KR20210118113A - Mpm 리스트 기반 인트라 예측 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 문서에 따른 영상 디코딩 방법은, 비트스트림으로부터 MPM(Most Probable Mode) 인덱스 정보 및 참조 라인 인덱스 정보를 획득하고, 현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하고, MPM 인덱스 정보를 기반으로 MPM 리스트에 포함된 후보 인트라 예측 모드들 중에서 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하고, 인트라 예측 모드를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하고, 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하며, MPM 리스트를 구성하는 단계는, 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하여 MPM 리스트에 포함시키는 것을 특징으로 한다.

Description

MPM 리스트 기반 인트라 예측 방법 및 장치
본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MPM (Most Probable Mode) 리스트에 기반한 인트라 예측을 사용하는 영상 코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 4K 또는 8K 이상의 UHD(Ultra High Definition) 영상/비디오와 같은 고해상도, 고품질의 영상/비디오에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상/비디오 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상/비디오 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상/비디오 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
또한, 최근 VR(Virtual Reality), AR(Artificial Realtiy) 컨텐츠나 홀로그램 등의 실감 미디어(Immersive Media)에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있으며, 게임 영상과 같이 현실 영상과 다른 영상 특성을 갖는 영상/비디오에 대한 방송이 증가하고 있다.
이에 따라, 상기와 같은 다양한 특성을 갖는 고해상도 고품질의 영상/비디오의 정보를 효과적으로 압축하여 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상/비디오 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 효율적인 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 MPM 리스트를 도출하는 영상 코딩 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측을 위한 단일화된 MPM 리스트를 도출하는 영상 코딩 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 비트스트림으로부터 MPM(Most Probable Mode) 인덱스 정보 및 참조 라인 인덱스 정보를 획득하는 단계, 현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계, 상기 MPM 인덱스 정보를 기반으로 상기 MPM 리스트에 포함된 상기 후보 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계, 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는, 상기 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 상기 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하여 상기 MPM 리스트에 포함시키는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 참조 라인 인덱스 정보를 생성하는 단계, 상기 현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM(Most Probable Mode) 리스트를 구성하는 단계, 상기 MPM 리스트에 포함된 상기 후보 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스 정보를 생성하는 단계, 및 상기 MPM 인덱스 정보 및 상기 참조 라인 인덱스 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하며, 상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는, 상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 상기 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하여 상기 MPM 리스트에 포함시키는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 디코딩 장치에 의하여 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 영상 정보가 저장된 디지털 저장 매체가 제공된다. 상기 영상 디코딩 방법은, 비트스트림으로부터 MPM(Most Probable Mode) 인덱스 정보 및 참조 라인 인덱스 정보를 획득하는 단계, 현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계, 상기 MPM 인덱스 정보를 기반으로 상기 MPM 리스트에 포함된 상기 후보 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계, 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는, 상기 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 상기 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하여 상기 MPM 리스트에 포함시키는 것을 특징으로 한다.
본 문서에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 효율적인 인트라 예측을 통하여 구현 복잡도를 줄이고 예측 성능을 향상시킴으로써 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 따르면 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측을 위한 단일화된 MPM 리스트를 구성함으로써 인트라 예측 구조를 단순화할 수 있고, 또한 인트라 예측 모드를 효율적으로 코딩하여 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 개략적인 인트라 예측에 기반한 영상 인코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 5는 인코딩 장치 내 인트라 예측부를 개략적으로 나타낸다.
도 6은 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 개략적인 인트라 예측에 기반한 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 7은 디코딩 장치 내 인트라 예측부를 개략적으로 나타낸다.
도 8은 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 인코딩 장치에서의 MPM 모드 기반 인트라 예측 방법의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 디코딩 장치에서의 MPM 모드 기반 인트라 예측 방법의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 인트라 예측 모드들의 일 예를 나타낸다.
도 11은 다중 참조 라인을 이용하는 인트라 예측을 위한 참조 샘플 라인들의 일 예를 나타낸다.
도 12는 인트라 서브 파티션(ISP)에 따라 분할되는 서브 파티션들의 일 예를 나타낸다.
도 13은 본 문서에 따른 단일화된 MPM 리스트를 생성하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 문서에 따른 단일화된 MPM 리스트를 생성하는 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 문서의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 인코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 문서의 일 실시예에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 디코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 17은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 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 문서를 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 문서에서 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 문서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 문서상에 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 문서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 문서에서 "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 문서에서 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 문서에서 "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 문서에서 "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 문서에서 "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 문서에서 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 문서의 "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 문서에서 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.
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. 또는 샘플은 공간 도메인에서의 픽셀값을 의미할 수도 있고, 이러한 픽셀값이 주파수 도메인으로 변환되면 주파수 도메인에서의 변환 계수를 의미할 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.
도 1은 본 문서의 실시예들에 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.
도 2는 본 문서의 실시예들에 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(
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), 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 실시예들에 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 2의 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 2의 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(332)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 문서에서, 인코딩 장치(200)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.
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 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 원본 블록과 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 레지듀얼 블록과 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 원본 블록과 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 레지듀얼 정보는 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 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.
한편, 인트라 예측이 수행되는 경우, 샘플 간의 상관 관계가 이용될 수 있고 원본 블록과 예측 블록 간의 차이, 즉, 레지듀얼(residual)이 획득될 수 있다. 상기 레지듀얼에는 상술한 변환 및 양자화가 적용될 수 있는바, 이를 통하여 공간적 리던던시(spatial redundancy)가 제거될 수 있다. 이하에서는 인트라 예측이 사용되는 인코딩 방법 및 디코딩 방법에 관하여 구체적으로 설명한다.
인트라 예측은 현재 블록을 포함하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 말한다. 여기서, 현재 블록 외부의 참조 샘플들은 현재 블록의 주변에 위치하는 샘플들을 말할 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변(neighboring) 참조 샘플들이 도출될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록의 크기(너비x높이)가 nWxnH 크기일 때, 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들, 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들, 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 이용 가능하지 않은 샘플들을 이용 가능한 샘플들로 대체(substitution)하여, 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 인트라 예측 모드가 비방향성 모드 또는 비각도 모드일 때에 적용될 수 있고, (ii)의 경우는 인트라 예측 모드가 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드일 때에 적용될 수 있다.
또한, 주변 참조 샘플들 중 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 multi-reference line (MRL) intra prediction 또는 MRL 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 intra sub-partitions (ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우 일반적으로 적용될 수 있으며, 상술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다.
이하의 도면은 본 문서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 용어나 명칭(예컨대, 신택스의 명칭 등)은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 문서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 4는 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 개략적인 인트라 예측에 기반한 영상 인코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 5는 인코딩 장치 내 인트라 예측부를 개략적으로 나타낸다. 도 5의 인코딩 장치 내 인트라 예측부는 상술한 도 2의 인코딩 장치(200)의 인트라 예측부(222)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, S400은 인코딩 장치의 인트라 예측부(222)에 의하여 수행될 수 있고, S410은 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부(230)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 S410은 인코딩 장치의 감산부(231)에 의하여 수행될 수 있다. S420에서 예측 정보는 인트라 예측부(222)에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 인코딩될 수 있다. S420에서 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부(230)에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 인코딩될 수 있다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플들은 인코딩 장치의 변환부(232)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 변환 계수들은 양자화부(233)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다(S400). 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 인트라 예측 모드/타입 및 주변 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성한다. 여기서 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다.
예를 들어, 인코딩 장치의 인트라 예측부(222)는 인트라 예측 모드/타입 결정부(222-1), 참조 샘플 도출부(222-2), 예측 샘플 도출부(222-3)를 포함할 수 있으며, 인트라 예측 모드/타입 결정부(222-1)에서 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 참조 샘플 도출부(222-2)에서 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출하고, 예측 샘플 도출부(222-3)에서 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(222)는 예측 샘플 필터부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 인코딩 장치는 복수의 인트라 예측 모드/타입들 중 현재 블록에 대하여 적용되는 모드/타입을 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 인트라 예측 모드/타입들에 대한 RD cost를 비교하고 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 인코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
인코딩 장치는 (필터링된) 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S410). 인코딩 장치는 현재 블록의 원본 샘플들에서 예측 샘플들을 위상 기반으로 비교하고, 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 인트라 예측에 관한 정보 (예측 정보) 및 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S420). 예측 정보는 인트라 예측 모드 정보, 인트라 예측 타입 정보를 포함할 수 있다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 코딩 신텍스를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.
상술한 바와 같이, 인코딩 장치는 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이를 위하여 인코딩 장치는 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 상술한 바와 같이 디코딩 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다. 인코딩 장치는 예측 샘플들과 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 6은 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 개략적인 인트라 예측에 기반한 영상 디코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 7은 디코딩 장치 내 인트라 예측부를 개략적으로 나타낸다. 도 7의 디코딩 장치 내 인트라 예측부는 상술한 도 3의 디코딩 장치(300)의 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 디코딩 장치는 상술한 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. S600 내지 S620은 디코딩 장치의 인트라 예측부(331)에 의하여 수행될 수 있고, S600의 예측 정보 및 S630의 레지듀얼 정보는 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 구체적으로 레지듀얼 처리부(320)의 역양자화부(321)는 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 레지듀얼 처리부의 역변환부(322)은 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. S640은 디코딩 장치의 가산부(340) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 예측 정보 (인트라 예측 모드/타입 정보)를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출할 수 있다(S600). 디코딩 장치는 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S610). 디코딩 장치는 인트라 예측 모드/타입 및 주변 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성한다(S620). 이 경우 디코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S630). 디코딩 장치는 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다(S640). 상기 복원 블록을 기반으로 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
여기서, 디코딩 장치의 인트라 예측부(331)는 인트라 예측 모드/타입 결정부(331-1), 참조 샘플 도출부(331-2), 예측 샘플 도출부(331-3)를 포함할 수 있으며, 인트라 예측 모드/타입 결정부(331-1)는 엔트로피 디코딩부(310)에서 획득된 인트라 예측 모드/타입 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 참조 샘플 도출부(331-2)는 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출하고, 예측 샘플 도출부(331-3)는 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 비록 도시되지는 않았지만, 상술한 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(331)는 예측 샘플 필터부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)가 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있다. 이때 MPM이 현재 블록에 적용되는 경우, 예측 모드 정보는 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 또한, MPM이 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 인트라 예측 모드 정보는 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
또한, 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 인트라 예측 타입 정보는 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 인트라 예측 타입 정보는 MRL이 현재 블록에 적용되는지와 MRL이 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), ISP가 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDCP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 인트라 예측 타입 정보는 현재 블록에 MIP가 적용되는지 여부를 나타내는 MIP 플래그를 포함할 수 있다.
상술한 인트라 예측 모드 정보 및/또는 인트라 예측 타입 정보는 본 문서에서 설명한 코딩 방법을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다. 예를 들어, 상술한 인트라 예측 모드 정보 및/또는 인트라 예측 타입 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC) 코딩을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다.
한편, 인트라 예측이 적용되는 경우, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록(ex. 좌측 및/또는 상측 주변 블록)의 인트라 예측 모드 및 추가적인 후보 모드들을 기반으로 도출된 mpm(most probable mode) 리스트 내 mpm 후보들 중 하나를 수신된 mpm 인덱스를 기반으로 선택할 수 있으며, 또는 상기 mpm 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 선택할 수 있다. mpm 리스트는 플래너 모드를 후보로 포함하거나 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, mpm 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하는 경우 mpm 리스트는 6개의 후보를 가질 수 있고, mpm 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 mpm 리스트는 5개의 후보를 가질 수 있다. mpm 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아닌지 나타내는 not 플래너 플래그(ex. intra_luma_not_planar_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, mpm 플래그가 먼저 시그널링되고, mpm 인덱스 및 not 플래너 플래그는 mpm 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 또한, mpm 인덱스는 not 플래너 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 여기서, mpm 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않도록 구성되는 것은, 플래너 모드가 mpm이 아니라는 것이라기보다는, mpm으로 항상 플래너 모드가 고려되기에 먼저 플래그(not planar flag)를 시그널링하여 플래너 모드인지 여부를 먼저 확인하기 위함이다.
예를 들어, 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 mpm 후보들(및 플래너 모드) 중에 있는지, 아니면 리메이닝 모드 중에 있는지는 mpm flag (ex. intra_luma_mpm_flag)를 기반으로 지시될 수 있다. mpm flag의 값 1은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 mpm 후보들(및 플래너 모드) 내에 있음을 나타낼 수 있으며, mpm flag의 값 0은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 mpm 후보들(및 플래너 모드) 내에 없음을 나타낼 수 있다. not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) 값 0은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드임을 나타낼 수 있고, not planar flag 값 1은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아님을 나타낼 수 있다. mpm 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 mpm 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않는 나머지 인트라 예측 모드들을 예측 모드 번호 순으로 인덱싱하여 그 중 하나를 가리킬 수 있다. 인트라 예측 모드는 루마 성분(샘플)에 대한 인트라 예측 모드일 수 있다. 이하, 인트라 예측 모드 정보는 mpm flag (ex. intra_luma_mpm_flag), not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag), mpm 인덱스 (ex. mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx), 리메이닝 인트라 예측 모드 정보 (rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서에서 mpm 리스트는 mpm 후보 리스트, 후보 모드 리스트(candModeList), 후보 인트라 예측 모드 리스트 등 다양한 용어로 불릴 수 있다.
일반적으로 영상에 대한 블록 분할이 되면, 코딩하려는 현재 블록과 주변 블록은 비슷한 영상 특성을 갖게 된다. 따라서, 현재 블록과 주변 블록은 서로 동일하거나 비슷한 인트라 예측 모드를 가질 확률이 높다. 따라서, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩하기 위해 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용할 수 있다. 예를 들어, 인코더/디코더는 현재 블록에 대한 MPM(most probable modes) 리스트를 구성할 수 있다. MPM 리스트는 MPM 후보 리스트라고 나타낼 수도 있다. 여기서, MPM이라 함은 인트라 예측 모드 코딩시 현재 블록과 주변 블록의 유사성을 고려하여 코딩 효율을 향상시키기 위해 이용되는 모드를 의미할 수 있다.
도 8은 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 인코딩 장치에서의 MPM 모드 기반 인트라 예측 방법의 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 MPM 리스트를 구성한다(S800). MPM 리스트는 현재 블록에 적용될 가능성이 높은 후보 인트라 예측 모드들(MPM 후보들)을 포함할 수 있다. MPM 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드를 포함할 수도 있고, 미리 정해진 방법에 따라 특정 인트라 예측 모드들을 더 포함할 수도 있다. 구체적인 MPM 리스트 구성 방법은 후술된다.
인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정한다(S810). 인코딩 장치는 다양한 인트라 예측 모드들을 기반으로 예측을 수행할 수 있고, 이에 기반한 RDO (rate-distortion optimization)을 기반으로 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 이 경우 MPM 리스트에 구성된 MPM 후보들 및 플래너 모드만을 이용하여 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있고, 또는 MPM 리스트에 구성된 MPM 후보들 및 플래너 모드뿐 아니라 나머지 인트라 예측 모드들을 더 이용하여 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다.
구체적으로 예를 들어, 만약 현재 블록의 인트라 예측 타입이 노멀 인트라 예측 타입이 아닌 특정 타입 (예를 들어 LIP, MRL, 또는 ISP)인 경우에는 인코딩 장치는 MPM 후보들 및 플래너 모드만을 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 후보들로 고려하여 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 즉, 이 경우에는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드는 MPM 후보들 및 플래너 모드 중에서만 결정될 수 있으며, 이 경우에는 mpm flag를 인코딩/시그널링하지 않을 수 있다. 디코딩 장치는 이 경우에는 mpm flag를 별도로 시그널링 받지 않고도 mpm flag가 1인 것으로 추정할 수 있다.
일반적으로 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아니고 MPM 리스트 내에 있는 MPM 후보들 중 하나인 경우, 인코딩 장치는 MPM 후보들 중 하나를 가리키는 mpm 인덱스(mpm idx)를 생성한다. 만약, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 리스트 내에도 없는 경우에는 MPM 리스트(및 플래너 모드)에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중에서 현재 블록의 인트라 예측 모드와 같은 모드를 가리키는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 생성한다.
인코딩 장치는 인트라 예측 모드 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다(S820). 인트라 예측 모드 정보는 상술한 mpm flag, not planar flag, mpm 인덱스 및/또는 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 포함할 수 있다. 일반적으로 mpm 인덱스와 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 alternative한 관계로 하나의 블록에 대한 인트라 예측 모드를 지시함에 있어서, 동시에 시그널링되지는 않는다. 즉, mpm flag 값 1과 not planar flag or mpm 인덱스가 같이 시그널링되거나, mpm flag 값 0과 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 같이 시그널링된다. 다만, 상술한 바와 같이 현재 블록에 특정 인트라 예측 타입이 적용되는 경우에는 mpm flag가 시그널링되지 않고 not planar flag and/or mpm 인덱스만 시그널링될 수도 있다. 즉, 이 경우 인트라 예측 모드 정보는 not planar flag and/or mpm 인덱스만을 포함할 수도 있다.
도 9는 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 디코딩 장치에서의 MPM 모드 기반 인트라 예측 방법의 일 예를 나타낸다. 도 9의 디코딩 장치는 도 8의 인코딩 장치에서 결정 및 시그널링된 인트라 예측 모드 정보에 대응하여 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 인트라 예측 모드 정보를 획득한다(S900). 인트라 예측 모드 정보는 상술한 바와 같이 mpm flag, not planar flag, mpm 인덱스, 리메이닝 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 MPM 리스트를 구성한다(S910). MPM 리스트는 인코딩 장치에서 구성된 MPM 리스트와 동일하게 구성된다. 즉, MPM 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드를 포함할 수도 있고, 미리 정해진 방법에 따라 특정 인트라 예측 모드들을 더 포함할 수도 있다. 구체적인 MPM 리스트 구성 방법은 후술된다.
비록 S910은 S900보다 뒤에 수행되는 것으로 도시되었으나 이는 예시이고, S910은 S900보다 먼저 수행될 수도 있고 동시에 수행될 수도 있다.
디코딩 장치는 MPM 리스트 및 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정한다(S920).
일 예로, mpm flag의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 플래너 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출하거나(not planar flag 기반) MPM 리스트 내의 MPM 후보들 중에서 mpm 인덱스가 가리키는 후보를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 여기서, MPM 후보들이라 함은 MPM 리스트에 포함되는 후보들만을 나타낼 수도 있고, 또는 MPM 리스트에 포함되는 후보들뿐 아니라 mpm flag의 값이 1인 경우에 적용될 수 있는 플래너 모드 또한 포함될 수 있다.
다른 예로, mpm flag의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 MPM 리스트 및 플래너 모드에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중에서 리메이닝 인트라 예측 모드 정보가 가리키는 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록의 인트라 예측 타입이 특정 타입(ex. LIP, MRL 또는 ISP 등)인 경우, 디코딩 장치는 mpm flag의 확인 없이도, 플래너 모드 또는 MPM 리스트 내에서 mpm 인덱스가 가리키는 후보를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수도 있다.
한편, 인트라 예측 모드는 비방향성(non-directional, 또는 비각도성(non-angular)) 인트라 예측 모드들과 방향성(directional, 또는 각도성(angular)) 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, HEVC 표준에서는 2개의 비방향성 예측 모드들과 33개의 방향성 예측 모드들을 포함하는 인트라 예측 모드를 사용한다. 비방향성 예측 모드에는 0번인 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 1번인 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 방향성 예측 모드에는 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 플래너 인트라 예측 모드는 플래너 모드라고 불릴 수 있고, DC 인트라 예측 모드는 DC 모드라고 불릴 수 있다.
또는, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 방향성 인트라 예측 모드는 후술하는 도 10에서와 같이 기존의 33개에서 65개로 확장될 수 있다. 이 경우, 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들은 0번인 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 1번인 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 확장된 방향성 인트라 예측 모드들은 모든 사이즈의 블록들에 적용될 수 있고, 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 적용될 수 있다. 다만, 이는 예시로서, 본 문서의 실시예들은 인트라 예측 모드들의 수가 다른 경우에도 적용될 수 있다. 경우에 따라 67번 인트라 예측 모드가 더 사용될 수 있으며, 67번 인트라 예측 모드는 LM(linear model) 모드를 나타낼 수 있다.
도 10은 본 문서의 실시예들이 적용 가능한 인트라 예측 모드들의 일 예를 나타낸다.
도 10을 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 10의 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), 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode)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.
한편, 인트라 예측은 다중 참조 라인을 이용하는 MRL을 사용할 수 있다. MRL 방법에서는 현재 블록의 상측 및/또는 좌측에 대하여 하나 내지 세개 샘플 거리만큼 떨어진 샘플 라인에 위치한 주변 샘플들을 참조 샘플들로 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다.
도 11은 다중 참조 라인을 이용하는 인트라 예측을 위한 참조 샘플 라인들의 일 예를 나타낸다. 도 11의 블록 유닛(Block Unit)은 현재 블록을 지칭할 수 있다.
일 실시예에서, 인트라 예측은 현재 블록에 인접하는 참조 샘플들(또는 현재 블록에 첫 번째로 가까운 참조 라인의 참조 샘플들, 즉 현재 블록으로부터 0 샘플 거리에 위치하는 참조 샘플들)을 예측을 위한 참조 샘플들로서 이용할 수 있다. 다른 실시예에서, 다중 참조 라인(multiple reference line, MRL) 인트라 예측은, 현재 블록의 좌측 및 상측 경계들로부터 K 샘플 거리(K는 1이상의 정수)에 위치하는 참조 샘플들을 사용하는 방법으로서, 현재 블록에 첫 번째로 인접하는(즉, 0 샘플 거리에 위치하는) 참조 샘플들을 이용하는 인트라 예측보다 참조 샘플들에 대한 더 많은 옵션들 및 더 정확한 예측 성능을 가질 수 있다. 현재 블록의 참조 샘플은 현재 블록의 주변 샘플 또는 현재 블록의 참조 라인 샘플로 지칭될 수도 있고, 참조 라인 샘플은 참조 라인 상의 샘플로 지칭될 수도 있다.
도 11을 참조하면, 현재 블록으로부터 0, 1, 2, 및 3 샘플 거리에 위치하는 주변 참조 샘플들의 위치들은 각각 참조 라인(reference lines) 0, 1, 2, 및 3이라 지칭될 수 있다. 참조 라인은 참조 샘플 라인, 참조 샘플 행, 또는 참조 샘플 열 등으로 지칭되거나, 또는 간략하게 라인, 행, 또는 열로 지칭될 수도 있다. 참조 라인 0, 1, 2, 및 3은 현재 블록에 가까운 순서대로 위치할 수 있다. 일 예로서, 참조 라인 1, 2를 기반으로 다중 참조 라인 인트라 예측이 수행될 수 있다. 다른 예로서, 참조 라인 1, 3을 기반으로 다중 참조 라인 인트라 예측이 수행될 수 있다. 다만, 본 문서의 다중 참조 라인 인트라 예측은 반드시 이들 예들에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한, 다중 참조 라인(MRL) 기반의 인트라 예측은 몇번째 참조 라인이 이용되는지 여부를 나타내기 위한 참조 라인 정보를 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 참조 라인 정보는 intra_luma_ref_idx 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. intra_luma_ref_idx의 값이 0인 경우, 현재 블록에 첫번째로 가까운(즉, 0 샘플 거리에 위치하는) 참조 샘플들을 사용하여 인트라 예측이 수행됨을 나타낼 수 있다. intra_luma_ref_idx의 값이 1인 경우, 현재 블록에 두번째로 가까운(즉, 1 샘플 거리에 위치하는) 참조 샘플들을 사용하여 인트라 예측이 수행됨을 나타낼 수 있다. intra_luma_ref_idx의 값이 2인 경우, 현재 블록에 세번째 또는 네번째로 가까운(즉, 2 또는 3 샘플 거리에 위치하는) 참조 샘플들을 사용하여 인트라 예측이 수행됨을 나타낼 수 있다.
한편, 인트라 예측은 현재 코딩(부호화/복호화)하고자 하는 블록을 하나의 코딩 단위로 간주하여 분할없이 부호화/복호화를 수행할 수 있다. 또는 현재 코딩하고자 하는 블록을 서브파티션들로 나누어 인트라 예측을 수행할 수도 있다. 이러한 인트라 예측 방법은 intra sub-partitions (ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다. 즉, ISP 방법은 현재 코딩하고자 하는 블록을 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 이때, 분할된 블록 단위로 부호화/복호화를 수행하여 복원된 블록을 생성하고, 복원된 블록은 다음 분할된 블록의 참조 블록으로 사용될 수 있다. 현재 인트라 서브 파티션(ISP)은 블록 크기에 따라 표 1과 같이 분할할 수 있다. 다음 표 1은 현재 블록에 인트라 서브 파티션(ISP) 모드가 적용될 경우, 블록 크기에 따른 서브 파티션의 개수를 나타낸 것이다.
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도 12는 인트라 서브 파티션(ISP)에 따라 분할되는 서브 파티션들의 일 예를 나타낸다.
도 12의 (a)는 현재 블록(original HxW partition, 즉 HxW 크기의 CU)이 4x8, 8x4 블록인 경우 수평 방향 및 수직 방향으로 분할되는 일 예를 나타낸다.
도 12의 (a)에 도시된 것처럼, 4x8 블록 또는 8x4 블록은 수평 방향 또는 수직 방향으로 파티션될 수 있다. 수평 방향으로 파티션되는 경우 (H/2)xW 크기를 가지는 2개의 서브 파티션 블록들로 분할될 수 있고, 수직 방향으로 파티션되는 경우 Hx(W/2) 크기를 가지는 2개의 서브 파티션 블록들로 분할될 수 있다.
도 12의 (b)는 현재 블록(original HxW partition, 즉 HxW 크기의 CU)이 4x4, 4x8, 8x4 블록을 제외한 나머지 블록인 경우 수평 방향 및 수직 방향으로 분할되는 일 예를 나타낸다.
도 12의 (b)에 도시된 것처럼, 4x4, 4x8, 8x4 블록을 제외한 HxW 블록에 대해서 수평 방향 또는 수직 방향으로 파티션될 수 있다. 이때 수평 방향으로 파티션되는 경우 (H/4)xW 크기를 가지는 4개의 서브 파티션 블록들로 분할될 수 있고, 수직 방향으로 파티션 되는 경우 Hx(W/4) 크기를 가지는 4개의 서브 파티션 블록들로 분할될 수 있다.
인트라 서브 파티션 방법은 부호화 복잡도를 줄이기 위해 각 분할 방법(수평 분할과 수직 분할)에 따라 MPM 리스트를 생성하고, 생성된 MPM 리스트 내의 예측 모드들 중 적합한 예측 모드를 비트율-왜곡 (rate distortion optimizaton, RDO) 관점에서 비교하여 최적의 모드를 생성한다. 또한 상술한 다중 참조 라인(MRL) 인트라 예측이 사용되는 경우에는 인트라 서브 파티션 방법을 사용할 수 없다. 즉, 0 번째 참조 라인을 사용하는 경우(즉, intra_luma_ref_idx의 값이 0인 경우)에서만 인트라 서브 파티션 방법을 적용할 수 있다. 또한 상술한 인트라 서브 파티션 방법이 사용되는 경우에는 상술한 PDPC가 사용될 수 없다.
인트라 서브 파티션 방법은 먼저 인트라 서브 파티션 적용 유무를 블록 단위로 전송하고, 만약 현재 블록이 인트라 서브 파티션(intra_subpartitions_mode_flag)을 사용하면, 다시 수평 분할인지 수직 분할인지에 대한 정보(intra_subpartitions_split_flag)를 부호화/복호화한다.
인트라 서브 파티션 방법이 적용되는 경우, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 서브파티션들에 동일하게 적용되며, 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 즉, 인트라 서브 파티션 방법이 적용되는 경우 서브파티션 단위로 레지듀얼 샘플 처리 절차가 수행된다. 다시 말하면, 각 서브 파티션에 대하여 인트라 예측 샘플들이 도출되고, 여기에 해당 서브 파티션에 대한 레지듀얼 신호(레지듀얼 샘플들)이 더해져서 복원 샘플들이 획득된다. 레지듀얼 신호(레지듀얼 샘플들)은 상술한 비트스트림 내 레지듀얼 정보(양자화된 변환 계수 정보 또는 레지듀얼 코딩 신텍스)를 기반으로 역양자화/역변환 절차 등을 통하여 도출될 수 있다. 즉, 제1 서브파티션에 대한 예측 샘플들 도출, 레지듀얼 샘플들 도출이 수행되고, 이를 기반으로 제1 서브파티션에 대한 복원 샘플들이 도출될 수 있다. 이 경우 제2 서브파티션에 대한 예측 샘플들 도출시, 제1 서브파티션 내의 복원 샘플들 중 일부(ex. 제2 서브파티션의 좌측 또는 상측 주변 참조샘플들)가 제2 서브파티션에 대한 주변 참조 샘플들로 이용될 수 있다. 마찬가지로 제2 서브파티션에 대한 예측 샘플들 도출, 레지듀얼 샘플들 도출이 수행되고, 이를 기반으로 제2 서브파티션에 대한 복원 샘플들이 도출될 수 있다. 이 경우, 제3 서브파티션에 대한 예측 샘플들 도출시, 제2 서브파티션 내의 복원 샘플들 중 일부(ex. 제3 서브파티션의 좌측 또는 상측 주변 참조샘플들)가 제3 서브파티션에 대한 주변 참조 샘플들로 이용될 수 있다. 나머지 서브파티션들에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 인트라 예측은 다중 참조 라인(MRL) 기반 인트라 예측 방법, 서브 파티션(ISP) 기반 인트라 예측 방법 등을 적용할 수 있고, 또는 MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 방법을 제외한 일반 인트라 예측 방법을 적용할 수 있다. 이때, 특정 인트라 예측 타입(예컨대, MRL, ISP)이 아닌 일반 인트라 예측은 67개의 인트라 예측 모드들을 사용하여 인트라 예측 부호화/복호화를 수행하고, 다중 참조 라인 인트라 예측은 플래너 모드(Planar mode)와 DC 모드(DC mode)를 제외한 65개의 인트라 예측 모드들을 사용하여 인트라 예측 부호화/복호화를 수행한다. 또한, 서브 파티션 인트라 예측은 DC 모드(DC mode)를 제외한 66개의 인트라 예측 모드들을 사용하여 인트라 예측 부호화/복호화를 수행한다. 상기 3가지 인트라 예측(기존의 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측)이 모두 서로 다른 개수의 인트라 예측 모드를 사용하여 인트라 예측 부호화/복호화를 수행하므로, 각각의 예측을 위한 MPM 리스트 생성 방법이 모두 다르다.
보다 구체적으로 설명하면, 일반 인트라 예측은 67개의 인트라 예측 모드들을 모두 사용하여 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다. 다중 참조 라인 인트라 예측은 플래너 모드와 DC 모드를 사용하지 않으므로, 플래너 모드와 DC 모드를 제외한 65개의 인트라 예측 모드들을 사용하여 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다. 서브 파티션 인트라 예측은 DC 모드를 사용하지 않으므로, DC 모드를 제외한 66개의 인트라 예측 모드들을 사용하여 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다. 이때, 서브 파티션 인트라 예측의 경우 수평 분할과 수직 분할에 따라 각각 서로 다른 방법으로 MPM 리스트를 구성한다. 이처럼 하나의 인트라 예측을 위해 서로 다른 방법을 사용하여 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 구성한다.
따라서, 인트라 예측의 코딩 효율을 증가시키기 위해서는 단일화된 MPM 리스트 생성 방법을 사용할 수 있다. 이에 본 문서에서는 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측에서 사용하는 MPM 리스트를 하나의 단일화된 방법으로 구성할 수 있는 방안을 제안한다. 일 실시예로, 단일화된 임시 MPM 리스트를 생성한 후, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측을 위한 MPM 리스트를 생성할 수 있다. 다른 실시예로, 단일화된 임시 MPM 리스트를 생성한 후, 특정 인트라 예측 타입(즉, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측)에 따라 특정 예측 모드(예컨대, DC 모드)를 추가하고, 이를 고려하여 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측을 위한 MPM 리스트를 생성할 수 있다.
본 문서의 실시예들에 따른 단일화된 MPM 리스트 생성 방법을 사용함으로써 인트라 예측의 부호화/복호화 구조를 단순화할 수 있고, 또한 인트라 모드 부호화/복호화의 효율을 증가시켜 비디오 부호화/복호화 효율을 증가시킬 수 있다.
도 13은 본 문서에 따른 단일화된 MPM 리스트를 생성하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서는 특정 인트라 예측 타입(즉, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측)에 따라 사용되지 않는 특정한 예측 모드(예컨대, 플래너 모드, DC 모드)를 고려하여 단일화된 MPM 리스트를 구성하는 방법을 설명한다.
일 실시예로, 일반 인트라 예측에서 사용하는 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트 생성 방법을 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측의 MPM 리스트 생성 방법에 동일하게 적용할 수 있다. 이때, 일반 인트라 예측에서 사용하는 MPM 리스트 생성 방법은 기존 MPM 리스트 생성 방법일 수도 있고, 기존 MPM 리스트 생성 방법을 개선한 방법일 수도 있다. 예컨대, 일반 인트라 예측에서 사용하는 MPM 리스트는 상술한 도 8 및 도 9의 방법에 따라 구성될 수 있다.
여기서 일반 인트라 예측은 67개의 인트라 예측 모드들을 모두 고려하여 MPM 리스트를 생성하므로 플래너 모드와 DC 모드를 포함한다. 하지만, 다중 참조 라인 인트라 예측은 플래너 모드와 DC 모드를 사용하지 않고 서브 파티션 인트라 예측은 DC 모드를 사용하지 않으므로, 이를 고려하여 각각 MPM 리스트를 생성할 수 있다.
도 13을 참조하면, 일반 인트라 예측에서 사용하는 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 임시적으로 생성할 수 있다. 설명의 편의를 위해 임시적으로 먼저 생성된 MPM 리스트를 임시 MPM 리스트라 지칭한다. 다시 말해, 임시 MPM 리스트는 일반 인트라 예측에서 사용하는 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트(혹은 다양한 개선 방법을 통해 개선된 MPM 리스트)로서, 상술한 도 8 및 도 9의 방법에 따라 구성될 수 있다. 이러한 임시 MPM 리스트 구성 방법이 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측의 MPM 리스트 생성 시에도 동일하게 적용될 수 있다. 이에 따라, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측에 모두 동일한 6개의 MPM 후보들을 포함하는 임시 MPM 리스트가 생성될 수 있다.
이때, 다중 참조 라인 인트라 예측의 경우 플래너 모드와 DC 모드를 사용하지 않을 수 있으며, 서브 파티션 인트라 예측의 경우 DC 모드를 사용하지 않을 수 있다. 이 경우, 동일하게 생성된 임시 MPM 리스트에서 각 예측 방법에서 사용하지 않는 특정 모드를 제거하고, 해당 예측 방법에 따라 적합한 MPM 리스트를 재구성할 수 있다.
일 예로, 도 13의 (a), (b), (c)에 도시된 것처럼, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측 각각에 대한 임시 MPM 리스트를 생성할 수 있다. 이때 각각의 임시 MPM 리스트에는 동일한 6개의 MPM 후보들을 포함하고 있다. 그리고, 다중 참조 라인 인트라 예측의 경우 플래너 모드와 DC 모드를 사용하지 않으므로, 도 13의 (b)에 도시된 것처럼, 임시 MPM 리스트에서 MPM index 0번째의 플래너 모드와 MPM index 2번째의 DC 모드를 제거하고 임시 MPM 리스트 내의 MPM 후보들을 재정렬할 수 있다. 이에 따라, 4개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 최종적으로 생성할 수 있다. 또한, 서브 파티션 인트라 예측의 경우 DC 모드를 사용하지 않으므로, 도 13의 (c)에 도시된 것처럼, 임시 MPM 리스트에서 MPM index 2번째의 DC 모드를 제거하고 임시 MPM 리스트 내의 MPM 후보들을 재정렬할 수 있다. 이에 따라, 5개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 최종적으로 생성할 수 있다.
도 14는 본 문서에 따른 단일화된 MPM 리스트를 생성하는 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서는 특정 인트라 예측 타입(즉, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측)에 따라 특정 예측 모드(예컨대, DC 모드)를 추가하고, 이를 고려하여 단일화된 MPM 리스트를 구성하는 방법을 설명한다. 하나의 예시로, 다중 참조 라인 인트라 예측에서 DC 모드를 추가로 사용하는 경우 단일화된 MPM 리스트를 구성하는 방법을 설명한다.
일 실시예로, 일반 인트라 예측에서 사용하는 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트 생성 방법을 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측의 MPM 리스트 생성 방법에 동일하게 적용할 수 있다. 이때, 일반 인트라 예측에서 사용하는 MPM 리스트 생성 방법은 기존 MPM 리스트 생성 방법일 수도 있고, 기존 MPM 리스트 생성 방법을 개선한 방법일 수도 있다. 예컨대, 일반 인트라 예측에서 사용하는 MPM 리스트는 상술한 도 8 및 도 9의 방법에 따라 구성될 수 있다.
이때, 다중 참조 라인 인트라 예측에서 DC 모드를 추가하여 예측을 수행하므로, 이 경우 DC 모드를 사용하고 플래너 모드를 사용하지 않는다. 또한, 서브 파티션 인트라 예측은 DC 모드를 사용하지 않는다. 본 실시예에서는 이를 고려하여 각각 MPM 리스트를 생성할 수 있다.
도 14를 참조하면, 일반 인트라 예측에서 사용하는 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 임시적으로 생성할 수 있다. 설명의 편의를 위해 임시적으로 먼저 생성된 MPM 리스트를 임시 MPM 리스트라 지칭한다. 다시 말해, 임시 MPM 리스트는 일반 인트라 예측에서 사용하는 6개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트(혹은 다양한 개선 방법을 통해 개선된 MPM 리스트)로서, 상술한 도 8 및 도 9의 방법에 따라 구성될 수 있다. 이러한 임시 MPM 리스트 구성 방법이 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측의 MPM 리스트 생성 시에도 동일하게 적용될 수 있다. 이에 따라, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측에 모두 동일한 6개의 MPM 후보들을 포함하는 임시 MPM 리스트가 생성될 수 있다.
이때, 다중 참조 라인 인트라 예측의 경우 DC 모드를 사용하고 플래너 모드를 사용하지 않을 수 있으며, 서브 파티션 인트라 예측의 경우 DC 모드를 사용하지 않을 수 있다. 이 경우, 동일하게 생성된 임시 MPM 리스트에서 각 예측 방법에서 사용하지 않는 특정 모드를 제거하고, 해당 예측 방법에 따라 적합한 MPM 리스트를 재구성할 수 있다.
일 예로, 도 14의 (a), (b), (c)에 도시된 것처럼, 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측 각각에 대한 임시 MPM 리스트를 생성할 수 있다. 이때 각각의 임시 MPM 리스트에는 동일한 6개의 MPM 후보들을 포함하고 있다. 그리고, 다중 참조 라인 인트라 예측의 경우 DC 모드를 추가하여 사용하고 플래너 모드를 사용하지 않으므로, 도 14의 (b)에 도시된 것처럼, 임시 MPM 리스트에서 MPM index 0번째의 플래너 모드를 제거하고 임시 MPM 리스트 내의 MPM 후보들을 재정렬할 수 있다. 이에 따라, 5개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 최종적으로 생성할 수 있다. 또한, 서브 파티션 인트라 예측의 경우 DC 모드를 사용하지 않으므로, 도 14의 (c)에 도시된 것처럼, 임시 MPM 리스트에서 MPM index 2번째의 DC 모드를 제거하고 임시 MPM 리스트 내의 MPM 후보들을 재정렬할 수 있다. 이에 따라, 5개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 최종적으로 생성할 수 있다.
도 13 및 도 14는 MPM 리스트를 생성하는 일례를 설명한 것이고, 제안하는 방법의 기본 개념은 일반 인트라 예측에서 복수(6개)의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트를 생성한 다음, 이를 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측에도 모두 동일하게 사용하는 것이다. 다만, 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측의 경우 특정 모드(예컨대, 플래너 모드, DC 모드 등)를 사용하지 않으므로, 이를 고려하여 MPM 후보들을 구성할 수 있다. 만약 MPM 리스트 내에서 각 예측 방법에서 사용하지 않는 특정 모드(예컨대, 플래너 모드, DC 모드 등)가 존재하면 이를 제거하고 MPM 후보들을 재정렬하여, 각 예측 방법을 위한 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 상술한 실시예들에서는 각 예측 방법을 위한 복수(6개)의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트(즉, 임시 MPM 리스트)를 생성한 다음, 각 예측 방법에서 사용하지 않는 특정 모드(예컨대, 플래너 모드, DC 모드 등)를 제거하여 최종적으로 MPM 리스트를 구성하는 것으로 설명하였으나, 이는 하나의 예시로 설명한 것이고, 임시 MPM 리스트를 생성하는 과정은 생략될 수 있다. 예를 들어, (임시 MPM 리스트 생성하지 않고) 6개의 MPM 후보들을 도출한 다음 각 예측 방법에서 사용하지 않는 특정 모드(예컨대, 플래너 모드, DC 모드 등)를 제외하여 해당 예측 방법에 적합한 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이때, 6개의 MPM 후보들에는 플래너 모드가 포함되어 있으므로, 다중 참조 라인 인트라 예측과 같이 플래너 모드를 사용하지 않는 경우에는 이를 제외한 5개의 MPM 후보들을 도출하고, 상기 5개의 MPM 후보들을 포함하는 MPM 리스트가 구성될 수 있다.
또한, 상술한 실시예들(도 13 및 도 14의 실시예)은 본 문서에서 제안하는 단일화된 MPM 리스트 생성 방법에 대한 기본 개념의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이다. 본 문서에서 제안하는 방법의 기본 개념은 MPM 리스트를 생성함에 있어서 일반 인트라 예측, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측 구분없이 단일화된 MPM 리스트를 생성하는 것이다. 따라서, 일반 인트라 예측에서 생성된 MPM 리스트를 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측에서도 동일하게 사용할 수 있다. 이때, 다중 참조 라인 인트라 예측과 서브 파티션 인트라 예측에서 각각 사용하지 않는 인트라 예측 모드를 고려하여 각각의 인트라 예측에 적합한 MPM 리스트를 최종적으로 구성할 수 있다.
즉, 본 문서에서 제안하는 실시예들에 따르면 단일화된 MPM 리스트를 구성할 수 있으므로 인트라 예측의 부호화/복호화 구조를 단순화시킬 수 있다. 또한, 인트라 예측 모드의 부호화/복호화의 효율을 증가시켜 전반적으로 비디오 부호화/복호화의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 15는 본 문서의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 인코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 15에 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 도 15의 단계 S1500 ~ S1530은 도 2에 개시된 예측부(220)(구체적으로 인트라 예측부(222))에 의하여 수행될 수 있고, 도 15의 단계 S1540은 도 2에 개시된 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 도 15에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다. 따라서, 도 15에서는 상술한 실시예들과 중복되는 내용에 관해서 구체적인 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 15를 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 참조 라인 인덱스 정보를 생성할 수 있다(S1500).
참조 라인 인덱스 정보는 상술한 바와 같이 다중 참조 라인(multiple reference line, MRL) 기반 인트라 예측에 사용되는 참조 라인을 나타내며, 현재 블록으로부터 0, 1, 2, 및 3 샘플 거리에 위치하는 주변 참조 샘플들을 지시하는 정보일 수 있다.
예를 들어, 참조 라인 인덱스 정보는 상술한 intra_luma_ref_idx 신택스 요소의 형태로 나타낼 수 있으며, intra_luma_ref_idx의 값을 기반으로 참조 라인 0, 1, 2, 및 3 중 어느 하나를 지시하는 인덱스 값일 수 있다. 일 예로, 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx)의 값이 0인 경우는 현재 블록에 첫번째로 가까운 참조 라인(도 11의 참조 라인 0)의 샘플들을 사용하여 인트라 예측을 수행함을 나타내고, 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx)의 값이 0이 아닌 경우(즉, 1 내지 3인 경우)는 현재 블록에 두번째 내지 네번째로 가까운 참조 라인(도 11의 참조 라인 1 내지 3)의 샘플들을 사용하여 인트라 예측을 수행함을 나타낼 수 있다. 즉, 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx)의 값이 0이 아닌 경우(즉, 1 내지 3인 경우)는 다중 참조 라인(MRL) 기반 인트라 예측 방법을 사용하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시예로, 인코딩 장치는 현재 블록에 대하여 다중 참조 라인을 적용하여 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있고, 상기 결정을 기반으로 참조 라인 인덱스 정보를 생성하고, 이를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들(MPM 후보 모드들)을 포함하는 MPM(Most Probable Mode) 리스트를 구성할 수 있다(S1510).
일 실시예로, 인코딩 장치는 특정 인트라 예측 방법(예컨대, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측 등)이 적용되는지 여부를 기반으로, MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이때, MPM 리스트를 구성하는 과정은 상술한 실시예들이 적용될 수 있으며, 이는 도 13 및 도 14를 참조하여 상세히 설명한 바 있다.
일 예로, 인코딩 장치는 다중 참조 라인 인트라 예측이 적용되는지 여부를 기반으로 MPM 리스트를 생성할 수 있다. 예컨대, 인코딩 장치는 현재 블록에 대하여 다중 참조 라인을 적용하여 인트라 예측을 수행하는 경우, 즉 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하고, 이를 MPM 리스트에 포함시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 다중 참조 라인을 적용하여 인트라 예측을 수행하는 경우, 플래너 모드는 가용하지 않을 수 있다. 따라서, 인코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, 플래너 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 다중 참조 라인 인트라 예측을 위해서 임시 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이때 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 플래너 모드가 포함된 경우, 인코딩 장치는 임시 MPM 리스트에서 플래너 모드를 제거하여 이를 MPM 리스트로 재구성할 수 있다. 여기서 임시 MPM 리스트를 구성하는 과정은 MPM 리스트 구현 방식에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우에는 플래너 모드를 사용하지 않으므로, 먼저 참조 라인 인덱스 정보의 값을 기반으로 플래너 모드가 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것으로 판단하고 6개의 후보 인트라 예측 모드들에서 플래너 모드를 제외한 5개의 후보 인트라 예측 모드들(여기서 DC 모드를 포함함)을 도출하여 이를 MPM 리스트로 구성할 수 있다. 따라서, MPM 리스트를 구현하는 알고리즘 방식에 따라 임시 MPM 리스트를 구성하는 중간 과정 없이도 구현 가능하다.
또한, 인코딩 장치는 플래너 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용되는지 여부를 나타내는 정보를 생성하고 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 플래너 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용되는지 여부를 나타내는 정보로서, 플래너 플래그 정보를 이용할 수 있다. 상기 플래너 플래그 정보는 상술한 not 플래너 플래그(예: intra_luma_not_planar_flag)일 수 있다. 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)의 값이 1인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드로 플래너 모드를 사용하지 않는 것을 나타내고, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)의 값이 0인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드로 플래너 모드를 사용하는 것을 나타낼 수 있다.
일 실시예로, 인코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)를 시그널링하지 않을 수 있다. 이와 같이 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)가 시그널링되지 않는 경우, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)의 값은 현재 블록의 인트라 예측 모드로 플래너 모드를 사용하지 않는 것을 나타내는 1 값으로 유도될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우에는 플래너 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용하지 않으므로, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)를 시그널링하지 않고도 그 값을 1로 유도함으로써 비트 수를 절약할 수 있다.
또는, 다른 예로, 인코딩 장치는 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는지 여부를 나타내는 서브 파티션 모드 정보를 기반으로, MPM 리스트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 서브 파티션 모드 정보는 상술한 intra_subpartitions_mode_flag 신택스 요소를 사용할 수 있고, intra_subpartitions_mode_flag의 값이 1인 경우 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 것을 나타내고, intra_subpartitions_mode_flag의 값이 0인 경우 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되지 않는 것을 나타낼 수 있다. 상술한 바와 같이 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 경우, DC 모드는 가용하지 않을 수 있다. 따라서, 인코딩 장치는 서브 파티션 모드 정보가 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 것으로 나타내는 경우(예: intra_subpartitions_mode_flag의 값이 1인 경우), DC 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 서브 파티션 인트라 예측을 위해서 임시 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이때 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 DC 모드가 포함된 경우, 인코딩 장치는 임시 MPM 리스트에서 DC 모드를 제거하여 이를 MPM 리스트로 재구성할 수 있다. 여기서 임시 MPM 리스트를 구성하는 과정은 MPM 리스트 구현 방식에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 경우에는 DC 모드를 사용하지 않으므로, DC 모드를 후보 인트라 예측 모드들에 포함시키지 않음으로써 최종적으로 5개의 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 따라서, 임시 MPM 리스트를 구성하는 중간 과정 없이도 구현 가능하다.
실시예에 따라, 인코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0인 경우 서브 파티션 모드 정보를 생성하고 이를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 다시 말해서, 인코딩 장치는 다중 참조 라인을 적용하지 않는 경우(즉, 현재 블록에 첫번째로 가까운 참조 라인의 샘플들을 사용하여 인트라 예측을 수행하는 경우)에 서브 파티션 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정하고, 상기 결정을 기반으로 서브 파티션 모드 정보를 생성할 수 있다. 이때, 인코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이고 서브 파티션 모드 정보의 값이 1인 경우, DC 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용하지 않을 수 있다. 즉, 이 경우 인코딩 장치는 DC 모드를 후보 인트라 예측 모드들에 포함시키지 않음으로써 MPM 리스트를 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 MPM 리스트에 포함된 후보 인트라 예측 모드들 중에서 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다(S1520).
일 실시예로, 인코딩 장치는 현재 블록에 대해 다양한 인트라 예측 모드들을 수행하여 최적의 RD(rate-distortion) cost를 갖는 인트라 예측 모드를 도출하고, 이를 현재 블록의 인트라 예측 모드로서 결정할 수 있다. 이때, 인코딩 장치는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 인트라 방향성 예측 모드들을 포함하는 인트라 예측 모드들을 기반으로 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 또는, 인코딩 장치는 MPM 리스트에 구성된 MPM 후보들만을 이용하여 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우, MPM 리스트에 포함된 MPM 후보 인트라 예측 모드들을 이용하여 현재 블록을 위한 최적의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 즉, 이 경우에는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드는 MPM 리스트 내 DC 모드를 포함하는 후보 인트라 예측 모드들 중에서만 결정될 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우에는 MPM 플래그 정보를 인코딩/시그널링하지 않을 수 있다. 이와 같이 MPM 플래그 정보가 인코딩/시그널링되지 않는 경우, MPM 플래그 정보의 값은 1로 유도될 수 있다. 상술한 바와 같이 MPM 플래그 정보는 intra_luma_mpm_flag 신택스 요소의 형태로 나타낼 수 있다. 예를 들어, intra_luma_mpm_flag의 값이 1인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 인트라 예측 모드들 중에서 선택됨을 나타내고, intra_luma_mpm_flag의 값이 0인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 인트라 예측 모드들 중에서 선택되지 않음을 나타낼 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스 정보를 생성할 수 있다(S1530).
일 실시예로, 인코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아니고 MPM 플래그 정보의 값이 1로 유도된 경우, MPM 리스트 내에 있는 후보 인트라 예측 모드들 중에서 하나를 지시하는 인덱스 값을 생성하여 MPM 인덱스 정보로 인코딩할 수 있다. 즉, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아니고 MPM 플래그 정보의 값이 1로 유도된 경우, MPM 인덱스 정보는 인코딩/시그널링될 수 있다.
인코딩 장치는 MPM 인덱스 정보 및 참조 라인 인덱스 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1540).
일 실시예로, 인코딩 장치는 상술한 바와 같이 다중 참조 라인 기반의 인트라 예측을 적용할지 여부를 기반으로 결정된 참조 라인 인덱스 정보와, MPM 리스트를 기반으로 도출된 현재 블록의 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상술한 바와 같이 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측을 적용할지 여부를 기반으로 결정된 서브 파티션 모드 정보를 영상 정보에 포함하여 인코딩할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 일 실시예로, 인코딩 장치는 인트라 예측 모드를 기반으로 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 적어도 하나의 주변 참조 샘플을 도출할 수 있고, 주변 참조 샘플을 기반으로 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서, 주변 참조 샘플들은 참조 라인 인덱스 정보를 기반으로 도출될 수 있으며, 예컨대 참조 라인 인덱스 정보가 지시하는 참조 라인에 포함된 주변 참조 샘플들을 포함할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 현재 블록의 예측 샘플들과 현재 블록의 원본 샘플들을 기반으로, 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 그리고, 인코딩 장치는 레지듀얼 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 생성하고, 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 여기서, 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 변환 및 양자화를 수행하여 도출된 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다.
즉, 인코딩 장치는 상술한 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보(MPM 인덱스 정보, 참조 라인 인덱스 정보 등) 및/또는 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다.
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.
상술한 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 과정은 도 2에서 개시된 인코딩 장치(200)의 인트라 예측부(222)에 의하여 수행될 수 있고, 레지듀얼 샘플들을 도출하는 과정은 도 2에서 개시된 인코딩 장치(200)의 감산부(231)에 의하여 수행될 수 있고, 레지듀얼 정보를 생성하고 인코딩하는 과정은 도 2에서 개시된 인코딩 장치(200)의 레지듀얼 처리부(230) 및 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다.
도 16은 본 문서의 일 실시예에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 디코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 16에 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치(300)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 도 16의 단계 S1600 ~ S1630은 도 3에 개시된 엔트로피 디코딩부(310) 및/또는 예측부(330)(구체적으로 인트라 예측부(331))에 의하여 수행될 수 있고, 도 16의 단계 S1640은 도 3에 개시된 가산부(340)에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 도 16에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다. 따라서, 도 16에서는 상술한 실시예들과 중복되는 내용에 관해서 구체적인 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 16을 참조하면, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 MPM(Most Probable Mode) 인덱스 정보 및 참조 라인 인덱스 정보를 획득할 수 있다(S1600).
참조 라인 인덱스 정보는 상술한 바와 같이 다중 참조 라인(multiple reference line, MRL) 기반 인트라 예측에 사용되는 참조 라인을 나타내며, 현재 블록으로부터 0, 1, 2, 및 3 샘플 거리에 위치하는 주변 참조 샘플들을 지시하는 정보일 수 있다.
예를 들어, 참조 라인 인덱스 정보는 상술한 intra_luma_ref_idx 신택스 요소의 형태로 나타낼 수 있으며, intra_luma_ref_idx의 값을 기반으로 참조 라인 0, 1, 2, 및 3 중 어느 하나를 지시하는 인덱스 값일 수 있다. 일 예로, 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx)의 값이 0인 경우는 현재 블록에 첫번째로 가까운 참조 라인(도 11의 참조 라인 0)의 샘플들을 사용하여 인트라 예측을 수행함을 나타내고, 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx)의 값이 0이 아닌 경우(즉, 1 내지 3인 경우)는 현재 블록에 두번째 내지 네번째로 가까운 참조 라인(도 11의 참조 라인 1 내지 3)의 샘플들을 사용하여 인트라 예측을 수행함을 나타낼 수 있다. 즉, 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx)의 값이 0이 아닌 경우(즉, 1 내지 3인 경우)는 다중 참조 라인(MRL) 기반 인트라 예측 방법을 사용하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시예로, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx) 신택스 요소를 획득하고 이를 파싱(디코딩)할 수 있다. 그리고 디코딩 장치는 파싱 결과로 참조 라인 인덱스 정보(예: intra_luma_ref_idx)의 값을 획득하고, 이 값을 기반으로 다중 참조 라인 인트라 예측이 적용되는 것인지를 결정할 수 있다.
또한, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 MPM 리스트 내에 있는 후보 인트라 예측 모드들 중에서 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스 정보를 획득하고, 이를 파싱(디코딩)할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 MPM 인덱스 정보를 기반으로 MPM 리스트로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성할 수 있다(S1610).
일 실시예로, 디코딩 장치는 특정 인트라 예측 방법(예컨대, 다중 참조 라인 인트라 예측, 서브 파티션 인트라 예측 등)이 적용되는지 여부를 기반으로, MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이때, MPM 리스트를 구성하는 과정은 상술한 실시예들이 적용될 수 있으며, 이는 도 13 및 도 14를 참조하여 상세히 설명한 바 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보를 기반으로 다중 참조 라인 인트라 예측이 적용되는지 여부를 판단할 수 있고, 이에 따라 MPM 리스트를 생성할 수 있다. 예컨대, 디코딩 장치는 현재 블록에 대하여 다중 참조 라인을 적용하여 인트라 예측을 수행하는 경우, 즉 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하고, 이를 MPM 리스트에 포함시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 다중 참조 라인을 적용하여 인트라 예측을 수행하는 경우, 플래너 모드는 가용하지 않을 수 있다. 따라서, 디코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, 플래너 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 다중 참조 라인 인트라 예측을 위해서 임시 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이때 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 플래너 모드가 포함된 경우, 디코딩 장치는 임시 MPM 리스트에서 플래너 모드를 제거하여 이를 MPM 리스트로 재구성할 수 있다. 여기서 임시 MPM 리스트를 구성하는 과정은 MPM 리스트 구현 방식에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우에는 플래너 모드를 사용하지 않으므로, 먼저 참조 라인 인덱스 정보의 값을 기반으로 플래너 모드가 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것으로 판단하고 6개의 후보 인트라 예측 모드들에서 플래너 모드를 제외한 5개의 후보 인트라 예측 모드들(여기서 DC 모드를 포함함)을 도출하여 이를 MPM 리스트로 구성할 수 있다. 따라서, MPM 리스트를 구현하는 알고리즘 방식에 따라 임시 MPM 리스트를 구성하는 중간 과정 없이도 구현 가능하다.
또한, 디코딩 장치는 플래너 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용되는지 여부를 나타내는 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 이때, 플래너 모드가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용되는지 여부를 나타내는 정보로서, 플래너 플래그 정보를 이용할 수 있다. 상기 플래너 플래그 정보는 상술한 not 플래너 플래그(예: intra_luma_not_planar_flag)일 수 있다. 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)의 값이 1인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드로 플래너 모드를 사용하지 않는 것을 나타내고, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)의 값이 0인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드로 플래너 모드를 사용하는 것을 나타낼 수 있다.
일 실시예로, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)는 시그널링되지 않을 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)를 비트스트림으로부터 획득할 수 없으므로, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)의 값을 1로 유도할 수 있다. 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)의 값이 1로 유도된 경우라 함은 현재 블록의 인트라 예측 모드로 플래너 모드를 사용하지 않는 것을 나타낼 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우에는 현재 블록의 인트라 예측 모드로 플래너 모드를 사용하지 않기 때문에, 플래너 플래그 정보(즉, not 플래너 플래그)를 시그널링하지 않고도 그 값을 1로 유도할 수 있고 이에 따라 비트 수를 절약할 수 있다.
또는, 다른 예로, 디코딩 장치는 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는지 여부를 나타내는 서브 파티션 모드 정보를 기반으로, MPM 리스트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 서브 파티션 모드 정보는 상술한 intra_subpartitions_mode_flag 신택스 요소를 사용할 수 있고, intra_subpartitions_mode_flag의 값이 1인 경우 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 것을 나타내고, intra_subpartitions_mode_flag의 값이 0인 경우 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되지 않는 것을 나타낼 수 있다. 상술한 바와 같이 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 경우, DC 모드는 가용하지 않을 수 있다. 따라서, 디코딩 장치는 서브 파티션 모드 정보가 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 것으로 나타내는 경우(예: intra_subpartitions_mode_flag의 값이 1인 경우), DC 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 서브 파티션 인트라 예측을 위해서 임시 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이때 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 DC 모드가 포함된 경우, 디코딩 장치는 임시 MPM 리스트에서 DC 모드를 제거하여 이를 MPM 리스트로 재구성할 수 있다. 여기서 임시 MPM 리스트를 구성하는 과정은 MPM 리스트 구현 방식에 따라 생략될 수 있다. 예를 들어, 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 경우에는 DC 모드를 사용하지 않으므로, DC 모드를 후보 인트라 예측 모드들에 포함시키지 않음으로써 최종적으로 5개의 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 따라서, 임시 MPM 리스트를 구성하는 중간 과정 없이도 구현 가능하다.
실시예에 따라, 디코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0인 경우 서브 파티션 모드 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 다시 말해서, 디코딩 장치는 다중 참조 라인을 적용하지 않는 경우(즉, 현재 블록에 첫번째로 가까운 참조 라인의 샘플들을 사용하여 인트라 예측을 수행하는 경우)에 한해 서브 파티션 인트라 예측을 수행할지 여부를 나타내는 서브 파티션 정보를 획득하여 디코딩할 수 있다. 이때, 디코딩 장치는 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이고 서브 파티션 모드 정보의 값이 1인 경우, DC 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용하지 않을 수 있다. 즉, 이 경우 디코딩 장치는 DC 모드를 후보 인트라 예측 모드들에 포함시키지 않음으로써 MPM 리스트를 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 MPM 인덱스 정보를 기반으로 MPM 리스트에 포함된 후보 인트라 예측 모드들 중에서 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다(S1620).
일 실시예로, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 정보를 획득할 수 있다. 인트라 예측 모드 정보는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 나타내기 위한 정보로서, MPM 플래그 정보, MPM 인덱스 정보, 리메이닝 모드 정보 등을 포함할 수 있다.
이때, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우, MPM 플래그 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링되지 않을 수 있다. 이와 같이 MPM 플래그 정보가 시그널링되지 않는 경우, 디코딩 장치는 MPM 플래그 정보의 값을 1로 유도할 수 있다. 상술한 바와 같이 MPM 플래그 정보는 intra_luma_mpm_flag 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, intra_luma_mpm_flag의 값이 1인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 인트라 예측 모드들 중에서 선택됨을 나타내고, intra_luma_mpm_flag의 값이 0인 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 인트라 예측 모드들 중에서 선택되지 않음을 나타낼 수 있다.
또한, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아니고 MPM 플래그 정보의 값이 1로 유도된 경우, MPM 인덱스 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 MPM 인덱스 정보를 획득하여 디코딩할 수 있다. 상술한 바와 같이 MPM 인덱스 정보는 MPM 리스트에 포함된 후보 인트라 예측 모드들 중에서 현재 블록을 위한 인트라 예측 모드를 지시하는 인덱스 값을 포함하며, 예컨대 intra_luma_mpm_idx 신택스 요소의 형태로 나타낼 수 있다.
즉, 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아니고 MPM 플래그 정보의 값이 1로 유도된 경우, 디코딩 장치는 MPM 인덱스 정보를 획득하여 디코딩하고, 이를 기반으로 MPM 리스트로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1630).
일 실시예로, 디코딩 장치는 상술한 바와 같이 도출된 인트라 예측 모드를 기반으로 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 적어도 하나의 주변 참조 샘플을 도출할 수 있고, 주변 참조 샘플을 기반으로 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서, 주변 참조 샘플들은 참조 라인 인덱스 정보를 기반으로 도출될 수 있으며, 예컨대 참조 라인 인덱스 정보가 지시하는 참조 라인에 포함된 주변 참조 샘플들을 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다(S1640).
일 실시예로, 디코딩 장치는 예측 모드에 따라 예측 샘플들을 바로 복원 샘플들로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 샘플들에 레지듀얼 샘플들을 더하여 복원 샘플들을 생성할 수도 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있다. 레지듀얼에 관한 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측 샘플들과 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플들을 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.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서의 실시예들은 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.
상술한 본 문서에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 문서에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 문서에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 즉, 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 문서가 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, VR(virtual reality) 장치, AR(argumente reality) 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량(자율주행차량 포함) 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 문서가 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 17은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 본 문서의 실시예들에 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 실시예들에 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 문서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 문서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 문서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 문서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 문서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.
(Claims in the present description can be combined in a various way. For instance, technical features in method claims of the present description can be combined to be implemented or performed in an apparatus, and technical features in apparatus claims can be combined to be implemented or performed in a method. Further, technical features in method claim(s) and apparatus claim(s) can be combined to be implemented or performed in an apparatus. Further, technical features in method claim(s) and apparatus claim(s) can be combined to be implemented or performed in a method.)

Claims (17)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 MPM(Most Probable Mode) 인덱스 정보 및 참조 라인 인덱스 정보를 획득하는 단계;
    현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계;
    상기 MPM 인덱스 정보를 기반으로 상기 MPM 리스트에 포함된 상기 후보 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계; 및
    상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는,
    상기 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 상기 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하여 상기 MPM 리스트에 포함시키는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, 플래너 모드는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우, 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 상기 플래너 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 플래너 플래그 정보는 시그널링되지 않으며,
    상기 플래너 플래그 정보는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 상기 플래너 모드를 사용하지 않는 것으로 나타내는 1의 값으로 유도되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    임시 MPM 리스트를 구성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는,
    상기 플래너 모드가 상기 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 포함된 경우, 상기 플래너 모드를 제거하여 상기 MPM 리스트를 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는지 여부를 나타내는 서브 파티션 모드 정보를 기반으로, 상기 DC 모드는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0인 경우, 상기 서브 파티션 모드 정보를 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 서브 파티션 모드 정보가 상기 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 것으로 나타내는 경우, 상기 DC 모드는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    임시 MPM 리스트를 구성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는,
    상기 DC 모드가 상기 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 포함된 경우, 상기 DC 모드를 제거하여 상기 MPM 리스트를 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0인 경우는 상기 현재 블록에 첫번째로 가까운 참조 라인의 샘플들을 사용하여 인트라 예측을 수행함을 나타내고,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우는 상기 현재 블록에 두번째 내지 네번째로 가까운 참조 라인 중 하나의 참조 라인을 사용하여 인트라 예측을 수행함을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 MPM 리스트 내의 상기 후보 인트라 예측 모드들의 개수는 5개인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 참조 라인 인덱스 정보를 생성하는 단계;
    상기 현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM(Most Probable Mode) 리스트를 구성하는 단계;
    상기 MPM 리스트에 포함된 상기 후보 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 MPM 인덱스 정보 및 상기 참조 라인 인덱스 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하며,
    상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 상기 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하여 상기 MPM 리스트에 포함시키는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, 플래너 모드는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우, 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 상기 플래너 모드를 사용하는지 여부를 나타내는 플래너 플래그 정보는 시그널링되지 않으며,
    상기 플래너 플래그 정보는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 상기 플래너 모드를 사용하지 않는 것으로 나타내는 1의 값으로 유도되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    임시 MPM 리스트를 구성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는,
    상기 플래너 모드가 상기 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 포함된 경우, 상기 플래너 모드를 제거하여 상기 MPM 리스트를 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는지 여부를 나타내는 서브 파티션 모드 정보를 기반으로, 상기 DC 모드는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0인 경우, 상기 서브 파티션 모드 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 서브 파티션 모드 정보가 상기 현재 블록에 대해 서브 파티션 인트라 예측이 사용되는 것으로 나타내는 경우, 상기 DC 모드는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드로 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    임시 MPM 리스트를 구성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는,
    상기 DC 모드가 상기 임시 MPM 리스트 내의 후보 인트라 예측 모드들 중에 포함된 경우, 상기 DC 모드를 제거하여 상기 MPM 리스트를 재구성하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  17. 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 디코딩 장치에 의하여 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 영상 정보가 저장된 디지털 저장 매체에 있어서,
    상기 영상 디코딩 방법은,
    비트스트림으로부터 MPM(Most Probable Mode) 인덱스 정보 및 참조 라인 인덱스 정보를 획득하는 단계;
    현재 블록의 인트라 예측을 위한 후보 인트라 예측 모드들을 포함하는 MPM 리스트를 구성하는 단계;
    상기 MPM 인덱스 정보를 기반으로 상기 MPM 리스트에 포함된 상기 후보 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계; 및
    상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 MPM 리스트를 구성하는 단계는,
    상기 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되는 참조 라인을 나타내는 상기 참조 라인 인덱스 정보의 값이 0이 아닌 경우를 기반으로, DC 모드를 상기 후보 인트라 예측 모드들 중 하나로 도출하여 상기 MPM 리스트에 포함시키는 것을 특징으로 하는 디지털 저장 매체.
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