KR20210088448A - 이종 해상도를 갖는 참조 픽처 기반의 영상 부호화 및 복호화 - Google Patents

이종 해상도를 갖는 참조 픽처 기반의 영상 부호화 및 복호화 Download PDF

Info

Publication number
KR20210088448A
KR20210088448A KR1020210001214A KR20210001214A KR20210088448A KR 20210088448 A KR20210088448 A KR 20210088448A KR 1020210001214 A KR1020210001214 A KR 1020210001214A KR 20210001214 A KR20210001214 A KR 20210001214A KR 20210088448 A KR20210088448 A KR 20210088448A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
prediction
current block
reference picture
block
motion vector
Prior art date
Application number
KR1020210001214A
Other languages
English (en)
Inventor
심동규
박시내
최한솔
박승욱
임화평
Original Assignee
현대자동차주식회사
광운대학교 산학협력단
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 광운대학교 산학협력단, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to US17/790,943 priority Critical patent/US20230055497A1/en
Priority to PCT/KR2021/000109 priority patent/WO2021141372A1/ko
Publication of KR20210088448A publication Critical patent/KR20210088448A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/53—Multi-resolution motion estimation; Hierarchical motion estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
    • H04N19/33—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability in the spatial domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105—Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/107—Selection of coding mode or of prediction mode between spatial and temporal predictive coding, e.g. picture refresh
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/187—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a scalable video layer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/523—Motion estimation or motion compensation with sub-pixel accuracy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/573—Motion compensation with multiple frame prediction using two or more reference frames in a given prediction direction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/59—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial sub-sampling or interpolation, e.g. alteration of picture size or resolution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

영상(비디오)의 부호화 및 복호화 방법을 개시한다.
본 실시예는, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 부호화 및 복호화에 있어서, 부/복호화 효율을 향상시키기 위해 참조 픽처의 해상도를 고려하여 현재 영상에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행한다. 또한, 인터 예측 시 현재 영상과 해상도가 다른 참조 픽처의 움직임벡터를 참조하여 현재 영상에 대한 움직임벡터를 복호화하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공한다.

Description

이종 해상도를 갖는 참조 픽처 기반의 영상 부호화 및 복호화{Video Encoding and Decoding Based on Reference Pictures Having Different Resolutions}
본 개시는 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처에 대해 참조 전에 이종 해상도를 고려하여 참조함으로써 부/복호화 효율을 향상시키는 영상 부호화 및 복호화 방법에 대한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
비디오 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 비디오 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 비디오 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 비디오 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 비디오 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, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.
영상(비디오) 부/복호화에서는, 부/복호화 효율을 향상시키기 위해 이전에 복호화된 영상을 참조하여 현재 영상이 부/복호화될 수 있다. 예를 들어, 이종 해상도를 갖는 멀티 레이어(multi-layer) 또는 멀티 뷰(multi-view)에 대한 영상 부/복호화의 경우, 현재 영상과 참조 픽처 간의 해상도가 상이할 수 있다. 이러한 경우, 참조 픽처의 해상도를 고려하여 현재 영상을 부/복호화하는 방법이 필요하다.
본 개시는, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 부호화 및 복호화에 있어서, 부/복호화 효율을 향상시키기 위해 참조 픽처의 해상도를 고려하여 현재 영상에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행한다. 또한, 인터 예측 시 현재 영상과 해상도가 다른 참조 픽처의 움직임벡터를 참조하여 현재 영상에 대한 움직임벡터를 복호화하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 하위수준 레이어에 포함되고 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 기반으로 영상 복호화 장치가 수행하는, 상위수준 레이어에 포함되는 현재 영상 내의 현재블록에 대한 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재블록에 대한 예측모드를 획득하는 단계; 상기 현재블록에 대한 복호화된 잔차신호 및 복호화 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 복호화 정보는, 상기 예측모드가 인터 예측인 경우, 상기 참조 픽처에 대한 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 포함하고, 상기 예측모드가 인트라 예측인 경우, 상기 참조 픽처와 상기 참 픽처 내의 참조 위치를 포함함; 상기 예측모드가 상기 인터 예측인 경우, 상기 복호화 정보를 기반으로 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 단계; 및 상기 예측신호와 상기 잔차신호를 가산하여 복원 블록을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 인터 예측을 이용하는 경우, 상기 이종 해상도를 보정하기 위한 필터링을 상기 참조 픽처에 포함된 참조 블록에 적용하여 상기 현재블록의 해상도와 일치시키는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 하위수준 레이어에 포함되고 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 기반으로 영상 부호화 장치가 수행하는, 상위수준 레이어에 포함되는 현재블록에 대한 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재블록에 대한 예측모드를 생성하는 단계; 상기 현재블록에 대한 부호화 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 부호화 정보는, 상기 예측모드가 인터 예측인 경우, 상기 참조 픽처에 대한 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 포함하고, 상기 예측모드가 인트라 예측인 경우, 상기 참조 픽처와 상기 참 픽처 내의 참조 위치를 포함함; 상기 예측모드가 상기 인터 예측인 경우, 상기 부호화 정보를 기반으로 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 단계; 및 상기 현재블록으로부터 상기 예측신호를 감산하여 잔차신호를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 인터 예측을 이용하는 경우, 상기 이종 해상도를 보정하기 위한 필터링을 상기 참조 픽처에 포함된 참조 블록에 적용하여 상기 현재블록의 해상도와 일치시키는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 부호화 및 복호화에 있어서, 참조 픽처의 해상도를 고려하여 현재 영상에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행하는 방법을 제공함으로써, 부/복호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.
또한 본 실시예에 따르면, 인터 예측에 있어서 현재 영상과 해상도가 다른 참조 픽처의 움직임벡터를 참조하여 움직임벡터를 복호화하는 방법을 제공함으로써, 부/복호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 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 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 멀티 레이어에 대한 복호화 과정을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 복호화 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 인트라 예측모드의 결정에 대한 예시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 인트라/인터 혼합 예측에 대한 개념적인 예시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 성분간 참조에 대한 개념적인 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 현재 픽처와 움직임벡터 참조 픽처의 계층적 분할 구조에 대한 예시이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 해상도가 다른 참조 픽처를 이용하는 움직임벡터의 유도 및 예측블록의 생성 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 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)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다.
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.
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 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 레이트 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 레이트 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 레이트 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 움직임벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조 픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조 픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조 픽처와 각 참조 픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(L), 상단블록(A), 우상단블록(AR), 좌하단블록(BL), 좌상단블록(AL) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(L), 상단블록(A), 우상단블록(AR), 좌하단블록(BL), 좌상단블록(AL) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다.
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다.
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.
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 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다.
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 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.
루프(loop) 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 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 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) 및 alf(186)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 alf(186)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(186)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 기능 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)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.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.
엔트로피 복호화부(510)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. 이에 따라 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, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다.
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, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
또한, 역변환부(530)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.
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.
가산기(550)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.
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)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. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다.
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용된다.
본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 부호화 및 복호화에 있어서, 부/복호화 효율을 향상시키기 위해 참조 픽처의 해상도를 고려하여 현재 영상을 부/복호화한다. 또한, 현재 영상과 해상도가 다른 참조 픽처의 움직임벡터를 참조하여 화면간 예측 시 현재 영상에 대한 움직임벡터를 복호화하는 영상 부호화/복호화 방법을 제공한다.
이하의 본 개시에 따른 설명에서, 도 5에 도시된 바와 같은 영상 부/복호화 장치의 메모리(190, 570)는 DPB(Decoded Picture Buffer) 및 DB(Decoded Buffer)를 포함하는 것으로 가정한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 멀티 레이어에 대한 복호화 과정을 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 6의 예시에서 상위수준(high-level) 및 하위수준(low-level) 레이어(layer, 또는 시퀀스(sequence)) 각각은 동일 영상을 다른 해상도로 부호화한 것으로서, 복호화 시에 이러한 해상도 특성, 동일 POC(Picture Order Count) 정보 등을 참조하여 영상 복호화가 수행될 수 있다. 또한, 기저장된 하위수준 레이어의 복호화 정보에 기반하는 현재 영상의 복호화 정보, 및 현재 영상에 대한 복호화된 잔차신호를 이용하여, 영상 복호화 장치는 상위수준 레이어를 복호화할 수 있다. 여기서, 하위수준 레이어의 복호화 정보는 블록분할 정보, 예측모드, 예측 방향, 변환 커널(transformation kernel), 움직임벡터, 참조픽처 인덱스, 필터 정보(예를 들어, 인루프 필터, 보간 필터 등에 대한 정보), 가중치 예측 파라미터(예를 들어, 양방향 참조블록을 가중평균하기 위한 가중치) 등과 같은 (ⅰ) 신택스 측면에서의 복호화 정보, (ⅱ) 복호화하기 위한 현재 영상과 매칭되는 위치의 다른 특성(예를 들어, 다른 해상도)을 갖는 복호화된 블록의 픽셀 정보 (ⅲ) 참조 픽처에 대한 잔차신호 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 현재 영상과 매칭되는 위치는, 동일 POC의 하위수준 레이어의 영상 또는 현재 영상에 의해 참조되는 하위수준 레이어의 영상(즉, 참조 픽처)일 수 있다.
한편, 하위수준의 복호화 정보 및 잔차신호를 획득하기 위해, 영상 복호화 장치는 영상 부호화 장치로부터 전송된 비트스트림을 파싱(parsing)한 정보를 사용하는 방법, 및 영상 부호화 장치로부터 전송된 비트스트림을 파싱한 후 복호화하여 생성된 복원 영상의 픽셀 정보를 이용하는 방법 중 하나 이상의 방법을 사용할 수 있다.
이하 본 개시에 따른 설명에서, 현재 영상은 복호화를 위한 현재블록을 포함하고, 상위수준 레이어에 포함되는 것으로 가정한다. 참조 픽처는 현재블록의 복호화에 참조되기 위한 참조 블록 또는 참조 위치를 포함하고, 하위수준 레이어에 포함되는 것으로 가정한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 복호화 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 7의 예시는 이종 해상도를 갖는 참조 픽처에 기반하는 블록 단위의 복호화 과정 중, 인터 예측을 수행하는 방법을 나타낸다. 영상 복호화 장치는 참조픽처 인덱스 및 움직임벡터에 대한 제한 조건을 판단한 후(S700), 참조픽처 인덱스에 대한 정보를 생성하고(S702), 움직임벡터에 대한 정보를 생성한다(S704). 여기서, 참조픽처 인덱스 및 움직임벡터는 전술한 바와 같은 하위수준의 복호화 정보에 기반할 수 있다.
영상 복호화 장치는 참조픽처 인덱스를 기반으로 제1 참조픽처를 생성한 후, 제1 참조픽처를 이용하여 제1 예측신호를 생성한다(S706). 제1 예측신호를 생성하는 과정에서, 움직임벡터가 이용될 수 있다.
복호화를 위한 현재블록과 참조 픽처의 해상도가 다른 경우, 영상 복호화 장치는 참조 픽처에 해상도 보정 필터링을 적용한 후, 참조할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치는 현재블록과 해상도가 다른 제1 참조픽처에 해상도 보정 필터링을 적용하여(S708) 제2 참조픽처를 생성한 후, 제2 참조픽처를 이용하여 제2 예측신호를 생성한다(S710). 제2 예측신호를 생성하는 과정에서 해상도 차이가 고려된 움직임벡터가 이용될 수 있다. 해상도 차이를 고려하여 움직임벡터를 생성하는 하나의 방법은 추후 설명하기로 한다. 한편, 제2 참조픽처는 DPB(Decoded Picture Buffer)에 저장될 수 있다.
제1 예측신호와 제2 예측신호 중 하나를 예측신호로 선정하여, 영상 복호화 장치는 현재블록에 대한 잔차신호를 가산하여 복원 블록을 생성한다(S712). 여기서, 이종 해상도를 갖는 영상이 크롭(crop)되어 제1 예측신호가 생성된 경우, 해상도 조절 없이도 참조될 수 있으므로, 영상 복호화 장치는 제1 예측신호를 예측신호로 선정할 수 있다.
이하, 참조픽처 인덱스 및 움직임벡터에 대한 제한 조건들을 설명한다. 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 참조 시, 이종 레이어의 동일 POC의 픽처가 참조 픽처인 경우 참조픽처 인덱스 또는 움직임벡터의 전송이 생략될 수 있다. 참조픽처 인덱스가 생략된 경우, 영상 복호화 장치는 상위수준 레이어에 대해 동일 POC의 하위수준 레이어를 참조할 수 있다. 또한, 움직임벡터가 생략된 경우, 영상 복호화 장치는 상위수준 레이어에 대해 움직임벡터에 대한 정보 없이 참조 관계인 상위수준 레이어 영상과 하위수준 레이어 영상의 해상도와 대응위치 관계를 고려하여 하위수준 레이어 영상을 참조할 수 있다.
또는, 영상 복호화 장치는 동일 POC의 하위수준 레이어 영상의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 예측치로 사용할 수 있다. 먼저 하위수준 레이어 영상의 참조픽처 인덱스를 예측치로 이용하는 경우, 참조픽처 인덱스에 참조픽처 인덱스의 차분값을 가산함으로써, 영상 복호화 장치는 상위수준 레이어 영상의 참조픽처 인덱스를 결정할 수 있다. 이때, 상위수준 레이어 영상의 참조픽처 인덱스는 하위수준 레이어의 참조픽처 인덱스로 제한될 수 있다. 즉, 상위수준 레이어에 포함된 현재블록의 복호화 시, 대응하는 하위수준 레이어에 포함되는 참조 블록에 대한 참조픽처 인덱스의 예측치가 그대로 사용되고, 인덱스의 차분값의 전송이 생략될 수 있다. 하위수준 레이어 영상의 움직임벡터를 예측치로 이용하는 경우, 상위수준 레이어 영상과 하위수준 레이어 영상의 해상도와 대응위치 관계를 고려하여 움직임벡터의 예측값을 결정할 수 있다
한편, 현재블록의 참조 픽처에 대한 움직임벡터가 0을 포함한 특정 값으로 제한될 수 있다. 여기서, 참조 픽처에 대한 움직임벡터가 0이라는 것은, 제1 참조픽처에 해상도 보정 필터링이 적용된 제2 참조픽처에서 현재블록의 위치와 동일한 위치가 참조되는 것을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 참조픽처 인덱스와 움직임벡터가 제한되는 경우, 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 참조픽처 인덱스와 움직임벡터의 전송이 생략되고, 영상 복호화 장치는 약속된 값을 이용하여 현재블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
한편, 움직임벡터의 전송이 생략되더라도 해상도 보정이 고려된 하위수준 레이어의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터는, 영상 복호화 장치가 수행하는 움직임벡터 보정(Decoder Motion Vector Refinement: DMVR) 기법을 기반으로 상위수준 레이어에 가장 적합한 움직임 정보로 복원될 수 있다.
이때, DMVR은 현재블록 주변의 기복호화된 블록의 복원 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. 통상적으로 복호화 순서가 좌상단부터 우하단으로 이루어지는 경우, 주변의 복원 샘플은 상단 및 좌측의 J(J는 자연수) 개의 샘플라인들로 형성된다. 영상 복호화 장치는 DMVR을 위한 샘플과 필터링된 하위수준 레이어의 참조 영상 간의 오차를 계산하여 참조 영상 내에서 해당 오차가 가장 작은 위치를 결정하고, 결정된 위치를 이용하여 현재블록의 참조 위치를 결정할 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 영상 복호화 장치는 전술한 바와 같은 DMVR을 위한 샘플들의 움직임벡터들에 대해 가중 평균을 계산하여 현재블록의 움직임벡터로 결정할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 인트라 예측모드의 결정에 대한 예시도이다.
본 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 하위수준 레이어의 참조 픽처가 인트라 예측모드로 복호화된 경우, 해당 하위 레이어 참조 픽처에 대해 기저장된 인트라 예측모드 정보를 이용하여 현재블록의 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치는 예측모드를 참조할 하위수준 레이어 픽처에 대한 정보를 얻고 해당 하위수준 레이어의 참조 픽처에서 참조 위치(현재블록이 참조할 블록의 위치)에 대한 정보를 얻은 후, 참조 위치에 해당하는 블록의 인트라 예측모드 정보를 이용하여 현재블록에 대한 인트라 예측을 수행하여 예측신호를 생성할 수 있다. 여기서, 참조 픽처 및 참조 위치는 전술한 바와 같은 하위수준의 복호화 정보에 기반할 수 있다. 영상 복호화 장치는 예측신호와 현재블록에 대한 잔차신호를 가산하여 복원 블록을 생성할 수 있다.
한편, 하위수준 레이어의 참조 픽처와 참조 위치는 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 특정 값으로 제한될 수 있다. 영상 부/복호화 장치의 현재 영상에 대한 하위수준 레이어 내의 참조 픽처가 특정 인덱스의 영상으로 제한될 수 있다. 또한, 참조 위치가 0을 포함한 특정 값으로 제한될 수 있다.
참조 위치 정보가 0이라는 것은, 참조 픽처와 복호화할 현재 영상의 해상도 및 대응 관계를 고려하여 예측모드를 참조할 블록의 위치를 정할 때 현재블록의 위치와 동일한 위치가 참조되는 것을 나타낸다. 참조픽처 인덱스가 제한된다는 것은 상위수준 레이어와 동일한 POC를 갖거나 특정한 시간적 위치관계를 갖는 하위수준 레이어의 영상만을 인트라 예측모드의 참조에 이용하는 것을 나타낸다. 제한된 참조픽처 인덱스가 고정된 값이거나 영상 부/복호화 장치 간의 약속된 방법에 따라 영상 복호화 장치가 참조픽처 인덱스를 확정할 수 있는 경우, 인트라 예측모드, 참조픽처 인덱스, 인트라 예측모드의 참조 위치 정보 등의 전송이 생략되고 영상 복호화 장치는 약속된 값을 이용하여 현재블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 인트라/인터 혼합 예측에 대한 개념적인 예시도이다.
본 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 인트라/인터 혼합 예측을 기반으로 현재블록을 복호화할 수 있다. 영상 복호화 장치는 하위수준 레이어의 참조 블록에 해상도 보정 필터링을 수행한 제1 참조신호와 현재블록 주변의 복호화된 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측한 제2 참조신호를 가중합하여 제3 참조신호를 생성하고, 이들 신호 중 적어도 하나 이상을 참조하여 복호화를 수행할 수 있다. 여기서, 제1 참조신호와 제2 참조신호에 대한 가중치(도 9의 예시에서 a, b)는, 영상 부호화 장치로부터 전송받아서 사용하는 방법, 가중치 리스트의 인덱스를 전송받아서 사용하는 방법, 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 고정된 값을 사용하는 방법 중 하나 이상의 방법을 이용하여 결정될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 제1 참조신호에 대한 예측모드가 인트라 예측모드인 경우, 제2 참조신호 대한 인트라 예측모드는 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 전송이 생략되고, 제1 참조신호의 예측모드를 이용하여 제2 참조신호가 예측될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 경우, 참조픽처 인덱스 및 움직임벡터는 생략될 수 있다. 또한, 영상 부/복호화 장치의 현재 영상에 대한 참조 픽처가 특정 인덱스의 영상으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 예시와 같이 현재 영상과 참조 영상의 관계가 레이어 관계이고 현재 영상이 상위수준 레이어로서 하위수준 레이어를 참조할 수 있는 경우, 영상 복호화 장치는 상위 레이어 영상에 대해 동일 POC의 하위수준 레이어 영상을 참조할 수 있다. 또한, 상위수준 레이어 영상의 참조픽처 인덱스는 하위수준 레이어의 동일 POC 영상으로 제한될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 현재블록의 참조 블록에 대한 움직임벡터가 0을 포함한 특정 값으로 제한될 수 있다. 참조 블록의 움직임벡터가 0이라 함은 제1 참조영상에 해상도 보정 필터링이 적용된 제2 참조영상에서 현재블록의 위치와 동일한 위치가 참조되는 것을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 참조픽처 인덱스와 움직임벡터가 제한되는 경우, 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 참조픽처 인덱스, 움직임벡터의 전송이 생략되고, 영상 복호화 장치는 약속된 값을 이용하여 현재블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다. 즉, 영상 복호화 장치는 하위수준 레이어의 동일 위치의 복호화 블록을 제1 참조신호로 결정하고 현재블록 주변의 복호화된 참조 픽셀을 이용하여 제2 참조신호를 예측한 후, 제1 참조신호와 제2 참조신호를 가중합하여 제3 참조신호를 생성하고, 이들 신호 중 적어도 하나 이상을 참조하여 복호화를 수행할 수 있다.
한편, 인트라/인터 혼합 예측을 위한 가중치는 리스트의 인덱스, 가중치 값, 가중치 예측 차분값 중 하나의 형태로서 영상 부호화 장치에서 복호화 장치 측으로 전송될 수 있다. 영상 복호화 장치는 인덱스, 가중치 값, 가중치 예측 차분값 중 하나의 값을 이용하여 현재블록의 인트라/인터 혼합 예측을 위한 가중치를 결정하고 현재블록에 대한 예측신호를 생성할 수 있다. 가중치는 기본 복호화 블록단위, 복호화 블록 그룹, 타일, 슬라이스, 서브프레임, 서브프레임 그룹, 프레임, 프레임 그룹, 시퀀스 단위 또는 SEI(Supplementary Enhancement Information) 메시지 형태로 전송될 수 있으며, 영상 복호화 장치는 전송단위에 따라 해당 전송단위에 속한 복호화 단위에서 전송된 가중치를 적용할 수 있다.
도 9의 예시는 하위수준 레이어의 해상도가 상위수준 레이어의 해상도보다 작은 경우를 나타내고 있으나, 본 개시의 다른 실시예에 있어서, 하위수준 레이어의 해상도가 상위수준 레이어의 해상도보다 큰 경우에도 동일한 방식에 기반하여 참조될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 성분간 참조에 대한 개념적인 예시도이다.
본 실시예에 있어서, 참조 위치의 블록, 즉 참조 블록이 성분간 참조에 따라 복호화된 경우, 현재블록에 대해 성분간 참조 시, 영상 복호화 장치는 참조 블록에 기반하는 성분간 가중치 및 오프셋을 이용하여 복호화를 수행할 수 있다. 여기서, 성분간 참조에 따른 복호화는, 도 10의 예시 및 수학식 1 에 나타낸 바와 같이, 현재블록의 루마 성분, 성분간 가중치 및 오프셋을 이용하여, 현재블록의 크로마 성분을 복호화하는 것을 나타낸다.
Figure pat00001
여기서, recL(i,j)는 현재블록 내 (i,j) 루마 샘플에서의 복호화된 복원 픽셀값이고, predC(i,j)는 현재블록 내 리샘플링된 (i,j) 크로마 샘플에서의 예측값을 나타낸다. 또한, α, β는 각각 참조 블록에 기반하는 성분간 가중치 및 오프셋을 나타낸다. 본 실시예에 있어서, 참조 블록이 성분간 참조에 따라 복호화되고 현재블록이 성분간 참조 복호화를 이용하여 복호화되는 경우, 도 10에 예시된 바와 같이, 영상 복호화 장치는 참조 블록의 루마 및 크로마 성분의 픽셀값을 이용하여 현재블록에 대한 성분간 가중치 및 오프셋을 계산할 수 있다. 또는, 참조 블록의 루마 및 크로마 성분 블록의 일부 픽셀만을 이용하거나 해상도 보정 필터링된 픽셀값을 이용하여 성분간 가중치 및 오프셋이 계산될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 경우, 하위수준 레이어의 참조 픽처와 참조 위치는 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 특정 값으로 제한될 수 있다. 또한, 영상 부/복호화 장치의 현재 영상에 대한 참조 픽처가 특정 인덱스의 영상으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 예시와 같이 현재 영상과 참조 영상의 관계가 레이어 관계이고 현재 영상이 상위수준 레이어로서 하위수준 레이어를 참조할 수 있는 경우, 영상 복호화 장치는 상위 레이어 영상에 대해 동일 POC의 하위수준 레이어 영상을 참조할 수 있다. 또한, 상위수준 레이어 영상의 참조픽처 인덱스는 하위수준 레이어의 동일 POC 영상으로 제한될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 현재블록에 대한 참조 위치가 0을 포함한 특정 값으로 제한될 수 있다. 참조 위치 정보가 0이라는 것은, 참조 픽처와 복호화할 현재 영상의 해상도 및 대응 관계를 고려하여 예측모드를 참조할 블록의 위치를 정할 때 현재블록의 위치와 동일한 위치가 참조되는 것을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 참조픽처 인덱스와 참조 위치가 제한되는 경우, 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 참조픽처 인덱스, 참조 위치 정보의 전송이 생략되고, 영상 복호화 장치는 약속된 값을 이용하여 현재블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다. 즉, 하위수준 레이어 동일 위치의 복호화 블록이 성분간 참조로 예측된 경우, 영상 복호화 장치는 하위수준 레이어의 동일 위치 복호화 블록의 루마 블록과 크로마 블록의 일부 또는 전부의 픽셀값을 이용하여 성분간 가중치를 예측하고, 해당 가중치를 이용하여 현재블록의 성분간 예측을 수행할 수 있다.
도 10의 예시는 하위수준 레이어의 해상도가 상위수준 레이어의 해상도보다 작은 경우를 나타내고 있으나, 본 개시의 다른 실시예에 있어서, 하위수준 레이어의 해상도가 상위수준 레이어의 해상도보다 큰 경우에도 동일한 방식에 기반하여 참조될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 경우, 참조 위치의 블록, 즉 참조 블록에 매트릭스 가중치 인트라 예측(Matrix weighted Intra Prediction: MIP)이 적용되었다면, 영상 복호화 장치는 참조 블록이 사용했던 MIP 모드를 현재블록의 MIP 모드로 이용하여 현재블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다. 이때, 현재블록에 대한 MIP 모드가 전송되지 않아도 되므로, 코딩 효율이 향상될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 경우, 하위수준 레이어의 참조 픽처와 참조 위치는 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 특정 값으로 제한될 수 있다. 또한, 영상 부/복호화 장치의 현재 영상에 대한 참조 픽처가 특정 인덱스의 영상으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 예시와 같이 현재 영상과 참조 영상의 관계가 레이어 관계이고 현재 영상이 상위수준 레이어로서 하위수준 레이어를 참조할 수 있는 경우, 영상 복호화 장치는 상위 레이어 영상에 대해 동일 POC의 하위수준 레이어 영상을 참조할 수 있다. 또한, 상위수준 레이어 영상의 참조픽처 인덱스는 하위수준 레이어의 동일 POC 영상으로 제한될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 있어서, 현재블록에 대한 참조 위치가 0을 포함한 특정 값으로 제한될 수 있다. 참조 위치 정보가 0이라는 것은, 참조 픽처와 복호화할 현재 영상의 해상도 및 대응 관계를 고려하여 예측모드를 참조할 블록의 위치를 정할 때 현재블록의 위치와 동일한 위치가 참조되는 것을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 참조픽처 인덱스와 움직임벡터가 제한되는 경우, 영상 부/복호화 장치 간의 약속에 따라 참조픽처 인덱스, 참조 위지 정보의 전송이 생략되고, 영상 복호화 장치는 약속된 값을 이용하여 현재블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
본 실시예는 하위수준 레이어의 해상도가 상위수준 레이어의 해상도보다 작은 경우를 나타내고 있으나, 본 개시의 다른 실시예에 있어서, 하위수준 레이어의 해상도가 상위수준 레이어의 해상도보다 큰 경우에도 동일한 방식에 기반하여 참조될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 복호화 방법의 전부 또는 일부는, 이종 해상도를 갖는 멀티 레이어에 대한 부호화를 수행하는 영상 부호화 장치가 상위수준 레이어에 대한 부호화를 수행 시에 이용할 수 있다.
이하 본 개시에 따른 설명에서, 현재 픽처는 복호화를 위한 현재블록을 포함한다. 참조 픽처는 현재블록의 복호화에 참조되기 위한 참조블록을 포함한다.
한편, 현재 픽처와 해상도가 다른 참조 픽처로부터 움직임벡터 예측을 수행할 경우, 현재블록이 필요로 하는 움직임벡터와 참조 픽처에 기반하는 움직임벡터의 예측치 간의 스케일(scale) 차이에 따른 움직임벡터의 부호화 효율 감소가 발생할 수 있다. 이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 현재블록에 대해 이종 해상도를 갖는 참조 픽처의 영역으로부터 해상도 차이를 고려하여 영상 복호화 장치가 현재블록에 대한 움직임벡터를 예측하는 방법에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 픽처는 서브픽처, CTU, 슬라이스, 타일, 코딩유닛 등의 구조로 계층적으로 분할될 수 있다. 픽처는 복수의 서브픽처로 분할될 수 있고, 영상 복호화 장치는 SPS의 상위레벨 정보로부터 분할정보를 파싱할 수 있다. 픽처는 복수의 CTU로 분할될 수 있고 PPS의 상위레벨 정보에서 분할정보가 파싱될 수 있다.
또한, 영상 복호화 장치는 SPS의 상위레벨 정보로부터 서브픽처의 시작과 끝 주소, 픽처 해상도 대비 서브픽처 리샘플링 스케일 값(wSSP, hSSP), 기준픽처의 너비와 높이 등을 파싱할 수 있다. 또한, SPS의 상위레벨 정보로부터 움직임벡터 오프셋 값과 움직임벡터 오프셋 인덱스를 매칭한 테이블이 파싱될 수 있다. 움직임벡터 오프셋은 움직임벡터 간의 차이를 나타낸다.
영상 복호화 장치는 PPS의 상위레벨 정보로부터 픽처의 너비와 높이, 기준픽처의 너비와 높이 대비 픽처의 리샘플링 스케일 값(wSP, hSP)을 파싱할 수 있다. 기준픽처의 너비와 높이에 wSP, hSP를 각각 곱하거나 나누어 현재 픽처의 너비와 높이가 유도될 수 있다. 또한 PPS의 상위레벨 정보로부터 CTU의 개수, CTU의 너비와 높이, 서브픽처의 해상도 대비 CTU의 리샘플링 스케일 값(wSCTU, hSCTU) 등이 파싱될 수 있다. 시그널링된 CTU의 너비에 wSCTU를 곱하거나 나누어 변경된 CTU의 너비가 유도될 수 있다. 시그널링된 CTU의 높이에 hSCTU를 곱하거나 나누어 변경된 CTU의 높이가 유도될 수 있다.
또한, 영상 복호화 장치는 픽처 헤더로부터 서브픽처의 개수, 서브픽처의 인덱스, 서브픽처의 너비와 높이, wSSP, hSSP 등을 파싱할 수 있다. 시그널링된 서브픽처의 너비에 wSSP 또는 wSP을 곱하거나 나누어 변경된 CTU의 너비가 유도될 수 있다. 시그널링된 서브픽처의 높이에 hSSP 또는 hSP을 곱하거나 나누어 변경된 CTU의 높이가 유도될 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 현재 픽처와 움직임벡터 참조 픽처의 계층적 분할 구조에 대한 예시이다.
도 11의 예시에서, 움직임벡터 참조 픽처는, 현재블록에 대해 참조픽처 인덱스가 지정하는 픽처를 나타낸다. 도 11의 예시는 현재블록 A, 움직임벡터 참조블록 B가 포함된 각 CTU, 서브픽처, 픽처의 너비와 높이에 대한 스케일을 나타낸다. 현재블록 A, 움직임벡터 참조블록 B가 포함된 각 CTU의 스케일 차이가 현재블록 A와 움직임벡터 참조블록 B 간의 스케일 차이(wSdiff_curr_ref, hSdiff_curr_ref)일 수 있다. 기준픽처 대비 현재블록 A의 스케일링 값과 기준픽처 대비 움직임벡터 참조블록 B의 스케일링 값을 이용하여 wSdiff_curr_ref, hSdiff_curr_ref가 유도될 수 있다. 기준픽처 대비 코딩유닛의 너비에 대한 스케일링 값은 wSCTU×wSSP×wSP를 이용하여 유도될 수 있다. 기준픽처 대비 코딩 유닛의 높이에 대한 스케일링 값은 hSCTU×hSSP×hSP를 이용하여 유도될 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 해상도가 다른 참조 픽처를 이용하는 움직임벡터의 유도 및 예측블록의 생성 방법에 대한 흐름도이다.
영상 복호화 장치는 움직임벡터 참조 리스트 상의 인덱스를 파싱하여 제1 참조 움직임벡터를 유도할 수 있다(S1200). 움직임벡터 참조 리스트에 대한 구성 방법 모드가 파싱되어 이용될 수 있다. 움직임벡터 참조 리스트는 현재블록과 같은 픽처 또는 다른 픽처에서 위치적으로 가까운 블록으로 구성될 수 있다. 또한, 움직임벡터 참조 리스트는 복호화된 블록들이 순차적으로 업데이트되어 구성된 것일 수 있다.
현재블록과 움직임벡터 참조블록 간의 해상도 차이를 이용하여 제1 참조 움직임벡터의 스케일을 변경함으로써, 영상 복호화 장치는 제2 참조 움직임벡터를 유도할 수 있다(S1202). 현재블록이 포함된 CTU의 해상도 스케일과 움직임벡터 참조블록이 포함된 CTU의 해상도 스케일의 차이를 이용하여, 현재블록과 움직임벡터 참조 블록 간의 해상도 스케일 차이가 유도될 수 있다. 현재블록의 기준픽처 대비 해상도의 스케일은 wSCTU, wSSP, wSP 중 한 개 또는 복수 개의 곱 또는 나눗셈으로 유도될 수 있다. 움직임벡터 참조블록의 기준픽처 대비 해상도의 스케일은 DB(Decoded Buffer)에 저장되어 있는 wSCTU, wSSP, wSP 중 한 개 또는 복수 개의 곱 또는 나눗셈으로 유도될 수 있다. 현재블록의 기준픽처 대비 해상도의 스케일과 움직임벡터 예측블록의 기준픽처 대비 해상도의 스케일을 곱하거나 나누어 현재블록과 움직임벡터 예측블록 간의 해상도 스케일 차이가 유도될 수 있다.
영상 복호화 장치는 유도된 해상도 스케일 차이를 제1 참조 움직임벡터에 곱하거나 나누어 제2 참조 움직임벡터를 유도할 수 있다. 또는, 영상 복호화 장치는 유도된 해상도 스케일 차이 값을 제1 참조 움직임벡터에 곱하거나 나누고 움직임벡터 오프셋을 더하여 제2 참조 움직임벡터를 유도할 수 있다. 여기서, 움직임벡터 오프셋 인덱스는 파싱되거나 해상도 스케일 차이를 이용하여 유도될 수 있다. 상위레벨 정보로부터 파싱된 움직임벡터 오프셋 테이블을 참조하여, 영상 복호화 장치는 움직임벡터 오프셋 인덱스에 해당되는 움직임벡터 오프셋을 유도할 수 있다.
예측모드(예를 들어, 머지 모드 또는 AMVP)에 기반하여 영상 복호화 장치는 선택적으로 잔차 움직임벡터를 유도할 수 있다(S1204). 잔차 움직임벡터의 값, 잔차 움직임벡터의 부호 인덱스, 잔차 움직임벡터의 크기 인덱스 등이 상위레벨 정보로부터 파싱될 수 있다.
또한, 잔차 움직임벡터의 부호와 인덱스가 매칭된 테이블이 상위레벨 정보 또는 CTU 레벨 정보로부터 파싱될 수 있다. 영상 복호화 장치는 파싱된 인덱스와 매칭 테이블을 이용하여 잔차 움직임벡터의 부호를 유도할 수 있다. 또한, 잔차 움직임벡터 크기와 인덱스가 매칭된 테이블이 상위레벨 정보 또는 CTU 레벨 정보로부터 파싱될 수 있다. 영상 복호화 장치는 파싱한 인덱스와 매칭 테이블을 이용하여 잔차 움직임벡터의 크기를 유도할 수 있다.
유도된 잔차 움직임벡터의 크기에 wSCTU, wSSP, wSP 중 한 개 또는 복수 개를 곱하거나 나누어 제2 잔차 움직임벡터의 크기가 유도될 수 있다. 잔차 움직임벡터의 부호, 잔차 움직임벡터의 크기, 또는 제2 잔차 움직임벡터 크기를 이용하여 영상 복호화 장치는 잔차 움직임벡터를 생성할 수 있다. 잔차 움직임벡터가 유도된 경우, 영상 복호화 장치는 잔차 움직임벡터와 참조 움직임벡터가 합산하여 움직임벡터가 유도한다.
예측모드에 따라서 제2 참조 움직임벡터 유도 과정이 수행되지 않은 채로 잔차 움직임벡터가 유도될 수 있다. 제1 참조 움직임벡터와 잔차 움직임벡터를 합하여 영상 복호화 장치는 제1 움직임벡터를 유도할 수 있다(S1206). 또한, 영상 복호화 장치는 제 1 움직임벡터에 해상도 스케일 파라미터를 곱하거나 나누어 제2 움직임벡터를 생성할 수 있다(S1208).
한편, 잔차 움직임벡터가 유도되지 않은 경우, 영상 복호화 장치는 제2 참조 움직임벡터를 움직임벡터로 지정할 수 있다.
현재블록과 예측블록 간의 해상도 스케일 차이를 이용하여, 영상 복호화 장치는 예측블록을 생성할 수 있다(S1210). 현재블록과 예측블록의 해상도 스케일은 각 블록에 해당하는 wSCTU, wSSP, 또는 wSP를 이용하여 계산될 수 있다. 영상 복호화 장치는 현재블록과 예측블록의 해상도 스케일을 곱하거나 나누어 현재블록과 예측블록 간의 스케일 차이를 유도할 수 있다. 유도된 스케일 차이를 이용하여 참조 블록의 해상도를 리샘플링하여 현재블록의 해상도와 동일하게 변경할 수 있다. 리샘플링된 참조블록을 제1 예측블록으로 사용할 수 있다.
2 개 이상의 움직임벡터 정보를 이용하는 예측모드일 경우, 영상 복호화 장치는 도 12에 예시된 과정을 복수 번 수행하여 복수 개의 예측블록을 생성한 후, 생성된 예측블록을 가중 평균함으로써 제2 예측블록을 생성할 수 있다. 가중 평균 과정에서 이용되는 각 예측블록에 대한 가중치는, 동일한 값으로 설정되거나, 파싱되거나, 시간적/공간적 거리를 기준으로 유도되거나, 현재블록과의 스케일 차이를 기준으로 유도될 수 있다.
블록의 디코딩이 완료되면 복원된 샘플 값이 DPB에 저장될 수 있고 상위레벨정보, 움직임벡터, 픽처 분할 구조, wSCTU, wSSP, wSP 등이 DB에 저장될 수 있다. DPB에 샘플 값을 저장하기 위해 필요한 메모리의 용량은 N×M×c(M, N, c는 자연수)와 같을 수 있다. 여기서, N×M은 CTU, 서브픽처 또는 픽처의 넓이의 공약수이고, c는 CTU, 서브픽처 또는 픽처의 개수일 수 있다. 또한, 현재 DPB에 저장된　　CTU, 서브픽처 또는 픽처의 개수를 d(d는 자연수)라고 할 때, d가 c보다 작거나 같을 경우, 복원된　CTU, 서브픽처　또는　픽처가　DPB에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 이용하는 영상 부호화 및 복호화에 있어서, 참조 픽처의 해상도를 고려하여 현재 영상에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행하는 방법을 제공함으로써, 부/복호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.
또한 본 실시예에 따르면, 인터 예측에 있어서 현재 영상과 해상도가 다른 참조 픽처의 움직임벡터를 참조하여 움직임벡터를 복호화하는 방법을 제공함으로써, 부/복호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.
본 실시예에 따른 각 순서도에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 순서도에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것이 적용 가능할 것이므로, 순서도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시예에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.
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: 예측부
122: 인트라 예측부 124: 인터 예측부
190: 메모리
540: 예측부
542: 인트라 예측부 544: 인터 예측부
570: 메모리

Claims (15)

  1. 하위수준 레이어에 포함되고 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 기반으로 영상 복호화 장치가 수행하는, 상위수준 레이어에 포함되는 현재 영상 내의 현재블록에 대한 영상 복호화 방법에 있어서,
    상기 현재블록에 대한 예측모드를 획득하는 단계;
    상기 현재블록에 대한 복호화된 잔차신호 및 복호화 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 복호화 정보는, 상기 예측모드가 인터 예측인 경우, 상기 참조 픽처에 대한 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 포함하고, 상기 예측모드가 인트라 예측인 경우, 상기 참조 픽처와 상기 참 픽처 내의 참조 위치를 포함함;
    상기 예측모드가 상기 인터 예측인 경우, 상기 복호화 정보를 기반으로 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 단계; 및
    상기 예측신호와 상기 잔차신호를 가산하여 복원 블록을 생성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 인터 예측을 이용하는 경우, 상기 이종 해상도를 보정하기 위한 필터링을 상기 참조 픽처에 포함된 참조 블록에 적용하여 상기 현재블록의 해상도와 일치시키는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인터 예측은,
    상기 참조픽처 인덱스를 기반으로 제1 참조픽처를 생성하는 단계; 및
    상기 필터링을 상기 제1 참조픽처에 적용하여 제2 참조픽처를 생성한 후, 상기 이종 해상도가 고려된 움직임 벡터, 및 상기 제2 참조픽처를 이용하여 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인터 예측은,
    상기 참조픽처 인덱스의 전송이 생략되는 경우, 상기 하위수준 레이어에 포함된 동일 POC(Picture Order Count)의 픽처가 상기 제1 참조픽처로서 참조되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인터 예측은,
    상기 움직임벡터의 전송이 생략되는 경우, 상기 현재블록과 상기 참조 픽처의 해상도와 대응위치 관계를 기반으로 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인터 예측은,
    해상도 보정이 고려된 움직임벡터를 기반으로 DMVR(Decoder Motion Vector Refinement) 기법을 이용하여 상기 현재블록에 대한 정제된 움직임 벡터를 생성하되, 상기 DMVR 기법은, 상기 현재블록 주변의 기복호화된 샘플을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 DMVR 기법은,
    상기 기복호화된 샘플과 상기 제2 참조픽처 간의 오차를 계산하여, 상기 제2 참조픽처 내에서 상기 오차가 가장 작은 위치를 기반으로 상기 현재블록에 대한 참조 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인터 예측은,
    상기 하위수준 레이어 내의 픽처들 중 상기 현재 영상과 동일 POC(Picture Order Count)를 갖는 픽처의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 예측치로 이용하여, 상기 현재블록에 대한 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 예측모드가 상기 인트라 예측인 경우를 포함하되,
    상기 인트라 예측은,
    상기 참조 위치의 블록의 인트라 예측모드 정보를 이용하여 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인트라 예측은,
    상기 참조 픽처에서 상기 현재블록의 위치와 동일한 위치를 참조 위치로 설정하고, 상기 참조 위치의 블록의 인트라 예측모드 정보를 이용하여 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 현재블록이 인트라/인터 혼합 예측을 기반으로 복호화되는 경우를 포함하되,
    상기 혼합 예측은,
    상기 참조 블록에 상기 필터링을 적용하여 제1 참조신호를 생성하는 단계;
    상기 현재블록 주변의 복호화된 참조 픽셀을 이용하여 제2 참조신호를 예측하는 단계; 및
    기설정된 가중치를 기반으로 상기 제1 참조신호와 상기 제2 참조신호를 가중합하여 상기 현재블록의 예측신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 인트라 예측은,
    상기 참조 위치의 블록이 성분간 참조에 따라 복호화된 경우, 상기 참조 위치의 블록의 성분간 가중치와 오프셋, 및 상기 현재블록의 루마 성분의 픽셀값을 이용하여 상기 현재블록의 크로마 성분의 픽셀값에 대한 예측신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인트라 예측은,
    상기 참조 위치의 블록의 전부 또는 일부에 대한 루마 및 크로마 성분의 픽셀값 또는 해상도 보정 필터링이 적용된 상기 참조 위치의 블록의 픽셀값을 이용하여 상기 성분간 가중치와 오프셋을 계산하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  13. 하위수준 레이어에 포함되고 이종 해상도를 갖는 참조 픽처를 기반으로 영상 부호화 장치가 수행하는, 상위수준 레이어에 포함되는 현재블록에 대한 영상 부호화 방법에 있어서,
    상기 현재블록에 대한 예측모드를 생성하는 단계;
    상기 현재블록에 대한 부호화 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 부호화 정보는, 상기 예측모드가 인터 예측인 경우, 상기 참조 픽처에 대한 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 포함하고, 상기 예측모드가 인트라 예측인 경우, 상기 참조 픽처와 상기 참 픽처 내의 참조 위치를 포함함;
    상기 예측모드가 상기 인터 예측인 경우, 상기 부호화 정보를 기반으로 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 단계; 및
    상기 현재블록으로부터 상기 예측신호를 감산하여 잔차신호를 생성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 인터 예측을 이용하는 경우, 상기 이종 해상도를 보정하기 위한 필터링을 상기 참조 픽처에 포함된 참조 블록에 적용하여 상기 현재블록의 해상도와 일치시키는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인터 예측은,
    상기 참조픽처 인덱스를 기반으로 상기 참조 픽처로부터 제1 참조픽처를 생성하는 단계; 및
    상기 필터링을 상기 제1 참조픽처에 적용하여 제2 참조픽처를 생성한 후, 상기 이종 해상도가 고려된 움직임 벡터, 및 상기 제2 참조픽처를 이용하여 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 예측모드가 상기 인트라 예측인 경우를 포함하되,
    상기 인트라 예측은,
    상기 참조 위치의 블록의 인트라 예측모드 정보를 이용하여 상기 현재블록에 대한 예측신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
KR1020210001214A 2020-01-06 2021-01-06 이종 해상도를 갖는 참조 픽처 기반의 영상 부호화 및 복호화 KR20210088448A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/790,943 US20230055497A1 (en) 2020-01-06 2021-01-06 Image encoding and decoding based on reference picture having different resolution
PCT/KR2021/000109 WO2021141372A1 (ko) 2020-01-06 2021-01-06 이종 해상도를 갖는 참조 픽처 기반의 영상 부호화 및 복호화

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200001675 2020-01-06
KR1020200001675 2020-01-06
KR1020200001674 2020-01-06
KR20200001674 2020-01-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210088448A true KR20210088448A (ko) 2021-07-14

Family

ID=76862943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210001214A KR20210088448A (ko) 2020-01-06 2021-01-06 이종 해상도를 갖는 참조 픽처 기반의 영상 부호화 및 복호화

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4090027A4 (ko)
KR (1) KR20210088448A (ko)
CN (1) CN115066900A (ko)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080267291A1 (en) * 2005-02-18 2008-10-30 Joseph J. Laks Thomson Licensing Llc Method for Deriving Coding Information for High Resolution Images from Low Resolution Images and Coding and Decoding Devices Implementing Said Method
CN103155559B (zh) * 2010-10-12 2016-01-06 杜比实验室特许公司 用于帧兼容视频传输的联合层优化
WO2013133639A1 (ko) * 2012-03-09 2013-09-12 엘지전자 주식회사 인터 레이어 예측 방법 및 이를 이용하는 장치
EP2858350A4 (en) * 2012-07-06 2016-05-04 Samsung Electronics Co Ltd METHOD AND DEVICE FOR MULTILAYER VIDEO DICTIONING FOR DIRECT ACCESS AND METHOD AND DEVICE FOR MULTILAYER VIDEO DECODING FOR DIRECT ACCESS
KR20140121315A (ko) * 2013-04-04 2014-10-15 한국전자통신연구원 참조 픽처 리스트를 이용한 다 계층 기반의 영상 부호화/복호화 방법 및 그 장치
CN105187824A (zh) * 2014-06-10 2015-12-23 杭州海康威视数字技术股份有限公司 图像编码方法和装置以及图像解码方法和装置
US20170099490A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Qualcomm Incorporated Constrained intra-prediction for block copy mode
JP2018032913A (ja) * 2016-08-22 2018-03-01 沖電気工業株式会社 映像符号化装置、プログラム及び方法、並びに、映像復号装置、プログラム及び方法、並びに、映像伝送システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP4090027A1 (en) 2022-11-16
EP4090027A4 (en) 2024-01-17
CN115066900A (zh) 2022-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220071939A (ko) 비디오 부호화 및 복호화를 위한 장치 및 방법
KR20220077095A (ko) 인트라 예측을 이용하는 비디오 코딩 방법 및 장치
KR20210040787A (ko) 인터 예측을 이용하여 비디오를 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치
KR20230105646A (ko) 크로마 성분을 위한 템플릿 기반 인트라 모드 유도 방법
KR20220118351A (ko) 인트라 예측 신호와 인터 예측 신호의 가중 합을 이용한 예측 블록을 생성하는 방법 및 이를 이용한 장치
KR20210038377A (ko) 다른 해상도를 가지는 픽처들에 대한 인터 예측 방법 및 장치
KR20210088448A (ko) 이종 해상도를 갖는 참조 픽처 기반의 영상 부호화 및 복호화
US20230055497A1 (en) Image encoding and decoding based on reference picture having different resolution
US20230396795A1 (en) Inter prediction-based video encoding and decoding
US20230308662A1 (en) Method and apparatus for video coding using block merging
KR20220017372A (ko) 영상 부/복호화 장치에서 이용하는 양자화 파라미터 예측 방법
KR20230105648A (ko) 공간적 상관성을 이용하는 디코더측 움직임벡터 유도 방법
KR20230090996A (ko) 잔차신호들의 매핑을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230059135A (ko) 다양한 블록 분할 구조를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220136162A (ko) 매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230038097A (ko) 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20230026944A (ko) 개선된 인루프 필터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220126226A (ko) 나선스캔 순서를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230083246A (ko) 양방향 인트라 예측 모드를 이용하는 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20230106103A (ko) 개선된 amvp-merge 모드를 이용하는 비디오 코딩 방법 및 장치
KR20220118349A (ko) 인터 예측 기반의 비디오 부호화 및 복호화
KR20230006396A (ko) 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20230108215A (ko) 인터 예측에서 디코더측 움직임벡터 리스트 수정 방법
KR20220137549A (ko) 적응적 인트라 예측 정밀도를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230105647A (ko) 개선된 차분 움직임벡터 머지를 이용하는 비디오 코딩 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination