KR20220126232A - Video Coding Method And Apparatus Using Arbitrary Block Partitioning - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 임의 블록 분할을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 것이다. The present disclosure relates to a video coding method and apparatus using arbitrary block division.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다. The content described below merely provides background information related to the present embodiment and does not constitute the prior art.
비디오 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다. Since video data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory to store or transmit itself without compression processing.
따라서, 통상적으로 비디오 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 비디오 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 비디오 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 비디오 압축 기술로는 H.264/AVC, HEVC(High Efficiency Video Coding) 등을 비롯하여, HEVC에 비해 약 30% 이상의 부호화 효율을 향상시킨 VVC(Versatile Video Coding)가 존재한다. Accordingly, in general, when storing or transmitting video data, an encoder is used to compress and store or transmit the video data, and a decoder receives, decompresses, and reproduces the compressed video data. As such a video compression technique, there are H.264/AVC, High Efficiency Video Coding (HEVC), and the like, and Versatile Video Coding (VVC), which improves encoding efficiency by about 30% or more compared to HEVC.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.However, as the size, resolution, and frame rate of an image are gradually increasing, and the amount of data to be encoded is increasing accordingly, a new compression technique with higher encoding efficiency and higher image quality improvement than existing compression techniques is required.
비디오 부호화 및 복호화 방법 및 장치에서 하나의 블록을 두 개 또는 그 이상의 하위 블록으로 분할하는 것을 블록 분할로 정의한다. 일반적으로, 기존의 비디오 코덱에서는, 하나의 블록을 하위 블록들로 분할 시, 정방형(square) 또는 직방형(rectangular) 블록으로 분할한다. 이에 대해, 하나의 블록이 임의 형태의 하위 블록들로 분할될 수 있는데, 이를 임의 블록 분할이라고 한다. 비디오를 구성하는 프레임 내 객체의 경계 특성에 따라 기존의 정방형 또는 직방형 블록 분할보다는 임의 블록 분할이 더 적합할 수도 있다. 따라서, 부호화 효율을 향상시키기 위해, 임의 블록 분할이 고려될 필요가 있다.In a video encoding and decoding method and apparatus, dividing one block into two or more sub-blocks is defined as block division. In general, in a conventional video codec, when one block is divided into sub-blocks, it is divided into square or rectangular blocks. In this regard, one block may be divided into sub-blocks of any type, which is referred to as arbitrary block division. Depending on the boundary characteristics of objects in a frame constituting a video, arbitrary block division may be more suitable than conventional square or rectangular block division. Therefore, in order to improve encoding efficiency, arbitrary block division needs to be considered.
본 개시는, 임의 블록 분할을 사용하여 현재블록을 예측 시, 임의 분할된 블록의 잔차 신호(residual signals)에 대해 변환 및 역변환을 수행하거나, 현재블록의 임의 분할에 따른 분할 경계에 인접한 일부 화소들에 대응하는 잔차 신호에 대해 변환 및 역변환을 수행하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다. According to the present disclosure, when predicting a current block using arbitrary block division, transform and inverse transform are performed on residual signals of the randomly divided block, or some pixels adjacent to a division boundary according to arbitrary division of the current block An object of the present invention is to provide a video coding method and apparatus for performing transform and inverse transform on a residual signal corresponding to .
본 개시의 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치가 수행하는, 현재블록의 임의 분할 블록들(arbitrary partitioned blocks)을 역변환하는 방법에 있어서, 복호화된 변환 계수들(transformed coefficients)을 역변환하여 복원 잔차블록을 생성하는 단계; 상기 현재블록의 임의분할 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 임의분할 정보는, 상기 현재블록이 상기 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보임; 상기 임의분할 정보를 이용하여 상기 복원 잔차블록의 잔차 신호(residual signals)를 상기 현재블록 내에 재배치하기 위한 재배치영역(relocation area)을 결정하는 단계; 및 상기 재배치영역에 상기 잔차 신호를 재배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법을 제공한다. According to an embodiment of the present disclosure, in a method of inverse transforming arbitrary partitioned blocks of a current block performed by a computing device, inverse transforming decoded transform coefficients to generate a restored residual block to do; obtaining random partition information of the current block, wherein the random partition information is information indicating a form in which the current block is divided into the arbitrary partition blocks; determining a relocation area for relocating residual signals of the reconstructed residual block within the current block by using the randomization information; and relocating the residual signal to the rearrangement region.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 현재블록의 임의 분할 블록들(arbitrary partitioned blocks)을 역변환하는 블록 역변환 장치에 있어서, 복호화된 변환 계수들(transformed coefficients)을 역변환하여 복원 잔차블록을 생성하는 역변환부; 상기 현재블록의 임의분할 정보를 획득하는 분할정보 획득부, 여기서, 상기 임의분할 정보는, 상기 현재블록이 상기 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보임; 상기 임의분할 정보를 이용하여 상기 복원 잔차블록의 잔차 신호(residual signals)를 상기 현재블록 내에 재배치하기 위한 재배치영역(relocation area)을 결정하는 재배치영역 결정부; 및 상기 재배치영역에 상기 잔차 신호를 재배치하는 재배치부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블록 역변환 장치를 제공한다. According to another embodiment of the present disclosure, in an apparatus for inverse block transform for inversely transforming arbitrary partitioned blocks of a current block, an inverse transform unit for generating a reconstructed residual block by inverse transforming decoded transform coefficients ; a division information obtaining unit for obtaining arbitrary division information of the current block, wherein the arbitrary division information is information indicating a form in which the current block is divided into the arbitrary division blocks; a relocation area determining unit for determining a relocation area for relocating residual signals of the reconstructed residual block within the current block by using the randomization information; and a rearrangement unit that rearranges the residual signal in the rearrangement region.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치가 수행하는, 현재블록의 임의 분할 블록들(arbitrary partitioned blocks)을 변환하는 방법에 있어서, 상기 현재블록의 임의분할 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 임의분할 정보는, 상기 현재블록이 상기 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보임; 상기 임의분할 정보를 이용하여 상기 임의 분할 블록들로부터 변환의 대상이 되는 변환영역(transform area)을 결정하는 단계; 상기 변환영역에 포함된 화소들의 잔차 신호(residual signals)를 획득하여 2차원 벡터화(vectorization)함으로써, 잔차블록을 생성하는 단계; 및 상기 잔차블록을 변환하여 상기 현재블록의 변환 계수들(transformed coefficients)을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법을 제공한다. According to another embodiment of the present disclosure, in a method of converting arbitrary partitioned blocks of a current block performed by a computing device, the method comprising: obtaining arbitrary partitioning information of the current block, wherein the arbitrary the division information is information indicating a form in which the current block is divided into the arbitrary divided blocks; determining a transform area to be transformed from the arbitrary division blocks by using the arbitrary division information; generating a residual block by obtaining residual signals of pixels included in the transform region and performing two-dimensional vectorization; and transforming the residual block to generate transformed coefficients of the current block.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 임의 블록 분할을 사용하여 현재블록을 예측 시, 임의 분할된 블록의 잔차 신호에 대해 변환 및 역변환을 수행하거나, 현재블록의 임의 분할에 따른 분할 경계에 인접한 일부 화소들에 대응하는 잔차 신호에 대해 변환 및 역변환을 수행하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공함으로써, 비디오를 구성하는 프레임 특성에 적합하도록 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, when predicting the current block using arbitrary block division, transform and inverse transform are performed on the residual signal of the randomly divided block, or adjacent to the division boundary according to the arbitrary division of the current block. By providing a video coding method and apparatus for performing transform and inverse transform on a residual signal corresponding to some pixels, there is an effect that it becomes possible to improve coding efficiency to be suitable for frame characteristics constituting a video.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 선분을 이용하는 임의 블록 분할을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 마스크 기반의 임의 블록 분할을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 변환하는 블록 변환 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할 경계의 일부 화소들의 선정을 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할 경계의 일부 화소들의 획득 및 변환을 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 역변환하는 블록 역변환 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할 경계의 일부 화소들의 역변환 및 재배치를 나타내는 예시도이다.
도 13은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 임의 분할의 경계의 화소 위치에 따른 상이한 변환을 나타내는 예시도이다.
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 임의 분할의 경계의 화소 위치에 따른 상이한 역변환를 나타내는 예시도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 변환하는 블록 변환 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 역변환하는 블록 역변환 방법을 나타내는 순서도이다.1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus that can implement techniques of the present disclosure.
2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
3A and 3B are diagrams illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
4 is an exemplary diagram of a neighboring block of a current block.
5 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
6 is an exemplary diagram illustrating arbitrary block division using line segments according to an embodiment of the present disclosure.
7 is an exemplary diagram illustrating mask-based arbitrary block division according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a block diagram illustrating a block transformation apparatus for transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
9A to 9D are exemplary views illustrating selection of some pixels of an arbitrary division boundary according to an embodiment of the present disclosure.
10 is an exemplary diagram illustrating acquisition and transformation of some pixels of an arbitrary division boundary according to an embodiment of the present disclosure.
11 is a block diagram illustrating an apparatus for inverse block transform for inversely transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
12 is an exemplary diagram illustrating inverse transformation and rearrangement of some pixels of an arbitrary division boundary according to an embodiment of the present disclosure.
13 is an exemplary diagram illustrating different transformations according to pixel positions of a boundary of an arbitrary division according to another embodiment of the present disclosure.
14 is an exemplary diagram illustrating different inverse transforms according to pixel positions of a boundary of an arbitrary division according to another embodiment of the present disclosure.
15 is a flowchart illustrating a block transform method for transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
16 is a flowchart illustrating a block inverse transform method for inversely transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in the description of the present embodiments, if it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function may obscure the gist of the present embodiments, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus that can implement techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image encoding apparatus and sub-components of the apparatus will be described with reference to FIG. 1 .
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.The image encoding apparatus includes a
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Each component of the image encoding apparatus may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. In addition, the function of each component may be implemented as software and the microprocessor may be implemented to execute the function of software corresponding to each component.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다. One image (video) is composed of one or more sequences including a plurality of pictures. Each picture is divided into a plurality of regions, and encoding is performed for each region. For example, one picture is divided into one or more tiles and/or slices. Here, one or more tiles may be defined as a tile group. Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs). And each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure. Information applied to each CU is encoded as a syntax of the CU, and information commonly applied to CUs included in one CTU is encoded as a syntax of the CTU. In addition, information commonly applied to all blocks in one slice is encoded as a syntax of a slice header, and information applied to all blocks constituting one or more pictures is a picture parameter set (PPS) or a picture. encoded in the header. Furthermore, information commonly referenced by a plurality of pictures is encoded in a sequence parameter set (SPS). In addition, information commonly referred to by one or more SPSs is encoded in a video parameter set (VPS). Also, information commonly applied to one tile or tile group may be encoded as a syntax of a tile or tile group header. Syntaxes included in the SPS, PPS, slice header, tile, or tile group header may be referred to as high-level syntax.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. The
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. The
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다. As a tree structure, a quadtree (QT) in which a parent node (or parent node) is divided into four child nodes (or child nodes) of the same size, or a binary tree (BinaryTree) in which a parent node is divided into two child nodes , BT), or a ternary tree (TT) in which a parent node is divided into three child nodes in a 1:2:1 ratio, or a structure in which two or more of these QT structures, BT structures, and TT structures are mixed have. For example, a QuadTree plus BinaryTree (QTBT) structure may be used, or a QuadTree plus BinaryTree TernaryTree (QTBTTT) structure may be used. Here, BTTT may be collectively referred to as a Multiple-Type Tree (MTT).
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.As shown in FIG. 2 , the CTU may be first divided into a QT structure. The quadtree splitting may be repeated until the size of a splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of a leaf node allowed in QT. A first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is split into four nodes of a lower layer is encoded by the
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.Alternatively, before encoding the first flag (QT_split_flag) indicating whether each node is split into four nodes of a lower layer, a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the node is split is encoded it might be When the CU split flag (split_cu_flag) value indicates that it is not split, the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of coding. When the CU split flag (split_cu_flag) value indicates to be split, the image encoding apparatus starts encoding from the first flag in the above-described manner.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.When QTBT is used as another example of the tree structure, there are two types of splitting the block of the corresponding node into two blocks of the same size horizontally (i.e., symmetric horizontal splitting) and vertically splitting (i.e., symmetric vertical splitting). branches may exist. A split flag (split_flag) indicating whether each node of the BT structure is split into blocks of a lower layer and split type information indicating a split type are encoded by the
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.A CU may have various sizes depending on the QTBT or QTBTTT split from the CTU. Hereinafter, a block corresponding to a CU to be encoded or decoded (ie, a leaf node of QTBTTT) is referred to as a 'current block'. According to the adoption of QTBTTT partitioning, the shape of the current block may be not only a square but also a rectangle.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다. The
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.In general, each of the current blocks in a picture may be predictively coded. In general, the prediction of the current block is performed using an intra prediction technique (using data from the picture containing the current block) or inter prediction technique (using data from a picture coded before the picture containing the current block). can be performed. Inter prediction includes both uni-prediction and bi-prediction.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.The
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.For efficient directional prediction of a rectangular-shaped current block, directional modes (Nos. 67 to 80 and No. -1 to No. -14 intra prediction modes) shown by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as “wide angle intra-prediction modes”. Arrows in FIG. 3B indicate corresponding reference samples used for prediction, not prediction directions. The prediction direction is opposite to the direction indicated by the arrow. The wide-angle intra prediction modes are modes in which a specific directional mode is predicted in the opposite direction without additional bit transmission when the current block is rectangular. In this case, among the wide-angle intra prediction modes, some wide-angle intra prediction modes available for the current block may be determined by the ratio of the width to the height of the rectangular current block. For example, the wide-angle intra prediction modes having an angle smaller than 45 degrees (intra prediction modes 67 to 80) are available when the current block has a rectangular shape with a height smaller than the width, and a wide angle having an angle greater than -135 degrees. The intra prediction modes (intra prediction modes -1 to -14) are available when the current block has a rectangular shape with a width greater than a height.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 비트율 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 비트율 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 비트율 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.The
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 움직임벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.The
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조픽처와 각 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.Meanwhile, the
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다. Various methods may be used to minimize the amount of bits required to encode motion information.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.For example, when the reference picture and motion vector of the current block are the same as the reference picture and motion vector of the neighboring block, the motion information of the current block may be transmitted to the image decoding apparatus by encoding information for identifying the neighboring block. This method is called 'merge mode'.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다. In the merge mode, the
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 선정된 머지 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 머지 후보에 추가한다. As the neighboring blocks for inducing the merge candidate, as shown in FIG. 4 , the left block (A0), the lower left block (A1), the upper block (B0), and the upper right block (B1) adjacent to the current block in the current picture. ), and all or part of the upper left block (A2) may be used. Also, a block located in a reference picture (which may be the same as or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture in which the current block is located may be used as a merge candidate. For example, a block co-located with the current block in the reference picture or blocks adjacent to the co-located block may be further used as merge candidates. If the number of merge candidates selected by the above-described method is smaller than the preset number, a 0 vector is added to the merge candidates.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.The
머지 스킵(merge skip) 모드는 머지 모드의 특별한 경우로서, 양자화를 수행한 후, 엔트로피 부호화를 위한 변환 계수가 모두 영(zero)에 가까울 때, 잔차신호의 전송 없이 주변블록 선택 정보만을 전송한다. 머지 스킵 모드를 이용함으로써, 움직임이 적은 영상, 정지 영상, 스크린 콘텐츠 영상 등에서 상대적으로 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다. The merge skip mode is a special case of the merge mode. After performing quantization, when all transform coefficients for entropy encoding are close to zero, only neighboring block selection information is transmitted without transmission of a residual signal. By using the merge skip mode, it is possible to achieve relatively high encoding efficiency in an image with little motion, a still image, or a screen content image.
이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다. Hereinafter, the merge mode and the merge skip mode are collectively referred to as a merge/skip mode.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.Another method for encoding motion information is AMVP (Advanced Motion Vector Prediction) mode.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 움직임벡터 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 움직임벡터 후보에 추가한다. In the AMVP mode, the
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다. The
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.The prediction motion vector may be obtained by applying a predefined function (eg, a median value, an average value operation, etc.) to the prediction motion vector candidates. In this case, the image decoding apparatus also knows the predefined function. In addition, since the neighboring block used to derive the prediction motion vector candidate is a block that has already been encoded and decoded, the video decoding apparatus already knows the motion vector of the neighboring block. Therefore, the image encoding apparatus does not need to encode information for identifying the prediction motion vector candidate. Accordingly, in this case, information on a differential motion vector and information on a reference picture used to predict the current block are encoded.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.Meanwhile, the prediction motion vector may be determined by selecting any one of the prediction motion vector candidates. In this case, information for identifying the selected prediction motion vector candidate is additionally encoded together with information on the differential motion vector and information on the reference picture used to predict the current block.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.The
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. The
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. Meanwhile, the
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. The
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.The
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.The
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다. The
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(움직임 정보의 부호화 모드(머지 모드 또는 AMVP 모드), 머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 부호화한다.In addition, the
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.The
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.The
루프(loop) 필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.The
디블록킹 필터(182)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184) 및 alf(186)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 alf(186)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(186)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.The
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용될 수 있다.The restored block filtered through the
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.5 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure. Hereinafter, an image decoding apparatus and sub-components of the apparatus will be described with reference to FIG. 5 .
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)를 포함하여 구성될 수 있다. The image decoding apparatus includes an
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Like the image encoding apparatus of FIG. 1 , each component of the image decoding apparatus may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. In addition, the function of each component may be implemented as software and the microprocessor may be implemented to execute the function of software corresponding to each component.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.The
엔트로피 복호화부(510)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다. The
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이에 따라 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.For example, when a CTU is split using the QTBTTT structure, a first flag (QT_split_flag) related to QT splitting is first extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for the node corresponding to the leaf node of QT, the second flag (MTT_split_flag) related to the split of MTT and the split direction (vertical / horizontal) and / or split type (binary / ternary) information are extracted and the corresponding leaf node is set to MTT split into structures. Accordingly, each node below the leaf node of the QT is recursively divided into a BT or TT structure.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다. As another example, when a CTU is split using the QTBTTT structure, a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether a CU is split is extracted first, and when the block is split, a first flag (QT_split_flag) is extracted. may be In the partitioning process, each node may have zero or more repeated MTT splits after zero or more repeated QT splits. For example, in the CTU, MTT division may occur immediately, or conversely, only multiple QT divisions may occur.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.As another example, when a CTU is split using a QTBT structure, a first flag (QT_split_flag) related to QT splitting is extracted and each node is split into four nodes of a lower layer. And, for a node corresponding to a leaf node of QT, a split flag (split_flag) indicating whether to further split into BT and split direction information are extracted.
한편, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.On the other hand, when the
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.Also, the
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.The
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다. The
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.The
또한, 역변환부(530)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.In addition, when the
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.In addition, when MTS is applied, the
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.The
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.The
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.The
가산기(550)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.The
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다. The
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용된다.The restored block filtered through the
본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 임의 블록 분할을 사용하여 현재블록을 예측 시, 임의 분할된 블록의 잔차 신호(residual signals)에 대해 변환 및 역변환을 수행하거나, 현재블록의 임의 분할에 따른 분할 경계에 인접한 일부 화소들에 대응하는 잔차 신호에 대해 변환 및 역변환을 수행하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.This embodiment relates to encoding and decoding of an image (video) as described above. In more detail, when predicting the current block using arbitrary block division, transform and inverse transform are performed on residual signals of the randomly divided block, or some pixels adjacent to the division boundary according to the arbitrary division of the current block Provided are a video coding method and apparatus for performing transform and inverse transform on a residual signal corresponding to .
이하의 실시예들은 영상 부호화 장치 내 픽처 분할부(110), 예측부(120), 변환부(140) 및 역변환부(165)에 적용될 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치 내 역변환부(530) 및 예측부(540)에 적용될 수 있다. The following embodiments may be applied to the
이하의 설명에서, 부호화/복호화하고자 하는 '대상블록(target block)'이라는 용어는 전술한 바와 같은 현재블록 또는 코딩 유닛(CU)과 동일한 의미로 사용될 수 있고, 또는 코딩 유닛의 일부 영역을 의미할 수도 있다.In the following description, the term 'target block' to be encoded/decoded may be used in the same meaning as the current block or coding unit (CU) as described above, or may mean a partial region of the coding unit. may be
이하, 대상블록을 임의 형태의 하위 서브블록들로 분할하는 것을 임의 블록 분할(arbitrary block partitioning) 또는 임의 분할(arbitrary partitioning)로 표현한다. 또한, 분할된 서브블록들을 임의 분할 블록들(arbitrary partitioned blocks)로 표현한다.Hereinafter, the division of the target block into sub-blocks of arbitrary types is expressed as arbitrary block partitioning or arbitrary partitioning. In addition, the divided subblocks are expressed as arbitrary partitioned blocks.
I. 선분을 이용하는 임의 블록 분할I. Arbitrary Block Segmentation Using Line Segments
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 선분을 이용하는 임의 블록 분할을 나타내는 예시도이다. 6 is an exemplary diagram illustrating arbitrary block division using line segments according to an embodiment of the present disclosure.
도 6의 예시에서 현재블록은 정방형(square) 또는 직방형(rectangular) 블록일 수 있다. 영상 부호화 장치 내 픽처 분할부(110)는 이러한 정방형 또는 직방형 블록을 재귀적으로(recursively) 다양한 트리 형태로 분할할 수 있다. 전술한 바와 같이, 픽처 분할부(110)는 쿼드트리, 바이너리트리, 터너리트리 등과 같은 구조에 따라 현재블록을 하위 서브블록들로 분할할 수 있다. In the example of FIG. 6 , the current block may be a square or rectangular block. The
또한, 픽처 분할부(110)는, 도 6에서 예시된 바와 같이, 현재블록을 블록의 원점(origin)으로부터 특정한 각도 θ와 거리 ρ를 갖는 선분(line segment)을 이용하여 상이한 두 개의 임의 분할 블록들로 분할할 수 있다. 이때, 영상 부호화 장치는 선분을 나타내기 위한 파라미터로서 원점 기준의 각도와 거리를 블록 단위로 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치는 각도와 거리를 결합하여 생성한 특정한 인덱스 값을 시그널링할 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 6 , the
한편, 블록의 원점은 기하학적 중심(geometrical center)일 수 있다. 예컨대, 정방형 또는 직방형 블록에 대해, 블록의 측변을 수직이분할하는 직선과 하변을 수직이분할하는 직선 간의 교점이 블록의 원점일 수 있다. Meanwhile, the origin of the block may be a geometrical center. For example, with respect to a square or rectangular block, an intersection point between a straight line dividing a side edge of the block and a straight line vertically bisecting a lower side of the block may be the origin of the block.
이하, 임의 블록 분할된 블록 내의 잔차 신호들 중에서 일부만을 변환/역변환하는 방법 및 장치를 기술한다. 또한, 임의 블록 분할된 블록 내의 잔차 신호를 다수의 잔차 서브블록으로 분할한 후, 서브블록별로 상이하게 변환/역변환하는 방법 및 장치도 기술한다.Hereinafter, a method and an apparatus for transforming/inverse transforming only a part of residual signals in an arbitrary block-divided block will be described. Also, a method and apparatus for dividing a residual signal in an arbitrary block-divided block into a plurality of residual subblocks and then transforming/inversely transforming them differently for each subblock are also described.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 마스크 기반의 임의 블록 분할을 나타내는 예시도이다. 7 is an exemplary diagram illustrating mask-based arbitrary block division according to an embodiment of the present disclosure.
다른 실시예로서, 픽처 분할부(110)는 마스크 기반의 임의 블록 분할을 수행할 수 있다. 예컨대, 픽처 분할부(110)는 화소 위치에 따라 상이한 가중치를 적용함으로써, 현재블록을 임의 분할할 수 있다. 도 7의 예시에서, 예컨대, 가중치는 0 내지 8의 값을 가질 수 있다. 또한, 임의 분할 선분을 기준으로 인접한 영역의 화소들에 대해, 분할 선분과의 거리에 따라 화소들의 가중치가 감소하거나 또는 증가할 수 있다. 예컨대, 상단 블록의 경우, 현재블록의 좌상단 근처의 화소들에 대해 가장 큰 가중치인 8을 적용하고, 경계 선분에 인접하는 화소들에 대해 중간 가중치인 4를 적용하며, 우하단 근처의 화소들에 대해 가장 작은 가중치인 0을 적용함으로써, 픽처 분할부(110)는, 가중치를 이용하여 현재블록으로부터 상단 블록을 임의 분할할 수 있다. 또한, 픽처 분할부(110)는, 가중치를 반대로 적용하여, 현재블록으로부터 하단 블록을 임의 분할할 수 있다.As another embodiment, the
임의 분할 선분을 기준으로 상이한 가중치를 적용하는 이유는, 임의 분할 선분의 근처 화소에서 큰 잔차 신호가 발생한다는 통계적 특성 때문이다. 따라서, 임의 분할 선분과의 거리에 기초하여 상이한 가중치를 이용함으로써, 임의 블록 분할의 경계에서 발생할 수 있는 경계 열화를 감소될 수 있다.The reason why different weights are applied based on the randomly divided line segment is because of the statistical property that a large residual signal is generated in pixels adjacent to the randomly divided line segment. Therefore, by using different weights based on the distance from the arbitrary division line segment, boundary deterioration that may occur at the boundary of arbitrary block division can be reduced.
II. 임의 분할된 블록의 변환II. Transformation of randomly partitioned blocks
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 변환하는 블록 변환 장치를 나타내는 블록도이다. 8 is a block diagram illustrating a block transform apparatus for transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
본 실시예에 따른 블록 변환 장치는 임의 분할된 블록들 내의 잔차 신호들 중에서 일부만을 변환한다. 블록 변환 장치는 분할정보 획득부(802), 변환영역(transform area) 결정부(804), 변환영역 획득부(806) 및 변환부(140)의 전부 또는 일부를 포함한다. 블록 변환 장치 내 분할정보 획득부(802), 변환영역 결정부(804) 및 변환영역 획득부(806)는 변환을 위한 전처리 단계에 해당하고, 편의상 분리하여 기술하였으나, 변환부(140)의 일부로서 포함될 수 있다. 따라서, 블록 변환 장치는 영상 부호화 장치 내 변환부(140)에 포함될 수 있다. The block transform apparatus according to the present embodiment transforms only a part of residual signals in randomly divided blocks. The block transform apparatus includes all or a part of a partition
분할정보 획득부(802)는 현재블록의 임의분할 정보를 획득한다. 즉, 분할정보 획득부(802)는 현재블록이 임의 분할 블록들로 분할된 형태에 대한 정보를 유도하거나 파싱할 수 있다. 여기서, 현재블록은 하나의 정방형 또는 직방형의 블록이고, 임의 분할 블록들은 정방형 및 직방형이 아닐 수 있다. The division
일 예로서, 임의분할 정보는 하나의 선분을 활용하여 현재블록이 이분할된 경우를 나타내는 정보이다. 이러한 분할 형태에 대하여, 임의분할 정보는 하나 또는 그 이상의 신택스를 이용하여 상위 단계로부터 시그널링될 수 있다. 분할정보 획득부(802)는 시그널링된 신택스를 파싱하거나, 신택스로부터 유도하여 임의분할 정보를 획득할 수 있다. 임의분할 정보는, 전술한 바와 같은, 현재블록의 원점에 기준하는 분할 선분의 각도와 거리를 포함할 수 있다. 또한, 임의분할 정보는, 분할 선분의 원점 기준 각도와 거리를 결합한 하나의 인덱스 값을 포함할 수 있다. As an example, the random division information is information indicating a case in which the current block is divided into two using one line segment. For this type of division, random division information may be signaled from a higher level using one or more syntaxes. The division
다른 예로서, 임의분할 정보는 하나 또는 그 이상의 선분을 활용하여 현재블록이 이분할 또는 그 이상으로 분할된 경우를 나타내는 정보일 수 있다. As another example, the random division information may be information indicating a case in which the current block is divided into two or more divisions using one or more line segments.
한편, 현재블록 내 화소들은 원본 신호로부터 예측부(120)에 의해 예측된 신호가 감산된 잔차 신호일 수 있다.Meanwhile, the pixels in the current block may be a residual signal obtained by subtracting a signal predicted by the
변환영역 결정부(804)는 임의분할 정보를 이용하여 변환의 대상이 되는 변환영역을 결정한다. 이때, 임의분할 정보에 따라 변환의 대상이 되는 화소들을 포함하는 변환영역이 상이하게 결정될 수 있다. 즉, 변환영역 결정부(804)는, 현재블록의 분할 형태에 따라 기정의된 화소들을 변환영역으로 사용할 수 있다. 또는, 변환영역 결정부(804)는, 임의 분할의 경계에 기초하여 변환의 대상이 되는 화소들을 산정할 수 있다. 결론적으로, 변환영역 결정부(804)는, 현재블록 내의 화소들 중, 임의 분할의 경계에 위치하는 화소들, 및 경계에 공간적으로 인접한 화소들을 변환영역으로 선택할 수 있다. The transformation
변환영역 획득부(806)는 변환영역으로 결정된 대상 화소들의 잔차 신호를 획득하여 벡터화(vectorization)함으로써, 잔차블록을 생성한다. 변환영역으로부터 잔차블록이 생성되므로, 부호화 대상블록의 크기와 잔차블록의 크기는 상이할 수 있다. 생성된 잔차블록은 변환부(140)로 전달된다. The transform
변환부(140)는 전달된 잔차블록을 변환하여 현재블록의 변환 계수들(transformed coefficients)을 생성한다. The
이하, 도 9a 내지 도 9d, 및 도 10의 예시를 이용하여, 변환영역의 결정 방식, 및 변환영역 내 화소들의 획득 방식을 기술한다. Hereinafter, a method of determining a transform region and a method of acquiring pixels in the transform region will be described using the examples of FIGS. 9A to 9D and FIG. 10 .
도 9a 내지 도 9d는 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할 경계의 일부 화소들의 선정을 나타내는 예시도이다. 9A to 9D are exemplary views illustrating selection of some pixels of an arbitrary division boundary according to an embodiment of the present disclosure.
일 실시예로서, 도 9a 내지 도 9d의 예시에서는, 16×8 크기의 현재블록이 우측 하단과 좌측 상단을 연결하는 선분에 의해 두 개의 삼각 블록으로 임의 분할된다. As an embodiment, in the example of FIGS. 9A to 9D , the 16×8 size current block is arbitrarily divided into two triangular blocks by a line segment connecting the lower right and upper left corners.
도 9a의 예시는 임의 블록 분할의 경계에 위치하는 화소들을 나타낸다. 변환영역 결정부(804)는 도 9a의 예시와 같이, 임의 분할의 경계에 위치하는 화소들만을 선정하여 해당 화소들을 변환영역으로 결정할 수 있다. 이후, 변환영역 획득부(806)는 임의 분할 경계에 위치하는 화소들을 벡터화할 수 있다. 예컨대, 변환영역 획득부(806)는 임의 분할 경계에 위치하는 화소들 16 개를 16×1 또는 1×16의 1D(1-Dimensional) 벡터로 벡터화하거나, 또는 4×4, 8×2, 또는 2×8의 2D(2-Dimensional) 벡터로 벡터화할 수 있다. The example of FIG. 9A shows pixels located at the boundary of arbitrary block division. As in the example of FIG. 9A , the
다른 실시예로서, 변환영역 결정부(804)는 도 9b의 예시와 같이, 임의 블록 분할의 경계에 위치하는 화소들을 기준으로 상단, 하단, 좌측 및 우측의 화소들까지 변환영역으로 결정할 수 있다. 예컨대, 변환영역 결정부(804)는 임의 분할의 경계에 위치하는 화소들, 및 경계를 기준으로 x+1, x-1, y+1 및 y-1 위치의 화소들까지 변환영역으로 선정할 수 있다. As another embodiment, the
한편, 도 9b의 예시에서, 변환영역에 포함되는 총 변환 대상 화소들의 개수는 44 개로서 2의 배수가 아닌 인자를 포함한다. 따라서, 대상 화소들이 4×11 크기의 2차원 벡터로 구성되는 경우, 기존의 비디오 코딩 장치의 구성요소들과 연결이 어려워질 수 있다.Meanwhile, in the example of FIG. 9B , the total number of transformation target pixels included in the transformation region is 44, and includes a factor that is not a multiple of 2. Accordingly, when the target pixels are configured as a 2D vector having a size of 4×11, it may be difficult to connect with components of the existing video coding apparatus.
또다른 실시예로서, 변환영역 결정부(804)는 도 9c의 예시와 같이, 변환영역에 포함되는 총 변환 대상 화소의 갯수를 8 또는 16의 배수와 같이 변환에 용이한 개수로 설정할 수 있다. 변환영역 결정부(804)는 임의 블록 분할의 경계를 기준으로 특정 화소들을 선정 시, 화소의 개수가 이후 수행되는 변환에 적합하도록 대상 화소의 개수를 조절할 수 있다. 예컨대, 도 9c의 예시에서 대상 화소들의 개수는 48 개이고, 변환영역 획득부(806)는 대상 화소들을 16×3 또는 8×6 크기의 2D 벡터로 벡터화할 수 있다.As another embodiment, the
전술한 바와 같이, 비디오 코딩방법 및 장치가 화소 단위 처리를 수행 시, 메모리 접근 및 연산의 복잡도가 증가할 수 있다. 따라서, 이러한 문제들을 해결하기 위하여, 서브블록 단위로 대상 화소들이 선정될 수 있다. 또다른 실시예로서, 변환영역 결정부(804)는 도 9d의 예시와 같이, 임의 블록 분할의 경계에 위치하는 화소들을 4×4 서브블록 단위로 분할할 수 있다. 이후, 총 4 개의 4×4 블록을 이용하여 변환영역 획득부(806)는 변환을 위한 16×4 블록으로 벡터화할 수 있다. As described above, when the video coding method and apparatus perform pixel-by-pixel processing, the complexity of memory access and operation may increase. Accordingly, in order to solve these problems, target pixels may be selected in units of sub-blocks. As another embodiment, the
또한, 변환영역 결정부(804)는 추가적으로 8×8 블록 또는 16×16 블록 단위로도 변환을 위한 대상 화소들을 선정할 수 있다. Also, the
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할 경계의 일부 화소들의 획득 및 변환을 나타내는 예시도이다. 10 is an exemplary diagram illustrating acquisition and transformation of some pixels of an arbitrary division boundary according to an embodiment of the present disclosure.
일 실시예로서, 도 10은, 16×8 크기의 현재블록이 우측 하단과 좌측 상단을 연결하는 선분에 의해 두 개의 삼각 블록으로 임의 분할된 예시이다. 한편, 전술한 바와 같이 현재블록이 포함하는 화소들은 원본 신호로부터 예측부(120)에 의해 에측된 신호가 감산된 잔차 신호일 수 있다. 따라서, 도 10은 이러한 임의 분할된 두 개의 삼각 블록을 이용하여, 임의 블록 분할의 경계에 인접하는 일부 화소 위치에 해당하는 잔차 신호를 변환하는 과정을 예시한다. As an embodiment, FIG. 10 is an example in which a 16×8 size current block is arbitrarily divided into two triangular blocks by a line segment connecting the lower right and upper left corners. Meanwhile, as described above, the pixels included in the current block may be a residual signal obtained by subtracting the signal predicted by the
임의 분할된 두 개의 삼각 블록에 대해, 변환영역 결정부(804)는 임의 분할 경계에 위치하는 화소들 및 경계에 인접한 화소들을 변환영역으로 결정한다. 도 10의 예시와 같이, 우측 하단과 좌측 상단을 연결하는 선분에 인접한 다수의 화소들에 대해, 변환영역 결정부(804)는 총 4 개의 4×4 블록에 해당하는 화소들을 변환영역으로 결정할 수 있다. For the two arbitrarily divided triangular blocks, the
변환영역 획득부(806)는 변환영역 내 화소 위치들의 잔차 신호를 획득하여 벡터화한다. 도 10의 예시와 같이, 변환영역 획득부(806)는 전술한 4 개의 4×4 블록을 하나의 16×4 크기의 잔차블록으로 2D 벡터화한 후, 생성된 잔차블록을 변환부(140)로 전달할 수 있다. 또는, 변환영역 획득부(806)는 4 개의 4×4 블록을 하나의 4×16 크기의 잔차블록으로 2D 벡터화한 후, 생성된 잔차블록을 변환부(140)로 전달할 수 있다. The transform
한편, 도 10의 예시에서는, 16×8 크기의 현재블록으로부터 임의 분할의 경계에 인접하는 일부 화소 위치들의 잔차 신호를 획득하여, 2D 벡터화하는 것을 나타내나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 변환영역 결정부(804) 및 변환영역 획득부(806)는, 전술한 일부 화소의 위치들에 한정하지 않고, 다양한 크기로 확장 또는 축소된 변환영역을 결정하고, 이러한 변환영역 내 화소들의 잔차 신호를 획득하여, 2D 벡터화할 수 있다.Meanwhile, in the example of FIG. 10 , 2D vectorization is obtained by obtaining residual signals of some pixel positions adjacent to the boundary of an arbitrary division from a current block having a size of 16×8, but the present invention is not limited thereto. For example, the transformation
변환부(140)는 전달된 잔차 신호를 변환하여 변환 계수들을 생성한다. 이때, 부호화 대상블록의 크기와 변환의 대상이 되는 잔차블록의 크기는 전술한 바와 같이, 상이할 수 있다. 예컨대, 도 10에 예시된 바와 같이, 대상블록의 크기는 16×8 블록이나, 대상블록에 대하여 변환이 수행되는 잔차블록의 크기는 16×4 블록으로서, 부호화 대상블록과 잔차블록의 크기가 상이하다. The
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 역변환하는 블록 역변환 장치를 나타내는 블록도이다. 11 is a block diagram illustrating an apparatus for inverse block transform for inversely transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
본 실시예에 따른 블록 역변환 장치는 임의 분할 블록들 내의 잔차 신호들 중에서 일부만을 역변환한다. 블록 역변환 장치는 역변환부(530), 분할정보 획득부(1102), 재배치영역(relocation area) 결정부(1104) 및 재배치부(1106)의 전부 또는 일부를 포함한다. 블록 역변환 장치 내 분할정보 획득부(1102), 재배치영역 결정부(1104) 및 재배치부(1106)는 역변환을 위한 후처리 단계에 해당하고, 편의상 분리하여 기술하였으나, 역변환부(530)의 일부로서 포함될 수 있다. 따라서, 블록 역변환 장치는 영상 복호화 장치 내 역변환부(530)에 포함될 수 있다. The block inverse transform apparatus according to the present embodiment inversely transforms only some of the residual signals in arbitrary divided blocks. The block inverse transform apparatus includes all or a part of an
역변환부(530)는 비트스트림으로부터 복호화된 변환 계수들을 역변환하여 현재블록의 복원 잔차블록을 생성한다. 이때, 역변환부(530)는 기정의된 변환 방식을 이용하여 역변환을 수행할 수 있다. 또는, 역변환부(530)는 복호화 대상블록에 대하여 시그널링된 역변환 정보를 활용하되, 다수의 역변환 방식 중 하나 또는 그 이상의 역변환 방식을 사용하여 역변환을 수행할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 복호화 대상블록의 크기와 역변환된 잔차블록의 크기가 상이할 수 있다. The
분할정보 획득부(1102)는 현재블록의 임의분할 정보를 획득한다. 즉, 분할정보 획득부(1102)는 현재블록이 임의 분할 블록들로 분할된 형태에 대한 정보를 복호화된 신택스로부터 유도하거나 파싱할 수 있다. 여기서, 현재블록은 하나의 정방형 또는 직방형의 블록이고, 임의 분할 블록들은 정방형 및 직방형이 아닐 수 있다.The division
일 예로서, 임의분할 정보는 하나의 선분을 활용하여 현재블록이 이분할된 경우를 나타내는 정보이다. 임의분할 정보는, 현재블록의 원점에 기준하는 분할 선분의 각도와 거리를 포함할 수 있다. 또는, 임의분할 정보는, 분할 선분의 원점 기준 각도와 거리를 결합한 하나의 인덱스 값을 포함할 수 있다.As an example, the random division information is information indicating a case in which the current block is divided into two using one line segment. The arbitrary division information may include the angle and distance of the division line segment based on the origin of the current block. Alternatively, the arbitrary division information may include one index value combining the reference angle and the distance from the origin of the division line segment.
다른 예로서, 임의분할 정보는 하나 또는 그 이상의 선분을 활용하여 현재블록이 이분할 또는 그 이상으로 분할된 경우를 나타내는 정보일 수 있다. As another example, the random division information may be information indicating a case in which the current block is divided into two or more divisions using one or more line segments.
재배치영역 결정부(1104)는 임의분할 정보를 이용하여 복원 잔차블록 내 잔차 신호를 현재블록 내에 재배치하기 위한 재배치영역을 결정한다. 임의분할 정보에 따라, 복원 잔차 신호가 재배치되는, 현재블록 내 화소들이 상이하게 선택될 수 있다. 즉, 재배치영역 결정부(1104)는, 현재블록의 분할 형태에 따라 기정의된 화소들을 재배치영역으로 사용할 수 있다. 또는, 재배치영역 결정부(1104)는 임의 분할의 경계에 기초하여 재배치되는 화소들을 산정할 수 있다. 결론적으로, 재배치영역 결정부(1104)는 임의 분할의 경계에 위치하는 화소들, 및 경계에 인접한 화소들 을 재배치영역으로 결정한다. The relocation
재배치부(1106)는 결정된 재배치영역에 복원 잔차 신호를 재배치한다. The
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할 경계의 일부 화소들의 역변환 및 재배치를 나타내는 예시도이다. 12 is an exemplary diagram illustrating inverse transformation and rearrangement of some pixels of an arbitrary division boundary according to an embodiment of the present disclosure.
일 실시예로서, 도 12는, 16×8 크기의 현재블록이 우측 하단과 좌측 상단을 연결하는 선분에 의해 두 개의 삼각 블록으로 임의 분할된 예시이다. 또한, 도 12는 이러한 임의 분할된 두 개의 삼각 블록을 이용하여, 임의 블록 분할의 경계에 인접하는 일부 화소 위치에 해당하는 잔차 신호를 역변환하는 과정을 예시한다. 한편, 도 12의 예시는, 현재블록을 두 개의 삼각 블록으로 임의 분할하는 경우인 도 10의 예시에 대한 역과정을 나타낸다. As an embodiment, FIG. 12 is an example in which a 16×8 size current block is arbitrarily divided into two triangular blocks by a line segment connecting the lower right and upper left. Also, FIG. 12 illustrates a process of inversely transforming the residual signal corresponding to some pixel positions adjacent to the boundary of the arbitrary block division using these two randomly divided triangular blocks. Meanwhile, the example of FIG. 12 shows a reverse process to the example of FIG. 10, which is a case in which the current block is arbitrarily divided into two triangular blocks.
도 12의 예시에서, 16×4 크기의 블록에 대하여, 역변환부(530)는 역변환을 수행하여 복원 잔차 블록을 생성한다. 이때, 전술한 바와 같이, 복호화 대상블록의 크기와 역변환을 수행하는 잔차블록의 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 도 12에 예시된 바와 같이, 대상블록의 크기는 16×8 블록이나, 대상블록에 대하여 역변환이 수행되는 잔차블록의 크기는 16×4 블록으로서, 복호화 대상블록과 잔차블록의 크기가 상이할 수 있다. In the example of FIG. 12 , with respect to a block having a size of 16×4, the
복원 잔차블록이 임의 분할된 현재블록 내 화소들의 일부인 경우, 재배치영역 결정부(1104) 및 재배치부(1106)는 임의분할 정보에 기초하여 복원 잔차블록으로부터 현재블록의 전체 잔차블록을 생성한다. 도 12의 예시에서는, 재배치영역 결정부(1104) 및 재배치부(1106)는 16×4 크기의 잔차블록 내 잔차신호를 임의 블록 분할의 경계에 재배치하여 16×8 크기의 현재블록의 전체 잔차 신호를 생성한다. 한편, 임의 분할 경계에 인접하지 않은 화소 위치에 대해, 재배치부(1106)는 기정의된 값을 설정할 수 있다. 여기서, 기정의된 값은, 예컨대 0(zero)일 수 있다. 추후, 재배치된 전체 잔차 신호와 예측부(540)에 의해 예측된 신호가 가산되어, 현재블록의 복원 신호가 생성될 수 있다.When the reconstructed residual block is a part of the pixels in the arbitrarily divided current block, the relocation
이하, 다른 실시예로서, 도 13 및 도 14의 도시를 이용하여, 현재블록의 전체 잔차 신호를 변환/역변환함에 있어서, 임의 블록 분할의 경계의 화소 위치에 따라 상이한 변환/역변환 방식을 적용하는 예시를 기술한다. Hereinafter, as another embodiment, in transforming/inverse transforming the entire residual signal of the current block using the diagrams of FIGS. 13 and 14, a different transform/inverse transform method is applied according to the pixel position of the boundary of an arbitrary block division. describe
도 13은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 임의 분할의 경계의 화소 위치에 따른 상이한 변환을 나타내는 예시도이다. 13 is an exemplary diagram illustrating different transformations according to pixel positions of a boundary of an arbitrary division according to another embodiment of the present disclosure.
일 실시예로서, 도 13은, 16×8 크기의 현재블록이 우측 하단과 좌측 상단을 연결하는 선분에 의해 두 개의 삼각 블록으로 임의 분할된 예시이다. 한편, 전술한 바와 같이 현재블록이 포함하는 화소들은 원본 신호로부터 예측부(120)에 의해 예측된 신호가 감산된 잔차 신호일 수 있다. 따라서, 도 13은 이러한 임의 분할된 두 개의 삼각 블록을 이용하여, 임의 분할의 경계에 인접하는 화소 위치에 따라 잔차 신호를 상이하게 변환하는 과정을 예시한다. As an embodiment, FIG. 13 is an example in which a 16×8 size current block is arbitrarily divided into two triangular blocks by a line segment connecting the lower right and upper left corners. Meanwhile, as described above, the pixels included in the current block may be residual signals obtained by subtracting the signal predicted by the
임의 분할된 두 개의 삼각 블록에 대해, 변환영역 결정부(804)는 임의 분할 경계의 화소들을 제1 변환영역으로 결정한다. 추가적으로, 변환영역 결정부(804)는 두 개의 삼각 블록에서 제1 변환영역을 제외한 나머지 화소들을 제2 변환영역으로 결정할 수 있다. 도 13의 예시와 같이, 우측 하단과 좌측 상단을 연결하는 선분에 인접한 다수의 화소들에 대해, 변환영역 결정부(804)는 총 4 개의 4×4 블록에 해당하는 화소들을 제1 변환영역으로 선정할 수 있다. 또한, 변환영역 결정부(804)는 제1 변환영역을 제외한 16×4 개의 화소들, 즉, 블록 분할 경계에서 공간적으로 먼 거리에 위치한 화소들을 제2 변환영역으로 선정할 수 있다. With respect to the two arbitrarily divided triangular blocks, the
변환영역 획득부(806)는 제1 변환영역 및 제2 변환영역 내 화소 위치들의 잔차 신호를 벡터화함으로써, 서브블록들을 생성한다. 도 13의 예시와 같이, 변환영역 획득부(806)는 제1 변환영역에 포함된 4 개의 4×4 블록을 하나의 16×4 크기의 제1 잔차블록으로 2D 벡터화하고, 추가적으로 제2 변환영역에 포함된 4 개의 4×4 블록을 하나의 16×4 크기의 제2 잔차블록으로 2D 벡터화할 수 있다. 생성된 제1 잔차블록 및 제2 잔차블록, 즉 서브블록들은 변환부(140)로 전달될 수 있다. The transform
변환부(140)는 서브블록들 각각에 상이한 변환을 적용하여 현재블록의 변환 계수들을 생성할 수 있다. The
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 임의 분할의 경계의 화소 위치에 따른 상이한 역변환를 나타내는 예시도이다. 14 is an exemplary diagram illustrating different inverse transforms according to pixel positions of a boundary of an arbitrary division according to another embodiment of the present disclosure.
일 실시예로서, 도 14의 예시에서는, 16×8 크기의 현재블록이 우측 하단과 좌측 상단을 연결하는 선분에 의해 두 개의 삼각 블록으로 임의 분할된다. 또한, 도 14는 이러한 임의 분할된 두 개의 삼각 블록을 이용하여, 임의 분할의 경계에 인접하는 화소 위치에 따라 잔차 신호를 상이하게 역변환하는 과정을 예시한다. 한편, 도 14의 예시는, 현재블록을 두 개의 삼각 블록으로 임의 분할하는 경우인 도 13의 예시에 대한 역과정을 나타낸다. As an embodiment, in the example of FIG. 14 , a 16×8 current block is arbitrarily divided into two triangular blocks by a line segment connecting the lower right and upper left. Also, FIG. 14 exemplifies a process of inversely transforming the residual signal differently according to pixel positions adjacent to the boundary of the arbitrary division by using these two arbitrarily divided triangular blocks. On the other hand, the example of FIG. 14 shows a reverse process to the example of FIG. 13, which is a case in which the current block is arbitrarily divided into two triangular blocks.
현재블록에 대응하는 2 개의 서브블록이 존재할 때, 역변환부(530)는 각 서브블록에 대하여 상이한 역변환을 수행하여 역변환된 제1 잔차블록 및 제2 잔차블록을 생성한다. 도 14의 예시와 같이, 복호화 대상블록의 크기가 16×8 블록인 경우, 역변환부(530)는 2 개의 16×4 서브블록에 대응하는 변환계수 블록에 대해, 상이한 역변환을 수행하여 역변환된 제1 잔차블록 및 제2 잔차블록을 생성한다. 여기서, 제1 잔차블록 및 제2 잔차블록은 모두 16×4 크기의 블록들이다. 제1 잔차블록은 임의 블록 분할의 경계에 인접한 다수의 화소들을 포함하는 제1 변환영역의 잔차 신호를 포함하고, 제2 잔차블록은 제1 변환영역을 제외한 나머지 화소들을 포함하는 제2 변환영역의 잔차 신호를 포함한다. When there are two subblocks corresponding to the current block, the
재배치영역 결정부(1104) 및 재배치부(1106)는 현재블록의 임의분할 정보에 기초하여 제1 잔차블록 및 제2 잔차블록을 재배치함으로써, 현재블록의 전체 잔차 신호를 생성한다. 도 14의 예시와 같이, 재배치영역 결정부(1104) 및 재배치부(1106)는 16×4 크기의 제1 잔차블록을 임의 블록 분할의 경계에 인접하는 제1 변환영역에 재배치하고, 16×4 크기의 제2 잔차블록을 제2 변환영역에 재배치한다. 추후, 재배치된 전체 잔차 신호와 예측부(540)에 의해 예측된 신호가 가산되어, 현재블록의 복원 신호가 생성될 수 있다. The
한편, 도 13 및 도 14의 예시에서는 2 개의 서브블록들이 이용되나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 다른 실시예로서, 블록 변환/역변환 장치는, 임의 블록 분할의 경계와의 거리에 따라 현재블록을 2 개 또는 그 이상의 서브블록들로 분할한 후, 분할된 서브블록들에 상이한 변환/역변환을 적용할 수 있다. 이때, 임의 블록 분할의 경계와의 거리에 따라 분할되는 서브 블록의 크기는 균등하거나, 상이할 수도 있다. 예컨대, 도 13 및 도 14의 예시와 같이, 16×8 블록이 2 개의 16×4 서브블록들로 균등하게 분할될 수 있으나, 다른 예로서, 16×8 블록이 16×2 서브블록 및 16×6 서블블록으로 상이하게 분할될 수도 있다. 또는, 16×8 블록이 4 개의 16×2 서블블록으로 균등하게 분할될 수 있다. Meanwhile, in the examples of FIGS. 13 and 14 , two sub-blocks are used, but the present invention is not limited thereto. As another embodiment, the block transform/inverse transform apparatus divides the current block into two or more subblocks according to a distance from a boundary of arbitrary block division, and then applies different transform/inverse transforms to the divided subblocks. can do. In this case, the size of the sub-blocks divided according to the distance from the boundary of the arbitrary block division may be the same or different. For example, as in the example of FIGS. 13 and 14 , a 16×8 block may be equally divided into two 16×4 subblocks, but as another example, a 16×8 block may be divided into a 16×2 subblock and a 16×8 block. It may be divided into 6 subblocks differently. Alternatively, a 16×8 block may be equally divided into four 16×2 subblocks.
이하, 도 15 및 도 16의 도시를 이용하여, 블록 변환/역변환 장치가 수행하는, 임의 블록 분할된 블록들을 변환/역변환하는 방법을 기술한다.Hereinafter, a method of transforming/inverse transforming arbitrary block-divided blocks performed by the block transform/inverse transform apparatus will be described with reference to FIGS. 15 and 16 .
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 변환하는 블록 변환 방법을 나타내는 순서도이다.15 is a flowchart illustrating a block transform method for transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
블록 변환 장치는 현재블록의 임의분할 정보를 획득한다(S1500). 여기서, 임의분할 정보는, 현재블록이 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보이다. The block transformation apparatus obtains random division information of the current block (S1500). Here, the random partition information is information indicating a form in which the current block is divided into arbitrary partition blocks.
블록 변환 장치는 상위 단계로부터 시그널링된 신택스를 이용하여 임의분할 정보를 유도하거나 파싱할 수 있다. 이때, 현재블록은 하나의 정방형 또는 직방형의 블록이고, 임의 분할 블록들은 정방형 및 직방형이 아닐 수 있다. The block transformation apparatus may derive or parse randomization information by using a syntax signaled from a higher stage. In this case, the current block is a single square or rectangular block, and arbitrary divided blocks may not be square or rectangular.
일 예로서, 임의분할 정보는 하나의 선분을 활용하여 현재블록이 이분할된 경우를 나타내는 정보이다. 임의분할 정보는, 전술한 바와 같은, 현재블록의 원점에 기준하는 분할 선분의 각도와 거리를 포함할 수 있다. 또는, 임의분할 정보는, 분할 선분의 원점 기준 각도와 거리를 결합한 하나의 인덱스 값을 포함할 수 있다.As an example, the random division information is information indicating a case in which the current block is divided into two using one line segment. The arbitrary division information may include the angle and distance of the division line segment based on the origin of the current block, as described above. Alternatively, the arbitrary division information may include one index value combining the reference angle and the distance from the origin of the division line segment.
한편, 현재블록 내 화소들은 원본 신호로부터 예측부(120)에 의해 예측된 신호가 감산된 잔차 신호일 수 있다.Meanwhile, the pixels in the current block may be a residual signal obtained by subtracting a signal predicted by the
블록 변환 장치는 임의분할 정보를 이용하여 임의 분할 블록들로부터 변환의 대상이 되는 변환영역을 결정한다(S1502). 이때, 임의분할 정보에 따라 변환의 대상이 되는 화소들을 포함하는 변환영역이 상이하게 결정될 수 있다. 즉, 블록 변환 장치는, 현재블록의 분할 형태에 따라 기정의된 화소들을 변환영역으로 사용할 수 있다. 또는, 블록 변환 장치는, 임의 분할의 경계에 기초하여 변환의 대상이 되는 화소들을 산정할 수 있다. 결론적으로, 블록 변환 장치는, 현재블록 내의 화소들 중, 임의 분할의 경계에 위치하는 화소들, 및 경계에 공간적으로 인접한 화소들을 변환영역으로 선택할 수 있다. The block transform apparatus determines a transform region to be transformed from the randomly divided blocks by using the random partition information (S1502). In this case, a transformation region including pixels to be transformed may be determined differently according to the arbitrary division information. That is, the block transformation apparatus may use pixels predefined according to the division form of the current block as the transformation region. Alternatively, the block transform apparatus may calculate pixels to be transformed based on a boundary of an arbitrary division. Consequently, the block transformation apparatus may select pixels located at the boundary of an arbitrary division and pixels spatially adjacent to the boundary among pixels in the current block as the transformation region.
블록 변환 장치는 변환영역에 포함된 화소들의 잔차 신호를 획득하여 2차원 벡터화함으로써, 잔차블록을 생성한다(S1504). 변환영역으로부터 잔차블록이 생성되므로, 현재블록의 크기와 잔차블록의 크기는 상이할 수 있다. The block transform apparatus generates a residual block by obtaining the residual signals of pixels included in the transform region and performing two-dimensional vectorization (S1504). Since the residual block is generated from the transform domain, the size of the current block and the size of the residual block may be different.
블록 변환 장치는 잔차블록을 변환하여 현재블록의 변환 계수들을 생성한다(S1506). The block transform apparatus transforms the residual block to generate transform coefficients of the current block (S1506).
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 임의 분할된 블록들을 역변환하는 블록 역변환 방법을 나타내는 순서도이다.16 is a flowchart illustrating a block inverse transform method for inversely transforming randomly divided blocks according to an embodiment of the present disclosure.
블록 역변환 장치는 복호화된 변환 계수들을 역변환하여 복원 잔차블록을 생성한다(S1600). 이때, 블록 역변환 장치는 기정의된 변환 방식을 이용하여 역변환을 수행할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 복호화 대상블록의 크기와 역변환된 잔차블록의 크기가 상이할 수 있다.The block inverse transform apparatus inversely transforms the decoded transform coefficients to generate a reconstructed residual block ( S1600 ). In this case, the block inverse transform apparatus may perform inverse transform using a predefined transform method. Also, as described above , the size of the decoding object block may be different from the size of the inverse-transformed residual block.
블록 역변환 장치는 현재블록의 임의분할 정보를 획득한다(S1602). 여기서, 임의분할 정보는, 현재블록이 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보이다. 블록 역변환 장치는 복호화된 신택스를 이용하여 임의분할 정보를 유도하거나 파싱할 수 있다. 이때, 현재블록은 하나의 정방형 또는 직방형의 블록이고, 임의 분할 블록들은 정방형 및 직방형이 아닐 수 있다. 일 예로서, 임의분할 정보는 하나의 선분을 활용하여 현재블록이 이분할된 경우를 나타내는 정보이다. The block inverse transform apparatus obtains random partition information of the current block (S1602). Here, the random partition information is information indicating a form in which the current block is divided into arbitrary partition blocks. The block inverse transform device is The syntax can be used to derive or parse randomization information. In this case, the current block is a single square or rectangular block, and arbitrary divided blocks may not be square or rectangular. As an example, the random division information is information indicating a case in which the current block is divided into two using one line segment.
블록 역변환 장치는 임의분할 정보를 이용하여 복원 잔차블록의 잔차 신호를 현재블록 내에 재배치하기 위한 재배치영역을 결정한다(S1604). 임의분할 정보에 따라, 복원 잔차 신호가 재배치되는, 현재블록 내 화소들이 상이하게 선택될 수 있다. 즉, 블록 역변환 장치는, 현재블록의 분할 형태에 따라 기정의된 화소들을 재배치영역으로 사용할 수 있다. 또는, 블록 역변환 장치는 임의 분할의 경계에 기초하여 재배치되는 화소들을 산정할 수 있다. 결론적으로, 블록 역변환 장치는 현재블록 내의 화소들 중, 임의 분할의 경계에 위치하는 화소들, 및 경계에 인접한 화소들을 재배치영역으로 결정한다. The block inverse transform apparatus determines a relocation area for relocating the residual signal of the reconstructed residual block in the current block by using the random partition information (S1604). According to the randomization information, pixels in the current block to which the reconstructed residual signal is rearranged may be selected differently. That is, the block inverse transform apparatus may use pixels predefined according to the division form of the current block as the rearrangement area. Alternatively, the block inverse transform apparatus may calculate rearranged pixels based on a boundary of an arbitrary division. As a result, the block inverse transform apparatus determines, among pixels in the current block, pixels located at the boundary of an arbitrary division and pixels adjacent to the boundary as the rearrangement area.
블록 역변환 장치는 재배치영역에 잔차 신호를 재배치한다(S1606).The block inverse transform apparatus rearranges the residual signal in the rearrangement region (S1606).
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although it is described that each process is sequentially executed in the flowchart/timing diagram of the present specification, this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present disclosure. In other words, one of ordinary skill in the art to which an embodiment of the present disclosure pertains changes the order described in the flowchart/timing diagram within a range that does not deviate from the essential characteristics of an embodiment of the present disclosure, or performs one of each process Since it will be possible to apply various modifications and variations by executing the above process in parallel, the flowchart/timing diagram is not limited to a time-series order.
이상의 설명에서 예시적인 실시예들은 많은 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하나 이상의 예시들에서 설명된 기능들 혹은 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 기능적 컴포넌트들은 그들의 구현 독립성을 특히 더 강조하기 위해 "...부(unit)" 로 라벨링되었음을 이해해야 한다. It should be understood that the exemplary embodiments in the above description may be implemented in many different ways. The functions or methods described in one or more examples may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. It should be understood that the functional components described herein have been labeled "...unit" to particularly further emphasize their implementation independence.
한편, 본 실시예에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, various functions or methods described in this embodiment may be implemented as instructions stored in a non-transitory recording medium that can be read and executed by one or more processors. The non-transitory recording medium includes, for example, any type of recording device in which data is stored in a form readable by a computer system. For example, the non-transitory recording medium includes a storage medium such as an erasable programmable read only memory (EPROM), a flash drive, an optical drive, a magnetic hard drive, and a solid state drive (SSD).
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present embodiment by those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
140: 변환부
530: 역변환부
802: 분할정보 획득부
804: 변환영역 결정부
806: 변환영역 획득부
1102: 분할정보 획득부
1104: 재배치영역 결정부
1106: 재배치부
140: conversion unit
530: inverse transform unit
802: division information acquisition unit
804: transformation region determining unit
806: transformation region acquisition unit
1102: division information acquisition unit
1104: relocation area determining unit
1106: relocation unit
Claims (18)
복호화된 변환 계수들(transformed coefficients)을 역변환하여 복원 잔차블록을 생성하는 단계;
상기 현재블록의 임의분할 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 임의분할 정보는, 상기 현재블록이 상기 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보임;
상기 임의분할 정보를 이용하여 상기 복원 잔차블록의 잔차 신호(residual signals)를 상기 현재블록 내에 재배치하기 위한 재배치영역(relocation area)을 결정하는 단계; 및
상기 재배치영역에 상기 잔차 신호를 재배치하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법.A method of inverse transforming arbitrary partitioned blocks of a current block, performed by a computing device, comprising:
generating a reconstructed residual block by inverse transforming the decoded transform coefficients;
obtaining random partition information of the current block, wherein the random partition information is information indicating a form in which the current block is divided into the arbitrary partition blocks;
determining a relocation area for relocating residual signals of the reconstructed residual block within the current block by using the randomization information; and
relocating the residual signal to the relocation area
A method of inverse transform comprising a.
상기 현재블록은 정방형(square) 또는 직방형(rectangular)이고, 상기 임의 분할 블록들은 정방형 및 직방형이 아닌 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법.According to claim 1,
The current block is square or rectangular, and the arbitrary divided blocks are not square and not rectangular.
상기 복원 잔차블록을 생성하는 단계는,
상기 현재블록의 크기와 상기 복원 잔차블록의 크기가 상이한 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법.According to claim 1,
The step of generating the restored residual block comprises:
Inverse transform method, characterized in that the size of the current block and the size of the reconstructed residual block are different.
상기 임의분할 정보를 획득하는 단계는,
복호화된 신택스를 이용하여 상기 임의분할 정보를 유도하거나 파싱하는 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법. According to claim 1,
The step of obtaining the random division information includes:
decrypted A method for inverse transformation, characterized in that the randomization information is derived or parsed using a syntax.
상기 임의분할 정보는,
상기 현재블록이 이분할된 임의 분할 블록들 간의 경계에 해당하는 선분(line segment)을 표현하는 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법. According to claim 1,
The random division information is
A method for inverse transformation, characterized in that the current block represents a line segment corresponding to a boundary between arbitrary divided blocks into which the current block is bi-divided.
상기 임의분할 정보는,
상기 현재블록의 원점에 기준하는 상기 선분의 각도와 거리를 포함하거나, 상기 선분의 각도와 거리를 결합한 데이터를 지시하는 인덱스 값을 포함하는 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법.6. The method of claim 5,
The random division information is
Inverse transformation method, characterized in that it includes the angle and distance of the line segment based on the origin of the current block, or an index value indicating data obtained by combining the angle and distance of the line segment.
상기 재배치영역을 결정하는 단계는,
상기 현재블록 내의 화소들 중, 상기 경계에 위치하는 화소들, 및 상기 경계에 인접하는 화소들을 상기 재배치영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법.6. The method of claim 5,
The step of determining the relocation area comprises:
and determining, among pixels in the current block, pixels located at the boundary and pixels adjacent to the boundary as the rearrangement area.
상기 재배치하는 단계는,
상기 현재블록 내의 화소들 중, 상기 재배치영역을 제외한 나머지 화소들을 기정의된 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는, 역변환하는 방법. According to claim 1,
The rearrangement step is
The inverse transformation method, characterized in that among the pixels in the current block, the remaining pixels except for the rearrangement area are set to a predefined value.
복호화된 변환 계수들(transformed coefficients)을 역변환하여 복원 잔차블록을 생성하는 역변환부;
상기 현재블록의 임의분할 정보를 획득하는 분할정보 획득부, 여기서, 상기 임의분할 정보는, 상기 현재블록이 상기 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보임;
상기 임의분할 정보를 이용하여 상기 복원 잔차블록의 잔차 신호(residual signals)를 상기 현재블록 내에 재배치하기 위한 재배치영역(relocation area)을 결정하는 재배치영역 결정부; 및
상기 재배치영역에 상기 잔차 신호를 재배치하는 재배치부
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블록 역변환 장치.In the block inverse transform apparatus for inversely transforming arbitrary partitioned blocks of a current block,
an inverse transform unit generating a reconstructed residual block by inverse transforming the decoded transform coefficients;
a division information obtaining unit for obtaining arbitrary division information of the current block, wherein the arbitrary division information is information indicating a form in which the current block is divided into the arbitrary division blocks;
a relocation area determining unit for determining a relocation area for relocating residual signals of the reconstructed residual block within the current block by using the randomization information; and
a rearrangement unit that rearranges the residual signal in the rearrangement area
A block inverse transform device comprising a.
상기 현재블록의 크기와 상기 복원 잔차블록의 크기가 상이한 것을 특징으로 하는, 블록 역변환 장치.10. The method of claim 9,
Inverse block transform apparatus, characterized in that the size of the current block and the size of the reconstructed residual block are different.
상기 현재블록의 임의분할 정보를 획득하는 단계, 여기서, 상기 임의분할 정보는, 상기 현재블록이 상기 임의 분할 블록들로 분할된 형태를 나타내는 정보임;
상기 임의분할 정보를 이용하여 상기 임의 분할 블록들로부터 변환의 대상이 되는 변환영역(transform area)을 결정하는 단계;
상기 변환영역에 포함된 화소들의 잔차 신호(residual signals)를 획득하여 2차원 벡터화(vectorization)함으로써, 잔차블록을 생성하는 단계; 및
상기 잔차블록을 변환하여 상기 현재블록의 변환 계수들(transformed coefficients)을 생성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법.A method of converting arbitrary partitioned blocks of a current block, performed by a computing device, comprising:
obtaining random partition information of the current block, wherein the random partition information is information indicating a form in which the current block is divided into the arbitrary partition blocks;
determining a transform area to be transformed from the arbitrary division blocks by using the arbitrary division information;
generating a residual block by obtaining residual signals of pixels included in the transform region and performing two-dimensional vectorization; and
generating transform coefficients of the current block by transforming the residual block;
A method of transforming, comprising:
상기 현재블록은 정방형(square) 또는 직방형(rectangular)이고, 상기 임의 분할 블록들은 정방형 및 직방형이 아닌 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법. 12. The method of claim 11,
The current block is square or rectangular, and the arbitrary divided blocks are not square and not rectangular.
상기 현재블록 내 화소 값들은, 상기 현재블록의 원본 신호로부터 상기 현재블록의 예측 신호가 감산된 잔차 신호인 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법.12. The method of claim 11,
The pixel values in the current block are residual signals obtained by subtracting the prediction signal of the current block from the original signal of the current block.
상기 임의분할 정보를 획득하는 단계는,
상위 단계로부터 시그널링된 신택스를 이용하여 상기 임의분할 정보를 유도하거나 파싱하는 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법. 12. The method of claim 11,
The step of obtaining the random division information includes:
A method of transforming, characterized in that the randomization information is derived or parsed using a syntax signaled from a higher stage.
상기 임의분할 정보는,
상기 현재블록이 이분할된 임의 분할 블록들 간의 경계에 해당하는 선분(line segment)을 표현하는 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법. 12. The method of claim 11,
The random division information is
A method of transforming, characterized in that the current block represents a line segment corresponding to a boundary between the divided arbitrary divided blocks.
상기 임의분할 정보는,
상기 현재블록의 원점에 기준하는 상기 선분의 각도와 거리를 포함하거나, 상기 선분의 각도와 거리를 결합한 데이터를 지시하는 인덱스 값을 포함하는 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법.16. The method of claim 15,
The random division information is
A method of transforming, characterized in that it includes the angle and distance of the line segment based on the origin of the current block, or an index value indicating data obtained by combining the angle and distance of the line segment.
상기 변환영역을 결정하는 단계는,
상기 현재블록 내의 화소들 중, 상기 경계에 위치하는 화소들, 및 상기 경계에 인접하는 화소들을 상기 변환영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법.16. The method of claim 15,
The step of determining the transformation region comprises:
and determining, among pixels in the current block, pixels located at the boundary and pixels adjacent to the boundary as the transformation region.
상기 변환 계수를 생성하는 단계는,
상기 현재블록의 크기와 상기 잔차블록의 크기가 상이한 것을 특징으로 하는, 변환하는 방법.
12. The method of claim 11,
The step of generating the transform coefficient comprises:
The method of transforming, characterized in that the size of the current block and the size of the residual block are different.
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