KR20220038121A - 비디오/영상 코딩 시스템에서 라이스 파라미터 도출 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 디코딩 방법은 비트스트림으로부터 현재 변환 블록에 대한 레지듀얼(residual) 정보를 획득하는 단계 - 여기서, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수(target transform coefficient)의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함함 -, 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수(neighboring transform coefficient)를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 단계, 상기 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링(bin string)을 도출하는 단계 및 상기 빈 스트링을 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 도출하는 단계를 포함하되, 상기 라이스 파라미터는 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 수 및 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 레벨값을 기반으로 도출될 수 있다.

Description

비디오/영상 코딩 시스템에서 라이스 파라미터 도출 방법 및 장치

본 기술은 비디오/영상 코딩 시스템에서 변환 계수(transform coefficient)의 부호화를 위한 위한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 4K 또는 8K 이상의 UHD(Ultra High Definition) 영상/비디오와 같은 고해상도, 고품질의 영상/비디오에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상/비디오 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상/비디오 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상/비디오 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.

또한, 최근 VR(virtual reality), AR(artificial reality) 컨텐츠나 홀로그램 등의 실감 미디어(immersive media)에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있으며, 게임 영상과 같이 현실 영상과 다른 영상 특성을 갖는 영상/비디오에 대한 방송이 증가하고 있다.

이에 따라, 상기와 같은 다양한 특성을 갖는 고해상도 고품질의 영상/비디오의 정보를 효과적으로 압축하여 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상/비디오 압축 기술이 요구된다.

본 문서의 기술적 과제는 비디오/영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 문서의 다른 기술적 과제는 레지듀얼 코딩의 효율을 향상시키는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 문서의 또 다른 기술적 과제는 레지듀얼 코딩에서 보다 정확한 라이스 파라미터를 도출할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 문서의 또 다른 기술적 과제는 레벨 코딩에서 이진화 후의 코드워드 길이를 감소시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 디코딩 방법은 비트스트림으로부터 현재 변환 블록에 대한 레지듀얼(residual) 정보를 획득하는 단계 - 여기서, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수(target transform coefficient)의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함함 -, 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수(neighboring transform coefficient)를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 단계, 상기 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링(bin string)을 도출하는 단계 및 상기 빈 스트링을 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 도출하는 단계를 포함하되, 상기 라이스 파라미터는 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 수 및 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 레벨값을 기반으로 도출될 수 있다.

본 문서의 다른 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법은 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수(target transform coefficient)의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 생성하는 단계, 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수(neighboring transform coefficient)를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 단계, 상기 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링(bin string)을 도출하는 단계 및 상기 빈 스트링을 인코딩하는 단계를 포함하되, 상기 라이스 파라미터는 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 수 및 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 레벨값을 기반으로 도출될 수 있다.

본 문서의 또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 상기 디지털 저장 매체는 디코딩 장치에 의하여 비디오 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 정보를 포함하고, 상기 비디오 디코딩 방법은 비트스트림으로부터 현재 변환 블록에 대한 레지듀얼(residual) 정보를 획득하는 단계 - 여기서, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수(target transform coefficient)의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함함 -, 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수(neighboring transform coefficient)를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 단계, 상기 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링(bin string)을 도출하는 단계 및 상기 빈 스트링을 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 도출하는 단계를 포함하되, 상기 라이스 파라미터는 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 수 및 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 레벨값을 기반으로 도출될 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면 전반적인 비디오/영상의 압축 효율이 향상될 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면 레지듀얼 코딩의 효율이 향상될 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면 레지듀얼 코딩에서 보다 정확한 라이스 파라미터가 도출될 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면 레벨 코딩에서 이진화 후의 코드워드 길이가 감소될 수 있다.

도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 신택스 요소를 인코딩하기 위한 CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 4x4 블록 내 변환 계수들을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 라이스 파라미터 도출을 위한 주변 계수들의 일 예를 나타낸다.
도 7은 라이스 파라미터 도출을 위한 주변 계수들의 다른 예를 나타낸다.
도 8 및 도 9는 본 문서의 실시예에 따른 엔트로피 인코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 10 및 도 11은 본 문서의 실시예에 따른 엔트로피 디코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 문서의 실시예에 따른 비디오/영상 인코딩 방법을 나타낸다.
도 13은 본 문서의 실시예에 따른 비디오/영상 디코딩 방법을 나타낸다.
도 14는 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.

본 문서의 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 본 문서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서에서 제시된 방법의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, '적어도 하나의' 표현을 포함한다. 본 문서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 문서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 문서에서 설명되는 도면 상의 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 문서에서 개시된 방법의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 개시범위에 포함된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.

도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.

상기 소스 디바이스는 비디오 소스(video source), 인코딩 장치 및 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러(renderer)를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.

비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브(archive) 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.

인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.

전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 요소를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 요소를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.

디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.

렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.

본 문서는 비디오(video)/영상(image) 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC(versatile video coding) 표준에 개시되는 방법에 적용될 수 있다. 또한, 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 EVC(essential video coding) 표준, AV1(AOMedia Video 1) 표준, AVS2(2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267, H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.

본 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들이 제시되며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.

본 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불릴 수 있다.

픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.

유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.

본 문서에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"로 해석되고, "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석된다. 추가적으로, "A/B/C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. 또한, "A, B, C"도 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. (In this document, the term "/" and "," should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A/B" may mean "A and/or B." Further, "A, B" may mean "A and/or B." Further, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C." Also, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C.")

추가적으로, 본 문서에서 "또는"는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A 또는 B"은, 1) "A" 만을 의미하고, 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term "or" should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A or B" may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term "or" in this document should be interpreted to indicate "additionally or alternatively.")

또한, 본 문서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "예측(인트라 예측)"로 표시된 경우, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 문서의 "예측"은 "인트라 예측"으로 제한(limit)되지 않고, "인트라 예측"이 "예측"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "예측(즉, 인트라 예측)"으로 표시된 경우에도, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다.

본 문서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.

도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructed block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.

영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.

유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.

인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부(200)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(200)는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부(220)는 각 예측 모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbour)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighbouring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighbouring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.

예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부(200)는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction(CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.

상기 예측부(인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222)를 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.

변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.

양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송하고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.

엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 요소로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.

양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.

한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS(Luma Mapping with Chroma Scaling)가 적용될 수도 있다.

필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.

메모리(270)의 DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.

도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memory, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.

비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.

디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱(parsing)하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC(context-adaptive variable length coding) 또는 CABAC(context-adaptive arithmetic coding) 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 요소의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈(bin)을 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 빈의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다.

레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 요소로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.

역변환부(322)에서는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.

예측부(330)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(330)는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.

예측부(330)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.

인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbour)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측부(332)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighbouring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighbouring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331)를 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.

가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.

한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS(Luma Mapping with Chroma Scaling)가 적용될 수도 있다.

필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.

메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.

본 문서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.

본 문서에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다음과 같은 파티셔닝 구조에 기반하여 수행될 수 있다. 구체적으로 후술하는 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신택스 요소 코딩, 필터링 등의 절차는 상기 파티셔닝 구조에 기반하여 도출된 CTU, CU(및/또는 TU, PU)에 기반하여 수행될 수 있다. 블록 파티셔닝 절차는 상술한 인코딩 장치의 영상 분할부(210)에서 수행되어, 파티셔닝 관련 정보가 엔트로피 인코딩부(240)에서 (인코딩) 처리되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전달될 수 있다. 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 파티셔닝 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 파티셔닝 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(ex. 예측, 레지듀얼 처리, 블록/픽처 복원, 인루프 필터링 등)을 수행할 수 있다. CU 사이즈와 TU 사이즈가 같을 수 있고, 또는 CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. 한편, CU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) CB(coding block) 사이즈를 나타낼 수 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB(transform block) 사이즈를 나타낼 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. 상기 TU 사이즈는 maxTbSize를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize의 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 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.

또한, 본 문서에 따른 비디오/이미지의 코딩에 있어서, 영상 처리 단위는 계층적 구조를 가질 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일, 브릭, 슬라이스 및/또는 타일 그룹으로 구분될 수 있다. 하나의 슬라이스는 하나 이상의 브릭을 포함할 수 있다. 하나의 브릭은 타일 내 하나 이상의 CTU 행(row)을 포함할 수 있다. 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일을 포함할 수 있다. 하나의 타일은 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 상기 CTU는 하나 이상의 CU로 분할될 수 있다. 타일은 픽처 내에서 특정 타일 행 및 특정 타일 열 내의 CTUs들을 포함하는 사각 영역이다(A rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 타일 그룹은 픽처 내의 타일 래스터 스캔에 따른 정수개의 타일들을 포함할 수 있다. 슬라이스 헤더는 해당 슬라이스(슬라이스 내의 블록들)에 적용될 수 있는 정보/파라미터를 나를 수 있다. 인코딩/디코딩 장치가 멀티 코어 프로세서를 갖는 경우, 상기 타일, 슬라이스, 브릭 및/또는 타일 그룹에 대한 인코딩/디코딩 절차는 병렬 처리될 수 있다. 있다. 본 문서에서 슬라이스 또는 타일 그룹은 혼용될 수 있다. 즉, 타일 그룹 헤더는 슬라이스 헤더로 불릴 수 있다. 여기서 슬라이스는 intra (I) slice, predictive (P) slice 및 bi-predictive (B) slice를 포함하는 슬라이스 타입들 중 하나의 타입을 가질 수 있다. I 슬라이스 내의 블록들에 대하여는 예측을 위하여 인터 예측은 사용되지 않으며 인트라 예측만 사용될 수 있다. 물론 이 경우에도 예측 없이 원본 샘플 값을 코딩하여 시그널링할 수도 있다. P 슬라이스 내의 블록들에 대하여는 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 단(uni) 예측만 사용될 수 있다. 한편, B 슬라이스 내의 블록들에 대하여는 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 최대 쌍(bi) 예측까지 사용될 수 있다.

인코더에서는 비디오 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 코딩의 효율 또는 병렬 처리를 고려하여 타일/타일 그룹, 브릭, 슬라이스, 최대 및 최소 코딩 유닛 크기를 결정하고 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다.

디코더에서는 현재 픽처의 타일/타일 그룹, 브릭, 슬라이스, 타일 내 CTU가 다수의 코딩 유닛으로 분할 되었는지를 등을 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 이러한 정보는 특정 조건 하에만 획득하게(전송되게) 하면 효율을 높일 수 있다.

상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS(DPS 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS는 CVS(coded video sequence)의 concatenation에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다.

본 문서에서 상위 레벨 신택스라 함은 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스, DPS 신택스, 슬라이스 헤더 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한 예를 들어, 상기 타일/타일 그룹/브릭/슬라이스의 분할 및 구성 등에 관한 정보는 상기 상위 레벨 신택스를 통하여 인코딩 단에서 구성되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전달될 수 있다.

본 문서에서 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 양자화/역양자화가 생략되는 경우, 상기 양자화된 변환 계수는 변환 계수라고 불릴 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수 라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다.

본 문서에서 양자화된 변환 계수 및 변환 계수는 각각 변환 계수 및 스케일링된(scaled) 변환 계수라고 지칭될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 정보는 변환 계수(들)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변환 계수(들)에 관한 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보(또는 상기 변환 계수(들)에 관한 정보)를 기반으로 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환(스케일링)을 통하여 스케일링된 변환 계수들이 도출될 수 있다. 상기 스케일링된 변환 계수들에 대한 역변환(변환)을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 이는 본 문서의 다른 부분에서도 마찬가지로 적용/표현될 수 있다.

상술한 내용과 같이 인코딩 장치는 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. 또한, 디코딩 장치는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 요소의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 예를 들어, 상술한 코딩 방법들은 후술하는 내용과 같이 수행될 수 있다.

도 4는 신택스 요소를 인코딩하기 위한 CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)을 예시적으로 나타낸다.

CABAC의 부호화 과정은 입력 신호가 이진값이 아닌 신택스 요소인 경우에 이진화(binarization)를 통해 상기 입력 신호를 이진값으로 변환하는 과정을 포함할 수 있다. 입력 신호가 이미 이진값인 경우(즉, 상기 입력 신호의 값이 이진값인 경우)에는 해당 입력 신호에 대해 이진화가 수행되지 않고 바이패스(bypass)될 수 있다. 여기서, 이진값을 구성하는 각각의 이진수 0 또는 1을 빈(bin)이라고 할 수 있다. 예를 들어, 이진화된 후의 이진 스트링이 110인 경우, 1, 1, 0 각각을 하나의 빈이라고 한다. 하나의 신택스 요소에 대한 상기 빈(들)은 상기 신택스 요소의 값을 나타낼 수 있다.

신택스 요소의 이진화된 빈들은 정규(regular) 부호화 엔진 또는 바이패스 부호화 엔진으로 입력될 수 있다. 상기 정규 부호화 엔진은 해당 빈에 대해 확률값을 반영하는 컨텍스트 모델(context model)을 할당할 수 있고, 할당된 컨텍스트 모델을 기반으로 해당 빈을 코딩할 수 있다. 상기 정규 부호화 엔진은 각 빈에 대한 코딩을 수행한 뒤에 해당 빈에 대한 컨텍스트 모델을 갱신할 수 있다. 상술한 내용과 같이 코딩되는 빈은 문맥 부호화 빈(context-coded bin)이라 할 수 있다.

한편, 상기 신택스 요소의 이진화된 빈들이 바이패스 부호화 엔진에 입력되는 경우 다음과 같이 코딩될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 바이패스 부호화 엔진은 입력된 빈에 대해 확률을 추정하는 절차와 부호화 후에 상기 빈에 적용한 확률 모델을 갱신하는 절차를 생략한다. 바이패스 인코딩이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 콘텍스트 모델을 할당하는 대신 균일한 확률 분포를 적용해 입력되는 빈을 인코딩할 수 있고, 이를 통하여 인코딩 속도를 향상시킬 수 있다. 상술한 내용과 같이 인코딩되는 빈은 바이패스 빈(bypass bin)이라 할 수 있다.

엔트로피 디코딩은 상술한 엔트로피 인코딩과 동일한 과정을 역순으로 수행한다. 예를 들어, 신택스 요소가 컨텍스트 모델을 기반으로 디코딩되는 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 신택스 요소에 해당하는 빈을 수신할 수 있다. 그리고, 상기 신택스 요소와 디코딩 대상 블록 또는 주변 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨텍스트 모델(context model)을 결정하고, 결정된 컨텍스트 모델에 따라 상기 수신된 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 상기 신택스 요소의 값을 도출할 수 있다. 이후, 상기 결정된 컨텍스트 모델로 다음으로 디코딩되는 빈의 컨텍스트 모델이 업데이트될 수 있다.

또한, 예를 들어, 신택스 요소가 바이패스 디코딩되는 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 신택스 요소에 해당하는 빈을 수신할 수 있고, 균일한 확률 분포를 적용해 입력되는 빈을 디코딩할 수 있다. 이 경우, 신택스 요소의 컨텍스트 모델을 도출하는 절차와 디코딩 이후에 상기 빈에 적용한 컨텍스트 모델을 갱신하는 절차는 생략될 수 있다.

레지듀얼 샘플들은 변환, 양자화 과정을 거쳐서 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 변환 계수들이라고도 불릴 수 있다. 이 경우 블록 내 변환 계수들은 레지듀얼 정보의 형태로 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 포함할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 코딩 신택스를 구성하고 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있고, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 획득한 레지듀얼 코딩 신택스를 디코딩하여 레지듀얼 (양자화된) 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 코딩 신택스는 후술하는 바와 같이 해당 블록에 대하여 변환이 적용되었는지, 블록 내 마지막 유효 변환 계수의 위치가 어디인지, 서브블록 내 유효 변환 계수가 존재하는지, 유효 변환 계수의 크기/부호가 어떠한지 등을 나타내는 신택스 요소들(syntax elements)을 포함할 수 있다.

예를 들어, (양자화된) 변환 계수는 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, dec_abs_level 등의 신택스 요소들을 기반으로 인코딩 및/또는 디코딩될 수 있다. 이는 레지듀얼 (데이터) 코딩 또는 (변환) 계수 코딩이라 불릴 수 있다. 레지듀얼 데이터의 인코딩/디코딩과 관련된 신택스 요소들은 다음의 표 1 또는 표 2와 같이 나타낼 수 있다.

표 1 및 표 2에서, transform_skip_flag는 연관된 블록(associated block)에 변환이 생략되는지 여부를 나타낸다. 상기 transform_skip_flag는 변환 생략 플래그의 신택스 요소일 수 있다. 상기 연관된 블록은 CB(coding block) 또는 TB(Transform block)일 수 있다. 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩 절차에 관하여, CB와 TB는 혼용될 수 있다. 예를 들어, CB에 대하여 레지듀얼 샘플들이 도출되고, 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 및 양자화를 통하여 (양자화된) 변환 계수들이 도출될 수 있다. 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 상기 (양자화된) 변환 계수들의 위치, 크기, 부호 등을 효율적으로 나타내는 정보(예를 들어, 신택스 요소들)이 생성되고 시그널링될 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 간단히 변환 계수들이라고 불릴 수 있다. 일반적으로 CB가 최대 TB보다 크지 않은 경우, CB의 사이즈는 TB의 사이즈와 같을 수 있으며, 이 경우 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 CB 또는 TB라고 불릴 수 있다. 한편, CB가 최대 TB보다 큰 경우에는 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 TB라고 불릴 수 있다. 이하 레지듀얼 코딩에 관련된 신택스 요소들이 변환 블록(TB) 단위로 시그널링되는 것으로 설명하나, 이는 예시로서 상기 TB는 CB와 혼용될 수 있음은 상술한 바와 같다.

상기 변환 생략 플래그에 따른 레지듀얼 코딩을 위한 신택스는 표 3 또는 표 4와 같을 수 있다.

본 실시예에 따르면 변환 생략 플래그 transform_skip_flag의 값에 따라 레지듀얼 코딩이 분기될 수 있다. 즉, 변환 생략 플래그의 값을 기반으로(변환 생략 여부를 기반으로) 레지듀얼 코딩을 위하여 상이한 신택스 요소가 사용될 수 있다. 변환 생략이 적용되지 않은 경우(즉, 변환이 적용된 경우)에 사용되는 레지듀얼 코딩은 레귤러 레지듀얼 코딩(Regular Residual Coding, RRC)라고 불릴 수 있으며, 변환 생략이 적용되지 않은 경우(즉, 변환이 적용되지 않은 경우)의 레지듀얼 코딩은 변환 생략 레지듀얼 코딩(Transform Skip Residual Coding, TSRC)라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 레귤러 레지듀얼 코딩은 일반적인 레지듀얼 코딩(general residual coding)이라고 불릴 수도 있다. 또한, 상기 레귤러 레지듀얼 코딩은 레귤러 레지듀얼 코딩 신택스 구조라고 불릴 수 있고, 상기 변환 생략 레지듀얼 코딩은 변환 생략 레지듀얼 코딩 신택스 구조라고 불릴 수 있다. 표 1 및 표 2는 transform_skip_flag의 값이 0 인 경우, 즉, 변환이 적용된 경우의 레지듀얼 코딩의 신택스 요소를 나타낼 수 있고, 표 3 및 표 4는 transform_skip_flag의 값이 1 인 경우, 즉 변환이 적용되지 않은 경우의 레지듀얼 코딩의 신택스 요소를 나타낼 수 있다.

구체적으로, 일 예로, 변환 블록의 변환 생략 여부를 지시하는 변환 생략 플래그가 파싱될 수 있고, 상기 변환 생략 플래그가 1인지 여부가 판단될 수 있다. 상기 변환 생략 플래그의 값이 0인 경우, 표 1 또는 표 2에 도시된 바와 같이 변환 블록의 레지듀얼 계수에 대한 신택스 요소들 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, sb_coded_flag, sig_coeff_flag, abs_level_gtx_flag, par_level_flag, abs_remainder, dec_abs_level 및/또는 coeff_sign_flag 가 파싱될 수 있고, 상기 신택스 요소들을 기반으로 상기 레지듀얼 계수가 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 신택스 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다. 또한, 상기 abs_level_gtx_flag는 abs_level_gt1_flag 및/또는 abs_level_gt3_flag 을 나타낼 수 있다. 예를 들어, abs_level_gtx_flag[n][0]은 제1 변환 계수 레벨 플래그(abs_level_gt1_flag)의 일 예시일 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][1]은 제2 변환 계수 레벨 플래그(abs_level_gt3_flag)의 일 예시일 수 있다.

일 실시예에서, 인코딩 장치는 신택스 요소 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix 및 last_sig_coeff_y_suffix를 기반으로 변환 블록 내의 마지막 0이 아닌 변환 계수의 (x, y) 위치 정보를 인코딩할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 last_sig_coeff_x_prefix는 변환 블록 내 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 열 위치(column position)의 프리픽스(prefix)를 나타내고, 상기 last_sig_coeff_y_prefix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 행 위치(row position)의 프리픽스(prefix)를 나타내고, 상기 last_sig_coeff_x_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 열 위치(column position)의 서픽스(suffix)를 나타내고, 상기 last_sig_coeff_y_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 행 위치(row position)의 서픽스(suffix)를 나타낸다. 여기서, 유효 계수는 상기 0이 아닌 계수(non-zero coefficient)를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 스캔 순서는 우상향 대각 스캔 순서일 수 있다. 또는 상기 스캔 순서는 수평 스캔 순서, 또는 수직 스캔 순서일 수 있다. 상기 스캔 순서는 대상 블록(CB, 또는 TB를 포함하는 CB)에 인트라/인터 예측이 적용되는지 여부 및/또는 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 기반으로 결정될 수 있다.

그 다음, 인코딩 장치는 상기 변환 블록을 4x4 서브 블록(sub-block)들로 분할한 후, 각 4x4 서브 블록마다 1비트의 신택스 요소 coded_sub_block_flag를 사용해 현재 서브 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다.

coded_sub_block_flag의 값이 0이면 더 이상 전송할 정보가 없으므로 인코딩 장치는 현재 서브 블록에 대한 부호화 과정을 종료할 수 있다. 반대로, coded_sub_block_flag의 값이 1이면 인코딩 장치는 sig_coeff_flag에 대한 부호화 과정을 계속해서 수행할 수 있다. 마지막 0이 아닌 계수를 포함하는 서브 블록은 coded_sub_block_flag에 대한 부호화가 불필요하고, 변환 블록의 DC 정보를 포함하고 있는 서브 블록은 0이 아닌 계수를 포함할 확률이 높으므로, coded_sub_block_flag는 부호화되지 않고 그 값이 1이라고 가정될 수 있다.

만약 coded_sub_block_flag의 값이 1이어서 현재 서브 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재한다고 판단되는 경우, 인코딩 장치는 역으로 스캔된 순서에 따라 이진값을 갖는 sig_coeff_flag를 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 스캔 순서에 따라 각각의 변환 계수에 대한 1비트 신택스 요소 sig_coeff_flag를 인코딩할 수 있다. 만약 현재 스캔 위치에서의 변환 계수의 값이 0이 아니면 sig_coeff_flag의 값은 1이 될 수 있다. 여기서, 마지막 0이 아닌 계수를 포함하고 있는 서브 블록의 경우, 마지막 0이 아닌 계수에 대해서는 sig_coeff_flag가 인코딩될 필요가 없으므로 상기 서브 블록에 대한 부호화 과정이 생략될 수 있다. sig_coeff_flag가 1인 경우에만 레벨 정보 부호화가 수행될 수 있으며, 레벨 정보 부호화 과정에는 네 개의 신택스 요소들이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 각 sig_coeff_flag[xC][yC]는 현재 TB내 각 변환 계수 위치 (xC, yC)에서의 해당 변환 계수의 레벨(값)이 0이 아닌지(non-zero) 여부를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 상기 sig_coeff_flag는 양자화된 변환 계수가 0이 아닌 유효 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그의 신택스 요소의 일 예시에 해당할 수 있다.

sig_coeff_flag에 대한 부호화 이후의 남은 레벨 값은 아래의 수학식과 같이 도출될 수 있다. 즉, 부호화해야 할 레벨 값을 나타내는 신택스 요소 remAbsLevel은 아래의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

여기서, coeff[n]는 실제 변환 계수값을 의미한다.

또한, abs_level_gtx_flag[n][0]는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 remAbsLevel[n]이 1보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, abs_level_gtx_flag[n][0]의 값이 0이면 해당 위치의 변환 계수의 절대값(absolute value)은 1일 수 있다. 또한, 상기 abs_level_gtx_flag[n][0]의 값이 1이면, 이후 부호화해야 할 레벨 값을 나타내는 상기 remAbsLevel[n]은 아래의 수학식과 같이 업데이트될 수 있다.

또한, 상술한 수학식 2에 기재된 remAbsLevel[n]의 least significant coefficient (LSB) 값은 아래의 수학식 3와 같이 par_level_flag을 통하여 인코딩될 수 있다.

여기서 par_level_flag[n]는 스캐닝 위치 n에서의 변환 계수 레벨(값)의 패리티(parity)를 나타낼 수 있다.

par_leve_flag[n] 인코딩 후에 인코딩해야 할 변환 계수 레벨 값 remAbsLevel[n]은 다음의 수학식과 같이 업데이트될 수 있다.

abs_level_gtx_flag[n][1]는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 remAbsLevel이 3보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. abs_level_gtx_flag[n][1]가 1인 경우에만 abs_remainder[n]에 대한 인코딩이 수행될 수 있다. 실제 변환 계수값인 coeff와 각 신택스 요소들의 관계는 다음의 수학식과 같을 수 있다.

또한, 다음의 표 5는 상술한 수학식 5와 관련된 예시들을 나타낸다.

여기서, |coeff[n]|는 변환 계수 레벨(값)을 나타내며, 변환 계수에 대한 AbsLevel이라고 표시될 수도 있다. 또한, 각 계수의 부호는 1비트 심볼인 coeff_sign_flag를 이용하여 인코딩될 수 있다.

또한 다른 예로, 상기 변환 생략 플래그의 값이 1인 경우, 표 3 또는 표 4에 도시된 바와 같이 변환 블록의 레지듀얼 계수에 대한 신택스 요소들 sb_coded_flag, sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag, par_level_flag 및/또는 abs_remainder가 파싱될 수 있고, 상기 신택스 요소들을 기반으로 상기 레지듀얼 계수가 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 신택스 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다. 또한, 상기 abs_level_gtx_flag는 abs_level_gt1_flag, abs_level_gt3_flag, abs_level_gt5_flag, abs_level_gt7_flag 및/또는 abs_level_gt9_flag을 나타낼 수 있다. 예를 들어, abs_level_gtx_flag[n][j]는 스캐닝 위치 n에서 변환 계수의 절대값 또는 레벨(값)이 (j<<1)+1보다 큰지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 상기 (j<<1)+1은, 경우에 따라서 제1 임계치, 제2 임계치 등 소정의 임계치로 대체될 수도 있다.

한편, CABAC은 높은 성능을 제공하지만 처리량(throughput) 성능이 좋지 않다는 단점을 갖는다. 이는 CABAC의 정규 부호화 엔진으로 인한 것으로, 정규 부호화(즉, CABAC의 정규 부호화 엔진을 통한 인코딩)는 이전 빈(bin)의 부호화를 통해 업데이트된 확률 상태와 범위를 사용하기 때문에 높은 데이터 의존성을 보이며, 확률 구간을 읽고 현재 상태를 판단하는데 많은 시간이 소요될 수 있다. CABAC의 처리량 문제는 컨텍스트 부호화 빈(context-coded bin)의 수를 제한함으로써 해결될 수 있다. 예를 들어, 상술한 표 5와 같이 sig_coeff_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1]를 표현하기 위해 사용된 빈의 합이 변환 블록의 크기에 따라 변환 블록 내 픽셀 당 1.75개로 제한될 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 컨텍스트 요소를 부호화하는데 제한된 개수의 컨텍스트 부호화 빈을 모두 사용하면, 나머지 계수들을 컨텍스트 코딩을 사용하지 않고 후술하는 이진화 방법을 통하여 이진화하여 바이패스 코딩을 수행할 수 있다. 다시 말해, 부호화 된 컨텍스트 부호화 빈의 수가 TU에서 TU width * TU height * 1.75가 되는 경우, 더 이상 컨텍스트 부호화 빈으로 코딩되는 sig_coeff_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1]는 코딩되지 않을 수 있고, 다음의 표 6과 같이 곧바로 dec_abs_level[n]로 |coeff[n]| 값이 코딩될 수 있다.

이 경우, 각 계수의 부호(sign)는 1비트 심볼인 coeff_sign_flag[n]을 이용해 코딩될 수 있다.

도 5는 4x4 블록 내 변환 계수들을 예시적으로 나타낸다.

도 5의 4x4 블록은 양자화된 계수들의 일 예를 나타낸다. 도 5에 도시된 블록은 4x4 변환 블록이거나, 또는 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 변환 블록의 4x4 서브 블록일 수 있다. 도 5의 4x4 블록은 루마 블록 또는 크로마 블록을 나타낼 수 있다. 다만 이는 하나의 예시로서 본 본실시예에서 라지 블록-사이즈(최대 64x64 사이즈)의 변환이 가능하며, 이는 주로 고해상도 비디오(예를 들어, 1080p 및 4K 시퀀스)에 유용할 수 있다. 고주파 변환 계수들은 사이즈(너비 또는 높이 또는 너비와 높이 모두)가 64인 변환 블록에 대해 제로화되어 저주파 계수들만 유지될 수 있다. 예를 들어, M이 블록 너비이고 N이 블록 높이인 MxN 변환 블록의 경우, M이 64일 때 변환 계수들의 좌측 32 개 열만 유지될 수 있다. 또는 N이 64일 때 변환 계수들의 상측 32 개 행만 유지될 수도 있다.

라지 사이즈의 블록에 대해 변환 생략 모드가 사용되는 경우 어떤 값들에 대해서도 제로화 없이 전체 블록이 사용될 수 있다. SPS에서 구성 가능한 최대 변환 크기가 지원되므로, 인코딩 장치는 특정 구현의 필요에 따라 최대 16 길이, 32 길이 또는 64 길이의 변환 사이즈를 적응적으로 선택할 수 있다. 구체적으로, 마지막 0이 아닌 계수 위치 코딩의 이진화는 감소된 TU 사이즈를 기반으로 코딩되고, 마지막 0이 아닌 계수 위치 코딩에 대한 컨텍스트 모델 선택은 원래 TU 사이즈에 의해 결정될 수 있다.

도 5에는 일 예로 역 대각선 스캔되는 계수들에 대한 부호화 결과가 도시되어 있다. 도 5에서 n(0 내지 15)는 역 대각선 스캔에 따른 계수의 위치(scan position)를 지정한다. n이 15이면 4x4 블록에서 가장 먼저 스캔되는 우하측 코너의 계수를 나타내고, n이 0이면 가장 나중에 스캔되는 좌상측 코너의 계수를 나타낸다.

한편, 상술한 것과 같이 인코딩 장치는 입력 신호가 이진값이 아닌 신택스 요소인 경우에는 상기 입력 신호의 값을 이진화(binarization)하여 입력 신호를 이진값로 변환할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 신택스 요소를 디코딩하여 상기 신택스 요소의 이진화된 값(즉, 이진화된 빈)을 도출할 수 있고, 상기 이진화된 값을 역 이진화하여 상기 신택스 요소의 값을 도출할 수 있다. 상기 이진화 과정은 후술하는 트렁케이티드 라이스(Truncated Rice, TR) 이진화 프로세스(binarization process), k차 Exp-Golomb (k-th order Exp-Golomb, EGk) 이진화 프로세스(binarization process), Limited K차 Exp-Golomb (Limited k-th order Exp-Golomb, Limited EGk), 또는 고정 길이(Fixed-length, FL) 이진화 프로세스(binarization process) 등으로 수행될 수 있다. 또한, 역 이진화 과정은 상기 TR 이진화 프로세스, 상기 EGk 이진화 프로세스, 상기 Limetid EGK 이진화 프로세스 또는 상기 FL 이진화 프로세스를 기반으로 수행되어 상기 신택스 요소의 값을 도출하는 과정을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 상기 TR 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.

상기 TR 이진화 프로세스의 입력(input)은 TR 이진화에 대한 요청과 신택스 요소에 대한 cMax 및 cRiceParam 일 수 있다. 또한, 상기 TR 이진화 프로세스의 출력(output)은 빈 스트링에 대응하는 값 symbolVal 에 대한 TR 이진화일 수 있다.

일 예로, 신택스 요소에 대한 서픽스(suffix) 빈 스트링이 존재하는 경우에는 상기 신택스 요소에 대한 TR 빈 스트링은 프리픽스(prefix) 빈 스트링과 서픽스 빈 스트링의 결합(concatenation)일 수 있고, 상기 서픽스 빈 스트링이 존재하지 않는 경우에는 상기 신택스 요소에 대한 상기 TR 빈 스트링은 상기 프리픽스 빈 스트링일 수 있다. 예를 들어, 상기 프리픽스 빈 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.

상기 symbolVal의 프리픽스 값(prefix value)은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

여기서, prefixVal 은 symbolVal의 프리픽스 값을 나타낼 수 있다. 상기 TR 빈 스트링의 프리픽스(즉, 프리픽스 빈 스트링)는 다음과 같이 도출될 수 있다.

예를 들어, 상기 prefixVal이 cMax >> cRiceParam보다 작은 경우, 프리픽스 빈 스트링은 binIdx에 의해 인덱싱되는(indexed) 길이 prefixVal + 1의 비트 스트링(bit string)일 수 있다. 즉, 상기 prefixVal이 cMax >> cRiceParam보다 작은 경우, 상기 프리픽스 빈 스트링은 binIdx가 가리키는 prefixVal + 1 비트수의 비트스트링일 수 있다. prefixVal보다 작은 binIdx 에 대한 빈은 1일 수 있다. 또한, prefixVal와 동일한 binIdx 에 대한 빈은 0일 수 있다.

예를 들어, 상기 prefixVal에 대한 단항 이진화(unary binarization)로 도출되는 빈 스트링은 다음의 표 7과 같을 수 있다.

한편, 상기 prefixVal이 cMax >> cRiceParam보다 작지 않은 경우, 상기 프리픽스 빈 스트링은 길이가 cMax >> cRiceParam 이고 모든 빈이 1인 비트 스트링일 수 있다.

또한, TR 빈 스트링의 서픽스 빈 스트링은 cMax 가 symbolVal 보다 크고, cRiceParam 이 0보다 큰 경우, 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 프리픽스 빈 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.

상기 신택스 요소에 대한 상기 symbolVal 의 접미사 값(suffix value)은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

여기서, suffixVal은 상기 symbolVal 의 서픽스 값을 나타낼 수 있다.

TR 빈 스트링의 서픽스(즉, 서픽스 빈 스트링)은 cMax 값이 (1 << cRiceParam)-1 인 suffixVal에 대한 FL 이진화 프로세스를 기반으로 도출될 수 있다.

입력 파라미터인 cRiceParam의 값이 0인 경우, 상기 TR 이진화는 정확하게 트렁케이티드 단항 이진화(truncated unary binarization)이고, 항상 디코딩되는 신택스 요소의 가능한 최대 값과 동일한 cMax 값이 사용된다. (For the input parameter cRiceParam　=　0, the TR binarization is exactly a truncated unary binarization and it is always invoked with a cMax value equal to the largest possible value of the syntax element being decoded.)

한편, EGk 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.

EGk 이진화 프로세스의 입력(input)은 EGk 이진화에 대한 요청일 수 있다. 또한, EGk 이진화 프로세스의 출력(output)은 빈 스트링에 대응하는 값 symbolVal에 대한 EGk 이진화일 수 있다.

symbolVal에 대한 EGk 이진화 프로세스의 비트 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.

표 8을 참조하면, put(X)의 각 콜(each call)을 통하여 이진값 X를 빈 스트링의 끝에 추가할 수 있다. 여기서, X는 0 또는 1 일 수 있다.

또한, Limited EGk 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.

Limited EGk 이진화 프로세스의 입력(input)은 Limited EGk 이진화에 대한 요청 및 라이스 파라미터 riceParam일 수 있다. 또한, Limited EGk 이진화 프로세스의 출력(output)은 해당 빈 스트링과 연관된 값 symbolVal에 대한 Limited EGk 이진화일 수 있다.

symbolVal에 대한 Limited EGk 이진화 프로세스의 빈 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.

표 9를 참조하면, put(X)의 각 콜(each call)을 통하여 이진값 X를 빈 스트링의 끝에 추가할 수 있다. 여기서, X는 0 또는 1 일 수 있다.

변수 log2TransformRange 및 maxPrefixExtensionLength은 다음과 같이 도출될 수 있다.

또한, FL 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.

상기 FL 이진화 프로세스의 입력(input)은 FL 이진화에 대한 요청 및 상기 신택스 요소에 대한 cMax일 수 있다. 또한, 상기 FL 이진화 프로세스의 출력(output)은 빈 스트링에 대응하는 값 symbolVal 에 대한 FL 이진화일 수 있다.

FL 이진화는 심볼값 symbolVal의 고정 길이의 비트수를 갖는 빈 스트링을 사용하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 고정 길이는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

즉, FL 이진화를 통하여 심볼값 symbolVal 에 대한 빈 스트링이 도출될 수 있고, 상기 빈 스트링의 빈 길이(즉, 비트수)는 고정 길이일 수 있다.

FL 이진화에 대한 빈들의 인덱싱은 최상위 비트에서 최하위 비트 순서로 증가하는 값을 사용하는 방식일 수 있다. 예를 들어, 상기 최상위 비트와 관련된 빈 인덱스는 binIdx = 0 일 수 있다.

한편, 레지듀얼 정보 중 신택스 요소 abs_remainder[n]에 대한 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.

상기 abs_remainder[n]에 대한 이진화 프로세스의 입력은 신택스 요소 abs_remainder[n]의 이진화에 대한 요청, 색상 성분(colour component) cIdx, 픽처의 좌상측 루마 샘플을 기준으로 하는 현재 루마 변환 블록의 좌상측 샘플을 나타내는 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록 너비 longTbWidth의 이진 대수(binary logarithm) 및 변환 블록 높이 log2TbHeight의 이진 대수일 수 있다. 상기 abs_remainder 에 대한 이진화 프로세스의 출력(output)은 상기 abs_remainder 의 이진화(즉, 상기 abs_remainder 의 이진화된 빈 스트링)일 수 있다. 상기 이진화 프로세스를 통하여 상기 abs_remainder 에 대한 가용 빈 스트링들이 도출될 수 있다.

상기 abs_remainder[n]에 대한 라이스 파라미터 cRiceParam 은 상기 색상 성분 cIdx 및 상기 루마 위치 (x0, y0), 상기 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 상기 변환 블록의 너비의 이진 대수인 log2TbWidth 및 변환 블록의 높이의 이진 대수인 log2TbHeight을 입력으로 수행되는 라이스 파라미터 도출 과정을 통하여 도출될 수 있다. 상기 라이스 파라미터 도출 과정에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

현재 코딩되는 abs_remainder[n]에 대한 cMax는 상기 라이스 파라미터 cRiceParam를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, cMax는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

한편, 신택스 요소 abs_remainder[n]에 대한 이진화 즉, 상기 abs_remainder[n]에 대한 빈 스트링은 서픽스 빈 스트링이 존재하는 경우 프리픽스 빈 스트링과 상기 서픽스 빈 스트링의 결합(concatenation)일 수 있다. 상기 서픽스 빈 스트링이 존재하지 않는 경우에는 상기 abs_remainder[n]에 대한 빈 스트링은 상기 프리픽스 빈 스트링일 수 있다.

예를 들어, abs_remainder[n]에 대한 프리픽스 빈 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.

상기 abs_remainder[n]의 프리픽스 값 prefixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

상기 abs_remainder[n]의 프리픽스 빈 스트링은 cMax 및 상기 cRiceParam을 입력으로 사용하는 상기 prefixVal에 대한 TR 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.

상기 프리픽스 빈 스트링이 모든 비트가 1이고 비트 길이가 6인 비트 스트링과 동일하면 상기 abs_remainder[n]의 서픽스 빈 스트링이 존재할 수 있고, 이는 다음과 같이 도출될 수 있다.

상기 abs_remainder[n]의 서픽스 값 suffixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

상기 abs_remainder[n]의 서픽스 빈 스트링은 cRiceParam + 1 및 cRiceParam을 입력으로 사용하는 상기 suffixVal의 이진화에 대한 Limited EGk 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.

abs_remainder[n]에 대한 라이스 파라미터는 다음과 같은 과정에 의해 도출될 수 있다.

상기 라이스 파라미터 도출 과정의 입력은 베이스 레벨 baseLevel, 색상 성분 인덱스(colour component index) cIdx, 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록의 폭의 이진 대수(binary logarithm) log2TbWidth 및 변환 블록의 높이의 이진 대수 log2TbHeight일 수 있다. 상기 루마 위치 (x0, y0)는 픽처의 좌상측 루마 샘플을 기준으로 하는 현재 루마 변환 블록의 좌상측 샘플을 나타낼 수 있다. 상기 라이스 파라미터 도출 과정의 출력은 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 일 수 있다.

예를 들어, 주어진 컴포넌트 인덱스 cIdx와 좌상측 루마 위치 (x0, y0)을 갖는 변환 블록에 대한 배열 AbsLevel[x][y]을 기반으로 변수 locSumAbs는 다음의 표에 개시된 의사 코드(pseudo code)에 의해 도출될 수 있다.

표 10에서 baseLevel이 0인 경우, 변수 s는 Max(0, QState - 1)로 설정되며, 라이스 파라미터 cRiceParam 및 변수 ZeroPos[n]는 변수 locSumAbs, trafoSkip 및 s를 기반으로 다음의 표 11과 같이 도출될 수 있다. baseLevel이 0보다 큰 경우 라이스 파라미터 cRiceParam는 변수 locSumAbs 및 trafoSkip를 기반으로 표 11과 같이 도출될 수 있다.

한편, 레지듀얼 정보 중 신택스 요소 dec_abs_level에 대한 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.

상기 dec_abs_level에 대한 이진화 프로세스의 입력은 신택스 요소 dec_abs_level[n]의 이진화에 대한 요청, 색상 성분(colour component) cIdx, 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록 너비의 이진 대수(binary logarithm) log2TbWidth 및 변환 블록 높이의 이진대수 log2TbHeight 일 수 있다. 상기 루마 위치 (x0, y0)는 픽처의 좌상측 루마 샘플을 기준으로 하는 현재 루마 변환 블록의 좌상측 샘플을 나타낼 수 있다.

상기 dec_abs_level에 대한 이진화 프로세스의 출력(output)은 상기 dec_abs_level의 이진화(즉, 상기 dec_abs_level의 이진화된 빈 스트링)일 수 있다. 상기 이진화 프로세스를 통하여 상기 dec_abs_level에 대한 가용 빈 스트링들이 도출될 수 있다.

상기 dec_abs_level[n]에 대한 라이스 파라미터 cRiceParam는 상기 색상 성분 cIdx 및 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록의 너비의 이진 대수인 log2TbWidth 및 변환 블록 높이의 이진 대수 log2TbHeight 을 입력으로 수행되는 라이스 파라미터 도출 과정을 통하여 도출될 수 있다. 상기 라이스 파라미터 도출 과정에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

또한, 예를 들어, 상기 dec_abs_level[n]에 대한 cMax는 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 cMax는 수학식 10과 같이 도출될 수 있다.

한편, 상기 dec_abs_level[n]에 대한 이진화, 즉, 상기 dec_abs_level[n] 에 대한 빈 스트링은 서픽스 빈 스트링이 존재하는 경우에는 프리픽스 빈 스트링과 서픽스 빈 스트링의 결합(concatenation)일 수 있다. 또한, 상기 서픽스 빈 스트링이 존재하지 않는 경우에는 상기 dec_abs_level[n]에 대한 빈 스트링은 상기 프리픽스 빈 스트링일 수 있다.

예를 들어, 상기 프리픽스 빈 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.

상기 dec_abs_level[n]의 프리픽스 값 prefixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

상기 dec_abs_level[n] 프리픽스 빈 스트링은 cMax 및 cRiceParam을 입력으로 사용하는 상기 prefixVal에 대한 TR 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.

상기 프리픽스 빈 스트링이 모든 비트가 1이고 비트 길이가 6인 비트 스트링과 동일하면 상기 dec_abs_level[n]의 서픽스 빈 스트링이 존재할 수 있고, 이는 다음과 같이 도출될 수 있다.

상기 dec_abs_level[n]의 서픽스 값 suffixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.

상기 dec_abs_level[n]의 서픽스 빈 스트링은 exp-Golomb 차수 k가 cRiceParam + 1로 설정되는 suffixVal의 이진화에 대한 Limited EGk 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.

dec_abs_level[n]에 대한 라이스 파라미터는 표 10의 의사 코드(pseudo code)에 의해 도출될 수 있다.

한편, 상술한 레귤러 레지듀얼 코딩(Regular Residual Coding, RRC)과 변환 생략 레지듀얼 코딩(Transform Skip Residual Coding, TSRC)은 다음과 같은 차이를 가질 수 있다.

예를 들어, 레귤러 레지듀얼 코딩에서의 신택스 요소 abs_remainder[] 의 라이스 파라미터 cRiceParam는 상술한 설명과 도출될 수 있으나, 변환 생략 레지듀얼 코딩에서의 신택스 요소 abs_remainder[]의 라이스 파라미터 cRiceParam는 1로 도출될 수 있다. 즉, 예를 들어, 현재 블록(예를 들어, 현재 TB)에 대하여 변환 생략(transform skip)이 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 변환 생략 레지듀얼 코딩의 abs_remainder[]에 대한 라이스 파라미터 cRiceParam은 1로 도출될 수 있다.

또한 표 1 내지 표 4를 참조하면, 레귤러 레지듀얼 코딩에서는 abs_level_gtx_flag[n][0] 및/또는 abs_level_gtx_flag[n][1]가 시그널링될 수 있지만, 변환 생략 레지듀얼 코딩에서는 abs_level_gtx_flag[n][0], abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3] 및 abs_level_gtx_flag[n][4]가 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 abs_level_gtx_flag[n][0]는 abs_level_gt1_flag 또는 제1 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][1] 는 abs_level_gt3_flag 또는 제2 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][2]는 abs_level_gt5_flag 또는 제3 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][3] 는 abs_level_gt7_flag 또는 제4 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][4]는 abs_level_gt9_flag 또는 제5 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제1 임계치(예를 들어, 1)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제2 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제2 임계치(예를 들어, 3)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제3 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제3 임계치(예를 들어, 5)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제4 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제4 임계치(예를 들어, 7)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제5 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제5 임계치(예를 들어, 9)보다 큰지 여부에 대한 플래그일 수 있다.

상술한 내용과 같이 변환 생략 레지듀얼 코딩은 레귤러 레지듀얼 코딩에 비교하여 abs_level_gtx_flag[n][0], abs_level_gtx_flag[n][1] 과 더불어 abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3] 및 abs_level_gtx_flag[n][4] 를 더 포함할 수 있다.

또한, 예를 들어, 레귤러 레지듀얼 코딩에서 신택스 요소 coeff_sign_flag 는 바이패스 코딩될 수 있으나, 변환 생략 레지듀얼 코딩에서 신택스 요소 coeff_sign_flag 는 바이패스 코딩 또는 컨텍스트 코딩될 수 있다.

이하의 설명은 본 문서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 이하에서 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/정보의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 설명에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.

이하에서는 레벨 코딩에서 변환 계수의 레벨값을 나타내는 신택스(예를 들어, dec_abs_level) 및/또는 잔여 레벨값을 나타내는 신택스(예를 들어, abs_remainder 또는 '레벨 값 -x'에 해당하는 값을 갖는 신택스, 여기서 x는 1에서 10 사이의 값을 가질 수 있음)의 이진화를 위한 라이스 파라미터를 효율적으로 도출하는 방법이 개시된다.

도 6은 라이스 파라미터 도출을 위한 주변 계수들의 일 예를 나타낸다.

본 실시예에 따르면, 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터를 결정 시 주변 변환 계수들의 가용성(availability)이 이용될 수 있다. 이를 통해 레벨 코딩에서 이진화 후의 코드워드 길이가 감소될 수 있으며, 이에 따라 코딩 성능이 향상될 수 있다.

일 예로 도 6에는 타겟 변환 블록에 레귤러 레지듀얼 코딩이 적용되는 경우 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터 결정에 이용될 수 있는 5개의 주변 변환 계수들이 도시되어 있다. 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 라이스 파라미터 도출 시 타겟 변환 계수에 대한 해당 주변 계수들의 이용 가능성을 판단하기 위해 해당 주변 계수들이 변환 블록의 경계 안인지, 및/또는 고주파 제로잉(high-frequency zeroing) 이후의 유효 영역 안인지 여부를 확인할 수 있다. 만일 특정 주변 계수가 현재 변환 블록의 범위를 벗어나거나 제로화(zero-out) 이후의 유효 영역을 벗어나면, 그 값은 라이스 파라미터 도출에 이용되지 않는다.

도 6을 참조하면, 타겟 변환 계수의 하측에 인접한 주변 변환 계수는 현재 변환 블록의 경계 안에 위치한다. 따라서 상기 타겟 변환 계수의 하측에 인접한 주변 변환 계수는 라이스 파라미터 결정에 이용될 수 있다. 나머지 주변 변환 계수들(상기 타겟 변환 계수의 우측, 우하측 등에 인접한 주변 변환 계수들)은 현재 변환 블록의 경계 밖에 위치하기 때문에 라이스 파라미터 결정에 이용되지 않는다. 따라서, 도 6에 도시된 변환 블록의 경우 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터 도출 시 이용 가용한 주변 계수의 수는 1이다.

이와 같이 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터 도출 시 이용 가용한 주변 계수들의 수는 항상 5개가 아니고, 타겟 변환 계수 및/또는 주변 변환 계수의 위치에 따라 1, 2, 3 또는 4개가 될 수 있다. 그러나 표 10을 참조하면, 종래에는 타겟 변환 계수에 대해 접근(또는 이용) 가능한 유효 주변 계수들을 누적해 해당 주변 계수들의 레벨값들을 누적하지만, 라이스 파라미터 결정에 직접적으로 영향을 미치는 locSumAbs를 최종 도출할 때에는 상기 유효 주변 계수(들)의 수를 고려하지 않는다. 다시 말해, 종래에는 레귤러 레지듀얼 코딩의 경우 현재 코딩(인코딩/디코딩)하고자 하는 계수(타겟 변환 계수)를 기준으로 5개의 주변 변환 계수들의 절대값들(레벨값들)의 합(locSumAbs)을 이용해 라이스 파라미터를 도출한다. 따라서, 종래 기술에 따르면 정확한 라이스 파라미터가 도출되지 않는다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 실시예에서는 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터를 도출 시 다음의 표에 개시된 의사 코드가 이용될 수 있다.

표 12의 의사 코드는 해당 변환 블록에 대한 변환 생략 플래그(transform_skip_flag)의 값이 0인 경우 즉, 해당 변환 블록이 변환 생략 블록이 아닌 경우 이용될 수 있다.

표 12에서 locNumNb는 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수(들)의 수를 나타낸다. log2TbWidth와 log2TbHeight는 변환 블록의 가로/세로 크기를 각각 나타낸다. 변환 블록에 대해 고주파 제로잉(high-frequency zeroing)이 수행되는 경우, log2TbWidth와 log2TbHeight는 제로화(zero-out) 후의 유효 영역의 가로/세로 크기를 각각 나타낼 수 있다. baseLevel은 레벨값 부호화에 앞서 부호화되는 신택스의 종류에 따라 0, 1, 2, 또는 10 등 다양한 정수 값을 가질 수 있으며, 이 값은 본 실시예에서 한정하지 않는다.

인코딩 장치 및 디코딩 장치는 라이스 파라미터 룩업 테이블(Rice parameter look-up table)을 기반으로, 표 12를 통해 도출된 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수(들)의 수(locSumAbs)를 이용하여 라이스 파라미터를 도출할 수 있다. 이 때, 상기 라이스 파라미터 룩업 테이블로서 표 11의 테이블이 이용될 수 있다. 또는, 코딩 성능을 위해 표 11과는 다른 테이블이 이용될 수도 있다.

본 실시예에 따르면, 이와 같은 방법을 통해 보다 정확한 라이스 파라미터를 도출할 수 있으며, 이를 통해 레벨값을 이진화할 때 사용되는 코드워드(codeword)의 길이가 감소될 수 있기 때문에 코딩 성능이 향상될 수 있다.

도 7은 라이스 파라미터 도출을 위한 주변 계수들의 다른 예를 나타낸다.

일 예로 도 7에는 타겟 변환 블록에 변환 생략 레지듀얼 코딩이 적용되는 경우 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터 결정에 이용될 수 있는 2개의 주변 변환 계수들이 도시되어 있다. 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 라이스 파라미터 도출 시 타겟 변환 계수에 대한 해당 주변 계수들의 이용 가능성을 판단하기 위해 해당 주변 계수들이 변환 블록의 경계 안인지 여부를 확인할 수 있다. 만일 특정 주변 계수가 현재 변환 블록의 범위를 벗어나면, 그 값은 라이스 파라미터 도출에 이용되지 않는다.

도 7에서 타겟 변환 계수의 좌측에 인접한 주변 변환 계수 및 타겟 변환 계수의 상측에 인접한 주변 변환 계수는 모두 현재 변환 블록의 경계 안에 위치하기 때문에, 상기 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터 결정에 이용될 수 있다. 만일, 타겟 변환 계수의 좌측에 인접한 주변 변환 계수 및/또는 타겟 변환 계수의 상측에 인접한 주변 변환 계수가 현재 변환 블록 밖에 위치하는 경우, 해당 주변 변환 계수는 라이스 파라미터 도출에 이용되지 않는다.

이와 같이 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터 도출 시 이용 가용한 주변 계수(들)의 수는 항상 2개가 아니고, 타겟 변환 계수 및/또는 주변 변환 계수의 위치에 따라 0, 1, 또는 2개가 될 수 있다. 그러나 표 10을 참조하면, 종래에는 타겟 변환 계수에 대해 접근(또는 이용) 가능한 유효 주변 계수들을 누적해 해당 주변 계수들의 레벨값들을 누적하지만, 라이스 파라미터 결정에 직접적으로 영향을 미치는 locSumAbs를 최종 도출할 때에는 상기 유효 주변 계수들의 수를 고려하지 않는다. 다시 말해, 종래에는 변환 생략 레지듀얼 코딩의 경우 현재 코딩(인코딩/디코딩)하고자 하는 계수(타겟 변환 계수)를 기준으로 2개의 주변 변환 계수들의 절대값들(레벨값들)의 합(locSumAbs)을 이용해 라이스 파라미터를 도출한다. 따라서, 종래 기술에 따르면 정확한 라이스 파라미터가 도출되지 않는다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 실시예에서는 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터를 도출 시 다음의 표에 개시된 의사 코드가 이용될 수 있다.

표 13의 의사 코드는 해당 변환 블록에 대한 변환 생략 플래그(transform_skip_flag)의 값이 1인 경우 즉, 해당 변환 블록이 변환 생략 블록인 경우 이용될 수 있다.

표 13에서 locNumNb는 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수(들)의 수를 나타낸다. log2TbWidth와 log2TbHeight는 변환 블록의 가로/세로 크기를 각각 나타낸다. baseLevel은 레벨값 부호화에 앞서 부호화되는 신택스의 종류에 따라 0, 1, 2, 또는 10 등 다양한 정수 값을 가질 수 있으며, 이 값은 본 실시예에서 한정하지 않는다.

인코딩 장치 및 디코딩 장치는 라이스 파라미터 룩업 테이블을 기반으로, 표 13을 통해 도출된 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수(들)의 수(locSumAbs)를 이용하여 라이스 파라미터를 도출할 수 있다. 이 때, 상기 라이스 파라미터 룩업 테이블로서 표 11의 테이블이 이용될 수 있다. 또는, 코딩 성능을 위해 표 11과는 다른 테이블이 이용될 수도 있다.

이와 같이 과정을 통해 도출된 라이스 파라미터는 레벨 코딩에서 변환 계수의 레벨값을 나타내는 신택스(예를 들어, dec_abs_level) 및/또는 잔여 레벨값을 나타내는 신택스(예를 들어, abs_remainder, '레벨 값 - x'에 해당하는 값을 갖는 신택스 등)의 이진화에 이용될 수 있다. 여기서 상기 x는 1 내지 10 사이의 값을 가질 수 있으며, 이는 본 실시예에서 한정하지 않는다.

한편, 표 12에 개시된 의사 코드와 표 13에 개시된 의사 코드는 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터를 도출 시 단독적으로 이용되거나, 다음의 표 14과 같이 결합되어 이용될 수 있다.

표 14에서 locNumNb는 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수(들)의 수를 나타낸다. locSumAbs는 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수(들)의 레벨값(들)의 합을 나타낸다. log2TbWidth와 log2TbHeight는 변환 블록의 가로/세로 크기를 각각 나타낸다. 변환 블록에 대해 고주파 제로잉(high-frequency zeroing)이 수행되는 경우, log2TbWidth와 log2TbHeight는 제로화(zero-out) 후의 유효 영역의 가로/세로 크기를 각각 나타낼 수 있다. baseLevel은 레벨값 부호화에 앞서 부호화되는 신택스의 종류에 따라 0, 1, 2, 또는 10 등 다양한 정수 값을 가질 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 문서의 실시예에 따른 엔트로피 인코딩 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.

도 8에 개시된 라이스 파라미터 도출 방법은 도 2 및 도 9에서 개시된 인코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 8의 S800 및 S810은 엔트로피 인코딩부(240)의 라이스 파라미터 도출부(241)에 의하여 수행될 수 있다. 도 8의 S820은 엔트로피 인코딩부(240)의 이진화부(242)에 의하여 수행될 수 있고, 도 8의 S830은 엔트로피 인코딩부(240)의 엔트로피 인코딩 처리부(243)에 의하여 수행될 수 있다.

도 8에서 개시된 엔트로피 인코딩 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 엔트로피 인코딩부는 (양자화된) 변환 계수들에 대한 레지듀얼 코딩 절차를 수행한다. 인코딩 장치는 현재 블록(현재 CB or 현재 TB) 내 (양자화된) 변환 계수들을 스캔 순서에 따라 레지듀얼 코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 예를 들어 표 1 내지 표 4에 표시된 바와 같은 레지듀얼 정보에 관한 다양한 신택스 요소들을 생성 및 인코딩할 수 있다. 일 예로, 인코딩 장치는 현재 블록 내 (양자화된) 변환 계수에 대하여, sig_coeff_flag[xC][yC], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1], abs_remainder[n], dec_abs_level[n] 등 중에서 적어도 하나를 코딩할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 abs_remainder[n] 또는 dec_abs_level[n]에 대한 값을 도출하고, abs_remainder[n] 또는 dec_abs_level[n]를 위한 라이스 파라미터를 도출할 수 있다.

현재 스캐닝 위치(의 변환 계수)를 위한 라이스 파라미터는 본 문서의 실시예들에서 개시된 것과 같이 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수의 수(locNumNb)를 기반으로 도출될 수 있다. 구체적으로, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 생성할 수 있다(S800). 여기서 상기 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보는 dec_abs_level 신택스 요소에 대응될 수 있고, 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보는 abs_remainder 신택스 요소에 대응될 수 있다.

이후, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터를 도출할 수 있다(S810). 일 예로, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수가 변환 블록의 경계 내에 존재하는지 여부 및/또는 고주파 제로잉(high-frequency zeroing) 이후의 유효 영역 내에 존재하는지 여부를 기반으로 해당 주변 변환 계수를 가용한 것으로 결정할 수 있다. 구체적으로, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수가 변환 블록의 경계 내에 존재하는지 여부 및/또는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수가 고주파 제로잉 이후의 유효 영역 내에 존재하는지 여부를 기반으로 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수들의 수를 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합을 도출할 수 있다. 그리고, 표 12 내지 표 14에 표시된 의사 코드 중 적어도 하나를 기반으로 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합 및 베이스 레벨(base level)과 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수의 곱 간의 차분값을 이용하여 상기 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합은 0 이상 31이하일 수 있다. 또한 상기 현재 변환 블록이 변환 생략 블록이 아닌 경우 즉, 현재 변환 블록에 레귤러 레지듀얼 코딩이 적용되는 경우 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수는 5 이하의 정수값을 가질 수 있다. 상기 현재 변환 블록이 변환 생략 블록인 경우 즉, 현재 변환 블록에 변환 생략 레지듀얼 코딩이 적용되는 경우, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수는 2 이하의 정수값을 가질 수 있다.

일 예로, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 라이스 파라미터를 도출함에 있어서 표 11의 테이블을 이용할 수 있다. 구체적으로, 현재 변환 블록이 변환 생략 블록이 아닌 경우, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 0 이상 6 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 0으로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 7 이상 13 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 1로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 14 이상 27 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 2로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 28 이상 31 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 3으로 도출할 수 있다. 또한 현재 변환 블록이 변환 생략 블록인 경우, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 0 이상 11 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 0으로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 12 이상 24 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 1로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 25 이상 31 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 2로 도출할 수 있다.

엔트로피 인코딩부의 이진화부는 라이스 파라미터 도출부에서 도출된 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 이진화를 수행하여 빈 스트링을 도출할 수 있다(S820). 본 실시예에 따르면 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보의 값에 대한 빈 스트링의 길이가 적응적으로 결정될 수 있다.

상술한 라이스 파라미터 도출 절차는 라이스 파라미터를 사용하지 않고 FL 기반 이진화되는 다른 신택스 요소(sig_coeff_flag[xC][yC], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1] 등)에 대하여는 생략될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 상기 sig_coeff_flag[xC][yC], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1] 등에 대하여는 라이스 파라미터 기반 이진화가 아닌 TR 기반 이진화, EGk 기반 이진화, Limited EGk 기반 이진화 또는 고정 길이 이진화가 수행될 수 있다.

엔트로피 인코딩부의 엔트로피 인코딩 처리부는 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링을 기반으로 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다(S830). 엔트로피 인코딩 처리부는 CABAC 등의 엔트로피 코딩 기법을 기반으로 상기 빈 스트링을 컨텍스트 기반 엔트로피 인코딩할 수 있으며, 그 출력은 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 상술한 바와 같이 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 및/또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보를 포함하는 레지듀얼 정보 이외에도 예측 정보 등 영상/비디오 디코딩을 위한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 상기 비트스트림은 (디지털) 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 문서의 실시예에 따른 라이스 파라미터 도출 방법 및 관련 컴포넌트의 일 예를 개략적으로 나타낸다.

도 10에 개시된 라이스 파라미터 도출 방법은 도 3 및 도 11에서 개시된 디코딩 장치(300)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 10의 S1000 및 S1010은 엔트로피 디코딩부(310)의 라이스 파라미터 도출부(311)에 의하여 수행될 수 있다. 도 10의 S1020은 엔트로피 디코딩부(310)의 이진화부(312)에 의하여 수행될 수 있고, 도 10의 S1030은 엔트로피 디코딩부(310)의 엔트로피 디코딩 처리부(313)에 의하여 수행될 수 있다.

도 10에서 개시된 엔트로피 디코딩 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 엔트로피 디코딩부는 인코딩된 레지듀얼 정보를 디코딩하여 (양자화된) 변환 계수들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 현재 블록(현재 CB or 현재 TB)에 대한 인코딩된 레지듀얼 정보를 디코딩하여 (양자화된) 변환 계수들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예를 들어 표 1 내지 표 4에 표시된 바와 같은 레지듀얼 정보에 관한 다양한 신택스 요소들을 디코딩하고, 관련 신택스 요소들의 값을 해석하여 이를 기반으로 상기 (양자화된) 변환 계수들을 도출할 수 있다.

일 예로, 디코딩 장치는 현재 블록 내 (양자화된) 변환 계수에 대하여, sig_coeff_flag[xC][yC], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1], abs_remainder[n], dec_abs_level[n] 등 중에서 적어도 하나를 디코딩할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 abs_remainder[n] 및/또는 dec_abs_level[n]를 위한 라이스 파라미터를 도출할 수 있다.

현재 스캐닝 위치(의 변환 계수)를 위한 라이스 파라미터는 본 문서의 실시예들에서 개시된 것과 같이 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 계수의 수(locNumNb)를 기반으로 도출될 수 있다. 구체적으로, 엔트로피 디코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 비트스트림으로부터 현재 변환 블록에 대한 레지듀얼 정보를 획득할 수 있다(S1000). 여기서, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보는 dec_abs_level 신택스 요소에 대응될 수 있고, 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보는 abs_remainder 신택스 요소에 대응될 수 있다.

엔트로피 디코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터를 도출할 수 있다(S1010). 일 예로, 엔트로피 디코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수가 변환 블록의 경계 내에 존재하는지 여부 및/또는 고주파 제로잉(high-frequency zeroing) 이후의 유효 영역 내에 존재하지 여부를 기반으로 해당 주변 변환 계수를 가용한 것으로 결정할 수 있다. 구체적으로, 엔트로피 디코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수가 변환 블록의 경계 내에 존재하는지 여부 및/또는 상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수가 고주파 제로잉 이후의 유효 영역 내에 존재하는지 여부를 기반으로 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수들의 수를 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합을 도출할 수 있다. 그리고, 표 12 내지 표 14에 표시된 의사 코드 중 적어도 하나를 기반으로 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합 및 베이스 레벨(base level)과 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수의 곱 간의 차분값을 이용하여 상기 타겟 변환 계수에 대한 라이스 파라미터를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합은 0 이상 31이하일 수 있다. 또한 상기 현재 변환 블록이 변환 생략 블록이 아닌 경우 즉, 현재 변환 블록에 레귤러 레지듀얼 코딩이 적용되는 경우 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수는 5 이하의 정수값을 가질 수 있다. 상기 현재 변환 블록이 변환 생략 블록인 경우 즉, 현재 변환 블록에 변환 생략 레지듀얼 코딩이 적용되는 경우, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수는 2 이하의 정수값을 가질 수 있다.

일 예로, 엔트로피 디코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 라이스 파라미터를 도출함에 있어서 표 11의 테이블을 이용할 수 있다. 구체적으로, 현재 변환 블록이 변환 생략 블록이 아닌 경우, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 0 이상 6 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 0으로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 7 이상 13 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 1로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 14 이상 27 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 2로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 28 이상 31 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 3으로 도출할 수 있다. 또한 현재 변환 블록이 변환 생략 블록인 경우, 엔트로피 인코딩부의 라이스 파라미터 도출부는 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 0 이상 11 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 0으로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 12 이상 24 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 1로 도출하고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 25 이상 31 이하이면 상기 라이스 파라미터의 값을 2로 도출할 수 있다.

엔트로피 디코딩부의 이진화부는 라이스 파라미터 도출부에서 도출된 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 이진화를 수행하여 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보의 가용 값들에 대한 가용 빈 스트링들을 도출할 수 있다(S1020). 본 실시예에 따르면 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보의 값에 대한 빈 스트링의 길이가 적응적으로 결정될 수 있다.

엔트로피 디코딩부의 엔트로피 디코딩 처리부는 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링을 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 도출할 수 있다(S1030). 예를 들어, 엔트로피 디코딩부의 엔트로피 디코딩 처리부는 abs_remainder[n] 및/또는 dec_abs_level[n]에 대한 각 빈들을 순차적으로 파싱 및 디코딩하면서 도출된 빈 스트링을 상기 가용 빈 스트링들과 비교할 수 있다. 만약 도출된 빈 스트링이 상기 가용 빈 스트링들 중 하나와 같으면, 해당 빈 스트링에 대응하는 값이 상기 abs_remainder[n] 및/또는 dec_abs_level[n]의 값으로 도출된다. 만약 그렇지 않으면, 상기 비트스트림 내 다음 비트를 더 파싱 및 디코딩한 후 상기 비교 절차를 수행한다. 이러한 과정으로 인하여 비트스트림 내에 특정 정보(특정 신택스 요소)에 대한 시작 비트나 끝 비트를 사용하지 않고도 가변 길이 비트를 이용하여 해당 정보를 시그널링할 수 있다. 이를 통하여 낮은 값에 대하여는 상대적으로 더 적은 비트를 할당할 수 있으며, 전반적인 코딩 효율을 높일 수 있다.

엔트로피 디코딩부의 엔트로피 디코딩 처리부는 CABAC 등의 엔트로피 코딩 기법을 기반으로 비트스트림으로부터 상기 빈 스트링 내 각 빈들을 컨텍스트 기반 엔트로피 디코딩할 수 있다.

상술한 라이스 파라미터 도출 절차는 라이스 파라미터를 사용하지 않고 FL 기반 이진화되는 다른 신택스 요소(sig_coeff_flag[xC][yC], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1] 등)에 대하여는 생략될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 상기 sig_coeff_flag[xC][yC], abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1] 등에 대하여는 라이스 파라미터 기반 이진화가 아닌 TR 기반 이진화, EGk 기반 이진화, Limited EGk 기반 이진화 또는 고정 길이 이진화가 수행될 수 있다.

상기 비트스트림은 앞에서 상술한 바와 같이 abs_remainder[n] 및/또는 dec_abs_level[n]에 대한 정보를 포함하는 레지듀얼 정보 이외에도 예측 정보 등 영상/비디오 디코딩을 위한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 상기 비트스트림은 (디지털) 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있음을 전술한 바와 같다.

디코딩 장치는 상기 (양자화된) 변환 계수들을 기반으로 역양자화 및/또는 역변환 절차를 수행하여 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 샘플들 및 인터/인트라 예측을 통하여 도출된 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들이 생성될 수 있으며, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 픽처가 생성될 수 있다.

도 12는 본 문서의 실시예에 따른 비디오/영상 인코딩 방법을 나타낸다.

도 12에 개시된 비디오/영상 인코딩 방법은 도 2에 개시된 인코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 12의 S1200은 인코딩 장치의 예측부(220)에 의해서 수행될 수 있고, S1210은 인코딩 장치의 감산부(231)에 의해서 수행될 수 있다. S1220은 인코딩 장치의 변환부(232)에 의해서 수행될 수 있고, S1230은 인코딩 장치의 양자화부(233)에 의해서 수행될 수 있고, S1240은 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 도 8 에서 상술한 S800 내지 S830은 S1240 절차에 포함될 수 있다.

도 12를 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측을 통하여 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1200). 인코딩 장치는 현재 블록에 인터 예측을 수행할지 또는 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있고, 구체적인 인터 예측 모드 또는 구체적인 인트라 예측 모드를 RD 코스트 기반으로 결정할 수 있다. 결정된 모드에 따라 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.

인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들을 비교하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S1210).

인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 절차를 통하여 변환 계수들을 도출하고(S1220). 상기 도출된 변환 계수들을 양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다(S1230).

인코딩 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하고, 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다(S1240). 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보 및 움직임 정보에 관한 정보(예를 들어, 인터 예측이 적용되는 경우) 등을 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보로서, 예를 들어 상술한 표 1 내지 표 4에 개시된 정보를 포함할 수 있다.

출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.

도 13은 본 문서의 실시예에 따른 비디오/영상 디코딩 방법을 나타낸다.

도 13에 개시된 비디오/영상 디코딩 방법은 도 3에 개시된 디코딩 장치(300)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 13의 S1300은 디코딩 장치의 예측부(330)에 의하여 수행될 수 있다. S1300에서 비트스트림에 포함된 예측 정보를 디코딩하여 관련 신택스 요소의 값들을 도출하는 절차는 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 수행될 수 있다. S1310, S1320, S1330, S1340은 각각 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310), 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340)에 의하여 수행될 수 있다. 도 10에서 상술한 S1000 내지 S1030은 상기 S1310 절차에 포함될 수 있다.

디코딩 장치는 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1300).

디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다(S1310).

디코딩 장치는 양자화된 변환 계수들을 역양자화여 변환 계수들을 도출할 수 있다(S1320).

디코딩 장치는 상기 변환 계수들에 대한 역변환 절차를 통하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S1330).

디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다(S1340). 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차가 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.

상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 해당 실시예는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 실시예들의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 본 문서의 실시예들에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 문서에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.

본 문서에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 즉, 본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.

또한, 본 문서의 실시예(들)이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, VR(virtual reality) 장치, AR(argumente reality) 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량(자율주행차량 포함) 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recorder) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 문서의 실시예(들)이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서의 실시예(들)에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.

또한, 본 문서의 실시예(들)는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예(들)에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.

도 14는 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.

도 14를 참조하면, 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.

상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.

상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.

상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.

상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.

상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.

상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.

Claims (15)

1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 디코딩 방법에 있어서,
   비트스트림으로부터 현재 변환 블록에 대한 레지듀얼(residual) 정보를 획득하는 단계 - 여기서, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수(target transform coefficient)의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함함 -;
   상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수(neighboring transform coefficient)를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 단계;
   상기 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링(bin string)을 도출하는 단계; 및
   상기 빈 스트링을 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 도출하는 단계를 포함하되,
   상기 라이스 파라미터는,
   상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 수 및 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 레벨값을 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보는 dec_abs_level 신택스 요소에 대응되고, 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보는 abs_remainder 신택스 요소에 대응되는 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 주변 변환 계수가 상기 현재 변환 블록의 경계 내에 존재하고, 고주파 제로잉(high-frequency zeroing) 이후의 유효 영역 내에 존재함을 기반으로 상기 주변 변환 계수가 가용한 것으로 결정됨을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 라이스 파라미터를 도출하는 단계는,
   상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수들의 수를 도출하는 단계;
   상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합을 도출하는 단계; 및
   상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합 및 베이스 레벨(base level)과 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수의 곱 간의 차분값을 기반으로 상기 라이스 파라미터를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합은 0 이상 31이하인 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 현재 변환 블록이 변환 생략 블록이 아님을 기반으로 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수는 5 이하의 정수값을 갖는 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 0 이상 6 이하인 경우 상기 라이스 파라미터의 값은 0이고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 7 이상 13 이하인 경우 상기 라이스 파라미터의 값은 1이고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 14 이상 27 이하인 경우 상기 라이스 파라미터의 값은 2이고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 28 이상 31 이하인 경우 상기 라이스 파라미터의 값은 3인 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법
8. 제4항에 있어서,
   상기 현재 변환 블록이 변환 생략 블록임을 기반으로 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수는 2 이하의 정수값을 갖는 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 0 이상 11 이하인 경우 상기 라이스 파라미터의 값은 0이고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 12 이상 24 이하인 경우 상기 라이스 파라미터의 값은 1이고, 상기 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합이 25 이상 31 이하인 경우 상기 라이스 파라미터의 값은 2인 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법
10. 제8항에 있어서,
    상기 가용한 주변 변환 계수는,
    상기 타겟 변환 계수의 좌측에 인접한 변환 계수 및 상기 타겟 변환 계수의 상측에 인접한 변환 계수 중 상기 현재 변환 블록의 경계 내에 존재하는 변환 계수인 것을 특징으로 하는, 비디오 디코딩 방법.
11. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법에 있어서,
    현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수(target transform coefficient)의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 생성하는 단계;
    상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수(neighboring transform coefficient)를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 단계;
    상기 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링(bin string)을 도출하는 단계; 및
    상기 빈 스트링을 인코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 라이스 파라미터는,
    상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 수 및 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 레벨값을 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 비디오 인코딩 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보는 dec_abs_level 신택스 요소에 대응되고, 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보는 abs_remainder 신택스 요소에 대응되는 것을 특징으로 하는, 비디오 인코딩 방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 주변 변환 계수가 상기 현재 변환 블록의 경계 내에 존재하고, 고주파 제로잉(high-frequency zeroing) 이후의 유효 영역 내에 존재함을 기반으로 상기 주변 변환 계수가 가용한 것으로 결정됨을 특징으로 하는, 비디오 인코딩 방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 라이스 파라미터는,
    상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수들의 레벨값들의 합 및 베이스 레벨(base level)과 상기 가용한 주변 변환 계수들의 수의 곱 간의 차분값을 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 비디오 인코딩 방법.
15. 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 상기 디지털 저장 매체는 디코딩 장치에 의하여 비디오 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 정보를 포함하고, 상기 비디오 디코딩 방법은,
    비트스트림으로부터 현재 변환 블록에 대한 레지듀얼(residual) 정보를 획득하는 단계 - 여기서, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 변환 블록 내 타겟 변환 계수(target transform coefficient)의 레벨값을 나타내는 정보 또는 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함함 -;
    상기 타겟 변환 계수의 주변 변환 계수(neighboring transform coefficient)를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 라이스 파라미터(rice parameter)를 도출하는 단계;
    상기 라이스 파라미터를 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 나타내는 정보 또는 상기 잔여 레벨값을 나타내는 정보 중 적어도 하나에 대한 빈 스트링(bin string)을 도출하는 단계; 및
    상기 빈 스트링을 기반으로 상기 타겟 변환 계수의 레벨값을 도출하는 단계를 포함하되,
    상기 라이스 파라미터는,
    상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 수 및 상기 타겟 변환 계수에 대해 가용한 주변 변환 계수의 레벨값을 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 디지털 저장 매체.

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