KR20200140915A - 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 관련 정보를 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 관련 정보를 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 블록에 대한 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 파싱하는 단계, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하되, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나인 단계, 상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출하는 단계, 및 상기 예측 샘플을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 단계를 포함하되, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB 이진화 프로세스를 통하여 코딩되고, 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 60인 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 관련 정보를 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 관련 정보를 사용하는 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 코딩하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 현재 블록의 인트라 예측 모드를 가리키는 정보를 코딩하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 파싱하는 단계, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하되, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나인 단계, 상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출하는 단계, 및 상기 예측 샘플을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 단계를 포함하되, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB 이진화 프로세스를 통하여 코딩되고, 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 60인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 파싱하는 엔트로피 디코딩부, 및 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하고, 상기 현재 블록의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하되, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나이고, 상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출하고, 상기 예측 샘플을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 예측부를 포함하되, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB 이진화 프로세스를 통하여 코딩되고, 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 60인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 MPM(Most Proable Mode) 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하되, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나인 단계, 상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계, 및 상기 현재 블록에 대한 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하되, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드를 나타내고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB(truncated binary) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 코딩되고, 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 60인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하고, 상기 현재 블록의 MPM(Most Proable Mode) 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하되, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나이고, 상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 예측부, 및 상기 현재 블록에 대한 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드를 나타내고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB(truncated binary) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 코딩되고, 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 60인 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명에 따르면 가변적인 바이너리 코드인 트렁케이티드 바이너리 코드를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측을 나타내는 정보를 코딩할 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 선택 가능성이 높은 인트라 예측 모드를 작은 비트의 바이너리 코드와 대응하는 값의 정보로 나타낼 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 정보의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 비디오 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타낸다.
도 5는 인트라 예측 기반 영상 인코딩 방법의 일 예를 나타낸다.
도 6은 인트라 예측 기반 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타낸다.
도 7은 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 8은 인트라 예측을 수행하는 일 예를 나타낸다.
도 9는 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용되는 상기 주변 샘플들을 예시적으로 나타낸다.
도 10은 상기 현재 블록의 주변 블록들을 예시적으로 나타낸다.
도 11은 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 기존의 인트라 예측 모드로 인코딩된 주변 블록과 LIP 모드로 인코딩된 주변 블록을 예시적으로 나타낸다.
도 12는 MPM 후보들 및 나머지 인트라 예측 모드들을 포함하는 n개의 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보를 코딩하는 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 13은 MPM 후보들 및 나머지 인트라 예측 모드들을 포함하는 n개의 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보를 코딩하는 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 14는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 15는 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 17은 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 18은 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
한편, 본 발명은 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (Essential Video Coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/이미지 코딩 표준(예를 들어, H.267, H.268 등)에 개시된 방법에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120), 엔트로피 인코딩부(130), 가산부(140), 필터부(150) 및 메모리(160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(121), 변환부(122), 양자화부(123), 재정렬부(124), 역양자화부(125) 및 역변환부(126)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 비디오 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법의 일 예를 나타낸다. 도 2를 참조하면 상기 영상 인코딩 방법은 블록 파티셔닝(block partitioning), 인트라/인터 예측, 변환(transform), 양자화(quantization) 및 엔트로피 인코딩(entropy encoding) 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처는 복수의 블록들로 분할될 수 있고, 인트라/인터 예측을 통하여 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있고, 상기 현재 블록의 입력 블록과 상기 예측 블록과의 감산을 통하여 상기 현재 블록의 레지듀얼 블록이 생성될 수 있다. 이 후, 상기 레지듀얼 블록에 대한 변환을 통하여 계수(coefficent) 블록, 즉, 상기 현재 블록의 변환 계수들이 생성될 수 있다. 상기 변환 계수들은 양자화 및 엔트로피 인코딩되어 비트스트림에 저장될 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 비디오 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340), 필터부(350) 및 메모리(360)를 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(320)는 재정렬부(321), 역양자화부(322), 역변환부(323)을 포함할 수 있다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치(300)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(300)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(310)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(330)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(321)로 입력될 수 있다.
재정렬부(321)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(321)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(321)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(321)는 역양자화부(322)의 일부일 수 있다.
역양자화부(322)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(323)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(330)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(330)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(330)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(330)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(330)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(330)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(330)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(330)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(330)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(330)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(330)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(340)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(340)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(340)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(340)는 예측부(330)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(350)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(360)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(350)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(360)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(360)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
도 4는 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타낸다. 도 4를 참조하면 상기 영상 디코딩 방법은 엔트로피 디코딩(entropy decoding), 역양자화(inverse quantization), 역변환(inverse transform) 및 인트라/인터 예측 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치에서는 상기 인코딩 방법의 역과정이 수행될 수 있다. 구체적으로, 비트스트림에 대한 엔트로피 디코딩을 통하여 양자화된 변환 계수들이 획득될 수 있고, 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화 과정을 통하여 현재 블록의 계수 블록, 즉, 변환 계수들이 획득될 수 있다. 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 통하여 상기 현재 블록의 레지듀얼 블록이 도출될 수 있고, 인트라/인터 예측을 통하여 도출된 상기 현재 블록의 예측 블록과 상기 레지듀얼 블록과의 가산을 통하여 상기 현재 블록의 복원 블록(reconstructed block)이 도출될 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 인트라 예측 이 수행되는 경우, 샘플 간의 상관 관계가 이용될 수 있고 원본 블록과 예측 블록 간의 차이, 즉, 레지듀얼(residual) 이 획득될 수 있다. 상기 레지듀얼에는 상술한 변환 및 양자화가 적용될 수 있는바, 이를 통하여 공간적 리던던시(spatial redundancy)가 제거될 수 있다. 구체적으로, 인트라 예측이 사용되는 인코딩 방법 및 디코딩 방법은 후술하는 바와 같을 수 있다.
도 5는 인트라 예측 기반 영상 인코딩 방법의 일 예를 나타낸다. 도 5를 참조하면 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하고(S500), 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S510). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S520). 이 경우 인코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다(S530). 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 S530 절차는 생략될 수 있다.
인코딩 장치는 (필터링된) 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S540). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 나타내는 예측 모드 정보 및 상기 레듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S550). 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.
도 6은 인트라 예측 기반 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면 디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다(S600). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S610). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S620). 이 경우 디코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다(S630). 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 S630 절차는 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S640). 디코딩 장치는 상기 (필터링된) 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다(S650).
한편, 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 상술한 내용과 같이 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 상기 현재 블록의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다.
참고로, 예를 들어, 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성(non-directional, 또는 비각도성(non-angular)) 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성(directional, 또는 각도성(angular)) 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 0번인 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 1번인 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번의 65개의 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 본 발명은 인트라 예측 모드들의 수가 다른 경우에도 적용될 수 있다. 한편, 경우에 따라 67번 인트라 예측 모드가 더 사용될 수 있으며, 상기 67번 인트라 예측 모드는 LM(linear model) 모드를 나타낼 수 있다.
도 7은 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 7을 참조하면, 좌상향 대각 예측 방향을 갖는 34번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드를 구분할 수 있다. 도 7의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 33번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 34번 내지 66번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 18번 인트라 예측 모드와 50번 인트라 예측 모드는 각각 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode), 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode)를 나타내며, 2번 인트라 예측 모드는 좌하향 대각 인트라 예측 모드, 34번 인트라 예측 모드는 좌상향 대각 인트라 예측 모드, 66번 인트라 예측 모드는 우상향 대각 인트라 예측 모드라고 불릴 수 있다.
한편, 상기 예측 모드 정보는 MPM(most probable mode)가 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예를 들어, prev_intra_luma_pred_flag)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 상기 MPM이 적용되는 경우, 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(예를 들어, MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(예를 들어, mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드 후보들은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록에 대한 상기 MPM 후보 리스트 또는 상기 MPM 리스트가 구성될 수 있고, 상기 MPM 후보 리스트 또는 상기 MPM 리스트는 상기 인트라 예측 모드 후보들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 현재 블록에 상기 MPM이 적용되지 않는 경우, 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보(예를 들어, rem_inra_luma_pred_mode)를 더 포함할 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 MPM 리메인더(remainder) 정보라고 나타낼 수도 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 후술하는 코딩 방법을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 모드 정보는 트렁케이티드 바이너리 코드(truncated binary code) 또는 트렁케이티드 라이스 바이너리 코드(truncated rice binary code)를 기반으로 하는 엔코로피 코딩(예를 들어, CABAC, CAVLC)을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다.
도 8은 인트라 예측을 수행하는 일 예를 나타낸다. 도 8을 참조하면 일반적인 인트라 예측은 3개의 단계(step)로 수행될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 참조 샘플을 구성할 수 있고(S800), 상기 참조 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 도출할 수 있고(S810), 상기 예측 샘플에 대한 포스트 필터링을 수행할 수 있다(S820). 인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 상기 현재 블록의 언노운 샘플들(unknown samples)을 생성하기 위하여 인트라 예측 모드 및 알려진 주변 참조 샘플들(known neighbouring reference samples)의 이점(advantages)을 획득할 수 있다.
도 9는 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용되는 상기 주변 샘플들을 예시적으로 나타낸다. 도 9를 참조하면 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 인 경우, 상기 현재 블록의 상기 주변 샘플들은 2W개의 상측 주변 샘플들, 2H개의 좌측 주변 샘플들 및 좌상측 코너 주변 샘플을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][2H-1], 상기 좌상측 코너 주변 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 주변 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[2W-1][-1]일 수 있다. 상기 현재 블록의 대상 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 예측 샘플이 도출될 수 있다. 한편, 복수의 라인의 주변 샘플들이 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 수도 있다.
한편, 인코딩 장치는 비트 레이트(bit rate) 및 디스토션(distortion)을 공동으로(jointly) 최적화(obtimizing)하여 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 이 후, 인코딩 장치는 상기 최적의 인트라 예측 모드에 대한 예측 모드 정보를 비트스트림에 코딩할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 에측 모드 정보를 파싱하여 상기 최적의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측을 수행할 수 있다. 그러나, 인트라 예측 모드의 증가된 개수는 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 최소화하기 위한 효율적인 인트라 예측 모드 코딩을 필요로 한다.
이에, 본 발명은 인트라 예측에 대한 정보를 전송함에 있어서 시그널링 오버헤드를 줄이기 위한 실시예들을 제안한다.
한편, 후술하는 실시예들에서의 오퍼레이터들은 다음의 표와 같이 정의될 수 있다.
Figure pct00001
표 1을 참조하면 Floor(x) 는 x 이하의 최대 정수값을 나타낼 수 있고, Log2(u) 는 u의 2를 밑(base)으로 하는 로그값을 나타낼 수 있고, Ceil(x) 는 x 이상의 최소 정수값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, Floor(5.93) 의 경우, 5.93 이하의 최대 정수값은 5이므로, 5를 나타낼 수 있다.
또한, 표 1을 참조하면 x>>y 는 x 를 y 번 우측 쉬프트(right shift)하는 연산자를 나타낼 수 있고, x<<y 는 x 를 y 번 좌측 쉬프트(left shift)하는 연산자를 나타낼 수 있다.
일반적으로 코딩하려는 현재 블록과 주변 블록은 비슷한 영상 특성을 갖게 될 수 있고, 따라서, 상기 현재 블록과 상기 주변 블록은 서로 동일하거나 비슷한 인트라 예측 모드를 가질 확률이 높은바, 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 도출하기 위하여 상기 주변 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 MPM 리스트가 결정될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 MPM 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드를 MPM 후보로 포함할 수 있다.
상기 현재 블록의 MPM 리스트를 구성하기 위하여 사용되는 상기 현재 블록의 주변 블록들은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
도 10은 상기 현재 블록의 주변 블록들을 예시적으로 나타낸다. 도 10을 참조하면 상기 현재 블록의 상기 주변 블록들은 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌하측 주변 블록, 우상측 주변 블록 및/또는 좌상측 주변 블록을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 이고, 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 블록은 (-1, H-1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 상측 주변 블록은 (W-1, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 우상측 주변 블록은 (W, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 좌하측 주변 블록은 (-1, H) 좌표의 샘플을 포함하는 블록이고, 상기 좌상측 주변 블록은 (-1, -1) 좌표의 샘플을 포함하는 블록일 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 인트라 예측이 적용되는 경우, 효율적으로 MPM 리스트를 생성하는 방법을 제안한다. 본 실시예에서는 기존의 인트라 예측 모드와 선형 보간 인트라 예측(linear interpolation intra prediction, LIP) 모드가 함께 사용되는 경우를 설명한다. 만약 더 많은 인트라 예측 부호화 기술들이 함께 사용되어도 동일한 방법으로 확장될 수 있다.
도 11은 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 기존의 인트라 예측 모드로 인코딩된 주변 블록과 LIP 모드로 인코딩된 주변 블록을 예시적으로 나타낸다.
도 11을 참조하면 상기 현재 블록의 상기 주변 블록들은 좌측 주변 블록(L), 상측 주변 블록(A), 좌하측 주변 블록(BL), 우상측 주변 블록(AR) 및/또는 좌상측 주변 블록(AL)을 포함할 수 있다. 또한, 도 11을 참조하면 상측 주변 블록(A), 좌상측 주변 블록(AL), 우상측 주변 블록(AR)은 기존의 인트라 예측을 사용한 인코딩(Conventional intra coding, Con. Intra) 방법을 통하여 인코딩될 수 있고, 좌측 주변 블록(L), 좌하측 주변 블록(BL)은 상기 LIP 인트라 예측을 사용한 부호화 (linear interpolation intra prediction, LIP) 방법을 통하여 인코딩될 수 있다.
본 발명은 만약 현재 블록이 기존의 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩되면 MPM 리스트 생성 시 주변 블록 중 기존의 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록을 우선하여 MPM 리스트를 생성할 수 있고, 반대로 만약 현재 블록이 LIP 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩되면 MPM 리스트 생성시 주변 블록 중 LIP 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록을 우선하여 MPM 리스트를 생성하는 방안을 제안한다.
예를 들어, 현재 블록이 기존의 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩되는 경우, 상기 현재 블록의 MPM 리스트는 다음과 같이 구성될 수 있다.
일 예로, 다음과 같이 주변 블록의 부호화 정보를 우선하여 MPM 리스트가 생성될 수 있다.
1단계: 기존의 MPM 리스트 생성 순서대로 주변 블록을 탐색하면서 주변 블록들 중 기존의 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록(즉, 상기 블록의 인트라 예측 모드)을 먼저 MPM 리스트에 추가.
2단계: 다시 MPM 리스트 생성 순서대로 주변 블록을 탐색하면서 LIP 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록(즉, 상기 블록의 인트라 예측 모드)을 다시 MPM 리스트에 추가.
3단계: MPM 리스트 내에 방향성을 갖는 모드(Planar, DC 모드 제외)를 순차적으로 탐색하면서 해당 모드에 -1, +1 한 모드를 MPM 리스트 내에 추가
4단계: 디폴트 모드들을 MPM 리스트에 추가
한편, 상술한 과정 중 중복되는 모드가 있거나 해당 블록에서 예측 모드를 사용할 수 없는 경우에는 MPM 리스트에 추가하지 않고 다음 블록이 탐색될 수 있다. 또한, 6개의 MPM 후보들이 생성된 경우, MPM 리스트 생성 과정이 종료될 수 있다. 상술한 과정에 따른 MPM 후보 도출을 위한 탐색 순서는 다음과 같을 수 있다.
MPM 리스트: A → Planar → DC → AR → AL → L → BL → (A, AR, AL, L, BL 모드에 대해 -1, +1 모드 생성 과정) → 디폴트 모드 추가
또한, 일 예로, 다음과 같이 주변 블록의 인코딩 정보뿐만 아니라 MPM 리스트 생성 시에 추가되는 모든 모드 정보를 우선하여 MPM 리스트가 생성될 수 있다.
1단계: 기존의 MPM 리스트 생성 순서대로 주변 블록을 탐색하면서 주변 블록들 중 기존의 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록(즉, 상기 블록의 인트라 예측 모드)을 먼저 MPM 리스트에 추가
2단계: 다음 MPM 리스트 내에 생성된 방향성을 갖는 모드를 순차적으로 탐색하면서 해당 모드에 -1, +1 한 모드를 MPM 리스트 내에 추가
3단계: 다시 주변 블록을 탐색하면서 LIP 인트라 예측 방법으로 부호화된 블록의 모드 정보를 MPM 리스트에 추가
4단계: MPM 리스트 내에 추가로 생성된 모드(선형 보간 화면 내 예측 방법으로 추가된 모드)에 대해 -1, +1 한 모드를 MPM 리스트 내에 추가
5단계: 디폴트 모드들을 MPM 리스트에 추가
한편, 상술한 과정 중 중복되는 모드가 있거나 해당 블록에서 예측 모드를 사용할 수 없는 경우에는 MPM 리스트에 추가하지 않고 다음 블록이 탐색될 수 있다. 또한, 6개의 MPM 후보들이 생성된 경우, MPM 리스트 생성 과정이 종료될 수 있다. 상술한 과정에 따른 MPM 후보 도출을 위한 탐색 순서는 다음과 같을 수 있다.
MPM 리스트: A → Planar → DC → AR → AL → (A, AR, AL 모드에 대해 -1, +1 모드 생성 과정) → L → BL → (L, BL 모드에 대해 -1, +1 모드 생성 과정) → 디폴트 모드 추가
또한, 예를 들어, 현재 블록이 LIP 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩되는 경우, 상기 현재 블록의 MPM 리스트는 다음과 같이 구성될 수 있다. 상술한 경우와 달리 LIP 인트라 예측 모드를 우선하여 MPM 리스트를 생성하는 차이가 있다.
일 예로, 다음과 같이 주변 블록의 부호화 정보를 우선하여 MPM 리스트가 생성될 수 있다.
1단계: 기존의 MPM 리스트 생성 순서대로 주변 블록을 탐색하면서 주변 블록들 중 기존의 LIP 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록(즉, 상기 블록의 인트라 예측 모드)을 먼저 MPM 리스트에 추가
2단계: 다시 MPM 리스트 생성 순서대로 주변 블록을 탐색하면서 LIP 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록을 다시 MPM 리스트에 추가
3단계: MPM 리스트 내에 방향성을 갖는 모드(Planar, DC 모드 제외)를 순차적으로 탐색하면서 해당 모드에 -1, +1 한 모드를 MPM 리스트 내에 추가
4단계: 디폴트 모드들을 MPM 리스트에 추가
한편, 상술한 과정 중 중복되는 모드가 있거나 해당 블록에서 예측 모드를 사용할 수 없는 경우에는 MPM 리스트에 추가하지 않고 다음 블록이 탐색될 수 있다. 또한, 6개의 MPM 후보들이 생성된 경우, MPM 리스트 생성 과정이 종료될 수 있다. 상술한 과정에 따른 MPM 후보 도출을 위한 탐색 순서는 다음과 같을 수 있다.
MPM 리스트: A → Planar → DC → AR → AL → L → BL → (A, AR, AL, l, BL 모드에 대해 -1, +1 모드 생성 과정) → 디폴트 모드 추가
또한, 일 예로, 다음과 같이 주변 블록의 인코딩 정보뿐만 아니라 MPM 리스트 생성 시에 추가되는 모든 모드 정보를 우선하여 MPM 리스트가 생성될 수 있다.
1단계: 기존의 MPM 리스트 생성 순서대로 주변 블록을 탐색하면서 주변 블록들 중 LIP 인트라 예측 인코딩 방법을 사용하여 인코딩된 블록(즉, 상기 블록의 인트라 예측 모드)을 먼저 MPM 리스트에 추가
2단계: MPM 리스트 내에 생성된 방향성을 갖는 모드를 순차적으로 탐색하면서 해당 모드에 -1, +1 한 모드를 MPM 리스트 내에 추가
3단계: 그리고 다시 주변 블록을 탐색하면서 기존의 인트라 예측 방법으로 인코딩된 블록의 모드 정보를 MPM 리스트에 추가
4단계: MPM 리스트 내에 추가로 생성된 모드(기존의 인트라 예측 방법으로 추가된 모드)에 대해 -1, +1 한 모드를 MPM 리스트 내에 추가
5단계: 디폴트 모드들을 MPM 리스트에 추가
한편, 상술한 과정 중 중복되는 모드가 있거나 해당 블록에서 예측 모드를 사용할 수 없는 경우에는 MPM 리스트에 추가하지 않고 다음 블록이 탐색될 수 있다. 또한, 6개의 MPM 후보들이 생성된 경우, MPM 리스트 생성 과정이 종료될 수 있다. 상술한 과정에 따른 MPM 후보 도출을 위한 탐색 순서는 다음과 같을 수 있다.
MPM 리스트: A → Planar → DC → AR → AL → (A, AR, AL 모드에 대해 -1, +1 모드 생성 과정) → L → BL → (L, BL 모드에 대해 -1, +1 모드 생성 과정) → 디폴트 모드 추가
상술한 바와 같이 기존의 인트라 예측 인코딩와 LIP 인트라 예측 인코딩이 사용되는 경우에 대한 MPM 리스트 생성 방법이 제안될 수 있다. 또한, 다른 인트라 예측 인코딩 방법이 적용되어도 상술한 방법으로 MPM 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 현재 블록이 인코딩되고 있는 예측 방법과 동일한 예측 방법으로 인코딩된 주변 블록을 우선하여 MPM 리스트가 생성될 수 있다.
또한, 상술한 MPM 리스트 생성 방법에서 MPM 리스트 내의 후보 모드(즉, MPM 후보)의 개수는 인트라 예측 모드의 수에 따라 가변적으로 정해질 수 있고, 상기 후보 모드 생성을 위한 주변 블록의 위치는 임의로 결정될 수 있다. 또는, 탐색할 주변 블록의 개수 및 탐색 순서도 임의로 결정될 수 있다. 또한, MPM 리스트 내의 후보 모드의 개수에 따라 상기 디폴트 모드의 개수가 가변적으로 정해질 수 있다. 또한, 디폴트 모드 셋으로 결정되는 모드가 임의로 결정될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 MPM 리스트를 구성할 수 있고, 상기 MPM 리스트의 MPM 후보들 중 MPM 인덱스가 가리키는 MPM 후보를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 MPM 후보들 중 하나가 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드인 경우에 MPM 인덱스를 시그널링함으로써 오버 헤드가 최소화될 수 있다. 상기 MPM 후보들을 가리키는 인덱스는 트렁케이티드 유너리 코드(truncated unary code)로 코딩될 수 있다. 즉, 상기 MPM 인덱스는 트렁케이티드 유너리 코드(Truncated Unary code)를 사용하여 이진화될 수 있다. 트렁케이티드 유너리 코드를 통하여 이진화된 상기 MPM 인덱스의 값은 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00002
표 2를 참조하면 상기 MPM 인덱스는 나타내는 값에 따라서 1개 내지 5개의 빈의 이진값(binary value)으로 도출될 수 있다. 트렁케이티드 유너리 코드를 통하여 이진화된 상기 MPM 인덱스의 값이 작을수록 이진값의 빈이 적으므로, MPM 후보들의 순서가 비트량을 줄이는데 중요할 수 있다. 또한, 상기 트렁케이티드 유너리 코드는 트렁케이티드 라이스 코드(Truncated Rice code)라고 나타낼 수도 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 리스트는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있고, 상기 MPM 후보들은 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, DC 인트라 예측 모드, 좌하측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 우상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 좌상측 주변 블록의 인트라 예측 모드 순으로 구성될 수 있다. 한편, 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 리스트에 포함되지 않은 경우, MPM 플래그는 예외를 표시하도록 시그널링될 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함되는지, 또는 상기 MPM 후보들에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들에 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(MPM 리스트)에 포함됨을 나타낼 수 있고, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(MPM 리스트)에 포함되지 않고 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 포함됨을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드, 즉, 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 나타내는 인덱스는 가변 길이 코딩(variable length coding) 또는 고정 길이 코딩(fixed length coding)을 사용하여 코딩될 수 있다. 또한, 상기 MPM 리스트에 포함되는 MPM 후보들의 개수는 인트라 예측 모드의 개수를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측 모드의 개수가 증가함에 따라서 상기 MPM 후보들의 개수가 증가할 수 있으나, 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트는 3개의 MPM 후보들, 5개의 후보들 또는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 나타내는 인덱스는 가변 길이 코딩(variable length coding) 또는 고정 길이 코딩(fixed length coding)을 사용하여 코딩될 수 있다. 여기서, 상기 인덱스가 가변 길이 코딩로 코딩되는 경우, 앞선 순서의 인트라 예측 모드(즉, 상기 인덱스의 값이 작은 경우에 해당하는 인트라 예측 모드)가 선택되는 확률이 높을수록 영상의 인트라 예측 모드를 나타내는 예측 모드 정보의 비트량을 줄일 수 있는바, 고정 길이 코딩이 사용되는 경우보다 코딩 효율이 향상될 수 있다.
상기 가변 길이 코딩으로 트렁케이티드 바이너리 코딩이 사용될 수 있다.
예를 들어, 전체 u 개의 심볼들이 상기 트렁케이티드 바이너리 코딩으로 코딩되는 경우, 첫번째 l 개의 심볼들은 k 비트가 사용되어 코딩될 수 있고, u-l 개의 심볼들, 즉, 상기 전체 u개의 심볼들에서 상기 l개의 심볼들을 제외한 심볼들은 k+1 비트가 사용되어 코딩될 수 있다. 여기서, 상기 첫번째 l 개의 심볼들은 앞선 순서의 l개의 심볼들을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 심볼들은 정보가 나타낼 수 있는 값들일 수 있다.
여기서, 상기 k 는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00003
또한, 상기 l 은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00004
예를 들어, 상기 트렁케이티드 바이너리 코딩이 사용되는 심볼 개수에 따른 k 및 l 은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00005
또한, 예를 들어, 전체 심볼의 개수가 61인 경우(u=61), 상기 트렁케이티드 바이너리 코딩에 따른 각 심볼에 대한 이진화 값은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00006
표 4를 참조하면 전체 심볼의 개수가 61개(즉, cMax+1)인 경우, 상기 k 는 5로 도출될 수 있고, 상기 l은 3으로 도출될 수 있다. 따라서, 심볼 0 내지 2는 5개의 비트수를 갖는 이진화 값으로 코딩될 수 있고, 나머지 심볼들은 6(즉, k+1)개의 비트수를 갖는 이진화 값으로 코딩될 수 있다.
한편, 상기 심볼들은 인트라 예측 모드 리스트의 인덱스를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 심볼들은 특정 순서의 인트라 예측 모드들의 인덱스를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 리스트는 다음과 같이 모드 번호가 증가하는 순서로 구성된 리스트일 수 있다.
{0, 1, 2,..., 64, 65, 66}
또는, 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 리스트는 다음과 같이 기정의된(pre-defined) 순서로 구성된 리스트일 수 있다.
{66, 50, 34,..., 2, 18}
본 발명은 상술한 트렁케이티드 바이너리 코딩을 사용하여 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보를 코딩하는 방안을 제안한다.
도 12는 MPM 후보들 및 나머지 인트라 예측 모드들을 포함하는 n개의 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보를 코딩하는 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 12를 참조하면 인코딩 장치는 m 개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다(S1200). 이 후, 인코딩 장치는 기정의된 인트라 예측 모드 리스트에서 상기 MPM 후보들을 제거할 수 있다(S1210). 이 후, 상기 (n-m)개의 나머지 인트라 예측 모드들을 나타내는 인덱스를 상기 트렁케이티드 바이너리 코드를 사용하여 코딩할 수 있다(S1220). 즉, 상기 (n-m)개의 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 나타내는 인덱스를 상기 트렁케이티드 바이너리 코드를 사용하여 코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 인덱스의 값이 N 인 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 상기 (n-m)개의 나머지 인트라 예측 모드들에서 N+1번째 인트라 예측 모드를 가리킬 수 있다. 상술한 내용과 같이 상기 (n-m)개의 나머지 인트라 예측 모드들을 나타내는 인덱스는 상기 트렁케이티드 바이너리 코드로 코딩될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 인덱스의 값이 N 인 경우, 상기 인덱스는 상기 트렁케이티드 바이너리 코드에서 상기 N 에 대응하는 이진값으로 이진화될 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 모드 리스트는 인트라 모드 맵(intra mode map)이라고 나타낼 수도 있다. 상기 인트라 모드 맵은 전체 u 개의 인트라 예측 모드들의 기정의된(pre-defined) 순서를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 인트라 모드 맵은 기설정된 순서의 인트라 예측 모드들에서 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다. 전체 인트라 예측 모드들에서 상기 m 개의 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들은 상기 인트라 모드 맵에 따른 순서(즉, 기설정된 순서)로 상기 인덱스의 심볼에 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 상기 m 개의 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들 중 상기 인트라 모드 맵에서 첫번째 순서인 인트라 예측 모드의 인덱스는 0일 수 있고, n번째 순서인 인트라 예측 모드의 인덱스는 n-1일 수 있다.
또한, 트렁케이티드 바이너리 코드의 첫번째 l 개의 심볼들이 나머지 심볼들보다 작은 비트수를 사용하는바, 일 예로, 레이트-디스토션 최적화(Rate-Distortion Optimization, RDO) 프로세스에서 최적의 인트라 예측 모드로 선택될 확률이 높은 인트라 예측 모드들이 앞선 순서로 포함되는 인트라 모드 맵이 제안될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 모드 맵은 다음과 같을 수 있다. 즉, 상기 기설정된 순서의 인트라 예측 모드들은 다음과 같을 수 있다.
{0, 1, 50, 18, 49, 10, 12, 19, 11, 34, 2, 17, 54, 33, 46, 51, 35, 15, 13, 45, 22, 14, 66, 21, 47, 48, 23, 53, 58, 16, 42, 20, 24, 44, 26, 43, 55, 52, 37, 29, 39, 41, 25, 9, 38, 56, 30, 36, 32, 28, 62, 27, 40, 8, 3, 7, 57, 6, 31, 4, 65, 64, 5, 59, 60, 61, 63}
예를 들어, 인트라 예측 모드들의 개수가 67개이고, MPM 후보들의 개수가 6개인 경우(즉, 6개의 MPM 모드들이 사용되는 경우), 61개의 나머지 인트라 예측 모드들은 트렁케이티드 바이너리 코드를 사용하여 코딩될 수 있다. 즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 대한 인덱스는 상기 트렁케이티드 바이너리 코드를 기반으로 코딩될 수 있다. 상기 6개의 MPM 후보들이 도출된 경우, 상기 인트라 모드 맵은 상기 6개의 MPM 후보들을 제외하고 정렬될 수 있다. 즉, 상기 인트라 모드 맵은 기설정된 순서의 인트라 예측 모드들에서 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다. 이 후, 비트량을 줄이기 위하여, 앞선 순서의 l개(61인 u에 대한 l는 3)의 인트라 예측 모드들, 즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들 중 상기 인트라 모드 맵에서 앞선 순서의 3개의 인트라 예측 모드들은 k비트(61인 u에 대한 k는 5)인 00000, 00001 및 00010으로 코딩될 수 있다. 즉, 상기 61개의 나머지 인트라 예측 모드들 중 상기 인트라 모드 맵에 따른 첫번째 인트라 예측 모드의 인덱스는 00000의 이진화 값, 두번째 인트라 예측 모드의 인덱스는 00001의 이진화 값, 세번째 인트라 예측 모드의 인덱스는 00010의 이진화 값으로 코딩될 수 있다. 또한, 상기 3개의 인트라 예측 모드들 이외의 58개의 인트라 예측 모드들은 000100, 000101 과 같은 6비트의 트렁케이티드 바이너리 코드로 코딩될 수 있다. 즉, 상기 3개의 인트라 예측 모드들 이외의 58개의 인트라 예측 모드들의 인덱스는 000100, 000101 과 같은 6비트의 이진화 값으로 코딩될 수 있다.
본 발명은 상기 트렁케이티드 바이너리 코딩을 사용하여 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보를 코딩하는 다른 실시예도 제안한다.
도 13은 MPM 후보들 및 나머지 인트라 예측 모드들을 포함하는 n개의 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보를 코딩하는 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 13을 참조하면 인코딩 장치는 m 개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다(S1300). 이 후, 인코딩 장치는 상기 MPM 후보들 중 방향성 인트라 예측 모드의 오프셋을 TBC 리스트에 포함시킬 수 있다(S1310). 예를 들어, 상기 MPM 후보들인 방향성 인트라 예측 모드가 n번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 n 에 오프셋을 합한 n+offset번 인트라 예측 모드가 도출될 수 있고, 상기 n+offset번 인트라 예측 모드를 포함하는 TBC 리스트가 구성될 수 있다. 여기서, 상기 오프셋은 -1, +1, -2, +2, ... , -4, +4 에서 시작될 수 있다. 이 후, 상기 (n-m)개의 나머지 인트라 예측 모드들을 나타내는 인덱스를 상기 트렁케이티드 바이너리 코드를 사용하여 코딩할 수 있다(S1320). 상술한 내용과 같이 상기 (n-m)개의 나머지 인트라 예측 모드들을 나타내는 인덱스는 상기 트렁케이티드 바이너리 코드로 코딩될 수 있다.
예를 들어, 인트라 예측 모드들의 개수가 67개이고, MPM 후보들의 개수가 6개인 경우, 61개의 나머지 인트라 예측 모드들은 트렁케이티드 바이너리 코드를 사용하여 코딩될 수 있다. 즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 대한 인덱스는 상기 트렁케이티드 바이너리 코드를 기반으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트에 포함된 6개의 MPM 후보들이 {50, 8, 0, 1, 66, 54} 인 경우, 상기 TBC 리스트는 {49, 51, 7, 9, 65, 53, 55, ..., }로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 MPM 후보들 중 방향성 인트라 예측 모드는 50번 인트라 예측 모드, 8번 인트라 예측 모드, 66번 인트라 예측 모드, 54번 인트라 예측 모드이고, 상기 50번 인트라 예측 모드, 상기 8번 인트라 예측 모드, 상기 66번 인트라 예측 모드 및 상기 54번 인트라 예측 모드와 오프셋을 기반으로 도출된 인트라 예측 모드가 상기 TBC 리스트에 추가될 수 있다.
이 후, 비트량을 줄이기 위하여, 앞선 순서의 l개(61인 u에 대한 l는 3)의 인트라 예측 모드들, 즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들 중 상기 TBC 리스트에서 앞선 순서의 3개의 인트라 예측 모드들은 k비트(61인 u에 대한 k는 5)인 00000, 00001 및 00010으로 코딩될 수 있다. 즉, 상기 TBC 리스트에서 첫번째 인트라 예측 모드인 49번 인트라 예측 모드의 인덱스는 00000의 이진화 값, 두번째 인트라 예측 모드인 51번 인트라 예측 모드의 인덱스는 00001의 이진화 값, 세번째 인트라 예측 모드인 7번 인트라 예측 모드의 인덱스는 00010의 이진화 값으로 코딩될 수 있다. 또한, 상기 3개의 인트라 예측 모드들 이외의 58개의 인트라 예측 모드들은 000100, 000101 과 같은 6비트의 트렁케이티드 바이너리 코드로 코딩될 수 있다. 즉, 상기 3개의 인트라 예측 모드들 이외의 58개의 인트라 예측 모드들의 인덱스는 000100, 000101 과 같은 6비트의 이진화 값으로 코딩될 수 있다.
한편, 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx[x0+i][y0+j] (또는 mpm_idx) 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode[x0+i][y0+j] (또는 rem_intra_luma_pred_mode) 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 또는, 상기 MPM 인덱스는 intra_luma_mpm_idx[xCb][yCb] 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 intra_luma_mpm_remainder[xCb][yCb] 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 MPM 인덱스는 상기 MPM 후보들 중 하나를 가리킬 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM 후보들 이외의 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리킬 수 있다. 또한, 어레이 인덱스(array indices) (x0+i, y0+i) 는 픽처의 좌상단 루마 샘플을 기준으로 하는 예측 블록의 좌상단 루마 샘플의 위치 (x0+i, y0+i)를 가리킬 수 있다. 또한, 어레이 인덱스(array indices) (xCb, yCb) 는 픽처의 좌상단 루마 샘플을 기준으로 하는 예측 블록의 좌상단 루마 샘플의 위치 (xCb, yCb)를 가리킬 수 있다.
또한, 리메이닝 모드 코딩(remaining mode coding)을 위한 이진화(binarization)는 cMax 값이 (num_intra_mode - mpm_idx) 와 동일한 트렁케이티드 바이너리(Truncated Binary, TB) 이진화 프로세스(binarization process)를 호출함(invoking)으로써 도출될 수 있다. 즉, 리메이닝 모드 코딩(remaining mode coding)을 위한 이진화(binarization)는 cMax 값이 전체 인트라 예측 모드의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값인 트렁케이티드 바이너리 이진화 프로세스로 수행될 수 있다. 여기서, 상기 num_intra_mode 는 전체 인트라 예측 모드의 개수를 나타낼 수 있고, 상기 mpm_idx 는 MPM 후보들의 개수를 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 cMax 는 60으로 기설정될 수 있다. 또는, 상기 cMax 는 전체 인트라 예측 모드의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값으로 기설정될 수 있고, 또는, 상기 cMax 는 전체 인트라 예측 모드의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값에서 1을 뺀 값으로 기설정될 수 있다.
구체적으로, 상기 트렁케이티드 바이너리 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 프로세스의 입력(input)은 synVal 값과 cMax 값을 갖는 신텍스 엘리먼트(syntax element)에 대한 TB 이진화에 대한 요청(request)일 수 있다. 여기서, 상기 synVal 은 상기 신텍스 엘리먼트의 값을 나타낼 수 있고, 상기 cMax 는 상기 신텍스 엘리먼트가 나타낼 수 있는 최대값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 프로세스의 출력(output)은 상기 신텍스 엘리먼트의 TB 이진화일 수 있다. 신텍스 엘리먼트 synVal 의 TB 이진화 프로세스의 빈 스트링(bin string)은 후술하는 바와 같이 지정될 수 있다.
Figure pct00007
여기서, 상기 cMax 가 0 인 경우, 신텍스 엘리먼트의 TB 이진화는 널(NULL) 빈 스트링일 수 있다.
또한, 상기 cMax 가 0 이 아니고, 상기 synVal 이 u 보다 작은 경우, TB 빈 스트링은 k 로 설정된 입력 symbolVal 과 cMaX 를 갖는 synVal 에 대한 고정 길이(Fixed Length, FL) 이진화 프로세스를 호출하여 도출될 수 있다. 즉, 상기 cMax 가 0 이 아니고, 상기 synVal 이 u 보다 작은 경우, TB 빈 스트링은 k 로 설정된 입력 symbolVal 과 k 로 설정된 cMaX 를 갖는 synVal 에 대한 FL 이진화 프로세스를 기반으로 도출될 수 있다. 후술하는 고정 길이 이진화 프로세스에서의 이진값의 길이, 즉, 비트수를 도출하는 수학식 4에 따르면, 상기 k로 설정된 cMaX 에 대하여 비트수는 k로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 synVal 이 u 보다 작은 경우, 상기 synVal 에 대한 k 비트의 이진값이 도출될 수 있다.
또한, 상기 cMax 가 0 이 아니고, 상기 synVal 이 u 보다 크거나 같은 경우, TB 빈 스트링은 (k+1) 로 설정된 입력 symbolVal 과 cMaX 를 갖는 synVal+u 에 대한 고정 길이(Fixed Length, FL) 이진화 프로세스를 호출하여 도출될 수 있다. 즉, 상기 cMax 가 0 이 아니고, 상기 synVal 이 u 보다 크거나 같은 경우, TB 빈 스트링은 (k+1) 로 설정된 입력 symbolVal 과 (k+1) 로 설정된 cMaX 를 갖는 synVal+u 에 대한 FL 이진화 프로세스를 기반으로 도출될 수 있다. 후술하는 고정 길이 이진화 프로세스에서의 이진값의 길이, 즉, 비트수를 도출하는 수학식 4에 따르면, 상기 (k+1) 로 설정된 cMaX 에 대하여 비트수는 (k+1) 로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 synVal 이 u 보다 크거나 같은 경우, 상기 synVal 에 대한 (k+1) 비트의 이진값이 도출될 수 있다.
또한, 다른 예로, 리메이닝 모드 코딩(remaining mode coding)을 위한 이진화(binarization)는 cMax 값이 (num_intra_mode - mpm_idx - 1) 와 동일한 고정 길이(Fixed Length, FL) 이진화 프로세스(binarization process)를 호출함(invoking)으로써 도출될 수 있다. 즉, 리메이닝 모드 코딩(remaining mode coding)을 위한 이진화(binarization)는 cMax 값이 전체 인트라 예측 모드의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값에서 1을 뺀 값인 FL 이진화 프로세스로 수행될 수 있다. 여기서, 상기 num_intra_mode 는 전체 인트라 예측 모드의 개수를 나타낼 수 있고, 상기 mpm_idx 는 MPM 후보들의 개수를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 FL 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 프로세스의 입력(input)은 cMax 및 FL 이진화에 대한 요청(request)일 수 있다. 또한, 상기 프로세스의 출력(output)은 각 symbolVal 값을 대응 빈 스트링(bin string)과 연관시키는 FL 이진화일 수 있다.
FL 이진화는 심볼 값 symbolVal 의 고정 길이 비트인 부호없는(unsigned) 인티저 빈 스트링(integer bin string)을 사용하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 고정 길이는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00008
여기서, 상기 fixedLength 는 상기 고정 길이를 나타낼 수 있다.
상기 FL 이진화를 위한 빈들의 인덱싱(indexing)은 binIdx = 0 는 가장 중요한 비트과 연관될 수 있고, binIdx 값이 증가할수록 중요하지 않은 비트와 연관되어, binIdx 값이 가장 큰 경우가 가장 중요하지 않은 비트로 연관될 수 있다.
상술한 내용과 대하여 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TR 이진화 프로세스 또는 FL 이진화 프로세스로 이진화되어 코딩될 수 있다.
예를 들어, 상기 MPM 플래그, 상기 MPM 인덱스 및 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 다음의 표와 같이 이진화될 수 있다.
Figure pct00009
여기서, prev_intra_luma_pred_flag[][] 는 상기 MPM 플래그를 나타내는 신텍스 엘리먼트이고, rem_intra_luma_pred_mode[][] 는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 나타내는 신텍스 엘리먼트이고, mpm_idx[][] 는 상기 MPM 인덱스를 나타내는 신텍스 엘리먼트이다. 상술한 표 5를 참조하면 상기 MPM 플래그는 FL 이진화 프로세스로 이진화될 수 있고, 상기 FL 이진화 프로세스의 입력 파라미터인 cMax 는 1 로 기설정될 수 있다. 또한, 상술한 표 5를 참조하면 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 FL 이진화 프로세스로 이진화될 수 있고, 상기 FL 이진화 프로세스의 입력 파라미터인 cMax 는 전체 인트라 예측 모드의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값일 수 있다. 예를 들어, 전체 인트라 예측 모드의 개수가 67개이고, MPM 후보들의 개수가 6개인 경우, 61개의 나머지(remaining) 인트라 예측 모드들을 0부터 60까지 고려하면(즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들을 가리키는 인덱스 값들이 0 내지 60인 경우) 상기 cMax는 60일 수 있다. 다른 한 예로, 상기 61개의 나머지 인트라 예측 모드들을 1부터 61까지 고려하면(즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들을 가리키는 인덱스 값들이 1 내지 61인 경우) 상기 cMax 는 61 일 수 있다. 한편, 예를 들어, 상기 MPM 후보들의 개수는 3개일 수도 있다. 또한, 상술한 표 5를 참조하면 상기 MPM 인덱스는 트렁케이티드 라이스(Truncated Rice, TR) 이진화 프로세스로 이진화될 수 있고, 상기 TR 이진화 프로세스의 입력 파라미터인 cMax 는 MPM 후보들의 개수에서 1을 뺀 값일 수 있고, cRiceParam 은 0일 수 있다. 예를 들어, MPM 후보들의 개수가 6개인 경우, 상기 cMax 는 5 일 수 있다. 한편, 예를 들어, 상기 MPM 후보들의 개수가 3개일 수도 있다.
또는, 예를 들어, 상기 MPM 인덱스 및 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 다음의 표와 같이 이진화될 수 있다.
Figure pct00010
여기서, rem_intra_luma_pred_mode[][] 는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 나타내는 신텍스 엘리먼트이고, mpm_idx[][] 는 상기 MPM 인덱스를 나타내는 신텍스 엘리먼트이다. 상술한 표 5를 참조하면 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB 이진화 프로세스로 이진화될 수 있고, 상기 TB 이진화 프로세스의 입력 파라미터인 cMax 는 전체 인트라 예측 모드의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값에서 1을 뺀 값일 수 있다. 예를 들어, 전체 인트라 예측 모드의 개수가 67개이고, MPM 후보들의 개수가 6개인 경우, 상기 cMax 는 60 일 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 cMax 는 60으로 기설정될 수 있다. 예를 들어, 전체 인트라 예측 모드의 개수가 67개이고, MPM 후보들의 개수가 6개인 경우, 61개의 나머지(remaining) 인트라 예측 모드들을 0부터 60까지 고려하면(즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들을 가리키는 인덱스 값들이 0 내지 60인 경우) 상기 cMax는 60일 수 있다. 다른 한 예로, 상기 61개의 나머지 인트라 예측 모드들을 1부터 61까지 고려하면(즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들을 가리키는 인덱스 값들이 1 내지 61인 경우) 상기 cMax 는 61 일 수 있다. 즉, 상기 cMax 는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 나타낼 수 있는 최대값일 수 있다. 한편, 예를 들어, 상기 MPM 후보들의 개수는 3개일 수도 있다. 또한, 상술한 표 6을 참조하면 상기 MPM 인덱스는 트렁케이티드 라이스(Truncated Rice, TR) 이진화 프로세스로 이진화될 수 있고, 상기 TR 이진화 프로세스의 입력 파라미터인 cMax 는 MPM 후보들의 개수에서 1을 뺀 값일 수 있고, cRiceParam 은 0일 수 있다. 예를 들어, MPM 후보들의 개수가 6개인 경우, 상기 cMax 는 5 일 수 있다. 한편, 예를 들어, 상기 MPM 후보들의 개수가 3개일 수도 있다.
한편, 일 예로, 상기 MPM 인덱스는 컨텍스트 모델을 기반으로 인코딩/디코딩될 수 있다. 본 발명은 컨텍스트 모델을 기반으로 상기 MPM 인덱스를 인코딩/디코딩하는 방법과 관련하여 상기 컨텍스트 모델을 인트라 예측 모드를 기반으로 도출하는 방안을 제안한다.
예를 들어, 상기 MPM 인덱스에 대한 컨텍스트 모델의 할당(assignment)은 다음의 표와 같을 수 있다.
Figure pct00011
여기서, 예를 들어, NUM_INTRA_MODE 는 상기 MPM 리스트에 포함된 M번째 MPM 후보가 나타내는 인트라 예측 모드의 번호를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 M번째 MPM 후보가 N번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 NUM_INTRA_MODE 는 N을 나타낼 수 있다. 또한, mpmCtx 는 상기 MPM 인덱스에 대한 상기 컨텍스트 모델을 나타낼 수 있다. 이 경우, 상기 MPM 리스트에 포함된 M번째 MPM 후보를 기반으로 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델(context model)이 도출될 수 있다. 여기서, 상기 M은 3 이하일 수 있다.
예를 들어, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 정보에 첫번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 상기 MPM 리스트에 포함된 첫번째 후보를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 두번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 상기 MPM 리스트에 포함된 두번째 후보를 기반으로 도출될 수 있고, 세번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 상기 MPM 리스트에 포함된 세번째 후보를 기반으로 도출될 수 있다.
한편, 인트라 예측 모드의 번호는 다음의 표와 같을 수 있다.
Figure pct00012
상술한 표 7을 참조하면 상기 M번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드의 번호가 DC 인트라 예측 모드의 번호(즉, 1)인 경우 또는 상기 인트라 예측 모드의 번호가 플래너 인트라 예측 모드(즉, 0)인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번재 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1 로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 M번째 MPM 후보가 DC 인트라 예측 모드인 경우 또는 상기 M번째 MPM 후보가 플래너 인트라 예측 모드인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1 로 도출될 수 있다.
또한, 상술한 조건에 해당하지 않고, 상기 M번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드의 번호가 34보다 작거나 같은 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2 로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 M번째 MPM 후보가 DC 인트라 예측 모드 및 상기 인트라 예측 모드가 플래너 인트라 예측 모드가 아니고, 상기 M번째 MPM 후보가 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2 로 도출될 수 있다.
또한, 상술한 조건들에 모두 해당하지 않는 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2 또는 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 M번째 MPM 후보가 35번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2 또는 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있다.
또는, 다른 예로, 상기 MPM 인덱스에 대한 컨텍스트 모델의 할당(assignment)은 다음의 표와 같을 수 있다.
Figure pct00013
예를 들어, 상술한 표 9를 참조하면 상기 M번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드의 번호가 플래너 인트라 예측 모드(즉, 0)인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1 로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 M번째 MPM 후보가 플래너 인트라 예측 모드인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1 로 도출될 수 있다.
또한, 상술한 조건에 해당하지 않고, 상기 M번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드의 번호가 DC 인트라 예측 모드의 번호(즉, 1)인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2 로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 M번째 MPM 후보가 플래너 인트라 예측 모드가 아니고, 상기 M번째 MPM 후보가 DC 인트라 예측 모드인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2 로 도출될 수 있다.
또한, 상술한 조건들에 해당하지 않고, 상기 M번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드의 번호가 34보다 작거나 같은 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 M번째 MPM 후보가 DC 인트라 예측 모드 및 플래너 인트라 예측 모드가 아니고, 상기 M번째 MPM 후보가 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있다.
또한, 상술한 조건들에 모두 해당하지 않는 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델4로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 M번째 MPM 후보가 DC 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드가 아니고, 35번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 MPM 인덱스의 M번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델4로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 MPM 인덱스의 컨텍스트 기반 코딩된 빈들을 갖는 신텍스 엘리먼트에 대한 ctxInc 는 다음의 표와 같이 할당될 수 있다.
Figure pct00014
여기서, rem_intra_luma_pred_mode[][] 는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 나타내는 신텍스 엘리먼트이고, mpm_idx[][]는 MPM 인덱스를 나타내는 신텍스 엘리먼트일 수 있다. 또한, binIdx 는 신텍스 엘리먼트의 빈(bin) 인덱스를 나타낼 수 있다.
표 10을 참조하면 상기 MPM 인덱스의 빈0, 빈1, 빈2는 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩될 수 있고, 상기 빈0 에 대한 ctxInc 는 0, 상기 빈1 에 대한 ctxInc 는 1, 상기 빈2 에 대한 ctxInc 는 2로 도출될 수 있다. 한편, 상기 MPM 인덱스의 빈3 및 빈4는 바이패스(bypass) 코딩이 적용될 수 있다. 상기 바이패스 코딩은 특정 확률 분포를 갖는 컨텍스트 모델을 적용하는 대신 균일한 확률 분포(예를 들어, 50:50)을 적용하여 코딩하는 방법을 나타낼 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 MPM 플래그 및 상기 MPM 인덱스가 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩되는 경우, 상기 MPM 플래그 및 상기 MPM 인덱스의 초기화 타입(initialization type)에 따른 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스(ctxIdx)는 다음의 표와 같이 할당될 수 있다.
Figure pct00015
여기서, initType 은 상기 초기화 타입을 나타낼 수 있고, prev_intra_luma_pred_flag[][] 는 상기 MPM 플래그를 나타내는 신텍스 요소일 수 있고, mpm_idx[][] 는 상기 MPM 인덱스를 나타내는 신텍스 요소일 수 있다. 또한, 상기 ctxTable 는 해당 신텍스 요소의 컨텍스트 모델을 나타내는 컨텍스트 인덱스에 따른 초기값을 나타내는 표를 가리킬 수 있다. 예를 들어, 또한, 상기 MPM 플래그의 컨텍스트 인덱스에 따른 초기값은 후술하는 표 13을 기반으로 도출될 수 있고, 상기 MPM 인덱스의 컨텍스트 인덱스에 따른 초기값은 후술하는 표 14를 기반으로 도출될 수 있다.
여기서, 상기 초기화 타입의 값은 슬라이스 타입 및/또는 CABAC 이니셜 플래그를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 초기화 타입의 값은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00016
표 12를 참조하면 현재 블록이 포함된 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 I 슬라이스(Intra slice, I-slice)인 경우, 상기 초기화 타입의 값은 0으로 도출될 수 있다. 또한, 표 12를 참조하면 상기 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스(Predictive slice, P-slice)인 경우, CABAC 이니셜 플래그의 값이 1이면 상기 초기화 타입의 값은 2로 도출될 수 있고, 상기 CABAC 이니셜 플래그의 값이 0 이면 상기 초기화 타입의 값은 1로 도출될 수 있다. 또한, 표 12를 참조하면 상기 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 슬라이스(Bi-predictive slice, B-slice)인 경우, CABAC 이니셜 플래그의 값이 1이면 상기 초기화 타입의 값은 1로 도출될 수 있고, 상기 CABAC 이니셜 플래그의 값이 0 이면 상기 초기화 타입의 값은 2로 도출될 수 있다. 한편, 상술한 표 12에 따른 상기 초기화 타입을 도출하는 방법은 비디오/이미지 코딩 표준에 개시된 방법일 수 있다.
다시, 표 11을 참조하면 상기 초기화 타입의 값이 0 인 경우, 상기 MPM 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는 0으로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 1 인 경우, 상기 MPM 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는 1로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 2 인 경우, 상기 MPM 플래그에 대한 컨텍스트 인덱스는 2로 도출될 수 있다. 상기 컨텍스트 인덱스는 상기 MPM 플래그를 코딩하기 위한 컨텍스트 모델을 가리킬 수 있다. 따라서, 상기 초기화 타입의 값이 0 인 경우, 상기 MPM 플래그에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델0으로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 1 인 경우, 상기 MPM 플래그에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 2 인 경우, 상기 MPM 플래그에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2로 도출될 수 있다.
또한, 표 11을 참조하면 상기 초기화 타입의 값이 0 인 경우, 상기 MPM 인덱스에 대한 컨텍스트 인덱스는 0, 1 또는 2로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 1 인 경우, 상기 MPM 인덱스에 대한 컨텍스트 인덱스는 3, 4 또는 5로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 2 인 경우, 상기 MPM 인덱스에 대한 컨텍스트 인덱스는 6, 7 또는 8로 도출될 수 있다.
한편, 상기 컨텍스트 인덱스는 ctxInc 및 ctxIdxOffset 의 합으로 도출될 수 있다. 상기 ctxIdxOffset 는 초기화 타입에 다른 컨텍스트 인덱스의 값들 중 최저값을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상술한 표 10을 참조하면 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0 에 대한 ctxInc 는 0, 상기 빈1 에 대한 ctxInc 는 1, 상기 빈2 에 대한 ctxInc 는 2로 도출될 수 있다. 또한, 상술한 표 11을 참조하면 상기 초기화 타입의 값이 0인 경우, 상기 MPM 인덱스에 대한 ctxIdxOffset 는 0으로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 1인 경우, 상기 MPM 인덱스에 대한 ctxIdxOffset 는 3으로 도출될 수 있고, 상기 초기화 타입의 값이 2인 경우, 상기 MPM 인덱스에 대한 ctxIdxOffset 는 6으로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 초기화 타입의 값이 0인 경우, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0에 대한 컨텍스트 인덱스는 0, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈1에 대한 컨텍스트 인덱스는 1, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈2에 대한 컨텍스트 인덱스는 2로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 초기화 타입의 값이 0인 경우, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델0, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈1에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈2에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2로 도출될 수 있다. 또한, 상기 초기화 타입의 값이 1인 경우, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0에 대한 컨텍스트 인덱스는 3, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈1에 대한 컨텍스트 인덱스는 4, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈2에 대한 컨텍스트 인덱스는 5로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 초기화 타입의 값이 0인 경우, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델3, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈1에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델4, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈2에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델5로 도출될 수 있다. 또한, 상기 초기화 타입의 값이 2인 경우, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0에 대한 컨텍스트 인덱스는 6, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈1에 대한 컨텍스트 인덱스는 7, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈2에 대한 컨텍스트 인덱스는 8로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 초기화 타입의 값이 0인 경우, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델6, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈1에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델7, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈2에 대한 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델8로 도출될 수 있다.
상기 MPM 플래그의 컨텍스트 모델, 즉, 컨텍스트 인덱스의 값에 따른 초기값은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00017
표 13을 참조하면 상기 MPM 플래그의 상기 컨텍스트 인덱스의 값이 0 인 경우, 상기 MPM 플래그의 컨텍스트 모델의 초기값은 184 일 수 있고, 상기 컨텍스트 인덱스의 값이 1 인 경우, 상기 MPM 플래그의 컨텍스트 모델의 초기값은 154 일 수 있고, 상기 컨텍스트 인덱스의 값이 2 인 경우, 상기 MPM 플래그의 컨텍스트 모델의 초기값은 183 일 수 있다.
또한, 상기 MPM 인덱스의 컨텍스트 모델, 즉, 컨텍스트 인덱스의 값에 따른 초기값은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00018
표 14를 참조하면 상기 MPM 인덱스의 상기 컨텍스트 인덱스의 값이 0 내지 8 중 하나인 경우, 상기 MPM 인덱스의 컨텍스트 모델의 초기값은 154 일 수 있다.
한편, 상술한 표 10에 도시된 것과 같이 신텍스 엘리먼트에 대한 ctxInc가 할당될 수 있지만, 다른 예도 제안될 수 있다. 예를 들어, 컨텍스트 기반 코딩된 빈들을 갖는 상기 MPM 플래그, 상기 MPM 인덱스 및 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 신텍스 엘리먼트에 대한 ctxInc 는 다음의 표와 같이 할당될 수 있다.
Figure pct00019
여기서, prev_intra_luma_pred_flag[][]는 MPM 플래그를 나타내는 신텍스 엘리먼트이고, mpm_idx[][]는 MPM 인덱스를 나타내는 신텍스 엘리먼트이고, rem_intra_luma_pred_mode[][] 는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 나타내는 신텍스 엘리먼트일 수 있다. 또한, binIdx 는 신텍스 엘리먼트의 빈 인덱스를 나타낼 수 있다.
표 15를 참조하면 표 15를 참조하면 상기 MPM 플래그의 빈0은 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩될 수 있고, 상기 빈0 에 대한 ctxInc 는 0으로 도출될 수 있다. 또한, 표 15를 참조하면 상기 MPM 인덱스의 빈0, 빈1, 빈2는 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 인덱스의 상기 빈0 에 대한 ctxInc 는 0, 상기 빈1 에 대한 ctxInc 는 1, 상기 빈2 에 대한 ctxInc 는 2로 도출될 수 있다. 한편, 상기 MPM 인덱스의 빈3 및 빈4는 바이패스(bypass) 코딩이 적용될 수 있다. 상기 바이패스 코딩은 특정 확률 분포를 갖는 컨텍스트 모델을 적용하는 대신 균일한 확률 분포(예를 들어, 50:50)을 적용하여 코딩하는 방법을 나타낼 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 14에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 14의 S1400 내지 S1430은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1440은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 주변 샘플들을 도출한다(S1400). 상기 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 샘플, 상측 주변 샘플들 및 좌측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][2H-1], 상기 좌상측 코너 주변 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 주변 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[2W-1][-1]일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 MPM(Most Proable Mode) 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다(S1410). 여기서, 일 예로, 상기 MPM 리스트는 3개의 MPM 후보들, 5개의 MPM 후보들 또는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있고, 상기 MPM 리스트는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다. 상기 주변 블록은 상기 현재 블록의 상기 좌측 주변 블록, 상기 상측 주변 블록, 상기 좌하측 주변 블록, 상기 우상측 주변 블록 및/또는 상기 좌상측 주변 블록을 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 특정 순서에 따라 탐색할 수 있고, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 도출된 순서로 상기 MPM 후보로 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, DC 인트라 예측 모드, 상기 좌하측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 우상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 좌상측 주변 블록의 인트라 예측 모드 순서로 탐색하여 MPM 후보를 도출하고 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 한편, 상기 탐색 후, 6개의 MPM 후보들이 도출되지 않은 경우, MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드를 기반으로 MPM 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드가 N번 인트라 예측 모드인 경우, 인코딩 장치는 상기 N+1번 인트라 예측 모드 및/또는 N-1번 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 MPM 후보로 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정한다(S1420). 인코딩 장치는 다양한 인트라 예측 모드들을 수행하여 최적의 RD 코스트를 갖는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 인트라 방향성 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다.
예를 들어, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 여기서, 상기 나머지 인트라 예측 모드들은 전체 인트라 예측 모드들에서 상기 MPM 리스트에 포함된 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들일 수 있다. 또한, 이 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드를 가리키는 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 인코딩할 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 MPM 리스트의 MPM 후보들 중 최적의 RD 코스트를 갖는 MPM 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 MPM 후보를 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 MPM 후보들 중 상기 선택된 MPM 후보를 가리키는 MPM 인덱스를 인코딩할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다(S1430). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나의 주변 샘플을 도출할 수 있고, 상기 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S1440). 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.
또한, 일 예로, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB(Truncated Binary, TB) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 코딩될 수 있다. 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 기설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 이진화 파라미터의 값은 60 또는 61 일 수 있다. 즉, 일 예로, 상기 파라미터의 값은 전체 인트라 예측 모드들의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값에서 1을 뺀 값일 수 있다. 여기서, 상기 이진화 파라미터는 상술한 cMax 를 나타낼 수 있다. 상기 이진화 파라미터는 코딩된 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 최대값을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 이진화 파라미터는 코딩된 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 나타낼 수 있는 최대값을 나타낼 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB 이진화 프로세스를 통하여 코딩될 수 있다. 이에, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 작은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k 비트의 이진값으로 이진화될 수 있다. 또한, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 크거나 같은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k+1 비트의 이진값으로 이진화될 수 있다. 상기 특정값 및 상기 k는 상기 이진화 파라미터를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 특정값 및 상기 k는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 일 예로, 상기 이진화 파라미터의 값이 60인 경우, 상기 특정값은 3으로 도출될 수 있고, 상기 k 는 5로 도출될 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 인코딩할 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 상기 영상 정보는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 상기 나머지 인트라 예측 모드들 중 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드를 가리킬 수 있다. 여기서, 상기 나머지 인트라 예측 모드들은 상기 MPM 리스트의 상기 MPM 후보들에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 영상 정보는 상기 현재 블록에 대한 MPM(Most Probable Mode) 플래그를 포함할 수 있다. 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함되는지, 또는 상기 MPM 후보들에 포함되지 않은 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 포함되는지 여부를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그는 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 도출되는지 여부를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보들에 포함됨을 나타낼 수 있고, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 MPM 플래그는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 MPM 후보들에 포함되지 않음, 즉, 상기 나머지 인트라 예측 모드들에 포함됨을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 플래그는 prev_intra_luma_pred_flag 또는 intra_luma_mpm_flag 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.
또는, 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함된 경우, 인코딩 장치는 상기 MPM 플래그를 인코딩하지 않을 수도 있다. 즉, 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함된 경우, 상기 인트라 예측 정보는 상기 MPM 플래그를 포함하지 않을 수도 있다.
한편, 상기 MPM 플래그는 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 플래그에 대한 상기 컨텍스트 모델은 상기 현재 슬라이스의 초기화 타입을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 초기화 타입은 상술한 표 12와 같이 도출될 수 있다. 또한, 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스가 0인 경우, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 184, 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스가 1인 경우, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 154, 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스가 2인 경우, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 183으로 도출될 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함된 경우, 인코딩 장치는 상기 MPM 인덱스를 인코딩할 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보들에 포함된 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측 정보는 상기 MPM 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 MPM 리스트의 MPM 후보들 중 하나를 가리키는 MPM 인덱스를 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 MPM 인덱스는 TR(Truncated Rice, TR) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 이진화될 수 있다. 상기 TR 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 기설정될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 이진화 파라미터의 값은 MPM 후보들의 개수에서 1을 뺀 값으로 설정될 수 있다. 상기 MPM 후보들의 개수가 6인 경우, 상기 이진화 파라미터는 5로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 이진화 파라미터는 상술한 cMax 를 나타낼 수 있다. 상기 이진화 파라미터는 코딩되는 상기 MPM 인덱스의 최대값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 TR 이진화 프로세스에 대한 cRiceParam 가 0으로 기설정될 수 있다.
또한, 상기 MPM 인덱스는 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩될 수 있다.
이 경우, 예를 들어, 상기 MPM 리스트에 포함된 N번째 MPM 후보를 기반으로 상기 MPM 인덱스에 대한 N번째 빈에 대한 컨텍스트 모델(context model)이 도출될 수 있다.
상기 N번째 후보를 기반으로 도출되는 상기 N번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 다음과 같을 수 있다.
일 예로, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 DC 인트라 예측 모드 또는 플래너(planar) 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1으로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 DC 인트라 예측 모드 및 상기 플래너 인트라 예측 모드가 아니고, 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 DC 인트라 예측 모드, 상기 플래너 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드가 아니고, 35번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 플래너(planar) 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 플래너 인트라 예측 모드가 아니고, DC 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 플래너 인트라 예측 모드 및 상기 DC 인트라 예측 모드가 아니고, 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 플래너 인트라 예측 모드, 상기 DC 인트라 예측 모드 및 상기 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드가 아니고, 35번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델4로 도출될 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 MPM 인덱스의 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 상기 N번째 빈의 빈 인덱스 및 상기 현재 슬라이스의 초기화 타입을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스는 ctxInc 와 ctxIdxOffset 의 합으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 N번째 빈의 빈 인덱스가 0 인 경우, 상기 ctxInc 는 0, 상기 N번째 빈의 빈 인덱스가 1 인 경우, 상기 ctxInc 는 1, 상기 N번째 빈의 빈 인덱스가 2 인 경우, 상기 ctxInc 는 2로 도출될 수 있다. 또한, 상기 초기화 타입의 값이 0인 경우, 상기 ctxIdxOffset 는 0, 상기 초기화 타입의 값이 1인 경우, 상기 ctxIdxOffset 는 3, 상기 초기화 타입의 값이 2인 경우, 상기 ctxIdxOffset 는 6으로 도출될 수 있다. 한편, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 154로 도출될 수 있다.
한편, 일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 14에서 개시된 방법은 도 15에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 15의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 14의 S1400 내지 S1430을 수행할 수 있고, 도 15의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 14의 S1440을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 도 15의 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 도 15의 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 도 15의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 16에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 16의 S1600은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, S1610 내지 S1650은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 예측에 대한 정보 및/또는 레지듀얼에 관한 정보를 획득하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 블록의 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 파싱한다(S1600). 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 파싱할 수 있다.
예를 들어, 상기 영상 정보는 상기 현재 블록의 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 나타내는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 나타내는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 나머지 인트라 예측 모드들은 상기 MPM 리스트의 상기 MPM 후보들에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.
또한, 일 예로, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB(Truncated Binary, TB) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 코딩될 수 있다. 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 기설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 이진화 파라미터의 값은 60 또는 61 일 수 있다. 즉, 일 예로, 상기 파라미터의 값은 전체 인트라 예측 모드들의 개수에서 MPM 후보들의 개수를 뺀 값에서 1을 뺀 값일 수 있다. 여기서, 상기 이진화 파라미터는 상술한 cMax 를 나타낼 수 있다. 상기 이진화 파라미터는 코딩된 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 최대값을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 이진화 파라미터는 코딩된 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 나타낼 수 있는 최대값을 나타낼 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB 이진화 프로세스를 통하여 코딩될 수 있다. 이에, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 작은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k 비트의 이진값으로 이진화될 수 있다. 또한, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 크거나 같은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k+1 비트의 이진값으로 이진화될 수 있다. 상기 특정값 및 상기 k는 상기 이진화 파라미터를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 특정값 및 상기 k는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 일 예로, 상기 이진화 파라미터의 값이 60인 경우, 상기 특정값은 3으로 도출될 수 있고, 상기 k 는 5로 도출될 수 있다.
한편, 상기 영상 정보는 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 플래그를 포함할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록의 MPM 플래그가 획득될 수 있고, 상기 MPM 플래그는 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 도출되는지 여부를 나타낼 수 있다.
일 예로, 상기 MPM 플래그가 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 도출된다고 나타내는 경우, 즉, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 MPM 인덱스를 획득할 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 상기 영상 정보는 상기 MPM 인덱스를 포함할 수 있다. 또는, 상기 영상 정보는 상기 MPM 플래그를 포함하지 않을 수 있고, 이 경우, 디코딩 장치는 상기 MPM 플래그의 값을 1로 도출할 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 MPM 리스트의 MPM 후보들 중 하나를 가리키는 MPM 인덱스를 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다.
또한, 상기 MPM 플래그가 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 도출되지 않는다고 나타내는 경우, 즉, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그가 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 도출되지 않는다고 나타내는 경우, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 파싱할 수 있다. 즉, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 영상 정보는 상기 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 MPM 플래그는 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 플래그에 대한 상기 컨텍스트 모델은 상기 현재 슬라이스의 초기화 타입을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 초기화 타입은 상술한 표 12와 같이 도출될 수 있다. 또한, 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스가 0인 경우, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 184, 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스가 1인 경우, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 154, 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스가 2인 경우, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 183으로 도출될 수 있다.
한편, 상기 MPM 인덱스는 TR(Truncated Rice, TR) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 이진화될 수 있다. 상기 TR 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 기설정될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 이진화 파라미터의 값은 MPM 후보들의 개수에서 1을 뺀 값으로 설정될 수 있다. 상기 MPM 후보들의 개수가 6인 경우, 상기 이진화 파라미터는 5로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 이진화 파라미터는 상술한 cMax 를 나타낼 수 있다. 상기 이진화 파라미터는 코딩되는 상기 MPM 인덱스의 최대값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 TR 이진화 프로세스에 대한 cRiceParam 가 0으로 기설정될 수 있다.
또한, 상기 MPM 인덱스는 컨텍스트 모델을 기반으로 코딩될 수 있다.
이 경우, 예를 들어, 상기 MPM 리스트에 포함된 N번째 MPM 후보를 기반으로 상기 MPM 인덱스에 대한 N번째 빈에 대한 컨텍스트 모델(context model)이 도출될 수 있다.
상기 N번째 후보를 기반으로 도출되는 상기 N번째 빈에 대한 컨텍스트 모델은 다음과 같을 수 있다.
일 예로, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 DC 인트라 예측 모드 또는 플래너(planar) 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1으로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 DC 인트라 예측 모드 및 상기 플래너 인트라 예측 모드가 아니고, 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 DC 인트라 예측 모드, 상기 플래너 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드가 아니고, 35번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 플래너(planar) 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델1로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 플래너 인트라 예측 모드가 아니고, DC 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델2로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 플래너 인트라 예측 모드 및 상기 DC 인트라 예측 모드가 아니고, 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델3으로 도출될 수 있고, 상기 N번째 MPM 후보가 나타내는 상기 인트라 예측 모드가 상기 플래너 인트라 예측 모드, 상기 DC 인트라 예측 모드 및 상기 2번 인트라 예측 모드 내지 34번 인트라 예측 모드가 아니고, 35번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 컨텍스트 모델4로 도출될 수 있다.
또는, 일 예로, 상기 MPM 인덱스의 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델은 상기 N번째 빈의 빈 인덱스 및 상기 현재 슬라이스의 초기화 타입을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 N번째 빈에 대한 상기 컨텍스트 모델의 컨텍스트 인덱스는 ctxInc 와 ctxIdxOffset 의 합으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 N번째 빈의 빈 인덱스가 0 인 경우, 상기 ctxInc 는 0, 상기 N번째 빈의 빈 인덱스가 1 인 경우, 상기 ctxInc 는 1, 상기 N번째 빈의 빈 인덱스가 2 인 경우, 상기 ctxInc 는 2로 도출될 수 있다. 또한, 상기 초기화 타입의 값이 0인 경우, 상기 ctxIdxOffset 는 0, 상기 초기화 타입의 값이 1인 경우, 상기 ctxIdxOffset 는 3, 상기 초기화 타입의 값이 2인 경우, 상기 ctxIdxOffset 는 6으로 도출될 수 있다. 한편, 상기 컨텍스트 모델의 초기값은 154로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출한다(S1610). 상기 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 샘플, 상측 주변 샘플들 및 좌측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][2H-1], 상기 좌상측 코너 주변 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 주변 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[2W-1][-1]일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 MPM(Most Proable Mode) 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다(S1620). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 리스트를 구성할 수 있다. 여기서, 일 예로, 상기 MPM 리스트는 3개의 MPM 후보들, 5개의 MPM 후보들 또는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있고, 상기 MPM 리스트는 6개의 MPM 후보들을 포함할 수 있다. 상기 주변 블록은 상기 현재 블록의 상기 좌측 주변 블록, 상기 상측 주변 블록, 상기 좌하측 주변 블록, 상기 우상측 주변 블록 및/또는 상기 좌상측 주변 블록을 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 특정 순서에 따라 탐색할 수 있고, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 도출된 순서로 상기 MPM 후보로 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 좌측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 플래너 인트라 예측 모드, DC 인트라 예측 모드, 상기 좌하측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 우상측 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 좌상측 주변 블록의 인트라 예측 모드 순서로 탐색하여 MPM 후보를 도출하고 상기 현재 블록의 상기 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 한편, 상기 탐색 후, 6개의 MPM 후보들이 도출되지 않은 경우, MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드를 기반으로 MPM 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 후보로 도출된 인트라 예측 모드가 N번 인트라 예측 모드인 경우, 디코딩 장치는 상기 N+1번 인트라 예측 모드 및/또는 N-1번 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 MPM 후보로 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출한다(S1630). 디코딩 장치는 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 나타내는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 나타낼 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다.
한편, 일 예로, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 N 인 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 N번 인트라 예측 모드를 가리킬 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 N 인 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 인트라 모드 맵(intra mode map)에서 N+1번째 인트라 예측 모드를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 모드 맵은 기설정된 순서의 인트라 예측 모드들에서 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 기설정된 순서의 인트라 예측 모드들은 다음과 같을 수 있다.
{0, 1, 50, 18, 49, 10, 12, 19, 11, 34, 2, 17, 54, 33, 46, 51, 35, 15, 13, 45, 22, 14, 66, 21, 47, 48, 23, 53, 58, 16, 42, 20, 24, 44, 26, 43, 55, 52, 37, 29, 39, 41, 25, 9, 38, 56, 30, 36, 32, 28, 62, 27, 40, 8, 3, 7, 57, 6, 31, 4, 65, 64, 5, 59, 60, 61, 63}
또한, 다른 예로, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 N 인 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TBC 리스트에서 N+1번째 인트라 예측 모드를 가리킬 수 있다. 상기 TBC 리스트는 MPM 후보들 중 방향성 인트라 예측 모드와 오프셋을 기반으로 도출된 인트라 예측 모드들로 구성될 수 있다.
한편, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 MPM 인덱스를 획득할 수 있고, 상기 MPM 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 MPM 인덱스가 가리키는 MPM 후보를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 상기 MPM 리스트의 MPM 후보들 중 하나를 가리킬 수 있다.
디코딩 장치는 상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출한다(S1640). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 주변 샘플들 중 적어도 하나의 주변 샘플을 도출할 수 있고, 상기 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기반으로 복원 픽처를 도출한다(S1650). 디코딩 장치는 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 페이스에 대한 정보에 포함될 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다.
한편, 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 17은 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 16에서 개시된 방법은 도 17에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 17의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부는 도 16의 S1600을 수행할 수 있고, 도 17의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 16의 S1610 내지 S1650을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 도 17의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 도 17의 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있고, 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 과정은 도 17의 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 가변적인 바이너리 코드인 트렁케이티드 바이너리 코드를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측을 나타내는 정보를 코딩할 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 선택 가능성이 높은 인트라 예측 모드를 작은 비트의 바이너리 코드와 대응하는 값의 정보로 나타낼 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 정보의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있고 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 18은 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 파싱하는 단계;
    상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 MPM(Most Proable Mode) 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계;
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하되, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나인 단계;
    상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출하는 단계; 및
    상기 예측 샘플을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 단계를 포함하되,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB(truncated binary) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 코딩되고,
    상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 60인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 MPM 플래그가 획득되고,
    상기 MPM 플래그는 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 도출되는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 MPM 플래그가 상기 MPM 후보들에서 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 도출되지 않는다고 나타내는 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 작은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k 비트의 이진값으로 이진화되고,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 크거나 같은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k+1 비트의 이진값으로 이진화되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 특정값 및 상기 k 는 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 상기 이진화 파라미터를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 특정값 및 상기 k 는 다음의 수학식을 기반으로 도출되고,
    Figure pct00020

    여기서, cMax 는 상기 이진화 파라미터, u 는 상기 특정값을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이진화 파라미터는 전체 인트라 예측 모드들의 개수에서 상기 MPM 후보들의 개수를 뺀 값에서 1을 뺀 값인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 N 인 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 인트라 모드 맵(intra mode map)에서 N+1번째 인트라 예측 모드를 가리키는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인트라 모드 맵은 기설정된 순서의 인트라 예측 모드들에서 MPM 후보들을 제외한 인트라 예측 모드들을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기설정된 순서의 인트라 예측 모드들은 다음과 같은 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
    {0, 1, 50, 18, 49, 10, 12, 19, 11, 34, 2, 17, 54, 33, 46, 51, 35, 15, 13, 45, 22, 14, 66, 21, 47, 48, 23, 53, 58, 16, 42, 20, 24, 44, 26, 43, 55, 52, 37, 29, 39, 41, 25, 9, 38, 56, 30, 36, 32, 28, 62, 27, 40, 8, 3, 7, 57, 6, 31, 4, 65, 64, 5, 59, 60, 61, 63}
  11. 제1항에 있어서,
    상기 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 샘플, 상측 주변 샘플들 및 좌측 주변 샘플들을 포함하고,
    상기 현재 블록의 사이즈가 WxH이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][2H-1], 상기 좌상측 코너 주변 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 주변 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[2W-1][-1]인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  12. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 MPM(Most Proable Mode) 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계;
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하되, 상기 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나인 단계;
    상기 주변 샘플들 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대한 리메이닝(remaining) 인트라 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드를 나타내고,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 TB(truncated binary) 이진화(binarization) 프로세스를 통하여 코딩되고,
    상기 TB 이진화 프로세스에 대한 이진화 파라미터는 60인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 작은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k 비트의 이진값으로 이진화되고,
    상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보의 값이 특정값보다 크거나 같은 경우, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 k+1 비트의 이진값으로 이진화되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 특정값 및 상기 k 는 상기 TB 이진화 프로세스에 대한 상기 이진화 파라미터를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 특정값 및 상기 k 는 다음의 수학식을 기반으로 도출되고,
    Figure pct00021

    여기서, cMax 는 상기 이진화 파라미터, u 는 상기 특정값을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
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