KR20220019241A - 적응적 루프 필터 기반 비디오 또는 영상 코딩 - Google Patents
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Abstract
본 문서의 개시에 따르면, ALF 정보는 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함하고, 대체 필터 정보에 기반하여 현재 블록의 크로마 성분에 대한 수정된 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
Description
본 기술은 적응적 루프 필터 기반 비디오 또는 영상 코딩에 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.
또한, 압축 효율을 향상시키고 주관적/객관적 비주얼 품질을 높이기 위하여 ALF(adaptive loop filtering)를 이용한 필터링 기술에 대한 논의가 있다. 이러한 기술들을 효율적으로 적용하기 위하여 관련된 정보를 효율적으로 시그널링하는 방법이 필요하다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 비트스트림으로부터 ALF(adaptive loop filter) 정보 및 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계; 상기 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 ALF 정보는 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함하고, 상기 대체 필터 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 수정된 복원 샘플들을 생성한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록의 예측 모드를 결정하고, 상기 예측 모드에 기반하여 예측 샘플들을 도출하는 단계; 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성하는 단계; 상기 복원 샘플들에 대한 ALF(adaptive loop filter) 정보를 생성하는 단계; 및 상기 ALF 정보 및 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하고, 상기 ALF 정보는 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치로 하여금 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 저장된 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체를 제공한다. 상기 영상 디코딩 방법은, 비트스트림으로부터 ALF(adaptive loop filter) 정보 및 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계; 및 상기 예측 모드 정보 를 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 ALF 정보는 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함하고, 상기 대체 필터 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 수정된 복원 샘플들을 생성한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 효율적인 필터링을 통하여 주관적/객관적 비주얼 품질을 높일 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, ALF 관련 정보를 효율적으로 시그널링할 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 인코딩 장치에 의한 엔트로피 코딩 방법을 나타낸다.
도 5는 디코딩 장치에 의한 엔트로피 코딩 방법을 나타낸다.
도 6은 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 ALF 절차의 일 예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 ALF를 위한 필터 모양의 예를 나타낸다.
도 9는 ALF 데이터의 계층 구조의 일 예를 나타낸다.
도 10은 ALF 데이터의 계층 구조의 다른 예를 나타낸다.
도 11은 위치 의존 필터 계수들에 대응하는 고정된 차수들을 나타낸다.
도 12 및 13은 본 문서의 실시예(들)에 따른 비디오/영상 인코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 14 및 15는 본 문서의 실시예에 따른 영상/비디오 디코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 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 인코딩 장치에 의한 엔트로피 코딩 방법을 나타낸다.
도 5는 디코딩 장치에 의한 엔트로피 코딩 방법을 나타낸다.
도 6은 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 ALF 절차의 일 예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 ALF를 위한 필터 모양의 예를 나타낸다.
도 9는 ALF 데이터의 계층 구조의 일 예를 나타낸다.
도 10은 ALF 데이터의 계층 구조의 다른 예를 나타낸다.
도 11은 위치 의존 필터 계수들에 대응하는 고정된 차수들을 나타낸다.
도 12 및 13은 본 문서의 실시예(들)에 따른 비디오/영상 인코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 14 및 15는 본 문서의 실시예에 따른 영상/비디오 디코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 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 개시에서 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 개시의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 개시의 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 개시의 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 개시가 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.
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 다수의 완전한 타일들 또는 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있는 픽처의 하나의 타일 내 다수의 연속적인 CTU 행들을 포함할 수 있다. 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
한편, 하나의 픽처는 둘 이상의 서브픽처로 구분될 수 있다. 서브픽처는 픽처 내 하나 이상의 슬라이스들의 사각 리전일 수 있다(an rectangular region of one or more slices within a picture).
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.
도 2는 본 개시가 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 개시에 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 인코딩 장치(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 C)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.
한편, 본 문서에서 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 양자화/역양자화가 생략되는 경우, 상기 양자화된 변환 계수는 변환 계수라고 불릴 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수 라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다.
또한, 본 문서에서 양자화된 변환 계수 및 변환 계수는 각각 변환 계수 및 스케일링된(scaled) 변환 계수라고 지칭될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 정보는 변환 계수(들)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변환 계수(들)에 관한 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보(또는 상기 변환 계수(들)에 관한 정보)를 기반으로 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환(스케일링)을 통하여 스케일링된 변환 계수들이 도출될 수 있다. 상기 스케일링된 변환 계수들에 대한 역변환(변환)을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 이는 본 문서의 다른 부분에서도 마찬가지로 적용/표현될 수 있다’
도 3은 본 개시가 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(memory, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인트라 예측부(331) 및 인터 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 3의 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 3의 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 신택스 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 신택스 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 신택스 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(330)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 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.
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.
본 문서에서 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 양자화/역양자화가 생략되는 경우, 상기 양자화된 변환 계수는 변환 계수라고 불릴 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수 라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다.
본 문서에서 양자화된 변환 계수 및 변환 계수는 각각 변환 계수 및 스케일링된(scaled) 변환 계수라고 지칭될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 정보는 변환 계수(들)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변환 계수(들)에 관한 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보(또는 상기 변환 계수(들)에 관한 정보)를 기반으로 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환(스케일링)을 통하여 스케일링된 변환 계수들이 도출될 수 있다. 상기 스케일링된 변환 계수들에 대한 역변환(변환)을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 이는 본 문서의 다른 부분에서도 마찬가지로 적용/표현될 수 있다.
인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 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 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 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 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성(non-directional) 모드 또는 비각도(non-angular) 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 다중 참조 라인 (multi-reference line) 인트라 예측 또는 MRL 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 ISP (intra sub-partitions) 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 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.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
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. 상기 MPM 리스트는 플래너 모드를 후보로 포함하거나 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하는 경우 상기 MPM 리스트는 6개의 후보를 가질 수 있고, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 상기 MPM 리스트는 5개의 후보를 가질 수 있다. 상기 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, 상기 MPM 인덱스는 상기 not 플래너 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않도록 구성되는 것은, 상기 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 플래그 (ex. intra_luma_mpm_flag)를 기반으로 지시될 수 있다. MPM 플래그의 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 있음을 나타낼 수 있으며, MPM flag의 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 없음을 나타낼 수 있다. 상기 not 플래너 플래그 (ex. intra_luma_not_planar_flag) 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드임을 나타낼 수 있고, 상기 not 플래너 플래그 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아님을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않는 나머지 인트라 예측 모드들을 예측 모드 번호 순으로 인덱싱하여 그 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 루마 성분(샘플)에 대한 인트라 예측 모드일 수 있다. 이하, 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), 상기 not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag), 상기 MPM 인덱스 (ex. mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx), 상기 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, candModeList 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. MIP가 현재 블록에 적용되는 경우, MIP를 위한 별도의 mpm flag(ex. intra_mip_mpm_flag), mpm 인덱스(ex. intra_mip_mpm_idx), 리메이닝 인트라 예측 모드 정보(ex. intra_mip_mpm_remainder)가 시그널링될 수 있으며, 상기 not planar flag는 시그널링되지 않는다.
다시 말해, 일반적으로 영상에 대한 블록 분할이 되면, 코딩하려는 현재 블록과 주변(neighboring) 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. 상기 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. 상술한 바와 같이 MPM 리스트는 플래너 모드를 포함하여 구성될 수 있고, 또는 플래너 모드를 제외하여 구성될 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하는 경우 MPM 리스트의 후보들의 개수는 6개일 수 있다. 그리고, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않는 경우, MPM 리스트의 후보들의 개수는 5개일 수 있다.
인코더/디코더는 5개 또는 6개의 MPM을 포함하는 MPM 리스트를 구성할 수 있다.
MPM 리스트를 구성하기 위하여 디폴트 인트라 모드들 (Default intra modes), 주변 인트라 모드들 (Neighbour intra modes) 및 도출된 인트라 모드들 (Derved intra modes)의 3가지 종류의 모드들이 고려될 수 있다.
상기 주변 인트라 모드들을 위하여, 두 개의 주변 블록들, 즉, 좌측 주변 블록 및 상측 주변 블록가 고려될 수 있다.
상술한 바와 같이 만약 MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않도록 구성하는 경우, 상기 리스트에서 플래너(planar) 모드가 제외되며, 상기 MPM 리스트 후보들의 개수는 5개로 설정될 수 있다.
또한, 인트라 예측 모드 중 비방향성 모드(또는 비각도 모드)는 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 기반의 DC 모드 또는 보간(interpolation) 기반의 플래너(planar) 모드를 포함할 수 있다.
인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(ex. 샘플값들, 또는 움직임 정보)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다(Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (ex. sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture). 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 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 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 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, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 상기 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L0은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L0 내에서 상기 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트1 내에서 상기 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
도 4는 인코딩 장치에 의한 엔트로피 코딩 방법을 나타낸다. 도 4의 방법은 도 2의 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 대상 신택스 요소에 대한 이진화를 수행한다(S400). 여기서 상기 이진화는 트렁케이티드 라이스 이진화 절차(Truncated Rice binarization process), 고정 길이 이진화 절차(Fixed-length binarization process) 등 다양한 이진화 방법에 기반할 수 있으며, 대상 신텍스 요소에 대한 이진화 방법은 미리 정의될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 대상 신텍스 요소에 대한 엔트로피 인코딩을 수행한다(S410). 인코딩 장치는 CABAC (context-adaptive arithmetic coding) 또는 CAVLC (context-adaptive variable length coding) 등의 엔트로피 코딩 기법을 기반으로 대상 신택스 요소의 빈 스트링을 정규 코딩 기반(컨텍스트 기반) 또는 바이패스 코딩 기반 인코딩할 수 있으며, 그 출력은 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 (디지털) 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있음을 전술한 바와 같다.
도 5는 디코딩 장치에 의한 엔트로피 코딩 방법을 나타낸다. 도 5의 방법은 도 3의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 대상 신택스 요소에 대한 이진화를 수행한다(S500). 여기서 상기 이진화는 트렁케이티드 라이스 이진화 절차, 고정 길이 이진화 절차 등 다양한 이진화 방법에 기반할 수 있으며, 대상 신텍스 요소에 대한 이진화 방법은 미리 정의될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 이진화 절차를 통하여 대상 신택스 요소의 가용 값들에 대한 가용 빈 스트링들(빈 스트링 후보들)을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 대상 신택스 요소에 대한 엔트로피 디코딩을 수행한다(S510). 디코딩 장치는 비트스트림 내 입력 비트(들)로부터 상기 대상 신텍스 요소에 대한 각 빈들을 순차적으로 디코딩 및 파싱하면서, 도출된 빈 스트링을 해당 신텍스 요소에 대한 가용 빈 스트링들과 비교한다. 만약 도출된 빈 스트링이 상기 가용 빈 스트링들 중 하나와 같으면, 해당 빈 스트링에 대응하는 값이 해당 신텍스 요소의 값으로 도출된다. 만약, 그렇지 않으면, 상기 비트스트림 내 다음 비트를 더 파싱 후 상술한 절차를 다시 수행한다. 이러한 과정을 통하여 비트스트림 내에 특정 정보(특정 신텍스 요소)에 대한 시작 비트나 끝 비트를 사용하지 않고도 가변 길이 비트를 이용하여 해당 정보를 시그널링할 수 있다. 이를 통하여 낮은 값에 대하여는 상대적으로 더 적은 비트를 할당할 수 있으며, 전반적인 코딩 효율을 높일 수 있다.
도 6은 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 6을 참조하면, 코딩된 영상/비디오는 영상/비디오의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer, 비디오 코딩 계층), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer, 네트워크 추상 계층)로 구분되어 있다.
VCL에서는 압축된 영상 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터를 생성하거나, 혹은 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set: PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set: VPS) 등의 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에 부가적으로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 생성할 수 있다.
NAL에서는 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 헤더)를 부가하여 NAL 유닛을 생성할 수 있다. 이때, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지 등을 말한다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP의 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다.
상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보를 붙여서 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Stream) 등과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변형되어 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조(structure)에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다.
예를 들어, NAL 유닛이 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 분류될 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 분류될 수 있다.
아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트의 종류 등에 따라 특정된 NAL 유닛 타입의 일예이다.
- APS (Adaptation Parameter Set) NAL unit: APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- DPS (Decoding Parameter Set) NAL unit: DPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- VPS(Video Parameter Set) NAL unit: VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- SPS(Sequence Parameter Set) NAL unit: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PPS(Picture Parameter Set) NAL unit: PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PH(Picture header) NAL unit: PH를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 상기 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예컨대, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값으로 특정될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 하나의 픽처는 복수의 슬라이스를 포함할 수 있으며, 하나의 슬라이스는 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 픽처 내 복수의 슬라이스(슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터 집합)에 대하여 하나의 픽처 헤더가 더 부가될 수 있다. 상기 픽처 헤더(픽처 헤더 신택스)는 상기 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 문서에서 타일 그룹은 슬라이스 또는 픽처로 혼용 또는 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 타일 그룹 헤더는 슬라이스 헤더 또는 픽처 헤더로 혼용 또는 대체될 수 있다.
상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 슬라이스 또는 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS(DPS 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS는 CVS(coded video sequence)의 접합(concatenation)에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 문서에서 상위 레벨 신택스(High level syntax, HLS)라 함은 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스, DPS 신택스, 픽처 헤더 신택스, 슬라이스 헤더 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 인코딩되어 비트스트림 형태로 시그널링되는 영상/비디오 정보는 픽처 내 파티셔닝 관련 정보, 인트라/인터 예측 정보, 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 정보 등을 포함할 뿐 아니라, 상기 슬라이스 헤더에 포함된 정보, 상기 픽처 헤더에 포함된 정보, 상기 APS에 포함된 정보, 상기 PPS에 포함된 정보, SPS에 포함된 정보, VPS에 포함된 정보 및/또는 DPS에 포함된 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 영상/비디오 정보는 NAL 유닛 헤더의 정보를 더 포함할 수 있다.
한편, 양자화 등 압축 부호화 과정에서 발생하는 에러에 의한 원본(original) 영상과 복원 영상의 차이를 보상하기 위하여, 상술한 바와 같이 복원 샘플들 또는 복원 픽처에 인루프 필터링 절차가 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이 인루프 필터링은 인코딩 장치의 필터부 및 디코딩 장치의 필터부에서 수행될 수 있으며, 디블록킹 필터, SAO 및/또는 적응적 루프 필터(Adaptive loop Filter, ALF)가 적용될 수 잇다. 예를 들어, ALF 절차는 디블록킹 필터링 절차 및/또는 SAO 절차가 완료된 후 수행될 수 있다. 다만 이 경우에도 디블록킹 필터링 절차 및/또는 SAO 절차가 생략될 수도 있다.
도 7은 ALF 절차의 일 예를 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 7에 개시된 ALF 절차는 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 수행될 수 있다. 본 문서에서 코딩 장치는 상기 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 코딩 장치는 ALF를 위한 필터를 도출한다(S700). 상기 필터는 필터 계수들을 포함할 수 있다. 코딩 장치는 ALF 적용 여부를 결정할 수 있고, 상기 ALF를 적용하기로 판단한 경우, 상기 ALF를 위한 필터 계수들을 포함하는 필터를 도출할 수 있다. ALF를 위한 필터 (계수들) 또는 ALF를 위한 필터 (계수들)를 도출하기 위한 정보는 ALF 파라미터로 불릴 수 있다. ALF 적용 여부에 관한 정보(ex. ALF 가용 플래그) 및 상기 필터를 도출하기 위한 ALF 데이터가 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. ALF 데이터는 상기 ALF를 위한 필터를 도출하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 일 예로, ALF의 계층적 제어를 위하여, ALF 가용 플래그가 SPS, 픽처 헤더, 슬라이스 헤더 및/또는 CTB 레벨에서 각각 시그널링될 수 있다.
상기 ALF를 위한 필터를 도출하기 위하여, 현재 블록(또는 ALF 대상 블록)의 활동성(activity) 및/또는 방향성(directivity)이 도출되고, 상기 활동성 및/또는 상기 방향성을 기반으로 상기 필터가 도출될 수 있다. 예를 들어, ALF 절차는 4x4 블록(루마 성분 기준) 단위로 적용될 수 있다. 상기 현재 블록 또는 ALF 대상 블록은 예를 들어 CU일 수 있고, 또는 CU 내 4x4 블록일 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 ALF 데이터에 포함된 정보로부터 도출되는 제1 필터들과, 미리 정의된 제2 필터들을 기반으로 ALF를 위한 필터들이 도출될 수 있고, 코딩 장치는 상기 활동성 및/또는 상기 방향성을 기반으로 상기 필터들 중 하나를 선택할 수 있다. 코딩 장치는 상기 선택된 필터에 포함된 필터 계수들을 상기 ALF를 위하여 이용할 수 있다.
코딩 장치는 상기 필터를 기반으로 필터링을 수행한다(S710). 상기 필터링을 기반으로 수정된(modified) 복원 샘플들이 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 필터 내 상기 필터 계수들은 필터 모양에 따라 배치 또는 할당될 수 있고, 현재 블록 내 복원 샘플들에 대하여 상기 필터링이 수행될 수 있다. 여기서 상기 현재 블록 내 복원 샘플들은 디블록킹 필터 절차 및 SAO 절차가 완료된 후의 복원 샘플들일 수 있다. 일 예로, 하나의 필터 모양이 사용되거나, 소정의 복수의 필터 모양 중에서 하나의 필터 모양이 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 루마 성분에 대하여 적용되는 필터 모양과 크로마 성분에 대하여 적용되는 필터 모양이 다를 수 있다. 예를 들어, 루마 성분에 대하여 7x7 다이아몬드 필터 모양이 사용될 수 있고, 크로마 성분에 대하여 5x5 다이아몬드 필터 모양이 사용될 수 있다.
도 8은 ALF를 위한 필터 모양의 예를 나타낸다. (a)의 C0~C11 및 (b)의 C0~C5는 각 필터 모양 내 위치들에 의존하는 필터 계수들일 수 있다.
도 8의 (a)는 7x7 다이아몬드 필터 모양을 나타내고, (b)는 5x5 다이아몬드 필터 모양을 나타낸다. 도 8에서 필터 모양 내 Cn은 필터 계수를 나타낸다. 상기 Cn에서 n이 동일한 경우, 이는 동일한 필터 계수가 할당될 수 있음을 나타낸다. 본 문서에서 ALF의 필터 모양에 따라 필터 계수가 할당되는 위치 및/또는 단위는 필터 탭이라 불릴 수 있다. 이 때 각각의 필터 탭에는 하나의 필터 계수가 할당될 수 있고, 필터 탭이 배열된 형태는 필터 모양에 해당될 수 있다. 필터 모양의 센터에 위치한 필터 탭은 센터 필터 탭이라 불릴 수 있다. 센터 필터 탭을 기준으로 서로 대응되는 위치에 존재하는 동일한 n 값의 두 개의 필터 탭에는 동일한 필터 계수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 7x7 다이아몬드 필터 모양의 경우, 25개의 필터 탭을 포함하며, C0 내지 C11의 필터 계수들이 중앙 대칭 형태로 할당되므로, 13개의 필터 계수들만으로 상기 25개의 필터 탭에 필터 계수들을 할당할 수 있다. 또한, 예를 들어, 5x5 다이아몬드 필터 모양의 경우, 13개의 필터 탭을 포함하며, C0 내지 C5의 필터 계수들이 중앙 대칭 형태로 할당되므로, 7개의 필터 계수들만으로 상기 13개의 필터 탭에 필터 계수들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 시그널링되는 필터 계수에 관한 정보의 데이터량을 줄이기 위하여, 7x7 다이아몬드 필터 모양에 대한 13개의 필터 계수들 중 12개의 필터 계수들은 (명시적으로) 시그널링되고, 1개의 필터 계수는 (묵시적으로) 도출될 수 있다. 또한, 예를 들어, 5x5 다이아몬드 필터 모양에 대한 7개의 필터 계수들 중 6개의 필터 계수들은 (명시적으로) 시그널링되고, 1개의 필터 계수는 (묵시적으로) 도출될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 상기 ALF 절차를 위하여 사용되는 ALF 파라미터가 APS(adaptation parameter set)를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 ALF 파라미터는 상기 ALF를 위한 필터 정보 또는 ALF 데이터로부터 도출될 수 있다.
ALF는 상술한 바와 같이 비디오/영상 코딩에서 적용될 수 있는 인루프 필터링 기술(technique)의 타입이다. ALF는 위너기반(Wiener-based) 적응적 필터를 사용하여 수행될 수 있다. 이는 원본 샘플들과 디코딩된 샘플들(또는 복원 샘플들) 간 MSE(mean square error)를 최소화하기 위함일 수 있다. ALF 툴(tool)을 위한 상위 레벨 디자인(high level design)은 SPS 및/또는 슬라이스 헤더(또는 타일 그룹 헤더)에서 접근할 수 있는 신텍스 요소들을 포함(incorporate)할 수 있다.
도 9는 ALF 데이터의 계층 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, CVS(coded video sequence, 900)는 SPS, 하나 이상의 PPS, 그리고 뒤따르는 하나 이상의 코딩된 픽처를 포함할 수 있다. 각 코딩된 픽처는 사각 영역들로 나눠질 수 있다. 상기 사각 영역들은 타일들이라고 불릴 수 있다. 하나 이상의 타일들은 모여서 타일 그룹 또는 슬라이스를 형성할 수 있다. 이 경우, 타일 그룹 헤더가 PPS에 링크되고, 상기 PPS가 SPS에 링크될 수 있다. 기존 방법에 따르면 상기 ALF 데이터(ALF 파라미터)는 타일 그룹 헤더에 포함되었다. 하나의 비디오가 다수의 픽처들로 구성되고, 하나의 픽처가 다수의 타일들을 포함하는 것을 고려할 때, ALF 데이터(ALF 파라미터) 시그널링이 타일 그룹 단위로 빈번하게 이루어지는 것은 코딩 효율을 저하시키는 문제가 있었다.
본 문서에서 제안된 일 실시예에 따르면 상기 ALF 파라미터는 다음과 같이 APS에 포함되어 시그널링될 수 있다.
도 10은 ALF 데이터의 계층 구조의 다른 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, CVS(1000)는 SPS, 하나 이상의 PPS, 하나 이상의 APS, 그리고 뒤따르는 하나 이상의 코딩된 픽처를 포함할 수 있다. 즉, APS가 정의되고, 상기 APS는 필요한 ALF 데이터(ALF 파라미터)를 나를 수 있다. 또한, APS는 자기 식별 파라미터(self-identification parameter) 및 ALF 데이터를 가질 수 있다. 상기 APS의 자기 식별 파라미터는 APS ID를 포함할 수 있다. 즉, 상기 APS는 ALF 데이터 필드 외에도 상기 APS ID를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 타일 그룹 헤더 또는 슬라이스 헤더는 APS 인덱스 정보를 이용하여 APS를 참조할 수 있다. 다시 말하면, 타일 그룹 헤더 또는 슬라이스 헤더는 APS 인덱스 정보를 포함할 수 있으며, 상기 APS 인덱스 정보가 가리키는 APS ID를 갖는 APS에 포함된 ALF 데이터(ALF 파라미터)를 기반으로 대상 블록에 대한 ALF 절차를 수행할 수 있다. 여기서, 상기 APS 인덱스 정보는 APS ID 정보라고 불릴 수도 있다.
또한, 상기 SPS는 ALF의 사용을 허용하는 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, CVS가 시작(begin)할 때, SPS가 체크되고, 상기 SPS 내에 상기 플래그가 체크될 수 있다. 예를 들어, SPS는 하기 표 1의 신택스를 포함할 수 있다. 표 1의 신택스는 SPS의 일부분일 수 있다.
상기 표 1의 신택스에 포함된 신택스 요소의 시맨틱스는 예를 들어, 하기 표 2와 같이 나타낼 수 있다.
즉, 상기 sps_alf_enabled_flag 신택스 요소는 ALF가 가용한지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 SPS(또는 SPS 레벨)에서 시그널링되는 ALF 가용 플래그 sps_alf_enabled_flag의 값이 1인 경우, 상기 SPS를 참조하는 CVS 내의 픽처들에 대하여 ALF가 가용하도록 결정될 수 있다. 또한, sps_alf_enabled_flag의 값이 0인 경우, 상기 SPS를 참조하는 CVS 내의 픽처들에 대하여 ALF가 가용하지 않도록 결정될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 SPS보다 하위 레벨에서 추가적인 가용 플래그를 시그널링하여 개별적으로 ALF를 on/off 처리할 수도 있다. 예를 들어, ALF 툴이 CVS에 대하여 가용한 경우, 타일 그룹 헤더 또는 슬라이스 헤더에서 slice_alf_enabled_flag가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 헤더는 하기 표 3의 신택스를 포함할 수 있다.
상기 표 3의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
상기 slice_alf_enabled_flag는 예를 들어, SPS 레벨에서 ALF가 가용한 경우에 파싱/시그널링될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 타일들로 구성된 각 타일 그룹은 slice_alf_enabled_flag에 기초하여 ALF의 가용 여부를 결정할 수 있다.
만약, 타일 그룹 헤더 또는 슬라이스 헤더에서 시그널링되는 ALF 가용 플래그 slice_alf_enabled_flag의 값이 1인 경우, 상기 슬라이스 헤더를 통하여 ALF 데이터를 파싱할 수 있다. 예를 들어, 상기 slice_alf_enabled_flag는 루마 및 크로마 성분들에 관한 ALF 가용 조건(condition)을 명시(specify)할 수 있다.
상기 ALF 데이터는 APS ID 정보, 즉 slice_alf_aps_id를 통하여 접근할 수 있다. 상기 APS ID 정보를 기반으로 해당 타일 그룹 또는 해당 슬라이스에서 참조하는 APS가 식별될 수 있다. 상기 APS는 ALF 데이터를 포함할 수 있다.
한편, ALF 데이터를 포함하는 APS의 구조는 예를 들어, 하기 표 5의 신택스 를 기반으로 설명될 수 있다. 표 5의 신택스는 APS의 일부분일 수 있다.
상기 표 5의 신택스에 포함된 신택스 요소의 시맨틱스는 예를 들어, 하기 표 6과 같이 나타낼 수 있다.
상기와 같이, adaptation_parameter_set_id 신택스 요소는 해당 APS의 식별자(identifier)를 나타낼 수 있다. 즉, APS는 상기 adaptation_parameter_set_id 신택스 요소를 기반으로 식별될 수 있다. 상기 adaptation_parameter_set_id 신택스 요소는 APS ID 정보라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 APS는 ALF 데이터 필드를 포함할 수 있다. 상기 ALF 데이터 필드 alf_data()는 상기 adaptation_parameter_set_id 신택스 요소 이후에 파싱/시그널링될 수 있다.
ALF 정보의 핵심 처리/핸들링은 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더에서 수행될 수 있다. 상술한 ALF 데이터 필드는 ALF 필터의 처리에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 ALF 데이터 필드로부터 추출될 수 있는 정보는, 사용되는 필터의 개수 정보, ALF가 루마 성분에만 적용되는지 여부를 나타내는 정보, 컬러 성분에 관한 정보, 지수 골롬(exponential golomb, EG) 파라미터들 및/또는 필터 계수들의 델타값에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, ALF 데이터 필드는 예를 들어 다음과 같이 ALF 데이터 신택스를 포함할 수 있다.
상기 표 7의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
슬라이스 헤더 내의 ALF 데이터의 파싱은 먼저 루마 필터 세트(luma filter set)가 시그널링되는지를 나타내는 신택스 요소 alf_luma_filter_signal_flag를 파싱/시그널링함으로써 시작된다. 유사하게, 크로마 필터가 시그널링되는지를 나타내는 신택스 요소 alf_chroma_filter_signal_flag가 파싱/시그널링될 수 있다.
alf_luma_filter_signal_flag가 enable된 경우 alf_luma_clip_flag가 파싱될 수 있다.
이 플래그가 비활성화(disable)되면 선형 적응 루프 필터링(linear adaptive loop filtering)이 루마 구성 요소에 적용되도록 지정하고, 이 플래그가 활성화(enable)되면 비선형 적응 루프 필터링(non-linear adaptive loop filtering)이 루마 구성 요소에 적용되도록 지정할 수 있다.
다음으로, 사용된 루마 필터들의 개수에 관한 정보가 파싱될 수 있다.
일 예로, 사용될 수 있는 필터들의 최대 개수는 25로 설정될 수 있다. 만약 시그널링되는 루마 필터들의 개수가 적어도 하나이면, 0부터 최대 필터 개수(ex. 25, which may alternatively be known as class)까지 범위의 각 필터에 대하여, 상기 필터에 대한 인덱스 정보가 파싱/시그널링될 수 있다. 이는 매 클래스(즉, 0부터 최대 필터 개수까지)가 필터 인덱스와 연계됨을 의미(implies)할 수 있다.
다음으로, 현재 슬라이스에서 고정 필터가 사용되는지를 나타내는 플래그인 alf_luma_use_fixed_filter_flag가 파싱/시그널링될 수 있다. alf_luma_use_fixed_filter_flag가 enable되는 경우, alf_luma_fixed_filter_set_idx 파라미터를 사용하여 고정 필터 세트에 대한 인덱스가 시그널링될 수 있다. 파라미터는 0 내지 15 범위의 값들을 가질 수 있다. 또한, alf_luma_fixed_filter_pred_present_flag가 파싱/시그널링 될 수 있다. 이 플래그는 고정 필터를 사용하여 i 번째 필터 계수를 예측하는지 여부를 지정할 수 있다. 이어서, 각 필터에 대해 고정 필터가 해당 필터에 사용되는지 여부를 나타내는 플래그가 디코딩될 수 있다.
상기 필터 인덱스를 기반으로 각 클래스에 대하여 사용될 필터가 라벨링되면, alf_luma_coeff_delta_flag가 파싱/시그널링될 수 있다. 상기 플래그는 ALF 루마 필터 계수 델타값의 예측에 관한 플래그인 alf_luma_coeff_delta_prediction_flag가 슬라이스 헤더에 존재하는지 여부를 해석하기 위하여 사용될 수 있다.
만약 alf_luma_num_filters_signalled_minus1 신택스 요소에 의하여 시그널링되는 루마 필터의 개수가 0보다 크고, alf_luma_coeff_delta_flag 신택스 요소의 값이 0이면, 이는 alf_luma_coeff_delta_prediction_flag 신택스 요소가 슬라이스 헤더에 존재하고 그 상태(status)가 평가(evaluate)될 있음을 의미할 수 있다. 만약, alf_luma_coeff_delta_prediction_flag 신택스 요소의 상태가 1을 나타내면, 이는 루마 필터 계수들이 이전 루마 (필터) 계수들로부터 예측됨을 의미할 수 있다. 만약 alf_luma_coeff_delta_prediction_flag 신택스 요소의 상태가 0을 나타내면, 이는 루마 필터 계수들이 이전 루마 (필터) 계수들의 델타들로부터 예측되지 않음을 의미할 수 있다.
또한, 델타 필터 계수(ex. alf_luma_coeff_delta_abs)가 지수 골롬 코드를 기반으로 코딩된 경우, 상기 델타 루마 필터 계수(ex. alf_luma_coeff_delta_abs)를 디코딩하기 위하여, 지수 골롬(EG) 코드의 차수 k(order-k)가 결정될 수 있다. 예를 들어 차수 k를 이용한 지수 골롬 코딩을 기반으로 필터 계수들이 디코딩될 수 있다. 상기 지수 골롬 코드의 차수는 EG(k)라고 표현될 수 있다.
EG(k)를 정하기 위하여, alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소가 파싱/시그널링될 수 있다. 상기 alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소는 엔트로피 코딩된 신택스 요소일 수 있다. alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소는 상기 델타 루마 필터 계수의 디코딩을 위하여 사용되는 EG의 최소 차수(smallest order)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소의 값은 0부터 6 범위 내의 값일 수 있다.
상기 alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소가 파싱/시그널링된 후, alf_luma_eg_order_increase_flag 신택스 요소가 파싱/시그널링될 수 있다. 만약, 상기 alf_luma_eg_order_increase_flag 신택스 요소의 값이 1이면, 이는 상기 alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소가 나타내는 EG의 차수가 1만큼 증가함을 나타낸다. 만약, 상기 alf_luma_eg_order_increase_flag 신택스 요소의 값이 0이면, 이는 상기 alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소가 나타내는 EG의 차수가 증가하지 않음을 나타낸다. 상기 EG의 차수는 상기 EG의 인덱스로 나타내어질 수 있다. 상기 alf_luma_min_eg_order_minus1 신택스 요소 및 상기 alf_luma_eg_order_increase_flag 신택스 요소에 기반한 (루마 성분에 관한) EG 차수 (또는 EG 인덱스)는 예를 들어 다음과 같이 판단될 수 있다.
상기 판단 절차를 기반으로 expGoOrderY는 expGoOrderY=KminTab로 도출될 수 있다. 이를 통하여 EG 차수들을 포함하는 어레이가 도출될 수 있으며, 이는 디코딩 장치에 의하여 사용될 수 있다. 상기 expGoOrderY는 상기 EG 차수 (또는 EG 인덱스)를 나타낼 수 있다.
아래 표는 상술된 알고리즘에 기반하여 골롬 차수를 도출하기 위한 방법을 나타낼 수 있다. 즉, 상술된 알고리즘은 아래 표에 기반할 수 있다. 아래 표에서, 골롬 인덱스가 입력일 있 수 있고 그리고 사용될 k차 차수가 대응하는 출력일 수 있다.
상기 표 10을 참조하면, (최소) 골롬 차수 및/또는 (최소) 골롬 인덱스는 alf_eg_order_increase_flag[i]를 기반으로 증가될 수 있다. 예를 들어, alf_luma_min_eg_order_minus1 = 0이면 Kmin은 = 0 + 1로 설정될 수 있다. 골롬 인덱스가 0의 경우 alf_luma_eg_order_increase_flag [i]가 파싱될 수 있다. 상기 플래그가 인에이블되면(가용하면) 골롬 인덱스 = 0에 해당하는 골롬 차수가 초기 Kmin 값으로부터 1씩 증가할 수 있다. 상기 표 11과 같이 상기 플래그가 골롬 인덱스 = 0 인경우에 디스에이블되면(가용하지 않으면) 골롬 차수는 증가하지 않을 수 있다. Kmin은 골롬 차수로 업데이트될 수 있고 예를 들어 골롬 인덱스는 1로 처리될(업데이트될) 수 있다. 여기서 alf_luma_eg_order_increase_flag[1]의 값은 1일 수 있다. 따라서 Kmin 골롬 차수는 2로 증가할 수 있다. 마찬가지로 alf_luma_eg_order_increase_flag[2]가 인에이블되고(가용하고), 이는 Kmin이 1씩 증가하여 마지막 골롬 차수(final golomb order)가 3이 됨을 지시할 수 있다.
도 11은 필터의 종류에 따라 필터 계수들이 가지는 골롬 인덱스를 예시적으로 나타낸다. 도 11의 (a)는 5x5 필터를 나타낼 수 있고 그리고 도 11의 (b)은 7x7 필터를 나타낼 수 있다. 여기서, 대칭적인 필터의 일부만이 도시될 수 있다. 도 11에서, 각 위치들의 숫자들은 각 위치들에 대응하는 ALF 필터 계수들에 대해 사전에할당된(pre-assigned) 골롬 인덱스들을 나타낼 수 있다.
일 예에서, 주어진 필터 계수에 대한 k차 골롬 차수는 주어진 계수 위치의 골롬 인덱스를 상기 표 11에 인덱싱함으로써 결정될 수 있다. 각 ALF 필터 계수는 상기 k차 차수를 사용하여 디코딩될 수 있다.
일 예에서, 미리 정의된(pre-defined) 골롬 차수 인덱스(즉, golombOrderIdxY)가 존재할 수 있다. 상기 미리 정의된 골롬 차수는 상기 계수들을 코딩하기 위한 마지막 골롬 차수(final golomb order)를 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 미리 정의된 골롬 차수는 예를 들어 다음 수학식과 같이 구성될 수 있다.
여기서, 차수 k = expGoOrderY[golombOrderIdxY[j]]이고, j는 j번째 시그널링되는 필터 계수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, j=2이면, 즉 3번째 필터 계수이면, golomborderIdxY[2] = 1이고, 따라서 k = expGoOrderY[1]일 수 있다.
이 경우, 예를 들어, 만약 alf_luma_coeff_delta_flag 신택스 요소의 값이 참(true), 즉 1을 나타내면, 시그널링되는 모든(every) 필터에 대하여, alf_luma_coeff_flag 신택스 요소가 시그널링될 수 있다. 상기 alf_luma_coeff_flag 신택스 요소는 루마 필터 계수가 (명시적으로) 시그널링되는지 여부를 나타낸다.
상기 EG 차수와 상술한 관련 플래그들(ex. alf_luma_coeff_delta_flag, alf_luma_coeff_flag 등)의 상태가 결정되면, 루마 필터 계수들의 차분 정보 및 부호(sign) 정보가 파싱/시그널링될 수 있다(즉, alf_luma_coeff_flag가 참(true)을 나타내는 경우). 12개의 필터 계수들 각각에 대한 델타 절대값 정보 (alf_luma_coeff_delata_abs 신택스 요소)가 파싱/시그널링될 수 있다. 게다가, 만약 상기 alf_luma_coeff_delata_abs 신택스 요소가 값을 갖는 경우, 부호 정보 (alf_luma_coeff_delta_sign 신택스 요소)가 파싱/시그널링될 수 있다. 상기 루마 필터 계수들의 차분 정보 및 부호 정보를 포함하는 정보는 상기 루마 필터 계수들에 관한 정보라고 불릴 수 있다.
상기 필터 계수들의 델타들은 상기 부호와 함께(along with) 결정되고, 저장될 수 있다. 이 경우 상기 부호를 지닌(signed) 필터 계수들의 델타들은 어레이 형태로 저장될 수 있고, 이는 filterCoefficients로 나타내어질 수 있다. 상기 필터 계수들의 델타들은 델타 루마 계수들이라고 불릴 수 있고, 상기 부호를 지닌 필터 계수들의 델타들은 부호를 지닌 델타 루마 계수들이라고 불릴 수 있다.
상기 부호를 지닌 델타 루마 계수들로부터 최종 필터 계수들을 결정하기 위하여, (루마) 필터 계수들은 다음 수학식과 같이 업데이트될 수 있다.
여기서, j는 필터 계수 인덱스를 나타낼 수 있고, sigFiltIdx는 시그널링되는 필터 인덱스를 나타낼 수 있다. j={0, ...,11} 그리고 sigFiltIdx = {0, ...,alf_luma_filters_signaled_minus1}일 수 있다.
상기 계수들은 최종 AlfCoeffL[filtIdx][j]로 복사(copy)될 수 있다. 여기서, filtidx = 0, ...,24 및 j = 0, ...,11일 수 있다.
주어진 필터 인덱스에 대한 상기 부호를 지닌 델타 루마 계수들은 처음 12개의 필터 계수들을 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 7x7 필터의 13번째 필터 계수는 예를 들어 다음 수학식을 기반으로 결정될 수 있다. 상기 13번째 필터 계수는 상술한 센터 탭의 필터 계수를 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 필터 계수 인덱스 12는 13번째 필터 계수를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 비트스트림 부합(conformance)을 보장하기 위하여, 상기 최종 필터 계수들 AlfCoeffL[filtIdx][k] 값의 범위는 k가 0, ...,11까지인 경우 -27부터 27-1까지일 수 있고, k가 12인 경우 0부터 28-1까지일 수 있다. 여기서, 상기 k는 j로 대체될 수 있다.
루마 성분에 대한 처리가 수행되면, alf_chroma_idc 신택스 요소를 기반으로 크로마 성분에 대한 처리가 수행될 수 있다. 만약 alf_chroma_idc 신택스 요소의 값이 0보다 큰 경우, 상기 크로마 성분에 대한 최소 EG 차수 정보(ex. alf_chroma_min_eg_order_minus1 신택스 요소)가 파싱/시그널링될 수 있다. 상술한 본 문서의 실시예에 따르면 크로마 성분에 대하여 5x5 다이아몬드 필터 모양이 사용될 수 있으므로, 이 경우 최대 골롬 인덱스는 2일 수 있다. 이 경우 크로마 성분에 대한 EG 차수 (또는 EG 인덱스)는 예를 들어 다음과 같이 판단될 수 있다.
상기 판단 절차를 기반으로 expGoOrderC는 expGoOrderC=KminTab로 도출될 수 있다. 이를 통하여 EG 차수들을 포함하는 어레이가 도출될 수 있으며, 이는 디코딩 장치에 의하여 사용될 수 있다. 상기 expGoOrderC는 크로마 성분에 관한 상기 EG 차수 (또는 EG 인덱스)를 나타낼 수 있다.
alf_luma_clip_flag가 인에이블되면(가용하다면), 클리핑을 위한 최소 지수 골롬 차수가 파싱될 수 있다. ALF 계수 시그널링과 유사하게, alf_luma_clip_eg_order_increase_flag가 파싱될 수 있다. 그러고나서 각 필터 인덱스에 대해, alf_luma_coeff_flag가 인에이블되고(가용하고), 그리고 필터 계수(i.e., j = 0 .. 1)가 존재하면, 클리핑 인덱스가 파싱될 수 있다.
일단 루마 필터 계수들이 복원되면(reconstructed), 크로마 계수들도 파싱될 수 있다. 또한, 미리정의된(pre-defined) 골롬 차수 인덱스(golombOrderIdxC)가 있을 수 있다. 상기 미리정의된 골롬 차수는 상기 계수들을 코딩하기 위한 마지막 골롬 차수(final golomb order)를 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 미리 정의된 골롬 차수는 예를 들어 다음 수학식과 같이 구성될 수 있다.
여기서, 차수 k = expGoOrderC[golombOrderIdxC[j]]이고, j는 j번째 시그널링되는 필터 계수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, j=2이면, 즉 3번째 필터 계수이면, golomborderIdxY[2] = 1이고, 따라서 k = expGoOrderC[1]일 수 있다.
이를 기반으로, 크로마 필터 계수들의 절대값 정보 및 부호(sign) 정보가 파싱/시그널링될 수 있다. 상기 크로마 필터 계수들의 절대값 정보 및 부호 정보를 포함하는 정보는 크로마 필터 계수들에 관한 정보라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 크로마 성분에 대하여 5x5 다이아몬드 필터 모양이 적용될 수 있으며, 이 경우 6개의 (크로마 성분) 필터 계수들 각각에 대한 델타 절대값 정보 (alf_chroma_coeff_abs 신택스 요소)가 파싱/시그널링될 수 있다. 게다가, 만약 상기 alf_chroma_coeff_abs 신택스 요소의 값이 0보다 큰 경우, 부호 정보 (alf_chroma_coeff_sign 신택스 요소)가 파싱/시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 6개 크로마 필터 계수들은 상기 크로마 필터 계수들에 관한 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 이 경우, 7번째 크로마 필터 계수는 예를 들어 다음 수학식을 기반으로 결정될 수 있다. 상기 7번째 필터 계수는 상술한 센터 탭의 필터 계수를 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 필터 계수 인덱스 6는 7번째 필터 계수를 나타낼 수 있다. 참고로, 상기 필터 계수 인덱스는 0부터 시작하므로 값 6은 7번째 필터 계수를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 비트스트림 부합(conformance)을 보장하기 위하여, 상기 최종 필터 계수들 AlfCoeffC[filtIdx][k] 값의 범위는 k가 0부터 5까지인 경우 -27부터 27-1까지일 수 있고, k가 6인 경우 0부터 28-1까지일 수 있다. 여기서, 상기 k는 j로 대체될 수 있다.
그러고나서, 루마의 경우와 유사하게, 크로마를 위한 클리핑 인덱스가 결정되면 alf_luma_clip_flag가 검사될(checked) 수 있다. 만일 상기 플래그가 인에이블된다면(가용하다면), 클리핑을 위한 최소 골롬 차수가 파싱될 수 있다. 그러고나서 필터 계수들이 존재한다면 alf_chroma_clip_index가 파싱될 수 있다.
상술한 바와 같이, (루마/크로마) 필터 계수들이 도출되면, 상기 필터 계수들 또는 상기 필터 계수들을 포함하는 필터를 기반으로 ALF 기반 필터링을 수행할 수 있다. 이를 통하여 수정된 복원 샘플들이 도출될 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 다수의 필터들이 도출될 수 있고, 상기 다수의 필터들 중 하나의 필터의 필터 계수들이 상기 ALF 절차를 위하여 사용될 수도 있다. 일 예로, 시그널링된 필터 선택 정보를 기반으로 상기 다수의 필터들 중 하나가 지시될 수 있다. 또는 예를 들어, 현재 블록 또는 ALF 대상 블록의 활동성 및/또는 방향성을 기반으로 상기 다수의 필터들 중 하나의 필터가 선택되고, 상기 선택된 필터의 필터 계수들이 상기 ALF 절차를 위하여 사용될 수도 있다.
APS 및 슬라이스 헤더로부터의 계층 정보가 디코딩되면, 코딩 트리 유닛(CTU)이 디코딩된다. 1 개의 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛은 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 슬라이스 데이터는 코딩 트리 유닛의 디코딩을 용이하게 할 수 있다.
아래 표는 상기 코딩 트리 유닛의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표 12의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
CTU 레벨의 프로세싱에서, 슬라이스에 대하여 ALF가 가용한 경우 신택스 요소 alf_ctb_flag가 파싱/시그널링될 수 있다. alf_ctb_flag는 ALF가 코딩 트리 블록(CTB)에 적용되도록 지정할 수 있다. ALF가 CTB에 적용되고 전송되는 APS ID 의 개수가 0보다 크면 다른 플래그 alf_use_aps_flag가 파싱/시그널링될 수 있다. alf_use_aps_flag가 1이면 APS의 필터 정보가 루마 CTB에 적용됨을 지정할 수 있다. 그러나, alf_use_aps_flag가 비활성화되면 고정 필터 세트 중 하나가 CTB에 적용될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 상술한 ALF를 효율적으로 적용하기 위한 코딩 절차가 제안한다. 본 문서의 일 실시예에 따르면, 상술된 신택스 요소 alf_luma_fixed_filter_idx를 위한 이진화 절차의 예가 제안된다. 여기서, alf_luma_fixed_filter_idx는 (루마) CTB(복원 샘플들)에 적용되는 고정된 필터(fixed filter)를 명시(specify)할 수 있다.
일 예에서, alf_use_aps_flag가 참(1의 값)인 경우, APS로부터의 필터 세트가 (루마) CTB(복원 샘플들)에 적용될 수 있고 그리고 이전 필터에 관한 정보(ex. alf_luma_prev_filter_idx_minus1)를 기반으로 필터 계수가 도출될 수 있다. alf_use_aps_flag가 거짓(0의 값)인 경우 고정된 필터가 (루마) CTB(복원 샘플들)에 적용될 수 있다. 예를 들어, alf_luma_fixed_filter_idx의 값은 0에서 15까지의 범위 내에 있을 수 있다.
아래 표는 ALF에 관련된 신택스 요소들의 이진화 절차의 일 예를 나타낸다.
표 14에서, 신택스 요소 alf_luma_fixed_filter_idx는 트렁케이티드 바이너리(truncated binary, TB) 이진화 절차에 기반하여 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 신택스 요소에 관련된 최대 값(ex. cMax)은 15일 수 있다. TB 이진화 절차에 따르면, 어떠한 추가적인 이점 없이 복잡도만 불필요하게 증가될 수 있다. 이를 위해, 고정 길이(fixed length, FL) 이진화 절차에 기반한 다음과 같은 예가 제안된다.
아래 표는 ALF 절차에 관련된 신택스 요소들의 이진화를 위한 정보의 다른 예를 나타낸다.
표 15는 표 14와의 차이를 중심으로 설명될 것이다. 표 15에서, 신택스 요소 alf_luma_fixed_filter_idx는 FL 이진화 절차에 기반하여 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 신택스 요소에 관련된 최대 값(ex. cMax)은 4비트들을 사용하여 표현될 수 있다.
아래 표는 상술된 표 15에 따라 컨텍스트 코딩된 빈들로 ctxInc를 신택스 요소들에 할당(assigning ctxInc to syntax elements with context coded bins)하는 예시를 나타낸다. 표 15에서는, 예를 들면 5보다 크거나 같은 binIdx를 갖는 빈은 신택스 요소 alf_luma_fixed_filter_idx에 대해 존재하지 않을 수 있다(또는 이용 가능하지 않을 수 있다(may not available)).
본 문서의 일 실시예에 따르면, 상술한 신택스 요소 alf_luma_fixed_filter_set_idx를 위한 이진화 절차의 예가 제안된다. 여기서, alf_luma_fixed_filter_set_idx는 고정된 필터 세트(fixed filter set)의 인덱스를 명시(specify)할 수 있다.
예를 들어, alf_luma_fixed_filter_set_idx의 시그널링을 위해 고정 길이(fixed length, FL) 이진화 절차를 적용할 수 있다.
아래 표는 ALF 데이터 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표를 참고하면, alf_luma_fixed_filter_set_idx는 트렁케이티드 바이너리(truncated binary, TB) 이진화 절차가 아닌 고정 길이(fixed length, FL) 이진화 절차에 기반하여 코딩될 수 있다. 상기 표에 포함된 alf_luma_fixed_filter_set_idx의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 골롬 차수들의 시그널링 도출 절차를 단순화시키기 위한 ALF 계수들과 관련된 시그널링 방법이 제안된다. 예를 들면, 본 문서의 일 실시예에서는 고정된 시그널링을 통해 상기 제안되는 방법이 달성될 수 있다. 일 예에서, 지수 골롬 코드의 k차 차수는 루마에서 대해 2, 크로마에 대해 3으로 고정될 수 있다. 다만 본 문서의 일 실시예에는 반드시 이와 같은 예시에 의해 제한되는 것은 아니고 상기 k차 차수는 다른 적절한 값으로 고정될 수도 있다.
아래 표는 상술된 단순화가 적용된 ALF 데이터 필드의 신택스를 나타낸다.
상기 표 19의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 각 ALF 필터 계수를 위해 사전에-결정된(pre-determined) 골롬 차수들을 사용하는 방법이 제안된다.
아래 표는 ALF 루마 계수들을 디코딩하기 위해 사용되는 골롬 차수(kth order)를 예시적으로 나타낸다. C0 내지 C11은 ALF 루마 계수 인덱스들(또는 예를 들어 도 6에 따른 ALF를 위한 필터 모양 내 위치들에 의존하는 필터 계수들)을 나타내고, 여기서 k차 차수(kth order)는 예를 들어 2 또는 3일 수 있다.
아래 표는 본 실시예에 따른 코딩에 기반한 시맨틱스를 예시적으로 나타낸다. 예를 들어, 아래 표는 루마 계수들 또는 크로마 계수들에 대한 골롬 차수를 고정하도록 수정된 시맨틱스일 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 고정된 골롬 차수를 오직 크로마 성분들을 위해서만 시그널링하는 방법이 제안된다. 즉, 크로마 성분들을 위해 골롬 차수를 고정하는 시그널링의 예시가 본 실시예에 따라 구현된다.
아래 표는 본 문서의 일 실시예에 따른 코딩에 기반한 ALF 데이터 필드의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표 23의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 ALF 클리핑에 관한 정보(예컨대, alf_luma_clip_idx[sfIdx][j], alf_chroma_clip_idx[j] etc.)의 코딩을 위한 고정 시그널링(fixed sifnaling)이 제안된다. 예를 들어, k차 차수 골롬은 상술된 실시예들과 같이 사전에-결정되거나(pre-determined) 또는 사전에-고정될(pre-fixed) 수 있고 그리고 사용될 수 있다.
아래 표는 본 실시예에 따른 코딩에 기반한 ALF 데이터 필드의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표 25의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 지수 골롬 코딩(exponential golomb coding)에 기반하는(또는 의존하는(rely on)) ALF 데이터 필드에 대한 다양한 관점에서의 시그널링 조합이 제안된다. 즉, 상술된 실시예들 중 적어도 하나를 조합하는 시그널링의 예시가 본 실시예를 통해 구현될 수 있다.
아래 표는 본 실시예에 따른 코딩에 기반한 ALF 데이터 필드의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표 27의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 크로마에 대한 APS id가 시그널링되고 추론(infer)되지 않도록 하는 방법이 제안된다.
아래 표는 본 실시예에 따른 코딩에 기반한 슬라이스 헤더의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
상기 표를 참고하면, 슬라이스 타입이 I가 아닌지 또는 슬라이스가 참조하는 ALF APS들의 개수가 1개가 아닌지에 관계없이, slice_alf_aps_id_chroma가 시그널링될 수 있다.
또한, 본 문서의 일 실시예에서는 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 파싱/시그널링 하는 방법이 제안된다.
아래 표는 본 실시예에 따른 코딩에 기반한 ALF 데이터 필드의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
상기 표를 참조하면, ALF 데이터 필드는 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 신택스 요소 alf_chroma_num_alts_minus1은 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수를 나타낼 수 있다. 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 인덱스 altIdx는 0부터 alf_chroma_num_alts_minus1 범위 내의 값을 가질 수 있다. 또한, 신택스 요소 alf_chroma_coeff_abs[ altIdx ][ j ]은 인덱스 altIdx를 갖는 대체 필터에 포함된 i번째 계수의 절대값을 나타낼 수 있다. 또한, 신택스 요소 alf_chroma_coeff_sign[ altIdx ][ j ]은 인덱스 altIdx를 갖는 대체 필터에 포함된 i번째 계수의 부호를 나타낼 수 있다.
한편 상기 표 32를 상술한 표 7과 비교하면, 본 문서의 일 실시예에서는 ALF 계수들 및 클리핑(clipping) 계수들의 지수 골룸 코딩과 관련된 신택스들을 단순화하고, 고정 필터(fixed filter prediction)를 이용하여 필터 계수를 예측하는 신택스들을 제거하였음을 알 수 있다. 또한, 상기 표 32를 참고하면, 본 문서의 일 실시예에서는 지수 골롬(EG) 코드의 차수 k를 시그널링하는 대신에, 고정된 지수 골룸 차수를 시그널링하는 방법이 제안된다.
아래 표는 코딩 트리 유닛(CTU)의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
상기 표의 신택스에 포함된 신택스 요소들의 시맨틱스는 예를 들어, 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
상기 표를 참고하면, ALF가 적용되는 CTU(coding tree unit) 또는 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신택스 요소 alf_ctb_filter_alt_idx는 크로마 인덱스 1 또는 2를 갖는 크로마 성분에 ALF가 적용되는 경우, 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스를 지정할 수 있다.
아래 표는 SAO(Sample adaptive offset syntax)의 신택스를 예시적으로 나타낸다.
아래 표는 ALF 절차의 일 예를 표준 문서 형식으로 나타낸다.
또한, 아래 표는 루마 샘플들에 대한 코딩 트리 유닛 필터링 절차의 일 예를 표준 문서 형식으로 나타낸다.
또한, 아래 표는 루마 샘플들에 대한 ALF 트랜스포즈 및 필터 인덱스를 도출하는 절차의 일 예를 표준 문서 형식으로 나타낸다.
또한, 아래 표는 크로마 샘플들에 대한 코딩 트리 유닛 필터링 절차의 일 예를 표준 문서 형식으로 나타낸다.
또한, 아래 표는 신택스 요소 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(context index increment, ctxInc)에 따른 초기화값(initValue) 및 시프트인덱스(shiftIdx)의 일 예를 나타낸다.
상기 표를 참조하면, 대체 필터의 인덱스 정보를 나타내는 신택스 요소 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 초기화값(initValue)은, alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(ctxInc) 또는 초기화 타입(initType)에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 시프트인덱스(shiftIdx)는 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(ctxInc)에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 아래 표는 신택스 요소 alf_ctb_filter_alt_idx를 포함하는 다양한 신택스들에 관련된 이진화(binarization)의 일 예를 나타낸다.
상기 표를 참고하면, ALF가 적용되는 CTU(coding tree unit) 또는 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스 정보를 나타내는 신택스 요소 alf_ctb_filter_alt_idx는 대체 필터의 인덱스 파라미터를 트렁케이티드 라이스(truncated rice) 이진화 방법을 기반으로 코딩될 수 있다. 또한, 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스 파라미터의 최대값(cMax)은 alf_chroma_num_alts_minus1에 해당할 수 있다. alf_chroma_num_alts_minus1은 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수보다 1 작은 값에 해당할 수 있다. 또한, 상기 트렁케이티드 라이스 이진화 방법은 라이스 파라미터(cRiceParam) 값 0에 기반하여 수행될 수 있다.
또한, 아래 표는 신택스 요소 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(context index increment, ctxInc)를 도출하는 절차의 일 예를 표준 문서 형식으로 나타낸다.
대체 필터의 인덱스 정보에 대한 빈 스트링의 빈들은 컨텍스트 모델을 기반으로 엔트로피 디코딩되고, 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 빈 스트링의 빈들을 위한 컨텍스트 모델은 상기 빈들에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(context index increment)을 기반으로 결정될 수 있다. 상기 표를 참조하면, 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 컨텍스트 모델은 대체 필터의 인덱스 정보를 나타내는 신택스 요소 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분을 기반으로 결정되고, 상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 컨택스트 인덱스 증분은, ALF가 적용되는 CTU 또는 현재 블록의 크로마 성분에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 컨택스트 인덱스 증분은 상기 크로마 성분의 인덱스에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cb인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분은 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cr인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분과 다를 수 있다. 예를 들어, 크로마 성분의 인덱스가 0인 경우 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분은 0의 값을 가질 수 있고, 크로마 성분의 인덱스가 1인 경우 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분은 1의 값을 가질 수 있다. 또는 예를 들어, 크로마 성분의 인덱스가 1인 경우 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분은 1의 값을 가질 수 있고, 크로마 성분의 인덱스가 2인 경우 alf_ctb_filter_alt_idx에 대한 컨텍스트 인덱스 증분은 2의 값을 가질 수 있다.
도 12 및 13은 본 문서의 실시예(들)에 따른 비디오/영상 인코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 도 12에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, S1200은 상기 인코딩 장치의 예측부(220)에 의하여 수행될 수 있고, S1210은 상기 인코딩 장치의 가산부(250)에 의하여 수행될 수 있다. S1220은 상기 인코딩 장치의 필터링부(260)에 의하여 수행될 수 있고, S1230은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 도 12에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록의 예측 모드를 결정하고, 예측 모드에 기반하여 예측 샘플들을 도출한다(S1200). 인코딩 장치는 인터 예측 또는 인트라 예측 등 본 문서에서 개시된 다양한 예측 모드 중 어느 하나의 예측 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 결정된 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 적용된 예측 모드를 나타내는 예측 모드 정보를 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성한다(S1210). 먼저, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플들과 원본 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 원본 샘플들과 상기 수정된 복원 샘플들 간의 비교를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 예측 샘플들과 레지듀얼 샘플들의 합을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 복원 샘플들을 기반으로 인트라 예측을 수행할 수 있다.
인코딩 장치는 복원 샘플들에 대하여 ALF 정보를 생성한다(S1220). 인코딩 장치는 ALF 관련 정보를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 복원 샘플들에 대한 필터링을 위하여 적용될 수 있는, ALF에 관련된 파라미터를 도출하고, ALF 정보를 생성한다. 예를 들어, ALF 정보는 본 문서에서 상술한 ALF 필터 계수들에 대한 정보, 고정된 필터에 관한 정보, 클리핑에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 또는 예를 들어, ALF 정보는 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함할 수 있다. 상기 대체 필터 정보는 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 수정된 복원 샘플들을 도출하기 위한 대체 필터를 나타낼 수 있다.
인코딩 장치는 ALF 정보 및 상기 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S1230). 상기 영상/비디오 정보는 상기 복원 샘플들 생성을 위한 정보 및/또는 상기 ALF 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 복원 샘플들 생성을 위한 정보는 예를 들어 예측 관련 정보, 레지듀얼 정보 및/또는 양자화/변환 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 예측 관련 정보는 다양한 예측 모드(ex. 머지 모드, MVP 모드 등)에 대한 정보, MVD 정보 등을 포함할 수 있다.
인코딩된 영상/비디오 정보는 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
상기 영상/비디오 정보는 본 문서의 실시예에 따른 다양한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 대체 필터 정보는, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수 정보, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 절대값 정보 및 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 부호 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 대체 필터 정보는, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스 정보를 포함하고, 상기 대체 필터의 인덱스 정보는 트렁케이티드 라이스(truncated rice) 이진화를 기반으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 대체 필터의 인덱스 정보의 최대값(cMax)은 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수보다 1 작은 값과 같고, 상기 트렁케이티드 라이스 이진화는 라이스 파라미터(cRiceParam) 값 0에 기반하여 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 빈 스트링의 빈들은 컨텍스트 모델을 기반으로 엔트로피 인코딩될 수 있다. 상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 상기 빈 스트링의 상기 빈들을 위한 상기 컨텍스트 모델은 상기 빈들에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(context index increment)을 기반으로 결정될 수 있다. 또한, 상기 컨텍스트 인덱스 증분은, 상기 현재 블록의 크로마 성분의 인덱스에 기반하여 결정 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cb인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분은 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cr인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분과 다를 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 ALF 클리핑에 관한 정보를 포함하고, 상기 ALF 클리핑에 관한 정보는, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대하여 클리핑 적용 여부를 나타내는 플래그 및 클리핑 값을 나타내는 클리핑 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
도 14 및 15는 본 문서의 실시예에 따른 영상/비디오 디코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 도 14에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, S1400은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 수행될 수 있고, S1410은 상기 디코딩 장치의 예측부(330)에 의하여 수행될 수 있고, S1420은 상기 디코딩 장치의 가산부(340)에 의하여 수행될 수 있다. 도 14에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 ALF(adaptive loop filter) 정보 및 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득한다(S1400). 상기 영상 정보는 본 문서의 상술한 실시예(들)에 따른 다양한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상 정보는 예측 관련 정보 또는 레지듀얼 관련 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 인터 예측 모드 정보 또는 인터 예측 타입 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 인터 예측 모드 정보는 다양한 인터 예측 모드 중 적어도 일부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 어파인(Affine) 모드, 서브블록 머지 모드 또는 MMVD(merge with MVD) 모드 등 다양한 모드가 사용될 수 있다. 또한, DMVR(Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, BCW(Bi-prediction with CU-level weight) 또는 BDOF(Bi-directional optical flow) 등이 부수적인 모드로 더 또는 대신 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 인터 예측 타입 정보는 inter_pred_idc 신택스 요소를 포함할 수 있다. 또는 상기 인터 예측 타입 정보는 L0 예측, L1 예측 또는 쌍(bi) 예측 중 어느 하나를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상 정보는 본 문서의 실시예에 따른 다양한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 정보는 ALF 정보를 포함할 수 있으며, ALF 정보는 상술한 표 1 내지 표 42 중 적어도 하나에 개시된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, ALF 정보는 본 문서에서 상술한 ALF 필터 계수들에 대한 정보, 고정된 필터에 관한 정보, 클리핑에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 또는 예를 들어, ALF 정보는 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성한다(S1410). 디코딩 장치는 영상/비디오 정보에 포함된 예측 관련 정보를 기반으로 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 영상/비디오 정보에 포함된 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 상기 복원 샘플들을 기반으로 복원 블록 및 복원 픽처가 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 복원 샘플들 및 ALF 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 수정된 복원 샘플들을 생성한다(S1420). 디코딩 장치는 상기 ALF 정보로부터 ALF를 위한 필터 계수들을 도출하고, 상기 복원 샘플들 및 상기 필터 계수들을 기반으로 수정된 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 복원 샘플들을 필터링하여 수정된 복원 샘플들을 생성할 수 있고, 복원 샘플들의 필터링 절차는 필터 계수들 기반 필터를 사용하여 수행될 수 있다. 디코딩 장치에 의해 복원된 픽처는 수정된 복원 샘플들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 대체 필터 정보는, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수 정보, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 절대값 정보 및 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 부호 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 대체 필터 정보는, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스 정보를 포함하고, 상기 대체 필터의 인덱스 정보는 트렁케이티드 라이스(truncated rice) 이진화 방법을 기반으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 대체 필터의 인덱스 정보의 최대값(cMax)은 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수보다 1 작은 값과 같고, 상기 트렁케이티드 라이스 이진화는 라이스 파라미터(cRiceParam) 값 0에 기반하여 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 빈 스트링의 빈들은 컨텍스트 모델을 기반으로 엔트로피 디코딩될 수 있다. 상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 상기 빈 스트링의 상기 빈들을 위한 상기 컨텍스트 모델은 상기 빈들에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(context index increment)을 기반으로 결정될 수 있다. 또한, 상기 컨텍스트 인덱스 증분은, 상기 현재 블록의 크로마 성분의 인덱스에 기반하여 결정 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cb인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분은 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cr인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분과 다를 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 정보는 ALF 클리핑에 관한 정보를 포함하고, 상기 ALF 클리핑에 관한 정보는, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대하여 클리핑 적용 여부를 나타내는 플래그 및 클리핑 값을 나타내는 클리핑 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 해당 실시예는 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 실시예들의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 문서의 실시예들에 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 문서의 실시예(들)이 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 Recorder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예(들)이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서의 실시예(들)에 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 실시예(들)는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예(들)에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 16은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 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 (15)
- 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
비트스트림으로부터 ALF(adaptive loop filter) 정보 및 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계;
상기 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및
상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 ALF 정보는 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함하고,
상기 대체 필터 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 수정된 복원 샘플들을 생성하는, 영상 디코딩 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 대체 필터 정보는,
상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수 정보, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 절대값 정보 및 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 부호 정보를 포함하는, 영상 디코딩 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 대체 필터 정보는,
상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스 정보를 포함하고,
상기 대체 필터의 인덱스 정보는 트렁케이티드 라이스(truncated rice) 이진화를 기반으로 하는, 영상 디코딩 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 대체 필터의 인덱스 정보의 최대값(cMax)은 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수보다 1 작은 값과 같고,
상기 트렁케이티드 라이스 이진화는 라이스 파라미터(cRiceParam) 값 0에 기반하여 수행되는, 영상 디코딩 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 빈 스트링의 빈들은 컨텍스트 모델을 기반으로 엔트로피 디코딩되고,
상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 상기 빈 스트링의 상기 빈들을 위한 상기 컨텍스트 모델은 상기 빈들에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(context index increment)을 기반으로 결정되고,
상기 컨텍스트 인덱스 증분은,
상기 현재 블록의 크로마 성분에 기반하여 결정되는 영상 디코딩 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cb인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분은 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cr인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분과 다른, 영상 디코딩 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 영상 정보는 ALF 클리핑에 관한 정보를 포함하고,
상기 ALF 클리핑에 관한 정보는, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대하여 클리핑 적용 여부를 나타내는 플래그 및 클리핑 값을 나타내는 클리핑 인덱스 정보를 포함하는, 영상 디코딩 방법. - 인코딩 장치에 의해 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
현재 블록의 예측 모드를 결정하고, 상기 예측 모드에 기반하여 예측 샘플들을 도출하는 단계;
상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성하는 단계;
상기 복원 샘플들에 대한 ALF(adaptive loop filter) 정보를 생성하는 단계; 및
상기 ALF 정보 및 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하고,
상기 ALF 정보는 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함하는, 영상 인코딩 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 대체 필터 정보는,
상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수 정보, 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 절대값 정보 및 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들에 포함된 계수들의 부호 정보를 포함하는, 영상 인코딩 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 대체 필터 정보는,
상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터의 인덱스 정보를 포함하고,
상기 대체 필터의 인덱스 정보는 트렁케이티드 라이스(truncated rice) 이진화를 기반으로 하는, 영상 인코딩 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 대체 필터의 인덱스 정보의 최대값(cMax)은 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터들의 개수보다 1 작은 값과 같고,
상기 트렁케이티드 라이스 이진화는라이스 파라미터(cRiceParam) 값 0에 기반하여 수행되는, 영상 인코딩 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 빈 스트링의 빈들은 컨텍스트 모델을 기반으로 엔트로피 인코딩되고,
상기 대체 필터의 인덱스 정보에 대한 상기 빈 스트링의 상기 빈들을 위한 상기 컨텍스트 모델은 상기 빈들에 대한 컨텍스트 인덱스 증분(context index increment)을 기반으로 결정되고,
상기 컨텍스트 인덱스 증분은,
상기 현재 블록의 크로마 성분에 기반하여 결정되는 영상 인코딩 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cb인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분은 상기 현재 블록의 상기 크로마 성분이 cr인 경우에 도출되는 상기 컨텍스트 인덱스 증분과 다른, 영상 인코딩 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 영상 정보는 ALF 클리핑에 관한 정보를 포함하고,
상기 ALF 클리핑에 관한 정보는, 상기 현재 블록의 대체 필터를 적용하는 상기 크로마 성분에 대하여 클리핑 적용 여부를 나타내는 플래그 및 클리핑 값을 나타내는 클리핑 인덱스 정보를 포함하는, 영상 인코딩 방법. - 디코딩 장치가 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 정보를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은:
비트스트림으로부터 ALF(adaptive loop filter) 정보 및 예측 모드 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계; 및
상기 예측 모드 정보 를 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 ALF 정보는 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 대체 필터(alternative filter) 정보를 포함하고,
상기 대체 필터 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 수정된 복원 샘플들을 생성하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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