KR20200133185A - Method and Apparatus for Quantization Used in Image Decoding Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 영상 복호화 장치에서 이용하는 역양자화장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 양자화 계수를 획득하고, 양자화 파라미터를 산정하고, 역양자화 행렬을 생성하며, 양자화 파라미터 및 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 역양자화장치 및 방법에 대한 것이다.The present disclosure relates to an inverse quantization apparatus and method used in an image decoding apparatus. More specifically, the present invention relates to an inverse quantization apparatus and method for obtaining a quantization coefficient, calculating a quantization parameter, generating an inverse quantization matrix, and generating a transform coefficient from a quantization coefficient using a quantization parameter and an inverse quantization matrix.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다. The content described below merely provides background information related to the present invention and does not constitute the prior art.
동영상 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다. Since moving picture data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory in order to store or transmit itself without processing for compression.
따라서, 통상적으로 동영상 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 동영상 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 동영상 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 동영상 압축 기술로는 H.264/AVC를 비롯하여, H.264/AVC에 비해 약 40% 정도의 부호화 효율을 향상시킨 HEVC(High Efficiency Video Coding)가 존재한다. Accordingly, when moving or transmitting moving picture data, the moving picture data is compressed and stored or transmitted using an encoder, and the decoder receives the compressed moving picture data, decompresses and reproduces the compressed moving picture data. As such video compression technologies, there are H.264/AVC and HEVC (High Efficiency Video Coding), which improves coding efficiency by about 40% compared to H.264/AVC.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.However, since the size, resolution, and frame rate of an image are gradually increasing, and the amount of data to be encoded is increasing accordingly, a new compression technique with higher encoding efficiency and higher quality improvement effect than the existing compression technique is required.
본 개시는, 양자화 계수를 획득하고, 양자화 그룹 또는 양자화 파라미터 예측 그룹 단위로 양자화 파라미터를 산정하고, 적응적 양자화를 위한 역양자화 행렬을 생성하며, 양자화 파라미터 및 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 역양자화장치 및 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.The present disclosure obtains a quantization coefficient, calculates a quantization parameter in units of a quantization group or a quantization parameter prediction group, generates an inverse quantization matrix for adaptive quantization, and transforms from quantization coefficients using a quantization parameter and an inverse quantization matrix Its main purpose is to provide an inverse quantization device and method for generating coefficients.
본 개시의 실시예에 따르면, 역양자화장치가 이용하는 역양자화방법에 있어서, 현재블록에 대한 정보, 양자화 계수, 양자화 파라미터에 대한 정보, 역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스, 및 상기 역양자화 행렬의 차분 계수를 비트스트림으로부터 복호하는 과정; 상기 양자화 파라미터에 대한 정보를 이용하여 양자화 파라미터를 산정하는 과정; 상기 현재블록에 대한 정보로부터 추론 ID(Identifier)를 산정하고, 상기 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정하는 과정, 여기서, 상기 역양자화 행렬에 대한 리스트는 사전에 생성되되, 상기 차분 인덱스를 이용하여 산정되는 예측 역양자화 행렬, 및 상기 차분 계수로부터 생성되는 차분 역양자화 데이터를 이용하여, 상기 리스트에 포함되는 역양자화 행렬을 생성함; 및 상기 양자화 파라미터 및 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 상기 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법을 제공한다. According to an embodiment of the present disclosure, in an inverse quantization method used by an inverse quantization apparatus, information on a current block, information on a quantization coefficient, information on a quantization parameter, a difference index for an inverse quantization matrix, and a difference coefficient of the inverse quantization matrix Decoding from the bitstream; Calculating a quantization parameter using the information on the quantization parameter; A process of calculating an inference ID (Identifier) from the information on the current block and selecting an inverse quantization matrix designated by the inference ID, wherein a list of the inverse quantization matrix is generated in advance, and the difference index is used. Generating an inverse quantization matrix included in the list by using the predicted inverse quantization matrix calculated by the method and differential inverse quantization data generated from the difference coefficients; And generating transform coefficients from the quantization coefficients by using the quantization parameter and the selected inverse quantization matrix.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 현재블록에 대한 정보, 양자화 계수, 양자화 파라미터에 대한 정보, 역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스, 및 상기 역양자화 행렬의 차분 계수를 비트스트림으로부터 복호하는 엔트로피 복호화부; 상기 양자화 파라미터에 대한 정보를 이용하여 양자화 파라미터를 산정하는 양자화 파라미터 산정부; 상기 현재블록에 대한 정보로부터 추론 ID(Identifier)를 산정하고, 상기 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정하는 역양자화 행렬 생성부; 및 상기 양자화 파라미터 및 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 상기 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 변환 계수 생성부를 포함하되, 상기 역양자화 행렬에 대한 리스트는 사전에 생성되고, 상기 차분 인덱스를 이용하여 산정되는 예측 역양자화 행렬, 및 상기 차분 계수로부터 생성되는 차분 역양자화 데이터를 이용하여, 상기 리스트에 포함되는 역양자화 행렬을 생성하는 것을 특징으로 하는 역양자화장치를 제공한다.According to another embodiment of the present disclosure, information about a current block, information about a quantization coefficient, information about a quantization parameter, a difference index for an inverse quantization matrix, and an entropy decoder for decoding a difference coefficient of the inverse quantization matrix from a bitstream; A quantization parameter calculation unit that calculates a quantization parameter using the information on the quantization parameter; An inverse quantization matrix generator that calculates an inference ID from the information on the current block and selects an inverse quantization matrix designated by the inference ID; And a transform coefficient generator for generating transform coefficients from the quantization coefficients using the quantization parameter and the selected inverse quantization matrix, wherein a list of the inverse quantization matrix is generated in advance and calculated using the difference index. A predicted inverse quantization matrix and an inverse quantization matrix included in the list are generated using differential inverse quantization data generated from the difference coefficients.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 양자화 계수를 획득하고, 양자화 그룹 또는 양자화 파라미터 예측 그룹 단위로 양자화 파라미터를 산정하고, 적응적 양자화를 위한 역양자화 행렬을 생성하며, 양자화 파라미터 및 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 역양자화장치 및 방법을 제공함으로써, 영상 부호화 및 복호화 장치의 압축 성능을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, a quantization coefficient is obtained, a quantization parameter is calculated in units of a quantization group or a quantization parameter prediction group, an inverse quantization matrix for adaptive quantization is generated, and a quantization parameter and an inverse quantization matrix By providing an inverse quantization apparatus and method for generating transform coefficients from quantization coefficients by using, it is possible to improve compression performance of an image encoding and decoding apparatus.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 역양자화장치의 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 QG의 크기를 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 QG 단위의 QP 산정방법이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, QG의 크기가 QPG보다 큰 경우, QPG 단위의 QP 산정에 대한 예시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, QPG의 크기가 QG보다 큰 경우, QG 단위의 QP 산정에 대한 예시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 역양자화 행렬의 형태에 대한 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 역양자화방법의 순서도이다. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
3 is a diagram illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
4 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
5 is a block diagram of an inverse quantization apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a conceptual diagram illustrating the size of a QG according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a method for calculating a QP in a QG unit according to an embodiment of the present disclosure.
8 is an exemplary diagram for calculating QP in units of QPG when the size of QG is larger than QPG according to an embodiment of the present disclosure.
9 is an exemplary diagram for calculating QP in units of QG when the size of QPG is larger than QG according to an embodiment of the present disclosure.
10 is an exemplary diagram for a form of an inverse quantization matrix according to an embodiment of the present disclosure.
11 is a flowchart of an inverse quantization method according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1을 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image encoding apparatus and subordinate components of the apparatus will be described with reference to FIG. 1.
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.The image encoding apparatus includes a
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Each component of the image encoding apparatus may be implemented by hardware or software, or by a combination of hardware and software. In addition, functions of each component may be implemented as software, and a microprocessor may be implemented to execute a function of software corresponding to each component.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다One image (video) is composed of a plurality of pictures. Each picture is divided into a plurality of regions, and encoding is performed for each region. For example, one picture is divided into one or more tiles or/and slices. Here, one or more tiles may be defined as a tile group. Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs). And each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure. Information applied to each CU is encoded as the syntax of the CU, and information commonly applied to CUs included in one CTU is encoded as the syntax of the CTU. In addition, information commonly applied to all blocks in one slice is encoded as the syntax of the slice header, and information applied to all blocks constituting one picture is a picture parameter set (PPS) or picture. It is coded in the header. Further, information commonly referred to by a plurality of pictures is encoded in a sequence parameter set (SPS). In addition, information commonly referred to by one or more SPSs is encoded in a video parameter set (VPS). Also, information commonly applied to one tile or tile group may be encoded as syntax of a tile or tile group header.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. The
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. After dividing each picture constituting an image into a plurality of CTUs (Coding Tree Units) having a predetermined size, the
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다. As a tree structure, a quad tree (QuadTree, QT) in which an upper node (or parent node) is divided into four lower nodes (or child nodes) of the same size, or a binary tree (BinaryTree) in which an upper node is divided into two lower nodes. , BT), or a ternary tree (TT) in which an upper node is divided into three lower nodes in a 1:2:1 ratio, or a structure in which two or more of these QT structures, BT structures, and TT structures are mixed. have. For example, a QTBT (QuadTree plus BinaryTree) structure may be used, or a QTBTTT (QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) structure may be used. Here, by combining BTTT, it may be referred to as MTT (Multiple-Type Tree).
도 2는 QTBTTT 분할 트리 구조를 보인다. 도 2에서 보는 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.2 shows a QTBTTT split tree structure. As shown in FIG. 2, the CTU may be first divided into a QT structure. The quadtree division may be repeated until the size of a splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of a leaf node allowed in QT. A first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is divided into four nodes of a lower layer is encoded by the
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag) 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.Alternatively, prior to encoding the first flag (QT_split_flag) indicating whether each node is divided into four nodes of a lower layer, a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the node is divided will be encoded. May be. When it is indicated that the value of the CU split flag (split_cu_flag) is not split, the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding. When indicating that the value of the CU split flag (split_cu_flag) is to be split, the video encoding apparatus starts encoding from the first flag in the above-described manner.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.When QTBT is used as another example of the tree structure, two types of horizontally splitting a block of the corresponding node into two blocks of the same size (i.e., symmetric horizontal splitting) and a type splitting vertically (i.e., symmetric vertical splitting) Branches can exist. A split flag indicating whether each node of the BT structure is divided into blocks of a lower layer and split type information indicating a type to be divided are encoded by the
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.The CU can have various sizes according to the QTBT or QTBTTT split from the CTU. Hereinafter, a block corresponding to a CU to be encoded or decoded (ie, a leaf node of QTBTTT) is referred to as a'current block'. According to the adoption of the QTBTTT division, the shape of the current block may be not only square but also rectangular.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다. The
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.In general, each of the current blocks in a picture can be predictively coded. In general, prediction of the current block is performed using an intra prediction technique (using data from a picture containing the current block) or an inter prediction technique (using data from a picture coded before a picture containing the current block). Can be done. Inter prediction includes both one-way prediction and two-way prediction.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.The
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.For efficient directional prediction for the rectangular-shaped current block, directional modes (67 to 80, intra prediction modes -1 to -14) shown by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as "wide angle intra-prediction modes". Arrows in FIG. 3B indicate corresponding reference samples used for prediction, and do not indicate a prediction direction. The prediction direction is opposite to the direction indicated by the arrow. In the wide-angle intra prediction modes, when the current block is a rectangular shape, a specific directional mode is predicted in the opposite direction without additional bit transmission. In this case, among the wide-angle intra prediction modes, some wide-angle intra prediction modes available for the current block may be determined based on a ratio of the width and height of the rectangular current block. For example, wide-angle intra prediction modes with an angle less than 45 degrees (intra prediction modes 67 to 80) can be used when the current block has a rectangular shape with a height smaller than the width, and wide-angle with an angle greater than -135 degrees. The intra prediction modes (intra prediction modes -1 to -14) can be used when the current block has a rectangular shape with a width greater than the height.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 레이트 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 레이트 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 레이트 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.The
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 통해 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(motion vector)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 모션 벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.The
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. The
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. MTS가 적용되는 변환 블록의 크기는 32×32 이내로 제한될 수 있다.Meanwhile, the
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다.The
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.The
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 통해 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.The
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다. The
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(참조픽처 및 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다.In addition, the
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.The
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.The
필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(182)와 SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184)를 포함할 수 있다.The
디블록킹 필터(180)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다.The
디블록킹 필터(182) 및 SAO 필터(184)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용될 수 있다.The reconstructed block filtered through the
도 4는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 기능 블록도이다. 이하에서는 도 4를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.4 is an exemplary functional block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image decoding apparatus and sub-components of the apparatus will be described with reference to FIG. 4.
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(410), 재정렬부(415), 역양자화부(420), 역변환부(430), 예측부(440), 가산기(450), 필터부(460) 및 메모리(470)를 포함하여 구성될 수 있다. The image decoding apparatus includes an
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Like the image encoding apparatus of FIG. 1, each component of the image decoding apparatus may be implemented as hardware or software, or may be implemented as a combination of hardware and software. In addition, functions of each component may be implemented as software, and a microprocessor may be implemented to execute a function of software corresponding to each component.
엔트로피 복호화부(410)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.The
엔트로피 복호화부(410)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다. The
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이를 통해 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.For example, in the case of splitting the CTU using the QTBTTT structure, first, a first flag (QT_split_flag) related to the splitting of the QT is extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for the node corresponding to the leaf node of QT, the second flag (MTT_split_flag) related to the splitting of the MTT and the splitting direction (vertical / horizontal) and/or split type (binary / ternary) information are extracted, and the corresponding leaf node is MTT. Divide into structure. Through this, each node below the leaf node of the QT is recursively divided into a BT or TT structure.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다. As another example, when splitting the CTU using the QTBTTT structure, first extract the CU split flag (split_cu_flag) indicating whether to split the CU, and if the corresponding block is split, the first flag (QT_split_flag) is extracted. May be. In the segmentation process, each node may have 0 or more repetitive MTT segmentation after 0 or more repetitive QT segmentation. For example, in the CTU, MTT division may occur immediately, or, conversely, only multiple QT divisions may occur.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.As another example, when the CTU is divided using the QTBT structure, each node is divided into four nodes of a lower layer by extracting the first flag (QT_split_flag) related to the division of the QT. In addition, a split flag indicating whether or not the node corresponding to the leaf node of the QT is further split into BT and split direction information are extracted.
한편, 엔트로피 복호화부(410)는 트리 구조의 분할을 통해 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(410)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(410)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.Meanwhile, when determining the current block to be decoded through the division of the tree structure, the
한편, 엔트로피 복호화부(410)는 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.Meanwhile, the
재정렬부(415)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(410)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.The
역양자화부(420)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 역변환부(430)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.The
또한, 역변환부(430)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.In addition, when the
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(430)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.In addition, when MTS is applied, the
예측부(440)는 인트라 예측부(442) 및 인터 예측부(444)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(442)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(444)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.The
인트라 예측부(442)는 엔트로피 복호화부(410)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.The
인터 예측부(444)는 엔트로피 복호화부(410)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.The
가산기(450)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.The
필터부(460)는 디블록킹 필터(462) 및 SAO 필터(464)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(462)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(464)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. 디블록킹 필터(462) 및 SAO 필터(464)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(470)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용된다.The
본 실시예는 이상에서 설명한 복호화 장치에 의해 구현 가능한 새로운 양자화 기법을 개시한다. 보다 자세하게는, 양자화 계수를 획득하고, 양자화 파라미터를 산정하고, 역양자화 행렬을 생성하며, 양자화 파라미터 및 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 역양자화장치 및 방법을 제공한다.This embodiment discloses a new quantization technique that can be implemented by the decoding apparatus described above. In more detail, an inverse quantization apparatus and method for obtaining a quantization coefficient, calculating a quantization parameter, generating an inverse quantization matrix, and generating a transform coefficient from a quantization coefficient using a quantization parameter and an inverse quantization matrix are provided.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 역양자화장치의 블록도이다.5 is a block diagram of an inverse quantization apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 개시에 따른 실시예에 있어서, 역양자화장치(500)는 양자화 계수(quantization coefficient) 및 차분 양자화 파라미터(delta Quantization Parameter, 이하 델타 QP)를 획득하고, 양자화 그룹(Quantization Group: QG) 또는 양자화 파라미터 예측 그룹(Quantization parameter Prediction Group: QPG) 단위로 차분 양자화 파라미터 및 예측된 QP를 이용하여 양자화 파라미터(Quantization Parameter: QP)를 산정하고, 적응적 양자화를 위한 역양자화 행렬을 생성하며, 양자화 파라미터 및 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 현재블록에 대한 잔차신호(residual signal)을 생성하기 위한 변환 계수를 생성하기 위하여, 역양자화장치(500)는 복호화 장치에 포함된 엔트로피 복호화부(410) 및 역양자화부(420)를 포함한다. In an embodiment according to the present disclosure, the
부호화 장치에 포함된 역양자화부(160)는 복호화 장치에 포함된 역양자화부(420)와 유사하게 동작하므로, 이하 복호화 장치에 포함된 역양자화부(420)를 중심으로 설명한다.The
엔트로피 복호화부(410)는, 현재블록에 대한 정보, 양자화 계수, QG의 크기, QPG의 크기, 델타 QP, 역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스, 및 역양자화 행렬의 차분 계수를 비트스트림으로부터 복호한다. 여기서, 양자화 계수는 부호화 장치에 포함된 양자화부(145)에 의하여 생성된 것이다. The
전술한 바와 같이 현재블록은 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU에 해당하는 블록을 의미한다. 복호화 장치는 예측에 대한 정보를 이용하여 예측블록을 생성하고, 생성된 예측블록에 대응하는 잔차신호를 가산하여 현재블록을 복원한다. 예측 신호는 예측모드, 참조픽처 정보, 움직임벡터 정보, 움직임벡터 정확도 정보 등을 기반으로 인터 예측, 인트라 예측, 또는 인트라 블록신호 복사 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여 생성될 수 있다. 복호화 장치는 비트스트림에 대해 엔트로피 복호화를 수행하여 역변환블록을 생성하고, 역변환블록에 대해 역양자화 및 역변환 중 적어도 하나의 과정을 수행함으로써 잔차신호를 생성할 수 있다. 따라서, 현재블록에 대한 정보는 예측블록, 역변환블록 및 잔차신호의 생성과 현재블록의 복원에 필요한 정보를 포함하며, 예컨대, 예측모드, 현재블록의 크기, 현재 블록의 루마 또는 크로마 여부 등을 포함할 수 있다.As described above, the current block is The block corresponding to the CU to be encoded or decoded it means. The decoding apparatus generates a prediction block using information on prediction, and restores the current block by adding a residual signal corresponding to the generated prediction block. The prediction signal may be generated using at least one of inter prediction, intra prediction, or intra block signal copying based on prediction mode, reference picture information, motion vector information, and motion vector accuracy information. The decoding apparatus may generate an inverse transform block by performing entropy decoding on a bitstream, and generate a residual signal by performing at least one of inverse quantization and inverse transform on the inverse transform block. Therefore, the information on the current block includes information necessary for the generation of the prediction block, the inverse transform block, and the residual signal and the restoration of the current block, for example, the prediction mode, the size of the current block, whether the current block is luma or chroma, etc. can do.
역양자화부(420)에서는, QG 단위로 QP(실제로는 델타 QP)가 적용될 수 있다. 여기서, QG는 델타 QP가 전송될 수 있는 최소 크기의 CU를 의미한다. TU(Transform Unit) 또는 CU들 각각에 대해 부호화 장치로부터 델타 QP가 전송되지 않는다. QG보다 작은 크기의 CU들에 대해서는, 그 작은 CU들을 포함하는 QG에 대해 한번 델타 QP가 전송되고, QG 내의 모든 CU들은 델타 QP를 공유한다. 반면, QG 크기 이상의 CU들에 대해서는 각 QG 단위로 델타 QP가 전송되거나 또는 각 CU에 대해 하나의 델타 QP가 전송될 수 있다.In the
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 QG의 크기를 나타내는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating the size of a QG according to an embodiment of the present disclosure.
본 실시예에 있어서, 엔트로피 복호화부(410)는 cu_qp_delta_enabled_flag을 비트스트림으로부터 복호하여 각 블록마다 다양한 QP를 사용하여 부호화를 수행할 것인지에 대한 여부를 확인한다. 엔트로피 복호화부(410)는 cu_qp_delta_enabled_flag가 1인 경우, 추가적으로 diff_cu_qp_delta_depth를 비트스트림으로부터 복호하여 QG의 크기를 결정할 수 있다. 여기서, diff_cu_qp_delta_depth는, 델타 QP(크기를 나타내는 cu_qp_delta_abs 및 부호를 나타내는 cu_qp_delta_sign_flag로 구성됨)가 적용되는 최소 코딩 단위의 깊이(depth)와 최대 코딩 트리의 깊이 간의 차이이다. 따라서, 현재블록의 깊이가 diff_cu_qp_delta_depth보다 큰 블록들의 경우, 델타 QP를 예측 및 부/복호화하지 않고 순서상 이전 깊이에 해당하는 블록의 델타 QP를 동일하게 사용한다. In this embodiment, the
도 6에 도시된 바는 diff_cu_qp_delta_depth가 2일 경우에 대한 QG의 예시를 나타내는데, 깊이가 3인 CU들의 경우 깊이가 2인 QG 내부에 있기 때문에 모두 동일한 델타 QP를 사용한다.6 shows an example of QG for a case where diff_cu_qp_delta_depth is 2, and since CUs having a depth of 3 are inside a QG having a depth of 2, all of them use the same delta QP.
역양자화부(420)에서는, 다양한 형태의 블록이 존재하는 것을 고려하여, QPG 단위로 QP가 예측될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 델타 QP가 전송 또는 결정되는 단위와 QP가 예측되는 단위가 상이할 수 있다. 본 실시예에 있어서, diff_cu_qp_delta_depth이 0이 아닌 경우, 엔트로피 복호화부(410)는 cu_qp_sep_pred_flag을 비트스트림으로부터 복호하여 QPG와 QG의 크기의 동일 여부를 확인한다. 엔트로피 복호화부(410)는 cu_qp_sep_pred_flag가 1인 경우, 즉 QG와 QPG의 크기가 동일하지 않은 경우, diff_cu_qp_pred_depth를 비트스트림으로부터 복호하여 QPG의 크기를 결정할 수 있다. QG는 하나 또는 다수의 QPG를 포함하거나 또는 QPG가 하나 또는 다수의 QG를 포함 할 수 있으며, QP와 QPG 각각은 서로의 경계에 걸쳐서 존재할 수 없다. In the
본 개시에 따른 다른 실시예에 있어서, QT(Quad Tree)의 분할 깊이, BT(Binary Tree)의 분할 깊이, TT(Ternary Tree)의 분할 깊이를 기반으로 QPG의 크기가 부호화 장치와 복호화 장치에서 동일하게 결정되거나, CU 또는 TU 블록의 가로 픽셀 개수와 세로 픽셀 개수를 기반으로 QPG의 크기가 부호화 장치와 복호화 장치에서 동일하게 결정될 수 있다.In another embodiment according to the present disclosure, the size of the QPG is the same in the encoding apparatus and the decoding apparatus based on the division depth of QT (Quad Tree), the division depth of BT (Binary Tree), and the division depth of TT (Ternary Tree). Alternatively, the size of the QPG may be equally determined by the encoding apparatus and the decoding apparatus based on the number of horizontal pixels and the number of vertical pixels of the CU or TU block.
본 개시에 따른 또다른 실시예에 있어서, 부호화 장치 및 복호화 장치에서 기 설정된 단위로 QPG의 크기가 사용되거나, TG(Tile Group)의 유형, 시간 레이어(temporal layer)의 인덱스, 픽처 순서 카운트(picture order count), 크로마 공간 서브 샘플링, 프레임률(frame rate), 픽처 해상도(picture resolution) 등을 기반으로 복호화 장치에서 QPG의 크기가 결정될 수 있다.In another embodiment according to the present disclosure, the size of the QPG is used as a unit set in advance in the encoding device and the decoding device, or the type of a tile group (TG), an index of a temporal layer, and a picture order count (picture order count), chroma-space sub-sampling, frame rate, picture resolution, and the like, the size of the QPG may be determined by the decoding apparatus.
본 실시예에 있어서, 역양자화 행렬은 예측 양자화 행렬 및 차분 역양자화 데이터를 이용하여 생성된다. 또한 역양자화 행렬의 DC(Direct Current) 항목은 예측 역양자화 DC 및 차분 역양자화 DC를 이용하여 생성될 수 있다. In this embodiment, an inverse quantization matrix is generated using a predictive quantization matrix and differential inverse quantization data. In addition, the DC (Direct Current) item of the inverse quantization matrix may be generated using predictive inverse quantization DC and differential inverse quantization DC.
역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스는 예측 양자화 행렬 및 예측 역양자화 DC를 산정하는 과정에 이용될 수 있다.The difference index for the inverse quantization matrix may be used in a process of calculating the predicted quantization matrix and the predicted inverse quantization DC.
한편, 역양자화 행렬의 차분 계수는 차분 역양자화 데이터의 리스트 및 차분 역양자화 DC의 리스트를 산정하는 과정에 이용될 수 있다. 차분 역양자화 데이터의 리스트는 N(N은 자연수) 개의 인덱스 각각에 대한 차분 역양자화 데이터를 포함하고, 차분 역양자화 DC의 리스트는 M(M은 N 이하의 자연수) 개의 인덱스 각각에 대한 차분 역양자화 DC를 포함할 수 있다.Meanwhile, the difference coefficient of the inverse quantization matrix may be used in a process of calculating a list of differential inverse quantization data and a list of differential inverse quantization DCs. The list of differential inverse quantization data includes differential inverse quantization data for each of N (N is a natural number) indexes, and the list of differential inverse quantization DCs is a differential inverse quantization for each of M (M is a natural number less than N) indexes. May include DC.
한편, 엔트로피 복호화부(410)는 하나의 인덱스에 대한 차분 역양자화 데이터 중에서 일부에 해당하는 K(K는 자연수) 개의 차분 계수만을 복호할 수 있다.Meanwhile, the
본 개시에 따른 다른 실시예에 있어서, 역변환블록의 가로길이, 세로길이, 역변환블록의 크기, 역변환 커널, 역변환의 횟수, 복호화 신호의 종류, 예측블록의 예측모드, 예측블록과 예측블록이 포함된 영상의 시간 레이어 값, 비트깊이 등에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여, 복호화 장치는 역양자화 행렬의 크기, 형태, 역양자화 행렬의 계수 등에 대한 정보를 적응적으로 획득할 수 있다. In another embodiment according to the present disclosure, the horizontal length, the vertical length of the inverse transform block, the size of the inverse transform block, the inverse transform kernel, the number of inverse transforms, the type of the decoded signal, the prediction mode of the prediction block, the prediction block and the prediction block are included. Using at least one of information about a temporal layer value and a bit depth of an image, the decoding apparatus may adaptively obtain information about the size and shape of the inverse quantization matrix, and coefficients of the inverse quantization matrix.
본 실시예에 따른 역양자화부(420)는, QG 또는 QPG 단위로 델타 QP 및 예측된 QP를 이용하여 QP를 산정하고, 역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스 및 역양자화 행렬의 차분 계수를 이용하여 역양자화 행렬을 생성하며, QP 및 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성한다. 여기서 변환 계수는, 현재블록에 대한 잔차신호를 생성하기 위하여 역변환부(430) 측으로 전달된다. 역양자화부(420)는 QP 산정부(502), 역양자화 행렬 생성부(504) 및 변환 계수 생성부(506)의 전부 또는 일부를 포함한다.The
본 실시예에 따른 QP 산정부(502)는 QG 또는 QPG 단위로 델타 QP 및 예측된 QP를 이용하여 양자화 파라미터 QP를 산정한다.The
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 QG 단위의 QP 산정방법이다.7 is a method for calculating a QP in a QG unit according to an embodiment of the present disclosure.
QP와 QPG의 크기가 동일한 경우, QP 산정부(502)는 QG 단위(예컨대, CU)에 대한 QP를 수학식 1에 나타낸 바와 같이 산정할 수 있다. When the QP and QPG have the same size, the
여기서, QG의 좌상단 D 위치에 대하여 A가 포함되는 블록은 D의 위쪽에 위치하고, L이 포함되는 블록은 D의 좌측에 위치한다. 또한, QPA는 A 위치의 QP이고, QPL은 L 위치의 QP이며, DQPD는 D 위치의 델타 QP이다. QPoffset은 QP 산정을 위하여 기 설정된 오프셋(offset)이다. 수학식 1에 나타낸 바와 같이, QP 산정부(502)는 A 위치의 QP와 L 위치의 QP를 평균하여 QG에 대한 QP를 예측한 후, D 위치의 델타 QP 및 기 설정된 오프셋을 가산함으로써, QG에 대한 양자화 파라미터 QPQG를 산정할 수 있다. Here, with respect to the upper left D position of QG, the block containing A is positioned above D, and the block containing L is positioned to the left of D. Further, QP A is the QP at the A position, QP L is the QP at the L position, and DQP D is the delta QP at the D position. QP offset is a preset offset for QP calculation. As shown in
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, QG의 크기가 QPG보다 큰 경우, QPG 단위의 QP 산정에 대한 예시도이다.8 is an exemplary diagram for calculating QP in units of QPG when the size of QG is larger than QPG according to an embodiment of the present disclosure.
QG의 크기가 QPG보다 크고, QPG와 CU가 동일한 크기인 경우, QP 산정부(502)는 QPG 단위에 대한 QP를 수학식 2에 나타낸 바와 같이 산정할 수 있다. When the size of the QG is larger than the QPG, and the QPG and the CU have the same size, the
여기서, QG의 좌상단 D 위치에 대하여 위치 Ai(i=0,…,3)는 QPG(CU0, CU1, CU2 또는 CU3)의 위쪽에 위치하고, 위치 Li(i=0,…,3)은 QPG의 좌측에 위치한다. 또한, QPAi는 Ai 위치의 QP이고, QPLi은 Li 위치의 QP이며, DQPD는 QG의 델타 QP이다. 수학식 2에 나타낸 바와 같이, QP 산정부(502)는 Ai 위치의 QP와 Li 위치의 QP를 평균하여 각 QPG에 대한 QP를 예측한 후, QG의 델타 QP 및 기 설정된 오프셋을 가산함으로써, 각 QPG에 대한 양자화 파라미터를 산정할 수 있다. Here, with respect to the upper left D position of the QG, the position Ai (i = 0, ...,3) is located above the QPG (CU0, CU1, CU2 or CU3), and the position Li (i = 0, ..., 3) is the QPG It is located on the left. In addition, QP Ai is the QP of the Ai position, QP Li is the QP of the Li position, and DQP D is the delta QP of QG. As shown in
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, QPG의 크기가 QG보다 큰 경우, QG 단위의 QP 산정에 대한 예시도이다.9 is an exemplary diagram for calculating QP in units of QG when the size of QPG is greater than QG according to an embodiment of the present disclosure.
QPG의 크기가 QG보다 크고, QG와 CU가 동일한 크기인 경우, QP 산정부(502)는 QG 단위에 대한 QP를 수학식 3에 나타낸 바와 같이 산정할 수 있다. When the size of QPG is larger than QG, and QG and CU have the same size, the
여기서, QG(CU0)의 좌상단 D0 위치에 대하여 A 위치는 QG의 위쪽에 위치하고, L 위치는 QG의 좌측에 위치한다. 또한, QPA는 A 위치의 QP이고, QPL은 L 위치의 QP이며, DQPDi(i=0,…,3)는 QG(CU0, CU1, CU2 또는 CU3)의 델타 QP이다. 수학식 3에 나타낸 바와 같이, QP 산정부(502)는 A 위치의 QP와 L 위치의 QP를 평균하여 QPG에 대한 QP를 예측한 후, QG의 델타 QP인 DQPDi 및 기 설정된 오프셋을 가산함으로써, 각 QG에 대한 양자화 파라미터를 산정할 수 있다.Here, with respect to the position D0 at the upper left of the QG (CU0), the position A is located above the QG, and the position L is located on the left side of the QG. Further, QP A is the QP at the A position, QP L is the QP at the L position, and DQP Di (i=0,...,3) is the delta QP of QG (CU0, CU1, CU2 or CU3). As shown in Equation 3, the
본 개시에 따른 다른 실시예에 있어서, QP 산정 단위(예컨대, QG 또는 QPG)의 가로 픽셀의 개수와 세로 픽셀의 개수를 기반으로 QP 산정 단위의 위쪽 또는 좌측 주변 블록의 QP를 선택함으로써, QP 산정부(502)는 산정 단위에 대한 QP를 예측할 수 있다.In another embodiment according to the present disclosure, by selecting the QP of the upper or left neighboring block of the QP calculation unit based on the number of horizontal pixels and the number of vertical pixels of the QP calculation unit (eg, QG or QPG), the QP calculation The
본 개시에 따른 또다른 실시예에 있어서, 현재블록이 크로마 블록이되 싱글트리(single-tree) 구조를 갖는 경우, 현재블록과 같은 위치에 해당하는 루마 블록의 QP를 선택함으로써 QP 산정부(502)는 크로마 블록에 대한 QP를 예측할 수 있다. 반면, 현재블록이 크로마 블록이되 듀얼트리(dual-tree) 구조를 갖는 경우, QPG의 중앙의 위치에 해당하는 루마 블록의 QP를 선택함으로써 QP 산정부(502)는 크로마 블록에 대한 QP를 예측할 수 있다. 또는 QPG에 해당하는 모든 루마 성분 블록들의 QP들을 기반으로 크로마 블록에 대한 QP가 예측될 수 있다.In another embodiment according to the present disclosure, when the current block is a chroma block but has a single-tree structure, the
본 개시에 따른 또다른 실시예에 있어서, 현재 TG가 P(Predictive), B(Bi-directional) TG일 경우에 현재 QPG의 서브블록들의 예측 모드에 대한 통계를 기반으로 인트라 QP 예측모드와 인터 QP 예측모드를 결정한다. 인트라 QP 예측 모드로 결정된 경우, QP 산정부(502)는 전술한 바와 같은 모든 방법 중의 하나를 이용하여 QP를 예측할 수 있다. 반면 인터 QP 예측 모드로 결정되었을 경우, 모션벡터와 참조픽처 리스트 인덱스를 산출하고 참조픽처 리스트 인덱스에 해당하는 픽처의 모션벡터 위치에 해당하는 블록의 QP값을 선택함으로써 QP 산정부(502)는 QP를 예측할 수 있다. 이때, 양방향 인터 예측 모드인 경우, 각 방향으로부터 예측된 QP들을 기반으로 QP가 예측될 수 있다.In another embodiment according to the present disclosure, when the current TG is P (Predictive), B (Bi-directional) TG, intra QP prediction mode and inter QP based on statistics on prediction modes of subblocks of the current QPG. Determine the prediction mode. When the intra QP prediction mode is determined, the
본 개시에 따른 또다른 실시예에 있어서, 이전 블록의 TU들에서 사용되었던 QP들이 저장된 테이블을 지정하는 하나 또는 다수의 인덱스를 전송받은 후, 인덱스가 지정하는 QP들을 이용하여 QP 산정부(502)는 QP를 예측할 수 있다. In another embodiment according to the present disclosure, after receiving one or more indexes specifying a table in which QPs used in TUs of a previous block are stored, the
본 실시예에 따른 역양자화 행렬 생성부(504)는 현재블록에 대한 정보로부터 추론 ID(Identifier)를 산정하고, 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정한다. The inverse
역양자화 행렬 생성부(504)는 현재블록에 대한 정보(예컨대, 예측모드, 크기, 루마 및 크로마 정보 등)를 이용하여 추론 ID를 생성한다. 역양자화 행렬 생성부(504)는 역양자화 행렬의 리스트 중에서 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정한다. The inverse
역양자화 행렬의 선정을 위하여, 역양자화 행렬 생성부(504)는 N 개의 인덱스에 대하여 역양자화 행렬의 리스트를 생성한다. 이러한 리스트는 N 개의 인덱스 각각에 대한 역양자화 행렬을 포함할 수 있다. 여기서 N 개의 인덱스는 복호화 장치가 지원 가능한 현재블록에 대한 정보(예컨대, 예측모드, 크기, 루마 및 크로마 정보 등)를 기반으로 기 설정될 수 있다. 또한 N 개의 인덱스에 대한 역양자화 행렬은 대응되는 N 개의 인덱스에 대한 차분 역양자화 데이터의 리스트를 이용하여 산정될 수 있다. In order to select the inverse quantization matrix, the inverse
N 개의 인덱스 각각에 대하여, 역양자화 행렬 생성부(504)는 인덱스 및 차분 인덱스를 이용하여 참조 인덱스를 산정하고, 참조 인덱스가 지정하는 참조 역양자화 행렬을 기반으로 예측 역양자화 행렬을 산정한다. 차분 인덱스가 영인 경우, 예측 역양자화 행렬은 상수(constant)로 설정될 수 있다. N 개의 인덱스 각각에 대하여, 역양자화 행렬 생성부(504)는 차분 계수로부터 차분 역양자화 데이터를 생성하고, 예측 역양자화 행렬 및 차분 역양자화 데이터를 이용하여 역양자화 행렬을 생성할 수 있다. 예컨대, 예측 역양자화 행렬과 차분 역양자화 데이터를 서로 가산하여 역양자화 행렬을 생성할 수 있다.For each of the N indices, the inverse
참조 역양자화 행렬로는 참조 인덱스가 지정하는 역양자화 행렬이 재사용될 수 있다.As the reference inverse quantization matrix, an inverse quantization matrix designated by a reference index may be reused.
한편, 참조 역양자화 행렬만을 이용하는 예측 모드인 경우, 차분 역양자화 데이터를 영(zero)으로 설정함으로써, 역양자화 행렬 생성부(504)는 예측 역양자화 행렬만을 이용하여 역양자화 행렬을 생성할 수 있다.Meanwhile, in the case of the prediction mode using only the reference inverse quantization matrix, by setting the difference inverse quantization data to zero, the inverse
본 실시예에 있어서, 역양자화 행렬은 다양한 크기, 형태 및 계수를 가질 수 있으며, 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 고정된 값을 이용하는 방법, 부호화 장치에서 복호화 장치 측으로 역양자화 관련 정보를 리스트의 형태로 전송하는 방법, 고정된 값의 일부를 업데이트하기 위한 역양자화 정보를 전송하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여, 복호화 장치는 역양자화 행렬에 대한 정보를 유도할 수 있다. In this embodiment, the inverse quantization matrix may have various sizes, shapes, and coefficients, and a method of using a fixed value according to an agreement between an encoding/decoding device, and information related to inverse quantization from an encoding device to a decoding device in the form of a list. The decoding apparatus may derive information on the inverse quantization matrix by using at least one of a method of transmitting inversely and a method of transmitting inverse quantization information for updating a part of a fixed value.
전술한 바와 같이 생성된 역양자화 행렬의 리스트를 기반으로, 현재블록에 대한 정보로부터 추론된 인덱스를 이용하여 복호화 장치는 역양자화 행렬을 선정할 수 있다. Based on the list of inverse quantization matrices generated as described above, the decoding apparatus may select an inverse quantization matrix using an index inferred from information on the current block.
본 실시예에 있어서, 부호화 장치에서 복호화 장치 측으로 직접적인 인덱스를 전송하는 방법, 현재블록의 예측블록에 대한 정보와 잔차신호에 대한 정보를 이용하여 추론 인덱스를 생성하는 방법, 기복호화된 주변 블록의 역양자화 행렬의 인덱스로부터 추론 인덱스를 생성하는 방법, 이러한 추론 인덱스에 부호화 장치로부터 전송된 차분 인덱스를 가산하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여, 역양자화 행렬의 인덱스가 추론될 수 있다. In this embodiment, a method of directly transmitting an index from an encoding device to a decoding device, a method of generating an inference index using information on a prediction block of a current block and information on a residual signal, and inverse of a decoded neighboring block The index of the inverse quantization matrix may be inferred by using at least one of a method of generating an inference index from an index of a quantization matrix and a method of adding a difference index transmitted from an encoding apparatus to the inference index.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 역양자화 행렬의 형태에 대한 예시도이다.10 is an exemplary diagram for a form of an inverse quantization matrix according to an embodiment of the present disclosure.
본 실시예에 있어서, 역양자화 행렬의 형태는 n(n은 자연수)차원 정방 행렬(square matrix)일 수 있다. 여기서, 역양자화 행렬의 차원 n은 역변환블록의 차원, 예측블록의 차원, 잔차신호의 차원, 현재블록의 복원 신호의 차원 중 하나 이상의 요인에 의해 적응적으로 결정될 수 있다. In this embodiment, the form of the inverse quantization matrix may be an n (n is a natural number)-dimensional square matrix. Here, the dimension n of the inverse quantization matrix may be adaptively determined by one or more of a dimension of an inverse transform block, a dimension of a prediction block, a dimension of a residual signal, and a dimension of a reconstructed signal of the current block.
본 개시에 따른 다른 실시예에 있어서, 부호화 장치에서 복호화 장치 측으로 전송되는 형태와 실제 역양자화에 적용되는 행렬의 차원은 동일하지 않을 수 있다. 부호화 장치로부터 전송된 k(k는 자연수)차원 행렬의 조합으로 n차원 행렬을 형성하여 역양자화에 적용할 수 있으며, 행렬의 조합 단계에서 가중치와 오프셋이 고려될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 (a)에 예시된 바와 같은 1차원 행렬 2 개를 이용하여, 부호화 장치는 2차원 행렬을 형성한 후 역양자화에 적용할 수 있다. 여기서, 1차원의 행렬의 크기는 역변환블록의 가로길이, 세로길이, 역변환블록의 크기, 역변환 커널, 역변환의 횟수, 복호화 신호의 종류, 예측블록의 예측모드, 예측블록과 예측블록에 포함된 영상의 시간 레이어 값, 비트깊이 등의 정보 중 적어도 하나의 정보에 따라 적응적으로 결정될 수 있다. In another embodiment according to the present disclosure, a form transmitted from an encoding device to a decoding device may not be the same as a dimension of a matrix that is actually applied to inverse quantization. An n-dimensional matrix may be formed from a combination of k (k is a natural number) dimensional matrix transmitted from the encoding apparatus and applied to inverse quantization, and weights and offsets may be considered in the matrix combination step. For example, using two 1D matrices as illustrated in FIG. 10A, the encoding apparatus may form a 2D matrix and then apply it to inverse quantization. Here, the size of the one-dimensional matrix is the horizontal length and vertical length of the inverse transform block, the size of the inverse transform block, the inverse transform kernel, the number of inverse transforms, the type of the decoded signal, the prediction mode of the prediction block, the prediction block and the image included in the prediction block. It may be adaptively determined according to at least one of information such as a temporal layer value and a bit depth.
본 개시에 따른 또다른 실시예에 있어서, 도 10의 (b)에 예시된 바와 같이 역양자화 행렬의 형태는 사각형이 아닌 형태 또는 직사각형이 될 수 있으며 이러한 형태는 역변환블록의 가로길이, 세로길이, 역변환블록의 크기, 역변환 커널, 역변환의 횟수, 복호화 신호의 종류, 예측블록의 예측모드, 예측블록과 예측블록에 포함된 영상의 시간 레이어 값, 비트깊이 등의 정보 중 적어도 하나의 정보에 따라 적응적으로 결정되거나 유도될 수 있다. 즉, 이러한 정보를 기반으로, 역양자화 행렬의 형태는 부호화 장치로부터 복호화 장치 측으로 역양자화 행렬의 형태를 직접 전송하는 방법, 행렬의 형태를 유도할 수 있는 리스트와 인덱스 정보를 전송하는 방법, 및 부/복호화 장치 간에 약속된 법칙에 의해 별도의 정보 전송없이 유도하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여, 결정되거나 유도될 수 있다. In another embodiment according to the present disclosure, as illustrated in (b) of FIG. 10, the shape of the inverse quantization matrix may be a non-rectangular shape or a rectangular shape. These shapes include the horizontal length, the vertical length, and the length of the inverse transform block. Adaptation according to at least one of information such as the size of the inverse transform block, the inverse transform kernel, the number of inverse transforms, the type of the decoded signal, the prediction mode of the prediction block, the temporal layer value of the prediction block and the image included in the prediction block, and bit depth. It can be determined or derived as an enemy. That is, based on this information, the form of the inverse quantization matrix is a method of directly transmitting the form of an inverse quantization matrix from the encoding device to the decoding device, a method of transmitting list and index information that can induce the form of the matrix, and It can be determined or derived by using at least one of the methods of inducing without separate information transmission according to the rules promised between the decryption devices.
본 실시예에 있어서, 역양자화 행렬의 계수는 영(zero) 이상의 값을 가질 수 있다. 또한, 역양자화 행렬의 계수는 영이 아닌 값으로 제한될 수 있다. In this embodiment, the coefficient of the inverse quantization matrix may have a value of zero or more. Also, the coefficients of the inverse quantization matrix may be limited to non-zero values.
전술한 바와 같이 같이, 역양자화 행렬의 계수는 차분 계수를 이용하여 생성될 수 있다. As described above, the coefficients of the inverse quantization matrix may be generated using difference coefficients.
본 실시예에 있어서, 역양자화 행렬의 계수는 부호화 장치에서 복호화 장치 측으로 해당 계수의 값을 직접적으로 전송하는 방법, 차분 계수를 전송하는 방법, 현재 역양자화 행렬 리스트에 대한 인덱스의 이전 인덱스를 갖는 역양자화 행렬과의 차분을 전송하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 전송될 수 있다. 본 개시에 따른 일 측면은 차분 계수를 전송하는 방법 및 이전 인덱스를 갖는 역양자화 행렬과의 차분을 전송하는 방법과 관련된다. 즉, 비트스트림으로 전송되는 계수들은 스캔 순서에서 이전 계수와 현재 계수 간의 차분 계수들이다. 전송된 각 차분 계수와 이전 계수를 가산하여 중간 단계의(intermediate) 역양자화 행렬이 생성된다. 이 중간 단계의 역양자화 행렬은 본 개시에서 차분 역양자화 데이터를 나타낸다. 중간 단계의 역양자화 행렬은 이전 인덱스를 갖는 역양자화 행렬과의 차분을 의미한다. 따라서, 현재 역양자화 행렬은 중간 단계의 역양자화 행렬과 이전 인덱스를 갖는 역양자화 행렬을 가산함으로써 산출될 수 있다. 한편, 계수가 1 이상의 값을 가질 경우 계수 값 -1을 기본으로 하여, 전술한 바와 같은 방법을 이용하여 모든 계수가 전송될 수 있다. In this embodiment, the coefficient of the inverse quantization matrix is a method of directly transmitting a value of the corresponding coefficient from an encoding device to a decoding device, a method of transmitting a difference coefficient, and an inverse having a previous index of the index for the current inverse quantization matrix list. It may be transmitted using at least one of the methods of transmitting the difference with the quantization matrix. An aspect according to the present disclosure relates to a method of transmitting a difference coefficient and a method of transmitting a difference from an inverse quantization matrix having a previous index. That is, the coefficients transmitted in the bitstream are difference coefficients between the previous coefficient and the current coefficient in the scan order. An intermediate inverse quantization matrix is generated by adding the transmitted difference coefficients and the previous coefficients. This intermediate step inverse quantization matrix represents differential inverse quantization data in this disclosure. The intermediate step inverse quantization matrix means the difference from the inverse quantization matrix having the previous index. Therefore, the current inverse quantization matrix can be calculated by adding the intermediate inverse quantization matrix and the inverse quantization matrix having the previous index. Meanwhile, when a coefficient has a value of 1 or more, all coefficients may be transmitted using the method described above based on the coefficient value -1.
전술한 바와 같이, 역양자화 행렬의 계수 중에서 일부에 해당하는 K(K는 자연수) 개의 차분 계수만이 전송될 수 있다. 역양자화 행렬에서 차분 계수가 전송되는 영역은 전송된 K 개의 차분 계수를 이용하여 생성된다. 차분 계수가 전송되지 않는 역양자화 행렬의 나머지 영역은 0 또는 기정의된 고정값으로 설정될 수 있다. 대안적으로, 역양자화 행렬에 대응되는 2차원 행렬을 스캔하면서 K 개의 차분 계수들을 이용하여 역양자화 행렬의 대응되는 계수들을 생성하되, 차분 계수가 전송되지 않는 역양자화 행렬의 나머지 영역은 직전에 스캔된 위치의 계수를 이용하여 생성된 값으로 패딩될 수 있다.As described above, only K (K is a natural number) difference coefficients corresponding to some of the coefficients of the inverse quantization matrix may be transmitted. In the inverse quantization matrix, a region in which the difference coefficients are transmitted is generated using the transmitted K difference coefficients. The remaining area of the inverse quantization matrix in which the difference coefficient is not transmitted may be set to 0 or a predefined fixed value. Alternatively, while scanning the 2D matrix corresponding to the inverse quantization matrix, the corresponding coefficients of the inverse quantization matrix are generated using K difference coefficients, but the remaining area of the inverse quantization matrix in which the difference coefficient is not transmitted is scanned immediately beforehand. It can be padded with a value generated using the coefficient of the location.
예컨대, 역양자화 행렬의 크기가 8×8인 경우, 역양자화 행렬의 우하단 4×4 부분의 생성에 필요한 차분 계수들이 비트스트림을 이용하여 전송되지 않을 수 있다. 우하단 4×4 영역에 대한 역양자화 행렬을 생성하기 위해 기정의된 고정값으로 패딩된 차분 역양자화 데이터가 이용될 수 있다. 또는, 역양자화 행렬의 스캔 순서에서 직전에 복호화된 차분 계수를 이용하여 생성된 차분 역양자화 데이터가 이용될 수 있다. 한편, 우하단 4×4 부분을 제외한 역양자화 행렬의 나머지 부분을 생성할 때, K 개의 차분 계수를 기반으로 일부가 생성된 차분 역양자화 데이터가 이용될 수 있다. For example, when the size of the inverse quantization matrix is 8×8, difference coefficients necessary for generating the lower right 4×4 portion of the inverse quantization matrix may not be transmitted using the bitstream. Differential inverse quantization data padded with a predefined fixed value may be used to generate an inverse quantization matrix for the lower right 4×4 region. Alternatively, differential inverse quantization data generated using a difference coefficient decoded immediately before in the scan order of the inverse quantization matrix may be used. Meanwhile, when generating the remainder of the inverse quantization matrix excluding the lower right 4×4 portion, differential inverse quantization data in which a portion is generated based on K difference coefficients may be used.
K 개의 계수의 값은 직접적으로 전송되거나 바로 이전 계수와의 차분 계수가 전송될 수 있다. The values of the K coefficients may be directly transmitted or a difference coefficient from the previous coefficient may be transmitted.
이전 인덱스가 지정하는 역양자화 행렬 또는 이전 계수 값과의 차분 형태로 계수가 전송되는 경우 음수일 수 있다. 본 실시예에서는, 계수의 값이 부호와 절대값의 형태로 분할되어 전송될 수 있다. When a coefficient is transmitted in the form of a difference from a previous coefficient value or an inverse quantization matrix designated by the previous index, it may be negative. In this embodiment, the value of the coefficient may be divided and transmitted in the form of a sign and an absolute value.
한편, 역양자화 행렬 생성부(504)는 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬의 DC(Direct Current) 항목으로서 역양자화 DC를 선정할 수 있다. 여기서, DC 항목은 역양자화 행렬의 좌상단 구성요소를 의미한다. 역양자화 DC의 선정을 위하여 역양자화 행렬 생성부(504)는 M 개의 인덱스에 대하여 역양자화 DC의 리스트를 생성한다. 이러한 리스트는 M 개의 인덱스 각각에 대한 역양자화 DC를 포함한다. 또한 M 개의 인덱스에 대한 역양자화 DC는 대응되는 M 개의 인덱스에 대한 차분 역양자화 DC의 리스트를 이용하여 산정될 수 있다. Meanwhile, the inverse
M 개의 인덱스 각각에 대하여, 차분 인덱스를 이용하여 예측 역양자화 DC가 산정될 수 있다. 차분 인덱스가 영인 경우, 예측 역양자화 DC는 상수로 설정될 수 있다. M 개의 인덱스 각각에 대하여, 역양자화 행렬 생성부(504)는 차분 계수로부터 차분 역양자화 DC를 생성하고, 예측 역양자화 DC 및 차분 역양자화 DC를 이용하여 역양자화 DC를 산정할 수 있다. For each of the M indices, the predicted inverse quantization DC may be calculated using the difference index. When the difference index is zero, the predicted inverse quantization DC may be set to a constant. For each of the M indices, the inverse
한편, 전술한 바와 같은 역양자화 행렬의 전송 및 유도 과정과 동일하게, 크로마 성분에 대한 역양자화 행렬에 대한 전송 및 유도가 진행될 수 있다. 또한 크로마 성분에 대한 역양자화 행렬은 별도의 전송없이 루마 성분의 역양자화 행렬에 루마 성분과 크로마 성분의 샘플링률에 맞게 다운샘플링 또는 서브샘플링, 필터링 등의 과정을 적용하여 유도된 제1 행렬을 이용할 수 있다. 또한 제1 행렬에 가중치와 오프셋이 고려된 제2 행렬을 크로마 성분에 대한 역양자화 행렬로 사용할 수 있다. 가중치와 오프셋은 변환 양자화 블록 단위로 전송될 수 있는데, 변환 양자화 블록의 상위 단에서 전송된 가중치와 오프셋이 공유되어 사용될 수 있다. 여기서, 상위 단에서 가중치와 오프셋의 리스트를 전송하고 해당 리스트의 인덱스를 각 크로마 성분에서 유도하는 방법, 및 인덱스를 전송받는 방법 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 또한, 리스트를 구성하는 가중치와 오프셋은 그 값이 직접적으로 전송되거나 이전 값과의 차분이 전송될 수 있다. Meanwhile, the transmission and derivation of the inverse quantization matrix for the chroma component may be performed in the same manner as the transmission and derivation process of the inverse quantization matrix as described above. In addition, the inverse quantization matrix for the chroma component uses the first matrix derived by applying processes such as downsampling, subsampling, and filtering according to the sampling rate of the luma component and the chroma component to the inverse quantization matrix of the luma component without separate transmission. I can. In addition, a second matrix in which a weight and an offset are considered in the first matrix may be used as an inverse quantization matrix for a chroma component. The weight and offset may be transmitted in units of a transform quantization block, and the weight and offset transmitted from the upper end of the transform quantization block may be shared and used. Here, at least one of a method of transmitting a list of weights and offsets from an upper end, deriving an index of the list from each chroma component, and a method of receiving an index may be used. In addition, the weights and offsets constituting the list may be directly transmitted or a difference from a previous value may be transmitted.
본 실시예에 따른 변환 계수 생성부(506)는 양자화 파라미터 및 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성한다. 여기서, 양자화 파라미터는 양자화 계수 전체에 동일하게 적용되고, 역양자화 행렬은 구성요소 별로 양자화 계수에 차별적으로 적용될 수 있다. The
변환 계수 생성부(506)는 양자화 파라미터를 양자화 계수에 승산하여 복원된 양자화 계수를 생성한다. 변환 계수 생성부(506)는 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 스케일링 행렬(scaling matrix)을 산정한다. 또한, 선정된 역양자화 DC를 이용하여 스케일링 행렬의 DC 항목이 대체될 수 있다. The
본 실시예에서, 역양자화 행렬과 스케일링 행렬의 크기는 상이할 수 있다. 이러한 경우, 변환 계수 생성부(506)는 역양자화 행렬을 업샘플링하여 스케일링 행렬을 생성할 수 있다.In this embodiment, the sizes of the inverse quantization matrix and the scaling matrix may be different. In this case, the
양자화 계수에 대한 스케일링이 적용되지 않거나 변환 생략 모드(transform skip mode)가 적용되는 경우, 변환 계수 생성부(506)는 스케일링 행렬의 구성요소를 동일한 상수로 설정함으로써, 변환 계수 생성 시 역양자화 행렬의 영향을 생략할 수 있다.When scaling for a quantization coefficient is not applied or a transform skip mode is applied, the
변환 계수 생성부(506)는 스케일링 행렬을 복원된 양자화 계수에 승산함으로써 역변환부(430) 측으로 전달하기 위한 변환 계수를 생성한다. The
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 역양자화방법의 순서도이다. 11 is a flowchart of an inverse quantization method according to an embodiment of the present disclosure.
본 개시의 실시예에 따른 역양자장치(500)는 현재블록에 대한 정보, 양자화 계수, QG의 크기, QPG의 크기, 차분 양자화 파라미터(delta Quantization Parameter, 이하 델타 QP), 역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스, 및 역양자화 행렬의 차분 계수를 비트스트림으로부터 복호한다(S1100).The
현재블록에 대한 정보는 예측블록과 잔차신호의 생성 및 현재블록의 복원에 필요한 정보를 포함하며, 예컨대, 예측모드, 현재블록의 크기, 현재 블록의 루마 또는 크로마 여부 등을 포함할 수 있다.The information on the current block includes information necessary for generation of a prediction block and a residual signal and restoration of the current block, and may include, for example, a prediction mode, a size of the current block, and whether the current block is luma or chroma.
역양자장치(500)에서는, QG 단위로 QP(실제로는 델타 QP)가 적용될 수 있다. 따라서, TU 단위로 부호화 장치로부터 델타 QP가 전송되지 않고, 더 큰 규모의 QG 단위로 델타 QP가 전송될 수 있다.In the inverse
역양자장치(500)는 QG와 QPG의 크기가 동일하지 않은 경우, 비트스트림으로부터 QPG의 크기를 복호할 수 있다. QG는 하나 또는 다수의 QPG를 포함하거나 또는 QPG가 하나 또는 다수의 QG를 포함 할 수 있으며, QP와 QPG 각각은 서로의 경계에 걸쳐서 존재할 수 없다. The inverse
본 실시예에 있어서, 역양자화 행렬은 예측 양자화 행렬 및 차분 역양자화 데이터를 이용하여 생성된다. 또한 역양자화 행렬의 DC(Direct Current) 항목은 예측 역양자화 DC 및 차분 역양자화 DC를 이용하여 생성된다. In this embodiment, an inverse quantization matrix is generated using a predictive quantization matrix and differential inverse quantization data. In addition, the DC (Direct Current) item of the inverse quantization matrix is generated using predicted inverse quantized DC and differential inverse quantized DC.
역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스는 예측 양자화 행렬 및 예측 역양자화 DC를 산정하는 과정에 이용될 수 있다.The difference index for the inverse quantization matrix may be used in a process of calculating the predicted quantization matrix and the predicted inverse quantization DC.
한편, 역양자화 행렬의 차분 계수는 차분 역양자화 데이터의 리스트 및 차분 역양자화 DC의 리스트를 산정하는 과정에 이용될 수 있다. 차분 역양자화 데이터의 리스트는 N(N은 자연수) 개의 인덱스 각각에 대한 차분 역양자화 데이터를 포함하고, 차분 역양자화 DC의 리스트는 M(M은 N 이하의 자연수) 개의 인덱스 각각에 대한 차분 역양자화 DC를 포함한다. Meanwhile, the difference coefficient of the inverse quantization matrix may be used in a process of calculating a list of differential inverse quantization data and a list of differential inverse quantization DCs. The list of differential inverse quantization data includes differential inverse quantization data for each of N (N is a natural number) indexes, and the list of differential inverse quantization DCs is a differential inverse quantization for each of M (M is a natural number less than N) indexes. Includes DC.
역양자장치(500)는 QG의 크기, QPG의 크기 및 차분 양자화 파라미터를 이용하여 양자화 파라미터를 산정한다(S1102).The inverse
QP와 QPG의 크기가 동일한 경우, QG의 좌상단 위치의 위쪽과 좌측 위치에 해당하는 양자화 파라미터들을 평균하여 QG에 대한 QP를 예측한 후, QG의 좌상단 위치의 차분 양자화 파라미터를 가산함으로써 역양자장치(500)는 QG에 대한 양자화 파라미터를 산정할 수 있다.If the size of QP and QPG are the same, the QP for QG is predicted by averaging the quantization parameters corresponding to the upper and left positions of the upper left position of the QG, and then the difference quantization parameter of the upper left position of the QG is added, thereby inverse quantization ( 500) can calculate the quantization parameter for QG.
한편, QG의 크기가 QPG의 크기보다 큰 경우, 즉 QG가 복수의 QPG를 포함하는 경우, QPG 각각의 좌상단 위쪽과 좌측 위치에 해당하는 양자화 파라미터들을 평균하여 각 QPG에 대한 QP를 예측한 후, QG의 좌상단 위치의 차분 양자화 파라미터를 가산함으로써, 역양자장치(500)는 QPG 각각에 대한 양자화 파라미터를 산정할 수 있다.On the other hand, when the size of the QG is larger than the size of the QPG, that is, when the QG includes a plurality of QPGs, the QP for each QPG is predicted by averaging the quantization parameters corresponding to the upper left and left positions of each of the QPGs, By adding the difference quantization parameter of the upper left position of the QG, the
반면, QG의 크기가 QPG의 크기보다 작은 경우, 즉 QPG가 복수의 QG를 포함하는 경우, QPG의 좌상단 위쪽과 좌측 위치에 해당하는 양자화 파라미터들을 평균하여 QPG에 대한 QP를 예측한 후, QG 각각의 좌상단 위치의 차분 양자화 파라미터를 가산함으로써, 역양자장치(500)는 QG 각각에 대한 양자화 파라미터를 산정할 수 있다. On the other hand, when the size of the QG is smaller than the size of the QPG, that is, when the QPG includes a plurality of QGs, the QP for the QPG is predicted by averaging the quantization parameters corresponding to the upper left and left positions of the QPG, and then each QG By adding the difference quantization parameter of the upper left position of, the
역양자장치(500)는 현재블록에 대한 정보로부터 추론 ID(Identifier)를 산정하고, 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정한다(S1104).The
역양자장치(500)는 현재블록에 대한 정보(예컨대, 예측모드, 크기, 루마 및 크로마 정보 등)를 이용하여 추론 ID를 생성한다. 역양자장치(500)는 역양자화 행렬의 리스트 중에서 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정한다. The inverse
역양자화 행렬의 선정을 위하여, 역양자장치(500)는 N 개의 인덱스에 대하여 역양자화 행렬의 리스트를 생성한다. 이러한 리스트는 N 개의 인덱스 각각에 대한 역양자화 행렬을 포함할 수 있다. 여기서 N 개의 인덱스는 복호화 장치가 지원 가능한 현재블록에 대한 정보(예컨대, 예측모드, 크기, 루마 및 크로마 정보 등)를 기반으로 기 설정될 수 있다. 또한 N 개의 인덱스에 대한 역양자화 행렬은 대응되는 N 개의 인덱스에 대한 차분 역양자화 데이터의 리스트를 이용하여 산정될 수 있다. To select an inverse quantization matrix, the
N 개의 인덱스 각각에 대하여, 역양자장치(500)는 인덱스 및 차분 인덱스를 이용하여 참조 인덱스를 산정하고, 참조 인덱스가 지정하는 참조 역양자화 행렬을 기반으로 예측 역양자화 행렬을 산정한다. 차분 인덱스가 영인 경우, 예측 역양자화 행렬은 상수로 설정될 수 있다. N 개의 인덱스 각각에 대하여, 역양자장치(500)는 차분 계수로부터 차분 역양자화 데이터를 생성하고, 예측 역양자화 행렬 및 차분 역양자화 데이터를 이용하여 역양자화 행렬을 생성할 수 있다. 예컨대, 예측 역양자화 행렬과 차분 역양자화 데이터를 서로 가산하여 역양자화 행렬을 생성할 수 있다.For each of the N indices, the
참조 역양자화 행렬로는 참조 인덱스가 지정하는 역양자화 행렬이 재사용될 수 있다.As the reference inverse quantization matrix, an inverse quantization matrix designated by a reference index may be reused.
전술한 바와 같이 생성된 역양자화 행렬의 리스트를 기반으로, 현재블록에 대한 정보로부터 추론된 인덱스를 이용하여 복호화 장치는 역양자화 행렬을 선정할 수 있다. Based on the list of inverse quantization matrices generated as described above, the decoding apparatus may select an inverse quantization matrix using an index inferred from information on the current block.
본 실시예에 있어서, 부호화 장치에서 복호화 장치 측으로 직접적인 인덱스를 전송하는 방법, 현재블록의 예측블록에 대한 정보와 잔차신호에 대한 정보를 이용하여 추론 인덱스를 생성하는 방법, 기복호화된 주변 블록의 역양자화 행렬의 인덱스로부터 추론 인덱스를 생성하는 방법, 이러한 추론 인덱스에 부호화 장치로부터 전송된 차분 인덱스를 가산하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여, 역양자화 행렬의 인덱스가 추론될 수 있다. In this embodiment, a method of directly transmitting an index from an encoding device to a decoding device, a method of generating an inference index using information on a prediction block of a current block and information on a residual signal, and inverse of a decoded neighboring block The index of the inverse quantization matrix may be inferred by using at least one of a method of generating an inference index from an index of a quantization matrix and a method of adding a difference index transmitted from an encoding apparatus to the inference index.
전술한 바와 같이 같이, 역양자화 행렬의 계수는 차분 계수를 이용하여 생성될 수 있다. As described above, the coefficients of the inverse quantization matrix may be generated using difference coefficients.
본 실시예에 있어서, 역양자화 행렬의 계수는 부호화 장치에서 복호화 장치 측으로 해당 계수의 값을 직접적으로 전송하는 방법, 차분 계수를 전송하는 방법, 현재 역양자화 행렬 리스트에 대한 인덱스의 이전 인덱스를 갖는 역양자화 행렬과의 차분을 전송하는 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 전송될 수 있다. In this embodiment, the coefficient of the inverse quantization matrix is a method of directly transmitting a value of the corresponding coefficient from an encoding device to a decoding device, a method of transmitting a difference coefficient, and an inverse having a previous index of the index for the current inverse quantization matrix list. It may be transmitted using at least one of the methods of transmitting the difference with the quantization matrix.
한편, 역양자장치(500)는 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬의 DC(Direct Current) 항목으로서 역양자화 DC를 선정할 수 있다. 여기서, DC 항목은 역양자화 행렬의 좌상단 구성요소를 의미한다. 역양자화 DC의 선정을 위하여 역양자장치(500)는 M 개의 인덱스에 대하여 역양자화 DC의 리스트를 생성한다. 이러한 리스트는 M 개의 인덱스 각각에 대한 역양자화 DC를 포함한다. 또한 M 개의 인덱스에 대한 역양자화 DC는 대응되는 M 개의 인덱스에 대한 차분 역양자화 DC의 리스트를 이용하여 산정될 수 있다. Meanwhile, the
M 개의 인덱스 각각에 대하여, 차분 인덱스를 이용하여 예측 역양자화 DC가 산정될 수 있다. 차분 인덱스가 영인 경우, 예측 역양자화 DC는 상수로 설정될 수 있다. M 개의 인덱스 각각에 대하여, 역양자장치(500)는 차분 계수로부터 차분 역양자화 DC를 생성하고, 예측 역양자화 DC 및 차분 역양자화 DC를 이용하여 역양자화 DC를 산정할 수 있다. For each of the M indices, the predicted inverse quantization DC may be calculated using the difference index. When the difference index is zero, the predicted inverse quantization DC may be set to a constant. For each of the M indices, the
역양자장치(500)는 양자화 파라미터 및 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성한다(S1106). 역양자장치(500)는 양자화 파라미터를 양자화 계수에 승산하여 복원된 양자화 계수를 생성한다. The
역양자장치(500)는 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 스케일링 행렬(scaling matrix)을 산정한다. 또한, 선정된 역양자화 DC를 이용하여 스케일링 행렬의 DC 항목이 대체될 수 있다. 역양자장치(500)는 스케일링 행렬을 복원된 양자화 계수에 승산함으로써 변환 계수를 생성한다. The inverse
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 양자화 계수를 획득하고, 양자화 그룹 또는 양자화 파라미터 예측 그룹 단위로 양자화 파라미터를 산정하고, 적응적 양자화를 위한 역양자화 행렬을 생성하며, 양자화 파라미터 및 역양자화 행렬을 이용하여 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 역양자화장치 및 방법을 제공함으로써, 영상 부호화 및 복호화 장치의 압축 성능을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, a quantization coefficient is obtained, a quantization parameter is calculated in units of a quantization group or a quantization parameter prediction group, an inverse quantization matrix for adaptive quantization is generated, and a quantization parameter and an inverse quantization matrix By providing an inverse quantization apparatus and method for generating transform coefficients from quantization coefficients by using, it is possible to improve compression performance of an image encoding and decoding apparatus.
본 실시예에 따른 각 순서도에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 순서도에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것이 적용 가능할 것이므로, 순서도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Each flow chart according to the present embodiment describes that each process is sequentially executed, but is not limited thereto. In other words, since it is possible to change and execute the processes described in the flow chart or execute one or more processes in parallel, the flow chart is not limited to a time series order.
한편, 본 개시에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, various functions or methods described in the present disclosure may be implemented as instructions stored in a non-transitory recording medium that can be read and executed by one or more processors. The non-transitory recording medium includes, for example, all kinds of recording devices in which data is stored in a form readable by a computer system. For example, the non-transitory recording medium includes a storage medium such as an erasable programmable read only memory (EPROM), a flash drive, an optical drive, a magnetic hard drive, and a solid state drive (SSD).
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present exemplary embodiments are not intended to limit the technical idea of the present exemplary embodiment, but are illustrative, and the scope of the technical idea of the present exemplary embodiment is not limited by these exemplary embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
145: 양자화부
160, 420: 역양자화부
410: 엔트로피 복호화부
430: 역변환부
500: 역양자화장치
502: QP 산정부
504: 역양자화 행렬 생성부
506: 변환 계수 생성부
145:
410: entropy decoding unit 430: inverse transform unit
500: inverse quantization device
502: QP calculation unit 504: Inverse quantization matrix generator
506: transform coefficient generation unit
Claims (14)
현재블록에 대한 정보, 양자화 계수, 양자화 파라미터에 대한 정보, 역양자화 행렬에 대한 차분 인덱스, 및 상기 역양자화 행렬의 차분 계수를 비트스트림으로부터 복호하는 과정;
상기 양자화 파라미터에 대한 정보를 이용하여 양자화 파라미터를 산정하는 과정;
상기 현재블록에 대한 정보로부터 추론 ID(Identifier)를 산정하고, 상기 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정하는 과정, 여기서, 상기 역양자화 행렬에 대한 리스트는 사전에 생성되되, 상기 차분 인덱스를 이용하여 산정되는 예측 역양자화 행렬, 및 상기 차분 계수로부터 생성되는 차분 역양자화 데이터를 이용하여, 상기 리스트에 포함되는 역양자화 행렬을 생성함; 및
상기 양자화 파라미터 및 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 상기 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.In the inverse quantization method used by the inverse quantization device,
Decoding information about a current block, information about a quantization coefficient, information about a quantization parameter, a difference index for an inverse quantization matrix, and a difference coefficient of the inverse quantization matrix from a bitstream;
Calculating a quantization parameter using the information on the quantization parameter;
A process of calculating an inference ID (Identifier) from the information on the current block and selecting an inverse quantization matrix designated by the inference ID, wherein a list of the inverse quantization matrix is generated in advance, and the difference index is used. Generating an inverse quantization matrix included in the list by using the predicted inverse quantization matrix calculated by the method and differential inverse quantization data generated from the difference coefficients; And
The process of generating transform coefficients from the quantization coefficients using the quantization parameter and the selected inverse quantization matrix
Inverse quantization method comprising a.
상기 양자화 파라미터에 대한 정보는,
QG(Quantization Group)의 크기 및 차분 양자화 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 1,
Information on the quantization parameter,
Inverse quantization method comprising a size of a quantization group (QG) and a differential quantization parameter.
상기 QG의 크기와 QPG(Quantization parameter Prediction Group)의 크기가 동일하지 않은 경우에 상기 QPG의 크기를 복호하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 2,
And decoding the size of the QPG when the size of the QG and the size of a quantization parameter prediction group (QPG) are not the same.
상기 QG의 크기가 상기 QPG보다 큰 경우, 즉 상기 QG가 복수의 QPG를 포함하는 경우, 상기 QPG 각각의 좌상단 위쪽과 좌측 위치에 해당하는 양자화 파라미터들을 이용하여 상기 QPG 각각에 대한 예측 양자화 파라미터를 생성하고, 상기 QPG 각각에 대한 예측 양자화 파라미터 및 상기 QG의 좌상단 위치의 차분 양자화 파라미터를 이용하여 상기 QPG 각각에 대한 양자화 파라미터를 산정하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 3,
When the size of the QG is larger than the QPG, that is, when the QG includes a plurality of QPGs, a predictive quantization parameter for each of the QPGs is generated using quantization parameters corresponding to the upper left and left positions of the upper left corner of each of the QPGs. And calculating a quantization parameter for each of the QPGs using a predictive quantization parameter for each of the QPGs and a differential quantization parameter at an upper left position of the QG.
상기 QG의 크기가 상기 QPG보다 작은 경우, 즉 상기 QPG가 복수의 QG를 포함하는 경우, 상기 QPG 좌상단의 위쪽과 좌측 위치에 해당하는 양자화 파라미터들을 평균하여 상기 QPG에 대한 예측 양자화 파라미터를 생성하고, 상기 QPG에 대한 예측 양자화 파라미터 및 상기 QG 각각의 좌상단 위치의 차분 양자화 파라미터를 이용하여 상기 QG 각각에 대한 양자화 파라미터를 산정하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 3,
When the size of the QG is smaller than the QPG, that is, when the QPG includes a plurality of QGs, a predicted quantization parameter for the QPG is generated by averaging quantization parameters corresponding to upper and left positions of the upper left of the QPG, And calculating a quantization parameter for each of the QGs by using a predictive quantization parameter for the QPG and a differential quantization parameter at an upper left position of each of the QGs.
상기 QG와 상기 QPG의 크기가 동일한 경우, 상기 QG의 좌상단 위치의 위쪽과 좌측 위치에 해당하는 양자화 파라미터들을 이용하여 예측 양자화 파라미터를 생성하고, 상기 예측 양자화 파라미터 및 상기 좌상단 위치의 차분 양자화 파라미터를 이용하여 상기 QG에 대한 양자화 파라미터를 산정하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 3,
When the QG and the QPG have the same size, a predictive quantization parameter is generated using quantization parameters corresponding to upper and left positions of the upper left position of the QG, and the predictive quantization parameter and a differential quantization parameter of the upper left position are used. And calculating a quantization parameter for the QG.
상기 현재블록에 대한 정보는,
상기 현재블록에 대한 예측모드, 상기 현재블록의 크기, 및 상기 현재블록에 대한 루마 또는 크로마 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 1,
Information on the current block,
And information on whether a prediction mode for the current block, a size of the current block, and whether the current block is luma or chroma.
상기 역양자화 행렬의 일부에 대응하는 차분 계수들은 복호화되지 않는 것을 특징으로 역양자화 방법.The method of claim 1,
Inverse quantization method, characterized in that difference coefficients corresponding to a part of the inverse quantization matrix are not decoded.
상기 역양자화 행렬의 크기가 8×8인 경우, 상기 역양자화 행렬의 우하단 4×4 부분의 생성에 필요한 차분 계수들이 상기 비트스트림에 포함되지 않는 것을 특징으로 하는 역양자화 방법.The method of claim 8,
When the size of the inverse quantization matrix is 8×8, the difference coefficients required for generating the lower right 4×4 portion of the inverse quantization matrix are not included in the bitstream.
상기 역양자화 행렬은,
상기 차분 인덱스가 영(zero)인 경우, 모든 구성요소가 동일한 상수(constant)로 설정된 예측 역양자화 행렬, 및 상기 차분 역양자화 데이터를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 1,
The inverse quantization matrix is
When the difference index is zero, the inverse quantization method is generated using a prediction inverse quantization matrix in which all components are set to the same constant, and the differential inverse quantization data.
상기 역양자화 행렬은,
상기 차분 인덱스만을 이용하는 예측 모드인 경우, 상기 차분 역양자화 데이터를 영으로 설정함으로써, 상기 예측 역양자화 행렬만을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 1,
The inverse quantization matrix is
In the case of the prediction mode using only the difference index, by setting the difference inverse quantization data to zero, the inverse quantization method is generated using only the prediction inverse quantization matrix.
상기 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬의 DC(Direct Current) 항목으로서 역양자화 DC를 선정하는 과정을 더 포함하되, 상기 역양자화 DC의 리스트는 사전에 생성되고, 상기 차분 인덱스를 이용하여 산정되는 예측 역양자화 DC, 및 상기 차분 계수로부터 생성되는 차분 역양자화 DC를 이용하여, 상기 리스트에 포함되는 역양자화 DC가 산정되는 것을 특징으로 하는 역양자화방법.The method of claim 1,
Further comprising a process of selecting an inverse quantization DC as a DC (Direct Current) item of the inverse quantization matrix designated by the inference ID, wherein the list of inverse quantization DCs is generated in advance, and a prediction calculated using the difference index Inverse quantization method, characterized in that the inverse quantization DC included in the list is calculated by using the inverse quantization DC and the differential inverse quantization DC generated from the difference coefficient.
상기 양자화 파라미터에 대한 정보를 이용하여 양자화 파라미터를 산정하는 양자화 파라미터 산정부;
상기 현재블록에 대한 정보로부터 추론 ID(Identifier)를 산정하고, 상기 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬을 선정하는 역양자화 행렬 생성부; 및
상기 양자화 파라미터 및 선정된 역양자화 행렬을 이용하여 상기 양자화 계수로부터 변환 계수를 생성하는 변환 계수 생성부
를 포함하되,
상기 역양자화 행렬에 대한 리스트는 사전에 생성되고, 상기 차분 인덱스를 이용하여 산정되는 예측 역양자화 행렬, 및 상기 차분 계수로부터 생성되는 차분 역양자화 데이터를 이용하여, 상기 리스트에 포함되는 역양자화 행렬을 생성하는 것을 특징으로 하는 역양자화장치.An entropy decoder for decoding information on a current block, information on a quantization coefficient, information on a quantization parameter, a difference index for an inverse quantization matrix, and a difference coefficient of the inverse quantization matrix from a bitstream;
A quantization parameter calculation unit that calculates a quantization parameter using the information on the quantization parameter;
An inverse quantization matrix generator that calculates an inference ID from the information on the current block and selects an inverse quantization matrix designated by the inference ID; And
A transform coefficient generator that generates transform coefficients from the quantization coefficients using the quantization parameter and a selected inverse quantization matrix
Including,
The list of the inverse quantization matrix is generated in advance, and using the predicted inverse quantization matrix calculated using the difference index and the difference inverse quantization data generated from the difference coefficient, the inverse quantization matrix included in the list is determined. Inverse quantization device, characterized in that to generate.
상기 역양자화 행렬 생성부는,
상기 추론 ID가 지정하는 역양자화 행렬의 DC(Direct Current) 항목으로서 역양자화 DC를 선정하되, 상기 역양자화 DC의 리스트는 사전에 생성되고, 상기 차분 인덱스를 이용하여 산정되는 예측 역양자화 DC, 및 상기 차분 계수로부터 생성되는 차분 역양자화 DC를 이용하여, 상기 리스트에 포함되는 역양자화 DC를 산정하는 것을 특징으로 하는 역양자화장치.
The method of claim 13,
The inverse quantization matrix generator,
Inverse quantization DC is selected as a direct current (DC) item of the inverse quantization matrix designated by the inference ID, wherein the list of inverse quantization DCs is generated in advance, and a predicted inverse quantization DC calculated using the difference index, and And calculating inverse quantization DC included in the list by using differential inverse quantization DC generated from the difference coefficient.
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