KR20210002321A - 해상도를 적응적으로 설정하는 방법 및 영상 복호화 장치 - Google Patents

해상도를 적응적으로 설정하는 방법 및 영상 복호화 장치 Download PDF

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Abstract

해상도를 적응적으로 설정하는 방법 및 영상 복호화 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 해상도(resolution)를 픽처 단위로 설정하는 방법으로서, 비트스트림으로부터 최대 해상도 정보를 복호화하는 단계; 현재픽처에 대한 해상도 정보를 상기 비트스트림으로부터 복호화하는 단계; 및 상기 최대 해상도 정보 또는 상기 해상도 정보에 기초하여, 상기 현재픽처의 해상도를 설정하는 단계를 포함하며, 상기 해상도 정보는, 상기 최대 해상도 정보 이하의 크기를 가지는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법을 제공한다.

Description

해상도를 적응적으로 설정하는 방법 및 영상 복호화 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVELY SETTING RESOLUTION}
본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 시퀀스의 해상도를 픽처 단위로 적응적으로 설정함으로써 부호화 및 복호화의 효율을 향상시킨 해상도를 적응적으로 설정하는 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 해상도를 적응적으로 설정하는 다양한 방법을 통해 부호화 및 복호화의 효율을 향상시키는 기술과 관련된다.
본 발명의 일 측면은, 해상도(resolution)를 픽처 단위로 설정하는 방법으로서, 비트스트림으로부터 최대 해상도 정보를 복호화하는 단계; 현재픽처에 대한 해상도 정보를 상기 비트스트림으로부터 복호화하는 단계; 및 상기 최대 해상도 정보 또는 상기 해상도 정보에 기초하여, 상기 현재픽처의 해상도를 설정하는 단계를 포함하며, 상기 해상도 정보는, 상기 최대 해상도 정보 이하의 크기를 가지는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 해상도(resolution)를 픽처 단위로 적응적으로 설정하는 영상 복호화 장치로서, 비트스트림으로부터, 최대 해상도 정보를 복호화하고, 현재픽처에 대한 해상도 정보를 복호화하는 복호화부; 및 상기 최대 해상도 정보 또는 상기 해상도 정보에 기초하여, 상기 현재픽처의 해상도를 설정하는 제어수단을 포함하며, 상기 해상도 정보는, 상기 최대 해상도 정보 이하의 크기를 가지는, 영상 복호화 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 하나의 시퀀스에 대해 해상도를 적응적으로 설정할 수 있으므로, 다변화되는 서비스 상황에 더욱 적합한 영상 부호화/복호화 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 완만한 텍스처(texture)를 가진 픽처의 경우에, 1/2로 다운-샘플링하여 부호화 및 복호화가 가능하게 될 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 다양한 픽처 타입을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11 내지 도 13은 후보 해상도를 이용하는 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14 내지 도 17은 리-샘플링에 대한 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하기 위한 순서도이다.
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 1에는 표현하지 않았으나, 영상 부호화 장치는 해상도를 픽처 단위로 설정하며, 스케일링 또는 리샘플링을 수행하는 제어수단을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 제어수단은 도 1에 표현된 하위 구성들과 함께 동일한 물리적 구성(프로세서 등)에서 구현되거나, 도 1에 표현된 하위 구성들과는 다른 물리적 구성에서 구현될 수 있다. 제어수단에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.
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.
도 4에는 표현하지 않았으나, 영상 복호화 장치는 해상도를 픽처 단위로 설정하며, 스케일링 또는 리샘플링을 수행하는 제어수단을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 제어수단은 도 4에 표현된 하위 구성들과 함께 동일한 물리적 구성(프로세서 등)에서 구현되거나, 도 4에 표현된 하위 구성들과는 다른 물리적 구성에서 구현될 수 있다. 제어수단에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.
한편, 영상 복호화 장치에 포함되는 제어수단은 영상 부호화 장치에 포함되는 전술된 제어수단과 그 기능 측면에서 대응되는 구성에 해당한다. 이하에서는, 영상 복호화 장치에 포함되는 제어수단과 영상 부호화 장치에 포함되는 제어수단을 용이하게 구별하기 위하여, 영상 복호화 장치에 포함되는 제어수단을 복호화 제어수단으로 지칭하며, 영상 부호화 장치에 포함되는 제어수단을 부호화 제어수단으로 지칭하도록 한다.
HEVC 표준에서는 시퀀스의 해상도(resolution) 정보가 SPS에 기록되어 시그널링된다. 즉, 시퀀스의 해상도 정보가 시퀀스 단위로(하나의 시퀀스에 하나의 해상도 정보) 설정된다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시퀀스의 해상도 정보는 루마 샘플을 기준으로 픽처의 너비(pic_width_in_luma_samples)와 픽처의 높이(pic_height_in_luma_samples)로 기술된다.
Figure pat00001
이러한 종래 방법은 하나의 시퀀스에 하나의 해상도가 설정 또는 지정되므로, 다양한 해상도를 요구하는 서비스 상황에 부합하지 않는 측면이 있다.
본 발명은 하나의 시퀀스에 포함되는 하위 구성 단위로 해상도를 적응적으로 설정함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법들을 제안한다. 해상도가 설정되는 단위는 하나의 시퀀스에 포함된 픽처, 슬라이스 또는 타일 그룹일 수 있다. 본 명세서에서는 해상도를 픽처 단위로 설정하는 실시예를 중심으로 하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
픽처 타입
해상도가 설정되는 픽처 종류 또는 타입은 원본픽처(original picture), 복호화 픽처(decoded picture), 참조픽처(reference picture) 및 출력픽처(output picture)와 같이 네 가지로 구분될 수 있다.
원본픽처는 영상 부호화 장치에서 부호화되기 이전의 픽처를 의미할 수 있다. 원본픽처의 해상도는 해당 시퀀스가 가질 수 있는 최대 해상도일 수 있다. 따라서, 원본픽처의 해상도에 대한 정보는 최대(max) 해상도 정보일 수 있다. 또한, 최대 해상도 정보는 복호화 픽처가 가질 수 있는 최대 해상도일 수 있다.
복호화 픽처, 참조픽처 및 출력픽처는 디코딩 과정에 따라 구분될 수 있으며, 이 픽처들을 설명하기 위한 도면이 도 5에 나타나 있다.
복호화 픽처는 복원 대상에 해당하는 현재픽처를 대상으로 디코딩 과정을 적용한 결과물일 수 있다. 즉, 복호화 픽처는 복원이 완료된 현재픽처일 수 있다. 참조픽처는 현재픽처 이후에 복원되는 픽처(다음 픽처)들의 예측을 위해 버퍼 또는 메모리(470)에 저장되는 복호화 픽처일 수 있다. 출력픽처는 픽처의 출력 또는 디스플레이를 위해 영상 복호화 장치로부터 출력되는 복호화 픽처일 수 있다.
예를 들어, 현재픽처가 t-번째 픽처인 경우에, 현재픽처를 디코딩하는 과정에서 이용되는 해상도 정보가 복호화 픽처의 해상도 정보일 수 있다. 현재픽처가 복원이 완료된 후에, 이후의 픽처(예: (t+1)-번째 픽처)에 대한 참조픽처로 사용되기 위해 버퍼에 저장되는 해상도 정보가 참조픽처의 해상도 정보일 수 있다. 다음으로, 현재픽처가 (t+1)-번째 픽처인 경우에, 현재픽처에 대한 해상도 정보는 복호화 픽처의 해상도 정보일 수 있다. 이 경우, 인터 예측 시에 t-번째 픽처를 참조픽처로 사용한다면, (t+1)-번째 복호화 픽처의 해상도 정보와 t-번째 참조픽처의 해상도 정보가 비교된다. 또한, 버퍼에 저장된 t-번째 픽처를 출력하는 경우에, t-번째 참조픽처의 해상도 정보와 t-번째 출력픽처의 해상도 정보가 비교된다.
위와 같은 픽처 타입을 기준으로 해상도를 설정하는 본 발명의 일 예에 대해 설명하면 아래와 같다.
영상 부호화 장치(부호화 제어수단)는 해상도를 설정할 수 있다. 설정되는 해상도에는 최대 해상도 정보와 현재픽처에 대한 해상도 정보(이하 '해상도 정보')가 포함될 수 있다. 여기서, 해상도 정보는 복호화 픽처, 참조픽처 및, 출력픽처에 대한 해상도를 의미하고, 픽처 단위로 설정되는 해상도에 대한 정보일 수 있다.
영상 부호화 장치는 최대 해상도 정보를 부호화하여 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 최대 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S610).
최대 해상도 정보는 비트스트림의 SPS에서 정의되어 시그널링될 수 있다. 최대 해상도 정보는 max_width_in_luma_samples 및 max_height_in_luma_samples로 표현되거나, pic_width_max_in_luma_samples 및 pic_height_max_in_luma_samples로 표현될 수 있다.
영상 부호화 장치는 해상도 정보를 부호화하여 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S620).
해상도 정보는 비트스트림의 PPS, picture-level header, 슬라이스 헤더 및 타일 그룹 헤더 중에서 하나 이상에서 정의되어 시그널링될 수 있다. 최대 해상도 정보는 현재픽처가 가질 수 있는 최대의 해상도이므로, 해상도 정보는 최대 해상도 정보 이하의 크기 또는 값을 가질 수 있다.
해상도 정보에는 픽처 타입 각각에 대한 해상도 정보들 중에서 하나 이상이 포함될 수 있다. 구체적으로, 해상도 정보에는 현재픽처가 복원된 경우의 해상도 정보인 복호화 픽처의 해상도 정보(pic_width_in_luma_samples 및 pic_height_in_luma_samples), 복호화 픽처가 다음 픽처의 예측을 위해 저장되는 경우의 해상도 정보인 참조픽처의 해상도 정보(ref_pic_width_in_luma_samples 및 ref_pic_height_in_luma_samples) 및, 복호화 픽처가 출력되는 경우의 해상도 정보인 출력픽처의 해상도 정보(output_pic_width_in_luma_samples 및 output_pic_height_in_luma_samples) 중에서, 하나 이상이 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(복호화 제어수단)는 최대 해상도 정보 또는 해상도 정보 중에서 어느 하나에 기초하여, 현재픽처(복원픽처, 참조픽처 및 출력픽처 중에서 하나 이상)의 해상도를 설정할 수 있다(S630).
실시형태에 따라, 본 발명에서 제안하는 해상도를 적응적으로 설정하는 방법은 별도의 모드(적응적 해상도 설정 모드)로 구현될 수 있다. 적응적 해상도 설정 모드는 인에이블 플래그(예: adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag)를 이용하여 활성/비활성(enabled/disabled) 여부가 결정될 수 있다.
adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1이면 적응적 해상도 설정 모드가 활성화될 수 있으며, adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0이면 적응적 해상도 설정 모드가 비활성화될 수 있다.
ref_pic_resampling_enabled_flag=1은 적응적 해상도 설정 모드가 활성화 되어 현재픽처와 참조픽처 사이의 해상도가 달라질 수 있어서 현재픽처를 기준으로 참조픽처를 scaling/resampling해야 함(스케일링 또는 리샘플링이 적용됨)을 나타낼 수 있다. 이와 반대로, ref_pic_resampling_enabled_flag=0은 적응적 해상도 설정 모드가 비활성화되어 현재픽처와 참조픽처 사이의 해상도가 동일하므로, 현재픽처를 기준으로 참조픽처를 scaling/resampling하지 않아도 됨(스케일링 또는 리샘플링이 적용되지 않음)을 나타낼 수 있다. 다시 말해, ref_pic_resampling_enabled_flag=0이면, 해상도 정보는 최대 해상도 정보와 동일할 수 있다. 인에이블 플래그는 SPS에서 정의되어 시그널링될 수 있다(sps_adaptive_resolution_enabled_flag).
실시예 1
실시예 1은 최대 해상도 정보, 복호화 픽처의 해상도 정보, 참조픽처의 해상도 정보 및, 출력픽처의 해상도 정보 모두를 명시적으로 시그널링하여 해상도를 설정하는 방법이다.
최대 해상도 정보
영상 부호화 장치는 최대 해상도 정보(max_width_in_luma_samples 및 max_height_in_luma_samples 또는, pic_width_max_in_luma_samples 및 pic_height_max_in_luma_samples)를 인에이블 플래그(adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag)와 함께 시그널링할 수 있다(표 2). 또한, 최대 해상도 정보는 인에이블 플래그가 활성을 지시하는 경우에(adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1) 시그널링될 수도 있다(표 3).
Figure pat00002
Figure pat00003
표 3에서, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0인 경우에 시그널링되는 pic_width_in_luma_samples 및 pic_height_in_luma_samples는 종래 방법과 같이 시퀀스 단위로 설정되는 해상도 정보를 의미한다.
표 2와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag 및 최대 해상도 정보(max_width_in_luma_samples 및 max_height_in_luma_samples)를 비트스트림으로부터 복호화하고, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 max_width_in_luma_samples 및 max_height_in_luma_samples를 현재픽처의 해상도 설정에 활용할 수 있다.
표 3과 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S710). max_width_in_luma_samples 및 max_height_in_luma_samples는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에(S720), 비트스트림으로부터 복호화될 수 있다.
sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0인 경우(S720), 시퀀스 단위로 설정되는 해상도 정보(pic_width_in_luma_samples 및 pic_height_in_luma_samples)가 비트스트림으로부터 복호화될 수 있다(S740).
복호화 픽처의 해상도 정보
영상 부호화 장치는 복호화 픽처의 해상도 정보(pic_width_in_luma_samples 및 pic_height_in_luma_samples)를 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 시그널링하거나(표 4), sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1이면서 복호화 픽처의 해상도가 최대 해상도와 다른 경우에 시그널링할 수도 있다(표 5).
Figure pat00004
Figure pat00005
표 5에서, pic_resolution_same_as_max_resolution_flag는 복호화 픽처의 해상도가 최대 해상도와 같은지 여부를 나타내는 플래그(동일 플래그)이다. pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=1은 복호화 픽처의 해상도가 최대 해상도와 같음을 나타내고, pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=0은 복호화 픽처의 해상도가 최대 해상도와 다름을 나타낸다.
표 4와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다. 이와 달리, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0이면, 적응적 해상도 설정 모드가 비활성되므로, 종래 방법과 같이 시퀀스 단위로 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
표 5와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S810). sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우(S820), pic_resolution_same_as_max_resolution_flag가 비트스트림으로부터 복호화될 수 있으며(S830), pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=0인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보가 비트스트림으로부터 복호화될 수 있다(S850). 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0(S820)이면, 적응적 해상도 설정 모드가 비활성되므로, 종래 방법과 같이 시퀀스 단위로 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다. pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=1이면(S840), 복호화 픽처의 해상도 정보가 복호화되지 않으므로, 최대 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
참조픽처의 해상도 정보
영상 부호화 장치는 참조픽처의 해상도 정보(ref_pic_width_in_luma_samples 및 ref_pic_height_in_luma_samples)를 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 시그널링하거나(표 6), sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1이면서 참조픽처의 해상도가 최대 해상도 또는 복호화 픽처의 해상도와 다른 경우에 시그널링할 수도 있다(표 7).
Figure pat00006
Figure pat00007
표 7에서, ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag는 참조픽처의 해상도가 복호화 픽처의 해상도와 같은지 여부를 나타내는 플래그(동일 플래그)이다. ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag=1은 참조픽처의 해상도가 복호화 픽처의 해상도와 같음을 나타내고, ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag=0은 참조픽처의 해상도가 복호화 픽처의 해상도와 다름을 나타낸다.
표 6과 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 참조픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 참조픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다. 이와 달리, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0이면, 종래 방법과 같이 시퀀스 단위로 참조픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
표 7과 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S910). sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우(S920), ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag가 비트스트림으로부터 복호화될 수 있으며(S930), ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag=0인 경우에(S940) 참조픽처의 해상도 정보가 비트스트림으로부터 복호화될 수 있다(S950). 이 경우, 참조픽처의 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0(S920)이면, 종래 방법과 같이 시퀀스 단위로 참조픽처의 해상도가 설정될 수 있다. ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag=1이면(S940), 최대 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
출력픽처의 해상도 정보
영상 부호화 장치는 출력픽처의 해상도 정보(output_pic_width_in_luma_samples 및 output_pic_height_in_luma_samples)를 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 시그널링하거나(표 8), sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1이면서 출력픽처의 해상도가 최대 해상도와 다른 경우에 시그널링할 수도 있다(표 9). 표 8 및 표 9에서는 출력픽처의 해상도 정보가 SPS 위치에서 정의되는 것으로 나타나 있으나, 앞서 언급한 대로, 출력픽처의 해상도 정보는 PPS, picture-level header, 슬라이스 헤더 중 하나 이상의 위치에서 정의될 수도 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
표 9에서, output_pic_resolution_same_as_max_resolution_flag는 출력픽처의 해상도가 최대 해상도와 같은지 여부를 나타내는 플래그(동일 플래그)이다. output_pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=1은 출력픽처의 해상도가 최대 해상도와 같음을 나타내고, output_pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=0은 출력픽처의 해상도가 최대 해상도와 다름을 나타낸다.
표 8과 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 출력픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 출력픽처의 해상도 정보에 기초하여 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다. 이와 달리, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0이면, 종래 방법과 같이 시퀀스 단위로 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
표 9과 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S1010). sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우(S1020), output_pic_resolution_same_as_max_resolution_flag가 비트스트림으로부터 복호화될 수 있으며(S1030), output_pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=0인 경우에(S1040) 출력픽처의 해상도 정보가 비트스트림으로부터 복호화될 수 있다(S1050). 이 경우, 출력픽처의 해상도 정보에 기초하여 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
sps_adaptive_resolution_enabled_flag=0 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=0(S1020)이면, 종래 방법과 같이 시퀀스 단위로 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다. output_pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=1이면(S1040), 최대 해상도 정보에 기초하여 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
실시예 2
실시예 2는 복호화 픽처, 참조픽처 및 출력픽처 중에서, 둘 이상이 동일한 해상도를 가진다는 전제하에 해상도를 설정하는 방법이다. 최대 해상도 정보는 실시예 1에서 설명된 방식과 같은 방식으로 시그널링 및 복호화될 수 있다.
실시예 2-1
실시예 2-1은 복호화 픽처, 참조픽처 및 출력픽처 모두가 동일한 해상도를 가진다는 전제하에 해상도 정보를 시그널링하는 방법이다.
영상 부호화 장치는 복호화 픽처, 참조픽처 및 출력픽처가 동일한 해상도를 가지므로, 복호화 픽처의 해상도 정보, 참조픽처의 해상도 정보 및 출력픽처의 해상도 정보 중에서 어느 하나만을 시그널링할 수 있다. 복호화 픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 4 또는 표 5와 같으며, 참조픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 6 또는 표 7와 같고, 출력픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 8 또는 표 9와 같다.
예를 들어, 표 4와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다. 또한, 복호화 픽처의 해상도 정보는 참조픽처의 해상도 정보와 출력픽처의 해상도 정보로도 이용될 수 있으므로, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
다른 예로, 표 5와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화하고, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 pic_resolution_same_as_max_resolution_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있으며, pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=0인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도뿐만 아니라, 참조픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도도 설정될 수 있다.
실시예 2-2
실시예 2-2는 복호화 픽처와 출력픽처가 동일한 해상도를 가진다는 전제하에 해상도 정보를 시그널링하는 방법이다.
영상 부호화 장치는 복호화 픽처 및 출력픽처가 동일한 해상도를 가지므로, 복호화 픽처의 해상도 정보 및 출력픽처의 해상도 정보 중에서 어느 하나만을 시그널링할 수 있다. 복호화 픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 4 또는 표 5와 같으며, 출력픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 8 또는 표 9와 같다. 한편, 참조픽처의 해상도 정보는 표 6 또는 표 9와 같이 시그널링될 수 있다.
예를 들어, 표 4와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다. 또한, 복호화 픽처의 해상도 정보는 출력픽처의 해상도 정보로도 이용될 수 있으므로, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
다른 예로, 표 5와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화하고, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 pic_resolution_same_as_max_resolution_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있으며, pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=0인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도뿐만 아니라, 출력픽처의 해상도도 설정될 수 있다.
참조픽처의 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도를 설정하는 방법은 실시예 1에서 설명된 예와 같을 수 있다.
실시형태에 따라, 실시예 2-2에서는 참조픽처의 해상도가 최대 해상도와 같음이 더 전제될 수 있다. 이와 같은 영상 부호화 장치는 참조픽처의 해상도 정보를 시그널링하지 않으며, 영상 복호화 장치는 최대 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도를 설정할 수 있다.
실시예 2-3
실시예 2-3은 참조픽처와 출력픽처가 동일한 해상도를 가진다는 전제하에 해상도 정보를 시그널링하는 방법이다.
영상 부호화 장치는 참조픽처 및 출력픽처가 동일한 해상도를 가지므로, 참조픽처의 해상도 정보 및 출력픽처의 해상도 정보 중에서 어느 하나만을 시그널링할 수 있다. 참조픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 6 또는 표 7과 같으며, 출력픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 8 또는 표 9와 같다. 한편, 복호화 픽처의 해상도 정보는 표 4 또는 표 5와 같이 시그널링될 수 있다.
예를 들어, 표 6과 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 참조픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 참조픽처의 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도가 설정될 수 있다. 또한, 참조픽처의 해상도 정보는 출력픽처의 해상도 정보로도 이용될 수 있으므로, 참조픽처의 해상도 정보에 기초하여 출력픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
다른 예로, 표 7과 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화하고, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있으며, ref_pic_resolution_same_as_pic_resolution_flag=0인 경우에 참조픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 참조픽처의 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도뿐만 아니라, 출력픽처의 해상도도 설정될 수 있다.
복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도를 설정하는 방법은 실시예 1에서 설명된 예와 같을 수 있다.
실시형태에 따라, 실시예 2-3에서는 복호화 픽처의 해상도가 최대 해상도와 같음이 더 전제될 수 있다. 이와 같은 경우, 영상 부호화 장치는 복호화 픽처의 해상도 정보를 시그널링하지 않으며, 영상 복호화 장치는 최대 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도를 설정할 수 있다.
실시예 2-4
실시예 2-4는 복호화 픽처와 참조픽처가 동일한 해상도를 가진다는 전제하에 해상도 정보를 시그널링하는 방법이다.
영상 부호화 장치는 복호화 픽처 및 참조픽처가 동일한 해상도를 가지므로, 복호화 픽처의 해상도 정보 및 참조픽처의 해상도 정보 중에서 어느 하나만을 시그널링할 수 있다. 복호화 픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 4 또는 표 5와 같으며, 참조픽처의 해상도 정보만을 시그널링하는 예는 표 6 또는 표 7과 같다. 한편, 출력픽처의 해상도 정보는 표 8 또는 표 9와 같이 시그널링될 수 있다.
예를 들어, 표 4와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 실시형태에 따라, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag의 값에 상관없이 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도가 설정될 수 있다. 또한, 복호화 픽처의 해상도 정보는 해당 복호화 픽처가 이후 참조픽처로 사용되기 위해 버퍼에 저장되는 참조픽처의 해상도 정보로도 이용될 수 있으므로, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 참조픽처의 해상도가 설정될 수 있다.
다른 예로, 표 5와 같은 경우, 영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag를 비트스트림으로부터 복호화하고, sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에 pic_resolution_same_as_max_resolution_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있으며, pic_resolution_same_as_max_resolution_flag=0인 경우에 복호화 픽처의 해상도 정보를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다. 이 경우, 복호화 픽처의 해상도 정보에 기초하여 복호화 픽처의 해상도뿐만 아니라, 참조픽처의 해상도도 설정될 수 있다.
출력픽처의 해상도 정보에 기초하여 출력픽처의 해상도를 설정하는 방법은 실시예 1에서 설명된 예와 같을 수 있다.
실시형태에 따라, 실시예 2-4에서는 출력픽처의 해상도가 최대 해상도와 같음이 더 전제될 수 있다. 이와 같은 영상 부호화 장치는 출력픽처의 해상도 정보를 시그널링하지 않으며, 영상 복호화 장치는 최대 해상도 정보에 기초하여 출력픽처의 해상도를 설정할 수 있다.
실시예 3
실시예 3은 후보 해상도를 이용하여 해상도를 설정하는 방법이다.
후보 해상도는 현재픽처의 해상도로 설정될 수 있는 후보들일 수 있다. 후보 해상도는 복호화 픽처, 참조픽처 또는 출력픽처 내 샘플들의 개수일 수 있다. 예를 들어, 최대 해상도가 1920x1080인 경우에, 후보 해상도들은 (1920x1080), (960x540) 등일 수 있다. 실시형태에 따라, 후보 해상도는 최대 해상도 정보의 크기에 대비하여 현재픽처의 해상도를 나타내는 비율(ratio)일 수도 있다. 예를 들어, 후보 해상도들의 비율은 1(최대 해상도: 현재픽처의 해상도 = 1:1), 1/2(최대 해상도: 현재픽처의 해상도 = 2:1) 등일 수 있다.
하나 이상의 후보 해상도들은 후보 해상도 리스트(후보 리스트)를 구성할 수 있다. 후보 리스트는 픽처의 부호화/복호화를 수행하는 과정마다 구성되거나, 영상 부호화/복호화 장치에서 미리 정의될 수도 있다. 전자의 경우, 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들이 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들은 SPS에서 정의될 수 있다. 즉, 후보 리스트는 시퀀스 단위로 구성될 수 있다.
후보 리스트에 포함된 후보 해상도들 중에서, 어느 하나가 현재픽처의 해상도로 설정될 수 있다. 현재픽처의 해상도로 설정될 후보 해상도는 지시정보(해상도 정보)에 의해 지시되는 후보 해상도일 수 있다. 지시정보는 후보 해상도들 중에서 어느 하나를 지시하는 인덱스이거나, 복수 개의 신택스들로 이루어질 수 있다. 지시정보는 PPS, 슬라이스 헤더 및 타일 그룹 헤더 중에서 하나 이상의 위치에서 정의되어 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
실시예 3-1
실시예 3-1은 픽처의 부호화/복호화를 수행하는 과정마다 후보 리스트를 구성하며, 후보 해상도가 샘플들의 개수이고, 인덱스 형태의 지시정보를 이용하는 방법이다.
영상 부호화 장치는 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들을 부호화하여 시그널링할 수 있다. 표 10에 나타낸 바와 같이, 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들에는 후보 리스트에 포함되는 후보 해상도들의 개수를 지시하는 신택스(num_pic_size_in_luma_samples_minus1)와, num_pic_size_in_luma_samples_minus1에 의해 지시된 후보 해상도들 각각의 샘플 개수(pic_width_in_luma_samples[i] 및 pic_height_in_luma_samples[i])가 포함될 수 있다.
Figure pat00010
영상 복호화 장치는 인에이블 정보(sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag)를 비트스트림으로부터 복호화하고(S1110), sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에(S1120) num_pic_size_in_luma_samples_minus1를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S1130). 또한, 영상 복호화 장치는 pic_width_in_luma_samples[i] 및 pic_height_in_luma_samples[i]를 num_pic_size_in_luma_samples_minus1가 지시하는 개수에서 +1개만큼 복호화할 수 있다(S1140). 이 후, 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들에 기초하여, 후보 리스트가 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치는 표 11에 나타낸 바와 같이 후보 리스트에 포함된 후보 해상도들 중에서 현재픽처의 해상도로 설정된 후보 해상도에 대한 인덱스(pic_size_in_luma_samples_idx)를 부호화하여 시그널링할 수 있다.
Figure pat00011
영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에(S1120) pic_size_in_luma_samples_idx를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S1150). 또한, 영상 복호화 장치는 복호화된 pic_size_in_luma_samples_idx가 지시하는 후보 해상도(후보 해상도가 나타내는 샘플들의 개수)에 기초하여, 현재픽처의 해상도를 설정할 수 있다.
실시예 3-2
실시예 3-2는 픽처의 부호화/복호화를 수행하는 과정마다 후보 리스트를 구성하며, 후보 해상도가 최대 해상도에 대비한 비율이고, 인덱스 형태의 지시정보를 이용하는 방법이다.
영상 부호화 장치는 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들을 부호화하여 시그널링할 수 있다. 표 12에 나타낸 바와 같이, 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들에는 후보 리스트에 포함되는 후보 해상도 비율들의 개수를 지시하는 신택스(num_pic_size_ratio_minus1)와, num_pic_size_ratio_minus1에 의해 지시된 후보 해상도 각각의 비율(pic_size_ratio[i])이 포함될 수 있다.
Figure pat00012
영상 복호화 장치는 인에이블 정보(sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag)를 비트스트림으로부터 복호화하고(S1210), sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에(S1220) num_pic_size_ratio_minus1를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S1230). 또한, 영상 복호화 장치는 pic_size_ratio[i]를 num_pic_size_ratio_minus1가 지시하는 개수에서 +1개만큼 복호화할 수 있다(S1240). 이 후, 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들에 기초하여, 후보 리스트가 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치는 표 13에 나타낸 바와 같이 후보 리스트에 포함된 후보 해상도 비율들 중에서 현재픽처의 해상도로 설정된 후보 해상도 비율에 대한 인덱스(pic_size_ratio_idx)를 부호화하여 시그널링할 수 있다.
Figure pat00013
영상 복호화 장치는 sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에(S1220) pic_size_ratio_idx를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S1250). 또한, 영상 복호화 장치는 복호화된 pic_size_ratio_idx가 지시하는 후보 해상도 비율에 기초하여, 현재픽처의 해상도를 설정할 수 있다.
실시예 3-3
실시예 3-3은 후보 해상도들이 영상 부호화/복호화 장치에서 미리 정의되어 있으며, 인덱스 형태의 지시정보를 이용하는 방법이다.
후보 해상도들이 미리 정의되어 있으므로, 실시예 3-1과 3-2에서 설명된 후보 리스트를 구성하기 위한 신택스들을 시그널링하는 과정(표 10 및 표 12)과, 후보 리스트를 구성하는 과정이 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 인덱스 형태의 지시정보를 시그널링하는 과정과(표 11 또는 표 13), 인덱스가 지시하는 후보 해상도를 현재픽처의 해상도로 설정하는 과정만이 수행될 수 있다.
영상 부호화 장치는 표 11 또는 표 13에 나타낸 바와 같이 후보 해상도들 중에서 현재픽처의 해상도로 설정된 후보 해상도에 대한 인덱스(pic_size_in_luma_samples_idx 또는 pic_size_ratio_idx)를 부호화하여 시그널링할 수 있다.
영상 복호화 장치는 pic_size_in_luma_samples_idx 또는 pic_size_ratio_idx를 비트스트림으로부터 복호화하고, pic_size_in_luma_samples_idx 또는 pic_size_ratio_idx가 지시하는 후보 해상도에 기초하여, 현재픽처의 해상도를 설정할 수 있다.
실시예 3-4
실시예 3-4는 3개의 후보 해상도들이 영상 부호화/복호화 장치에서 미리 정의되어 있으며, 복수 개의 신택스들로 이루어지는 지시정보를 이용하는 방법이다.
후보 해상도들은 제1후보 해상도, 제2후보 해상도 및 제3후보 해상도로 이루어질 수 있다. 후보 해상도들은 실시예 3-1과 같이 샘플들의 개수이거나, 실시예 3-2와 같이 비율일 수 있다.
지시정보를 이루는 복수 개의 신택스들은 현재픽처의 해상도가 제1후보 해상도에 해당하는지 여부를 나타내는 제1지시정보, 제2후보 해상도 및 제3후보 해상도 중에서 현재픽처의 해상도가 해당하는 후보 해상도를 나타내는 제2지시정보로 이루어질 수 있다. 제2지시정보는 제1지시정보가 '현재픽처의 해상도가 제1후보 해상도에 해당하지 않음을 나타내는 경우'에 영상 부호화 장치로부터 시그널링되며 영상 복호화 장치에서 복호화될 수 있다.
제1후보 해상도가 1의 값을 가지는 비율이며, 제2후보 해상도가 2/3(1/1.5)의 값을 가지는 비율이고, 제3후보 해상도가 1/2의 값을 가지는 비율인 예가 표 14와 도 13에 나타나 있다.
Figure pat00014
표 14에 나타낸 바와 같이, 영상 부호화 장치는 현재픽처의 해상도가 최대 해상도 대비 1의 비율에 해당하는지 여부를 판단하고, 그 결과를 제1지시정보(pic_size_same_as_org_pic_flag)로 하여 시그널링할 수 있다. 여기서, pic_size_same_as_org_pic_flag=1(on)은 현재픽처의 해상도가 최대 해상도(원본픽처(org_pic)의 해상도) 대비 1의 비율을 가짐을 나타내고, pic_size_same_as_org_pic_flag=0(off)은 현재픽처의 해상도가 최대 해상도 대비 1의 비율을 가지지 않음을 나타낼 수 있다.
영상 부호화 장치는 pic_size_same_as_org_pic_flag=0인 경우에 현재픽처의 해상도가 최대 해상도 대비 1/2의 비율에 해당하는지 여부를 판단하고, 그 결과를 제2지시정보(half_pic_size_flag)로 하여 시그널링할 수 있다. half_pic_size_flag=1(on)은 현재픽처의 해상도가 최대 해상도 대비 1/2의 비율을 가짐을 나타내고, pic_size_same_as_org_pic_flag=0은 현재픽처의 해상도가 최대 해상도 대비 1/2의 비율을 가지지 않음(2/3의 비율을 가짐)을 나타낼 수 있다.
영상 복호화 장치는 인에이블 정보(sps_adaptive_resolution_enabled_flag 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag)를 비트스트림으로부터 복호화하고(S1310), sps_adaptive_resolution_enabled_flag=1 또는 ref_pic_resampling_enabled_flag=1인 경우에(S1320) pic_size_same_as_org_pic_flag를 비트스트림으로부터 복호화할 수 있다(S1330).
pic_size_same_as_org_pic_flag=1인 경우(S1340), 현재픽처의 해상도(resolution)는 최대 해상도(max resolution)와 같은 값으로 설정될 수 있다(S1342). 이와 달리, 영상 복호화 장치는 pic_size_same_as_org_pic_flag=0인 경우에(S1340) half_pic_size_flag를 비트스트림으로부터 더 복호화할 수 있다(S1350).
half_pic_size_flag=1인 경우(S1360), 현재픽처의 해상도는 최대 해상도의 1/2 값으로 설정될 수 있다(S1362). half_pic_size_flag=0인 경우(S1360), 현재픽처의 해상도는 최대 해상도의 2/3 값으로 설정될 수 있다(S1364).
실시예 4
실시예 4는 블록 단위로 설정된 해상도를 리샘플링(re-sampling)하는 방법이다. 리샘플링 또는 스케일링은 복호화 제어수단에서 수행될 수 있다.
본 발명을 통해 원본픽처(최대 해상도), 복호화 픽처, 참조픽처, 출력픽처들에 서로 다른 해상도가 설정되면, 해상도 불일치를 보완하기 위한 리샘플링 과정이 요구될 수 있다. 리샘플링은 업샘플링(up-sampling)과 다운샘플링(down-sampling)을 포함할 수 있다.
리샘플링 과정은 1) 현재픽처의 해상도와 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우, 2) 복호화 픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도가 서로 다른 경우, 3) 출력픽처의 해상도와 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우, 4) 현재픽처의 해상도와 collocated 픽처의 해상도가 서로 다른 경우 등에서 필요할 수 있다.
1) 현재픽처의 해상도와 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우
영상 복호화 장치는 인터 예측 시에 현재블록이 포함된 현재픽처의 해상도(curr pic resolution)와 이 현재블록이 참조하려는 참조픽처의 해상도(ref pic resolution)가 서로 다른지 여부를 판단할 수 있다(S1410). 인터 예측 시에 필요한 움직임정보에는 참조픽처 및 움직임벡터 등이 포함될 수 있으며, 이 움직임벡터 및 참조블록이 참조픽처의 해상도와 현재픽처의 해상도를 기반으로 리샘플링될 수 있다. 다시 말해, 현재블록의 움직임벡터가 가리키는 참조픽처 내 위치와 해당 위치에 자리하는 참조블록 내 샘플들이 참조픽처의 해상도와 현재픽처의 해상도를 기반으로 리샘플링될 수 있다.
실시형태에 따라, 현재픽처가 다수 개의 참조픽처를 참조하는 경우, 참조픽처 리스트를 생성/구성하는 과정 중에 현재픽처의 해상도 및 참조픽처들 각각의 해상도에 따라 리샘플링(스케일링)의 유무 및/또는 리샘플링(스케일링) factor/ratio가 결정될 수 있다.
현재픽처의 해상도와 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우(curr pic resolution != ref pic resolution)에, 영상 복호화 장치는 참조픽처의 해상도를 현재픽처의 해상도에 맞춰 현재블록의 움직임벡터(MV)가 가리키는 참조픽처 내 위치를 스케일링(리샘플링)한 후에, 참조픽처에 포함된 참조블록(리샘플링된 움직임벡터가 가리키는)의 해상도(ref block resolution)를 현재블록의 해상도(curr block resolution)에 맞추어 리샘플링할 수 있다(S1420). 만약, 현재픽처의 해상도와 참조픽처의 해상도가 서로 같다면(curr pic resolution = ref pic resolution), 리샘플링 과정이 수행되지 않거나, 리샘플링 ratio가 "1"로 설정되어 움직임벡터 및 참조블록에 대한 리샘플링 과정이 수행될 수 있다.
2) 복호화 픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도가 서로 다른 경우
영상 복호화 장치는 출력픽처를 디스플레이하기 위해 출력하려고 할 때, 버퍼에 저장된 (동일한 poc(picture order count) 값을 가진) 복호화 픽처의 해상도(dec pic resolution)와 출력픽처의 해상도(output pic resolution)가 서로 다른지 여부를 판단할 수 있다(S1510).
복호화 픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도가 서로 다른 경우에(dec pic resolution != output pic resolution), 영상 복호화 장치는 복호화 픽처의 해상도를 출력픽처의 해상도에 맞춰 리샘플링할 수 있다(S1520). 리샘플링된 복호화 픽처는 출력픽처로써 출력될 수 있다. 이 경우, 출력픽처가 버퍼 내에 존재하는 것은 아니며, 버퍼 내의 복호화 픽처에 대한 내용은 변경되지 않는다. 만약, 복호화 픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도가 서로 같다면(dec pic resolution = output pic resolution), 리샘플링 과정이 수행되지 않을 수 있다.
3) 출력픽처의 해상도와 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우
영상 복호화 장치는 출력픽처를 디스플레이하기 위해 출력하려고 할 때, 버퍼에 저장된 (동일한 poc 값을 가진) 참조픽처의 해상도(ref pic resolution)와 출력픽처의 해상도(output pic resolution)가 서로 다른지 여부를 판단할 수 있다(S1510).
참조픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도가 서로 다른 경우에(ref pic resolution != output pic resolution), 영상 복호화 장치는 참조픽처의 해상도를 출력픽처의 해상도에 맞춰 리샘플링할 수 있다(S1520). 리샘플링된 참조픽처는 출력픽처로써 출력될 수 있다. 이 경우, 출력픽처가 버퍼 내에 존재하는 것은 아니며, 버퍼 내의 참조픽처에 대한 내용은 변경되지 않는다. 만약, 참조픽처의 해상도와 출력픽처의 해상도가 서로 같다면(ref pic resolution = output pic resolution), 리샘플링 과정이 수행되지 않을 수 있다.
4) 현재픽처의 해상도와 collocated 픽처의 해상도가 서로 다른 경우(현재블록의 temporal MV를 구하는 과정)
영상 복호화 장치는 현재블록의 temporal MV(TMV)를 구하기 위해 현재픽처에 설정된 collocated 픽처 내 정해진 위치에 자리하는 collocated 블록의 움직임정보를 참조한다. 이때, 영상 복호화 장치는 현재블록이 포함된 현재픽처의 해상도(curr pic resolution)와 현재블록의 예측을 위해 참조하려는 collocated 픽처의 해상도(col pic resolution)가 서로 다른지 여부를 판단할 수 있다(S1610). 이 과정(S1610)은 현재블록에 설정된 참조픽처의 해상도와 collocated 픽처의 해상도가 서로 다른지 여부를 판단하는 과정일 수 있다.
현재픽처의 해상도와 collocated 픽처의 해상도가 서로 다른 경우에(curr pic resolution != col pic resolution), 영상 복호화 장치는 collocated 픽처의 해상도를 현재픽처의 해상도에 맞춰 collocated 블록(BR 또는 CT)의 움직임벡터(MV)를 스케일링(리샘플링)할 수 있다(S1620). 만약, 현재픽처의 해상도와 collocated 픽처의 해상도가 같다면, 리샘플링 과정이 수행되지 않거나, 리샘플링 ratio가 "1"로 설정되어 움직임벡터 및 참조블록에 대한 리샘플링 과정이 수행될 수 있다.
실시 형태에 따라, 현재블록에 설정된 참조픽처의 해상도와 collocated 픽처의 해상도가 서로 다른 경우에(currRef pic resolution != col pic resolution), 영상 복호화 장치는 collocated 픽처의 해상도를 참조픽처의 해상도에 맞춰 collocated 블록(BR 또는 CT)의 움직임벡터(MV)를 스케일링(리샘플링)할 수 있다(S1620). 만약, 참조픽처의 해상도와 collocated 픽처의 해상도가 서로 같다면, 리샘플링 과정이 수행되지 않거나, 리샘플링 ratio가 "1"로 설정되어 움직임벡터 및 참조블록에 대한 리샘플링 과정이 수행될 수 있다.
한편, 해상도 차이로 인한 리샘플링 과정은 poc 차이로 인한 스케일링 과정과 함께 수행될 수도 있다. poc 차이로 인한 스케일링 과정을 설명하기 위한 예가 도 17에 나타나 있다.
curr pic는 현재픽처를 나타내고, curr block은 현재블록을 나타내며, col pic는 collocated 픽처를 나타내고, col block는 collocated 블록을 나타낸다. currRef pic는 curr pic 내 curr block이 참조하는 참조픽처를 나타내며, colRef pic는 col pic 내 col block이 참조하는 참조픽처를 나타낸다.
currRef pic는, AMVP 모드의 경우에 명시적으로 시그널링되는 참조픽처 인덱스 값에 의해 특정될 수 있으며, 머지 모드의 경우에 참조픽처 리스트 내 0-번째 참조픽처일 수 있다. col pic는 슬라이스(또는, 타일 그룹)에서 명시적으로 시그널링되는 인덱스(collocated_ref_idx) 값에 의해 특정될 수 있다. 예측 방향을 나타내는 플래그(collocated_from_l0_flag)도 collocated_ref_idx와 함께 시그널링될 수 있다. 예를 들어, collocated_from_l0_flag 값이 "on"이고, collocated_ref_idx 값이 "1"이면, list 0 내 1-번째 참조픽처가 col pic로 특정될 수 있다.
col pic가 특정되면, curr block에 대응되는 (col pic 내) col block이 도출될 수 있다. col block은 col pic 내에 자리하되, curr pic 내 curr block의 위치와 같은 위치에 자리하는 블록일 수 있다. col block의 위치를 기준으로 BR(bottom right) 위치의 블록 또는 CT(center) 위치의 블록의 움직임정보(점선 화살표)로부터 curr block의 TMV(직선 화살표)가 유도될 수 있다.
TMV를 유도하기 위해, curr pic와 currRef pic 사이의 poc 차이, col pic와 colRef pic 사이의 poc 차이가 이용될 수 있다.
이 경우, 앞서 설명된 바와 같이, curr pic의 해상도와 col pic의 해상도가 서로 다른 경우에는, col pic의 해상도를 curr pic의 해상도에 맞추어, BR 블록 또는 CT 블록의 MV를 리샘플링(스케일링)하는 과정이 더 수행될 수 있다. 또는, currRef pic의 해상도와 col pic의 해상도가 서로 다른 경우에, col pic의 해상도를 currRef pic의 해상도에 맞추어 BR 블록 또는 CT 블록의 MV를 리샘플링(스케일링)하는 과정이 더 수행될 수 있다. 또는, currRef pic의 해상도와 col pic의 해상도가 서로 다른 경우에, TMV가 후보 MV 리스트에 추가되지 않을 수도 있다. 즉, currRef pic의 해상도와 col pic의 해상도가 서로 다른 경우에는 TMV 기능이 "off"될 수도 있다.
실시형태에 따라, 현재픽처의 해상도와 현재블록을 위한 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우에(스케일링이 적용되는 경우에), 해당 참조픽처를 참조하는 인터 부호화/복호화 방법들 중에서 일부가 "off"될 수 있다. 예를 들어, 현재픽처의 해상도와 현재블록을 위한 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우에, dmvr(decoder mv refinement), prof(prediction refinement with optical flow), bdof(bi-directional optical flow)들이 "off"될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
120, 440: 예측부 130: 감산기
170, 450: 가산기 180, 460: 필터부

Claims (12)

  1. 해상도(resolution)를 픽처 단위로 설정하는 방법으로서,
    비트스트림으로부터 최대 해상도 정보를 복호화하는 단계;
    현재픽처에 대한 해상도 정보를 상기 비트스트림으로부터 복호화하는 단계; 및
    상기 최대 해상도 정보 또는 상기 해상도 정보에 기초하여, 상기 현재픽처의 해상도를 설정하는 단계를 포함하며,
    상기 해상도 정보는,
    상기 최대 해상도 정보 이하의 크기를 가지는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해상도 정보는,
    상기 현재픽처가 복원된 경우의 해상도 정보인 복호화 픽처(decoded picture)의 해상도 정보, 상기 복호화 픽처가 다음 픽처의 예측을 위해 저장되는 경우의 해상도 정보인 참조픽처(reference picture)의 해상도 정보 및, 상기 복호화 픽처가 출력되는 경우의 해상도 정보인 출력픽처(output picture)의 해상도 정보 중에서, 하나 이상을 포함하는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최대 해상도 정보는,
    상기 비트스트림의 SPS(sequence parameter set)로부터 복호화되며,
    상기 해상도정보는,
    상기 비트스트림의 PPS(picture parameter set), picture-level header, slice header 및, tile group header 중에서 하나 이상으로부터 복호화되는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현재픽처가 복원된 복호화 픽처의 해상도와, 상기 현재픽처 내 현재블록이 참조하는 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우에, 상기 현재블록의 움직임벡터를 상기 현재픽처의 해상도와 상기 참조픽처의 해상도에 기반하여 스케일링(scaling)하고, 상기 참조픽처 내에서 상기 스케일링된 움직임벡터가 지시하는 참조블록 내 샘플 값들을 상기 현재픽처의 해상도와 상기 참조픽처의 해상도에 기반하여 스케일링하는 단계를 더 포함하는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스케일링하는 단계는,
    상기 비트스트림에 포함된 인에이블(enabled) 플래그가 스케일링이 적용됨을 지시하는 경우에 수행되는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스케일링하는 단계가 수행되는 경우에, 인터 복호화 방법 중에서 tmv(temporal mv) 방법, dmvr(decoder mv refinement) 방법, prof(prediction refinement with optical flow) 방법 및, bdof(bi-directional optical flow) 방법의 적용이 오프(off)되는, 해상도를 적응적으로 설정하는 방법.
  7. 해상도(resolution)를 픽처 단위로 적응적으로 설정하는 영상 복호화 장치로서,
    비트스트림으로부터, 최대 해상도 정보를 복호화하고, 현재픽처에 대한 해상도 정보를 복호화하는 복호화부; 및
    상기 최대 해상도 정보 또는 상기 해상도 정보에 기초하여, 상기 현재픽처의 해상도를 설정하는 제어수단을 포함하며,
    상기 해상도 정보는,
    상기 최대 해상도 정보 이하의 크기를 가지는, 영상 복호화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 해상도 정보는,
    상기 현재픽처가 복원된 경우의 해상도 정보인 복호화 픽처(decoded picture)의 해상도 정보, 상기 복호화 픽처가 다음 픽처의 예측을 위해 저장되는 경우의 해상도 정보인 참조픽처(reference picture)의 해상도 정보 및, 상기 복호화 픽처가 출력되는 경우의 해상도 정보인 출력픽처(output picture)의 해상도 정보 중에서, 하나 이상을 포함하는, 영상 복호화 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복호화부는,
    상기 최대 해상도 정보를 상기 비트스트림의 SPS(sequence parameter set)로부터 복호화하며,
    상기 해상도 정보를 상기 비트스트림의 PPS(picture parameter set), picture-level header, slice header 및, tile group header 중에서 하나 이상으로부터 복호화하는, 영상 복호화 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 현재픽처가 복원된 복호화 픽처의 해상도와, 상기 현재픽처 내 현재블록이 참조하는 참조픽처의 해상도가 서로 다른 경우에, 상기 현재블록의 움직임벡터를 상기 현재픽처의 해상도와 상기 참조픽처의 해상도에 기반하여 스케일링(scaling)하고, 상기 참조픽처 내에서 상기 스케일링된 움직임벡터가 지시하는 참조블록 내 샘플 값들을 상기 현재픽처의 해상도와 상기 참조픽처의 해상도에 기반하여 스케일링하는, 영상 복호화 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 비트스트림에 포함된 인에이블(enabled) 플래그가 스케일링이 적용됨을 지시하는 경우에, 상기 스케일링을 수행하는, 영상 복호화 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 스케일링이 수행되는 경우에, 인터 복호화 방법 중에서 tmv(temporal mv) 방법, dmvr(decoder mv refinement) 방법, prof(prediction refinement with optical flow) 방법 및, bdof(bi-directional optical flow) 방법의 적용이 오프(off)되는, 영상 복호화 장치.
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