KR20140121022A - 복수의 레이어를 지원하는 비디오의 부호화 및 복호화 방법 및 이를 이용하는 장치 - Google Patents

복수의 레이어를 지원하는 비디오의 부호화 및 복호화 방법 및 이를 이용하는 장치 Download PDF

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KR20140121022A KR1020130037042A KR20130037042A KR20140121022A KR 20140121022 A KR20140121022 A KR 20140121022A KR 1020130037042 A KR1020130037042 A KR 1020130037042A KR 20130037042 A KR20130037042 A KR 20130037042A KR 20140121022 A KR20140121022 A KR 20140121022A
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Abstract

본 발명은 비트스트림 내 복수의 레이어를 지원하는 영상의 예측 방법에 관한 것으로, 현재 블록에 대응하는 참조 레이어의 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 상기 현재 블록에 대한 예측 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어(Intra Base Layer, 이하, 인트라 BL), 상기 참조 블록의 복원 값을 상기 현재 블록에 대한 복원 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어 스킵(Intra Base Layer Skip, 이하, 인트라 BL 스킵) 및 상기 참조 블록으로부터 유도된 베이스 레이어 인트라 모드(Base Layer Intra Mode, 이하, BL 인트라 모드) 중 적어도 두 개를 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와 유도된 상기 후보 화면 내 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

복수의 레이어를 지원하는 비디오의 부호화 및 복호화 방법 및 이를 이용하는 장치{ENCODING AND DECODING METHOD OF VIDEO COMPRISING MULTI LAYER AND APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 비디오 압축 기술에 관한 것으로서 더 구체적으로는 멀티 레이어를 지원하는 비디오 코딩을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽처의 이전 또는 이후 픽처로부터 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽처 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽처에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 발명은 다른 레이어의 화면 내 예측 모드 정보를 이용하여 현재 레이어에 대한 화면 내 예측을 수행하는 방법 및 이를 이용하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다른 레이어의 복원된 텍스처를 이용하여 현재 레이어에 대한 예측을 수행하는 레이어 간 예측 방법 및 이를 이용하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다른 레이어의 정보를 이용하여 현재 레이어에 대한 화면 내 예측을 수행할 때의 시그널링 방법 및 이를 이용하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 비트스트림 내 복수의 레이어를 지원하는 영상의 예측 방법은 현재 블록에 대응하는 참조 레이어의 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 상기 현재 블록에 대한 예측 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어(Intra Base Layer, 이하, 인트라 BL), 상기 참조 블록의 복원 값을 상기 현재 블록에 대한 복원 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어 스킵(Intra Base Layer Skip, 이하, 인트라 BL 스킵) 및 상기 참조 블록으로부터 유도된 베이스 레이어 인트라 모드(Base Layer Intra Mode, 이하, BL 인트라 모드) 중 적어도 두 개를 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와, 유도된 상기 후보 화면 내 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 비트스트림 내 복수의 레이어를 지원하는 영상에 대한 복호화 장치는 현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지에 대한 정보를 알리는 플래그 정보를 복호화하는 엔트로피 복호화부와 상기 플래그 정보가 1이면, 상기 현재 블록에 대응하는 참조 레이어의 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 상기 현재 블록에 대한 예측 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어(Intra Base Layer, 이하, 인트라 BL), 상기 참조 블록의 복원 값을 상기 현재 블록에 대한 복원 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어 스킵(Intra Base Layer Skip, 이하, 인트라 BL 스킵) 및 상기 참조 블록으로부터 유도된 베이스 레이어 인트라 모드(Base Layer Intra Mode, 이하, BL 인트라 모드) 중 적어도 두 개를 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 예측부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다른 레이어의 화면 내 예측 모드 정보를 이용하여 현재 레이어에 대한 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 다른 레이어의 복원된 텍스처를 이용하여 현재 레이어에 대한 예측을 수행하는 레이어 간 예측을 수행할 수 있다. 이를 통하여 영상의 압축률이 증가한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다른 레이어의 복원된 텍스처를 현재 레이어의 복원 값으로 사용하여 레이어 간 예측을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 다른 레이어의 정보를 이용하여 현재 레이어에 대한 화면 내 예측을 수행할 때의 시그널링 방법 및 이를 이용하는 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 화면 내 예측 모드를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 화면 내 예측이 수행되는 현재 블록과 주변 블록을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 주변 블록으로부터 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드를 유도하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 주변 블록으로부터 유도한 예측 모드가 동일한 경우 MPM 리스트를 형성하는 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따라 주변 블록으로부터 유도한 예측 모드가 상이한 경우 MPM 리스트를 형성하는 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록과 참조 블록을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
본 발명의 실시예 및 도면에 개시된 각 구성부들은 영상 부호화 장치의 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적인 구성으로 개시한 것이다. 각 구성부들이 반드시 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벋어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 본 발명에서 개시된 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
비트스트림 내 복수의 레이어를 지원하는 비디오의 부호화 및 복호화를 스케일러블 코딩(scalable coding)이라고 한다. 복수의 레이어 간에는 강한 연관성(correlation)이 존재하기 때문에 이런 연관성을 이용하여 예측을 수행하면 데이터의 중복 요소를 제거할 수 있고 영상의 부호화 성능을 향상시킬 수 있다. 다른 레이어의 정보를 이용하여 예측의 대상이 되는 현재 레이어의 예측을 수행하는 것을 이하에서는 레이어 간 예측(inter-layer prediction)이라고 표현한다.
복수의 레이어들은 해상도, 프레임 레이트, 컬러 포맷 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있으며, 레이어 간 예측 시 해상도의 조절을 위하여 레이어의 업샘플링 또는 다운샘플링이 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 부호화 장치(100)는 상위 레이어에 대한 부호화부(100a)와 하위 레이어에 대한 부호화부(100b)를 포함한다.
상위 레어어는 현재 레이어 또는 인핸스먼트 레이어로 표현될 수 있으며, 하위 레이어는 참조 레이어 또는 베이스 레이어로 표현될 수 있다. 상위 레이어와 하위 레이어는 해상도, 프레임 레이트, 컬러 포맷 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다. 레이어 간 예측을 수행하기 위하여 해상도 변경이 필요한 경우 레이어의 업샘플링 또는 다운샘플링이 수행될 수 있다.
상위 레이어의 부호화부(100a)는 분할부(110), 예측부(100), 화면 내 예측부(121), 화면 간 예측부(122), 레이어 간 예측부(123), 변환부(130), 양자화부(140), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(160), 역양자화부(170), 역변환부(180), 필터부(190) 및 메모리(195) 및 MUX(197)를 포함할 수 있다.
하위 레이어의 부호화부(100b)는 분할부(111), 예측부(125), 화면 내 예측부(126), 화면 간 예측부(127), 변환부(131), 양자화부(141), 재정렬부(151), 엔트로피 부호화부(161), 역양자화부(171), 역변환부(181), 필터부(191) 및 메모리(196)를 포함할 수 있다.
부호화부는 이하의 본 발명의 실시예에서 설명하는 영상 부호화 방법에 의해 구현될 수 있으나, 일부의 구성부에서의 동작은 부호화 장치의 복잡도를 낮추기 위해 또는 빠른 실시간 부호화를 위해 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 예측부에서 화면 내 예측을 수행함에 있어서, 실시간으로 부호화를 수행하기 위해 모든 화면 내 예측 모드 방법을 사용하여 최적의 화면 내 부호화 방법을 선택하는 방법을 사용하지 않고 일부의 제한적인 개수의 화면 내 예측 모드를 사용하여 그 중에서 하나의 화면 내 예측 모드를 최종 화면 내 예측 모드로 선택하는 방법이 사용될 수 있다. 또 다른 예로 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행함에 있어 사용되는 예측 블록의 형태를 제한적으로 사용하도록 하는 것도 가능하다.
부호화 장치에서 처리되는 블록의 단위는 부호화를 수행하는 부호화 단위, 예측을 수행하는 예측 단위, 변환을 수행하는 변환 단위가 될 수 있다. 부호화 단위는 CU(Coding Unit), 예측 단위는 PU(Prediction Unit), 변환 단위는 TU(Transform Unit)라는 용어로 표현될 수 있다.
분할부(110, 111)에서는 레이어 영상을 복수의 부호화 블록, 예측 블록 및 변환 블록의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 그 중 하나의 부호화 블록, 예측 블록 및 변환 블록의 조합을 선택하여 레이어를 분할할 수 있다. 예를 들어, 레이어 영상에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(QuadTree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 블록의 의미를 부호화를 하는 블록이라는 의미뿐만 아니라 복호화를 수행하는 블록이라는 의미로도 사용할 수 있다.
예측 블록은 화면 내 예측 또는 화면 간 예측과 같은 예측을 수행하는 단위가 될 수 있다. 화면 내 예측을 수행하는 블록은 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형 형태의 블록이거나 SDIP(Short Distance Intra Prediction)를 사용하는 직사각형의 형태의 블록의 형태를 가질 수 있다. 화면 간 예측을 수행하는 블록으로는 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 형태 또는 정사각형 형태의 예측 블록을 동일한 형태로 이분할한 형태인 2NxN, Nx2N 또는 비대칭 형태인 AMP (Asymmetric Motion Partitioning)를 사용한 예측 블록 분할 방법이 있다. 예측 블록의 형태에 따라 변환부(115)에서는 변환을 수행하는 방법이 달라질 수 있다.
부호화부(100a, 100b)의 예측부(120, 125)는 화면 내 예측(intra prediction)을 수행하는 화면 내 예측부(121, 126)와 화면 간 예측(inter prediction)을 수행하는 화면 간 예측부(1122, 126)를 포함할 수 있다. 상위 레이어 부호화부(100a)의 예측부(120)는 하위 레이어의 정보를 이용하여 상위 레이어에 대한 예측을 수행하는 레이어 간 예측부(123)를 더 포함한다.
예측부(120, 125)는 예측 블록에 대해 화면 간 예측을 사용할 것인지 또는 화면 내 예측을 수행할 것인지를 결정할 수 있다. 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법이 정해지는 처리 블록의 단위는 다를 수 있다. 예를 들어, 화면 내 예측을 수행함에 있어서 예측 모드는 예측 블록을 기준으로 결정되고, 예측을 수행하는 과정은 변환 블록을 기준으로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130, 131)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(130)에서 부호화되어 복호화 장치에 전달될 수 있다.
PCM(Pulse Coded Modulation) 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측을 수행하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
화면 내 예측부(121, 126)에서는 현재 블록(예측 대상이 되는 블록)의 주변에 존재하는 참조 픽셀을 기초로 화면 내 예측된 블록을 생성할 수 있다. 화면 내 예측 방법에서 화면 내 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행 시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 루마 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드는 종류가 상이할 수 있다. 색차 정보를 예측하기 위해 루마 정보를 예측한 화면 내 예측 모드 정보 또는 예측된 루마 신호 정보를 활용할 수 있다. 만약, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀을 다른 픽셀로 대체하여 사용하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
예측 블록은 복수개의 변환 블록을 포함할 수 있는데, 화면 내 예측을 수행 시 예측 블록의 크기와 변환 블록의 크기가 동일할 경우, 예측 블록의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 블록에 대한 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 하지만, 화면 내 예측을 수행 시 예측 블록의 크기와 변환 블록의 크기가 상이하여 예측 블록의 내부에 복수의 변환 블록이 포함되는 경우, 변환 블록을 기준으로 결정된 참조 픽셀을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다.
화면 내 예측 방법은 화면 내 예측 모드에 따라 참조 화소에 MDIS(Mode Dependent Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 픽셀에 적용되는 MDIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. MDIS 필터는 화면 내 예측이 수행되어 화면 내 예측된 블록에 적용되는 추가의 필터로서 참조 픽셀과 예측을 수행 후 생성된 화면 내 예측된 블록에 존재하는 단차를 줄이는데 사용될 수 있다. MDIS 필터링을 수행함에 있어 참조 픽셀과 화면 내 예측된 블록에 포함된 일부 열에 대한 필터링은 화면 내 예측 모드의 방향성에 따라 다른 필터링을 수행할 수 있다.
화면 간 예측부(122, 127)는 현재 픽처의 이전 픽처 또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처에 포함된 블록의 정보를 참조하여 예측을 수행할 수 있다. 화면 간 예측부(122, 127)에는 참조 픽처 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부가 포함될 수 있다.
참조 픽처 보간부에서는 메모리(195, 196)로부터 참조 픽처 정보를 제공받고 참조 픽처에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 루마 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
화면 간 예측부(122, 127)는 참조 픽처 보간부에 의해 보간된 참조 픽처를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터 값을 가질 수 있다. 화면 간 예측부(122, 127)에서는 여러 가지 화면 간 예측 방법 중 하나의 화면 간 예측 방법을 적용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
화면 간 예측 방법으로는 예를 들어, 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, MVP(Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
화면 간 예측에 있어서 움직임 정보 즉, 참조 픽처의 인덱스, 움직임 벡터, 레지듀얼 신호 등의 정보는 엔트로피 부호화되어 복호화부에 전달된다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는 레지듀얼을 생성, 변환, 양자화, 전송하지 않을 수 있다.
레이어 간 예측부(123)는 하위 레이어의 정보를 이용하여 상위 레이어를 예측하는 레이어 간 예측을 수행한다. 레이어 간 예측부(123)는 하위 레이어의 텍스처, 화면 내 예측 모드 정보, 움직임 정보, 신택스 정보 등을 이용하여 레이어 간 텍스처 예측(inter-layer texture prediction), 레이어 간 움직임 예측(inter-layer inter prediction), 레이어 간 신택스 예측(inter-layer syntax prediction) 등을 수행할 수 있다.
레이어 간 텍스처 예측은 하위 레이어 내 참조 블록의 텍스처를 상위 레이어의 현재 블록의 예측값(prediction sample)으로 이용하는 것을 의미하며, 이때, 참조 블록의 텍스처는 업샘플링에 의해 스케일링될 수 있다.
레이어 간 텍스처 예측에는 하위 레이어 내 참조 블록의 복원된 값을 업샘플링하고 업샘플링된 참조 블록을 현재 블록에 대한 예측값으로 사용하여 현재 블록과의 잔차값을 부호화하는 인트라 BL 방식과 업샘플링된 하위 레이어를 메모리에 저장하고 저장된 하위 레이어를 참조 인덱스로 사용하는 참조 인덱스 방식이 있다.
하위 레이어의 화면 내 예측 모드 정보를 이용하여 상위 레이어의 화면 내 예측이 수행될 수 있으며, 이 때 하위 레이어의 화면 내 예측 모드를 BL 인트라 모드로 칭할 수 있다.
레이어 간 움직임 예측은 인터 레이어 인터 예측이라고도 하며, 레이어 간 움직임 예측에 따르면 하위 레이어의 움직임 정보를 이용하여 상위 레이어의 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함한다.
또한, 레이어 간 예측부(123)는 하위 레이어의 신택스 정보를 이용하여 현재 블록의 텍스처를 예측하거나 생성하는 레이어 간 신택스 예측을 수행할 수도 있다. 이때, 현재 블록의 예측에 이용하는 하위 레이어의 신택스 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보, 움직임 정보 등일 수 있다.
또 다른 레이어 간 예측의 일 예로, 레이어 간 차분 예측에 따르면 상위 레이어의 복원 영상과 하위 레이어의 복원 영상을 업샘플링한 영상의 차이값으로 생성된 차분 영상을 이용하여 현재 블록에 대한 예측이 수행될 수 있다.
레이어 간 예측의 예로서, 레이어 간 텍스처 예측, 레이어 간 움직임 예측, 레이어 간 신택스 예측 및 레이어 간 차분 예측이 설명되었으나, 본 발명에서 적용할 수 있는 레이어 간 예측은 이에 한정되지 않는다.
예측부(120, 125)에서 생성된 예측 블록과 예측 블록의 복원 블록과 차이 값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성되며, 잔차 블록은 변환부(130, 131)에 입력된다.
변환부(130, 131)에서는 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지 DST를 적용할지는 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 블록의 화면 내 예측 모드 정보 및 예측 블록의 크기 정보를 기초로 결정할 수 있다. 즉, 변환부(130, 131)에서는 예측 블록의 크기 및 예측 방법에 따라 변환 방법을 다르게 적용할 수 있다.
양자화부(140, 141)는 변환부(130, 131)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(140, 141)에서 산출된 값은 역양자화부(170, 17)와 재정렬부(150, 151)에 제공될 수 있다.
재정렬부(150, 151)는 양자화된 잔차 값에 대해 계수 값의 재정렬을 수행할 수 있다. 재정렬부(150, 151)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150, 151)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 블록의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 방법이 아닌 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔 방법, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔 방법이 사용될 수 있다. 즉, 변환 블록의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(160, 161)는 재정렬부(150, 151)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(160, 161)는 재정렬부(150, 151) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 블록의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 블록 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 제공받아 소정의 부호화 방법을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 엔트로피 부호화부(160, 161)에서는 재정렬부(150, 151)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(160, 161)에서는 화면 내 예측 모드 정보에 대한 이진화를 수행하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다. 엔트로피 부호화부(160, 161)에는 이러한 이진화 동작을 수행하기 위한 코드워드 매핑부가 포함될 수 있고, 화면 내 예측을 수행하는 예측 블록의 크기에 따라 이진화를 다르게 수행할 수 있다. 코드워드 매핑부에서는 코드워드 매핑 테이블이 이진화 동작을 통해 적응적으로 생성되거나 미리 저장되어 있을 수 있다. 또 다른 실시예로 엔트로피 부호화부(160, 161)에서 코드넘 매핑을 수행하는 코드넘 매핑부와 코드워드 매핑을 수행하는 코드워드 매핑부를 이용하여 현재 화면 내 예측 모드 정보를 표현할 수 있다. 코드넘 매핑부와 코드워드 매핑부에서는 코드넘 매핑 테이블과 코드워드 매핑 테이블이 생성되거나 저장되어 있을 수 있다.
역양자화부(170, 171) 및 역변환부(180, 181)에서는 양자화부(140, 141)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130, 131)에서 변환된 값들을 역변환 한다. 역양자화부(170, 171) 및 역변환부(180, 181)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 화면 내 예측부를 통해서 예측된 예측 블록과 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(190, 191)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽처에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링을 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행처리가 되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽처에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF (Adaptive Loop Filter)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 적어도 하나 이상의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다.
필터부(190, 191)는 디블록킹 필터, ALF, 오프셋 보정부를 모두 적용하지 않고 디블록킹 필터만 적용하거나 디블록킹 필터와 ALF만 적용하거나 디블록킹 필터와 오프셋 보정부 만을 적용할 수도 있다.
메모리(195, 196)는 필터부(190, 191)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽처를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽처는 화면 간 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
하위 레이어의 엔트로피 부호화부(100b)에서 출력되는 정보와 상위 레이어의 엔트로피 부호화부(100a)에서 출력되는 정보는 MUX(197)에서 멀티플렉싱되어 비트스트림으로 출력될 수 있다.
MUX(197)는 하위 레이어의 부호화부(100b)에 포함될 수도 있고, 부호화부(100)와는 별도의 독립적인 장치 또는 모듈로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복호화 장치(200)는 상위 레이어의 복호화부(200a)와 하위 레이어의 복호화부(200b)를 포함한다.
상위 레이어의 복호화부(200a)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(270), 역양자화부(230), 역변환부(245), 예측부(250), 필터부(260), 메모리(240)를 포함될 수 있다.
하위 레이어의 복호화부(200b)는 엔트로피 디코딩부(211), 재정렬부(221), 역양자화부(231), 역변환부(241), 예측부(251), 필터링부(261), 메모리(271)를 포함할 수 있다.
부호화 장치로부터 복수의 레이어를 포함하는 비트스트림이 전송되면, DEMUX(280)는 레이어 별로 정보를 디멀티플렉싱하여 각 레이어별 복호화부(200a, 200b)로 전달할 수 있다. 입력된 비트스트림은 부호화 장치와 반대의 절차로 복호화 될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210, 211)는 부호화 장치의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 복호화부(210, 211)에서 복호화된 정보 중 예측 블록을 생성하기 위한 정보는 예측부(250, 251)로 제공되고 엔트로피 복호화부에서 엔트로피 복호화를 수행한 잔차값은 재정렬부(220, 221)로 입력될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210, 211)에서도 엔트로피 부호화부(160, 161)와 마찬가지로 CABAC을 이용한 HEB 또는 CAVLC의 계수 코딩 방법을 활용하는 HTB 방법 중 적어도 하나의 방법을 사용하여 역 변환을 수행할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210, 211)에서는 부호화 장치에서 수행된 화면 내 예측 및 화면 간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다. 엔트로피 복호화부에는 코드워드 매핑부가 포함되어 수신된 코드워드를 화면 내 예측 모드 번호로 생성하기 위한 코드워드 매핑 테이블을 포함될 수 있다. 코드워드 매핑 테이블은 미리 저장되어 있거나 적응적으로 생성될 수 있다. 코드넘 매핑 테이블을 사용할 경우, 코드넘 매핑을 수행하기 위한 코드넘 매핑부가 추가적으로 구비될 수 있다.
재정렬부(220, 221)는 엔트로피 복호화부(210, 211)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1 차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2 차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(230, 231)는 부호화 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수 값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(240, 241)는 부호화 장치에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부(130, 131)에서 수행한 DCT 및 DST에 대해 역 DCT 및 역 DST를 수행할 수 있다. 역변환은 부호화 장치에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 부호화 장치의 변환부에서는 DCT와 DST는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 선택적으로 수행될 수 있고, 복호화 장치의 역변환부(225)에서는 부호화 장치의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역변환을 수행할 수 있다. 변환 수행 시 변환 블록이 아닌 부호화 블록을 기준으로 변환을 수행할 수 있다.
예측부(250, 251)는 엔트로피 복호화부(210, 211)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(270, 271)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽처 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
예측부(250, 251)는 예측 단위 판별부, 화면 간 예측부 및 화면 내 예측부를 포함할 수 있다.
예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부에서 입력되는 예측 단위 정보, 화면 내 예측 방법의 예측 모드 정보, 화면 간 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 블록에서 예측 블록을 구분하고, 예측 블록이 화면 간 예측을 수행하는지 아니면 화면 내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다.
화면 간 예측부는 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 블록의 화면 간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 블록이 포함된 현재 픽처의 이전 픽처 또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 블록에 대한 화면 간 예측을 수행할 수 있다. 화면 간 예측을 수행하기 위해 부호화 블록을 기준으로 해당 부호화 블록에 포함된 예측 블록의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode) 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
화면 내 예측부는 현재 픽처 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 블록이 화면 내 예측을 수행한 예측 블록인 경우, 부호화 장치에서 제공된 예측 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 기초로 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 화면 내 예측부는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 MDIS 필터, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성하는 참조 화소 보간부, 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성하는 DC 필터를 포함할 수 있다.
상위 레이어 복호화부(200a)의 예측부(250)는 하위 레이어의 정보를 이용하여 상위 레이어를 예측하는 레이어 간 예측을 수행하는 레이어 간 예측부를 더 포함할 수 있다.
레이어 간 예측부는 하위 레이어의 텍스처, 화면 내 예측 모드 정보, 움직임 정보, 신택스 정보 등을 이용하여 레이어 간 텍스처 예측(inter-layer texture prediction), 레이어 간 움직임 예측(inter-layer inter prediction), 레이어 간 신택스 예측(inter-layer syntax prediction) 등을 수행할 수 있다.
레이어 간 텍스처 예측에 따라 하위 레이어 내 참조 블록의 텍스처를 상위 레이어의 현재 블록의 예측값으로 이용하는 예측이 수행될 수 있다. 참조 블록의 텍스처는 업샘플링에 의해 스케일링될 수 있다.
레이어 간 텍스처 예측에는 하위 레이어 내 참조 블록의 복원된 값을 업샘플링하고 업샘플링된 참조 블록을 현재 블록에 대한 예측값으로 사용하여 현재 블록과의 잔차값을 부호화하는 인트라 BL 방식과 업샘플링된 베이스 레이어를 메모리에 저장하고 저장된 베이스 레이어를 참조 인덱스로 사용하는 참조 인덱스 방식이 있다.
하위 레이어의 화면 내 예측 모드 정보를 이용하여 상위 레이어의 화면 내 예측이 수행될 수 있으며, 이 때 하위 레이어의 화면 내 예측 모드를 BL 인트라 모드로 표현할 수 있다.
레이어 간 움직임 예측에 따르면 하위 레이어의 움직임 정보를 이용하여 상위 레이어의 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
또한, 레이어 간 예측부는 하위 레이어의 신택스 정보를 이용하여 현재 블록의 텍스처를 예측하거나 생성하는 레이어 간 신택스 예측을 수행할 수도 있다. 이때, 현재 블록의 예측에 이용하는 하위 레이어의 신택스 정보는 화면 내 예측 모드에 관한 정보, 움직임 정보 등일 수 있다.
또한, 레이어 간 예측부는 상위 레이어의 복원 영상과 하위 레이어의 복원 영상을 업샘플링한 영상의 차이값으로 생성된 차분 영상을 이용하여 현재 블록을 예측하는 레이어 간 차분 예측을 수행할 수도 있다.
레이어 간 예측의 예로서, 레이어 간 텍스처 예측, 레이어 간 움직임 예측, 레이어 간 신택스 예측 및 레이어 간 차분 예측이 설명되었으나, 본 발명에서 적용할 수 있는 레이어 간 예측은 이에 한정되지 않는다.
복원된 블록 또는 픽처는 필터부(260, 261)로 제공될 수 있다. 필터부(260, 261)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
부호화 장치로부터 해당 블록 또는 픽처에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 복호화 장치의 디블록킹 필터에서는 부호화 장치에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 복호화 장치에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF(adaptive loop filter)는 필터링을 수행 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 부호화 장치로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 ALF를 적용할 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(270, 271)는 복원된 픽처 또는 블록을 저장하여 참조 픽처 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽처를 출력할 수 있다.
전술한 바와 같이 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 블록이라는 용어로 사용하지만, 부호화뿐만 아니라 복호화를 수행하는 블록이 될 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 도 3 내지 도 14에서 설명하는 화면 내 예측 방법은 도 1 및 도 2에서 전술한 각 모듈의 기능에서 맞게 구현될 수 있고 이러한 부호화 장치 및 복호화 장치는 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
이하에서는 상위 레이어, 즉 현재 레이어에서 수행될 수 있는 화면 내 예측에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
화면 내 예측에서 예측 모드는 픽셀값 예측에 사용되는 참조 픽셀들이 위치한 방향 및 예측 방식에 따라 크게 방향성 모드와 비방향성 모드로 구분할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 이러한 예측 모드는 정해진 각도 및 모드 번호를 사용하여 특정할 수 있다.
도 3은 화면 내 예측 모드의 일 예를 도시한 도면이고, 표 1은 35개의 화면 내 예측 모드 번호에 대한 화면 내 예측 모드 사이의 매핑 관계를 나타낸 것이다. 화면 내 예측 모드는 33개의 방향성 예측 모드와 두 개의 비방향성 모드를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방향성 모드는 좌측 하단 방향의 2번 화면 내 예측 모드를 시작으로 시계 방향으로 34번 화면 내 예측 모드를 포함한다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_Planar
1 Intra_DC
Otherwise (2..34) Intra_Angular
비방향성 모드인 Planer 모드(Intra_Planar)와 DC 모드(Intra_DC)는 각각 화면 내 예측 모드 0번와 1번에 할당 될 수 있다.
DC 모드에서는 고정된 하나의 값, 예를 들어 주위의 복원된 픽셀값의 평균값을 예측값으로 이용하고, Planer 모드에서는 현재 블록의 수직으로 인접한 픽셀값와 수평으로 인접한 픽셀값들을 이용하여 수직 방향 보간 및 수평 방향 보간을 수행하고, 이들의 평균값을 예측값으로 이용한다.
방향성 모드(Intra_Angular)는 기설정된 방향에 위치한 참조 픽셀과 현재 픽셀 간의 각도로 해당 방향을 나타내는 모드들을 의미하며, 수평 모드 및 수직 모드를 포함할 수 있다. 수직 모드는 현재 블록의 수직으로 인접한 픽셀값을 현재 블록의 예측값으로, 수평 모드는 수평으로 인접한 픽셀값을 현재 블록의 예측값으로 이용할 수 있다.
현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드는 그 모드를 나타내는 값 자체로 전송될 수도 있으나, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 될 가능성이 높은 후보 화면 내 예측 모드들에 대한 정보로부터 유도될 수도 있다.
현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드는 현재 블록에 인접한 주변 블록의 화면 내 예측 모드를 이용하여 유도될 수 있으며, MPM(most probable mode)라 칭할 수 있다. MPM은 다수 개 지정이 가능하고, 본 발명에서는 일 예로 세 개의 MPM을 사용하였다.
도 4은 본 발명에 따라 화면 내 예측이 수행되는 현재 블록과 주변 블록을 도시한 도면이다. 현재 블록(410)의 세 개의 MPM을 유도하기 위하여 현재 블록(410)의 왼쪽에 위치하는 왼쪽 주변 블록(420)과 현재 블록(410)의 위쪽에 위치하는 위쪽 주변 블록(430)이 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록(420, 430)의 크기는 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다.
왼쪽 주변 블록(420)으로부터 유도된 화면 내 예측 모드를 왼쪽 예측 모드라 하고, 위쪽 주변 블록(430)으로부터 유도된 화면 내 예측 모드를 위쪽 예측 모드라고 하면, 세 개의 MPM은 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드, 왼쪽 예측 모드 및 위쪽 예측 모드와 중복되지 않는 1개 이상의 예측 모드로 구성될 수 있다.
도 5는 주변 블록으로부터 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드를 유도하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 5를 참조하여 왼쪽 주변 블록(420)과 위쪽 주변 블록(430)으로부터 두 개의 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
만약, 왼쪽 주변 블록(420)이 유효하고, 왼쪽 주변 블록(420)이 화면 내 예측이 적용된 블록이면(S501), 왼쪽 주변 블록(420)의 화면 내 예측 모드가 왼쪽 예측 모드로 유도된다(S502).
하지만, 왼쪽 주변 블록(420)의 화면 내 예측 모드에 대한 정보가 존재하지 않거나 왼쪽 주변 블록(420)이 화면 내 예측이 적용된 블록이 아니면, 즉, 두 가지 조건 중 어느 하나라도 만족하지 못하면 왼쪽 예측 모드는 기설정된 특정 예측 모드로 정해질 수 있다. 특정 예측 모드는 DC 모드 일 수 있다(S503).
다음으로, 위쪽 예측 모드를 유도하기 위하여 위쪽 주변 블록(430)이 유효하고, 위쪽 주변 블록(430)이 화면 내 예측이 적용된 블록이고, 위쪽 주변 블록(430)이 현재 블록(410)이 속한 코딩 트리 블록(Coding Tree Block) 내에 있는 블록이면(S504), 위쪽 주변 블록(430)에 대한 화면 내 예측 모드가 위쪽 예측 모드로 유도된다(S505).
반면, 위쪽 주변 블록(430)이 유효하지 않거나, 위쪽 주변 블록(430)이 화면 내 예측 모드에 대한 정보가 존재하지 않거나, 위쪽 주변 블록(430)이 화면 내 예측이 적용된 블록이 아니거나, 위쪽 주변 블록(430)이 현재 블록(410)이 속하는 코딩 트리 블록(Coding Tree Block) 내에 있는 블록이 아니라면(S504), 즉 세 가지 조건 중 어느 하나라도 만족하지 못하면, 위쪽 예측 모드는 기설정된 특정 예측 모드로 유도될 수 있다(S506). 이때 특정 예측 모드는 DC 모드 일 수 있다.
이와 같이, 주변 블록(420, 430)으로부터 두 개의 예측 모드가 유도되면, 추가적으로 하나 이상의 예측 모드를 더 유도하여 세 개의 후보 화면 내 예측 모드로 구성된 MPM 리스트를 형성할 수 있다.
만약, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드가 MPM 리스트에 있는 세 개의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 하나와 일치한다면, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드는 MPM 리스트에 있는 세 개의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 하나에 대한 정보로 부호화 및 복호화 될 수 있다. 반면, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드가 세 개의 후보 화면 내 예측 모드로부터 유추될 수 없다면 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드에 대한 정보는 별도로 부호화 및 복호화 될 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 5에 따라 유도된 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드를 이용하여 세 개의 후보 화면 내 예측 모드로 구성된 MPM 리스트를 형성하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다. 도 6은 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드가 동일한 경우 MPM 리스트를 형성하는 과정이고, 도 7은 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드가 서로 다른 경우 MPM 리스트를 형성하는 과정에 대한 흐름도이다.
설명의 편의상, 이하에서는 MPM 리스트 중 첫 번째로 인덱스 되는 후보 화면 내 예측 모드를 MPM[0], 두 번째로 인덱스 되는 후보 화면 내 예측 모드를 MPM[1], 세 번째로 인덱스 되는 후보 화면 내 예측 모드를 MPM[2]로 표시한다.
왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드가 같으면(S601), 왼쪽 예측 모드가 DC 모드인지 또는 Planar 모드 인지 여부를 판단한다(S602).
왼쪽 예측 모드가 DC 모드 또는 Planar 모드이면 MPM[0]은 Planar 모드로 유도되고, MPM[1]은 DC 모드, MPM[2]는 수직 모드로 유도된다(S603).
만약, 왼쪽 예측 모드가 DC 모드 또는 Planar 모드가 아니면(S602), MPM[0]은 왼쪽 예측 모드로 유도되고, MPM[1] 및 MPM[2]는 수식 1과 같이 유도될 수 있다(S604). 수식 1을 통하여 MPM[1] 및 MPM[2]은 왼쪽 예측 모드와 인접한 각도를 갖는 예측 모드로 유도될 수 있다.
<수식 1>
MPM[1]= 2 + ((왼쪽 예측 모드 + 29) % 32)
MPM[2]= 2 + ((왼쪽 예측 모드 -2 +1) % 32)
정리하면, 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드가 같고, 왼쪽 예측 모드가 Planer 모드 또는 DC 모드 이면, MPM[0]은 Planar 모드, MPM[1]은 DC 모드, MPM[2]는 수직 모드로 유도되며, 왼쪽 예측 모드가 Planer 모드 또는 DC 모드가 아니면 MPM[0]는 왼쪽 예측 모드로 유도되고, MPM[1]과 MPM[2]는 왼쪽 예측 모드와 인접한 각도를 갖는 예측 모드로 유도될 수 있다.
도 7을 참조하면, 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드가 다른 경우(S701), MPM[0]은 왼쪽 예측 모드로 유도되고, MPM[1]은 위쪽 예측 모드로 유도된다(S702).
MPM[2]은 다음과 같이 유도될 수 있다. MPM[0]과 MPM[1]이 Planar모드인지를 판단하고(S703), 판단 결과, MPM[0]과 MPM[1]이 모두 Planar 모드가 아니면, MPM[2]은 Planar 모드로 유도된다(S704).
반면, MPM[0]과 MPM[1] 중 어느 하나가 Planar 모드이면, MPM[0]과 MPM[1]이 DC 모드인지 여부를 판단한다(S705).
MPM[0]과 MPM[1] 모두가 DC 모드가 아니면, MPM[2]는 DC 모드로 유도된다(S706).
마지막으로, MPM[0]과 MPM[1]이 Planar 모드와 DC 모드로 구성되어 있는 경우, MPM[2]는 수직 모드로 유도될 수 있다(S706).
정리하면, 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드가 같지 않으면 MPM[0]과 MPM[1]를 왼쪽 예측 모드와 위쪽 예측 모드로 유도하고, Planar 모드, DC 모드, 수직 모드 중 왼쪽 예측 모드 및 위쪽 예측 모드와 동일하지 않는 하나를 MPM[2]로 유도한다.
표 2는 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 부호화 및 복호화 하는 경우, 적용될 수 있는 신택스 요소의 일 예를 개략적으로 나타낸 것이다. 이러한 신택스 요소는 예측 단위(PU) 또는 코딩 단위(CU)에서 적용될 수 있다.
prev _ intra _ luma _ pred _ flag [　x0　][　y0　] ae(v)
if (prev_intra_luma_pred_flag[　x0　][　y0　])
mpm _ idx [　x0　][　y0　] ae(v)
else
rem _ intra _ luma _ pred _ mode [　x0　][　y0　] ae(v)
prev_intra_luma_pred_flag 신택스 요소는 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 세 개의 후보 화면 내 예측 모드로부터 유추될 수 있는지 여부, 즉 현재 블록(410)의 화면 내 예측 모드와 현재 블록을 위한 세 개의 후보 화면 내 예측 모드가 동일한지 여부를 나타낸다. 부호화 장치는 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 세 개의 후보 화면 내 예측 모드로부터 유추될 수 있으면 prev_intra_luma_pred_flag를 1로 부호화 하고, 현재 블록(410)의 화면 내 예측 모드가 세 개의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 것인지를 나타내는 정보, 즉 MPM 리스트의 인덱스 정보를 mpm_idx 신택스 요소를 이용하여 부호화 한다.
prev_intra_luma_pred_flag가 0이면 35개의 화면 내 예측 모드 중 MPM 리스트에 있는 세 개의 후보 화면 내 예측 모드를 제외한 32개의 나머지 화면 내 예측 모드 중에서 현재 블록(410)에 대한 화면 내 예측 모드에 대한 정보가 rem_intra_luma_pred_mode 신택스 요소를 이용하여 부호화 된다.
역으로, 복호화 장치는 부호화 장치로부터 수신된 prev_intra_luma_pred_flag를 복호화하여, prev_intra_luma_pred_flag가 1이면 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 세 개의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 것인지를 나타내는 정보 mpm_idx를 복호화 한다.
복호화 장치는 mpm_idx를 복호화함으로써 현재 블록(410)의 화면 내 예측 모드를 MPM 리스트 중 어느 하나의 예측 모드로 유도할 수 있다.
만약, prev_intra_luma_pred_flag가 0으로 현재 블록(410)의 화면 내 예측 모드를 세 개의 후보 화면 내 예측 모드로부터 유추할 수 없는 경우, 복호화 장치는 rem_intra_luma_pred_mode 신택스 요소를 복호화하여 현재 블록(410)의 화면 내 예측 모드를 유도할 수 있다.
표 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 비트스트림에 삽입되는 현재 루마 블록에 대한 화면 내 예측 모드 정보의 코드 워드(codeword)를 나타낸다.
코드 워드( Codeword ) 화면 내 예측 모드( intra _ luma _ pred _ mode )
10 MPM[0]
110 MPM[1]
111 MPM[2]
0 + REM rem_intra_luma_pred_mode
자주 발생하는 정보에 짧은 코드워드를 매핑하는 경우, 동일한 정보를 더 짧은 비트스트림으로 표현할 수 있으므로 부호화/복호화 효율이 증가한다. 따라서, 자주 발생하는 화면 내 예측 모드 일수록 짧은 길이의 코드워드에 매핑시킬 수 있다.
세 개의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 하나를 지시하는 MPM 리스트의 인덱스 정보(mpm_idx)는 truncated rice 이진화 신호로 시그널링 될 수 있고, 32개의 나머지 화면 내 예측 모드 정보(rem_intra_luma_pred_mode)는 32개의 화면 내 예측 모드 중 어느 하나를 지시하므로 5bits 신호로 시그널링 될 수 있다.
부호화 장치 및 복호화 장치의 예측부는 현재 블록의 화면 내 예측을 수행할 때 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 될 가능성이 높은 후보 화면 내 예측 모드를 이용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도할 수도 있지만, 현재 레이어가 아닌 다른 레이어의 정보를 이용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도하는 레이어 간 예측을 수행할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 현재 블록과 참조 블록을 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위하여 현재 레이어(800)의 현재 블록(810)에 대응하는 참조 레이어(801)의 해당 부분을 참조 블록(811)로 나타낸다.
현재 블록(810)과 인접하여 왼쪽 주변 블록(820)와 위쪽 주변 블록(830)이 존재한다.
참조 블록(811)은 현재 레이어(800)와 참조 레이어(801)의 해상도 비율에 따라 그 위치가 정해질 수 있다. 즉, 현재 블록(810)의 위치를 나타내는 좌표는 해상도 비율에 따라 참조 레이어(801)의 특정 좌표에 대응할 수 있다. 이런 참조 블록(811)은 하나의 예측 단위를 포함할 수도 있고, 복수의 예측 단위를 포함할 수도 있다.
레이어 간 예측 중 인트라 BL 방식(intra_BL, 이하, 인트라 BL)에 따라 예측을 수행할 경우, 예측부는 참조 레이어(801) 내 참조 블록(811)의 복원된 값을 업샘플링하고 업샘플링된 복원값을 현재 블록(810)의 예측값으로 사용한다.
인트라 BL 스킵 방식(intra_BL_skip, 이하, 인트라 BL 스킵)에 따르면, 참조 레이어(801) 내 참조 블록(811)의 복원된 값이 업샘플링되고, 업샘플링된 복원 값이 현재 블록(810)의 복원 값으로 사용된다.
또한, 레이어 간 예측 시, 참조 레이어(801) 내 참조 블록(811)의 화면 내 예측 모드 정보를 이용하여 현재 레이어(800) 내 현재 블록(810)의 화면 내 예측 모드를 유도할 수 있으며, 이 때 참조 블록(811)의 화면 내 예측 모드를 BL 인트라 모드라고 일컬을 수 있다.
본 발명에서는 인트라 BL, 인트라 BL 스킵, BL 인트라 모드 중 적어도 하나를 이용하여 현재 블록(810)의 화면 내 예측 모드를 유도하고 현재 블록(810)에 대한 예측을 수행할 수 있다.
복수의 레이어를 포함하는 영상의 특성 상, 하위 레이어(참조 레이어)와 상위 레이어(현재 레이어) 간에는 강한 연관성(correlation)이 존재하고, 이러한 연관성을 이용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행하면 부호화률 및 복호화률이 증가될 수 있다.
특히, 인트라 BL과 인트라 BL 스킵을 이용하여 현재 블록을 예측할 경우 압축 성능이 우수할 가능성이 높기 때문에 본 발명에서는 인트라 BL와 인트라 BL 스킵을 별도의 signaling 방법을 사용하지 않고, 화면 내 예측 모드의 하나로 구성하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드를 유도할 수 있다. 이하, 도면 및 표를 참조하여 상세히 설명된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑한 테이블은 표 4로 표현될 수 있다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_BL
1 Intra_BL_skip
Otherwise (2..34) Intra_Angular
표 4에 나타난 바와 같이, 화면 내 예측 모드 중 비방향성 모드인 Planer 모드와 DC 모드는 인트라 BL과 인트라 BL 스킵으로 교체될 수 있다. 화면 내 예측 모드 중 방향성 모드는 표 1의 화면 내 예측 모드(2 내지 34)와 동일하다.
인트라 BL 및 인트라 BL 스킵에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
도 9는 본 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
우선, 예측부는 MPM 리스트의 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]을 인트라 BL으로 설정하고, MPM 리스트의 두 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[1]을 인트라 BL 스킵으로 설정한다(S901).
그런 후, 예측부는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 화면 내 예측 모드인 BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드 인지 여부에 따라 세 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[2]를 다르게 설정할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드 중 어느 하나가 아니면, 즉, BL 인트라 모드가 방향성 모드이면(S902), 예측부는 MPM[2]를 BL 인트라 모드로 설정한다(S903).
반면, BL 인트라 모드가 Planer 모드 또는 DC 모드이면(S902), MPM[2]는 기설정된 특정 예측 모드로 설정 될 수 있다. 특정 예측 모드는 방향성 모드 26(Intra_angular_26)에 대응하는 수직 모드로 설정될 수 있다(S904). 또한 특정 예측 모드는 방향성 모드 10(Intra_angular_10)에 대응하는 수평 모드로 설정될 수 도 있다.
인트라 BL와 인트라 BL 스킵 모드를 표현하는 비트 스트링(bit string)을 절약하기 위하여 인트라 BL와 인트라 BL 스킵을 MPM 리스트에서 첫 번째 및 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 설정하여 짧은 코드워드에 매핑될 수 있게 한다. BL 인트라 모드가 방향성 모드이면 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 설정한다.
본 실시예에 따른 MPM 리스트를 표로 도시하면 다음과 같다.
MPM 리스트
MPM[0] = 인트라 BL
MPM[1] = 인트라 BL 스킵
MPM[2] = BL 인트라 모드/ 수직 모드
표 5와 같이 MPM 리스트를 설정할 경우, 표 2 의 신택스 요소 및 표 3의 코드워드를 그대로 사용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 복호화 및 부호화 할 수 있다.
부호화 장치는 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 표 5의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 하나로부터 유도되면 이에 대한 정보를 prev_intra_luma_pred_flag 신택스 요소 1로 부호화하고, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 것인지를 나타내는 정보, 즉 MPM 리스트의 인덱스 정보인 mpm_idx 신택스 요소를 이용하여 부호화한다.
만약, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 하나로부터 유도되지 않으면 부호화 장치는 prev_intra_luma_pred_flag 신택스 요소를 0로 부호화하고, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드를 rem_intra_luma_pred_mode 신택스 요소를 이용하여 부호화 한다.
복호화 장치는 수신된 prev_intra_luma_pred_flag를 복호화하여, prev_intra_luma_pred_flag가 1이면 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 표 5의 후보 화면 내 예측 모드로부터 유추될 수 있는 것으로 판단하고, mpm_idx를 복호화 한다.
mpm_idx를 복호화 한 결과, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드가 인트라 BL이면, 복호화 장치는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 후, 업샘플링된 참조 블록의 복원 텍스처를 현재 블록의 예측 블록으로 설정하고, 상기 예측 블록과 수신된 레지듀얼 블록을 이용하여 현재 블록의 복원 블록을 생성한다. 참조 블록의 복원 값 및 이를 업샘플링한 값은 DPB와 같은 메모리에 화면 내 예측을 위하여 일시적으로 저장되거나 현재 블록을 예측할 때 마다 연산될 수 있다.
mpm_idx를 복호화 한 결과, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드가 인트라 BL 스킵이면, 복호화 장치는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 후, 업샘플링된 참조 블록의 복원 텍스처를 현재 블록의 복원 블록으로 설정한다.
mpm_idx를 복호화 한 결과, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드가 BL 인트라 모드이면, 복호화 장치는 BL 인트라 모드를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하고, 수신된 레지듀얼 블록을 이용하여 현재 블록의 복원 블록을 생성할 수 있다.
prev_intra_luma_pred_flag가 0이면, 복호화 장치는 rem_intra_luma_pred_mode 신택스 요소를 복호화하여, 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 유도할 수 있다. 그런 후, 복호화 장치는 유도된 화면 내 예측 모드에 따라 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하고, 수신된 레지듀얼 블록을 이용하여 현재 블록의 복원 블록을 생성할 수 있다.
정리하면, 본 실시예에서는 스케일러블 비디오 코딩의 특성 상 인트라 BL과 인트라 BL 스킵을 이용하여 현재 레이어의 블록을 예측할 때 압축 성능이 향상되는 것을 고려하여, 인트라 BL 및 인트라 BL 스킵을 화면 내 예측 모드의 하나로 구성하고, MPM 리스트를 설정할 때 현재 블록과 인접한 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 아닌 인트라 BL, 인트라 BL 스킵 및 참조 블록의 BL 인트라 모드를 이용하였다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑한 테이블은 표 6과 같이 설정될 수 있다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_BL
1 Intra_Planar
Otherwise (2..34) Intra_Angular
본 실시예에서는 기존의 화면 내 예측 모드에서 비방향성 모드 중 하나인 DC 모드를 인트라 BL로 교체하고, 화면 내 예측 모드 0번을 인트라 BL로 구성 및 화면 내 예측 모드 1번을 비방향성 모드 중 하나인 Planar로 구성할 수 있다. 화면 내 예측 모드 중 방향성 모드는 표 1의 화면 내 예측 모드(2 내지 34)와 동일하다.
인트라 BL와 Planer 모드에 대한 모드 인덱스는 서로 바뀔 수도 있다. 즉, 인트라 BL이 모드 번호 1에 할당되고, Planer 모드가 모드 번호 0에 할당될 수도 있다.
인트라 BL에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
도 10는 본 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
먼저, 예측부는 MPM 리스트의 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]을 인트라 BL로 설정한다(S1001).
예측부는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 화면 내 예측 모드인 BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드인지 여부에 따라 MPM[1]과 MPM[2]를 다음과 같이 설정할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드 중 어느 하나이면(S1002), 예측부는 MPM[1]을 Planer 모드로 설정하고, MPM[2]를 기설정된 특정 예측 모드로 설정할 수 있다. 특정 예측 모드는 방향성 모드 26(Intra_angular_26)에 대응하는 수직 모드로 설정될 수 있다(S1003). 또한 특정 예측 모드는 방향성 모드 10(Intra_angular_10)에 대응하는 수평 모드로 설정될 수 도 있다.
반면, BL 인트라 모드가 Planer 모드와 DC 모드 중 어느 것도 아니면(S1002), MPM[1]은 BL 인트라 모드로 설정되고, MPM[2]는 BL 인트라 모드-1로 설정될 수 있다(S1004). MPM[2]로 설정되는 BL 인트라 모드-1은 BL 인트라 모드와 인접한 각도를 갖는 화면 내 예측 모드에 대한 예시가 될 수 있다. 따라서, MPM[2]는 BL 인트라 모드+1로 설정될 수도 있다.
만약, BL 인트라 모드가 경계에 존재하는 방향성 화면 내 예측 모드여서 BL 인트라 모드와 인접한 BL 인트라 모드-1 또는 BL 인트라 모드+1이 모드 범위를 벗어나거나 비방향성 모드인 경우 다른 화면 내 예측 모드로 설정될 수도 있다. 예를 들어, BL 인트라 모드가 화면 내 예측 모드 2번인 경우, MPM[2]는 화면 내 예측 모드 33번으로 설정될 수 있고, BL 인트라 모드가 화면 내 예측 모드 34번인 경우, MPM[2]는 화면 내 예측 모드 3번으로 설정될 수 있다.
인트라 BL 모드를 표현하는 비트 스트링을 절약하기 위하여 인트라 BL는 MPM 리스트에서 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 설정되어 짧은 코드워드에 매핑될 수 있다.
본 실시예에 따른 MPM 리스트를 표로 도시하면 다음과 같다.
MPM 리스트
MPM[0] = 인트라 BL
MPM[1] = BL 인트라 모드/ Planer 모드
MPM[2] = BL 인트라 모드±1/ 수직 모드
본 실시예에 따라 MPM 리스트를 설정할 경우, 표 2 의 신택스 요소 및 표 3의 코드워드를 그대로 사용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 복호화 및 부호화 할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따르면 현재 블록에 대한 예측 방법이 인트라 BL 스킵인 경우, 부호화 장치는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL 스킵인 것을 별도의 신호로 시그널링 할 수 있다. 이러한 신호는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL 스킵인지 여부를 나타내는 플래그 신호로 시그널링 될 수 있다.
복호화 장치는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL 스킵인지 여부를 나타내는 플래그 신호를 수신할 수 있다. 플래그 신호가 1이면 복호화 장치는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 현재 블록의 복원 블록으로 복호화 할 수 있다.
이 때, 인트라 BL 스킵에 대한 판단은 코딩 단위(CU)마다 수행되어 별도의 신호로 시그널링 될 수 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수도 있다.
또는, 다른 실시예에 따르면 아래 표 8과 같이, 화면 내 예측 모드 0번을 인트라 BL이 아닌 인트라 BL 스킵으로 구성하고, MPM 리스트 중 MPM[0]을 인트라 BL 스킵으로 설정할 수 있다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_BL_skip
1 Intra_Planar
Otherwise (2..34) Intra_Angular
인트라 BL 스킵 모드와 Planer 모드에 대한 모드 인덱스는 서로 바뀔 수도 있다. 즉, 인트라 BL 스킵이 모드 번호 1에 할당되고, Planer 모드가 모드 번호 0에 할당될 수도 있다.
인트라 BL 스킵 모드에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
이 때, 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL이라면, 부호화 장치는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL인 것을 별도의 신호로 시그널링 할 수 있다. 이러한 신호는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL인지 여부를 나타내는 플래그 신호로 시그널링 될 수 있다.
복호화 장치는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL인지 여부를 나타내는 플래그 신호를 수신할 수 있다. 플래그 신호가 1이면 복호화 장치는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 현재 블록의 예측 블록으로 간주하고, 레지듀얼을 이용하여 현재 블록을 복호화 할 수 있다.
이 때, 인트라 BL에 대한 판단은 코딩 단위(CU)마다 수행되어 별도의 신호로 시그널링 될 수 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수도 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에서는 인트라 BL 또는 인트라 BL 스킵을 화면 내 예측 모드의 하나로 구성하고, MPM[0]은 인트라 BL 또는 인트라 BL 스킵으로 설정하고, BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드인지 여부에 따라 MPM[1]을 BL 인트라 모드 또는 Planer 모드로 설정하고, MPM[2]를 BL 인트라 모드와 인접한 모드 또는 수직 모드로 설정한다.
표 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑한 테이블이다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_BL
1 Intra_DC
Otherwise (2..34) Intra_Angular
본 실시예에서는 기존의 화면 내 예측 모드에서 비방향성 모드 중 하나인 Planer 모드를 인트라 BL로 교체하고, 화면 내 예측 모드 0번을 인트라 BL로 구성 및 화면 내 예측 모드 1번을 비방향성 모드 중 하나인 DC로 구성할 수 있다. 화면 내 예측 모드 중 방향성 모드는 표 1의 화면 내 예측 모드(2 내지 34)와 동일하다.
인트라 BL와 DC 모드에 대한 모드 번호는 서로 바뀔 수도 있다. 즉, 인트라 BL이 모드 번호 1에 할당되고, DC 모드가 모드 번호 0에 할당될 수도 있다.
인트라 BL 모드에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
도 11은 본 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
예측부는 MPM 리스트의 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]을 인트라 BL로 설정한다(S1101).
예측부는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 화면 내 예측 모드인 BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드인지 여부에 따라 MPM[1]과 MPM[2]를 다음과 같이 설정할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드 중 어느 하나이면(S1102), 예측부는 MPM[1]을 DC 모드로 설정하고, MPM[2]를 기설정된 특정 예측 모드로 설정할 수 있다. 특정 예측 모드는 방향성 모드 26(Intra_angular_26)에 대응하는 수직 모드로 설정될 수 있다(S1103). 또한 특정 예측 모드는 방향성 모드 10(Intra_angular_10)에 대응하는 수평 모드로 설정될 수 도 있다.
반면, BL 인트라 모드가 Planer 모드와 DC 모드 중 어느 것도 아니면(S1102), MPM[1]은 BL 인트라 모드로 설정되고, MPM[2]는 BL 인트라 모드-1로 설정될 수 있다(S1004). MPM[2]로 설정되는 BL 인트라 모드-1은 BL 인트라 모드와 인접한 각도를 갖는 화면 내 예측 모드에 대한 예시가 될 수 있다. 따라서, MPM[2]는 BL 인트라 모드+1로 설정될 수도 있다.
상술한 바와 같이, BL 인트라 모드가 경계에 존재하는 방향성 화면 내 예측 모드여서 BL 인트라 모드와 인접한 BL 인트라 모드-1 또는 BL 인트라 모드+1가 모드 번호 범위를 벗어나거나 비방향성 모드인 경우 다른 화면 내 예측 모드로 설정될 수도 있다.
인트라 BL 모드를 표현하는 비트 스트링을 절약하기 위하여 인트라 BL은 MPM 리스트에서 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 설정되어 짧은 코드워드에 매핑될 수 있다.
본 실시예에 따른 MPM 리스트를 표로 도시하면 다음과 같다.
MPM 리스트
MPM[0] = 인트라 BL
MPM[1] = BL 인트라 모드/ DC 모드
MPM[2] = BL 인트라 모드±1/ 수직 모드
본 실시예에 따라 MPM 리스트를 설정할 경우, 표 2 의 신택스 요소 및 표 3의 코드워드를 그대로 사용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 복호화 및 부호화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 현재 블록에 대한 예측 방법이 인트라 BL 스킵인 경우, 부호화 장치는 상술된 바와 유사하게 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL 스킵인 것을 별도의 신호로 시그널링 할 수 있다.
이 때, 인트라 BL 스킵에 대한 판단은 코딩 단위(CU)마다 수행되어 별도의 신호로 시그널링 될 수 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수도 있다.
또 다른 실시예에 따르면 표 9와 달리, 표 11과 같이 화면 내 예측 모드 0번은 인트라 BL가 아닌 인트라 BL 스킵으로 구성될 수 있고, 이 경우 예측부는 MPM 리스트 중 MPM[0]을 인트라 BL 스킵으로 설정할 수 있다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_BL_skip
1 Intra_DC
Otherwise (2..34) Intra_Angular
인트라 BL 스킵 모드와 DC 모드에 대한 모드 인덱스는 서로 바뀔 수도 있다. 즉, 인트라 BL 스킵이 모드 번호 1에 할당되고, DC 모드가 모드 번호 0에 할당될 수도 있다.
인트라 BL 스킵 모드에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에서는 인트라 BL 또는 인트라 BL 스킵을 화면 내 예측 모드의 하나로 구성하고, MPM[0]은 인트라 BL 또는 인트라 BL 스킵으로 설정하고, BL 인트라 모드가 Planer 모드 및 DC 모드인지 여부에 따라 MPM[1]을 BL 인트라 모드 또는 DC 모드로 설정하고, MPM[2]를 BL 인트라 모드와 인접한 모드 또는 수직 모드로 설정한다.
표 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑한 테이블이다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_Planar
1 Intra_DC
Otherwise (2..34) Intra_Angular
35 Intra_BL
본 실시예에 따른 화면 내 예측 모드는 인트라 BL을 화면 내 예측 모드 35번으로 추가적으로 포함한다. 따라서, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드는 인트라 BL까지 포함하여 총 36개 중 어느 하나로 유도될 수 있다.
새롭게 추가된 인트라 BL의 화면 내 예측 모드의 번호는 상기 표에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인트라 BL은 화면 내 예측 모드 번호 0으로 인덱스 될 수 있고, 기존의 35개의 화면 내 예측 모드의 번호가 하나씩 증가하도록 인덱스될 수 있다.
인트라 BL 모드에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
본 실시예에서는 4개의 후보 화면 내 예측 모드(MPM[0], MPM[1], MPM[2], MPM[3])로 구성된 MPM 리스트를 유도할 수 있다. 표 13은 본 실시예에 따라 비트스트림에 삽입되는 루마 블록에 대한 화면 내 예측 모드 정보의 코드 워드를 나타낸다.
Codeword intra _ luma _ pred _ mode
10 MPM[0]
110 MPM[1]
1110 MPM[2]
1111 MPM[3]
0 + REM rem_intra_luma_pred_mode
총 36개의 화면 내 예측 모드 중에서 4개의 화면 내 예측 모드가 후보 화면 내 예측 모드가 되므로, 리마이닝 모드(remaining modes)는 32개가 된다.
네 개의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 하나를 지시하는 MPM 리스트의 인덱스 정보(mpm_idx)는 truncated rice binarization 신호로 시그널링 될 수 있고, 리마이닝 모드에 대한 정보(rem_intra_luma_pred_mode)는 32개의 화면 내 예측 모드 중 어느 하나를 지시하므로 5bits 신호로 시그널링 될 수 있다.
다시 말해, 본 실시예와 같이 네 개의 후보 화면 내 예측 모드를 설정하더라도 세 개의 후보 화면 내 예측 모드를 설정한 경우와 동일한 신택스, 즉 MPM 리스트의 인덱스 정보(mpm_idx)와 리마이닝 모드(rem_intra_luma_pred_mode)를 이용하여 시그널링 할 수 있다.
도 12는 본 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
우선, 예측부는 현재 블록의 주변 블록으로부터 후보 화면 내 예측 모드를 설정한다(S1201). 주변 블록으로부터 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 방법은 도 5 내지 7에 대한 설명과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다. 주변 블록으로부터 설정된 세 개의 후보 화면 내 예측 모드를 설명의 편의상 예비 후보 화면 내 예측 모드라고 칭하고, pre MPM[0], pre MPM[1], pre MPM[2]로 표현한다.
예측부는 MPM 리스트의 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]을 인트라 BL으로 설정하고, MPM 리스트의 두 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[1]을 BL 인트라 모드로 설정한다(S1202).
그런 후, 예측부는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 화면 내 예측 모드인 BL 인트라 모드와 단계 S1201에서 설정한 pre MPM[0], pre MPM[1], pre MPM[2]의 동일성 여부에 따라 MPM[2]와 MPM[3]을 다음과 같이 설정할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]와 동일하다면(S1203), 예측부는 MPM[2]를 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]로 설정하고, MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[2]로 설정한다(S1204).
반면, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]와 상이하다면(S1203), 예측부는 MPM[2]를 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]로 설정한다(S1205).
그런 다음, 예측부는 MPM[3]을 설정하기 위하여 BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일한지 여부를 판단할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일하면(S1206), 예측부는 MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[2]로 설정한다(S1207).
반대로, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일하지 않으면(S1206), 예측부는 MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]로 설정한다(S1208).
본 실시예에 따른 MPM 리스트를 표로 도시하면 다음과 같다.
MPM 리스트
MPM[0] = 인트라 BL
MPM[1] = BL 인트라 모드
MPM[2] = pre MPM[0]/ pre MPM[1]
MPM[3] = pre MPM[1]/ pre MPM[2]
본 실시예에 따라 MPM 리스트를 설정할 경우, 표 2 의 신택스 요소를 그대로 사용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 복호화 및 부호화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 현재 블록에 대한 예측 방법이 인트라 BL 스킵인 경우, 부호화 장치는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL 스킵인 것을 별도의 신호로 시그널링 할 수 있다.
복호화 장치는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL 스킵인지 여부를 나타내는 플래그 신호를 수신할 수 있다. 플래그 신호가 1이면 복호화 장치는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 현재 블록의 복원 블록으로 복호화 할 수있다.
이 때, 인트라 BL 스킵에 대한 판단은 코딩 단위(CU)마다 수행되어 별도의 신호로 시그널링 될 수 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수도 있다.
정리하면, 본 실시예에서는 인트라 BL을 화면 내 예측 모드의 하나로 구성하고, MPM[0]은 인트라 BL로 설정하고, MPM[1]는 BL 인트라 모드로 설정하고, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드와 동일한지 여부에 따라 MPM[2]와 MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드 중 중복되지 않은 두 개로 설정할 수 있다.
본 실시예에서는 인트라 BL 모드를 표현하는 비트 스트링을 절약하기 위하여 인트라 BL를 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]로 설정하고, BL 인트라 모드를 두 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[1]로 설정하여 짧은 코드워드에 매핑시킬 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면 인트라 BL가 마지막 후보 화면 내 예측 모드 MPM[3]으로 설정될 수도 있고, BL 인트라 모드가 마지막 후보 화면 내 예측 모드 MPM[3]으로 설정될 수도 있다. 또는 인트라 BL 모드와 BL 인트라 모드는 주변 블록으로부터 유도한 후보 화면 내 예측 모드 다음 순서로 설정될 수도 있다.
표 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑한 테이블이다
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_Planar
1 Intra_DC
Otherwise (2..34) Intra_Angular
35 Intra_BL_skip
본 실시예에 따른 화면 내 예측 모드는 인트라 BL 스킵을 화면 내 예측 모드 35번으로 추가적으로 포함한다. 따라서, 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드는 인트라 BL 스킵까지 포함하여 총 36개 중 어느 하나로 유도될 수 있다.
새롭게 추가된 인트라 BL 스킵의 화면 내 예측 모드의 번호는 상기 표에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인트라 BL 스킵은 화면 내 예측 모드 번호 0으로 인덱스 될 수 있고, 기존의 35개의 화면 내 예측 모드의 번호가 하나씩 증가하도록 인덱스될 수 있다.
인트라 BL 스킵 모드에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
본 실시예에 따르면 4개의 후보 화면 내 예측 모드(MPM[0], MPM[1], MPM[2], MPM[3])로 구성된 MPM 리스트가 유도될 수 있으며, 표 13의 코드 워드를 이용하여 MPM 리스트의 인덱스를 시그널링 할 수 있다.
본 실시예에서도 36개의 화면 내 예측 모드 중에서 4개의 화면 내 예측 모드가 후보 화면 내 예측 모드가 되므로, 리마이닝 모드(remaining modes)는 32개가 된다.
도 13은 본 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
예측부는 현재 블록의 주변 블록으로부터 후보 화면 내 예측 모드를 설정한다(S1301). 주변 블록으로부터 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 방법은 도 5 내지 7에 대한 설명과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다. 주변 블록으로부터 설정된 세 개의 후보 화면 내 예측 모드를 설명의 편의상 pre MPM[0], pre MPM[1], pre MPM[2]로 표현한다.
예측부는 MPM 리스트의 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]을 인트라 BL 스킵으로 설정하고, MPM 리스트의 두 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[1]을 BL 인트라 모드로 설정한다(S1302).
그런 후, 예측부는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 화면 내 예측 모드인 BL 인트라 모드와 단계 S1301에서 유도한 pre MPM[0], pre MPM[1], pre MPM[2]의 동일성 여부에 따라 MPM[2]와 MPM[3]을 다음과 같이 설정할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]와 동일하다면(S1303), 예측부는 MPM[2]를 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]로 설정하고, MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[2]로 설정한다(S1304).
반면, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]와 상이하다면(S1303), 예측부는 MPM[2]를 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]로 설정한다(S1305).
그런 다음, 예측부는 MPM[3]을 설정하기 위하여 BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일한지 여부를 판단할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일하면(S1306), 예측부는 MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[2]로 설정한다(S1307).
반대로, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일하지 않으면(S1306), 예측부는 MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]로 설정한다(S1308).
본 실시예에 따른 MPM 리스트를 표로 도시하면 다음과 같다.
MPM 리스트
MPM[0] = 인트라 BL 스킵
MPM[1] = BL 인트라 모드
MPM[2] = pre MPM[0]/ pre MPM[1]
MPM[3] = pre MPM[1]/ pre MPM[2]
본 실시예에 따라 MPM 리스트를 유도할 경우, 표 2 의 신택스 요소를 그대로 사용하여 현재 블록의 화면 내 예측 모드를 복호화 및 부호화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 현재 블록에 대한 예측 방법이 인트라 BL 인 경우, 부호화 장치는 상술된 바와 유사하게 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL 인 것을 별도의 신호로 시그널링 할 수 있다.
복호화 장치는 현재 블록의 예측 방법이 인트라 BL인지 여부를 나타내는 플래그 신호를 수신할 수 있다. 플래그 신호가 1이면 복호화 장치는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 현재 블록의 예측 블록으로 간주하고, 레지듀얼을 이용하여 현재 블록을 복호화 한다.
이 때, 인트라 BL에 대한 판단은 코딩 단위(CU)마다 수행되어 별도의 신호로 시그널링 될 수 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수도 있다.
정리하면, 본 실시예에서는 인트라 BL 스킵을 화면 내 예측 모드의 하나로 구성하고, MPM[0]은 인트라 BL 스킵으로 설정하고, MPM[1]는 BL 인트라 모드로 설정하고, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드와 동일한지 여부에 따라 MPM[2]와 MPM[3]를 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드 중 중복되지 않은 두 개로 설정할 수 있다.
본 실시예에서는 인트라 BL 스킵 모드를 표현하는 비트 스트링을 절약하기 위하여 인트라 BL 스킵을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]로 설정하고, BL 인트라 모드를 두 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[1]로 설정하여 짧은 코드워드에 매핑시킬 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면 인트라 BL 스킵이 마지막 후보 화면 내 예측 모드 MPM[3]으로 설정될 수도 있고, BL 인트라 모드가 마지막 후보 화면 내 예측 모드 MPM[3]으로 설정될 수도 있다. 또는 인트라 BL 스킵 모드와 BL 인트라 모드는 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드 다음 순서로 설정될 수도 있다.
표 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑한 테이블이다.
Intra prediction mode Associated names
0 Intra_Planar
1 Intra_DC
Otherwise (2..34) Intra_Angular
35 Intra_BL
36 Intra_BL_skip
본 실시예에 따른 화면 내 예측 모드는 기존의 35개 화면 내 예측 모드에서 추가적으로 인트라 BL와 인트라 BL 스킵을 포함하여 구성된다. 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드는 인트라 BL과 인트라 BL 스킵을 포함하는 37개의 모드 중 어느 하나로 유도될 수 있다.
새롭게 추가된 인트라 BL과 인트라 BL 스킵의 화면 내 예측 모드의 번호는 상기 표에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인트라 BL은 화면 내 예측 모드 번호 0으로 인덱스 되고, 인트라 BL 스킵은 화면 내 예측 모드 번호 1으로 인덱스 되고, 기존의 35개의 화면 내 예측 모드의 번호가 두 개씩 증가하도록 인덱스 될 수 있다.
인트라 BL 및 인트라 BL 스킵 모드에 대한 판단은 코딩 단위(CU) 별로 수행될 수도 있고, 예측 단위(PU) 별로 수행될 수 있다.
본 실시예에서는 5개의 후보 화면 내 예측 모드(MPM[0], MPM[1], MPM[2], MPM[3], MPM[4])로 구성된 MPM 리스트를 설정할 수 있다. 표 18은 본 실시예에 따라 비트스트림에 삽입되는 루마 블록에 대한 화면 내 예측의 모드 정보의 코드 워드를 나타낸다.
Codeword intra _ luma _ pred _ mode
10 MPM[0]
110 MPM[1]
1110 MPM[2]
11110 MPM[3]
11111 MPM[4]
0 + REM rem_intra_luma_pred_mode
총 37개의 화면 내 예측 모드 중에서 5개의 화면 내 예측 모드가 후보 화면 내 예측 모드가 되므로, 리마이닝 모드(remaining modes)는 32개가 된다.
다섯 개의 후보 화면 내 예측 모드 중 어느 하나를 지시하는 MPM 리스트의 인덱스 정보(mpm_idx)는 truncated rice binarization 신호로 시그널링 될 수 있고, 현재 블록에 대한 리마이닝 모드에 대한 정보(rem_intra_luma_pred_mode)는 32개의 화면 내 예측 모드 중 어느 하나를 지시하므로 5bits 신호로 시그널링 될 수 있다.
도 14는 본 실시예에 따라 현재 블록에 대한 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
우선, 예측부는 현재 블록의 주변 블록으로부터 후보 화면 내 예측 모드를 설정한다(S1401). 주변 블록으로부터 후보 화면 내 예측 모드를 설정하는 방법은 도 5 내지 7에 대한 설명과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다. 주변 블록으로부터 설정된 세 개의 후보 화면 내 예측 모드를 설명의 편의상 pre MPM[0], pre MPM[1], pre MPM[2]로 표현한다.
예측부는 MPM 리스트의 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0]을 인트라 BL으로 설정하고, MPM 리스트의 두 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[1]을 인트라 BL 스킵으로, MPM 리스트의 세 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[2]을 BL 인트라 모드로 설정한다(S1402).
그런 후, 예측부는 현재 블록에 대응하는 참조 블록의 화면 내 예측 모드인 BL 인트라 모드와 단계 S1401에서 유도한 pre MPM[0], pre MPM[1], pre MPM[2]의 동일성 여부에 따라 MPM[3]와 MPM[4]를 다음과 같이 설정할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]와 동일하다면(S1403), 예측부는 MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]로 설정하고, MPM[4]를 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[2]로 설정한다(S1404).
반면, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]와 상이하다면(S1403), 예측부는 MPM[3]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[0]로 설정한다(S1405).
그런 다음, 예측부는 MPM[4]을 설정하기 위하여 BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일한지 여부를 판단할 수 있다.
만약, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일하면(S1406), 예측부는 MPM[4]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[2]로 설정한다(S1407).
반대로, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]와 동일하지 않으면(S1406), 예측부는 MPM[4]을 주변 블록으로부터 설정한 preMPM[1]로 설정한다(S1408).
본 실시예에 따른 MPM 리스트를 표로 도시하면 다음과 같다.
MPM 리스트
MPM[0] = 인트라 BL
MPM[1] = 인트라 BL 스킵
MPM[2] = BL 인트라 모드
MPM[3] = pre MPM[0]/ pre MPM[1]
MPM[4] = pre MPM[1]/ pre MPM[2]
본 실시예에 따라 MPM 리스트를 설정할 경우, 표 2 의 신택스 요소를 그대로 사용하여 현재 블록에 대한 화면 내 예측 모드를 복호화 및 부호화 할 수 있다.
정리하면, 본 실시예에서는 인트라 BL 및 인트라 BL 스킵을 화면 내 예측 모드의 하나로 구성하고, MPM[0]은 인트라 BL로 설정하고, MPM[1]은 인트라 BL 스킵으로, MPM[2]는 BL 인트라 모드로 설정하고, BL 인트라 모드가 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드와 동일한지 여부에 따라 MPM[3]와 MPM[4]를 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드 중 중복되지 않은 두 개로 설정할 수 있다.
본 실시예에서는 인트라 BL 및 인트라 BL 스킵을 표현하는 비트 스트링을 절약하기 위하여 인트라 BL, 인트라 BL 스킵을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[0], 두 번째 후보 화면 내 예측 모드 MPM[1]로 순차적으로 설정하여 짧은 코드워드에 매핑시킬 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면 인트라 BL가 마지막 후보 화면 내 예측 모드 MPM[4]으로 설정될 수도 있고, 인트라 BL 스킵 또는 BL 인트라 모드가 마지막 후보 화면 내 예측 모드 MPM[4]으로 설정될 수도 있다. 또는 인트라 BL, 인트라 BL 스킵과 BL 인트라 모드는 주변 블록으로부터 설정한 후보 화면 내 예측 모드 다음 순서로 설정될 수도 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함할 수 있으므로 각 실시예의 조합 역시 본 발명의 일 실시예로서 이해되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
100 : 부호화 장치 200 : 복호화 장치
100a : 상위 레이어의 부호화부 100b : 하위 레이어의 부호화부
200a : 상위 레이어의 복호화부 200b : 하위 레이어의 복호화부

Claims (26)

  1. 비트스트림 내 복수의 레이어를 지원하는 영상의 예측 방법에 있어서,
    현재 블록에 대응하는 참조 레이어의 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 상기 현재 블록에 대한 예측 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어(Intra Base Layer, 이하, 인트라 BL), 상기 참조 블록의 복원 값을 상기 현재 블록에 대한 복원 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어 스킵(Intra Base Layer Skip, 이하, 인트라 BL 스킵) 및 상기 참조 블록으로부터 유도된 베이스 레이어 인트라 모드(Base Layer Intra Mode, 이하, BL 인트라 모드) 중 적어도 두 개를 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    유도된 상기 후보 화면 내 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 화면 내 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 4와 같은 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 인트라 BL 스킵을 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와
    상기 BL 인트라 모드가 Planer 모드(Intra_Planar)와 DC 모드(Intra_DC) 중 어느 하나인지 여부에 따라 세 번째 후보 화면 내 예측 모드를 상기 BL 인트라 모드 및 기설정된 특정 예측 모드 중 어느 하나로 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 6과 같은 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드가 Planer 모드(Intra_Planar)와 DC 모드(Intra_DC) 중 어느 하나인지 여부에 따라 두 번째 후보 화면 내 예측 모드를 상기 BL 인트라 모드 및 상기 Planer 모드 중 어느 하나로 유도하는 단계와;
    상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 BL 인트라 모드로 유도되면 상기 BL 인트라 모드와 인접한 각도의 예측 모드를 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고, 상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 Planer 모드로 유도되면 기설정된 특정 예측 모드를 상기 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 9와 같은 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드가 Planer 모드와 DC 모드 중 어느 하나인지 여부에 따라 두 번째 후보 화면 내 예측 모드를 상기 BL 인트라 모드 및 상기 DC 모드 중 어느 하나로 유도하는 단계와;
    상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 BL 인트라 모드로 유도되면 상기 BL 인트라 모드와 인접한 각도의 예측 모드를 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고, 상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 DC 모드로 유도되면 기설정된 특정 예측 모드를 상기 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 11과 같은 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  9. 제8에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 현재 블록과 인접한 주변 블록으로부터 세 개의 예비 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계와;
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드를 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드와 상기 예비 후보 화면 내 예측 모드의 동일성 여부에 따라 세 번째 후보 화면 내 예측 모드와 네 번째 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 15와 같은 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계는,
    상기 현재 블록과 인접한 주변 블록으로부터 세 개의 예비 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계와;
    상기 인트라 BL 스킵을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드를 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드와 상기 예비 후보 화면 내 예측 모드의 동일성 여부에 따라 세 번째 후보 화면 내 예측 모드와 네 번째 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 17과 같은 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법
  13. 제12항에 있어서,
    상기 현재 블록과 인접한 주변 블록으로부터 세 개의 예비 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계와;
    상기 인트라 BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 인트라 BL 스킵을 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드를 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 단계와;
    상기 BL 인트라 모드와 상기 예비 후보 화면 내 예측 모드의 동일성 여부에 따라 네 번째 후보 화면 내 예측 모드와 다섯 번째 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이어 간 예측 방법.
  14. 비트스트림 내 복수의 레이어를 지원하는 영상에 대한 복호화 장치에 있어서,
    현재 블록에 대한 복수의 후보 화면 내 예측 모드 중 하나의 후보 화면 내 예측 모드와 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 동일한지에 대한 정보를 알리는 플래그 정보를 복호화하는 엔트로피 복호화부; 및
    상기 플래그 정보가 1이면, 상기 현재 블록에 대응하는 참조 레이어의 참조 블록의 복원 값을 업샘플링한 값을 상기 현재 블록에 대한 예측 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어(Intra Base Layer, 이하, 인트라 BL), 상기 참조 블록의 복원 값을 상기 현재 블록에 대한 복원 블록으로 사용하는 인트라 베이스 레이어 스킵(Intra Base Layer Skip, 이하, 인트라 BL 스킵) 및 상기 참조 블록으로부터 유도된 베이스 레이어 인트라 모드(Base Layer Intra Mode, 이하, BL 인트라 모드) 중 적어도 두 개를 상기 현재 블록의 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 4와 같은 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 예측부는
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 인트라 BL 스킵을 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드가 Planer 모드(Intra_Planar)와 DC 모드(Intra_DC) 중 어느 하나인지 여부에 따라 세 번째 후보 화면 내 예측 모드를 상기 BL 인트라 모드 및 기설정된 특정 예측 모드 중 어느 하나로 유도하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 6과 같은 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 예측부는
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드가 Planer 모드(Intra_Planar)와 DC 모드(Intra_DC) 중 어느 하나인지 여부에 따라 두 번째 후보 화면 내 예측 모드를 상기 BL 인트라 모드 및 상기 Planer 모드 중 어느 하나로 유도하고,
    상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 BL 인트라 모드로 유도되면 상기 BL 인트라 모드와 인접한 각도의 예측 모드를 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고, 상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 Planer 모드로 유도되면 기설정된 특정 예측 모드를 상기 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 9와 같은 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 예측부는
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드가 Planer 모드와 DC 모드 중 어느 하나인지 여부에 따라 두 번째 후보 화면 내 예측 모드를 상기 BL 인트라 모드 및 상기 DC 모드 중 어느 하나로 유도하고,
    상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 BL 인트라 모드로 유도되면 상기 BL 인트라 모드와 인접한 각도의 예측 모드를 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고, 상기 두 번째 후보 화면 내 예측 모드가 상기 DC 모드로 유도되면 기설정된 특정 예측 모드를 상기 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하는 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 11과 같은 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 예측부는
    상기 현재 블록과 인접한 주변 블록으로부터 세 개의 예비 후보 화면 내 예측 모드를 유도하고,
    상기 인트라BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드를 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드와 상기 예비 후보 화면 내 예측 모드의 동일성 여부에 따라 세 번째 후보 화면 내 예측 모드와 네 번째 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 15와 같은 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 예측부는
    상기 현재 블록과 인접한 주변 블록으로부터 세 개의 예비 후보 화면 내 예측 모드를 유도하고,
    상기 인트라 BL 스킵을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드를 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드와 상기 예비 후보 화면 내 예측 모드의 동일성 여부에 따라 세 번째 후보 화면 내 예측 모드와 네 번째 후보 화면 내 예측 모드를 유도하는 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 후보 화면 내 예측 모드를 유도하기 위한 화면 내 예측 모드와 상기 화면 내 예측 모드의 번호를 매핑하는 테이블은 표 17과 같은 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 예측부는
    상기 현재 블록과 인접한 주변 블록으로부터 세 개의 예비 후보 화면 내 예측 모드를 유도하고,
    상기 인트라 BL을 첫 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 인트라 BL 스킵을 두 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
    상기 BL 인트라 모드를 세 번째 후보 화면 내 예측 모드로 유도하고,
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