KR20180014655A - 영상 부호화/복호화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 움직임 벡터 예측을 이용하여 움직임 보상을 수행하는 방법에 관한 것이다. 이를 위한 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 양자화된 잔차 신호를 획득하는 단계, 상기 양자화된 잔차 신호를 역양자화하는 단계, 및 상기 잔차 신호를 역변환하기 위한 변환 기법을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 역변환은, 1차 변환 및 2차 변환을 포함하고, 1차 변환 기법 또는 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 상기 현재 블록 주변의 복호화가 완료된 복원 블록으로부터 유도될 수 있다.

Description

영상 부호화/복호화 방법{A METHOD FOR ENCODING/DECODING A VIDEO}

본 발명은 영상의 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변 블록의 부호화 정보를 이용하여, 현재 블록의 부호화 정보를 유도할 수 있는 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 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 고효율 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.

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, 잔여 신호의 에너지를 압축하기 위한 변환 및 양자화 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.

종래의 움직임 보상에서는 공간적 움직임 벡터 후보, 시간적 움직임 벡터 후보, 제로 움직임 벡터 후보만을 움직임 벡터 후보 리스트에 추가하여 사용하고, 단방향 예측 및 쌍방향 예측만 사용하므로 부호화 효율 향상에 한계가 있다.

본 발명은, 현재 블록 주변의 복원 블록으로부터 현재 블록의 부호화 정보를 유도하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 현재 블록 주변의 움직임 벡터 차분값과 현재 블록의 움직임 벡터 차분값 사이의 차분값을 부호화/복호화하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른, 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 예측 신호를 생성하는 단계, 상기 예측 신호를 기초로, 상기 현재 블록에 대한 잔차 신호를 생성하는 단계, 상기 잔차 신호를 변환하기 위한 변환 기법을 결정하는 단계, 및 상기 잔차 신호를 양자화하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 변환은, 1차 변환 및 2차 변환을 포함하고, 1차 변환 기법 또는 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 상기 현재 블록 주변의 부호화가 완료된 복원 블록으로부터 유도될 수 있다.

본 발명에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 양자화된 잔차 신호를 획득하는 단계, 상기 양자화된 잔차 신호를 역양자화하는 단계, 및 상기 잔차 신호를 역변환하기 위한 변환 기법을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 역변환은, 1차 변환 및 2차 변환을 포함하고, 1차 변환 기법 또는 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 상기 현재 블록 주변의 복호화가 완료된 복원 블록으로부터 유도될 수 있다.

상기 영상 부호화 방법 또는 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록이 화면 내 예측으로 부호화된 경우, 상기 1차 변환 기법 또는 상기 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 화면 내 예측 모드가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도될 수 있다.

상기 영상 부호화 방법 또는 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 화면 내 예측 모드가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록의 1차 변환 기법이 변환 스킵을 나타내는 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 1차 변환 기법 및 상기 2차 변환 기법은 변환 스킵으로 결정될 수 있다.

상기 영상 부호화 방법 또는 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 2차 변환 기법은, 상기 1차 변환 기법이 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도될 수 있다.

상기 영상 부호화 방법 또는 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록이 화면 간 예측으로 부호화된 경우, 상기 1차 변환 기법 또는 상기 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 움직임 정보가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도될 수 있다.

상기 영상 부호화 방법 또는 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 영상 인덱스 또는 참조 픽처 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 현재 블록 주변의 복원 블록으로부터 현재 블록의 부호화 정보를 유도하는 방법 및 장치를 제공함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 현재 블록 주변의 움직임 벡터 차분값과 현재 블록의 움직임 벡터 차분값 사이의 차분값을 부호화/복호화하는 방법 및 장치를 제공함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때, 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 예측 유닛(PU)의 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 변환 유닛(TU)의 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 화면내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 화면내 예측 모드에 따른 변환 세트를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 변환의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 양자화된 변환 계수의 스캐닝을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 블록 분할을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 블록의 분할 형태에 따른 부호화/복호화 단위를 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 13은 이진트리 분할과 관련된 정보의 복호화 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 14는 이진트리 분할과 관련된 정보의 복호화 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 15 내지 도 17은 소정 크기 이하의 블록에 더 이상 이진트리 분할이 수행되지 않는 경우의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 현재 블록이 화면 내 예측으로 부호화된 경우, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 주변 블록으로부터 유도할 것인지 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 19는 현재 블록이 화면 간 예측으로 부호화된 경우, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 주변 블록으로부터 유도할 것인지 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 20은 현재 블록의 움직임 벡터를 복호화하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 21은 공간적 움직임 벡터 후보를 유도하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 시간적 움직임 벡터 후보를 유도하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 제2 움직임 벡터 차분값을 설명하기 위한 도면이다.

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. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.

본 발명에서 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.

본 발명의 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 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.

본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 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 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

본 발명에서 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 발명에서, "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. 즉, 본 발명에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.

본 발명의 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.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하고, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

또한, 이하에서 영상은 동영상(video)을 구성하는 하나의 픽처를 의미할 수 있으며, 동영상 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "비디오의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "비디오를 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다. 여기서, 픽처는 영상과 동일한 의미를 가질 수 있다.

용어 설명

부호화기(Encoder): 부호화를 수행하는 장치를 의미할 수 있다.

복호화기(Decoder): 복호화를 수행하는 장치를 의미할 수 있다.

파싱(Parsing): 엔트로피 복호화하여 구문 요소(Syntax Element)의 값을 결정하는 것을 의미하거나, 엔트로피 복호화 자체를 의미할 수 있다.

블록(Block): 샘플(Sample)의 MxN 배열이며, 여기서 M과 N은 양의 정수 값을 의미하며, 블록은 흔히 2차원 형태의 샘플 배열을 의미할 수 있다.

샘플(Sample): 블록을 구성하는 기본 단위이며, 비트 깊이 (bit depth, Bd)에 따라 0부터 2Bd - 1 까지의 값을 표현 할 수 있다. 본 발명에서 화소 및 픽셀은 샘플과 같은 의미로 사용될 수 있다.

유닛(Unit): 영상 부호화 및 복호화의 단위를 의미할 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상의 분할에 의해 생성된 영역일 수 있다. 또한, 유닛은 하나의 영상을 세분화 된 유닛으로 분할하여 부호화 혹은 복호화 할 때 그 분할된 단위를 의미할 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛 별로 기정의된 처리가 수행될 수 있다. 하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다. 기능에 따라서, 유닛은 블록(Block), 매크로블록(Macroblock), 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit), 부호화 트리 블록(Coding Tree Block), 부호화 유닛(Coding Unit), 부호화 블록(Coding Block), 예측 유닛(Prediction Unit), 예측 블록(Prediction Block), 변환 유닛(Transform Unit), 변환 블록(Transform Block) 등을 의미할 수 있다. 또한, 유닛은 블록과 구분하여 지칭하기 위해 휘도(Luma) 성분 블록과 그에 대응하는 색차(Chroma) 성분 블록 그리고 각 블록에 대한 구문 요소를 포함한 것을 의미할 수 있다. 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 유닛의 형태는 직사각형뿐만 아니라 정사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현할 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다. 또한, 유닛 정보에는 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등을 가리키는 유닛의 타입, 유닛의 크기, 유닛의 깊이, 유닛의 부호화 및 복호화 순서 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

복원된 주변 유닛(Reconstructed Neighbor Unit): 부호화/복호화 대상 유닛 주변에 공간적(Spatial)/시간적(Temporal)으로 이미 부호화 혹은 복호화되어 복원된 유닛을 의미할 수 있다. 이때, 복원된 주변 유닛은 복원된 주변 블록을 의미할 수 있다.

주변 블록(Neighbor block): 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 블록은 부호화/복호화 대상 블록에 경계가 맞닿은 블록을 의미할 수 있다. 주변 블록은 부호화/복호화 대상 블록의 인접한 꼭지점에 위치한 블록을 의미할 수 있다. 주변 블록은 복원된 주변 블록을 의미할 수도 있다.

유닛 깊이(Depth): 유닛이 분할된 정도를 의미하며, 트리 구조(Tree Structure)에서 루트 노드(Root Node)는 깊이가 가장 얕고, 리프 노드(Leaf Node)는 깊이가 가장 깊다고 할 수 있다.

심볼(Symbol): 부호화/복호화 대상 유닛 구문 요소 및 부호화 파라미터(coding parameter), 변환 계수(Transform Coefficient)의 값 등을 의미할 수 있다.

파라미터 세트(Parameter Set): 비트스트림 내의 구조 중 헤더 정보에 해당할 수 있으며, 비디오 파라미터 세트(video parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽처 파라미터 세트(picture parameter set), 적응 파라미터 세트(adaptation parameter set) 중 적어도 하나 이상이 파라미터 세트에 포함될 수 있다. 또한, 파라미터 세트에는 슬라이스(slice) 헤더 및 타일(tile) 헤더 정보를 포함한 의미를 가질 수 있다.

비트스트림(Bitstream): 부호화된 영상 정보를 포함하는 비트의 열을 의미할 수 있다.

예측 유닛(Prediction Unit): 화면 간 예측 또는 화면 내 예측 및 그에 대한 보상을 수행할 때의 기본 유닛이며, 하나의 예측 유닛은 크기가 작은 복수의 파티션(Partition)으로 분할 될 수도 있다. 이 경우, 복수의 파티션 각각이 상기 예측 및 보상 수행 시의 기본 유닛이 되며, 예측 유닛이 분할된 파티션도 예측 유닛이라고 할 수 있다. 예측 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 예측 유닛의 형태는 직사각형뿐만 아니라 정사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현할 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다.

예측 유닛 파티션(Prediction Unit Partition): 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.

참조 영상 리스트(Reference Picture List): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 하나 이상의 참조 영상이 포함된 리스트를 의미할 수 있다. 참조 영상 리스트의 종류는 LC (List Combined), L0 (List 0), L1 (List 1), L2 (List 2), L3 (List 3) 등이 있을 수 있으며, 화면 간 예측에는 1개 이상의 참조 영상 리스트가 사용될 수 있다.

화면 간 예측 지시자(Inter Prediction Indicator): 화면 간 예측 시에 부호화/복호화 대상 블록의 화면 간 예측 방향(단방향 예측, 쌍방향 예측 등)을 의미할 수 있으며, 부호화/복호화 대상 블록이 예측 블록을 생성할 때 사용하는 참조 영상 수를 의미할 수 있으며, 부호화/복호화 대상 블록이 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 때 사용하는 예측 블록의 수를 의미할 수 있다.

참조 영상 색인(Reference Picture Index): 참조 영상 리스트에서 특정 참조 영상에 대한 색인을 의미할 수 있다.

참조 영상(Reference Picture): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 위해서 특정 유닛이 참조하는 영상을 의미할 수 있으며, 참조 영상을 참조 픽처라고도 지칭할 수 있다.

움직임 벡터(Motion Vector): 화면 간 예측 혹은 움직임 보상에 사용되는 2차원 벡터이며, 부호화/복호화 대상 영상과 참조 영상 사이의 오프셋을 의미할 수 있다. 예를 들어, (mvX, mvY)는 움직임 벡터를 나타낼 수 있으며, mvX는 가로(horizontal) 성분, mvY는 세로(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.

움직임 벡터 후보(Motion Vector Candidate): 움직임 벡터를 예측할 때 예측 후보가 되는 유닛 혹은 그 유닛의 움직임 벡터를 의미할 수 있다.

움직임 벡터 후보 리스트(Motion Vector Candidate List): 움직임 벡터 후보를 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.

움직임 벡터 후보 색인(Motion Vector Candidate Index): 움직임 벡터 후보 리스트 내의 움직임 벡터 후보를 가리키는 지시자, 움직임 벡터 예측기(Motion Vector Predictor)의 색인(index)이라고도 할 수 있다.

움직임 정보(Motion Information): 움직임 벡터, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 지시자(Inter Prediction Indicator) 뿐만 아니라 참조 영상 리스트 정보, 참조 영상, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터 후보 색인 등 중 적어도 하나 이상을 포함하는 정보를 의미할 수 있다.

머지 후보 리스트(Merge Candidate List): 머지 후보를 이용하여 구성된 리스트를 의미할 수 있다.

머지 후보(Merge Candidate): 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 조합된 머지 후보, 조합된 양예측 머지 후보, 제로 머지 후보 등을 포함할 수 있으며, 머지 후보는 예측 종류 정보(prediction type information), 각 리스트에 대한 참조 영상 색인(reference picture index), 움직임 벡터(motion vector) 등의 움직임 정보를 포함할 수 있다.

머지 색인(Merge Index): 머지 후보 리스트 내 머지 후보를 지시하는 정보를 의미할 수 있다. 또한, 머지 색인은 공간적/시간적으로 현재 블록과 인접하게 복원된 블록들 중 머지 후보를 유도한 블록을 지시할 수 있다. 또한, 머지 색인은 머지 후보가 가지는 움직임 정보 중 적어도 하나 이상을 지시할 수 있다.

변환 유닛(Transform Unit): 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화/복호화와 같이 잔여 신호(residual signal) 부호화/복호화를 수행할 때의 기본 유닛을 의미할 수 있으며, 하나의 변환 유닛은 분할되어 크기가 작은 복수의 변환 유닛으로 분할될 수 있다. 변환 유닛은 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 특히 변환 유닛의 형태는 직사각형뿐만 아니라 정사각형, 사다리꼴, 삼각형, 오각형 등 2차원으로 표현할 수 있는 기하학적 도형을 포함할 수 있다.

스케일링(Scaling): 변환 계수 레벨에 인수를 곱하는 과정을 의미할 수 있으며, 결과로 변환 계수를 생성할 수 있다. 스케일링을 역양자화(dequantization)라고도 부를 수 있다.

양자화 매개변수(Quantization Parameter): 양자화 및 역양자화에서 변환 계수 레벨(transform coefficient level)을 스케일링(scaling)할 때 사용하는 값을 의미할 수 있다. 이때, 양자화 매개변수는 양자화 스텝 크기(step size)에 매핑된 값일 수 있다.

잔여 양자화 매개변수(Delta Quantization Parameter): 예측된 양자화 매개변수와 부호화/복호화 대상 유닛의 양자화 매개변수의 차분된 값을 의미할 수 있다.

스캔(Scan): 블록 혹은 행렬 내 계수의 순서를 정렬하는 방법을 의미할 수 있으며, 예를 들어 2차원 배열을 1차원 배열 형태로 정렬하는 것을 스캔이라고 하며, 1차원 배열을 2차원 배열 형태로 정렬하는 것도 스캔 혹은 역 스캔(Inverse Scan)이라고 부를 수 있다.

변환 계수(Transform Coefficient): 변환을 수행하고 나서 생성된 계수 값, 본 발명에서는 변환 계수에 양자화를 적용한 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level)도 변환 계수의 의미에 포함될 수 있다.

넌제로 변환 계수(Non-zero Transform Coefficient): 변환 계수 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 혹은 값의 크기가 0이 아닌 변환 계수 레벨을 의미할 수 있다.

양자화 행렬(Quantization Matrix): 영상의 주관적 화질 혹은 객관적 화질을 향상시키기 위해서 양자화 혹은 역양자화 과정에서 이용하는 행렬을 의미할 수 있다. 양자화 행렬을 스케일링 리스트(scaling list)라고도 부를 수 있다.

양자화 행렬 계수(Quantization Matrix Coefficient): 양자화 행렬 내의 각 원소(element)를 의미할 수 있다. 양자화 행렬 계수를 행렬 계수(matrix coefficient)라고도 할 수 있다.

기본 행렬(Default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되어 있는 소정의 양자화 행렬을 의미할 수 있다.

비 기본 행렬(Non-default Matrix): 부호화기와 복호화기에서 미리 정의되지 않고, 사용자에 의해서 전송/수신되는 양자화 행렬을 의미할 수 있다.

부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit): 하나의 휘도 성분(Y) 부호화 트리 블록과 관련된 두 색차 성분(Cb, Cr) 부호화 트리 블록들로 구성될 수 있다. 각 부호화 트리 유닛은 부호화 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 등의 하위 유닛을 구성하기 위하여 쿼드 트리(quad tree), 바이너리 트리(binary tree) 등 하나 이상의 분할 방식을 이용하여 분할될 수 있다. 입력 영상의 분할 처럼 영상의 복/부호화 과정에서 처리 단위가 되는 픽셀 블록을 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.

부호화 트리 블록(Coding Tree Block): Y 부호화 트리 블록, Cb 부호화 트리 블록, Cr 부호화 트리 블록 중 어느 하나를 지칭하기 위한 용어로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.

부호화 장치(100)는 비디오 부호화 장치 또는 영상 부호화 장치일 수 있다. 비디오는 하나 이상의 영상들을 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 비디오의 하나 이상의 영상들을 시간에 따라 순차적으로 부호화할 수 있다.

도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 움직임 예측부(111), 움직임 보상부(112), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽처 버퍼(190)를 포함할 수 있다.

부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라 모드 및/또는 인터 모드로 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대한 부호화를 통해 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다. 예측 모드로 인트라 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있고, 예측 모드로 인터 모드가 사용되는 경우 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다. 여기서 인트라 모드는 화면 내 예측 모드를 의미할 수 있으며, 인터 모드는 화면 간 예측 모드를 의미할 수 있다. 부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 입력 블록 및 예측 블록의 차분(residual)을 부호화할 수 있다. 입력 영상은 현재 부호화의 대상인 현재 영상으로 칭해질 수 있다. 입력 블록은 현재 부호화의 대상인 현재 블록 혹은 부호화 대상 블록으로 칭해질 수 있다.

예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록의 주변에 이미 부호화된 블록의 픽셀 값을 참조 화소로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 화소를 이용하여 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 입력 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측은 화면 내 예측을 의미할 수 있다.

예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부(111)는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 검색된 영역을 이용하여 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 참조 영상은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.

움직임 보상부(112)는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 움직임 벡터는 인터 예측에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 또한 움직임 벡터는 현재 영상 및 참조 영상 간의 오프셋(offset)을 나타낼 수 있다. 여기서 인터 예측은 화면 간 예측을 의미할 수 있다.

상기 움직임 예측부(111)과 움직임 보상부(112)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(Interpolation Filter)를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 예측 및 움직임 보상 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge mode), AMVP 모드(AMVP Mode), 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있다. 여기서, 현재 픽처 참조 모드는 부호화 대상 블록이 속한 현재 픽처 내의 기-복원된 영역을 이용한 예측 모드를 의미할 수 있다. 상기 기-복원된 영역을 특정하기 위해 현재 픽처 참조 모드를 위한 움직임 벡터가 정의될 수 있다. 부호화 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화되는지 여부는 부호화 대상 블록의 참조 영상 색인을 이용하여 부호화될 수 있다.

감산기(125)는 입력 블록 및 예측 블록의 차분을 사용하여 잔여 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 잔여 블록은 잔여 신호로 칭해질 수도 있다.

변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성할 수 있고, 변환 계수를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔여 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다. 변환 생략(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔여 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.

변환 계수에 양자화를 적용함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level)이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 변환 계수 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.

양자화부(140)는 변환 계수를 양자화 매개변수에 따라 양자화함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level)을 생성할 수 있고, 양자화된 변환 계수 레벨을 출력할 수 있다. 이때, 양자화부(140)에서는 양자화 행렬을 사용하여 변환 계수를 양자화할 수 있다.

엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터(Coding Parameter) 값들 등에 대하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있고, 비트스트림을 출력할 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 영상의 픽셀의 정보 외에 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 구문 요소(syntax element) 등을 포함할 수 있다.

엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼(symbol)에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다. 엔트로피 부호화부(150)는 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 부호화부(150)는 가변 길이 부호화(Variable Length Coding/Code; VLC) 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출한 후, 도출된 이진화 방법 또는 확률 모델을 사용하여 산술 부호화를 수행할 수도 있다.

엔트로피 부호화부(150)는 변환 계수 레벨을 부호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(Transform Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 업라이트(up right) 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.

부호화 파라미터(Coding Parameter)는 구문 요소와 같이 부호화기에서 부호화되어 복호화기로 전송되는 정보뿐만 아니라, 부호화 혹은 복호화 과정에서 유도되는 정보를 포함할 수 있으며, 영상을 부호화하거나 복호화할 때 필요한 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 블록 크기, 블록 깊이, 블록 분할 정보, 유닛 크기, 유닛 깊이, 유닛 분할 정보, 쿼드트리 형태의 분할 플래그, 이진트리 형태의 분할 플래그, 이진트리 형태의 분할 방향, 화면 내 예측 모드, 화면 내 예측 방향, 참조 샘플 필터링 방법, 예측 블록 경계 필터링 방법, 필터 탭, 필터 계수, 화면 간 예측 모드, 움직임 정보, 움직임 벡터, 참조 영상 색인, 화면 간 예측 방향, 화면 간 예측 지시자, 참조 영상 리스트, 움직임 벡터 예측기, 움직임 벡터 후보 리스트, 움직임 병합 모드(motion merge mode) 사용 여부, 움직임 병합 후보, 움직임 병합 후보 리스트, 스킵(skip) 모드 사용 여부, 보간 필터 종류, 움직임 벡터 크기, 움직임 벡터 표현 정확도, 변환 종류, 변환 크기, 추가(2차) 변환 사용 여부 정보, 잔여 신호 유무 정보, 부호화 블록 패턴(Coded Block Pattern), 부호화 블록 플래그(Coded Block Flag), 양자화 매개변수, 양자화 행렬, 루프 내 필터 정보, 루프 내 필터 적용 여부 정보, 루프 내 필터 계수, 이진화/역이진화 방법, 문맥 모델, 문맥 빈, 바이패스 빈, 변환 계수, 변환 계수 레벨, 변환 계수 레벨 스캐닝 방법, 영상 디스플레이/출력 순서, 슬라이스 식별 정보, 슬라이스 타입, 슬라이스 분할 정보, 타일 식별 정보, 타일 타입, 타일 분할 정보, 픽처 타입, 비트 심도, 휘도 신호 혹은 색차 신호에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 값 또는 조합된 형태가 부호화 파라미터에 포함될 수 있다.

잔여 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔여 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform) 함으로써 생성된 신호일 수 있다. 또는, 잔여 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔여 블록은 블록 단위의 잔여 신호일 수 있다.

부호화 장치(100)가 인터 예측을 통한 부호화를 수행할 경우, 부호화된 현재 영상은 이후에 처리되는 다른 영상(들)에 대하여 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 현재 영상을 다시 복호화할 수 있고, 복호화된 영상을 참조 영상으로 저장할 수 있다. 복호화를 위해 부호화된 현재 영상에 대한 역양자화 및 역변환이 처리될 수 있다.

양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화(dequantization)될 수 있고. 역변환부(170)에서 역변환(inverse transform)될 수 있다. 역양자화 및 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및 역변환된 계수 및 예측 블록을 합함으로써 복원 블록(reconstructed block) 이 생성될 수 있다.

복원 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset; SAO), 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter; ALF) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 인루프 필터(in-loop filter)로 칭해질 수도 있다.

디블록킹 필터는 블록들 간의 경계에 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹 필터를 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 필터링 수행 시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.

샘플 적응적 오프셋은 부호화 에러를 보상하기 위해 픽셀 값에 적정 오프셋(offset) 값을 더할 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 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.

적응적 루프 필터는 복원 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. 적응적 루프 필터를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 유닛(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 적응적 루프 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 적응적 루프 필터가 적용될 수도 있다.

필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 픽처 버퍼(190)에 저장될 수 있다.　

도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.

복호화 장치(200)는 비디오 복호화 장치 또는 영상 복호화 장치일 수 있다.

도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 움직임 보상부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽처 버퍼(270)를 포함할 수 있다.

복호화 장치(200)는 부호화 장치(100)에서 출력된 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 또는 인터 모드로 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 복원 영상을 생성할 수 있고, 복원 영상을 출력할 수 있다.

복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다.

복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림으로부터 복원된 잔여 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 복원된 잔여 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 복원된 잔여 블록과 및 예측 블록을 더함으로써 복호화 대상 블록인 복원 블록을 생성할 수 있다. 복호화 대상 블록은 현재 블록으로 칭해질 수 있다.

엔트로피 복호화부(210)는 비트스트림에 대한 확률 분포에 따른 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level) 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법과 유사할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.

엔트로피 복호화부(210)는 변환 계수 레벨을 복호화하기 위해 변환 계수 스캐닝(Transform Coefficient Scanning) 방법을 통해 1차원의 벡터 형태 계수를 2차원의 블록 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 업라이트(up right) 스캐닝을 이용하여 블록의 계수를 스캔함으로써 2차원 블록 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔 대신 수직 스캔, 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 유닛의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 업라이트 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.

양자화된 변환 계수 레벨은 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있고, 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 양자화된 변환 계수 레벨이 역양자화 및 역변환 된 결과로서, 복원된 잔여 블록이 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수 레벨에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.

인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 복호화 대상 블록 주변의 이미 복호화된 블록의 픽셀 값을 이용하는 공간적 예측을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.

인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터 및 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 움직임 보상부(250)는 움직임 벡터의 값이 정수 값을 가지지 않을 경우에 참조 영상 내의 일부 영역에 대해 보간 필터(Interpolation Filter)를 적용하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 움직임 보상을 수행하기 위해 부호화 유닛을 기준으로 해당 부호화 유닛에 포함된 예측 유닛의 움직임 보상 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge mode), AMVP 모드(AMVP Mode), 현재 픽처 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있고, 각 모드에 따라 움직임 보상을 수행할 수 있다. 여기서, 현재 픽처 참조 모드는 복호화 대상 블록이 속한 현재 픽처 내의 기-복원된 영역을 이용한 예측 모드를 의미할 수 있다. 상기 기-복원된 영역을 특정하기 위해 현재 픽처 참조 모드를 위한 움직임 벡터가 이용될 수 있다. 복호화 대상 블록이 현재 픽처 참조 모드로 부호화된 블록인지 여부를 나타내는 플래그 혹은 인덱스가 시그널링(signaling)될 수도 있고, 복호화 대상 블록의 참조 영상 색인을 통해 유추될 수도 있다. 현재 픽처 참조 모드를 현재 픽처는 복호화 대상 블록을 위한 참조 영상 리스트 내에서 고정된 위치(예를 들어, 참조 영상 색인이 0인 위치 또는 가장 마지막 위치)에 존재할 수 있다. 또는, 참조 영상 리스트 내에 가변적으로 위치할 수도 있으며, 이를 위해 현재 픽처의 위치를 나타내는 별도의 참조 영상 색인이 시그널링될 수도 있다.

복원된 잔여 블록 및 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해질 수 있다. 복원된 잔여 블록 및 예측 블록이 더해짐에 따라 생성된 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋 및 적응적 루프 필터 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 영상에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 복원 영상을 출력할 수 있다. 복원 영상은 참조 픽처 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다.

도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 하나의 유닛이 복수의 하위 유닛으로 분할되는 실시예를 개략적으로 나타낸다.

영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 부호화 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 여기서 부호화 유닛은 코딩 유닛을 의미할 수 있다. 유닛은 1) 구문 요소(syntax element) 및 2) 영상 샘플들을 포함하는 블록을 합쳐서 지칭하는 용어일 수 있다. 예를 들면, "유닛의 분할"은 "유닛에 해당하는 블록의 분할"을 의미할 수 있다. 블록 분할 정보에는 유닛의 깊이(depth)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다.

도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 부호화 유닛(Largest Coding Unit; LCU) 단위로 순차적으로 분할되고, LCU 단위로 분할 구조가 결정된다. 여기서, LCU는 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)를 기초로 깊이 정보(depth)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 각각의 분할된 하위 유닛은 깊이 정보를 가질 수 있다. 상기 깊이 정보는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 상기 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.

분할 구조는 LCU(310) 내에서의 부호화 유닛(Coding Unit; CU)의 분포를 의미할 수 있다. CU는 영상을 효율적으로 부호화하기 위한 유닛일 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 복수(2, 4, 8, 16 등을 포함하는 2 이상의 양의 정수)의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정할 수 있다. 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반이거나, 분할된 개수에 따라 분할 전의 CU의 가로 크기보다 작은 크기 및 세로 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. 분할된 CU는 동일한 방식으로 가로 크기 및 세로 크기가 감소된 복수의 CU로 재귀적으로 분할될 수 있다.

이때, CU의 분할은 기정의된 깊이까지 재귀적으로 이루어질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있고, 각 CU마다 저장될 수 있다. 예컨대, LCU의 깊이는 0일 수 있고, 최소 부호화 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, LCU는 상술된 것과 같이 최대의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있고, SCU는 최소의 부호화 유닛 크기를 가지는 부호화 유닛일 수 있다.

LCU(310)로부터 분할이 시작되고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및 세로 크기가 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가한다. 각각의 깊이 별로, 분할되지 않는 CU는 2Nx2N 크기를 가질 수 있다. 분할되는 CU의 경우, 2Nx2N 크기의 CU가 NxN 크기를 가지는 복수의 CU들로 분할될 수 있다. N의 크기는 깊이가 1씩 증가할 때마다 절반으로 감소한다.

예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 부호화 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 4개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.

예를 들어, 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 부호화 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 부호화 유닛은 각각 32x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 부호화 유닛이 2개의 부호화 유닛으로 분할 될 경우, 부호화 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.

도 3을 참조하면, 깊이가 0인 LCU는 64x64 화소들일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 화소들일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 이때, LCU인 64x64 화소들의 CU는 깊이 0으로 표현될 수 있다. 32x32 화소들의 CU는 깊이 1로 표현될 수 있다. 16x16 화소들의 CU는 깊이 2로 표현될 수 있다. SCU인 8x8 화소들의 CU는 깊이 3으로 표현될 수 있다.

또한, CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 CU의 분할 정보를 통해 표현될 수 있다. 분할 정보는 1비트의 정보일 수 있다. SCU를 제외한 모든 CU는 분할 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 분할 정보의 값이 0이면, CU가 분할되지 않을 수 있고, 분할 정보의 값이 1이면, CU가 분할될 수 있다.

도 4는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 예측 유닛(PU)의 형태를 도시한 도면이다.

LCU로부터 분할된 CU 중 더 이상 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 예측 유닛(Prediction Unit; PU)들로 나뉘어질 수 있다. 이러한 처리 또한 분할로 칭해질 수 있다.

PU는 예측에 대한 기본 단위일 수 있다. PU는 스킵(skip) 모드, 화면 간 모드 및 화면 내 모드 중 어느 하나로 부호화 및 복호화될 수 있다. PU는 모드에 따라서 다양한 형태로 분할될 수 있다.

또한, 부호화 유닛은 예측 유닛으로 분할되지 않고, 부호화 유닛과 예측 유닛은 동일한 크기를 가질 수 있다.

도 4에서 도시된 것과 같이, 스킵 모드에서는, CU 내에 분할이 존재하지 않을 수 있다. 스킵 모드에서는 분할 없이 CU와 동일한 크기를 갖는 2Nx2N 모드(410)가 지원될 수 있다.

화면 간 모드에서는, CU 내에서 8가지로 분할된 형태들이 지원될 수 있다. 예를 들면, 화면 간 모드에서는 2Nx2N 모드(410), 2NxN 모드(415), Nx2N 모드(420), NxN 모드(425), 2NxnU 모드(430), 2NxnD 모드(435), nLx2N 모드(440) 및 nRx2N 모드(445)가 지원될 수 있다. 화면 내 모드에서는, 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425)가 지원될 수 있다.

하나의 부호화 유닛은 하나 이상의 예측 유닛으로 분할될 수 있고, 하나의 예측 유닛도 하나 이상의 예측 유닛으로 분할 될 수 있다.

예를 들어, 하나의 예측 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 예측 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 예측 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 예측 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 예측 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 예측 유닛이 4개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 예측 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.

예를 들어, 하나의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 예측 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 예측 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 예측 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 예측 유닛은 각각 32x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 예측 유닛이 2개의 예측 유닛으로 분할 될 경우, 예측 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.

도 5는 부호화 유닛(CU)이 포함할 수 있는 변환 유닛(TU)의 형태를 도시한 도면이다.

변환 유닛(Transform Unit; TU)은 CU 내에서 변환, 양자화, 역변환 및 역양자화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다. TU는 정사각형 형태 또는 직사각형 등의 형태를 가질 수 있다. TU는 CU의 크기 및/또는 형태에 의존적으로(dependent) 결정될 수도 있다.

LCU로부터 분할된 CU 중, 더 이상 CU들로 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 TU들로 분할될 수 있다. 이때, TU의 분할 구조는 쿼드트리(quad-tree) 구조일 수 있다. 예컨대, 도 5에서 도시된 것과 같이, 하나의 CU(510)가 쿼드트리 구조에 따라서 한 번 혹은 그 이상 분할될 수 있다. 하나의 CU가 한 번 이상으로 분할 될 경우 재귀적으로 분할된다고 할 수 있다. 분할을 통해, 하나의 CU(510)는 다양한 크기의 TU들로 구성될 수 있다. 또는, CU를 분할하는 수직 선(vertical line) 및/또는 수평 선(horizontal line)의 개수에 기초하여 하나 이상의 TU로 분할될 수도 있다. CU는 대칭형의 TU로 분할될 수도 있고, 비대칭형의 TU로 분할될 수도 있다. 비대칭형의 TU로의 분할을 위해 TU의 크기/형태에 관한 정보가 시그널링될 수도 있고, CU의 크기/형태에 관한 정보로부터 유도될 수도 있다.

또한, 부호화 유닛은 변환 유닛으로 분할되지 않고, 부호화 유닛과 변환 유닛은 동일한 크기를 가질 수 있다.

하나의 부호화 유닛은 하나 이상의 변환 유닛으로 분할될 수 있고, 하나의 변환 유닛도 하나 이상의 변환 유닛으로 분할 될 수 있다.

예를 들어, 하나의 변환 유닛이 4개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 변환 유닛의 가로 및 세로 크기는 분할되기 전 변환 유닛의 가로 및 세로 크기와 비교하여 각각 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 변환 유닛이 4개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 4개의 변환 유닛은 각각 16x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 변환 유닛이 4개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 변환 유닛은 쿼드트리(quad-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.

예를 들어, 하나의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 분할된 2개의 변환 유닛의 가로 혹은 세로 크기는 분할되기 전 변환 유닛의 가로 혹은 세로 크기와 비교하여 절반의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 세로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 변환 유닛은 각각 16x32의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 32x32 크기의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 가로로 분할 될 경우, 분할된 2개의 변환 유닛은 각각 32x16의 크기를 가질 수 있다. 하나의 변환 유닛이 2개의 변환 유닛으로 분할 될 경우, 변환 유닛은 이진트리(binary-tree) 형태로 분할되었다고 할 수 있다.

변환 수행 시 잔여 블록을 기-정의된 복수의 변환 방법 중 적어도 하나를 사용하여 변환 시킬 수 있다. 일예로, 기-정의된 복수의 변환 방법으로 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform) 또는 KLT 등이 이용될 수 있다. 잔여 블록을 변환하기 위해 어떤 변환 방법이 적용되는지는 예측 유닛의 화면 간 예측 모드 정보, 화면 내 예측 모드 정보, 변환 블록의 크기/형태 중 적어도 하나를 이용하여 결정될 수도 있고, 일정한 경우 변환 방법을 지시하는 정보가 시그널링될 수도 있다.

도 6은 화면 내 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

화면내 예측 모드는 비방향성 모드 또는 방향성 모드일 수 있다. 비방향성 모드는 DC 모드 또는 Planar 모드일 수 있으며, 방향성 모드는 특정한 방향 또는 각도를 가지는 예측 모드로 개수는 하나 이상의 M개 일 수 있다. 상기 방향성 모드는 모드 번호, 모드 값, 모드 숫자, 모드 각도 중 적어도 하나로 표현될 수 있다.

화면내 예측 모드의 개수는 상기 비방향성 및 방향성 모드를 포함하는 하나 이상의 N개 일 수 있다.

화면내 예측 모드의 개수는 블록의 크기에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 블록의 크기가 4x4 또는 8x8 인 경우에는 67개, 16x16인 경우에는 35개, 32x32인 경우에는 19개, 64x64인 경우에는 7개 일 수 있다.

화면내 예측 모드의 개수는 블록의 크기에 관계없이 N개로 고정될 수 있다. 예를 들어, 블록의 크기에 관계없이 35개 또는 67개 중 적어도 하나로 고정될 수 있다.

화면내 예측 모드의 개수는 색 성분(color component)의 타입에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 색 성분이 휘도(luma) 신호인지 아니면 색차(chroma) 신호인지에 따라 예측 모드의 개수가 다를 수 있다.

화면 내 부호화 및/또는 복호화는 주변의 복원된 블록에 포함되는 샘플 값 또는 부호화 파라미터를 이용하여 수행될 수 있다.

현재 블록을 화면 내 예측으로 부호화/복호화 하기 위해 주변의 복원된 블록에 포함되는 샘플들이 부호화/복호화 대상 블록의 참조 샘플로 이용 가능한지 여부를 검사하는 단계가 수행될 수 있다. 부호화/복호화 대상 블록의 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플들이 존재할 경우, 주변의 복원된 블록에 포함된 샘플들 중 적어도 하나 이상을 이용하여 참조 샘플로 이용할 수 없는 샘플들에 샘플 값을 복사 및/또는 보간(interpolation)하여 부호화/복호화 대상 블록의 참조 샘플로 이용할 수 있다.

화면 내 예측 시 화면 내 예측 모드 및 부호화/복호화 대상 블록의 크기 중 적어도 하나 이상에 기반하여 참조 샘플 또는 예측 샘플 중 적어도 하나에 필터를 적용할 수 있다. 이때, 부호화/복호화 대상 블록은 현재 블록을 의미할 수 있으며, 부호화 블록, 예측 블록, 변환 블록 중 적어도 하나 이상을 의미할 수 있다. 참조 샘플 또는 예측 샘플에 적용되는 필터의 종류는 현재 블록의 화면내 예측 모드 또는 크기/형태 중 적어도 하나 이상에 따라 상이할 수 있다. 상기 필터의 종류는 필터 탭 수, 필터 계수 값 또는 필터 강도 중 적어도 하나 이상에 따라 다를 수 있다.

화면 내 예측 모드 중 비방향성 플래너(Planar) 모드는 대상 부호화/복호화 블록의 예측 블록을 생성할 때, 예측 블록 내 샘플값을 샘플 위치에 따라 현재 샘플의 상단 참조 샘플, 현재 샘플의 좌측 참조 샘플, 현재 블록의 우상단 참조 샘플 현재 블록의 좌하단 참조 샘플의 가중치 합으로 생성할 수 있다.

화면 내 예측 모드 중 비방향성 DC 모드는 대상 부호화/복호화 블록의 예측 블록을 생성할 때, 현재 블록의 상단 참조 샘플들과 현재 블록의 좌측 참조 샘플들의 평균 값으로 생성 할 수 있다. 또한, 부호화/복호화 블록 내 참조 샘플과 인접한 하나 또는 그 이상의 상단 행들 및 하나 또는 그 이상의 왼쪽 열들에 대해서는 참조 샘플 값들을 이용하여 필터링을 수행 할 수도 있다.

화면 내 예측 모드 중 복수개의 방향성 모드(angular mode)들의 경우 우상단 및/또는 좌하단 참조 샘플을 이용하여 예측 블록을 생성 할 수 있으며 방향성 모드는 서로 다른 방향성을 가질 수 있다. 예측 샘플 값 생성을 위해 실수 단위의 보간(interpolation)을 수행 할 수도 있다.

화면 내 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 블록의 화면 내 예측 모드는 현재 예측 블록의 주변에 존재하는 예측 블록의 화면 내 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 화면 내 예측 모드로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 블록의 화면 내 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 블록과 주변 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 블록과 주변 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 블록과 주변 예측 블록의 화면 내 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 부호화/복호화 대상 블록의 화면 내 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.

도 7은 화면 간 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시된 사각형은 영상(또는, 픽처)를 나타낼 수 있다. 또한, 도 7에서 화살표는 예측 방향을 나타낼 수 있다. 즉, 영상은 예측 방향에 따라 부호화 및/또는 복호화될 수 있다. 각 영상은 부호화 타입에 따라 I 픽처(Intra Picture), P 픽처(Uni-predictive Picture), B 픽처(Bi-predictive Picture) 등으로 분류될 수 있다. 각 픽처는 각 픽처의 부호화 타입에 따라 부호화되고 복호화될 수 있다.

부호화의 대상인 영상이 I 픽처인 경우, 영상은 화면 간 예측 없이 영상 자체에 대해 화면 내 부호화될 수 있다. 부호화의 대상인 영상이 P 픽처인 경우, 영상은 순방향으로만 참조 영상을 이용하는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 통해 부호화될 수 있다. 부호화의 대상인 영상이 B 픽처인 경우, 순방향 및 역방향의 양측으로 참조 픽처들을 이용하는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 통해 부호화될 수 있으며, 순방향 및 역방향 중 하나의 방향으로 참조 픽처를 이용하는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 통해 부호화될 수 있다. 여기서, 화면 간 예측 모드가 사용되는 경우, 부호화기에서는 화면 간 예측 혹은 움직임 보상을 수행할 수 있고, 복호화기에서는 그에 대응하는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 참조 영상을 이용하여 부호화 및/또는 복호화되는 P 픽처 및 B 픽처의 영상은 화면 간 예측이 사용되는 영상으로 간주될 수 있다.

아래에서, 실시예에 따른 화면 간 예측에 대해 구체적으로 설명된다.

화면 간 예측 혹은 움직임 보상은 참조 픽처 및 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 화면 간 예측은 상술된 스킵 모드를 이용할 수도 있다.

참조 픽처(reference picture)는 현재 픽처의 이전 픽처 또는 현재 픽처의 이후 픽처 중 적어도 하나일 수 있다. 이때, 화면 간 예측은 참조 픽처에 기반하여 현재 픽처의 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다. 여기에서, 참조 픽처는 블록의 예측에 이용되는 영상을 의미할 수 있다. 이때, 참조 픽처 내의 영역은 참조 픽처를 지시하는 참조 영상 색인(reference picture index; refIdx) 및 후술될 움직임 벡터(motion vector) 등을 이용함으로써 특정될 수 있다.

화면 간 예측은 참조 픽처 및 참조 픽처 내에서 현재 블록에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있고, 선택된 참조 블록을 사용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 현재 블록은 현재 픽처의 블록들 중 현재 부호화 또는 복호화의 대상인 블록일 수 있다.

움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 화면 간 예측 중 도출될 수 있다. 또한, 도출된 움직임 정보는 화면 간 예측을 수행하는데 사용될 수 있다. 이때, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 복원된 주변 블록(reconstructed neighboring block)의 움직임 정보 및/또는 콜 블록(collocated block; col block)의 움직임 정보를 이용함으로써 부호화 및/또는 복호화 효율을 향상시킬 수 있다. 콜 블록은 이미 복원된 콜 픽처(collocated picture; col picture) 내에서 부호화/복호화 대상 블록의 공간적 위치에 대응하는 블록일 수 있다. 복원된 주변 블록은 현재 픽처 내의 블록이면서, 이미 부호화 및/또는 복호화를 통해 복원된 블록일 수 있다. 또한, 복원 블록은 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 이웃 블록 및/또는 부호화/복호화 대상 블록의 외부 코너에 위치한 블록일 수 있다. 여기에서, 부호화/복호화 대상 블록의 외부 코너에 위치한 블록이란, 부호화/복호화 대상 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 부호화/복호화 대상 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다.

부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 콜 픽처 내에서 공간적으로 부호화/복호화 대상 블록에 대응하는 위치에 존재하는 블록을 결정할 수 있고, 결정된 블록을 기준으로 기정의된 상대적인 위치를 결정할 수 있다. 기정의된 상대적인 위치는 공간적으로 부호화/복호화 대상 블록에 대응하는 위치에 존재하는 블록의 내부 및/또는 외부의 위치일 수 있다. 또한, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 결정된 기정의된 상대적인 위치에 기반하여 콜 블록을 도출할 수 있다. 여기서, 콜 픽처는 참조 픽처 리스트에 포함된 적어도 하나의 참조 픽처 중에서 하나의 픽처일 수 있다.

움직임 정보의 도출 방식은 부호화/복호화 대상 블록의 예측 모드에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 화면 간 예측을 위해 적용되는 예측 모드로서, 향상된 움직임 벡터 예측(Advanced Motion Vector Prediction; AMVP) 및 머지 모드(merge mode) 등이 있을 수 있다. 여기서 머지 모드를 움직임 병합 모드(motion merge mode)라고 지칭할 수 있다.

예를 들면, 예측 모드로서, AMVP가 적용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 복원된 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 콜 블록의 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트(motion vector candidate list)를 생성할 수 있다. 복원된 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 콜 블록의 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 여기서, 콜 블록의 움직임 벡터를 시간적 움직임 벡터 후보(temporal motion vector candidate)라 지칭할 수 있고, 복원된 주변 블록의 움직임 벡터를 공간적 움직임 벡터 후보(spatial motion vector candidate)라 지칭할 수 있다.

부호화 장치(100)에 의해 생성된 비트스트림은 움직임 벡터 후보 색인(motion vector candidate index)를 포함할 수 있다. 즉, 부호화 장치(100)은 움직임 벡터 후보 색인을 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다. 움직임 벡터 후보 색인은 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 후보를 지시할 수 있다. 움직임 벡터 후보 색인은 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다.

복호화 장치(200)는 움직임 벡터 후보 색인을 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화하고, 엔트로피 복호화된 움직임 벡터 후보 색인을 이용하여 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 복호화 대상 블록의 움직임 벡터 후보를 선택할 수 있다.

부호화 장치(100)는 부호화 대상 블록의 움직임 벡터 및 움직임 벡터 후보 간의 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 계산할 수 있고, MVD를 엔트로피 부호화할 수 있다. 비트스트림은 엔트로피 부호화된 MVD를 포함할 수 있다. MVD는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 이 때, 복호화 장치(200)는 수신된 MVD를 비트스트림으로부터 엔트로피 복호화할 수 있다. 복호화 장치(200)는 복호화된 MVD 및 움직임 벡터 후보의 합을 통해 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.

비트스트림은 참조 픽처를 지시하는 참조 영상 색인 등을 포함할 수 있다. 참조 영상 색인은 엔트로피 부호화되어 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 복호화 장치(200)는 주변 블록의 움직임 정보들을 이용하여 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 예측할 수 있고, 예측된 움직임 벡터 및 움직임 벡터 차분을 이용하여 복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 복호화 장치(200)는 유도된 움직임 벡터와 참조 영상 색인 정보에 기반하여 복호화 대상 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.

움직임 정보의 도출 방식의 다른 예로, 머지 모드(merge mode)가 있다. 머지 모드란 복수의 블록들에 대한 움직임의 병합을 의미할 수 있다. 머지 모드는 하나의 블록의 움직임 정보를 다른 블록에도 함께 적용시키는 것을 의미할 수 있다. 머지 모드가 적용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 리스트(merge candidate list)를 생성할 수 있다. 움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 영상 색인, 및 3) 화면 간 예측 지시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예측 지시자는 단방향 (L0 예측, L1 예측) 또는 쌍방향일 수 있다.

이때, 머지 모드는 CU 단위 또는 PU 단위로 적용될 수 있다. CU 단위 또는 PU 단위로 머지 모드가 수행되는 경우, 부호화 장치(100)는 기정의된 정보를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 생성한 후 복호화 장치(200)로 전송할 수 있다. 비트스트림은 기정의된 정보를 포함할 수 있다. 기정의된 정보는, 1) 블록 파티션(partition)별로 머지 모드를 수행할지 여부를 나타내는 정보인 머지 플래그(merge flag), 2) 부호화 대상 블록에 인접한 주변 블록들 중 어떤 블록과 머지를 할 것인가에 대한 정보인 머지 인덱스(merge index)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 부호화 대상 블록의 주변 블록들은 부호화 대상 블록의 좌측 인접 블록, 부호화 대상 블록의 상단 인접 블록 및 부호화 대상 블록의 시간적(temporal) 인접 블록 등을 포함할 수 있다.

머지 후보 리스트는 움직임 정보들이 저장된 리스트를 나타낼 수 있다. 또한, 머지 후보 리스트는 머지 모드가 수행되기 전에 생성될 수 있다. 머지 후보 리스트에 저장되는 움직임 정보는, 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보 및 참조 영상에서 부호화/복호화 대상 블록에 대응되는(collocated) 블록의 움직임 정보, 이미 머지 후보 리스트에 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 새로운 움직임 정보 및 제로 머지 후보 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 여기서, 부호화/복호화 대상 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보는 공간적 머지 후보(spatial merge candidate) 및 참조 영상에서 부호화/복호화 대상 블록에 대응되는(collocated) 블록의 움직임 정보는 시간적 머지 후보(temporal merge candidate)라 지칭할 수 있다.

스킵 모드는 주변 블록의 움직임 정보를 그대로 부호화/복호화 대상 블록에 적용하는 모드일 수 있다. 스킵 모드는 화면 간 예측에 이용되는 모드 중 하나일 수 있다. 스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 어떤 블록의 움직임 정보를 부호화 대상 블록의 움직임 정보로서 이용할 것인지에 대한 정보를 엔트로피 부호화하여 비트스트림을 통해 복호화 장치(200)에 전송할 수 있다. 부호화 장치(100)는 다른 정보는 복호화 장치(200)에 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면, 다른 정보는 구문 요소(syntax element) 정보일 수 있다. 구문 요소 정보는 움직임 벡터 차분 정보, 부호화 블록 플래그 및 변환 계수 레벨 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

화면내 또는 화면간 예측 이후 생성된 잔차신호는 양자화 과정의 일환으로 변환 과정을 통해 주파수 도메인으로 변환할 수 있다. 이때 수행하는 1차 변환은 DCT type 2 (DCT-II)외에 다양한 DCT, DST 커널을 사용할 수 있으며, 이러한 변환 커널들은 잔차신호에 대해 수평 및/또는 수직방향에 대해 1차원 변환(1D transform)을 각각 수행하는 분리 변환(Separable transform)으로 변환이 수행될 수도 있고, 또는 2차원 비분리 변환(2D Non-separable transform)으로 변환이 수행될 수 있다.

일예로 변환에 사용되는 DCT, DST type은 아래 표에서와 같이 DCT-II 외에 DCT-V, DCT-VIII, DST-I, DST-VII 를 1D 변환 시 적응적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어, 표 1 내지 표 2의 예와 같이 변환 세트(Transform set)을 구성하여 변환에 사용된 DCT 또는 DST 타입을 유도할 수 있다.

변환세트	변환
0	DST_VII, DCT-VIII
1	DST-VII, DST-I
2	DST-VII, DCT-V

변환세트	변환
0	DST_VII, DCT-VIII, DST-I
1	DST-VII, DST-I, DCT-VIII
2	DST-VII, DCT-V, DST-I

예를 들어, 도 8과 같이 화면내 예측모드에 따라 수평 또는 수직방향에 대해 서로 다른 변환 세트(Transform set)를 정의한 후, 부/복호화기에서 현재 부호화/복호화 대상 블록의 화면내 예측 모드 및 이에 대응하는 변환 세트에 포함된 변환을 이용하여 변환 및/또는 역변환을 수행할 수 있다. 이 경우, 변환 세트는 엔트로피 부호화/복호화되는 것이 아니라 부/복호화기에서 동일한 규칙에 따라 정의될 수 있다. 이 경우, 해당 변환 세트에 속한 변환들 중에서 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다. 예를 들어, 블록의 크기가 64x64 이하인 경우, 화면 내 예측 모드에 따라 그림 2의 예와 같이 총 3가지의 변환 세트를 구성하고, 수평 방향 변환과 수직 방향 변환으로 각 3가지의 변환을 이용해서 총 9개의 다중 변환 방법을 조합해서 수행한 후 최적의 변환 방법으로 잔여 신호를 부호화/복호화함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 하나의 변환 세트에 속한 3가지의 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지에 대한 정보를 엔트로피 부호화/복호화하기 위해 절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화(Binarization)를 사용할 수도 있다. 이때, 수직 변환 및 수평 변환 중 적어도 하나 이상에 대해 변환 세트에 속한 변환들 중 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 정보가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.

부호화기에서는 상기 전술한 1차 변환이 완료된 이후, 도 9의 예와 같이 변환 계수 (Transformed coefficients)에 대한 에너지 집중도를 높이기 위해 2차 변환 (Secondary transform)을 수행할 수 있다. 2차 변환 역시 수평 및/또는 수직방향에 대해 1차원 변환을 각각 수행하는 분리 변환을 수행할 수도 있고, 또는 2차원 비분리 변환을 수행할 수 있으며, 사용된 변환 정보가 전송되거나 또는 현재 및 주변 부호화 정보에 따라 부호화기/복호화기에서 묵시적으로 유도될 수 있다. 예를 들어, 1차 변환과 같이 2차 변환에 대한 변환 세트를 정의할 수 있으며, 변환 세트는 엔트로피 부호화/복호화되는 것이 아니라 부호화기/복호화기에서 동일한 규칙에 따라 정의될 수 있다. 이 경우, 해당 변환 세트에 속한 변환 중에서 어떤 변환이 사용되었는지를 지시하는 정보가 전송될 수 있으며, 화면내 또는 화면간 예측을 통한 잔차신호 중 적어도 하나 이상에 적용될 수 있다.

Transform set 별로 transform candidates의 개수 또는 종류 중 적어도 하나는 상이하며, transform candidates의 개수 또는 종류 중 적어도 하나는 블록(CU, PU, TU 등)의 위치, 크기, 분할 형태, 예측 모드(intra/inter mode) 또는 화면내 예측 모드의 방향성/비방향성 중 적어도 하나를 고려하여 가변적으로 결정될 수도 있다.

복호화기에서는 2차 역변환 수행 여부에 따라 2차 역변환을 수행할 수 있고, 2차 역변환이 수행된 결과에 1차 역변환 수행 여부에 따라 1차 역변환을 수행할 수 있다.

상기 전술한 1차 변환 및 2차 변환은 휘도/색차 성분 중 적어도 하나 이상의 신호 성분에 적용되거나 임의의 부호화 블록 크기/형태에 따라 적용될 수 있으며, 임의의 부호화 블록에서 사용여부 및 사용된 1차 변환/2차 변환을 가리키는 인덱스를 엔트로피 부호화/복호화하거나 또는 현재/주변 부호화 정보 중 적어도 하나 이상에 따라 부호화기/복호화기에서 묵시적으로 유도할 수 있다.

화면내 또는 화면간 예측 이후 생성된 잔차신호는 1차 및/또는 2차 변환 완료 후, 양자화 과정을 거친 후 양자화된 변환계수는 엔트로피 부호화 과정을 수행하게 되며, 이때 양자화된 변환계수는 도 10과 같이 화면내 예측 모드 또는 최소 블록 크기/형태 중 적어도 하나 이상을 기준으로 대각선, 수직, 수평 방향에 따라 스캐닝(scanning) 될 수 있다.

또한, 엔트로피 복호화된 양자화된 변환 계수는 역 스캐닝(Inverse Scanning)되어 블록 형태로 정렬될 수 있으며, 해당 블록에 역양자화 또는 역 변환 중 적어도 하나 이상이 수행될 수 있다. 이때, 역 스캐닝의 방법으로 대각(Diagonal) 스캔, 수평(Horizontal) 스캔, 수직(Vertical) 스캔 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.

일예로, 현재 부호화 블록의 크기가 8x8일 때, 8x8 블록에 대한 잔차신호는 1차, 2차 변환 및 양자화 이후, 4개의 4x4 서브 블록별로 도 10에 도시된 3가지 스캐닝 순서(Scanning order) 방법 중 적어도 하나에 따라 양자화된 변환 계수들을 스캐닝하면서 엔트로피 부호화할 수 있다. 또한 양자화된 변환 계수를 역 스캐닝하면서 엔트로피 복호화할 수 있다. 역 스캐닝된 양자화된 변환 계수는 역양자화 이후 변환 계수가 되고, 2차 역변환 또는 1차 역변환 중 적어도 하나가 수행되어 복원된 잔여 신호가 생성될 수 있다.

비디오 부호화 과정에서 도 11과 같이 하나의 블록이 분할될 수 있으며 분할 정보에 해당하는 지시자가 시그널링 될 수 있다. 이때, 상기 분할 정보는 분할 플래그(split_flag), 쿼드/이진트리 플래그(QB_flag), 쿼드트리 분할 플래그(quadtree_flag), 이진트리 분할 플래그(binarytree_flag), 이진트리 분할 유형 플래그(Btype_flag) 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 여기서, split_flag 는 블록이 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, QB_flag 는 블록이 쿼드트리 형태로 분할되었지는 이진트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, quadtree_flag 는 블록이 쿼드트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, binarytree_flag 는 블록이 이진트리 형태로 분할되었는지 여부를 나타내는 플래그, Btype_flag 는 블록이 이진트리 형태로 분할하는 경우 수직 또는 수평 분할임을 나타내는 플래그일 수 있다.

상기 분할 플래그가 1이면 분할되었음을 0이면 분할되지 않았음을 나타낼 수 있으며 상기 쿼드/이진트리 플래그의 경우 0이면 쿼드트리 분할, 1이면 이진트리 분할을 나타낼 수 있으며, 반대로 0이면 이진트리 분할, 1이면 쿼드트리 분할을 나타낼 수 있다. 상기 이진트리 분할 유형 플래그의 경우, 0이면 수평 방향 분할, 1이면 수직 방향 분할을 나타낼 수 있으며, 반대로 0이면 수직 방향 분할, 1이면 수평 방향 분할을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 도 11에 대한 분할 정보는 다음 표 3과 같이 quadtree_flag, binarytree_flag, Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링 하여 유도할 수 있다.

quadtree_flag	1	0					1	0					0		0		0		0								0
binarytree_flag			1		0	0			1		0	0		0		0		0		1		1		0	0	0		0
Btype_flag				1						0											0		1

예를 들어, 도 11에 대한 분할 정보는 다음 표 2와같이 split_flag, QB_flag, Btype_flag 중 적어도 하나를 시그널링 하여 유도할 수 있다.

split_flag	1		1			0	0	1		1			0	0	0	0	0	1			1		0	0	0	0
QB_flag		0		1					0		1								1
Btype_flag					1							0								0		1

상기 분할 방법은 블록의 크기/형태에 따라 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있으며 또는 이진트리로만 가능할 수 있다. 이러한 경우, 상기 split_flag는 쿼드트리 또는 이진트리 분할 여부를 나타내는 플래그를 의미할 수 있다. 상기 블록의 크기/형태는 블록의 깊이 정보에 따라 유도될 수 있으며, 깊이 정보는 시그널링 될 수 있다.

상기 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 여기서, 소정의 범위는 쿼드트리만으로 분할이 가능한 최대 블록의 크기 또는 최소 블록의 크기 중 적어도 하나로 정의될 수 있다. 상기 쿼드트리 형태의 분할이 허용되는 최대/최소 블록의 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있고, 해당 정보는 시퀀스, 픽처 파라미터, 또는 슬라이스(세그먼트) 중 적어도 하나의 단위로 시그널링될 수 있다. 또는, 상기 최대/최소 블록의 크기는 부호화기/복호화기에 기-설정된 고정된 크기일 수도 있다. 예를 들어, 상기 블록의 크기가 256x256 ~ 64x64 에 해당하는 경우에는 쿼드트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이러한 경우에 상기 split_flag는 쿼드트리 분할 여부를 나타내는 플래그 일 수 있다.

상기 블록의 크기가 소정의 범위 내에 속하는 경우에는 이진트리로만 분할이 가능할 수 있다. 여기서, 소정의 범위는 이진트리만으로 분할이 가능한 최대 블록의 크기 또는 최소 블록의 크기 중 적어도 하나로 정의될 수 있다. 상기 이진트리 형태의 분할이 허용되는 최대/최소 블록의 크기를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있고, 해당 정보는 시퀀스, 픽처 파라미터, 또는 슬라이스(세그먼트) 중 적어도 하나의 단위로 시그널링될 수 있다. 또는, 상기 최대/최소 블록의 크기는 부호화기/복호화기에 기-설정된 고정된 크기일 수도 있다. 예를 들어, 상기 블록의 크기가 16x16 ~ 8x8 에 해당하는 경우에는 이진트리로만 분할이 가능할 수 있다. 이러한 경우에 상기 split_flag는 이진트리 분할 여부를 나타내는 플래그 일 수 있다.

상기 하나의 블록이 이진트리로 분할된 이후, 상기 분할된 블록이 더 분할될 경우에는 이진트리로만 분할될 수 있다.

상기 분할된 블록의 가로 또는 세로의 크기가 더 이상 분할될 수 없는 크기인 경우에는 상기 하나 이상의 지시자를 시그널링 하지 않을 수 있다.

상기 쿼드트리 기반 하의 이진트리 분할 외에 이진트리 분할 후, 쿼드트리 기반 분할이 가능할 수 있다.

쿼드트리 및/또는 이진트리에 기반하여 블록을 분할하는 경우, 블록의 최종 분할 결과에 따른 리프 노드에 해당하는 블록이 하나의 부호화/복호화 단위로 설정될 수 있다. 즉, 임의 크기 또는 임의 형태를 갖는 블록이 더 이상 분할되지 않는 경우, 해당 블록을 대상으로 부호화/복호화가 수행될 수 있다. 일 예로, 쿼드트리 및/또는 이진트리 분할에 의해 생성된 이진 리프 노드(Binary leaf node)에 해당하는 임의 크기 및 형태를 갖는 블록에 대해, 예측(예컨대, 화면 간 예측 또는 화면 내 예측) 및 변환 등의 부호화/복호화 과정이 수행될 수 있다.

도 12는 블록의 분할 형태에 따른 부호화/복호화 단위를 설명하기 위해 예시한 도면이다. 도 12에 도시된 예에서, 실선은 쿼드트리 분할에 의해 생성된 블록들을 구분하기 위한 것이고, 점선은 이진트리 분할에 의해 생성된 블록들을 구분하기 위한 것이다. 도 12에 도시된 예에서와 같이, 부호화 블록의 구조(Structure)가 결정되었다고 가정할 때, 실전 및 점선을 통해 최종 분할된 노드를 이진 리프 노드로 정의할 수 있다. 이진 리프 노드에 해당하는 블록은, 예측 서브 블록 또는 변환 서브 블록 등에 따른 추가 분할 없이, 해당 리프 노드에 대응하는 블록의 크기 또는 형태에서 부호화/복호화(예를 들어, 화면 내 예측 또는 화면 간 예측, 1차 변환, 2차 변환, 양자화 또는 엔트로피 부호화/복호화 등)가 수행될 수 있다.

설명의 편의를 위해, 후술되는 실시예에서는, 쿼드트리 및/또는 이진트리에 기반한 블록의 분할 형태를 블록 구조(Block Structure)라 정의하기로 한다.

부호화/복호화 과정에 있어서, 색상 성분별 블록 구조는 동일할 수도 있고, 색상 성분별 블록 구조는 상이할 수도 있다. 일 예로, 블록 구조는 임의의 부호화 파라미터 조건에 따라 휘도 및 색차 성분에 대해 동일할 수도 있고, 휘도 및 색차 성분에 대해 상이할 수도 있다. 여기서, 휘도 성분 및 색차 성분의 블록 구조가 동일하다는 것은, 휘도 성분에 대해 결정된 블록 구조 정보를 색차 성분이 상속받거나, 색차 성분에 대해 결정된 블록 구조를 휘도 성분이 상속받는 것을 의미할 수 있다. 예컨대, 현재 부호화/복호화되는 픽처 또는 슬라이스 타입에 따라, 화면 내 픽처(Intra Frame) 또는 화면 내 슬라이스(Intra Slice)에서는 휘도 및 색차 신호가 서로 다른 블록 구조를 갖거나 동일한 블록 구조를 가질 수 있다. 이때, 화면 내 픽처 또는 화면 내 슬라이스를 구성하는 휘도 및 색차 성분에 대한 블록 구조를 동일하게 설정할 것인지 또는 상이하게 설정할 것인지 여부는, 각 블록 구조에 따른 율-왜곡(Rate Distortion) 비용 함수를 구한 후, 비용 함수가 최소가 되는 블록 구조를 선택하는 부호화 과정을 통해 결정될 수 있다.

부호화 장치는 색상 성분별 동일한 블록 구조를 사용할 것인지 여부를 나타내는 정보를 엔트로피 부호화하여, 복호화 장치로 전송할 수 있다. 이때, 상기 정보는 시퀀스 레벨(예컨대, Sequence Parameter Set, SPS), 픽처 레벨(예컨대, Picture Parameter Set, PPS), 슬라이스 헤더(Slice Header), 최대 부호화 유닛(LCT 또는 CTU) 또는 부호화 유닛(또는 부호화 블록) 중 적어도 하나에서 부호화될 수 있다.

예를 들어, 화면 내 픽처, 화면 내 슬라이스, 화면 간 픽처 또는 화면 간 슬라이스에 대해 색상 성분별 블록 구조가 동일한지 여부를 나타내는 부호화 파라미터 정보가 SPS 또는 PPS를 통해 전송될 수 있다.

또는, 화면 내 슬라이스 또는 화면 간 슬라이스에 대해 색상 성분별 블록 구조가 동일한지 여부를 나타내는 부호화 파라미터 정보가 슬라이스 헤더를 통해 전송될 수 있다.

또는, 최대 부호화 유닛 또는 부호화 유닛에 대해 색상 성분별 블록 구조가 동일한지 여부를 나타내는 부호화 파라미터 정보가 최대 부호화 유닛 또는 부호화 유닛 단위로 전송될 수 있다.

부호화/복호화 대상 블록이 소정 조건을 만족하는 경우, 부호화/복호화 대상 블록에 대해서는 블록 분할이 허용되지 않을 수 있다. 이에 따라, 소정 조건을 만족하는 블록에 대해서는 블록 분할 정보의 부호화/복호화가 생략될 수 있다. 여기서, 소정 조건은, 블록의 크기, 블록의 형태 또는 블록의 분할 깊이 중 적어도 하나에 관련된 것으로, 쿼드트리 및/또는 이진트리 분할이 허용되거나 또는 허용되지 않는 블록의 크기, 형태 또는 깊이 등을 나타낼 수 있다. 블록의 크기 또는 형태는 쿼드트리 및/또는 이진트리 분할이 허용되거나 허용되지 않는 블록의 크기 또는 형태를 나타내는 기준값일 수 있고, 블록 깊이는, 쿼드트리 및/또는 이진트리 분할이 허용되거나 허용되지 않는 블록 깊이의 임계값을 나타낼 수 있다. 블록 깊이는 쿼드트리 및/또는 이진트리 분할이 수행됨에 따라 1씩 증가하는 변수일 수 있다.

블록 분할 정보는, 블록 분할 여부를 나타내는 정보(예컨대, split_flag), 쿼드트리 분할 여부를 나타내는 정보(예컨대, Quadtree_flag 또는 QB_flag), 이진트리 분할 여부를 나타내는 정보(예컨대, Binarytree_flag 또는 QB_flag) 또는 이진트리 분할 유형을 나타내는 정보(예컨대, Btype_flag) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예컨대, 소정 조건이 블록 크기가 기준값 이하일 것을 나타내고, 소정 조건을 만족하는 블록에 대해 이진트리 분할을 허용하지 않는 것으로 가정할 경우, 기준값 이하의 크기를 갖는 블록에 대해서는, 이진트리 분할과 관련된 정보(예컨대, 쿼드/이진트리 플래그(QB_flag), 이진트리 분할 플래그(binaraytree_flag) 또는 이진트리 분할 유형 플래그(Btype_flag) 중 적어도 하나)의 부호화/복호화가 생략될 수 있다. 만약, 쿼드/이진트리 플래그(QB_flag)에 대한 부호화/복호화가 생략된다면, 분할 플래그(split_flag)는 블록이 쿼드트리 분할되는지 여부를 나타내는 용도로 이용될 수 있다.

설명한 예에 한정되지 않고, 소정 조건을 만족하는 블록에 대해 쿼드트리 분할을 허용하지 않도록 설정될 수도 있다. 이 경우, 소정 조건을 만족하는 블록에 대해서는, 쿼드트리 분할과 관련된 정보(예컨대, 쿼드/이진트리 플래그(QB_flag) 또는 쿼드트리 분할 플래그(quadtree_flag) 등)의 부호화/복호화가 생략될 수 있다. 만약, 쿼드/이진트리 플래그(QB_flag)에 대한 부호화/복호화가 생략된다면, 분할 플래그(split_flag)는 블록이 이진트리 분할되는지 여부를 나타내는 용도로 이용될 수 있다.

다른 예로, 소정 조건을 만족하는 블록에 대해, 어떠한 형태의 분할도 허용하지 않을 수도 있다. 이 경우, 소정 조건을 만족하는 블록에 대해서는 어떠한 분할 정보도 부호화/복호화되지 않을 수 있다.

도면을 참조하여, 분할 정보의 부호화/복호화의 생략 여부를 결정하는 과정에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 13은 이진트리 분할과 관련된 정보의 복호화 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 설명의 편의를 위해, 본 실시예에서는, 소정 조건을 만족하는 블록에 대해 이진트리 기반의 분할이 허용되지 않는 것으로 가정한다.

먼저, 소정 조건과 관련된 정보를 획득할 수 있다(S1301). 여기서, 소정 조건과 관련된 정보는, 블록의 크기, 형태 또는 분할 깊이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 소정 조건은, 소정 조건과 관련된 정보에 기초하여, 블록의 크기가 임계값 이상인지 여부, 블록의 크기가 임계값 이하인지 여부, 블록의 형태가 기 설정된 형태인지 여부, 블록의 깊이가 임계값 이상인지 여부 또는 블록의 깊이가 임계값 이하인지 여부 등으로 설정될 수 있다.

소정 조건과 관련된 정보는, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 것일 수 있다. 여기서, 소정 조건과 관련된 정보는, 소정 조건을 정의하는 블록의 크기, 블록의 형태 또는 블록의 깊이 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 일 예로, 분할 정보의 부호화/복호화가 생략되는 블록의 크기/형태 또는 분할 깊이는 부호화기 및 복호화기에 기 정의된 고정값을 가질 수 있다. 또는, 소정 조건과 관련된 정보는, 부호화/복호화 대상 블록의 크기/형태 또는 블록의 분할 깊이를 나타내는 부호화 파라미터에 의해 가변적으로 결정될 수도 있다.

다른 예로, 소정 조건과 관련된 정보는, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 헤더 또는 소정의 부호화 영역 단위로 부호화/복호화될 수 있다. 이때, 소정의 부호화 영역은 현재 부호화/복호화 되는 픽처 또는 슬라이스보다 작은 크기/형태를 갖는 것으로, 최대 부호화 유닛(LCU 또는 CTU) 또는 최대 부호화 유닛에 포함된 임의 크기 또는 임의 형태의 블록(예컨대, 최대 부호화 유닛을 쿼드트리 분할함으로써 생성된 블록) 등을 포함할 수 있다. 소정 조건과 관련된 정보는, 블록의 최대 크기 및/또는 블록의 최소 크기의 형태로 표현될 수도 있고, 블록의 최대 깊이 및/또는 블록의 최소 크기의 형태로 표현될 수도 있다.

부호화기는, 쿼드트리 및 이진트리 기반의 부호화를 수행한 결과와, 쿼드트리 기반의 부호화를 수행한 결과간의 율-왜곡(Rate Distortion)을 비교하여, 블록 구조를 결정하고, 결정된 블록 구조에 따라, 더 이상 이진트리 분할이 수행되지 않는 블록의 크기, 형태 또는 깊이를 고려하여, 소정 조건과 관련된 정보를 부호화할 수 있다. 또한, 복호화기는 비트스트림으로부터, 이진트리 분할이 허용되지 않는 소정 조건과 관련된 정보를 복호화하고, 복호화된 정보에 기초하여, 현재 블록이 소정 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.

복호화기는 현재 블록이 소정 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다(S1302). 판단 결과, 현재 블록이 소정 조건을 만족하는 경우, 현재 블록에 대한 이진트리 분할과 관련된 정보의 복호화가 생략될 수 있다.

반면, 현재 블록이 소정 조건을 만족하지 않는 경우, 현재 블록이 쿼드트리 분할되었는지 여부에 따라, 현재 블록에 대한 이진트리 분할과 관련된 정보를 복호화할 수 있다(S1303). 예컨대, 현재 블록에 대해 쿼드트리 분할이 수행되지 않았다면, 현재 블록에 대한 이진트리 분할과 관련된 정보를 복호화할 수 있다.

즉, 현재 블록의 크기, 형태 또는 깊이가 소정 조건에 따른 블록의 크기, 형태 또는 깊이에 해당하는지 여부를 비교하여, 현재 블록에 대한 블록 분할 정보를 부호화/복호화할 것인지 여부를 결정할 수 있다.

다른 예로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 임의 크기, 임의 형태 또는 임의 깊이를 갖는 블록에 대해 블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보를 부호화/복호화할 수도 있다. 여기서, 블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보는, 쿼드트리 분할이 존재하는지 여부를 가리키는 정보(예컨대, NoPresent_Quadtree_flag) 또는 이진트리 분할이 존재하는지 여부를 가리키는 정보(예컨대, NoPresent_Binarytree_flag)를 포함할 수 있다.

임의 크기, 임의 형태 또는 임의 깊이를 갖는 블록에 대해, 블록 분할이 허용되지 않음을 나타내는 경우, 해당 블록뿐만 아니라, 하위 블록에 대해서도, 블록 분할이 허용되지 않을 수 있다. 여기서, 하위 블록이란, 해당 블록보다 작은 크기를 갖는 블록, 해당 블록과 동일한 형태를 갖는 블록, 해당 블록보다 분할 깊이가 큰 블록 또는 해당 블록의 하위 노드 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 예로, 임의 크기/형태를 갖는 블록에 대해 이진트리 분할이 존재하는지 여부를 나타내는 정보가 시그널링되고, 상기 정보가 이진트리 분할이 없음을 지시하는 경우, 상기 블록뿐만 아니라, 상기 블록보다 작은 크기/형태를 갖는 블록에 대해서는, 이진트리 분할과 관련된 정보(예컨대, 이진트리 분할 여부를 나타내는 정보(예컨대, 쿼드/이진트리 플래그(QB_flag), 이진트리 분할 플래그(binaraytree_flag) 또는 이진트리 분할 유형 플래그(Btype_flag) 중 적어도 하나)의 부호화/복호화가 생략될 수 있다.

설명한 예에 한정되지 않고, 임의 크기/형태를 갖는 블록에 대해 쿼드트리 분할이 존재하는지 여부 또는 이진트리 분할 유형 플래그가 존재하는지 여부 등을 나타내는 정보를 시그널링하는 것도 가능하다.

블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보는, 소정의 부호화 영역별로 전송될 수 있다. 이때, 소정의 부호화 영역은 현재 부호화/복호화 되는 픽처 또는 슬라이스보다 작은 크기/형태를 갖는 것으로, 최대 부호화 유닛(LCU 또는 CTU) 또는 최대 부호화 유닛에 포함된 임의 크기 또는 임의 형태의 블록(예컨대, 최대 부호화 유닛을 쿼드트리 분할함으로써 생성된 블록) 등을 포함할 수 있다. 부호화기는 임의 크기/형태의 블록에 대해 쿼드트리 및 이진트리 기반의 부호화를 수행한 결과와, 쿼드트리 기반의 부호화를 수행한 결과간의 율-왜곡(Rate Distortion)을 비교하여, 블록 구조를 결정하고, 결정된 블록 구조에 따라, 이진트리 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보의 부호화 여부를 결정할 수 있다.

블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보는 계층적으로 부호화/복호화될 수 있다. 일 예로, 상위 블록에 대해 시그널링되는 정보가 블록 분할이 허용됨을 나타내는 경우, 상위 블록이 분할함으로써 생성된 하위 블록에 대해 또 다시 블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보가 부호화/복호화될 수 있다.

다른 예로, 블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보가 시그널링되는 블록의 크기, 형태 또는 깊이에 대한 정보를 상위 레벨에서 부호화/복호화할 수도 있다. 일 예로, 블록 크기, 형태 또는 깊이에 대한 정보는, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다. 이 경우, 상위 레벨을 통해 시그널링되는 블록 크기, 형태 또는 깊이에 해당하는 블록 또는 이의 상위 블록에 대해서만, 블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보가 시그널링될 수 있다.

도 14는 이진트리 분할과 관련된 정보의 복호화 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 설명의 편의를 위해, 본 실시예에서는, 현재 블록에 대해서만, 이진트리 분할이 허용되는지 여부에 대한 정보가 시그널링되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.

먼저, 현재 블록에 대한, 이진트리 분할 여부를 나타내는 정보를 복호화할 수 있다(S1401).

상기 정보가 이진트리 분할이 허용되지 않음을 나타내는 경우(S1402), 현재 블록에 대한 이진트리 분할 정보의 복호화를 생략할 수 있다. 뿐만 아니라, 현재 블록이 쿼드트리 분할됨으로써 생성되는 하위 블록에 대해서도 이진트리 분할 정보를 복호화하지 않을 수 있다.

반면, 상기 정보가 이진트리 분할이 허용됨을 나타내는 경우(S1402), 현재 블록이 쿼드트리 분할되었는지 여부에 따라, 이진트리 분할과 관련된 정보를 복호화할 수 있다(S1403). 예컨대, 현재 블록에 대해 쿼드트리 분할이 수행되지 않았다면, 현재 블록에 대한 이진트리 분할과 관련된 정보를 복호화할 수 있다. 뿐만 아니라, 현재 블록이 쿼드트리 또는 이진트리 분할됨으로써 생성되는 하위 블록에 대해서도, 하위 블록이 쿼드 트리 분할되었는지 여부에 따라, 이진트리 분할과 관련된 정보가 복호화될 수 있다.

도 15 내지 도 17은 소정 크기 이하의 블록에 더 이상 이진트리 분할이 수행되지 않는 경우의 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 15에 도시된 예에서와 같이, 최대 부호화 유닛의 크기/형태가 128x128이고, 부호화 장치에서 수행한 율-왜곡 최적화를 통해, 최대 부호화 유닛 내 이진트리 분할이 없이 쿼드트리 분할만 존재하는 것으로 가정한다.

소정 크기 블록에 대해 이진트리 분할이 수행되지 않는다는 정보를 부호화/복호화하지 않는다면, 도 16에 도시된 예에서와 같이, 더 이상 쿼드트리 분할이 수행되지 않는 블록에 대해 이진트리 분할이 수행되는지 여부에 대한 정보를 부호화/복호화해야 한다.

그러나, 128x128 크기 이하의 블록에 대해 이진트리 분할이 수행되지 않는다는 정보를 부호화/복호화할 경우, 도 17에 도시된 예에서와 같이, 128x128 크기보다 작은 블록에 대해서는, 이진트리 분할이 수행되는지 여부에 대한 정보를 부호화/복호화할 필요가 없다. 이에 따라, 부호화할 정보량이 작아져, 부호화/복호화 효율이 증가할 수 있다.

앞서, 도 13을 통해 설명한 바와 같이, 부호화기는, 이진트리 분할이 허용되지 않는 블록의 크기(예컨대, 128x128을 나타내는 정보), 형태 또는 깊이에 관한 정보를 부호화하여 복호화 장치로 전송할 수 있다. 복호화 장치는, 비트스트림으로부터 이진트리 분할이 수행되지 않는 블록의 크기에 관한 정보를 복호화하고, 복호화된 정보가 가리키는 크기 이하의 블록에 대해서는 이진트리 분할과 관련한 정보를 더 이상 복호화하지 않을 수 있다.

다른 예로, 앞서, 도 14를 통해 설명한 바와 같이, 부호화 장치는, 이진트리 분할이 수행되지 않는 임의 크기 블록에 대해, 이진트리 분할이 허용되지 않음을 나타내는 정보를 부호화하여 복호화 장치로 전송할 수도 있다. 여기서, 상기 정보는 1비트의 플래그(예컨대, NoPresent_BinaryTree_flag)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 17에 도시된 예에서는, 128x128 크기의 블록에 대해, NoPresent_BinaryTree_flag이 시그널링되는 것으로 예시하였다.

도 16 및 도 17에서는, 쿼드트리 또는 이진트리 분할이 수행된 경우, 플래그의 값이 1, 그렇지 않은 경우, 플래그의 값이 0으로 설정된 것으로 나타냈지만, 반대의 설정도 가능하다.

블록 분할을 허용하지 않는 것과 관련한 실시예는 휘도 성분 및 색차 성분에 대해 적용될 수 있다. 이때, 블록 분할이 허용되지 않음을 나타내는 정보(예컨대, 블록 분할이 허용되지 않는, 블록 크기, 형태 또는 크기를 나타내는 정보 또는 블록 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 정보 등)는 휘도 성분 및 색차 성분에 대해 공통적으로 적용될 수도 있고, 휘도 성분 및 색차 성분에 대해 개별적으로 시그널링될 수도 있다. 상기 정보를 엔트로피 부호화/복호화하는 경우, 절삭된 라이스(Truncated Rice) 이진화 방법, K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법, 제한된 K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법, 고정 길이(Fixed-length) 이진화 방법, 단항(Unary) 이진화 방법 또는 절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화 방법 중 적어도 하나 이상의 엔트로피 부호화 방법이 이용될 수 있다. 아울러, 상기 정보를 이진화한 뒤, CABAC(ae(v))을 이용하여 상기 정보를 최종 부호화/복호화할 수 있다.

다음으로, 현재 블록에 대한 잔차 신호 변환 및 스캐닝에 대해 살펴보기로 한다.

현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화/복호화를 수행함에 있어서, 현재 블록 주변의 부호화/복호화가 완료된 블록들의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 통해 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보 중 적어도 하나 이상을 부호화기/복호화기에서 묵시적으로 유도할 수 있다. 여기서, 잔차 신호에 대한 부호화 정보는, 잔차 신호의 변환 기법(예컨대, 1차 변환 및 2차 변환에 이용된 변환 기법)과 관련된 정보, 양자화된 변환 계수를 스캐닝하기 위한 정보 등을 포함할 수 있다. 여기서, 양자화된 변환 계수는 화면 내 예측 이후 생성된 잔차 신호에 대해, 변환(예컨대, 1차 변환 및 2차 변환) 및 양자화가 수행된 것을 의미할 수 있다.

구체적으로, 현재 블록이, 화면 내 예측을 통해 부호화된 경우라면, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 기초로, 현재 블록 주변의 주변 블록으로부터 현재 블록에 대한 부호화 정보를 유도할 수 있다. 반면, 현재 블록이, 화면 간 예측을 통해 부호화된 경우라면, 현재 블록의 움직임 관련 정보를 기초로, 현재 블록 주변의 주변 블록으로부터 현재 블록에 대한 부호화 정보를 유도할 수 있다. 이하, 도 18 및 도 19를 참조하여, 현재 블록이 화면 내 예측을 통해 부호화된 경우 및 현재 블록이 화면 간 예측을 통해 부호화된 경우에 있어서, 주변 블록으로부터 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 유도하는 것에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

도 18은 현재 블록이 화면 내 예측으로 부호화된 경우, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 주변 블록으로부터 유도할 것인지 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 동일한 화면 내 예측 모드로 부호화된 주변 블록이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S1801). 여기서, 현재 블록의 주변 블록은, 현재 블록과 동일한 픽처(즉, 현재 픽처)에 포함되고, 현재 블록보다 앞서 부호화/복호화된 블록을 의미할 수 있다. 일 예로, 주변 블록은, 현재 블록보다 앞서 부호화/복호화된 블록 중 현재 블록에 인접한 블록을 포함할 수 있다. 여기서, 현재 블록에 인접한 블록이란, 현재 블록의 경계(예컨대, 좌측 경계 또는 상단 경계)에 인접한 블록 및 현재 블록의 코너(예컨대, 상단 좌측 코너, 상단 우측 코너 또는 좌측 하단 코너 등)에 인접한 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

현재 블록의 화면 내 예측 모드와 동일한 화면 내 예측 모드로 부호화된 주변 블록이 존재하는 경우, 해당 주변 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 현재 블록의 부호화 정보로 유도할 수 있다(S1802). 구체적으로, 현재 블록의 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 정보 중 적어도 하나는, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록으로부터 유도될 수 있다.

일 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 주변 블록과 동일하고, 해당 주변 블록이 1차 변환을 스킵(Transform skip) 하였다면, 현재 부호화 블록의 잔차 신호도 1차 변환을 스킵할 수 있다. 현재 블록의 1차 변환이 스킵되는 경우, 현재 블록의 2차 변환 역시 스킵될 수 있다.

또는, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 주변 블록과 동일한 경우, 현재 블록의 수평 및 수직 방향에 대한 1차 변환은, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록에 적용된 1차 변환과 동일하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 잔차 신호를 1차 변환하는데 필요한 부호화 정보(예컨대, 1차 변환에 사용된 수평 및 수직 방향에 대한 변환 정보(또는 변환 인덱스))에 대한 부호화/복호화가 생략될 수 있다.

예컨대, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 23번(mode 23)으로 결정되었고, 현재 블록에 인접한 주변 블록 중 적어도 하나 이상의 화면 내 예측 모드도 23번(mode 23)으로 결정된 경우, 화면 내 예측 모드가 23번인 주변 블록의 잔차 신호에 적용된 1차 변환은 현재 블록의 잔차 신호에 대한 1차 변환으로 이용될 수 있다. 예컨대, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록의 잔차 신호가 수평 방향은 DCT-V, 수직 방향은 DST-VII에 의해 1차 변환되었다면, 현재 블록의 잔차 신호의 1차 변환 역시, 수평 방향은 DCT-V, 수직 방향은 DST-VII에 의해 수행될 수 있다.

다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 주변 블록과 동일한 경우, 현재 블록의 2차 변환은, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록에 적용된 2차 변환과 동일하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 잔차 신호를 2차 변환하는데 필요한 부호화 정보(예컨대, 2차 변환에 대한 변환 정보(또는 변환 인덱스))에 대한 부호화/복호화가 생략될 수 있다.

예컨대, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 35번(mode 35)으로 결정되었고, 현재 블록에 인접한 주변 블록 중 적어도 하나 이상의 화면 내 예측 모드도 35번(mode 35)으로 결정된 경우, 화면 내 예측 모드가 35번인 주변 블록의 잔차 신호에 적용된 2차 변환은 현재 블록의 잔차 신호에 대한 2차 변환으로 이용될 수 있다.

다른 예로, 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 현재 블록의 주변 블록과 동일한 경우, 현재 블록의 스캐닝 순서는, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록의 스캐닝 순서와 동일하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 양자화된 변환 계수들(Quantized transformed coefficients)을 스캐닝하는데 필요한 부호화 정보(예를 들어, 스캐닝 순서를 의미하는, 대각선 방향(Diagonal), 수평 방향(Horizontal), 수직 방향(Vertical) 중 적어도 하나의 스캔 방향 인덱스(Scanning order index))에 대한 부호화/복호화가 생략될 수 있다.

상술한 예에 그치지 않고, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록의 1차 변환, 2차 변환 및 스캐닝 순서 중 둘 이상을, 현재 블록의 부호화 정보로 유도할 수도 있다.

일 예로, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록의 1차 변환 및 2차 변환을 현재 블록에 적용하거나, 주변 블록의 1차 변환 및 스캐닝 순서 또는 주변 블록의 2차 변환 및 스캐닝 순서를 현재 블록에 적용할 수 있다. 또는, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록의 1차 변환, 2차 변환 및 스캐닝 순서를 모두 현재 블록에 적용하는 것도 가능하다.

현재 블록 주변에, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록이 복수개인 경우, 주변 블록 간의 우선순위에 기초하여, 현재 블록의 부호화 정보를 유도할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 주변 블록 및 상단 주변 블록이 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖고, 좌측 주변 블록의 우선 순위가 상단 주변 블록의 우선 순위보다 높다면, 현재 블록의 부호화 정보는 좌측 주변 블록의 부호화 정보를 기초로 유도될 수 있다.

다른 예로, 현재 블록 주변에, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록이 복수개인 경우, 현재 블록의 부호화 정보를 유도하는데 이용되는 주변 블록을 식별하기 위한 정보를 비트스트림을 통해 시그널링할 수도 있다. 이 경우, 주변 블록을 식별하기 위한 정보(예컨대, 주변 블록 인덱스)가 가리키는 주변 블록으로부터 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 유도할 수 있다.

만약, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록이 존재하지 않는다면, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다(S1803). 일 예로, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖는 주변 블록이 존재하지 않는 경우, 현재 블록의 1차 변환에 대한 변환 정보(또는 변환 인덱스), 2차 변환에 대한 변환 정보(또는 변환 인덱스) 또는 스캐닝 순서에 대한 정보(또는 스캐닝 인덱스) 중 적어도 하나가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.

상술한 실시예에서는, 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 주변 블록의 화면 내 예측 모드가 동일할 것을 조건으로, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보가 주변 블록으로부터 유도되는 것으로 설명하였다. 다른 예로, 잔차 신호에 대한 제1 부호화 정보가 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 현재 블록의 잔차 신호에 대한 제2 부호화 정보를 유도하는 것도 가능하다. 여기서, 제1 부호화 정보 및 제2 부호화 정보는, 1차 변환에 대한 정보, 2차 변환에 대한 정보 및 스캐닝 순서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 예로, 현재 블록에 대해 결정된 1차 변환과 동일한 1차 변환을 사용한 적어도 하나의 주변 블록이 존재하는 경우, 현재 블록의 2차 변환은 현재 블록과 동일한 1차 변환을 사용한 주변 블록에 적용된 2차 변환으로 설정될 수 있다. 이 경우, 현재 블록에 대한 잔차 신호를 2차 변환하는데 필요한 부호화 정보의 부호화/복호화가 생략될 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 1차 변환이, 수평 방향으로는 DCT-V, 수직 방향으로는 DST-VII으로 결정된 것으로 가정한다. 현재 블록의 주변 블록들 중 하나 이상의 1차 변환이, 수평 방향으로는 DCT-V, 수직 방향으로는 DST-VII으로 결정되었다면, 현재 블록과 동일한 1차 변환이 적용된 주변 블록의 2차 변환을 현재 블록의 2차 변환으로 적용할 수 있다.

또는, 현재 블록의 1차 변환과 동일한 1차 변환을 사용한 주변 블록의 스캐닝 순서를 현재 블록의 스캐닝 순서로 적용할 수도 있다. 또는, 현재 블록의 1차 변환과 동일한 1차 변환을 사용한 주변 블록의 2차 변환 및 스캐닝 순서를 현재 블록에 적용하는 것 역시 가능하다.

상술한 실시예에서는, 현재 블록과 동일한 1차 변환을 사용하는 주변 블록으로부터, 현재 블록의 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나를 유도하는 것으로 설명하였지만, 현재 블록과 동일한 2차 변환을 사용하는 주변 블록으로부터, 현재 블록의 1차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나를 유도하거나, 현재 블록과 동일한 스캐닝 순서를 사용하는 주변 블록으로부터, 현재 블록의 1차 변환 또는 2차 변환 중 적어도 하나를 유도하는 것 역시 가능하다.

현재 블록의 제2 부호화 정보는, 화면 내 예측 모드 및 제1 부호화 정보가 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도될 수도 있다.

일 예로, 현재 블록에 대해 결정된 화면 내 예측 모드 및 현재 블록에 대해 결정된 1차 변환과 동일한 화면 내 예측 모드 및 1차 변환을 사용한 적어도 하나의 주변 블록이 존재하는 경우, 현재 블록의 2차 변환은 현재 블록의 화면 내 예측 모드와 동일하고, 현재 블록과 동일한 1차 변환을 사용한 주변 블록에 적용된 2차 변환으로 설정될 수 있다. 이 경우, 현재 블록에 대한 잔차 신호를 2차 변환하는데 필요한 부호화 정보의 부호화/복호화가 생략될 수 있다.

또는, 화면 내 예측 모드 및 1차 변환이 현재 블록과 동일한 주변 블록의 스캐닝 순서를 현재 블록의 스캐닝 순서로 적용할 수도 있다. 또는, 화면 내 예측 모드 및 1차 변환이 현재 블록과 동일한 주변 블록의 2차 변환 및 스캐닝 순서를 현재 블록에 적용할 수도 있다.

상술한 실시예에서는, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖고, 현재 블록과 동일한 1차 변환을 사용하는 주변 블록으로부터, 현재 블록의 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나를 유도하는 것으로 설명하였다. 이에 그치지 않고, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖고, 현재 블록과 동일한 2차 변환을 사용하는 주변 블록으로부터, 현재 블록의 1차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나를 유도하거나, 현재 블록과 동일한 화면 내 예측 모드를 갖고 현재 블록과 동일한 스캐닝 순서를 사용하는 주변 블록으로부터, 현재 블록의 1차 변환 또는 2차 변환 중 적어도 하나를 유도하는 것 역시 가능하다.

도 19는 현재 블록이 화면 간 예측으로 부호화된 경우, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 주변 블록으로부터 유도할 것인지 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드인지 여부를 판단할 수 있다(S1901). 현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드인 경우, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해, 현재 블록과 병합되는 주변 블록을 결정할 수 있다(S1902). 일 예로, 현재 블록과 병합되는 주변 블록은, 머지 후보 리스트 중 현재 블록과 병합될 주변 블록을 나타내는 머지 인덱스에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 현재 블록의 주변 블록은, 현재 블록에 공간적으로 인접한 주변 블록뿐만 아니라, 현재 블록에 시간적으로 인접한 주변 블록을 포함할 수 있다.

현재 블록과 병합되는 주변 블록이 결정되면, 현재 블록과 병합되는 주변 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보로 유도할 수 있다(S1903). 일 예로, 현재 블록의 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나는, 현재 블록과 병합되는 주변 블록의 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나와 동일하게 설정될 수 있다.

현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드가 아닌 경우, 현재 블록의 주변 블록 중 현재 블록의 움직임 정보와 동일한 움직임 정보를 갖는 주변 블록이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S1904). 여기서, 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 영상 인덱스 또는 참조 픽처 방향 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

현재 블록의 움직임 정보와 동일한 움직임 정보를 갖는 주변 블록이 존재하는 경우, 현재 블록과 동일한 움직임 정보를 갖는 주변 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보로 유도할 수 있다(S1905). 일 예로, 현재 블록의 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나는, 현재 블록의 움직임 벡터, 참조 영상 인덱스, 참조 픽처 방향 중 적어도 하나 이상이 현재 블록과 동일한 주변 블록의 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나와 동일하게 설정될 수 있다.

만약, 현재 블록과 동일한 움직임 정보를 갖는 주변 블록이 존재하지 않는다면, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 엔트로피 부호화/복호화할 수 있다(S1906). 일 예로, 현재 블록과 동일한 움직임 정보를 갖는 주변 블록이 존재하지 않는 경우, 현재 블록의 1차 변환에 대한 변환 정보(또는 변환 인덱스), 2차 변환에 대한 변환 정보(또는 변환 인덱스) 또는 스캐닝 순서에 대한 정보(또는 스캐닝 인덱스) 중 적어도 하나가 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.

도 19에 도시된 예에서는, 현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드인지 여부에 따라, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 유도할 주변 블록이 적응적으로 결정되는 것으로 도시되었다. 도 19에 도시된 예와 달리, 현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드인 경우에 한하여, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보를 주변 블록으로부터 유도할 수 있다. 또는, 현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드인지 여부와 관계없이, 현재 블록과 동일한 움직임 정보를 갖는 주변 블록으로부터, 현재 블록의 부호화 정보를 유도하는 것도 가능하다.

상술한 실시예에서는, 현재 블록의 움직임 정보와 주변 블록의 움직임 정보가 동일할 것을 조건으로, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 부호화 정보가 주변 블록으로부터 유도되는 것으로 설명하였다. 다른 예로, 움직임 정보 및 잔차 신호에 대한 제1 부호화 정보가 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 현재 블록의 잔차 신호에 대한 제2 부호화 정보를 유도하는 것도 가능하다.

상술한 실시예에서와 같이 현재 블록의 움직임 정보를 구한 후, 현재 블록의 움직임 정보가 주변 블록의 움직임 정보와 동일한지 여부에 기초하여, 주변 블록으로부터 현재 블록의 부호화 정보를 유도하는 것이 가능하다. 뿐만 아니라 현재 블록의 움직임 정보를 고려치 않고, 주변 블록의 움직임 정보를 기반으로 현재 블록의 부호화 정보를 유도하는 것 또한 가능하다.

상술한 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 순서 등의 부호화 정보는, 기 정의된 타입(예컨대, 기 정의된 변환 타입 또는 기 정의된 스캐닝 타입)이 이용되는지 여부를 나타내는 정보 또는 기 정의된 타입을 제외한 잔여 타입(예컨대, 잔여 변환 타입 또는 잔여 스캐닝 타입) 중 어느 하나를 나타내는 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 부호화/복호화될 수 있다.

일 예로, 화면 내 예측 및/또는 화면 간 예측을 거쳐 잔차 신호가 생성되면, 잔차 신호에 대해 기 정의된 변환 타입이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 부호화할 수 있다. 여기서, 기 정의된 변환 타입은, 잔차 신호를 변환하는데 가장 많이 사용되는 변환 타입(예컨대, DCT-II)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 정보는 1비트의 플래그(예를 들어, Transform Flag, TM flag)일 수 있다. 일 예로, TM flag가 0(또는 1)인 것은, 상기 잔차 신호에 대해 기 정의된 변환 타입이 적용되는 것을 의미하고, TM flag가 1(또는 0)인 것은, 상기 잔차 신호에 기 정의된 변환 타입 이외의 변환 타입이 적용되는 것을 의미할 수 있다. 또는, 상기 정보를 2비트 이상의 플래그로 구성하여, 첫번째 비트를 통해 1차 변환에 대해 기 정의된 변환 타입이 이용되는지 여부를 나타내도록 구성하고, 두번째 비트를 통해 2차 변환에 대해 기 정의된 변환 타입이 이용되는지 여부를 나타낼 수도 있다.

상기 정보가 잔차 신호에 기 정의된 변환 타입 이외의 변환 타입이 적용됨을 나타내는 경우, 잔여 변환 타입 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보가 부호화될 수 있다. 여기서, 잔여 변환 타입은 잔차 신호에 적용될 수 있는 변환 타입 중 기 정의된 변환 타입을 제외한 나머지 변환 타입을 나타낼 수 있다. 예컨대, 기 정의된 변환 타입이 DCT-II인 경우, 잔여 변환 타입은, DCT-V, DCT-VIII, DST-I 또는 DST-VII 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 정보는, 잔여 변환 타입 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보(TM idx)일 수 있고, 인덱스 정보는 임의의 양의 정수를 가질 수 있다. 예컨대, TM idx 1은 DCT-V, 2는 DCT-VIII, 3은 DST-I, 4는 DST-VII를 나타낼 수 있다.

인덱스 정보는 잔차 신호의 수평 방향 및 수직 방향에 대한 변환 타입 조합을 가리킬 수도 있다. 즉, 하나의 인덱스 정보에 의해 수평/수직 방향에 대한 1D 변환 타입이 결정될 수 있다. 예를 들어, TM flag가 1인 상태에서 TM idx가 1이면, TM idx 1에 매핑되는 변환 타입 조합이 현재 블록에 대한 수평 및 수직 방향에 대한 변환 타입으로 결정될 수 있다. 일 예로, TM idx가 수평 방향에 대해서는 DCT-V 및 수직 방향에 대해서는 DCT-VIII를 지시한다면, 상기 DCT-V 및 DCT-VIII가 각각 현재 블록의 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입으로 결정될 수 있다.

현재 블록의 부호화 파라미터를 결정함에 있어서, 기 정의된 타입이 사용되는지 여부 또는 잔여 타입 중 어느 하나를 특정하는 정보 중 적어도 하나를 현재 블록의 주변 블록으로부터 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 기 정의된 변환 타입이 적용되는지 여부를 나타내는 정보(TM flag) 또는 잔여 변환 타입 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보(TM idx) 중 적어도 하나가 현재 블록의 주변 블록으로부터 유도될 수 있다.

일 예로, 현재 블록의 TM flag 및 TM idx 중 적어도 하나는, 현재 블록의 주변 블록과 동일한 값으로 유도될 수 있다.

또는, 현재 블록의 주변 블록 중 적어도 하나의 TM flag가 1인 경우, 현재 블록에 대한 TM flag를 1이라고 묵시적으로 가정하고 부/복호화를 수행할 수 있다. 이 경우, 현재 블록에 대한 TM idx는 비트스트림을 통해 명시적으로 전송될 수도 있고, 또는 주변 블록으로부터 묵시적으로 유도될 수도 있다.

예를 들어 설명하면, 현재 블록의 화면 내 예측 또는 화면 간 예측시 이용된 주변 블록으로부터, 현재 블록에 대한 기 정의된 변환 타입이 적용되는지 여부를 나타내는 정보(TM flag) 또는 잔여 변환 타입 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보(TM idx) 중 적어도 하나를 유도할 수 있다.

일 예로, 현재 블록의 화면 간 예측 모드가 머지 모드인 경우, TM flag 또는 TM idx 중 적어도 하나를 고려하여, 머지 후보를 새롭게 구성할 수 있다. 새롭게 구성된 머지 후보 리스트에는, TM flag 또는 TM idx 중 적어도 하나가 상이한 값을 갖는 머지 후보가 포함될 수 있다. 일 예로, 첫번째 머지 후보와 두번째 머지 후보는 동일한 움직임 정보를 갖지만, 서로 다른 TM flag 및/또는 TM idx를 갖도록 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 현재 블록의 TM flag 또는 TM idx 중 적어도 하나는, 머지 인덱스(Merge_idx)에 의해 지시되는 머지 후보와 동일하게 결정될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 움직임 정보(움직임벡터, 참조영상 인덱스, 화면간 예측 방향 지시자) 뿐만 아니라, TM flag 및/또는 TM idx 등도 머지 모드에 기초하여 부/복호화될 수 있다.

이때, 머지 후보 리스트가 새롭게 구성하였음을 나타내는 정보는, 비트스트림을 통해 명시적으로 전송될 수 있다. 전송되는 정보는 1비트의 플래그일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또는, 현재 블록의 적어도 하나 이상의 주변 블록의 TM flag가 1인 경우, 머지 후보 리스트가 새롭게 구성되었음을 묵시적으로 인지할 수도 있다. 여기서, 주변 블록은, 소정의 주변 블록 스캔 순서에 따라 TM flag가 최초로 1이 되는 블록일 수도 있고, 기 정의된 위치의 블록일 수도 있다.

상술한 실시예에서는, 현재 블록의 주변 블록으로부터 변환 타입을 결정하기 위한 정보(예컨대, TM flag 및/또는 TM idx)를 유도하는 방법에 대해 설명하였다. 설명한 실시예는, 현재 블록의 1차 변환에 대한 변환 타입을 결정하는 것 또는 2차 변환에 대한 변환 타입을 결정하는 것 중 적어도 하나에 적용될 수 있다. 일 예로, 즉, 1차 변환에 대한 변환 정보(예컨대, TM flag (1^st TM flag) 및/또는 TM idx (1^st TM idx)) 또는 2차 변환에 대한 변환 정보(예컨대, TM flag (2nd TM flag) 또는 TM idx (2^nd TM idx)) 중 적어도 하나가 현재 블록의 주변 블록으로부터 유도될 수 있다.

또한, 움직임 정보를 기초로 생성되는 머지 후보 리스트와는 별개로, 현재 블록에 대한 변환 정보를 기초로 머지 후보 리스트를 생성할 수도 있다. 일 예로, 주변 블록의 움직임 정보를 기초로 생성되는 머지 후보 리스트를 '제1 머지 후보 리스트'라 정의하고, 주변 블록의 변환 정보를 기초로 생성된 머지 후보 리스트를 '제2 머지 후보 리스트'라 정의할 경우, 현재 블록의 움직임 정보는, 제1 머지 후보 리스트 내 제1 머지 인덱스에 의해 특정된 머지 후보로부터 유도되는 반면, 현재 블록의 변환 정보는 제2 머지 후보 리스트 내 제2 머지 인덱스에 의해 특정된 머지 후보로부터 유도될 수 있다.

이에 그치지 않고, 현재 블록의 주변 블록으로부터, 현재 블록의 스캐닝 순서를 결정하기 위한 정보(예컨대, Scan flag 및/또는 Scan idx)를 유도할 수도 있다. 여기서, Scan flag는 현재 블록의 스캐닝 순서가 기 정의된 스캐닝 순서와 동일한지 여부를 나타내고, Scan idx는 잔여 스캐닝 순서 중 어느 하나를 지시하는 정보일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 현재 부호화/복호화 되는 픽처 또는 슬라이스 내 시그널링 블록(Signaling Block) 내 위치한 모든 블록들에 대해 동일한 부호화 정보를 적용할 수도 있다. 여기서, 시그널링 블록은, 현재 픽처 또는 현재 슬라이스가 갖는 가로 및 세로 해상도 중 적어도 하나 이상에 대해 작은 크기를 갖는 영역을 의미할 수 있다. 즉, 시그널링 블록은, 현재 픽처 또는 현재 슬라이스보다 작은 크기를 갖는 소정의 영역으로 정의될 수 있다.

시그널링 블록에 대한 정보는, 시퀀스 단위, 픽처 단위 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다. 일 예로, 시그널링 블록의 크기, 형태 또는 위치 중 적어도 하나는 시퀀스 파라미터 셋, 픽처 파라미터 셋 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다. 또는, 시그널링 블록에 대한 정보는 현재 블록 또는 현재 블록에 인접한 주변 블록의 부호화 정보를 통해 묵시적으로 유도될 수도 있다. 시그널링 블록은 정사각형 또는 직사각형 형태를 띨 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

시그널링 블록에 대한 부호화 정보는, 시그널링 블록에 포함된 모든 블록에 적용될 수 있다. 일 예로, 시그널링 블록에 포함된 모든 블록들에 대해, 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나가 동일하게 설정될 수 있다. 시그널링 블록에 포함된 모든 블록들에 적용되는 부호화 정보는 비트스트림을 통해 전송될 수 있다. 또는, 시그널링 블록 내 특정 위치 블록의 부호화 정보가, 시그널링 블록에 포함된 모든 블록에 적용될 수도 있다.

상술한 실시예에서는, 시그널링 블록에 포함된 모든 블록이 동일한 부호화 정보를 갖는 것으로 설명하였다. 다른 예로, 시그널링 블록에 포함된 블록들 중 소정 조건을 만족하는 블록들 만이 동일한 부호화 정보를 갖도록 설정될 수도 있다. 여기서, 소정 조건은, 블록의 크기, 형태 또는 깊이 중 적어도 하나에 의해 정의될 수 있다. 일 에로, 시그널링 블록에 포함된 모든 블록들 중 소정 크기 이하인 블록(예컨대, 4x4 크기 이하의 블록)들에 대해, 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 순서 중 적어도 하나가 동일하게 설정될 수 있다.

상술한, 현재 블록의 부호화 정보를 획득하는 실시예들은, 휘도 및 색차 성분에 대해 적용될 수 있다. 또한, 상기 실시예들 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여, 현재 블록의 잔차 신호에 대한 1차 변환, 2차 변환 또는 스캐닝 중 적어도 하나를 수행했음을 나타내는 정보를 부호화/복호화할 수도 있다. 상기 정보를 엔트로피 부호화/복호화하는 경우, 절삭된 라이스(Truncated Rice) 이진화 방법, K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법, 제한된 K차수 지수-골롬(K-th order Exp_Golomb) 이진화 방법, 고정 길이(Fixed-length) 이진화 방법, 단항(Unary) 이진화 방법 또는 절삭된 단항(Truncated Unary) 이진화 방법 중 적어도 하나 이상의 엔트로피 부호화 방법이 이용될 수 있다. 아울러, 상기 정보를 이진화한 뒤, CABAC(ae(v))을 이용하여 상기 정보를 최종 부호화/복호화할 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기, 형태에 따라, 상기 실시예들 중 적어도 하나를 이용하여 현재 블록의 부호화 정보를 결정했음을 묵시적으로 유도할 수도 있다.

다음으로, 움직임 벡터 정보를 부호화/복호화하는 것에 대해 상세히 설명하기로 한다.

현재 블록이 화면 간 예측으로 부호화된 경우, 부호화기는, 현재 블록 주변의 부호화가 완료된 움직임 벡터와 현재 블록의 움직임 벡터 사이의 차분을 나타내는 움직임 벡터 차분값(Motion Vector Difference, MVD)을 복호화기로 전송할 수 있다.

복호화기는, 현재 블록의 현재 블록 주변 부호화가 완료된 움직임 벡터를, 현재 블록의 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다. 구체적으로, 복호화기는 현재 블록에 대해 복호화가 완료된 시간적 및/또는 공간적 움직임 벡터들로부터 적어도 하나 이상으로부터 움직임 벡터 후보를 유도한 뒤, 움직임 벡터 후보 리스트(MVP list)를 구성할 수 있다.

부호화기는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중 움직임 벡터 차분값을 유도하는데 사용된 움직임 벡터 예측값에 대한 정보를 나타내는 정보(예컨대, MVP 리스트 인덱스)를 전송할 수 있다. 그러면, 복호화 장치는, MVP 리스트 인덱스가 지시하는 움직임 벡터 후보를 움직임 벡터 예측값으로 결정하고, 움직임 벡터 예측값 및 움직임 벡터 차분값을 이용하여, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도할 수 있다.

상술한 설명을 기초로, 본 발명에 따른, 현재 블록의 움직임 벡터 정보를 부호화/복호화하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 20은 현재 블록의 움직임 벡터를 복호화하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다(S2001). 현재 블록의 공간적 움직임 벡터는, 현재 블록과 동일한 픽처에 포함된 기 부호화/복호화된 블록으로부터 유도될 수 있다.

도 21은 공간적 움직임 벡터 후보를 유도하는 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 21에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록(X) 상단에 인접한 블록(B1), 현재 블록의 좌측에 인접한 블록(A1), 현재 블록의 우측 상단 코너에 인접한 블록(B0), 현재 블록의 좌측 상단 코너에 위치한 블록(B2) 및 현재 블록의 좌측 하단 코너에 인접한 블록(A0)로부터 현재 블록의 공간적 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 현재 블록의 주변 블록으로부터 유도된 공간적 움직임 벡터는, 현재 블록의 공간적 움직임 벡터 후보로 결정될 수 있다.

이때, 공간적 움직임 벡터 후보는, 소정의 순서에 따라 유도될 수 있다. 일 예로, 공간적 움직임 벡터 후보는, A0, A1, B0, B1 및 B2 의 순서로, 각 블록에 움직임 벡터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 주변 블록의 움직임 벡터가 존재하는 경우, 해당 주변 블록의 움직임 벡터를 공간적 움직임 벡터 후보로 결정할 수 있다.

만약, 주변 블록의 참조 영상과 현재 블록의 참조 영상이 다른 경우, 현재 영상과 주변 블록이 참조하는 참조 영상간의 거리 및 현재 영상과 현재 블록이 참조하는 참조 영상간의 거리를 이용하여, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터를 스케일링(Scaling)하고, 스케일링된 움직임 벡터를 현재 블록의 공간적 움직임 벡터로 결정할 수 있다.

다음으로, 현재 블록의 시간적 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다(S2002). 현재 블록의 시간적 움직임 벡터는, 대응 위치 영상(co-located picture) 내 복원된 블록으로부터 유도될 수 있다.

도 22는 시간적 움직임 벡터 후보를 유도하는 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 22에 도시된 예에서와 같이, 현재 픽처의 대응 위치 영상(co-located picture) 내 현재 블록(X)와 공간적으로 동일한 위치에 대응하는 대응 위치 블록(co-located block)(C)의 외부에 존재하는 H위치의 블록 또는 대응 위치 블록(C)의 내부에 존재하는 C3 위치의 블록으로부터 현재 블록의 시간적 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다. 시간적 움직임 벡터 후보는 H 위치의 블록 및 C3 위치의 블록으로부터 순차적으로 유도될 수 있다. 일 예로, H 위치의 블록으로부터 움직임 벡터를 유도할 수 있는 경우, H 위치의 블록으로부터 시간적 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다. 반면, H 위치의 블록으로부터 움직임 벡터를 유도할 수 없는 경우, C3 위치의 블록으로부터 시간적 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다. H 위치 또는 C3 위치 블록이 화면 내 예측으로 부호화 되었다면, 현재 블록의 시간적 움직임 벡터 후보는 유도될 수 없다.

도 22에 도시된 예에 그치지 않고, 현재 블록에 대해 획득된 움직임 정보가 가르키는 대응 위치 영상(co-located picture) 및 움직임 정보가 가리키는 대응 위치 영상에 포함된 대응 위치 블록 또는 대응 위치 블록 주변의 블록으로부터, 현재 블록에 대해 하나 이상의 시간적 움직임 벡터 후보가 유도될 수도 있다. 여기서, 움직임 정보는, 대응 위치 영상을 가리키는 픽처 인덱스와 대응 위치 영상 내 대응 위치 블록을 지시하는 움직임 벡터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대응 위치 영상 및 대응 위치 블록의 위치를 특정하기 위한 움직임 정보는 현재 블록에 대해 별도의 시그널링될 수 있다.

현재 블록의 시간적 움직임 벡터 후보들은, 현재 블록보다 크기가 작은 서브 블록 단위로 획득될 수도 있다. 예컨대, 현재 블록의 크기가 8x8인 경우, 2x2, 4x4, 8x4, 4x8 등 현재 블록의 크기보다 작은 서브 블록 단위로, 시간적 움직임 벡터 후보가 획득될 수 있다. 서브 블록의 형태는 정사각형 또는 직사걱형 형태를 가질 수 있다. 또한, 서브 블록의 크기 또는 형태는 부호화기/복호화기에서 기 설정된 고정된 것일 수도 있고, 현재 블록의 크기 또는 형태에 의존적으로(dependent) 결정될 수도 있다.

이후, 공간적 움직임 벡터 후보 및 시간적 움직임 벡터 후보 중 적어도 하나를 포함하는 움직임 벡터 후보 리스트가 생성될 수 있다(S2003).

이때, 움직임 벡터 후보 리스트는 최소 하나 이상의 시간적 움직임 벡터 후보를 포함하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 움직임 벡터 후보 리스트가 포함할 수 있는 움직임 벡터 후보의 개수가 N개(여기서, N은 0보다 큰 양의 정수)일 때, 최소 하나 이상의 움직임 벡터 후보가 반드시 움직임 벡터 후보 리스트에 포함되도록, 움직임 벡터 후보 리스트를 구성할 수 있다. 만약, 공간적 움직임 벡터 후보들을 유도하는 과정에서 최대 N개의 서로 다른 공간적 움직임 벡터 후보를 유도할 수 있다 하더라도, 임의의 유사도 판별을 거쳐 N개의 공간적 움직임 벡터 후보들 중 최소 하나 이상을 움직임 벡터 후보 리스트로부터 제거할 수 있다. 이에 따라, 시간적 움직임 벡터 후보가 움직임 벡터 후보 리스트에 포함될 수 있다. 여기서, 임의의 유사도 판별은, 비록 공간적 움직임 벡터들이 서로 다른 값을 갖는다 하더라도, 움직임 벡터들의 차이가 크지 않은 경우, 최대값, 최소값, 평균값, 중간값 또는 임의의 가중치 합을 통해 둘 이상의 공간적 움직임 벡터를 하나로 병합하는 것을 의미할 수 있다. 임의의 유사도 판별을 통해 공간적 움직임 벡터 후보의 개수를 줄일 수 있다.

또는, 움직임 벡터 후보 리스트 내 소정의 우선 순위에 따라, N개의 공간적 움직임 벡터 후보가 포함된 경우, 우선 순위의 역순으로 공간적 움직임 벡터 후보 중 적어도 하나 이상을 움직임 벡터 후보 리스트로부터 제거할 수도 있다. 즉, 후순위의 공간적 움직임 벡터 후보부터 시작해서 적어도 하나 이상을 움직임 벡터 후보 리스트로부터 제거할 수 있다. 이에 따라, 시간적 움직임 벡터 후보가 움직임 벡터 후보 리스트에 포함될 수 있다.

상기 설명한, 움직임 벡터 후보 리스트로부터 공간적 움직임 벡터 후보를 제거할 것인지 여부는, 시간적 움직임 벡터 후보의 사용 여부에 따라 결정될 수 있다. 또한, 움직임 벡터 후보 리스트로부터 제거되는 공간적 움직임 벡터 후보의 수는 현재 블록을 위해 사용되는 시간적 움직임 벡터 후보의 수 또는 현재 블록을 위해 사용 가능한 시간적 움직임 벡터 후보의 수에 따라 결정될 수 있다.

또는, 움직임 벡터 후보 리스트가 포함할 수 있는 움직임 벡터 후보의 개수를 하나 더 증가시켜(즉, N+1로 상향), 시간적 움직임 벡터 후보를 움직임 벡터 후보 리스트에 포함시킬 수도 있다.

이후, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중 어느 하나를 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 결정할 수 있다(S2004). 일 예로, 복호하기는 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중 어느 하나를 특정하는 정보(예컨대, MVP 리스트 인덱스)에 기초하여, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값을 결정할 수 있다.

현재 블록의 움직임 벡터 예측값이 결정되면, 움직임 벡터 차분값을 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 획득할 수 있다(S2005). 움직임 벡터 차분값은, 현재 블록의 움직임 벡터 및 현재 블록의 움직임 벡터 예측값 사이의 차분을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 대한 움직임 벡터 차분값은 비트스트림을 통해 엔트로피 부호화/복호화될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 움직임 벡터 차분값에 대한 정보량을 줄이기 위해, 현재 블록 주변의 화면 간 예측으로 부호화된 복원 블록들의 움직임 벡터 차분값을 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터 차분값을 부호화할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록의 움직임 벡터 및 움직임 벡터 예측값 사이의 차분을 나타내는 움직임 벡터 차분값과, 현재 블록 주변의 화면 간 예측으로 부호화된 복원 블록들의 움직임 벡터 차분값 사이의 차이를 나타내는 제2 움직임 벡터 차분값이 현재 블록에 대해 부호화될 수 있다.

도 23은 제2 움직임 벡터 차분값을 설명하기 위한 도면이다.

현재 블록(Block 2)에 대한 움직임 벡터 차분값(MVD)가 (5, 5)라고 가정한다. 이때, 현재 블록의 상단에 위치한 상단 블록(Block 1)의 움직임 벡터 차분값을 이용하여, 현재 블록에 대한 제2 움직임 벡터 차분값이 부호화될 수 있다.

일 예로, 상단 블록의 움직임 벡터 차분값이 (5, 5)라 가정하면, 현재 블록의 움직임 벡터 차분값과 상단 블록의 움직임 벡터 차분값은 동일하므로, 현재 블록의 제2 움직임 벡터 차분값은 (0, 0)이 될 수 있다. 움직임 벡터 차분값 (5, 5) 대신, 제2 움직임 벡터 차분값인 (0, 0)을 부호화한다면, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 차분값을 부호화하는데 사용되는 정보량을 줄일 수 있다.

또는, 현재 블록의 움직임 벡터 차분값과 동일한 움직임 벡터 차분값을 갖는 블록이 존재하는 경우, 현재 블록의 움직임 벡터 차분값을 전송하는 대신, 현재 블록의 움직임 벡터 차분값을 주변 블록으로부터 유도할 수도 있다.

상기 예와 같이, 현재 블록의 제2 움직임 벡터 후보를 유도하는데 사용되는 주변 블록의 위치 또는 현재 블록과 동일한 움직임 벡터 차분값을 갖는 주변 블록의 위치를 나타내는 정보는, 비트스트림을 통해 명시적으로 전송될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 주변 블록 중 제2 움직임 벡터 후보를 유도하는데 사용되거나, 현재 블록과 동일한 움직임 벡터 후보를 갖는 주변 블록을 식별하기 위한 정보(예컨대, MVD 인덱스)는 비트스트림을 통해 복호화기로 전송될 수 있다.

다른 예로, 현재 블록의 제2 움직임 벡터 후보를 유도하는데 사용되는 주변 블록의 위치 또는 현재 블록과 동일한 움직임 벡터 차분값을 갖는 주변 블록의 위치를 나타내는 정보는, 부호화기/복호화기에서 동일한 프로세스에 따라 묵시적으로 유도될 수도 있다. 일 예로, 현재 블록의 움직임 벡터 예측자(MVP)로 사용된 주변 블록의 움직임 벡터 차분값을 현재 블록의 제2 움직임 벡터 차분값을 유도하기 위한 움직임 벡터 차분 예측자(MVD Predictor)로 사용할 수 있다.

현재 블록이 양방향 예측으로 부호화되는 경우, 참조 픽처 리스트 0(List 0) 및 참조 픽처 리스트 1(List 1)에 대한 움직임 벡터 차분값들이 동일한지 여부를 나타내는 정보를 부호화할 수도 있다. 여기서, 움직임 벡터 차분값들이 동일한 것은, 움직임 벡터 차분값들의 부호 및 크기가 동일한 경우를 의미할 수도 있고, 움직임 벡터 차분값들의 부호는 다르지만, 크기는 동일한 경우를 의미할 수도 있다. 참조 픽처 리스트 0 및 참조 픽처 리스트 1에 대한 움직임 벡터 차분값들이 동일한 경우, 참조 픽처 리스트 0 및 참조 픽처 리스트 1 중 어느 하나의 움직임 벡터 차분값에 대한 부호화/복호화를 생략할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 현재 부호화/복호화 되는 픽처 또는 슬라이스 내 시그널링 블록(Signaling Block) 내 위치한 모든 블록들은, 최적의 움직임 벡터 차분값(MVD)을 유도하기 위해, 하나 이상의 동일한 움직임 벡터 예측값(MVP)을 가질 수 있다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 현재 부호화/복호화 되는 픽처 또는 슬라이스 내 시그널링 블록(Signaling Block) 내 위치한 모든 블록들은, 최적의 제2 움직임 벡터 차분값을 유도하기 위해, 하나 이상의 동일한 움직임 벡터 차분 예측값(MVD Predictor)을 가질 수 있다. 이때, 시그널링 블록별로 움직임 벡터 예측값 또는 움직임 벡터 차분 예측값이 전송될 수도 있고, 시그널링 블록 주변의 주변 블록의 부호화 정보를 이용하여 묵시적으로 움직임 벡터 예측값 또는 움직임 벡터 차분 예측값이 유도될 수도 있다. 여기서, 시그널링 블록은, 현재 픽처 또는 현재 슬라이스가 갖는 가로 및 세로 해상도 중 적어도 하나 이상에 대해 작은 크기를 갖는 영역을 의미할 수 있다. 즉, 시그널링 블록은, 현재 픽처 또는 현재 슬라이스보다 작은 크기를 갖는 소정의 영역으로 정의될 수 있다.

시그널링 블록에 대한 정보는, 시퀀스 단위, 픽처 단위 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다. 일 예로, 시그널링 블록의 크기, 형태 또는 위치 중 적어도 하나는 시퀀스 파라미터 셋, 픽처 파라미터 셋 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다. 또는, 시그널링 블록에 대한 정보는 현재 블록 또는 현재 블록에 인접한 주변 블록의 부호화 정보를 통해 묵시적으로 유도될 수도 있다. 시그널링 블록은 정사각형 또는 직사각형 형태를 띨 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

휘도 및 색차 신호 각각에 대하여 상기 화면 간 부/복호화 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 화면 간 부/복호화 과정에서 화면 간 예측 지시자 획득, 움직임 벡터 후보 리스트 생성, 움직임 벡터 유도, 움직임 보상 수행 중 적어도 하나 이상의 방법이 휘도 신호 및 색차 신호에 대해서 다르게 적용될 수 있다.

휘도 및 색차 신호에 대한 상기 화면 간 부/복호화 과정을 동일하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 휘도 신호에 대하여 적용한 상기 화면 간 부/복호화 과정에서 화면 간 예측 지시자, 움직임 벡터 후보 리스트, 움직임 벡터 후보, 움직임 벡터, 참조 영상 중 적어도 하나를 색차 신호에 동일하게 적용할 수 있다.

상기의 방법들은 부호화기 및 복호화기에서 같은 방법으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 화면 간 부/복호화 과정에서 움직임 벡터 후보 리스트 유도, 움직임 벡터 후보 유도, 움직임 벡터 유도, 움직임 보상 중 적어도 하나 이상의 방법이 부호화기 및 복호화기에서 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 상기 방법들 적용하는 순서는 부호화기와 복호화기에서 상이할 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들은 부호화 블록, 예측 블록, 블록, 유닛 중 적어도 하나 이상의 크기에 따라 적용될 수 있다. 여기서의 크기는 상기 실시예들이 적용되기 위해 최소 크기 및/또는 최대 크기로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 고정 크기로 정의될 수도 있다. 또한, 상기 실시예들은 제1 크기에서는 제1의 실시예가 적용될 수 있고, 제2 크기에서는 제2의 실시예가 적용될 수 있다. 즉, 상시 실시예들은 크기에 따라 복합적으로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 실시예들은 최소 크기 이상 및 최대 크기 이하일 경우에만 적용될 수 있다. 즉, 상기 실시예들을 블록 크기가 일정한 범위 내에 포함될 경우에만 적용될 수 있다.

예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 8x8 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 16x16 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 32x32 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 64x64 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 128x128 이상일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 4x4일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 8x8 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 8x8 이상이고 16x16 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 부호화/복호화 대상 블록의 크기가 16x16 이상이고 64x64 이하일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들은 시간적 계층(temporal layer)에 따라 적용될 수 있다. 상기 실시예들이 적용 가능한 시간적 계층을 식별하기 위해 별도의 식별자(identifier)가 시그널링되고, 해당 식별자에 의해 특정된 시간적 계층에 대해서 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 여기서의 식별자는 상기 실시예가 적용 가능한 최소 계층 및/또는 최대 계층으로 정의될 수도 있고, 상기 실시예가 적용되는 특정 계층을 지시하는 것으로 정의될 수도 있다.

예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최하위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층 식별자가 0인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층 식별자가 1 이상인 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재 영상의 시간적 계층이 최상위 계층일 경우에만 상기 실시예들이 적용될 수 있다.

본 발명의 상기 실시예와 같이 참조 영상 리스트 생성(reference picture list construction) 및 참조 영상 리스트 수정(reference picture list modification) 과정에 사용되는 참조 영상 세트(reference picture set)는 L0, L1, L2, L3 중 적어도 1개 이상의 참조 영상 리스트를 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 실시예에 따라 디블록킹 필터(deblocking filter)에서 경계 강도(boundary strength) 산출 시 부호화/복호화 대상 블록의 움직임 벡터를 1개 이상 그리고 최대 N개까지 사용할 수 있다. 여기서 N은 1 이상의 양의 정수를 나타내며, 2, 3, 4 등이 될 수 있다.

움직임 벡터 예측 시 움직임 벡터가 16-화소(16-pel) 단위, 8-화소(8-pel) 단위, 4-화소(4-pel) 단위, 정수-화소(integer-pel) 단위, 1/2-화소(1/2-pel) 단위, 1/4-화소(1/4-pel) 단위, 1/8-화소(1/8-pel) 단위, 1/16-화소(1/16-pel) 단위, 1/32-화소(1/32-pel) 단위, 1/64-화소(1/64-pel) 단위 중 적어도 하나 이상을 가질 때도 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 수 있다. 또한 움직임 벡터 예측 수행 시 움직임 벡터는 상기 화소 단위 별로 선택적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 슬라이스 종류(slice type)이 정의되고, 해당 슬라이스 종류에 따라 본 발명의 상기 실시예들이 적용될 수 있다.

예를 들어, 슬라이스 종류가 T(Tri-predictive)-slice인 경우, 적어도 3개 이상의 움직임 벡터를 이용하여 예측 블록을 생성하고, 적어도 3개 이상의 예측 블록들의 가중합을 계산하여 부호화/복호화 대상 블록의 최종 예측 블록으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 종류가 Q(Quad-predictive)-slice인 경우, 적어도 4개 이상의 움직임 벡터를 이용하여 예측 블록을 생성하고, 적어도 4개 이상의 예측 블록들의 가중합을 계산하여 부호화/복호화 대상 블록의 최종 예측 블록으로 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들은 움직임 벡터 예측을 이용한 화면 간 예측 및 움직임 보상 방법에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 스킵 모드, 머지 모드 등을 이용한 화면 간 예측 및 움직임 보상 방법에 적용될 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들이 적용되는 블록의 형태는 정방형(square) 형태 혹은 비정방형(non-square) 형태를 가질 수 있다.

상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 유닛으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (14)

1. 현재 블록에 대한 예측 신호를 생성하는 단계;
   상기 예측 신호를 기초로, 상기 현재 블록에 대한 잔차 신호를 생성하는 단계;
   상기 잔차 신호를 변환하기 위한 변환 기법을 결정하는 단계; 및
   상기 잔차 신호를 양자화하는 단계를 포함하되,
   상기 변환은, 1차 변환 및 2차 변환을 포함하고, 1차 변환 기법 또는 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 상기 현재 블록 주변의 부호화가 완료된 복원 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 예측 신호는, 화면 내 예측을 통해 생성된 것이고,
   상기 1차 변환 기법 또는 상기 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 화면 내 예측 모드가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 화면 내 예측 모드가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록의 1차 변환 기법이 변환 스킵을 나타내는 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 1차 변환 기법 및 상기 2차 변환 기법은 변환 스킵으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 2차 변환 기법 또는 양자화된 잔차 신호의 스캐닝 순서 중 적어도 하나는, 상기 1차 변환 기법이 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 예측 신호는, 화면 간 예측을 통해 생성된 것이고,
   상기 1차 변환 기법 또는 상기 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 움직임 정보가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 영상 인덱스 또는 참조 픽처 방향 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
7. 현재 블록에 대한 양자화된 잔차 신호를 획득하는 단계;
   상기 양자화된 잔차 신호를 역양자화하는 단계; 및
   상기 잔차 신호를 역변환하기 위한 변환 기법을 결정하는 단계를 포함하되,
   상기 역변환은, 1차 변환 및 2차 변환을 포함하고, 1차 변환 기법 또는 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 상기 현재 블록 주변의 복호화가 완료된 복원 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 현재 블록이 화면 내 예측으로 부호화된 경우, 상기 1차 변환 기법 또는 상기 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 화면 내 예측 모드가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 화면 내 예측 모드가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록의 1차 변환 기법이 변환 스킵을 나타내는 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 1차 변환 기법 및 상기 2차 변환 기법은 변환 스킵으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
10. 제7 항에 있어서,
    상기 2차 변환 기법은, 상기 1차 변환 기법이 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
11. 제7 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 화면 간 예측으로 부호화된 경우, 상기 1차 변환 기법 또는 상기 2차 변환 기법 중 적어도 하나는, 움직임 정보가 상기 현재 블록과 동일한 주변 블록으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 움직임 정보는, 움직임 벡터, 참조 영상 인덱스 또는 참조 픽처 방향 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
13. 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록의 공간적 움직임 벡터 후보 또는 시간적 움직임 벡터 후보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측값을 결정하는 단계;
    상기 움직임 벡터 및 상기 움직임 벡터 예측값 사이의 차분값을 나타내는 제1 움직임 벡터 예측 차분값을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 움직임 벡터 예측 차분값과, 상기 현재 블록 주변의 복원 블록의 움직임 벡터 예측 차분값 사이의 차분을 나타내는 제2 움직임 벡터 예측 차분값을 부호화하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.
14. 현재 블록에 대한 공간적 움직임 벡터 후보 또는 시간적 움직임 벡터 후보 중 적어도 하나를 유도하는 단계;
    상기 공간적 움직임 벡터 후보 또는 상기 시간적 움직임 벡터 후보 중 적어도 하나를 포함하는 움직임 벡터 후보 리스트를 생성하는 단계;
    상기 움직임 벡터 후보 리스트를 이용하여, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 예측값을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 제2 움직임 벡터 차분값을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록 주변의 복원 블록의 움직임 벡터 차분값 및 상기 제2 움직임 벡터 차분값을 기초로, 제1 움직임 벡터 차분값을 획득하는 단계; 및
    상기 제1 움직임 벡터 차분값 및 상기 움직임 벡터 예측값을 기초로, 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 획득하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.

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