KR20180054695A - 영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성하는 단계, 상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출하는 단계, 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하는 단계, 상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 수신하는 단계, 상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정하는 단계, 및 상기 결정된 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된 복원 영역을 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 대상 영역에 대한 비주얼 품질 향상에 적합한 필터 정보로 업데이트할 수 있고, 이를 통하여 필터링의 정확도를 향상시킬 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 영상의 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 주파수 성분에 따른 필터링 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상의 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위한 특정 단위로 필터를 업데이트 하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 비트스트림을 통하여 HF(high frequency) 필터 정보를 획득하는 단계, 공간 도메인(spatial domain)의 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인(frequency domain) 복원 블록을 도출하는 단계, 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering)을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수(low frequency) 성분을 도출하는 단계, 상기 주파수 도메인 복원 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수(high frequency) 성분을 도출하는 단계, 상기 HF 필터 정보를 기반으로 상기 고 주파수 성분을 필터링하는 단계, 상기 필터링된 고 주파수 성분 및 상기 저 주파수 성분을 기반으로 수정된(modified) 주파수 도메인 복원 블록을 도출하는 단계, 및 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록에 대한 주파수 역변환을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 공간 도메인의 수정된(modified) 복원 블록을 도출하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성하는 단계, 상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출하는 단계, 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하는 단계, 상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 수신하는 단계, 상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정하는 단계, 및 상기 결정된 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된 복원 영역을 생성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 HF(high frequency) 필터 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부, 공간 도메인(spatial domain)의 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인(frequency domain) 복원 블록을 도출하는 변환부, 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering)을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수(low frequency) 성분을 도출하고, 상기 주파수 도메인 복원 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수(high frequency) 성분을 도출하고, 상기 HF 필터 정보를 기반으로 상기 고 주파수 성분을 필터링하고, 상기 필터링된 고 주파수 성분 및 상기 저 주파수 성분을 기반으로 수정된(modified) 주파수 도메인 복원 블록을 도출하는 필터부, 및 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록에 대한 주파수 역변환을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 공간 도메인의 수정된(modified) 복원 블록을 도출하는 역변환부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성하는 복원 영역 생성부, 상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출하고, 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하고, 상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정하고, 상기 결정된 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된 복원 영역을 생성하는 필터부, 및 상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 수신하는 엔트로피 디코딩부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 공간 도메인(spatial domain)의 현재 블록의 원본 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인(frequency domain) 원본 블록을 도출하는 단계, 공간 도메인의 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인 복원 블록을 도출하는 단계, 상기 주파수 도메인 원본 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering)을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수(low frequency, LF) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 도출하는 단계, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 주파수 성분, 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 고 주파수(high frequency) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수(high frequency) 성분을 도출하는 단계, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 상기 고 주파수 성분을 기반으로 HF 필터 정보를 도출하는 단계, 및 상기 HF 필터 정보를 인코딩하여 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성하는 단계, 상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출하는 단계, 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하는 단계, 상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 생성하는 단계, 상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정하는 단계, 상기 결정된 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된 복원 영역을 생성하는 단계, 및 상기 가중치 정보를 포함한 상기 병합 필터에 대한 정보를 인코딩하여 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 공간 도메인(spatial domain)의 현재 블록의 원본 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인(frequency domain) 원본 블록을 도출하고, 공간 도메인의 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인 복원 블록을 도출하는 변환부, 상기 주파수 도메인 원본 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering)을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수(low frequency, LF) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 도출하고, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 주파수 성분, 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 고 주파수(high frequency) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수(high frequency) 성분을 도출하고, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 상기 고 주파수 성분을 기반으로 HF 필터 정보를 도출하는 필터부, 및 상기 HF 필터 정보를 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성하는 복원 영역 생성부, 상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출하고, 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하고, 상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 생성하고, 상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정하고, 상기 결정된 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된 복원 영역을 생성하는 필터부, 및 상기 가중치 정보를 포함한 상기 병합 필터에 대한 정보를 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 현재 블록의 저 주파수 성분과 고 주파수 성분으로 분리하여 필터링을 수행할 수 있고, 이를 통하여 필터링의 계산 복잡도를 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면 현재 블록의 저 주파수 성분과 고 주파수 성분으로 분리하여 필터링을 수행할 수 있고, 이를 통하여 필터링의 정확도를 향상시킬 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 필터링 대상 영역에 대한 비주얼 품질 향상에 적합한 필터 정보로 업데이트할 수 있고, 이를 통하여 필터링의 정확도를 향상시킬 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 8x8 사이즈의 DCT(discrete cosine transform) 기저 함수(basis function)에 따른 주파수 성분의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 4는 주파수 성분 별로 해당되는 필터의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 5는 상기 LF 영역의 사이즈를 정의하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 6은 LPF를 기반으로 LF 성분과 HF 성분을 분리하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 상기 HF 성분에 대하여 위너 필터를 기반으로 필터링을 수행하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 인코딩 장치의 상기 DCT 기저 함수의 HF 성분 및 LF 성분에 대하여 위너 필터를 기반으로 필터링을 수행하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 9는 루프 필터 및/또는 적응적 필터로 사용되는 CPF를 포함하는 인코딩 장치의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 10은 상기 CPF의 필터 계수를 유도하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 11은 ALF를 기반으로 기본 필터를 업데이트하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 12는 루프 필터로 사용되는 CPF의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 13은 주파수 응답을 기반으로 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)의 CPF의 필터 계수를 분해하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 14는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 15는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 17은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 비디오 인코딩 장치/디코딩 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 인코딩부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 구비한다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 단위 블록으로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위로서의 블록은 예측 유닛(Prediction Unit, PU)일 수도 있고, 변환 유닛(Transform Unit, TU)일 수도 있으며, 코딩 유닛(Coding Unit, CU)일 수도 있다. 픽처는 복수의 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)들로 구성될 수 있으며, 각각의 CTU는 쿼드 트리(quad-tree) 구조로 CU들로 분할(split)될 수 있다. CU는 보다 하위(deeper) 뎁스의 CU들로 쿼드 트리 구조로 분할될 수도 있다. PU 및 TU는 CU로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, PU는 CU로부터 대칭 또는 비대칭 사각형 구조로 파티셔닝(partitioning)될 수 있다. 또한 TU는 CU로부터 쿼드 트리 구조로 분할될 수도 있다.
예측부(110)는 후술하는 바와 같이, 인터 예측을 수행하는 인터 예측부와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부를 포함한다. 예측부(110)는, 픽처 분할부(105)에서 픽처의 처리 단위에 대하여 예측을 수행하여 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)을 포함하는 예측 블록을 생성한다. 예측부(110)에서 픽처의 처리 단위는 CU일 수도 있고, TU일 수도 있고, PU일 수도 있다. 또한, 예측부(110)는 해당 처리 단위에 대하여 실시되는 예측이 인터 예측인지 인트라 예측인지를 결정하고, 각 예측 방법의 구체적인 내용(예컨대, 예측 모드 등)을 정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 예측 방법의 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 PU 단위로 결정되고, 예측의 수행은 TU 단위로 수행될 수도 있다.
인터 예측을 통해서는 현재 픽처의 이전 픽처 및/또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처의 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 인트라 예측을 통해서는 현재 픽처 내의 픽셀 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 예측의 방법으로서, 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 등을 이용할 수 있다. 인터 예측에서는 PU에 대하여, 참조 픽처를 선택하고 PU에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있다. 참조 블록은 정수 픽셀(또는 샘플) 또는 분수 픽셀(또는 샘플) 단위로 선택될 수 있다. 이어서, PU와의 레지듀얼(residual) 신호가 최소화되며 움직임 벡터 크기 역시 최소가 되는 예측 블록이 생성된다.
예측 블록은 정수 픽셀 단위로 생성될 수도 있고, 1/2 픽셀 단위 또는 1/4 픽셀 단위와 같이 정수 이하 픽셀 단위로 생성될 수도 있다. 이때, 움직임 벡터 역시 정수 픽셀 이하의 단위로 표현될 수 있다.
인터 예측을 통해 선택된 참조 픽처의 인덱스, 움직임 벡터 차분(motion vector difference, MDV), 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP), 레지듀얼 신호 등의 정보는 엔트로피 인코딩되어 디코딩 장치에 전달될 수 있다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는 레지듀얼을 예측 블록을 복원 블록으로 할 수 있으므로, 레지듀얼을 생성, 변환, 양자화, 전송하지 않을 수 있다.
인트라 예측을 수행하는 경우에는, PU 단위로 예측 모드가 정해져서 PU 단위로 예측이 수행될 수 있다. 또한, PU 단위로 예측 모드가 정해지고 TU 단위로 인트라 예측이 수행될 수도 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)을 포함할 수 있다.
인트라 예측에서는 참조 샘플에 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 참조 샘플에 필터를 적용할 것인지는 현재 블록의 인트라 예측 모드 및/또는 사이즈에 따라 결정될 수 있다.
생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 레지듀얼 값(레지듀얼 블록 또는 레지듀얼 신호)은 변환부(115)로 입력된다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 레지듀얼 값과 함께 엔트로피 인코딩부(130)에서 인코딩되어 디코딩 장치에 전달된다.
변환부(115)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 블록에 대한 변환을 수행하고 변환 계수를 생성한다.
변환 블록은 샘플들의 직사각형 블록으로서 동일한 변환이 적용되는 블록이다. 변환 블록은 변환 유닛(TU)일 수 있으며, 쿼드 트리(quad tree) 구조를 가질 수 있다.
변환부(115)는 레지듀얼 블록에 적용된 예측 모드와 블록의 크기에 따라서 변환을 수행할 수 있다.
예컨대, 레지듀얼 블록에 인트라 예측이 적용되었고 블록이 4x4의 레지듀얼 배열(array)이라면, 레지듀얼 블록을 DST(Discrete Sine Transform)를 이용하여 변환하고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 변환할 수 있다.
변환부(115)는 변환에 의해 변환 계수들의 변환 블록을 생성할 수 있다.
양자화부(120)는 변환부(115)에서 변환된 레지듀얼 값들, 즉 변환 계수들을 양자화하여 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다. 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공된다.
재정렬부(125)는 양자화부(120)로부터 제공된 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 양자화된 변환 계수를 재정렬함으로써 엔트로피 인코딩부(130)에서의 인코딩 효율을 높일 수 있다.
재정렬부(125)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원의 벡터 형태로 재정렬할 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 재정렬부(125)에 의해 재정렬된 양자화된 변환 값들 또는 코딩 과정에서 산출된 인코딩 파라미터 값 등을 기초로 심볼(symbol)을 확률 분포에 따라 엔트로피 코딩하여 비트스트림(bitstream)을 출력할 수 있다. 엔트로피 인코딩 방법은 다양한 값을 갖는 심볼을 입력 받아, 통계적 중복성을 제거하면서, 디코딩 가능한 2진수의 열로 표현하는 방법이다.
여기서, 심볼이란 인코딩/디코딩 대상 구문 요소(syntax element) 및 코딩 파라미터(coding parameter), 레지듀얼 신호(residual signal)의 값 등을 의미한다. 인코딩 파라미터는 인코딩 및 디코딩에 필요한 매개변수로서, 구문 요소와 같이 인코딩 장치에서 인코딩되어 디코딩 장치로 전달되는 정보뿐만 아니라, 인코딩 혹은 디코딩 과정에서 유추될 수 있는 정보를 포함할 수 있으며 영상을 인코딩하거나 디코딩할 때 필요한 정보를 의미한다. 인코딩 파라미터는 예를 들어 인트라/인터 예측모드, 이동/움직임 벡터, 참조 영상 색인, 코딩 블록 패턴, 잔여 신호 유무, 변환 계수, 양자화된 변환 계수, 양자화 파라미터, 블록 크기, 블록 분할 정보 등의 값 또는 통계를 포함할 수 있다. 또한 잔여 신호는 원신호와 예측 신호의 차이를 의미할 수 있고, 또한 원신호와 예측 신호의 차이가 변환(transform)된 형태의 신호 또는 원신호와 예측 신호의 차이가 변환되고 양자화된 형태의 신호를 의미할 수도 있다. 잔여 신호는 블록 단위에서는 잔여 블록이라 할 수 있고, 샘플 단위에서는 잔여 샘플이라고 할 수 있다.
엔트로피 인코딩이 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 인코딩 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 인코딩을 통해서 영상 인코딩의 압축 성능이 높아질 수 있다.
엔트로피 인코딩을 위해 지수 골룸(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 인코딩 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 인코딩부(130)에는 가변 길이 코딩(VLC: Variable Length Coding/Code) 테이블과 같은 엔트로피 인코딩을 수행하기 위한 테이블이 저장될 수 있고, 엔트로피 인코딩부(130)는 저장된 가변 길이 코딩(VLC) 테이블을 사용하여 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 인코딩부(130)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출(derive)한 후, 도출된 이진화 방법 또는 확률 모델을 사용하여 엔트로피 인코딩을 수행할 수도 있다.
또한, 엔트로피 인코딩부(130)는 필요한 경우에, 전송하는 파라미터 셋(parameter set) 또는 신택스에 일정한 변경을 가할 수도 있다.
역양자화부(135)는 양자화부(120)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(140)는 역양자화부(135)에서 역양자화된 값들을 역변환한다.
역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 레지듀얼 값(또는 레지듀얼 샘플 또는 레지듀얼 샘플 어레이)과 예측부(110)에서 예측된 예측 블록이 합쳐져 복원 샘플(또는 복원 샘플 어레이)를 포함하는 복원 블록(Reconstructed Block)이 생성될 수 있다.
도 1에서는 가산기를 통해서, 레지듀얼 블록과 예측 블록이 합쳐져 복원 블록이 생성되는 것으로 설명하고 있다. 이때, 가산기를 복원 블록을 생성하는 별도의 유닛(복원 영역 생성부)로 볼 수도 있다.
필터부(145)는 디블록킹 필터, ALF(Adaptive Loop Filter), SAO(Sample Adaptive Offset)를 복원된 픽처에 적용할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽처에서 블록 간의 경계에 생긴 왜곡을 제거할 수 있다. ALF(Adaptive Loop Filter)는 디블록킹 필터를 통해 블록이 필터링된 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. ALF는 고효율을 적용하는 경우에만 수행될 수도 있다. SAO는 디블록킹 필터가 적용된 레지듀얼 블록에 대하여, 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋 차이를 복원하며, 밴드 오프셋(Band Offset), 엣지 오프셋(Edge Offset) 등의 형태로 적용된다.
한편, 인터 예측에 사용되는 복원 블록에 대해서 필터부(145)는 필터링을 적용하지 않을 수도 있다.
메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(150)에 저장된 복원 블록 또는 픽처는 인터 예측을 수행하는 예측부(110)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235) 메모리(240)를 포함할 수 있다.
비디오 인코딩 장치에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 비디오 인코딩 장치에서 영상 정보가 처리된 절차에 따라서 디코딩될 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 디코딩하여, 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함한 심볼들을 생성할 수 있다. 엔트로피 디코딩 방법은 2진수의 열을 입력 받아 각 심볼들을 생성하는 방법이다. 엔트로피 디코딩 방법은 상술한 엔트로피 인코딩 방법과 유사하다.
예컨대, 비디오 인코딩 장치에서 엔트로피 인코딩을 수행하기 위해 CAVLC 등의 가변 길이 코딩(Variable Length Coding: VLC, 이하 'VLC' 라 함)가 사용된 경우에, 엔트로피 디코딩부(210)도 인코딩 장치에서 사용한 VLC 테이블과 동일한 VLC 테이블로 구현하여 엔트로피 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, 비디오 인코딩 장치에서 엔트로피 인코딩을 수행하기 위해 CABAC을 이용한 경우에, 엔트로피 디코딩부(210)는 이에 대응하여 CABAC을 이용한 엔트로피 디코딩을 수행할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측 블록을 생성하기 위한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(215)로 입력될 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩된 비트스트림의 정보, 즉 양자화된 변환 계수를 인코딩 장치에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬할 수 있다.
재정렬부(215)는 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)는 현재 블록(변환 블록)에 적용된 예측 모드와 변환 블록의 크기를 기반으로 계수에 대한 스캐닝을 수행하여 2 차원 블록 형태의 계수(양자화된 변환 계수) 배열(array)을 생성할 수 있다.
역양자화부(220)는 인코딩 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 비디오 인코딩 장치에서 수행된 양자화 결과에 대해, 인코딩 장치의 변환부가 수행한 DCT 및 DST에 대해 역DCT 및/또는 역DST를 수행할 수 있다.
역변환은 인코딩 장치에서 결정된 전송 단위 또는 영상의 분할 단위를 기초로 수행될 수 있다. 인코딩 장치의 변환부에서 DCT 및/또는 DST는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 선택적으로 수행될 수 있고, 디코딩 장치의 역변환부(225)는 인코딩 장치의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역변환을 수행할 수 있다.
예측부(230)는 엔트로피 디코딩부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(240)에서 제공된 이전에 디코딩된 블록 및/또는 픽처 정보를 기초로 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)를 포함하는 예측 블록을 생성할 수 있다.
현재 PU에 대한 예측 모드가 인트라 예측(intra prediction) 모드인 경우에, 현재 픽처 내의 픽셀 정보를 기초로 예측 블록을 생성하는 인트라 예측을 수행할 수 있다.
현재 PU에 대한 예측 모드가 인터 예측(inter prediction) 모드인 경우에, 현재 픽처의 이전 픽처 또는 이후 픽처 중 적어도 하나의 픽처에 포함된 정보를 기초로 현재 PU에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 PU의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 인코딩 장치로부터 수신한 스킵 플래그, 머지 플래그 등을 확인하고 이에 대응하여 유도될 수 있다.
현재 픽처에 대한 인터 예측 시, 현재 블록과의 레지듀얼(residual) 신호가 최소화되며 움직임 벡터 크기 역시 최소가 되도록 예측 블록을 생성할 수 있다.
한편, 움직임 정보 도출 방식은 현재 블록의 예측 모드에 따라 달라질 수 있다. 인터 예측을 위해 적용되는 예측 모드에는 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드, 머지(merge) 모드 등이 있을 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 인코딩 장치는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 이 때, 디코딩 장치는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트를 생성할 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 이 때, 디코딩 장치는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 움직임 벡터(MV)와 움직임 벡터 예측자(MVP) 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 MV에서 MVP를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 디코딩 장치는 수신된 움직임 벡터 차분을 디코딩할 수 있고, 디코딩된 움직임 벡터 차분과 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 디코딩 장치에 전송할 수 있다.
디코딩 장치는 주변 블록의 움직임 정보들을 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 예측하고, 인코딩 장치로부터 수신한 레지듀얼을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 디코딩 장치는 유도한 움직임 벡터와 인코딩 장치로부터 수신한 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
다른 예로, 머지(merge) 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보를 이용하여, 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 복원된 주변 블록 및/또는 콜 블록의 움직임 정보가 존재하는 경우, 이를 현재 블록에 대한 머지 후보로 사용할 수 있다.
인코딩 장치는 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보 중에서 최적의 인코딩 효율을 제공할 수 있는 머지 후보를 현재 블록에 대한 움직임 정보로 선택할 수 있다. 이 때, 상기 선택된 머지 후보를 지시하는 머지 인덱스가 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 전송된 머지 인덱스를 이용하여, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보 중에서 하나를 선택할 수 있으며, 상기 선택된 머지 후보를 현재 블록의 움직임 정보로 결정할 수 있다. 따라서, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 주변 블록 및/또는 콜 블록에 대응하는 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 그대로 사용될 수 있다. 디코딩 장치는 예측 블록과 인코딩 장치로부터 전송되는 레지듀얼을 더하여 현재 블록을 복원할 수 있다.
상술한 AMVP 및 머지 모드에서는, 현재 블록의 움직임 정보를 도출하기 위해, 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보가 사용될 수 있다.
화면 간 예측에 이용되는 다른 모드 중 하나인 스킵 모드의 경우에, 주변 블록의 정보를 그대로 현재 블록에 이용할 수 있다. 따라서 스킵 모드의 경우에, 인코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보로서 어떤 블록의 움직임 정보를 이용할 것인지를 지시하는 정보 외에 레지듀얼 등과 같은 신택스 정보를 디코딩 장치에 전송하지 않는다.
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 상기 도출된 움직임 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행함으로써, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 예측 블록은 현재 블록에 대한 움직임 보상 수행 결과 생성된, 움직임 보상된 블록을 의미할 수 있다. 또한, 복수의 움직임 보상된 블록은 하나의 움직임 보상된 영상을 구성할 수 있다.
복원 블록은 예측부(230)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(225)에서 제공된 레지듀얼 블록을 이용해 생성될 수 있다. 도 2에서는 가산기에서 예측 블록과 레지듀얼 블록이 합쳐져 복원 블록이 생성되는 것으로 설명하고 있다. 이때, 가산기를 복원 블록을 생성하는 별도의 유닛(복원 영역 생성부)로 볼 수 있다. 여기서 상기 복원 블록은 상술한 바와 같이 복원 샘플(또는 복원 샘플 어레이)를 포함하고, 상기 예측 블록은 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)를 포함하고, 상기 레지듀얼 블록은 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)를 포함할 수 있다. 따라서, 복원 샘플(또는 복원 샘플 어레이)은 대응하는 예측 샘플(또는 예측 샘플 어레이)과 레지듀얼 샘플(레지듀얼 샘플 어레이)이 합쳐서 생성된다고 표현될 수도 있다.
스킵 모드가 적용되는 블록에 대하여는 레지듀얼이 전송되지 않으며 예측 블록을 복원 블록으로 할 수 있다.
복원된 블록 및/또는 픽처는 필터부(235)로 제공될 수 있다. 필터부(235)는 복원된 블록 및/또는 픽처에 디블록킹 필터링, SAO(Sample Adaptive Offset) 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다.
메모리(240)는 복원된 픽처 또는 블록을 저장하여 참조 픽처 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽처를 출력부로 제공할 수 있다.
디코딩 장치(200)에 포함되어 있는 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235) 및 메모리(240) 중 영상의 디코딩에 직접적으로 관련된 구성요소들, 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235) 등을 다른 구성요소와 구분하여 디코더 또는 디코딩부로 표현할 수 있다.
또한, 디코딩 장치(200)는 비트스트림에 포함되어 있는 인코딩된 영상에 관련된 정보를 파싱(parsing)하는 도시되지 않은 파싱부를 더 포함할 수 있다. 파싱부는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수도 있고, 엔트로피 디코딩부(210)에 포함될 수도 있다. 이러한 파싱부는 또한 디코딩부의 하나의 구성요소로 구현될 수도 있다.
상술한 내용과 같이 양자화 등 압축 코딩 과정에서 발생하는 에러에 의한 원본(original) 픽처과 복원 픽처의 차이를 보상하기 위해 복원 픽처에는 인루프 필터가 적용될 수 있다. 또한 앞서 설명한 바와 같이, 인루프 필터링은 인코더 및 디코더의 필터부에서 수행될 수 있으며, 필터부는 디블록킹 필터, SAO(Sample Adaptive Offset) 및/또는 적응적 루프 필터(Adaptive loop filter, ALF), CPF(condensed prediction filter) 등을 복원 픽처에 적용할 수 있다. 여기서, ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 과정이 수행된 후 복원된 픽처과 원래의 픽처를 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 과정이 수행된 후 복원된 픽처에 대해 적응적으로 위너 필터(Wiener filter)를 적용할 수 있다. 즉, ALF는 위너 필터를 이용하여 부호화 에러를 보상할 수 있다.
또한, CPF는 복원된 픽처와 원래의 픽처에 각각 복수의 기본 필터들을 기반으로 필터 계수를 도출하고, 상기 필터 계수를 기반으로 필터링을 수행하여 수정된(modified) 복원 픽처를 도출할 수 있다. 여기서 상기 복원된 픽처는 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 과정이 수행된 후의 픽처일 수 있다. 예를 들어 기본 필터들은 4가지의 필터들로 구성될 수 있다.
상술한 CPF를 적용하는 경우, 원본 픽처와 복원 픽처 간의 에러를 줄일 수 있어 코딩 효율을 향상시킬 수 있지만, 필터링을 수행하는 과정의 계산 복잡도 및 CPF에 대한 필터 정보의 데이터량이 증가할 수 있다. 이에 본 발명에서는 기존의 CPF와 대비하여 보다 계산 복잡도를 낮추어 필터링을 수행하는 방법과, 블록의 CPF에 대한 필터 정보의 데이터량을 줄여 코딩 효율을 향상시키는 방법을 제안한다.
도 3은 8x8 사이즈의 DCT(discrete cosine transform) 기저 함수(basis function)에 따른 주파수 성분의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 예를 들어, 도 3은 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 도출된 주파수 도메인(frequency domain) 복원 블록의 주파수 성분을 나타낼 수 있다. 도 3을 참조하면 상기 기저 함수에 따라 도출된 주파수 도메인 영역에서 도 3의 화살표가 가리키는 방향으로 갈수록 저 주파수(low frequency, LF) 성분에서 고 주파수(high frequency, HF) 성분으로 나타날 수 있다. 상기 DCT 기저 함수에 대응하는 IDCT(inverse discrete cosine transform)를 통하여 각 주파수 도메인 내 영역, 즉 각 주파수 성분에 해당되는 필터 및 각 주파수 성분에 대응하는 공간 도메인 성분을 도출할 수 있다.
도 4는 주파수 성분 별로 해당되는 필터의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 4는 5x5 사이즈의 DCT 기저 함수를 이용한 경우에 대한 예이다. 상기 DCT 기저 함수에 따른 주파수 성분의 좌상측(top-left) 영역(410)은 LF 성분을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 DCT 기저 함수에 따른 주파수 도메인 내 좌상단 성분의 좌표가 (0, 0)일 때, (0, 0), (0, 2), (2, 0), (2, 2) 내의 위치의 영역을 LF 영역으로 정의할 수 있다. 즉, 상기 LF 성분의 x좌표 및 y좌표는 0 내지 2에 포함될 수 있다. 상기 LF 영역에 대한 IDCT를 기반으로 생성된 필터의 특징은 도 4의 (a)와 같을 수 있다. 상기 LF 영역에 대한 IDCT는 IDCT DC라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 DCT 기저 함수에 따른 주파수 도메인 내 우상단 성분의 좌표가 (5, 0)일 때, 상기 DCT 기저 함수의 우상측(top-right) 영역(420)은 (2, 0), (2, 2), (5, 0), (5, 2) 내의 위치의 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 우상측 영역의 주파수 성분의 x좌표는 2 내지 5, 및 y좌표는 0 내지 2에 포함될 수 있다. 상기 우상측 영역에 대한 IDCT를 기반으로 생성된 필터의 특징은 도 4의 (c)와 같을 수 있다. 상기 우상측 영역에 대한 IDCT는 IDCT Horizontal라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 DCT 기저 함수에 따른 주파수 도메인 내 좌하단 성분의 좌표가 (0, 5)일 때, 상기 DCT 기저 함수의 좌하측(bottom-left) 영역(430)은 (0, 2), (0, 5), (2, 2), (2, 5) 내의 위치의 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 우상측 영역의 주파수 성분의 x좌표는 0 내지 2, 및 y좌표는 2 내지 5에 포함될 수 있다. 상기 좌하측 영역에 대한 IDCT를 기반으로 생성된 필터의 특징은 도 4의 (b)와 같을 수 있다. 상기 좌하측 영역에 대한 IDCT는 IDCT vertical라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 DCT 기저 함수에 따른 주파수 도메인 내 우하단 성분의 좌표가 (5, 5)일 때, 상기 DCT 기저 함수의 우하측(bottom-right) 영역(440)은 (2, 2), (2, 5), (5, 2), (5, 5) 내의 위치의 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 우하측 영역의 주파수 성분의 x좌표는 2 내지 5, 및 y좌표는 2 내지 5에 포함될 수 있다. 상기 우하측 영역에 대한 IDCT를 기반으로 생성된 필터의 특징은 도 4의 (d)와 같을 수 있다. 상기 우하측 영역에 대한 IDCT는 IDCT diagonal라고 불릴 수 있다.
상기 LF 영역을 어느 영역까지로 정의할 것인지, 즉, 상기 LF 영역의 사이즈를 정의하는 것은 사용되는 상기 DCT 기저 함수의 사이즈, 입력 영상의 특징, 및 양자화 파라미터(quantization parameter, QP) 등에 의하여 달라질 수 있다. 상기 LF 영역에 대하여 실험적으로 결정된 사이즈를 사전에 정의하여 사용할 수 있고, 인코딩 장치에서 최적의 사이즈를 결정하고 인코딩하여 출력할 수 있다.
도 5는 상기 LF 영역의 사이즈를 정의하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 5의 (a)에 도시된 것과 같이 상기 LF 영역의 임계값은 2로 설정될 수 있고, 도 5의 (b)에 도시된 것과 같이 상기 LF 영역의 임계값은 3으로 설정될 수도 있다. 상기 LF 영역의 임계값은 저 주파수 성분의 임계값이라고 불릴 수 있고, 상기 LF 영역의 사이즈를 가리키는 기준값일 수 있다. 상기 저 주파수 성분의 임계값이 n인 경우, 상기 DCT 기저 함수에 따른 주파수 성분, 즉, 현재 블록의 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들 중 x축으로 n번째 열 이내 및 y축으로 n번째 행 이내인 영역의 변환 계수들은 상기 LF 영역에 포함될 수 있다. 상기 임계값은 사전에 정의될 수 있다. 또는, 사전에 정의되지 않고 인코딩 장치에서 결정하고 디코딩을 위하여 상기 임계값을 인코딩하고 출력할 수 있다.
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 상기 임계값이 적용된 로우 패스 필터링(low pass filtering, LPF)을 기반으로 LF 성분 및 HF 성분을 도출할 수 있다. 이 경우, 공간 도메인에서의 특정 필터를 적용하면 실질적으로 상기 주파수 도메인에서의 LPF와 동일한 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 상기 임계값이 2인 경우, LF 영역의 사이즈를 2x2로 정의할 수 있고, 상기 LF 영역 내 주파수 성분을 LF 성분으로 도출할 수 있다. 상기 주파수 성분에서 상기 LF 성분을 제외한 나머지 주파수 성분을 HF 성분으로 도출할 수 있다.
또한, 상기 임계값이 3인 경우, 상기 LF 영역의 사이즈를 3x3으로 정의할 수 있고, 상기 LF 영역 내 주파수 성분을 LF 성분으로 도출할 수 있다. 상기 주파수 성분에서 상기 LF 성분을 제외한 나머지 주파수 성분을 HF 성분으로 도출할 수 있다.
상술한 방법을 통하여 상기 LPF가 정의되면, 즉, 상기 LF 영역의 상기 임계값이 정의되면 상기 DCT 기저 함수에 따른 주파수 성분을 상기 LPF를 기반으로 LF 성분과 HF 성분으로 분리할 수 있다.
도 6은 LPF를 기반으로 LF 성분과 HF 성분을 분리하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 디코딩 장치는 획득한 필터를 이용하여, 즉, 상기 임계값이 포함된 정보를 획득한 LPF를 기반으로 전체 주파수 성분의 LF 성분을 분리한 후, 상기 LF 성분과 전체 주파수 성분의 차분을 기반으로 상기 HF 성분을 획득할 수 있다. 다시 말해, 상기 전체 주파수 성분에서 상기 LF 성분을 제외한 나머지 주파수 성분을 HF 성분으로 도출할 수 있다. 상술한 방법에서는 상기 주파수 영역을 둘로 나누어 LF 성분과 HF 성분을 도출할 수 있지만, 도 4에 도시된 것과 같이 주파수 도메인 내 각 영역에 해당되는 주파수 성분을 도출할 수 있는 필터를 사용하여 각 주파수 성분들을 도출할 수 있다. 상기 주파수 성분들의 종류는 사용되는 필터들의 개수에 따라 상기 도 4와 같이 4가지로 분리될 수 있고, 4가지 외의 다양한 개수로 분리될 수도 있다.
상술한 방법을 적용하여 LF 성분 및 HF 성분을 분리한 경우, 적어도 상기 HF 성분에 대하여 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링에 사용되는 필터는 위너 필터(wiener filter)일 수 있다.
도 7은 상기 HF 성분에 대하여 위너 필터를 기반으로 필터링을 수행하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 7은 상기 HF 성분에 대한 필터링의 일 예를 나타낼 수 있고, 상기 필터링에는 예를 들어 위너 필터를 사용할 수 있다. 필터링을 수행하는 과정은 다음과 같을 수 있다.
현재 블록의 복원 블록(또는 현재 블록이 포함된 복원 프레임)의 LF 성분을 도출하기 위하여 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링은 LPF를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 복원 블록은 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드를 기반으로 도출된 예측 블록을 기반으로 도출될 수 있다.
상기 LF 성분을 도출한 경우, 상기 복원 블록의 주파수 성분과 상기 복원 블록의 상기 LF 성분의 차분을 기반으로 상기 복원 블록의 HF 성분을 도출할 수 있다. 다음으로, 상기 현재 블록의 원본 블록에 대하여 LPF를 기반으로 상기 원본 블록의 LF 성분을 도출할 수 있고, 상기 원본 블록의 주파수 성분과 상기 원본 블록의 LF 성분의 차분을 기반으로 상기 원본 블록의 HF 성분을 도출할 수 있다.
상기 복원 블록의 HF 성분과 상기 원본 블록의 HF 성분을 기반으로 상기 성분들 간 차이를 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 즉, 상기 복원 블록의 HF 성분과 상기 원본 블록의 HF 성분과의 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량을 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 위너 필터를 기반으로 상기 복원 블록의 HF 성분과 상기 원본 블록의 HF 성분에 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링을 기반으로 도출된 상기 원본 블록과의 상기 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량이 최소가 되는 필터링된 HF 성분을 도출할 수 있고, 상기 필터링된 HF 성분과 상기 복원 블록의 상기 LF 성분의 결합을 통하여 상기 현재 블록의 수정된(modified) 복원 블록을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 필터링을 HF 필터 정보를 인코딩하여 출력할 수 있다.
상기 복원 블록의 HF 성분을 필터링할 수 있지만, 상기 복원 블록의 HF 성분 및 상기 복원 블록의 LF 성분을 필터링하는 방법이 있을 수 있다.
도 8은 인코딩 장치의 상기 DCT 기저 함수의 HF 성분 및 LF 성분에 대하여 위너 필터를 기반으로 필터링을 수행하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 8은 상기 HF 성분 및 상기 LF 성분에 대한 필터링의 일 예를 나타낼 수 있고, 상기 필터링에는 위너 필터를 사용할 수 있다. 필터링을 수행하는 과정은 다음과 같을 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 복원 블록(또는 현재 블록이 포함된 복원 프레임)의 LF 성분을 도출하기 위하여 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링은 LPF를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 복원 블록은 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드를 기반으로 도출된 예측 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 다음으로, 상기 현재 블록의 원본 블록에 대하여 LPF를 기반으로 상기 원본 블록의 LF 성분을 도출할 수 있다.
상기 복원 블록의 LF 성분 및 상기 원본 블록의 LF 성분을 도출한 경우, 인코딩 장치는 상기 복원 블록의 LF 성분과 상기 원본 블록의 LF 성분을 기반으로 상기 성분들 간 차이를 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 즉, 상기 복원 블록의 LF 성분과 상기 원본 블록의 LF 성분과의 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량을 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 위너 필터를 기반으로 상기 복원 블록의 LF 성분과 상기 원본 블록의 LF 성분에 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링을 기반으로 상기 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량이 최소가 되는 필터링된 LF 성분을 도출할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 상기 복원 블록의 주파수 성분과 상기 복원 블록의 상기 LF 성분의 차분을 기반으로 상기 복원 블록의 HF 성분을 도출할 수 있고, 상기 원본 블록의 주파수 성분과 상기 원본 블록의 LF 성분의 차분을 기반으로 상기 원본 블록의 HF 성분을 도출할 수 있다.
상기 복원 블록의 HF 성분 및 상기 원본 블록의 HF 성분을 도출한 경우, 인코딩 장치는 상기 복원 블록의 HF 성분과 상기 원본 블록의 HF 성분을 기반으로 상기 성분들 간 차이를 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 즉, 상기 복원 블록의 HF 성분과 상기 원본 블록의 HF 성분과의 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량을 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 위너 필터를 기반으로 상기 복원 블록의 HF 성분과 상기 원본 블록의 HF 성분에 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터링을 기반으로 도출된 상기 원본 블록과의 상기 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량이 최소가 되는 필터링된 HF 성분을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 필터링된 HF 성분과 상기 필터링된 상기 LF 성분의 결합을 통하여 상기 현재 블록의 수정된(modified) 복원 블록을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 LF 필터 정보 및 HF 필터 정보를 인코딩하여 출력할 수 있다.
한편, 상술한 기존의 CPF와 대비하여 보다 계산 복잡도를 낮추어 필터링을 수행하는 방법과 더불어, 현재 블록의 CPF에 대한 필터 정보의 데이터량을 줄여 코딩 효율을 향상시킬 수도 있다. 후술하는 방법에 따르면 상기 CPF에서 사용되는 기본 필터를 적응적으로 업데이트(update)하여, 각 예측 블록에 대한 필터의 성능을 향상시키고, 예측 블록 및 복원 영상에 대한 비주얼 품질을 향상시킬 수 있다.
도 9는 루프 필터 및/또는 적응적 필터로 사용되는 CPF를 포함하는 인코딩 장치의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 9에서 도시된 C1, C2, C3, 및 C4는 상기 CPF의 기본 필터들에 대응하는 가중치 정보들을 나타낸다. 도 9에 도시된 것과 같이 상기 CPF는 현재 영상의 복원이 완료된 이후, 복원 영상의 비주얼 품질 향상을 위하여 사용되는 루프 필터로 사용될 수 있다. 또한, 상기 CPF는 인터 예측이 적용되는 예측 블록의 비주얼 품질 향상을 위한 상기 예측 블록의 참조 블록의 적응적 필터로 사용될 수 있다.
영상 코딩 시스템에서 상술한 두 가지 필터 중 필터들 모두 사용할 수 있고, 두 가지 필터 중 하나만을 사용할 수도 있다. 상기 CPF가 상기 적응적 필터로 상기 예측 블록의 참조 블록에만 사용되는 경우, 상기 루프 필터를 위하여 적응적 루프 필터(adaptive loop filter, ALF)가 사용될 수 있다.
도 10은 상기 CPF의 필터 계수를 유도하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 상기 CPF는 병합 필터라고 불릴 수 있다. 상기 병합 필터의 필터 계수는 기본 필터로 나타낼 수 있는 고정된 필터와 가중치로 구성될 수 있다. 다시 말해, 상기 기본 필터에 상기 가중치를 적용하여 상기 병합 필터의 필터 계수를 도출할 수 있다. 도 10에 도시된 G1 내지 G4는 기본 필터들을 나타내고, C1 내지 C4는 상기 기본 필터들에 대응되는 상기 가중치들을 나타낸다. 상기 가중치는 모듈레이션 가중치(modulation weight)라고 불릴 수 있다. 도 10을 참조하면 상기 병합 필터의 필터 계수를 도출할 수 있다. 참조 영상 또는 참조 블록에 상기 G1 내지 G4를 적용할 수 있고, 상기 C1 내지 C4를 각각 대응하는 기본 필터에 적용하여 상기 병합 필터의 필터 계수를 도출할 수 있다.
상기 병합 필터는 입력 영상 전체에 일반적으로 사용될 수 있는 기본 필터를 정의하여 사용할 수 있어, 각 입력 영상 내 영상(예를 들어 복원 픽처)에 따라 필터 성능이 다를 수 있다.
이에, 본 발명에서 제시된 상술한 방법에 따르면, 영상 특성에 따라 효율적인 기본 필터를 사용할 수 있도록 특정 단위(픽처, 프레임, 블록 등)에서 상기 기본 필터를 업데이트 할 수 있고 필터 성능을 향상시킬 수 있다.
도 11은 ALF를 기반으로 기본 필터를 업데이트하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 상술한 내용과 같이 상기 병합 필터가 상기 적응적 필터로 상기 예측 블록의 참조 블록에만 사용되는 경우, 상기 참조 블록이 포함된 복원 영상의 비주얼 품질을 향상시키기 위하여 상기 ALF가 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 ALF의 필터 계수를 이용하여 상기 기본 필터를 업데이트할 수 있다. 상기 ALF의 필터 계수는 현재 프레임(또는 현재 픽처)의 이전 프레임(또는 이전 픽처)에서 사용한 ALF 필터 계수일 수 있고, 현재 프레임(또는 현재 픽처)과 동일한 양자화 파라미터(quantization parameter, QP), temporal level을 갖는 이전에 디코딩된 이전 프레임(또는 이전 픽처)에서 사용한 ALF 필터 계수 세트일 수 있다. 상기 ALF의 필터 계수를 이용하여 상기 기본 필터를 업데이트하는 경우 상기 기본 필터는 슬라이스, 프레임, 또는 PPS 단위에서 업데이트될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 기본 필터의 업데이트 여부를 나타내는 플래그를 생성할 수 있고, 인코딩하여 전송할 수 있다. 이를 통하여 CPF 기본 필터를 적응적으로 업데이트할 수 있다. 상기 플래그는 CPF 업데이트 플래그라고 불릴 수 있다. 상기 CPF 업데이트 플래그의 값은 상기 CPF의 기본 필터의 업데이트 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어 상기 CPF 업데이트 플래그의 값이 1인 경우, 상기 CPF의 기본 필터는 업데이트될 수 있고, 상기 CPF 업데이트 플래그의 값이 0인 경우, 상기 CPF의 기본 필터는 업데이트 되지 않을 수 있다.
상기 ALF의 필터 계수를 이용하여 상기 CPF의 상기 기본 필터를 업데이트하는 경우에 상기 ALF가 복수의 필터 계수 세트를 포함하고 있는 경우, 상기 ALF의 포함된 복수의 필터 계수 세트들 중 어느 필터 계수 세트를 이용하여 업데이트할 것인지에 대한 추가적인 정보가 필요할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 병합 필터의 상기 기본 필터를 업데이트하는데 사용될 상기 ALF에 포함된 상기 필터 계수 세트들 중 하나를 가리키는 ALF 필터 인덱스를 생성할 수 있고, 인코딩하여 전송할 수 있다. 상기 ALF 필터 인덱스가 가리키는 상기 ALF의 필터 계수 세트는 현재 프레임(또는 현재 슬라이스)의 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)에서 사용한 ALF 필터 계수 세트일 수 있고, 현재 프레임(또는 현재 슬라이스)과 동일한 양자화 파라미터(quantization parameter, QP), temporal level을 갖는 이전에 디코딩된 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)에서 사용한 ALF 필터 계수 세트일 수 있다.
상기 CPF 업데이트 플래그 및 상기 ALF 필터 인덱스는 다음 표 1과 같은 신텍스(syntax)를 통하여 전송될 수 있다.
Figure pct00001
표 1를 참조하면, num_cpf_filters 신텍스 요소는 상기 기본 필터의 개수를 나타내는 신텍스 요소에 대응할 수 있고, cpf_update_flag 신텍스 요소는 상기 CPF 업데이트 플래그에 대응할 수 있고, cpf_update_idx 신텍스 요소는 상기 ALF 필터 인덱스에 대응할 수 있다.
도 12는 루프 필터로 사용되는 CPF의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 상기 CPF는 인터 예측에 있어 예측 블록의 비주얼 품질의 향상을 위한 참조 블록에 사용될 수도 있지만, 상기 루프 필터로 복원 영상의 비주얼 품질을 향상시키기 위하여 사용될 수도 있다. 이 경우, 도 11에서 도시된 것과는 달리 상기 ALF는 사용되지 않고, 상기 CPF가 사용될 수 있다. 즉, 상기 기본 필터의 필터 계수의 업데이트를 위하여 현재 프레임(또는 현재 슬라이스)의 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)에서 사용한 이전 병합 필터의 필터 계수가 사용될 수 있다. 이 경우, 상술한 내용과 같이 상기 ALF를 기반으로 상기 기본 필터를 업데이트할 수 없고, 도 12에 도시된 것과 같이 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수를 기반으로 상기 현재 프레임의 기본 필터의 필터 계수를 업데이트할 수 있다. 상기 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)의 이전 CPF는 필터링의 대상 영역이 포함된 현재 프레임(또는 현재 슬라이스)의 디코딩 과정 이전에 디코딩된 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)에 사용된 이전 CPF를 나타낼 수 있다.
상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수는 하나의 필터 형태를 가질 수 있다. 반면, 상기 업데이트는 복수의 기본 필터들에 대하여 수행될 수 있어, 상기 기본 필터들을 업데이트하기 위하여 복수의 필터 형태들이 필요할 수도 있다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 CPF의 기본 필터들 중 하나의 필터 계수를 상기 이전 CPF의 필터 계수로 대체할 수 있고, 또는 상기 이전 CPF의 필터 계수로부터 여러 가지의 필터 형태들을 생성하고, 상기 필터 형태들을 기반으로 상기 CPF의 기본 필터들을 업데이트할 수 있다.
상기 CPF의 기본 필터들 중 하나를 업데이트 하는 경우, 인코딩 장치는 상기 CPF의 기본 필터들 중 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수로 업데이트할 기본 필터를 가리키는 기본 필터 업데이트에 대한 정보를 생성할 수 있고, 인코딩하여 전송할 수 있다. 상기 기본 필터 업데이트에 대한 정보는 다음 표 2와 같은 신텍스(syntax)를 통하여 전송될 수 있다.
Figure pct00002
표 2를 참조하면, cpf_update_pos 신텍스 요소는 상기 이전 프레임의 CPF의 필터 계수를 기반으로 한 상기 CPF의 기본 필터 업데이트에 대한 정보에 대응할 수 있다. 다시 말해 상기 cpf_update_pos 신텍스 요소는 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수를 기반으로 상기 현재 프레임의 CPF의 기본 필터들 중 어느 기본 필터를 업데이트할지에 대하여 나타낼 수 있다. 디코딩 장치는 상기 CPF의 기본 필터들 중 상기 cpf_update_pos 신텍스 요소가 가리키는 기본 ??터를 업데이트 할 수 있다. 상기 cpf_update_pos 신텍스 요소는 슬라이스, 프레임 또는 PPS 단위에서 전송될 수 있다.
상기 CPF의 기본 필터들 중 하나를 업데이트 하는 경우, 디코딩 장치는 상기 CPF의 기본 필터의 업데이트를 위한 신텍스 요소의 전송없이 상기 기본 필터들 중 하나의 기본 필터 선택하여 업데이트할 수도 있다. 예를 들어, 상기 CPF의 기본 필터들 중 모듈레이션 가중치(modulation weight)의 값을 기반으로 하나의 기본 필터를 선택할 수 있다. 구체적으로 디코딩 장치는 상기 모듈레이션 가중치의 값이 가장 큰 기본 필터를 업데이트할 수 있고, 상기 디코딩 장치는 모듈레이션 가중치의 값이 가장 작은 기본 필터를 업데이트할 수도 있다.
상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들을 업데이트 하는 경우, 다양한 방법으로 업데이트될 수 있다.
도 13은 주파수 응답을 기반으로 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)의 이전 CPF의 필터 계수를 분해하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 13을 참조하면 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수를 주파수 응답, 즉, 주파수 도메인 내 성분에 따라 여러 필터 형태들로 분해할 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 주파수 변환을 기반으로 공간 영역에서 정의 되는 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수에 대응되는 주파수 도메인 상의 이전 프레임의 CPF의 필터 계수를 도출할 수 있다. 상기 주파수 도메인 상의 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수를 도출한 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 도 13에서 도시된 방법에 따라 도출된 상기 주파수 도메인 상의 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수를 분해할 수 있다. 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수를 분해하여 상기 현재 프레임의 CPF의 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는(corresponding) 필터 계수로 도출할 수 있다.
도 13의 (a)를 참조하면 상기 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)의 이전 CPF의 필터 계수 중 저 주파수(low frequency, LF) 성분을 통과시키는 저주파 통과 필터를 도출할 수 있다. 도 13의 (b)를 참조하면 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수 중 주파수 도메인 상에서 수직 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터를 도출할 수 있다. 도 13의 (c)를 참조하면 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수 중 주파수 도메인 상에서 수평 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터를 도출할 수 있다. 도 13의 (d)를 참조하면 상기 이전 프레임의 이전 CPF의 필터 계수 중 주파수 도메인 상에서 원점을 기준으로 대각 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터를 도출할 수 있다.
도 13의 (a) 내지 (d)에 도시된 주파수 밴드 통과 필터들을 기반으로 상기 각 주파수 밴드 통과 필터에 대응되는 공간 영역 필터를 생성할 수 있다. 생성된 상기 공간 영역 필터들을 기반으로 이전 프레임(또는 이전 슬라이스)에 대하여 적용된 이전 CPF의 필터 계수를 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는(corresponding) 필터 계수로 도출할 수 있고, 상기 대응하는 필터 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들을 업데이트할 수 있다. 상술한 방법을 통하여 디코딩 장치는 추가적인 신텍스 정보없이 상기 기본 필터를 업데이트할 수 있다.
상술한 실시 예는 상기 CPF가 4개의 기본 필터들을 포함하는 경우를 예로 들고 있지만, 상기 CPF는 더 많은 기본 필터들을 포함할 수 있고 이 경우 상술한 실시 예를 기반으로 확장할 수 있다. 또한, 도 13의 (a) 내지 (d)에 도시된 다양한 주파수 밴드 통과 필터들의 통과시키는 주파수 성분의 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 14에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 14의 S1400 내지 S1410은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, S1420 내지 S1440은 상기 인코딩 장치의 필터부에 의하여 수행될 수 있고, S1450은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 공간 도메인(spatial domain)의 현재 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인 원본 블록을 도출한다(S1400). 인코딩 장치는 상기 공간 도메인의 상기 현재 블록의 원본 블록을 주파수 변환할 수 있다. 상기 주파수 도메인에서의 상기 원본 블록에 대응되는 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 공간 도메인의 상기 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인 복원 블록을 도출한다(S1410). 인코딩 장치는 상기 공간 도메인의 상기 현재 블록의 복원 블록을 주파수 변환할 수 있다. 상기 복원 블록은 인트라 예측 모드를 통하여 도출된 현재 블록의 복원 블록일 수 있다. 또한, 상기 복원 블록은 인트라 예측 모드를 통하여 도출된 현재 블록의 복원 블록일 수 있다. 상기 주파수 도메인에서의 상기 복원 블록에 대응되는 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 원본 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering, LPF)을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수(low frequency, LF) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 도출한다(S1420). 인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 상기 로우 패스 필터링을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분을 도출할 수 있고, 인코딩 장치는 상기 주파수 원본 블록에 대한 상기 로우 패스 필터링을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 저 주파수 성분을 도출할 수 있다. 이 경우, 공간 도메인에서의 특정 필터를 적용하면 실질적으로 상기 주파수 도메인에서의 LPF와 동일한 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 인코딩 장치는 상기 저 주파수 성분에 포함되는 상기 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들에 기반으로 상기 저 주파수 성분의 임계값을 설정할 수 있다. 즉, 상기 저 주파수 성분의 임계값은 상기 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들 중 저 주파수 성분에 포함되는 변환 계수들의 영역의 사이즈를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 주파수 도메인 복원 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 주파수 도메인 복원 블록의 좌상단(top-left) 주파수 성분의 좌표가 (0, 0)이고, 상기 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들 중 x축으로 n번째 열 이내 및 y축으로 n번째 행 이내인 영역의 변환 계수들이 상기 저 주파수 성분에 포함되는 경우, 상기 저 주파수 성분의 임계값은 n으로 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들 중 x축으로 2번째 열 이내 및 y축으로 행 2번째 이내인 영역의 변환 계수들이 상기 저 주파수 성분에 포함되는 경우, 상기 저 주파수 성분의 임계값은 2로 도출될 수 있고, 상기 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들 중 x축으로 3번째 열 이내 및 y축으로 3번째 행 이내인 영역의 변환 계수들이 상기 저 주파수 성분에 포함되는 경우, 상기 저 주파수 성분의 임계값은 3으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 주파수 성분, 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 고 주파수(high frequency, HF) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수 성분을 도출한다(S1430). 인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 주파수 성분과 상기 저 주파수 성분의 차분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수 성분을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 원본 블록의 주파수 성분과 상기 저 주파수 성분의 차분을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 고 주파수 성분을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분을 기반으로 HF 필터 성분을 도출한다(S1440). 인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분을 기반으로 위상(phase)에 따른 상기 주파수 성분들 간 차이를 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 즉, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분과의 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량을 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 필터링을 기반으로 HF 필터 정보를 도출할 수 있다.
상기 필터링은 위너 필터(wiener filter)를 기반으로 수행될 수 있다. 다시 말해, 인코딩 장치는 상기 위너 필터를 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분과의 필터링을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 필터링을 기반으로 HF 필터 정보를 도출할 수 있고, 상기 HF 필터 정보는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분에 대한 위너 필터 계수(wiener filter coefficient)를 포함할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 필터링된 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분을 기반으로 수정된(modified) 주파수 도메인 복원 블록을 도출할 수 있다. 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록은 필터링된 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분과의 결합일 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았으나 인코딩 장치는 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 저 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분을 기반으로 위상(phase)에 따른 상기 주파수 성분들 간 차이를 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 즉, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 저 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분과의 주파수 도메인 레지듀얼 신호의 데이터량을 최소화하는 필터링을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 필터링을 기반으로 LF 필터 정보를 도출할 수 있다.
상기 필터링은 위너 필터(wiener filter)를 기반으로 수행될 수 있다. 다시 말해, 인코딩 장치는 상기 위너 필터를 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 저 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분과의 필터링을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 필터링을 기반으로 상기 LF 필터 정보를 도출할 수 있고, 상기 LF 필터 정보는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분에 대한 위너 필터 계수(wiener filter coefficient)를 포함할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 필터링된 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분과 필터링된 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분을 기반으로 수정된(modified) 주파수 도메인 복원 블록을 도출할 수 있다. 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록은 필터링된 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분과 필터링된 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분과의 결합일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 HF 필터 정보를 인코딩하여 출력한다(S1440). 인코딩 장치는 상기 HF 필터 정보를 엔트로피 인코딩하고 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 LF 필터 정보를 엔트로피 인코딩하고 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 출력된 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송 또는 전달될 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플에 관한 정보를 인코딩하여 출력할 수도 있다. 상기 레지듀얼 샘플에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 15에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 15의 S1500은 상기 인코딩 장치의 복원 영역 생성부에 의하여 수행될 수 있고, S1510 내지 S1540은 상기 인코딩 장치의 필터부에 의하여 수행될 수 있고, S1550은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성한다(S1500). 인코딩 장치는 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드를 통하여 상기 대상 영역에 대한 예측 영역을 생성할 수 있고, 상기 예측 영역을 기반으로 상기 대상 영역에 대한 상기 복원 영역을 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출한다(S1510). 인코딩 장치는 상기 대상 영역에 대한 병합 필터의 복수의 기본 필터들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 기본 필터들은 4개의 기본 필터들로 구성될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트한다(S1520). 인코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 상기 대상 영역을 포함하는 현재 슬라이스(또는 현재 프레임)의 이전 슬라이스(또는 이전 프레임)에 적용된 필터 정보를 기반으로 업데이트할 수 있다.
일 예로, 인코딩 장치는 상기 대상 영역이 포함된 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 ALF 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트할 수 있다.
구체적으로, 인코딩 장치는 상기 대상 영역을 포함하는 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 ALF(adaptive linear filter) 계수를 도출할 수 있다. 상기 이전 슬라이스는 상기 대상 영역과 동일한 양자화 파라미터(quantization parameter)를 가질 수 있고, 또는 상기 이전 슬라이스는 상기 대상 영역과 동일한 temporal level을 가질 수도 있다.
인코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대한 업데이트 여부를 나타내는 플래그를 생성할 수 있다. 상기 플래그는 CPF 업데이트 플래그라고 불릴 수 있다. 상기 CPF 업데이트 플래그의 값은 상기 CPF 업데이트 플래그의 기본 필터의 업데이트 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어 상기 CPF 업데이트 플래그의 값이 1인 경우, 상기 CPF 업데이트 플래그의 기본 필터의 필터 계수는 업데이트될 수 있고, 상기 CPF 업데이트 플래그의 값이 0인 경우, 상기 CPF의 기본 필터의 필터 계수는 업데이트 되지 않을 수 있다.
또한 상기 ALF가 복수의 필터 계수 세트를 포함하고 있는 경우, 상기 적어도 하나의 기본 필터가 상기 ALF의 포함된 복수의 필터 계수 세트들 중 어느 필터 계수 세트를 이용하여 업데이트될 것인지에 대한 추가적인 정보가 필요할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 기본 필터를 업데이트하는데 사용될 상기 ALF에 포함된 상기 필터 계수 세트들 중 하나를 가리키는 ALF 필터 인덱스를 생성할 수 있다.
다른 예로, 인코딩 장치는 상기 대상 영역이 포함된 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 이전 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트할 수 있다. 상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 이전 병합 필터의 필터 계수는 하나의 필터 형태를 가질 수 있다. 이로 인하여 인코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 중 하나의 기본 필터를 선택하고, 상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 이전 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 선택된 기본 필터의 필터 계수를 업데이트할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 CPF의 기본 필터들 중 상기 이전 프레임의 이전 병합 필터의 필터 계수로 업데이트할 기본 필터를 가리키는 기본 필터 업데이트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 상기 정보에 대응하는(corresponding) 신텍스 요소는 슬라이스, 프레임 또는 PPS 단위에서 전송될 수 있다. 또는 상기 정보의 전송 없이 상기 기본 필터들 중 하나의 기본 필터를 선택하여 상기 기본 필터의 필터 계수를 업데이트할 수도 있다. 예를 들어, 상기 복수의 기본 필터들 중 가중치 정보의 값이 최소인 기본 필터를 선택할 수 있고, 또는 상기 복수의 기본 필터들 중 가중치 정보의 값이 최대인 기본 필터를 선택할 수 있다. 상기 가중치 정보는 모듈레이션 가중치(modulation weight)라고 불릴 수 있다.
또한 인코딩 장치는 상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 상기 이전 병합 필터의 상기 필터 계수를 주파수 응답 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는(corresponding) 필터 계수로 도출하고, 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는 필터 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 각각의 필터 계수를 업데이트할 수 있다. 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는 필터 계수는 복수의 주파수 밴드 통과 필터들을 포함하는 주파수 밴드 통과 필터 및 상기 이전 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 주파수 밴드 통과 필터는 저 주파수(low frequency, LF) 성분을 통과시키는 저주파 통과 필터, 주파수 도메인 상에서 수직 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터, 주파수 도메인 상에서 수평 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터, 및 주파수 도메인 상에서 원점을 기준으로 대각 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터 중 적어도 하나의 필터를 포함할 수 있다. 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는 필터 계수는 상기 이전 병합 필터의 필터 계수에 상기 주파수 밴드 통과 필터를 적용하여 도출될 수 있다.
비록 상술한 내용에서는 업데이트 단위를 슬라이스로 하였으나, 상기 업데이트는 슬라이스, 프레임 또는 PPS를 업데이트 단위로 할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 생성한다(S1530). 인코딩 장치는 상기 업데이트된 기본 필터를 포함한 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대한 가중치 정보를 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정한다(S1540). 인코딩 장치는 상기 각 기본 필터에 대한 가중치 정보를 상기 각 기본 필터의 필터 계수에 적용할 수 있고, 상기 기본 필터들의 필터 계수들을 기반으로 상기 병합 필터의 필터 계수를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 각각의 기본 필터의 상기 필터 계수에 상기 각각의 기본 필터에 대한 가중치 정보의 값을 곱할 수 있고, 상기 곱한 기본 필터들의 필터 계수들을 기반으로 상기 병합 필터의 필터 계수를 도출할 수 있다. 상기 가중치 정보는 모듈레이션 가중치(modulation weight)라고 불릴 수 있다.
인코딩 장치는 상기 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된(modified) 복원 영역을 생성한다(S1550). 인코딩 장치는 상기 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대하여 필터링을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 필터링된 대상 영역을 기반으로 상기 수정된 복원 영역을 생성할 수 있다. 상기 생성된 복원 영역은 메모리에 저장되고 추후 인트라 예측 및/또는 인터 예측을 위하여 사용될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 가중치 정보를 포함한 상기 병합 필터에 대한 정보를 인코딩하여 출력한다(S1560). 인코딩 장치는 상기 병합 필터에 대한 정보를 엔트로피 인코딩하고 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 병합 필터에 대한 정보는 상기 기본 필터에 대한 상기 가중치 정보를 포함할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 기본 필터의 업데이트 여부를 나타내는 CPF 업데이트 플래그를 생성하고, 인코딩하여 상기 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 기본 필터 중 상기 업데이트 대상 기본 필터로 도출될 상기 현재 블록의 기본 필터를 가리키는 기본 필터 업데이트에 대한 정보를 생성하고, 인코딩하여 상기 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 ALF에 포함된 필터 계수 세트 중 상기 기본 필터를 업데이트하는데 사용되는 필터 계수 세트를 가리키는 ALF 필터 인덱스를 생성하고, 인코딩하여 상기 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장 매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플에 관한 정보를 인코딩하여 출력할 수도 있다. 상기 레지듀얼 샘플에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 16에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 16의 S1600은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, S1610은 상기 디코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, S1620 내지 S1640은 상기 디코딩 장치의 필터부에 의하여 수행될 수 있고, S1650은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 HF(high frequency, HF) 필터 정보를 획득한다(S1600). 상기 HF 필터 정보는 현재 블록의 고 주파수 성분에 대한 필터링의 필터 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 상기 HF 필터 정보를 획득할 수 있다. 또한, 상기 HF 필터 정보는 위너 필터(wiener filter)를 기반으로 수행된 필터링을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 HF 필터 정보는 상기 현재 블록의 고 주파수 성분에 대한 위너 필터 계수(wiener filter coefficient)를 포함할 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았으나 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 LF(low frequency, LF) 필터 정보를 획득할 수 있다. 상기 LF 필터 정보는 현재 블록의 저 주파수 성분에 대한 필터링의 필터 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 LF 필터 정보는 위너 필터(wiener filter)를 기반으로 수행된 필터링을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 LF 필터 정보는 상기 현재 블록의 저 주파수 성분에 대한 위너 필터 계수(wiener filter coefficient)를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 공간 도메인(spatial domain)의 상기 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인 복원 블록을 도출한다(S1610). 디코딩 장치는 상기 공간 도메인의 상기 현재 블록의 상기 복원 블록을 주파수 변환할 수 있다. 상기 복원 블록은 인트라 예측 모드를 통하여 도출된 현재 블록의 복원 블록일 수 있다. 또한, 상기 복원 블록은 인트라 예측 모드를 통하여 도출된 현재 블록의 복원 블록일 수 있다. 상기 주파수 도메인에서의 상기 복원 블록에 대응되는 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering, LPF)을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분(low frequency, LF)을 도출한다(S1620). 디코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 상기 로우 패스 필터링을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분을 도출할 수 있다. 이 경우, 공간 도메인에서의 특정 필터를 적용하면 실질적으로 상기 주파수 도메인에서의 LPF와 동일한 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 디코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분이 포함되는 영역의 사이즈를 나타내는 저 주파수 성분의 임계값을 도출할 수 있다. 상기 저 주파수 성분의 임계값은 사전에 정의될 수 있고, 상기 비트스트림을 통하여 획득할 수도 있다.
상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 좌상단(top-left) 주파수 성분의 좌표가 (0, 0)이고, 상기 저 주파수 성분의 임계값이 n인 경우, 상기 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들 중 x축으로 n번째 열 이내 및 y축으로 n번째 행 이내인 영역의 변환 계수들은 상기 저 주파수 성분에 포함될 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 저 주파수 성분의 임계값은 2일 수 있고, 상기 저 주파수 성분의 임계값은 3일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수 성분(high frequency, HF)을 도출한다(S1630). 디코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 주파수 성분과 상기 저 주파수 성분의 차분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수 성분을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 HF 필터 정보를 기반으로 상기 고 주파수 성분을 필터링한다(S1640). 디코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분에 대하여 상기 HF 필터 정보를 기반으로 필터링을 수행할 수 있다.
일 예로, 상기 HF 필터 정보는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 고 주파수 성분에 대한 위너 필터 계수(wiener filter coefficient)를 포함할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 고 주파수 성분에 대해 상기 위너 필터 계수를 기반으로 한 위너 필터(wiener filter)를 통하여 필터링을 수행할 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았으나 디코딩 장치는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분에 대하여 상기 LF 필터 정보를 기반으로 필터링을 수행할 수 있다.
일 예로, 상기 LF 필터 정보는 상기 주파수 도메인 복원 블록의 상기 저 주파수 성분에 대한 위너 필터 계수(wiener filter coefficient)를 포함할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 저 주파수 성분에 대해 상기 위너 필터 계수를 기반으로 한 위너 필터(wiener filter)를 통하여 필터링을 수행할 수 있다.
디코딩 장치는 필터링된 상기 고 주파수 성분 및 상기 저 주파수 성분을 기반으로 수정된(modified) 주파수 도메인 복원 블록을 도출한다(S1650). 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록은 필터링된 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분과의 결합일 수 있다.
상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분에 대하여 필터링을 수행한 경우, 상기 저 주파수 성분은 상기 LF 필터 정보를 기반으로 필터링될 수 있다. 이 경우, 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록은 필터링된 상기 고 주파수 성분과 필터링된 상기 저 주파수 성분과의 결합일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록에 대한 주파수 역변환을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 공간 도메인의 수정된 복원 블록을 도출한다(S1660). 디코딩 장치는 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록에 주파수 역변환을 수행하여 상기 공간 도메인의 상기 수정된 복원 블록을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 수정된 복원 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록 및/또는 상기 공간 도메인의 수정된 복원 블록은 메모리에 저장되고 추후 인트라 예측 및/또는 인터 예측을 위하여 사용될 수 있다.
도 17은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 17에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 17의 S1700은 상기 디코딩 장치의 복원 영역 생성부에 의하여 수행될 수 있고, S1710 내지 S1720 및 S1740 내지 S1750은 상기 디코딩 장치의 필터부에 의하여 수행될 수 있고, S1730은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성한다(S1700). 디코딩 장치는 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드를 통하여 상기 대상 영역에 대한 예측 영역을 생성할 수 있고, 상기 예측 영역을 바로 상기 복원 영역으로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 영역에 레지듀얼 신호를 더하여 상기 복원 영역을 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출한다(S1710). 디코딩 장치는 상기 대상 영역에 대한 병합 필터의 복수의 기본 필터들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 기본 필터들은 4개의 기본 필터들로 구성될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트한다(S1720). 디코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 상기 대상 영역을 포함하는 현재 슬라이스(또는 현재 프레임)의 이전 슬라이스(또는 이전 프레임)에 적용된 필터 정보를 기반으로 업데이트할 수 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 상기 대상 영역이 포함된 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 ALF 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트할 수 있다.
구체적으로, 디코딩 장치는 상기 대상 영역을 포함하는 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 ALF(adaptive linear filter) 계수를 도출할 수 있다. 상기 이전 슬라이스는 상기 대상 영역과 동일한 양자화 파라미터(quantization parameter)를 가질 수 있고, 또는 상기 이전 슬라이스는 상기 대상 영역과 동일한 temporal level을 가질 수도 있다.
디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대한 업데이트 여부를 나타내는 플래그를 획득할 수 있다. 상기 플래그는 CPF 업데이트 플래그라고 불릴 수 있다. 상기 CPF 업데이트 플래그의 값은 상기 CPF 업데이트 플래그의 기본 필터의 업데이트 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어 상기 CPF 업데이트 플래그의 값이 1인 경우, 상기 CPF 업데이트 플래그의 기본 필터의 필터 계수는 업데이트될 수 있고, 상기 CPF 업데이트 플래그의 값이 0인 경우, 상기 CPF의 기본 필터의 필터 계수는 업데이트 되지 않을 수 있다.
또한 상기 ALF가 복수의 필터 계수 세트를 포함하고 있는 경우, 상기 적어도 하나의 기본 필터가 상기 ALF의 포함된 복수의 필터 계수 세트들 중 어느 필터 계수 세트를 이용하여 업데이트될 것인지에 대한 추가적인 정보가 필요할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 상기 기본 필터를 업데이트하는데 사용될 상기 ALF에 포함된 상기 필터 계수 세트들 중 하나를 가리키는 ALF 필터 인덱스를 획득할 수 있다.
다른 예로, 디코딩 장치는 상기 대상 영역이 포함된 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 이전 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트할 수 있다. 상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 이전 병합 필터의 필터 계수는 하나의 필터 형태를 가질 수 있다. 이로 인하여 디코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 중 하나의 기본 필터를 선택하고, 상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 이전 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 선택된 기본 필터의 필터 계수를 업데이트할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 CPF의 기본 필터들 중 상기 이전 프레임의 이전 병합 필터의 필터 계수로 업데이트할 기본 필터를 가리키는 기본 필터 업데이트에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 정보에 대응하는(corresponding) 신텍스 요소는 슬라이스, 프레임 또는 PPS 단위에서 전송될 수 있다. 또는 상기 정보의 전송 없이 상기 기본 필터들 중 하나의 기본 필터를 선택하여 상기 기본 필터의 필터 계수를 업데이트할 수도 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 복수의 기본 필터들 중 가중치 정보의 값이 최소인 기본 필터를 선택할 수 있고, 또는 상기 복수의 기본 필터들 중 가중치 정보의 값이 최대인 기본 필터를 선택할 수 있다. 상기 가중치 정보는 모듈레이션 가중치(modulation weight)라고 불릴 수 있다.
또한 디코딩 장치는 상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 상기 이전 병합 필터의 상기 필터 계수를 주파수 응답 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는(corresponding) 필터 계수로 도출하고, 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는 필터 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 각각의 필터 계수를 업데이트할 수 있다. 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는 필터 계수는 복수의 주파수 밴드 통과 필터들을 포함하는 주파수 밴드 통과 필터 및 상기 이전 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 주파수 밴드 통과 필터는 저 주파수(low frequency, LF) 성분을 통과시키는 저주파 통과 필터, 주파수 도메인 상에서 수직 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터, 주파수 도메인 상에서 수평 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터, 및 주파수 도메인 상에서 원점을 기준으로 대각 방향의 고 주파수(high frequency, HF) 성분을 통과시키는 고주파 통과 필터 중 적어도 하나의 필터를 포함할 수 있다. 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는 필터 계수는 상기 이전 병합 필터의 필터 계수에 상기 주파수 밴드 통과 필터를 적용하여 도출될 수 있다.
비록 상술한 내용에서는 업데이트 단위를 슬라이스로 하였으나, 상기 업데이트는 슬라이스, 프레임 또는 PPS 단위에서 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 수신한다(S1730). 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 업데이트된 기본 필터를 포함한 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대한 가중치 정보를 획득할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정한다(S1740). 디코딩 장치는 상기 각 기본 필터에 대한 가중치 정보를 상기 각 기본 필터의 필터 계수에 적용할 수 있고, 상기 기본 필터들의 필터 계수들을 기반으로 상기 병합 필터의 필터 계수를 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 각각의 기본 필터의 상기 필터 계수에 상기 각각의 기본 필터에 대한 가중치 정보의 값을 곱할 수 있고, 상기 곱한 기본 필터들의 필터 계수들을 기반으로 상기 병합 필터의 필터 계수를 도출할 수 있다. 상기 가중치 정보는 모듈레이션 가중치(modulation weight)라고 불릴 수 있다.
디코딩 장치는 상기 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된(modified) 복원 영역을 생성한다(S1750). 디코딩 장치는 상기 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대하여 필터링을 수행할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 필터링된 대상 영역을 기반으로 상기 수정된 복원 영역을 생성할 수 있다. 상기 생성된 복원 영역은 메모리에 저장되고 추후 인트라 예측 및/또는 인터 예측을 위하여 사용될 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 현재 블록의 저 주파수 성분과 고 주파수 성분으로 분리하여 필터링을 수행할 수 있고, 이를 통하여 필터링의 계산 복잡도를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 현재 블록의 저 주파수 성분과 고 주파수 성분으로 분리하여 필터링을 수행할 수 있고, 이를 통하여 필터링의 정확도를 향상시킬 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 필터링 대상 영역에 대한 비주얼 품질 향상에 적합한 필터 정보로 업데이트할 수 있고, 이를 통하여 필터링의 정확도를 향상시킬 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 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 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    비트스트림을 통하여 HF(high frequency) 필터 정보를 획득하는 단계;
    공간 도메인(spatial domain)의 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인(frequency domain) 복원 블록을 도출하는 단계;
    상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering)을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수(low frequency) 성분을 도출하는 단계;
    상기 주파수 도메인 복원 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수(high frequency) 성분을 도출하는 단계;
    상기 HF 필터 정보를 기반으로 상기 고 주파수 성분을 필터링하는 단계;
    상기 필터링된 고 주파수 성분 및 상기 저 주파수 성분을 기반으로 수정된(modified) 주파수 도메인 복원 블록을 도출하는 단계; 및
    상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록에 대한 주파수 역변환을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 공간 도메인의 수정된(modified) 복원 블록을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비트스트림을 통하여 LF 필터 정보를 획득하는 단계를 더 포함하되,
    상기 저 주파수 성분은 상기 LF 필터 정보를 기반으로 필터링된 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수정된 주파수 도메인 복원 블록은 필터링된 상기 고 주파수 성분과 필터링된 상기 저 주파수 성분과의 결합인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 HF 정보는 상기 고 주파수 성분에 대한 위너 필터 계수(wiener filter coefficient)를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 좌상단(top-left) 주파수 성분의 좌표가 (0, 0)이고, 상기 저 주파수 성분의 임계값이 n인 경우, 상기 주파수 도메인 복원 블록 내 변환 계수들 중 x축으로 n번째 열 이내 및 y축으로 n번째 행 이내인 영역의 변환 계수들은 상기 저 주파수 성분에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비트스트림을 통하여 상기 저 주파수 성분의 상기 임계값을 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 영상 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 픽처 내 대상 영역에 대한 복원 영역을 생성하는 단계;
    상기 대상 영역에 대한 소정의 복수의 기본 필터들을 도출하는 단계;
    상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하는 단계;
    상기 기본 필터들 각각에 대한 가중치(weight) 정보를 수신하는 단계;
    상기 기본 필터들 및 상기 가중치 정보를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 병합 필터를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 병합 필터의 필터 계수를 기반으로 상기 대상 영역에 대한 필터링을 수행하여 수정된 복원 영역을 생성하는 단계를 포함함을 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하는 단계는:
    상기 대상 영역을 포함하는 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 ALF(adaptive linear filter) 계수를 도출하는 단계; 및
    상기 ALF 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 기본 필터의 필터 계수를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비트스트림을 통하여 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대한 CPF(condensed prediction filter) 업데이트 플래그를 획득하는 단계를 더 포함하되,
    상기 기본 필터에 대한 상기 CPF 업데이트 플래그의 값이 1인 경우, 상기 기본 필터의 필터 계수가 업데이트되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이전 슬라이스는 상기 대상 영역과 동일한 양자화 파라미터(quantization parameter)를 갖는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 기본 필터들 중 적어도 하나의 기본 필터를 업데이트하는 단계는:
    상기 대상 영역을 포함하는 현재 슬라이스의 이전 슬라이스에 대하여 적용된 이전 병합 필터의 필터 계수를 도출하는 단계; 및
    상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 상기 이전 병합 필터의 상기 필터 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 기본 필터의 필터 계수를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 상기 이전 병합 필터의 상기 필터 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 기본 필터의 필터 계수를 업데이트하는 단계는:
    상기 복수의 기본 필터들 중 상기 가중치 정보의 값이 최소인 기본 필터를 선택하는 단계; 및
    상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 상기 이전 병합 필터의 상기 필터 계수를 기반으로 상기 선택된 기본 필터의 필터 계수를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 상기 병합 필터의 상기 필터 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 기본 필터의 필터 계수를 업데이트하는 단계는,
    상기 이전 슬라이스에 대하여 적용된 상기 이전 병합 필터의 상기 필터 계수를 주파수 응답 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는(corresponding) 필터 계수로 도출하는 단계; 및
    상기 복수의 기본 필터들 각각에 대응하는 필터 계수를 기반으로 상기 복수의 기본 필터들 각각의 필터 계수를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  14. 영상 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    공간 도메인(spatial domain)의 현재 블록의 원본 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인(frequency domain) 원본 블록을 도출하는 단계;
    공간 도메인의 현재 블록의 복원 블록에 대한 주파수 변환을 수행하여 주파수 도메인 복원 블록을 도출하는 단계;
    상기 주파수 도메인 원본 블록 및 상기 주파수 도메인 복원 블록에 대한 로우 패스 필터링(low pass filtering)을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수(low frequency, LF) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분을 도출하는 단계;
    상기 주파수 도메인 원본 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 복원 블록의 저 주파수 성분, 상기 주파수 도메인 원본 블록의 주파수 성분, 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 주파수 성분을 기반으로 상기 주파수 도메인 원본 블록의 고 주파수(high frequency) 성분 및 상기 주파수 도메인 복원 블록의 고 주파수(high frequency) 성분을 도출하는 단계;
    상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 고 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 상기 고 주파수 성분을 기반으로 HF 필터 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 HF 필터 정보를 인코딩하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 주파수 도메인 원본 블록의 상기 저 주파수 성분과 상기 주파수 도메인 예비 복원 블록의 상기 저 주파수 성분을 기반으로 LF 필터 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 LF 필터 정보를 인코딩하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021040480A1 (ko) * 2019-08-29 2021-03-04 엘지전자 주식회사 인루프 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
WO2021145726A1 (ko) * 2020-01-15 2021-07-22 엘지전자 주식회사 적응적 루프 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
WO2021145728A1 (ko) * 2020-01-15 2021-07-22 엘지전자 주식회사 인루프 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
WO2021145725A1 (ko) * 2020-01-15 2021-07-22 엘지전자 주식회사 필터링 관련 정보 시그널링 기반 영상 코딩 장치 및 방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11095922B2 (en) * 2016-08-02 2021-08-17 Qualcomm Incorporated Geometry transformation-based adaptive loop filtering
WO2020056798A1 (zh) * 2018-09-21 2020-03-26 华为技术有限公司 一种视频编解码的方法与装置
WO2020057648A1 (zh) * 2018-09-21 2020-03-26 华为技术有限公司 一种帧间预测方法和装置
KR20220019243A (ko) * 2019-07-08 2022-02-16 엘지전자 주식회사 인루프 필터링 기반 비디오 또는 영상 코딩
CN117640936A (zh) 2019-07-12 2024-03-01 Lg电子株式会社 图像编码方法、图像解码方法、存储介质以及发送方法
US11863742B2 (en) 2020-12-03 2024-01-02 Alibaba Group Holding Limited Method for using adaptive loop filter and system thereof
US11245896B1 (en) * 2021-02-26 2022-02-08 Realtek Semiconductor Corporation Deblocking filter level decision method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090180705A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for image restoration using frequency-based image model
KR20130124517A (ko) * 2010-12-21 2013-11-14 인텔 코포레이션 고효율 비디오 코딩을 위한 콘텐츠 적응적 장애 보상 필터링

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4334533B2 (ja) 2005-11-24 2009-09-30 株式会社東芝 動画像符号化／復号化方法および装置
EP2192786A1 (en) 2008-11-27 2010-06-02 Panasonic Corporation Frequency domain filters for video coding
KR101070173B1 (ko) 2009-11-10 2011-10-05 갤럭시아커뮤니케이션즈 주식회사 동영상 압축 효율을 높이기 위한 변환블록의 부호화 장치와 방법
CN103037212B (zh) 2011-10-08 2016-02-10 太原科技大学 基于视觉感知的自适应块压缩传感图像编码方法
KR101462052B1 (ko) * 2011-11-09 2014-11-20 에스케이 텔레콤주식회사 변환을 이용한 주파수 도메인 상의 적응적 루프 필터를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
CN102572435B (zh) 2012-01-16 2014-03-12 中南民族大学 基于压缩采样的视频编解码系统及其方法
US9324137B2 (en) 2012-10-24 2016-04-26 Marvell World Trade Ltd. Low-frequency compression of high dynamic range images
CN104883579B (zh) 2015-06-08 2017-11-14 电子科技大学 一种基于空‑频域的联合视频图像的上采样方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090180705A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for image restoration using frequency-based image model
KR20130124517A (ko) * 2010-12-21 2013-11-14 인텔 코포레이션 고효율 비디오 코딩을 위한 콘텐츠 적응적 장애 보상 필터링

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021040480A1 (ko) * 2019-08-29 2021-03-04 엘지전자 주식회사 인루프 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
US11582457B2 (en) 2019-08-29 2023-02-14 LG Electionics Inc. In-loop filtering-based image coding apparatus and method
US11936875B2 (en) 2019-08-29 2024-03-19 Lg Electronics Inc. In-loop filtering-based image coding apparatus and method
WO2021145726A1 (ko) * 2020-01-15 2021-07-22 엘지전자 주식회사 적응적 루프 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
WO2021145728A1 (ko) * 2020-01-15 2021-07-22 엘지전자 주식회사 인루프 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
WO2021145725A1 (ko) * 2020-01-15 2021-07-22 엘지전자 주식회사 필터링 관련 정보 시그널링 기반 영상 코딩 장치 및 방법

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