KR20210000635A

KR20210000635A - 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법 및 영상 복호화 장치

Info

Publication number: KR20210000635A
Application number: KR1020190136655A
Authority: KR
Inventors: 김재일; 고경환; 이선영; 손세훈; 신재섭
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-01-05

Abstract

크로마블록의 블록 벡터 유도 방법 및 영상 복호화 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, ibc(intra block copy) 모드로 부호화된 크로마블록의 블록 벡터(block vector)를 유도하는 방법으로서, 상기 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 하나 이상의 샘플로부터, 상기 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용될 샘플을 하나 이상 도출하는 단계; 및 상기 도출된 샘플에 대응되는 블록 벡터를 이용하여, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 단계를 포함하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법을 제공한다.

Description

크로마블록의 블록 벡터 유도 방법 및 영상 복호화 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DERIVING A BLOCK VECTOR OF CHROMA BLOCK}

본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 다양한 후보들로부터 크로마블록의 블록 벡터를 유도함으로써 부호화 및 복호화의 효율을 향상시킨 크로마블록의 블록 벡터 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 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있는 다양한 방법을 통해 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키는 기술과 관련된다.

본 발명의 일 측면은, ibc(intra block copy) 모드로 부호화된 크로마블록의 블록 벡터(block vector)를 유도하는 방법으로서, 상기 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 하나 이상의 샘플로부터, 상기 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용될 샘플을 하나 이상 도출하는 단계; 및 상기 도출된 샘플에 대응되는 블록 벡터를 이용하여, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 단계를 포함하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은, 영상 복호화 장치로서, ibc(intra block copy) 모드로 부호화된 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 하나 이상의 샘플로부터, 상기 크로마블록의 블록 벡터(block vector) 유도에 이용될 샘플을 하나 이상 도출하는 도출부; 및 상기 도출된 샘플에 대응되는 블록 벡터를 이용하여, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 유도부를 포함하는, 영상 복호화 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 크로마블록을 ibc 모드로 부호화/복호화하는 과정에 대한 복잡도를 감소시킬 수 있음은 물론, 압축 효율 측면에서 성능 향상을 기대할 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 현재 픽처 참조 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 예측 모드들을 구분하는 종래 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 dual tree 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 루마블록을 ibc 모드로 예측하기 위한 후보블록들을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 예측부에 대한 예시적인 블록도이다.
도 11은 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 12은 루마블록의 블록 벡터가 루마영역 내 이미지 영역 단위로 저장되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용되는 루마영역 내 위치들을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 19는 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 다양한 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 후보 블록 벡터가 지시하는 참조 영역들에 대한 일 예시도이다.
도 21은 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 22는 대상 샘플을 도출하는 일 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 23은 크로마블록에 인접한 주변블록들에 대한 예시도이다.

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 예측 모드는 크게, 인터 모드, 인트라 모드 및 현재 픽처 참조(current picture referencing, cpr) 모드로 구분될 수 있다. cpr 모드는 ibc(intra block copy) 모드로 지칭될 수 있으며, ibc 모드는 SCC(screen content coding)에서 사용되는 부호화/복호화 방법이다. 인터 모드에는 skip 모드, merge 모드 및 AMVP 모드가 포함될 수 있고, ibc 모드에는 ibc_skip 모드, ibc_merge 모드 및 ibc_BVP 모드가 포함될 수 있다. ibc_skip 모드는 skip 모드에 ibc 모드가 적용된 것이며, ibc_merge 모드는 merge 모드에 ibc 모드가 적용된 것이고, ibc_BVP 모드는 AMVP 모드에 ibc 모드가 적용된 것이다. 즉, ibc 모드는 인터 모드(skip 모드, merge 모드 및 AMVP 모드) 모두에 적용 가능하다.

ibc 모드에 대한 일 예가 도 5에 표현되어 있다. 도 5의 현재픽처(Current picture)에 포함된 블록들 중 패턴으로 표시된 블록은 이미 복호화가 완료된 블록 또는 영역(Coded region)에 해당하며, 패턴으로 표시되지 않은 블록은 복호화가 완료되지 않은 블록 또는 영역(Not coded yet)에 해당한다.

ibc 모드가 적용되는 경우, 현재블록(Current block)의 예측정보는 동일 픽처(현재픽처, Current picture) 내에 위치하는 다른 블록(참조블록, Reference block)으로부터 획득된다. 현재블록의 예측정보가 획득되는 참조블록은 이미 복호화가 완료된 블록에 해당한다. 참조블록은 움직임벡터(motion vector, MV)에 의해 지시되며, ibc 모드에서 이 움직임벡터는 블록벡터(Block vector, BV)로 지칭될 수 있다.

이와 같이 ibc 모드에서는 블록 벡터가 지시하는 참조블록으로부터 현재블록의 예측정보가 획득되는 반면, 인트라 모드에서는 현재블록의 주변에 인접한 픽셀들로부터 예측정보가 획득된다. 또한, ibc 모드에서는 동일한 픽처에 위치하는 참조블록으로부터 예측정보가 획득되는 반면, 인터 모드에서는 다른 픽처에 위치하는 참조블록으로부터 예측정보가 획득된다.

ibc 모드를 포함하여 예측 모드들을 구분하는 종래 방법이 도 6에 나타나 있다.

예측 모드를 구분 또는 결정하는 종래 방법에서는 먼저, 현재블록이 포함된 슬라이스의 타입(slice_type!=I)을 판단하는 과정(S610)이 수행된다.

슬라이스 타입에는 I-슬라이스(intra slice), P-슬라이스(predictive slice) 및 B-슬라이스(bi-predictive slice)가 포함될 수 있다. I-슬라이스는 인트라 예측만 가능하다. 따라서, 현재블록이 I-슬라이스에 포함된 경우, 인트라 예측을 위해 요구되는 정보들을 파싱 및 복호화하는 과정(S692)이 수행된다. 이와 달리, P-슬라이스와 B-슬라이스는 인터 예측 및 인트라 예측이 모두 가능하다. 따라서, 현재블록이 I-슬라이스에 포함되지 않는 경우, 현재블록에 대한 추가적인 판단 과정들이 수행된다.

현재 블록이 skip 모드로 예측되었는지 여부를 지시하는 플래그(skip_flag)를 파싱 및 복호화하는 과정(S620)과, skip_flag를 판단하는 과정(S630)이 수행된다. skip_flag가 on(skip_flag=1)인 경우, 현재블록의 예측 모드는 skip 모드에 해당한다. 따라서, skip 모드 예측에 이용되는 움직임 정보를 획득하기 위해, 머지 인덱스(merge_index)를 파싱 및 복호화하는 과정(S680)이 추가적으로 수행되게 된다. 이와 달리, skip_flag가 off(skip_flag=0)인 경우, 현재블록의 예측 모드는 skip 모드 이외의 모드(merge 모드, AMVP 모드 및 인트라 모드) 중 어느 하나에 해당할 수 있다. 이를 더욱 정확히 판단하기 위해, 현재블록이 인터 모드와 인트라 모드 중 어느 모드로 예측되었는지 여부를 지시하는 플래그(현재 블록이 인트라 모드로 예측되었는지 여부를 지시하는 플래그, pred_mode_flag)를 파싱 및 복호화하는 과정(S640)과 pred_mode_flag를 판단하는 과정(S650)이 수행된다.

pred_mode_flag가 인터 모드를 지시하는 경우, 현재블록의 예측 모드는 merge 모드 및 AMVP 모드 중 어느 하나에 해당할 수 있다. 이를 더욱 정확히 판단하기 위해, 현재 블록이 merge 모드로 예측되었는지 여부를 지시하는 플래그(merge_flag)를 파싱 및 복호화하는 과정(S660)과 merge_flag를 판단하는 과정(S670)이 수행된다. merge_flag가 on(merge_flag=1)인 경우, 현재블록의 예측 모드는 merge 모드에 해당한다. 따라서, 머지 인덱스(merge_index)를 파싱 및 복호화하는 과정(S680)이 수행되게 된다. 이와 달리, merge_flag가 off(merge_flag=0)인 경우, 현재블록의 예측 모드는 AMVP 모드에 해당한다. 따라서, AMVP 예측을 위해 요구되는 정보(motion information)를 파싱 및 복호화하는 과정(S690)이 수행된다.

다시, S650과정으로 돌아가, pred_mode_flag가 인트라 모드를 지시하는 경우, 인트라 예측을 위해 요구되는 정보들을 파싱 및 복호화하는 과정(S692)이 수행된다.

도 6을 통해 설명된 종래 방법에서, ibc 모드는 현재블록에 대한 참조블록이 현재픽처와 동일한 픽처 내에 위치하는지 여부를 기준으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 현재블록의 예측 모드가 skip 모드 또는 merge 모드로 판단되면서, merge_idx가 지시하는 머지 후보의 참조픽처가 현재픽처와 동일한 경우, 현재블록은 ibc_skip 모드 또는 ibc_merge 모드로 결정 및 예측될 수 있다. 또 다른 예로, 현재블록의 예측 모드가 AMVP 모드로 판단되면서, 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 참조 픽처 인덱스(ref_idx)가 현재픽처와 동일한 픽처를 지시하는 경우, 현재블록은 ibc_BVP 모드로 결정 및 예측될 수 있다.

ibc 모드의 on/off 여부는 별도의 플래그(sps_curr_pic_ref_enabled_flag 및 pps_curr_pic_ref_enabled_flag)를 통해 정의될 수 있으며, 아래 표 1 및 표 2는 위 플래그 각각을 통해 ibc 모드의 on/off 여부를 정의하는 일 예를 나타낸다.

[표 1]

[표 2]

또한, 머지 후보의 참조픽처와 현재픽처가 동일한지 여부 및 참조픽처 인덱스가 현재픽처와 동일한 픽처를 지시하는지 여부를 판단하기 위하여, 현재픽처가 참조 픽처 리스트에 추가되어야 한다. 아래 수학식 1은 현재픽처가 참조 픽처 리스트에 추가되는 일 예를 나타낸다.

[수학식 1]

if( pps_curr_pic_ref_enabled_flag )

RefPicListTemp0[　rIdx++　] = currPic

본 발명은 ibc 모드로 부호화 또는 복호화되는 크로마블록의 블록 벡터를 다양한 실시예들을 통해 유도하고자 한다. 본 발명에서 제안하는 다양한 실시예들을 설명하기에 앞서, 본 발명이 적용되는 예를 도 7을 통해 설명한다.

영상 부호화 장치는 skip 모드, merge 모드 및/또는 AMVP 모드를 구분하는 정보와 함께, 현재블록(루마블록)이 ibc 모드로 예측(부호화)되었는지 여부를 지시하는 정보(pred_mode_ibc_flag)를 비트스트림에 포함시켜 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 pred_mode_ibc_flag를 복호화하고(S710), pred_mode_ibc_flag가 지시하는 바를 기준으로 현재블록이 ibc 모드로 예측되었는지 여부(predMode==IBC?)를 판단할 수 있다(S720). 이를 통해, 현재블록의 예측 모드가 skip 모드(ibc_skip), merge 모드(ibc_merge) 및/또는 AMVP 모드(ibc_BVP) 중 어디에 해당하는지 여부가 판단될 수 있다.

루마블록과 크로마블록이 서로 같은 분할 트리 구조를 가지는 경우(single tree)에는 pred_mode_ibc_flag가 루마블록에 대해서만 시그널링 및 복호화될 수 있다. 루마블록과 크로마블록이 서로 다른 분할 트리 구조를 가지는 경우(dual tree)에는 pred_mode_ibc_flag가 루마블록과 크로마블록 각각에 대해 시그널링 및 복호화될 수 있다.

루마블록과 크로마블록이 dual tree인지 여부는 sequence-level header, picture-level header, slice header, 혹은 tile group header 중 하나 이상의 위치에서 정의되어 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. dual tree인지 여부는 별도의 플래그(qtbtt_dual_tree_intra_flag)를 이용하여 지시될 수 있다. 예를 들어, qtbtt_dual_tree_intra_flag=1인 경우에는 루마블록 및 크로마블록이 dual tree임을 의미할 수 있고, qtbtt_dual_tree_intra_flag=0인 경우에는 루마블록 및 크로마블록이 dual tree가 아님(동일한 블록 분할 구조, single tree)을 의미할 수 있다.

dual tree에 대한 일 예가 도 8에 나타나 있다. 도 8 (a)는 CTU에 대한 루마블록의 분할 트리 구조를 나타내며, 도 8 (b)는 동일한 CTU에 대한 크로마블록의 분할 트리 구조를 나타낸다. 도 8에서 나타낸 예시는 YUV 4:2:0 포맷에 대한 루마블록의 CTU 사이즈를 32x32로 설정한 것이며, 크로마블록(cb, cr)의 CTU 사이즈를 16x16으로 설정한 것이다.

도 8 (a)의 좌측 루마영역(우상향 패턴으로 표시된 영역)은 도 8 (b)의 좌측 크로마블록(우상향 패턴으로 표시된 영역)에 위치적으로 대응하며, 도 8 (a)의 우측 루마영역(우하향 패턴으로 표시된 영역)은 도 8 (b)의 우측 크로마블록(우하향 패턴으로 표시된 영역)에 위치적으로 대응한다. 본 명세서에서는 위치적으로 상호 대응하는 크로마블록과 루마영역을 서로 대응하는 것으로 정의한다.

영상 복호화 장치는 현재블록이 ibc 모드로 예측되지 않은 경우에 현재블록에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 인트라 예측은 ibc 모드와 구분되는 regular 인트라 모드를 의미할 수 있다. 즉, 크로마블록의 인트라 예측 방법은 1) regular 인트라 모드와 2) ibc 모드로 구분될 수 있다. I-슬라이스(또는, I-타일 그룹) 내 크로마블록은 위 두 가지 예측 방법 중에서 하나를 이용하여 예측될 수 있다. 영상 복호화 장치는 현재블록이 ibc 모드로 예측된 경우에 루마블록과 크로마블록이 dual tree인지 여부를 판단할 수 있다(S730).

single tree의 경우, 영상 복호화 장치는 루마블록과 크로마블록 중에서 현재 복원 대상을 판단할 수 있다(S740). 현재 복원 대상이 루마블록인 경우에는 루마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다(S760). 현재 복원 대상이 크로마블록인 경우에는 크로마블록에 대응되는 루마블록의 블록 벡터가 크로마블록의 블록 벡터로 설정됨으로써(S750), 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다.

dual tree의 경우, 영상 복호화 장치는 본 발명에서 제안하는 방법들(Proposed) 중에서 어느 하나의 방법을 이용하여 루마블록의 블록 벡터와 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다(S770).

S760 과정과 S770 과정에서 수행되는 루마블록의 블록 벡터 유도 과정에 대해 먼저 설명한다.

ibc_skip 모드 또는 ibc_merge 모드의 경우, 영상 복호화 장치는 후보 리스트에 포함된 후보들 중에서, 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 머지 인덱스(merge_idx)에 의해 지시되는 후보의 움직임 정보(블록 벡터)를 이용하여 루마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다. ibc_BVP 모드의 경우, 영상 복호화 장치는 후보 리스트에 포함된 후보들 중에서, 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 bv_idx에 의해 지시되는 예측 블록 벡터(block vector predictor, bvp)와 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 차분 블록 벡터(block vector difference, bvd)를 이용하여 블록 벡터를 유도할 수 있다. 이 경우, ibc_BVP 모드를 위한 별도의 참조 픽처 인덱스 정보는 시그널링되지 않는다.

후보 리스트에는 루마블록의 블록 벡터 유도에 이용될 수 있는 후보들이 하나 이상 포함될 수 있다. 후보 리스트를 구성할 수 있는 후보들에는 1) 하나 이상의 공간적 후보들, 2) 하나 이상의 히스토리 기반 후보들(history-based block vector predictor, HBVP), 3) 제로 블록 벡터 등이 포함될 수 있다.

공간적 후보들은 루마블록에 공간적으로 이웃한 주변블록들을 의미할 수 있다. 공간적 후보들은 현재블록(CU)의 상측에 위치한 주변블록(B1)과 현재블록의 좌측에 위치한 주변블록(A1)을 포함할 수 있다(도 9). 영상 부호화/복호화 장치는 A1 → B1 순서로 공간적 후보들을 탐색하여 ibc 모드로 예측된 공간적 후보(또는, 공간적 후보의 블록 벡터)를 후보 리스트에 포함시킬 수 있다. 공간적 후보들은 최대 2개까지 후보 리스트에 포함될 수 있다. 공간적 후보들의 블록 벡터가 동일한 경우, 중복되는 공간적 후보(중복된 공간적 후보의 블록 벡터)는 후보 리스트에 포함되지 않는다. 즉, 공간적 후보의 중복은 허용되지 않는다.

HBVP는 현재블록이 복호화되기 이전에 이미 복호화가 완료된(예측이 완료된) 블록들 중 ibc 모드로 예측된 블록들을 의미할 수 있다. ibc 모드로 예측이 완료된 블록들의 BV를 현재 블록의 예측에 이용하기 위하여, ibc 모드로 예측이 완료된 블록들의 BV를 저장하는 구성이 요구된다. 본 발명에서는 이 '저장하는 구성'을 ibc 모드 용 HBV(history-based BV)라 지칭하도록 한다. HBV는 하나 이상의 BV를 저장할 수 있는 FIFO(first in first out) 구조를 가질 수 있다.

영상 부호화/복호화 장치는 ibc 모드로 예측이 완료된 블록들의 BV를 예측 순서(복호화 순서)에 따라 HBV에 순차적으로(FIFO) 저장할 수 있다. 영상 부호화/복호화 장치는 특정 블록(현재블록)을 ibc 모드로 예측하고자 하는 경우에 HBV에 가장 마지막으로 저장된 BV부터 순차적으로(저장되는 순서에 역순으로 또는 복호화 순서에 역순으로) 탐색하여 하나 이상의 BV를 선별한 후, 선별된 BV들을 BVP 후보 리스트에 포함시킬 수 있다. 영상 부호화/복호화 장치는 후보 리스트에 포함된 공간적 후보들의 개수가 후보 리스트에 포함될 수 있는 후보들의 최대 개수 미만인 경우에, HBVP를 후보 리스트에 포함할 수 있다.

후보 리스트에 포함된 공간적 후보들과 HBVP의 개수가, 후보 리스트에 포함될 수 있는 후보들의 최대 개수 미만인 경우에, 제로 블록 벡터가 후보 리스트에 더 포함될 수 있다.

크로마블록의 블록 벡터 유도 과정은 추가적인 움직임정보(블록 벡터)에 대한 시그널링 없이 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에서는 종래 방법의 ibc_skip 모드와 ibc_merge 모드에서 시그널링되는 merge_flag와 merge_idx가 시그널링되지 않을 수 있다. 또한, 본 발명에서는 종래 방법의 ibc_BVP 모드에서 시그널링되는 bvp와 bvd가 시그널링되지 않을 수 있다. 따라서, 크로마블록의 블록 벡터는 크로마블록에 대응되는 루마영역 또는 주변블록들로부터 유도될 수 있다.

본 개시의 발명을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치는 도출부(1010), 유도부(1020), 예측실행부(1030) 및 리스트구성부(1040)를 포함하여 구성될 수 있다.

도출부(1010)는 이용 가능한 후보들 중에서 미리 설정된 조건을 만족하는 하나 이상의 후보(대상 후보)를 판단할 수 있다(S1110).

이용 가능한 후보들은 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용 가능한 후보들에 해당한다. 이용 가능한 후보들에는 1) 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 하나 이상의 위치들(또는, 해당 위치에 자리하는 샘플들), 2) 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 단위영역들이 포함될 수 있다. 단위영역들에 대해서는 후술하도록 한다. 또한, 이용 가능한 후보들에는 3) 크로마블록에 인접하게 위치하는 하나 이상의 주변블록들, 4) ibc 모드 용 HBV에 저장된 하나 이상의 후보들(HBVP), 5) 제로 벡터와 같은 디폴트(default) 후보가 포함될 수 있다.

미리 설정된 조건에는 이용 가능한 후보들이 ibc 모드로 부호화/복호화(예측)되었는지 여부, 지시정보에 의해 지시되는지 여부 등이 포함될 수 있다.

이용 가능한 후보들 중에서, 미리 설정된 조건을 만족하는 후보들을 '대상 후보'로 지칭할 수 있다. 예를 들어, 1)번 실시예와 관련하여, 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 특정 위치에 자리하는 샘플들 중에서, ibc 모드로 예측되거나 지시정보에 의해 지시되는 샘플을 대상 샘플로 지칭할 수 있다.

1)번 실시예와 관련하여, 대상 샘플에 대응되는 블록 벡터로부터 크로마블록의 블록 벡터를 유도하기 위해서는, 루마영역의 블록 벡터가 메모리(190, 470)에 미리 저장되어 있어야 한다. 또한, 2)번 실시예와 관련해서도, 대상 영역(단위영역들 중 미리 설정된 조건을 만족하는 영역)의 블록 벡터로부터 크로마블록의 블록 벡터를 유도하기 위해서는, 루마영역의 블록 벡터가 메모리(190, 470)에 미리 저장되어 있어야 한다.

본 발명에서는 루마영역 내 NxN의 단위영역(루마영역 내 이미지 영역 단위)에 대응하여 블록 벡터들이 저장될 수 있으며, N은 특정 상수이다.

루마영역 내 단위영역에 대응하여 저장된 블록 벡터들에 대한 일 예가 도 12에 나타나 있다. 도 12 (a)는 루마영역 내 루마블록들 각각의 인트라 예측 모드를 나타내며, 도 12 (b)는 루마블록들의 블록 벡터가 저장된 일 예를 나타낸다. 도 12 (a)에서, 패턴으로 표시된 루마블록(단위영역)은 ibc 모드로 부호화/복호화되었음을 나타내며, 패턴으로 표시되지 않은 루마블록(단위영역)은 regular intra 모드로 부호화/복호화되었음을 나타낸다. 도 12(b)에서, 점선과 실선으로 구분된 영역들은 4x4(N=4) 크기의 단위영역들을 나타낸다. 이와 같은 경우, ibc 모드로 부호화/복호화된 루마블록들의 블록 벡터가 각 단위영역들(총 64개)에 대응하여 메모리(190, 470)에 미리 저장될 수 있다.

도 12 (b)에 나타낸 바와 같이, 루마영역 내에 위치하는 샘플들은 루마블록에 포함되며 단위영역에 포함된다. 따라서, '루마영역 내 샘플에 대응되는 블록 벡터'는 '해당 샘플을 포함하는 루마블록에 대응하여 저장된 블록 벡터' 또는 '해당 샘플을 포함하는 단위영역에 대응하여 저장된 블록 벡터'와 동일한 의미를 가질 수 있다.

유도부(1020)는 대상 후보에 대응되는 블록 벡터를 이용하여, 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다(S1120).

크로마블록의 블록 벡터는 이용 가능한 후보들의 블록 벡터로부터 유도될 수 있다. 예를 들어, 크로마블록의 블록 벡터는 1) 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 샘플의 블록 벡터로부터 유도되거나, 2) 단위영역에 저장된 블록 벡터로부터 유도되거나, 3) 크로마블록에 인접하는 주변블록들의 블록 벡터로부터 유도되거나, 4) ibc 모드 용 HBV에 저장된 하나 이상의 후보들로부터 유도되거나, 5) 디폴트(default) 후보로부터 유도될 수 있다.

크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 과정은 대상 후보의 블록 벡터를 스케일링하여 구현되거나, 대상 후보의 블록 벡터가 지시하는 참조 영역들 각각과 크로마블록의 참조 영역 사이의 샘플 값(픽셀 값) 차이를 연산하여 구현될 수 있다. 또한, 이 과정은 대상 후보의 블록 벡터들의 중간 값 또는 중앙(중위) 값을 연산하여 구현될 수도 있다.

대상 후보의 블록 벡터 스케일링은 아래 수학식 2 및 3을 통해 구현될 수 있다.

[수학식 2]

[수학식 3]

수학식 2 및 3에서, SubWidthC 및 SubHeightC는 chroma format 및 separate colour plane에 따른 스케일링 값을 나타내며, 이 값들은 아래 표 3에 정의되어 있다.

[표 3]

한편, 본 발명은 ibc 모드가 활성화되어 있으면서, 루마블록과 크로마블록이 dual tree로 분할됨을 전제한다.

ibc 모드가 활성화되는지 여부는 ibc 모드의 활성/비활성 여부를 제어하는 플래그(ibc_enabled_flag)를 통해 판단될 수 있다. ibc_enabled_flag는 sequence-level header, picture-level header, slice header, 혹은 tile group header 중 하나 이상의 위치에서 정의되어 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. "ibc_enabled_flag=1"은 ibc 모드가 활성됨을 의미하고, "ibc_enabled_flag=0"은 ibc 모드가 비활성됨을 의미할 수 있다. pred_mode_ibc_flag는 ibc_enabled_flag=1인 경우에 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 루마블록과 크로마블록이 dual tree인지 여부는 앞서 설명된 바와 같이 별도의 플래그(qtbtt_dual_tree_intra_flag)를 이용하여 지시될 수 있다.

예측실행부(1030)는 유도된 블록 벡터에 기초하여, 크로마블록을 ibc 모드로 예측할 수 있다(S1130). 구체적으로, 예측실행부(1030)는 현재픽처 내에서, 유도된 블록 벡터가 지시하는 블록(참조블록)의 샘플들로부터, 크로마블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다.

실시예 1

실시예 1은 크로마블록에 대응되는 루마영역 내에 위치하는 샘플 또는 단위영역을 이용 가능한 후보로 사용하며, ibc 모드로 예측되었는지 여부를 조건으로 활용하여, 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 방법이다. 이하에서는, 루마영역 내에 위치하는 샘플을 이용 가능한 후보로 사용하는 예를 중심으로 실시예 1에 대해 설명하도록 한다.

샘플

샘플은 루마영역 내에서 다양한 위치에 자리할 수 있으며, 그 개수(n)는 하나 이상(n≥1)일 수 있다. 샘플의 개수에 대한 정보는 sequence-level header, picture-level header, slice header 혹은 tile group header 중 하나 이상의 위치에서 정의되거나, 별도의 플래그 전송을 통해 설정되거나, 시그널링 없이 영상 부호화/복호화 장치에서 공통으로 정의하여 사용할 수도 있다.

샘플들은 루마영역 내에서 다양한 위치에 다양한 개수로 자리할 수 있다. 예를 들어, 샘플들은 루마영역의 좌상단에 자리하는 TL(top-left) 샘플, 우상단에 자리하는 TR(top-right) 샘플, 중앙부에 자리하는 CR(center) 샘플, 좌하단에 자리하는 BL(bottom-left) 샘플 및, 우하단에 자리하는 BR(bottom-right) 샘플 등과 같이 총 5개로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 샘플들은 CR 샘플, 루마영역의 좌측에 자리하는 L(left) 샘플, 상측에 자리하는 A(above) 샘플, 우상측에 자리하는 AR(above-right) 샘플, BL 샘플 및, TL 샘플 등과 같이 총 6개로 이루어질 수도 있다.

샘플들의 개수(n=5)와 루마영역 내 위치에 대한 일 예가 도 13에 나타나 있다. 도 13 (b)는 2개의 크로마블록들로 분할된 CTU를 나타내며, 도 13 (a)는 20개의 루마블록들로 분할된 CTU를 나타낸다. 도 13 (a)의 패턴으로 표시된 좌측 루마영역(총 6개의 루마블록들로 구성)은 도 13 (b)의 패턴으로 표시된 좌측 크로마블록에 대응할 수 있다.

TL 샘플은 루마영역의 좌상단 위치를 포함하는 샘플이며, TL 샘플의 위치는 수학식 4로 표현될 수 있다.

[수학식 4]

TR 샘플은 루마영역의 좌상단 위치로부터 가로축 방향으로 루마영역의 너비만큼 이동한 위치를 포함하는 샘플이며, TR 샘플의 위치는 수학식 5로 표현될 수 있다.

[수학식 5]

CR 샘플은 루마영역의 좌상단 위치로부터, 가로축 방향으로 루마영역 너비의 절반만큼 이동하고, 세로축 방향으로 루마영역 높이의 절반만큼 이동한 위치를 포함하는 샘플이다. CR 샘플의 위치는 수학식 6으로 표현될 수 있다.

[수학식 6]

BL 샘플은 루마영역의 좌상단 위치로부터, 세로축 방향으로 루마영역의 높이만큼 이동한 위치를 포함하는 샘플이며, BL 샘플의 위치는 수학식 7로 표현될 수 있다.

[수학식 7]

BR 샘플은 루마영역의 좌상단 위치로부터, 가로축 방향으로 루마영역 너비만큼 이동하고, 세로축 방향으로 루마영역 높이만큼 이동한 위치를 포함하는 샘플이다. BR 샘플의 위치는 수학식 8로 표현될 수 있다.

[수학식 8]

수학식 4 내지 8에서, (xPb, yPb)는 루마영역의 좌상단 위치를 나타내며, nPbW는 루마영역의 너비를 나타내고, nPbH는 루마영역의 높이를 나타낸다.

영상 복호화 장치는 루마영역 내에 위치하는 샘플들 중에서, 하나 이상의 대상 샘플을 도출할 수 있다(S1110). 대상 샘플은 ibc 모드로 예측된 샘플(ibc 모드로 예측된 단위영역에 포함되어 있는 샘플 또는, ibc 모드로 예측된 루마블록에 포함되어 있는 샘플)이거나, 지시정보에 의해 지시되는 샘플일 수 있다.

도 13의 예에서, ibc 모드로 예측된 CR 샘플(대상 샘플)의 블록 벡터는 아래 수학식 9 내지 12를 통해 유도될 수 있다.

[수학식 9]

[수학식 10]

[수학식 11]

[수학식 12]

수학식 9 내지 12에서, bvC[x][y][z]는 (x, y)에 위치한 대상 샘플의 블록 벡터를 나타내며, 상수 z는 L0 또는 L1의 참조 방향을 나타낸다. bvL[x][y][z]는 루마영역 내 (x, y)에 위치한 샘플(CR 샘플)의 블록 벡터를 나타낸다. predFlagX[x][y]는 대상 샘플(대상 샘플이 포함된 단위영역 또는 대상 샘플이 포함된 루마블록)의 참조 인덱스를 나타낸다. ibc 모드에서는, L0 참조 리스트에서 현재픽처를 참조픽처로 사용하므로, predFlagL0[x][y] 값이 1로 설정되며, predFlagL1[x][y] 값이 0으로 설정될 수 있다.

영상 복호화 장치는 대상 샘플의 블록 벡터를 이용하여, 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다(S1120). 만약, 대상 샘플이 도출되지 않는 경우(ibc 모드로 예측된 샘플이 탐색되지 않는 경우 또는 지시정보가 제로 벡터를 지시하는 경우), 크로마블록의 블록 벡터가 미리 설정된 값(디폴트, 예를 들어 제로 벡터)로 설정될 수 있다.

영상 복호화 장치는 유도된 블록 벡터에 기초하여 크로마블록을 예측할 수 있다. 만약, 대상 샘플이 도출되지 않아 크로마블록의 블록 벡터가 미리 설정된 값(디폴트 후보)으로 설정된 경우, 아래 수학식 13을 통해 획득되는 예측 값(predSamples[x][y])이 크로마블록의 예측 샘플 값으로 사용될 수 있다.

[수학식 13]

일 예로, 10-bit 영상인 경우, 511의 예측 값이 수학식 13을 통해 획득되며, 이 값이 크로마블록의 예측 샘플 값으로 사용될 수 있다.

실시예 1은 미리 설정된 조건의 종류와, 도출되는 대상 샘플의 개수에 따라 아래 설명되는 하위 실시예들로 구분될 수 있다.

실시예 1-1

실시예 1-1은 ibc 모드로 예측되었는지 여부를 조건으로 하며, ibc 모드로 예측된 첫 번째 샘플을 대상 샘플로 도출하는 방법이다.

영상 복호화 장치는 루마영역 내 샘플들을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여, 탐색 순서 상, ibc 모드로 예측된 첫 번째 샘플을 대상 샘플로 도출할 수 있다(S1410 내지 S1440). 샘플들을 탐색하는 순서는 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 13을 통해 나타낸 예에서, CR 샘플→TL 샘플→TR 샘플→BL 샘플→BR 샘플 순서대로 샘플들이 탐색될 수 있다.

샘플들(총 n개)의 탐색 순서를 나타내는 상수 i가 초기 값(0)으로 설정되며(S1410), 0-번째 샘플이 ibc 모드로 예측되었는지 여부가 판단될 수 있다(S1420). 0-번째 샘플이 ibc 모드로 예측되지 않은 경우, 탐색 순서가 다음 번째(1-번째) 샘플로 설정되며(i++, S1430), 탐색이 모든 샘플들에 대해 완료되었는지 여부가 판단될 수 있다(S1440). 탐색이 아직 완료되지 않은 경우, 다음 번째 샘플이 ibc 모드로 예측되었는지 여부가 판단될 수 있다. 이러한 과정들은 ibc 모드로 예측된 샘플이 탐색될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.

i-번째 샘플(첫 번째 샘플)이 ibc 모드로 예측된 경우에 해당 샘플이 대상 샘플로 도출될 수 있다. 탐색 순서 상 ibc 모드로 예측된 첫 번째 샘플을 대상 샘플로 도출하는 일 예가 도 15에 나타나 있다. 탐색되는 샘플들의 총 개수가 5개로 설정되었으며, 단위영역들에는 각 단위영역들의 예측 모드(intra 또는 ibc)가 표시되었다.

도 15 (a)의 패턴으로 표시된 루마영역 내 5개의 샘플들(CR 샘플, TL 샘플, TR 샘플, BL 샘플 및, BR 샘플)이 미리 설정된 순서(예: CR 샘플→TL 샘플→TR 샘플→BL 샘플→BR 샘플)에 따라 탐색될 수 있다. CR 샘플과 TL 샘플은 인트라(regular intra) 모드로 예측되었으므로, 해당 샘플들은 대상 샘플로 도출되지 않는다. TR 샘플은 ibc 모드로 예측되었으므로, 해당 샘플이 탐색 순서 상 ibc 모드로 예측된 첫 번째 샘플에 해당하게 된다. 따라서, TR 샘플이 대상 샘플로 도출될 수 있다(도 15 (b)).

영상 복호화 장치는 대상 샘플에 대응되는 블록 벡터를 이용하여 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다(S1450). 이 과정에서, 대상 샘플에 대응되는 블록 벡터를 스케일링하여 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다. 만약, 모든 샘플들이 ibc 모드로 예측되지 않은 경우, 영상 복호화 장치는 크로마블록의 블록 벡터를 디폴트 벡터로 설정할 수 있다(S1460).

영상 복호화 장치는 유도된 블록 벡터 또는 디폴트 벡터를 이용하여 크로마블록을 예측할 수 있다(S1470).

실시예 1-2

실시예 1-2는 ibc 모드로 예측되었는지 여부를 조건으로 하며, ibc 모드로 예측된 대상 샘플의 블록 벡터들 사이의 평균(mean) 값 또는 중위(median) 값을 이용하여 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 방법이다.

영상 복호화 장치는 루마영역 내 샘플들을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여, ibc 모드로 예측된 대상 샘플을 도출할 수 있다(S1610 내지 S1660). 샘플들을 탐색하는 순서는 실시예 1-1과 마찬가지로 다양할 수 있다.

샘플들(총 n개)의 탐색 순서를 나타내는 상수 i와 도출된 대상 샘플의 개수를 나타내는 상수 j가 초기 값(0)으로 설정되며(S1610), 0-번째 샘플이 ibc 모드로 예측되었는지 여부가 판단될 수 있다(S1620). 0-번째 샘플이 ibc 모드로 예측되지 않은 경우, 탐색 순서가 다음 번째(1-번째) 샘플로 설정되며(i++, S1630), 탐색이 모든 샘플들에 대해 완료되었는지 여부가 판단될 수 있다(S1640). 탐색이 아직 완료되지 않은 경우, 다음 번째(1-번째) 샘플이 ibc 모드로 예측되었는지 여부가 판단될 수 있다. 이러한 과정들은 모든 샘플들에 대한 탐색이 완료될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.

모든 샘플들에 대한 탐색이 반복적으로 수행되는 과정에서, i-번째 샘플이 ibc 모드로 예측된 경우에는 해당 샘플이 대상 샘플로 도출되고, 도출된 대상 샘플의 블록 벡터가 BV_temp에 합산될 수 있다(S1650). BV_temp는 대상 샘플들의 블록 벡터들 사이의 총 합을 나타낸다. 대상 샘플이 도출될 때마다 상수 j가 하나씩 증가한다(S1660).

대상 샘플을 도출하는 방법에 대한 일 예가 도 17에 나타나 있다. 도 17 (a)는 루마영역 내에 위치하는 샘플들(CR 샘플, TL 샘플, TR 샘플, BL 샘플 및, BR 샘플)을 나타내며, 도 17 (b)는 ibc 모드로 예측된 대상 샘플(TL 샘플, CR 샘플)을 나타낸다. 도 17의 단위영역들에는 각 단위영역들의 예측 모드(intra 또는 ibc)가 표시되었다.

5개의 샘플들이 미리 설정된 순서(예: CR 샘플→TL 샘플→TR 샘플→BL 샘플→BR 샘플)에 따라 탐색될 수 있다. TR 샘플, BL 샘플 및, BR 샘플은 인트라(regular intra) 모드로 예측되었으므로, 해당 샘플들은 대상 샘플로 도출되지 않는다. TL 샘플 및 CR 샘플은 ibc 모드로 예측되었으므로, 해당 샘플들이 대상 샘플에 해당하게 된다.

대상 샘플의 도출이 완료되면, 영상 복호화 장치는 도출된 대상 샘플의 개수를 판단하고, 이를 기초로 크로마블록의 블록 벡터를 유도하거나 설정할 수 있다(S1670 내지 S1690).

대상 샘플이 한 개 이상 도출되었는지 여부(대상 샘플의 개수)가 판단될 수 있다(S1670). 만약, 대상 샘플이 한 개 이상인 경우에는 대상 샘플들의 블록 벡터들 사이의 평균 값(BV_temp/j) 또는 중위 값을 이용하여 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다(S1680). 이 과정에서, 평균 값 또는 중위 값을 스케일링하여 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다. S1680 과정은, 1) 대상 샘플이 복수 개인 경우에는 대상 샘플들의 블록 벡터들 사이의 평균 값 또는 중위 값을 이용하여 크로마블록의 블록 벡터를 유도하고, 2) 대상 샘플이 하나인 경우에는 대상 샘플의 블록 벡터를 이용하여 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 것으로 이해될 수 있다.

대상 샘플이 도출되지 않은 경우에는 크로마블록의 블록 벡터가 디폴트 벡터로 설정될 수 있다(S1690).

영상 복호화 장치는 유도된 블록 벡터 또는 디폴트 벡터를 이용하여 크로마블록을 예측할 수 있다(S1692).

실시예 1-3

실시예 1-3은 ibc 모드로 예측되었는지 여부를 조건으로 하며, 대상 샘플의 블록 벡터들이 지시하는 참조 영역 각각과 크로마블록의 참조 영역 사이의 샘플 값 차이를 기준으로, 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 방법이다. 참조 영역은 템플릿(template)으로 지칭될 수 있다.

영상 복호화 장치는 루마영역 내 샘플들을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여, ibc 모드로 예측된 대상 샘플을 도출할 수 있다(S1810 내지 S1860). 샘플들을 탐색하는 순서는 실시예 1-1 및 1-2와 마찬가지로 다양할 수 있다.

샘플들(총 n개)의 탐색 순서를 나타내는 상수 i와 도출된 대상 샘플의 개수를 나타내는 상수 j가 초기 값(0)으로 설정되며(S1810), 0-번째 샘플이 ibc 모드로 예측되었는지 여부가 판단될 수 있다(S1820). 0-번째 샘플이 ibc 모드로 예측되지 않은 경우, 탐색 순서가 다음 번째(1-번째) 샘플로 설정되며(i++, S1830), 탐색이 모든 샘플들에 대해 완료되었는지 여부가 판단될 수 있다(S1840). 탐색이 아직 완료되지 않은 경우, 다음 번째(1-번째) 샘플이 ibc 모드로 예측되었는지 여부가 판단될 수 있다. 이러한 과정들은 모든 샘플들에 대한 탐색이 완료될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.

모든 샘플들에 대한 탐색이 반복적으로 수행되는 과정에서, i-번째 샘플이 ibc 모드로 예측된 경우에는 해당 샘플이 대상 샘플로 도출되고, 도출된 대상 샘플의 블록 벡터가 후보(BV_cand[j])로 설정될 수 있다(S1850). BV_cand[j]는 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용될 후보 블록 벡터를 나타낸다. 대상 샘플이 도출될 때마다 상수 j가 하나씩 증가한다(S1860).

대상 샘플을 도출하는 방법에 대한 일 예가 도 19에 나타나 있다. 도 19 (a)는 루마영역 내에 위치하는 샘플들(CR 샘플, TL 샘플, TR 샘플, BL 샘플 및, BR 샘플)을 나타내며, 도 19 (b)는 ibc 모드로 예측된 대상 샘플(TR 샘플, BL 샘플)을 나타낸다. 도 19의 단위영역들에는 각 단위영역들의 예측 모드(intra 또는 ibc)가 표시되었다.

5개의 샘플들이 미리 설정된 순서(예: CR 샘플→TL 샘플→TR 샘플→BL 샘플→BR 샘플)에 따라 탐색될 수 있다. CR 샘플, TL 샘플 및, BR 샘플은 인트라(regular intra) 모드로 예측되었으므로, 해당 샘플들은 대상 샘플로 도출되지 않는다. TR 샘플 및 BL 샘플은 ibc 모드로 예측되었으므로, 해당 샘플들이 대상 샘플에 해당하게 된다.

영상 복호화 장치는 도출된 대상 샘플의 개수를 판단하고, 이를 기초로 크로마블록의 블록 벡터를 유도하거나 설정할 수 있다(S1870 내지 S1892). 대상 샘플이 한 개 이상 도출되었는지 여부가 판단될 수 있다(S1870). 만약, 대상 샘플이 한 개 이상인 경우에는 후보 블록 벡터들(BV_cand[j], 대상샘플의 블록 벡터들) 각각이 지시하는 참조 영역(템플릿) 각각과 크로마블록의 참조 영역(템플릿) 사이의 샘플 값 차이가 연산될 수 있다(S1880). 여기서, 후보 블록 벡터들이 지시하는 참조 영역은 후보 블록 벡터들이 지시하는 참조블록의 상측에 위치하는 상측 참조 영역과 좌측에 위치하는 좌측 참조영역으로 이루어질 수 있다.

영상 복호화 장치는 연산된 샘플 값 차이를 기준으로 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다(S1890). 예를 들어, 상대적으로 작은 샘플 값 차이가 연산되는 후보 블록 벡터를 이용하여 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다. 이 과정에서, 후보 블록 벡터를 스케일링하여 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다.

후보 블록 벡터가 지시하는 참조 영역들에 대한 일 예가 도 20에 나타나 있다. 도 20에서, 패턴으로 표시된 영역은 크로마블록을 나타내며, 크로마블록의 상측에 위치하는 영역은 크로마블록의 상측 참조 영역(2012)을 나타내고, 크로마블록의 좌측에 위치하는 영역은 크로마블록의 좌측 참조 영역(2014)을 나타낸다. 제1후보 블록 벡터(BV_TR)가 지시하는 참조블록(2020)의 상측에 위치하는 제1상측 참조 영역(2022)과, 이 참조블록(2020)의 좌측에 위치하는 제1좌측 참조 영역(2024)가 나타나 있다. 또한, 제2후보 블록 벡터(BV_BL)가 지시하는 참조블록(2030)의 상측에 위치하는 제2상측 참조 영역(2032)과, 이 참조블록(2030)의 좌측에 위치하는 제2좌측 참조 영역(2034)가 나타나 있다.

참조 영역(2012, 2014, 2022, 2024, 2032, 2034)은 Nx(nPbH>>1) 또는 (nPbW>>1)xN의 크기를 가질 수 있다. 여기서, (nPbW>>1)는 크로마블록의 너비를 나타내며, (nPbH>>1)는 크로마블록의 높이를 나타낼 수 있다. N은 참조영역(2012, 2014, 2022, 2024, 2032, 2034)의 너비 또는 높이를 나타낼 수 있으며, 2의 지수 승일 수 있다.

S1890 과정은, 1) 대상 샘플이 복수 개인 경우에는 후보 블록 벡터들이 지시하는 참조 영역 각각과 크로마블록의 참조 영역 사이의 샘플 값 차이를 기준으로 크로마블록의 블록 벡터를 유도하고, 2) 대상 샘플이 하나인 경우에는 후보 블록 벡터를 이용하여 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 것으로 이해될 수 있다.

대상 샘플이 도출되지 않은 경우에는 크로마블록의 블록 벡터가 디폴트 벡터로 설정될 수 있다(S1892).

한편, 루마영역 내 단위영역이 이용 가능한 후보로 활용되는 경우, 단위영역들이 ibc 모드로 예측되었는지 여부를 탐색하는 순서는 raster-scan order를 따를 수 있다. 또한, raster-scan order 상 ibc 모드로 예측된 첫 번째 단위영역이 대상 영역으로 도출될 수 있다.

실시예 2

실시예 2는 크로마블록에 대응되는 루마영역 내에 위치하는 샘플 및/또는 HBVP 및/또는 디폴트 후보를 이용 가능한 후보로 사용하며, 지시정보에 의해 지시되는지 여부를 조건으로 활용하여, 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 방법이다. 이하에서 도 21을 참조하여 상세히 설명된다.

지시정보(예: chroma_ibc_BV_idx)는 루마영역 내에 위치하는 샘플들 중에서 어느 하나를 지시할 수 있다. chroma_ibc_BV_idx에 의해 지시되는 샘플은 ibc 모드로 예측된 샘플일 수 있다.

영상 부호화 장치는 루마영역 내에 자리하는 샘플들 중에서 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용된 샘플을 지시하는 chroma_ibc_BV_idx를 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 chroma_ibc_BV_idx를 복호화하고(S2130), 루마영역 내에 위치하는 샘플들 중에서 chroma_ibc_BV_idx가 지시하는 샘플을 대상 샘플로 도출할 수 있다(S2150).

실시형태에 따라, chroma_ibc_BV_idx는 본 실시예의 적용 여부를 나타내는 정보(예: chroma_ibc_BV_flag)에 따라, 시그널링 여부가 결정될 수 있다. 영상 부호화 장치는 chroma_ibc_BV_flag가 on인 경우에 chroma_ibc_BV_idx를 시그널링할 수 있다. chroma_ibc_BV_flag는 high-level syntax(sequence-level header, picture-level header, slice header 혹은 tile group header) 중 하나 이상의 위치에서 정의되어 시그널링될 수 있으며, 이 경우 chroma_ibc_BV_idx는 크로마블록 단위로 시그널링될 수 있다. 영상 복호화 장치는 chroma_ibc_BV_flag가 on인 경우에(S2110) chroma_ibc_BV_idx를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S2130). chroma_ibc_BV_flag가 off인 경우에는 본 발명에서 제안하는 다른 실시예를 통해 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다.

실시예 2에 대한 신택스 구조를 나타내면 표 4와 같다.

[표 4]

표 4에서, chroma_ibc_MV_flag는 앞서 설명된 chroma_ibc_BV_flag를 의미하며, chroma_ibc_MV_idx는 앞서 설명된 chroma_ibc_BV_idx를 의미한다.

도 19에 표현된 5개의 샘플들을 기준으로, chroma_ibc_BV_idx를 Truncated Unary(TU) 방식으로 이진화하면, 표 5와 같다.

[표 5]

영상 복호화 장치는 복호화된 chroma_ibc_BV_idx가 지시하는 샘플을 대상 샘플로 도출할 수 있다(S2150). 대상 샘플을 도출하는 일 예가 도 22에 나타나 있다.

도 22의 단위영역들에는 각 단위영역들의 예측 모드(intra 또는 ibc)가 표시되었다. 도 22 (a)는 루마영역 내에 위치하는 샘플들(CR 샘플, TL 샘플, TR 샘플, BL 샘플 및, BR 샘플)을 나타내며, 도 22 (b)는 chroma_ibc_BV_idx에 의해 지시된 BL 샘플을 나타낸다. 표 5에 나타낸 바와 같이, CR 샘플에는 0의 인덱스가 할당될 수 있으며, TL 샘플에는 1의 인덱스가 할당될 수 있고, TR 샘플에는 2의 인덱스가 할당될 수 있으며, BL 샘플에는 3의 인덱스가 할당될 수 있고, BR 샘플에는 4의 인덱스가 할당될 수 있다.

5개의 샘플들 중에서 ibc 모드로 예측된 TR 샘플, BL 샘플 및, BR 샘플 중에서 어느 하나가 chroma_ibc_BV_idx에 의해 지시될 수 있다. 만약, chroma_ibc_BV_idx=3인 경우, 3의 인덱스가 할당된 BL 샘플이 대상 샘플로 도출될 수 있다(도 22 (b)).

영상 복호화 장치는 도출된 대상 샘플에 대응되는 블록 벡터를 이용하여 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다(S2160). 또한, 영상 복호화 장치는 크로마블록의 블록 벡터에 기초하여, 크로마블록을 예측할 수 있다(S2170).

실시형태에 따라, 본 발명은 인덱스 시그널링에 소요되는 비트를 줄이기 위해, 후보리스트를 구성하고(S2140), 후보리스트에 포함된 후보들 중에서 어느 하나를 대상 후보로 도출하도록(S2150) 구성될 수도 있다. 이 경우, chroma_ibc_BV_idx는 후보리스트에 포함된 후보들 중에서 어느 하나를 지시할 수 있다.

후보리스트에는 ibc 모드로 예측된 샘플들이 포함될 수 있다. 영상 부호화/복호화 장치(리스트구성부)는 루마영역 내에 자리하는 샘플들을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여 ibc 모드로 예측된 샘플들을 후보리스트에 포함시킬 수 있다. 후보리스트에 포함된 샘플들의 개수가 후보리스트에 포함될 수 있는 후보들의 최대 개수 미만인 경우, HBVP가 후보리스트에 더 포함될 수 있다. 만약, 후보리스트에 포함된 샘플들의 개수와 HBVP의 개수 합이 후보리스트에 포함될 수 있는 후보들의 최대 개수 미만인 경우, 디폴트 후보(예: 제로 벡터 후보)가 후보리스트에 더 포함될 수 있다.

총 5개의 후보들로 구성되는 후보리스트에 대한 일 예가 표 6에 나타나 있다.

[표 6]

표 6에서, 각 후보들의 인덱스는 Truncated Unary(TU) 방식으로 이진화되었다.

실시예 3

실시예 3은 주변블록 및/또는 HBVP 및/또는 디폴트 후보를 이용 가능한 후보로 사용하며, 지시정보에 의해 지시되는지 여부를 조건으로 활용하여, 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 방법이다.

주변블록은 크로마블록에 이웃하게 자리하는 블록으로서, 주변블록에 대한 예들이 도 23에 나타나 있다. 주변블록은 크로마블록의 상측에 자리하는 상측 주변블록(A) 및, 크로마블록의 좌측에 자리하는 좌측 주변블록(L)으로 이루어질 수 있다. 또한, 주변블록은 상측 주변블록(A), 좌측 주변블록(L), 크로마블록의 우상측에 자리하는 우상측 주변블록(AR), 크로마블록의 좌하측에 자리하는 좌하측 주변블록(BL) 및, 크로마블록의 좌상측에 자리하는 좌상측 주변블록(TL)으로 이루어질 수 있다.

chroma_ibc_BV_idx는 주변블록들 중에서 어느 하나를 지시할 수 있다. chroma_ibc_BV_idx에 의해 지시되는 주변블록은 ibc 모드로 예측된 샘플일 수 있다. 영상 부호화 장치는 주변블록들 중에서 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용된 주변블록을 지시하는 chroma_ibc_BV_idx를 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 chroma_ibc_BV_idx를 복호화하고(S2130), 주변블록들 중에서 chroma_ibc_BV_idx가 지시하는 주변블록을 대상 후보로 도출할 수 있다(S2150).

실시형태에 따라, chroma_ibc_BV_idx는 본 실시예의 적용 여부를 나타내는 정보(예: chroma_ibc_BV_flag)에 따라, 시그널링 여부가 결정될 수 있다. 영상 부호화 장치는 chroma_ibc_BV_flag가 on인 경우에 chroma_ibc_BV_idx를 시그널링할 수 있다. chroma_ibc_BV_flag는 high-level syntax(sequence-level header, picture-level header, slice header 혹은 tile group header) 중 하나 이상의 위치에서 정의되어 시그널링될 수 있으며, 이 경우 chroma_ibc_BV_idx는 크로마블록 단위로 시그널링될 수 있다. 영상 복호화 장치는 chroma_ibc_BV_flag가 on인 경우에(S2120) chroma_ibc_BV_idx를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S2130). chroma_ibc_BV_flag가 off인 경우에는 본 발명에서 제안하는 다른 실시예를 통해 크로마블록의 블록 벡터가 유도될 수 있다.

실시예 2에 대한 신택스 구조를 나타내면 표 4와 같으며, 도 23 (b)에 표현된 5개의 주변블록들을 기준으로 chroma_ibc_BV_idx를 Truncated Unary(TU) 방식으로 이진화하면 표 5와 같다. 여기서, 표 5의 'TR'은 'AR'로 변경될 수 있다.

영상 복호화 장치는 복호화된 chroma_ibc_BV_idx가 지시하는 주변블록을 대상 후보로 도출하고(S2150), 대상 후보에 대응되는 블록 벡터(도출된 주변블록의 블록 벡터)를 이용하여 크로마블록의 블록 벡터를 유도할 수 있다(S2160). 또한, 영상 복호화 장치는 크로마블록의 블록 벡터에 기초하여, 크로마블록을 예측할 수 있다(S2170).

후보리스트에는 ibc 모드로 예측된 주변블록들(공간적 후보)이 포함될 수 있다. 영상 부호화/복호화 장치(리스트구성부)는 주변블록들을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여(예: L→A→AR→BL→TL) ibc 모드로 예측된 주변블록들을 후보리스트에 포함시킬 수 있다. 후보리스트에 포함된 주변블록들의 개수가 후보리스트에 포함될 수 있는 후보들의 최대 개수 미만인 경우, HBVP가 후보리스트에 더 포함될 수 있다. 만약, 후보리스트에 포함된 주변블록들의 개수와 HBVP의 개수 합이 후보리스트에 포함될 수 있는 후보들의 최대 개수 미만인 경우, 디폴트 후보(예: 제로 벡터 후보)가 후보리스트에 더 포함될 수 있다.

본 실시예에서, 총 5개의 후보들로 구성되는 후보리스트는 표 6과 동일할 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
2020, 2030: 참조블록 2022, 2024: 제1참조 영역
2032, 2034: 제2참조 영역 2012, 2014: 크로마블록의 참조 영역

Claims

ibc(intra block copy) 모드로 부호화된 크로마블록의 블록 벡터(block vector)를 유도하는 방법으로서,
상기 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 하나 이상의 샘플로부터, 상기 크로마블록의 블록 벡터 유도에 이용될 샘플을 하나 이상 도출하는 단계; 및
상기 도출된 샘플에 대응되는 블록 벡터를 이용하여, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 단계를 포함하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법.
제1항에 있어서,
상기 도출하는 단계는,
상기 샘플 중에서, 상기 ibc 모드로 예측된 샘플을 도출하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법.
제2항에 있어서,
상기 도출하는 단계는,
상기 샘플을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여, 상기 탐색 순서 상 상기 ibc 모드로 예측된 첫 번째 샘플을 도출하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법.
제2항에 있어서,
상기 유도하는 단계는,
상기 도출된 샘플이 복수 개인 경우, 상기 도출된 샘플들에 대응되는 블록 벡터들 사이의 평균(mean) 값 또는 중앙(median) 값을 이용하여, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법.
제2항에 있어서,
상기 유도하는 단계는,
상기 도출된 샘플이 복수 개인 경우, 상기 도출된 샘플들에 대응되는 블록 벡터들이 지시하는 참조 영역 각각 및, 상기 크로마블록의 참조 영역 사이의 샘플 값 차이를 기준으로, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법.
제1항에 있어서,
상기 도출하는 단계는,
상기 샘플 중에서, 비트스트림에 포함된 지시정보에 의해 지시되는 샘플을 도출하는, 크로마블록의 블록 벡터 유도 방법.
영상 복호화 장치로서,
ibc(intra block copy) 모드로 부호화된 크로마블록에 대응되는 루마영역 내 하나 이상의 샘플로부터, 상기 크로마블록의 블록 벡터(block vector) 유도에 이용될 샘플을 하나 이상 도출하는 도출부; 및
상기 도출된 샘플에 대응되는 블록 벡터를 이용하여, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는 유도부를 포함하는, 영상 복호화 장치.
제7항에 있어서,
상기 도출부는,
상기 샘플 중에서, 상기 ibc 모드로 예측된 샘플을 도출하는, 영상 복호화 장치.
제8항에 있어서,
상기 도출부는,
상기 샘플을 미리 설정된 순서에 따라 탐색하여, 상기 탐색 순서 상 상기 ibc 모드로 예측된 첫 번째 샘플을 도출하는, 영상 복호화 장치.
제8항에 있어서,
상기 유도부는,
상기 도출된 샘플이 복수 개인 경우, 상기 도출된 샘플들에 대응되는 블록 벡터들 사이의 평균(mean) 값 또는 중앙(median) 값을 이용하여, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는, 영상 복호화 장치.
제8항에 있어서,
상기 유도부는,
상기 도출된 샘플이 복수 개인 경우, 상기 도출된 샘플들에 대응되는 블록 벡터들이 지시하는 참조 영역 각각 및, 상기 크로마블록의 참조 영역 사이의 샘플 값 차이를 기준으로, 상기 크로마블록의 블록 벡터를 유도하는, 영상 복호화 장치.
제7항에 있어서,
상기 도출부는,
상기 샘플 중에서, 비트스트림에 포함된 지시정보에 의해 지시되는 샘플을 도출하는, 영상 복호화 장치.