KR20220020440A - 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 PDPC 또는 UWP의 수행 여부를 판단하는 단계, 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하는 단계, 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DECODING IMAGE ACCORDING TO INTRA-PREDICTION IN IMAGE CODING SYSTEM}
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 UWP(Un-equal Weight Prediction)를 수행하기 위한 대상 샘플의 가중치를 상기 대상 샘플의 위치 및 수학식을 기반으로 생성하는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 특정 조건에서 UWP(Un-equal Weight Prediction) 또는 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination)를 선택적으로 적용하여 현재 블록의 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단하는 단계, 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하는 단계, 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하는 단계, 및 상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 인트라 예측을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부, 및 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출하고, 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단하고, 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하고, 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하고, 상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단하는 단계, 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하는 단계, 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하는 단계, 상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출하고, 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단하고, 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하고, 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하고, 상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 예측부, 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 대상 샘플의 위치를 기반으로 인트라 예측을 위한 가중치를 생성할 수 있고, 이를 통하여 가중치 생성을 위한 표를 저장하기 위하여 사용되는 메모리 사용량을 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면 특정 조건을 기반으로 UWP 및 PDPC 를 선택적으로 적용하는 인트라 예측을 수행할 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 효율을 보다 향상시킬 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용되는 상기 좌측 주변 샘플들 및 상측 주변 샘플들을 예시적으로 나타낸다.
도 4는 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 적용되어 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다.
도 6은 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 참조 샘플의 가중치를 도출하는 일 예를 나타낸다.
도 7은 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 적용되어 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다.
도 8은 상기 UWP 와 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다.
도 9는 상기 UWP 와 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다.
도 10은 상기 UWP 와 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 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 발명에서 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 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 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, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 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 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120), 엔트로피 인코딩부(130), 가산부(140), 필터부(150) 및 메모리(160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(121), 변환부(122), 양자화부(123), 재정렬부(124), 역양자화부(125) 및 역변환부(126)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 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, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 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. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 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. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (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 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 레지듀얼 처리부(220), 예측부(230), 가산부(240), 필터부(250) 및 메모리(260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(221), 역양자화부(222), 역변환부(223)을 포함할 수 있다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 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(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
상술한 내용과 같이 현재 블록에 예측이 수행되는 경우, 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 예측이 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 인코딩/디코딩이 수행된 참조 샘플을 기반으로 상기 인트라 예측이 수행될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 이미 복원된 상기 현재 블록의 좌측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플 및 상측 참조 샘플들을 사용하여 복원될 수 있다. 상기 좌측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플 및 상기 상측 참조 샘플들은 다음 도 3과 같이 나타낼 수 있다.
도 3은 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용되는 상기 좌측 주변 샘플들 및 상측 주변 샘플들을 예시적으로 나타낸다. 상기 좌측 참조 샘플들, 상기 좌상측 주변 샘플 및 상기 상측 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 나타낼 수 있는바, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 참조 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][2N-1], 상기 좌상측 참조 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 참조 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[2N-1][-1] 일 수 있다.
상기 현재 블록에 인트라 예측이 수행되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 도출될 수 있고, 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 좌측 참조 샘플들, 상기 좌상측 주변 샘플 및 상기 상측 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플이 생성될 수 있다. 여기서, 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 33개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 플래너 인트라 예측 모드는 플래너 모드라고 불릴 수 있고, 상기 DC 인트라 예측 모드는 DC 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 10번 인트라 예측 모드는 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode) 또는 수평 모드, 26번 인트라 예측 모드는 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode) 또는 수직 모드를 나타내며 이를 기준으로 방향성 인트라 모드(angular intra mode)의 예측 방향을 각도로 표현할 수 있다. 다시 말하자면, 10번 인트라 예측 모드에 대응하는 수평기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있고, 26번 인트라 예측 모드에 대응하는 수직기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있다.
또한, 고화질의 비디오에 대한 수요가 늘어나고 있고, 이에 따른 비디오 코덱의 효율을 높이기 위해 방향성 인트라 예측 방향의 수가 65개로 증가할 수 있다. 즉, 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다.
도 4는 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, 좌상 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 4의 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 이를 기준으로 방향성 인트라 예측 모드(angular intra prediction mode)의 예측 방향을 각도로 표현할 수 있다. 다시 말하자면, 18번 인트라 예측 모드에 대응하는 수평기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있고, 50번 인트라 예측 모드에 대응하는 수직기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 현재 블록에 대하여 인트라 예측이 수행되는 경우, 예측 정확도를 향상시키기 위한 다양한 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대하여 UWP(Un-Equal Weighted Prediction)가 적용되어 상기 현재 블록의 예측 샘플이 도출될 수 있다. 또는, 상기 현재 블록에 대하여 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination)가 적용되어 상기 현재 블록의 예측 샘플이 도출될 수 있다.
도 5는 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 적용되어 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다. 상기 UWP 는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 참조 샘플들을 도출하고, 상기 참조 샘플들 각각에 대한 가중치(weight)를 도출하고, 상기 참조 샘플들 및 상기 참조 샘플들에 대한 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 인트라 예측 방법을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 예측 샘플은 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 도출될 수 있다. 또한, 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플은 상기 대상 샘플의 예측값이라고 나타낼 수도 있다. 도 5를 참조하면 상기 현재 블록의 대상 샘플 C 에 대한 상기 UWP 가 수행될 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플 C 의 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 참조 샘플들은 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 참조 샘플 P, 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 참조 샘플 P'를 포함할 수 있다. 다음으로, 상기 참조 샘플 P 에 대한 가중치 W1 이 도출될 수 있고, 상기 참조 샘플 P'에 대한 가중치 W2 가 도출될 수 있고, 상기 대상 샘플 C의 예측값은 상기 가중치 W1 와 상기 참조 샘플 P의 샘플값을 곱한값과 상기 가중치 W2 와 상기 참조 샘플 P'의 샘플값을 곱한값을 합하여 도출될 수 있다.
한편, 상기 참조 샘플들 각각에 대한 가중치는 상기 대상 샘플에 대한 (임시) 가중치를 기반으로 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드이고, 상기 UWP 가 적용되는 경우, 상기 플래너 모드에 따라 상기 현재 블록의 대상 샘플의 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 참조 샘플들에 대한 가중치들을 기반으로 상기 참조 샘플들을 가중합하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플이 생성될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 플래너 모드 이외의 방향성 인트라 예측 모드인 경우에도 상기 UWP 가 적용될 수 있다.
여기서, 대상 샘플에 대한 가중치는 메모리에 저장된 표를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 표는 가중치 표(weight table)라고 나타낼 수 있다. 또한, 상기 대상 샘플에 대한 가중치는 상기 대상 샘플의 임시 가중치라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측이 수행되는 블록의 최대 사이즈가 128x128 인 경우, 상기 대상 샘플에 대한 (임시) 가중치는 다음과 같은 표를 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, weightForUWP[n] 은 상기 표 1의 n 번째 값으로 도출될 수 있다. 상기 weightForUWP[n]는 인트라 예측이 수행되는 블록 내 대상 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 n 은 0 내지 256 중 하나일 수 있다.
또한, 다른 예로, 인트라 예측이 수행되는 블록의 최대 사이즈가 256x256 인 경우, 상기 대상 샘플에 대한 (임시) 가중치는 다음과 같은 표를 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, weightForUWP[n] 은 상기 표 1의 n 번째 값으로 도출될 수 있다. 상기 n 은 0 내지 512 중 하나일 수 있다.
상술한 표 1 또는 표 2와 같이 메모리에 저장된 표를 기반으로 참조 샘플의 가중치를 도출하는 방법은 다음과 같을 수 있다.
도 6은 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 참조 샘플의 가중치를 도출하는 일 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면 상기 현재 블록에 상기 UWP 가 적용되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y 성분보다 작은지 판단될 수 있다(S600). 도 6에 도시된 X-pos 는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 x 성분, Y-pos 는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 y 성분을 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록의 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y 성분보다 작은 경우, VerticalWeight 는 (x+1)*weightForUWP[x+y+2] 로 도출될 수 있고, HorizontalWeight 는 (1<<10)-VerticalWeight 로 도출될 수 있다(S610). 여기서, 상기 VerticalWeight 는 상기 대상 샘플의 수직 가중치, HorizontalWeight 는 상기 대상 샘플의 수평 가중치를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 수직 가중치는 제1 가중치, 상기 수평 가중치는 제2 가중치라고 나타낼 수도 있다.
또는, 상기 현재 블록의 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y 성분보다 작지 않은 경우, HorizontalWeight 는 (x+1)*weightForUWP[x+y+2] 로 도출될 수 있고, VerticalWeight 는 (1<<10)-HorizontalWeight 로 도출될 수 있다(S620). 여기서, weightForUWP[x+y+2]는 상술한 표 1 또는 표 2를 기반으로 도출된 상기 대상 샘플에 대한 (임시) 가중치를 나타낼 수 있다. 상기 대상 샘플의 상기 수직 가중치 및 상기 수평 가중치가 도출된 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 예측 샘플은 상기 수직 가중치 및 상기 수평 가중치을 기반으로 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 가중합하여 도출될 수 있다(S630). 구체적으로, 상기 예측 샘플은 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00003
여기서, Predictor[x][y]는 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 나타낼 수 있고, VerticalWeight 는 상기 대상 샘플의 수직 가중치, HorizontalWeight 는 상기 대상 샘플의 수평 가중치, refmain 는 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 나타낼 수 있고, refside 는 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 참조 샘플을 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 메모리에 저장된 표를 기반으로 대상 샘플에 대한 가중치가 도출되는 경우, 상기 현재 블록의 사이즈에 따라 x,y의 값이 달라지기 때문에, 즉, 상기 대상 샘플의 x성분 및 y성분의 범위가 달라지기 때문에 상기 현재 블록의 사이즈가 클수록 메모리 요구량이 높아질 수 있다. 특히, 인트라 예측은 메모리의 소비량에 매우 민감할 수 있고, 이에, 상기 UWP의 가중치에 대한 표를 위하여 4Byte*257의 메모리가 사용되어야 하는 경우, 상기 UWP의 압축 효율, 즉, 예측 효율이 좋더라도 메모리 문제로 인하여 상기 UWP가 사용되지 않을 수 있다. 이에, 본 발명은 해당 메모리 사용을 제거하고 현재 블록 내 대상 샘플의 포지션을 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 가중치를 생성하는 방법을 제안한다. 즉, 상기 표를 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 가중치를 도출하는 대신 상기 참조 샘플의 위치 및 수학식을 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 가중치를 도출하는 방법을 제안한다.
구체적으로, 상기 대상 샘플에 대한 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00004
여기서, x, y는 상기 대상 샘플의 x 성분 및 y 성분을 나타낼 수 있고, weight[x][y] 는 상기 대상 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, A 는 weight 테이블의 precision을 나타낼 수 있고, D 는 상기 대상 샘플에 대한 가중치를 계산하기 위한 devisor 를 나타낼 수 있다.
한편, 상기 A는 상기 현재 블록의 사이즈에 따라 가변적인 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 A는 10 도출될 수 있고, 상기 D는 (x+y+2) 로 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 대상 샘플에 대한 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00005
여기서, x, y는 상기 대상 샘플의 x 성분 및 y 성분을 나타낼 수 있고, weight[x][y] 는 상기 대상 샘플의 가중치를 나타낼 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y 성분보다 작고, 상술한 수학식 3을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 가중치가 도출되는 경우, 상기 대상 샘플의 제1 가중치(즉, 수직 가중치), 및 제2 가중치(즉, 수평 가중치)는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00006
여기서, x, y는 상기 대상 샘플의 x 성분 및 y 성분을 나타낼 수 있고, weight[x][y] 는 상기 대상 샘플의 가중치를 나타낼 수 있다.
또는, 상기 현재 블록의 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y 성분보다 작지 않고, 상술한 수학식 3을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 가중치가 도출되는 경우, 상기 대상 샘플의 제1 가중치(즉, 수직 가중치), 및 제2 가중치(즉, 수평 가중치)는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00007
여기서, x, y는 상기 대상 샘플의 x 성분 및 y 성분을 나타낼 수 있고, weight[x][y] 는 상기 대상 샘플의 가중치를 나타낼 수 있다.
상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 인 경우, 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 가중치들과 상기 수학식 3을 기반으로 도출된 가중치들은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure pat00008
상기 표 3의 (a) 는 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 3의 (b) 는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 현재 블록의 사이즈가 8x8 인 경우, 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 가중치들과 상기 수학식 3을 기반으로 도출된 가중치들은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure pat00009
상기 표 4의 (a) 는 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 4의 (b) 는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 현재 블록의 사이즈가 16x16 인 경우, 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 가중치들과 상기 수학식 3을 기반으로 도출된 가중치들은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
상기 표 5는 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 6은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 현재 블록의 사이즈가 32x32 인 경우, 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 가중치들과 상기 수학식 3을 기반으로 도출된 가중치들은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure pat00012
Figure pat00013
상기 표 7은 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 8은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다.
상기 표 3 내지 표 8에 도시된 것과 같이 상기 현재 블록의 사이즈와 상관없이 상기 대상 샘플의 위치 및 본 발명에서 제안된 수학식 3을 기반으로 상기 대상 샘플의 가중치가 생성될 수 있다. 즉, 상술한 수학식을 기반으로 상기 가중치를 생성하는 방법은 상기 현재 블록의 사이즈에 제한되지 않고 수행될 수 있다.
한편, 상술한 내용에서는 상술한 수학식을 기반으로 상기 가중치를 생성하는 방법의 예로 상기 현재 블록이 4x4 내지 32x32 사이즈의 블록들 중 하나인 경우, 즉, 상기 현재 블록의 타입(type)이 정방형 블록인 경우에 각 샘플에 대한 가중치를 도출하는 방법만을 개시하고 있으나, 후술하는 바와 같이 상기 현재 블록 의 타입이 비정방형 블록인 경우에도 상술한 수학식을 기반으로 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치가 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 8x4 인 경우, 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 가중치들과 상기 수학식 3을 기반으로 도출된 가중치들은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure pat00014
상기 표 9의 (a) 는 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 9의 (b) 는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x8 인 경우, 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 가중치들과 상기 수학식 3을 기반으로 도출된 가중치들은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure pat00015
상기 표 10의 (a) 는 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 10의 (b) 는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 수학식 3은 상기 대상 샘플과 참조 샘플과의 거리, 즉, 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 위치를 기반으로 도출되는 가중치의 소수점이 고려되지 않은 수학식이다. 이에, 상기 가중치의 소수점이 고려된 수학식으로 반올림이 수행되는 수학식이 제안될 수 있다. 예를 들어, 상기 대상 샘플에 대한 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00016
여기서, x, y는 상기 대상 샘플의 x 성분 및 y 성분을 나타낼 수 있고, weight[x][y] 는 상기 대상 샘플의 참조 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, A 는 weight 테이블의 precision을 나타낼 수 있고, D 는 상기 대상 샘플의 참조 샘플에 대한 가중치를 계산하기 위한 devisor 를 나타낼 수 있다. 또한, offset 은 가중치의 소수점을 고려한 오프셋을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 A는 상기 현재 블록의 사이즈에 따라 가변적인 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 A는 10 도출될 수 있고, 상기 D는 (x+y+2) 로 도출될 수 있다. 또한, 상기 offset 은 (D>>1) 으로 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 대상 샘플에 대한 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure pat00017
여기서, x, y는 상기 대상 샘플의 x 성분 및 y 성분을 나타낼 수 있고, weight[x][y] 는 상기 대상 샘플의 가중치를 나타낼 수 있다. 상술한 수학식 7을 기반으로 라운딩 에러(rounding error)가 고려된 상기 현재 블록의 대상 샘플의 가중치가 도출될 수 있다. 한편, 상기 수학식 7을 기반으로 상기 대상 샘플의 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 y성분보다 작은 경우, 상술한 수학식 4를 기반으로 상기 대상 샘플의 제1 가중치 및 제2 가중치가 도출될 수 있다. 또한, 상기 수학식 7을 기반으로 상기 대상 샘플의 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 y성분보다 작지 않은 경우, 상술한 수학식 5를 기반으로 상기 대상 샘플의 제1 가중치 및 제2 가중치가 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 인 경우, 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 가중치들, 상기 수학식 3을 기반으로 도출된 가중치들 및 상기 수학식 7을 기반으로 도출된 가중치들은 다음과 같을 수 있다.
Figure pat00018
상기 표 11의 (a) 는 기존의 가중치 표를 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 11의 (b) 는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 표 11의 (b) 는 상술한 수학식 7을 기반으로 도출된 상기 현재 블록의 각 샘플에 대한 가중치를 나타낼 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 대하여 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination)가 적용되어 상기 현재 블록의 예측 샘플이 도출될 수도 있다.
도 7은 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 적용되어 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다. 상기 PDPC 는 필터링되지 않은 참조 샘플들 및 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 수행하는 인트라 예측 방법을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 PDPC는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출하고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 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 도출하는 인트라 예측 방법을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0이고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드이고, 상기 현재 블록의 대상 샘플의 위치가 (x,y) 인 경우, 도 7을 참조하면 필터링된 참조 샘플 s[x, -1] 및 s[-1, y] 를 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플 q[x, y] 가 도출될 수 있고, 상기 도출된 임시 예측 샘플 q[x, y]에 필터링되지 않은 참조 샘플 r[x, -1] 및 r[-1, y] 가 가중합되어 상기 대상 샘플의 예측 샘플 p[x, y] 가 도출될 수 있다.
여기서, 상기 기정의된 필터는 5개의 7탭(tap) 필터들 중 하나일 수 있다. 또는 상기 기정의된 필터는 3탭 필터, 5탭 필터 및 7탭 필터 중 하나일 수 있다. 상기 3탭 필터, 상기 5탭 필터 및 상기 7탭 필터는 각각 3개의 필터 계수 (filter coefficient)를 갖는 필터, 5개의 필터 계수를 갖는 필터, 7개의 필터 계수를 갖는 필터를 나타낼 수 있다. 한편, 상기 PDPC의 적용 여부를 나타내는 PDPC 플래그(flag)가 시그널링될 수 있다. 상기 PDPC 플래그의 값을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 PDPC 의 적용 여부가 판단될 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 UWP 및 PDPC 는 특정 조건에서 적용하는 것이 입력 영상을 인코딩/디코딩하는 과정을 보다 효율적으로 처리할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 UWP 는 상기 PDPC 와 유사한 효과를 발생시킬 수 있는바, 특정 조건에 따라 상기 UWP 와 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 상기 UWP 와 상기 PDPC 가 중첩되지 않고 최대한의 압축 효율을 가질 수 있도록 하는 방안이 제안될 수 있고, 상기 방안을 통하여 인코딩/디코딩 과정의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
이에, 본 발명에서는 특정 조건에서 상기 UWP 또는 상기 PDPC 를 적용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측을 수행하는 방법들을 제안한다.
도 8은 상기 UWP 와 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다. 도 8을 참조하면 인트라 예측 모드들 중 특정 인트라 예측 모드는 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드로 설정될 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 특정 인트라 예측 모드인 경우, 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 적용되지 않을 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있다(S800). 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드이지 않은 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC의 적용 여부를 나타내는 PDPC 플래그(flag)를 파싱(parsing)할 수 있고(S810), 상기 PDPC 플래그의 값이 1인지 판단할 수 있다(S820). 디코딩 장치는 상기 PDPC 플래그의 값을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 PDPC 의 적용 여부가 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다.
상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC를 적용한 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S830). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 필터링되지 않은 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 기존의 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S840). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드인 경우, 상기 UWP 를 적용한 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S850). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 참조 샘플들을 상기 가중치들을 기반으로 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 후술하는 내용과 같은 특정 조건에서 상기 UWP 또는 상기 PDPC 를 적용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측을 수행하는 방법이 제안될 수 있다.
도 9는 상기 UWP 와 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다. 도 9를 참조하면 상기 현재 블록에 대하여 비분리 이차 변환(non-separable secondary transform, NSST)이 수행되지 않는 경우, 현재 블록의 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 적용되지 않고, 상기 UWP 가 적용된 인트라 예측이 수행되어 상기 대상 샘플의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 여기서, NSST는 DCT 타입 2 또는 적응적 다중 핵심 변환(adaptive multiple core transform, AMT) 를 통하여 상기 현재 블록의 1차 변환 계수들을 도출하고, 상기 도출된 1차 변환 계수들을 비분리 변환 매트릭스(non-separable transform matrix)를 기반으로 2차 변환하여 상기 현재 블록의 레지듀얼 신호에 대한 변환 계수들(또는 2차 변환 계수들)을 생성하는 변환을 나타낼 수 있다. 상기 AMT는 DCT 타입 2, DST 타입 7, DCT 타입 8 및 DST 타입 1 중 선택된 복수의 변환 커널들을 기반으로 공간 도메인의 상기 현재 블록의 레지듀얼 신호(또는 레지듀얼 블록)를 주파수 도메인의 수정된(modified) 변환 계수들(또는 1차 변환 계수들)로 변환하는 변환 방법을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 NSST 인덱스의 값이 0이 아닌지 판단할 수 있다(S900). 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 상기 NSST 수행 여부를 나타내는 인덱스일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 NSST 인덱스의 값을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 NSST 수행 여부가 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 NSST 인덱스의 값이 1인 경우, 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록에 상기 NSST가 수행됨을 나타낼 수 있고, 상기 NSST 인덱스의 값이 0인 경우, 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록에 상기 NSST가 수행되지 않음을 나타낼 수 있다.
상기 NSST 인덱스의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC의 적용 여부를 나타내는 PDPC 플래그(flag)를 파싱(parsing)할 수 있고(S910), 상기 PDPC 플래그의 값이 1인지 판단할 수 있다(S920). 디코딩 장치는 상기 PDPC 플래그의 값을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 PDPC 의 적용 여부가 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다.
상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC를 적용한 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S930). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 필터링되지 않은 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 기존의 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S940). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 NSST 인덱스의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있다(S950). 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드인 경우, 상기 UWP 를 적용한 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S960). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 참조 샘플들을 상기 가중치들을 기반으로 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드이지 않은 경우, 디코딩 장치는 기존의 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S940). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 NSST 수행 여부 이외에도 상기 현재 블록의 사이즈(size) 또는 레지듀얼(residual) 신호 특성 등의 조건을 기반으로 상기 PDPC 적용 여부가 판단될 수 있다. 특성 조건을 고려하여 상기 UWP 또는 상기 PDPC 를 적용하는 방법은 후술하는 바와 같이 일반화하여 나타낼 수 있다.
도 10은 상기 UWP 와 상기 PDPC 를 선택적으로 적용하여 수행되는 인트라 예측의 일 예를 나타낸다. 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 PDPC 가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다(S1000). 즉, 디코딩 장치는 특정 조건이 만족되는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC 가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 PDPC 가 적용되는 최소 사이즈보다 크지 않은지 판단할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 수학식을 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC 가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다.
Figure pat00019
여기서, Block size 는 상기 현재 블록의 사이즈를 나타낼 수 있고, MIN_BLOCK_SIZE_OF_PDPC 는 상기 PDPC 가 적용되는 최소 사이즈를 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 최소 사이즈보다 큰 경우, 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 적용되지 않을 수 있고, 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 최소 사이즈보다 크지 않은 경우, 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 적용될 수 있다.
또한, 다른 예로, 디코딩 장치는 레지듀얼(residual) 신호의 특성을 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC 가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 레지듀얼 신호에 0이 아닌 변환 계수의 개수가 상기 PDPC 가 적용되는 0이 아닌 변환 계수의 최소 개수보다 크지 않은지 판단할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 상기 수학식을 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC 가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다.
Figure pat00020
여기서, Number of nonZeroCoeff(Block) 는 상기 현재 블록의 0이 아닌 변환 계수의 개수를 나타낼 수 있고, MIN_NUM_OF_NONZERO_COEFF_FOR_PDPC 는 상기 PDPC 가 적용되는 0이 아닌 변환 계수의 최소 개수를 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록의 0이 아닌 변환 계수의 개수가 상기 최소 개수보다 큰 경우, 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 적용되지 않을 수 있고, 상기 현재 블록의 0이 아닌 변환 계수의 개수가 상기 최소 개수보다 크지 않은 경우, 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 적용될 수 있다.
상기 현재 블록의 특정 조건이 만족되는 경우, 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 PDPC 가 적용되는 최소 사이즈보다 크지 않은 경우 또는 상기 현재 블록의 0이 아닌 변환 계수의 개수가 상기 PDPC 가 적용되는 0이 아닌 변환 계수의 최소 개수보다 크지 않은 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC의 적용 여부를 나타내는 PDPC 플래그(flag)를 파싱(parsing)할 수 있고(S1010), 상기 PDPC 플래그의 값이 1인지 판단할 수 있다(S1020). 디코딩 장치는 상기 PDPC 플래그의 값을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 PDPC 의 적용 여부가 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다.
상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC를 적용한 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1030). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 필터링되지 않은 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 기존의 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1040). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 특정 조건이 만족되는 경우, 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 PDPC 가 적용되는 최소 사이즈보다 큰 경우 또는 상기 현재 블록의 0이 아닌 변환 계수의 개수가 상기 PDPC 가 적용되는 0이 아닌 변환 계수의 최소 개수보다 큰 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있다(S1050). 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드인 경우, 상기 UWP 를 적용한 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1060). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 참조 샘플들을 상기 가중치들을 기반으로 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 UWP 가 적용되는 인트라 예측 모드이지 않은 경우, 디코딩 장치는 기존의 인트라 예측을 수행하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1040). 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 11에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 11의 S1100 내지 S1150은 상기 인코딩 장치의 예측부, S1160은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정한다(S1100). 인코딩 장치는 다양한 인트라 예측 모드들을 수행하여 최적의 RD 코스트를 갖는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 예측 모드들과 33개의 방향성 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또는 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 상기 65개의 방향성 인트라 예측 모드들은 수직 방향성 인트라 예측 모드들과 수평 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 수직 방향성 인트라 예측 모드들은 34번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 수평 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 인트라 예측 모드 내지 33번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출한다(S1110). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 참조 샘플들은 상기 좌측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플 및 상측 참조 샘플들을 포함할 수 있다. 상기 좌측 참조 샘플들, 상기 좌상측 참조 샘플, 및 상기 상측 참조 샘플들은 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 복원된 주변 블록들로부터 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 2N 개의 상기 상측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플, 및 2N 개의 상기 좌측 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 참조 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][2N-1], 상기 좌상측 참조 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 참조 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[2N-1][-1] 일 수 있다.
또는, 상기 현재 블록의 사이즈가 MxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 현재 블록의 M+N 개의 상기 상측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플, 및 M+N 개의 상기 좌측 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 MxN의 비정방형 형태이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 참조 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][M+N-1], 상기 좌상측 참조 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 참조 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[M+N-1][-1] 일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단할 수 있다(S1120). 인코딩 장치는 다양한 조건을 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC 가 수행되는지 또는 상기 현재 블록에 UWP 가 수행되는지 판단할 수 있다.
일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드가 아닌 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있고, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 인코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행되지 않음을 나타낼 수 있다.
다른 일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 NSST(non-separable secondary transform, NSST) 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 PDPC 또는 상기 UWP 의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 비분리 이차 변환(non-separable secondary transform, NSST) 적용 여부를 판단할 수 있다. 상기 현재 블록에 상기 NSST 가 수행되는 것으로 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있고, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 인코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록에 상기 NSST 가 수행되지 않는 것으로 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행되지 않음을 나타낼 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 NSST 적용 여부를 나타내는 NSST 인덱스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 NSST 인덱스의 값이 0인 경우, 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록에 NSST 가 적용되지 않음을 나타낼 수 있고, 상기 NSST 인덱스의 값이 0이 아닌 경우, 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록에 NSST 가 적용됨을 나타낼 수 있다.
다른 일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 PDPC 또는 상기 UWP 의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈가 특정 사이즈보다 작은지 판단할 수 있다. 상기 특성 사이즈는 상기 PDPC 가 적용되는 최소 사이즈를 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 특정 사이즈 이하인 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있고, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 인코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 특정 사이즈보다 큰 경우, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행되지 않음을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 특성 사이즈는 기설정될 수 있다.
다른 일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 PDPC 또는 상기 UWP 의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 변환 계수들을 포함하는 레지듀얼 신호를 생성할 수 있고, 상기 현재 블록의 변환 계수들 중 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수가 특정 개수 이하인지 판단할 수 있다. 상기 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수가 상기 특정 개수 이하인 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 판단할 수 있고, 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행된다고 판단된 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 인코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수가 상기 특정 개수보다 큰 경우, 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행됨을 나타낼 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 0인 경우, 상기 PDPC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 PDPC 가 수행되지 않음을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 특성 개수는 기설정될 수 있다.
상기 현재 블록에 상기 UWP 가 수행되는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출한다(S1130). 상기 가중치들은 상기 제1 참조 샘플에 대한 제1 가중치 및 상기 제2 참조 샘플에 대한 제2 가중치를 포함할 수 있고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상기 대상 샘플의 임시 가중치를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 대상 샘플의 임시 가중치는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 위치를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 대상 샘플의 임시 가중치는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작지 않은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 5를 기반으로 도출될 수 있다. 다른 예로, 상기 대상 샘플의 임시 가중치는 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작지 않은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 5를 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출한다(S1140). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 대상 샘플(또는 대상 샘플의 위치)을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 참조 샘플과, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 참조 샘플을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 방향성 인트라 예측 모드인 경우, 상기 대상 샘플의 참조 샘플들은 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 참조 샘플 및 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 참조 샘플을 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출한다(S1150). 상기 가중치들은 상기 제1 참조 샘플에 대한 제1 가중치 및 상기 제2 참조 샘플에 대한 제2 가중치를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 기반으로 상기 제1 참조 샘플과 상기 제2 참조 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력한다(S1160). 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성할 수 있고, 비트스트림을 통하여 시그널링할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 포함할 수 있다. 또한, 상기 예측 정보는 상기 현재 블록의 NSST 적용 여부를 나타내는 NSST 인덱스를 포함할 수 있다. 또한, 상기 예측 정보는 상기 현재 블록의 레지듀얼 신호를 포함할 수 있다.
비록 도면에는 도시되지 않았으나 인코딩 장치는 원본 샘플과 상기 도출된 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼(residual) 샘플을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 레지듀얼 신호를 생성할 수 있다. 상기 레지듀얼 신호는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 더하여 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 신호를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 12에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, S1200 내지 S1250은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출한다(S1200). 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 획득할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 직접적으로 가리키는 정보를 포함할 수도 있고, 또는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 도출된 인트라 예측 모드 후보 리스트 중에서 어느 하나의 후보를 가리키는 정보를 포함할 수도 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보 리스트는 MPM 후보 리스트라고 나타낼 수 있다. 디코딩 장치는 상기 획득된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 예측 모드들과 33개의 방향성 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또는 상기 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 상기 65개의 방향성 인트라 예측 모드들은 수직 방향성 인트라 예측 모드들과 수평 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 수직 방향성 인트라 예측 모드들은 34번 인트라 예측 모드 내지 66번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 수평 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 인트라 예측 모드 내지 33번 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출한다(S1210). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 참조 샘플들은 상기 좌측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플 및 상측 참조 샘플들을 포함할 수 있다. 상기 좌측 참조 샘플들, 상기 좌상측 참조 샘플, 및 상기 상측 참조 샘플들은 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 복원된 주변 블록들로부터 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 2N 개의 상기 상측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플, 및 2N 개의 상기 좌측 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 참조 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][2N-1], 상기 좌상측 참조 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 참조 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[2N-1][-1] 일 수 있다.
또는, 상기 현재 블록의 사이즈가 MxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 현재 블록의 M+N 개의 상기 상측 참조 샘플들, 좌상측 참조 샘플, 및 M+N 개의 상기 좌측 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 MxN의 비정방형 형태이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 참조 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][M+N-1], 상기 좌상측 참조 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 참조 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[M+N-1][-1] 일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단할 수 있다(S1220). 디코딩 장치는 다양한 조건을 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC 가 수행되는지 또는 상기 현재 블록에 UWP 가 수행되는지 판단할 수 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination) 또는 UWP(Un-equal Weight Prediction)의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드가 아닌 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 획득할 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다.
다른 일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 NSST(non-separable secondary transform, NSST) 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 PDPC 또는 상기 UWP 의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 비분리 이차 변환(non-separable secondary transform, NSST) 인덱스를 획득할 수 있다. 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록의 NSST 적용 여부를 나타낼 수 있다. 상기 NSST 인덱스의 값이 0인 경우, 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록에 NSST 가 적용되지 않음을 나타낼 수 있고, 상기 NSST 인덱스의 값이 0이 아닌 경우, 상기 NSST 인덱스는 상기 현재 블록에 NSST 가 적용됨을 나타낼 수 있다. 상기 NSST 인덱스의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 획득할 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 NSST 인덱스의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다.
다른 일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 PDPC 또는 상기 UWP 의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈가 특정 사이즈보다 작은지 판단할 수 있다. 상기 특성 사이즈는 상기 PDPC 가 적용되는 최소 사이즈를 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 특정 사이즈 이하인 경우, 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 획득할 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록의 사이즈가 상기 특정 사이즈보다 큰 경우, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 특정 사이즈는 기설정될 수 있다. 즉, 상기 특정 사이즈는 기설정된 값을 기반으로 도출될 수 있다.
다른 일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 PDPC 또는 상기 UWP 의 수행 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 포함하는 레지듀얼 신호를 획득할 수 있고, 상기 현재 블록의 변환 계수들 중 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수가 특정 개수 이하인지 판단할 수 있다. 상기 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수가 상기 특정 개수 이하인 경우, 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 획득할 수 있고, 상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 경우, 디코딩 장치는 상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출할 수 있고, 필터링되지 않은 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 0 이 아닌(non-zero) 변환 계수의 개수가 상기 특정 개수보다 큰 경우, 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인지 판단할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드가 상기 UWP 에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록에 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 UWP 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다. 한편, 상기 특정 개수는 기설정될 수 있다. 즉, 상기 특정 개수는 기설정된 값을 기반으로 도출될 수 있다.
상기 현재 블록에 상기 UWP 가 수행되는 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출한다(S1230). 상기 가중치들은 상기 제1 참조 샘플에 대한 제1 가중치 및 상기 제2 참조 샘플에 대한 제2 가중치를 포함할 수 있고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상기 대상 샘플의 임시 가중치를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 대상 샘플의 임시 가중치는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 위치를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 대상 샘플의 임시 가중치는 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작지 않은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 5를 기반으로 도출될 수 있다. 다른 예로, 상기 대상 샘플의 임시 가중치는 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 4를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 임시 가중치가 도출되고, 상기 대상 샘플의 x성분이 상기 대상 샘플의 y성분보다 작지 않은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상술한 수학식 5를 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출한다(S1240). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 대상 샘플(또는 대상 샘플의 위치)을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 참조 샘플과, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 참조 샘플을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 방향성 인트라 예측 모드인 경우, 상기 대상 샘플의 참조 샘플들은 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 참조 샘플 및 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 참조 샘플을 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출한다(S1250). 상기 가중치들은 상기 제1 참조 샘플에 대한 제1 가중치 및 상기 제2 참조 샘플에 대한 제2 가중치를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 기반으로 상기 제1 참조 샘플과 상기 제2 참조 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 비록 도면에서 도시되지는 않았으나 디코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록의 레지듀얼(residual) 신호를 획득할 수 있다. 상기 레지듀얼 신호는 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 신호를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 이 경우 디코딩 장치는 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
또한, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 수신할 수 있고, 엔트로피 디코딩할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 예측 정보를 획득할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 상기 PDPC 플래그를 포함할 수 있다. 또한, 상기 예측 정보는 상기 현재 블록의 레지듀얼 신호를 포함할 수 있다. 또한, 상기 예측 정보는 상기 현재 블록의 NSST 적용 여부를 나타내는 NSST 인덱스를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 대상 샘플의 위치를 기반으로 인트라 예측을 위한 가중치를 생성할 수 있고, 이를 통하여 가중치 생성을 위한 표를 저장하기 위하여 사용되는 메모리 사용량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 특정 조건을 기반으로 UWP 및 PDPC 를 선택적으로 적용하는 인트라 예측을 수행할 수 있고, 이를 통하여 인트라 예측 효율을 보다 향상시킬 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 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 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 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.

Claims (12)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    비트스트림을 통하여 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 획득하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록에 가중 인트라 예측(Weighted intra Prediction)이 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단의 결과를 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination)가 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플에 대한 예측 샘플을 도출하는 단계;
    상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계; 및
    상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성하는단계를 포함하고,
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는 경우에는 상기 PDPC 가 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 방향성 인트라 예측 모드인 경우, 상기 대상 샘플의 참조 샘플들은 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 참조 샘플 및 상기 대상 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 참조 샘플을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가중치들은 상기 제1 참조 샘플에 대한 제1 가중치 및 상기 제2 참조 샘플에 대한 제2 가중치를 포함하고,
    상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 상기 대상 샘플의 임시 가중치를 기반으로 도출되고,
    상기 대상 샘플의 임시 가중치는 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 위치를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 대상 샘플의 임시 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출되고,
    Figure pat00021

    여기서, weight[x][y]는 상기 임시 가중치를 나타내고, x 및 y 는 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우에 상기 대상 샘플의 x성분 및 y성분을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 대상 샘플의 상기 x성분이 상기 대상 샘플의 상기 y성분보다 작은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출되고,
    Figure pat00022

    상기 대상 샘플의 상기 x성분이 상기 대상 샘플의 상기 y성분보다 작지 않은 경우, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출되고,
    Figure pat00023

    여기서, weight[x][y]는 상기 임시 가중치를 나타내고, x 및 y 는 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우에 상기 대상 샘플의 x성분 및 y성분을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 대상 샘플의 임시 가중치는 다음의 수학식을 기반으로 도출되고,
    Figure pat00024

    여기서, weight[x][y]는 상기 임시 가중치를 나타내고, x 및 y 는 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우에 상기 대상 샘플의 x성분 및 y성분을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 인트라 예측 모드가 상기 가중 인트라 예측에 대한 인트라 예측 모드인지 판단하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드가 상기 가중 인트라 예측에 대한 인트라 예측 모드인 경우, 상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측 모드가 수행되는 것으로 판단하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드가 상기 가중 인트라 예측에 대한 인트라 예측 모드가 아닌 경우, 상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측 모드가 수행되지 않는 것으로 판단하고, 상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 획득하는 단계; 및
    상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 단계는,
    상기 PDPC 에 대한 필터를 기반으로 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 필터링된 참조 샘플들을 기반으로 상기 대상 샘플의 임시 예측 샘플을 도출하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 비분리 이차 변환(non-separable secondary transform, NSST) 인덱스를 획득하는 단계;
    상기 NSST 인덱스의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드가 상기 가중 인트라 예측에 대한 인트라 예측 모드인지 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 NSST 인덱스의 값이 0인 경우, 상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측 모드가 수행되지 않는 것으로 판단하고, 상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 획득하는 단계; 및
    상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 현재 블록의 사이즈가 특정 사이즈보다 작은지 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 현재 블록의 사이즈가 상기 특정 사이즈보다 작은 경우, 상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측 모드가 수행되지 않는 것으로 판단하고, 상기 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록의 PDPC 수행 여부를 나타내는 PDPC 플래그를 획득하는 단계; 및
    상기 PDPC 플래그의 값이 1인 경우, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 PDPC 를 수행하여 상기 현재 블록 내 상기 대상 샘플의 상기 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  11. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 가중 인트라 예측(Weighted intra Prediction)이 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단의 결과를 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination)가 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 단계;
    상기 예측 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 샘플에 대한 레지듀얼 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는 경우에는 상기 PDPC 가 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 상기 디지털 저장 매체는 특정 방법에 의하여 생성된 비트스트림을 저장하고, 상기 특정 방법은,
    현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 가중 인트라 예측(Weighted intra Prediction)이 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단의 결과를 기반으로 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent intra Prediction combination)가 수행되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 대상 샘플에 대한 가중치들을 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 대상 샘플의 참조 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 가중치들을 기반으로 상기 대상 샘플의 상기 참조 샘플들을 가중합(weighted sum)하여 상기 대상 샘플의 예측 샘플을 도출하는 단계;
    상기 예측 샘플을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 샘플에 대한 레지듀얼 정보를 포함하는 상기 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록에 상기 가중 인트라 예측이 수행되는 경우에는 상기 PDPC 가 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 디지털 저장 매체.
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