 데이터 단위는 슬라이스이며,
    상기 부가 길이 정보는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 하위 데이터 단위는 슬라이스이고, 상기 파라메터 세트는 PPS 또는 SPS이며,
    상기 PPS 또는 SPS와는 독립적으로 슬라이스 단위에 부가 슬라이스 헤더의 길이 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 슬라이스 단위는 현재 슬라이스 헤더가 부가 길이를 갖는지 여부를 나타내는 플래그(extra_slice_header_present_flag1) 및 현재 슬라이스가 SPS나 PPS에 포함된 부가 길이와는 다른 부가 길이를 이용하는지 여부를 나타내는 플래그(extra_slice_header_present_flag2) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호화 방법.
  13. 비디오 복호화 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 하위 데이터 단위에 공통적으로 적용되는 부호화 파라메터에 관한 정보를 포함하는 파라메터 세트를 획득하는 단계;
    상기 파라메터 세트로부터, 상기 하위 데이터 단위 헤더의 부가 길이 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 부가 길이 정보에 기초하여 상기 하위 데이터 단위 헤더의 길이를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 하위 데이터 단위는 슬라이스이며,
    상기 부가 길이 정보는 독립적으로 복호화 가능한 독립 슬라이스(independent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_for_independent_slices 및 종속 슬라이스(depedent slice)의 헤더 부가 길이를 나타내는 신택스인 extra_slice_header_bits_dependent_slices 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 하위 데이터 단위는 슬라이스이고, 상기 파라메터 세트는 PPS 또는 SPS이며,
    상기 PPS 또는 SPS와는 독립적으로 슬라이스 단위는 부가 슬라이스 헤더의 길이 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법.
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