KR20210116618A - 영상 코딩 시스템에서 cclm 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 cclm 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하는 단계; 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계를 포함하되, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 CCLM 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치
본 문서는 CCLM에 따른 인트라 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 인트라 예측의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 CCLM(Cross Component Linear Model)을 기반으로 하는 인트라 예측의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 CCLM 예측의 효율적인 부호화 및 복호화 방법, 그리고 상기 부호화 및 복호화 방법을 수행하기 위한 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 CCLM을 위한 선형 모델 파라미터(linear model parameter)를 도출하기 위한 주변 샘플을 선택하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드가 CCLM(cross-component linear model) 모드인 경우, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계를 포함하며, 이때, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하고, 이에 대한 예측을 수행할 때, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하고, 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하고, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 예측부를 포함하고, 이 때 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 CCLM(cross-component linear model) 모드를 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 결정한 경우, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계를 포함하며, 이때, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 크로마 블록에 대한 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하고, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하고, 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하고, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 예측부를 포함하고, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행된 영상 인코딩 방법에 따라 생성된 인코딩된 영상 정보 및 비트스트림이 포함된 영상 데이터가 저장된 디지털 저장 매체가 제공될 수 있다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 상기 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 영상 정보 및 비트스트림이 포함된 영상 데이터가 저장된 디지털 저장 매체가 제공될 수 있다.
본 문서에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 하는 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 CCLM을 위한 선형 모델 파라미터를 도출하기 위하여 선택되는 주변 샘플의 개수를 특정 개수로 제한함으로써 인트라 예측의 복잡도를 줄일 수 있다.
본 명세서의 구체적인 일례를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 나열된 효과로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 기술분야의 통상의 지식을 자긴 자(a person having ordinary skill in the related art)가 본 명세서로부터 이해하거나 유도할 수 있는 다양한 기술적 효과가 존재할 수 있다. 이에 따라 본 명세서의 구체적인 효과는 본 명세서에 명시적으로 기재된 것에 제한되지 않고, 본 명세서의 기술적 특징으로부터 이해되거나 유도될 수 있는 다양한 효과를 포함할 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 상술한 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산을 위한 2N개의 참조 샘플들을 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따른 LM_A(Linear Model_Above, LM_A) 모드를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 일 실시예에 따른 LM_L(Linear Model_Left, LM_L) 모드를 예시적으로 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따라서 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따라서 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11의 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 다른 실시예에 따라서 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 13의 방법 1에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 13의 방법 2에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 13의 방법 3에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 13의 방법 4에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 크로마 블록의 주변 참조 샘플을 선택하는 일 예를 나타낸다.
도 19는 기존 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들 및 본 실시예에 따른 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들에 대한 일 예를 나타낸다.
도 20은 기존 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들 및 본 실시예에 따른 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들에 대한 다른 예를 나타낸다.
도 21은 기존 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들 및 본 실시예에 따른 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들에 대한 또 다른 예를 나타낸다.
도 22는 본 문서의 일 예에 따른 서브 샘플링을 이용하여 CCLM 예측을 수행하는 일 예를 나타낸다.
도 23은 본 문서의 일 예에 따라 제안된 방법 1에 따라 현재 크로마 블록의 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 문서의 일 예에 따라 제안된 방법 2에 따라 현재 크로마 블록의 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 25은 본 문서의 일 예에 따라 제안된 방법 3에 따라 현재 크로마 블록의 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 문서의 일 예에 따라 제안된 방법 4에 따라 현재 크로마 블록의 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 본 문서의 일 예에 따라 제안된 방법 5에 따라 현재 크로마 블록의 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 일 실시예에 따라 선택된 루마 참조 샘플들을 나타낸다.
도 29는 일 실시예에 따라 선택된 최대 및 최소 샘플 페어를 나타낸다.
도 30은 본 문서의 다른 예에 따라 제안된 방법에 따라 현재 크로마 블록의 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 32는 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 33은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 34는 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 35는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서의 실시예들을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.
본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “A 및/또는 B(A and/or B)”으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 “A, B 또는 C(A, B or C)”는 “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 “및/또는(and/or)”을 의미할 수 있다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 이에 따라 “A/B”는 “오직 A”, “오직 B”, 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 예를 들어, “A, B, C”는 “A, B 또는 C”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”는, “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)”나 “적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)”라는 표현은 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”는, “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다. 또한, “적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)”나 “적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)”는 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 “예를 들어(for example)”를 의미할 수 있다. 구체적으로, “예측(인트라 예측)”로 표시된 경우, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 “예측”은 “인트라 예측”으로 제한(limit)되지 않고, “인트라 예측”이 “예측”의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, “예측(즉, 인트라 예측)”으로 표시된 경우에도, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 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.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
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. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
이 문서에서 “/”와 “,”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”로 해석되고, “A, B”는 “A 및/또는 B”로 해석된다. 추가적으로, “A/B/C”는 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. 또한, “A, B, C”도 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. (In this document, the term “/” and “,” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A/B” may mean “A and/or B.” Further, “A, B” may mean “A and/or B.” Further, “A/B/C” may mean “at least one of A, B, and/or C.” Also, “A/B/C” may mean “at least one of A, B, and/or C.”)
추가적으로, 본 문서에서 “또는”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A 또는 B”은, 1) “A” 만을 의미하고, 2) “B” 만을 의미하거나, 3) “A 및 B”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 “또는”은 “추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)”를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term “or” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A or B” may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term “or” in this document should be interpreted to indicate “additionally or alternatively.”)
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 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.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 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(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)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. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)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(221)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)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 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)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)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(233)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(240)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(240)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)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 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(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)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(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)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 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)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(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)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(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memoery, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 0.2-1의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 0.2-1의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 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)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)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 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)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(332)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 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 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. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)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 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 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(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)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(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
도 4는 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, 좌상향 대각 예측 방향을 갖는 34번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드를 구분할 수 있다. 도 3의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 33번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 34번 내지 66번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 18번 인트라 예측 모드와 50번 인트라 예측 모드는 각각 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode)(또는 수평 모드), 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode)(또는 수직 모드)를 나타내며, 2번 인트라 예측 모드는 좌하향 대각 인트라 예측 모드, 34번 인트라 예측 모드는 좌상향 대각 인트라 예측 모드, 66번 인트라 예측 모드는 우상향 대각 인트라 예측 모드라고 불릴 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 “크로마(chroma) 블록”, “크로마 영상” 등은 색차 블록, 색차 영상 등과 동일한 의미를 나타낼 수 있으므로, 크로마와 색차는 혼용되어 사용될 수 있다. 마찬가지로, “루마(luma) 블록”, “루마 영상” 등은 휘도 블록, 휘도 영상 등과 동일한 의미를 나타낼 수 있으므로, 루마와 휘도는 혼용되어 사용될 수 있다.
본 명세서에서 “현재 크로마 블록”은 현재의 코딩 단위인 현재 블록의 크로마 성분 블록을 의미할 수 있고, “현재 루마 블록”은 현재의 코딩 단위인 현재 블록의 루마 성분 블록을 의미할 수 있다. 따라서 현재 루마 블록과 현재 크로마 블록은 상호 대응된다. 다만 현재 루마 블록과 현재 크로마 블록의 블록 형태 및 블록 개수가 항상 상호 동일한 것은 아니고, 경우에 따라서 상이할 수 있다. 일부의 경우에 현재 크로마 블록은 현재 루마 영역과 대응될 수 있고, 이때 현재 루마 영역은 적어도 하나의 루마 블록으로 구성될 수 있다.
본 명세서에서 “참조 샘플 템플릿”은 현재 크로마 블록을 예측하기 위한 현재 크로마 블록 주변의 참조 샘플들의 집합을 의미할 수 있다. 참조 샘플 템플릿은 기 정의될 수 있고, 참조 샘플 템플릿에 관한 정보가 인코딩 장치(200)에서 디코딩 장치(300)로 시그널링될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 현재 크로마 블록인 4x4 블록의 주변에 1 라인으로 음영 표시된 샘플들의 집합은 참조 샘플 템플릿을 나타낸다. 참조 샘플 템플릿이 1 라인의 참조 샘플로 구성된 반면, 참조 샘플 템플릿과 대응되는 루마 영역 내 참조 샘플 영역은 2 라인으로 구성된 것을 도 5에서 확인할 수 있다.
일 실시예에서, JVET(Joint Video Exploration Team)에서 사용되는 JEM(Joint Explolation TEST Model)에서 크로마 영상의 화면 내 부호화를 수행할 시, CCLM(Cross Component Linear Model)을 이용할 수 있다. CCLM은 크로마 영상의 화소값을 복원된 휘도 영상의 화소값에서 예측하는 방법으로, 휘도 영상과 크로마 영상 간의 상관도(correlation)이 높은 특성에 기반한 것이다.
Cb 및 Cr 크로마 영상의 CCLM 예측은 아래의 수학식을 기반으로 할 수 있다.
Figure pct00001
여기서, predc (i,j)는 예측될 Cb 혹은 Cr 크로마 영상을, RecL'(i,j)은 크로마 블록 사이즈로 조절된 복원된 휘도 영상을, (i,j)는 화소의 좌표를 의미한다. 4:2:0 컬러 포맷(color format)에서는 휘도 영상의 크기가 색채 영상의 2배이기 때문에 다운샘플링(downsampling)을 통해 색차 블록 크기의 RecL'을 생성해아 하며, 따라서 색차 영상 predc (i,j)에 사용될 휘도 영상의 화소는 RecL(2i,2j) 외에 주변 화소까지 모두 고려하여 사용할 수 있다. 상기 RecL'(i,j)는 다운샘플링된 루마 샘플이라고 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 RecL'(i,j)은 다음의 수학식과 같이 6개의 주변 화소들을 이용하여 도출될 수 있다.
Figure pct00002
또한, α, β는 도 3의 음영 표시된 영역과 같이 Cb 혹은 Cr 크로마 블록 주변 템플릿과 휘도 블록 주변 템플릿 간의 cross-correlation 및 평균값의 차이를 나타내는 α, β는, 예를 들어 아래의 수학식 3과 같다.
Figure pct00003
여기서 L(n)은 현재 크로마 영상에 대응하는 루마 블록의 주변 참조 샘플을 및/또는 좌측 주변 샘플들, C(n)는 현재 부호화가 적용되는 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 및/또는 좌측 주변 샘플들을 의미하며, (i,j)는 화소 위치를 의미한다. 또한, L(n)은 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링(down-sampled)된 상측 주변 샘플들 및/또는 좌측 주변 샘플들을 나타낼 수 있다. 또한, N 은 CCLM 파라미터 계산에 사용된 총 화소 짝(pair, 휘도 및 색차) 값의 수를 나타낼 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 폭(width)과 높이(height) 중 작은 값의 2배인 값을 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산(즉, 예를 들어, 상기 α, β)을 위한 샘플들은 다음과 같이 선택될 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxN 사이즈의 크로마 블록인 경우, 총 2N개(가로 N개, 세로 N개)의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair, 휘도 및 색차)가 선택될 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈의 크로마 블록인 경우(여기서, N <= M), 총 2N개(가로 N개, 세로 N개) 의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair)가 선택될 수 있다. 한편, M이 N보다 크기 때문에(예를 들어, M = 2N 또는 3N 등) M개의 샘플들 중 서브샘플링(subsampling)을 통하여 N개의 샘플 페어가 선택될 수 있다.
도 6은 상술한 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산을 위한 2N개의 참조 샘플들을 나타낸다. 도 6을 참조하면 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산을 위하여 도출되는 2N개의 참조 샘플 페어를 나타낼 수 있다. 상기 2N개의 참조 샘플 페어는 상기 현재 크로마 블록에 인접한 2N개의 참조 샘플들 및 상기 현재 루마 블록에 인접한 2N개의 참조 샘플들을 포함할 수 있다.
상술한 내용과 같이 2N개의 샘플 페어들이 도출될 수 있고, 상기 샘플 페어를 이용한 상술한 수학식 3을 통해 CCLM 파라미터 α, β가 계산되는 경우, 다음의 표 1과 같은 수의 연산이 요구될 수 있다.
Figure pct00004
상기 표 1을 참조하면, 예를 들어, 4x4 사이즈의 크로마 블록의 경우, CCLM 파라미터 계산을 위해 곱셈 연산 13번, 덧셈 연산 31번이 필요할 수 있고, 32x32 사이즈의 크로마 블록의 경우, 곱셈 연산 133번, 덧셈 연산이 255번 요구될 수 있다. 즉, 크로마 블록의 사이즈가 커질수록 CCLM 파라미터 계산을 위해 요구되는 연산량이 급증하게 되며, 이는 하드웨어 구현 시의 딜레이(delay) 문제로 직결될 수 있다. 특히, 상기 CCLM 파라미터는 디코딩 장치에서도 계산을 통해 도출되어야 하기 때문에 디코딩 장치 하드웨어 구현시의 딜레이 문제 및 구현 코스트(cost) 증가로 이어질 수 있다.
한편, CCLM 파라미터들 α 및 β를 계산하는 경우, 곱셈 및 덧셈의 연산들을 줄이기 위해 2개의 루마 및 크로마 샘플 페어의 변화 기울기를 이용하여 CCLM 파라미터가 계산될 수 있다. 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터들은 다음의 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.
Figure pct00005
여기서 (xA, yA) 는 CCLM 파라미터 계산을 위한 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 루마 값이 가장 작은 루마 샘플 (xA) 및 상기 루마 샘플의 페어인 크로마 샘플 (yA) 의 샘플 값을 나타낼 수 있고, (xB, yB) 는 CCLM 파라미터 계산을 위한 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 루마 값이 가장 큰 루마 샘플 (xB) 및 상기 루마 샘플의 페어인 크로마 샘플 (yB) 의 샘플 값을 나타낼 수 있다. 즉, 다시 말해, xA 는 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 루마 값이 가장 작은 루마 샘플을 나타낼 수 있고, yA 는 상기 루마 샘플 xA 의 페어인 크로마 샘플을 나타낼 수 있고, xB 는 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 루마 값이 가장 큰 루마 샘플을 나타낼 수 있고, yB 는 상기 루마 샘플 yB 의 페어인 크로마 샘플을 나타낼 수 있다.
Figure pct00006
상기 표 2는 간소화된 계산 방법으로 도출되는 CCLM 파라미터을 예시적으로 나타낸다.
상술된 수학식들을 이용하여 CCLM 파라미터가 계산되면 기존의 방법에 비해 곱셈 및 덧셈 연산을 크게 줄일 수 있는 장점이 있으나, 현재 블록의 주변 루마 샘플들 중 최소값 및 최대값을 결정해야 하기 때문에 비교(comparison) 연산이 추가된다. 즉, 2N개의 주변 샘플들에서 샘플 최소값 및 최대값을 결정하기 위하여 4N번의 비교 연산이 필요하며, 상기 비교 연산의 추가는 하드웨어 구현 시의 딜레이(delay)를 초래할 수 있다.
CCLM 예측을 수행함에 있어서, MDLM(multi-directional LM)이 수행될 수 있으며, 도 7 및 도 8과 같이 LM_A 및 LM_L 모드를 추가하여 CCLM 예측을 수행할 수 있다.
즉, 도 7의 LM_A 모드에서는 현재 블록의 위쪽 참조 샘플만을 이용하여 CCLM을 수행하며, 이 때에 기존의 위쪽 참조 샘플을 오른쪽으로 2배 확장하여 CCLM 예측을 수행한다. LM_A 모드는 LM_T 모드라고 불릴 수 있다.
도 8과 같이, LM_L 모드에서는 현재 블록의 왼쪽 참조 샘플만을 이용하여 CCLM을 수행하며, 이 때에 기존의 왼쪽 참조 샘플을 아래쪽으로 2배 확장하여 CCLM 예측을 수행할 수 있다.
MDLM 적용시, 파라미터 α, β의 계산 역시 상술된 2개의 휘도 및 색차 화소 짝의 변화 기울기를 이용하며, 따라서 MDLM 계산에도 많은 비교 연산이 요구된다. 이러한 비교 연산 추가는 여전히 하드웨어 구현 시의 딜레이를 초래하기 때문에 이를 감소시키는 방안이 필요하다.
이하에서는, 상기 CCLM 파라미터 도출을 위한 연산 복잡도를 줄이고, 이를 통하여 디코딩 장치의 하드웨어 비용 및 디코딩 과정의 복잡도 및 시간을 줄일 수 있는 실시예들을 설명한다.
일 예로, 상술한 크로마 블록 사이즈 증가에 따른 CCLM 파라미터 연산량 증가 문제를 해결하기 위해 주변 샘플 선택 상한선 Nth 를 설정한 후, 후술한 바와 같이 크로마 블록 주변 화소를 선택하여 CCLM 파라미터를 계산하는 실시예가 제안될 수 있다. 상기 Nth 는 최대 주변 샘플 수라고 나타낼 수도 있다. 예를 들어, Nth = 2, 4, 8 또는 16으로 설정될 수 있다.
본 실시예에 따른 상기 CCLM 파라미터 계산 과정은 다음과 같을 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxN 사이즈의 크로마 블록이고 상기 Nth >= N 인 경우, 총 2N개(가로 N개, 세로 N개)의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair)가 선택될 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxN 사이즈의 크로마 블록이고 상기 Nth < N 인 경우, 총 2*Nth개(가로 Nth개, 세로 Nth개)의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair)가 선택될 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, N <= M)의 크로마 블록이고, Nth >= N 인 경우, 총 2N개(가로 N개, 세로 N개)의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair)가 선택될 수 있다. 상기 M이 상기 N보다 크기 때문에(예를 들어, M = 2N 또는 3N 등) M개의 샘플들 중 서브샘플링(subsampling)을 통하여 N개의 샘플이 선택될 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, N <= M)의 크로마 블록이고, Nth < N 인 경우, 총 2*Nth개(가로 Nth개, 세로 Nth개)의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair)가 선택될 수 있다. 상기 M이 상기 N보다 크기 때문에(예를 들어, M = 2N 또는 3N 등) M개의 샘플들 중 서브샘플링(subsampling)을 통하여 Nth개의 샘플이 선택될 수 있다.
상술한 내용과 같이 본 실시예는 선택되는 주변 샘플 개수의 최대값인 Nth 를 설정함으로써 CCLM 파라미터 계산을 위한 주변 참조 샘플 개수를 제한할 수 있으며, 이를 통해 사이즈가 큰 크로마 블록에서도 비교적 적은 계산을 통해 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다.
또한, 상기 Nth 를 적절하게 작은 수(예를 들어, 4 또는 8)로 설정하는 경우, CCLM 파라미터 계산의 하드웨어 구현 시, 워스트 케이스(worst case) 연산(예를 들어, 32x32 사이즈의 크로마 블록)을 피할 수 있고, 따라서 상기 워스트 케이스에 대비하여 요구되는 하드웨어 케이트(gate) 수를 줄일 수 있으며, 이를 통해 하드웨어 구현 코스트 감소 효과도 얻을 수 있다.
예를 들어, 상기 Nth 가 2,4 및 8인 경우에 크로마 블록 사이즈에 따른 CCLM 파라미터 계산 연산량은 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00007
한편, 상기 Nth 는 상기 Nth 를 나타내는 추가 정보를 전송할 필요없이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 또는, 상기 Nth 를 나타내는 추가 정보가 CU(Coding Unit), 슬라이스(slice), 픽처(picture) 또는 시퀀스(sequence) 단위로 전송될 수 있고, 상기 Nth 는 상기 Nth 를 나타내는 추가 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 Nth 를 나타내는 추가 정보는 상기 Nth 의 값을 나타낼 수 있다.
예를 들어, CU 단위로 Nth 를 나타내는 추가 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면 후술하는 내용과 같이 신텍스 요소(syntax element) cclm_reduced_sample_flag 를 파싱하고 CCLM 파라미터 계산 과정을 수행하는 방안이 제안될 수 있다. 상기 cclm_reduced_sample_flag는 CCLM 리듀스드 샘플 플래그(CCLM reduced sample flag)의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
- 상기 cclm_reduced_sample_flag가 0(false)인 경우, 기존 CCLM 주변 샘플 선택 방안을 통한 CCLM 파라미터 계산 수행
- 상기 cclm_reduced_sample_flag가 1(true)인 경우, 상기 Nth = 2로 설정하고, 상술한 실시예에서 제안하는 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산 수행
또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 Nth 를 나타내는 추가 정보가 전송되는 경우, 후술하는 것과 같이 HLS(high level syntax) 통하여 전송되는 상기 추가 정보를 기반으로 Nth 값이 디코딩될 수 있다.
예를 들어, 슬라이스 헤더를 통하여 시그널링되는 상기 추가 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00008
cclm_reduced_sample_num 는 상기 Nth 를 나타내는 추가 정보의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
또는, 예를 들어, PPS(Picture Parameter Set, PPS)를 통하여 시그널링되는 상기 추가 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00009
또는, 예를 들어, SPS(Sequence Parameter Set, SPS)를 통하여 시그널링되는 상기 추가 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00010
상기 슬라이스 헤더, 상기 PPS 또는 상기 SPS를 통하여 전송된 cclm_reduced_sample_num 값(즉, cclm_reduced_sample_num 을 디코딩하여 도출된 값)을 기반으로 도출된 Nth 값은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00011
예를 들어, 상기 표 7을 참조하면 상기 cclm_reduced_sample_num를 기반으로 상기 Nth 가 도출될 수 있다. 상기 cclm_reduced_sample_num의 값이 0인 경우, 상기 Nth 는 2로 도출될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_num의 값이 1인 경우, 상기 Nth 는 4로 도출될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_num의 값이 2인 경우, 상기 Nth 는 8로 도출될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_num의 값이 3인 경우, 상기 Nth 는 16으로 도출될 수 있다.
한편, CU, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 Nth 를 나타내는 추가 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 다음과 같이 상기 Nth 값을 결정할 수 있고 디코딩 장치로 상기 Nth 값을 나타내는 상기 Nth 에 대한 상기 추가 정보를 전송할 수 있다.
- CU 단위로 Nth 값을 나타내는 상기 추가 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면 아래의 두 경우 중 인코딩 효율이 좋은 쪽을 RDO를 통해 결정할 수 있고, 결정된 방법에 대한 정보를 디코딩 장치로 전송할 수 있다.
1) 기존 CCLM 참조 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산을 수행하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 0(false)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
2) Nth = 2로 설정되고, 본 실시예에서 제안하는 CCLM 참조 샘플 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산을 수행하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 1(true)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
- 또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 Nth 값을 나타내는 상기 추가 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 상술한 표 4, 표 5 또는 표 6과 같이 HLS(high level syntax)를 추가하여 Nth 값을 나타내는 추가 정보를 전송할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 Nth 값을 입력 영상의 크기를 고려하거나 또는 인코딩 타겟 비트레이트(target bitrate)에 맞게 설정할 수 있다.
1) 예를 들어, 입력 영상이 HD 이상인 경우, 인코딩 장치는 Nth = 8 로 설정할 수 있고, 그 이하인 경우, Nth = 4 로 설정할 수 있다.
2) 높은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, 인코딩 장치는 Nth = 8 로 설정할 수 있고, 보통 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, Nth = 4 로 설정, 낮은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, Nth= 2 로 설정할 수 있다.
본 실시예에서 제안하는 방법은 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드인 CCLM 모드에 사용될 수 있고, 상기 CCLM 모드를 통해 예측된 크로마 블록은 인코딩 장치에서 원본 영상과의 차분을 통해 레지듀얼 영상을 도출하는데 사용되거나, 디코딩 장치에서 레지듀얼 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 도출하는데 사용될 수 있다.
도 9 내지 도 10는 일 실시예에 따라서 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다(S900). 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터는 도 10에 도시된 실시예와 같이 계산될 수 있다.
도 10는 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 예시적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 10를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 현재 크로마 블록에 대한 Nth 를 설정할 수 있다(S1000). 상기 Nth 는 기설정된 값일 수 있고, 또는 시그널링되는 상기 Nth 에 대한 추가 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 Nth 는 2, 4, 8, 또는 16으로 설정될 수 있다.
이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록이 정사각형 크로마 블록(square chroma block)인지 판단할 수 있다(S1010).
상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 폭인 N이 상기 Nth 보다 큰지 판단할 수 있다(S1015).
상기 N이 상기 Nth 보다 큰 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1020).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1025).
또한, 상기 N이 상기 Nth 보다 크지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2N 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1030). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1025).
한편, 상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록이 아닌 경우, 상기 현재 크로마 블록의 사이즈는 MxN 사이즈 또는 NxM 사이즈로 도출될 수 있다(S1035). 여기서, 상기 M은 상기 N보다 큰 값을 나타낼 수 있다(N<M).
이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 상기 Nth 보다 큰지 판단할 수 있다(S1040).
상기 N이 상기 Nth 보다 큰 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1045).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1025).
또한, 상기 N이 상기 Nth 보다 크지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2N 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1050). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1025).
다시 도 9를 참조하면, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S910). 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 계산된 파라미터들 및 상기 현재 크로마 블록에 대한 현재 루마 블록의 복원 샘플들이 사용되는 상술한 수학식 1을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
한편, 본 문서에서는 상기 CCLM 파라미터 도출에 있어서 CCLM 파라미터 도출을 위한 연산 복잡도를 줄이는 상술한 실시예와 다른 실시예가 제안될 수 있다.
일 예로, 상술한 크로마 블록 사이즈 증가에 따른 CCLM 파라미터 연산량 증가 문제를 해결하기 위해 주변 샘플 선택 상한선 Nth 를 현재 크로마 블록의 블록 사이즈에 적응적으로 설정하고, 상기 설정된 Nth 를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 주변 화소를 선택하여 CCLM 파라미터를 계산하는 실시예가 제안될 수 있다. 상기 Nth 는 최대 주변 샘플 수라고 나타낼 수도 있다.
예를 들어, 다음과 같이 현재 크로마 블록의 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- NxM 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N <= TH 인 경우, Nth = 2 로 설정
- NxM 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M) 의 현재 크로마 블록에서 N > TH 인 경우, Nth = 4 로 설정
이 경우, 예를 들어, 임계값 TH에 따라서 CCLM 파라미터를 계산하는데 사용되는 참조 샘플은 다음과 같이 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 TH 가 4인 경우(TH = 4), 상기 현재 크로마 블록의 상기 N이 2 혹은 4인 경우에는 블록 한 변에 대한 2개의 샘플 페어가 이용되어 상기 CCLM 파라미터가 계산될 수 있고, 상기 N이 8, 16, 혹은 32인 경우에는 블록 한 변에 대한 4개의 샘플 페어가 이용되어 상기 CCLM 파라미터가 계산될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 TH 가 8인 경우(TH = 8), 상기 현재 크로마 블록의 상기 N이 2, 4 혹은 8인 경우에는 블록 한 변에 대한 2개의 샘플 페어가 이용되어 상기 CCLM 파라미터가 계산될 수 있고, 상기 N이 16, 혹은 32인 경우에는 블록 한 변에 대한 4개의 샘플 페어가 이용되어 상기 CCLM 파라미터가 계산될 수 있다.
상술한 내용과 같이 본 실시예는 현재 크로마 블록의 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 를 설정함으로써 블록 사이즈에 최적화된 샘플 개수가 선택될 수 있다.
예를 들어, 기존 CCLM 참조 샘플 선택 방안 및 본 실시예에 따른 CCLM 파라미터 계산 연산량은 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00012
여기서, 상기 N 은 상기 현재 블록의 폭 및 높이 중 작은 값을 나타낼 수 있다. 상기 표 8을 참조하면, 본 실시예에서 제안하는 CCLM 참조 샘플 선택 방안이 사용되는 경우, 블록 사이즈가 커짐에도 CCLM 파라미터 계산을 위해 요구되는 연산량은 증가하지 않을 수 있다.
한편, 상기 TH 는 상기 TH 를 나타내는 추가 정보를 전송할 필요없이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 또는, 상기 TH 를 나타내는 추가 정보가 CU(Coding Unit), 슬라이스(slice), 픽처(picture) 또는 시퀀스(sequence) 단위로 전송될 수 있고, 상기 TH 는 상기 TH 를 나타내는 추가 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 TH 를 나타내는 추가 정보는 상기 TH 의 값을 나타낼 수 있다.
예를 들어, CU 단위로 TH 를 나타내는 추가 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면 후술하는 내용과 같이 신텍스 요소(syntax element) cclm_reduced_sample_flag 를 파싱하고 CCLM 파라미터 계산 과정을 수행하는 방안이 제안될 수 있다. 상기 cclm_reduced_sample_flag는 CCLM 리듀스드 샘플 플래그(CCLM reduced sample flag)의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
- 상기 cclm_reduced_sample_flag가 0(false)인 경우, 모든 블록에 대하여 상기 Nth = 4로 설정하고, 상술한 도 9 및 도 10에서 제안된 실시예의 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산 수행
- 상기 cclm_reduced_sample_flag가 1(true)인 경우, 상기 TH = 4로 설정하고, 본 실시예에서 제안하는 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산 수행
또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 TH 를 나타내는 추가 정보가 전송되는 경우, 후술하는 것과 같이 HLS(high level syntax) 통하여 전송되는 상기 추가 정보를 기반으로 TH 값이 디코딩될 수 있다.
예를 들어, 슬라이스 헤더를 통하여 시그널링되는 상기 추가 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00013
cclm_reduced_sample_threshold 는 상기 TH 를 나타내는 추가 정보의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
또는, 예를 들어, PPS(Picture Parameter Set, PPS)를 통하여 시그널링되는 상기 추가 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00014
또는, 예를 들어, SPS(Sequence Parameter Set, SPS)를 통하여 시그널링되는 상기 추가 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00015
상기 슬라이스 헤더, 상기 PPS 또는 상기 SPS를 통하여 전송된 cclm_reduced_sample_threshold 값(즉, cclm_reduced_sample_threshold을 디코딩하여 도출된 값)을 기반으로 도출된 TH 값은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00016
예를 들어, 상기 표 12를 참조하면 상기 cclm_reduced_sample_threshold를 기반으로 상기 TH가 도출될 수 있다. 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 0인 경우, 상기 TH 는 4로 도출될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 1인 경우, 상기 TH 는 8로 도출될 수 있다.
한편, 상기 TH가 별도의 추가 정보 전송없이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 기설정된 값으로 도출되는 경우, 인코딩 장치는 상기 기설정된 TH 값을 기반으로 상술한 실시예와 같은 상기 CCLM 예측을 위한 CCLM 파라미터 계산을 수행할 수 있다.
또는, 인코딩 장치는 상기 임계값 TH 의 사용 여부를 결정할 수 있고, 상기 TH 의 사용 여부를 나타내는 정보 및 상기 TH 값을 나타내는 추가 정보를 다음과 같이 디코딩 장치로 전송할 수 있다.
- CU 단위로 TH 의 사용 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면(즉, 상기 현재 크로마 블록에 CCLM 예측이 적용되는 경우), 아래의 두 경우 중 인코딩 효율이 좋은 쪽을 RDO를 통해 결정할 수 있고, 결정된 방법에 대한 정보를 디코딩 장치로 전송할 수 있다.
1) 모든 블록에 대하여 상기 Nth = 4로 설정하고, 상술한 도 9 및 도 10에서 제안된 실시예의 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 0(false)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
2) 상기 TH = 4로 설정하고, 본 실시예에서 제안하는 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 1(true)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
- 또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 TH 의 사용 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 상술한 표 9, 표 10 또는 표 11와 같이 HLS(high level syntax)를 추가하여 TH의 사용 여부를 나타내는 정보를 전송할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 TH의 사용 여부를 입력 영상의 크기를 고려하거나 또는 인코딩 타겟 비트레이트(target bitrate)에 맞게 설정할 수 있다.
1) 예를 들어, 입력 영상이 HD 이상인 경우, 인코딩 장치는 TH = 8 로 설정할 수 있고, 그 이하인 경우, TH = 4 로 설정할 수 있다.
2) 높은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, 인코딩 장치는 TH = 8 로 설정할 수 있고, 낮은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, TH = 4 로 설정할 수 있다.
본 실시예에서 제안하는 방법은 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드인 CCLM 모드에 사용될 수 있고, 상기 CCLM 모드를 통해 예측된 크로마 블록은 인코딩 장치에서 원본 영상과의 차분을 통해 레지듀얼 영상을 도출하는데 사용되거나, 디코딩 장치에서 레지듀얼 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 도출하는데 사용될 수 있다.
도 11 내지 도 12는 일 실시예에 따라서 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다(S1100). 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터는 도 12에 도시된 실시예와 같이 계산될 수 있다.
도 12는 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 예시적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 현재 크로마 블록에 대한 TH 를 설정할 수 있다(S1205). 상기 TH 는 기설정된 값일 수 있고, 또는 시그널링되는 상기 TH 에 대한 추가 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 TH 는 4 또는 8로 설정될 수 있다.
이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록이 정사각형 크로마 블록(square chroma block)인지 판단할 수 있다(S1210).
상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 폭인 N이 상기 TH 보다 큰지 판단할 수 있다(S1215).
상기 N이 상기 TH보다 큰 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1220). 여기서, 상기 Nth 는 4일 수 있다. 즉, 상기 N이 상기 TH보다 큰 경우, 상기 Nth 는 4일 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1225).
또한, 상기 N이 상기 TH보다 크지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1230). 여기서, 상기 Nth 는 2일 수 있다. 즉, 상기 N이 상기 TH보다 큰 경우, 상기 Nth 는 2일 수 있다. 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1225).
한편, 상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록이 아닌 경우, 상기 현재 크로마 블록의 사이즈는 MxN 사이즈 또는 NxM 사이즈로 도출될 수 있다(S1235). 여기서, 상기 M은 상기 N보다 큰 값을 나타낼 수 있다(N<M).
이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 상기 TH보다 큰지 판단할 수 있다(S1240).
상기 N이 상기 TH 보다 큰 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1245). 여기서, 상기 Nth 는 4일 수 있다. 즉, 상기 N이 상기 TH보다 큰 경우, 상기 Nth 는 4일 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1225).
또한, 상기 N이 상기 TH보다 크지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1250). 여기서, 상기 Nth 는 2일 수 있다. 즉, 상기 N이 상기 TH보다 큰 경우, 상기 Nth 는 2일 수 있다. 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1225).
다시 도 11을 참조하면, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1110). 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 계산된 파라미터들 및 상기 현재 크로마 블록에 대한 현재 루마 블록의 복원 샘플들이 사용되는 상술한 수학식 1을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
한편, 본 문서에서는 상기 CCLM 파라미터 도출에 있어서 CCLM 파라미터 도출을 위한 연산 복잡도를 줄이는 상술한 실시예와 다른 실시예가 제안될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예는 크로마 블록의 블록 사이즈 증가에 따른 CCLM 파라미터 연산량 증가 문제를 해결하기 위해 화소 선택 상한선 Nth를 적응적으로 설정하는 방안을 제안한다. 또한, 본 실시예는 N=2(여기서, 상기 N은 크로마 블록의 폭 및 높이 중 작은 값)인 경우, 즉 2x2 사이즈의 크로마 블록에 대한 CCLM 예측시 발생하는 워스트 케이스(worst case) 연산(CTU 내의 모든 크로마 블록들이 2x2 사이즈로 분할된 후, 모든 크로마 블록들에서 CCLM 예측이 수행되는 케이스)을 방지하기 위해, 적응적으로 Nth 를 설정하는 방안이 제안될 수 있고, 이를 통하여 상기 워스트 케이스에서의 CCLM 파라미터 계산을 위한 연산량을 약 40% 줄일 수 있다.
예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 1 (proposed method 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N <= 2 인 경우, Nth 는 1로 설정(Nth = 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N = 4 인 경우, Nth 는 2로 설정(Nth = 2)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N > 4 인 경우, Nth 는 4로 설정(Nth = 4)
또는, 예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 2 (proposed method 2)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N <= 2 인 경우, Nth 는 1로 설정(Nth = 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N = 4 인 경우, Nth 는 2로 설정(Nth = 2)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N = 8 인 경우, Nth 는 4로 설정(Nth = 4)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N > 8 인 경우, Nth 는 8로 설정(Nth = 8)
또는, 예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 3 (proposed method 3)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N <= 2 인 경우, Nth 는 1로 설정(Nth = 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N > 2 인 경우, Nth는 2로 설정(Nth = 2)
또는, 예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 4 (proposed method 4)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N <= 2 인 경우, Nth 는 1로 설정(Nth = 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N > 2 인 경우, Nth 는 4로 설정(Nth = 4)
본 실시예의 상술한 방법 1 내지 방법 4는 N = 2인 경우의 워스트 케이스 복잡도를 40% 정도 줄일 수 있으며, 각 크로마 블록 사이즈에 적응적으로 Nth 를 적용할 수 있기 때문에 인코딩 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 방법 2는 Nth 를 8까지 가변적으로 적용할 수 있기 때문에 고화질 인코딩에 적합할 수 있고, 상기 방법 3 및 상기 방법 4는 Nth 를 4 혹은 2로 줄일 수 있기 때문에 CCLM 복잡도를 크게 감소시킬 수 있는바, 저화질 혹은 중간 화질 인코딩에 적합할 수 있다.
상술한 방법 1 내지 방법 4와 같이 본 실시예에 따르면 블록 사이즈에 적응적으로 Nth 를 설정할 수 있고, 이를 통하여 블록 사이즈에 최적화된 CCLM 파라미터 도출을 위한 참조 샘플 개수가 선택될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 주변 샘플 선택 상한선 Nth 를 설정한 후, 상술한 바와 같이 크로마 블록 주변 샘플을 선택하여 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다.
상술한 실시예가 적용되는 경우의 크로마 블록 사이즈에 따른 CCLM 파라미터 계산 연산량은 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00017
상술한 표 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 제안하는 방법들이 사용되는 경우, 블록 사이즈가 커짐에도 CCLM 파라미터 계산을 위해 요구되는 연산량은 증가하지 않는 것을 볼 수 있다.
한편, 본 실시예는 추가 정보를 전송할 필요 없이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 약속된 값이 사용될 수 있으며, 혹은 CU, 슬라이스, 픽처 및 시퀀스 단위로 제안된 방법의 사용 여부 및 상기 Nth 의 값을 나타내는 정보가 전송될 수 있다.
예를 들어, CU 단위로 제안된 방법의 사용 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면(즉, 상기 현재 크로마 블록에 CCLM 예측이 적용되는 경우), 다음과 같이 cclm_reduced_sample_flag가 파싱되어 상술한 실시예가 수행될 수 있다.
- 상기 cclm_reduced_sample_flag의 값이 0(false)인 경우, 모든 블록에 대하여 상기 Nth = 4로 설정하고, 상술한 도 9 및 도 10에서 제안된 실시예의 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산 수행
- 상기 cclm_reduced_sample_flag의 값이 1(true)인 경우, 상술한 본 실시예의 방법 3을 통해 CCLM 파라미터 계산 수행
또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 적용되는 방법을 나타내는 정보가 전송되는 경우, 후술하는 것과 같이 HLS(high level syntax) 통하여 전송되는 상기 정보를 기반으로 상술한 방법 1 내지 방법 4 중 적용되는 방법이 선택될 수 있고, 선택된 방법을 기반으로 상기 CCLM 파라미터가 계산될 수 있다.
예를 들어, 슬라이스 헤더를 통하여 시그널링되는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00018
cclm_reduced_sample_threshold 는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
또는, 예를 들어, PPS(Picture Parameter Set, PPS)를 통하여 시그널링되는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00019
또는, 예를 들어, SPS(Sequence Parameter Set, SPS)를 통하여 시그널링되는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00020
상기 슬라이스 헤더, 상기 PPS 또는 상기 SPS를 통하여 전송된 cclm_reduced_sample_threshold 값(즉, cclm_reduced_sample_threshold을 디코딩하여 도출된 값)을 기반으로 선택된 방법은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00021
표 17을 참조하면 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 0 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 1로 선택될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 1 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 2로 선택될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 2 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 3으로 선택될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 3 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 4로 선택될 수 있다.
본 실시예에서 제안하는 방법은 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드인 CCLM 모드에 사용될 수 있고, 상기 CCLM 모드를 통해 예측된 크로마 블록은 인코딩 장치에서 원본 영상과의 차분을 통해 레지듀얼 영상을 도출하는데 사용되거나, 디코딩 장치에서 레지듀얼 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 도출하는데 사용될 수 있다.
한편, CU, 슬라이스, 픽처 및 시퀀스 단위로 상기 방법들 중 하나를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 상기 방법 1 내지 상기 방법 4 중 하나의 방법을 결정한 후, 상기 정보를 디코딩 장치로 다음과 같이 전송할 수 있다.
- CU 단위로 상술한 실시예의 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면(즉, 상기 현재 크로마 블록에 CCLM 예측이 적용되는 경우), 아래의 두 경우 중 인코딩 효율이 좋은 쪽을 RDO를 통해 결정할 수 있고, 결정된 방법에 대한 정보를 디코딩 장치로 전송할 수 있다.
1) 모든 블록에 대하여 상기 Nth = 4로 설정하고, 상술한 도 9 및 도 10에서 제안된 실시예의 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 0(false)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
2) 상기 방법 3이 적용되는 것으로 설정하고, 본 실시예에서 제안하는 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 1(true)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
- 또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 상술한 실시예의 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 상술한 표 14, 표 15 또는 표 16과 같이 HLS(high level syntax)를 추가하여 상기 방법들 중 하나의 방법을 나타내는 정보를 전송할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 방법들 중 적용되는 방법을 입력 영상의 크기를 고려하거나 또는 인코딩 타겟 비트레이트(target bitrate)에 맞게 설정할 수 있다.
1) 예를 들어, 입력 영상이 HD 이상인 경우, 인코딩 장치는 상기 방법 2(Nth = 1,2,4 or 8)를 적용할 수 있고, 그 이하인 경우, 상기 방법 1(Nth = 1,2 or 4)를 적용할 수 있다.
2) 높은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, 인코딩 장치는 상기 방법 2(Nth = 1,2,4 or 8)를 적용할 수 있고, 낮은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, 상기 방법 3(Nth = 1 or 2) 또는 상기 방법 4(Nth = 1 or 4)를 적용할 수 있다.
본 실시예에서 제안하는 방법은 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드인 CCLM 모드에 사용될 수 있고, 상기 CCLM 모드를 통해 예측된 크로마 블록은 인코딩 장치에서 원본 영상과의 차분을 통해 레지듀얼 영상을 도출하는데 사용되거나, 디코딩 장치에서 레지듀얼 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 도출하는데 사용될 수 있다.
도 13 및 도 14는 상술한 실시예의 방법 1에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다(S1300). 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터는 도 14에 도시된 실시예와 같이 계산될 수 있다.
도 14는 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 예시적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록이 정사각형 크로마 블록(square chroma block)인지 판단할 수 있다(S1405).
상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 폭 또는 높이를 N으로 설정할 수 있고(S1410), 상기 N이 2보다 작은지(N < 2) 판단할 수 있다(S1415).
또는, 상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록이 아닌 경우, 상기 현재 크로마 블록의 사이즈는 MxN 사이즈 또는 NxM 사이즈로 도출될 수 있고(S1420), 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 2보다 작은지 판단할 수 있다(S1415). 여기서, 상기 M은 상기 N보다 큰 값을 나타낼 수 있다(N<M).
상기 N이 2보다 작은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1425). 여기서, 상기 Nth는 1일 수 있다(Nth =1).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1430).
한편, 상기 N이 2보다 작지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 4 이하(N <= 4)인지 판단할 수 있다(S1435).
상기 N이 4 이하인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1440). 여기서, 상기 Nth 는 2일 수 있다(Nth=2). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1430).
또는, 상기 N이 4보다 큰 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1445). 여기서, 상기 Nth는 4일 수 있다(Nth =4). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1430).
다시 도 13을 참조하면, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1310). 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 계산된 파라미터들 및 상기 현재 크로마 블록에 대한 현재 루마 블록의 복원 샘플들이 사용되는 상술한 수학식 1을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
도 15는 도 13의 방법 2에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 예시적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 15를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록이 정사각형 크로마 블록(square chroma block)인지 판단할 수 있다(S1505).
상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 폭 또는 높이를 N으로 설정할 수 있고(S1510), 상기 N이 2보다 작은지(N < 2) 판단할 수 있다(S1515).
또는, 상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록이 아닌 경우, 상기 현재 크로마 블록의 사이즈는 MxN 사이즈 또는 NxM 사이즈로 도출될 수 있고(S1520), 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 2보다 작은지 판단할 수 있다(S1515). 여기서, 상기 M은 상기 N보다 큰 값을 나타낼 수 있다(N<M).
상기 N이 2보다 작은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1525). 여기서, 상기 Nth는 1일 수 있다(Nth =1).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1530).
한편, 상기 N이 2보다 작지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 4 이하(N <= 4)인지 판단할 수 있다(S1535).
상기 N이 4 이하인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1540). 여기서, 상기 Nth는 2일 수 있다(Nth =2). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1530).
한편, 상기 N이 4보다 큰 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 8 이하(N <= 8)인지 판단할 수 있다(S1545).
상기 N이 8 이하인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1550). 여기서, 상기 Nth 는 4일 수 있다(Nth =4). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1530).
또는, 상기 N이 8보다 큰 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1555). 여기서, 상기 Nth는 8일 수 있다(Nth =8). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1530).
다시 도 13을 참조하면, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1310). 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 계산된 파라미터들 및 상기 현재 크로마 블록에 대한 현재 루마 블록의 복원 샘플들이 사용되는 상술한 수학식 1을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
도 16은 도 13의 방법 3에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 예시적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 16을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록이 정사각형 크로마 블록(square chroma block)인지 판단할 수 있다(S1605).
상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 폭 또는 높이를 N으로 설정할 수 있고(S1610), 상기 N이 2보다 작은지(N < 2) 판단할 수 있다(S1615).
또는, 상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록이 아닌 경우, 상기 현재 크로마 블록의 사이즈는 MxN 사이즈 또는 NxM 사이즈로 도출될 수 있고(S1620), 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 2보다 작은지 판단할 수 있다(S1615). 여기서, 상기 M은 상기 N보다 큰 값을 나타낼 수 있다(N<M).
상기 N이 2보다 작은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1625). 여기서, 상기 Nth 는 1일 수 있다(Nth =1).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1630).
한편, 상기 N이 2보다 작지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1635). 여기서, 상기 Nth는 2일 수 있다(Nth =2). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1630).
다시 도 13을 참조하면, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1310). 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 계산된 파라미터들 및 상기 현재 크로마 블록에 대한 현재 루마 블록의 복원 샘플들이 사용되는 상술한 수학식 1을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
도 17은 도 13의 방법 4에 따라서 도출된 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 CCLM 파라미터를 계산하는 구체적인 실시예를 예시적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 17을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록이 정사각형 크로마 블록(square chroma block)인지 판단할 수 있다(S1705).
상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록인 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 폭 또는 높이를 N으로 설정할 수 있고(S1710), 상기 N이 2보다 작은지(N < 2) 판단할 수 있다(S1715).
또는, 상기 현재 크로마 블록이 상기 정사각형 크로마 블록이 아닌 경우, 상기 현재 크로마 블록의 사이즈는 MxN 사이즈 또는 NxM 사이즈로 도출될 수 있고(S1720), 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 2보다 작은지 판단할 수 있다(S1715). 여기서, 상기 M은 상기 N보다 큰 값을 나타낼 수 있다(N<M).
상기 N이 2보다 작은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1725). 여기서, 상기 Nth는 1일 수 있다(Nth =1).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1730).
한편, 상기 N이 2보다 작지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2Nth 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S1735). 여기서, 상기 Nth는 4일 수 있다(Nth=4). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S1730).
다시 도 13을 참조하면, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1310). 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 계산된 파라미터들 및 상기 현재 크로마 블록에 대한 현재 루마 블록의 복원 샘플들이 사용되는 상술한 수학식 1을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
한편, 본 문서에서는 CCLM 파라미터 계산을 위한 주변 참조 샘플 도출에 있어서 서브 샘플링(sub sampling)이 필요한 경우, 보다 효율적으로 서브 샘플링 샘플을 선택하는 실시예를 제안한다.
도 18은 크로마 블록의 주변 참조 샘플을 선택하는 일 예를 나타낸다.
도 18의 (a)를 참조하면 2x2 사이즈인 크로마 블록(N=2)에서는 4개의 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 크로마 블록에 대한 CCLM 파라미터들 α, β가 계산될 수 있다. 상기 주변 참조 샘플들은 상기 루마 블록의 4개의 주변 참조 샘플들 및 상기 크로마 블록의 4개의 주변 참조 샘플들을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 실시예들과 같이 2x2 사이즈의 크로마 블록에 대한 Nth가 1로 설정되는 경우(Nth=1), 도 18의 (b)를 참조하면 2개의 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 크로마 블록에 대한 CCLM 파라미터들 α, β가 계산될 수 있다. 하지만, 도 18에 도시된 것과 같이 절반으로 서브 샘플링된 주변 참조 샘플들을 이용하는 경우, 상기 주변 참조 샘플들이 현재 크로마 블록의 좌상측에 몰려있기 때문에 CCLM 파라미터 계산시 주변 참조 샘플의 다양성을 고려하지 못하는 문제점이 발생하며, 이는 CCLM 파라미터 정확도 저하의 원인이 될 수 있다.
도 19 내지 도 21은 기존 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들 및 본 실시예에 따른 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플들을 예시적으로 나타낸다.
도 19 내지 도 21에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 서브 샘플링을 통하여 상기 현재 크로마 블록의 좌상측에서 먼 주변 샘플을 우선적으로 선택함으로써, CCLM 파라미터 계산시 보다 다양한 샘플 값이 선택될 수 있다.
또한, 본 실시예는 도 19에 도시된 것과 같이 nx2 사이즈 및 2xn 사이즈와 같이 논 스퀘어(non-square) 크로마 블록에 대해서도 좌상측에서 먼 쪽부터 선택하는 서브 샘플링을 제안한다. 이를 통하여, CCLM 파라미터 계산시 보다 다양한 샘플 값을 선택할 수 있고, 이를 통하여 CCLM 파라미터 계산 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 기존 서브 샘플링은 다음과 같은 수학식을 기반으로 수행될 수 있다.
Figure pct00022
여기서, Idx_w 는 서브 샘플링을 통하여 도출된 상기 현재 크로마 블록의 상측에 인접한 주변 참조 샘플(또는 주변 참조 샘플의 위치)을 나타낼 수 있고, Idx_h 는 서브 샘플링을 통하여 도출된 상기 현재 크로마 블록의 좌측에 인접한 주변 참조 샘플(또는 주변 참조 샘플의 위치)을 나타낼 수 있다. 또한, width 는 상기 현재 크로마 블록의 폭을 나타낼 수 있고, height 는 상기 현재 크로마 블록의 높이를 나타낼 수 있다. 또한, subsample_num는 서브 샘플링을 통하여 도출된 주변 참조 샘플 개수(한 변에 인접한 주변 참조 샘플 개수)를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 수학식 5를 기반으로 수행되는 서브 샘플링은 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 수학식 5의 x는 변수로서, 0에서 서브 샘플링 후의 상기 현재 크로마 블록의 상측 주변 참조 샘플들의 참조 샘플 개수까지 증가될 수 있다. 일 예로, 폭이 16인 현재 크로마 블록에서 2개의 상측 주변 참조 샘플들이 선택되는 경우, 상기 수학식 5의 width는 16이며 x는 0부터 1까지 변화할 수 있다. 또한, 상기 Subsample_num는 2이기 때문에 Idx_w 값은 0 및 8이 선택될 수 있다. 따라서, 상기 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 포지션의 x성분 및 y 성분이 0인 경우, 상기 서브 샘플링을 통하여 상기 상측 주변 참조 샘플들 중 x좌표가 0인 상측 주변 참조 샘플 및 x좌표가 8인 상측 주변 참조 샘플이 선택될 수 있다.
또한, 상기 수학식 5의 y는 변수로서, 0에서 서브 샘플링 후의 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 참조 샘플들의 참조 샘플 개수까지 증가될 수 있다. 일 예로, 높이가 32인 현재 크로마 블록에서 4개의 좌측 주변 참조 샘플들이 선택되는 경우, 상기 수학식 5의 height는 32이며 y는 0부터 3까지 변화할 수 있다. 또한, 상기 Subsample_num는 4이기 때문에 Idx_h 값은 0, 8, 16 및 24가 선택될 수 있다. 따라서, 상기 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 포지션의 x성분 및 y 성분이 0인 경우, 상기 서브 샘플링을 통하여 상기 좌측 주변 참조 샘플들 중 y좌표가 0인 좌측 주변 참조 샘플, y좌표가 8인 좌측 주변 참조 샘플, y좌표가 16인 좌측 주변 참조 샘플 및 y좌표가 24인 좌측 주변 참조 샘플이 선택될 수 있다.
상기 수학식 5를 참조하면 서브 샘플링을 통하여 상기 현재 크로마 블록의 좌상측에 가까운 샘플들만이 선택될 수 있다.
이에, 본 실시예는 상기 수학식 5와 다른 수학식을 기반으로 서브 샘플링이 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서 제안된 서브 샘플링은 다음과 같은 수학식을 기반으로 수행될 수 있다.
Figure pct00023
여기서, subsample_num_width는 서브 샘플링을 통하여 도출된 상측 주변 참조 샘플 개수를 나타낼 수 있고, subsample_num_height는 서브 샘플링을 통하여 도출된 좌측 주변 참조 샘플 개수를 나타낼 수 있다.
또한, x는 변수로서, 0에서 서브 샘플링 후의 상기 현재 크로마 블록의 상측 주변 참조 샘플들의 참조 샘플 개수까지 증가될 수 있다. 또한, y는 변수로서, 0에서 서브 샘플링 후의 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 참조 샘플들의 참조 샘플 개수까지 증가될 수 있다.
예를 들어, 상기 수학식 6을 참조하면 폭이 16인 현재 크로마 블록에서 2개의 상측 주변 참조 샘플들이 선택되는 경우, 상기 수학식 6의 width는 16이며 x는 0부터 1까지 변화할 수 있다. 또한, 상기 subsample_num_width는 2이기 때문에 Idx_w 값은 15 및 7이 선택될 수 있다. 따라서, 상기 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 포지션의 x성분 및 y 성분이 0인 경우, 상기 서브 샘플링을 통하여 상기 상측 주변 참조 샘플들 중 x좌표가 15인 상측 주변 참조 샘플 및 x좌표가 7인 상측 주변 참조 샘플이 선택될 수 있다. 즉, 상기 현재 크로마 블록의 상측 주변 샘플들 중 상기 현재 크로마 블록의 좌상측과 먼 상측 주변 참조 샘플이 선택될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 수학식 6을 참조하면 높이가 32인 현재 크로마 블록에서 4개의 좌측 주변 참조 샘플들이 선택되는 경우, 상기 수학식 6의 height는 32이며 y는 0부터 3까지 변화할 수 있다. 또한, 상기 subsample_num_height는 4이기 때문에 Idx_h 값은 31, 23, 15 및 7이 선택될 수 있다. 따라서, 상기 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 포지션의 x성분 및 y 성분이 0인 경우, 상기 서브 샘플링을 통하여 상기 좌측 주변 참조 샘플들 중 y좌표가 31인 좌측 주변 참조 샘플, y좌표가 23인 좌측 주변 참조 샘플, y좌표가 15인 좌측 주변 참조 샘플 및 y좌표가 7인 좌측 주변 참조 샘플이 선택될 수 있다.
한편, 상기 수학식 6의 상기 subsample_num_width 및 상기 subsample_num_height는 현재 크로마 블록의 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 subsample_num_width 및 상기 subsample_num_height는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00024
표 18을 참조하면 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이 중 짧은 쪽에 맞춰 긴 쪽에 인접한 주변 참조 샘플들에 대하여 서브 샘플링이 수행될 수 있다. 즉, 긴 쪽에 인접한 주변 참조 샘플들 중 선택되는 주변 참조 샘플의 개수는 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이 중 작은 값으로 도출될 수 있다. 예를 들어, subsample_num_width = subsample_num_height = min(width, height) 로 도출될 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 Nth 가 도출되는 경우, 상기 Nth 를 기반으로 subsample_num_width 및 subsample_num_height 가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 subsample_num_width 및 subsample_num_height 는 상기 Nth 를 기반으로 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00025
여기서, min(A,B)는 A,B 중 작은 값을 나타낼 수 있다.
또는, 예를 들어, 미리 정해진 LUT(look-up table)를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 모양에 맞는 최적의 개수의 주변 참조 샘플을 도출하는 서브샘플링이 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 LUT 는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00026
상기 표 20을 참조하면 상술한 서브샘플링보다 선택되는 주변 참조 샘플 수를 증가시킬 수 있고, 이를 통하여 보다 높은 정확도로 CCLM 파라미터가 계산될 수 있다. 상술한 예의 6개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링에서는 8개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링 중 먼저 나오는 6개의 위치(idx_w 또는 idx_h)가 선택될 수 있고, 12 혹은 14개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링에서는 16개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링 중 먼저 나오는 12 혹은 14개의 위치가 선택될 수 있다. 또한, 24 혹은 28개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링에서는 32개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링 중 먼저 나오는 24 혹은 28개의 위치 가 선택될 수 있다.
또한, 상기 표 20을 참조하면 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서의 선택되는 참조 샘플 수 결정은 다음과 같을 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 크로마 블록의 크로마 블록 사이즈가 4x32 사이즈인 경우, 상기 subsample_num_width는 4, 상기 subsample_num_height는 28로 결정될 수 있으며, 나머지 크로마 블록 사이즈의 경우에 대해서도 동일한 방식으로 상기 subsample_num_width와 상기 subsample_num_height가 결정될 수 있다.
또는, 하드웨어 복잡도 증가를 방지하기 위해서 간소화된 개수의 주변 참조 샘플을 도출하는 서브샘플링이 수행될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상기 LUT 는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00027
상기 표 21을 참조하면 상기 subsample_num_width 및 상기 subsample_num_height의 합의 최대값이 8로 설정될 수 있다. 이를 통하여, 하드웨어 복잡도 증가를 줄이는 동시에 효율적으로 CCLM 파라미터가 계산될 수 있다.
상술한 예의 6개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링에서는 8개의 주변 참조 샘플들을 도출하는 서브샘플링 중 먼저 나오는 6개의 위치(idx_w 또는 idx_h)가 선택될 수 있다.
또한, 상기 표 21을 참조하면 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서의 선택되는 참조 샘플 수 결정은 다음과 같을 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 크로마 블록의 크로마 블록 사이즈가 4x32 사이즈인 경우, 상기 subsample_num_width는 2, 상기 subsample_num_height는 6으로 결정될 수 있으며, 나머지 크로마 블록 사이즈의 경우에 대해서도 동일한 방식으로 상기 subsample_num_width와 상기 subsample_num_height가 결정될 수 있다.
제안하는 방법은 추가 정보를 전송할 필요 없이 인코더 및 디코더에서 약속된 값을 사용할 수 있으며, 혹은 CU, slice, picture 및 sequence 단위로 제안하는 방법 사용 여부 및 값을 전송할 수 있다.
상술한 표 20 및 21과 같은 LUT를 사용하는 서브샘플링이 수행되는 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 표(즉, LUT)에 정해진 subsample_num_width 및 subsample_num_height 수를 이용할 수 있고, 상기 Nth 가 이용되는 경우, 상기 Nth 값을 기반으로 상기 subsample_num_width 및 상기 subsample_num_height를 결정할 수 있다. 또한, 그 외의 경우에는 표 18로 도출되는 값이 디폴트(default) subsample_num_width 및 디폴트 subsample_num_height 수로 이용될 수 있다.
한편, CU 단위로 제안하는 방법, 즉, 상술한 수학식 6을 사용하는 서브 샘플링의 적용 유무를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 디코딩 장치는 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면 다음과 같이 cclm_subsample_flag를 파싱하여 CCLM 예측을 수행하는 방법이 제안될 수 있다.
- 상기 cclm_subsample_flag가 0(false)인 경우, 기존 서브 샘플링 방법(상술한 수학식 5를 기반으로 서브 샘플링)을 통해 주변 참조 샘플 선택 및 CCLM 파라미터 계산 수행
- 상기 cclm_subsample_flag가 1(true)인 경우, 제안된 서브 샘플링 방법(상술한 수학식 6을 기반으로 서브 샘플링)을 통해 주변 참조 샘플 선택 및 CCLM 파라미터 계산 수행
슬라이스, 픽처 및 시퀀스 단위로 제안하는 방법의 적용 유무를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 다음과 같이 HLS(high level syntax) 통해 상기 정보를 전송할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 정보를 기반으로 수행되는 서브 샘플링 방법을 선택할 수 있다.
예를 들어, 슬라이스 헤더를 통하여 시그널링되는 상기 제안하는 방법의 적용 유무를 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00028
cclm_subsample_flag 는 상기 제안하는 방법의 적용 유무를 나타내는 정보의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
또는, 예를 들어, PPS(Picture Parameter Set, PPS)를 통하여 시그널링되는 상기 제안하는 방법의 적용 유무를 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00029
또는, 예를 들어, SPS(Sequence Parameter Set, SPS)를 통하여 시그널링되는 상기 제안하는 방법의 적용 유무를 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00030
상기 슬라이스 헤더, 상기 PPS 또는 상기 SPS를 통하여 전송된 cclm_subsample_flag 값(즉, cclm_subsample_flag 을 디코딩하여 도출된 값)을 기반으로 선택된 방법은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00031
표 25를 참조하면 상기 cclm_subsample_flag 의 값이 0 인 경우, 상기 수학식 5를 사용하는 서브 샘플링이 수행될 수 있고, 상기 cclm_subsample_flag 의 값이 1 인 경우, 수학식 6을 사용하는 서브 샘플링이 수행될 수 있다.
한편, 추가 정보의 전송 없이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 기설정된 값이 사용되는 경우, 인코딩 장치는 디코딩 장치와 동일하게 상술한 실시예를 수행할 수 있고, 선택된 주변 참조 샘플들을 기반으로 계산된 CCLM 파라미터 계산을 수행할 수 있다.
또는, CU, 슬라이스, 픽처 및 시퀀스 단위로 제안된 서브 샘플링 방법의 적용 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 다음과 같이 상기 제안된 서브 샘플링 방법의 적용 여부를 결정한 후, 디코딩 장치로 상기 정보를 전송할 수 있다.
- CU 단위로 제안된 서브 샘플링 방법의 적용 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면 아래의 두 경우 중 인코딩 효율이 좋은 쪽을 RDO를 통해 결정한 후, 해당하는 경우를 나타내는 값의 상기 정보를 디코딩 장치로 전송할 수 있다.
1) 기존 참조 샘플 서브 샘플링(상술한 수학식 5를 사용하는 서브 샘플링)을 통한 CCLM 파라미터 계산 수행이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 0(false)인 cclm_subsample_flag 전송
2) 제안된 서브 샘플링(상술한 수학식 6을 사용하는 서브 샘플링)을 통한 CCLM 파라미터 계산 수행이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 1(true)인 cclm_subsample_flag 전송
- 슬라이스, 픽처 및 시퀀스 단위로 제안된 서브 샘플링 방법의 적용 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 상술한 표 22, 표 23 및 표 24와 같이 HLS(high level syntax)를 추가하여 상기 정보가 전송될 수 있다.
도 22는 본 문서의 일 예에 따른 서브 샘플링을 이용하여 CCLM 예측을 수행하는 일 예를 나타낸다.
도 22를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다(S2200).
구체적으로, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 주변 샘플들에 대한 서브 샘플링이 필요한지 판단할 수 있다(S2205).
예를 들어, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 파라미터들을 도출하기 위하여 상기 현재 크로마 블록의 폭보다 작은 개수의 상측 주변 샘플들이 선택되는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 상측 주변 샘플들에 대한 상기 서브샘플링이 수행될 필요가 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 파라미터들을 도출하기 위하여 상기 현재 크로마 블록의 높이보다 작은 개수의 좌측 주변 샘플들이 선택되는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 샘플들에 대한 상기 서브샘플링이 수행될 필요가 있다.
상기 서브 샘플링이 필요한 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 주변 샘플들에 대하여 상기 수학식 6을 사용한 서브 샘플링을 수행하여 특정 개수의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2210). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 선택된 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 파라미터들을 계산할 수 있다(S2215).
한편, 상기 서브 샘플링이 필요하지 않는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 서브 샘플링을 수행하지 않고, 상기 현재 크로마 블록의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2220). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 선택된 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 파라미터들을 계산할 수 있다(S2215).
상기 CCLM 파라미터들이 도출된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S2225).
한편, 본 문서에서는 상기 CCLM 파라미터 도출에 있어서 CCLM 파라미터 도출을 위한 연산 복잡도를 줄이는 상술한 실시예와 다른 실시예가 제안될 수 있다.
일 예에 따라, CCLM 및 MDLM 예측에 대한 파라미터 즉, 예를 들어, 상기 α, β)을 위한 샘플들은 다음과 같이 선택될 수 있다.
- CCLM이 적용이 적용되는 NxN 사이즈의 크로마 블록인 경우, 총 2N개(가로 N개, 세로 N개)의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair, 휘도 및 색차)가 선택될 수 있다.
- CCLM이 적용이 적용되는 NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈의 크로마 블록인 경우(여기서, N <= M), 총 2N개(가로 N개, 세로 N개) 의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair)가 선택될 수 있다. 한편, M이 N보다 크기 때문에(예를 들어, M = 2N 또는 3N 등) M개의 샘플들 중 서브샘플링(subsampling)을 통하여 N개의 샘플 페어가 선택될 수 있다.
- MDLM이 적용되는 NxM 사이즈의 크로마 블록인 경우, LM_A 모드에서는 상기 현재 크로마 블록의 2N개의 위쪽 주변 참조 샘플 페어(pair, 휘도 및 색차)가 선택될 수 있다.
- MDLM이 적용되는 MxN 사이즈의 크로마 블록인 경우, LM_L 모드에서는 상기 현재 크로마 블록의 2N개의 왼쪽 주변 참조 샘플 페어(pair, 휘도 및 색차)가 선택될 수 있다.
상술한 내용과 같이 2N개의 샘플 페어들이 도출될 수 있고, 상기 샘플 페어를 이용한 상술한 수학식 3을 통해 CCLM 파라미터 α, β가 계산되는 경우, 4N번의 비교 연산이 요구될 수 있다.
즉, 4x4 사이즈의 크로마 블록의 경우 CCLM 파라미터 계산을 위해 비교 연산 16번이 필요하며, 32x32 사이즈의 크로마 블록의 경우에는 128번의 비교 연산이 요구된다. 즉, 크로마 블록 사이즈가 커질수록 CCLM 파라미터 계산을 위해 요구되는 연산량이 급증하게 되며, 이는 하드웨어 구현 시 딜레이 문제가 있다. 특히, 상기 CCLM 파라미터는 디코딩 장치에서도 계산을 통해 도출되어야 하기 때문에 디코딩 장치 하드웨어 구현시의 딜레이 문제 및 구현 코스트(cost) 증가로 이어질 수 있다.
구체적으로, 본 실시예는 크로마 블록의 블록 사이즈 증가에 따른 CCLM 파라미터 연산량 증가 문제를 해결하기 위해 화소 선택 상한선 Nth를 적응적으로 설정하는 방안을 제안한다. 또한, 본 실시예는 N=2(여기서, 상기 N은 크로마 블록의 폭 및 높이 중 작은 값)인 경우, 즉 2x2 사이즈의 크로마 블록에 대한 CCLM 예측시 발생하는 워스트 케이스(worst case) 연산(CTU 내의 모든 크로마 블록들이 2x2 사이즈로 분할된 후, 모든 크로마 블록들에서 CCLM 예측이 수행되는 케이스)을 방지하기 위해, 적응적으로 Nth 를 설정하는 방안이 제안될 수 있고, 이를 통하여 상기 워스트 케이스에서의 CCLM 파라미터 계산을 위한 연산량을 약 50% 줄일 수 있다.
- 본 실시예의 방법 1 (proposed method 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N <= 2 인 경우, Nth 는 1로 설정(Nth = 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N = 4 인 경우, Nth 는 2로 설정(Nth = 2)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N > 4 인 경우, Nth 는 4로 설정(Nth = 4)
또는, 예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 2 (proposed method 2)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N = 2 인 경우, Nth 는 1로 설정(Nth = 1)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N = 4 인 경우, Nth 는 2로 설정(Nth = 2)
또는, 예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 3 (proposed method 3)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N > 4 인 경우, Nth 는 4로 설정(Nth= 4)
또는, 예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 4 (proposed method 4)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 N > 2 인 경우, Nth 는 2로 설정(Nth = 2)
또는, 예를 들어, 본 실시예 따르면, 다음과 같이 블록 사이즈에 적응적으로 상기 Nth 가 설정될 수 있다.
- 본 실시예의 방법 5 (proposed method 5)
- NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈(여기서, 예를 들어, N <= M)의 현재 크로마 블록에서 Nth 는 N/2로 설정(Nth= N/2)
상기 방법에서 N = 2 은 CCLM 파라미터 계산을 위한 총 화소 개수가 4개(2N)인 것을 의미하며, Nth = 1 은 CCLM 파라미터 계산을 위해 2개(2*Nth)의 화소만을 사용한다는 것을 의미한다. 또한, N = 4 일 경우는 CCLM 파라미터 계산을 위한 총 화소 개수는 8개(2N)인 것을 의미하며, Nth = 2 는 CCLM 파라미터 계산을 위해 4개(2Nth)의 화소만을 사용한다는 것을 의미한다.
방법 1에서 4개의 화소를 사용하는 경우(2xN 및 Nx2에서 기존 CCLM을 사용하는 경우 및 MDLM의 경우 2xN에서 LM_A 모드 및 Nx2에서 LM_L 모드일 경우), 절반의 화소를 사용함으로써 워스트 케이스에서의 비교 연산을 절반으로 줄일 수 있다. 또한 8개의 화소를 사용하는 경우(4xN 및 Nx4에서 기존 CCLM을 사용할 경우 및 MDLM의 경우 4xN에서 LM_A 모드 및 Nx4에서 LM_L 모드일 경우)에도 절반의 화소를 사용함으로써 비교 연산량을 크게 줄일 수 있으며, 그 이상 사용하는 경우에도 최대 8개의 화소만을 사용하여 CCLM 파라미터 연산을 수행할 수 있다.
방법 2는 4개의 화소를 사용하는 경우(2xN 및 Nx2에서 기존 CCLM을 사용할 경우 및 MDLM의 경우 2xN에서 LM_A 모드 및 Nx2에서 LM_L 모드일 경우), 절반의 화소를 사용함으로써 워스트 케이스에서의 비교 연산을 절반으로 줄일 수 있으며, 그 이상 사용하는 경우에도 최대 4개의 화소만을 사용하여 CCLM 파라미터 연산을 수행할 수 있다.
방법 3은 최대 8개의 화소만을 사용하여 CCLM 파라미터 연산을 수행할 수 있으며, 방법 4는 최대 4개의 화소만을 사용하여 CCLM 파라미터 연산을 수행할 수 있다. 즉, 방법 4에서는 모든 블록에서 4개의 화소만을 이용하여 CCLM 파라미터를 계산한다.
본 실시예의 상술한 방법 1 내지 방법 5는 N = 2인 경우의 워스트 케이스 복잡도를 50% 정도 줄일 수 있으며, 각 크로마 블록 사이즈에 적응적으로 Nth 를 적용할 수 있기 때문에 인코딩 손실을 최소화할 수 있다.
이와 같이, 블록 사이즈에 적응적으로 Nth를 설정함으로써 블록 사이즈에 최적화된 화소 개수를 선택할 수 있고, Nth를 설정한 후에는 도 9 및 도 10과 같이 크로마 블록 주변 화소를 선택하여 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다. 표 26은 상기 실시예를 적용할 경우, 크로마 블록 크기에 따른 CCLM 파라미터 계산 연산량을 보여준다.
Figure pct00032
상술한 표 26에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 제안하는 방법들이 사용되는 경우, 블록 사이즈가 커짐에도 CCLM 파라미터 계산을 위해 요구되는 연산량은 증가하지 않는 것을 볼 수 있다.
다음 표는 본 실시예에서 제안하는 방법 1 및 방법 2의 실험 결과 데이터를 나타낸다.
Figure pct00033
Figure pct00034
상기 표 27을 참조하면, CCLM 파라미터 계산 연산량을 줄임에도(Nth = 1, 2, 4) 인코딩 효율은 거의 변화가 없음을 볼 수 있다. 오히려 각 성분에 대한 성능 이득(Y 0.02%, Cb 0.12%, Cr 0.07% )을 얻을 수 있다. 또한, 인코딩 및 디코딩 복잡도는 99% 및 96%로 감소함을 확인할 수 있다.
또한, 표 28과 같이 제안하는 방법 2를 통해 CCLM 파라미터 계산 연산량을 크게 줄일 경우에도 (Nth = 1,2) 인코딩 효율은 거의 변화가 없으며, 인코딩 및 디코딩 복잡도는 99% 및 96%로 감소함을 확인할 수 있다.
한편, 상기 TH 는 상기 TH 를 나타내는 추가 정보를 전송할 필요없이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 또는, 상기 TH 를 나타내는 추가 정보가 CU(Coding Unit), 슬라이스(slice), 픽처(picture) 또는 시퀀스(sequence) 단위로 전송될 수 있고, 상기 TH 는 상기 TH 를 나타내는 추가 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 TH 를 나타내는 추가 정보는 상기 TH 의 값을 나타낼 수 있다.
예를 들어, CU 단위로 TH 를 나타내는 추가 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면 후술하는 내용과 같이 신텍스 요소(syntax element) cclm_reduced_sample_flag 를 파싱하고 CCLM 파라미터 계산 과정을 수행하는 방안이 제안될 수 있다. 상기 cclm_reduced_sample_flag는 CCLM 리듀스드 샘플 플래그(CCLM reduced sample flag)의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
- 상기 cclm_reduced_sample_flag가 0(false)인 경우, 모든 블록에 대하여 상기 Nth = 4로 설정하고, 상술한 도 9 및 도 10에서 제안된 실시예의 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산 수행
- 상기 cclm_reduced_sample_flag가 1(true)인 경우, 상기 제안하는 방볍 1(Nth = 1, 2)로 설정하고, 본 실시예에서 제안하는 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산 수행
또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 적용되는 방법을 나타내는 정보가 전송되는 경우, 후술하는 것과 같이 HLS(high level syntax) 통하여 전송되는 상기 정보를 기반으로 상술한 방법 1 내지 방법 5 중 적용되는 방법이 선택될 수 있고, 선택된 방법을 기반으로 상기 CCLM 파라미터가 계산될 수 있다.
예를 들어, 슬라이스 헤더를 통하여 시그널링되는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00035
cclm_reduced_sample_threshold 는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보의 신텍스 요소를 나타낼 수 있다.
또는, 예를 들어, PPS(Picture Parameter Set, PPS)를 통하여 시그널링되는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00036
또는, 예를 들어, SPS(Sequence Parameter Set, SPS)를 통하여 시그널링되는 상기 적용되는 방법을 나타내는 정보는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00037
상기 슬라이스 헤더, 상기 PPS 또는 상기 SPS를 통하여 전송된 cclm_reduced_sample_threshold 값(즉, cclm_reduced_sample_threshold을 디코딩하여 도출된 값)을 기반으로 선택된 방법은 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure pct00038
표 32를 참조하면 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 0 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 1로 선택될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 1 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 2로 선택될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 2 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 3으로 선택될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 3 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 4로 선택될 수 있고, 상기 cclm_reduced_sample_threshold의 값이 4 인 경우, 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 방법은 상기 방법 5로 선택될 수 있다.
본 실시예에서 제안하는 방법은 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드인 CCLM 모드에 사용될 수 있고, 상기 CCLM 모드를 통해 예측된 크로마 블록은 인코딩 장치에서 원본 영상과의 차분을 통해 레지듀얼 영상을 도출하는데 사용되거나, 디코딩 장치에서 레지듀얼 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 도출하는데 사용될 수 있다.
한편, CU, 슬라이스, 픽처 및 시퀀스 단위로 상기 방법들 중 하나를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 상기 방법 1 내지 상기 방법 5 중 하나의 방법을 결정한 후, 상기 정보를 디코딩 장치로 다음과 같이 전송할 수 있다.
- CU 단위로 상술한 실시예의 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드이면(즉, 상기 현재 크로마 블록에 CCLM 예측이 적용되는 경우), 아래의 두 경우 중 인코딩 효율이 좋은 쪽을 RDO를 통해 결정할 수 있고, 결정된 방법에 대한 정보를 디코딩 장치로 전송할 수 있다.
1) 모든 블록에 대하여 상기 Nth = 4로 설정하고, 상술한 도 9 및 도 10에서 제안된 실시예의 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 0(false)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
2) 상기 방법 2(Nth=1,2)가 적용되는 것으로 설정하고, 본 실시예에서 제안하는 주변 샘플 선택 방안을 통해 CCLM 파라미터 계산하는 것이 인코딩 효율이 좋은 경우, 값이 1(true)인 cclm_reduced_sample_flag 를 전송
- 또는, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 단위로 상술한 실시예의 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 전송되는 경우, 인코딩 장치는 상술한 표 29, 표 30 또는 표 31과 같이 HLS(high level syntax)를 추가하여 상기 방법들 중 하나의 방법을 나타내는 정보를 전송할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 방법들 중 적용되는 방법을 입력 영상의 크기를 고려하거나 또는 인코딩 타겟 비트레이트(target bitrate)에 맞게 설정할 수 있다.
1) 예를 들어, 입력 영상이 HD 이상인 경우, 인코딩 장치는 상기 방법 1(Nth = 1,2,4)를 적용할 수 있고, 그 이하인 경우, 상기 방법 2(Nth = 1,2)를 적용할 수 있다.
2) 높은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, 인코딩 장치는 상기 방법 3(Nth = 4)를 적용할 수 있고, 낮은 품질의 영상 인코딩이 필요한 경우, 상기 방법 4(Nth = 2)를 적용할 수 있다.
도 23 내지 도 27은 상술한 실시예에서 제안된 방법에 따라 도출된 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/ MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 제안된 방법 1에 의하여 CCLM/ MDLM 파라미터들을 연산하는 방법을 나타낸다.
도 23을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM/ MDLM 파라미터를 계산할 수 있다(S2300). 이러한 상기 CCLM/ MDLM 파라미터의 계산 방법은 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 블록 모양과 CCLM/ MDLM 모드를 고려하여 상기 현재 크로마 블록의 N을 설정할 수 있고(S2301), 상기 N이 2와 같은 지(N = 2)를 판단할 수 있다(S2302).
상기 N이 2와 같은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2개 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2303). 여기서, 상기 Nth 는 1일 수 있다(Nth =1).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2304).
한편, 상기 2와 같지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 N이 4와 같은지(N = 4)인지 판단할 수 있다(S2305).
상기 N이 4와 같은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 4 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2306). 여기서, 상기 Nth 는 2일 수 있다(Nth =2). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2304).
또는, 상기 N이 4와 같지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 8개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2307). 여기서, 상기 Nth 는 4일 수 있다(Nth =4). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2304).
상기 현재 크로마 블록에 대한 CLM/ MDLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM/ MDLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S2310). 예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 계산된 파라미터들 및 상기 현재 크로마 블록에 대한 현재 루마 블록의 복원 샘플들이 사용되는 상술한 수학식 1을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다.
도 24는 제안된 방법 2에 의하여 CCLM/ MDLM 파라미터들을 연산하는 방법을 나타낸다.
도 24를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM/ MDLM 파라미터를 계산할 수 있다(S2400). 이러한 상기 CCLM/ MDLM 파라미터의 계산 방법은 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 블록 모양과 CCLM/ MDLM 모드를 고려하여 상기 현재 크로마 블록의 N을 설정할 수 있고(S2401), 상기 N이 2와 같은 지(N = 2)를 판단할 수 있다(S2402).
상기 N이 2와 같은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 2개 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2403). 여기서, 상기 Nth 는 1일 수 있다(Nth =1).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2404).
한편, 상기 2와 같지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 4 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2405). 여기서, 상기 Nth 는 2일 수 있다(Nth =2). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2404).
상기 현재 크로마 블록에 대한 CLM/ MDLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM/ MDLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S2410).
도 25는 제안된 방법 3에 의하여 CCLM/ MDLM 파라미터들을 연산하는 방법을 나타낸다.
도 25를 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM/ MDLM 파라미터를 계산할 수 있다(S2500). 이러한 상기 CCLM/ MDLM 파라미터의 계산 방법은 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 블록 모양과 CCLM/ MDLM 모드를 고려하여 상기 현재 크로마 블록의 N을 설정할 수 있고(S2501), 상기 N이 2와 같은 지(N = 2)를 판단할 수 있다(S2502).
상기 N이 2와 같은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 4개 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2503). 이는 기존의 방법과 참조 샘플 도출과 동일하다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2504).
한편, 상기 2와 같지 않은 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 8 개의 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2505). 여기서, 상기 Nth 는 4일 수 있다(Nth =4). 이후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2504).
상기 현재 크로마 블록에 대한 CLM/ MDLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM/ MDLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S2510).
도 26은 제안된 방법 3에 의하여 CCLM/ MDLM 파라미터들을 연산하는 방법을 나타낸다.
도 26을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM/ MDLM 파라미터를 계산할 수 있다(S2600). 이러한 상기 CCLM/ MDLM 파라미터의 계산 방법은 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 4개 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2601). 여기서, 상기 Nth 는 4일 수 있다(Nth =4).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2602).
상기 현재 크로마 블록에 대한 CLM/ MDLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM/ MDLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S2610).
도 27은 제안된 방법 3에 의하여 CCLM/ MDLM 파라미터들을 연산하는 방법을 나타낸다.
도 27을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM/ MDLM 파라미터를 계산할 수 있다(S2700). 이러한 상기 CCLM/ MDLM 파라미터의 계산 방법은 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 CCLM/ MDLM 파라미터 계산을 위한 참조 샘플로 상기 현재 블록에 인접한 참조 라인(reference line) 내 N개 주변 샘플들을 선택할 수 있다(S2701). 여기서, 상기 Nth 는 N/2일 수 있다(Nth = N/2).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S2702).
상기 현재 크로마 블록에 대한 CLM/ MDLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM/ MDLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S2710).
한편, 일 예에 따라, 기존 CCLM 파라미터 계산의 복잡도를 해결하기 위해, 다음과 같은 간소화된 CCLM 파라미터 계산 방법이 제안될 수 있다.
1. 현재 루마 블록 주변 참조 샘플의 다운 샘플링(downsampling) 시, 필터를 사용하지 않고 고정 위치의 루마 참조 샘플 선택.
2. 선택된 크로마 블록 및 루마 블록 참조 샘플의 적응적 선별을 통해 보다 적은 수의 참조 샘플을 이용하여 CCLM 파라미터 계산에 사용.
3. CCLM 파라미터 계산 시, 선택된 루마 블록 참조 샘플의 최대 및 최소 값을 구한 후, 해당 루마 샘플(최대 및 최소 값 루마 샘플) 주변의 샘플을 이용하여 다운 샘플링 필터를 통해 최대 및 최소 루마 샘플값 보상.
4. 상기 3번째 방법을 통해 도출된 최대 및 최소 주변 참조 샘플 페어(pair, 휘도 및 색차) 값을 이용하여 CCLM 파라미터 α 및 β 계산.
본 실시예에서 제안하는 방법에 따르면, 휘도 블록의 다운 샘플링은 항상 2 샘플 위치에서만 수행되기 때문에 기존의 방법에 비해 최소 절반, 최대 1/32 정도까지 다운 샘플링 연산량을 줄일 수 있다. 또한, 크로마 블록 및 루마 블록 참조 샘플의 적응적 선별을 통해 기존의 방법에 비해 최소 절반, 최대 1/8 정도 비교 연산량을 줄일 수 있으며, 연산량 감소로 인하여 인코딩 손실을 최소화 할 수 있다.
다음은 본 실시예에서 제안하는 방법을 자세한 설명한다.
1. 루마 블록 주변 참조 샘플의 다운 샘플링 시, 필터를 사용하지 않고 고정 위치의 루마 참조 샘플을 선택(단계 1)
본 단계 1에서는, 기존의 다운 샘플링 필터를 통한 루마 블록의 선별과는 달리, 아래의 수학식을 사용하여 간단하게 루마 참조 샘플의 다운 샘플링을 수행할 수 있다.
Figure pct00039
도 28은 일 실시예에 따라 선택된 루마 참조 샘플들을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 다운 샘플링을 위한 연산을 수행하지 않은 채, 특정 위치의 샘플만을 이용하여 CCLM 파라미터를 계산할 수 있다. 도 28은 4:2:0 컬러 포맷 영상에서 수학식 7을 이용하여 루마 블록의 다운 샘플링을 수행하는 방법, 즉 휘도 참조 샘플을 선택한 방법을 나타낸다.
2. 선택된 크로마 블록 및 루마 블록 참조 샘플의 적응적 선별을 통해 보다 적은 개수의 참조 샘플을 이용하여 CCLM 파라미터 계산에 사용(단계 2)
본 단계에서는 앞서 기술된 모든 실시예를 사용하여 참조 샘플을 적응적으로 선별하고, 적응적으로 샘플링 위치를 선택하는 것이 제안된다.
일 예로, 도 27의 방법을 적용할 경우, 참조 샘플을 절반만 사용하여 CCLM 파라미터 예측을 수행할 수 있다. 또는 도 23의 방법을 적용할 경우, 참조 샘플의 절반 및 최대 8개의 샘플 페어를 사용하여 CCLM 파라미터 예측을 수행할 수 있다. 또는 도 22의 방법을 사용할 경우, 참조 샘플의 샘플링 시 마지막 위치의 참조 샘플을 선택할 수 있다.
3. CCLM 파라미터 계산 시, 선택된 루마 블록 참조 샘플의 최대 및 최소값을 구한 후, 해당 루마 샘플(최대 및 최소값 루마 샘플)의 주변의 샘플을 이용하여 다운 샘플링 필터를 통해 최대 및 최소 루마 샘플 값 보상(단계 3).
본 단계는 앞서 선택된 참조 샘플들의 비교(comparison) 연산을 통해 최소 및 최대 휘도 샘플 및 그에 대응하는 크로마 샘플을 선택한 후, 선택된 루마 샘플 위치의 주변 루마 샘플들을 이용하여 기존의 루마 참조 샘플 다운 샘플링과 같은 방법으로 휘도값 보상을 수행하는 것을 제안한다.
도 29는 일 실시예에 따라 선택된 최대 및 최소 샘플 페어를 나타내며, 도 28의 예시에서 선택된 최대 및 최소 샘플 페어를 나타내고 있다.
즉, 도 29와 같이, 두 개의 루마 화소 및 그에 대응하는 크로마 화소가 비교 연산을 통해 선택된 후 (주변 참조 루마 샘플의 최대 및 최소 값), 선택된 루마 샘플의 원래 위치 주변 6개의 샘플을 이용하여 필터링을 수행할 수 있다. 다시 말해, 하기 수학식와 같이 기존 휘도 참조 샘플 다운 샘플링 방법과 동일한 방법으로 루마 샘플 보상을 수행할 수 있다.
Figure pct00040
4. 상기 단계 3을 통해 얻은 최대 및 최소 샘플 페어(루마 및 그에 대응하는 크로마 샘플)값을 이용하여 CCLM 파라미터 α,β 계산(단계 4).
본 단계에 따르면, 상기 단계 3을 통하여 보상된 두 개의 루마 샘플 및 그에 대응하는 크로마 샘플값을 이용하여 기존과 동일한 방법으로 CCLM 파라미터 α,β이 계산될 수 있다.
도 30은 본 문서의 다른 예에 따라 제안된 방법에 따라 현재 크로마 블록의 CCLM/MDLM 파라미터들을 기반으로 CCLM/MDLM 예측을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 30을 참조하면, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 CCLM/ MDLM 파라미터를 계산할 수 있다(S3000). 이러한 상기 CCLM/ MDLM 파라미터의 계산 방법은 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 다운 샘플링 필터링 없이 루마 참조 픽셀을 선택할 수 있다(S3001).
그런 후, 인코딩 장치/디코딩 장치는 본 문서에서 설명된 다양한 실시예들(예컨대, 도 9 내지 도 27을 참조로 설명된 방법)에 따라 참조 라인에서 축소된 샘플(픽셀)을 선택할 수 있다(S3002).
그런 후, 축소된 참조 픽셀에서 최대 및 최소 샘플 페어를 선택할 수 있다(S3003).
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 수학식 8을 이용하여 선택된 두 개의 최대 및 최소 루마 샘플에 필터링을 수행하고(S3004), 상기 선택된 참조 샘플들을 기반으로 상기 CCLM/ MDLM 예측에 대한 파라미터 α, β를 도출할 수 있다(S3005).
상기 현재 크로마 블록에 대한 CLM/ MDLM 예측에 대한 상기 파라미터들이 계산된 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 파라미터들을 기반으로 CCLM/ MDLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 생성할 수 있다(S3010).
이하에서는, CCLM을 통한 색차 인트라 예측 시 발생하는 하드웨어 구현 복잡도 문제를 해결하는 방법, 구체적으로 CCLM 파라미터 계산 시 사용되는 휘도(luma) 및 색차(chroma) 화소(or 샘플)를 효율적으로 선택하는 방법이 제안될 수 있다. 이를 통해 CCLM 파라미터 계산 복잡도를 줄이면서 코딩 효율 감소를 최소화 할 수 있다.
구체적으로, CCLM 파라미터를 계산하기 위한 참조 샘플들의 개수를 줄이는 제1 테스트, 절반의 참조 샘플들이 CCLM 파라미터에 사용되는 제2 테스트 가 설명될 수 있으며, 제2 테스트는 제1 테스트에 추가하여 픽셀의 최대값이 8로 제한되었다. 두 테스트 모두에서, CCLM 파라미터 결정에 사용되는 참조 샘플 페어의 수는 워스트 케이스의 절반으로 줄었으며, 따라서, 루마 다운 샘플링 과정과 픽셀 비교 연산 복잡도가 절반으로 감소하였다.
제1 테스트 결과, 올 인트라 구성(All Intra configuration)에서 BDR는 Y 0.00%, Cb 0.07%, Cr 0.03%으로 나타났고, 제2 테스트 결과, 올 인트라 구성(All Intra configuration)에서 BDR는 Y 0.00%, Cb 0.04%, Cr 0.01%으로 나타났다.
제안된 방법에 따르면, CCLM 파라미터 결정에서 절반의 참조 샘플들이 CCLM 및 MDLM 에 사용되므로, 연산 복잡도가 현저히 줄어들 수 있고, 특히 제2 테스트에서 참조 샘플 페어의 최대값이 8로 제한되는 것이 표 33에 나타나 있다.
또한, 제안된 실시예에 CCLM 파라미터를 위한 참조 샘플 페어의 개수는 예컨대 2X2 블록의 경우 워스트 케이스에 비하여 절반으로 감소하였고, 표 34 및 표 35에 나타난 바와 같이, 이는 루마 참조 픽셀 도출의 다운 샘플링 과정 및 CCNM 파라미터 도출의 픽셀 비교 연산의 수를 감소시키는 결과를 가져왔다.
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
제1 테스트 결과는 표 36 및 표 37과 같고, 제2 테스트 결과는 표 38 및 표 39에 나타나 있다.
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
상기 표에 나타난 바와 같이, CCLM 파라미터 도출을 위한 복잡도 감소를 위하여 CCLM 파라미터 결정 시 참조 샘플 페어 개수를 제한하는 것이 효과적이다.
아래 표 40 및 표 41은 상술된 실시예에 대한 동작 과정을 나타낸 것이다.
Figure pct00048
Figure pct00049
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Figure pct00067
상기 표 40 및 표 41에는 “- If ( y + 1) % yS is equal to 0, the following applies” 및 “- If ( y + 1) % yS is equal to 0, the following applies”인 경우에만 주변 루마 샘플의 다운 샘플링이 이루어지는 것이 나타나 있다. 즉, 모든 주변 루마 샘플에 대한 다운 샘플링이 이루어지는 것이 아니라 특정한 조건을 만족하는 한정된 위치의 주변 루마 샘플에 대하여 다운 샘플링이 이루어진다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 31은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 31에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 31의 S3100 내지 S3140은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S3150은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 크로마 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 CCLM(cross-component linear model) 모드를 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 결정한다(S3100). 예를 들어, 인코딩 장치는 RD 코스트(Rate-distortion cost)(또는 RDO)를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 RD 코스트는 SAD(Sum of Absolute Difference)를 기반으로 도출될 수 있다. 인코딩 장치는 RD 코스트를 기반으로 상기 CCLM 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림을 통하여 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 시그널링될 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 예측 관련 정보는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출할 수 있다(S3110)
인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 임계값을 도출할 수 있다 (S3120).
상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 도출하기 위하여 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 임계값은 주변 샘플 개수 상한선 또는 최대 주변 샘플 개수라고 나타낼 수 있다. 상기 도출된 임계값은 4일 수 있다. 또는, 상기 도출된 임계값은 4, 8 또는 16일 수 있다.
현재 크로마 블록이 좌측 및 상측 기반 CCLM 모드이면, 즉, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 및 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 및 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 상기 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 2개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 2개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들, 및 2개의 좌측 주변 크로마 샘플들과 2개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 4개의 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는 상기 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들과 4개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
이러한, 상기 임계값은 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 임계값은 인코딩 장치 및 디코딩 장치 간에 약속된 값으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 임계값은 상기 CCLM 모드가 적용되는 상기 현재 크로마 블록에 대하여 기설정된 값으로 도출될 수 있다.
또는, 예를 들어, 인코딩 장치는 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림을 통하여 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 시그널링할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 임계값을 나타내는 정보는 CU(coding unit), 슬라이스, PPS, SPS 단위로 시그널링될 수 있다.
또는, 예를 들어, 인코딩 장치는 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하는지 여부를 나타내는 플래그 정보를 포함할 수 있다. 상기 플래그 정보의 값이 1인 경우, 상기 플래그 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출함을 나타낼 수 있고, 상기 플래그 정보의 값이 0인 경우, 상기 플래그 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 플래그 정보의 값이 1인 경우, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 플래그 정보 및/또는 상기 임계값을 나타내는 정보는 CU(coding unit), 슬라이스, PPS, SPS 단위로 시그널링될 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 임계값은 상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 일 예로, 상기 임계값은 상기 현재 블록의 폭 및 높이 중 작은 값이 특정 임계값보다 큰지 여부를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭 및 높이 중 작은 값이 특정 임계값보다 큰 경우, 상기 임계값은 4로 도출될 수 있고, 상기 현재 블록의 폭 및 높이 중 작은 값이 특정 임계값보다 크지 않은 경우, 상기 임계값은 2로 도출될 수 있다. 상기 특정 임계값은 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 특정 임계값은 인코딩 장치 및 디코딩 장치 간에 약속된 값으로 도출될 수 있다. 또는, 예를 들어, 인코딩 장치는 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 특정 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 특정 임계값은 상기 특정 임계값을 나타내는 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 도출된 특정 임계값은 4 또는 8일 수 있다.
일 예에 따르면, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 폭(width) 및 높이(height)와 상기 임계값을 비교할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 폭(width) 및 높이(height)와 상기 임계값을 비교할 수 있다.
일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 폭과 상기 임계값을 비교할 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상기 높이와 상기 임계값을 비교할 수 있다.
또는, 일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 폭과 상기 높이 중 작은 값과 상기 임계값을 비교할 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상기 높이와 상기 임계값을 비교할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 또는 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들, 또는 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 좌측 주변 크로마 샘플들 도출할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출할 수 있다.
여기서, 상기 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 관련성이 있는 대응되는 샘플일 수 있다. 상기 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들을 포함할 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 폭의 값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
또한, 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 높이의 값과 같은 개수의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
한편, 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들 중 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 도출에 이용되지 않는 샘플들은 다운샘플링되지 않을 수 있다.
인코딩 장치는 임계값, 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들 중 적어도 하나를 포함하는 주변 크로마 샘플들 및 상기 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들 및 상기 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들 중 적어도 하나를 포함하는 주변 루마 샘플들을 기반으로 CCLM 파라미터들을 도출한다(S3130).
인코딩 장치는 임계값, 상기 상측 주변 크로마 샘플들, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들 및 상기 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들을 기반으로 CCLM 파라미터들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터들은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운 샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S3140).
인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운 샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들로 도출되는 CCLM을 상기 다운 샘플링된 루마 샘플들에 적용하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 샘플들은 상술한 수학식 1을 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S3150). 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림을 통하여 시그널링할 수 있다.
예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 특정 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하는지 여부를 나타내는 플래그 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았으나 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 원본 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
한편, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
도 32는 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 31에서 개시된 방법은 도 32에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 32의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 31의 S3100 내지 S3140을 수행할 수 있고, 도 32의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 31의 S3150을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 크로마 블록에 대한 원본 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 과정은 도 32의 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 도출하는 과정은 도 32의 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 도 32의 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 도 32의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 33은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 33에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 33의 S3300 내지 S3340은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S3350은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼에 관한 정보를 획득하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 CCLM(cross-component linear model) 모드를 도출한다(S3300). 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 인트라 예측 모드의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 기반으로 상기 CCLM 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출할 수 있다(S3310)
디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 임계값을 도출할 수 있다 (S3320)
상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 도출하기 위하여 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 임계값은 주변 샘플 개수 상한선 또는 최대 주변 샘플 개수라고 나타낼 수 있다. 상기 도출된 임계값은 2일 수 있다. 또는, 상기 도출된 임계값은 4, 8 또는 16일 수 있다.
현재 크로마 블록이 좌측 및 상측 기반 CCLM 모드이면, 즉, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 및 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 및 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 상기 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 2개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 2개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들, 및 2개의 좌측 주변 크로마 샘플들과 2개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 4개의 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는 상기 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들과 4개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
이러한 상기 임계값은 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 임계값은 인코딩 장치 및 디코딩 장치 간에 약속된 값으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 임계값은 상기 CCLM 모드가 적용되는 상기 현재 크로마 블록에 대하여 기설정된 값으로 도출될 수 있다.
또는, 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 임계값을 나타내는 정보를 기반으로 상기 임계값을 도출할 수 있다. 상기 임계값을 나타내는 정보는 CU(coding unit), 슬라이스, PPS, SPS 단위로 시그널링될 수 있다.
또는, 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하는지 여부를 나타내는 플래그 정보를 포함할 수 있다. 상기 플래그 정보의 값이 1인 경우, 상기 플래그 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출함을 나타낼 수 있고, 상기 플래그 정보의 값이 0인 경우, 상기 플래그 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 플래그 정보의 값이 1인 경우, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 임계값을 나타내는 정보를 기반으로 상기 임계값을 도출할 수 있다. 상기 플래그 정보 및/또는 상기 임계값을 나타내는 정보는 CU(coding unit), 슬라이스, PPS, SPS 단위로 시그널링될 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 임계값은 상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 일 예로, 상기 임계값은 상기 현재 블록의 폭 및 높이 중 작은 값이 특정 임계값보다 큰지 여부를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 폭 및 높이 중 작은 값이 특정 임계값보다 큰 경우, 상기 임계값은 4로 도출될 수 있고, 상기 현재 블록의 폭 및 높이 중 작은 값이 특정 임계값보다 크지 않은 경우, 상기 임계값은 2로 도출될 수 있다. 상기 특정 임계값은 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 특정 임계값은 인코딩 장치 및 디코딩 장치 간에 약속된 값으로 도출될 수 있다. 또는, 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 특정 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 특정 임계값은 상기 특정 임계값을 나타내는 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 도출된 특정 임계값은 4 또는 8일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 폭(width) 및 높이(height)와 상기 임계값을 비교할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 폭(width) 및 높이(height)와 상기 임계값을 비교할 수 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 폭과 상기 임계값을 비교할 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상기 높이와 상기 임계값을 비교할 수 있다.
또는, 일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 폭과 상기 높이 중 작은 값과 상기 임계값을 비교할 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상기 높이와 상기 임계값을 비교할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 또는 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들, 또는 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 좌측 주변 크로마 샘플들 도출할 수 있다.
또한, 디코딩 장치는 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출할 수 있다.
여기서, 상기 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 관련성이 있는 대응되는 샘플일 수 있다. 상기 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들을 포함할 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 폭의 값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
또한, 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 높이의 값과 같은 개수의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
또는 예를 들어, 상기 폭 및 상기 높이가 상기 임계값 이상인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들을 도출할 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 폭 및 상기 높이가 상기 임계값보다 작은 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들을 도출할 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 폭은 상기 임계값 이상이고, 상기 높이는 상기 임계값보다 작은 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들을 도출할 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 폭은 상기 임계값보다 작고, 상기 높이는 상기 임계값 이상인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들을 도출할 수 있다.
한편, 상기 상측 주변 크로마 샘플들은 상기 현재 크로마 블록의 상측 경계에 인접한 주변 크로마 샘플들일 수 있고, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들은 상기 현재 크로마 블록의 좌측 경계에 인접한 주변 크로마 샘플들일 수 있다.
또한, 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출되는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 상측 경계에 인접한 상측 주변 크로마 샘플들 중 상기 수학식 6을 기반으로 도출된 위치들의 상측 주변 크로마 샘플들이 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들로 도출될 수 있다. 또한, 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출되는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 좌측 경계에 인접한 좌측 주변 크로마 샘플들 중 상기 수학식 6을 기반으로 도출된 위치들의 상측 주변 크로마 샘플들이 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들로 도출될 수 있다.
또는, 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출되는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 상측 경계에 인접한 상측 주변 크로마 샘플들 중 상기 수학식 6을 기반으로 도출된 위치들의 상측 주변 크로마 샘플들이 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들로 도출될 수 있다. 또한, 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출되는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 좌측 경계에 인접한 좌측 주변 크로마 샘플들 중 상기 수학식 6을 기반으로 도출된 위치들의 상측 주변 크로마 샘플들이 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들로 도출될 수 있다.
여기서, 상기 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응할 수 있다. 상기 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들을 포함할 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 폭의 값과 같은 개수의 다운 샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
또한, 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 높이의 값과 같은 개수의 다운 샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
한편, 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들 중 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 도출에 이용되지 않는 샘플들은 다운샘플링되지 않을 수 있다.
디코딩 장치는 임계값, 상기 상측 주변 크로마 샘플들, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들 및 상기 다운 샘플링된 주변 루마 샘플들을 기반으로 CCLM 파라미터들을 도출할 수 있다(S3330). 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터들은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운 샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S3340). 디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운 샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들로 도출되는 CCLM을 상기 다운 샘플링된 루마 샘플들에 적용하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 샘플들은 상술한 수학식 1을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 생성한다(S3350). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 (크로마) 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 이 경우 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 34는 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 33에서 개시된 방법은 도 34에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 34의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 33의 S3300 내지 S3340을 수행할 수 있고, 도 22의 상기 디코딩 장치의 가산부는 도 33의 S3350을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 도 34의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플들을 도출하는 과정은 도 34ㄷ의 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있다.
상술한 본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 하는 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 CCLM을 위한 선형 모델 파라미터를 도출하기 위하여 선택되는 주변 샘플의 개수를 특정 개수로 제한함으로써 인트라 예측의 복잡도를 줄일 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 35는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (14)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 크로마 블록에 대한 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하는 단계;
    현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계;
    상기 CCLM 파라미터 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록이 좌측 및 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 및 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 및 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 상기 CCLM 파라미터가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폭 및 상기 높이가 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 현재 크로마 블록의 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들을 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 임계값은 4인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들 중 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 도출에 이용되지 않는 샘플들은 다운샘플링되지 않는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하는지 여부를 나타내는 플래그 정보가 획득되고,
    상기 플래그 정보의 값이 1인 경우, 상기 임계값을 나타내는 정보가 획득되고,
    상기 임계값은 상기 임계값을 나타내는 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    CCLM(cross-component linear model) 모드를 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 결정하는 단계;
    현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계;
    상기 CCLM 파라미터 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록이 좌측 및 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 및 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 및 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 상기 CCLM 파라미터가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 임계값은 4인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 지시 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 상기 영상 디코딩방법은,
    현재 크로마 블록에 대한 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하는 단계;
    현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계;
    상기 CCLM 파라미터 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 개수와 상기 주변 크로마 샘플들의 개수는 기설정된 임계값과 동일하고, 상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 폭 및 높이에 기초하여 도출되는 것을 특징으로 하는 디지털 저장 매체.
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