KR20220031059A - 컬러 포멧에 따라 결정된 예측 모드 타입에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

컬러 포멧에 따라 결정된 예측 모드 타입에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Download PDF

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Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 영상을 분할하여 현재 블록을 획득하는 단계; 상기 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계; 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계; 상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하는 단계; 및 상기 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록을 복호화 하는 단계를 포함한다. 여기서 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다.

Description

컬러 포멧에 따라 결정된 예측 모드 타입에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 컬러 포멧에 따라 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 컬러 포멧에 따라 분할 모드를 결정함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은, 영상을 분할하여 현재 블록을 획득하는 단계; 상기 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계; 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계; 상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하는 단계; 및 상기 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록을 복호화 하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하는 단계는 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록의 분할 구조를 결정함으로써 수행될 수 있다. 상기 하위 블록의 예측 모드 타입이 인트라 예측 모드 타입인 경우 상기 하위 블록의 분할 구조는 듀얼 트리 분할 구조로 결정될 수 있다.
또한, 상기 하위 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 분할 구조로 결정되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 루마 블록과 크로마 블록의 분할 가용성은 서로 독립적으로 결정되며, 상기 크로마 블록의 분할 가용성은 상기 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 컬러 포멧이 모노크롬 포멧이거나 4:4:4 포멧이면 상기 예측 모드 특성 정보는 제 1 값으로 결정될 수 있고, 상기 예측 모드 특성 정보가 제 1 값이면, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 상기 현재 블록의 예측 모드 타입으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이고, 상기 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 1 값으로 결정될 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이고, 상기 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 1 값으로 결정될 수 있다. 여기서 상기 소정의 포멧은 모노크롬 포멧 또는 4:4:4 포멧일 수 있다.
또는, 상기 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
또는, 상기 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
여기서, 상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 2 값으로 결정되고, 상기 예측 모드 특성 정보가 제 2 값이면, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 인트라 예측 모드 타입으로 결정될 수 있다.
한편, 상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스가 아니면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 3 값으로 결정되고, 상기 예측 모드 특성 정보가 제 3 값이면, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 비트스트림으로부터 획득된 모드 제한 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 상기 모드 제한 정보는 인터 예측 모드의 허용 여부를 나타내고, 상기 모드 제한 정보가 인터 예측 모드가 허용됨을 나타내면 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 인터 예측 모드 타입으로 결정될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 영상을 분할하여 현재 블록을 획득하고, 상기 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보를 결정하고, 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하고, 상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하며, 상기 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록을 복호화할 수 있다. 여기서, 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의하여 수행되는 영상 부호화 방법은 영상을 분할하여 현재 블록을 획득하는 단계; 상기 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계; 상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계; 상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하는 단계; 및 상기 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록을 부호화 하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 컬러 포멧에 따라 분할 모드를 결정함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 영상의 분할 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
도 7은 CTU가 다중 CU들로 분할되는 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 8은 리던던트 분할 패턴의 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 9 내지 도 11은 일 실시 예에 따른 크로마 포멧에 따라 결정되는 루마 샘플과 크로마 샘플의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 크로마 포멧 시그널링을 위한 신택스를 도시하는 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 크로마 포멧 분류 표를 도시하는 도면이다.
도 14는 컬러 포멧이 4:2:0인 경우의 루마 블록과 크로마 블록의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 15 내지 도 17은 일 실시 예에 따른 CTU(coding tree unit)에 대한 하나의 신택스를 도시하는 도면이다.
도 18은 컬러 포멧이 4:4:4인 경우의 루마 블록과 크로마 블록을 도시하는 도면이다.
도 19 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 부호화 장치와 복호화 장치가 일 실시 예에 따른 부호화 및 복호화를 수행하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 21은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
또한, 본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. "현재 블록의 크로마 블록"은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)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.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
영상 분할 개요
본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다음과 같은 영상의 분할 구조에 기반하여 수행될 수 있다. 구체적으로 후술하는 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신택스 요소 코딩, 필터링 등의 절차는 상기 영상의 분할 구조에 기반하여 도출된 CTU, CU(및/또는 TU, PU)에 기반하여 수행될 수 있다. 영상은 블록 단위로 분할될 수 있으며, 블록 분할 절차는 상술한 부호화 장치의 영상 분할부(110)에서 수행될 수 있다. 분할 관련 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 부호화되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다. 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 분할 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 분할 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(ex. 예측, 레지듀얼 처리, 블록/픽처 복원, 인루프 필터링 등)를 수행할 수 있다.
픽처들은 코딩 트리 유닛들 (coding tree units, CTUs)의 시퀀스로 분할될 수 있다. 도 4는 픽처가 CTU들로 분할되는 예를 나타낸다. CTU는 코딩 트리 블록(CTB)에 대응될 수 있다. 혹은 CTU는 루마 샘플들의 코딩 트리 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, CTU는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두개의 대응 블록들을 포함할 수 있다.
CTU의 분할 개요
전술한 바와 같이, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU) 또는 최대 코딩 유닛(LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 분할함으로써 획득될 수 있다. 예컨대, CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
쿼드트리에 따른 분할은 현재 CU(또는 CTU)를 4등분하는 분할을 의미한다. 쿼드트리에 따른 분할에 의해, 현재 CU는 동일한 너비와 동일한 높이를 갖는 4개의 CU로 분할될 수 있다. 현재 CU가 더 이상 쿼드트리 구조로 분할되지 않는 경우, 현재 CU는 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당한다. 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 더 이상 분할되지 않고 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또는, 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
도 5는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 멀티타입 트리 구조에 따른 분할은 바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할과 터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할을 포함할 수 있다.
바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER)과 수평 바이너리 분할(hotizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다. 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수평 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다.
터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER)과 수평 터너리 분할(hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 1/4의 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 CU가 생성될 수 있다. 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 1/4의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 1개의 CU가 생성될 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root) 노드로 취급되며, CTU는 쿼드트리 구조로 처음으로 분할된다. 현재 CU(CTU 또는 쿼드트리의 노드(QT_node))에 대해 쿼드트리 분할을 수행할 지 여부를 지시하는 정보(예컨대, qt_split_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, qt_split_flag가 제1 값(예컨대, "1")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할될 수 있다. 또한, qt_split_flag가 제2 값(예컨대, "0")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할되지 않고, 쿼드트리의 리프 노드(QT_leaf_node)가 된다. 각 쿼드트리의 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드는 멀티타입 트리의 노드(MTT_node)가 될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 현재 노드가 추가적으로 분할되는지를 지시하기 위하여 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 시그널링될 수 있다. 만약 해당 노드가 추가적으로 분할되는 경우(예컨대, 제1 플래그가 1인 경우), 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 제2 플래그(a second flag, e.g. mtt_split_cu_verticla_flag)가 시그널링될 수 있다. 예컨대, 제2 플래그가 1인 경우, 분할 방향은 수직 방향이고, 제2 플래그가 0인 경우, 분할 방향은 수평 방향일 수 있다. 그 후 분할 타입이 바이너리 분할 타입인지 터너리 분할 타입인지 여부를 지시하기 위하여 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제3 플래그가 1인 경우, 분할 타입은 바이너리 분할 타입이고, 제3 플래그가 0인 경우, 분할 타입은 터너리 분할 타입일 수 있다. 바이너리 분할 또는 터너리 분할에 의해 획득된 멀티타입 트리의 노드는 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 그러나, 멀티타입 트리의 노드는 쿼드트리 구조로 파티셔닝될 수는 없다. 상기 제1 플래그가 0인 경우, 멀티타입 트리의 해당 노드는 더 이상 분할되지 않고, 멀티타입 트리의 리프 노드(MTT_leaf_node)가 된다. 멀티타입 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다.
전술한 mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 표 1과 같이 도출될 수 있다. 이하의 설명에서, 멀티트리 분할 모드는 멀티트리 분할 타입 또는 분할 타입으로 줄여서 지칭될 수 있다.
MttSplitMode mtt_split_cu_vertical_flag mtt_split_cu_binary_flag
SPLIT_TT_HOR 0 0
SPLIT_BT_HOR 0 1
SPLIT_TT_VER 1 0
SPLIT_BT_VER 1 1
도 7은 CTU가 쿼드트리의 적용 이후 멀티타입트리가 적용됨으로써 CTU가 다중 CU들로 분할될 예를 도시한다. 도 7에서 굵은 블록 엣지(bold block edge)(710)은 쿼드트리 분할을 나타내고, 나머지 엣지들(720)은 멀티타입 트리 분할을 나타낸다.CU는 코딩 블록(CB)에 대응될 수 있다. 일 실시 예에서, CU는 루마 샘플들의 코딩 블록과, 루마 샘플들에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다. 크로마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈는 픽처/영상의 컬러 포멧(크로마 포멧, ex. 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 등)에 따른 성분비에 따라 루마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 컬러 포멧이 4:4:4인 경우, 크로마 성분 CB/TB 사이즈는 루마 성분 CB/TB 사이즈와 동일하게 설정될 수 있다. 컬러 포멧이 4:2:2인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이로 설정될 수 있다. 컬러 포멧이 4:2:0인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이의 절반으로 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 루마 샘플 단위를 기준으로 CTU의 크기가 128일때, CU의 사이즈는 CTU와 같은 크기인 128 x 128에서 4 x 4 까지의 크기를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 4:2:0 컬러 포멧(or 크로마 포멧)인 경우, 크로마 CB 사이즈는 64x64에서 2x2 까지의 크기를 가질 수 있다
한편, 일 실시 예에서, CU 사이즈와 TU 사이즈가 같을 수 있다. 또는, CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB(Transform Block) 사이즈를 나타낼 수 있다.
상기 TU 사이즈는 미리 설정된 값인 최대 허용 TB 사이즈(maxTbSize)를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize를 가진 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 수 있다. 예를 들어, 최대 허용 루마 TB 사이즈는 64x64이고, 최대 허용 크로마 TB 사이즈는 32x32일 수 있다. 만약 상기 트리 구조에 따라 분할된 CB의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 해당 CB는 자동적으로(또는 묵시적으로) 수평 및 수직 방향의 TB 사이즈 제한을 만족할 때까지 분할될 수 있다.
또한, 예를 들어 인트라 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측 모드/타입은 상기 CU(or CB) 단위로 도출되고, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 생성 절차는 TU(or TB) 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 하나의 CU(or CB) 영역 내에 하나 또는 복수의 TU(or TB)들이 존재할 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 TU(or TB)들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다.
한편, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여, 다음 파라미터들이 SPS 신택스 요소로 부호화 장치에서 복호화 장치로 시그널링 될 수 있다. 예를들어, 쿼드트리 트리의 루트 노드의 크기를 나타내는 파라미터인 CTU size, 쿼드트리 리프 노드의 최소 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MinQTSize, 바이너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxBTSize, 터너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxTTSize, 쿼드트리 리프 노드로부터 분할되는 멀티타입 트리의 최대 가용 계층 깊이(maximum allowed hierarchy depth)를 나타내는 파라미터인 MaxMttDepth, 바이너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinBtSize, 터너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinTtSize 중 적어도 하나가 시그널링될 수 있다.
4:2:0 크로마 포멧을 이용하는 일 실시 예에서, CTU 사이즈는 128x128 루마 블록 및 루마 블록에 대응하는 두개의 64x64 크로마 블록으로 설정될 수 있다. 이 경우, MinQTSize는 16x16으로 설정되고, MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTtSzie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize는 4x4로, 그리고 MaxMttDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼트트리 파티셔닝은 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 리프 QT 노드라고 불릴 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 16x16 사이즈 (e.g. the MinQTSize)로부터 128x128 사이즈(e.g. the CTU size)를 가질 수 있다. 만약 리프 QT 노드가 128x128인 경우, 추가적으로 바이너리 트리/터너리 트리로 분할되지 않을 수 있다. 이는 이 경우 분할되더라도 MaxBtsize 및 MaxTtszie (i.e. 64x64)를 초과하기 때문이다. 이 외의 경우, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리로 추가적으로 분할될 수 있다. 그러므로, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리에 대한 루트 노드(root node)이고, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리 뎁스(mttDepth) 0 값을 가질 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 뎁스가 MaxMttdepth (ex. 4)에 도달한 경우, 더 이상 추가 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 너비가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수평 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 높이가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수직 분할은 고려되지 않을 수 있다. 이와 같이 분할이 고려되지 않는 경우, 부호화 장치는 분할 정보의 시그널링을 생략할 수 있다. 이러한 경우 복호화 장치는 소정의 값으로 분할 정보를 유도할 수 있다.
한편, 하나의 CTU는 루마 샘플들의 코딩 블록(이하, "루마 블록"이라 함)과 이에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록(이하, "크로마 블록"이라 함)들을 포함할 수 있다. 전술한 코딩 트리 스킴은 현재 CU의 루마 블록 및 크로마 블록에 대해 동일하게 적용될 수도 있고, 개별적(separate)으로 적용될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 싱글 트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 또는, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록은 개별적 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 듀얼 트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 즉, CTU가 듀얼 트리로 분할되는 경우, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조와 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조가 별개로 존재할 수 있다. 이 때, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)라고 불릴 수 있고, 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 블록 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB(Coding Tree Block)는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 즉, 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분(루마 성분 및 두개의 크로마 성분)의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.
상기에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.
이와 같이, 상기 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 분할 구조를 제공할 수 있다. 한편, 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 경우에 따라서 다른 분할 패턴들이 잠재적으로 동일한 코딩 블록 구조 결과를 도출할 수 있다. 부호화 장치와 복호화 장치는 이러한 리던던트(redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 분할 정보의 데이터량을 줄일 수 있다.
예를 들어, 도 8은 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시적으로 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이, 2단계 레벨의 한 방향에 대한 연속적인 바이너리 분할 810과 820은, 터너리 분할 이후 센터 파티션에 대한 바이너리 분할과 동일한 코딩 블록 구조를 갖는다. 이러한 경우, 터너리 트리 분할의 센터 블록(830, 840)에 대한 바이너리 트리 분할은 금지될 수 있다. 이러한 금지는 모든 픽처들의 CU들에 대하여 적용될 수 있다. 이러한 특정 분할이 금지되는 경우, 대응하는 신택스 요소들의 시그널링은 이러한 금지되는 경우를 반영하여 수정될 수 있고, 이를 통하여 분할을 위하여 시그널링되는 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 예와 같이, CU의 센터 블록에 대한 바이너리 트리 분할이 금지되는 경우, 분할이 바이너리 분할인지 터너리 분할인지 여부를 가리키는 mtt_split_cu_binary_flag 신택스 요소는 시그널링되지 않고, 그 값은 0으로 복호화 장치에 의하여 유도될 수 있다.
크로마 포멧 개요
이하에서는 크로마 포맷에 대해 서술한다. 영상은 루마 성분(e.g. Y) 어레이와 두개의 크로마 성분(e.g. Cb, Cr) 어레이를 포함하는 부호화 데이터로 부호화될 수 있다. 예를들어, 부호화된 영상의 하나의 픽셀은 루마 샘플과 크로마 샘플을 포함할 수 있다. 루마 샘플과 크로마 샘플의 구성 포멧을 나타내기 위하여 크로마 포멧이 사용될 수 있으며, 크로마 포멧은 컬러 포멧이라고 불릴 수도 있다.
일 실시 예에서, 영상은 모노크롬(monochrome), 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 등 다양한 크로마 포맷으로 부호화될 수 있다. 모노크롬 샘플링에서는 하나의 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 상기 샘플 어레이는 루마 어레이일 수 있다. 4:2:0 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 높이가 루마 어레이의 절반이고, 폭도 루마 어레이의 절반일 수 있다. 4:2:2 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 높이가 동일하고, 폭은 루마 어레이의 절반일 수 있다. 4:4:4 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 높이와 폭이 동일할 수 있다.
도 9는 4:2:0 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 10은 4:2:2 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 11은 4:4:4 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 9와 같이, 4:2:0 샘플링의 경우 크로마 샘플의 위치는 대응되는 루마 샘플의 하단에 위치할 수 있다. 도 10과 같이, 4:2:2 샘플링의 경우 크로마 샘플은 대응되는 루마 샘플의 위치에 중첩되어 위치될 수 있다. 도 11과 같이, 4:4:4 샘플링의 경우 루마 샘플과 크로마 샘플은 모두 중첩된 위치에 위치될 수 있다.
부호화 장치와 복호화 장치에서 사용되는 크로마 포멧은 미리 정해질 수도 있다. 또는, 부호화 장치와 복호화 장치에서 적응적으로 사용되기 위하여, 부호화 장치에서 복호화 장치로 크로마 포멧이 시그널링될 수도 있다. 일 실시 예에서, 크로마 포멧은 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나에 기반하여 시그널링될 수 있다. chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나는 DPS, VPS, SPS 또는 PPS등 상위 레벨 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 예를들어, chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag는 도 12와 같은 SPS 신택스에 포함될 수 있다.
한편, 도 13은 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag의 시그널링을 활용한 크로마 포맷 분류의 일 실시 예를 나타낸다. chroma_format_idc는 부호화 영상에 적용된 크로마 포멧을 나타내는 정보일 수 있다. separate_colour_plane_flag는 특정 크로마 포멧에 있어서 색상 어레이가 분리되어 처리되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를들어, chroma_format_idc의 제1값(e.g. 0)은 모노크롬 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제2값(e.g. 1)은 4:2:0 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제3값(e.g. 2)은 4:2:2 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제4값(e.g. 3)은 4:4:4 샘플링을 나타낼 수 있다.
4:4:4 샘플링에서는, separate_colour_plane_flag의 값에 기반하여 다음 내용이 적용될 수 있다. 만약 separate_colour_plane_flag의 값이 제1값(e.g. 0)인 경우, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 동일한 높이 및 동일한 폭을 가질 수 있다. 이러한 경우, 크로마 샘플 어레이의 타입을 나타내는 ChromaArrayType의 값은 chroma_format_idc와 동일하게 설정될 수 있다. 만약 separate_colour_plane_flag의 값이 제2값(e.g. 1)인 경우, 루마, Cb 및 Cr 샘플 어레이는 분리되어(separately) 처리됨으로써 각각 모노크롬 샘플링된 픽쳐들과 같이 처리될 수 있다. 이때, ChromaArrayType은 0으로 설정될 수 있다.
크로마 블록에 대한 인트라 예측
현재 블록에 인트라 예측이 수행되는 경우, 현재 블록의 루마 성분 블록(루마 블록)에 대한 예측 및 크로마 성분 블록(크로마 블록)에 대한 예측이 수행될 수 있으며, 이 경우 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드는 루마 블록에 대한 인트라 예측 모드와 개별적으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드는 인트라 크로마 예측 모드 정보를 기반으로 지시될 수 있으며, 상기 인트라 크로마 예측 모드 정보는 intra_chroma_pred_mode 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 크로마 예측 모드 정보는 플래너(Planar) 모드, DC 모드, 수직(vertical) 모드, 수평(horizontal) 모드, DM(Derived Mode), CCLM(Cross-component linear model) 모드들 중 하나를 가리킬 수 있다. 여기서, 상기 플래너 모드는 0번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드는 1번 인트라 예측 모드, 상기 수직 모드는 26번 인트라 예측 모드, 상기 수평 모드는 10번 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. DM은 direct mode라고 불릴 수도 있다. CCLM은 LM(linear model)이라고 불릴 수 있다. CCLM 모드는 L_CCLM, T_CCLM, LT_CCLM 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
한편, DM과 CCLM은 루마 블록의 정보를 이용하여 크로마 블록을 예측하는 종속적인 인트라 예측 모드이다. 상기 DM은 상기 루마 성분에 대한 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드가 상기 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드로 적용되는 모드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 CCLM은 크로마 블록에 대한 예측블록을 생성하는 과정에서 루마 블록의 복원된 샘플들을 서브샘플링한 후, 서브샘플링된 샘플들에 CCLM 파라미터인 α 및 β를 적용하여 도출된 샘플들을 상기 크로마 블록의 예측 샘플들로 사용하는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다.
CCLM(Cross-component linear model) 모드
앞서 설명한 바와 같이, 크로마 블록에는 CCLM 모드가 적용될 수 있다. CCLM 모드는 루마 블록과, 상기 루마 블록에 대응하는 크로마 블록과의 상관성(correlation)을 이용한 인트라 예측 모드로, 루마 블록의 주변 샘플들 및 크로마 블록의 주변 샘플들을 기반으로 선형 모델을 도출하여 수행된다. 그리고, 도출된 선형 모델 및 상기 루마 블록의 복원 샘플들을 기반으로 상기 크로마 블록의 예측 샘플이 도출될 수 있다.
구체적으로, 현재 크로마 블록에 CCLM 모드가 적용되는 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측에 사용되는 주변 샘플들 및 현재 루마 블록의 인트라 예측에 사용되는 주변 샘플들을 기반으로 선형 모델에 대한 파라미터들이 도출될 수 있다. 예를들어, CCLM을 위한 선형 모델은 아래와 같은 수학식을 기반으로 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure pct00001
여기서, predc(i,j) 는 현재 CU 내 상기 현재 크로마 블록의 (i,j) 좌표의 예측 샘플을 나타낼 수 있다. recL'(i,j)는 상기 CU 내 상기 현재 루마 블록의 (i,j) 좌표의 복원 샘플을 나타낼 수 있다. 예를들어, 상기 recL'(i,j)는 상기 현재 루마 블록의 다운 샘플링(down-sampled)된 복원 샘플을 나타낼 수 있다. 선형 모델 계수 α와 β는 시그널링될 수도 있지만, 주변 샘플로부터 유도될 수도 있다.
크로마 블록의 최소 크기 제한
VVC와 같은 고해상도 영상을 부호화 및 복호화 하는 과정에서 매우 작은 크기를 가지는 크로마 블록이 빈번하게 발생된다면, 부호화 및 복호화 프로세싱 쓰루풋이 저하되게 된다. 쓰루풋 향상을 위하여 일정 크기의 크로마 블록이 생성되지 않도록 CU의 분할을 제한할 수 있다.
일 실시 예에서, 소정의 크기의 크로마 블록의 발생을 제한하기 위하여 크로마 블록의 최소 크기를 설정할 수 있다. 일 실시 예에서, 부호화 장치와 복호화 장치는 크로마 블록은 최소 16개의 크로마 샘플을 포함하도록 크로마 블록의 크기를 제한할 수 있다. 예를들어, 2x2, 2x4, 4x2 크로마 샘플 크기의 크로마 블록이 부호화 및 복호화 과정에서 생성되지 않도록, 루마 블록 또는 크로마 블록의 분할이 제한될 수 있다.
예를 들어, 2x2, 2x4, 4x2 크기(e.g. 크로마 샘플 단위)의 크로마 블록이 생성되지 않도록 하기 위하여, 듀얼 트리 분할 구조의 경우, 2x8, 4x4, 8x2 크기의 크로마 블록의 쿼드 트리 분할이나 바이너리 트리 분할이 금지되고, 2x8, 2x16, 4x4, 4x8, 8x2, 8x4 크기의 크로마 블록의 터너리 분할이 금지될 수 있다.
보다 상세히, 아래의 조건 중 어느 하나가 충족되는 경우 현재 블록에 대한 쿼드트리 분할이 제한될 수 있다.
(조건 1-1) 현재 블록의 분할 구조가 싱글 트리이거나, 듀얼 트리 루마이고 루마 블록의 크기가 쿼드 트리 분할이 가능한 최소 크기인 경우
(조건 1-2) 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 크로마이고, 크로마 블록의 크기가 쿼드 트리 분할이 가능한 최소 크기인 경우
(조건 1-3) 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 크로마이고, 크로마 블록의 크기가 4보다 작은 경우
(조건 1-4) 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 크로마이고, 현재 블록의 예측 모드가 MODE_TYPE_INTRA인 경우
또는, 아래의 조건 중 어느 하나가 충족되는 경우 현재 블록에 대한 바이너리 트리 분할이 제한될 수 있다.
(조건 2-1) 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 크로마이고, 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 16이하인 경우 (예를들어 현재 블록에 속한 크로마 샘플의 수가 16 이하인 경우)
(조건 2-2) 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 크로마이고, 현재 블록의 예측 모드가 MODE_TYPE_INTRA인 경우
또는, 아래의 조건 중 어느 하나가 충족되는 경우 현재 블록에 대한 터너리 트리 분할이 제한될 수 있다.
(조건 3-1) 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 크로마이고, 현재 블록의 너비와 높이의 곱이 32이하인 경우 (예를들어, 현재 블록에 속한 크로마 샘플의 수가 32 이하인 경우)
(조건 3-2) 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 크로마이고, 현재 블록의 예측 모드가 MODE_TYPE_INTRA인 경우
싱글 트리 분할 구조에서 듀얼 트리 분할 구조로의 전환
한편, 싱글 트리 분할 구조의 경우, 루마 블록과 크로마 블록이 하나의 CU를 이룰 수 있고, 루마 블록과 크로마 블록의 분할은 CU의 분할에 따라 동일한 분할 구조로 분할될 수 있다. 이에 따를 경우, 루마 블록의 분할이 발생하는 경우 크로마 블록도 루마 블록의 분할 방식과 동일한 방식으로 분할될 수 있다. 이러한 경우, CU의 분할 여부는 루마 블록의 크기를 기준으로 결정될 수 있으며, 이에 대응되는 크로마 블록의 크기는 컬러 포멧(color format)에 기반하여 루마 블록의 크기에 따라 결정될 수 있다.
도 14는 컬러 포멧이 4:2:0인 경우의 루마 블록과 크로마 블록의 일 실시예를 도시한다. 루마 블록의 크기가 16x8일때, 크로마 블록의 크기는 8x4로 결정될 수 있다. 8x4 크로마 블록이 수직 터너리 트리로 분할되는 경우 2x4 크기의 크로마 블록이 생성되게 된다. 이에 따라, 16x8 크기의 루마 블록에 대한 분할은 금지될 수 있다.
도 14의 예시와 같이 크로마 블록의 추가적인 분할이 허용되지 않는 경우에도, 루마 블록의 추가적인 분할은 가능할 수 있다. 나아가, 크로마 블록의 분할이 가용하지 않은 경에도, 부호화율을 높이기 위하여 분할 가능한 루마 블록의 추가적인 분할을 수행할 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우, 싱글 트리 분할 구조로 분할되온 루마 블록과 크로마 블록을 듀얼 트리 구조로 추가적으로 분할할 수 있다. 예를들어, 싱글 트리 분할 구조는 루마 블록에 대한 듀얼 트리 분할 구조와, 크로마 블록에 대한 듀얼 트리 분할 구조로 이중화될 수 있다. 이와 같은 듀얼 트리 분할 구조에서 루마 블록의 분할과 크로마 블록의 분할이 서로 독립적으로 수행될 수 있다. 이에 따라 루마 블록에 대한 분할은 추가적으로 진행될 수 있고, 크로마 블록에 대한 분할은 허용되지 않을 수 있다.
이와 같이, 싱글 트리 분할 구조를 듀얼 트리 분할 구조로 변경하기 위한 신택스의 일 실시 예가 도 15 내지 도 17에 도시되어 있다. 도 15 내지 도 17은 일 실시 예에 따른 CTU(coding tree unit)에 대한 하나의 신택스를 도면의 제한상 세개의 도면으로 분할하여 도시한다. 도 15 내지 도 17의 신택스는 연속적인 신택스를 구성한다. 도 15 내지 도 17에 따른 신택스에 따라, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 modeTypeCondition 파라미터의 값에 기반하여 CTU의 modeType을 소정의 예측 모드 타입으로 결정할 수 있다. 여기서 modeTypeCondition은 CTU에 속하는 CU들의 예측 모드 특성을 나타내는 정보일 수 있다. modeTypeCondition의 결정에 대하여는 후술한다. modeType은 modeTypeCondition에 따라 결정되는 CTU에 속하는 CU들의 가용 예측 모드를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, modeType은 인트라 예측, IBC 예측, 팔레트 모드, 인터 예측 등과 같이 모든 예측 모드가 가용함을 나타내는 MODE_TYPE_ALL, 인트라, IBC 및 팔레트 모드만 가용함을 나타내는 MODE_TYPE_INTRA, 인터 예측 모드만 가용함을 나타내는 MPDE_TYPE_INTER 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다.
예를들어, 복호화 장치는 modeTypeCondition이 제 2 값(e.g. 1)인 경우(1520), modeType을 인트라 예측 모드 타입(MODE_TYPE_INTRA)으로 결정할 수 있다(1530).
한편, 복호화 장치는 modeTypeCondition이 제 3 값(e.g. 2)인 경우(1540) modeType을 mode_constraint_flag의 값에 따라 결정할 수 있다. mode_constraint_flag는 비트스트림에서 획득될 수 있다(1550). mode_constraint_flag는 CTU내 CU가 오직 인터 예측 모드로 부호화되는지 여부를 나타내는 파라미터일 수 있다. 예를 들어, mode_constraint_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 CTU내 CU가 오직 인터 예측 모드로 부호화 됨을 나타낼 수 있다. mode_constraint_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 CTU내 CU가 인터 예측 모드로 부호화 될 수 없음을 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, mode_constraint_flag가 제 2 값(e.g. 1)을 가진 경우 CTU내 CU는 인트라 예측 모드 또는 IBC 예측 모드로 부호화될 수 있다.
도 15의 실시 예에서, mode_constraint_flag의 값이 제 1 값(e.g. 0)인 경우 modeType은 인터 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTER)로 결정될 수 있고, mode_constraint_flag의 값이 제 2 값(e.g. 1)인 경우 modeType은 인트라 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTRA)로 결정될 수 있다(1560).
한편, 복호화 장치는 modeTypeCondition이 제 1 값(e.g. 0)인 경우, modeType을 modeTypeCurr의 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, modeTypeCurr는 CTU 호출 입력 값으로, 현재 CTU가 루트 CTU인 경우 modeTypeCurr의 값은 MODE_TYPE_ALL으로 설정되어 있을 수 있다. 현재 CTU가 상위 CTU로부터 분할된 경우 modeTypeCurr는 상위 CTU의 modeType값으로 설정되어 있을 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 modeType에 따라 현재 CTU에서 분할되는 하위 CTU의 분할 구조를 결정할 수 있다. 예를들어, modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 하위 CTU의 분할 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)로 결정될 수 있다. 한편, modeType이 MODE_TYPE_INTRA가 아닌 경우, 하위 CTU의 분할 구조는 현재 CTU의 분할 구조로 결정될 수 있다(1580).
상기와 같이 결정된 하위 CTU의 분할 구조는 파라미터 treeType에 저장될 수 있다. 그리고 도 16의 1610에 도시된 바와 같이 하위 CTU의 분할이 수행될 때, 하위 CTU의 분할 구조를 나타내는 입력 값으로 사용될 수 있다. 이에 따라, modeType이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 하위 CTU는 듀얼 트리 구조로 분할될 수 있다. 또한, 앞서 설명된 modeType은 하위 CTU의 예측 모드 타입을 나타내는 입력 값으로 사용될 수 있다.
보다 상세히, 하위 CTU에 속한 블록들의 예측 모드 타입(e.g. modeType)이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 도 16의 신택스와 도 17의 1710 신택스에 의하여 호출되는 하위 CTU는 루마 블록에 대한 듀얼 트리 분할 구조를 가질 수 있다. 그리고, 도 17의 1730 신택스에 의하여 호출되는 하위 CTU는 현재 CTU의 분할 타입(modeTypeCurr)이 MODE_TYPE_ALL이고, 하위 CTU의 예측 모드 타입(modeType)이 MODE_TYPE_INTRA인 경우, 크로마 블록에 대한 듀얼 트리 분할 구조(DUAL_TREE_CHROMA)를 가질 수 있다. 이와 같이, 현재 CTU의 예측 모드 타입이 MODE_TYPE_ALL이나, 하위 CTU의 예측 모드 타입이 MODE_TYPE_INTRA인 경우(1720), 크로마 블록에 대한 듀얼 트리 분할 구조를 가진 CTU가 생성될 수 있다(1730).
상술한 설명에서, modeTypeCondition은 아래와 같이 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다.
(조건 4-1) 현재 CTU가 속한 슬라이스가 I 슬라이스이고, 해당 슬라이스에 속한 CTU는 64x64루마 샘플 CU로 쿼드 트리 분할됨
(조건 4-2) modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이 아님
그렇지 않고, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다.
(조건 5-1) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 64이고, 현재 CTU에 대하여 쿼드 트리 분할이 수행됨
(조건 5-2) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 64이고, 현재 블록에 대하여 터너리 수직 분할 또는 터너리 수평 분할이 수행됨
(조건 5-3) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 32이고, 현재 블록에 대하여 바이너리 수직 분할 또는 바이너리 수평 분할이 수행됨
한편, 상기의 조건이 모두 충족되지 않고, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 2 값(e.g. 1) 또는 제 3 값(e.g. 2)으로 결정될 수 있다. modeTypeCondition의 값이 제 2 값(e.g. 1)인지 또는 제 3 값(e.g. 2)인지 여부는 현재 CTU가 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 따라 결정될 수 있으며, 보다 상세히 modeTypeCondition의 값은 1　+　(slice_type != I ? 1 : 0)로 결정될 수 있다. 여기서 slice_type은 현재 CTU가 속한 슬라이스의 타입을 나타내며, 현재 슬라이스가 I 슬라이스이면 I를 값으로 가지고, I 슬라이스가 아니면 I가 아닌 다른 값을 가질 수 있다.
(조건 6-1) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 64이고, 현재 블록에 대하여 바이너리 수평 분할 또는 바이너리 수직 분할이 수행됨
(조건 6-2) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 128이고, 현재 블록에 대하여 터너리 수직 분할 또는 터너리 수평 분할이 수행됨
한편, 상기의 조건이 모두 충족되지 않으면, modeTypeCondition의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 설정될 수 있다.
제 1 변경 실시예
루마 블록의 크기가 동일하더라도 컬러 포멧이 다름에 따라 그에 대응되는 크로마 블록의 크기는 상이할 수 있다. 이에 따라 루마 블록이 16x8인 경우에도 크로마 블록의 분할이 허용되는 경우가 존재할 수 있다.
예를들어, 도 18은 컬러 포멧이 4:4:4인 경우의 루마 블록과 크로마 블록을 도시한다. 루마 블록의 크기가 16x8일때, 크로마 블록의 크기는 16x8로 결정될 수 있다. 이에 따라, 컬러 포멧이 4:4:4인 경우 16x8 크기의 루마 블록의 분할은 허용될 수 있다.
그러나, 앞선 실시 예에서는 modeTypeCondition의 값이 루마 블록의 크기에 따라 결정되는 점에서, 컬러 포멧에 따라 크로마 블록이 추가적으로 분할 가능한 경우임에도 더 이상 싱글 트리 분할 구조로의 분할이 가능하지 않게 된다. 이와 같이, 컬러 포멧에 따라 크로마 블록의 분할 여부를 결정하기 위하여, modeTypeCondition을 아래와 같이 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다.
(조건 7-1) 현재 CTU가 속한 슬라이스가 I 슬라이스이고, 해당 슬라이스에 속한 CTU는 64x64루마 샘플 CU로 쿼드 트리 분할됨
(조건 7-2) modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이 아님
그렇지 않고, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다.
(조건 8-1) 현재 CTU에 속한 크로마 블록의 크로마 샘플 개수 단위 너비와 크로마 샘플 개수 단위 높이의 곱이 16이고, 현재 블록에 대하여 쿼드 트리 분할이 수행됨
(조건 8-2) 현재 CTU에 속한 크로마 블록의 크로마 샘플 개수 단위 너비와 크로마 샘플 개수 단위 높이의 곱이 16이고, 현재 블록에 대하여 터너리 수직 분할 또는 터너리 수평 분할이 수행됨
여기서, 크로마 블록의 크로마 샘플 개수 단위 너비와 크로마 샘플 개수 단위 높이의 곱은 (cbWidth/subWidthC)　*　(cbHeight/subHeightC)으로 계산될 수 있다. 여기서 cbWidth는 현재 CTU에 속한 루마 블록의 루마 샘플 단위 너비, cbHeight는 현재 CTU에 속한 루마 블록의 루마 샘플 단위 높이일 수 있고, subWidthC와 subHeightC는 도 10에 도시된 컬러 포멧에 기한 루마 블록과 크로마 블록의 너비비와 높이비일 수 있다.
한편, 상기의 조건이 모두 충족되지 않고, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 2 값(e.g. 1) 또는 제 3 값(e.g. 2)으로 결정될 수 있다. modeTypeCondition의 값이 제 2 값(e.g. 1)인지 또는 제 3 값(e.g. 2)인지 여부는, 전술한 바와 같이, 현재 CTU가 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 따라 결정될 수 있으며, 보다 상세히 modeTypeCondition의 값은 1　+　(slice_type != I ? 1 : 0)로 결정될 수 있다.
(조건 9-1) 현재 CTU에 속한 크로마 블록의 크로마 샘플 개수 단위 너비와 크로마 샘플 개수 단위 높이의 곱이 16이고, 현재 블록에 대하여 바이너리 수평 분할 또는 바이너리 수직 분할이 수행됨
예를들어, 조건 1에 따를 경우, 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 64이고 현재 블록에 대하여 바이너리 수평 분할 또는 바이너리 수직 분할이 수행되는 경우, 컬러 포멧이 4:2:0이면 상기 조건 1을 충족시킬 수 있다. 그러나 컬러포멧이 모노크롬 포멧이거나, 4:2:2 포멧이거나, 4:4:4 포멧인 경우 상기 조건 1을 충족시킬 수 없다.
(조건 9-2) 현재 CTU에 속한 크로마 블록의 크로마 샘플 개수 단위 너비와 크로마 샘플 개수 단위 높이의 곱이 32이고, 현재 블록에 대하여 터너리 수직 분할 또는 터너리 수평 분할이 수행됨
예를들어, 조건 2에 따를 경우, 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 128이고 현재 블록에 대하여 터너리 수평 분할 또는 터너리 수직 분할이 수행되는 경우, 컬러 포멧이 4:2:0이면 상기 조건 2를 충족시킬 수 있다. 그러나 컬러포멧이 모노크롬 포멧이거나, 4:2:2 포멧이거나, 4:4:4 포멧인 경우 상기 조건 2를 충족시킬 수 없다.
한편, 상기의 조건이 모두 충족되지 않으면, modeTypeCondition의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 설정될 수 있다.
제 2 변경 실시예
현재 픽쳐의 컬러 포멧이 모노크롬 포멧이거나, 4:4:4 컬러 포멧을 가지며 각각의 컬러 평면마다 독립적으로 부호화 되는 경우(e.g. separate color plane), 하나의 CTU에 루마 블록과 크로마 블록이 동시에 존재할 수 없게 된다. 이에 따라 루마 블록의 샘플 단위 크기를 기준으로 크로마 블록의 2x2, 2x4, 4x2 크로마 샘플 단위 크기 블록의 발생을 제한하기 위한 크로마 블록의 분할 제한을 수행하는 것은 불가능하다. 이에 따라, 이러한 경우 앞서 설명된 modeTypeCondition의 유도 방법은 아래와 같이 변경될 수 있다.
일 실시 예에서, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다.
(조건 10-1) 현재 CTU가 속한 슬라이스가 I 슬라이스이고, 해당 슬라이스에 속한 CTU는 64x64루마 샘플 CU로 쿼드 트리 분할됨
(조건 10-2) modeTypeCurr가 MODE_TYPE_ALL이 아님
(조건 10-3) 현재 CTU가 속한 영상의 컬러 포멧이 4:4:4임(e.g. chroma_format_idc의 값이 제 4 값(e.g. 3)임)
또는 상기 조건 10-3은 현재 CTU가 속한 영상의 컬러 포멧이 4:4:4이고, 각 컬러평면은 독립적으로 부호화/복호화 되는 경우(e.g. 이를 나타내는 separate_colour_plane_flag의 값이 1임)로 적용될 수도 있다.
(조건 10-4) 현재 CTU가 속한 영상의 컬러 포멧이 모노크롬 포멧임(e.g. chroma_format_idc의 값이 제 1 값(e.g. 0)임)
그렇지 않고, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다.
(조건 11-1) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 64이고, 현재 CTU에 대하여 쿼드 트리 분할이 수행됨
(조건 11-2) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 64이고, 현재 블록에 대하여 터너리 수직 분할 또는 터너리 수평 분할이 수행됨
(조건 11-3) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 32이고, 현재 블록에 대하여 바이너리 수직 분할 또는 바이너리 수평 분할이 수행됨
한편, 상기의 조건이 모두 충족되지 않고, 아래의 조건 중 어느 하나가 참이면, modeTypeCondition의 값은 제 2 값(e.g. 1) 또는 제 3 값(e.g. 2)으로 결정될 수 있다. modeTypeCondition의 값이 제 2 값(e.g. 1)인지 또는 제 3 값(e.g. 2)인지 여부는 현재 CTU가 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 따라 결정될 수 있으며, 보다 상세히 modeTypeCondition의 값은 1　+　(slice_type != I ? 1 : 0)로 결정될 수 있다. 여기서 slice_type은 현재 CTU가 속한 슬라이스의 타입을 나타내며, 현재 슬라이스가 I 슬라이스이면 I를 값으로 가지고, I 슬라이스가 아니면 I가 아닌 다른 값을 가질 수 있다.
(조건 12-1) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 64이고, 현재 블록에 대하여 바이너리 수평 분할 또는 바이너리 수직 분할이 수행됨
(조건 12-2) 현재 CTU에 속한 루마 블록의 너비와 루마 블록의 높이의 곱이 128이고, 현재 블록에 대하여 터너리 수직 분할 또는 터너리 수평 분할이 수행됨
한편, 상기의 조건이 모두 충족되지 않으면, modeTypeCondition의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 설정될 수 있다.
부호화 방법
이하 전술한 방법을 이용하여 일 실시 예에 따른 부호화 장치가 부호화를 수행하는 방법을 도 19를 참조하여 설명한다. 일 실시 예에 따른 부호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여 이하의 방법이 수행될 수 있다.
먼저, 부호화 장치는 영상을 분할하여 현재 블록을 획득할 수 있다(S1910). 다음으로, 부호화 장치는 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보(e.g. modeTypeCondition)를 결정할 수 있다(S1920). 여기서, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 컬러 포멧이 모노크롬 포멧이거나 4:4:4 포멧으로 결정되어 있으면 예측 모드 특성 정보는 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이고, 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 예측 모드 특성 정보는 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다. 이때, 소정의 포멧은 모노크롬 포멧 또는 4:4:4 포멧일 수 있다.
또는, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이고, 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 예측 모드 특성 정보는 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다. 이때, 소정의 포멧은 모노크롬 포멧 또는 4:4:4 포멧일 수 있다.
한편, 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이면, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정될 수 있다. 또는, 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이면, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스이면, 예측 모드 특성 정보는 제 2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다. 한편, 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스가 아니면, 예측 모드 특성 정보는 제 3 값(e.g. 2)으로 결정될 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 예측 모드 특성 정보에 기반하여 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입(e.g. modeType)을 결정할 수 있다(S1930).
상기와 같이, 예측 모드 특성 정보가 제 1 값(e.g. 0)으로 결정되면, 하위 블록의 예측 모드 타입은 현재 블록의 예측 모드 타입과 같은 예측 모드 타입으로 결정될 수 있다.
예를들어, 현재 블록의 예측 모드 타입이 인트라 예측, IBC 예측, 팔레트 모드, 인터 예측 등과 같이 모든 예측 모드가 가용함을 나타내는 MODE_TYPE_ALL인 경우, 하위 블록의 예측 모드 타입 또한 MODE_TYPE_ALL로 결정될 수 있다. 이에 따라 하위 블록의 예측 모드는 부호화가 진행됨에 따라 인트라 예측 모드, IBC 예측 모드, 팔레트 모드 및 인터 예측 모드 중 어느 하나의 예측모드로 결정될 수 있다.
그리고 예측 모드 특성 정보가 제 2 값(e.g. 1)이면, 하위 블록의 예측 모드 타입은 예측 모드로 인트라 예측모드만 가용한 인트라 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTRA)으로 결정될 수 있다.
그리고, 예측 모드 특성 정보가 제 3 값(e.g. 2)이면, 하위 블록의 예측 모드 타입은 예측 모드로 인터 예측 모드만 가용한 인터 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTER) 또는 인트라 예측 모드만 가용한 인트라 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTRA) 중 어느 하나의 예측 모드 타입으로 결정될 수도 있다.
다음으로, 부호화 장치는 현재 블록을 분할하여 하위 블록을 획득할 수 있다(S1940). 예를들어, 부호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 하위 블록의 분할 구조를 결정함으로써, 현재 블록의 분할을 수행하여 하위 블록을 획득할 수 있다. 예를들어, 부호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입이 인트라 예측 모드 타입인 경우, 하위 블록의 분할 구조를 듀얼 트리 분할 구조로 결정할 수 있다. 한편, 하위 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드 타입이 아닌 경우, 부호화 장치는 하위 블록의 분할 구조를 현재 블록의 분할 구조와 동일한 분할 구조로 결정할 수 있다. 예를들어, 현재 블록의 분할 구조가 싱글 트리 분할 구조이면 하위 블록의 분할 구조는 싱글 트리 분할 구조로 결정될 수 있고, 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 분할 구조이면 하위 블록의 분할 구조는 듀얼 트리 분할 구조로 결정될 수 있다.
하위 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 분할 구조로 결정되는 경우, 현재 블록에 대한 루마 블록과 크로마 블록의 분할 가용성은 서로 독립적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 루마 블록의 분할 가용성은 루마 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 그리고, 크로마 블록의 분할 가용성은 크로마 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 크로마 블록의 분할 가용성은 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다. 보다 상세히, 도 10을 참조하여 전술한 바와 같이, 크로마 블록의 크기를 결정하기 위하여 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 크기와 크로마 블록의 컬러 포멧이 이용될 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 하위 블록을 부호화 할 수 있다(S1950). 예를 들어, 부호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 인트라, 인터, IBC 및 팔레트 모드 중 어느 하나의 예측 모드에 따라 하위 블록을 부호화함으로써 현재 블록을 부호화할 수 있다. 예를들어, 부호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입이 MODE_TYPE_ALL인 경우에, 하위 블록의 예측 모드를 인트라, 인터, IBC 및 팔레트 모드 중 어느 하나의 예측 모드로 결정할 수 있다. 그리고 하위 블록의 예측 모드를 나타내는 파라미터인 pred_mode_flag 파라미터를 부호화함으로써 하위 블록의 예측 정보를 부호화할 수 있다.
한편, 현재 블록에 대하여 앞서 계산된 예측 모드 특성 정보가 제 3 값(e.g. 2)이면, 하위 블록의 예측 모드를 나타내는 모드 제한 정보(e.g. mode_constraint_flag)가 부호화될 수 있다. 모드 제한 정보는 하위 블록에 인터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, 하위 블록이 인터 예측 모드로 부호화된 경우 모드 제한 정보는 인터 예측 모드가 사용됨을 나타내는 제 1 값(e.g. 0)으로 부호화될 수 있다. 그리고, 일 실시 예에서, 앞서 계산된 예측 모드 특성 정보가 제 3 값(e.g. 2)이고 하위 블록이 인터 예측 모드로 부호화되지 않은 경우, 하위 블록을 부호화하기 위하여 사용되는 예측 모드로 인트라 예측 모드가 강제될 수 있다. 이러한 경우, 하위 블록이 인터 예측 모드가 아닌 인트라 예측모드로 부호화 되었음을 시그널링하기 위하여, 모드 제한 정보는 인터 예측 모드가 아닌 인트라 예측 모드가 사용되었음을 나타내는 제 2 값(e.g. 1)으로 부호화될 수 있다.
복호화 방법
이하 전술한 방법을 이용하여 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 복호화를 수행하는 방법을 도 20을 참조하여 설명한다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여 이하의 방법이 수행될 수 있다.
먼저, 복호화 장치는 영상을 분할하여 현재 블록을 획득할 수 있다(S2010). 다음으로, 복호화 장치는 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보(e.g. modeTypeCondition)를 결정할 수 있다(S2020). 여기서, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 컬러 포멧이 모노크롬 포멧이거나 4:4:4 포멧이면 예측 모드 특성 정보는 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이고, 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 예측 모드 특성 정보는 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다. 이때, 소정의 포멧은 모노크롬 포멧 또는 4:4:4 포멧일 수 있다.
또는, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이고, 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 예측 모드 특성 정보는 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다. 이때, 소정의 포멧은 모노크롬 포멧 또는 4:4:4 포멧일 수 있다.
한편, 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이면, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정될 수 있다. 또는, 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이면, 예측 모드 특성 정보는 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스이면, 예측 모드 특성 정보는 제 2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다. 한편, 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스가 아니면, 예측 모드 특성 정보는 제 3 값(e.g. 2)으로 결정될 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 예측 모드 특성 정보에 기반하여 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입(e.g. modeType)을 결정할 수 있다(S2030).
상기와 같이, 예측 모드 특성 정보가 제 1 값(e.g. 0)으로 결정되면, 하위 블록의 예측 모드 타입은 현재 블록의 예측 모드 타입과 같은 예측 모드 타입으로 결정될 수 있다. 그리고 예측 모드 특성 정보가 제 2 값(e.g. 1)이면, 하위 블록의 예측 모드 타입은 인트라 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTRA)으로 결정될 수 있다.
그리고, 예측 모드 특성 정보가 제 3 값(e.g. 2)이면, 하위 블록의 예측 모드 타입은 비트스트림으로부터 획득된 모드 제한 정보(e.g. mode_constraint_flag)에 기반하여 결정될 수 있다. 여기서, 모드 제한 정보는 인터 예측 모드의 허용 여부를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, 모드 제한 정보가 인터 예측 모드가 허용됨을 나타내면 하위 블록의 예측 모드 타입은 인터 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTER)로 결정될 수 있다. 한편, 모드 제한 정보가 인터 예측 모드가 허용되지 않음을 나타내면 하위 블록의 예측 모드 타입은 인트라 예측 모드 타입(e.g. MODE_TYPE_INTRA)으로 결정될 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 현재 블록을 분할하여 하위 블록을 획득할 수 있다(S2040). 예를들어, 복호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 하위 블록의 분할 구조를 결정함으로써 현재 블록의 분할을 수행하여 하위 블록을 획득할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입이 인트라 예측 모드 타입인 경우, 하위 블록의 분할 구조를 듀얼 트리 분할 구조로 결정할 수 있다. 한편, 하위 블록의 예측 모드 타입이 인트라 예측 모드 타입이 아닌 경우, 복호화 장치는 하위 블록의 분할 구조를 현재 블록의 분할 구조와 동일한 분할 구조로 결정할 수 있다. 예를들어, 현재 블록의 분할 구조가 싱글 트리 분할 구조이면 하위 블록의 분할 구조는 싱글 트리 분할 구조로 결정될 수 있고, 현재 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 분할 구조이면 하위 블록의 분할 구조는 듀얼 트리 분할 구조로 결정될 수 있다.
하위 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 분할 구조로 결정되는 경우, 현재 블록에 대한 루마 블록과 크로마 블록의 분할 가용성은 서로 독립적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 루마 블록의 분할 가용성은 루마 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 그리고, 크로마 블록의 분할 가용성은 크로마 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 크로마 블록의 분할 가용성은 컬러 포멧에 기반하여 결정될 수 있다. 보다 상세히, 도 10을 참조하여 전술한 바와 같이, 크로마 블록의 크기를 결정하기 위하여 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 크기와 크로마 블록의 컬러 포멧이 이용될 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 하위 블록을 복호화 할 수 있다(S2050). 예를 들어, 복호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입에 따라 비트스트림으로부터 획득된 예측 모드 정보에 기반하여 하위 블록의 예측 모드를 인트라, 인터, IBC 및 팔레트 모드 중 어느 하나의 예측 모드로 결정하고, 결정된 예측 모드에 기반하여 하위 블록을 복호화함으로써 현재 블록을 복호화할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 하위 블록의 예측 모드 타입이 MODE_TYPE_ALL인 경우에 한하여, 하위 블록의 예측 모드를 나타내는 파라미터인 pred_mode_flag 파라미터를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 그리고, pred_mode_flag가 나타내는 예측 모드(e.g. 인터 예측 모드 또는 인트라 예측 모드)에 따라 하위 블록의 예측을 수행할 수 있다.
응용 실시예
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 21은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
    영상을 분할하여 현재 블록을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계;
    상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계;
    상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하는 단계; 및
    상기 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록을 복호화 하는 단계를 포함하고,
    상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하는 단계는 상기 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록의 분할 구조를 결정함으로써 수행되고,
    상기 하위 블록의 예측 모드 타입이 인트라 예측 모드 타입인 경우 상기 하위 블록의 분할 구조는 듀얼 트리 분할 구조로 결정되는 영상 복호화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하위 블록의 분할 구조가 듀얼 트리 분할 구조로 결정되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 루마 블록과 크로마 블록의 분할 가용성은 서로 독립적으로 결정되며,
    상기 크로마 블록의 분할 가용성은 상기 컬러 포멧에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    현재 블록의 컬러 포멧이 모노크롬 포멧이거나 4:4:4 포멧이면 상기 예측 모드 특성 정보는 제 1 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 예측 모드 특성 정보가 제 1 값이면, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 상기 현재 블록의 예측 모드 타입으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이고, 상기 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 1 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이고, 상기 현재 블록의 컬러 포멧이 소정의 포멧이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 1 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 소정의 포멧은 모노크롬 포멧 또는 4:4:4 포멧인 영상 복호화 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 64개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 바이너리 분할 모드이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 블록의 컬러 포멧이 4:2:0 포멧이고, 상기 현재 블록의 루마 샘플의 수가 128개이며, 상기 현재 블록의 분할 모드가 터너리 분할 모드이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스이면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 2 값으로 결정되고,
    상기 예측 모드 특성 정보가 제 2 값이면, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 인트라 예측 모드 타입으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 현재 블록이 속한 슬라이스가 I 슬라이스가 아니면, 상기 예측 모드 특성 정보는 제 3 값으로 결정되고,
    상기 예측 모드 특성 정보가 제 3 값이면, 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 비트스트림으로부터 획득된 모드 제한 정보에 기반하여 결정되며,
    상기 모드 제한 정보는 인터 예측 모드의 허용 여부를 나타내고,
    상기 모드 제한 정보가 인터 예측 모드가 허용됨을 나타내면 상기 하위 블록의 예측 모드 타입은 인터 예측 모드 타입으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  13. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    영상을 분할하여 현재 블록을 획득하고,
    상기 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보를 결정하고,
    상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하고,
    상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하며,
    상기 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록을 복호화 하되,
    상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정되는 영상 복호화 장치.
  14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
    영상을 분할하여 현재 블록을 획득하는 단계;
    상기 현재 블록의 부호화 정보에 기반하여 예측 모드 특성 정보를 결정하는 단계;
    상기 예측 모드 특성 정보에 기반하여 상기 현재 블록으로부터 분할되는 하위 블록의 예측 모드 타입을 결정하는 단계;
    상기 현재 블록을 분할하여 상기 하위 블록을 획득하는 단계; 및
    상기 결정된 하위 블록의 예측 모드 타입에 기반하여 상기 하위 블록을 부호화 하는 단계를 포함하고,
    상기 예측 모드 특성 정보는 상기 현재 블록의 컬러 포멧에 기반하여 결정되는 영상 부호화 방법.
  15. 제14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
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