KR20200136299A - 참조샘플 유도 방법 및 영상 복호화 장치 - Google Patents

참조샘플 유도 방법 및 영상 복호화 장치 Download PDF

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Abstract

참조샘플 유도 방법 및 영상 복호화 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 크로마(chroma) 블록의 참조샘플을 유도하는 방법으로서, 상기 크로마블록의 크기에 기초하여, 상기 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬 처리가 수행되는 영역인 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정하는 단계; 상기 상위블록이 상기 병렬영역에 해당하는 경우, 상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들에 대한 사용 가능성을 판단하는 단계; 및 상기 병렬영역에 인접한 복원샘플들로부터, 상기 참조샘플들 중 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 대상 참조샘플을 유도하는 단계를 포함하는, 참조샘플 유도 방법을 제공한다.

Description

참조샘플 유도 방법 및 영상 복호화 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DERIVING REFERENCE SAMPLES}
본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 크로마 블록의 병렬 처리를 위한 참조샘플을 유도함으로써 부호화 및 복호화의 효율을 향상시킨 참조샘플 유도 방법 및 영상 복호화 장치에 관한 것이다.
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.
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.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임율이 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.
이러한 요구에 부응하기 위해 본 발명은 개선된 영상 부호화 및 복호화 기술을 제공하는 것을 목적으로 하며, 특히, 본 발명의 일 측면은 병렬 처리가 수행되는 영역에 포함된 크로마 블록들을 위한 참조샘플을 유도함으로써 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키는 기술과 관련된다.
본 발명의 일 측면은, 크로마(chroma) 블록의 참조샘플을 유도하는 방법으로서, 상기 크로마블록의 크기에 기초하여, 상기 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬 처리가 수행되는 영역인 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정하는 단계; 상기 상위블록이 상기 병렬영역에 해당하는 경우, 상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들에 대한 사용 가능성을 판단하는 단계; 및 상기 병렬영역에 인접한 복원샘플들로부터, 상기 참조샘플들 중 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 대상 참조샘플을 유도하는 단계를 포함하는, 참조샘플 유도 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 크로마블록(chroma)의 크기에 기초하여, 상기 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬 처리가 수행되는 영역인 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정하는 결정부; 상기 상위블록이 상기 병렬영역에 해당하는 경우, 상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들에 대한 사용 가능성을 판단하는 판단부; 및 상기 병렬영역에 인접한 복원샘플들로부터, 상기 참조샘플들 중 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 대상 참조샘플을 유도하는 유도부를 포함하는, 영상 복호화 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 병렬영역 내부에 포함된 크로마블록들에 대한 병렬 처리가 이 크로마블록들 간의 의존성 없이 수행될 수 있으므로, 병렬 처리에 대한 복잡도가 개선될 수 있다.
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 복수의 인트라 예측 모드들을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 5는 인트라 예측에 이용되는 참조샘플들을 유도하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 직사각형 형태로 분할된 블록에 대한 인트라 예측에 이용되는 참조샘플들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 인트라 예측부의 예시적인 블록도이다.
도 8은 크로마블록의 참조샘플들을 유도하는 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 13은 크로마블록의 분할 구조에 따른 병렬영역과 참조샘플들의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 25는 크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 참조샘플들을 유도하기 위한 다양한 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 인트라 예측 모드의 방향성을 기준으로 참조샘플들을 유도하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 식별 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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.
영상 부호화 장치는 블록 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
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.
하나의 영상(비디오)는 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 타일 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 타일의 신택스로서 부호화되거나 다수 개의 타일을 모아 놓은 타일 그룹의 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.
블록 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.
블록 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.
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 칭할 수 있다.
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 부호화부(150)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 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
트리 구조의 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 블록을 분할하는 경우, 먼저 분할 되었음을 나타내는 CU 분할 플래그(split_cu_flag) 및 분할 타입이 QT 분할인지를 지시하는 QT 분할 플래그(split_qt_flag) 정보가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 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 분할되었음을 지시하는 경우, QT 분할 플래그(split_qt_flag) 값을 통해 분할 타입이 QT 혹은 MTT인지를 구분한다. 분할 타입이 QT인 경우에는 더 이상의 추가 정보가 없으며, 분할 타입이 MTT인 경우에는 추가적으로 MTT 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_vertical_flag) 및/또는 MTT 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_binary_flag)가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
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 부호화부(150)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.
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.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.
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.
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 3에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측 모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측 모드들에 대한 레이트 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 레이트 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 레이트 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측 모드를 선택할 수도 있다.
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측 모드 중에서 하나의 인트라 예측 모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측 모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측 모드에 대한 정보가 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 통해 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 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 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차 신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차 신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차 신호들을 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 부호화부(150)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 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 부호화부(150)로 출력한다.
부호화부(150)는 양자화된 변환 계수들을 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code) 등의 부호화 방식을 사용하여 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다. 부호화부(150)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 방향, MTT 분할 타입 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다.
또한, 부호화부(150)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 예측 모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(참조픽처 및 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다.
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.
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.
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.
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.
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 사용된다.
도 4는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 4를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 복호화 장치는 복호화부(410), 역양자화부(420), 역변환부(430), 예측부(440), 가산기(450), 필터부(460) 및 메모리(470)를 포함하여 구성될 수 있다.
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.
복호화부(410)는 영상 부호화 장치로부터 수신한 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.
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.
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.
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, QT 분할 플래그(split_qt_flag)를 추출한다. 분할 타입이 QT가 아니고 MTT인 경우, MTT 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_vertical_flag) 및/또는 MTT 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그(mtt_split_cu_binary_flag)를 추가적으로 추출한다. 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.
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.
한편, 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, 복호화부(410)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측 모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 복호화부(410)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.
한편, 복호화부(410)는 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
역양자화부(420)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 역변환부(430)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
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.
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.
인트라 예측부(442)는 복호화부(410)로부터 추출된 인트라 예측 모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측 모드 중 현재블록의 인트라 예측 모드를 결정하고, 인트라 예측 모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.
인터 예측부(444)는 복호화부(410)로부터 추출된 인트라 예측 모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.
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.
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)를 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.
현재블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들은 크게 1) 참조샘플 마킹 과정, 2) 참조샘플 교체 과정 및 3) 참조샘플 필터링 과정을 통해 유도 또는 생성될 수 있다.
참조샘플 마킹 과정은 현재블록 주변에 공간적으로 이웃하는 샘플(참조샘플)들이 사용 가능한지 여부를 확인하는 과정이다. 현재블록과 이웃한 샘플의 인코딩/디코딩이 완료된 경우에 이 이웃한 샘플은 사용 가능한 것으로 판단되며, 사용 가능하다는 의미의 'available'이 마킹된다. 반면에, 현재블록과 이웃한 샘플이 코딩 순서 상 현재블록보다 나중에 코딩되는 경우에 이 이웃한 샘플은 사용 가능하지 않은 것으로 판단되며, 사용 가능하지 않다는 의미의 'unavailable'이 마킹된다.
참조샘플 교체 과정은 참조샘플 배열 내 'unavailable' 마킹된 샘플을 교체하는 과정이다. 현재블록과 이웃한 모든 샘플들이 'unavailable' 마킹된 경우, 1<<(bitDepth-1) 값(표현 가능한 밝기 값의 중간 값)으로 'unavailable' 마킹된 모든 샘플들의 값을 교체한다. 현재블록과 이웃한 샘플들 중에서 일부가 'available'로 마킹되고 나머지 일부가 'unavailable'로 마킹된 경우, 'available'로 마킹된 샘플들의 값을 'unavailable'로 마킹된 샘플들로 복사하여 교체한다. 일 예로, 도 5 (a)에 나타낸 바와 같이, a, b, c, d, e, f, g 및 h로 표시된 샘플들이 사용 가능하고(available) X 표시된 샘플들이 사용 가능하지 않은 경우(unavailable), 도 5 (b)에 나타낸 바와 같이 사용 가능한 샘플(h로 표시된 샘플)을 사용 가능하지 않은 샘플로 복사하여 교체할 수 있다.
참조샘플 필터링 과정은 참조샘플 마킹 과정 및 참조샘플 교체 과정을 통해 구성된 참조샘플들을 필터링하는 과정이다. 이 과정은 현재블록의 인트라 예측 모드, 현재블록의 크기 및 분할 구조 등에 따라 필터링 여부를 선택적으로 결정하며, 필터링하는 경우에는 [1, 2, 1]/4 필터를 적용하여 참조샘플들을 필터링한다.
현재블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들은 현재블록의 분할 구조 및 크기에 따라 달라질 수 있다. 이는, quad tree(QT), binary tree(BT) 및 ternary tree(TT) 등과 같은 다양한 블록 분할이 가능하고, 그에 따라 정사각형 모양의 블록 분할뿐만 아니라, 직사각형 모양의 블록 분할이 가능하기 때문이다. 참조샘플 배열의 크기는 1:N 비율 또는 N:1 비율을 가질 수 있는 비정방형(직사각형) 형태의 현재블록을 고려하여 (2xWidth+1)+(2xHeight+1)-1로 정의될 수 있다. 일 예로, 도 6 (a)에 나타낸 바와 같이, 현재블록(CU)이 8x4의 직사각형 모양으로 분할된 경우, 이 현재블록의 인트라 예측에 이용되는 참조샘플들의 배열은 (2x8+1)+(2x4+1)-1로 정의될 수 있다. 다른 예로, 도 6 (b)에 나타낸 바와 같이, 현재블록이 4x8의 직사각형 모양으로 분할되는 경우, 참조샘플들의 배열은 (2x4+1)+(2x8+1)-1로 정의될 수 있다.
한편, 인코딩/디코딩 처리가 적용되는 블록의 크기가 작은 경우(예: 크로마 기준 2x2, 2x4, 4x2 등), 이 블록들을 블록 단위로 처리하면, 블록 단위의 처리량이 감소하여, 처리 속도에 지연이 발생할 수 있다. 예를 들어, 루마블록의 최소 크기가 4x4로 정의되더라도 YUV 4:2:0 포맷이 적용되는 경우에는 4x4 루마블록에 대응되는 크로마블록의 최소 크기가 2x2가 될 수 있다. 2xN 또는 Nx2(N<=4) 크기의 크로마블록을 인트라 예측하는 경우, 블록 단위 처리량이 그렇지 않은 경우(N>4)에 비해 1/4배가 될 수 있으며, 병렬 처리 및 실시간 코딩 과정에서 처리 속도가 저하될 수 있다.
또한, 다양한 인트라 예측 기술들이 인트라 예측에 활용되면, 개별 블록을 처리하기 위해 필요한 계산 사이클(cycle)이 증가할 수 있으며, 이로 인해 작은 크기를 가지는 크로마블록의 실시간 코딩에 소요되는 시간이 더욱 증가될 수 있다.
본 발명은 크로마블록들의 병렬 처리가 용이하도록 이 크로마블록들이 포함된 상위블록을 병렬 처리가 적용되는 영역인 병렬영역(parallel region)으로 구성하는 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 병렬영역 내부의 크로마블록들 간의 상호 의존성을 제거하여 이 크로마블록들을 독립적으로 인코딩/디코딩할 수 있는 방법을 제안한다. 여기서, 상위블록은 MxN 크기일 수 있으며, 크로마블록들은 2x2, 2x4, 4x2 등과 같이 작은 크기를 가지는 블록일 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 인트라 예측부(122/422)는 결정부(710), 판단부(720), 유도부(730) 및 예측 실행부(740)를 포함하여 구성될 수 있다.
결정부(710)는 (현재) 크로마블록의 크기에 기초하여, 이 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다(S810). 상위블록이란, 분할 구조에서 크로마블록을 리프 노드로 할 때, 이 리프 노드의 부모 노드(parent node)에 해당하는 블록을 의미한다. 크로마블록은 분할 구조에 따라 상위블록으로부터 분할된 블록에 해당한다. 병렬영역은 인코딩/디코딩이 병렬 처리되는 영역을 의미한다. 본 발명에서는 인트라 예측의 병렬 처리를 가정하므로, 자체에 포함된 크로마블록들의 인트라 예측이 병렬적으로 수행되는 영역이 병렬영역에 해당한다.
판단부(720)는 크로마블록의 참조샘플들에 대한 사용 가능성 여부를 판단할 수 있다(S820). 이 과정은 전술된 '참조샘플 마킹 과정'과 동일할 수 있다. 크로마블록 주변에 공간적으로 이웃하는 참조샘플들의 인코딩/디코딩이 완료된 경우, 이 참조샘플들은 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다. 반면에, 크로마블록에 이웃한 참조샘플들이 크로마블록보다 나중에 코딩되는 경우, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다. 사용 가능성을 판단하는 과정은 상위블록이 병렬영역에 해당하는 경우와 병렬영역에 해당하지 않는 경우 모두에 수행될 수 있다.
유도부(730)는 병렬영역에 인접한 복원샘플들로부터, 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 참조샘플(이하 '대상 참조샘플'이라 지칭한다)들을 유도할 수 있다(S830). 이 과정은 전술된 '참조샘플 교체 과정'과 동일할 수 있다. 복원샘플이란, 병렬영역에 공간적으로 이웃하면서(인접한) 복원이 완료된 샘플들을 의미한다. 유도부(730)는 복원샘플들의 값을 이용하여 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 참조샘플(대상 참조샘플)들의 값을 유도할 수 있다.
예측 실행부(740)는 크로마블록의 참조샘플들을 이용하여 크로마블록을 인트라 예측할 수 있다(S840). 인트라 예측에 이용되는 참조샘플들에는 '사용 가능한 것으로 판단된 참조샘플들'과 '사용 가능하지 않은 것으로 판단되어, 복원샘플들로부터 유도된 대상 참조샘플들'이 포함될 수 있다.
병렬영역 결정
상위블록이 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정하는 과정에 대한 일 예가 도 9에 나타나 있다.
영상 부호화 장치는 블록 분할과 관련된 정보(CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 방향, MTT 분할 타입 등)를 부호화하여 영상 복호화 장치로 시그널링하며, 영상 복호화 장치는 블록 분할과 관련된 정보를 비트스트림으로부터 복호화하고(S910), 복호화된 정보를 이용하여 블록이 분할되는지 여부를 판단할 수 있다(S920).
블록이 분할되는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 분할되는 크로마블록의 크기와 미리 설정된 경계 값(임계 값, threshold)을 비교하여(S930), 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다(S940). 구체적으로, 상위블록에 포함된 크로마블록들 중 어느 하나의 크기가 미리 설정된 경계 값보다 작은 경우에, 이 상위블록이 병렬영역으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 2Nx2N 크기의 상위블록(크로마블록)이 QT 분할에 의해 4개의 NxN 크로마블록들로 분할되는 경우, 분할되는 NxN의 크로마블록들 중 어느 하나라도 미리 설정된 경계 값보다 작다면(NxN<threshold), 상위블록(분할되기 전의 2Nx2N 블록)이 병렬영역으로 결정될 수 있다. 다른 예로, 2Nx2N 크기의 상위블록이 BT 분할에 의해 2개의 Nx2N 또는 2NxN의 크로마블록들로 분할되는 경우, 분할되는 2개의 크로마블록들 중 어느 하나라도 미리 설정된 경계 값보다 작다면(Nx2N<threshold 또는 2NxN<threshold), 상위블록(분할되기 전의 2Nx2N 블록)이 병렬영역으로 결정될 수 있다. 또 다른 예로, MxN 크기의 상위블록이 TT 분할에 의해 3개의 크로마블록들로 분할되는 경우, 분할되는 3개의 크로마블록들 중 어느 하나라도 미리 설정된 경계 값보다 작다면(M/4xN<threshold 또는 MxN/4<threshold), 상위블록(분할되기 전의 MxN 블록)이 병렬영역으로 결정될 수 있다.
상위블록으로부터 분할되는 크로마블록들 모두의 크기가 미리 설정된 경계 값 이상이거나(S930) 상위블록이 병렬영역으로 결정되면(S940), 영상 복호화 장치는 블록 분할과 관련된 정보에 따라 블록 분할을 수행할 수 있다(S950).
영상 부호화/복호화 장치는 위에서 설명된 각 과정들을 분할 트리 구조의 모든 노드들에 대해 반복적으로 적용하여 각 노드들에 해당하는 상위블록들이 병렬영역에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
샘플들의 사용 가능성
영상 부호화/복호화 장치는 크로마블록 주변에 공간적으로 이웃하는 참조샘플들의 인코딩/디코딩이 완료되었는지 여부를 기준으로 해당 참조샘플들의 사용 가능성을 판단할 수 있다. 구체적으로, 크로마블록에 이웃한 참조샘플들의 인코딩/디코딩이 완료된 경우, 해당 참조샘플들은 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다. 이와 달리, 크로마블록에 이웃한 참조샘플들이 크로마블록보다 나중에 코딩되는 경우, 해당 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다.
또한, 영상 부호화/복호화 장치는 특정 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들 중에서 병렬영역 내 다른 크로마블록(특정 크로마블록에 이웃한 크로마블록)에 포함된 참조샘플들을 사용 가능하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이는, 크로마블록들 사이의 의존성을 제거하기 위함이다.
분할 구조와 크로마블록의 위치에 따른 대상 참조샘플(사용 가능하지 않은 참조샘플)들에 대한 예들이 도 10 내지 도 13에 나타나 있다. 도 10 내지 도 13에서, 우하향 패턴이 적용된 블록들은 복원샘플들을 나타내며, X 표시가 적용된 블록들은 대상 참조샘플을 나타낸다.
도 10에 나타낸 바와 같이, QT 분할이 적용되면 병렬영역은 좌상측 크로마블록, 우상측 크로마블록, 좌하측 크로마블록 및 우하측 크로마블록으로 분할된다. 각 크로마블록들의 위치는 병렬영역 내에서의 상대적인 위치이다.
좌상측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 병렬영역의 상측 행(column)에 위치한 상측 복원샘플들(RA)과 좌측 열(row)에 위치한 좌측 복원샘플들(RL)에 포함될 수 있다(도 10 (a)). 따라서, 좌상측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 모두 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다.
우상측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 상측 복원샘플들(RA), 좌상측 크로마블록 및, 좌하측 크로마블록에 포함될 수 있다(도 10 (b)). 따라서, 좌상측 및 좌하측 크로마블록에 포함되어 있는 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플).
좌하측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 좌측 복원샘플들(RL), 좌상측 크로마블록 및, 우상측 크로마블록에 포함될 수 있다(도 10 (c)). 따라서, 좌상측 및 우상측 크로마블록에 포함되어 있는 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플).
우하측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 우하측 크로마블록(CU)의 상측 행과 좌측 열에 위치하며, 상측 행과 좌측 열은 복원되지 않은 영역에 해당한다(도 10 (d)). 따라서, 우하측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들 모두가 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플). 대상 참조샘플들 중 일부가 좌상측 크로마블록, 우상측 크로마블록 및 좌하측 크로마블록에 포함된다.
도 11에 나타낸 바와 같이, BT 분할이 적용되면 병렬영역은 2개의 크로마블록들로 분할된다. 병렬영역은 horizontal 분할이 적용되는 경우에 상측 크로마블록과 하측 크로마블록으로 분할되며(도 11 (a), (b)), vertical 분할이 적용되는 경우에 좌측 크로마블록과 하측 크로마블록으로 분할될 수 있다(도 11 (c), (d)).
상측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 상측 복원샘플들(RA)과 좌측 복원샘플들(RL)에 포함된다(도 11 (a)). 따라서, 상측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 모두 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다.
하측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 좌측 복원샘플들(RL) 및 하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 포함된다(도 11 (b)). 따라서, 상측 행에 포함되어 있는 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플). 상측 행에 포함된 대상 참조샘플들 중에서 일부가 상측 크로마블록에 포함될 수 있다.
좌측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 상측 복원샘플들(RA)과 좌측 복원샘플들(RL)에 포함된다(도 11 (c)). 따라서, 좌측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 모두 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다.
우측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 상측 복원샘플들(RA) 및 우측 크로마블록(CU)의 좌측 행에 포함된다(도 11 (d)). 따라서, 좌측 행에 포함되어 있는 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플). 좌측 행에 포함된 대상 참조샘플들 중에서 일부가 좌측 크로마블록에 포함될 수 있다.
도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, TT 분할이 적용되면 병렬영역은 3개의 크로마블록들로 분할된다. vertical 분할이 적용되는 경우 병렬영역은 좌측 크로마블록, 중간 크로마블록 및 하측 크로마블록으로 분할되며(도 12), horizontal 분할이 적용되는 경우 병렬영역은 상측 크로마블록, 중간 크로마블록 및 하측 크로마블록으로 분할된다(도 13).
도 12에 나타낸 바와 같이, 좌측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 상측 복원샘플들(RA)과 좌측 복원샘플들(RL)에 포함된다(도 12 (a)). 따라서, 좌측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 모두 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다.
중간 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 상측 복원샘플들(RA) 및 중간 크로마블록(CU)의 좌측 열에 포함된다(도 12 (b)). 따라서, 좌측 열에 포함되어 있는 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다. 좌측 열에 포함된 대상 참조샘플들 중에서 일부가 좌측 크로마블록에 포함될 수 있다.
우측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 상측 복원샘플들(RA)과 우측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 포함된다(도 12 (c)). 따라서, 우측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 포함된 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플). 좌측 열에 포함된 대상 참조샘플들 중에서 일부가 중간 크로마블록에 포함될 수 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 상측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 샘플들은 상측 복원샘플들(RA)과 좌측 복원샘플들(RL)에 포함된다(도 13 (a)). 따라서, 상측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 모두 사용 가능한 것으로 판단될 수 있다.
중간 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 좌측 복원샘플들(RL) 및 중간 크로마블록(CU)의 상측 행에 포함된다(도 13 (b)). 따라서, 상측 행에 포함되어 있는 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플). 상측 행에 포함된 대상 참조샘플들 중에서 일부가 상측 크로마블록에 포함될 수 있다.
하측 크로마블록(CU)의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들은 좌측 복원샘플들(RL)과 하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 포함된다(도 13 (c)). 따라서, 하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 포함된 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(대상 참조샘플). 상측 행에 포함된 대상 참조샘플들 중에서 일부가 중간 크로마블록에 포함될 수 있다.
참조샘플 유도
이하에서는, 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 참조샘플(대상 참조샘플)들을 유도하는 방법을 설명하도록 한다.
영상 부호화/복호화 장치는 병렬영역 내부에 크로마블록이 존재하는지 여부를 판단한다(S1410). 이 과정은 인트라 예측되는 크로마블록이 병렬영역 내부에 존재하는지 여부를 판단하는 과정에 해당한다. 따라서, 인트라 예측되는 크로마블록이 존재하지 않는 경우, 현재블록(루마블록)에 대한 인트라 예측이 수행될 수 있다(S1496, S1480 내지 S1494). 크로마블록이 존재하는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 병렬영역에 인접한 복원샘플들(RA, RL)을 생성하고, 크로마블록의 참조샘플들에 대한 사용 가능성을 판단할 수 있다(S1430).
영상 부호화/복호화 장치는 복원샘플들 중에서 일부를 대상으로 가중치를 적용하여 대상 참조샘플을 유도할 수 있다(S1440 내지 S1470). 구체적으로, 영상 부호화/복호화 장치는 대상 참조샘플이 크로마블록의 좌측 열에 위치하거나(S1440), 대상 참조샘플이 크로마블록의 좌측 상단에 위치하거나(S1450), 대상 참조샘플이 크로마블록의 상측 행에 위치하는 경우에(S1460), 이 대상 참조샘플을 유도할 수 있다. 여기서, 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플은, 크로마블록을 기준으로 한 대상 참조샘플의 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 가중치를 적용하여 대상 참조샘플을 유도하는 방법으로는 보간(interpolation) 방법이 활용될 수 있다.
가중치는 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들(일부 복원샘플들) 각각과 대상 참조샘플 사이의 거리에 따라 설정되거나, 크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드에 따라 설정될 수 있다.
대상 참조샘플에 대한 유도가 완료되면, 영상 부호화/복호화 장치는 유도된 대상 참조샘플들과 사용 가능한 것으로 판단된 참조샘플들을 포함하여 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들을 구성하고(S1480), 구성된 참조샘플들에 대한 필터링 여부를 결정한다(S1490). 필터링이 적용되는 것으로 결정되면, 구성된 참조샘플들을 필터링한 후에(S1492), 필터링된 참조샘플들을 이용하여 크로마블록이 예측될 수 있다(S1494). 이와 달리, 필터링이 적용되지 않는 것으로 결정되면, 필터링되지 않은 참조샘플들을 사용하여 크로마블록에 대한 예측이 수행될 수 있다(S1494).
이하에서는, 대상 참조샘플을 유도하는 다양한 방법들을 서로 다른 실시예들로 구분하여 설명하도록 한다. 도 15 내지 도 25에서, 우하향 패턴이 적용된 블록들은 복원샘플들을 나타내며, X 표시가 적용된 블록들은 대상 참조샘플을 나타내고, 우하향 패턴이 적용된 블록들은 유도된 참조샘플들을 나타낸다.
실시예 1
실시예 1에서는 병렬영역의 상측 행에 위치하는 복원샘플(상측 복원샘플) 및 병렬영역의 좌하측에 위치하는 복원샘플(좌하측 복원샘플)을 이용하여 대상 참조샘플이 유도되거나, 병렬영역의 좌측 열에 위치하는 복원샘플(좌측 복원샘플) 및 병렬영역의 우상측에 위치하는 복원샘플(우상측 복원샘플)을 이용하여 대상 참조샘플이 유도된다. 또한, 실시예 1에서는 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 각각과 대상 참조샘플 사이의 거리가 가중치로서 활용된다.
QT 분할
도 15 내지 도 17에 나타낸 바와 같이, 병렬영역에 QT 분할이 적용되면 이 병렬영역은 총 4개의 크로마블록들로 분할된다. QT 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 2이며, 높이(Height)는 2이고, 크로마블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들 배열의 크기는 (2xWidth+1)+(2xHeight+1)-1인 것으로 가정한다.
도 15 (a)에 나타낸 바와 같이, 우상측 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 우상측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록들에 포함되므로, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(좌측 대상 참조샘플).
이와 같은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 4개)의 값과 우상측 복원샘플(RRA)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 15 (c)). 구체적으로, RL의 값과 RRA의 값을 대상으로, RL 각각과 좌측 대상 참조샘플들 사이의 거리 및 RRA와 좌측 대상 참조샘플들 사이의 거리가 가중치로 적용되어, 좌측 대상 참조샘플들의 값이 유도될 수 있다.
좌측 복원샘플들(RL)과 병렬영역의 우상측 복원샘플(RRA)을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들을 유도하는 방법은 아래 수학식 1을 통해 수행될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
수학식 1에서, r_PR[x][y]는 복원샘플들의 값을 나타내며, r[x][y]는 크로마블록의 참조샘플 값을 나타내고, x와 y는 참조샘플의 위치를 나타낸다. 크로마블록의 크기(CbWidth: 크로마블록의 너비, CbHeight: 크로마블록의 높이)에 따라 x=0...2*CbWidth, y=0...2*CbHeight의 값을 가질 수 있다. PR_Width는 병렬영역의 너비를 나타낸다.
도 16 (a)에 나타낸 바와 같이, 좌하측 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 좌하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록들에 포함되므로, 이 참조샘플들은 대상 참조샘플로 판단될 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 4개)의 값과 좌하측 복원샘플(RLB)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 16 (c)). 구체적으로, RA의 값과 RLB의 값을 대상으로, RA 각각과 상측 대상 참조샘플들 사이의 거리 및 RLB와 상측 대상 참조샘플들 사이의 거리가 가중치로 적용되어, 상측 대상 참조샘플들의 값이 유도될 수 있다.
상측 복원샘플들(RA)과 좌하측 복원샘플(RLB)을 이용하여 상측 대상 참조샘플을 유도하는 방법은 아래 수학식 2를 통해 수행될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
수학식 2에서, PR_Height는 병렬영역의 높이를 나타낸다.
도 17 (a)에 나타낸 바와 같이, 우하측 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 우하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록들에 포함되거나 코딩 순서 상 복원되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들은 대상 참조샘플로 판단될 수 있다(상측 대상 참조샘플). 또한, 우하측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록에 포함되거나 코딩 순서 상 복원되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들도 대상 참조샘플로 판단될 수 있다(좌측 대상 참조샘플). 나아가, 우하측 크로마블록(CU)의 좌상측에 위치하는 참조샘플은 다른 크로마블록에 포함되므로, 이 참조샘플도 대상 참조샘플로 판단될 수 있다(좌상측 대상 참조샘플).
이와 같은 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 4개)의 값과 우상측 복원샘플(RRA)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 17 (c)). 이 과정에서 수학식 1이 활용될 수 있다. 또한, 도 18에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL) 중에서 어느 하나(RL1)의 값과 상측 복원샘플들(RA) 중에서 어느 하나(RA1)의 값을 이용하여, 좌상측 대상 참조샘플의 값을 유도할 수 있다. 여기서, RL1과 RA1 각각은 좌상측 대상 참조샘플의 가로 방향 위치(x 위치) 및 세로 방향 위치(y 위치) 각각과 동일한 위치에 자리하는 복원샘플일 수 있다. RL1과 좌상측 대상 참조샘플의 거리 및, RA1과 좌상측 대상 참조샘플의 거리가 동일하므로, RL1의 값과 RA1의 값을 평균한 값(동일한 가중치가 적용됨)이 좌상측 대상 참조샘플 값으로 유도될 수 있다. 나아가, 도 19에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 4개)의 값과 좌하측 복원샘플(RLB)의 값을 이용하여(도 19 (a)) 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 19 (c)). 이 과정에서 수학식 2가 활용될 수 있다.
좌측 대상 참조샘플을 유도하는 과정, 좌상측 대상 참조샘플을 유도하는 과정 및, 상측 대상 참조샘플을 유도하는 과정은 도 17 내지 도 19에서 나타낸 순서와 다른 순서로 수행될 수 있다.
BT 분할
도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 병렬영역에 BT 분할이 적용되면 이 병렬영역은 총 2개의 크로마블록들로 분할된다. horizontal 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 4이며, 높이(Height)는 2인 것으로 가정한다. vertical 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 2이며, 높이는 4인 것으로 가정한다. 크로마블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들 배열의 크기는 (2xWidth+1)+(2xHeight+1)-1인 것으로 가정한다.
도 20 (a)에 나타낸 바와 같이, horizontal 분할된 하측 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록에 포함되거나 코딩되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 8개)의 값과 좌하측 복원샘플(RLB)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 20 (c)). 구체적으로, RA의 값과 RLB의 값을 대상으로 RA 각각과 RLB 사이의 거리를 가중치로 적용하여 상측 대상 참조샘플들의 값이 유도될 수 있다. 이 과정에 수학식 2가 활용될 수 있다.
도 21 (a)에 나타낸 바와 같이, vertical 분할된 우측 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 우측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록에 포함되거나 코딩되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(좌측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 8개)의 값과 우상측 복원샘플(RRA)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 21 (c)). 이 과정에 수학식 1이 활용될 수 있다.
TT 분할
도 22 내지 도 25에 나타낸 바와 같이, 병렬영역에 TT 분할이 적용되면 이 병렬영역은 총 3개의 크로마블록들로 분할된다. horizontal 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 4이며, 높이(Height)는 2 또는 4인 것으로 가정한다. vertical 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 2 또는 4이며, 높이(Height)는 4인 것으로 가정한다. 크로마블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들 배열의 크기는 (2xWidth+1)+(2xHeight+1)-1인 것으로 가정한다.
도 22 (a)에 나타낸 바와 같이, vertical 분할된 중간 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 중간 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록에 포함되거나 코딩되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(좌측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 8개)의 값과 우상측 복원샘플(RRA)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 22 (c)). 이 과정에 수학식 1이 활용될 수 있다.
도 23 (a)에 나타낸 바와 같이, vertical 분할된 우측 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 우측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록에 포함되거나 코딩되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(좌측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 8개)의 값과 우상측 복원샘플(RRA)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 23 (c)). 이 과정에 수학식 1이 활용될 수 있다.
도 24 (a)에 나타낸 바와 같이, horizontal 분할된 중간 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 중간 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록에 포함되거나 코딩되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 8개)의 값과 좌하측 복원샘플(RLB)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 24 (c)). 이 과정에 수학식 2가 활용될 수 있다.
도 25 (a)에 나타낸 바와 같이, horizontal 분할된 하측 크로마블록(CU)의 참조샘플들 중에서 하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치하는 참조샘플들은 다른 크로마블록에 포함되거나 코딩되기 전이다. 따라서, 이 참조샘플들은 사용 가능하지 않은 것으로 판단될 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 8개)의 값과 좌하측 복원샘플(RLB)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 25 (c)). 이 과정에 수학식 2가 활용될 수 있다.
실시예 2
실시예 2에서는 상측 복원샘플 및 크로마블록의 가로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플을 이용하여 대상 참조샘플이 유도되거나, 좌측 복원샘플 및 크로마블록의 세로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플을 이용하여 대상 참조샘플이 유도될 수 있다. 또한, 실시예 2에서는 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 각각과 대상 참조샘플 사이의 거리가 가중치로서 활용된다.
크로마블록의 가로/세로 방향 위치와 관련하여, 실시예 2에서는 크로마블록 내 좌상단 샘플의 위치를 가로/세로 방향 위치로 활용한다. 다만, 크로마블록의 가로/세로 방향 위치를 특정할 수 있다면, 크로마블록 내 좌상단 샘플뿐만 아니라 크로마블록 내 다른 위치에 자리하는 샘플들도 가로/세로 방향 위치로 설정될 수 있다.
QT 분할
QT 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 2이며, 높이(Height)는 2이고, 크로마블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들 배열의 크기는 (2xWidth+1)+(2xHeight+1)-1인 것으로 가정한다.
도 15 (b)에 나타낸 바와 같이, 우상측 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플들은 우상측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치할 수 있다(좌측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 우상측 크로마클록(CU)의 가로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플(가로 복원샘플, RSP)의 값과 좌측 복원샘플들(RL, 총 4개)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 15 (c)). 구체적으로, RL의 값과 RSP의 값을 대상으로, RL 각각과 좌측 대상 참조샘플 사이의 거리 및 RSP와 좌측 대상 참조샘플 사이의 거리를 가중치로 적용하여, 좌측 대상 참조샘플들의 값이 유도될 수 있다.
좌측 복원샘플들(RL)과 가로 복원샘플(RSP)을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들 유도하는 방법은 아래 수학식 3을 통해 수행될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
수학식 3에서, Pos_x는 크로마블록의 가로 방향 위치를 나타낸다.
도 16 (b)에 나타낸 바와 같이, 좌하측 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플들은 좌하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치할 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 좌하측 크로마클록(CU)의 세로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플(세로 복원샘플, RSP)의 값과 상측 복원샘플들(RA, 총 4개)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 16 (c)). 구체적으로, RA의 값과 RSP의 값을 대상으로, RA 각각과 상측 대상 참조샘플 사이의 거리 및 RSP와 상측 대상 참조샘플 사이의 거리를 가중치로 적용하여, 상측 대상 참조샘플들의 값이 유도될 수 있다.
상측 복원샘플들(RA)과 세로 복원샘플(RSP)을 이용하여 상측 대상 참조샘플을 유도하는 방법은 아래 수학식 4를 통해 수행될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00004
수학식 4에서, Pos_y는 크로마블록의 세로 방향 위치를 나타낸다.
도 17 (b)에 나타낸 바와 같이, 우하측 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플은 우하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치하는 상측 대상 참조샘플, 좌측 열에 위치하는 좌측 대상 참조샘플 및, 좌상측에 위치하는 좌상측 대상 참조샘플로 이루어질 수 있다. 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 4개)의 값과 세로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 17 (c)). 이 과정에서 수학식 3이 활용될 수 있다. 또한, 도 18에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화/복호화 장치는 좌상측 대상 참조샘플의 가로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플(RL1)의 값과, 좌상측 대상 참조샘플의 세로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플(RA1)의 값을 이용하여, 좌상측 대상 참조샘플의 값을 유도할 수 있다. 나아가, 도 19 (b) 및 (c)에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 4개)의 값과 세로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다. 이 과정에서 수학식 4가 활용될 수 있다.
BT 분할
horizontal 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 4이며, 높이(Height)는 2인 것으로 가정한다. vertical 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 2이며, 높이는 4인 것으로 가정한다. 크로마블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들 배열의 크기는 (2xWidth+1)+(2xHeight+1)-1인 것으로 가정한다.
도 20 (b)에 나타낸 바와 같이, horizontal 분할된 하측 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플은 하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치할 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 8개)의 값과 세로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 20 (c)). 이 과정에 수학식 4가 활용될 수 있다.
도 21 (b)에 나타낸 바와 같이, vertical 분할된 우측 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플은 우측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치할 수 있다(우측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 8개)의 값과 가로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 21 (c)). 이 과정에 수학식 3이 활용될 수 있다.
TT 분할
horizontal 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 4이며, 높이(Height)는 2 또는 4인 것으로 가정한다. vertical 분할된 크로마블록의 너비(Width)는 2 또는 4이며, 높이(Height)는 4인 것으로 가정한다. 크로마블록의 인트라 예측에 사용되는 참조샘플들 배열의 크기는 (2xWidth+1)+(2xHeight+1)-1인 것으로 가정한다.
도 22 (b)에 나타낸 바와 같이, vertical 분할된 중간 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플은 중간 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치할 수 있다(좌측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 8개)의 값과 가로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 22 (c)). 이 과정에 수학식 3이 활용될 수 있다.
도 23 (b)에 나타낸 바와 같이, vertical 분할된 우측 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플은 우측 크로마블록(CU)의 좌측 열에 위치할 수 있다(좌측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 좌측 복원샘플들(RL, 총 8개)의 값과 가로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 좌측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 23 (c)). 이 과정에 수학식 3이 활용될 수 있다.
도 24 (b)에 나타낸 바와 같이, horizontal 분할된 중간 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플은 중간 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치할 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 8개)의 값과 세로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 24 (c)). 이 과정에 수학식 4가 활용될 수 있다.
도 25 (b)에 나타낸 바와 같이, horizontal 분할된 하측 크로마블록(CU)의 대상 참조샘플은 하측 크로마블록(CU)의 상측 행에 위치할 수 있다(상측 대상 참조샘플). 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플들(RA, 총 8개)의 값과 세로 복원샘플(RSP)의 값을 이용하여 상측 대상 참조샘플들의 값을 유도할 수 있다(도 25 (c)). 이 과정에 수학식 4가 활용될 수 있다.
실시예 3
실시예 3은 대상 참조샘플 유도에 이용되는 가중치를 크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드에 따라 조절하는 방법이다.
도 26에 나타낸 바와 같이, 비방향성 모드인 플래너(planar) 모드와 DC 모드를 제외하면, 총 65개의 방향성 모드(mode 2 ~ mode 66)가 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 수 있다.
65개의 방향성 모드들 중에서, mode 2 ~ mode 18은 크로마블록의 좌측 열에 위치하는 샘플들만을 이용하는 모드(좌측 방향성 모드)이며, mode 50 ~ mode 66은 크로마블록의 상측 행에 위치하는 샘플들만을 이용하는 모드(상측 방향성 모드)이고, mode 19 ~ mode 49는 크로마블록의 좌측 열에 위치하는 샘플들과 상측 행에 위치하는 샘플들을 모두 이용하는 모드(좌상측 방향성 모드)에 해당한다.
크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드가 상측 방향성 모드에 포함되는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 병렬영역의 좌측 열에 위치하는 복원샘플(좌측 복원샘플, RL)의 값에 비해, 병렬영역의 상측 행에 위치하는 복원샘플(상측 복원샘플, RA)의 값에 더욱 큰 가중치를 적용하여 대상 참조샘플을 유도할 수 있다.
크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드가 좌측 방향성 모드에 포함되는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플(RA)의 값에 비해, 좌측 복원샘플(RL)의 값에 더욱 큰 가중치를 적용하여 대상 참조샘플을 유도할 수 있다.
크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드가 좌상측 방향성 모드에 포함되는 경우, 영상 부호화/복호화 장치는 상측 복원샘플(RA)의 값과 좌측 복원샘플(RL)의 값에 동일한 가중치를 적용하여 대상 참조샘플을 유도할 수 있다.
방향성 모드에 따라 가중치를 조절하는 방법은 아래 수학식 5를 통해 구현될 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00005
수학식 5에서, W1은 좌측 복원샘플(RL)에 적용되는 가중치(left weight)를 나타내고, W2는 상측 복원샘플(RA)에 적용되는 가중치(above weight)를 나타낸다.
방향성 모드에 따라 조절되는 가중치 값에 대한 일 예가 아래 표 1에 나타나 있다.
[표 1]
Figure pat00006
영상 부호화 장치는 크로마블록의 인트라 예측에 이용된 방향성 모드에 대한 정보를 부호화하여 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있으며, 영상 복호화 장치는 이 방향성 모드에 대한 정보를 비트스트림으로부터 복호화하여 획득할 수 있다.
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.
120, 440: 예측부 130: 감산기
170, 450: 가산기 180, 460: 필터부

Claims (16)

  1. 크로마(chroma) 블록의 참조샘플을 유도하는 방법으로서,
    상기 크로마블록의 크기에 기초하여, 상기 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬 처리가 수행되는 영역인 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 상위블록이 상기 병렬영역에 해당하는 경우, 상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들에 대한 사용 가능성을 판단하는 단계; 및
    상기 병렬영역에 인접한 복원샘플들로부터, 상기 참조샘플들 중 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 대상 참조샘플을 유도하는 단계를 포함하는, 참조샘플 유도 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 크로마블록의 크기가 미리 설정된 경계 값 미만인 경우에, 상기 상위블록을 상기 병렬영역으로 결정하는, 참조샘플 유도 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들 중 상기 병렬영역 내 다른 크로마블록에 포함된 참조샘플들을, 사용 가능하지 않은 것으로 판단하는, 참조샘플 유도 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유도하는 단계는,
    상기 복원샘플들 중에서 일부를 대상으로 가중치를 적용하여, 상기 대상 참조샘플을 유도하고,
    상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플은,
    상기 크로마블록을 기준으로 한 상기 대상 참조샘플의 위치에 기초하여 결정되는, 참조샘플 유도 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유도하는 단계는,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 상측 행(row)에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 상측 행에 위치하는 복원샘플 및 상기 병렬영역의 좌하측에 위치하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하고,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 좌측 열(column)에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 좌측 열에 위치하는 복원샘플 및 상기 병렬영역의 우상측에 위치하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하는, 참조샘플 유도 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유도하는 단계는,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 상측 행에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 상측에 위치하는 복원샘플 및 상기 크로마블록의 가로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하고,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 좌측 열에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 좌측에 위치하는 복원샘플 및 상기 현재 크로마블록의 세로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하는, 참조샘플 유도 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가중치는,
    상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 각각과 상기 대상 참조샘플 사이의 거리에 따라 설정되거나, 상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드에 따라 설정되는, 참조샘플 유도 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 유도하는 단계는,
    상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드가 상측 샘플들만을 이용하는 예측 모드에 포함되는 경우, 상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 상측 행에 위치하는 복원샘플에 더 큰 가중치를 적용하고,
    상기 방향성 모드가 좌측 샘플들만을 이용하는 예측 모드에 포함되는 경우, 상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 좌측 행에 위치하는 복원샘플에 더 큰 가중치를 적용하는, 참조샘플 유도 방법.
  9. 크로마블록(chroma)의 크기에 기초하여, 상기 크로마블록이 포함된 상위블록이 병렬 처리가 수행되는 영역인 병렬영역에 해당하는지 여부를 결정하는 결정부;
    상기 상위블록이 상기 병렬영역에 해당하는 경우, 상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들에 대한 사용 가능성을 판단하는 판단부; 및
    상기 병렬영역에 인접한 복원샘플들로부터, 상기 참조샘플들 중 사용 가능하지 않은 것으로 판단된 대상 참조샘플을 유도하는 유도부를 포함하는, 영상 복호화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 크로마블록의 크기가 미리 설정된 경계 값 미만인 경우에, 상기 상위블록을 상기 병렬영역으로 결정하는, 영상 복호화 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용될 참조샘플들 중 상기 병렬영역 내 다른 크로마블록에 포함된 참조샘플들을, 사용 가능하지 않은 것으로 판단하는, 영상 복호화 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 유도부는,
    상기 복원샘플들 중에서 일부를 대상으로 가중치를 적용하여, 상기 대상 참조샘플을 유도하고,
    상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플은,
    상기 크로마블록을 기준으로 한 상기 대상 참조샘플의 위치에 기초하여 결정되는, 영상 복호화 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유도부는,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 상측 행(row)에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 상측 행에 위치하는 복원샘플 및 상기 병렬영역의 좌하측에 위치하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하고,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 좌측 열(column)에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 좌측 열에 위치하는 복원샘플 및 상기 병렬영역의 우상측에 위치하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하는, 영상 복호화 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 유도부는,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 상측 행에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 상측에 위치하는 복원샘플 및 상기 크로마블록의 가로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하고,
    상기 대상 참조샘플이 상기 크로마블록의 좌측 열에 위치하는 경우, 상기 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 좌측에 위치하는 복원샘플 및 상기 현재 크로마블록의 세로 방향 위치와 동일한 위치에 자리하는 복원샘플을 이용하여 상기 대상 참조샘플을 유도하는, 영상 복호화 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 가중치는,
    상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 각각과 상기 대상 참조샘플 사이의 거리에 따라 설정되거나, 상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드에 따라 설정되는, 영상 복호화 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 유도부는,
    상기 크로마블록의 인트라 예측에 이용되는 방향성 모드가 상측 샘플들만을 이용하는 예측 모드에 포함되는 경우, 상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 상측 행에 위치하는 복원샘플에 더 큰 가중치를 적용하고,
    상기 방향성 모드가 좌측 샘플들만을 이용하는 예측 모드에 포함되는 경우, 상기 대상 참조샘플 유도에 이용되는 복원샘플들 중에서 상기 병렬영역의 좌측 행에 위치하는 복원샘플에 더 큰 가중치를 적용하는, 영상 복호화 장치.
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