KR20190090731A

KR20190090731A - 비디오 신호 처리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190090731A
Application number: KR1020190010188A
Authority: KR
Inventors: 김동철; 고건중; 정재홍; 손주형; 곽진삼
Original assignee: 주식회사 윌러스표준기술연구소; (주)휴맥스
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-08-02
Also published as: US20220368924A1; US20210044808A1; US11451791B2; US11863760B2; WO2019147087A1; US20240098277A1

Abstract

비디오 신호를 인코딩하거나 디코딩하는 비디오 신호 처리 방법 및 장치가 개시된다. 더욱 구체적으로, 비디오 신호의 처리 방법에 있어서, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록이 포함하는 현재 샘플의 제1 예측 샘플을 생성하는 단계, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드는 특정 인덱스 세트가 포함하는 적어도 하나의 인트라 예측 모드 인덱스 중 어느 하나를 통해 지시됨, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중에서 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정하는 단계, 상기 적어도 하나의 참조 샘플의 필터링 되지 않은 샘플 값을 기초로 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 획득하는 단계, 상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트를 기초로, 상기 제1 예측 샘플의 값 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 현재 샘플의 제2 예측 샘플을 생성하는 단계, 및 상기 현재 샘플의 잔차 신호 및 상기 제2 예측 샘플에 기초하여 상기 현재 샘플을 복원하는 단계를 포함하는, 비디오 신호 처리 방법 및 이를 수행하는 비디오 신호 처리 장치가 개시된다.

Description

비디오 신호 처리 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING VIDEO SIGNAL}

본 발명은 비디오 신호의 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비디오 신호를 인코딩하거나 디코딩하는 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 압축 부호화의 대상에는 음성, 영상, 문자 등의 대상이 존재하며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다. 비디오 신호에 대한 압축 부호화는 공간적인 상관관계, 시간적인 상관관계, 확률적인 상관관계 등을 고려하여 잉여 정보를 제거함으로써 이루어진다. 그러나 최근의 다양한 미디어 및 데이터 전송 매체의 발전으로 인해, 더욱 고효율의 비디오 신호 처리 방법 및 장치가 요구되고 있다.

본 발명은 비디오 신호의 코딩 효율을 높이기 위한 목적을 가지고 있다. 또한, 본 발명은 현재 블록의 참조 샘플들을 이용하여 현재 블록의 예측과 관련된 시그널링 효율을 높이기 위한 목적을 가지고 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 비디오 신호 처리 장치 및 비디오 신호 처리 방법을 제공한다.

먼저 본 발명의 실시예에 따르면, 비디오 신호 처리 방법에 있어서, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록이 포함하는 현재 샘플의 제1 예측 샘플을 생성하는 단계, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드는 특정 인덱스 세트가 포함하는 적어도 하나의 인트라 예측 모드 인덱스 중 어느 하나를 통해 지시되며, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중에서 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정하는 단계, 상기 적어도 하나의 참조 샘플의 필터링 되지 않은 샘플 값을 기초로 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 획득하는 단계, 상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트를 기초로, 상기 제1 예측 샘플의 값 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 현재 샘플의 제2 예측 샘플을 생성하는 단계 및 상기 현재 샘플의 잔차 신호 및 상기 제2 예측 샘플에 기초하여 상기 현재 샘플을 복원하는 단계를 포함하되, 상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트는 상기 현재 블록의 모양에 따라 서로 다른, 비디오 신호 처리 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 비디오 신호 처리 장치에 있어서, 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록이 포함하는 현재 샘플의 제1 예측 샘플을 생성하고, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드는 특정 인덱스 세트가 포함하는 적어도 하나의 인트라 예측 모드 인덱스 중 어느 하나를 통해 지시되며, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중에서 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정하고, 상기 적어도 하나의 참조 샘플의 필터링 되지 않은 샘플 값을 기초로 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 획득하고, 상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트를 기초로, 상기 제1 예측 샘플의 값 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 현재 샘플의 제2 예측 샘플을 생성하고, 상기 현재 샘플의 잔차 신호 및 상기 제2 예측 샘플에 기초하여 상기 현재 샘플을 복원하며, 상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트는 상기 현재 블록의 모양에 따라 서로 다른, 비디오 신호 처리 장치가 제공된다.

상기 프로세서는, 상기 현재 블록의 모양이 수직 직사각형인 경우, 제1 파라미터 세트를 기초로 상기 제1 예측 샘플 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 제2 예측 샘플을 생성하고, 상기 현재 블록의 모양이 수평 직사각형인 경우, 제2 파라미터 세트를 기초로 상기 제1 예측 샘플 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 제2 예측 샘플을 생성할 수 있다.

상기 특정 인덱스 세트는 제1 인덱스 세트 및 제2 인덱스 세트 중 어느 하나이고, 상기 제1 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 작은 인덱스보다 크고 기 설정된 제1 인덱스 보다 작거나 동일한 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 세트이고, 상기 제2 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 큰 인덱스보다 작고 기 설정된 제2 인덱스 보다 크거나 동일한 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 세트일 수 있다.

상기 제1 인덱스 및 상기 제2 인덱스는 상기 현재 블록의 너비 및 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 2배인 경우 기 설정된 광각 모드의 개수를 기초로 설정된 값이고, 상기 광각 모드는 기 설정된 기준 각도 범위를 벗어나는 각도 모드일 수 있다.

상기 제1 파라미터 세트는, 상기 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 상기 적어도 하나의 참조 값 중에서 상기 현재 블록의 상측 참조 샘플로부터 획득된 상측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아니며, 상기 제2 파라미터 세트는 상기 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 상기 적어도 하나의 참조 값 중에서 상기 현재 블록의 좌측 참조 샘플로부터 획득된 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아닐 수 있다.

상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 지시하는 인덱스는 상기 제1 인덱스 세트를 구성하는 인덱스 중 어느 하나이고, 상기 프로세서는, 상기 현재 블록의 모양이 정사각형인 경우, 상기 제1 파라미터 세트를 기초로 상기 제2 예측 샘플을 생성할 수 있다.

상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 지시하는 인덱스는 상기 제2 인덱스 세트를 구성하는 인덱스 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 상기 프로세서는,

상기 현재 블록의 모양이 정사각형인 경우, 상기 제2 파라미터 세트를 기초로 상기 제2 예측 샘플을 생성할 수 있다.

상기 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 작은 인덱스로 구성된 제3 인덱스 세트일 수 있다. 이때, 상기 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수직 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0이 아니며, 상기 현재 블록의 모양이 수평 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0일 수 있다.

상기 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 큰 인덱스로 구성된 제4 인덱스 세트일 수 있다. 이때, 상기 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수평 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 상측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0이 아니며, 상기 현재 블록의 모양이 수직 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 상측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0일 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 현재 샘플의 위치를 기준으로 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드가 지시하는 예측 방향의 반대 방향과 상기 현재 블록의 참조 라인들 중 어느 하나가 교차하는 제1 위치가 서로 다른 인접한 정수 샘플인 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플 사이인 경우, 상기 제1 위치와 상기 제1 참조 샘플 사이의 제1 거리 및 상기 제1 위치와 상기 제2 참조 샘플 사이의 거리에 기초하여 상기 제1 위치에 대응하는 참조 값을 획득할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 비디오 신호의 코딩 효율이 높아질 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 현재 블록의 인트라 예측과 관련된 시그널링 효율이 높아질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 인코딩 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호 디코딩 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 픽쳐 내에서 코딩 트리 유닛이 코딩 유닛들로 분할되는 실시예를 도시한다.
도 4는 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리의 분할을 시그널링하는 방법의 일 실시예를 도시한다.
도 5는 인트라 예측 모드에서 현재 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 샘플들의 일 실시예를 도시한다.
도 6은 인트라 예측에 사용되는 예측 모드들의 일 실시예를 도시한다.
도 7은 광각 모드가 시그널링되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 수평 직사각형 블록과 수직 직사각형 블록의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 현재 블록이 직사각형 모양인 경우, 현재 블록의 현재 샘플과 참조 샘플 사이의 위치 관계의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 광각 모드의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 현재 블록의 모양에 따른 광각 모드의 개수의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 12는 PDPC를 이용하여 현재 블록에 포함된 현재 샘플의 최종 예측 샘플이 생성되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13은 현재 블록의 인트라 예측 모드가 DC 모드, 평면 모드, 수직 모드 및 수평 모드 중 어느 하나인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 14는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 모드이거나 수직 대각 모드인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 15는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드들 및 수직 대각 주변 모드들 중 어느 하나인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16은 현재 블록이 직사각형 블록인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 17은 인트라 예측 모드 인덱스 각각에 대해 현재 블록의 모양에 따른 PDPC 파라미터 세트의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 18은 인트라 예측 모드 인덱스 각각에 대해 현재 블록의 모양에 따른 PDPC 파라미터 세트의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 19는 현재 블록의 모양에 따라 광각 모드에 의해 기본 각도 모드가 대체되는 경우, PDPC가 적용되는 각도 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 20은 현재 블록이 직사각형 블록인 경우, PDPC 파라미터 세트가 수정되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 21은 비디오 신호 처리 장치가 현재 블록의 예측 블록 생성을 위한 PDPC 참조 값 및 PDPC 파라미터 세트를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 현재 블록의 경계가 상위 레벨 영역의 경계에 인접한 경우 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 획득하는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 23은 현재 블록의 경계가 상위 레벨 영역의 경계에 인접한 경우 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 획득하는 방법의 추가적인 실시예를 나타내는 도면이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

본 명세서에서 일부 용어들은 다음과 같이 해석될 수 있다. 코딩은 경우에 따라 인코딩 또는 디코딩으로 해석될 수 있다. 본 명세서에서 비디오 신호의 인코딩(부호화)을 수행하여 비디오 신호 비트스트림을 생성하는 장치는 인코딩 장치 혹은 인코더로 지칭되며, 비디오 신호 비트스트림의 디코딩(복호화)을 수행하여 비디오 신호를 복원하는 장치는 디코딩 장치 혹은 디코더로 지칭된다. 또한, 본 명세서에서 비디오 신호 처리 장치는 인코더 및 디코더를 모두 포함하는 개념의 용어로 사용된다. 정보(information)는 값(values), 파라미터(parameter), 계수(coefficients), 성분(elements) 등을 모두 포함하는 용어로서, 경우에 따라 의미는 달리 해석될 수 있으므로 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. '유닛'은 영상 처리의 기본 단위 또는 픽쳐의 특정 위치를 지칭하는 의미로 사용되며, 루마(luma) 성분과 크로마(chroma) 성분을 모두 포함하는 이미지 영역을 가리킨다. 또한, ‘블록’은 루마 성분 및 크로마 성분들(즉, Cb 및 Cr) 중 특정 성분을 포함하는 이미지 영역을 가리킨다. 다만, 실시예에 따라서 ‘유닛’, '블록', '파티션' 및 '영역' 등의 용어는 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 유닛은 코딩 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛을 모두 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 픽쳐는 필드 혹은 프레임을 가리키며, 실시예에 따라 상기 용어들은 서로 혼용하여 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 신호 인코딩 장치의 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 인코딩 장치(100)는 변환부(110), 양자화부(115), 역양자화부(120), 역변환부(125), 필터링부(130), 예측부(150) 및 엔트로피 코딩부(160)를 포함한다.

변환부(110)는 입력 받은 비디오 신호와 예측부(150)에서 생성된 예측 신호의 차이인 레지듀얼 신호를 변환하여 변환 계수 값을 획득한다. 예를 들어, 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform, DCT), 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform, DST) 또는 웨이블릿 변환(Wavelet Transform) 등이 사용될 수 있다. 이산 코사인 변환 및 이산 사인 변환은 입력된 픽쳐 신호를 블록 형태로 나누어 변환을 수행하게 된다. 변환에 있어서 변환 영역 내의 값들의 분포와 특성에 따라서 코딩 효율이 달라질 수 있다. 양자화부(115)는 변환부(110)에서 출력된 변환 계수 값을 양자화한다.

코딩 효율을 높이기 위하여 픽쳐 신호를 그대로 코딩하는 것이 아니라, 예측부(150)를 통해 이미 코딩된 영역을 이용하여 픽쳐를 예측하고, 예측된 픽쳐에 원본 픽쳐와 예측 픽쳐 간의 레지듀얼 값을 더하여 복원 픽쳐를 획득하는 방법이 사용된다. 인코더와 디코더에서 미스매치가 발생되지 않도록 하기 위해, 인코더에서 예측을 수행할 때에는 디코더에서도 사용 가능한 정보를 사용해야 한다. 이를 위해, 인코더에서는 부호화한 현재 블록을 다시 복원하는 과정을 수행한다. 역양자화부(120)에서는 변환 계수 값을 역양자화하고, 역변환부(125)에서는 역양자화된 변환 계수값을 이용하여 레지듀얼 값을 복원한다. 한편, 필터링부(130)는 복원된 픽쳐의 품질 개선 및 부호화 효율 향상을 위한 필터링 연산을 수행한다. 예를 들어, 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset, SAO) 및 적응적 루프 필터 등이 포함될 수 있다. 필터링을 거친 픽쳐는 출력되거나 참조 픽쳐로 이용하기 위하여 복호 픽쳐 버퍼(Decoded Picture Buffer, DPB, 156)에 저장된다.

예측부(150)는 인트라 예측부(152)와 인터 예측부(154)를 포함한다. 인트라 예측부(152)는 현재 픽쳐 내에서 인트라(intra) 예측을 수행하며, 인터 예측부(154)는 복호 픽쳐 버퍼(156)에 저장된 참조 픽쳐를 이용하여 현재 픽쳐를 예측하는 인터(inter) 예측을 수행한다. 인트라 예측부(152)는 현재 픽쳐 내의 복원된 샘플들로부터 인트라 예측을 수행하여, 인트라 부호화 정보를 엔트로피 코딩부(160)에 전달한다. 인트라 부호화 정보는 인트라 예측 모드, MPM(Most Probable Mode) 플래그, MPM 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 인터 예측부(154)는 모션 추정부(154a) 및 모션 보상부(154b)를 포함하여 구성될 수 있다. 모션 추정부(154a)는 복원된 참조 픽쳐의 특정 영역을 참조하여 현재 영역의 모션 벡터값을 획득한다. 모션 추정부(154a)는 참조 영역에 대한 모션 정보(참조 픽쳐 인덱스, 모션 벡터 정보 등)를 엔트로피 코딩부(160)로 전달한다. 모션 보상부(154b)는 모션 추정부(154a)에서 전달된 모션 벡터값을 이용하여 모션 보상을 수행한다. 인터 예측부(154)는 참조 영역에 대한 모션 정보를 포함하는 인터 부호화 정보를 엔트로피 코딩부(160)에 전달한다.

위와 같은 픽쳐 예측이 수행될 경우, 변환부(110)는 원본 픽쳐와 예측 픽쳐 간의 레지듀얼 값을 변환하여 변환 계수 값을 획득한다. 이때, 변환은 픽쳐 내에서 특정 블록 단위로 수행될 수 있으며, 특정 블록의 크기는 기 설정된 범위 내에서 가변할 수 있다. 양자화부(115)는 변환부(110)에서 생성된 변환 계수 값을 양자화하여 엔트로피 코딩부(160)로 전달한다.

엔트로피 코딩부(160)는 양자화된 변환 계수, 인트라 부호화 정보, 및 인터 부호화 정보 등을 엔트로피 코딩하여 비디오 신호 비트스트림을 생성한다. 엔트로피 코딩부(160)에서는 가변 길이 코딩(Variable Length Coding, VLC) 방식과 산술 코딩(arithmetic coding) 방식 등이 사용될 수 있다. 가변 길이 코딩(VLC) 방식은 입력되는 심볼들을 연속적인 코드워드로 변환하는데, 코드워드의 길이는 가변적일 수 있다. 예를 들어, 자주 발생하는 심볼들을 짧은 코드워드로, 자주 발생하지 않은 심볼들은 긴 코드워드로 표현하는 것이다. 가변 길이 코딩 방식으로서 컨텍스트 기반 적응형 가변 길이 코딩(Context-based Adaptive Variable Length Coding, CAVLC) 방식이 사용될 수 있다. 산술 코딩은 연속적인 데이터 심볼들을 하나의 소수로 변환하는데, 산술 코딩은 각 심볼을 표현하기 위하여 필요한 최적의 소수 비트를 얻을 수 있다. 산술 코딩으로서 컨텍스트 기반 적응형 산술 부호화(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code, CABAC)가 이용될 수 있다.

상기 생성된 비트스트림은 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛을 기본 단위로 캡슐화 된다. NAL 유닛은 부호화된 정수 개의 코딩 트리 유닛(coding tree unit)을 포함한다. 비디오 디코더에서 비트스트림을 복호화하기 위해서는 먼저 비트스트림을 NAL 유닛 단위로 분리한 후, 분리된 각각의 NAL 유닛을 복호화해야 한다. 한편, 비디오 신호 비트스트림의 복호화를 위해 필요한 정보들은 픽쳐 파라미터 세트(Picture Parameter Set, PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set, SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set, VPS) 등과 같은 상위 레벨 세트의 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)를 통해 전송될 수 있다.

한편, 도 1의 블록도는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치(100)를 나타낸 것으로서, 분리하여 표시된 블록들은 인코딩 장치(100)의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 전술한 인코딩 장치(100)의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전술한 인코딩 장치(100)의 각 엘리먼트의 동작은 프로세서(미도시)에 의해 수행될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 신호 디코딩 장치(200)의 개략적인 블록도이다. 도 2를 참조하면 본 발명의 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(225), 필터링부(230) 및 예측부(250)를 포함한다.

엔트로피 디코딩부(210)는 비디오 신호 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여, 각 영역에 대한 변환 계수, 인트라 부호화 정보, 인터 부호화 정보 등을 추출한다. 역양자화부(220)는 엔트로피 디코딩된 변환 계수를 역양자화하고, 역변환부(225)는 역양자화된 변환 계수를 이용하여 레지듀얼 값을 복원한다. 비디오 신호 처리 장치(200)는 역변환부(225)에서 획득된 레지듀얼 값을 예측부(250)에서 획득된 예측값과 합산하여 원래의 화소값을 복원한다.

한편, 필터링부(230)는 픽쳐에 대한 필터링을 수행하여 화질을 향상시킨다. 여기에는 블록 왜곡 현상을 감소시키기 위한 디블록킹 필터 및/또는 픽쳐 전체의 왜곡 제거를 위한 적응적 루프 필터 등이 포함될 수 있다. 필터링을 거친 픽쳐는 출력되거나 다음 픽쳐에 대한 참조 픽쳐로 이용하기 위하여 복호 픽쳐 버퍼(DPB, 256)에 저장된다.

예측부(250)는 인트라 예측부(252) 및 인터 예측부(254)를 포함한다. 예측부(250)는 전술한 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 복호화된 부호화 타입, 각 영역에 대한 변환 계수, 인트라/인터 부호화 정보 등을 활용하여 예측 픽쳐를 생성한다. 복호화가 수행되는 현재 블록을 복원하기 위해서, 현재 블록이 포함된 현재 픽쳐 또는 다른 픽쳐들의 복호화된 영역이 이용될 수 있다. 복원에 현재 픽쳐만을 이용하는, 즉 인트라 예측만을 수행하는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 인트라 픽쳐 또는 I 픽쳐(또는, 타일/슬라이스), 인트라 예측과 인터 예측을 모두 수행할 수 있는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 인터 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)라고 한다. 인터 픽쳐(또는, 타일/슬라이스) 중 각 블록의 샘플값들을 예측하기 위하여 최대 하나의 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 이용하는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 예측 픽쳐(predictive picture) 또는 P 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)라고 하며, 최대 두 개의 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 이용하는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 쌍예측 픽쳐(Bi-predictive picture) 또는 B 픽쳐(또는, 타일/슬라이스) 라고 한다. 다시 말해서, P 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)는 각 블록을 예측하기 위해 최대 하나의 모션 정보 세트를 이용하고, B 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)는 각 블록을 예측하기 위해 최대 두 개의 모션 정보 세트를 이용한다. 여기서, 모션 정보 세트는 하나 이상의 모션 벡터와 하나의 참조 픽쳐 인덱스를 포함한다.

인트라 예측부(252)는 인트라 부호화 정보 및 현재 픽쳐 내의 복원된 샘플들을 이용하여 예측 블록을 생성한다. 전술한 바와 같이, 인트라 부호화 정보는 인트라 예측 모드, MPM(Most Probable Mode) 플래그, MPM 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(252)는 현재 블록의 좌측 및/또는 상측에 위치한 복원된 샘플들을 참조 샘플들로 이용하여 현재 블록의 샘플 값들을 예측한다. 본 개시에서, 복원된 샘플들, 참조 샘플들 및 현재 블록의 샘플들은 픽셀들을 나타낼 수 있다. 또한, 샘플 값(sample value)들은 픽셀 값들을 나타낼 수 있다.

일 실시예에 따르면, 참조 샘플들은 현재 블록의 주변 블록에 포함된 샘플들일 수 있다. 예를 들어, 참조 샘플들은 현재 블록의 좌측 경계에 인접한 샘플들 및/또는 상측 경계에 인접한 샘플들일 수 있다. 또한, 참조 샘플들은 현재 블록의 주변 블록의 샘플들 중 현재 블록의 좌측 경계로부터 기 설정된 거리 이내의 라인 상에 위치하는 샘플들 및/또는 현재 블록의 상측 경계로부터 기 설정된 거리 이내의 라인 상에 위치하는 샘플들일 수 있다. 이때, 현재 블록의 주변 블록은 현재 블록에 인접한 좌측(L) 블록, 상측(A) 블록, 하좌측(Below Left, BL) 블록, 상우측(Above Right, AR) 블록 또는 상좌측(Above Left, AL) 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

인터 예측부(254)는 복호 픽쳐 버퍼(256)에 저장된 참조 픽쳐 및 인터 부호화 정보를 이용하여 예측 블록을 생성한다. 인터 부호화 정보는 참조 블록에 대한 현재 블록의 모션 정보(참조 픽쳐 인덱스, 모션 벡터 정보 등)을 포함할 수 있다. 인터 예측에는 L0 예측, L1 예측 및 쌍예측(Bi-prediction)이 있을 수 있다. L0 예측은 L0 픽쳐 리스트에 포함된 1개의 참조 픽쳐를 이용한 예측이고, L1 예측은 L1 픽쳐 리스트에 포함된 1개의 참조 픽쳐를 이용한 예측을 의미한다. 이를 위해서는 1세트의 모션 정보(예를 들어, 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스)가 필요할 수 있다. 쌍예측 방식에서는 최대 2개의 참조 영역을 이용할 수 있는데, 이 2개의 참조 영역은 동일한 참조 픽쳐에 존재할 수도 있고, 서로 다른 픽쳐에 각각 존재할 수도 있다. 즉, 쌍예측 방식에서는 최대 2세트의 모션 정보(예를 들어, 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스)가 이용될 수 있는데, 2개의 모션 벡터가 동일한 참조 픽쳐 인덱스에 대응될 수도 있고 서로 다른 참조 픽쳐 인덱스에 대응될 수도 있다. 이때, 참조 픽쳐들은 시간적으로 현재 픽쳐 이전이나 이후 모두에 표시(또는 출력)될 수 있다.

인터 예측부(254)는 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 이용하여 현재 블록의 참조 블록을 획득할 수 있다. 상기 참조 블록은 참조 픽쳐 인덱스에 대응하는 참조 픽쳐 내에 존재한다. 또한, 모션 벡터에 의해서 특정된 블록의 픽셀값 또는 이의 보간(interpolation)된 값이 현재 블록의 예측값(predictor)으로 이용될 수 있다. 서브펠(sub-pel) 단위의 픽셀 정확도를 갖는 모션 예측을 위하여 이를 테면, 루마 신호에 대하여 8-탭 보간 필터가, 크로마 신호에 대하여 4-탭 보간 필터가 사용될 수 있다. 다만, 서브펠 단위의 모션 예측을 위한 보간 필터는 이에 한정되지 않는다. 이와 같이 인터 예측부(254)는 이전에 복원된 픽쳐로부터 현재 유닛의 텍스쳐를 모션 정보를 이용하여 예측하는 모션 보상(motion compensation)을 수행한다.

상기 인트라 예측부(252) 또는 인터 예측부(254)로부터 출력된 예측값, 및 역변환부(225)로부터 출력된 레지듀얼 값이 더해져서 복원된 비디오 픽쳐가 생성된다. 즉, 비디오 신호 디코딩 장치(200)는 예측부(250)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(225)로부터 획득된 레지듀얼을 이용하여 현재 블록을 복원한다.

한편, 도 2의 블록도는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 장치(200)를 나타낸 것으로서, 분리하여 표시된 블록들은 디코딩 장치(200)의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 전술한 디코딩 장치(200)의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전술한 디코딩 장치(200)의 각 엘리먼트의 동작은 프로세서(미도시)에 의해 수행될 수 있다.

도 3은 픽쳐 내에서 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)이 코딩 유닛들(Coding Units, CUs)로 분할되는 실시예를 도시한다. 비디오 신호의 코딩 과정에서, 픽쳐는 코딩 트리 유닛(CTU)들의 시퀀스로 분할될 수 있다. 코딩 트리 유닛은 루마(luma) 샘플들의 NXN 블록과, 이에 대응하는 크로마(chroma) 샘플들의 2개의 블록들로 구성된다. 코딩 트리 유닛은 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 트리 유닛은 분할되지 않고 리프 노드가 될 수도 있다. 이 경우, 코딩 트리 유닛 자체가 코딩 유닛이 될 수 있다. 코딩 유닛은 상기에서 설명한 비디오 신호의 처리 과정, 즉 인트라/인터 예측, 변환, 양자화 및/또는 엔트로피 코딩 등의 과정에서 픽쳐를 처리하기 위한 기본 단위를 가리킨다. 하나의 픽쳐 내에서 코딩 유닛의 크기 및 모양은 일정하지 않을 수 있다. 코딩 유닛은 정사각형 혹은 직사각형의 모양을 가질 수 있다. 직사각형 코딩 유닛(혹은, 직사각형 블록)은 수직 코딩 유닛(혹은, 수직 블록)과 수평 코딩 유닛(혹은, 수평 블록)을 포함한다. 본 명세서에서, 수직 블록은 높이가 너비보다 큰 블록이며, 수평 블록은 너비가 높이보다 큰 블록이다. 또한, 본 명세서에서 정사각형이 아닌(non-square) 블록은 직사각형 블록을 가리킬 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 3을 참조하면, 코딩 트리 유닛은 먼저 쿼드 트리(Quad Tree, QT) 구조로 분할된다. 즉, 쿼드 트리 구조에서 2NX2N 크기를 가지는 하나의 노드는 NXN 크기를 가지는 네 개의 노드들로 분할될 수 있다. 본 명세서에서 쿼드 트리는 4진(quaternary) 트리로도 지칭될 수 있다. 쿼드 트리 분할은 재귀적으로 수행될 수 있으며, 모든 노드들이 동일한 깊이로 분할될 필요는 없다.

한편, 전술한 쿼드 트리의 리프 노드(leaf node)는 멀티-타입 트리(Multi-Type Tree, MTT) 구조로 더욱 분할될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 멀티 타입 트리 구조에서는 하나의 노드가 수평 혹은 수직 분할의 2진(binary, 바이너리) 혹은 3진(ternary, 터너리) 트리 구조로 분할될 수 있다. 즉, 멀티-타입 트리 구조에는 수직 바이너리 분할, 수평 바이너리 분할, 수직 터너리 분할 및 수평 터너리 분할의 4가지 분할 구조가 존재한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 각 트리 구조에서 노드의 너비 및 높이는 모두 2의 거듭제곱 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 바이너리 트리(Binary Tree, BT) 구조에서, 2NX2N 크기의 노드는 수직 바이너리 분할에 의해 2개의 NX2N 노드들로 분할되고, 수평 바이너리 분할에 의해 2개의 2NXN 노드들로 분할될 수 있다. 또한, 터너리 트리(Ternary Tree, TT) 구조에서, 2NX2N 크기의 노드는 수직 터너리 분할에 의해 (N/2)X2N, NX2N 및 (N/2)X2N의 노드들로 분할되고, 수평 터너리 분할에 의해 2NX(N/2), 2NXN 및 2NX(N/2)의 노드들로 분할될 수 있다. 이러한 멀티-타입 트리 분할은 재귀적으로 수행될 수 있다.

멀티-타입 트리의 리프 노드는 코딩 유닛이 될 수 있다. 코딩 유닛이 최대 변환 길이에 비해 너무 크지 않으면, 해당 코딩 유닛은 더 이상의 분할 없이 예측 및 변환의 단위로 사용된다. 한편, 전술한 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리에서 다음의 파라메터들 중 적어도 하나가 사전에 정의되거나 PPS, SPS, VPS 등과 같은 상위 레벨 세트의 RBSP를 통해 전송될 수 있다. 1) CTU 크기: 쿼드 트리의 루트 노드(root node) 크기, 2) 최소 QT 크기(MinQtSize): 허용된 최소 QT 리프 노드 크기, 3) 최대 BT 크기(MaxBtSize): 허용된 최대 BT 루트 노드 크기, 4) 최대 TT 크기(MaxTtSize): 허용된 최대 TT 루트 노드 크기, 5) 최대 MTT 깊이(MaxMttDepth): QT의 리프 노드로부터의 MTT 분할의 최대 허용 깊이, 6) 최소 BT 크기(MinBtSize): 허용된 최소 BT 리프 노드 크기, 7) 최소 TT 크기(MinTtSize): 허용된 최소 TT 리프 노드 크기.

도 4는 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리의 분할을 시그널링하는 방법의 일 실시예를 도시한다. 전술한 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리의 분할을 시그널링하기 위해 기 설정된 플래그들이 사용될 수 있다. 도 4를 참조하면, 쿼드 트리 노드의 분할 여부를 지시하는 플래그 ‘qt_split_flag’, 멀티-타입 트리 노드의 분할 여부를 지시하는 플래그 ‘mtt_split_flag’, 멀티-타입 트리 노드의 분할 방향을 지시하는 플래그 ‘mtt_split_vertical_flag’ 또는 멀티-타입 트리 노드의 분할 모양을 지시하는 플래그 ‘mtt_split_binary_flag’ 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 코딩 트리 유닛은 쿼드 트리의 루트 노드이며, 쿼드 트리 구조로 우선 분할될 수 있다. 쿼드 트리 구조에서는 각각의 노드 ‘QT_node’ 별로 ‘qt_split_flag’가 시그널링된다. ‘qt_split_flag’의 값이 1일 경우 해당 노드는 4개의 정사각형 노드들로 분할되며, ‘qt_split_flag’의 값이 0일 경우 해당 노드는 쿼드 트리의 리프 노드 ‘QT_leaf_node’가 된다.

각각의 쿼드 트리 리프 노드 ‘QT_leaf_node’는 멀티-타입 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 멀티-타입 트리 구조에서는 각각의 노드 ‘MTT_node’ 별로 ‘mtt_split_flag’가 시그널링된다. ‘mtt_split_flag’의 값이 1일 경우 해당 노드는 복수의 직사각형 노드들로 분할되며, ‘mtt_split_flag’의 값이 0일 경우 해당 노드는 멀티-타입 트리의 리프 노드 ‘MTT_leaf_node’가 된다. 멀티-타입 트리 노드 ‘MTT_node’가 복수의 직사각형 노드들로 분할될 경우(즉, ‘mtt_split_flag’의 값이 1일 경우), 노드 ‘MTT_node’를 위한 ‘mtt_split_vertical_flag’ 및 ‘mtt_split_binary_flag’가 추가로 시그널링될 수 있다. ‘mtt_split_vertical_flag’의 값이 1일 경우 노드 ‘MTT_node’의 수직 분할이 지시되며, ‘mtt_split_vertical_flag’의 값이 0일 경우 노드 ‘MTT_node’의 수평 분할이 지시된다. 또한, ‘mtt_split_binary_flag’의 값이 1일 경우 노드 ‘MTT_node’는 2개의 직사각형 노드들로 분할되며, ‘mtt_split_binary_flag’의 값이 0일 경우 노드 ‘MTT_node’는 3개의 직사각형 노드들로 분할된다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 더욱 구체적으로 도시한다. 전술한 바와 같이, 인트라 예측부는 현재 블록의 좌측 및/또는 상측에 위치한 복원된 샘플들을 참조 샘플들로 이용하여 현재 블록의 샘플 값들을 예측한다.

먼저, 도 5는 인트라 예측 모드에서 현재 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 샘플들의 일 실시예를 도시한다. 일 실시예에 따르면, 참조 샘플들은 현재 블록의 좌측 경계에 인접한 샘플들 및/또는 상측 경계에 인접한 샘플들일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 크기가 WXH이고 현재 블록에 인접한 단일 참조 라인(line)의 샘플들이 인트라 예측에 사용될 경우, 현재 블록의 좌측 및/또는 상측에 위치한 최대 2W+2H+1개의 주변 샘플들을 사용하여 참조 샘플들이 설정될 수 있다. 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 현재 블록의 인트라 예측을 위해 복수의 참조 라인들 상의 샘플들이 사용될 수 있다. 복수의 참조 라인들은 현재 블록의 경계로부터 기 설정된 거리 이내에 위치한 n개의 라인들로 구성될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 적어도 하나의 참조 라인을 지시하는 별도의 참조 라인 정보가 시그널링될 수 있다. 구체적으로, 참조 라인 정보는 복수의 참조 라인들 중 어느 하나를 지시하는 인덱스를 포함할 수 있다. 또한, 참조 샘플로 사용될 적어도 일부의 샘플이 아직 복원되지 않은 경우, 인트라 예측부는 참조 샘플 패딩 과정을 수행하여 참조 샘플을 획득할 수 있다. 또한, 인트라 예측부는 인트라 예측의 오차를 줄이기 위해 참조 샘플 필터링 과정을 수행할 수 있다. 즉, 주변 샘플들 및/또는 참조 샘플 패딩 과정에 의해 획득된 참조 샘플들에 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 획득할 수 있다. 인트라 예측부는 필터링되지 않은 참조 샘플들 또는 필터링된 참조 샘플들을 이용하여 현재 블록의 샘플들을 예측한다. 본 개시에서, 주변 샘플들은 적어도 하나의 참조 라인 상의 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 샘플들은 현재 블록의 경계에 인접한 라인 상의 인접 샘플들을 포함할 수 있다.

다음으로, 도 6은 인트라 예측에 사용되는 예측 모드들의 일 실시예를 도시한다. 인트라 예측을 위해, 인트라 예측 방향을 지시하는 인트라 예측 모드 정보가 시그널링될 수 있다. 인트라 예측 모드 정보는 인트라 예측 모드 세트를 구성하는 복수의 인트라 예측 모드들 중 어느 하나를 지시한다. 현재 블록이 인트라 예측 블록일 경우, 디코더는 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 수신한다. 디코더의 인트라 예측부는 추출된 인트라 예측 모드 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 인트라 예측 모드 세트는 인트라 예측에 사용되는 모든 인트라 예측 모드들(예, 총 67개의 인트라 예측 모드들)을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 인트라 예측 모드 세트는 평면 모드, DC 모드 및 복수의(예, 65개의) 각도 모드들(즉, 방향 모드들)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인트라 예측 모드 세트는 모든 인트라 예측 모드들 중 일부로 구성될 수도 있다. 각각의 인트라 예측 모드는 기 설정된 인덱스(즉, 인트라 예측 모드 인덱스)를 통해 지시될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 인트라 예측 모드 인덱스 0은 평면 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 1은 DC 모드를 지시한다. 또한, 인트라 예측 모드 인덱스 2 내지 66은 서로 다른 각도 모드들을 각각 지시할 수 있다. 각도 모드들은 기 설정된 각도 범위 이내의 서로 다른 각도들을 각각 지시한다. 예를 들어, 각도 모드는 시계 방향으로 45도에서 -135도 사이의 각도 범위(즉, 제1 각도 범위) 이내의 각도를 지시할 수 있다. 상기 각도 모드는 12시 방향을 기준으로 정의될 수 있다. 이때, 인트라 예측 모드 인덱스 2는 수평 대각(Horizontal Diagonal, HDIA) 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 18은 수평(Horizontal, HOR) 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 34는 대각(Diagonal, DIA) 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 50은 수직(Vertical, VER) 모드를 지시하며, 인트라 예측 모드 인덱스 66은 수직 대각(Vertical Diagonal, VDIA) 모드를 지시한다.

한편, 기 설정된 각도 범위는 현재 블록의 모양에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 직사각형 블록일 경우 시계 방향으로 45도를 초과하거나 -135도 미만 각도를 지시하는 광각 모드가 추가적으로 사용될 수 있다. 현재 블록이 수평 블록일 경우, 각도 모드는 시계 방향으로 (45+offset1)도에서 (-135+offset1)도 사이의 각도 범위(즉, 제2 각도 범위) 이내의 각도를 지시할 수 있다. 이때, 제1 각도 범위를 벗어나는 각도 모드 67 내지 76이 추가적으로 사용될 수 있다. 또한, 현재 블록이 수직 블록일 경우, 각도 모드는 시계 방향으로 (45-offset2)도에서 (-135-offset2)도 사이의 각도 범위(즉, 제3 각도 범위) 이내의 각도를 지시할 수 있다. 이때, 제1 각도 범위를 벗어나는 각도 모드 -10 내지 -1이 추가적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, offset1 및 offset2의 값은 직사각형 블록의 너비와 높이 간의 비율에 따라 서로 다르게 결정될 수 있다. 또한, offset1 및 offset2는 양수일 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 인트라 예측 모드 세트를 구성하는 복수의 각도 모드들은 기본 각도 모드와 확장 각도 모드를 포함할 수 있다. 이때, 확장 각도 모드는 기본 각도 모드에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 기본 각도 모드는 기존 HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준의 인트라 예측에서 사용되는 각도에 대응하는 모드이고, 확장 각도 모드는 차세대 비디오 코덱 표준의 인트라 예측에서 새롭게 추가되는 각도에 대응하는 모드일 수 있다. 더욱 구체적으로, 기본 각도 모드는 인트라 예측 모드 {2, 4, 6, …, 66} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드이고, 확장 각도 모드는 인트라 예측 모드 {3, 5, 7, …, 65} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드일 수 있다. 즉, 확장 각도 모드는 제1 각도 범위 내에서 기본 각도 모드들 사이의 각도 모드일 수 있다. 따라서, 확장 각도 모드가 지시하는 각도는 기본 각도 모드가 지시하는 각도에 기초하여 결정될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 기본 각도 모드는 기 설정된 제1 각도 범위 이내의 각도에 대응하는 모드이고, 확장 각도 모드는 상기 제1 각도 범위를 벗어나는 광각 모드일 수 있다. 즉, 기본 각도 모드는 인트라 예측 모드 {2, 3, 4, …, 66} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드이고, 확장 각도 모드는 인트라 예측 모드 {-10, -9, …, -1} 및 {67, 68, …, 76} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드일 수 있다. 확장 각도 모드가 지시하는 각도는 대응하는 기본 각도 모드가 지시하는 각도의 반대편 각도로 결정될 수 있다. 따라서, 확장 각도 모드가 지시하는 각도는 기본 각도 모드가 지시하는 각도에 기초하여 결정될 수 있다. 한편, 확장 각도 모드들의 개수는 이에 한정되지 않으며, 현재 블록의 크기 및/또는 모양에 따라 추가적인 확장 각도들이 정의될 수 있다. 예를 들어, 확장 각도 모드는 인트라 예측 모드 {-14, -13, …, -1} 및 {67, 68, …, 80} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드로 정의될 수도 있다. 한편, 인트라 예측 모드 세트에 포함되는 인트라 예측 모드들의 총 개수는 전술한 기본 각도 모드와 확장 각도 모드의 구성에 따라 가변할 수 있다.

상기 실시예들에서, 확장 각도 모드들 간의 간격은 대응하는 기본 각도 모드들 간의 간격에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 확장 각도 모드들 {3, 5, 7, …, 65} 간의 간격은 대응하는 기본 각도 모드들 {2, 4, 6, …, 66} 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 확장 각도 모드들 {-10, -9, …, -1} 간의 간격은 대응하는 반대편의 기본 각도 모드들 {56, 57, …, 65} 간의 간격에 기초하여 결정되고, 확장 각도 모드들 {67, 68, …, 76} 간의 간격은 대응하는 반대편의 기본 각도 모드들 {3, 4, …, 12} 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 확장 각도 모드들 간의 각도 간격은 대응하는 기본 각도 모드들 간의 각도 간격과 동일하도록 설정될 수 있다. 또한, 인트라 예측 모드 세트에서 확장 각도 모드들의 개수는 기본 각도 모드들의 개수 이하로 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 확장 각도 모드는 기본 각도 모드를 기초로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 광각 모드(즉, 확장 각도 모드)는 제1 각도 범위 이내의 적어도 하나의 각도 모드(즉, 기본 각도 모드)를 대체할 수 있다. 대체되는 기본 각도 모드는 광각 모드의 반대편에 대응하는 각도 모드일 수 있다. 즉, 대체되는 기본 각도 모드는 광각 모드가 지시하는 각도의 반대 방향의 각도에 대응하거나 또는 상기 반대 방향의 각도로부터 기 설정된 오프셋 인덱스만큼 차이 나는 각도에 대응하는 각도 모드이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기 설정된 오프셋 인덱스는 1이다. 대체되는 기본 각도 모드에 대응하는 인트라 예측 모드 인덱스는 광각 모드에 다시 매핑되어 해당 광각 모드를 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 광각 모드 {-10, -9, …, -1}은 인트라 예측 모드 인덱스 {57, 58, …, 66}에 의해 각각 시그널링될 수 있고, 광각 모드 {67, 68, …, 76}은 인트라 예측 모드 인덱스 {2, 3, …, 11}에 의해 각각 시그널링될 수 있다.

도 7은 광각 모드가 시그널링되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 광각 모드 {67, 68}은 기본 각도 모드 {2, 3}을 대체할 수 있다. 또한, 광각 모드 {67, 68}은 인트라 예측 모드 인덱스 {2, 3}에 의해 각각 시그널링될 수 있다. 이와 같이 기본 각도 모드를 위한 인트라 예측 모드 인덱스가 확장 각도 모드를 시그널링하게 함으로, 각 블록의 인트라 예측에 사용되는 각도 모드들의 구성이 서로 다르더라도 동일한 세트의 인트라 예측 모드 인덱스들이 인트라 예측 모드의 시그널링에 사용될 수 있다. 따라서, 인트라 예측 모드 구성의 변화에 따른 시그널링 오버헤드가 최소화될 수 있다.

한편, 확장 각도 모드의 사용 여부는 현재 블록의 모양 및 크기 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 현재 블록의 크기가 기 설정된 크기보다 클 경우 확장 각도 모드가 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되고, 그렇지 않을 경우 기본 각도 모드만 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 현재 블록이 정사각형이 아닌 블록인 경우 확장 각도 모드가 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되고, 현재 블록이 정사각형 블록인 경우 기본 각도 모드만 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다.

인트라 예측부는 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보에 기초하여, 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 참조 샘플들 및/또는 보간된 참조 샘플들을 결정한다. 인트라 예측 모드 인덱스가 특정 각도 모드를 지시할 경우, 현재 블록의 현재 샘플로부터 상기 특정 각도에 대응하는 참조 샘플 또는 보간된 참조 샘플이 현재 샘플의 예측에 사용된다. 따라서, 인트라 예측 모드에 따라 서로 다른 세트의 참조 샘플들 및/또는 보간된 참조 샘플들이 인트라 예측에 사용될 수 있다. 참조 샘플들 및 인트라 예측 모드 정보를 이용하여 현재 블록의 인트라 예측이 수행되고 나면, 디코더는 역변환부로부터 획득된 현재 블록의 잔차 신호를 현재 블록의 인트라 예측값과 더하여 현재 블록의 샘플 값들을 복원한다.

한편, 인코더는 선택된 인트라 예측 모드 정보를 디코더에게 시그널링할 수 있다. 디코더는 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측 모드 세트를 구성하는 인트라 예측 모드의 총 개수를 T(예를 들어, 67)라고 할 때, T개의 모드를 단순히 이진법으로 표현하여 시그널링하는 방법은 각 모드가 선택될 확률 및 해당 블록 및 주변 블록들의 컨텍스트를 고려하지 않기 때문에 비효율적이다. 따라서 전체 모드들 중 현재 블록에 연관된 일부 모드들로 구성된 인트라 예측 모드 세트가 별도로 관리될 수 있다. 시그널링되는 인트라 예측 모드의 범위를 감소시키면, 효율적인 시그널링이 수행될 수 있다. 예를 들어, 전체 모드들 중 현재 블록에 사용되었을 확률이 높은 일부 모드들의 리스트를 별도로 관리하면 효율적인 시그널링이 수행될 수 있다.

전술한 바와 같이, 현재 블록의 모양에 따라 인트라 예측에 사용되는 각도 모드의 각도 범위가 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 직사각형 블록일 경우 시계 방향으로 45도를 초과하거나 -135도 미만 각도를 지시하는 광각 모드가 추가적으로 사용될 수 있다.

도 8은 수평 직사각형 블록과 수직 직사각형 블록의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 7(a)는 현재 블록이 너비가 높이보다 큰 수평 직사각형 블록인 경우, 인트라 예측 모드에 따른 참조 샘플과 현재 샘플 사이의 위치 관계를 나타낸다. 도 7(b)는 현재 블록이 너비보다 높이가 큰 수직 직사각형 블록인 경우, 인트라 예측 모드에 따른 참조 샘플과 현재 샘플 사이의 위치 관계를 나타낸다. 도 7에서, 광각 모드가 사용되지 않는 경우, 현재 블록의 상측 참조 라인 및 좌측 참조 라인 각각에 대해서 Width(W)+Height(H)+1개의 참조 샘플이 사용될 수 있다.

도 9는 현재 블록이 직사각형 모양인 경우, 현재 블록의 현재 샘플과 참조 샘플 사이의 위치 관계의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따라, 현재 블록이 직사각형 블록인 경우, 기본 각도 모드 대신 광각 모드를 사용하는 방법이 유리할 수 있다. 현재 샘플과 상대적으로 가까운 참조 샘플을 이용하여 현재 샘플을 예측하는 경우, 예측 성능이 향상될 수 있기 때문이다. 직사각형 블록에서 광각 모드가 지시하는 예측 방향에 대응하는 참조 샘플이 반대 방향에 대응하는 참조 샘플보다 현재 샘플과 더 가까울 수 있다.

구체적으로, 도 9(a)를 참조하면, 현재 블록이 수평 직사각형 블록인 경우, 현재 샘플(A)는 좌측 참조 샘플(L)에 비해 상측 참조 샘플(T)과 가깝다. 상측 참조 샘플(T)로부터 현재 샘플(A)이 예측되는 방향은 시계 방향으로 45도를 초과하는 광각 모드일 수 있다. 또한, 도 9(b)를 참조하면, 현재 블록이 수직 직사각형 블록인 경우, 현재 샘플(A)은 상측 참조 샘플(T)에 비해 좌측 참조 샘플(L)과 가깝다. 좌측 샘플(L)로부터 현재 샘플(A)이 예측되는 방향은 시계 방향으로 -135도 미만의 광각 모드일 수 있다. 또한, 광각 모드에 기초하여 현재 블록을 예측하는 경우, 도 8과 달리 상측 2W+1개의 참조 샘플 및 좌측2H+1개의 참조 샘플이 이용될 수 있다.

도 10은 광각 모드의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도 10의 점선 화살표는 직사각형 블록의 광각 모드들이 지시하는 각도들을 나타낸다. 도 10(a)를 참조하면, 현재 블록의 너비와 높이 비율이 2:1이고, 현재 블록의 모양은 수평 직사각형이다. 이 경우, 시계 방향으로 45도를 초과하는 각도 범위의 광각 모드들을 사용하여 현재 블록이 예측될 수 있다. 도 10(b)를 참조하면, 현재 블록의 너비와 높이 비율이 1:2이고, 현재 블록의 모양은 수직 직사각형이다. 이 경우, 시계 방향으로 -135도 미만의 광각 모드들을 사용하여 현재 블록이 예측될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 블록의 모양에 따라 광각 모드의 개수가 결정될 수 있다. 또한, 광각 모드의 개수에 기초하여 광각 모드로 대체되는 기본 각도 모드들이 결정될 수 있다. 이 경우, 대체되는 기본 각도 모드들을 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 각각은 매핑된 광각 모드들 각각을 지시할 수 있다. 예를 들어, 디코더는 현재 블록의 비율에 따라 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스를 다르게 해석할 수 있다. 또한, 디코더는 해석된 인트라 예측 모드를 기초로 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 이하에서는, 도 11을 참조하여 현재 블록의 모양에 따른 광각 모드 개수 및 광각 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스에 관해 설명하도록 한다.

도 11은 현재 블록의 모양에 따른 광각 모드의 개수의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따라, 현재 블록의 모양은 현재 블록의 너비 및 높이를 기초로 정의될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 모양은 현재 블록의 너비와 높이의 비율(W/H)에 기초하여 결정될 수 있다. 본 개시에서, 현재 블록의 너비 및 높이는 변환 유닛의 너비 및 높이일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 현재 블록의 너비 및 높이는 코딩 유닛 또는 예측 유닛의 너비 및 높이일 수 있다. 일 실시예에 따라, 비율(W/H)이 1인 경우, 현재 블록의 모양은 정사각형이며, 광각 모드는 사용되지 않을 수 있다. 이 경우, 2~66 사이의 인트라 예측 모드 인덱스들은 기본 각도 범위 내의 각도 모드들을 지시할 수 있다 .

일 실시예에 따라, 비율(W/H)이 2보다 크거나 동일한 경우, 현재 블록의 모양은 수평 직사각형이며, 광각 모드의 개수는 적어도 6개일 수 있다. 비율(W/H)이 2인 경우, 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스 중에서 가장 작은 인덱스인 2부터 7까지의 인덱스들 {2, 3, 4, 5, 6, 7} 각각은 시계 방향으로 45도를 초과하는 각도 범위의 광각 모드들을 지시할 수 있다. 또한, 비율(W/H)이 2를 초과하는 경우 가장 작은 인덱스인 2부터 (M+1)까지의 인덱스들 각각은 시계 방향으로 45도를 초과하는 범위의 광각 모드들을 지시할 수 있다. 이때, M은 비율(W/H)에 따라 결정된 광각 모드의 개수일 수 있다. 또한, 광각 모드의 개수는 최대 14개일 수 있다.

일 실시예에 따라, 비율(W/H)이 1/2보다 작거나 동일한 경우, 현재 블록의 모양은 수직 직사각형이며, 광각 모드의 개수는 적어도 6개일 수 있다. 비율(W/H)이 1/2인 경우, 61부터 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스 중에서 가장 큰 인덱스인 66까지의 인덱스들 {61, 62, 63, 64, 65, 66} 각각은 시계 방향으로 -135도 미만 각도 범위의 광각 모드들을 지시할 수 있다. 또한, 비율(W/H)이 1/2 미만인 경우 가장 작은 인덱스인 66부터 (67-M)까지의 인덱스들 각각은 시계 방향으로 -135도 미만 각도 범위의 광각 모드들을 지시할 수 있다. 이때, M은 비율(W/H)에 따라 결정된 광각 모드의 개수일 수 있다.

한편, 인트라 예측부에서 현재 블록의 예측 블록이 현재 블록의 참조 샘플들을 이용하여 생성되는 경우, 예측 블록과 참조 샘플들 사이의 경계에서 불연속이 발생할 수 있다. 이로 인해, 주관적인 화질이 열화되고, 부호화 효율이 저하될 수 있다. 따라서 참조 샘플들을 이용하여 생성된 예측 블록의 경계 부분에 대한 경계 필터링이 수행될 수 있다. 경계 필터링을 통해 예측 블록과 참조 샘플들 사이의 불연속이 경감될 수 있다.

또는, 불연속을 경감시키기 위해, 현재 블록의 예측 블록에 대해 위치-의존적인 인트라 예측 결합(position dependent intra prediction combination, 이하 ‘PDPC’)이 적용될 수 있다. 예를 들어, 전술한 경계 필터링이 수행되기 전의 중간 예측 샘플 및 현재 블록의 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 결합하여 최종 예측 샘플이 생성될 수 있다. 이때, 참조 값은 참조 샘플들 중 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플의 필터링되지 않은 샘플 값으로부터 획득된 값일 수 있다. 또한, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플은 현재 샘플의 위치를 기초로 결정될 수 있다. 여기에서, 현재 샘플의 위치는 현재 블록 내에서 가장 좌상측에 위치된 샘플을 기준으로 하는 상대적인 위치를 나타낸다. PDPC는 위치-의존적인 예측 샘플 필터링(position dependent intra prediction sample filtering)으로 지칭될 수도 있다. 이를 통해, 인코더 및 디코더는 예측 블록의 경계에 대한 별도의 경계 필터링을 수행하지 않고 예측 블록과 참조 샘플들 사이의 불연속이 감소된 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 이하, 참조 샘플은 특별한 언급이 없는 한 필터링되지 않은 참조 샘플을 의미하며, 참조 샘플 값은 필터링되지 않은 샘플 값을 의미할 수 있다.

이하에서는, 도 12 내지 도 15를 참조하여, PDPC를 이용하여 최종 예측 블록이 생성되는 방법에 대해 설명하도록 한다. 도 12는 PDPC를 이용하여 현재 블록에 포함된 현재 샘플의 최종 예측 샘플이 생성되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 12를 참조하면, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여 현재 샘플의 중간 예측 샘플인 제1 예측 샘플(q)이 생성될 수 있다. 인코더 및 디코더는 도 5 내지 도 7을 통해 전술한 바와 같이 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 샘플을 생성할 수 있다.

다음으로, 제1 예측 샘플의 샘플 값(q[x, y]) 및 적어도 하나의 참조 값에 기초하여 현재 샘플의 최종 예측 샘플인 제2 예측 샘플(p)이 생성될 수 있다. 인코더 및 디코더는 제1 예측 샘플의 샘플 값(q[x, y]) 및 적어도 하나의 참조 값에 기초하여 제2 예측 샘플의 값(p[x, y])을 결정할 수 있다. 이때, 참조 값은 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플의 필터링 되지 않은 샘플 값을 기초로 획득된 값일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 참조 값은 좌측 참조 값, 상측 참조 값 또는 상좌 참조 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기에서, 좌측 참조 값은 현재 블록의 좌측 참조 샘플들 중에서, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 좌측 참조 샘플을 기초로 획득된 값일 수 있다. 또한, 상측 참조 값은 현재 블록의 상측 참조 샘플들 중에서, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 상측 참조 샘플을 기초로 획득된 값일 수 있다. 또한, 상좌측 참조 값은 현재 블록의 상좌측 참조 샘플의 샘플 값일 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플은 현재 블록의 모양, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스 또는 현재 블록의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 인코더 및 디코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 기초로 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정할 수 있다. 또한, 하나의 블록에 포함된 샘플들 각각에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플의 위치는 각각의 샘플의 위치(x, y)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 참조 샘플로부터 참조 값이 획득되는 방법은 현재 블록의 모양, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스 또는 현재 블록의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다. 현재 샘플에 대응하는 참조 샘플이 결정되는 방법 및 참조 값이 획득되는 방법에 대해서는 도 13 내지 도 15를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.

일 실시예에 따라, 인코더 및 디코더는 제1 예측 샘플의 샘플 값(q[x, y])과 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 제2 예측 샘플(p)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 예측 샘플의 값(q[x, y])과 적어도 하나의 참조 값은 하나 이상의 PDPC 파라미터를 포함하는 PDPC 파라미터 세트에 기초하여 선형 결합될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서 제1 예측 샘플의 값(q[x, y])과 적어도 하나의 참조 값 간의 선형 결합은 PDPC 선형 결합으로 지칭될 수 있다. PDPC 파라미터 세트는 적어도 하나의 참조 값 각각에 적용되는 파라미터를 포함할 수 있다. 구체적으로, PDPC 파라미터 세트는 좌측 참조 값, 상측 참조 값 및 상좌측 참조 값 각각에 적용되는 파라미터들로 구성될 수 있다. 또한, 제1 예측 샘플의 샘플 값과 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하는데 있어서, 제1 예측 샘플의 샘플 값에 적용되는 가중치는 PDPC 파라미터 세트가 포함하는 파라미터들을 기초로 결정될 수 있다.

일 실시예에 따라, PDPC 파라미터들 각각은 현재 샘플의 위치에 따라 변화하는 값일 수 있다. 예를 들어, 좌측 참조 값에 적용되는 제1 파라미터는 현재 샘플의 위치가 현재 블록의 좌측 경계로부터 멀어질수록 작은 값이 되도록 설정될 수 있다. 또한, 상측 참조 값에 적용되는 제2 파라미터는 현재 샘플의 위치가 현재 블록의 상측 경계로부터 멀어질수록 작은 값이 되도록 설정될 수 있다. 또한, 상좌측 참조 값에 적용되는 제3 파라미터는 현재 샘플의 위치가 현재 블록의 상좌측 샘플과 멀어질수록 작은 값이 되도록 설정될 수 있다. 이때, 제1 예측 샘플의 샘플 값에 적용되는 가중치는 현재 샘플의 위치가 좌측 또는 상측 경계로부터 멀어질수록 큰 값이 되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 예측 샘플의 샘플 값에 적용되는 가중치는 기 설정된 오프셋에서 제1 파라미터 및 제2 파라미터를 뺀 값을 기초로 결정될 수 있다. PDPC 파라미터 세트가 포함하는 파라미터들은 더하기 연산 및 쉬프트 연산을 통해 획득될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, PDPC 파라미터 세트는 인트라 예측 모드에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 좌측 참조 값, 상측 참조 값 및 상좌측 참조 값 중 일부에 기초하여 최종 예측 샘플이 생성될 수 있다. 이 경우, 이용되지 않는 참조 값에 적용되는 파라미터는 기 설정된 값으로 설정될 수 있다. 기 설정된 값은 ‘0’일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 특정 인트라 모드 인덱스들에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록의 모양에 따라 다르게 설정될 수 있다. 이와 관련하여서는 도 17 내지 도 21을 통해 구체적으로 설명하도록 한다.

일 실시예에 따른 PDPC 선형 결합 방법을 수학식으로 나타내면 아래 [수학식 1]과 같다. [수학식 1]에서, pred’(x, y)는 제2 예측 샘플의 샘플 값을 나타내고, pred(x, y)는 제1 예측 샘플의 샘플 값을 나타낸다. 또한, RL[x][y]는 현재 블록의 현재 샘플의 위치(x, y)에 대응하는 좌측 참조 값을 나타낸다. 또한, RT[x][y]는 현재 블록의 현재 샘플의 위치(x, y)에 대응하는 상측 참조 값을 나타낸다. R[-1][-1]은 현재 블록의 상좌측 참조 샘플의 샘플 값을 나타낸다. 또한, wL, wT 및 wTL은 각각 좌측 참조 값, 상측 참조 값, 상좌측 참조 값에 적용되는 파라미터들을 나타낸다.

[수학식 1]

pred’(x,y) = (wL x RL[x][y] + wT x RT[x][y] - wTL x R[-1][-1] + (64 - wL - wT + wTL) x pred(x,y) + 32 ) >> 6

PDPC 선형 결합을 통해 최종 예측 블록이 생성된 경우, HEVC 표준에서 DC 모드를 기초로 예측된 예측 블록에 수행되었던 경계 필터링이나, 수평/수직 모드를 기초로 예측된 예측 블록에 수행되었던 엣지(edge) 필터링과 같은, 추가적인 필터링이 수행되지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, PDPC는 인트라 예측 모드 세트를 구성하는 전체 인트라 예측 모드들 중 일부 예측 모드에 대해 적용될 수 있다. 예를 들어, PDPC는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드, 평면 모드 또는 PDPC가 적용되는 일부 각도 모드들 중 어느 하나인 경우, 최종 예측 블록을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, PDPC가 적용되는 일부 각도 모드들은 도 6을 통해 도시된 수평 모드, 수직 모드, 수직 대각 모드, 수평 대각 모드를 포함할 수 있다. 또한, PDPC가 적용되는 일부 각도 모드들은 수평 대각 모드 주변의 수평 대각 주변 모드들 및 수직 대각 모드 주변의 수직 대각 주변 모드들을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 수평 대각 주변 모드 세트는 수평 대각 모드가 지시하는 예측 방향을 기준으로 제1 PDPC 각도 범위 내의 수평 대각 주변 모드들로 구성될 수 있다. 수평 대각 주변 모드들은 수평 대각 모드와 수평 모드 사이의 각도 모드들 중 일부 각도 모드들일 수 있다. 또한, 제1 PDPC 각도 범위는 수평 대각 모드와 제1 각도 모드 사이일 수 있다. 이때, 제1 각도 모드는 수평 대각 모드와 수평 모드 사이의 각도 모드들 중 어느 하나일 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드인 경우, 현재 블록의 경계를 기준으로 좌측 경계 주변의 좌측 참조 샘플만을 이용하여 중간 예측 샘플이 생성될 수 있다.

또한, 수직 대각 주변 모드 세트는 수직 대각 모드가 지시하는 예측 방향을 기준으로 제2 PDPC 각도 범위 내의 수직 대각 주변 모드들로 구성될 수 있다. 수직 대각 주변 모드들은 수직 모드와 수직 대각 모드 사이의 각도 모드들 중 일부 각도 모드들일 수 있다. 또한, 제2 PDPC 각도 범위는 수직 대각 모드와 제2 각도 모드 사이일 수 있다. 이때, 제2 각도 모드는 수직 모드와 수직 대각 모드 사이의 각도 모드들 중 어느 하나일 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 대각 주변 모드인 경우, 현재 블록의 경계를 기준으로 상측 경계 주변의 상측 참조 샘플만을 이용하여 중간 예측 샘플이 생성될 수 있다.

한편, PDPC 선형 결합을 수행하기 위해 사용되는 참조 값 및 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 서로 다르게 결정될 수 있다. 이하에서는, 도 13 내지 도 15를 참조하여 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라 PDPC가 적용되는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 13은 현재 블록의 인트라 예측 모드가 DC 모드, 평면 모드, 수직 모드 및 수평 모드 중 어느 하나인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 DC 모드, 평면 모드, 수직 모드 및 수평 모드 중 어느 하나인 경우, 현재 샘플(x, y)에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플은 현재 블록의 좌측 참조 샘플들 중에서 현재 샘플과 동일한 라인에 위치된 제1 참조 샘플을 포함할 수 있다. 이때, 좌측 참조 값은 제1 참조 샘플의 샘플 값(R[-1][y])일 수 있다. 또한, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플은 현재 블록의 상측 참조 샘플들 중에서 현재 샘플과 동일한 라인에 위치된 제2 참조 샘플을 포함할 수 있다. 이때, 상측 참조 값은 제2 참조 샘플의 샘플 값(R[x][-1])일 수 있다. 또한, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플은 현재 샘플의 상좌측 참조 샘플을 포함할 수 있다. 이때, 상좌측 참조 값은 상좌측 참조 샘플의 샘플 값(R[-1][-1])일 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 DC 모드인 경우, 좌측 참조 값에 적용되는 제1 파라미터(wL), 상측 참조 값에 적용되는 제2 파라미터(wT)는 및 상좌측 참조 값에 적용되는 제3 파라미터(wTL)는 [수학식 2]와 같이 결정될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 평면 모드, 수직 모드 및 수평 모드 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터(wL) 및 제2 파라미터(wT)는 [수학식 2]와 같고, 제3 파라미터(wTL)는 ‘0’으로 설정될 수 있다.

[수학식 2]

wT[y] = 32 >> ( ( y<<1 ) >> shift ),

wL[x] = 32 >> ( ( x<<1 ) >> shift ),

wTL[x][y] = ( wL[x]>>4 ) + ( wT[y]>>4 ),

여기에서, shift = (log2(width) - 2 + log2(height) - 2 + 2) >> 2이고, width는 현재 블록의 너비이고, height는 현재 블록의 높이임.

도 14는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 모드이거나 수직 대각 모드인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 모드 및 수직 대각 모드 중 어느 하나인 경우, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플은 현재 샘플의 위치(x’, y’)를 기준으로 대각 방향과 좌측 참조 라인이 교차하는 위치의 제1 참조 샘플을 포함할 수 있다. 제1 참조 샘플의 위치는 (-1, x’+y’+1)일 수 있다. 이때, 좌측 참조 값은 제1 참조 샘플의 샘플 값(R[-1][x’+y’+1])일 수 있다. 또한, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플은 현재 샘플의 위치(x’, y’)를 기준으로 대각 방향과 상측 참조 라인이 교차하는 위치의 제2 참조 샘플을 포함할 수 있다. 제2 참조 샘플의 위치는 (x’+y’+1, -1)일 수 있다. 이때, 상측 참조 값은 제2 참조 샘플의 샘플 값(R[x’+y’+1][-1])일 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 모드 및 수직 대각 모드 중 어느 하나인 경우, 현재 블록의 상좌측 참조 샘플은 최종 예측 블록의 생성에 이용되지 않을 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 모드 및 수직 대각 모드 중 어느 하나인 경우, 좌측 참조 값에 적용되는 제1 파라미터(wL), 상측 참조 값에 적용되는 제2 파라미터(wT)는 및 상좌측 참조 값에 적용되는 제3 파라미터(wTL)는 [수학식 3]과 같이 결정될 수 있다.

[수학식 3]

wT[y] = 16 >> ( ( y<<1 ) >> shift ),

wL[x] = 16 >> ( ( x<<1 ) >> shift ),

wTL[x][y] = 0

도 15는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드들 및 수직 대각 주변 모드들 중 어느 하나인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드들 및 수직 대각 주변 모드들 중 어느 하나인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 지시하는 예측 방향의 반대 방향의 각도에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 기초로 적어도 하나의 참조 값이 획득될 수 있다.

도 15(a)를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드들 중 어느 하나인 경우, 디코더는 상측 참조 샘플들 중에서 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정할 수 있다. 디코더는 현재 샘플의 위치(x’, y’)를 기준으로 현재 블록의 인트라 예측 방향과 상측 참조 라인이 서로 교차하는 제1 위치(x, -1)를 결정할 수 있다. 이때, 상측 참조 라인은 복수의 참조 라인 중 참조 라인 정보를 기초로 결정된 참조 라인일 수 있다. 또한, 디코더는 상측 참조 라인에 포함된 상측 참조 샘플들 중에서 제1 위치에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1 위치가 정수 샘플 단위의 위치인 경우, 디코더는 제1 위치의 참조 샘플의 샘플 값을 기초로 현재 샘플에 대응하는 참조 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 현재 샘플에 대응하는 참조 값은 제1 위치의 참조 샘플의 샘플 값일 수 있다.

제1 위치는 현재 샘플의 위치에 따라 정수 샘플 단위의 위치에 대응하지 않을 수 있다. 제1 위치는 인접한 두 개의 정수 샘플들 사이의 위치일 수 있다. 즉, 제1 위치는 정수 샘플 단위의 위치를 나타내는 iIdx 및 인접한 두 개의 정수 샘플들 사이에서 서브펠 단위의 위치를 나타내는 iFact의 조합으로 나타낼 수 있다. 이때, 정수 샘플 단위의 위치 iIdx는 인접한 두 개의 정수 샘플들 중에서 더 작은 인덱스를 나타낼 수 있다. 또한, iFact는 인접한 두 개의 정수 샘플 사이를 N 등분한 1/N 단위의 위치(0~N-1)를 나타낼 수 있다. 이때, N은 짝수일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, N은 32 또는 64일 수 있다. 구체적으로, 현재 샘플의 위치가 (x, y)일 때, ‘iIdx=(((x or y)+1)*intraPredAngle)>>5’ 이고, ‘iFact=((x or y)+1)*intraPredAngle)&31’일 수 있다. 여기에서, ‘>>’는 우측 쉬프트 연산을 의미하고, ‘&’는 나머지 연산을 의미할 수 있다. 또한, intraPredAngle은 인트라 예측 모드의 예측 방향 각도에 탄젠트 함수를 취하고 32배 또는 64배한 값일 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1 위치가 서로 다른 인접한 제1 참조 샘플과 제2 참조 샘플 사이인 경우, 디코더는 제1 위치, 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플 사이의 위치 관계에 기초하여 제1 위치에 대응하는 참조 값을 획득할 수 있다.

예를 들어, 디코더는 제1 참조 샘플과 제2 참조 샘플 각각의 샘플 값을 보간하여 현재 샘플에 대응하는 참조 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 디코더는 제1 위치와 제1 참조 샘플 사이의 제1 거리 및 제1 위치와 제2 참조 샘플 사이의 제2 거리를 기초로 제1 참조 샘플과 제2 참조 샘플 각각의 샘플 값의 보간을 수행할 수 있다. 이때, 제1 거리 및 제2 거리는 iFact를 기초로 결정된 1/N 단위의 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 참조 샘플의 인덱스가 제2 참조 샘플의 인덱스 보다 작고 제1 위치의 iFact가 iFact_1인 경우, 제1 거리는 (iFact_1)이고, 제2 거리는 (N-iFact_1)일 수 있다. 전술한 바와 같이, N이 짝수인 경우, 제1 거리와 제2 거리가 동일한 경우는 발생하기 어렵다. 제1 참조 샘플의 샘플 값에 적용되는 제1 가중치는 제1 거리를 기초로 결정될 수 있다. 제2 참조 샘플의 샘플 값에 적용되는 제2 가중치는 제2 거리를 기초로 결정될 수 있다. 이때, 제1 가중치 및 제2 가중치는 제1 위치에 가까울수록 큰 값이 되도록 설정될 수 있다. 또한, 제1 가중치와 제2 가중치의 합은 기 설정된 값일 수 있다. 이때, 기 설정된 값은 64일 수 있다. 또한, 디코더는 제1 가중치, 제2 가중치 및 제1 참조 샘플과 제2 참조 샘플 각각의 샘플 값을 기초로 현재 샘플에 대응하는 참조 값을 생성할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 제1 위치가 서로 다른 인접한 제1 참조 샘플과 제2 참조 샘플 사이인 경우에도, 디코더는 제1 위치의 iIdx만을 이용하여 참조 값을 획득할 수 있다. 이 경우, 디코더는 제1 위치에 기초하여 제1 참조 샘플의 샘플 값과 제2 참조 샘플의 샘플 값 중에서 참조 값으로 사용될 어느 하나를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디코더는 전술한 제1 거리 및 제2 거리에 기초하여 제1 참조 샘플과 제2 참조 샘플 중에서 제1 위치와 가장 가까운 참조 샘플을 결정할 수 있다. 이 경우, 디코더는 제1 위치와 가장 가까운 참조 샘플의 샘플 값을 기초로 현재 샘플에 대응하는 참조 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 현재 샘플의 참조 값은 전술한 제1 거리 및 제2 거리 중에서 더 짧은 거리에 대응하는 참조 샘플의 샘플 값일 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드들 중 어느 하나인 경우, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값은 좌측 참조 값 및 상좌측 참조 값을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 좌측 참조 값에 적용되는 제1 파라미터(wL) 및 상좌측 참조 값에 적용되는 제3 파라미터(wTL)는 ‘0’으로 설정될 수 있다. 또한, 상측 참조 값에 적용되는 제2 파라미터(wT)는 [수학식 4]와 같이 설정될 수 있다.

[수학식 4]

wT[y] = 32 >> ( ( y<<1 ) >> shift ),

wL[x] = 0,

wTL[x][y] = 0,

도 15(b)를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 대각 주변 모드들 중 어느 하나인 경우, 디코더는 좌측 샘플들 중에서 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정할 수 있다. 디코더는 현재 샘플의 위치(x’, y’)를 기준으로 현재 블록의 인트라 예측 방향과 좌측 참조 라인이 서로 교차하는 제2 위치(-1, y)를 결정할 수 있다. 이때, 좌측 참조 라인은 복수의 참조 라인 중 참조 라인 정보를 기초로 결정된 참조 라인일 수 있다. 또한, 디코더는 좌측 참조 라인에 포함된 좌측 참조 샘플들 중에서 제2 위치에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정할 수 있다. 또한, 디코더는 도 10(a)를 참조하여 설명한 방법과 동일 또는 상응하는 방법으로 현재 샘플에 대응하는 참조 값을 획득할 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 대각 주변 모드들 중 어느 하나인 경우, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값은 상측 참조 값 및 상좌측 참조 값을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 상측 참조 값에 적용되는 제2 파라미터(wT) 및 상좌측 참조 값에 적용되는 제3 파라미터(wTL)는 ‘0’으로 설정될 수 있다. 또한, 좌측 참조 값에 적용되는 제1 파라미터(wL)는 [수학식 5]와 같이 설정될 수 있다.

[수학식 5]

wL[x] = 32 >> ( ( x<<1 ) >> shift ),

wT[y] =0,

wTL[x][y] = 0,

본 발명의 추가적인 일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 전술한 광각 모드인 경우, 디코더는 인코더로부터 수신된 지시자에 기초하여 PDPC 사용 여부를 결정할 수 있다. 광각 모드에도 PDPC를 적용하여 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성하는 경우, 예측 성능이 향상될 수 있기 때문이다.

일 실시예에 따라, 인코더는 광각 모드들에 대한 PDPC 적용 여부를 나타내는 지시자를 시그널링할 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 광각 모드인 경우, 디코더는 광각 모드들에 대한 PDPC 적용 여부를 나타내는 지시자를 기초로 PDPC 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 광각 모드들에 대한 PDPC 적용 여무를 나타내는 지시자는 상위 레벨 세트의 RBSP를 통해 시그널링될 수 있다. 여기에서, 상위 레벨 세트의 RBSP는 전술한 바와 같이 픽쳐 파라미터 세트(PPS) 또는 시퀀스 파라미터 세트(SPS), 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 광각 모드들에 대한 PDPC 적용 여부를 나타내는 지시자는 슬라이스/타일, CTU 또는 CU 중 적어도 하나의 단위 별로 시그널링될 수도 있다.

다른 일 실시예에 따라, 인코더는 인트라 예측 시 PDPC 적용 여부를 나타내는 제1 지시자(pdpc_sps_flag)와 별도로 광각 모드들에 대한 PDPC 적용 여부를 나타내는 제2 지시자(pdpc_wide_angle flag)를 시그널링할 수도 있다. 이 경우, 디코더는 제1 지시자와 제2 지시자를 독립적으로 해석할 수 있다. 예를 들어, 제1 지시자가 비활성화되고, 제2 지시자가 활성화된 경우, 디코더는 광각 모드들에 대해서만 PDPC를 적용할 수 있다. 반대로, 1 지시자가 활성화되고, 제2 지시자가 비활성화된 경우, 디코더는 광각 모드들을 제외한 기 설정된 모드들에 대해PDPC를 적용할 수 있다.

도 16은 현재 블록이 직사각형 블록인 경우, PDPC가 적용되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 광각 모드인 경우, 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값은 해당 광각 모드가 지시하는 예측 방향에 기초하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 광각 모드들은 예측 방향에 따라 상측 참조 샘플을 참조하는 상측 광각 모드들(도 16 (a))과 좌측 참조 샘플을 참조하는 좌측 광각 모드들(도 16 (b))로 구분될 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상측 광각 모드인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 대각 주변 모드인 경우에 사용된 방법(도 15(b))과 동일 또는 상응하는 방법으로 참조 값이 획득될 수 있다. 예를 들어, 디코더는 현재 샘플(A)의 위치를 기준으로 현재 블록의 인트라 예측 방향과 좌측 참조 라인이 서로 교차하는 위치(L)를 결정할 수 있다. 이때, 좌측 참조 라인은 복수의 참조 라인 중 참조 라인 정보를 기초로 결정된 참조 라인일 수 있다. 디코더는 위치(L)에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 기초로 좌측 참조 값을 획득할 수 있다. 또한, 디코더는 중간 예측 샘플과 좌측 참조 값을 선형 결합하여 최종 예측 샘플을 생성할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 좌측 광각 모드인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드인 경우에 사용된 방법(도 15(a))과 동일 또는 상응하는 방법으로 참조 값이 획득될 수 있다. 예를 들어, 디코더는 현재 샘플(A)의 위치를 기준으로 현재 블록의 인트라 예측 방향과 상측 참조 라인이 서로 교차하는 위치(L)를 결정할 수 있다. 이때, 상측 참조 라인은 복수의 참조 라인 중 참조 라인 정보를 기초로 결정된 참조 라인일 수 있다. 디코더는 위치(L)에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 기초로 상측 참조 값을 획득할 수 있다. 또한, 디코더는 중간 예측 샘플과 상측 참조 값을 선형 결합하여 최종 예측 샘플을 생성할 수 있다. 도 16에서, 위치(L)은 정수 샘플 단위의 위치로 도시되어 있으나, 서브펠 단위의 위치일 수도 있다.

전술한 바와 같이, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 광각 모드인 경우에도, PDPC를 적용하여 최종 예측 블록이 생성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 인트라 예측 모드 세트는 광각 모드를 포함할 수 있다. 이 경우, 인트라 예측 모드 인덱스들 중 일부는 현재 블록의 모양에 따라 서로 다른 인트라 예측 모드들을 지시할 수 있다. 예를 들어, 특정 인덱스는 현재 블록이 정사각형 블록이거나 수직 직사각형 블록인 경우에는 수직 대각 모드를 지시하고, 현재 블록이 수평 직사각형 블록인 경우에는 시계 방향으로 45도를 초과하는 각도의 광각 모드들 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 이하에서는, 인트라 예측 모드 세트가 광각 모드를 포함하는 경우 PDPC를 적용하여 최종 예측 블록이 생성되는 방법에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드는 특정 인덱스 세트에 포함된 인트라 예측 모드 인덱스 중 어느 하나를 통해 지시될 수 있다. 여기에서, 특정 인덱스 세트가 포함하는 적어도 하나의 인트라 예측 모드 인덱스 각각은 서로 다른 방향을 지시하는 복수의 각도 모드에 매핑될 수 있다. 이 경우, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드는 인트라 예측 모드 인덱스에 매핑된 복수의 각도 모드들 중에서 현재 블록의 모양에 따른 특정 각도 모드일 수 있다. 디코더는 특정 각도 모드에 기초하여, 도 12 내지 16을 통해 전술한 방법으로 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 획득할 수 있다. 또한, 디코더는 획득된 적어도 하나의 참조 값을 이용하여 최종 예측 샘플을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라, 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스 중에서 가장 작은 인덱스보다 크고 기 설정된 제1 인덱스와 동일하거나 작은 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 제1 인덱스 세트일 수 있다. 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스 중에서 가장 작은 인덱스는 {2}일 수 있다. 또한, 제1 인덱스는 현재 블록의 너비 및 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 2배인 경우 기 설정된 광각 모드의 개수를 기초로 설정된 값일 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 광각 모드의 개수가 N개인 경우, 제1 인덱스는 인덱스 2로부터 오름차순으로 N번째 인덱스 (2+N-1)일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 기 설정된 광각 모드의 개수는 6개이고, 제1 인덱스는 {7}일 수 있다.

일 실시예에 따라, 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 큰 인덱스보다 작고 기 설정된 제2 인덱스 보다 크거나 동일한 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 제2 인덱스 세트일 수 있다. 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스 중에서 가장 큰 인덱스는 {66}일 수 있다. 또한, 제2 인덱스는 현재 블록의 너비 및 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 2배인 경우 기 설정된 광각 모드의 개수를 기초로 설정된 값일 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 광각 모드의 개수가 N개인 경우, 제2 인덱스는 인덱스 66으로부터 내림차순으로 N번째 인덱스 (66-N+1)일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 기 설정된 광각 모드의 개수는 6개이고, 제2 인덱스는 {61}일 수 있다.

일 실시예에 따라, 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스 중에서 가장 작은 인덱스로 구성된 제3 인덱스 세트일 수 있다. 또한, 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스 중에서 가장 작은 인덱스로 구성된 제4 인덱스 세트일 수 있다.

또한, 디코더는 특정 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트에 기초하여, 전술한 PDPC 선형 결합을 수행할 수 있다. 디코더는 PDPC 선형 결합을 통해 현재 블록의 최종 예측 샘플을 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 특정 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록의 모양에 따라 서로 다를 수 있다. 이하에서는, 인덱스 세트 각각에 대응하는 PDPC 파라미터 세트에 대해 도 17 내지 도 20을 참조하여 설명하도록 한다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 모양이 수직 직사각형인 경우, 특정 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 제1 파라미터 세트일 수 있다. 이때, 제1 파라미터 세트는 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 현재 블록의 상측 참조 샘플로부터 획득된 상측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아닌 값으로 설정된 PDPC 파라미터 세트일 수 있다. 예를 들어, 제1 파라미터 세트는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 주변 모드인 경우 적용되는 PDPC 파라미터 세트일 수 있다. 즉, 제1 파라미터 세트는 도 15를 통해 전술한 [수학식 4]와 동일한 파라미터 세트일 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 모양이 수평 직사각형인 경우, 특정 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 제2 파라미터 세트일 수 있다. 이때, 제1 파라미터 세트와 제2 파라미터 세트는 서로 다른 PDPC 파라미터 세트일 수 있다. 또한, 제2 파라미터 세트는 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 현재 블록의 좌측 참조 샘플로부터 획득된 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아닌 값으로 설정된 PDPC 파라미터 세트일 수 있다. 예를 들어, 제2 파라미터 세트는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 대각 주변 모드인 경우 적용되는 PDPC 파라미터 세트일 수 있다. 즉, 제2 파라미터 세트는 도 15를 통해 전술한 [수학식 5]와 동일한 파라미터 세트일 수 있다.

구체적인 실시예에 따라, 제1 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 정사각형 블록이거나 수직 직사각형 블록인 경우, 제1 파라미터 세트일 수 있다. 또한, 제1 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 수평 직사각형 블록인 경우, 제2 파라미터 세트일 수 있다.

구체적인 실시예에 따라, 제2 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 정사각형 블록이거나 수평 직사각형 블록인 경우, 제2 파라미터 세트일 수 있다. 또한, 제2 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 수직 직사각형 블록인 경우, 제1 파라미터 세트일 수 있다.

구체적인 실시예에 따라, 제3 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 정사각형 블록이거나 수직 직사각형 블록인 경우, 제3 파라미터 세트일 수 있다. 제3 파라미터 세트는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수평 대각 모드이거나 수직 대각 모드인 경우 적용되는 PDPC 파라미터 세트일 수 있다. 즉, 제3 파라미터 세트는 도 14를 통해 전술한 [수학식 3]과 동일한 파라미터 세트일 수 있다. 또한, 제3 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 수평 직사각형 블록인 경우, 제2 파라미터 세트일 수 있다.

구체적인 실시예에 따라, 제4 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 정사각형 블록이거나 수직 직사각형 블록인 경우, 제3 파라미터 세트일 수 있다. 또한, 제4 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록이 수평 직사각형 블록인 경우, 제1 파라미터 세트일 수 있다.

도 17은 인트라 예측 모드 인덱스 각각에 대해 현재 블록의 모양에 따른 PDPC 파라미터 세트의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 17(a)는 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1인 경우, 인트라 예측 모드 인덱스 별로 사용되는 PDPC 파라미터 세트를 나타낸다. 도 17(a)를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7} 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 제3 인덱스 세트 {2} 및 제4 인덱스 세트 {66}에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 제3 파라미터 세트일 수 있다.

도 17(b)는 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 2인 경우, 인트라 예측 모드 인덱스 별로 사용되는 PDPC 파라미터 세트를 나타낸다. 도 17(b)를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제3 인덱스 세트 {2}, 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7} 및 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트를 기초로 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 제4 인덱스 세트 {66}에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 제3 파라미터 세트일 수 있다.

또한, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1/2인 경우: i) 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제3 인덱스 세트 {2}, 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7}, 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. ii) 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제4 인덱스 세트인 경우, 제3 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 두배를 초과하는 경우, 현재 블록의 모양에 따라 서로 다른 인트라 예측 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들이 추가될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 인트라 예측 모드 인덱스는 현재 블록의 너비와 높이 사이의 비율(W/H)이 2보다 작거나 동일한 경우, 기본 각도 모드들 중 어느 하나를 지시하고, 비율(W/H)이 2를 초과하는 경우, 광각 모드들 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 이때, 추가되는 인덱스 개수는 현재 블록의 너비와 높이 비율 별로 기 설정된 광각 모드의 개수를 기초로 결정될 수 있다.

예를 들어, 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 3 또는 1/3인 경우, 기 설정된 광각 모드의 개수는 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 2 또는 1/2인 경우에 비해 3개가 추가된 9개일 수 있다. 즉, 제5 인덱스 세트 {8, 9, 10} 및 제6 인덱스 세트 {58, 59, 60}는 현재 블록의 너비와 높이 사이의 비율(W/H)이 3보다 작은 경우, 기본 각도 모드들 중 어느 하나를 지시하고, 비율(W/H)이 3 이상인 경우, 광각 모드들 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 3이상이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제5 인덱스들 {8, 9, 10} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 이와 달리, 현재 블록의 너비와 높이의 비율(W/H)이 3 미만이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제5 인덱스들 {8, 9, 10} 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다.

또한, 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 1/3 이하이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제6 인덱스들 {58, 59, 60} 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 이와 달리, 현재 블록의 너비와 높이의 비율(W/H)이 1/3을 초과하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제5 인덱스들 {8, 9, 10} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다.

또한, 현재 블록의 너비와 높이 비율이 4 또는 1/4인 경우, 기 설정된 광각 모드의 개수는 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 3 또는 1/3인 경우에 비해 1개가 추가된 10개일 수 있다. 즉, 인덱스 {11} 및 {57}은 현재 블록의 모양에 따라 기본 각도 모드 또는 광각 모드를 지시하는 인덱스일 수 있다. 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 4이상이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 {11}인 경우, 제2 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 4 미만이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 {11}인 경우, PDPC가 적용되지 않을 수 있다. 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 1/4 이하이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 {57}인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 현재 블록의 너비와 높이의 비율이 1/4를 초과하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 {57}인 경우, PDPC가 적용되지 않을 수 있다.

또는 현재 블록의 너비와 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 두배를 초과하는 경우, 광각 모드의 개수는 특정 개수로 고정될 수도 있다. 예를 들어, 기 설정된 개수는 최대 14개일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 기 설정된 개수가 10인 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 2를 초과하는 경우: 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7} 및 인덱스들 {8, ..., 11} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트를 기초로 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 및 인덱스들 {58, ..., 60} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 인덱스 {57}인 경우, PDPC가 적용되지 않을 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1/2 미만인 경우: 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7} 및 인덱스들 {8, ..., 10}중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트를 기초로 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 인덱스 {11}인 경우, PDPC가 적용되지 않을 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 및 인덱스들 {57, ..., 60} 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다.

도 18은 인트라 예측 모드 인덱스 각각에 대해 현재 블록의 모양에 따른 PDPC 파라미터 세트의 다른 일 실시예를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 광각 모드인 경우, 제3 파라미터 세트를 사용할 수 있다. 이때, 제3 파라미터 세트는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 대각 모드 또는 수평 대각 모드인 경우에 사용되는 세트일 수 있다. 이에 따라, 특정 인덱스 세트에 대응하는 PDPC 파라미터 세트는 현재 블록의 모양에 따라 도 17과 다른 방법으로 설정될 수 있다.

도 18(a)는 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1인 경우, 인트라 예측 모드 인덱스 별로 사용되는 PDPC 파라미터 세트를 나타낸다. 도 18(a)를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7} 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다.

도 18(b)는 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 2인 경우, 인트라 예측 모드 인덱스 별로 사용되는 PDPC 파라미터 세트를 나타낸다. 도 18(b)를 참조하면, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7} 중 어느 하나인 경우, 제3 파라미터 세트를 기초로 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 중 어느 하나인 경우, 제2 파라미터 세트를 기초로 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다.

또한, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1/2이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제1 인덱스 세트 {3, ..., 7} 중 어느 하나인 경우, 제1 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다. 또한, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1/2이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스가 제2 인덱스 세트 {61, ..., 65} 중 어느 하나인 경우, 제3 파라미터 세트에 기초하여 PDPC 선형 결합이 수행될 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따라, 전술한 수평 대각 주변 모드 세트 및 수직 대각 주변 모드 세트 각각을 구성하는 각도 모드들의 개수는 현재 블록의 모양에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 너비와 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 두배인 경우, 수평 대각 주변 모드 세트 및 수직 대각 주변 모드 세트 각각을 구성하는 각도 모드들의 개수는 N개로 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, N은 8일 수 있다. 또한, 현재 블록의 너비와 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 두배를 초과하는 경우, 수평 대각 주변 모드 세트 및 수직 대각 주변 모드 세트 각각을 구성하는 각도 모드들의 개수는 M개로 설정될 수 있다. 이때, M은 적어도 N보다 큰 정수일 수 있다. 예를 들어, M은 10일 수 있다. 또한, 수평 대각 주변 모드 세트를 구성하는 각도 모드들의 개수와 수직 대각 주변 모드 세트를 구성하는 각도 모드들의 개수는 서로 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 너비가 높이보다 큰 경우, 수평 대각 주변 모드 세트를 구성하는 각도 모드들의 개수는 수직 대각 주변 모드 세트를 구성하는 각도 모드들의 개수보다 크게 설정될 수 있다. 반대로, 현재 블록의 높이가 너비보다 큰 경우, 수평 대각 주변 모드 세트를 구성하는 각도 모드들의 개수는 수직 대각 주변 모드 세트를 구성하는 각도 모드들의 개수보다 크게 설정될 수 있다.

도 19는 현재 블록의 모양에 따라 광각 모드에 의해 기본 각도 모드가 대체되는 경우, PDPC가 적용되는 각도 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 수평 대각 주변 모드 세트 및 수직 대각 주변 모드 세트 각각은 기 설정된 개수의 기본 각도 모드들을 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 기 설정된 개수가 8개인 경우를 예로 들어 설명한다.

도 19 (a)는 수평 대각 주변 모드 세트가 포함하는 기본 각도 모드 중 일부가 광각 모드에 의해 대체되는 경우 수평 대각 주변 모드 세트의 구성이 변경되는 방법을 나타낸다. 현재 블록의 모양이 수평 직사각형 블록인 경우, 수평 대각 주변 모드 세트가 포함하는 기본 각도 모드들 중 일부는 시계 방향으로 45도를 초과하는 각도의 광각 모드에 의해 대체될 수 있다. 이 경우, 수평 대각 주변 모드 세트는 광각 모드에 의해 대체된 기본 각도 모드 개수에 기초하여 재구성될 수 있다. 즉, 수평 대각 주변 모드 세트는 현재 블록의 모양에 따라 다르게 구성될 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수직 직사각형인 경우, 수평 대각 주변 모드 세트를 구성하는 모드들 중 광각 모드에 의해 대체되는 기본 각도 모드가 존재하지 않는다. 이 경우, 수평 대각 주변 모드 세트는 기본 각도 모드들 {3, ..., 10}로 구성될 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 2인 경우, 광각 모드에 의해 대체된 각도 모드의 개수가 6개일 수 있다. 이 경우, 수평 대각 주변 모드 세트는 기본 각도 모드들 {8, ..., 15}을 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 2를 초과하는 경우, 광각 모드에 의해 대체된 각도 모드의 개수가 10개일 수 있다. 이 경우, 수평 대각 주변 모드 세트는 기본 각도 모드들 {12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20}을 포함할 수 있다. 이때, 기본 각도 모드 {18}은 수평 모드이므로 제외될 수 있다.

도 19 (b)는 수직 대각 주변 모드 세트가 포함하는 기본 각도 모드 중 일부가 광각 모드에 의해 대체되는 경우 수직 대각 주변 모드 세트의 구성이 변경되는 방법을 나타낸다. 현재 블록의 모양이 수직 직사각형 블록인 경우, 수직 대각 주변 모드 세트를 구성하는 기본 각도 모드들 중 일부는 시계 방향으로 -135도 미만 각도의 광각 모드에 의해 대체될 수 있다. 이 경우, 수직 대각 주변 모드 세트는 광각 모드에 의해 대체된 기본 각도 모드 개수에 기초하여 재구성될 수 있다. 즉, 수직 대각 주변 모드 세트는 현재 블록의 모양에 따라 다르게 구성될 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수평 직사각형인 경우, 수직 대각 주변 모드 세트를 구성하는 모드들 중 광각 모드에 의해 대체되는 기본 각도 모드가 존재하지 않는다. 이 경우, 수직 대각 주변 모드 세트는 기본 각도 모드들 {58, ..., 66}로 구성될 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1/2인 경우, 광각 모드에 의해 대체된 각도 모드의 개수가 6개일 수 있다. 이 경우, 수직 대각 주변 모드 세트는 기본 각도 모드들 {53, ..., 60}을 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이 비율(W/H)이 1/2 미만인 경우, 광각 모드에 의해 대체된 각도 모드의 개수가 10개일 수 있다. 이 경우, 수직 대각 주변 모드 세트는 기본 각도 모드들 {48, 49, 51, 52, 53, 54, 55, 56}을 포함할 수 있다. 이때, 기본 각도 모드 {50}은 수직 모드이므로 제외될 수 있다.

도 20은 현재 블록이 직사각형 블록인 경우, PDPC 파라미터 세트가 수정되는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 현재 블록이 정사각형인 경우, 도 12 내지 15를 통해 설명된 PDPC 파라미터 세트가 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 현재 블록이 정사각형이 아닌 경우, 도 12 내지 15의 shift 값은 아래 [수학식 6] 중 어느 하나로 수정될 수 있다. [수학식 6]에서 width는 현재 블록의 너비이고, height는 현재 블록의 높이이다.

[수학식 6]

shift=min(log2(Width), log2(Height)), 또는

shift= max(log2(Width), log2(Height)), 또는

shift = log2(Width) for wL[x] and, log2(Height) for wT[y] , 또는

shift = log2(Height) for wL[x] and, log2(Width) for wT[y]

도 21은 비디오 신호 처리 장치가 현재 블록의 예측 블록 생성을 위한 PDPC 참조 값 및 PDPC 파라미터 세트를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 인코더는 인트라 예측 모드 정보를 시그널링할 수 있다. 디코더는 수신된 비트스트림으로부터 인트라 예측 모드 정보에 기초하여 현재 블록의 인트라 예측 모드 인덱스를 획득할 수 있다(S2101). 또한, 디코더는 현재 블록의 모양 정보에 기초하여 PDPC를 적용하는 방법을 결정할 수 있다. 현재 블록의 모양 정보는 현재 블록의 너비, 높이 또는 너비와 높이의 비율 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 21에서, 너비와 높이의 비율 정보(R)는 현재 블록의 너비 및 높이 중에서 긴 쪽을 짧은 쪽으로 나눈 값일 수 있다.

일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이의 비율 정보(R)가 2인 경우(S2102), N개의 특정 인덱스들은 광각 모드들을 지시할 수 있다. 이때, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드가 N개의 특정 인덱스들 중 어느 하나인 경우, 디코더는 도 16 및 도 17을 통해 전술한 방법으로 PDPC를 적용하여 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 또는 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드가 N개의 특정 인덱스를 제외한 나머지 인덱스들 중 하나인 경우, 디코더는 전술한 도 14 내지 17에서 설명된 방법으로 PDPC를 적용하여 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이의 비율 정보(R)가 1인 경우(S2103), 인트라 예측 모드 인덱스들은 기본 각도 범위 내의 각도 모드들을 지시할 수 있다. 디코더는 전술한 도 14 내지 17에서 설명된 방법으로 PDPC를 적용하여 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 현재 블록의 너비와 높이의 비율 정보(R)가 2를 초과하는 경우(S2104), M개의 특정 인덱스들은 광각 모드들을 지시할 수 있다. 이때, M은 N보다 큰 정수일 수 있다. 이때, 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드가 N개의 특정 인덱스들 중 어느 하나인 경우, 디코더는 도 16 및 도 17을 통해 전술한 방법으로 PDPC를 적용하여 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 또는 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드가 M개의 특정 인덱스를 제외한 나머지 인덱스들 중 하나인 경우, 디코더는 전술한 도 14 내지 17에서 설명된 방법으로 PDPC를 적용하여 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성할 수 있다.

전술한 실시예들에서, 참조 샘플은 현재 블록에 인접한 참조 라인이 포함하는 샘플들로 도시되어 있으나 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 인코더 및 디코더는 현재 블록의 경계로부터 기 설정된 거리 이내의 n개의 참조 라인 상의 샘플들을 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플로 이용할 수 있다.

한편, PDPC를 적용하여 현재 블록의 최종 예측 샘플을 생성하는 경우, 중간 예측 샘플인 제1 예측 샘플은 기 설정된 필터로 필터링된 참조 샘플들을 이용하여 생성될 수도 있다. 구체적으로, 제1 예측 샘플은 인트라 예측 모드 및 필터링된 참조 샘플의 샘플 값에 기초하여 생성될 수 있다. 구체적으로, 참조 샘플 필터링은 기 설정된 저대역 통과 필터들 중 어느 하나를 기초로 수행될 수 있다. 기 설정된 저대역 통과 필터는 아래와 표와 같이 필터 차수에 따라 구분될 수 있다.

인코더 및 디코더는 필터링된 참조 샘플 값(s[-1,y], s[x,-1])에 기초하여 PDPCP 선형 결합을 위한 제1 예측 샘플을 생성할 수 있다.

한편, 스캔 순서, 블록 파티션, 및 현재 블록의 위치에 따라 인트라 예측을 위한 참조 샘플들 중 적어도 일부의 참조 샘플이 사용 가능하지 않을 수 있다. 픽쳐 내에서 블록들의 복원 순서에 따라, 현재 블록을 예측하는 시점에 아직 복원되지 않은 비-복원 참조 샘플이 하나 이상 존재할 수 있기 때문이다. 또는 현재 블록의 위치로 인해 픽쳐 경계의 바깥 부분을 참조해야 하는 경우, 참조 샘플들 중 적어도 일부가 존재하지 않을 수 있다.

본 개시에서, 참조 샘플이 사용 가능하지 않은 경우는 참조 샘플이 아직 복원되지 않은 경우 및 참조 샘플이 존재하지 않는 경우를 포함한다. 일부의 참조 샘플이 사용 가능하지 않을 경우, 참조 샘플 패딩(padding)이 수행될 수 있다. 그러나 참조 샘플 전체가 사용 가능하지 않을 경우, 비트 심도를 기초로 현재 픽쳐의 표현 가능 범위의 중간값이 사용될 수 있다. 이 경우, 사용 가능한 참조 샘플을 기초로 예측하는 경우에 비해 예측 성능이 저하될 수 있다. 이하에서는, 픽쳐, 슬라이스/타일 또는 CTU 중 적어도 하나(이하, 상위 레벨 영역)의 경계에 현재 블록의 경계가 인접한 경우, 해당 현재 블록의 참조 샘플 구성 방법에 대해 설명한다.

도 22는 현재 블록의 경계가 상위 레벨 영역의 경계에 인접한 경우 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 획득하는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 현재 블록의 상측 및 좌측 참조 샘플이 사용 가능하지 않은 경우, 현재 블록에 대응하는 원본 샘플 값에 기초하여 참조 샘플이 획득될 수 있다. 예를 들어, 인코더는 현재 블록을 포함하는 현재 CTU 경계 안쪽의 첫번째 라인 상의 원본 샘플 값들을 시그널링할 수 있다. 인코더는 현재 CTU 내에서 가장 상측 라인의 원본 샘플 값들 및 가장 좌측 라인의 원본 샘플 값들을 전송할 수 있다. 또한, 인코더는 현재 블록에 대응하는 원본 픽쳐의 가장 상측 라인의 원본 샘플 값들 및 가장 좌측 라인의 원본 샘플 값들을 전송할 수 있다. 이때, 원본 픽쳐의 상측으로부터 아래 방향으로 복수의 라인의 원본 샘플 값들 및 원본 픽쳐의 좌측으로부터 우측 방향으로 복수의 라인의 원본 샘플 값들이 추가적으로 전송될 수도 있다. 디코더는 수신된 원본 샘플 값에 기초하여 현재 블록의 참조 샘플을 획득할 수 있다.

도 23은 현재 블록의 경계가 상위 레벨 영역의 경계에 인접한 경우 현재 블록의 인트라 예측을 위한 참조 샘플을 획득하는 방법의 추가적인 실시예를 나타내는 도면이다. 도 22와 같이, 원본 픽쳐 또는 CTU의 경계 안쪽 첫 번째 라인상의 전체 원본 샘플 값들을 시그널링하는 경우, 비디오 신호의 압축 효율이 저하될 수 있다. 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 인코더는 원본 픽쳐 또는 CTU의 경계 안쪽 첫 번째 라인상의 원본 샘플들 중에서 특정 위치에 대응하는 일부 원본 샘플들의 값을 시그널링할 수 있다. 디코더는 수신된 원본 샘플 값에 기초하여 현재 블록의 참조 샘플을 구성할 수 있다.

일 실시예에 따라, 특정 위치는 원본 픽쳐 또는 CTU 경계 안쪽의 좌상 샘플의 위치를 포함할 수 있다. 또한, 특정 위치는 원본 픽쳐 또는 CTU 경계 안쪽 첫번째 라인의 원본 샘플들 중에서, 기 설정된 간격으로 이격된 샘플들의 위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 23과 같이, 상측 라인 및 좌측 라인에서 각각 2개, 좌상측 1개의 위치에 대응하는 원본 샘플 값들이 시그널링될 수 있다. 디코더는 획득된 특정 위치의 원본 샘플 값을 기초로 W+H+1개 또는 2W+2H+1개의 참조 샘플들 포함하는 참조 샘플 어레이를 구성할 수 있다. 구체적으로, 획득된 특정 위치의 원본 샘플 값들의 보간에 기초하여 참조 샘플 어레이가 구성될 수 있다. 이때, 샘플 값들의 보간에는 2개의 샘플 값을 이용하는 선형 보간방법, 쌍선형(bi-linear) 보간 방법, 패딩 방법, 샘플 개수에 따른 다중 탭(tap) 필터 계수를 사용하는 방법, 또는 HEVC(H.265)에서 사용하는 DCT기반 보간 필터 계수 생성하여 적용하는 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아는 것으로 해석해야 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 인코딩 장치 200 : 디코딩 장치

Claims

비디오 신호 처리 방법에 있어서,
현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록이 포함하는 현재 샘플의 제1 예측 샘플을 생성하는 단계, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드는 특정 인덱스 세트가 포함하는 적어도 하나의 인트라 예측 모드 인덱스 중 어느 하나를 통해 지시됨;
상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중에서 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 참조 샘플의 필터링 되지 않은 샘플 값을 기초로 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 획득하는 단계;
상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트를 기초로, 상기 제1 예측 샘플의 값 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 현재 샘플의 제2 예측 샘플을 생성하는 단계; 및
상기 현재 샘플의 잔차 신호 및 상기 제2 예측 샘플에 기초하여 상기 현재 샘플을 복원하는 단계를 포함하되,
상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트는 상기 현재 블록의 모양에 따라 서로 다른, 비디오 신호 처리 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제2 예측 샘플을 생성하는 단계는,
상기 현재 블록의 모양이 수직 직사각형인 경우, 제1 파라미터 세트를 기초로 상기 제1 예측 샘플 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 제2 예측 샘플을 생성하고,
상기 현재 블록의 모양이 수평 직사각형인 경우, 제2 파라미터 세트를 기초로 상기 제1 예측 샘플 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 제2 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는, 비디오 신호 처리 방법.
제2 항에 있어서,
상기 특정 인덱스 세트는 제1 인덱스 세트 및 제2 인덱스 세트 중 어느 하나이고,
상기 제1 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 작은 인덱스보다 크고 기 설정된 제1 인덱스 보다 작거나 동일한 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 세트이고,
상기 제2 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 큰 인덱스보다 작고 기 설정된 제2 인덱스 보다 크거나 동일한 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 세트인, 비디오 신호 처리 방법.
제3 항에 있어서,
상기 제1 인덱스 및 상기 제2 인덱스는 상기 현재 블록의 너비 및 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 2배인 경우 기 설정된 광각 모드의 개수를 기초로 설정된 값이고,
상기 광각 모드는 기 설정된 기준 각도 범위를 벗어나는 각도 모드인, 비디오 신호 처리 방법.
제4 항에 있어서,
상기 제1 파라미터 세트는, 상기 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 상기 적어도 하나의 참조 값 중에서 상기 현재 블록의 상측 참조 샘플로부터 획득된 상측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아니고,
상기 제2 파라미터 세트는 상기 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 상기 적어도 하나의 참조 값 중에서 상기 현재 블록의 좌측 참조 샘플로부터 획득된 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아닌, 비디오 신호 처리 방법.
제5 항에 있어서,
상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 지시하는 인덱스는 상기 제1 인덱스 세트를 구성하는 인덱스 중 어느 하나이고,
상기 제2 예측 샘플을 생성하는 단계는,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형인 경우, 상기 제1 파라미터 세트를 기초로 상기 제2 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는, 비디오 신호 처리 방법.
제5 항에 있어서,
상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 지시하는 인덱스는 상기 제2 인덱스 세트를 구성하는 인덱스 중 어느 하나이고,
상기 제2 예측 샘플을 생성하는 단계는,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형인 경우, 상기 제2 파라미터 세트를 기초로 상기 제2 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는, 비디오 신호 처리 방법.
제1 항에 있어서,
상기 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 작은 인덱스로 구성된 제3 인덱스 세트이고,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수직 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0이 아니며,
상기 현재 블록의 모양이 수평 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0인, 비디오 신호 처리 방법.
제1 항에 있어서,
상기 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 큰 인덱스로 구성된 제4 인덱스 세트이고,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수평 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 상측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0이 아니며,
상기 현재 블록의 모양이 수직 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 상측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0인, 비디오 신호 처리 방법.
제1 항에 있어서,
상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 획득하는 단계는,
상기 현재 샘플의 위치를 기준으로 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드가 지시하는 예측 방향의 반대 방향과 상기 현재 블록의 참조 라인들 중 어느 하나가 교차하는 제1 위치가 서로 다른 인접한 정수 샘플인 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플 사이인 경우,
상기 제1 위치와 상기 제1 참조 샘플 사이의 제1 거리 및 상기 제1 위치와 상기 제2 참조 샘플 사이의 거리에 기초하여 상기 제1 위치에 대응하는 참조 값을 획득하는 단계를 포함하는, 비디오 신호 처리 방법.
비디오 신호 처리 장치에 있어서,
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록이 포함하는 현재 샘플의 제1 예측 샘플을 생성하고, 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드는 특정 인덱스 세트가 포함하는 적어도 하나의 인트라 예측 모드 인덱스 중 어느 하나를 통해 지시됨;
상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드에 기초하여, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중에서 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 샘플을 결정하고,
상기 적어도 하나의 참조 샘플의 필터링 되지 않은 샘플 값을 기초로 상기 현재 샘플에 대응하는 적어도 하나의 참조 값을 획득하고,
상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트를 기초로, 상기 제1 예측 샘플의 값 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 현재 샘플의 제2 예측 샘플을 생성하고,
상기 현재 샘플의 잔차 신호 및 상기 제2 예측 샘플에 기초하여 상기 현재 샘플을 복원하며,
상기 특정 인덱스 세트에 대응하는 파라미터 세트는 상기 현재 블록의 모양에 따라 서로 다른, 비디오 신호 처리 장치.
제11 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 현재 블록의 모양이 수직 직사각형인 경우, 제1 파라미터 세트를 기초로 상기 제1 예측 샘플 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 제2 예측 샘플을 생성하고,
상기 현재 블록의 모양이 수평 직사각형인 경우, 제2 파라미터 세트를 기초로 상기 제1 예측 샘플 및 상기 적어도 하나의 참조 값을 선형 결합하여 상기 제2 예측 샘플을 생성하는, 비디오 신호 처리 장치.
제12 항에 있어서,
상기 특정 인덱스 세트는 제1 인덱스 세트 및 제2 인덱스 세트 중 어느 하나이고,
상기 제1 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 작은 인덱스보다 크고 기 설정된 제1 인덱스 보다 작거나 동일한 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 세트이고,
상기 제2 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 큰 인덱스보다 작고 기 설정된 제2 인덱스 보다 크거나 동일한 인트라 예측 모드 인덱스들로 구성된 세트인, 비디오 신호 처리 장치.
제13 항에 있어서,
상기 제1 인덱스 및 상기 제2 인덱스는 상기 현재 블록의 너비 및 높이 중에서 긴 쪽이 짧은 쪽의 2배인 경우 기 설정된 광각 모드의 개수를 기초로 설정된 값이고,
상기 광각 모드는 기 설정된 기준 각도 범위를 벗어나는 각도 모드인, 비디오 신호 처리 장치.
제14 항에 있어서,
상기 제1 파라미터 세트는, 상기 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 상기 적어도 하나의 참조 값 중에서 상기 현재 블록의 상측 참조 샘플로부터 획득된 상측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아니고,
상기 제2 파라미터 세트는 상기 현재 블록을 구성하는 샘플들 중 적어도 일부에 대해, 상기 적어도 하나의 참조 값 중에서 상기 현재 블록의 좌측 참조 샘플로부터 획득된 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터가 0이 아닌, 비디오 신호 처리 장치.
제15 항에 있어서,
상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 지시하는 인덱스는 상기 제1 인덱스 세트를 구성하는 인덱스 중 어느 하나이고,
상기 프로세서는,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형인 경우, 상기 제1 파라미터 세트를 기초로 상기 제2 예측 샘플을 생성하는, 비디오 신호 처리 장치.
제15 항에 있어서,
상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 지시하는 인덱스는 상기 제2 인덱스 세트를 구성하는 인덱스 중 어느 하나이고,
상기 프로세서는,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형인 경우, 상기 제2 파라미터 세트를 기초로 상기 제2 예측 샘플을 생성하는, 비디오 신호 처리 장치.
제11 항에 있어서,
상기 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 작은 인덱스로 구성된 제3 인덱스 세트이고,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수직 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0이 아니며,
상기 현재 블록의 모양이 수평 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 좌측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0인, 비디오 신호 처리 장치.
제11 항에 있어서,
상기 특정 인덱스 세트는 각도 모드를 지시하는 인트라 예측 모드 인덱스들 중에서 가장 큰 인덱스로 구성된 제4 인덱스 세트이고,
상기 현재 블록의 모양이 정사각형이거나 수평 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 상측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0이 아니며,
상기 현재 블록의 모양이 수직 직사각형인 경우, 상기 파라미터 세트의 상측 참조 값에 적용되는 파라미터는 0인, 비디오 신호 처리 장치.
제11 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 현재 샘플의 위치를 기준으로 상기 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드가 지시하는 예측 방향의 반대 방향과 상기 현재 블록의 참조 라인들 중 어느 하나가 교차하는 제1 위치가 서로 다른 인접한 정수 샘플인 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플 사이인 경우,
상기 제1 위치와 상기 제1 참조 샘플 사이의 제1 거리 및 상기 제1 위치와 상기 제2 참조 샘플 사이의 거리에 기초하여 상기 제1 위치에 대응하는 참조 값을 획득하는, 비디오 신호 처리 장치.