KR20200132979A

KR20200132979A - 영상의 처리 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20200132979A
Application number: KR1020207030301A
Authority: KR
Inventors: 남정학; 김승환; 임재현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-04-01
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-11-25
Also published as: EP3767955A1; EP3767955A4; WO2019194463A1; CN117793383A; CN112166606B; EP3767955B1; CN117793359A; CN112166606A; JP2021518077A; US11589064B2; US20210021848A1

Abstract

본 발명에서는 비디오 신호를 디코딩을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 영상을 디코딩하는 방법에 있어서, 현재 블록이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 신택스 요소를 파싱하는 단계; 상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되는지 여부를 지시하는 제2 신택스 요소를 파싱하는 단계; 상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 바이너리 트리 구조를 이용하여 분할되는지 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 분할되는지를 지시하는 제3 신택스 요소 및 상기 현재 블록의 분할 방향을 지시하는 제4 신택스 요소 중 적어도 하나를 파싱하는 단계; 및 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 분할 모드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

영상의 처리 방법 및 이를 위한 장치

본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 인코딩/디코딩이 수행되는 블록의 분할 구조를 결정하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다.

차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.

따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다.

본 발명의 목적은, QTBT 구조로 블록 분할을 수행함에 있어서, 블록 분할을 효율적으로 조정하는 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 목적은, BT 및 TT 분할 이후에 QT 분할을 허용하는 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 목적은, 비정방형 블록을 복수의 동일 크기 블록으로 분할하는 스트라이프 트리(stripe tree, ST) 구조 분할 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 목적은, QT, BT, TT 분할 구조 정보를 동일한 신택스 레벨에서 효율적으로 시그널링 하는 방법을 제안한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상은, 영상을 디코딩하는 방법에 있어서, 현재 블록이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 신택스 요소(syntax element)를 파싱하는 단계; 상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 쿼드 트리(quad-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 여부를 지시하는 제2 신택스 요소를 파싱하는 단계; 상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 바이너리 트리(bunary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 또는 터너리 트리(ternary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지를 지시하는 제3 신택스 요소 및 상기 현재 블록의 분할 방향을 지시하는 제4 신택스 요소 중 적어도 하나를 파싱하는 단계; 및 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 분할 모드(split mode)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록의 디코딩 프로세스를 위한 코딩 유닛 신택스(coding unit syntax)를 호출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 신택스 요소 값이 0이면 상기 현재 블록은 분할되지 않고, 상기 제1 신택스 요소 값이 1이면, 상기 현재 블록은 쿼드 트리 구조를 이용하여 4개의 서브 블록으로 분할되거나, 바이너리 트리 구조를 이용하여 2개의 서브 블록으로 분할되거나, 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 3개의 서브 블록으로 분할될 수 있다.

바람직하게, 상기 분할 모드에 기초하여 상기 현재 블록으로부터 분할된 서브 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛(coding tree unit) 신택스를 호출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소는 동일한 레벨의 신택스에서 파싱되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 미리 설정된 조건은 상기 현재 블록의 좌상단 샘플의 수평 방향 좌표에 상기 현재 블록의 너비(width)를 가산한 값이 현재 픽쳐의 너비보다 작거나 같고, 그리고, 상기 현재 블록의 좌상단 샘플의 수직 방향 좌표에 상기 현재 블록의 높이(height)를 가산한 값이 상기 현재 픽쳐의 높이보다 작거나 같은 경우 만족될 수 있다.

바람직하게, 바이너리 트리 구조 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 상위 노드의 블록으로부터 분할된 상기 현재 블록을 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할할지 여부를 지시하는 제5 신택스 요소를 파싱하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 양상은, 영상을 디코딩하는 장치에 있어서, 현재 블록이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 신택스 요소(syntax element)를 파싱하고, 상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 쿼드 트리(quad-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 여부를 지시하는 제2 신택스 요소를 파싱하고, 상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 바이너리 트리(bunary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 또는 터너리 트리(ternary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지를 지시하는 제3 신택스 요소 및 상기 현재 블록의 분할 방향을 지시하는 제4 신택스 요소 중 적어도 하나를 파싱하는 신택스 요소 파싱부; 및 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 분할 모드(split mode)를 결정하는 분할 모드 결정부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록의 디코딩 프로세스를 위한 코딩 유닛 신택스(coding unit syntax)를 호출하는 코딩 유닛 신택스 호출부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 분할 모드에 기초하여 상기 현재 블록으로부터 분할된 서브 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛(coding tree unit) 신택스를 호출하는 코딩 트리 유닛 신택스 호출부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 신택스 요소 파싱부는 바이너리 트리 구조 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 상위 노드의 블록으로부터 분할된 상기 현재 블록을 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할할지 여부를 지시하는 제5 신택스 요소를 파싱할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 효과적으로 QTBT 분할 구조를 결정하고 관련 정보를 시그널링함으로써, 압축 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리(quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU를 다중 CU들로 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 터너리 트리(ternary-tree) 분할을 제한하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 (quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 블록을 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 쿼드-트리(quad-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 바이너리-트리(binary-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 터너리-트리(ternary-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 바이너리-트리(binary-tree) 및 터너리-트리(ternary-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.
도 13은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 스트라이프 트리(stripe tree) 구조를 기반으로 블록을 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 현재 블록 및 주변 블록의 기준 위치를 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 비디오 신호의 디코딩 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 16은 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 비디오 신호의 디코딩 장치를 예시하는 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용되는 비디오 코딩 시스템을 나타낸다.
도 18는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.

이하 본 명세서에서 '처리 유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 처리 유닛은 '처리 블록' 또는 '블록'으로 지칭될 수도 있다.

처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit), 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)에 해당될 수 있다.

또한, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위 또는 색차(chroma) 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 코딩 블록(CB: Coding Block), 예측 블록(PU: Prediction Block) 또는 변환 블록(TB: Transform Block)에 해당될 수 있다. 또는, 색차(chroma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB), 코딩 블록(CB), 예측 블록(PU) 또는 변환 블록(TB)에 해당될 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다.

또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다.

또한, 이하 본 명세서에서 픽셀 또는 화소 등을 샘플로 통칭한다. 그리고, 샘플을 이용한다는 것은 픽셀 값 또는 화소 값 등을 이용한다는 것을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 인코딩 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 예측부로 통칭될 수 있다. 다시 말해, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다. 일 실시예로서, 상술한 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)는 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한, 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다.

영상 분할부(110)는 인코딩 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.

유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.

인코딩 장치(100)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(100) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(115)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.

상기 인터 예측부(180) 또는 상기 인트라 예측부(185)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.

변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.

양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소일 수도 있다.

양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들은에 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호를 복원할 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.

필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.

메모리(170) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 예측부라고 불릴 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)를 합쳐서 레지듀얼 처리부라고 불릴 수 있다. 즉, 레지듀얼 처리부는 역양자화부(220), 역변환부(230)을 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다.

비디오/이미지 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(200)는 도 1의 인코딩 장치에서 비디오/이미지 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(200)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.

디코딩 장치(200)는 도 1의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 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(2110)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소일 수도 있다.

역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.

역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.

예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.

인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(265)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(260) 또는 인트라 예측부(265)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.

가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.

필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.

메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.

본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.

Block Partitioning

본 문서에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다양한 세부 기술들에 기반하여 수행될 수 있으며, 각각의 세부 기술들을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 이하 설명되는 기술들은 상술한 및/또는 후술되는 비디오/영상 인코딩/디코딩 절차에서의 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신텍스 요소 코딩, 필터링, 파티셔닝/분할 등의 관련 절차에 연관될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

본 문서에 따른 블록 파티셔닝 절차는 상술한 인코딩 장치의 영상 분할부(110)에서 수행되어, 파티셔닝 관련 정보가 엔트로피 인코딩부(190)에서 (인코딩) 처리되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전달될 수 있다. 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 파티셔닝 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 파티셔닝 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(ex. 예측, 레지듀얼 처리, 블록 복원, 인루프 필터링 등)을 수행할 수 있다.

Partitioning of picture into CTUs

픽처들은 코딩 트리 유닛들 (CTUs)의 시퀀스로 분할될(divided into a sequence) 수 있다. CTU는 코딩 트리 블록(CTB)에 대응될 수 있다. 혹은 CTU는 루마 샘플들의 코딩 트리 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, CTU는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두개의 대응 블록들을 포함할 수 있다.

코딩 및 예측 등을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈는 변환을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈와 다를 수 있다. 예를 들어, CTU 내 루마 블록의 최대 허용 사이즈는 128x128일 수 있다.

Partitionig of the CTUs using a tree structure

CTU는 쿼드트리(quad-tree, QT) 구조를 기반으로 CU들로 분할될 수 있다. 쿼드트리 구조는 쿼터너리(quaternary) 트리 구조라고 불릴 수 있다. 이는 다양한 국지적 특징(local characteristic)을 반영하기 위함이다. 한편, 본 문서에서는 CTU는 쿼드트리 뿐 아니라 바이너리 트리(binary-tree, BT) 및 터너리 트리(ternary-tree, TT)을 포함하는 멀티타입 트리 구조 분할을 기반하여 분할될 수 있다. 이하, QTBT 구조라 함은 쿼드트리 및 바이너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있고, QTBTTT라 함은 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있다. 또는, QTBT 구조는 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수도 있다. 코딩 트리 구조에서, CU는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 추가적으로 분할될 수 있다.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에서, 멀티타입 트리 구조는 도 3에 도시된 바와 같은 4개의 분할 타입을 포함할 수 있다. 상기 4개의 분할 타입은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER), 수평 바이너리 분할(horizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR), 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER), 수평 터너리 분할(horizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 상기 멀티타입 트리 구조의 리프 노드들은 CU들이라고 불리 수 있다. 이러한 CU들은 예측 및 변환 절차를 위하여 사용될 수 있다. 본 문서에서 일반적으로 CU, PU, TU는 동일한 블록 사이즈를 가질 수 있다. 다만, 최대 허용 변환 길이(maximum supported transform length )가 CU의 컬러 성분(colour component)의 너비 도는 높이보다 작은 경우에는 CU와 TU가 서로 다른 블록 사이즈를 가질 수 있다.

도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시하는 도면이다.

여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root)로 취급되며, 쿼드트리 구조로 처음으로 파티셔닝된다. 각 쿼드트리 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는지를 지시하기 위하여 시그널링된다. 만약 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는 경우, 제2 플래그(a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag)가 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. 그 후 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 분할 타입이 바이너리 분할인지 터너리 분할인지 여부를 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 mtt_split_cu_vertical_flag 및 상기 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 다음 표 1과 같이 도출될 수 있다.

도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리(quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU를 다중 CU들로 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.

여기서, 볼드 블록 엣지들(bold block edges)는 쿼드트리 파티셔닝을, 나머지 엣지들은 멀티타입 트리 파티셔닝을 나타낸다. 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 파티션은 컨텐츠-어댑티드 코딩 트리 구조를 제공할 수 있다. CU는 코딩 블록(CB)에 대응될 수 있다. 혹은 CU는 루마 샘플들의 코딩 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다. CU의 사이즈는 CTU만큼 클 수도 있고, 또는 루마 샘플 단위에서 4x4 만큼 잘을 수도 있다. 예를 들어, 4:2:0 컬러 포멧(or 크로마 포멧)인 경우, 최대 크로마 CB 사이즈는 64x64이고 최소 크로마 CB 사이즈는 2x2일 수 있다.

본 문서에서 예를 들어, 최대 허용 루마 TB 사이즈는 64x64이고, 최대 허용 크로마 TB 사이즈는 32x32일 수 있다. 만약 상기 트리 구조에 따라 분할된 CB의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 해당 CB는 자동적으로(또는 묵시적으로) 수평 및 수직 방향의 TB 사이즈 제한을 만족할 때까지 분할될 수 있다.

한편, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여, 다음 파라미터들이 SPS 신텍스 요소로 정의 및 식별될 수 있다.

- CTU size: the root node size of a quaternary tree

- MinQTSize: the minimum allowed quaternary tree leaf node size

- MaxBtSize: the maximum allowed binary tree root node size

- MaxTtSize: the maximum allowed ternary tree root node size

- MaxMttDepth: the maximum allowed hierarchy depth of multi-type tree splitting from a quadtree leaf

- MinBtSize: the minimum allowed binary tree leaf node size

- MinTtSize: the minimum allowed ternary tree leaf node size

멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조의 일 예로, CTU 사이즈는 128x128 루마 샘플들 및 두개의 대응하는 크로마 샘플들의 64x64 블록들로 설정될 수 있다(4:2:0 크로마 포멧에서). 이 경우, MinOTSize는 16x16으로 설정되고, MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTtSzie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize (for both width and height)는 4x4로, 그리고 MaxMttDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼트트리 파티셔닝은 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 리프 QT 노드라고 불릴 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 16x16 사이즈 (i.e. the MinOTSize)로부터 128x128 사이즈(i.e. the CTU size)를 가질 수 있다. 만약 리프 QT 노드가 128x128인 경우, 추가적으로 바이너리 트리/터너리 트리로 분할되지 않을 수 있다. 이는 이 경우 분할되더라도 MaxBtsize 및 MaxTtszie (i.e. 64x64)를 초과하기 때문이다. 이 외의 경우, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리로 추가적으로 분할될 수 있다. 그러므로, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리에 대한 루트 노드(root node)이고, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리 뎁스(mttDepth) 0 값을 가질 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 뎁스가 MaxMttdepth (ex. 4)에 도달한 경우, 더 이상 추가 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 너비가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수평 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 높이가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수직 분할은 고려되지 않을 수 있다.

도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 터너리 트리(ternary-tree) 분할을 제한하는 방법을 예시하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 하드웨어 디코더에서의 64x64 루마 블록 및 32x32 크로마 파이프라인 디자인을 허용하기 위하여, TT 분할은 특정 경우 제한될 수 있다. 예를 들어, 루마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 기 설정된 특정 값(예컨대, 32, 64)보다 큰 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, TT 분할이 제한될 수 있다.

본 문서에서, 코딩 트리 스킴은 루마 및 크로마 블록이 개별적(separate) 블록 트리 구조를 가지는 것을 지원할 수 있다. P 및 B 슬라이스들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스들에 대하여, 루마 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 모드가 적용되는 경우, 루마 CTB는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 이는, I 슬라이스 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스의 CU는 세가지 컬러 성분의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.

상술한 “Partitionig of the CTUs using a tree structure”에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링 됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.

또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.

만약 트리 노드 블록의 부분(a portion)이 하단(bottom) 또는 오른쪽(right) 픽처 바운더리를 초과하는(exceeds) 경우, 해당 트리 노드 블록은 모든 코딩된 CU의 모든 샘플들이 상기 픽처 바운더리들 내에 위치하도록 제한될 수 있다. 이 경우 예를 들어 다음과 같은 분할 규칙이 적용될 수 있다.

- If a portion of a tree node block exceeds both the bottom and the right picture boundaries,

- If the block is a QT node and the size of the block is larger than the minimum QT size, the block is forced to be split with QT split mode.

- Otherwise, the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode

- Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the bottom picture boundaries,

- If the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size, and the size of the block is larger than the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode.

- Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_HOR mode.

- Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the minimum QT size), the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode.

- Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the right picture boundaries,

- Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_VER mode.

- Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the minimum QT size), the block is forced to be split with SPLIT_BT_VER mode.

한편, 상술한 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 파티셔닝 구조를 제공할 수 있다. 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 다른 분할 패턴들이 경우에 따라서 잠재적으로 동일한 코딩 블록 구조 결과를 가져올 수 잇다. 이러한 리던던트(redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 파티셔닝 정보의 데이터량을 줄일 수 있다. 아래의 도면을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시하는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 2단계 레벨의 한 방향에 대한 연속적인 바이너리 분할(two levels of consecutive binary splits in one direction)은, 터너리 분할 이후 센터 파티션에 대한 바이너리 분할과 동일한 코딩 블록 구조를 갖는다. 이러한 경우, 터너리 트리 분할의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할 (in the given direction)은 제한될 수 있다. 이러한 제한는 모든 픽처들의 CU들에 대하여 적용될 수 있다. 이러한 특정 분할이 제한되는 경우, 대응하는 신택스 요소들의 시그널링은 이러한 제한되는 경우를 반영하여 수정될 수 있고, 이를 통하여 파티셔닝을 위하여 시그널링되는 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 예와 같이, CU의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할이 제한되는 경우, 분할이 바이너리 분할인지 테너리 분할인지 여부를 가리키는 mtt_split_cu_binary_flag 신택스 요소는 시그널링되지 않고, 그 값은 0으로 디코더에 의하여 추론될 수 있다.

전술한 바와 같이, CTU(또는, CTB(Coding Tree Block), CU(C, CB)는 쿼드트리 뿐 아니라 바이너리 트리(binary-tree, BT) 및 터너리 트리(ternary-tree, TT)을 포함하는 멀티타입 트리 구조 분할을 기반하여 분할될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이러한 분할 구조를 기반으로 블록을 분할하고 분할된 블록 단위로 코딩을 수행함에 있어서, 부호화 효율을 향상시키는 방법을 제안한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 효과적으로 QTBT 분할 구조를 결정하고 관련 정보를 시그널링함으로써, 압축 성능을 더욱 높일 수 있다.

실시예 1

본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 BT(binary-tree) 또는 TT(ternary-tree) 구조(즉, 멀티타입 트리 구조)로 블록 분할을 수행할 수 있다. 실시예로서, CTU 또는 하나의 QT 말단 블록(즉, QT 구조의 리프 노드 블록)은 BT에 의해서 두 개의 하위 블록으로 분할이 가능하다. 또한, CTU 또는 하나의 QT 말단 블록은 TT에 의해서 세 개의 하위 블록으로 분할이 가능하다.

도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 (quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 블록을 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.

도 8을 참조하면, BT 및 TT에 의한 분할 방법을 도시한다. 도 8에서 정방형 블록이 수평 또는 수직 방향으로 분할되는 경우를 가정하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 비정방형 블록의 경우에도 마찬가지로 분할될 수 있다.

BT 구조로 분할되는 경우, 하나의 블록은 도 8(a) 또는 (b)에 도시된 바와 같이 수평 방향 또는 수직 방향으로 두 개의 하위 블록으로 분할될 수 있다. 즉, 두 개의 Nx2N 형태를 가지거나, 두 개의 2NxN 형태를 가질 수 있다.

TT 구조로 분할되는 경우, 하나의 블록은 도 8(c) 또는 (d)에 도시된 바와 같이 수평 방향 또는 수직 방향으로 세 개의 하위 블록으로 분할이 가능하다. 하나의 블록이 세 개로 분할되는 경우, 하나의 블록이 크고 두 개의 블록이 작거나, 세 개의 블록이 균등하게 분할될 수도 있다. 일 예로, 수평 방향 분할의 경우, 높이가 1:2:1 비율로 분할될 수 있고, 수직 방향 분할의 경우, 너비가 1:2:1 비율로 분할될 수 있다.

실시예 2

다양한 구조의 블록 분할을 통해 분할의 자유도를 높임으로써 압축 효율을 높일 수 있는 반면, 향상된 분할 자유도로 인한 복잡도 증가가 문제될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, QT 구조를 기반으로 블록 분할을 수행함에 있어서, 성능과 복잡도간 관계를 고려하여 QT 분할 정도를 조정하는 신택스를 전송하는 방법을 제안한다.

실시예로서, 인코더는 최대 QT 블록 크기(MaxQTSize), 최소 QT 블록 크기(MinQTSize) 및 최대 QT 블록 분할 깊이(MaxQTDepth) 신택스(또는 신택스 요소) 중 적어도 하나를 디코더로 전송할 수 있다. 여기서, 최대 QT 블록 크기는 QT 분할이 수행될 수 있는 블록의 최대 크기를 나타내며, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 최소 QT 블록 크기는 QT 분할이 수행될 수 있는 블록의 최소 크기를 나타내고, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 또한, 최대 QT 분할 깊이는 최대 QT 블록 크기로부터 몇 번의 QT 분할을 허용하는지를 나타낸다.

각각의 신택스 정보들은 슬라이스(또는 타일 그룹), 타일, 영상 컴포넌트(component)의 종류에 따라, 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set, SPS), 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set, PPS), 슬라이스 헤더(Slice Header, SH)(또는 타일 그룹 헤더(Tile Group Header, TGH), 또는 네트워크 추상 계층(Network Abstract Layer, NAL) 단위의 헤더 등을 통해 전송될 수 있다.

하나의 영상(또는, 시퀀스, 픽쳐, 타일, 타일 그룹)에 대하여 상술한 신택스들은 상호 보완적으로 전송될 수 있다. 일 실시예로서, 다음의 실시예의 조합으로 전송될 수 있다.

(1) 최대 QT 블록 크기, 최소 QT 블록 크기

(2) 최대 QT 블록 크기, 최대 QT 블록 분할 깊이

(3) 최소 QT 블록 크기, 최대 QT 블록 분할 깊이

(4) 최대 QT 블록 크기, 최소 QT 블록 크기, 최대 QT 블록 분할 깊이

실시예 (1)을 살펴보면, 인코더는 최대 QT 블록 크기 및 최소 QT 블록 크기 신택스(또는 신택스 요소)를 디코더로 시그널링 할 수 있고, 디코더는 최대 QT 블록 크기 및 최소 QT 블록 크기를 이용하여 최대 QT 블록 분할 깊이 값을 유도할 수 있다. 또한, 실시예 (2)와 같이, 인코더는 최대 QT 블록 크기 및 최대 QT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링 할 수 있다. 최대 QT 블록 크기 및 최대 QT 블록 분할 깊이를 이용하여, 디코더는 최소 QT 블록 크기 값을 유도할 수 있다. 또한, 실시예 (3)과 같이, 인코더는 최소 QT 블록 크기 및 최대 QT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링 할 수 있다. 최소 QT 블록 크기 및 최대 QT 블록 분할 깊이를 이용하여, 디코더는 최대 QT 블록 크기 값을 유도할 수 있다. 또한, 실시예 (4)와 같이, 인코더는 세 개의 신택스를 모두 전송할 수도 있다. 이 때, 최대 QT 블록 분할 깊이의 값은 최대 QT 블록 크기와 최소 QT 블록 크기의 차와 동일할 수 있다.

실시예 3

본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 BT 구조를 기반으로 블록 분할을 수행함에 있어서, 성능과 복잡도간 관계를 고려하여 BT 분할 정도를 조정하는 신택스를 전송할 수 있다.

실시예로서, 인코더는 최대 BT 블록 크기(MaxBTSize), 최소 BT 블록 크기(MinBTSize) 및 최대 BT 블록 분할 깊이(MaxBTDepth) 신택스(또는 신택스 요소) 중 적어도 하나를 디코더로 전송할 수 있다. 여기서, 최대 BT 블록 크기는 BT 분할이 허용되는 블록의 최대 크기를 나타내고, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 최소 BT 블록 크기는 BT 분할이 허용되는 블록의 최소 크기를 나타내고, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 또한, 최대 BT 분할 깊이는 최대 BT 블록 크기로부터 몇 번의 BT 분할을 허용하는지를 나타낸다.

각각의 신택스 정보들은 슬라이스(또는 타일 그룹), 타일, 영상 컴포넌트(component)의 종류에 따라, 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set, SPS), 픽쳐 파라미터 세트(Picture Parameter Set, PPS), 슬라이스 헤더(Slice Header, SH)(또는 타일 그룹 헤더(Tile Group Header, TGH), 또는 네트워크 추상 계층 (Network Abstract Layer, NAL) 단위의 헤더 등을 통해 전송될 수 있다.

(1) 최대 BT 블록 크기, 최소 BT 블록 크기

(2) 최대 BT 블록 크기, 최대 BT 블록 분할 깊이

(3) 최소 BT 블록 크기, 최대 BT 블록 분할 깊이

(4) 최대 BT 블록 크기, 최소 BT 블록 크기, 최대 BT 블록 분할 깊이

실시예 (1)을 살펴보면, 인코더는 최대 BT 블록 크기 및 최소 BT 블록 크기 신택스(또는 신택스 요소)를 디코더로 시그널링 할 수 있고, 디코더는 최대 BT 블록 크기 및 최소 BT 블록 크기를 이용하여 최대 BT 블록 분할 깊이 값을 유도할 수 있다. 또한, 실시예 (2)와 같이, 인코더는 최대 BT 블록 크기 및 최대 BT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링 할 수 있다. 최대 BT 블록 크기 밑 최대 BT 블록 분할 깊이를 이용하여 디코더는 최소 BT 블록 크기 값을 유도할 수 있다. 또한, 실시예 (3)과 같이, 인코더는 최소 BT 블록 크기 및 최대 BT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링 할 수 있다. 최소 BT 블록 크기 및 최대 BT 블록 분할 깊이를 이용하여, 디코더는 최대 BT 블록 크기 값을 유도할 수 있다. 또한, 실시예 (4)와 같이, 인코더는 세 개의 신택스를 모두 전송할 수도 있다. 이 때, 최대 BT 블록 분할 깊이의 값은 최대 BT 블록 크기와 최소 BT 블록 크기의 차와 다를 수 있다. 이는 BT 분할이 시작되는 블록의 크기가 QT 분할에 의존적이기 때문이다.

일 실시예에서, 상술한 (2) 내지 (4)에서 시그널링되는 최대 BT 블록 분할 깊이는 BT 구조 및 TT 구조를 포함하는 멀티 타입 트리 분할의 최대 깊이로 시그널링될 수 있다. 다시 말해, 최대 BT 블록 분할 깊이는 최대 MTT 블록 분할 깊이와 동일할 수 있다.

인코더/디코더는 최대 BT 블록 분할 깊이 값을 이용하여, 성능과 복잡도를 조정(또는 조절)할 수 있다. 또한, BT 분할이 시작되는 블록의 크기가 작은 경우에는 최대 BT 블록 분할 깊이보다 먼저 최소 BT 블록 크기에 도달할 수 있다. 이 경우, 해당 블록은 더 이상 BT 분할이 허용되지 않는다.

실시예 4

본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 TT 구조를 기반으로 블록 분할을 수행함에 있어서, 성능과 복잡도간 관계를 고려하여 TT 분할 정도를 조정하는 신택스를 전송할 수 있다.

실시예로서, 인코더는 최대 TT 블록 크기(MaxTTSize), 최소 TT 블록 크기(MinTTSize) 및 최대 TT 블록 분할 깊이(MaxTTDepth) 신택스(또는 신택스 요소) 중 적어도 하나를 디코더로 전송할 수 있다. 여기서, 최대 TT 블록 크기는 TT 분할이 허용되는 블록의 최대 크기를 나타내고, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 최소 TT 블록 크기는 TT 분할이 허용되는 블록의 최소 크기를 나타내고, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 또한, 최대 TT 분할 깊이는 최대 TT 블록 크기로부터 몇 번의 TT 분할을 허용하는지를 나타낸다.

각각의 신택스 정보들은 슬라이스(또는 타일 그룹), 타일, 영상 컴포넌트(component)의 종류에 따라, 시퀀스 파라미터 세트 (Sequence Parameter Set, SPS), 픽쳐 파라미터 세트 (Picture Parameter Set, PPS), 슬라이스 헤더(Slice Header, SH)(또는 타일 그룹 헤더(Tile Group Header, TGH), 또는 네트워크 추상 계층 (Network Abstract Layer, NAL) 단위의 헤더 등에서 각각 전송될 수 있다.

(1) 최대 TT 블록 크기, 최소 TT 블록 크기

(2) 최대 TT 블록 크기, 최대 TT 블록 분할 깊이

(3) 최소 TT 블록 크기, 최대 TT 블록 분할 깊이

(4) 최대 TT 블록 크기, 최소 TT 블록 크기, 최대 TT 블록 분할 깊이

실시예 (1)을 살펴보면, 인코더는 최대 TT 블록 크기 및 최소 TT 블록 크기 신택스(또는 신택스 요소)를 디코더로 시그널링 할 수 있고, 디코더는 최대 TT 블록 크기 및 최소 TT 블록 크기를 이용하여 최대 TT 블록 분할 깊이 값을 유도할 수 있다.

또한, 실시예 (2)와 같이, 인코더는 최대 TT 블록 크기 및 최대 TT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링 할 수 있다. 최대 TT 블록 크기 및 최대 TT 블록 분할 깊이를 이용하여 디코더는 최소 TT 블록 크기 값을 유도할 수 있다.

또한, 실시예 (3)과 같이, 인코더는 최소 TT 블록 크기 및 최대 TT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링 할 수 있다. 최소 TT 블록 크기 및 최대 TT 블록 분할 깊이를 이용하여 디코더는 최대 TT 블록 크기 값을 유도할 수 있다.

또한, 실시예 (4)와 같이, 인코더는 세 개의 신택스를 모두 전송할 수도 있다. 이때, 최대 TT 블록 분할 깊이의 값은 최대 TT 블록 크기와 최소 TT 블록 크기의 차와 다를 수 있다. 이는 TT 분할이 시작되는 블록의 크기가 QT 분할에 의존적이기 때문이다.

인코더/디코더는 최대 TT 블록 분할 깊이 값을 이용하여, 성능과 복잡도를 조정(또는 조절)할 수 있다. 또한, TT 분할이 시작되는 블록의 크기가 작은 경우에는 최대 TT 블록 분할 깊이보다 먼저 최소 TT 블록 크기에 도달할 수 있다. 이 경우, 해당 블록은 더 이상 TT 분할이 허용되지 않는다.

일 실시예에서, 상술한 (2) 내지 (4)에서 시그널링되는 최대 TT 블록 분할 깊이는 BT 구조 및 TT 구조를 포함하는 멀티 타입 트리 분할의 최대 깊이로 시그널링될 수 있다. 다시 말해, 최대 BT 블록 분할 깊이는 최대 MTT 블록 분할 깊이와 동일할 수 있다.

일 실시예에서, 최소 TT 블록 크기는 16x16으로 정의될 수 있다. 이 경우, TT 블록의 한쪽 길이는 4, 8, 4 로 정의될 수 있다. 그리고, 최소 TT 블록 크기는 log2_min_luma_TT_block_size_minus4, 최소 TT 블록 크기와 최대 TT블록 크기의 차이는 log2_diff_max_min_luma_TT_block_size 로 표현될 수 있다.

디코더는 최소 TT 블록 크기를 이용하여 TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)를 유도할 수 있다. 예를 들어, TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)는 다음 수학식 1 및 2를 이용하여 유도될 수 있다.

상기 수학식을 통해 유도된 TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)는 이후의 디코딩 프로세스에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측, 인터 예측, 필터링, 변환, 양자화, 엔트로피 디코딩 과정에서 이용될 수 있다.

실시예 5

본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 BT 및 TT 구조(멀티타입 트리 구조로서, MTT 또는 BTT로 지칭될 수 있음)를 기반으로 블록 분할을 수행함에 있어서, 성능과 복잡도간 관계를 고려하여 MTT 분할 정도를 조정하는 신택스를 전송할 수 있다.

실시예로, 인코더는 최대 MTT 블록 크기 (MaxMTTSize), 최소 MTT 블록 크기(MinMTTSize) 및 최대 MTT 블록 분할 깊이(MaxBTTDepth) 신택스(또는 신택스 요소) 중 적어도 하나를 디코더로 전송할 수 있다. 여기서, 최대 MTT 블록 크기는 MTT 분할이 허용되는 블록의 최대 크기를 나타내고, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 최소 MTT 블록 크기는 MTT 분할이 허용되는 블록의 최소 크기를 나타내고, 로그 스케일의 형태(예컨대, log2)로 표현될 수 있다. 또한, 최대 MTT 분할 깊이는 최대 MTT 블록 크기로부터 몇 번의 MTT 분할을 허용하는지를 나타낸다.

(1) 최대 MTT 블록 크기, 최소 MTT 블록 크기

(2) 최대 MTT 블록 크기, 최대 MTT 블록 분할 깊이

(3) 최소 MTT 블록 크기, 최대 MTT 블록 분할 깊이

(4) 최대 MTT 블록 크기, 최소 MTT 블록 크기, 최대 MTT 블록 분할 깊이

실시예 (1)을 살펴보면, 인코더는 최대 MTT 블록 크기 및 최소 MTT 블록 크기 신택스(또는 신택스 요소)를 디코더를 시그널링 할 수 있고, 디코더는 최대 MTT 블록 크기 및 최소 MTT 블록 크기를 이용하여 최대 MTT 블록 분할 깊이 값을 유도할 수 있다.

또한, 실시예 (2)와 같이, 인코더는 최대 MTT 블록 크기 및 최대 MTT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링할 수 있다. 디코더는 최대 MTT 블록 크기 및 최대 MTT 블록 분할 깊이를 이용하여 최소 MTT 블록 크기 값을 유도할 수 있다.

또한, 실시예 (3)과 같이, 인코더는 최소 MTT 블록 크기와 최대 MTT 블록 분할 깊이 신택스를 디코더로 시그널링 할 수 있다. 디코더는 최소 MTT 블록 크기와 최대 MTT 블록 분할 깊이를 이용하여 최대 MTT 블록 크기 값을 유도할 수 있다.

또한, 실시예 (4)와 같이, 인코더는 세 개의 신택스를 모두 전송할 수도 있다. 이때, 최대 MTT 블록 분할 깊이의 값은 최대 MTT 블록 크기와 최소 MTT 블록 크기의 차와 다를 수 있다. 이는 MTT 분할이 시작되는 블록의 크기가 QT 분할에 의존적이기 때문이다.

인코더/디코더는 최대 MTT 블록 분할 깊이 값을 이용하여, 성능과 복잡도를 조정(또는 조절)할 수 있다. 또한, MTT 분할이 시작되는 블록의 크기가 작은 경우에는 최대 MTT 블록 분할 깊이보다 먼저 최소 MTT 블록 크기에 도달할 수 있다. 이 경우, 해당 블록은 더 이상 MTT 분할이 허용되지 않는다.

실시예 6

도 9는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 쿼드-트리(quad-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 블록은 쿼드 트리 (quad-tree, QT) 기반으로 분할될 수 있다. 또한, QT 구조로 분할된 하나의 서브 블록(sub block)은 QT 구조로 재귀적으로 더 분할될 수 있다. QT 구조로 더 이상 분할되지 않는 말단 블록(리프 블록, 리프 노드 블록으로 지칭될 수 있음)은 이진 트리(binary tree, BT), 삼진 트리(ternary tree, TT) 또는 비대칭 트리(asymmetric tree, AT) 적어도 하나에 의해 분할될 수 있다.

일 예로, 블록 A는 QT 구조로 4개의 서브 블록(A0, A1, A2, A3)으로 분할될 수 있다. 그리고, 서브 블록 A1은 다시 QT 구조로 4개의 서브 블록(B0, B1, B2, B3)로 분할 될 수 있다.

도 10은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 바이너리-트리(binary-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.

도 10을 참조하면, BT는 수평 방향 BT(예를 들어, 2NxN, 2NxN)과 수직 방향 BT(예를 들어, Nx2N, Nx2N)의 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다.

일 예로, QT 구조로 더 이상 분할되지 않는 블록(즉, 리프 노드 블록) B3은 수직 방향 BT(C0, C1) 또는 수평 방향 BT(D0, D1)으로 분할될 수 있다. 수직 방향으로 분할된 경우, 블록 C0와 같이 각각의 서브 블록은 수평 방향 BT(E0, E1) 또는 수직 방향 BT(F0, F1)의 형태와 같이 재귀적으로 분할될 수 있다.

도 11은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 터너리-트리(ternary-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.

도 11을 참조하면, TT는 수평 방향 TT(예를 들어, 2Nx1/2N, 2NxN, 2Nx1/2N)와 수직 방향 TT(예를 들어, 1/2Nx2N, Nx2N, 1/2Nx2N)의 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다.

일 예로, QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 수직 방향 TT(C0, C1, C2) 또는 수평 방향 TT(D0, D1, D2)으로 분할될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 블록 C1는 수평 방향 TT(E0, E1, E2) 또는 수직 방향 TT(F0, F1, F2)의 형태와 같이 재귀적으로 분할될 수 있다.

다른 일 예로, AT는 수평 상향(horizontal-up) AT(2Nx1/2N, 2Nx3/2N), 수평 하향(horizontal-down) AT(2Nx3/2N, 2Nx1/2N), 수직 상향 AT(1/2Nx2N, 3/2Nx2N), 수직 우향(vertical-right) AT(3/2Nx2N, 1/2Nx2N) 의 네 가지 형태의 분할 구조를 가질 수 있다. 각각의 BT, TT, AT는 BT, TT, AT를 사용하여 재귀적으로 더 분할될 수 있다.

도 12는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 바이너리-트리(binary-tree) 및 터너리-트리(ternary-tree) 기반 블록 분할 구조를 예시하는 도면이다.

도 12를 참조하면, 처리 블록은 BT, TT 분할 구조를 함께 사용하여 분할될 수 있다. 예를 들어, BT 구조로 분할된 서브 블록은 TT 구조로 분할될 수 있다. 또는, TT 구조로 분할된 서브 블록은 BT 구조로 분할될 수 있다.

도 12에서, 얇은 실선은 표현된 분할은 첫 번째 분할을 나타내며, 굵은 점선으로 표현한 분할은 첫 번째 분할에 생성된 서브 블록에서 수행된 두 번째 분할을 나타낸다.

표 2는 coding quadtree 신택스 구조를 나타내고, 표 3은 coding tree에 대한 신택스를 나타낸다.

표 2를 참조하여 쿼드 트리 분할 구조 결정을 위한 디코딩 프로세스를 설명한다. 현재 블록의 좌상단 좌표 (x0, y0), 현재 블록의 크기(log2CbSize), 현재 쿼드 트리 분할의 깊이를 입력으로 하여 coding quadtree 신택스(또는 함수)가 호출될 수 있다.

만약, 현재 블록이 현재 픽쳐의 너비 또는 높이를 초과하지 않고, 현재 블록이 최소 크기의 코딩 블록 보다 큰 경우, 디코더는 split_qt_flag 신택스 요소(syntax element)를 파싱한다. split_qt_flag 신택스 요소는 현재 블록을 쿼드 트리 구조로 4 분할되는지 여부를 지시한다. 예를 들어, split_qt_flag 값이 0 이면, 분할되지 않음을 나타내며, split_qt_flag 값이 1 이면, 블록이 폭의 절반, 높이의 절반을 가진 4 분할되는 것을 나타낸다. x0와 y0는 휘도 영상의 top-left의 위치를 나타낸다.

파싱 결과 현재 블록을 쿼드 트리 구조로 분할하는 것으로 결정된 경우, 디코더는 현재 블록으로부터 분할된 4개의 서브 블록에 대하여 다시 coding quadtree 신택스(또는 함수)를 호출한다.

파싱 결과 현재 블록을 쿼드 트리 구조로 분할하지 않는 것으로 결정된 경우, 디코더는 이후의 분할 구조(즉, 멀티 타입 트리 구조) 결정을 위한 현재 블록에 대하여 coding tree 신택스(또는 함수)를 호출한다.

표 3을 참조하여 쿼드 트리 리프 노드 블록에서 추가적인 분할 구조 결정을 위한 디코딩 프로세스를 설명한다. 현재 블록의 좌상단 좌표 (x0, y0), 현재 블록의 너비(log2CbSizeW), 현재 블록의 너비(log2CbSizeH)를 입력으로 하여 coding tree 신택스(또는 함수)가 호출될 수 있다.

만약, 현재 블록이 현재 픽쳐의 너비 또는 높이를 초과하지 않고, 현재 블록이 최소 크기의 MTT 블록 보다 큰 경우, 디코더는 split_fur_flag 신택스 요소(syntax element)를 파싱한다. split_fur_flag 신택스는 현재 블록이 추가적으로 분할이 되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, split_fur_flag 값이 0 이면, 더 이상 분할되지 않음을 의미하며, split_fur_flag 값이 1 이면, 블록이 분할되는 것을 의미한다.

파싱 결과, 현재 블록이 추가적으로 분할되는 것으로 확인된 경우, 디코더는 split_bt_flag 및 split_dir 신택스 요소를 파싱한다. split_bt_flag 신택스는 BT 구조로 분할되는지 또는 TT 구조로 분할되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, split_bt_flag 값이 1이면, 블록이 BT에 의해 분할되는 것을 의미하며, split_bt_flag 값이 0이면, 블록이 TT에 의해 분할되는 것을 의미한다.

현재 블록의 분할 타입(SplitType)은 split_fur_flag 신택스 및 split_bt_flag 신택스를 기반으로 다음의 표 4과 같이 결정될 수 있다.

또한, 표 3에서, split_dir 신택스 요소는 분할 방향을 나타낸다. 예를 들어, split_dir 값이 0이면, 블록이 수평 방향으로 분할되는 것을 나타내며, split_dir 값이 1이면, 블록이 수직 방향으로 분할되는 것을 나타낸다.

현재 블록으로부터 MTT 분할된 최종 블록 분할 모드(SplitMode)는 다음의 표 5와 같이 유도될 수 있다.

디코더는 최종적으로 결정된 분할 구조에 따라 분할된 서브 블록에 대하여 다시 coding tree 신택스(또는 함수)를 호출한다.

실시예 7

본 발명의 일 실시예에서는, 멀티 타입 트리(즉, BT, TT) 구조로 분할된 이후, 분할 중간에 QT 분할을 허용하는 방법을 제안한다. 실시예로서, BT 및 TT 분할이 수행된 이후 QT 분할의 허용은 다음의 표 6와 같이, 시퀀스 파라미터 셋(sequence parameter set, SPS)에서의 플래그 시그널링을 통해 선택적으로 사용될 수 있다.

표 6을 참조하면, nesting_split_qt_enable_falg 신택스 요소는 QT 분할 이후의 하위 레벨 신택스(예컨대, coding tree) 에서 QT 분할에 대한 split_qt_flag의 전송 여부를 나타낸다. 예를 들어, nesting_split_qt_enable_falg 값이 0 이면, coding tree 단위에서 split_qt_flag를 전송하지 않는다. nesting_split_qt_enable_falg 값이 1 이면, coding tree 단위에서 split_qt_flag를 전송할 수 있다.

상술한 표 6은 하나의 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, nesting_split_qt_enable_falg 신택스는 SPS외에, 픽쳐 파라미터 셋(picture parameter set, PPS), 슬라이스 헤더(또는 타일 그룹 헤더) 또는 다른 네트워크 추상 계층(network abstract layer, NAL) 유닛 헤더를 사용하여 시그널링 될 수 있다.

다음의 표 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 coding tree에 대한 신택스 구조를 나타낸다.

표 7을 참조하면, 현재 블록의 좌상단 좌표 (x0, y0), 현재 블록의 너비(log2CbSizeW), 현재 블록의 너비(log2CbSizeH)를 입력으로 하여 coding tree 신택스(또는 함수)가 호출될 수 있다.

디코더는 현재 블록이 현재 픽쳐의 너비 또는 높이를 초과하지 않고, 현재 블록이 최소 크기의 BTT 블록(또는 MTT 블록) 보다 큰지 여부를 확인한다.

만약, 현재 블록이 현재 픽쳐의 너비 또는 높이를 초과하지 않고, 현재 블록이 최소 크기의 BTT 블록 보다 큰 경우, 상위 레벨 신택스에서 파싱된 nesting_split_qt_enable_falg 값이 1이고, bttDepth가 0 보다 크고, 블록의 너비와 높이이 길이가 같을 때, 디코더는 nesting_split_qt_flag를 파싱될 수 있다.

여기서, bttDepth는 BT 또는 TT에 의해서 분할된 블록의 깊이(depth)를 의미하며, BT 또는 TT 분할이 시작되는 블록의 너비와 높이를 기준으로 현재 블록의 크기의 비율로 계산될 수 있다. nesting_split_qt_flag 신택스는 현재 부호화 블록이 QT 형태로 4 분할이 되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, nesting_split_qt_flag 값이 0 이면, 분할되지 않음을 나타내며, nesting_split_qt_flag 값이 1 이면, 블록이 너비의 절반, 높이의 절반을 가진 4 분할되는 것을 나타낸다.

nesting_split_qt_flag가 비트스트림에 나타나지 않으면, 0으로 유도될 수 있다. 이후, nesting_split_qt_flag 값이 0인 경우, 디코더는 split_fur_flag를 파싱한다. 그리고, split_fur_flag 값에 따라 현재 블록이 추가 분할되는 것으로 확인되는 경우, 디코더는 split_bt_flag 및 split_dir 신택스 요소를 파싱한다.

split_fur_flag 신택스는 현재 부호화 블록이 추가적으로 분할되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, split_fur_flag 값이 0이면, 더 이상 분할되지 않음을 의미하며, split_fur_flag 값이 1이면, 블록이 분할되는 것을 나타낸다.

split_bt_flag 신택스는 BT 또는 TT 구조로 분할되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, split_bt_flag 값이 1이면, 블록이 BT에 의해 분할되는 것을 나타내며, split_bt_flag 값이 0이면, 블록이 TT에 의해 분할되는 것을 나타낸다. 현재 블록의 분할 타입(SplitType)은 split_fur_flag 신택스 및 split_bt_flag 신택스를 기반으로 다음의 표 8과 같이 결정될 수 있다.

또한, 표 7에서, split_dir 신택스 요소는 분할 방향을 나타낸다. 예를 들어, split_dir 값이 0이면, 블록이 수평 방향으로 분할되는 것을 나타내며, split_dir 값이 1이면, 블록이 수직 방향으로 분할되는 것을 나타낸다.

현재 블록으로부터 MTT 분할된 최종 블록 분할 모드(SplitMode)는 다음의 표 9와 같이 유도될 수 있다.

실시예 8

도 13은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 스트라이프 트리(stripe tree) 구조를 기반으로 블록을 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.

인코더 및 디코더 장치의 하드웨어적 측면에서 비정방형 형태의 분할보다 정방형 형태의 분할이 데이터를 처리하기에 보다 효율적일 수 있다. 비정방형 블록의 경우 너비와 높이가 크게 다른 경우, 이러한 비정방형 블록을 다시 정방형 블록들로 분할 시켜주는 것이 효율적일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 비정방형 블록을 동일한 크기의 4개 블록으로 분할하는 스트라이프 트리(stripe tree, ST) 블록 분할 구조를 제안한다.

구체적으로, 인코더/디코더는 도 13에 도시된 바와 같이, ST 구조로 수직 방향(도 13(a)) 또는 수평 방향(도 13(b))으로 동일한 크기의 4개의 블록으로 비정방형 블록을 분할할 수 있다.

일 실시예로서, ST 분할의 허용은 다음의 표 10과 같이, 시퀀스 파라미터 셋(sequence parameter set, SPS)에서의 플래그 시그널링을 통해 선택적으로 사용될 수 있다.

표 10을 참조하면, split_st_enable_falg 신택스 요소는 하위 레벨 신택스(예컨대, coding tree)에서 ST 분할에 대한 split_st_flag의 전송 여부를 나타낸다. 예를 들어, split_st_enable_falg 값이 0이면, coding tree 단위에서 split_st_flag를 전송하지 않는다. split_st_enable_falg 값이 1 이면, coding tree 단위에서 split_st_flag를 전송할 수 있다.

상술한 표 10은 하나의 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, split_st_enable_falg 신택스는 SPS외에, 픽쳐 파라미터 셋(picture parameter set, PPS), 슬라이스 헤더(또는 타일 그룹 헤더) 또는 다른 네트워크 추상 계층(network abstract layer, NAL) 유닛 헤더를 사용하여 시그널링 될 수 있다.

다음의 표 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 coding tree에 대한 신택스 구조를 나타낸다.

표 11을 참조하면, 현재 블록의 좌상단 좌표 (x0, y0), 현재 블록의 너비(log2CbSizeW), 현재 블록의 너비(log2CbSizeH)를 입력으로 하여 coding tree 신택스(또는 함수)가 호출될 수 있다. 앞서 설명한 표 7과 중복되는 설명은 생략한다.

디코더는 상위 레벨 신택스에서 파싱한 split_st_enable_falg 값이 1이고, 현재 블록의 너비가 높이보다 4배 이상 크거나, 또는 현재 블록의 높이가 너버보다 4배 이상 크면, split_st_flag를 파싱한다. 여기서, split_st_flag 신택스 요소는 현재 부호화 블록이 ST 형태로 4 분할이 되는지 여부를 나타낸다.

예를 들어, split_st_flag 값이 0이면, 분할되지 않음을 의미하며, split_st_flag 값이 1 이면, 수평 또는 수직 방향으로 동일한 크기의 4개의 블록으로 분할되는 것을 의미한다. split_st_flag가 비트스트림에 나타나지 않으면, 0으로 유도될 수 있다. 이후, split_fur_flag, split_bt_flag, 및 split_dir 신택스는 split_st_flag 값이 0일 때 전송될 수 있다.

현재 블록의 분할 타입(SplitType)은 split_fur_flag 신택스 및 split_bt_flag 신택스를 기반으로 다음의 표 12와 같이 결정될 수 있다.

또한, 표 11에서, split_dir 신택스 요소는 분할 방향을 나타낸다. 예를 들어, split_dir 값이 0이면, 블록이 수평 방향으로 분할되는 것을 나타내며, split_dir 값이 1이면, 블록이 수직 방향으로 분할되는 것을 나타낸다.

현재 블록으로부터 MTT 분할된 최종 블록 분할 모드(SplitMode)는 다음의 표 13과 같이 유도될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상술한 split_st_flag 신택스 요소는 다음의 표 14와 같이, split_fur_flag 신택스 이후에 위치할 수도 있다.

표 14를 참조하면, split_fur_flag에 따라 현재 블록이 추가적으로 분할되는 경우, 디코더는 상위 레벨 신택스에서 파싱한 split_st_enable_falg 값이 1이고, 현재 블록의 너비가 높이보다 4배 이상 크거나, 또는 현재 블록의 높이가 너버보다 4배 이상 크면, split_st_flag를 파싱할 수 있다.

또한, 앞서 표 11 및 표 14에서는 ST는 너비 및 높이의 차이가 4배인 경우를 가정하여, split_st_flag를 전송(또는 파싱)하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 1배(동일한 크기), 2배 또는 8배, 16배 차이나는 경우에 split_st_flag를 전송(또는 파싱)할 수도 있다. 또는, 2개 또는 3개 비율의 조합을 설정하고, split_st_flag를 전송할 수 있다. 또는 미리 정해진 블록 비율 이상인 경우, split_st_flag를 전송할 수 있다.

또한, 본 실시예의 split_st_flag는 앞서 설명한 실시예 7의 nesting_split_qt_flag와 함께 사용될 수도 있다. 두 신택스 요소가 함께 이용되는 경우의 신택스 구조는 다음의 표 15와 같이 나타낼 수 있다.

표 15를 참조하면, nesting_split_qt_flag를 파싱하여 qt 분할 여부를 확인하고, split_fur_flag를 파싱하여 현재 블록이 분할되는지 여부를 확인할 수 있다. split_fur_flag에 따라 현재 블록이 추가적으로 분할되는 경우, 디코더는 상위 레벨 신택스에서 파싱한 split_st_enable_falg 값이 1이고, 현재 블록의 너비가 높이보다 4배 이상 크거나, 또는 현재 블록의 높이가 너버보다 4배 이상 크면, split_st_flag를 파싱할 수 있다.

실시예 9

본 발명의 실시예에서는, QT, BT, TT의 분할 구조가 동일한 신택스 구조(즉, 동일 레벨의 신택스)에서 전송되는 방법을 제안한다. 본 실시예에서, 인코더/디코더는 정방형 블록인지 또는 비정방형 블록인지에 관계 없이, 최상위 노드(예를 들어, CTU)에서부터 QT 구조 분할이 가능하다. 또한, BT 및 TT 구조 역이 QT 분할의 리프 노드인지 여부에 관계 없이, 최상위 노드에서부터 분할이 가능하다. 표 16은 본 발명의 실시예에 따른 coding quadtree에 대한 신택스를 나타낸다.

표 16을 참조하면, 현재 블록의 좌상단 좌표 (x0, y0), 현재 블록의 크기(log2CbSize), 현재 쿼드 트리 분할의 깊이를 입력으로 하여 coding quadtree 신택스(또는 함수)가 호출될 수 있다.

만약, 현재 블록이 현재 픽쳐의 너비 또는 높이를 초과하지 않고, 현재 블록이 최소 크기의 코딩 블록 보다 큰 경우, 디코더는 split_fur_flag 신택스 요소를 파싱한다. 여기서, split_fur_flag 신택스 요소는 현재 블록이 추가적으로 분할이 되는지 여부를 나타낸다.

예를 들어, split_fur_flag 값이 0이면, 더 이상 분할되지 않음을 나타내며, split_fur_flag 값이 1이면, 현재 블록이 하위 깊이의 블록으로 분할되는 것을 나타낸다. 본 실시예에서, split_fur_flag 값이 1인 경우, split_qt_flag 신택스 요소가 전송될 수 있다.

즉, 디코더는 split_fur_flag 값을 확인하고, 그 값이 1인 경우, split_qt_flag 신택스 요소를 파싱한다. 여기서, split_qt_flag 신택스 요소는 현재 블록이 QT 구조로 4 분할이 되는지 여부를 나타낸다. 디코더는 현재 블록이 추가 분할되는 경우, 먼저, 현재 블록이 QT 구조로 분할되는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, split_qt_flag 값이 0이면, QT 구조로 분할되지 않음을 나타내고, split_qt_flag 값이 1이면, 현재 블록의 너비의 절반, 높이의 절반을 가지는 하위 블록으로 4 분할되는 것을 나타낸다. 본 실시예에서, split_qt_flag 값이 0인 경우, split_bt_flag가 전송될 수 있다. 다시 말해, 현재 블록이 QT 구조로 분할되지 않는 경우, 디코더는 현재 블록이 MTT 구조로 분할되는지 여부를 확인할 수 있다.

즉, 디코더는 split_qt_flag 값이 0인 경우, split_bt_flag 및/또는 split_dir 신택스 요소를 파싱할 수 있다. 여기서, split_bt_flag 신택스 요소는 멀티 타입 트리 구조(즉, BT 또는 TT)로 분할되는지 여부를 나타낸다. 예를 들어, split_bt_flag 값이 1이면, 블록이 BT에 의해 분할되는 것을 나타내며, split_bt_flag 값이 0이면, 블록이 TT에 의해 분할되는 것을 나타낸다. 또는, split_bt_flag 값이 0이면, 블록이 BT에 의해 분할되는 것을 나타내며, split_bt_flag 값이 1이면, 블록이 TT에 의해 분할되는 것을 나타낸다.

현재 블록의 분할 타입(SplitType)은 split_fur_flag, split_qt_flag 및 split_bt_flag 신택스 요소를 기반으로 다음의 표 17과 같이 결정될 수 있다.

이하에서는, 앞서 실시예 4에서 설명한 방법과 연관된 실시예를 설명한다.

일 실시예에서, 앞서 실시예 4에서 설명한 TT 블록 사이즈 파라미터(TTbLog2SizeY)는 인트라 예측시 인트라 예측 모드를 유도하는 과정에서 이용될 수 있다. 구체적으로, 상기 TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)는 후보 인트라 예측 모드가 유도되는 과정에서 이용될 수 있다.

예를 들어, 예측 블록이 TT 블록의 최상단에 존재하는 경우, 상측 이웃 블록의 후보 인트라 예측 모드는 INTRA_DC로 설정될 수 있다. 보다 구체적인 실시예는 아래와 같을 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 현재 블록 및 주변 블록의 기준 위치를 예시하는 도면이다.

도 14를 참조하면, (xPb, yPb)는 예측 블록의 위치를 나타내고, (xNbB, yNbB)는 상측에 인접한 샘플의 위치를 나타내고, (xNbA, yNbA)는 좌측에 인접한 샘플의 위치를 나타낸다. (xNbA, yNbA) 는 (xPb-1, yPb), (xNbB, yNbB) 는 (xPb, yPb-1)로 설정될 수 있다.

인코더/디코더는 후보 인트라 예측 모드를 유도하기 위해, 좌측 이웃 블록 및 상측 이웃 블록이 이용 가능한지 여부(제1 조건이라 지칭함)를 확인할 수 있다. 좌측 이웃 블록 및 상측 이웃 블록이 모두 이용 불가능하면, 후보 인트라 예측 모드(candIntraPredModeX)(X = A, B)는 INTRA_DC로 설정될 수 있다.

만약 좌측 이웃 블록 및 상측 이웃 블록이 모두 이용 불가능하지 않으면, 인코더/디코더는 좌측 이웃 블록 또는 상측 이웃 블록이 인터 모드인지 또는 PCM 모드인지 여부(제2 조건이라 지칭함)를 확인할 수 있다. 좌측 이웃 블록 또는 상측 이웃 블록이 인트라 예측 모드가 아니거나 PCM flag 가 1 (즉, PCM 코딩된 경우)이면, 인코더/디코더는 후보 인트라 예측 모드(candIntraPredModeX)(X = A, B)를 INTRA_DC로 설정할 수 있다.

제1 조건 및 제2 조건이 만족되지 않을 때, 예측 블록이 TT 블록의 최상단에 존재하는 경우, 상측 이웃 블록의 후보 인트라 예측 모드는 INTRA_DC 로 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)에 기초하여, 후보 인트라 예측 모드가 유도되고, 상기 후보 인트라 예측 모드는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하기 위해 이용될 수 있다. 상기 유도된 인트라 예측 모드에 기초하여 예측 블록이 생성되고, 디코더는 레지듀얼 블록과 상기 예측 블록을 합하여 비디오 신호를 복원할 수 있다.

다른 일 실시예에서, TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)는 인터 예측시 시간적 움직임 벡터를 예측하는 과정에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)는 우측 하단 블록의 collocated motion vector를 유도하는 과정에서 이용될 수 있다.

구체적으로, 상기 TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)에 기초하여, 우측 하단 블록의 collocated motion vector가 유도되고, 상기 우측 하단 블록의 collocated motion vector는 현재 예측 블록의 움직임 벡터 예측값을 생성하기 위해 이용될 수 있다.

인코더/디코더는 움직임 벡터 예측값과 움직임 벡터 차이값을 합하여 움직임 벡터를 생성하고, 움직임 벡터를 이용하여 인터 예측 블록을 생성할 수 있다. 상기 디코더는 레지듀얼 블록과 상기 인터 예측 블록을 합하여 비디오 신호를 복원할 수 있다.

다른 일 실시예에서, TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)는 양자화 파라미터를 유도하는 과정에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY )는 좌측 이웃 블록 또는 상측 이웃 블록의 양자화 파라미터를 유도하는 과정에서 이용될 수 있다.

다른 일 실시예에서, TT 블록 사이즈 변수(TTbLog2SizeY)는 SAO(Sample Adaptive Offset)를 수행하는 과정에서 이용될 수 있다.

또한, 표 16에서, split_dir 신택스 요소는 분할 방향을 나타낸다. 예를 들어, split_dir 값이 0이면, 블록이 수평 방향으로 분할되는 것을 나타내며, split_dir 값이 1이면, 블록이 수직 방향으로 분할되는 것을 나타낸다.

현재 블록으로부터 분할된 최종 블록 분할 모드(SplitMode)는 다음의 표 18와 같이 유도될 수 있다.

디코더는 최종적으로 결정된 분할 구조에 따라 분할된 서브 블록에 대하여 다시 coding quadtree 신택스(또는 함수)를 호출할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, QT, BT, TT의 분할 구조가 동일한 신택스 구조(즉, 동일 레벨의 신택스)에서 전송되는 방법을 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 coding quadtree 신택스에서 QT, BT, TT의 분할 구조가 전송되는 경우를 위주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 QT, BT, TT의 분할 구조 coding tree 신택스에서 전송될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 설명의 편의상 각각의 실시예들을 구분하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다시 말해, 앞서 설명한 실시예 1 내지 9는 각각 독립적으로 수행될 수도 있고, 하나 이상의 여러 실시예가 조합되어 수행될 수도 있다.

도 15는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 비디오 신호의 디코딩 방법을 예시하는 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 설명의 편의를 위해 디코더를 위주로 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 비디오 신호의 디코딩 방법은 인코더와 디코더에서 동일하게 수행될 수 있다.

디코더는 현재 블록이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재 블록이 복수의 서브 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 신택스 요소(syntax element)를 파싱한다(S1501).

앞서 실시예 6 내지 9에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 신택스 요소 값이 0이면 현재 블록은 분할되지 않고, 상기 제1 신택스 요소 값이 1이면, 현재 블록은 쿼드 트리 구조를 이용하여 4개의 서브 블록으로 분할되거나, 바이너리 트리 구조를 이용하여 2개의 서브 블록으로 분할되거나, 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 3개의 서브 블록으로 분할될 수 있다.

또한, 앞서 표 2, 3, 7, 11, 14, 15, 16의 예시에서 설명한 바와 같이, 상기 미리 설정된 조건은 현재 블록의 좌상단 샘플의 수평 방향 좌표에 상기 현재 블록의 너비(width)를 가산한 값이 현재 픽쳐의 너비보다 작거나 같고, 그리고, 현재 블록의 좌상단 샘플의 수직 방향 좌표에 현재 블록의 높이(height)를 가산한 값이 현재 픽쳐의 높이보다 작거나 같은 경우 만족될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 디코더는 현재 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛 신택스를 호출할 수 있다. 이 경우, 현재 블록에 대한 코딩 트리 유닛 신택스를 호출하는 단계가 S1501 단계에 앞서 수행될 수 있다.

제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할됨을 지시하는 경우, 디코더는 현재 블록이 쿼드 트리(quad-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 여부를 지시하는 제2 신택스 요소를 파싱한다(S1502).

앞서 실시예 1 내지 9에서 설명한 바와 같이, 만약 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할되지 않음을 지시하는 경우, 디코더는 현재 블록의 디코딩 프로세스를 위한 코딩 유닛 신택스(coding unit syntax)를 호출할 수 있다.

제2 신택스 요소가 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되지 않음을 지시하는 경우, 디코더는 현재 블록이 바이너리 트리(bunary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 또는 터너리 트리(ternary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지를 지시하는 제3 신택스 요소 및 상기 현재 블록의 분할 방향을 지시하는 제4 신택스 요소 중 적어도 하나를 파싱한다(S1503).

디코더는 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소 중 적어도 하나에 기초하여 현재 블록의 분할 모드(split mode)(또는 분할 타입)를 결정한다(S1504). 일 예로, 상기 분할 타입은, 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소에 따라 앞서 설명한 표 4, 5, 8, 9, 12, 13, 17과 같이 결정될 수 있다.

또한, 앞서 실시예 6 내지 9에서 설명한 바와 같이, 디코더는 상기 분할 모드에 기초하여 현재 블록으로부터 분할된 서브 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛(coding tree unit) 신택스를 호출할 수 있다.

또한, 앞서 실시예 9에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소는 동일한 레벨의 신택스에서 파싱될 수 있다.

또한, 앞서 실시예 7에서 설명한 바와 같이, 디코더는 바이너리 트리 구조 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 상위 노드의 블록으로부터 분할된 현재 블록을 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할할지 여부를 지시하는 제5 신택스 요소를 파싱할 수 있다.

도 16은 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 비디오 신호의 디코딩 장치를 예시하는 도면이다.

도 16에서는 설명의 편의를 위해 디코딩 장치를 하나의 블록으로 도시하였으나, 도 16에 도시된 디코딩 장치는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다.

도 16을 참조하면, 디코딩 장치는 앞서 도 1내지 도 15에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 디코딩 장치는 신택스 요소 파싱부(1601), 분할 모드 결정부(1602)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 신택스 요소 파싱부(1601)는 상기 분할 모드 결정부(1602)에 포함되는 구성일 수도 있다.

신택스 요소 파싱부(1601)는 현재 블록이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 현재 블록이 복수의 서브 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 신택스 요소(syntax element)를 파싱한다).

또한, 전술한 바와 같이, 신택스 요소 파싱부(1601)는 현재 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛 신택스를 호출할 수 있다.

제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할됨을 지시하는 경우, 신택스 요소 파싱부(1601)는 현재 블록이 쿼드 트리(quad-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 여부를 지시하는 제2 신택스 요소를 파싱한다.

앞서 실시예 1 내지 9에서 설명한 바와 같이, 만약 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할되지 않음을 지시하는 경우, 신택스 요소 파싱부(1601)는 현재 블록의 디코딩 프로세스를 위한 코딩 유닛 신택스(coding unit syntax)를 호출할 수 있다.

제2 신택스 요소가 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되지 않음을 지시하는 경우, 신택스 요소 파싱부(1601)는 현재 블록이 바이너리 트리(bunary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 또는 터너리 트리(ternary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지를 지시하는 제3 신택스 요소 및 상기 현재 블록의 분할 방향을 지시하는 제4 신택스 요소 중 적어도 하나를 파싱한다.

분할 모드 결정부(1602)는 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소 중 적어도 하나에 기초하여 현재 블록의 분할 모드(split mode)(또는 분할 타입)를 결정한다. 일 예로, 상기 분할 타입은, 상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소에 따라 앞서 설명한 표 4, 5, 8, 9, 12, 13, 17과 같이 결정될 수 있다.

또한, 앞서 실시예 6 내지 9에서 설명한 바와 같이, 분할 모드 결정부(1602)는 상기 분할 모드에 기초하여 현재 블록으로부터 분할된 서브 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛(coding tree unit) 신택스를 호출할 수 있다.

또한, 앞서 실시예 7에서 설명한 바와 같이, 분할 모드 결정부(1602)는 바이너리 트리 구조 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 상위 노드의 블록으로부터 분할된 현재 블록을 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할할지 여부를 지시하는 제5 신택스 요소를 파싱할 수 있다.

도 17은 본 발명이 적용되는 비디오 코딩 시스템을 나타낸다.

비디오 코딩 시스템은 소스 디바이스(source device) 및 수신 디바이스(receiving device)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.

상기 소스 디바이스는 비디오 소스(video source), 인코딩 장치(encoding apparatus), 전송부(transmitter)를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부(receiver), 디코딩 장치(decoding apparatus) 및 렌더러(renderer)를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.

비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.

인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.

전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.

디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.

렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.

도 18는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.

도 18를 참조하면, 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.

상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.

상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.

상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.

상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.

상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.

상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.

상기 기술된 것과 같이, 본 발명에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다.

또한, 본 발명이 적용되는 디코더 및 인코더는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

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

본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

Claims

영상을 디코딩하는 방법에 있어서,
현재 블록이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 신택스 요소(syntax element)를 파싱하는 단계;
상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 쿼드 트리(quad-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 여부를 지시하는 제2 신택스 요소를 파싱하는 단계;
상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 바이너리 트리(bunary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 또는 터너리 트리(ternary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지를 지시하는 제3 신택스 요소 및 상기 현재 블록의 분할 방향을 지시하는 제4 신택스 요소 중 적어도 하나를 파싱하는 단계; 및
상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 분할 모드(split mode)를 결정하는 단계를 포함하는, 영상의 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록의 디코딩 프로세스를 위한 코딩 유닛 신택스(coding unit syntax)를 호출하는 단계를 더 포함하는, 영상의 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 신택스 요소 값이 0이면 상기 현재 블록은 분할되지 않고, 상기 제1 신택스 요소 값이 1이면, 상기 현재 블록은 쿼드 트리 구조를 이용하여 4개의 서브 블록으로 분할되거나, 바이너리 트리 구조를 이용하여 2개의 서브 블록으로 분할되거나, 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 3개의 서브 블록으로 분할되는, 영상의 디코딩 방법.
제3항에 있어서,
상기 분할 모드에 기초하여 상기 현재 블록으로부터 분할된 서브 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛(coding tree unit) 신택스를 호출하는 단계를 더 포함하는, 영상의 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소는 동일한 레벨의 신택스에서 파싱되는 것을 특징으로 하는, 영상의 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 미리 설정된 조건은 상기 현재 블록의 좌상단 샘플의 수평 방향 좌표에 상기 현재 블록의 너비(width)를 가산한 값이 현재 픽쳐의 너비보다 작거나 같고, 그리고, 상기 현재 블록의 좌상단 샘플의 수직 방향 좌표에 상기 현재 블록의 높이(height)를 가산한 값이 상기 현재 픽쳐의 높이보다 작거나 같은 경우 만족되는, 영상의 디코딩 방법.
제1항에 있어서,
바이너리 트리 구조 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 상위 노드의 블록으로부터 분할된 상기 현재 블록을 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할할지 여부를 지시하는 제5 신택스 요소를 파싱하는 단계를 더 포함하는, 영상의 디코딩 방법.
영상을 디코딩하는 장치에 있어서,
현재 블록이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 신택스 요소(syntax element)를 파싱하고,
상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 쿼드 트리(quad-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 여부를 지시하는 제2 신택스 요소를 파싱하고,
상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록이 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록이 바이너리 트리(bunary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지 또는 터너리 트리(ternary-tree) 구조를 이용하여 분할되는지를 지시하는 제3 신택스 요소 및 상기 현재 블록의 분할 방향을 지시하는 제4 신택스 요소 중 적어도 하나를 파싱하는 신택스 요소 파싱부; 및
상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소 중 적어도 하나에 기초하여 상기 현재 블록의 분할 모드(split mode)를 결정하는 분할 모드 결정부를 포함하는, 영상의 디코딩 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 신택스 요소가 상기 현재 블록이 분할되지 않음을 지시하는 경우, 상기 현재 블록의 디코딩 프로세스를 위한 코딩 유닛 신택스(coding unit syntax)를 호출하는 코딩 유닛 신택스 호출부를 더 포함하는, 영상의 디코딩 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 신택스 요소 값이 0이면 상기 현재 블록은 분할되지 않고, 상기 제1 신택스 요소 값이 1이면, 상기 현재 블록은 쿼드 트리 구조를 이용하여 4개의 서브 블록으로 분할되거나, 바이너리 트리 구조를 이용하여 2개의 서브 블록으로 분할되거나, 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 3개의 서브 블록으로 분할되는, 영상의 디코딩 장치.
제10항에 있어서,
상기 분할 모드에 기초하여 상기 현재 블록으로부터 분할된 서브 블록의 분할 구조 결정을 위한 코딩 트리 유닛(coding tree unit) 신택스를 호출하는 코딩 트리 유닛 신택스 호출부를 더 포함하는, 영상의 디코딩 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 신택스 요소, 상기 제2 신택스 요소, 상기 제3 신택스 요소 및 상기 제4 신택스 요소는 동일한 레벨의 신택스에서 파싱되는 것을 특징으로 하는, 영상의 디코딩 장치.
제8항에 있어서,
상기 미리 설정된 조건은 상기 현재 블록의 좌상단 샘플의 수평 방향 좌표에 상기 현재 블록의 너비(width)를 가산한 값이 현재 픽쳐의 너비보다 작거나 같고, 그리고, 상기 현재 블록의 좌상단 샘플의 수직 방향 좌표에 상기 현재 블록의 높이(height)를 가산한 값이 상기 현재 픽쳐의 높이보다 작거나 같은 경우 만족되는, 영상의 디코딩 장치.
제8항에 있어서,
상기 신택스 요소 파싱부는 바이너리 트리 구조 또는 터너리 트리 구조를 이용하여 상위 노드의 블록으로부터 분할된 상기 현재 블록을 쿼드 트리 구조를 이용하여 분할할지 여부를 지시하는 제5 신택스 요소를 파싱하는, 영상의 디코딩 장치.