KR20210114054A - 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시에서는 영상 복호화 방법이 개시된다. 일 실시 예에 따른 영상 복호화 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계; 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.
Description
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 참조 샘플 필터링을 사용하여 인트라 예측을 수행함으로써 영상을 부호화/복호화하는 방법, 장치 및 이에 의하여 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 인트라 예측시 참조되는 샘플의 필터링 이용 여부에 따라 예측 샘플 유도시 적용되는 필터를 선정함으로써 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 개시에서 기재된 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계; 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그 값이 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플에 스무딩 필터링을 적용하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 필터 플래그가 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플이 스무딩 필터링 되었음을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터로 스무딩 필터가 선택되어 참조 샘플에 적용됨으로써, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 유도할 수 있다.
상기 제 1 필터 플래그가 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플이 스무딩 필터링 되지 않았음을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터로 샤프닝 필터가 선택되어 참조 샘플에 적용됨으로써, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 유도할 수 있다.
이를 위하여, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계; 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 필터 플래그 값이 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플에 스무딩 필터링을 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 부호화 파라미터는, 상기 현재 블록의 다중 참조 라인 인덱스, 상기 현재 블록의 크기, 상기 현재 블록의 색 성분, 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 적용 여부 또는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고, 상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터로 결정되고, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터로 결정될 수 있다.
상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계는, 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터에 관한 제 2 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 및 상기 제 2 필터 플래그에 기반하여 보간 필터를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 부호화 파라미터 중 적어도 하나에 관한 조건을 만족하는 경우, 제 1 값으로 유도될 수 있다.
상기 현재 블록에 대해 ISP(Intra Sub-Partitions)가 적용되는 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다.
상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이상이고, 상기 현재 블록의 너비가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다. 또한, 상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8일 수 있다.
상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이하이고, 상기 현재 블록의 높이가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다. 상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8일 수 있다.
상기 제1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고, 상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 제1 필터 플래그의 값이 1일 때 0으로 유도될 수 있다.
상기 제2 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터이고, 상기 제2 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터이며, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 제 2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다.
또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하고, 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하고, 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하고, 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성한다.
또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법은 현재 블록의 인트라 예측 모드를 선택하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계; 및 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함한다.
또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치는 상기와 같이 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 인트라 예측시 참조되는 샘플의 필터링 이용 여부에 따라 예측 샘플 유도시 적용되는 필터를 선정함으로써 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 인트라 예측 단계를 설명하는 순서도이다.
도 7은 일 실시 예예 따른 참조 샘플 구성 단계를 설명하는 순서도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링의 수행 여부를 결정하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링이 수행되었는지 여부에 따라 예측 샘플을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다
도 10은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 filterFlag를 참조 샘플의 필터링 여부를 나타내는 파라미터로 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11 내지 12는 도 10의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 수행한 결과에 따라 인트라 예측 샘플을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 방향성 인트라 예측 모드를 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 수정된 filterFlag값을 유도하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 predModeIntra와 방향(angle)을 나타내는 파라미터인 intraPredAngle 간의 매핑표를 나타낸다.
도 17은 일 실시 예에 따른 인트라 예측에 사용되는 보간 필터로써 큐빅필터(fC)와 가우시안 필터(fG)의 계수를 나타내는 표이다.
도 18 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 21 내지 26은 현재 블록의 예측 샘플을 생성하기 위하여 이용되는 참조 샘플 배열의 예시를 나타내는 도면이다.
도 27은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링의 수행 조건을 판단하는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 28은 [1 2 1]/4 필터가 적용될 대상 샘플 배열과 [1 2 1]/4 필터가 적용된 결과 샘플 배열의 일 예시를 도시하는 도면이다.
도 29는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 30 내지 31은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 또 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 32는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 선형 보간 필터를 이용하여 인트라 예측 샘플을 생성하는 예를 도시하는 도면이다.
도 33은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 또 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 34는 일 실시 예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 인트라 예측 단계를 설명하는 순서도이다.
도 7은 일 실시 예예 따른 참조 샘플 구성 단계를 설명하는 순서도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링의 수행 여부를 결정하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링이 수행되었는지 여부에 따라 예측 샘플을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다
도 10은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 filterFlag를 참조 샘플의 필터링 여부를 나타내는 파라미터로 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11 내지 12는 도 10의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 수행한 결과에 따라 인트라 예측 샘플을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 방향성 인트라 예측 모드를 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 수정된 filterFlag값을 유도하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 predModeIntra와 방향(angle)을 나타내는 파라미터인 intraPredAngle 간의 매핑표를 나타낸다.
도 17은 일 실시 예에 따른 인트라 예측에 사용되는 보간 필터로써 큐빅필터(fC)와 가우시안 필터(fG)의 계수를 나타내는 표이다.
도 18 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 21 내지 26은 현재 블록의 예측 샘플을 생성하기 위하여 이용되는 참조 샘플 배열의 예시를 나타내는 도면이다.
도 27은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링의 수행 조건을 판단하는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 28은 [1 2 1]/4 필터가 적용될 대상 샘플 배열과 [1 2 1]/4 필터가 적용된 결과 샘플 배열의 일 예시를 도시하는 도면이다.
도 29는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 30 내지 31은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 또 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 32는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 선형 보간 필터를 이용하여 인트라 예측 샘플을 생성하는 예를 도시하는 도면이다.
도 33은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 또 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 34는 일 실시 예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 “연결”, “결합” 또는 “접속”되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 “포함한다” 또는 “가진다”고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
이하, 본 개시는 비디오/영상 코딩 기술을 개시한다. 본 개시에서 개시된 부호화/복호화 방법과 그 실시예는 VVC (versatile video coding) 표준 또는 차세대 비디오/이미지 코딩 표준에 개시된 방법에 적용될 수 있다.
본 개시는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 일 실시 예에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다. 일 실시 예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시 예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시 예예 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 픽처 인코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 개시에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있으며, 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
인트라 예측 개요
이하 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nW x nH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2 x nH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2 x nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nW x nH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다. 한편, 후술하는 ISP가 적용되는 경우, 상기 주변 참조 샘플들은 서브파티션 단위로 도출될 수 있다.
한편, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 복호화 장치는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i)현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 보간(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 제2 주변 샘플과 상기 제1 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 multi-reference line(MRL) intra prediction 또는 MRL 기반 인트라 예측이 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 intra sub-partitions (ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다. 또한, 예측 샘플을 기준으로 한 예측 방향이 주변 참조 샘플들 사이를 가리키는 경우, 즉, 예측 방향이 분수 샘플 위치를 가리키는 경우, 해당 예측 방향 주변(해당 분수 샘플 위치 주변)에 위치한 복수의 참조 샘플들의 보간을 통하여 예측 샘플의 값을 도출할 수도 있다. 상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록의 좌측과 상측에 위치한 재구성된 주변 화소를 이용하여 현재 블록의 서브 샘플링된 화소 세트에 대한 예측 신호를 생성한 후, 생성된 예측 신호와 주변 샘플 값을 이용하여 수직 및 수평 방향으로 보간하여 원래 크기의 예측 신호를 생성함으로써 현재 블록의 인트라 예측을 수행하는 Matrix-weighted Intra Prediction(MIP)이 적용될 수도 있다.
상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP, MIP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 타입에 관한 정보는 부호화 장치에서 인코딩되어 비트스트림에 포함되어 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 인트라 예측 타입에 관한 정보는 각 인트라 예측 타입의 적용 여부를 가리키는 플래그 정보 또는 여러 인트라 예측 타입 중 하나를 지시하는 인덱스 정보 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다. 구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
이하, 인트라 예측에 기반한 비디오/영상 부호화 방법을 설명한다. 먼저, 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다. 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 한편, 후술하는 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(185)는 예측 샘플 필터부를 더 포함할 수도 있다. 부호화 장치는 복수의 인트라 예측 모드/타입들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드/타입을 결정할 수 있다. 부호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입들에 대한 RD(rate-distortion) cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다.
한편, 부호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 상기 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다. 부호화 장치는 현재 블록의 원본 샘플들에서 상기 예측 샘플들을 위상 기반으로 비교하고, 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 상기 인트라 예측에 관한 정보 (예측 정보) 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 인트라 예측 모드 정보, 상기 인트라 예측 타입 정보를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 후술하는 레지듀얼 코딩 신텍스를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 부호화 장치는 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이를 위하여 부호화 장치는 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 상술한 바와 같이 디코딩 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다. 부호화 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
이하, 인트라 예측에 기반한 비디오/영상 복호화 방법을 설명한다. 복호화 장치는 상기 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
먼저, 복호화 장치는 수신된 예측 정보 (인트라 예측 모드/타입 정보)를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출할 수 있다. 복호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 이 경우 복호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다. 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수도 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)이 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 예를 들어, MPM 후보 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드 또는 미리 설정된 기본 인트라 예측 모드를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDPC의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 본 개시에서 설명한 코딩 방법을 통하여 인코딩/복호화될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC)을 통하여 인코딩/복호화될 수 있다.
이하, 인트라 예측 모드에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 4는 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 모드는 상술한 인트라 예측 모드들 외에도 크로마 샘플을 위한 CCLM(cross-component linear model) 모드를 더 포함할 수 있다. CCLM 모드는 LM 파라미터 도출을 위하여 좌측 샘플들을 고려하는지, 상측 샘플들을 고려하는지, 둘 다를 고려하는지에 따라 L_CCLM, T_CCLM, LT_CCLM으로 나누어질 수 있으며, 크로마 성분에 대하여만 적용될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측 모드는 다음 표와 같이 인덱싱될 수 있다.
| Intra prediction mode | Associated name |
| 0 | INTRA_PLANAR |
| 1 | INTRA_DC |
| 2..66 | INTRA_ANGULAR2..INTRA_ANGULAR66 |
| 81..83 | INTRA_LT_CCLM, INTRA_L_CCLM, INTRA_T_CCLM |
도 5는 다른 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 여기서 점선 방향은 정사각형이 아닌 블록에만 적용되는 광각 모드를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드와 함께 93개의 방향성 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 예측 모드 및 DC 예측 모드를 포함할 수 있다. 방향성 인트라 예측 모드는 도 5에 화살표로 나타낸 바와 같이 2번 내지 80번과 -1번 내지 -14번으로 구성되는 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 상기 플래너 예측 모드는 INTRA_PLANAR로 표기될 수 있고, DC 예측 모드는 INTRA_DC로 표기될 수 있다. 그리고 방향성 인트라 예측 모드는 INTRA_ANGULAR-14 내지 INTRA_ANGULAR-1 및 INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR80과 같이 표기될 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP, MIP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 타입 정보를 기반으로 지시될 수 있으며, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDPC의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보, MIP의 적용 여부를 나타내는 MIP 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 참조 샘플 필터링에 대하여 보다 상세히 설명한다. 현재 블록의 주변 참조 샘플들에 대하여 필터링이 적용될 수 있다. 이는 인트라 예측 후 예측 샘플에 적용되는 필터링인 포스트 필터링(post filtering)과는 달리 인트라 예측 전 주변 참조 샘플들에 대하여 적용되는 점에서 프리 필터링(pre filtering)이라고 불릴 수 있다. 상기 주변 참조 샘플들에 대한 필터링은 예를 들어 다음 수학식과 같이 수행될 수 있다.
필터링된 샘플 값 p[x][y]는 다음과 같이 유도될 수 있다. 여기서, x = -1, y = -1 내지 refH - 1 및 x = 0 내지 refW - 1, y = -1이다. refH는 변환 블록 또는 코딩 블록의 높이의 2배로 결정될 수 있으며, refW는 변환 블록 또는 코딩 블록의 너비의 2배로 결정될 수 있다.
[수학식 1]
[수학식 2]
수학식 2에서, y = 0 내지 refH 2이다.
[수학식 3]
[수학식 4]
수학식 4에서 x = 0 내지 refW - 2이다.
[수학식 5]
여기서, refUnfilt는 아직 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들을 나타내며, [x][y]는 해당 샘플의 x, y좌표를 나타낸다. 예를 들어, 이는 현재 블록의 좌상측(top-left) 샘플 포지션 좌표를 (0,0)으로 했을 때의 좌표를 나타낼 수 있다.
상기 주변 참조 샘플들에 대한 필터링이 적용되는 경우 필터링된 주변 참조 샘플들이 예측 샘플 도출 단계에서의 참조 샘플들로 사용될 수 있고, 만약 상기 주변 참조 샘플들에 대한 필터링이 적용되지 않는 경우에는 필터링되지 않은 상기 주변 참조 샘플들이 상기 예측 샘플 도출 단계에서의 참조 샘플들로 사용될 수 있다.
상기와 같은 주변 참조 샘플 필터링은 예를 들어 다음과 같은 특정 조건을 일부 또는 모두 만족하는 경우에 적용될 수 있다.
(조건 1) nTbW * nTbH이 32 보다 크다. 여기서 nTbW는 TB의 너비, 즉, 변환 블록(현재 블록)의 너비를 나타내고, nTbH는 TB의 높이, 즉, 변환 블록(현재 블록)의 높이를 나타낸다.
(조건 2) cIdx의 값이 0이다. cIdx는 현재 블록의 컬러 성분을 나타내며 0값은 루마 성분을 나타낸다.
(조건 3) IntraSubPartitionsSplitType이 비분할(ISP_NO_SPLIT)을 나타낸다. 여기서, IntraSubPartitionsSplitType은 현재 루마 부호화 블록의 분할 타입을 나타내는 파라미터이다.
(조건 4) 아래 조건 4-1 내지 조건 4-4 중 적어도 하나가 참이다.
(조건 4-1) 인트라 예측 모드를 나타내는 predModeIntra의 값이 플래너 예측 모드(INTRA_PLANAR)를 나타낸다.
(조건 4-2) predModeIntra의 값이 34번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR34)를 나타낸다.
(조건 4-3) predModeIntra의 값이 2번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR2)를 나타내고, nTbH의 값이 nTbW의 값보다 크거나 같다.
(조건 4-4) predModeIntra의 값이 66번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR66)를 나타내고, nTbW의 값이 nTbH 보다 크거나 같다.
일 예로, 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플 도출, 예측 샘플 도출 등의 절차는 모두 CU 단위로 수행될 수도 있으며, 다른 예로, 인트라 예측 모드/타입 결정은 CU 단위로 수행되나, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 도출 절차는 상기 CU 내 TU 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 CU 내 TU들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다. 따라서, 이러한 경우를 고려하여 상기 주변 참조 샘플 필터링 여부는 TU (또는 TB)의 너비 및 높이인 nTbW 및 nTbH를 고려하여 결정될 수 있다.
참조 샘플 필터링을 적용한 인트라 예측 프로세스 개요
이하, 일 실시 예에 따른 샘플 필터링을 적용한 인트라 예측 방법을 설명한다. 참조 샘플이 스무딩(smoothing) 필터를 이용하여 필터링된 경우, 참조 샘플의 값은 스무스하게(smooth) 변화하는 특성을 가진다. 그럼에도 불구하고 참조 샘플에 샤프닝(sharpening) 특성을 가지는 필터를 적용하여 현재 샘플에 대한 인트라 예측을 수행하면, 스무딩된 참조 샘플에 샤프닝 특성을 부가하게 됨에 따라 인트라 예측 효율이 낮아지게 된다. 이에 참조 샘플이 스무딩 필터를 사용하여 필터링 되었는지 여부에 따라, 현재 샘플의 인트라 예측 샘플을 생성하기 위하여 참조 샘플에 적용되는 필터를 스무딩 필터와 샤프닝 필터 중에서 선택할 필요가 있다. 그리하여, 스무딩 필터가 적용된 참조 샘플에 스무딩 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성하고, 스무딩 필터가 적용되지 않은 참조 샘플에 샤프닝 필터를 적용함으로써 인트라 예측 효율이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따른 복호화 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법은 참조 샘플 필터링 여부에 따라 인트라 예측이 수행됨에 있어서 사용되는 필터의 종류를 결정할 수 있다. 이에 따라, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 결과에 따라 참조 샘플이 보유하는 샘플 특성에 맞는 필터를 참조 샘플에 적용함으로써 예측 샘플을 효율적으로 생성할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 인트라 예측 단계를 설명하는 순서도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 인트라 예측은 세개의 주요 단계로 구성될 수 있다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플(reference sample)을 구성(construct)할 수 있다(S110). 이로써, 복호화 장치는 구성된 참조 샘플을 이용하여 현재 블록에 대한 샘플 값을 예측할 수 있다(S120). 참조 샘플은 현재 블록의 주변에 위치한 샘플일 수 있다. 복호화 장치는 인트라 샘플 예측 이후, 포스트 필터를 S120단계의 수행으로 생성된 인트라 예측 샘플에 적용할 수 있다(S130).
도 7은 일 실시 예예 따른 참조 샘플 구성 단계(S110)를 설명하는 순서도이다. 도 7을 참조하여 참조 샘플 구성 단계(S110)를 보다 상세히 설명한다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플의 가용성을 체크할 수 있다 (S111). 다음으로, 복호화 장치는, 참조 샘플의 가용성 여부에 따라 참조 샘플의 대체 여부를 결정하고, 참조 샘플의 대체를 수행할 수 있다(S112). 예를들어, 참조 샘플이 가용하지 않은 경우, 해당 참조 샘플은 주변의 가용한 샘플들의 값에 기반하여 생성된 값으로 대체될 수 있다. 이로써 모든 참조 샘플들이 구성될 수 있다.
이후, 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링 조건에 따라 구성된 참조 샘플을 필터링할 수 있다(S113). 인트라 코딩 유닛(Coding Unit; CU)이나, 변환 유닛(Transform Unit; TU)의 크기가 비교적 대형(large)인 경우, 인트라 코딩 유닛과 변환 유닛의 예측 결과는 비교적 스무스할(smooth) 수 있다. 이러한 경우, 생성되는 인트라 예측 샘플이 스무스하고 평탄(planar)하도록 참조 샘플 필터링이 수행되는 것이 바람직할 수 있다.
이하, 일 실시 예에 따른 인트라 예측을 위한 참조 샘플 필터링 조건을 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 구성 단계(S110) 중 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서 참조 샘플 필터링의 수행 여부를 결정하는 방법을 도시한 순서도이다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 있는지를 결정할 수 있다(S210). 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 있지 않으면, 참조 샘플에 대한 필터링을 수행하지 않을 수 있다(S220). 한편, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 있으면, 참조 샘플에 대한 필터링을 수행할 수 있다(S230).
보다 상세히, 복호화 장치는 아래의 조건에 따라 참조 샘플 필터의 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 이하의 모든 조건이 참이거나, 적어도 하나의 조건이 참이면, 현재 블록의 인트라 예측을 위하여 참조되는 참조 샘플에 필터링이 수행됨을 결정할 수 있고, 반대 경우에는 필터링이 수행되지 않음을 결정할 수 있다.
(조건 1) 현재 블록에 가장 가까운 참조 샘플 라인이 인트라 예측에 사용됨. 즉, intra_luma_ref_idx의 값이 0임.
(조건 2) CU/TU의 너비와 높이의 곱이 32보다 큼.
(조건 3) 현재 블록은 루마 성분에 관한 것임.
(조건 4) ISP(Intra Sub-Partitions) 부호화 모드가 사용되지 않음.
(조건 5) 아래 조건 5-1 및 조건 5-2 중 적어도 하나가 참임, 아래에서 2번 방향성 인트라 예측모드는 좌하측 대각 모드, 34번 방향성 인트라 예측 모드는 좌상측 대각 모드, 66번 방향성 인트라 예측 모드는 우상측 대각 모드, 18번 방향성 인트라 예측 모드는 수평 방향 모드, 50번 방향성 인트라 예측 모드는 수직 방향 모드로 불리울 수 있다.
(조건 5-1) CU/TU의 너비와 높이의 곱이 128 이하이고, 인트라 예측 모드가 인트라 플래너 모드(INTRA_PLANAR), 인트라 DC 모드(INTRA_DC), 2번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR2) 내지 4번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR4), 32번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR32) 내지 36번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR36), 64번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR64) 내지 66번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR66) 중 적어도 하나에 해당됨.
(조건 5-2)CU/TU의 너비와 높이의 곱이 128 보다 크고, 인트라 예측 모드가 18번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR18)도 아니고 50번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR50)도 아님.
한편, 위의 조건에 따라 참조 샘플에 적용되는 필터는 참조 샘플을 스무딩하게 하는 필터일 수 있으며, 예를들어 후술되는 [1 2 1]/4 필터일 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 참조 샘플 필터링에 적용된 필터와 인트라 예측에 사용되는 필터는 동일한 성격의 필터인 것이 유리할 수 있다. 따라서, 필터링이 적용되어 스무딩된 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 수행할 때, 샤프(sharp) 엣지 성향의 필터를 적용하는 것은 비효율적일 수 있다. 참조 샘플이 샤프한 성향을 가질수록(예컨대, 에지), 주변 샘플값과 대비되는 샘플값을 가지게 되는 반면에, 참조 샘플이 스무스한 특성을 가질수록 주변 샘플값과 유사한 샘플값을 가지기 때문이다. 따라서, 참조 샘플 필터가 적용된 경우, 참조 샘플 필터의 성격과 서로 모순되지 않는 성격의 필터가 인트라 예측 샘플 생성 단계에서 사용될 필요가 있다. 예를들어, 인트라 예측 샘플 생성 단계에 사용될 수 있는 스무딩 필터는 후술되는 4-탭 가우시안 필터 또는 선형 보간 필터 중 어느 하나의 필터일 수 있다.
한편, 참조 샘플 필터가 적용되지 않은 경우, 참조 샘플은 스무딩되지 않을 수 있다. 이 경우, 스무딩되지 않은 참조 샘플은 샤프한 성향(예컨대, 엣지)을 가질 수 있다. 전술한 바와 유사하게, 샤프한 성향의 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 수행할 때, 스무딩 필터를 적용하는 것은 비효율적일 수 있다. 따라서, 참조 샘플 필터가 적용되지 않은 경우, 인트라 예측 샘플 생성 단계에서 사용되는 필터는 샤프닝(sharpening) 필터일 수 있다. 예를 들어, 샤프닝 필터는 후술되는 큐빅 필터일 수 있다.
이러한 점에서, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 수행 여부에 기초하여 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위한 필터를 결정할 수 있다. 이하 도 9를 참조하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 도 6의 예측 샘플 생성 단계(S120)에서 예측 샘플을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 참조 샘플 필터링의 수행 여부에 따라 결정하는 실시예를 설명한다. 도 9는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링이 수행되었는지 여부에 따라 예측 샘플을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 먼저 참조 샘플 필터링이 수행되었는지 여부를 결정한다(310). 다음으로, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링이 수행되지 않았다면, 제 1 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도한다(S320). 여기서 제 1 필터는 샤프닝 필터로, 큐빅 필터일 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링이 수행되었다면, 제 2 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도한다(S330). 여기서 제 2 필터는 스무딩 필터로, 4-탭 가우시안 필터 또는 선형 보간 필터 중 어느 하나의 필터일 수 있다.
참조 샘플 필터링 수행 정보 시그널링 개요
도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서의 참조 샘플의 필터링이 여부에 따라, 예측 샘플 생성 단계(S120)에서 적용되는 필터가 달라질 수 있다. 이에 따라, 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서의 참조 샘플의 필터링 여부를 예측 샘플 생성 단계(S120)로 시그널링 할 필요가 존재한다. 이에 따라, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서의 참조 샘플의 필터링 여부에 따라 예측 샘플에 적용되는 필터를 선택함으로써 인트라 예측 효율을 높일 수 있다.
일 실시 예에서, 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 파라미터인 filterFlag를 이용하여 참조 샘플의 필터링 여부를 현재 블록의 예측 샘플 생성 단계로 시그널링 할 수 있다.
이를 위하여, 참조 샘플 필터링 단계 이후, 참조 샘플이 필터링 되었는지 여부를 나타내는 filterFlag가 후술되는 방향성 인트라 예측 모드(intra angular mode) 2 ~ 66에 대한 인트라 예측 모드 단계에 입력될 수 있다. 예를들어, 방향성 인트라 예측 모드 2 ~ 66에서, 복호화 장치는 입력 받은 filterFlag를 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위한 필터를 결정할 수 있다.
이하 도 10를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 10는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 filterFlag를 참조 샘플의 필터링 여부를 나타내는 파라미터로 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 10은 앞서 설명된 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 단계를 함께 도시한다. 예를들어, 참조 샘플 필터링 단계(S401)는 도 8을 참조하여 설명된 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서 수행되고, 예측 샘플 생성 단계(S402)는 도 9를 참조하여 설명된 예측 샘플 생성 단계(S120)에서 수행될 수 있다.
먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되는지를 결정할 수 있다(S410). 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건은 상술한 조건일 수 있다. 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되지 않는 경우, 복호화 장치는 filterFlag의 값을 제 1 값으로 설정할 수 있으며, 이때 제 1 값은 0일 수 있다(S420). 한편, 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 참조 샘플 필터링이 수행되는 경우, 복호화 장치는 filterFlag의 값을 제 2 값으로 설정할 수 있으며, 이때 제 2 값은 1일 수 있다(S430).
예를들어, 복호화 장치는 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되지 않은 경우 filterFlag 값을 제 1 값으로 설정할 수 있다. 또한, 복호화 장치는 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용된 경우 filterFlag 값을 제 2 값으로 설정할 수 있다. 예를들어, 제 1 값은 0이고, 제 2 값은 1일 수 있다. 이와 같은 실시 예에서, filterFlag값 0은 참조 샘플 필터링이 수행되지 않음을 나타내고, filterFlag값 1은 참조 샘플 필터링이 수행됨을 나타낼 수 있다.
일 실시 예에서, 참조 샘플 필터링 단계(S410)에서 생성된 filterFlag값은 예측 샘플 생성 단계(S402)로 시그널링 될 수 있다. 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S410)에서 생성된 filterFlag값을 예측 샘플 생성 단계(S402)에서 동일한 파라미터 명을 가진 filterFlag 파라미터로 받아 사용할 수 있다.
그리하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 예측 샘플 생성 단계에서, 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag값에 기초하여 예측 샘플을 생성하기 위한 필터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag 값이 제 2 값에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다(S440). 복호화 장치는 filterFlag 값이 제 2 값에 해당하지 않으면, 제 1 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도할 수 있다(S450). 제 1 필터는 샤프닝 필터로, 큐빅 필터일 수 있다. 복호화 장치는 filterFlag 값이 제 2 값에 해당하면, 제 2 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도할 수 있다(S460). 여기서 제 2 필터는 스무딩 필터로, 4-탭 가우시안 필터 또는 선형 보간 필터 중 어느 하나의 필터일 수 있다.
보다 상세히, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag 값이 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되지 않음을 나타내는 제 1 값인 경우, 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되지 않은 것임을 결정하고, 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위하여 샤프닝 필터를 적용할 수 있다. 마찬가지로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag 값이 인트라 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되었음을 나타내는 제 2 값인 경우, 인트라 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되었음을 결정하고, 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위하여 스무딩 필터를 적용할 수 있다.
일 실시 예에서, filterFlag의 제 1 값과 제 2 값의 구체적인 값은 필요에 따라 설정될 수 있다. 도 11은 상술한 도 10의 실시 예에서 제 1 값을 0으로, 제 2 값을 1로 설정한 경우의 복호화 장치의 동작을 나타낸 순서도이다. 제 1 값과 제 2 값의 설정 외에, 도 11의 도면 부호 S510 내지 S560에 해당하는 단계는 도 10의 도면 부호 S410 내지 S460의 단계에 대응될 수 있다. 한편, 다른 일 실시 예에서는 참조 샘플 필터링이 수행되지 않음을 나타내는 제 1 값이 1로, 참조 샘플 필터링이 수행됨을 나타내는 제 2 값이 0으로 설정될 수도 있다.
또한, 상기 filterFlag는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 소정의 모드일 때, 1로 설정되고, 그렇지 않을 때 0으로 설정될 수 있다. 상기 소정의 모드는 플래너 모드이거나, 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 방향성 모드일 수 있다. 이때, 수직 모드와 수평 모드는 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 모드임에도 불구하고, filterFlag 값이 0으로 설정될 수 있다. 즉, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 소정의 모드들 중 하나인 경우, 참조 샘플 필터링이 수행될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 참조 샘플 필터링이 수행되지 않을 수 있다.
한편, 도 10의 인트라 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내기 위한 파라미터는 filterFlag가 아닌 다른 명칭으로 명명될 수도 있다. 이에 대한 실시 예가 도 12에 도시되어 있다. 도 12의 예와 같이, filterFlag는 refFilterFlag로 명명될 수도 있다. 용어의 변경 외에, 도 12의 도면 부호 S610 내지 S660에 해당하는 단계는 도 10의 도면 부호 S410 내지 S460의 단계에 대응될 수 있다.
제 1 실시예
이하 도 13을 참조하여 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 스무딩 필터가 적용된 참조 샘플에 스무딩 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성하고, 스무딩 필터가 적용되지 않은 참조 샘플에 샤프닝 필터를 적용하기 위하여, 참조 샘플 필터링 단계에서의 필터링 적용 여부를 예측 샘플 생성 단계에 시그널링하기 위한 구성을 제공할 필요가 있다. 이를 통해, 참조 샘플의 필터링 단계에서의 필터링 적용 여부를 예측 샘플 생성 단계에서 판단하고, 이에 따른 필터를 선택하여 예측 샘플을 생성함으로써 인트라 예측 효율을 높일 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링 수행결과에 따라 인트라 예측 샘플을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래와 같은 파라미터를 입력받거나 유도함으로써 획득할 수 있다(S710). 예를들어, 복호화 장치는 아래와 같은 파라미터를 입력받을 수 있다. 여기서 x는 0에서 nTbW - 1까지의 정수값을 가지고, y는 0에서 nTbH - 1 까지의 정수값을 가진다.
- 현재 픽쳐의 좌상측 샘플에 대한 현재 변환 블록의 좌상측 샘플의 상대적인 위치를 나타내는 (xTbCmp, yTbCmp) 좌표쌍
- 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra
- 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW
- 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH
- 코딩 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nCbW
- 코딩 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH
- 현재 블록의 컬러 성분을 나타내는 파라미터인 cIdx
한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측 샘플을 생성하기 위하여 파라미터 refW와 refH를 아래와 같이 유도할 수 있다.
일 예에서, 현재 루마 부호화 블록의 분할 타입을 나타내는 파라미터인 IntraSubPartitionsSplitType이 비분할을 나타내거나(ISP_NO_SPLIT), 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 cIdx가 0이 아니면(즉, 현재 블록이 루마 블록이 아닌 크로마 블록이면), 아래의 식에 따라 refW와 refH를 유도할 수 있다.
[수학식 6]
refW = nTbW * 2
[수학식 7]
refH = nTbH * 2
한편, 위의 조건과 달리 IntraSubPartitionsSplitType이 분할을 나타내고, cIdx의 값이 루마 블록을 나타내는 경우, 예를들어, IntraSubPartitionsSplitType이 수평분할을 나타내는 ISP_HOR_SPLIT이거나, 수직 분할을 나타내는 ISP_VER_SPLIT이고, cIdx의 값이 루마 블록을 나타내는 0의 값을 가지는 경우에는 아래와 같이 refW와 refH가 유도될 수 있다.
[수학식 8]
refW = nCbW * 2
[수학식 9]
refH = nCbH * 2
나아가, 인트라 예측 참조 라인을 나타내는 파라미터 refIdx는 아래와 같이 현재 변환 블록의 위치에 대하여 루마 성분의 인트라 예측시 참조되는 참조 라인의 인덱스를 저장하는 배열인 IntraLumaRefLineIdx에 기초하여 유도될 수 있다.
[수학식 10]
refIdx = (cIdx == 0)?IntraLumaRefLineIdx[xTbCmp][yTbCmp]:0
다음으로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 앞서 설명된 파라미터를 사용하여 참조 샘플 p[x][y]를 생성한다(S720). 이하, 다시 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 여기서, x, y 좌표쌍은 x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx로 구성될 수 있다.
먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 샘플 위치(xTbCmp, yTbCmp)에 대하여 참조 샘플 가용성을 확인할 수 있다(S111). 이를 위하여 복호화 장치는 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx를 입력으로써 획득할 수 있다. 그리고, 복호화 장치는 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y]를 출력으로 제공할 수 있다. 여기서, x, y좌표 쌍은 x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = - refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx으로 구성될 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx로 구성되는 x, y 좌표쌍의 refUnfilt[x][y] 중 적어도 하나의 샘플이 불가용한 것으로 확인되면, 참조 샘플 대체 단계를 수행할 수 있다(S112).
복호화 장치는 참조 샘플 대체 단계를 수행하기 위하여 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx 및 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y](여기서, x, y좌표는 x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = - refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx으로 구성된다)를 입력으로 획득할 수 있다. 그리고, 복호화 장치는 참조 샘플 대체 단계의 결과로 수정된 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y](여기서, x, y 좌표쌍은 x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx로 구성된다)를 생성할 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계를 수행할 수 있다(S113). 복호화 장치는 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 refIdx, 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx에 대하여 필터링 되지 않은 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y] 및 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx를 입력으로 획득할 수 있다. 그리고, 복호화장치는 참조 샘플 필터링 단계의 결과로써 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 파라미터인 filterFlag 및 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 p[x][y]를 생성할 수 있다. 여기서, x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx이다.
다시 도 13을 참조하여 설명한다. 다음 단계로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측 샘플을 생성한다(S730). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값에 따라 현재 블록에 적용될 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S731). 그리고, 복호화 장치는 결정된 인트라 예측 모드로 인트라 예측을 수행하여 인트라 예측 샘플을 생성할 수 있다(S732).
예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값이 인트라 플래너 예측 모드(INTRA_PLANAR)를 나타내는 경우, 인트라 플래너 예측 모드로 해당 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW 및 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples을 결과물로 생성할 수 있다.
한편, predModeIntra가 위와 같지 않고, predModeIntra가 인트라 DC 예측모드(INTRA_DC)를 나타내면, 복호화 장치는 인트라 DC 예측 모드로 해당 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples을 결과물로 생성할 수 있다.
한편, predModeIntra가 위와 같지 않고, predModeIntra가 앞서 설명된 INTRA_LT_CCLM, INTRA_L_CCLM 또는 INTRA_T_CCLM과 같은 크로마 샘플을 위한 CCLM(Cross-Component Linear Model)모드를 나타내는 값이라면, 복호화 장치는 그에 대응하는 인트라 예측 모드 프로세스를 수행할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra, (xTbCmp, yTbCmp)과 동일하도록 설정된 샘플 위치 (xTbC, yTbC), 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples을 출력으로 생성할 수 있다.
한편, predModeIntra가 위와 같지 않다면, 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 모드를 수행할 수 있다. 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra, 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx, 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW 및 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, 부호화 블록의 너비를 나타내는 nCbW, 부호화 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH, 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx, 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 파라미터인 filterFlag, 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 본 수행 결과로 수정된 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra 및 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples를 생성할 수 있다.
이하, 도 14를 참조하여 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 방향성 인트라 예측 모드를 수행하는 방법을 설명한다. 도 14는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 방향성 인트라 예측 모드를 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 2번 내지 66번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR66)의 수행 결과에 따라 수정된 인트라 예측 모드 predModeIntra 및 예측된 샘플 predSamples[x][y]을 생성할 수 있다. 여기서, x = 0 내지 nTbW-1, y = 0 내지 nTbH-1이다.
먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 모드를 수행하기 위하여 요구되는 파라미터를 획득한다(S810). 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 모드를 수행하기 위하여 아래의 항목을 입력으로 획득할 수 있다.
- 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra
- 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx
- 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW
- 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH
- 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW
- 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH
- 부호화 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nCbW
- 부호화 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH
- 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 파라미터인 cIdx
- 참조 샘플 필터링을 나타내는 파라미터인 filterFlag
- 주변 샘플 p[x][y](여기서, x, y쌍은 x = -1-refIdx, y = -1-refIdx 내지 refH-1 및 x = -refIdx 내지 refW-1, y = -1-refIdx로 구성된다)
여기서, 주변 샘플 p[x][y]는 도 13을 참조하여 앞서 설명한 참조 샘플 생성 단계(S720)의 수행에 의하여 생성된 참조 샘플 배열 p[x][y]일 수 있다.
한편, 변환 블록의 가로 샘플 크기를 나타내는 파라미터인 nTbS는 (Log2(nTbW) + Log2(nTbH)) >> 1로 결정될 수 있다.
그리고, 복호화 장치는 현재 블록의 너비를 나타내는 파라미터 nW 및 현재 블록의 높이를 나타내는 파라미터 nH를 유도할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 IntraSubPartitionsSplitType와 cIdx의 값에 기반하여 nW와 nH를 유도할 수 있다. 복호화 장치는 IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT이거나 cIdx가 0이 아닌 경우 아래와 같이 nW와 nH를 유도할 수 있다.
[수학식 11]
nW = nTbW
[수학식 12]
nH = nTbH
한편, 복호화 장치는 IntraSubPartitionsSplitType과 cIdx의 값이 위와 같지 않다면(예를 들어, IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT와 같지 않고, cIdx가 0과 같은 경우), 아래와 같이 nW와 nH를 유도할 수 있다.
[수학식 13]
nW = nCbW
[수학식 14]
nH = nCbH
또한, 복호화 장치는 nW와 nH를 이용하여 현재 블록의 종횡비(너비 대 높이 비율)를 나타내는 파라미터인 whRatio를 Abs(Log2(nW/nH)) 연산 결과에 따라 설정할 수 있다. 나아가, 복호화 장치는 광각 여부를 나타내는 파라미터인 wideAngle을 0으로 결정할 수 있다.
한편, 정사각이 아닌 블록(예를들어, nW는 nH와 같지 않음)의 경우, 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra를 수정할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 참이면 wideAngle을 1로 설정하고, predModeIntra를 (predModeIntra + 65)값으로 수정할 수 있다.
(조건 1) nW가 nH보다 크다.
(조건 2) predModeIntra가 2보다 크거나 같다.
(조건 3) predModeIntra가 (whRatio> 1)?(8 + 2 * whRatio):8로 연산된 값 보다 작다.
그러나, 복호화 장치는 위의 조건이 모두 참이 아니면, 다음 조건이 모두 참일때, wideAngle을 1로 설정하고, predModeIntra를 (predModeIntra-67)인 값으로 수정할 수 있다.
(조건 1) nH가 nW보다 크다.
(조건 2) predModeIntra가 66이하의 값을 가진다.
(조건 3) predModeIntra가 (whRatio> 1)? (60-2 * whRatio): 60로 연산된 값 보다 큰 값을 가진다.
더하여, 복호화 장치는 수정된 filterFlag를 유도할 수 있다. 도 15는 복호화 장치가 수정된 filterFlag값을 유도하는 방법을 나타내는 순서도이다. 일 실시 예에서 복호화 장치는 아래의 조건 중 적어도 하나의 조건이 참인지를 결정할 수 있다(S910). 복호화 장치는 아래의 조건 중 적어도 하나의 조건이 참이면 수정된 filterFlag의 값을 제 1 값으로 설정할 수 있다(S930). 일 실시 예에서, 제 1 값은 0일 수 있다.
(조건 1) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT와 같지 않고, cIdx가 0이고, predModeIntra가 INTRA_ANGULAR34 보다 크거나 같고, nW가 8보다 크다.
(조건 2) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT과 같지 않고, cIdx가 0이고, predModeIntra가 INTRA_ANGULAR34보다 작고, nH가 8보다 크다.
한편, 복호화 장치는 위의 조건이 충족되지 않으면, 수정된 filterFlag의 값을 제 2 값으로 설정할 수 있다(S920). 일 실시 예에서, 제 2 값은 1-filterFlag로 계산될 수 있다. 예를들어, filterFlag값이 0인 경우 수정된 filterFlag값은 1로 결정되고, filterFlag값이 1인 경우 수정된 filterFlag값은 0으로 결정될 수 있다.
도 16은 predModeIntra와 방향(angle)을 나타내는 파라미터인 intraPredAngle 간의 매핑표를 나타낸다. 복호화 장치는 역방향(inverse angle)을 나타내는 파라미터인 invAngle을 도 16의 매핑표의 intraPredAngle에 기반하여 아래와 같이 유도할 수 있다.
[수학식 15]
invAngle = Round((256*32)/"intraPredAngle")
여기서 Round 함수는 정수를 나타내기 위한 반올림 연산을 의미한다.
도 17은 인트라 예측에 사용되는 보간 필터로써 큐빅필터(fC)와 가우시안 필터(fG)의 계수를 나타내는 표이다. 위상(phase)이 0 내지 31이고, j가 0 내지 3의 값을 가질 때, 큐빅 필터(fC)와 가우시안 필터(fG)의 계수(coefficients)인 fC[phase][j] 및 fG[phase][j]의 일 실시 예가 도 17에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 주변 샘플 배열 p[x]에 기초하여 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하고(S820), 예측 샘플 배열 predSamples[x][y]를 유도할 수 있다(S830). 이하 도 5, 도 16 내지 도 20을 참조하여 설명한다. 도 18 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하여 예측 샘플을 유도하는 방법을 설명하는 순서도이다.
먼저, 도 18과 같이 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값에 따라 현재 블록의 예측 샘플 배열 predSample[x][y]을 유도하기 위하여 참조되는 참조 샘플을 결정할 수 있다(S1010). 복호화 장치는 predModeIntra의 값이 34보다 크거나 같은 경우, 주변 샘플 p[x][y] 중에서 현재 블록의 상측에 위치한 주변 샘플을 주로 이용하여 predSample[x][y]를 유도할 수 있다(S1020). 복호화 장치는 predModeIntra의 값이 34보다 작은 경우, 주변 샘플 p[x][y] 중에서 현재 블록의 좌측에 위치한 샘플을 주로 이용하여 predSample[x][y]를 유도할 수 있다(S1030).
도 19를 참조하여 복호화 장치가 현재 블록의 상측에 위치한 주변 샘플을 주로 이용하여 predSample[x][y]를 구성하는 S1020단계를 보다 상세히 설명한다. 복호화 장치는 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도할 수 있다. ref[x]는 주 참조 샘플 배열(main reference sample array)을 생성한 후 부가 샘플(additional sample)을 추가함으로써 구성될 수 있다. 먼저, ref[x]는 현재 블록의 샘플 값을 유도하기 위하여 주된 값으로 참조되는 샘플들의 집합인 주 참조 샘플 배열로 구성될 수 있다. 예를들어, 후술하는 바와 같은 가우시안 또는 큐빅 필터가 현재 블록의 각각의 샘플의 값을 유도하기 위하여 참조 샘플 배열에 적용되는 경우, 가장 높은 필터 계수가 적용되는 참조 샘플이 주된 값으로 참조 되는 참조 샘플일 수 있다. 이러한 예에서, 가장 높은 필터 계수가 적용되는 샘플들로 구성된 잠조 샘플의 집합으로 주 참조 샘플 배열이 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 17의 필터 계수에 대한 표의 예에서, 위상(p)이 0일 때 fG 보간 필터 계수는 fG[0][1]에서 가장 높은 값을 가지며, 이에 대응되는 참조 샘플이 주 참조 샘플로 결정될 수 있다. 이와 같은 주 참조 샘플 배열을 구성하기 위하여, 현재 블록의 인트라 예측 방향으로 특정되는 주변 샘플들의 값으로 주 참조 샘플 배열을 구성할 수 있다.
복호화 장치는 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하기 위하여, 현재 블록의 상측에 위치한 주변 샘플을 이용하여 주 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도할 수 있다(S1110). 본 단계의 수행을 위하여 아래의 수학식이 이용될 수 있다.
[수학식 16]
ref[x] = p[ -1 - refIdx + x ][ -1 - refIdx ], 여기서, x는 0에서 nTbW + refIdx까지의 값을 가질 수 있다.
predModeIntra가 34이고, nTbW가 8이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 16에 따라 생성된 ref[0] 내지 ref[8]의 주변 블록과의 대응 관계가 도 21에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 도 16에 따라 유도된 intraPredAngle의 값에 따라 주 참조 샘플 배열을 확장하기 위해 참조되는 주변 블록을 결정한다(S1120). 복호화 장치는 intrapredAngle의 값이 0보다 작으면, 현재 블록의 좌측에 위치한 주변 샘플을 이용하여 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다(S1130). 예를들어, (nTbH * intraPredAngle) >> 5의 연산 결과가 -1보다 작은 경우, 복호화 장치는 아래의 수학식 17을 이용하여 좌측 주변 블록의 값으로부터 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다.
[수학식 17]
ref[x] = p[-1 - refIdx][-1 - refIdx + ((x * invAngle + 128) >> 8)], 여기서, x는 -1 내지 (nTbH * intraPredAngle)>> 5의 값을 가질 수 있다.
predModeIntra가 34이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 17에 따라 생성된 ref[-1] 내지 ref[-8]의 주변 블록과의 대응관계가 도 22에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열의 양 끝에 부가 샘플을 추가할 수 있다(S1140). 후술하는 바와 같이 4-탭 필터를 적용하여 현재 블록의 샘플 값을 유도하는 경우, 주 참조 샘플의 양 끝단의 참조 샘플을 주 참조 샘플로 선정하여 대상으로 필터를 적용할 때, 필터에 입력되기 위한 참조 샘플의 값이 존재하지 않을 수 있다.
예를들어, 도 21에서의 ref[8]을 주 참조 샘플로 하여 도 17에서의 위상(p)값으로 0을 가지는 가우시안 필터(fG)를 적용하는 경우, fG[0][2]와 fG[0][3]에 대응되는 참조 샘플의 값이 ref[]에 존재하지 않게 된다. 이와 같은 예에서, fG[0][3]의 계수 값은 0이이서 해당 위치에 대응되는 참조 샘플의 값이 지정되어 있지 않아도 무관하지만, fG[0][2]의 계수값은 존재하는 점에서 fG[0][2]에 대한 샘플 값이 ref[]에 저장되어 있을 필요가 있다.
이와 같은 문제를 제거하기 위하여, 주 참조 샘플 배열의 끝단에 부가 샘플이 추가될 수 있다. 부가 샘플은 주 참조 샘플 배열의 인덱스를 기준으로, 부가 샘플의 인덱스와 가장 가까운 인덱스를 가지는 참조 샘플의 값으로 설정될 수 있다. 이를 위하여, 복호화 장치는 부가 샘플의 인덱스와 가장 가까운 인덱스를 가지는 참조 샘플의 값을 ref[]에서 복사하거나, 그에 해당하는 주변 블록의 값으로부터 획득하여 ref[]에 저장할 수 있다.
아래의 수학식 18과 19는 미리 계산된 주 참조 샘플 배열을 이용하여 주 참조 샘플 배열의 양 끝에 부가 샘플을 추가하는 복호화 장치의 연산을 나타낸다. 복호화 장치는 아래의 수학식을 이용하여 참조 샘플 배열에 부가 샘플을 추가할 수 있다.
[수학식 18]
ref[((nTbH * intraPredAngle) >> 5) - 1] = ref[(nTbH * intraPredAngle) >> 5]
[수학식 19]
ref[nTbW + 1 + refIdx] = ref[nTbW + refIdx]
predModeIntra가 34이고, nTbW가 8이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 18에 따라 생성된 ref[-9]와 ref[9]의 주변 블록과의 대응관계가 도 23에 도시되어 있다.
한편, 복호화 장치는 intraPredAngle이 0보다 작지 않으면, 현재 블록의 우상측에 위치한 주변 샘플을 이용하여 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다(S1150). 복호화 장치는 아래의 수학식 20을 이용하여 우상측의 주변 블록의 값으로부터 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다.
[수학식 20]
ref[x] = p[-1 - refIdx + x][-1 - refIdx], 여기서 x = nTbW + 1 + refIdx 내지 refW + refIdx 이다.
predModeIntra가 66이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이고, refW가 16이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 20에 따라 생성된 ref[9] 내지 ref[16]의 주변 블록과의 대응관계가 도 24에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열의 좌측 끝에 부가 샘플을 추가할 수 있다(S1160). 일 실시 예에서, 복호화 장치는 아래의 수학식 21을 이용하여 ref[0]의 샘플 값을 이용하여 ref[-1]의 샘플 값을 결정할 수 있다.
[수학식 21]
ref[-1] = ref[0]
다음으로, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열의 우측 끝에 부가 샘플을 추가한다(S1170). 복호화 장치는 현재 블록의 종횡비(whRatio)에 따라 주 참조 샘플 배열의 우측 끝에 부가 샘플을 추가할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 부가 샘플을 나타내는 파라미터인 ref[refW + refIdx + x]를 아래의 수학식 22를 이용하여 유도할 수 있다. 여기서 x는 1 내지 ( Max( 1, nTbW / nTbH ) * refIdx + 1)이다.
[수학식 22]
ref[refW + refIdx +x] = p[-1 + refW][-1 - refIdx]
predModeIntra가 66이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이고, refW가 16이며, refIdx가 0인 일 실시 예에서, 수학식 21 및 22에 따라 생성된 부가 샘플 ref[-1]과 ref[17]의 주변 블록과의 대응관계가 도 24에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 위와 같이 생성된 참조 샘플 배열을 이용하여 예측 샘플 배열을 유도할 수 있다(S1180). 본 단계를 도 20을 참조하여 설명한다. 예를들어, 복호화 장치는 x = 0 내지 nTbW-1, y = 0 내지 nTbH-1의 값을 가지는 예측 샘플 predSamples[x][y]을 아래와 같이 유도할 수 있다. 먼저, 복호화 장치는 예측 샘플을 유도하기 위한 인덱스 파라미터인 iIdx 및 곱셈 인수 iFact를 아래와 같이 유도할 수 있다(S1210).
[수학식 23]
iIdx = ((y + 1 + refIdx) * intraPredAngle) >> 5 + refIdx
[수학식 24]
iFact = ((y + 1 + refIdx) * intraPredAngle) & 31
다음으로, 복호화 장치는 cIdx의 값에 따라 현재 블록이 루마 블록인지 여부를 결정한다(S1220). 이때, cIdx가 0이면, 복호화 장치는 filterFlag의 값에 따라 루마 예측 샘플을 유도하기 위한 보간 필터를 선택한다(S1230). 복호화 장치는 j = 0 내지 3 인 보간 필터 계수 fT[j]를 아래와 같이 유도할 수 있다.
[수학식 25]
fT[j] = filterFlag ? fG[iFact][j]:fC[iFact][j]
보다 상세히, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1과 같으면 iFact값으로 선택되는 위상(p)값에 대한 가우시안 필터 계수(fG coefficients)를 선택할 수 있다. 이와 같은 경우, 복호화 장치는 선택된 필터 계수값을 이용하여 참조 샘플에 가우시안 필터를 적용하여 현재 블록의 루마 예측 샘플을 유도할 수 있다(S1240)
한편, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1이 아니면 iFact값으로 선택되는 위상(p)값에 대한 큐빅 필터 계수(fC coefficients)를 선택할 수 있다. 이와 같은 경우, 복호화 장치는 선택된 필터 계수값을 이용하여 참조 샘플에 큐빅 필터를 적용하여 현재 블록의 루마 예측 샘플을 유도할 수 있다(S1250)
일 실시 예에서, 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 선택된 필터 계수 fT[i]를 이용하여 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 26]
일 실시 예에서, predModeIntra가 66이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이고, refW가 16이고, refIdx가 0이며, cIdx가 0으로 설정될 수 있다. 이와 같은 실시 예에서, 상술한 수학식 23과 24에 따라 predSamples[0][0]을 위한 iIdx의 값은 1로, iFact의 값은 0으로 설정되며, predSamples[7][7]을 위한 iIdx의 값은 8로, iFact의 값은 0으로 설정될 수 있다. 그리고, filterFlag가 1의 값을 나타내는 경우 fT[j]는 가우시안 필터에 따른 필터 계수로 설정될 수 있으며, fT[]= (16, 32, 16, 0)으로 설정될 수 있다.
도 25는 이와 같은 실시 예에서의 predSamples[0][0]과 predSamples[7][7]의 유도 결과를 나타낸다. predSamples[0][0]은 ((ref[1]*16 + ref[2]*32 + ref[3]*16 + ref[4]*0) + 32) >> 6의 연산 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[0][0]의 값은 2로 계산될 수 있다.
predSamples[7][7]은 ((ref[15]*16 + ref[16]*32 + ref[17]*16 + ref[18]*0) + 32) >> 6의 연산 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[7][7]의 값은 1로 계산될 수 있다. predSamples[7][7]을 계산하는 예에서, ref[18]의 값이 정의되어 있지 않으나, ref[18]에 곱해지는 가우시안 필터 계수 fT[3]의 값이 0이므로 위와 같이 계산이 가능하다.
한편, 위와 같은 실시 예에서, filterFlag가 0의 값을 나타내는 경우 fT[j]는 큐빅 필터에 따른 필터 계수로 설정될 수 있으며, fT[]= (0, 64, 0, 0)으로 설정될 수 있다.
도 26은 이와 같은 실시 예에서의 predSamples[0][0]과 predSamples[7][7]의 유도 결과를 나타낸다. predSamples[0][0]은 ((ref[1]*0 + ref[2]*64 + ref[3]*0 + ref[4]*0) + 32) >> 6을 연산한 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[0][0]의 값은 2로 계산될 수 있다.
predSamples[7][7]은 ((ref[15]*0 + ref[16]*64 + ref[17]*0 + ref[18]*0) + 32) >> 6을 연산한 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[7][7]의 값은 0으로 계산될 수 있다. predSamples[7][7]을 계산하는 예에서, ref[18]의 값이 정의되어 있지 않으나, ref[18]에 곱해지는 큐빅 필터 계수 fT[3]의 값이 0이므로 위와 같이 계산이 가능하다.
한편, cIdx가 0이 아니면, iFact의 값에 따라 크로마 예측 샘플의 값이 결정될 수 있다(S1260). 일 실시 예에서, iFact가 0이 아닌 경우, 크로마 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 27]
한편, iFact가 0인 경우 크로마 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 28]
predSamples[ x ][ y ] = ref[ x + iIdx + 1 ]
다시 도 18을 참조하면, predModeIntra가 34보다 작은 경우, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 좌측에 위치한 주변 샘플을 주로 이용하여 예측 샘플 배열 predSample[x][y]를 유도할 수 있다(S1030). 본 단계는 앞서 설명한 S1020단계와 대응되는 점에서 이하에서는 S1020단계와의 차이점을 주로 설명한다. 먼저, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열 ref[x]를 아래와 같이 설정할 수 있다.
[수학식 29]
ref[ x ] = p[ -1 - refIdx][ -1 - refIdx + x], 여기서 x는 0 내지 nTbH + refIdx 값을 가진다.
이때, intraPredAngle이 0보다 작은 경우, 주 참조 샘플 배열은 확장될 수 있다. 예를들어, (nTbW * intraPredAngle) >> 5의 연산 결과가 -1보다 작은 경우, ref[x]는 아래와 같이 확장될 수 있다.
[수학식 30]
ref[x] = p[-1 - refIdx + ((x * invAngle + 128) >> 8)][-1 - refIdx],
여기서, x는 -1 내지 (nTbW * intraPredAngle)>> 5의 값을 가진다.
[수학식 31]
[수학식 32]
ref[nTbG + 1 + refIdx] = ref[nTbH + refIdx]
한편, intraPredAngle이 0보다 작지 않은 경우, 아래와 같이 ref[x]가 결정될 수 있다.
[수학식 33]
ref[x] = p[-1 - refIdx][-1 - refIdx + x], 여기서 x는 nTbH + 1 + refIdx 내지 refH + refIdx의 값을 가진다.
[수학식 34]
ref[-1] = ref[0]
추가 샘플을 나타내는 파라미터인 ref[ refH + refIdx +x ]는 아래와 같이 유도될 수 있다. 여기서 x는 1에서부터 ( Max( 1, nTbW / nTbH ) * refIdx + 1)까지의 값을 가진다.
[수학식 35]
ref[refH + refIdx + x] = p[-1 + refH][-1 - refIdx]
다음으로, 복호화 장치는 x가 0에서부터 nTbW-1의 값을 가지고 y가 0에서부터 nTbH-1의 값을 가질 때, 예측 샘플 predSamples[x][y]를 아래와 같이 유도할 수 있다. 먼저, 예측 샘플을 유도하기 위한 인덱스 파라미터인 iIdx와 곱셈 인수 iFact는 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 36]
iIdx = ((x + 1 + refIdx) * intraPredAngle) >> 5
[수학식 37]
iFact = ((x + 1 + refIdx) * intraPredAngle) & 31
그리고, cIdx가 0이면, j = 0 내지 3 인 보간 필터 계수 fT[j]는 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 38]
fT[j] = filterFlag ? fG[iFact][j]:fC[iFact][j]
그리고, 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 39]
한편, cIdx가 0이 아니면, iFact의 값에 따라 예측 샘플의 값이 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, iFact가 0이 아닌 경우, 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 40]
한편, iFact가 0인 경우 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 41]
predSamples[ x ][ y ] = ref[ y + iIdx + 1 ]
한편, 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 참이면, 위치-의존적인(position-dependent) 예측 샘플 필터링 단계를 수행할 수 있다.
(조건 1) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT과 동일하거나 cIdx가 0이 아닌 경우.
(조건 2) refIdx의 값이 0이거나, cIdx의 값이 0이 아닌 경우.
(조건 3) predModeIntra가 INTRA_PLANAR, INTRA_DC, INTRA_ANGULAR18, INTRA_ANGULAR50 중 어느 하나의 값을 나타내거나, predModeIntra가 INTRA_ANGULAR10 이하의 값 또는 INTRA_ANGULAR58 이상의 값을 나타내는 경우.
이를 위하여, 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra, 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH, x = 0 내지 nTbW - 1이고 y = 0 내지 nTbH - 1에 대하여 예측된 샘플을 나타내는 파라미터인 predSamples[x][y], 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, x = -1이고 y = -1 내지 refH - 1 및 x = 0 내지 refW - 1이고 y = -1인 참조 샘플 p[x][y] 및 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx를 입력으로 획득할 수 있다. 그리고 복호화 장치는 본 프로세스의 수행 결과로 수정된 예측 샘플 어레이 predSamples를 출력으로 생성할 수 있다.
참조 샘플 필터링 조건의 다른 실시 예
한편, 도 8을 참조하여 앞서 설명한 참조 샘플 필터링 단계에 대하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 filterFlag값을 결정하기 위하여 앞서 설명한 조건이 아닌 아래의 수정된 조건을 이용하여 S210 단계를 수행할 수 있다. 아래와 같이 참조 샘플의 필터링 조건을 설정함으로써 앞서 설명한 참조 샘플 필터링 조건과 다른 인트라 예측 모드에 대하여 참조 샘플 필터링이 수행될 수 있게 된다. 예를들어, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 INTRA_DC 모드인 경우 참조 샘플의 필터링이 생략될 수 있다.
도 27을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 아래의 수정된 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다(S1310). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 어느 하나의 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다(S1320). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있다(S1330). 한편, 참조 샘플 필터링이 발생하는 경우를 높이기 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있으며, 이러한 경우 복호화 장치는 아래의 모든 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다.
(조건 1) refIdx의 값이 0과 같다.
(조건 2) cIdx는 0과 같다.
(조건 3) IntraSubPartitionsSplitType은 ISP_NO_SPLIT와 같다.
(조건 4) predModeIntra가 INTRA_DC와 같지 않다
(조건 5) 그리고 아래 조건 5-1 내지 5-4 중 하나 이상이 해당하여야 한다.
(조건 5-1) predModeIntra는 INTRA_PLANAR과 같고 nTbW * nTbH는 32보다 크다.
(조건 5-2) nTbW가 nTbH보다 크고 predModeIntra가 2 이상이고, predModeIntra가 (whRatio> 1) ? (8 + 2 * whRatio) : 8 연산의 결과보다 작다.
(조건 5-3) nTbH가 nTbW보다 크고 predModeIntra가 66보다 작거나 같고, predModeIntra가 (whRatio> 1) ? (60-2 * whRatio) : 60 연산의 결과 보다 크다.
(조건 5-4) minDistVerHor는 intraHorVerDistThres [nTbS]보다 크다. 이때, 파라미터 nTbS는 (Log2 (nTbW) + Log2 (nTbH)) >> 1의 값을 가지며, 파라미터 minDistVerHor는 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18))의 연산 결과로 설정된다. 이때 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]는 변환 블록 크기 nTbS에 대하여 아래의 표와 같이 결정될 수 있다.
| nTbS = 2 | nTbS = 3 | nTbS = 4 | nTbS = 5 | nTbS = 6 | nTbS = 7 | |
| intraHorVerDistThres[ nTbS ] | 16 | 14 | 2 | 0 | 0 | 0 |
참조 샘플 필터링을 위한 [1 2 1]/4 필터
앞서 설명된 참조 샘플 필터링 단계에서 적용되는 스무딩 필터에 대하여 보다 상세히 설명한다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 [1 2 1]/4 필터를 사용하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 도 28을 참조하여 참조 샘플 필터링을 위한 스무딩 필터에 대하여 보다 상세히 설명한다.
복호화 장치는 참조 샘플과 참조 샘플에 인접한 샘플의 값을 이용하여 참조 샘플에 대한 필터링을 수행할 수 있다. 도 28은 [1 2 1]/4 필터가 적용될 대상 샘플 배열(301)과 [1 2 1]/4 필터가 적용된 결과 샘플 배열(302)을 도시한다. 일 실시 예에서, 대상 샘플 배열(301)은 결과 샘플 배열(302)의 값으로 갱신될 수도 있다.
도 28에 도시된 바와 같이 복호화 장치는 참조 샘플이 현재 블록의 상측에 위치한 경우 (참조 샘플의 좌측 샘플값 * 1 + 참조 샘플의 샘플값 * 2 + 참조 샘플의 우측 샘플값 * 1)/4의 값으로 참조 샘플의 값을 갱신함으로써, 참조 샘플에 [1 2 1]/4 필터를 적용할 수 있다.
한편, 참조 샘플이 현재 블록의 좌측에 위치한 경우 복호화 장치는 유사한 방식으로 참조 샘플에 [1 2 1]/4 필터를 적용할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 (참조 샘플의 상측 샘플값 * 1 + 참조 샘플의 샘플값 * 2 + 참조 샘플의 하측 샘플값 * 1)/4의 값으로 참조 샘플의 값을 갱신할 수 있다.
도 28에서 도시된 바와 같이, [1 2 1]/4 필터 적용전 샘플 배열(301)과 [1 2 1]/4 필터 적용 후 샘플 배열(302)는 배열 인덱스의 증가에 따른 샘플 값의 변화량이 차이를 가지게 된다. [1 2 1]/4 필터가 적용된 샘플 배열(302)은 [1 2 1]/4 필터가 적용되지 않은 샘플 배열(301) 보다 샘플값이 스무스하게 변화하는 성향을 가지게 된다.
제 2 실시예
이하 다른 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 예측 모드가 정수배의 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드인 경우에 한하여 참조 샘플에 스무딩 필터를 적용하여 필터링을 수행할 수 있다. 이때, 정수배가 아닌 방향성 인트라 예측 모드인 경우 참조 샘플이 필터링되지 않게 된다. 이러한 경우, 복호화 장치는 참조 샘플에 샤프닝 필터와 스무딩 필터 중 어느 하나의 필터를 선택적으로 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다. 이와 같이 수행함으로써, 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 과정에서의 필터링 복잡도를 줄이면서 예측 성능을 높일 수 있다.
이하 도 29를 참조하여 설명한다. 먼저, 참조 샘플이 필터링 되는 일 실시예를 설명한다. 복호화 장치는 아래 조건을 충족할때에 참조 샘플을 필터링 할 수 있다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 어느 하나의 조건도 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다. 한편, 참조 샘플 필터링이 발생하는 경우를 높이기 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있으며, 이러한 경우 복호화 장치는 아래의 모든 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다.
(조건 1) 현재 부호화 유닛이 루마성분이다.
(조건 2) MRL 인덱스의 값이 0이다.
(조건 3) ISP에서 부호화 유닛의 분할이 발생하지 않는다.
(조건 4) MIP 모드가 아니다.
(조건 5) H*W> 32이다.
(조건 6) 예측 모드는 플래너 모드 또는 정수 기울기 모드이다. (즉, abs(predIntraAngle)는 32 또는 그 배수와 동일하다).
위와 같은 조건에 따라, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1인지 여부를 판단하고(S1410), 예측 모드가 정수배의 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드인 경우에 한하여 참조 샘플을 필터링 할 수 있다(S1420). 그리고 복호화 장치는 필터링된 참조 샘플을 복사함으로써 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1430).
한편, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1이 아닌 경우, 정수배가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드인 경우 참조 샘플을 필터링하지 않을 수 있다. 정수배가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드들에 대하여, 참조 샘플들에 대한 필터링이 수행되지 않는 대신에, 예측 샘플을 생성하는 과정에서 보간 필터가 적용될 수 있다. 이를 위하여, 앞서 설명한 바와 같은 샤프닝 특성을 갖는 큐빅 필터나 스무딩 특성을 갖는 가우시안 필터가 적용될 수 있다. 필터링이 되지 않은 참조 샘플의 보간을 위한 필터의 선택은, 현재블록의 크기와 인트라 예측 모드에 따라 결정될 수 있다.
이를 위하여, 복호화 장치는 아래의 조건을 충족하는 경우 참조 샘플의 보간을 위한 필터의 선택을 위한 interpolationFlag 파라미터의 값을 1로 설정할 수 있다.
(조건 1) 현재 부호화 유닛이 루마성분이다.
(조건 2) MRL 인덱스의 값이 0이다.
(조건 3) ISP에서 부호화 유닛의 분할이 발생하지 않는다.
(조건 4) MIP 모드가 아니다.
(조건 5) H*W> 32이다.
(조건 6) predModeIntra가 0의 값이거나, 1보다 큰 값이고, minDistVerHor는 intraHorVerDistThres [nTbS]보다 크다. 여기서, 파라미터 minDistVerHor는 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18))의 값을 가지는 파라미터이다. 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]는 변환블록 크기 nTbS에 대한 intraHorVerDistThres[nTbS] 값의 대응을 나타내는 아래의 표에 따라 결정될 수 있다.
| nTbS = 2 | nTbS = 3 | nTbS = 4 | nTbS = 5 | nTbS = 6 | nTbS = 7 | |
| intraHorVerDistThres[ nTbS ] | 16 | 14 | 2 | 0 | 0 | 0 |
복호화 장치는 위와 같이 결정된 interpolationFlag의 값에 따라 필터를 선택할 수 있다(S1440). 복호화 장치는 interpolationFlag의 값이 1이면 앞서 도 25를 참조하여 설명된 바와 같이 가우시안 필터와 같은 스무딩 필터를 이용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1450). 복호화 장치는 interpolationFlag의 값이 0이면 앞서 도 26을 참조하여 설명된 바와 같이 큐빅 필터와 같은 샤프닝 필터를 이용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1460).
제 3 실시예
이하 다른 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 앞선 제 2 실시예와 다르게 정수가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드의 경우에도 참조 샘플 필터링을 적용함으로써 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다. 이를 위하여, 정수가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드의 경우에도 참조 샘플이 필터링 될 수 있도록 참조 샘플 필터링의 조건을 변경할 수 있다. 나아가, 스무딩 필터가 참조 샘플 필터링에 사용된 경우, 스무딩 필터를 사용하여 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 생성하고, 참조 샘플 필터링이 수행되지 않은 경우 샤프닝 필터를 사용하여 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 생성함으로써 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
이하 도 30을 참조하여 설명한다. 먼저, 참조 샘플이 필터링 되는 또 다른 조건을 설명한다. 일 실시 예에서, 현재 부호화 유닛이 루마성분이고, MRL 인덱스의 값이 0이고, ISP에서 부호화 유닛의 분할이 발생하지 않고, MIP 모드가 아니고, H*W> 32이며, 예측 모드가 플래너 모드이거나 CU의 크기에 따라 미리 설정된 기울기를 가지는 경우, 복호화 장치는 filterFlag값을 1로 설정하고 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 이에 따라, 복호화 장치는 방향성 예측 모드의 기울기가 정수배인지 여부에 무관하게 참조 샘플의 필터링을 진행할 수 있다.
상기와 같은 처리를 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1510)에서 filterFlag값을 결정하기 위하여 아래의 수정된 조건을 판단할 수 있다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 어느 하나의 조건도 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다. 한편, 참조 샘플 필터링이 발생하는 경우를 높이기 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있으며, 이러한 경우 복호화 장치는 아래의 모든 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다.
(조건 1) refIdx의 값이 0과 같다.
(조건 2) nTbW * nTbH가 32보다 크다.
(조건 3) cIdx는 0과 같다.
(조건 4) IntraSubPartitionsSplitType은 ISP_NO_SPLIT과 같다.
(조건 5) predModeIntra가 0의 값이거나, 1보다 큰 값이고, minDistVerHor는 intraHorVerDistThres [nTbS]보다 크다. 여기서, 파라미터 minDistVerHor는 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18))의 값을 가지는 파라미터이다. 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]는 변환블록 크기 nTbS에 대한 intraHorVerDistThres[nTbS] 값의 대응을 나타내는 아래의 표에 따라 결정될 수 있다.
| nTbS = 2 | nTbS = 3 | nTbS = 4 | nTbS = 5 | nTbS = 6 | nTbS = 7 | |
| intraHorVerDistThres[ nTbS ] | 16 | 14 | 2 | 0 | 0 | 0 |
복호화 장치는 filterFlag의 값에 따라 참조 샘플의 필터링 여부를 결정할 수 있다(S1511). filterFlag의 값이 1이면, 참조 샘플은 [1 2 1]/4 필터를 이용하여 필터링될 수 있다(S1512). 한편, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1이 아니면 참조 샘플의 필터링을 생략할 수 있다. 그리고, 복호화 장치는 filterFlag의 값을 예측 샘플 생성 단계(S1520)로 출력할 수 있다(S1513).다음으로, 복호화 장치는 예측 샘플 생성 단계(S1520)를 수행하기 위하여, 참조 샘플 필터링 단계(S1510)에서 생성된 filterFlag값을 입력받아 예측 샘플 생성 단계(S1520)에서의 filterFlag값을 설정할 수 있다(S1521). 복호화 장치는 filterFlag값이 1과 같은 지를 판단할 수 있다(S1522). 참조 샘플 필터링이 수행된 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 생성하게 되는 경우 filterFlag값이 1과 같을 수 있다. filterFlag의 값이 1인 경우, 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배 기울기(integer slope)인지를 판단한다(S1523). 복호화 장치는 앞서 설명된 바와 같이 현재 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 predModeIntra의 값과 도 16의 표를 이용하여 현재 블록의 기울기를 나타내는 값인 intraPredAngle을 획득할 수 있다. 복호화 장치는 획득된 intraPredAngle값이 32의 배수인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배임을 결정할 수 있다. 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배 기울기인 경우 참조 샘플의 값을 단순히 예측 샘플로 복사함으로써 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1524). 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배 기울기가 아닌 경우(non-integer slope), 예를들어 획득된 intraPredAngle값이 32의 배수가 아닌 경우, 도 32에 도시된 예와 같이 참조 샘플의 값에 선형 보간 필터를 적용함으로써 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1524).
한편, filterFlag의 값이 1이 아니면, 참조 샘플은 필터링 되지 않았음을 나타낸다. 이러한 경우, filterFlag의 값이 1이 아니면, 복호화 장치는 인트라 예측 모드가 정수배 기울기를 가진 인트라 예측 모드인지에 따라 보간 필터의 적용 여부를 결정할 수 있다(S1526). 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 정수배가 아닌 기울기를 가진 방향성 예측 모드인 경우 4-탭 큐빅 필터와 같은 샤프닝 필터를 참조 샘플에 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있으며(S1528), 정수배의 기울기를 가지는 방향성 예측 모드인 경우 예측 샘플에 대한 필터링을 적용하지 않고, 참조 샘플을 복사하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1527).
제 4 실시예
이하 다른 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 앞선 제 3 실시예에서는 참조 샘플의 필터링 수행 여부와 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기를 모두 판단하여 예측 샘플을 생성하기 위한 방법을 결정하였다. 한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록이 루마 블록인지 여부, 참조 샘플 필터링 적용 여부 및 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 예측 샘플의 필터링을 적용할 수 있다. 이에 따라, 복호화 장치는 제 3 실시예 보다 간단히 인트라 예측 샘플을 생성할 수 있다.
이하 도 31을 참조하여 설명한다. 참조 샘플을 필터링하는 S1510 단계는 도 30을 참조하여 설명한 실시예와 동일하게 수행될 수 있다. 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1510)에서 생성된 filterFlag값을 입력 받아 인트라 예측 샘플 생성 단계(S1530)에서의 filterFlag값으로 설정할 수 있다(S1531).
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)와 같거나 그보다 큰 경우, 앞서 설명한 바와 같이 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하고, 아래의 수식에 따라 iIdx와 iFact값을 유도할 수 있다.
[수학식 42]
iIdx = ( ( ( y + 1 + refIdx ) * intraPredAngle ) >> 5 ) + refIdx
[수학식 43]
iFact = ( ( y + 1 + refIdx ) * intraPredAngle ) & 31
다음으로, 복호화 장치는 cIdx가 0이고 filterFlag가 0인지 여부에 따라 예측 샘플을 유도하기 위하여 참조 샘플에 적용되는 필터를 결정할 수 있다(S1532). 복호화 장치는 cIdx가 0이고 filterFlag가 0인 경우 다음과 같이 샤프닝 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1533). 예를들어, 복호화 장치는 샤프닝 필터 중의 하나인 큐빅 필터를 이용할 수 있다. 복호화 장치는 보간 필터 계수 fT[j]를 아래의 식과 같이 유도할 수 있다. 여기서 j = 0 내지 3 일 수 있다.
[수학식 44]
fT[j] = fC[iFact][j]
그리고, 복호화 장치는 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 아래의 수학식과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 45]
한편, 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)와 같거나 그보다 크지만, cIdx가 0이 아니거나 filterFlag가 1인 경우, 다음과 같이 선형 보간 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1534).
복호화 장치는 iFact의 값이 0이 아닌 경우 예측 샘플 predSamples [x] [y]의 값을 아래의 수식에 따라 유도할 수 있다.
[수학식 46]
상기의 수식에 의하여, refIdx가 0이고, nTbw가 8이고, nTbH가 8이고, cIdx가 0이고, predModeIntra의 값이 65인 현재 블록에 대하여, iFact의 값이 29로 계산되고, iIdx의 값이 0으로 계산된다. 이러한 경우, 상기 수학식에 따라 계산되는 predSamples[0],[0]의 예측 샘플값의 일 예시가 도 32에 나타나 있다.
한편, 복호화 장치는 iFact의 값이 0인 경우 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 다음과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 47]
predSamples[x][y] = ref[x + iIdx + 1]
한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)보다 작은 경우, 앞서 설명한 바와 같이 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하고, 아래의 수식에 따라 iIdx와 iFact값을 유도할 수 있다.
[수학식 48]
iIdx = ( ( ( x + 1 + refIdx ) * intraPredAngle ) >> 5 ) + refIdx
[수학식 49]
iFact = ( ( x + 1 + refIdx ) * intraPredAngle ) & 31
다음으로, 복호화 장치는 cIdx가 0이고 refFilterFlag가 0인 경우 다음과 같이 큐빅 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다. 먼저, 보간 필터 계수 fT[j]를 아래의 식과 같이 유도할 수 있다. 여기서 j = 0 내지 3 이다.
[수학식 50]
fT[j] = fC[iFact][j]
다음으로, 복호화 장치는 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 아래의 수학식과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 51]
한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)보다 작지만, cIdx가 0이 아니거나 refFilterFlag가 1인 경우, 아래와 같이 선형 보간 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다.
복호화 장치는 iFact의 값이 0이 아닌 경우 예측 샘플 predSamples [x] [y]의 값을 아래의 수식에 따라 유도할 수 있다.
[수학식 52]
한편, 복호화 장치는 iFact의 값이 0인 경우 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 다음과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 53]
predSamples[x][y] = ref[y + iIdx + 1]
제 5 실시예
일 실시 예에서, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 적어도 하나의 조건이 충족되는지 여부를 결정할 수 있다. 복호화 장치는 결정된 결과를 참조 샘플 필터링의 수행 가능성을 나타내는 파라미터인 refFilterFlag에 저장할 수 있다. 그 후, 복호화 장치는 refFilterFlag 파라미터를 참조 샘플 필터링 단계와 예측 샘플 생성 단계로 시그널할 수 있다. 이로써, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계와 예측 샘플 생성 단계에서 refFilterFlag의 값을 결정하기 위하여 판단되는 조건들을 다시 계산하지 않고, refFilterFlag의 값을 단순히 이용할 수 있다. 이에, 복호화 장치의 인트라 예측 속도가 개선될 수 있다.
이하, 도 33을 참조하여 설명한다. 도 33은 참조 샘플 필터링을 이용하여 인트라 예측을 수행하는 또 다른 실시 예를 나타내는 도면이다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1620)와 예측 샘플 생성 단계(S1630)이전에, 참조 샘플 필터링을 위한 일부 조건을 만족하는 지 여부를 결정하는 단계(S1610)를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값에 기반하여 참조 샘플 필터링을 위한 일부 조건을 만족하는지 여부를 결정할 수 있다(S1611).
예를들어, predModeIntra가 플래너 모드 또는 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 방향성 모드를 나타내는 경우, 복호화 장치는 일부 조건이 충족되었음을 결정할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 refFilterFlag의 값을 제 1 값으로 결정할 수 있다(S1612). 이때, 수직 모드와 수평 모드는 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 모드임에도 불구하고, 복호화 장치는 제 1 조건이 충족되지 않는 것으로 결정할 수 있다. 예를들어, predModeIntra의 값이 0, -14, -12, -10, -6, 2, 34, 66, 72, 76, 78, 80 중 어느 하나의 값일 때, 복호화 장치는 제 1 조건이 충족되었으므로 refFilterFlag의 값을 제 1 값으로 결정할 수 있다. 예를들어, 제 1 값은 1일 수 있다. 그리고, predModeIntra의 값이 위와 같은 값이 아닐 때, 복호화 장치는 제 1 조건이 충족되지 않았음을 결정하고, refFilterFlag의 값을 제 2 값으로 결정할 수 있다(S1613). 예를들어, 제 2 값은 0일 수 있다. 다음으로, 복호화 장치는 결정된 refFilterFlag값을 출력할 수 있다(S1614). 복호화 장치는 refFilterFlag값을 참조 샘플 필터링 단계(S1620) 및 예측 샘플 생성 단계(1630)으로 출력할 수 있다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1620)를 수행할 수 있다. 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 수행 조건이 충족되었는지 여부에 따라 참조 샘플의 필터링 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 refFilterFlag의 값에 따라 참조 샘플의 필터링 여부를 결정하고, 참조 샘플을 필터링하여 참조 샘플 p[x][y]을 생성할 수 있다. 여기서, x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 위하여 S1610단계에서 생성된 refFilterFlag를 포함하는 아래의 부호화 정보를 입력받을 수 있다(S1621).
- 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터 refIdx
- 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터 nTbW
- 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터 nTbH
- 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터 refW
- 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터 refH
- 참조 샘플의 필터링의 적용 여부를 나타내는 파라미터 refFilterFlag
- 필터링되지 않은 주변 샘플 refUnfilt[x][y], 여기서 x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx이다.
- 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 파라미터 cIdx
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 획득된 부호화 정보를 이용하여 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 결정할 수 있다(S1622). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 filterFlag 파라미터를 아래의 조건이 모두 참이면 제 1 값으로 설정할 수 있다(S1623). 예를들어 제 1 값은 1일 수 있다. 그리고, 아래의 조건이 모두 참이면, 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 한편, 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 참이 아니라면 filterFlag 파라미터를 제 2 값으로 설정하고 참조 샘플의 필터링을 수행하지 않을 수 있다(S1624). 예를들어 제 2 값은 0일 수 있다.
(조건 1) refIdx는 0과 같다.
(조건 2) nTbW * nTbH가 32보다 크다
(조건 3) cIdx는 0과 같다.
(조건 4) IntraSubPartitionsSplitType은 ISP_NO_SPLIT와 같다.
(조건 5) refFilterFlag는 1과 같다.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계에서 생성된 filterFlag의 값이 1과 같으면, 필터링된 샘플 값 p[x][y]를 다음과 같이 유도할 수 있다. 여기서, x = -1, y = -1 내지 refH - 1 및 x = 0 내지 refW - 1, y = -1이다.
[수학식 54]
p[-1][-1] = (refUnfilt[-1][0] + 2 * refUnfilt[-1][-1] + refUnfilt[0][-1] + 2 >> 2
[수학식 55]
p[ -1 ][ y ] = ( refUnfilt[ -1 ][ y + 1 ] + 2 * refUnfilt[ -1 ][ y ] + refUnfilt[ -1 ][ y - 1 ] + 2 ) >> 2
여기서, y = 0 내지 refH - 2이다.
[수학식 56]
p[ -1 ][ refH - 1 ] = refUnfilt[ -1 ][ refH - 1 ]
[수학식 57]
p[ x ][ -1 ] = ( refUnfilt[ x - 1 ][ -1 ] + 2 * refUnfilt[ x ][ -1 ] + refUnfilt[ x + 1 ][ -1 ] + 2 ) >> 2, 여기서 x = 0 내지 refW - 2이다.
[수학식 58]
p[ refW - 1 ][ -1 ] = refUnfilt[ refW - 1 ][ -1 ]
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계에서 생성된 filterFlag의 값이 1이 아니면, 참조 샘플 값 p[x][y]를 필터링되지 않은 샘플 값 refUnfilt[x][y]와 동일하게 설정할 수 있다. 여기서, x = -1- refIdx, y = -1- refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1- refIdx이다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 예측 샘플 생성 단계(S1630)를 수행할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 생성 단계(S1630)에서 refFilterFlag의 값에 따라 인트라 예측 모드의 필터를 결정할 수 있다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR66의 방향성 인트라 예측 모드에 대하여 refFilterFlag의 값에 따라 인트라 예측 모드의 필터를 결정하고, 참조 샘플에 필터를 적용하여 예측 샘플 predSamples[x][y]를 생성할 수 있다. 여기서, x = 0 내지 nTbW-1, y = 0 내지 nTbH-1이다.
상기 단계를 위하여 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 S1610단계에서 생성된 refFilterFlag를 포함하는 아래의 부호화 정보를 획득할 수 있다(S1631).
- 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra
- 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx
- 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW
- 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH
- 참조 샘플 너비를 나타내는 파라미터인 refW
- 참조 샘플 높이를 나타내는 파라미터인 refH
- 부호화 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nCbW
- 부호화 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH
- 참조 필터 플래그의 값을 나타내는 파라미터인 refFilterFlag
- 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 파라미터인 cIdx
- 주변 샘플 p[x][y], 여기서, x = -1-refIdx, y = -1-refIdx 내지 refH-1 및 x = -refIdx 내지 refW-1, y = -1-refIdx이다.
더하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 (Log2 (nTbW) + Log2 (nTbH)) >> 1의 값을 가지는 변수 nTbS를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 샤프닝 필터를 사용하여야하는 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S1632). 예를들어, 복호화 장치는 다음 조건 중 하나 이상이 참인 경우 샤프닝 필터를 사용하여야하는 조건을 충족한 것으로 결정하고 filterFlag의 값을 제 1 값으로 설정할 수 있다(S1633). 예를들어, 제 1 값은 0일 수 있다.
(조건 1) refFilterFlag의 값이 1이다.
(조건 2) refIdx의 값이 0이 아니다.
(조건 3) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT와 같지 않다.
한편, 위의 조건을 모두 만족하지 않는 경우, 복호화 장치는 filterFlag를 제 2 값으로 설정할 수 있다(S1634). 여기서 제 2 값은 1일 수 있다. 즉, 복호화 장치는 refFilterFlag의 값이 0이면 filterFlag 값을 1로 설정하고, refFilterFlag의 값이 1이면 filterFlag 값을 0로 설정할 수 있다.
한편, 일 실시 예에서, 복호화 장치는 S1632 내지 S1634 단계를 1-refFilterFlag의 연산 결과를 filterFlag값으로 저장하는 것으로 대체하여 수행할 수도 있다.
한편, 복호화 장치는 위의 조건 1 내지 3의 조건이 모두 만족되지 않는 경우 추가 조건을 더 고려하여 filterFlag값을 결정할 수도 있다. 예를들어, 복호화 장치는 minDistVerHor가 intraHorVerDistThres[nTbS]보다 크면, filterFlag를 제 2 값으로 설정할 수 있다. 여기서 제 2 값은 1일 수 있다. 한편, 복호화 장치는 minDistVerHor가 intraHorVerDistThres[nTbS]보다 작거나 그와 같으면 filterFlag를 제 1 값으로 설정할 수 있다. 여기서 제 1 값은 0일 수 있다. 이의 계산을 위하여, 복호화 장치는 파라미터 minDistVerHor를 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs (predModeIntra-18))로 설정하고, 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]를 변환 블록의 크기 nTbS에 따라 아래의 표와 같이 설정할 수 있다.
| nTbS = 2 | nTbS = 3 | nTbS = 4 | nTbS = 5 | nTbS = 6 | nTbS = 7 | |
| intraHorVerDistThres[ nTbS ] | 24 | 14 | 2 | 0 | 0 | 0 |
본 개시에서 설명된 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 개시된 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계가 제외될 수도 있다.본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시에서 설명되는 기술적 사상의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시에서의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 34는 본 개시에서의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 34에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
앞서 설명된 다양한 실시예의 방법에 따른 동작은 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되는 소프트웨어 또는 장치에서 실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등)에 의하여 장치 또는 컴퓨터 상에서 동작할 수 있다. 그리고, 이러한 소프트웨어 또는 장치에서 실행 가능한 명령 등은 장치 또는 컴퓨터의 구성요소를 통하여 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 개시된 사항을 구현 하기 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 개시에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 비디오 또는 영상을 부호화하고 복호화하기 위한 구체적인 기술적 사상이 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 개시에 기재된 기술적 사상이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 개시에 기재된 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 개시에 기재된 기술적 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 개시의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.
Claims (15)
- 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계;
상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계;
상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제 1 필터 플래그 값이 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플에 스무딩 필터링을 적용하는 단계를 더 포함하고,
상기 부호화 파라미터는,
상기 현재 블록의 다중 참조 라인 인덱스, 상기 현재 블록의 크기, 상기 현재 블록의 색 성분, 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 적용 여부 또는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 포함하는 영상 복호화 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고,
상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고,
상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터로 결정되고,
상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터로 결정되는 영상 복호화 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계는,
상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터에 관한 제 2 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 및
상기 제 2 필터 플래그에 기반하여 보간 필터를 선택하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 부호화 파라미터 중 적어도 하나에 관한 조건을 만족하는 경우, 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법. - 제5항에 있어서,
상기 현재 블록에 대해 ISP(Intra Sub-Partitions)가 적용되는 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법. - 제5항에 있어서,
상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이상이고, 상기 현재 블록의 너비가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법. - 제7항에 있어서,
상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8인 영상 복호화 방법. - 제5항에 있어서,
상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이하이고, 상기 현재 블록의 높이가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법. - 제9항에 있어서,
상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8인 영상 복호화 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고,
상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고,
상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 제1 필터 플래그의 값이 1일 때 0으로 유도되는 영상 복호화 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제2 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터이고,
상기 제2 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터이며,
상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 제 2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법. - 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
상기 적어도 하나의 프로세서는
비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하고,
상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하고,
상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하고,
상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하고,
상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 영상 복호화 장치. - 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
현재 블록의 인트라 예측 모드를 선택하는 단계;
상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계;
상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계;
상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계; 및
상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법. - 제14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
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