KR20170124079A - Method and apparatus for encoding/decoding a video signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상 신호 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a video signal encoding / decoding method and apparatus.
최근, 인터넷에서는 동영상과 같은 멀티미디어 데이터의 수요가 급격히 증가하고 있다. 하지만 채널(Channel)의 대역폭(Bandwidth)이 발전하는 속도는 급격히 증가하고 있는 멀티미디어 데이터의 양을 따라가기 힘든 상황이다. 이에 따라, 국제 표준화 기구인 ITU-T의 VCEG(Video Coding Expert Group)과 ISO/IEC의 MPEG(Moving Picture Expert Group)은 2014년 2월, 동영상 압축 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding) 버전1을 제정하였다.In recent years, demand for multimedia data such as video has been rapidly increasing on the Internet. However, the rate at which the bandwidth of a channel develops is hard to follow the amount of multimedia data that is rapidly increasing. Accordingly, Video Coding Expert Group (VCEG) of ITU-T and Moving Picture Expert Group (ISO / IEC) of Moving Picture Expert Group (MPEG) of International Standardization Organization have agreed to implement High Efficiency Video Coding (HEVC) Respectively.
HEVC에서는 화면 내 예측, 화면 간 예측, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화 및 인-루프 필터 등의 기술을 정의하고 있다. 이 중, 화면 간 예측은, 기 복원된 영상들과, 움직임 벡터(Motion vector), 참조 영상 인덱스(Reference picture index), 예측 방향(Inter prediction indicator) 등과 같은 움직임 정보들을 이용하여 예측을 수행하는 것을 의미한다. HEVC defines techniques such as intra prediction, inter prediction, transform, quantization, entropy coding, and in-loop filters. Among them, inter-picture prediction is performed by using motion information such as a motion vector, a reference picture index, an inter prediction indicator, and the like, it means.
화면 간 예측은 영상간 상관도가 높을 수록, 높은 예측 효율을 얻을 수 있다. 다만, 페이드 인(Fade-In) 또는 페이드 아웃(Fade-Out) 등과 같은 영상 간 밝기 변화가 존재하여 영상간 상관도가 낮아진다면 화면 간 예측 결과가 부정확 할 염려가 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 가중치 예측을 제안하고자 한다. 여기서, 가중치 예측이란, 영상 간 밝기 변화가 존재하는 경우, 밝기가 변화된 정도만큼 가중치를 추정하고, 추정된 가중치를 화면 간 예측에 적용하는 것을 의미할 수 있다.The higher the correlation between images, the higher the prediction efficiency can be obtained. However, if there is a change in brightness between images such as a fade-in or a fade-out, the inter-picture prediction result may be inaccurate if the correlation between the images is lowered. In order to solve such a problem, the present invention proposes weight prediction. Here, the weight prediction may mean that, when there is a change in brightness between images, the weight is estimated by the degree of brightness change, and the estimated weight is applied to the inter-view prediction.
본 발명은 영상을 부호화/복호화함에 있어서, 가중치를 이용한 화면 간 예측을 수행함으로써, 화면 간 예측 효율을 향상시키는 것에 주된 목적이 있다.The main object of the present invention is to improve inter picture prediction efficiency by performing inter picture prediction using a weight in coding / decoding an image.
본 발명은 영상을 부호화/복호화함에 있어서, 가중치를 선택적으로 사용함으로써, 영상에 다수의 광원이 존재하거나, 국소 영역에서만 밝기 변화가 존재하는 경우에도, 효과적으로 화면 간 예측을 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것에 주된 목적이 있다. The present invention relates to an apparatus and a method capable of effectively performing inter-picture prediction even when a plurality of light sources exist in an image or a brightness change exists only in a local region by selectively using a weight in coding / decoding an image The main purpose is to provide.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법 및 장치는, 현재 블록을 포함하는 현재 영상과, 상기 현재 영상의 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 현재 영상과 상기 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 것으로 판단되면, 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터 후보를 결정하고, 상기 가중치 예측 파라미터 후보 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보에 기초하여, 상기 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터를 결정하고, 상기 가중치 예측 파라미터를 기초로, 상기 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다. A method and an apparatus for decoding a video signal according to the present invention determine whether there is a brightness change between a current image including a current block and a reference image of the current image and if there is a brightness change between the current image and the reference image Determines a weight prediction parameter for the current block and determines a weight prediction parameter for the current block based on index information for specifying any one of the weight prediction parameter candidates, The prediction of the current block may be performed.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 상기 참조 영상에 대한 제1 가중치 예측 파라미터를 포함할 수 있다. In the video signal decoding method and apparatus according to the present invention, the weight prediction parameter candidate may include a first weight prediction parameter for the reference image.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 영상에, 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 적어도 하나 이상의 영역을 포함하는 경우, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 적어도 하나 이상의 제2 가중치 예측 파라미터를 더 포함할 수 있다. In the method and apparatus for decoding a video signal according to the present invention, when the current image includes at least one region capable of deriving a second weight prediction parameter, the weight prediction parameter candidate includes at least one second weight value And may further include a prediction parameter.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 가중치 예측 파라미터는, 상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값 및 상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 잔차값을 기초로 유도될 수 있다. In the video signal decoding method and apparatus according to the present invention, the first weight prediction parameter may be derived based on a predicted value for the first weight prediction parameter and a residual value for the first weight prediction parameter.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값은, 상기 현재 블록에 대한 정밀도에 따라 결정될 수 있다.In the video signal decoding method and apparatus according to the present invention, the predicted value for the first weight prediction parameter may be determined according to the accuracy of the current block.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 예측 파라미터 후보의 최대 개수는 상기 현재 블록의 크기에 따라 적응적으로 결정될 수 있다.In the video signal decoding method and apparatus according to the present invention, the maximum number of weight prediction parameter candidates may be adaptively determined according to the size of the current block.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 기 설정된 가중치 값을 갖는 초기 가중치 예측 파라미터를 포함할 수 있다.In the video signal decoding method and apparatus according to the present invention, the weight prediction parameter candidate may include an initial weight prediction parameter having a predetermined weight value.
본 발명에 따른 영상 신호 부호화 방법 및 장치는, 현재 블록을 포함하는 현재 영상과, 상기 현재 영상의 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 현재 영상과 상기 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 것으로 판단되면, 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터 후보를 결정하고, 상기 가중치 예측 파라미터 후보 중에서, 상기 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터를 결정하고 상기 결정된 가중치 예측 파라미터를 특정하는 인덱스 정보를 부호화하고, 상기 가중치 예측 파라미터를 기초로, 상기 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.The method and apparatus for encoding an image signal according to the present invention determine whether there is a change in brightness between a current image including a current block and a reference image of the current image and if there is a change in brightness between the current image and the reference image Determining a weight prediction parameter candidate for the current block, determining a weight prediction parameter for the current block from among the weight prediction parameter candidates, encoding the index information for specifying the determined weight prediction parameter, Based on the weight prediction parameter, prediction of the current block can be performed.
본 발명에 따른 영상 신호 부호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 상기 참조 영상에 대한 제1 가중치 예측 파라미터를 포함할 수 있다.In the video signal encoding method and apparatus according to the present invention, the weight prediction parameter candidate may include a first weight prediction parameter for the reference image.
본 발명에 따른 영상 신호 부호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 영상에, 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 적어도 하나 이상의 영역을 포함하는 경우, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 적어도 하나 이상의 제2 가중치 예측 파라미터를 더 포함할 수 있다.In the method and apparatus for encoding an image signal according to the present invention, when the current image includes at least one region capable of deriving a second weight prediction parameter, the weight prediction parameter candidate includes at least one second weight And may further include a prediction parameter.
본 발명에 따른 영상 신호 부호화 방법 및 장치는, 상기 제1 가중치 예측 파라미터 및 상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값 사이의 차이를 나타내는 차분값을 부호화할 수 있다.The method and apparatus for encoding an image signal according to the present invention can encode a difference value indicating a difference between the predicted values for the first weighted prediction parameter and the first weighted prediction parameter.
본 발명에 따른 영상 신호 부호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값은, 상기 현재 블록에 대한 정밀도에 따라 결정될 수 있다. In the video signal encoding method and apparatus according to the present invention, the predicted value for the first weight prediction parameter may be determined according to the accuracy of the current block.
본 발명에 따른 영상 신호 부호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 예측 파라미터 후보의 최대 개수는 상기 현재 블록의 크기에 따라 적응적으로 결정될 수 있다.In the video signal encoding method and apparatus according to the present invention, the maximum number of weight prediction parameter candidates may be adaptively determined according to the size of the current block.
본 발명에 따른 영상 신호 부호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 기 설정된 가중치 값을 갖는 초기 가중치 예측 파라미터를 포함할 수 있다.In the video signal encoding method and apparatus according to the present invention, the weight prediction parameter candidate may include an initial weight prediction parameter having a preset weight value.
본 발명은 영상을 부호화/복호화함에 있어서, 가중치를 이용한 화면 간 예측을 수행함으로써, 화면 간 예측 효율을 향상시킬 수 있다.In the present invention, inter picture prediction is performed using a weight in encoding / decoding an image, thereby improving inter picture prediction efficiency.
본 발명은 영상을 부호화/복호화함에 있어서, 가중치를 선택적으로 사용함으로써, 영상에 다수의 광원이 존재하거나, 국소 영역에서만 밝기 변화가 존재하는 경우에도, 효과적으로 화면 간 예측을 수행할 수 있다.The present invention can effectively perform inter-picture prediction even when a plurality of light sources exist in an image or a brightness change exists only in a local region by selectively using a weight in encoding / decoding an image.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 추정 방법을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 현재 부호화 하려는 블록에 적용하기 위한 움직임 정보를 가져오는 주변 블록의 위치를 나타낸 예시이다.
도 5는 현재 블록을 포함하는 현재 영상과 참조 영상 사이의 밝기 변화 양상을 예시한 도면이다.
도 6은 영상 부호화 장치에서 가중치 예측 파라미터를 추정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 가중치 파라미터를 이용하여 예측 블록에 대한 RDO(Rate Distortion Optimization)을 수행하는 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터와 관련된 정보를 부호화하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 복호화 장치에서 가중치 예측 파라미터를 복호화하는 예를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram illustrating an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically illustrating a motion estimation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating locations of neighboring blocks for obtaining motion information to be applied to a current block to be coded according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a brightness change pattern between a current image including a current block and a reference image.
6 is a flowchart illustrating a method of estimating a weight prediction parameter in the image encoding apparatus.
7 is a diagram illustrating an example of performing Rate Distortion Optimization (RDO) on a prediction block using a weight parameter.
8 is a flowchart illustrating a method of encoding information related to a weight prediction parameter for a current block.
9 is a diagram showing an example of decoding a weight prediction parameter in the decoding apparatus.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same constituent elements in the drawings, and redundant explanations for the same constituent elements will be omitted.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.1, an image encoding apparatus 100 includes an
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 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 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Each of the components shown in FIG. 1 is shown independently to represent different characteristic functions in the image encoding apparatus, and does not mean that each component is composed of separate hardware or one software configuration unit. That is, each constituent unit is included in each constituent unit for convenience of explanation, and at least two constituent units of the constituent units may be combined to form one constituent unit, or one constituent unit may be divided into a plurality of constituent units to perform a function. The integrated embodiments and separate embodiments of the components are also included within the scope of the present invention, unless they depart from the essence of the present invention.
또한, 일부의 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 권리범위에 포함된다.In addition, some of the components are not essential components to perform essential functions in the present invention, but may be optional components only to improve performance. The present invention can be implemented only with components essential for realizing the essence of the present invention, except for the components used for the performance improvement, and can be implemented by only including the essential components except the optional components used for performance improvement Are also included in the scope of the present invention.
영상 분할부(110)는 입력된 영상을 적어도 하나의 블록으로 분할할 수 있다. 이때, 블록은 부호화 단위(CU), 예측 단위(PU) 또는 변환 단위(TU)를 의미할 수 있다. 상기 분할은 쿼드 트리(Quadtree) 또는 바이너리 트리(Biniary tree) 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다. 쿼드 트리는 상위 블록을 너비와 높이가 상위 블록의 절반인 하위 블록으로 사분할하는 방식이다. 바이너리 트리는 상위 블록을 너비 또는 높이 중 어느 하나가 상위 블록의 절반인 하위 블록으로 이분할하는 방식이다. 전술한 쿼드 트리 또는 바이너리 트리 기반의 분할을 통해, 블록은 정방형뿐만 아니라 비정방형의 형태도 가질 수 있다. The
이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.Hereinafter, in the embodiment of the present invention, a coding unit may be used as a unit for performing coding, or may be used as a unit for performing decoding.
예측부(120, 125)는 화면 간 예측을 수행하는 화면 간 예측부(120)와 화면 내 예측을 수행하는 화면 내 예측부(125)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 화면 간 예측을 사용할 것인지 또는 화면 내 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 화면 내 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 영상 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. The
생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.The residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block can be input to the
화면 간 예측부(120)는 현재 영상의 이전 영상 또는 이후 영상 중 적어도 하나의 영상의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 영상 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 화면 간 예측부(120)는 참조 영상 보간부, 움직임 정보 생성부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다. The
참조 영상 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 영상 정보를 제공받고 참조 영상에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 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.The reference image interpolator receives the reference image information from the
움직임 정보 생성부는 참조 영상 보간부에 의해 보간된 참조 영상를 기초로 움직임 정보를 생성할 수 있다. 여기서 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 영상 인덱스, 예측 방향 등을 의미한다. 움직임 벡터를 추정하기 위한 방법으로는 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 또한 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 화면 간 예측에서는 움직임 정보 생성 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 정보 생성 방법으로는, 이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하는 머지(Merge) 방법, 움직임 추정 방법(예컨대, AMVP(Adaptive Motion Vector Prediction)) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.The motion information generating unit may generate motion information based on the reference image interpolated by the reference image interpolating unit. Here, the motion information refers to a motion vector, a reference image index, a prediction direction, and the like. As a method for estimating a motion vector, various methods such as Full Search-based Block Matching Algorithm (FBMA), Three Step Search (TSS), and New Three-Step Search Algorithm (NTS) can be used. Further, the motion vector may have a motion vector value of 1/2 or 1/4 pixel unit based on the interpolated pixel. In the inter-picture prediction, the current prediction unit can be predicted by differently generating the motion information. As the motion information generation method, various methods such as a merge method using a motion vector of a neighboring block and a motion estimation method (e.g., AMVP (Adaptive Motion Vector Prediction)) can be used.
일 예로, 도 3은 움직임 추정을 통해 움직임 정보를 생성하는 예를 나타낸 도면이다. 움직임 추정은 이미 부호화 및 복호화가 종료된 참조 영상 내 예측 블록과 동일 또는 유사한 참조 블록이 결정되면, 상기 결정에 따라 현재 블록의 움직임 벡터, 참조 영상 인덱스 및 화면 간 예측 방향을 결정하는 것이다. For example, FIG. 3 shows an example of generating motion information through motion estimation. The motion estimation is to determine a motion vector of a current block, a reference image index, and an inter-picture prediction direction according to the determination, when a reference block identical or similar to a prediction block in a reference image that has already been encoded and decoded is determined.
AMVP 방법이 이용되는 경우, 부호화 장치는, 현재 블록에서 추정된 움직임 벡터를 예측하여 예측 움직임 벡터(MVP:Motion Vector Prediction)를 생성하고, 움직임 벡터와 생성된 예측 움직임 벡터 사이의 차분값(MVD : Motion Vector Difference)를 부호화 할 수 있다.When the AMVP method is used, the encoding device generates a predicted motion vector (MVP) by predicting a motion vector estimated in the current block, calculates a difference value (MVD) between the motion vector and the generated predicted motion vector, Motion Vector Difference) can be encoded.
이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하는 방법은, 현재 블록에 이웃한 이웃 블록의 움직임 정보를 현재 블록에 적용하는 것이다. 이때, 이웃 블록은, 현재 블록에 인접한 공간적 이웃 블록 및 참조 영상에 포함된 현재 블록과 동일한 위치에 존재하는 시간적 이웃 블록을 포함할 수 있다. 일 예로, 도 4는 현재 블록의 이웃 블록을 예시한 것이다. 부호화 장치는 도 4에 도시된 현재 블록의 이웃 블록(공간적 이웃 블록:A~E , 시간적 이웃 블록:Col)의 움직임 정보를 현재 블록에 적용함으로써, 현재 블록의 움직임 정보를 결정할 수도 있다. 여기서 Col은 참조 영상에 존재하는 현재 블록과 동일 또는 유사한 위치의 블록을 의미한다. A method of using a motion vector of a neighboring block is to apply motion information of a neighboring block neighboring the current block to the current block. In this case, the neighboring block may include a spatial neighboring block adjacent to the current block and a temporal neighboring block existing at the same position as the current block included in the reference image. For example, FIG. 4 illustrates neighboring blocks of the current block. The encoding apparatus may determine motion information of a current block by applying motion information of neighboring blocks (spatial neighboring blocks: A to E, temporal neighboring block: Col) of the current block shown in FIG. 4 to the current block. Here, Col denotes a block having the same or similar position as the current block existing in the reference image.
화면 내 예측부(125)는 현재 영상 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 화소 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 화면 간 예측을 수행한 블록이어서, 참조 화소가 화면 간 예측을 수행하여 복원 된 화소일 경우, 화면 간 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 화소를 주변의 화면 내 예측을 수행한 블록의 참조 화소 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 화소가 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 화소 정보를 가용한 참조 화소 중 적어도 하나의 참조 화소로 대체하여 사용할 수 있다.The
화면 내 예측에서 예측 모드는 참조 화소 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 화면 내 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.In the intra prediction, the prediction mode may have a directional prediction mode in which reference pixel information is used according to a prediction direction, and a non-directional mode in which direction information is not used in prediction. The mode for predicting the luminance information may be different from the mode for predicting the chrominance information and the intra prediction mode information or predicted luminance signal information used for predicting the luminance information may be utilized to predict the chrominance information .
화면 내 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 화면 내 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 화면 내 예측 모드로부터 예측될 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 화면 내 예측 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 화면 내 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 화면 내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.In the intra prediction method, an AIS (Adaptive Intra Smoothing) filter can be applied to a reference pixel according to a prediction mode, and a prediction block can be generated. The type of the AIS filter applied to the reference pixel may be different. To perform the intra prediction method, the intra prediction mode of the current prediction unit can be predicted from the intra prediction mode of the prediction unit existing around the current prediction unit. When the intra prediction mode of the current prediction unit is predicted using the intra prediction mode information predicted from the peripheral prediction unit and the intra prediction mode of the current prediction unit is the same as the intra prediction mode of the current prediction unit, Information indicating that the prediction mode of the prediction unit is the same as the prediction mode of the surrounding prediction unit can be transmitted. If the prediction mode of the current prediction unit is different from the prediction mode of the surrounding prediction unit, the prediction mode information of the current block can be encoded by performing entropy coding.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다. In addition, a residual block including a prediction unit that has been predicted based on the prediction unit generated by the
변환부(130)에서는 잔차 데이터를 포함한 잔차 블록을 DCT, DST, KLT(Karhunen Loeve Transform) 등과 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 이때 변환 방법은 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 화면 내 예측 모드에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 화면 내 예측 모드에 따라, 가로 방향으로는 DCT를 사용하고, 세로 방향으로는 DST를 사용할 수도 있다.The transforming
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.The
상기 변환부(130) 및/또는 양자화부(135)는, 영상 부호화 장치(100)에 선택적으로 포함될 수 있다. 즉, 영상 부호화 장치(100)는, 잔차 블록의 잔차 데이터에 대해 변환 또는 양자화 중 적어도 하나를 수행하거나, 변환 및 양자화를 모두 스킵하여 잔차 블록을 부호화할 수 있다. 영상 부호화 장치(100)에서 변환 또는 양자화 중 어느 하나가 수행되지 않거나, 변환 및 양자화 모두 수행되지 않더라도, 엔트로피 부호화부(165)의 입력으로 들어가는 블록을 통상적으로 변환 블록이라 일컫는다.The transforming
재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.The
재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 소정의 스캔 타입을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. The
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 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.The
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 영상 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다. 엔트로피 부호화부(165)에서, 변환 블록의 계수는, 변환 블록 내 부분 블록 단위로 0인지 여부를 나타내는 플래그, 계수의 절대값이 1보다 큰지 여부를 나타내는 플래그 및 계수의 절대값이 2보다 큰지 여부를 나타내는 플래그 등이 부호화될 수 있다. 엔트로피 부호화부(165)는 0이 아닌 계수에 한하여 계수의 부호를 부호화 한다. 그리고, 계수의 절대값이 2보다 큰 계수는, 절대값에 2를 뺀 나머지 값을 부호화 한다.The
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.The
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부를(120, 125)통해서 예측 단위마다 생성된 예측 블록과 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다. The
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
디블록킹 필터는 복원된 영상에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 화소를 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터를 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 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.The deblocking filter can remove the block distortion caused by the boundary between the blocks in the reconstructed image. It may be determined whether to apply the deblocking filter to the current block based on pixels included in a few columns or rows included in the block to determine whether to perform the deblocking filter. When a deblocking filter is applied to a block, a strong filter or a weak filter may be applied according to the deblocking filtering strength required. In applying the deblocking filter, horizontal filtering and vertical filtering may be performed concurrently in performing vertical filtering and horizontal filtering.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 화소 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 영상에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 화소를 임의의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 화소의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.The offset correction unit may correct the offset of the deblocked image with respect to the original image on a pixel-by-pixel basis. In order to perform offset correction for a specific image, a method of dividing a pixel included in an image into an arbitrary area and then determining an area to perform an offset and applying an offset to the corresponding area, or a method of calculating an offset by considering edge information of each pixel You can use the method to apply.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링된 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 화소를 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는, 휘도 신호의 경우 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다. Adaptive Loop Filtering (ALF) can be performed based on a value obtained by comparing the filtered restored image and the original image. After dividing the pixels included in the image into a predetermined group, one filter to be applied to the group may be determined and different filtering may be performed for each group. Information related to whether to apply the ALF may be transmitted for each coding unit (CU) in the case of a luminance signal, and the shape and the filter coefficient of the ALF filter to be applied may vary depending on each block. Also, an ALF filter of the same type (fixed form) may be applied irrespective of the characteristics of the application target block.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 영상을 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 영상은 화면 간 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 영상 복호화기(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.2, the image decoder 200 includes an
영상 부호화기에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.When an image bitstream is input in the image encoder, the input bitstream may be decoded in a procedure opposite to that of the image encoder.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화기에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 엔트로피 복호화부(210)에서, 변환 블록의 계수는, 변환 블록 내 부분 블록 단위로 0인지 여부를 나타내는 플래그, 계수의 절대값이 1보다 큰지 여부를 나타내는 플래그 및 계수의 절대값이 2보다 큰지 여부를 나타내는 플래그 등이 복호화될 수 있다. 그리고, 엔트로피 복호화부(210)는, 0이 아닌 계수에 대하여, 계수의 부호를 복호화 한다. 절대값이 2보다 큰 계수는, 2를 뺀 나머지 값이 복호화될 수 있다.The
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 화면 내 예측 및 화면 간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.The
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.The
역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다. The
역변환부(225)는 역양자화된 변환 계수를 소정의 변환 방법으로 역변환을 수행할 수 있다. 이때, 변환 방법은 예측 방법(화면 간/화면 내 예측), 블록의 크기/형태, 화면 내 예측 모드 등에 관한 정보를 기반으로 결정될 수 있다.The
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 영상 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. The
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 화면 간 예측부 및 화면 내 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 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 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 화면 간 예측을 수행하는지 아니면 화면 내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 화면 간 예측부(230)는 영상 부호화기에서 제공된 현재 예측 단위의 화면 간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 영상의 이전 영상 또는 이후 영상 중 적어도 하나의 영상에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 화면 간 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 영상 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 화면 간 예측을 수행할 수도 있다.The
화면 간 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 정보 생성 방법이 머지 방법(Merge), 움직임 추정 방법 중 어떠한 방법으로 생성되었는지 여부를 판단할 수 있다.In order to perform inter-picture prediction, it is possible to determine whether a motion information generation method of a prediction unit included in the coding unit is generated based on a coding unit, such as a merge method or a motion estimation method.
화면 내 예측부(235)는 현재 영상 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 화면 내 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 화면 내 예측 모드 정보를 기초로 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 화면 내 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.The
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 화면 내 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.The reference pixel interpolator may interpolate the reference pixels to generate reference pixels in units of pixels less than an integer value when the prediction mode of the prediction unit is a prediction unit that performs intra-frame prediction on the basis of the pixel value obtained by interpolating the reference pixels . The reference pixel may not be interpolated in the prediction mode in which the prediction mode of the current prediction unit generates the prediction block without interpolating the reference pixel. The DC filter can generate a prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is the DC mode.
복원된 블록 또는 영상은 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.The restored block or image may be provided to the
영상 부호화기로부터 해당 블록 또는 영상에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화기의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. When information on whether a deblocking filter is applied to a corresponding block or an image from the image encoder or a deblocking filter is applied, information on whether a strong filter or a weak filter is applied can be provided. In the deblocking filter of the video decoder, the deblocking filter related information provided by the video encoder is provided, and the video decoder can perform deblocking filtering for the corresponding block.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.The offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction applied to the image, offset information, and the like during encoding.
ALF는 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라미터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.The ALF can be applied to an encoding unit on the basis of ALF application information and ALF coefficient information provided from an encoder. Such ALF information may be provided in a specific set of parameters.
메모리(245)는 복원된 영상 또는 블록을 저장하여 참조 영상 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 영상을 출력부로 제공할 수 있다.The
도 5는 현재 블록을 포함하는 현재 영상과 참조 영상 사이의 밝기 변화 양상을 예시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a brightness change pattern between a current image including a current block and a reference image.
현재 블록에 대해 화면 간 예측을 수행하는 경우, 현재 영상과 참조 영상간에 밝기 변화가 심할수록, 현재 블록과 참조 영상에서 선택될 예측 블록간의 밝기 변화 역시 커질 것이다. 따라서 현재 블록의 화면간 예측으로 인한 오차가 증가함에 따라, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 에너지도 증가하게 될 것을 예상할 수 있다. 그리고, 잔차 신호에 대한 에너지가 증가함에 따라, 양자화로 인한 오류도 증가할 것을 예상할 수 있다. 결국, 현재 영상과 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 경우, 밝기 변화가 없을 때에 비해, 잔차 블록에 대한 오류는 증가할 것이다. In the case of inter-picture prediction for the current block, the greater the change in brightness between the current image and the reference image, the greater the change in brightness between the current block and the prediction block to be selected in the reference image. Therefore, it can be expected that as the error due to the inter-picture prediction of the current block increases, the energy for the residual signal of the current block also increases. And, as the energy for the residual signal increases, it can be expected that the error due to the quantization also increases. As a result, when there is a brightness change between the current image and the reference image, the error for the residual block will increase as compared to the case where there is no brightness change.
이에, 본 발명에서는 영상 간 밝기 변화를 추정하여 가중치 예측 파라미터를 생성하고, 가중치 예측 파라미터를 이용하여 화면 간 예측을 수행하는 방법에 대해 제안하고자 한다. 화면 간 예측시 가중치 예측 파라미터를 이용함으로써, 잔차 블록의 에너지가 급격하게 증가하는 것을 방지하고 예측 효율을 높힐 수 있다.Accordingly, the present invention proposes a method of generating a weight prediction parameter by estimating a brightness change between images and performing an inter-screen prediction using the weight prediction parameter. By using the weight prediction parameter in the inter-picture prediction, it is possible to prevent the energy of the residual block from increasing sharply and to improve the prediction efficiency.
가중치 예측 파라미터는, 페이드 인 또는 페이트 아웃 등 현재 영상과 참조 영상의 밝기가 변화하는 것을 고려하여 생성될 수 있다. 다만, 상기 요소만을 고려하여 가중치 예측 파라미터를 결정하는 경우, 현재 영상 및 참조 영상이 다수의 광원에 의해 밝기가 변화하거나, 또는 현재 영상 내 국소 지역만의 밝기가 변화하는 경우 대응이 어렵다. 이에, 본 발명에서는, 다수의 광원에 의해 밝기가 변화하는 경우 또는 국소 지역만의 밝기가 변화하는 경우도 고려하여, 가중치 예측 파라미터를 추정하는 방법도 제안하고자 한다. The weight prediction parameter may be generated in consideration of a change in the brightness of the current image and the reference image, such as a fade-in or a fade-out. However, when the weight prediction parameter is determined by considering only the above factors, it is difficult to cope with the case where the brightness of the current image and the reference image are changed by a plurality of light sources or the brightness of only the local area in the current image changes. Accordingly, in the present invention, a method of estimating a weight prediction parameter is also considered in consideration of the case where the brightness varies by a plurality of light sources or the case where the brightness of only the local area changes.
이하, 도면을 참조하여, 가중치 예측 파라미터를 이용한 화면 간 예측에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, inter picture prediction using the weight prediction parameter will be described in detail with reference to the drawings.
도 6은 영상 부호화 장치에서 가중치 예측 파라미터를 추정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of estimating a weight prediction parameter in the image encoding apparatus.
가중치 예측 파라미터는, 현재 영상과 참조 영상 사이의 밝기 변화에 기초하여 생성될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 후술되는 실시예에서는, 현재 영상과 참조 영상 사이의 밝기 변화에 기초하여 생성되는 가중치 예측 파라미터를, '제1 가중치 예측 파라미터'라 호칭하고, 현재 영상 내 일부 영역과 참조 영상 내 일부 영역 사이의 밝기 변화에 기초하여 생성되는 가중치 예측 파라미터를, '제2 가중치 예측 파라미터'라 호칭하기로 한다. '제1' 및 '제2' 등 가중치 예측 파라미터 앞의 첨두어는 기술상의 편의를 위해 부과한 것에 불과할 뿐, 제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터가 다른 성질의 것이어야 함을 한정하는 것은 아니다.The weight prediction parameter may be generated based on the brightness change between the current image and the reference image. For convenience of explanation, in the following embodiments, a weight prediction parameter generated based on a change in brightness between a current image and a reference image is referred to as a 'first weight prediction parameter', and a part of the current image and a reference image The weight prediction parameter generated based on the brightness change between some of the regions is referred to as a " second weight prediction parameter ".Quot;, " first ", and " second ", etc. are merely imposed for convenience in description, and it is limited that the first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter should be of different properties It is not.
부호화 장치는, 영상을 부호화하기 전, 현재 영상과 참조 영상을 이용하여, 참조 영상에 대한 제1 가중치 예측 파라미터를 추정할 수 있다(S601). 일 예로, 부호화 장치는 참조 영상 리스트에 포함된 복수의 참조 영상 각각에 대해, 제1 가중치 예측 파라미터를 부여할 수 있다.The encoding apparatus can estimate the first weight prediction parameter for the reference image using the current image and the reference image before encoding the image (S601). For example, the encoding apparatus may assign a first weight prediction parameter to each of a plurality of reference images included in the reference image list.
제1 가중치 예측 파라미터는, 참조 영상과 현재 영상 사이의 밝기 변화(Brightness Variation)를 기초로 생성되는 값이다.The first weight prediction parameter is a value generated based on a brightness variation between the reference image and the current image.
현재 블록에 대한 화면 간 예측시 제1 가중치 예측 파라미터가 이용되는 경우, 예측 블록은 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록 및 상기 참조 블록을 포함하는 참조 영상에 대한 제1 가중치 파라미터에 기초하여 생성될 수 있다. When the first weight prediction parameter is used in the inter-picture prediction of the current block, the prediction block may be generated based on the first weight parameter for the reference block indicated by the motion vector and the reference picture including the reference block.
제1 가중치 예측 파라미터는 예측 화소에 곱해지는 곱셈 파라미터 또는 예측 화소에 더해지는 덧셈 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 곱셈 파라미터 및 덧셈 파라미터는 회귀분석에 기초하여 유도될 수 있다. 일 예로, 하기 수학식 1은 회귀 분석 모델의 한 예를 나타낸 것이다.The first weight prediction parameter may include at least one of a multiplication parameter multiplied by the prediction pixel or an addition parameter added to the prediction pixel. At this time, the multiplication parameter and the addition parameter can be derived based on a regression analysis. For example, the following equation (1) shows an example of a regression analysis model.
상기 수학식 1에서, Y는 현재 영상의 데이터, X는 참조 영상의 데이터, w는 회귀선의 기울기, o는 회귀선의 절편값, e는 회귀선 예측 오차를 나타낸다. 이때, Y는 현재 영상의 화소값으로, 현재 영상의 전체 또는 일부 영역을 범위로 할 수 있고, X는 참조 영상의 화소값으로 참조 영상의 전체 또는 일부 영역을 범위로 할 수 있다. In Equation (1), Y represents data of a current image, X represents data of a reference image, w represents a slope of a regression line, o represents a slice value of a regression line, and e represents a regression line prediction error. In this case, Y is a pixel value of the current image, and a whole or a part of the current image may be a range, and X may be a pixel value of the reference image and a whole or a part of the reference image may be a range.
제1 가중치 예측 파라미터는 수학식 1을 각각 w 및 o로 편미분함으로써 획득될 수 있다. 일 예로, 수학식 1을 각각 w 및 o로 편미분하였을 때, 오차(e)의 제곱이 최소가 되는 w 및 o를 각각 곱셈 파라미터 및 덧셈 파라미터로 설정할 수 있다.The first weighted prediction parameter may be obtained by partially differentiating Equation (1) into w and o, respectively. For example, when the equation (1) is partially differentiated into w and o, w and o that minimize the square of the error (e) can be set as the multiplication parameter and the addition parameter, respectively.
수학식 1에 기초하여 계산된 제1 가중치 예측 파라미터 값은 실수값을 가질 수 있다. 제1 가중치 예측 파라미터는 수학식 1을 기초로 계산된 실수값으로 설정될 수도 있고, 수학식 1을 기초로 계산된 실수값을 정수화한 정수값으로 설정될 수도 있다. 일 예로, 제1 가중치 예측 파라미터는 수학식 1을 기초로 계산된 실수값에 2N을 곱하여 유도되는 정수값으로 유도될 수 있다. 제1 가중치 예측 파라미터를 정수화하기 위해 사용되는 변수 N은, 블록 단위, 영역 단위 또는 상위 헤더를 통해 부호화 될 수 있다. The first weighted prediction parameter value calculated based on Equation (1) may have a real value. The first weight prediction parameter may be set to a real value calculated based on Equation (1) or an integer value obtained by integerizing a real value calculated based on Equation (1). In one example, the first weighted prediction parameter may be derived as an integer value that is derived by multiplying a real number value calculated based on Equation (1) by 2N . The variable N used for integerizing the first weight prediction parameter may be encoded on a block-by-block, area-by-area, or upper header.
제1 가중치 파라미터가 결정되면, 부호화 장치는 제1 가중치 파라미터 적용 여부에 따른 비용을 계산할 수 있다(S602). 일 예로, 부호화 장치는 제 1 가중치 파라미터를 참조 영상 전체에 적용하여 현재 영상과 참조 영상간의 SAD(Sum of Absolute Difference)와 제 1 가중치 파라미터를 적용하지 않은 참조 영상과 현재 영상과의 SAD를 각각 계산할 수 있다. 제 1 가중치 파라미터를 적용한 참조 영상과의 SAD가, 제1 가중치 파라미터를 적용하지 않은 참조 영상과의 SAD보다 더 작다면 현재 영상과 참조 영상 사이에 밝기 변화가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 반대로, 제1 가중치 파라미터를 적용한 참조 영상과의 SAD가, wp1 가중치 파라미터를 적용하지 않은 참조 영상과의 SAD보다 크다면, 밝기 변화가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다(S603).When the first weight parameter is determined, the encoding apparatus can calculate the cost according to whether the first weight parameter is applied (S602). For example, the encoder applies the first weight parameter to the reference image as a whole, calculates a sum of absolute difference (SAD) between the current image and the reference image, and a SAD between the reference image and the current image to which the first weighting parameter is not applied . If the SAD of the reference image to which the first weight parameter is applied is smaller than the SAD of the reference image to which the first weight parameter is not applied, it can be determined that a brightness change exists between the current image and the reference image. On the contrary, if the SAD of the reference image to which the first weight parameter is applied is larger than the SAD of the reference image to which the wp1 weight parameter is not applied, it can be determined that there is no brightness change (S603).
상술한 SAD 이외에도, SSD(sum of Squared Difference) 또는 SATD(Sum of Absolute Transformed Difference) 등을 이용하여 비용 계산을 수행할 수도 있다. In addition to the above-described SAD, cost calculation may be performed using a sum of squared difference (SSD) or a sum of absolute transformed difference (SATD).
현재 영상과 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하지 않는다고 판단되는 경우(S603), 현재 영상에 대한 화면간 예측 시 가중치 예측 파라미터가 이용되지 않는 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 현재 영상에 포함된 현재 블록은 가중치 파라미터를 이용하지 않고 화면 간 예측이 사용될 수 있다.If it is determined that there is no brightness change between the current image and the reference image (S603), it can be determined that the weight prediction parameter is not used in the inter-scene prediction for the current image. Accordingly, the inter picture prediction can be used for the current block included in the current image without using the weight parameter.
반면, 현재 영상과 참조 영상간에 밝기 변화가 존재하는 것으로 판단되는 경우(S603), 현재 영상의 소정 영역 별로 제2 가중치 파라미터를 유도하는 과정이 수행될 수 있다. 일 예로, 현재 영상 내 소정 영역에 대한 제2 가중치 파라미터는, 상기 소정 영역에 포함된 블록들의 화소값과, 참조 영상 내 상기 소정 영역과 동일 위치인 영역에 포함된 블록들의 화소값을 비교함으로써 획득될 수 있다.On the other hand, if it is determined that there is a brightness change between the current image and the reference image (S603), a process of deriving the second weight parameter for each predetermined region of the current image may be performed. For example, the second weight parameter for a predetermined area in the current image may be obtained by comparing pixel values of blocks included in the predetermined area with pixel values of blocks included in the same area in the reference image, .
현재 영상 내 소정 영역에 대한 제2 가중치 예측 파라미터를 계산하기 위해, 현재 영상 및 참조 영상은 복수의 영역으로 분할될 수 있다(S604). 현재 영상 및 참조 영상은 동일한 크기를 가진 복수의 블록으로 분할될 수 있다. 현재 영상 및 참조 영상은 동일한 방식으로 분할될 수 있고, 이에 따라, 현재 영상 및 참조 영상 내 블록의 개수 및 블록의 위치는 동일하게 설정될 수 있다.In order to calculate the second weight prediction parameter for a predetermined region in the current image, the current image and the reference image may be divided into a plurality of regions (S604). The current image and the reference image can be divided into a plurality of blocks having the same size. The current image and the reference image can be divided in the same manner, whereby the number of blocks in the current image and the reference image and the position of the block can be set to be the same.
이후, 부호화 장치는 현재 영상 및 참조 영상 내 각 블록들에 대한 화소값을 이용하여, 현재 영상 내 국소 밝기 변화가 발생하는 적어도 하나의 영역이 포함되는지 여부를 판단할 수 있다(S605). In step S605, the encoding apparatus may determine whether at least one region in which a local brightness change occurs in the current image is included in the current image using the pixel values of the current image and the reference blocks.
상기 S605 단계에서, 적어도 하나의 영역은 화소값 비율이 동일 또는 유사한 블록들의 집합으로 구성될 수 있다. 일 예로, 현재 영상 내 분할된 첫 번째 블록의 평균 화소값이 100이고, 참조 영상 내 분할된 첫 번째 블록의 평균 화소값이 80이라면, 현재 영상 내 첫 번째 블록과 참조 영상 내 첫 번째 블록은 1.25배 밝기 차이가 있다고 볼 수 있다. 부호화 장치는 참조 블록과의 밝기 차가 1.25배인 블록 또는 1.25배와 유사한 밝기 차를 갖는 블록을 첫번째 블록과 그룹화할 수 있다. 이처럼, 동일 또는 유사한 밝기 차를 갖는 블록을 그룹화함으로써, 국소적 밝기 변화가 존재하는 영역이 식별될 수 있다. In step S605, at least one area may be composed of a set of blocks having the same or similar pixel value ratios. For example, if the average pixel value of the first divided block in the current image is 100 and the average pixel value of the first divided block in the reference image is 80, then the first block in the current image and the first block in the reference image are 1.25 There is a difference in brightness. The encoding apparatus can group a block having a brightness difference of 1.25 times with a reference block or a block having a brightness difference similar to 1.25 times with the first block. As such, by grouping blocks having the same or similar brightness difference, regions in which a local brightness change exists can be identified.
즉, 부호화 장치는, 현재 영상에 포함된 블록의 화소값과, 참조 영상에 포함된 화소값을 비교한 뒤, 화소값 비율이 동일 또는 유사한 블록들을 묶어 하나의 영역으로 취급할 수 있다. That is, the encoding device can compare the pixel value of the block included in the current image with the pixel value included in the reference image, and treat the same or similar blocks as a single area by grouping the same or similar blocks.
부호화 장치는 현재 영상에 포함된 적어도 하나 이상의 영역에 대해, 제2 가중치 예측 파라미터를 생성할 수 있다(S606). 현재 영상에 화소값 비율이 유사한 블록의 집합으로 생성된 영역이 복수개인 경우, 복수의 제2 가중치 예측 파라미터가 생성될 수 있다.The encoding apparatus can generate a second weight prediction parameter for at least one region included in the current image (S606). When there are a plurality of regions generated as a set of blocks having similar pixel value ratios to the current image, a plurality of second weight prediction parameters can be generated.
각 영역에 대한 제2 가중치 예측 파라미터는 수학식 1을 이용하여 획득될 수 있다. 이 경우, Y는, 제2 가중치 에측 파라미터를 추정하고자 하는 현재 영상 내 소정 영역에서의 데이터이고, X는 참조 영상 내 상기 소정 영역과 동일 위치 영역의 데이터일 수 있다. 일 예로, Y는 소정 영역 내 화소값으로, 모든 영역 또는 일부 영역을 범위로 할 수 있고, X는 동일 위치 영역 내 화소값으로, 모든 영역 또는 일부 영역을 범위로 할 수 있다. 수학식 1에 기초하여 계산된 제2 가중치 예측 파라미터 값은 실수값을 가질 수 있다. 제2 가중치 예측 파라미터는 수학식 1을 기초로 계산된 실수값으로 설정될 수도 있고, 수학식 1을 기초로 계산된 실수값을 정수화한 값으로 설정될 수도 있다. 일 예로, 제2 가중치 예측 파라미터는 수학식 1을 기초로 계산된 실수값에 2N을 곱하여 유도되는 정수값으로 유도될 수 있다. 제2 가중치 예측 파라미터를 정수화하기 위해 사용되는 변수 N은, 블록 단위, 영역 단위 또는 상위 헤더를 통해 부호화될 수 있다. 또한 제 1 가중치 예측 파라미터를 정수화하는데 사용된 N과 동일한 값을 가질 수도 있으며 서로 다른 N을 사용하는 것 또한 가능하다.The second weighted prediction parameter for each region may be obtained using Equation (1). In this case, Y is data in a predetermined area in the current image for which a second parameter on the second weight is to be estimated, and X may be data in the same position area as the predetermined area in the reference image. For example, Y may be a pixel value in a predetermined area, and all or some of the areas may be in a range, and X may be a pixel value in the same area, and all or some of the areas may be in a range. The second weighted prediction parameter value calculated based on Equation (1) may have a real value. The second weight prediction parameter may be set to a real value calculated based on Equation (1) or to a value obtained by integerizing a real value calculated based on Equation (1). In one example, the second weighted prediction parameter may be derived as an integer value that is derived by multiplying the real number value calculated based on Equation (1) by 2N . The variable N used for integerizing the second weight prediction parameter may be encoded on a block-by-block, area-by-area basis, or upper header. It is also possible to have the same value as N used to integerize the first weighted prediction parameter and to use different N's.
도 7은 가중치 파라미터를 이용하여 예측 블록에 대한 RDO(Rate Distortion Optimization)을 수행하는 예를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of performing Rate Distortion Optimization (RDO) on a prediction block using a weight parameter.
도 6을 통해 살펴본 바와 같이, 부호화 장치는, 현재 영상과 참조 영상간의 밝기 변화가 존재하는 경우, 제1 가중치 예측 파라미터를 획득하고, 현재 영상 내 국소적 밝기 변화가 발생하는 영역이 존재하는 경우, 제2 가중치 예측 파라미터를 획득할 수 있다(S701). 즉, 부호화 장치는, 현재 영상과 참조 영상간의 밝기 변화 또는 국소적 밝기 변화의 존재 여부에 따라, 제1 가중치 예측 파라미터 또는 제2 가중치 예측 파라미터 등 현재 블록에 적용될 수 있는 가중치 예측 파라미터 후보를 획득할 수 있다.6, when the brightness change between the current image and the reference image exists, the encoding device obtains the first weighted prediction parameter, and if there is a region in which the local brightness change occurs in the current image, The second weight prediction parameter may be obtained (S701). That is, the encoding device obtains a weighted prediction parameter candidate that can be applied to the current block, such as a first weighted prediction parameter or a second weighted prediction parameter, depending on whether there is a brightness change between the current image and the reference image or a local brightness change .
현재 블록과 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 경우, 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터 후보는 제1 가중치 예측 파라미터를 포함할 수 있다. 아울러, 현재 영상 내 국소적 밝기 변화가 존재하는 영역이 존재하는 경우, 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터 후보는 제2 가중치 예측 파라미터를 더 포함할 수 있다. 만약, 현재 영상에 대해 복수개의 제2 가중치 예측 파라미터가 존재한다면, 가중치 예측 파라미터 후보는 복수개의 제2 가중치 예측 파라미터를 포함할 수 있다.If there is a brightness change between the current block and the reference image, the weight prediction parameter candidate for the current block may include the first weight prediction parameter. In addition, when there is a region in which a local brightness change is present in the current image, the weight prediction parameter candidate for the current block may further include a second weight prediction parameter. If a plurality of second weight prediction parameters exist for the current image, the weight prediction parameter candidates may include a plurality of second weight prediction parameters.
부호화 장치는 가중치 예측 파라미터 후보로 설정된 가중치 파라미터들을 현재 블록에 적용해보고 각각의 비용을 계산한 뒤(S702), 계산 결과를 기초로, 현재 블록에 대한 최적의 가중치 예측 파라미터를 결정할 수 있다(S703). The encoding apparatus can calculate the optimal weighting prediction parameter for the current block based on the calculation result after applying the weighting parameters set as the weighting prediction parameter candidates to the current block and calculating the respective costs (S702) (S703) .
현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터를 결정하는 것은, 복수의 가중치 예측 파라미터 후보 중 현재 블록에 대해 최적의 화면 간 예측 성능을 나타내는 것을 선택하는 것에 대응한다. 일 예로, 참조 영상에 대해 제1 가중치 예측 파라미터가 유도되고, 현재 영상 내 소정 영역에 대해 제2 가중치 예측 파라미터가 유도되었다면, 제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터 중에서 현재 블록에 대한 최적의 가중치 예측 파라미터를 선택할 수 있다. Determining the weight prediction parameter for the current block corresponds to selecting one of the plurality of weight prediction parameter candidates that represents the best inter picture prediction performance for the current block. For example, if a first weighted prediction parameter is derived for a reference image and a second weighted prediction parameter is derived for a predetermined region in the current image, then the optimal weighted prediction parameter for the current block among the first weighted prediction parameter and the second weighted prediction parameter The weight prediction parameter can be selected.
이를 위해, 부호화 장치는 가중치 예측 파라미터 후보들 각각의 화면 간 예측 수행 결과를 비교하여, 최적의 가중치 예측 파라미터를 선택할 수 있다. 일 예로, 부호화 장치는, 제1 가중치 예측 파라미터 및 현재 블록에 대한 복수개의 제2 가중치 예측 파라미터들 각각의 화면 간 예측 수행 결과에 따라, 현재 블록의 최적의 가중치 예측 파라미터를 결정할 수 있다. For this purpose, the encoding apparatus can compare the inter-screen prediction execution results of each of the weight prediction parameter candidates, and select an optimum weight prediction parameter. For example, the encoding apparatus can determine the optimum weight prediction parameter of the current block according to the result of the inter-picture prediction of each of the first weight prediction parameter and the plurality of second weight prediction parameters for the current block.
또한, 가중치 예측 파라미터 후보를 이용하여 화면간 예측을 수행한 결과와, 가중치 예측 파라미터 후보를 이용하지 않고 화면 간 예측을 수행한 결과를 비교하여, 가중치 예측 파라미터를 이용하여 화면간 예측을 수행할 것인지 여부를 결정할 수도 있다. It is also possible to compare the result of performing the inter-view prediction using the weight prediction parameter candidate with the result of performing the inter-view prediction without using the weight prediction parameter candidate, and determine whether to perform the inter- You can also decide if you want to.
상술한 예에서는, 가중치 예측 파라미터가 제1 가중치 예측 파라미터를 포함하고, 경우에 따라, 제2 가중치 예측 파라미터를 더 포함할 수 있는 것으로 설명하였다. 설명한 예와 반대로, 제1 가중치 예측 파라미터는, 제2 가중치 예측 파라미터를 이용할 수 없는 경우 또는 제2 가중치 예측 파라미터의 개수가 소정 개수 이하인 경우에 한하여, 가중치 예측 파라미터 후보로 이용될 수도 있다. In the above-described example, it is described that the weight prediction parameter includes the first weight prediction parameter and, in some cases, may further include the second weight prediction parameter. Contrary to the example described above, the first weight prediction parameter may be used as the weight prediction parameter candidate only when the second weight prediction parameter is not available or when the number of the second weight prediction parameters is a predetermined number or less.
가중치 예측 파라미터 후보는 고정된 개수를 가질수도 있고, 가변적 개수를 가질 수도 있다. 가중치 예측 파라미터 후보의 수가 가변적일 경우, 부호화 장치는 현재 블록에 대해 이용 가능한 가중치 예측 파라미터 후보의 개수를 나타내는 정보를 비트스트림(예컨대, 상위 헤더)를 통해 부호화 할 수 있다. 이때, 가중치 예측 파라미터의 후보의 개수는 현재 블록의 크기 또는 깊이 등에 따라 가변적으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 부호화 장치는, 블록의 크기 혹은 깊이 정보에 따라 사용할 수 있는 가중치 예측 파라미터 후보 개수에 관한 정보를 비트스트림(예컨대, 상위 헤더)를 통해 부호화 할 수도 있다.The weight prediction parameter candidates may have a fixed number or may have a variable number. When the number of weight prediction parameter candidates is variable, the encoding apparatus can encode information indicating the number of usable weight prediction parameter candidates for the current block through a bit stream (e.g., an upper header). At this time, the number of candidates of the weight prediction parameter may be variably set according to the size or depth of the current block. Accordingly, the encoding apparatus can encode information on the number of weighted prediction parameter candidates that can be used according to the size or depth information of the block through a bitstream (e.g., an upper header).
다른 예로, 부호화 장치와 복호화 장치는 기 설정된 조건에 의해 동일한 개수의 가중치 예측 파라미터 후보를 이용하도록 정의될 수도 있다. 일 예로, 가중치 예측 파라미터 후보의 개수는 현재 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드에 따라 적응적으로 결정될 수 있다. 이용 가능한 가중치 예측 파라미터의 개수가 5개라 가정할 때, 현재 블록의 크기가 8x8 이하인 경우에는, 5개의 가중치 예측 파라미터 후보를 사용하고, 현재 블록의 크기가 16x16인 경우에는 4개의 가중치 예측 파라미터 후보를 사용하며, 현재 블록의 크기가 32x32인 경우에는 3개의 가중치 예측 파라미터 후보를 사용하고, 현재 블록의 크기가 64x64인 경우에는 2개의 가중치 예측 파라미터를 사용할 수 있다.As another example, the encoding apparatus and the decoding apparatus may be defined to use the same number of weighted prediction parameter candidates under predetermined conditions. For example, the number of weight prediction parameter candidates may be adaptively determined according to the size, type, or intra prediction mode of the current block. Assuming that the number of usable weight prediction parameters is 5, if the current block size is 8x8 or less, five weight prediction parameter candidates are used. If the current block size is 16x16, four weight prediction parameter candidates are used When the current block size is 32x32, three weight prediction parameter candidates are used. When the current block size is 64x64, two weight prediction parameter may be used.
현재 영상에 대해 제2 가중치 예측 파라미터가 획득되지 않았다면, 현재 블록은 제1 가중치 예측 파라미터를 이용하여 부호화될 수 있다. 또한, 현재 영상과 참조 영상 간 밝기 변화가 없는 경우라면, 현재 블록은 가중치 예측 파라미터를 이용함이 없이 부호화되거나, 초기 가중치 예측 파라미터를 이용하여 부호화될 수 있다.If the second weight prediction parameter is not obtained for the current image, the current block may be encoded using the first weight prediction parameter. If there is no brightness change between the current image and the reference image, the current block may be encoded without using the weight prediction parameter, or may be encoded using the initial weight prediction parameter.
초기 가중치 예측 파라미터는, 곱셈 파라미터 및 덧셈 파라미터가 초기값으로 설정된 것을 의미한다. 여기서, 곱셈 파라미터 및 덧셈 파라미터의 초기값은 각각 1 및 0일 수 있다. 다른 예로, 곱셈 파라미터의 초기값은 1<<N으로 설정되고, 덧셈 파라미터의 초기값은 0으로 설정될 수도 있다.The initial weight prediction parameter means that the multiplication parameter and the addition parameter are set to initial values. Here, the initial values of the multiplication parameter and the addition parameter may be 1 and 0, respectively. As another example, the initial value of the multiplication parameter may be set to 1 " N, and the initial value of the addition parameter may be set to zero.
상술한 예에서는, 현재 영상과 참조 영상 간 밝기 변화가 없는 경우, 초기 가중치 예측 파라미터가 이용되는 것으로 예시되었다. 현재 영상과 참조 영상 간 밝기 변화가 존재하는 경우에도, 초기 가중치 예측 파라미터를 이용하여 현재 블록을 부호화하는 것도 가능하다. 이 경우, 초기 가중치 예측 파라미터를 선택하기 위해, 초기 가중치 예측 파라미터를 가중치 예측 파라미터 후보로 추가할 수 있다. 초기 가중치 예측 파라미터를 가중치 예측 파라미터 후보로 추가함에 따라, 초기 가중치 예측 파라미터에 새로운 인덱스를 부여할 수 있다. 이때, 초기 가중치 예측 파라미터에 부여되는 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화 될 수도 있고 기 설정된 값을 가질 수도 있다. In the example described above, when there is no change in brightness between the current image and the reference image, the initial weight prediction parameter is illustrated as being used. It is also possible to encode the current block using the initial weight prediction parameter even when there is a brightness change between the current image and the reference image. In this case, in order to select the initial weight prediction parameter, the initial weight prediction parameter may be added as the weight prediction parameter candidate. By adding the initial weight prediction parameter as the weight prediction parameter candidate, a new index can be assigned to the initial weight prediction parameter. In this case, the index assigned to the initial weight prediction parameter may be encoded through a bitstream or may have a predetermined value.
또한, 제1 가중치 예측 파라미터, 제2 가중치 예측 파라미터 및 초기 가중치 예측 파라미터를 포함하는 가중치 예측 파라미터 후보들을 이용한 RDO를 수행함으로써, 제1 가중치 예측 파라미터, 제2 가중치 예측 파라미터 및 초기 가중치 예측 파라미터 중 현재 블록에 적합한 가중치 예측 파라미터를 특정할 수 있다.In addition, by performing RDO using the weighted prediction parameter candidates including the first weighted prediction parameter, the second weighted prediction parameter, and the initial weighted prediction parameter, the first weighted prediction parameter, the second weighted prediction parameter, It is possible to specify an appropriate weight prediction parameter for the block.
다음으로, 가중치 예측 파라미터와 관련된 정보를 부호화하는 방법에 대해 설명하기로 한다.Next, a method of encoding information related to the weight prediction parameter will be described.
도 8은 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터와 관련된 정보를 부호화하는 방법을 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of encoding information related to a weight prediction parameter for a current block.
도 8을 참조하면, 부호화 장치는 현재 영상에 대한 각 참조 영상별로, 밝기 변화가 존재하는지 여부에 대한 정보를 부호화할 수 있다(S801). 밝기 변화가 존재하는지 여부에 따라, 가중치 예측 파라미터의 이용 여부가 결정되므로, 상기 정보는 비트스트림에 가중치 예측 파라미터가 존재하는지 여부를 나타내는 용도로 이용될 수도 있다. 이때, 밝기 변화가 존재하는지 여부에 대한 정보는 1비트의 플래그 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 밝기 변화가 존재하는지 여부에 대한 정보는, 예측 블록 단위로 부호화 될 수도 있고, 예측 블록보다 상위 헤더를 통해 부호화 될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스 또는 타일 단위로 부호화 될 수 있다. 복호화 장치는 비트스트림으로부터 복호화되는 정보에 기초하여, 현재 영상과 참조 영상 간 밝기 변화가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. Referring to FIG. 8, in step S801, the encoding apparatus encodes information on whether a brightness change exists for each reference image of the current image. Whether to use the weight prediction parameter or not is determined according to whether there is a brightness change. Therefore, the information may be used for indicating whether or not a weight prediction parameter exists in the bitstream. At this time, the information on whether there is a brightness change may be a flag of 1 bit, but is not limited thereto. In addition, information on whether there is a brightness change may be encoded in units of a prediction block or may be encoded in a higher header than a prediction block. As an example, the information may be encoded in sequence, picture, slice, or tile units. The decoding apparatus can determine whether there is a brightness change between the current image and the reference image based on the information decoded from the bitstream.
현재 영상과 참조 영상 간 밝기 변화가 존재하지 않는 경우, 부호화 장치는 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터와 관련된 정보의 부호화를 수행하지 않는다.When there is no brightness change between the current image and the reference image, the encoding apparatus does not perform encoding of information related to the weight prediction parameter for the current block.
반면, 현재 영상과 참조 영상 간 밝기 변화가 존재하는 경우(S802), 부호화 장치는 제1 가중치 예측 파라미터 및 현재 영상이 적어도 하나 이상의 제2 가중치 예측 파라미터가 부여된 영역을 포함하는지 여부에 대한 정보를 부호화할 수 있다(S803, S804). 현재 영상이 제2 가중치 예측 파라미터가 부여된 영역을 포함하는 경우, 제2 가중치 예측 파라미터에 대한 정보가 추가적으로 부호화되므로, 상기 정보는 현재 영상에 대해 제1 가중치 예측 파라미터 이외 추가 가중치 예측 파라미터가 더욱 존재하는지 여부를 나타내는 용도로 이용될 수도 있다. 여기서, 현재 영상이 제2 가중치 예측 파라미터를 유도하기 위한 적어도 하나 이상의 영역을 포함하는지 여부에 대한 정보는 1비트의 플래그 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 밝기 변화가 존재하는지 여부에 대한 정보는, 예측 블록보다 상위 헤더를 통해 부호화 될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스 또는 타일 단위로 부호화 될 수 있다.On the other hand, when there is a change in brightness between the current image and the reference image (S802), the encoding apparatus calculates information on whether the first weight prediction parameter and the current image include an area to which at least one second weight prediction parameter is assigned (S803, S804). If the current image includes the area to which the second weight prediction parameter is assigned, information on the second weight prediction parameter is additionally encoded, so that the additional weight prediction parameter other than the first weight prediction parameter Or may be used for the purpose of indicating whether or not it is. Here, the information on whether the current image includes at least one region for deriving the second weight prediction parameter may be a flag of 1 bit, but is not limited thereto. Further, information on whether or not a brightness change exists can be encoded through a higher header than a prediction block. As an example, the information may be encoded in sequence, picture, slice, or tile units.
현재 영상이 적어도 하나 이상의 제2 가중치 예측 파라미터가 부여된 영역을 포함하는 것으로 판단되면(S805), 부호화 장치는 현재 영상에 포함된 M 개의 영역 각각에 대한 제2 가중치 예측 파라미터를 부호화할 수 있다(S806). If it is determined that the current image includes at least one region to which at least one second weight prediction parameter is assigned (S805), the encoding apparatus can encode the second weight prediction parameter for each of the M regions included in the current image ( S806).
제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터에 대한 정보는 예측 블록 단위로 부호화될 수도 있고, 예측 블록보다 상위 헤더를 통해 부호화 될 수 있다. 일 예로, 제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터에 대한 정보는, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스 또는 타일 단위로 부호화 될 수 있다.The information on the first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter may be coded on a prediction block basis or may be coded on a higher header than a prediction block. For example, the information on the first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter may be encoded in units of a sequence, a picture, a slice, or a tile.
제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터를 상이한 계층에서 부호화하는 것도 가능하다. 일 예로, 제1 가중치 예측 파라미터는 영상 단위로 부호화되고, 제2 가중치 예측 파라미터는 슬라이스 단위로 부호화될 수도 있다.It is also possible to encode the first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter in different layers. For example, the first weight prediction parameter may be coded on a video basis, and the second weight prediction parameter may be coded on a slice basis.
제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터는 곱셈 파라미터 및 덧셈 파라미터를 포함할 수 있다. 이때, 곱셈 파라미터는, 곱셈 파라미터에 대한 정밀도 N에 기초로 결정되는 예측값 및 곱셈 파라미터와 예측값 사이의 차분값으로 구분될 수 있다. 일 예로, 1<<N을 곱셈 파라미터의 예측값으로 설정되고, 곱셈 파라미터와 예측값(1<<N)의 차이가 차분값으로 설정될 수 있다. 부호화 장치는 상기 차분값을 부호화함으로써, 곱셈 파라미터에 대한 정보를 부호화할 수 있다. 현재 블록의 정밀도 N은, 블록 단위, 슬라이스 단위 또는 픽처 단위로 부호화되어, 비트스트림을 통해 복호화 장치로 전달될 수 있다. The first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter may include a multiplication parameter and an addition parameter. At this time, the multiplication parameter can be divided into a prediction value determined based on the precision N for the multiplication parameter, and a difference value between the multiplication parameter and the prediction value. For example, 1 << N may be set as the predicted value of the multiplication parameter, and the difference between the multiplication parameter and the predicted value (1 << N) may be set as the difference value. The encoding apparatus can encode information on the multiplication parameter by encoding the difference value. The precision N of the current block can be coded on a block-by-block, slice-by-block, or picture-by-block basis, and can be transmitted to the decoding device through the bitstream.
또는, 부호화 장치와 복호화 장치에서 동일한 방법으로, 현재 블록의 정밀도 N을 결정하는 것도 가능하다. 일 예로, 현재 블록의 정밀도 N은 현재 블록의 크기, 형태 등에 따라 적응적으로 결정될 수도 있다.Alternatively, it is also possible to determine the precision N of the current block in the same way in the encoding apparatus and the decoding apparatus. For example, the precision N of the current block may be determined adaptively according to the size, type, etc. of the current block.
만약, 현재 영상이 적어도 하나 이상의 제2 가중치 예측 파라미터가 부여된 영역을 포함하고 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 제2 가중치 예측 파라미터에 대한 부호화는 생략될 수 있을 것이다. If it is determined that the current image does not include the region to which at least one second weight prediction parameter is assigned, encoding for the second weight prediction parameter may be omitted.
현재 블록이 포함하는 영역의 개수(즉, 제2 가중치 예측 파라미터의 개수 또는 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 영역의 수) 'M'에 관한 정보는 블록 단위 또는 상위 헤더 등을 통해 부호화될 수 있다. 또는, 부호화 장치 및 복호화 장치는 기 설정된 조건에 의거, 동일하게 현재 블록이 포함하는 영역의 개수를 결정할 수 있다.Information on the number of regions included in the current block (i.e., the number of second weight prediction parameters or the number of regions capable of deriving the second weight prediction parameter) 'M' is encoded on a block-by-block basis or an upper header . Alternatively, the encoding apparatus and the decoding apparatus can determine the number of regions included in the current block in the same manner based on predetermined conditions.
현재 영상이, 제2 가중치 예측 파라미터를 유도하기 위한 적어도 하나의 영역을 포함하는 것으로 판단된다면, 복수의 가중치 예측 파라미터 후보 중 현재 블록의 가중치 예측 파라미터를 나타내는 인덱스 정보를 부호화할 수 있다(S807). 이때, 인덱스 정보는 예측 블록 단위로 부호화될 수 있다. If it is determined that the current image includes at least one area for deriving the second weight prediction parameter, the index information indicating the weight prediction parameter of the current block among the plurality of weight prediction parameter candidates may be encoded (S807). At this time, the index information can be encoded in units of prediction blocks.
다른 예로, 부호화 장치는, 가중치 파라미터 및 가중치 예측 파라미터가 유도된 영역을 식별하는 정보를 부호화할 수도 있다. 일 예로, 부호화 장치는, 제2 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 파라미터가 유도되는 영역의 위치, 크기 또는 해당 영역에 할당되는 인덱스 등을 부호화할 수도 있다. As another example, the encoding apparatus may encode information that identifies a region in which the weight parameter and the weight prediction parameter are derived. For example, the encoding apparatus may encode the position, size, or index assigned to the region in which the second weight prediction parameter and the second weight parameter are derived.
가중치 예측 파라미터 후보들의 인덱스가, 인덱스 0부터 시작된다고 가정할 경우, 인덱스 정보는 '0'부터 ' 가중치 예측 파라미터 후보의 개수 - 1' 중 어느 하나를 지시하게 될 것이다. 여기서, 가중치 예측 파라미터 후보의 개수는 고정된 값을 가질 수도 있고, 가변적 값을 가질 수도 있음은 앞서 설명한 예와 같다.Assuming that the index of the weight prediction parameter candidates starts from the index 0, the index information will indicate any one of '0' to '1' as the number of weight prediction parameter candidates. Here, the number of weight prediction parameter candidates may have a fixed value or may have a variable value as in the example described above.
복수의 가중치 예측 파라미터 후보는, 제1 가중치 예측 파라미터, 제2 가중치 예측 파라미터 또는 초기 가중치 예측 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The plurality of weight prediction parameter candidates may include at least one of a first weight prediction parameter, a second weight prediction parameter, or an initial weight prediction parameter.
다음으로, 복호화 장치에서 가중치 예측 파라미터에 관한 정보를 복호화하는 예에 대해 상세히 살펴보기로 한다.Next, an example of decoding the information about the weight prediction parameter in the decoding apparatus will be described in detail.
도 9는 복호화 장치에서 가중치 예측 파라미터를 복호화하는 예를 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 먼저, 복호화 장치는 비트스트림으로부터, 현재 영상 대비, 각 참조 영상의 밝기가 변화하였는지 여부를 나타내는 정보를 복호화할 수 있다(S901). 9 is a diagram showing an example of decoding a weight prediction parameter in the decoding apparatus. Referring to FIG. 9, the decoding apparatus can decode information indicating whether the brightness of each reference image has changed from the bitstream, with respect to the current image (S901).
복호화 장치는 상기 정보에 기초하여, 현재 블록에 대해 제1 가중치 예측 파라미터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S902). 일 예로, 상기 정보에 기초하여 현재 영상 및 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 않는 것으로 판단되는 경우, 복호화 장치는 가중치 예측 파라미터와 관련된 정보를 더 이상 복호화하지 않을 수 있다.Based on the information, the decoding apparatus can determine whether the first weight prediction parameter exists for the current block (S902). For example, when it is determined that there is no brightness change between the current image and the reference image based on the information, the decoding apparatus may not decode information related to the weight prediction parameter.
반면, 현재 영상 및 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 것으로 판단되는 경우(S902), 복호화 장치는, 제1 가중치 예측 파라미터 및 현재 영상에 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 적어도 하나의 영역이 포함되어 있는지 여부를 나타내는 정보를 복호화할 수 있다(S903, S904).On the other hand, if it is determined that there is a brightness change between the current image and the reference image (S902), the decoding apparatus includes at least one area for deriving the first weighted prediction parameter and the second weighted prediction parameter in the current image (S903, S904).
현재 영상에 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 적어도 하나의 영역이 포함되어 있을 경우, 복호화 장치는 비트스트림으로부터, 제2 가중치 예측 파라미터와 관련된 정보를 복호화할 수 있다(S905). 복호화 장치는 상기 정보에 기초하여, 현재 블록에 대해 제2 가중치 예측 파라미터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.If at least one region capable of deriving the second weight prediction parameter is included in the current image, the decoding apparatus can decode the information related to the second weight prediction parameter from the bit stream (S905). Based on the information, the decoding apparatus can determine whether or not the second weight prediction parameter exists for the current block.
만약, 현재 영상에 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 영역이 복수 M개가 존재하는 경우, 복호화 장치는 M 개의 제2 가중치 예측 파라미터에 관한 정보를 복호화할 수 있다(S906).If there are a plurality of M regions in which the second weighting prediction parameter can be derived from the current image, the decoding apparatus can decode information on the M second weighting prediction parameters (S906).
이때, 제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터에 대한 정보는 예측 블록 단위로 복호화될 수도 있고, 예측 블록보다 상위 헤더를 통해 복호화 될 수 있다. 일 예로, 제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터에 대한 정보는, 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스 또는 타일 단위로 복호화 될 수 있다.At this time, information on the first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter may be decoded in units of a prediction block or decoded in a higher header than a prediction block. For example, the information on the first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter may be decoded in a sequence, picture, slice, or tile unit.
제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터는 상이한 계층에서 복호화될 수도 있다. 일 예로, 제1 가중치 예측 파라미터는 영상 단위로 복호화되는 반면, 제2 가중치 예측 파라미터는 슬라이스 단위로 복호화될 수도 있다.The first weighted prediction parameter and the second weighted prediction parameter may be decoded in different layers. For example, the first weight prediction parameter may be decoded on a video basis, while the second weight prediction parameter may be decoded on a slice basis.
제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터는 곱셈 파라미터 및 덧셈 파라미터를 포함할 수 있다. 이때, 복호화 장치는, 곱셈 파라미터에 대한 정밀도 N에 따라, 곱셈 파라미터와 곱셈 파라미터 예측값 사이의 차분값을 나타내는 정보를 복호화할 수 있다. 곱셈 파라미터에 대한 정밀도가 N이라 할 때, 1<<N은 곱셈 파라미터의 예측값으로 설정될 수 있다.The first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter may include a multiplication parameter and an addition parameter. At this time, the decoding apparatus can decode the information indicating the difference value between the multiplication parameter and the predicted value of the multiplication parameter, according to the precision N with respect to the multiplication parameter. If the precision for the multiplication parameter is N, 1 < N can be set to a predicted value of the multiplication parameter.
이후, 복호화 장치는 복수의 가중치 예측 파라미터 후보 중에서, 현재 블록의 가중치 예측 파라미터를 특정하는 인덱스 정보를 복호화할 수 있다(S907). 인덱스 정보에 의해, 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터가 특정되면, 특정된 가중치 예측 파라미터에 기초하여, 현재 블록에 대한 화면 간 예측을 수행할 수 있다. Thereafter, the decoding apparatus can decode the index information specifying the weight prediction parameter of the current block among the plurality of weight prediction parameter candidates (S907). When the weight prediction parameter for the current block is specified by the index information, inter-picture prediction of the current block can be performed based on the specified weight prediction parameter.
구체적으로, 복호화 장치는, 현재 블록에 대해 화면 간 예측을 수행함으로써, 제1 예측 화소를 획득하고, 획득한 제1 예측 화소에 가중치 예측 파라미터를 적용함으로써, 제2 예측 화소를 획득할 수 있다. 일 예로, 제2 예측 화소는, 제1 예측 화소에, 곱셈 파라미터를 곰한 뒤, 덧셈 파라미터를 더함으로써 획득될 수 있다. Specifically, the decoding apparatus can acquire the first predictive pixel by performing inter-picture prediction on the current block, and apply the weight predictive parameter to the obtained first predictive pixel, thereby obtaining the second predictive pixel. In one example, the second prediction pixel can be obtained by adding the multiplication parameter to the first prediction pixel, and then adding the addition parameter.
다른 예로, 복호화 장치는, 가중치 예측 파라미터 및 가중치 예측 파라미터가 유도된 영역을 식별하는 정보를 복호화할 수도 있다. 일 예로, 복호화 장치는, 제2 가중치 예측 파라미터 및 상기 제2 가중치 파라미터가 할당되는 영역의 위치, 크기 또는 해당 영역에 할당된 인덱스 등을 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 장치는, 현재 블록이, 제2 가중치 예측 파라미터가 할당되는 영역에 포함되었는지 여부에 따라, 적응적으로 가중치 예측 파라미터를 선택할 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 제2 가중치 예측 파라미터가 할당되지 않는 영역에 포함되어 있을 경우, 복호화 장치는 제1 가중치 예측 파라미터를 이용하여 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터를 선택할 수 있다. 반면, 현재 블록이 제2 가중치 예측 파라미터가 할당된 영역에 포함되어 있을 경우, 복호화 장치는 현재 블록이 포함된 영역에 할당된 제2 가중치 예측 파라미터를 이용하여, 현재 블록에 대한 화면 간 예측을 수행할 수 있다.As another example, the decoding apparatus may decode the information that identifies the region from which the weight prediction parameter and the weight prediction parameter are derived. For example, the decoding apparatus may decode the position and size of an area to which the second weighting prediction parameter and the second weighting parameter are allocated, an index allocated to the corresponding area, and the like. In this case, the decoding apparatus can adaptively select the weight prediction parameter according to whether or not the current block is included in the area to which the second weight prediction parameter is allocated. For example, when the current block is included in an area to which the second weight prediction parameter is not allocated, the decoding apparatus can select the weight prediction parameter for the current block using the first weight prediction parameter. On the other hand, when the current block is included in the area to which the second weight prediction parameter is allocated, the decoding apparatus performs inter-picture prediction on the current block using the second weight prediction parameter allocated to the area including the current block can do.
상술한 실시예에서는, 현재 영상과 참조 영상 사이에 밝기 변화가 존재하는지 여부를 나타내는 정보에 기초하여, 제1 가중치 예측 파라미터를 가중치 예측 파라미터 후보로 이용할 수 있는지 여부가 결정되고, 상기 현재 영상에 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 영역이 포함되어 있는지 여부에 따라, 제2 가중치 예측 파라미터를 가중치 예측 파라미터 후보로 이용할 수 있는지 여부가 결정되는 것으로 설명하였다. 즉, 현재 영상에 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 영역이 포함되어 있는지 여부에 따라, 가중치 예측 후보에, 제2 가중치 예측 파라미터를 추가할 것인지 여부가 결정되는 것으로 설명하였다. In the embodiment described above, it is determined whether or not the first weighted prediction parameter can be used as the weighted prediction parameter candidate, based on the information indicating whether a brightness change exists between the current image and the reference image, It has been described that it is determined whether or not the second weighted prediction parameter can be used as the weighted prediction parameter candidate, depending on whether or not an area capable of deriving the predicted parameter is included. That is, whether to add the second weight prediction parameter to the weight prediction candidate is determined according to whether or not the current image includes an area for deriving the weight prediction parameter.
설명한 예와 달리, 부호화 장치는, 현재 영상과 참조 영상 사이에 밝기 변화가 존재하는 경우, 현재 영상에 제2 가중치 예측 파라미터가 포함되어 있는지 여부를 나타내는 정보 대신, 이용 가능한 가중치 예측 파라미터 후보의 개수를 부호화 할 수도 있다. In contrast to the example described above, when there is a brightness change between the current image and the reference image, the encoding apparatus calculates the number of usable weight prediction parameter candidates, instead of the information indicating whether the current image includes the second weight prediction parameter Or may be encoded.
이 경우, 복호화 장치는 수신한 개수 정보에 기초하여, 적어도 하나 이상의 가중치 예측 파라미터 후보를 복호화할 수 있다. 일 예로, 이용 가능한 가중치 예측 파라미터의 개수가 N개인 경우라면, 1개의 제1 가중치 예측 파라미터와 N-1개의 제2 가중치 예측 파라미터를 이용하여 가중치 예측 파라미터 후보를 구성할 수 있다.In this case, the decoding apparatus can decode at least one or more weight prediction parameter candidates based on the received number information. For example, when the number of usable weight prediction parameters is N, the weight prediction parameter candidates can be configured using one first weight prediction parameter and N-1 second weight prediction parameters.
상술한 실시예에서는, 가중치 예측 파라미터가, 현재 영상과 참조 영상 사이의 밝기 차이에 의해 생성되는 제1 가중치 예측 파라미터 및 현재 영상 내 일부 영역과 참조 영상 내 일부 영역 사이의 밝기 차이에 의해 생성되는 제2 가중치 예측 파라미터를 포함하는 것으로 설명하였다. 다만, 상술한 제1 가중치 예측 파라미터 및 제2 가중치 예측 파라미터는, 가중치 예측 파라미터가 생성되는 일 실시예를 설명한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. In the above-described embodiment, the weight prediction parameter is determined based on the first weight prediction parameter generated by the brightness difference between the current image and the reference image, and the first weight prediction parameter generated by the brightness difference between the partial region in the current image and the partial region in the reference image. 2 weighted prediction parameter. However, the first weight prediction parameter and the second weight prediction parameter described above are only illustrative of an embodiment in which the weight prediction parameter is generated, and the present invention is not limited thereto.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.Although the exemplary methods of this disclosure are represented by a series of acts for clarity of explanation, they are not intended to limit the order in which the steps are performed, and if necessary, each step may be performed simultaneously or in a different order. In order to implement the method according to the present disclosure, the illustrative steps may additionally include other steps, include the remaining steps except for some steps, or may include additional steps other than some steps.
본 개시의 다양한 실시 예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시 예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.The various embodiments of the disclosure are not intended to be all-inclusive and are intended to illustrate representative aspects of the disclosure, and the features described in the various embodiments may be applied independently or in a combination of two or more.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. In addition, various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of hardware implementation, one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays A general processor, a controller, a microcontroller, a microprocessor, and the like.
본 개시의 범위는 다양한 실시 예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. The scope of the present disclosure is to be accorded the broadest interpretation as understanding of the principles of the invention, as well as software or machine-executable instructions (e.g., operating system, applications, firmware, Instructions, and the like are stored and are non-transitory computer-readable medium executable on the device or computer.
Claims (14)
상기 현재 영상과 상기 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 것으로 판단되면, 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터 후보를 결정하는 단계;
상기 가중치 예측 파라미터 후보 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보에 기초하여, 상기 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터를 결정하는 단계; 및
상기 가중치 예측 파라미터를 기초로, 상기 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.Determining whether there is a brightness change between a current image including a current block and a reference image of the current image;
Determining a weight prediction parameter candidate for a current block if a change in brightness exists between the current image and the reference image;
Determining a weight prediction parameter for the current block based on index information that specifies any one of the weight prediction parameter candidates; And
And predicting the current block based on the weight prediction parameter.
상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 상기 참조 영상에 대한 제1 가중치 예측 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the weight prediction parameter candidate includes a first weight prediction parameter for the reference image.
상기 현재 영상에, 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 적어도 하나 이상의 영역을 포함하는 경우, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 적어도 하나 이상의 제2 가중치 예측 파라미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the weight prediction parameter candidate further includes at least one second weight prediction parameter when the current image includes at least one region capable of deriving a second weight prediction parameter. Way.
상기 제1 가중치 예측 파라미터는,
상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값 및 상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 잔차값을 기초로 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법. 3. The method of claim 2,
The first weight prediction parameter may be a weighting factor,
A predicted value for the first weighted prediction parameter, and a residual value for the first weighted prediction parameter.
상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값은, 상기 현재 블록에 대한 정밀도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the predicted value for the first weighted prediction parameter is determined according to the accuracy of the current block.
상기 가중치 예측 파라미터 후보의 최대 개수는 상기 현재 블록의 크기에 따라 적응적으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the maximum number of the weight prediction parameter candidates is adaptively determined according to the size of the current block.
상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 기 설정된 가중치 값을 갖는 초기 가중치 예측 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the weight prediction parameter candidate includes an initial weight prediction parameter having a predetermined weight value.
상기 현재 영상과 상기 참조 영상 사이 밝기 변화가 존재하는 것으로 판단되면, 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터 후보를 결정하는 단계;
상기 가중치 예측 파라미터 후보 중에서, 상기 현재 블록에 대한 가중치 예측 파라미터를 결정하고 상기 결정된 가중치 예측 파라미터를 특정하는 인덱스 정보를 부호화하는 단계; 및
상기 가중치 예측 파라미터를 기초로, 상기 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.Determining whether there is a brightness change between a current image including a current block and a reference image of the current image;
Determining a weight prediction parameter candidate for a current block if a change in brightness exists between the current image and the reference image;
Determining a weight prediction parameter for the current block from among the weight prediction parameter candidates and encoding index information for specifying the determined weight prediction parameter; And
And predicting the current block based on the weight prediction parameter.
상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 상기 참조 영상에 대한 제1 가중치 예측 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the weight prediction parameter candidate includes a first weight prediction parameter for the reference image.
상기 현재 영상에, 제2 가중치 예측 파라미터를 유도할 수 있는 적어도 하나 이상의 영역을 포함하는 경우, 상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 적어도 하나 이상의 제2 가중치 예측 파라미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the weight prediction parameter candidate further includes at least one second weight prediction parameter when the current image includes at least one region capable of deriving a second weight prediction parameter. Way.
상기 제1 가중치 예측 파라미터 및 상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값 사이의 차이를 나타내는 차분값을 부호화하는 단계를 더 포함하는, 영상 부호화 방법. 10. The method of claim 9,
And a difference value indicating a difference between the first weight prediction parameter and the predicted value for the first weight prediction parameter.
상기 제1 가중치 예측 파라미터에 대한 예측값은, 상기 현재 블록에 대한 정밀도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the predicted value for the first weighted prediction parameter is determined according to the accuracy of the current block.
상기 가중치 예측 파라미터 후보의 최대 개수는 상기 현재 블록의 크기에 따라 적응적으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the maximum number of weight prediction parameter candidates is adaptively determined according to the size of the current block.
상기 가중치 예측 파라미터 후보는, 기 설정된 가중치 값을 갖는 초기 가중치 예측 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the weight prediction parameter candidate includes an initial weight prediction parameter having a predetermined weight value.
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