KR20220127938A - 인터 예측에 기반한 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하며, 상기 유도된 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
Description
본 발명은 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있고, 이에 따라 고효율의 영상 압축 기술들이 논의되고 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인터 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인트라 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 개시는, 인터 예측 기반의 영상 코딩 효율을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 인터 예측 모드를 효율적으로 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 인터 예측을 위한 움직임 정보를 효율적으로 유도하기 위한 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 인터 예측의 정확도를 향상시키기 위한 가중 예측 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 효율적으로 인코딩/디코딩하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치에 의해서 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하고자 한다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하며, 상기 유도된 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 예측 블록은, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보에 기초하여 획득되고, 상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보는, 머지 후보 리스트에 기초하여 유도되고, 상기 머지 후보 리스트는, 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 히스토리-기반 머지 후보 또는 평균 머지 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계는, 소정의 움직임 벡터 차이(MVD)를 이용하여, 상기 유도된 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 움직임 벡터 차이는, 상기 움직임 벡터 차이의 길이, 상기 움직임 벡터 차이의 방향, 또는 상기 현재 블록의 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC(picture order count) 차이 중 적어도 하나에 기초하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 단계는, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득하는 단계, 상기 가중 예측 정보를 이용하여, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 유도하는 단계, 및 상기 유도된 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 현재 블록의 가중 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, L0 방향의 가중치 개수 정보와 L1 방향의 가중치 개수 정보를 포함하고, 상기 L0 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그에 기초하여 적응적으로 시그날링되고, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그 및 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그는 상기 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 아니면 슬라이스 헤더에 존재하는지를 특정하고, 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 아니면 디폴트 가중 예측이 적용되는지를 특정할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 플래그에 따라 상기 가중치 예측 정보가 슬라이스 헤더에 존재하거나, 상기 제2 플래그에 따라 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는 0으로 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하며, 상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 부호화될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보는, 머지 후보 리스트에 기초하여 유도되고, 상기 머지 후보 리스트는, 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 히스토리-기반 머지 후보 또는 평균 머지 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계는, 소정의 움직임 벡터 차이(MVD)를 이용하여, 상기 유도된 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 움직임 벡터 차이는, 상기 움직임 벡터 차이의 길이, 상기 움직임 벡터 차이의 방향, 또는 상기 현재 블록의 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC(picture order count) 차이 중 적어도 하나에 기초하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득하는 단계는, 상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 결정하는 단계 및 상기 결정된 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 현재 블록의 가중 예측 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, L0 방향의 가중치 개수 정보와 L1 방향의 가중치 개수 정보를 포함하고, 상기 L0 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그에 기초하여 적응적으로 부호화되고, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그 및 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그에 기초하여 적응적으로 부호화될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그는 상기 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 아니면 슬라이스 헤더에 존재하는지를 특정하고, 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 아니면 디폴트 가중 예측이 적용되는지를 특정할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 플래그에 따라 상기 가중치 예측 정보가 슬라이스 헤더에서 부호화되거나, 상기 제2 플래그에 따라 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는 부호화되지 않을 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 장치가 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 정보를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하며, 상기 유도된 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 예측 블록은, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보에 기초하여 획득되고, 상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다.
본 개시에 따른 인터 예측을 통해, 영상 코딩의 효율이 향상될 수 있다.
본 개시에 따르면, 인터 예측 모드를 효율적으로 결정할 수 있다.
본 개시에 따르면, 인터 예측을 위한 움직임 정보를 효율적으로 유도할 수 있다.
본 개시에 따른 가중 예측을 통해 인터 예측의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 개시에 따르면, 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 효율적으로 인코딩/디코딩할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치에 의해서 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공될 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 개시에 따른 디코딩 장치에서의 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 5 내지 도 7은 본 개시에 따른 머지 모드에서 움직임 정보를 유도하는 방법에 관한 것이다.
도 8은 본 개시에 따른 디코딩 장치에서의 명시적 가중 예측 방법을 도시한 것이다.
도 9는 본 개시에 따른 디코딩 장치 내 인터 예측부(332)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 10은 본 개시에 따른 인터 예측부(332) 내 예측 블록 획득부(1020)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 11은 본 개시에 따른 인코딩 장치에서의 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 12는 본 개시에 따른 인코딩 장치 내 인터 예측부(221)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 개시에 따른 디코딩 장치에서의 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 5 내지 도 7은 본 개시에 따른 머지 모드에서 움직임 정보를 유도하는 방법에 관한 것이다.
도 8은 본 개시에 따른 디코딩 장치에서의 명시적 가중 예측 방법을 도시한 것이다.
도 9는 본 개시에 따른 디코딩 장치 내 인터 예측부(332)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 10은 본 개시에 따른 인터 예측부(332) 내 예측 블록 획득부(1020)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 11은 본 개시에 따른 인코딩 장치에서의 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 12는 본 개시에 따른 인코딩 장치 내 인터 예측부(221)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하며, 상기 유도된 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 예측 블록은, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보에 기초하여 획득되고, 상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보는, 머지 후보 리스트에 기초하여 유도되고, 상기 머지 후보 리스트는, 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 히스토리-기반 머지 후보 또는 평균 머지 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계는, 소정의 움직임 벡터 차이(MVD)를 이용하여, 상기 유도된 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 움직임 벡터 차이는, 상기 움직임 벡터 차이의 길이, 상기 움직임 벡터 차이의 방향, 또는 상기 현재 블록의 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC(picture order count) 차이 중 적어도 하나에 기초하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 단계는, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득하는 단계, 상기 가중 예측 정보를 이용하여, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 유도하는 단계, 및 상기 유도된 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 현재 블록의 가중 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, L0 방향의 가중치 개수 정보와 L1 방향의 가중치 개수 정보를 포함하고, 상기 L0 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그에 기초하여 적응적으로 시그날링되고, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그 및 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그는 상기 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 아니면 슬라이스 헤더에 존재하는지를 특정하고, 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 아니면 디폴트 가중 예측이 적용되는지를 특정할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 플래그에 따라 상기 가중치 예측 정보가 슬라이스 헤더에 존재하거나, 상기 제2 플래그에 따라 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는 0으로 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치는, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하며, 상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 부호화될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보는, 머지 후보 리스트에 기초하여 유도되고, 상기 머지 후보 리스트는, 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 히스토리-기반 머지 후보 또는 평균 머지 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계는, 소정의 움직임 벡터 차이(MVD)를 이용하여, 상기 유도된 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 움직임 벡터 차이는, 상기 움직임 벡터 차이의 길이, 상기 움직임 벡터 차이의 방향, 또는 상기 현재 블록의 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC(picture order count) 차이 중 적어도 하나에 기초하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득하는 단계는, 상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 결정하는 단계 및 상기 결정된 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 현재 블록의 가중 예측 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, L0 방향의 가중치 개수 정보와 L1 방향의 가중치 개수 정보를 포함하고, 상기 L0 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그에 기초하여 적응적으로 부호화되고, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그 및 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그에 기초하여 적응적으로 부호화될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그는 상기 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 아니면 슬라이스 헤더에 존재하는지를 특정하고, 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 아니면 디폴트 가중 예측이 적용되는지를 특정할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 플래그에 따라 상기 가중치 예측 정보가 슬라이스 헤더에서 부호화되거나, 상기 제2 플래그에 따라 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는 부호화되지 않을 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 장치가 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 정보를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하며, 상기 유도된 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 예측 블록은, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보에 기초하여 획득되고, 상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다.
발명의 실시를 위한 형태
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준에 개시되는 방법에 적용될 수 있다. 또한, 이 명세서에서 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 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 명세서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 명세서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽쳐(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 코딩에 있어서 픽쳐의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 타일은 하나의 픽쳐의 특정 타일 열과 특정 타일 행 내에 있는 복수의 CTU들로 구성된 직사각형 영역이다. 타일 열은 픽쳐의 높이와 동일한 높이와 픽쳐 파라미터 세트의 신택스 요구에 의해 지정된 너비를 갖는 CTU들의 직사각형 영역이다. 타일 행은 픽쳐 파라미터 세트에 의해 지정된 높이와 픽쳐의 너비와 동일한 너비를 갖는 CTU들의 직사각형 영역이다. 하나의 타일 내에 CTU들은 CTU 래스터 스캔에 따라 연속적으로 배열되는 반면, 하나의 픽쳐 내 타일들은 타일의 래스터 스캔에 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 하나의 슬라이스는 단일 NAL 유닛에 배타적으로 포함될 수 있는 픽쳐의 타일 내에서 정수 개수의 완전한 타일 또는 정수 개수의 연속적인 완전한 CTU 행을 포함할 수 있다. 한편, 하나의 픽쳐는 둘 이상의 서브픽쳐로 구분될 수 있다. 서브픽쳐는 픽쳐 내 하나 이상의 슬라이스들의 직사각형 영역일 수 있다.
화소, 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽쳐(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 픽쳐의 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 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "예측(인트라 예측)"로 표시된 경우, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "예측"은 "인트라 예측"으로 제한(limit)되지 않고, "인트라 예측"이 "예측"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "예측(즉, 인트라 예측)"으로 표시된 경우에도, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
도 1은 본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 시스템을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다.
소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다. 상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다.
예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스를 가진 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 쿼드 트리 구조보다 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 명세서에 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) 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어, 최적의 크기를 가진 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서, 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 색차(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽쳐(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(예측 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, 인코딩 장치(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다.
예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 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 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 현재 블록으로부터 일정 거리만큼 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 하나 이상의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는, DC 모드 또는 플래너 모드(Planar 모드) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 33개의 방향성 모드 또는 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 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 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 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 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 정보(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽쳐와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽쳐는 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 픽쳐는 동일 위치 픽쳐(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 픽쳐 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 시그날링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP) 모드라고 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 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽쳐 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽쳐 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 명세서에서 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 픽쳐 내 샘플 값을 시그날링할 수 있다. 상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나, 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때, 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고, 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(240)는 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), 픽쳐 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 명세서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그날링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서, 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽쳐, 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 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. 한편, 픽쳐 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 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은, 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 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 픽쳐는 인터 예측부(221)에서 참조 픽쳐로 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 픽쳐를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽쳐로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 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 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 명세서의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
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(memoery, 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 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조에 따라서 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 분할된 것일 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 파싱하여 영상 복원(또는 픽쳐 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽쳐 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 픽쳐를 디코딩할 수 있다. 본 명세서에서 후술되는 시그날링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 요소의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다.
한편, 본 명세서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽쳐 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽쳐 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽쳐 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우, 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)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) 모드라고 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 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽쳐 내에서 예측을 수행하나 현재 픽쳐 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 명세서에서 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 시그날링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 현재 블록으로부터 일정 거리만큼 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 하나 이상의 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 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 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 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 정보(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽쳐 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽쳐, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. 한편, 픽쳐 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 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은, 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 픽쳐는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 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 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 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.
도 4는 본 개시에 따른 디코딩 장치에서의 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정할 수 있다(S400).
디코딩 장치에 기-정의된 복수의 인터 예측 모드 중 적어도 하나가 현재 블록의 인터 예측 모드로 결정될 수 있다. 여기서, 복수의 인터 예측 모드는, 스킵 모드, 머지(merge) 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 서브 블록 머지 모드, 어파인(affine) 모드, MMVD (merge mode with MVD), CIIP (combined inter and intra prediction) 모드 등 다양한 모드를 포함할 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다.
또한, DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 혹은 대신 사용될 수 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보가 인코딩 장치로부터 디코딩 장치로 시그날링될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치에서 수신될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보의 계층적 시그날링을 통하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우, 상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 스킵 플래그를 시그날링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용되지 않는 경우에 머지 플래그를 시그날링하여 머지 모드 적용 여부를 지시할 수 있다. 머지 모드가 적용되지 않는 경우에 MVP 모드 적용되거나, 추가적으로 인터 예측 모드를 식별하기 위한 플래그를 더 시그날링할 수도 있다. 어파인 모드는 독립적인 모드로 시그날링될 수도 있고, 머지 모드 또는 MVP 모드 등에 종속적인 모드로 시그날링될 수도 있다. 즉, 어파인 모드는 어파인 머지 모드 및 어파인 MVP 모드를 포함하는 개념일 수 있다.
한편, 현재 블록에 머지 모드가 적용되지 않는 경우, 현재 블록에 list0 (L0) 예측, list1(L1) 예측, 또는 쌍예측(bi-prediction)이 현재 블록에 사용되는지를 나타내는 정보(inter_pred_idc)가 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 움직임 예측 방향 정보, 인터 예측 방향 정보 또는 인터 예측 지시 정보라 불릴 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 inter_pred_idc 신택스 요소가 가리키는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, 또는 BI 예측)은 움직임 예측 방향이라고 표시될 수 있다. L0 예측은 pred_L0, L1 예측은 pred_L1, 쌍예측은 pred_BI로 각각 표현될 수 있다.
하나의 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스를 포함할 수 있다. 슬라이스는 intra (I) slice, predictive (P) slice 또는 bi-predictive (B) slice 중 어느 하나의 타입을 가질 수 있다. 상기 슬라이스 타입은 슬라이스 타입 정보를 기반으로 지시될 수 있다. I slice 내의 블록에 대해서 인터 예측은 사용되지 않으며 인트라 예측만 사용될 수 있다. 물론, 이 경우에도 예측없이 원본 샘플 값을 코딩하여 시그날링할 수도 있다. P slice 내의 블록에 대하여는 인트라 예측 및/또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 단 예측(uni-prediction)만 사용될 수 있다. 한편, B slice 내의 블록에 대하여는 인트라 예측 및/또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 단 예측 뿐만 아니라 쌍(bi) 예측까지 사용될 수 있다.
L0 및 L1은 현재 픽쳐보다 이전에 인코딩/디코딩된 참조 픽쳐들을 포함할 수 있다. 예를 들어, L0는 POC 순서상 현재 픽쳐보다 이전 및/또는 이후 참조 픽쳐들을 포함할 수 있고, L1은 POC 순서상 현재 픽쳐보다 이후 및/또는 이전 참조 픽쳐들을 포함할 수 있다. 이 경우 L0에는 POC 순서상 현재 픽쳐보다 이전 참조 픽쳐들에 상대적으로 더 낮은 참조 픽쳐 인덱스가 할당될 수 있고, L1에는 POC 순서상 현재 픽쳐보다 이후 참조 픽쳐들에 상대적으로 더 낮은 참조 픽쳐 인덱스가 할당될 수 있다. B slice의 경우 쌍예측이 적용될 수 있으며, 이 경우에도 단방향의 쌍예측이 적용될 수 있고, 또는 양방향의 쌍예측이 적용될 수 있다. 양방향의 쌍예측은 true 쌍예측이라고 불릴 수 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드에 관한 정보는 CU (CU 신택스) 등의 레벨에서 코딩되어 시그날링되거나, 소정의 조건에 따라 묵시적으로 결정될 수 있다. 일부 모드에 대하여는 명시적으로 시그날링되고, 나머지 모드는 묵시적으로 도출될 수 있다.
예를 들어, CU 신택스는 다음과 같이 (인터) 예측 모드에 관한 정보 등을 정의할 수 있다. cu_skip_flag는 현재 블록(CU)에 스킵 모드가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. pred_mode_ibc_flag는 현재 블록이 IBC 예측 모드로 코딩된 블록인지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, pred_mode_ibc_flag의 값이 1인 경우, 이는 현재 블록이 IBC 예측 모드로 코딩됨을 특정하고, pred_mode_ibc_flag의 값이 0인 경우, 이는 현재 블록이 IBC 예측 모드로 코딩되지 않음을 특정할 수 있다. 여기서, IBC 예측 모드라 함은, 현재 블록과 동일한 픽쳐에 속하고, 현재 블록 이전에 기-복원된 영역을 참조하여 예측하는 모드를 의미하며, 상기 기-복원된 영역은 소정의 움직임 벡터에 의해 특정될 수 있다.
general_merge_flag는 일반 머지 모드의 가용함을 나타낼 수 있다. general_merge_flag의 값이 1인 경우, regular merge mode, mmvd mode 및 merge subblock mode(subblock merge mode)가 이용될 수 있다. 예를 들어, general_merge_flag의 값이 1인 경우, merge data syntax가 인코딩된 비디오/이미지 정보(또는 비트스트림)로부터 파싱될 수 있으며, merge data syntax는 다음과 같은 정보를 포함하도록 구성/코딩될 수 있다.
merge_subblock_flag는 현재 블록에 서브 블록 기반의 머지 모드 (또는 affine merge mode)가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. merge_subblock_idx는 서브 블록 기반의 머지 후보 리스트의 머지 후보 인덱스를 특정할 수 있다. regular_merge_flag는 머지 모드(즉, 정규 머지 모드)가 현재 블록에 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, regular_merge_flag의 값이 1인 경우, 정규 머지 모드 또는 MMVD (merge mode with motion vector difference)가 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용될 수 있다.
mmvd_merge_flag는 MMVD가 현재 블록에 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 여기서, MMVD는 머지 모드에 따라 기-유도된 움직임 벡터에 소정의 MVD를 가산하여 움직임 벡터를 보정하는 모드를 의미할 수 있다. 예를 들어, mmvd_merge_flag의 값이 1인 경우, MMVD가 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용될 수 있다. mmvd_cand_flag는 머지 모드에 따른 움직임 벡터로서 머지 후보 리스트의 첫번째 후보가 이용되는지 아니면 두번째 후보가 이용되는지를 나타낼 수 있다.
ciip_flag는 CIIP 모드가 현재 블록에 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. CIIP 모드는, 현재 블록에 대한 인터 예측 및 인트라 예측을 통해 인터 예측 블록 및 인트라 예측 블록을 각각 생성하고, 상기 인터 예측 블록과 상기 인트라 예측 블록의 가중합을 통해 현재 블록의 최종 예측 블록을 생성하는 방법을 의미한다. 여기서, 인터 예측 블록은 전술한 인터 예측 모드 중 어느 하나에 기초하여 수행될 수 있다. 또는, 상기 인터 예측 블록은 전술한 인터 예측 모드 중 머지 모드(특히, regualar merge mode)만을 이용하여 생성될 수 있다. 상기 인트라 예측 블록은 기-정의된 인트라 예측 모드 중 비방향성 모드(예를 들어, Planar mode)만을 이용하여 생성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따른 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수 있다(S410).
움직임 정보는, 움직임 벡터(mv), 참조 픽쳐 인덱스(refIdx), 또는 예측 방향 플래그(predFlagL0, predFlagL1) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 움직임 벡터는 참조 블록의 위치를 특정하고, 참조 픽쳐 인덱스는 참조 픽쳐 리스트에 속한 하나 또는 그 이상의 참조 픽쳐 중 현재 블록의 참조 픽쳐를 특정할 수 있다. 또한, predFlagL0는 L0 예측을 수행하는지 여부를 지시하고, predFlagL1는 L1 예측을 수행하는지 여부를 지시할 수 있다. 머지 모드(merge mode)가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보가 직접적으로 전송되지 않고, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하게 된다. 따라서, 머지 모드를 이용하였음을 알려주는 플래그 및 머지 후보 리스트 내에서 현재 블록의 머지 후보를 특정하는 머지 인덱스를 전송함으로써, 현재 블록의 움직임 정보를 지시할 수 있다. 상기 머지 모드는 regular merge mode라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 상기 머지 모드는 regular_merge_flag의 값이 1인 경우에 적용될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 머지 모드에 따른 움직임 정보 유도 방법에 대해서 자세히 살펴보도록 한다.
머지 후보 리스트는 5개의 머지 후보 블록을 이용하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 4개의 공간적 머지 후보(spatial merge candidate)와 1개의 시간적 머지 후보(temporal merge candidate)를 이용할 수 있다. 공간적 머지 후보의 경우, 도 5에 도시된 블록들 전부 또는 일부를 공간적 머지 후보로 이용할 수 있다.
코딩 장치(인코더/디코더)는 현재 블록의 공간적 주변 블록들을 탐색하여 도출된 공간적 머지 후보들을 머지 후보 리스트에 삽입한다. 예를 들어, 상기 공간적 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 좌측 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌상측 코너 주변 블록들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 상술한 공간적 주변 블록들 이외에도 우측 주변 블록, 하측 주변 블록, 우하측 주변 블록 등 추가적인 주변 블록들이 공간적 주변 블록들로 더 사용될 수 있다.
코딩 장치는 상기 공간적 주변 블록들을 우선 순위를 기반으로 탐색하여 가용한 블록들을 검출하고, 검출된 블록들의 움직임 정보를 공간적 머지 후보로 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 도 5에 도시된 5개의 블록들을 A1, B1, B0, A0, B2의 순서대로 탐색하여, 가용한 후보들을 순차적으로 인덱싱하여 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 5개의 블록들은 B1, A1, B0, A0, B2의 순서로 탐색될 수도 있다. B2 위치의 블록은, A1, B1, B0, A0 및 B2 위치의 블록들 중 적어도 하나가 비가용한 경우에 한하여 탐색될 수 있다. 여기서, 비가용한 경우라 함은, 현재 블록과 다른 슬라이스 또는 타일에 속하는 경우, 해당 블록이 인트라 모드로 부호화된 경우 등을 의미할 수 있다.
또한, 공간적 머지 후보의 삽입을 위해, 공간적 주변 블록들 간의 중복성 체크가 수행될 수 있다. 이는, 공간적 머지 후보로 이미 결정된 공간적 주변 블록과 동일한 움직임 정보를 가진 공간적 주변 블록을 머지 후보 리스트에서 제외시키기 위함이다. 다만, 중복성 체크는, 연산 복잡도를 줄이기 위해 기-정의된 블록 쌍(pair) 간에 대해서만 수행될 수 있다. 여기서, 블록 쌍은 (A1, B1), (B0, B1), (A0, A1), (B1, B2), (A1, B2)과 같이 정의될 수도 있다. 즉, A1 및 B0 위치의 공간적 주변 블록은, B1 위치의 공간적 주변 블록이 가용한 경우, B1 위치의 공간적 주변 블록과 동일한 움직임 정보를 가지는지를 체크할 수 있다. A0 위치의 공간적 주변 블록은, A1 위치의 공간적 주변 블록이 가용한 경우, A1 위치의 공간적 주변 블록과 동일한 움직임 정보를 가지는지를 체크할 수 있다. 중복성 체크 결과, 동일한 움직임 정보를 가지는 경우, 해당 공간적 주변 블록은 머지 후보 리스트에 삽입되지 않을 수 있다. 다만, 상기 블록 쌍은 일예에 불과하며, (A0, A1), (A0, B0), (B0, B1), (B0, B2), (A0, B2)와 같이 정의될 수도 있다.
코딩 장치는 상기 현재 블록의 시간적 주변 블록을 탐색하여 도출된 시간적 머지 후보를 상기 머지 후보 리스트에 삽입한다. 상기 시간적 주변 블록은 상기 현재 블록이 속한 현재 픽쳐와 다른 픽쳐인 참조 픽쳐에 속할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 참조 픽쳐는 collocated 픽쳐 또는 col 픽쳐라고 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록은 상기 col 픽쳐 상에서의 상기 현재 블록에 대한 동일 위치 블록(co-located block)의 우하측 코너 주변 블록 및 우하측 센터 블록의 순서로 탐색될 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 시간적 머지 후보의 유도 과정에서, col 픽쳐에 속한 시간적 주변 블록에 기초하여 스케일링된 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 시간적 주변 블록의 유도를 위해 사용된 참조 픽쳐 리스트는 슬라이스 헤더에서 명시적으로 시그날링될 수 있다. 시간적 머지 후보의 스케일링된 움직임 벡터는, 시간적 주변 블록의 움직임 벡터에 소정의 POC 거리(tb, td)를 적용하여 획득될 수 있다. 여기서, tb는 현재 픽쳐의 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC 차이로 정의되고, td는 col 픽쳐의 참조 픽쳐와 col 픽쳐 간의 POC 차이로 정의될 수 있다. 시간적 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스는 시간적 주변 블록과 관계없이 0으로 설정될 수도 있고, 시간적 주변 블록의 참조 픽쳐 인덱스로 설정될 수도 있다.
한편, motion data compression이 적용되는 경우, 상기 col 픽쳐에 일정 저장 단위마다 특정 움직임 정보를 대표 움직임 정보로 저장할 수 있다. 이 경우 상기 일정 저장 단위 내의 모든 블록에 대한 움직임 정보를 저장할 필요가 없으며 이를 통하여 motion data compression 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 일정 저장 단위는 16x16 샘플 단위 또는 8x8 샘플 단위 등과 같이 미리 정해질 수도 있고, 또는 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 상기 일정 저장 단위에 대한 사이즈 정보가 시그날링될 수도 있다.
상기 motion data compression이 적용되는 경우 상기 시간적 주변 블록의 움직임 정보는 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 상기 일정 저장 단위의 대표 움직임 정보로 대체될 수 있다. 즉, 이 경우 구현 측면에서 보면, 상기 시간적 주변 블록의 좌표에 위치하는 예측 블록이 아닌, 상기 시간적 주변 블록의 좌표(좌상단 샘플 포지션)를 기반으로 일정 값만큼 산술적 오른쪽 쉬프트 후 산술적 왼쪽 쉬프트 한 위치를 커버하는 예측 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 시간적 머지 후보가 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 2nx2n 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>n)<<n), (yTnb>>n)<<n))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 일정 저장 단위가 16x16 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>4)<<4), (yTnb>>4)<<4))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 또는, 상기 일정 저장 단위가 8x8 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>3)<<3), (yTnb>>3)<<3))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다.
코딩 장치는, 전술한 과정을 통해 머지 후보 리스트에 삽입된 현재 머지 후보(들)의 개수가 최대 머지 후보들의 개수보다 작은지 여부를 확인할 수 있다. 상기 최대 머지 후보들의 개수는 미리 정의되거나 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 시그날링될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 최대 머지 후보들의 개수에 관한 정보를 생성하고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 상기 디코딩 장치로 전달할 수 있다. 상기 현재 머지 후보들의 개수가 최대 머지 후보들의 개수와 동일한 경우, 추가적인 머지 후보의 삽입 과정은 진행하지 않을 수 있다.
상기 확인 결과, 상기 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작은 경우, 코딩 장치는 추가적인 머지 후보를 상기 머지 후보 리스트에 삽입한다. 상기 추가적인 머지 후보는, 후술하는 history-based merge candidate(s), pair-wise average merge candidate(s), ATMVP, combined bi-predictive 머지 후보 (현재 슬라이스/타일 그룹의 슬라이스/타일 그룹 타입이 B 타입인 경우) 또는 제로 벡터 머지 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
History-based merge candidate(히스토리-기반 머지 후보)는 머지 후보 리스트에 추가될 수 있으며, 공간적 머지 후보와 시간적 머지 후보 이후에 추가될 수 있다. 즉, 현재 블록 이전에 부호화된 블록의 움직임 정보를 소정의 크기를 가진 테이블 또는 버퍼에 저장하고, 이를 현재 블록의 머지 후보로 이용할 수 있다. 이하, 상기 테이블에 저장된 기-부호화된 블록 또는 기-부호화된 블록의 움직임 정보를 HVMP 후보라 부르기로 한다.
상기 테이블은 복수의 HMVP 후보들을 포함하나, CTU 행 단위로 HMVP 후보의 개수는 0으로 재설정될 수 있다. 상기 기-부호화된 블록이 인터 모드로 부호화되고 서브 블록 기반의 머지 모드가 아닌 경우, 상기 기-부호화된 블록은 HMVP 후보로 테이블에 추가될 수 있다. 이때, 기-부호화된 블록은 테이블의 마지막 엔트리에 추가될 수도 있고, 첫번째 엔트리에 추가될 수도 있다. 상기 테이블의 크기는 5이며, 이는 최대 5개의 HMVP 후보들이 테이블에 추가될 수 있음을 의미할 수 있다. 새로운 HMVP 후보가 추가되는 경우, 기존에 저장된 HMVP 후보를 테이블에서 제거될 수 있다(즉, first-in-first-out 방식). 다만, 새로 추가되는 HMVP 후보와 동일한 움직임 정보를 가진 HMVP 후보가 테이블에 존재하는 경우, 상기 동일한 움직임 정보를 가진 HVMP 후보가 테이블에서 제거될 수 있다. 상기 제거 이후, 나머지 HMVP 후보 전부 또는 일부는 테이블 내에서 전방향으로 이동하게 된다. 예를 들어, i번째 HMVP 후보가 제거된 경우, (i+1)번째 HMVP 후보는 i번째 HMVP 후보의 위치로 이동하게 되고, (i+2)번째 HMVP 후보는 (i+1)번째 HMVP 후보의 위치로 이동하게 된다. 그런 다음 상기 새로 추가되는 HMVP 후보는 테이블의 마지막 엔트리에 추가될 수 있다.
상기 테이블에 속한 HMVP 후보들 중 최근에 추가된 H개의 HMVP 후보(들)와 공간적/시간적 머지 후보 간의 중복성 체크가 수행될 수 있다. 다만, 중복성 체크의 연산 횟수를 줄이기 위해, 상기 머지 후보 리스트의 생성을 위해 사용되는 HMVP 후보의 개수(H)는 머지 후보 리스트에 존재하는 머지 후보의 개수(N)에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 머지 후보 리스트에 존재하는 머지 후보의 개수(N)가 4보다 같거나 작은 경우, 상기 H는 테이블 내 가용한 HMVP 후보의 개수로 설정될 수 있다. 반면, 머지 후보 리스트에 존재하는 머지 후보의 개수(N)가 4보다 큰 경우, 상기 H는 (8-N)으로 설정될 수 있다. 다만, History-based merge candidate의 추가는, 머지 후보 리스트 내 현재 머지 후보들의 개수가 (최대 머지 후보들의 개수-1)에 도달할 때까지만 수행될 수 있다.
또한, 본 명세서에서, Pair-wise average merge candidate는, 평균 머지 후보, pair-wise average candidate 또는 pair-wise candidate로 불릴 수 있다. Pair-wise average merge candidate는, 머지 후보 리스트 내 머지 후보들 중 기-정의된 머지 후보 쌍(pair)의 평균 연산을 통해 생성될 수 있다. 상기 머지 후보 쌍은, {(0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3)}와 같이 정의되며, 여기서 숫자는 머지 후보 리스트의 머지 인덱스를 의미할 수 있다. 만일 평균 머지 후보가 머지 후보 리스트에 추가된 이후에도, 머지 후보 리스트의 현재 머지 후보들의 개수가 최대 머지 후보들의 개수에 도달하지 않은 경우, 제로 벡터 머지 후보가 머지 후보 리스트의 마지막 엔트리로 추가될 수 있다. 제로 벡터 머지 후보의 추가는, 머지 후보 리스트의 현재 머지 후보들의 개수가 최대 머지 후보들의 개수에 도달할 때까지 수행될 수 있다.
이하, 평균 머지 후보를 유도하는 방법에 대해서 자세히 살펴보기로 한다. 설명의 편의를 위해, 기존 머지 후보 리스트 내 어느 하나의 머지 후보를 제1 머지 후보라 부르고, 다른 하나의 머지 후보를 제2 머지 후보라 부르기로 한다.
평균 머지 후보의 움직임 정보는, 제1 머지 후보와 제2 머지 후보의 움직임 정보를 가중 평균하여 유도될 수 있다. 여기서, 가중 평균의 가중치는 [1:1], [1:2], [1:3], [2:3] 등이나, 이에 한정되지 아니한다. 상기 가중치는, 인코딩/디코딩 장치에 기-정의된 것일 수도 있고, 디코딩 장치에서 유도될 수도 있다. 이때, 가중치는, 현재 픽쳐와 머지 후보의 참조 픽쳐 간의 거리 또는 머지 후보의 예측 방향 중 적어도 하나를 고려하여 유도될 수 있다. 또는, 평균 머지 후보의 움직임 정보는, 제1 머지 후보로부터 L0 방향의 움직임 정보를, 제2 머지 후보로부터 L1 방향의 움직임 정보를 각각 획득하고, 이를 조합하여 유도될 수 있다. 전술한 유도 방법 중 적어도 하나에 기반하여 평균 머지 후보의 움직임 정보가 유도될 수 있으며, 이는 후술하는 바와 같이 조합 대상인 머지 후보의 예측 방향을 고려하여 수행될 수 있다.
1. 제1 머지 후보와 제2 머지 후보 둘다 단방향 예측인 경우
(CASE 1) 제1 머지 후보가 L0 예측이고, 제2 머지 후보가 L1 예측인 경우, 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제2 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 움직임 벡터는 제2 머지 후보의 움직임 벡터로 유도될 수 있다.
(CASE 2) 제1 머지 후보가 L1 예측이고, 제2 머지 후보가 L0 예측인 경우, 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제2 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 움직임 벡터는 제2 머지 후보의 움직임 벡터로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터로 유도될 수 있다.
(CASE 3) 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보가 L0 예측인 경우, 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보 또는 제2 머지 후보 중 어느 하나의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보 중 인덱스가 가장 작은 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스가 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 설정될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터와 제2 머지 후보의 가중 평균으로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스는 -1로 유도되고, L1 방향의 예측 방향 플래그는 0으로 유도되며, L1 방향의 움직임 정보는 0으로 유도될 수 있다.
(CASE 4) 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보가 L1 예측인 경우, 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스는 -1로 유도되고, L0 방향의 예측 방향 플래그는 0으로 유도되며, L0 방향의 움직임 정보는 0으로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보 또는 제2 머지 후보 중 어느 하나의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보 중 인덱스가 가장 작은 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스가 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 설정될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터와 제2 머지 후보의 가중 평균으로 유도될 수 있다.
2. 제1 머지 후보와 제2 머지 후보 둘다 양방향 예측인 경우
(CASE 5) 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보 또는 제2 머지 후보 중 어느 하나의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보 중 인덱스가 가장 작은 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스가 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 설정될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터와 제2 머지 후보의 가중 평균으로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보 또는 제2 머지 후보 중 어느 하나의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보 중 인덱스가 가장 작은 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스가 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 설정될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터와 제2 머지 후보의 가중 평균으로 유도될 수 있다.
3. 제1 머지 후보는 양방향 예측이고, 제2 머지 후보는 단방향 예측인 경우
(CASE 6) 제2 머지 후보가 L0 예측인 경우, 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보 또는 제2 머지 후보 중 어느 하나의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보 중 인덱스가 가장 작은 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스가 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 설정될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터와 제2 머지 후보의 가중 평균으로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터로 유도될 수 있다.
(CASE 7) 제2 머지 후보가 L1 예측인 경우, 평균 머지 후보의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L0 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스는, 제1 머지 후보 또는 제2 머지 후보 중 어느 하나의 참조 픽쳐 인덱스로 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 머지 후보 및 제2 머지 후보 중 인덱스가 가장 작은 머지 후보의 참조 픽쳐 인덱스가 평균 머지 후보의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스로 설정될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 예측 방향 플래그는 1로 유도될 수 있다. 평균 머지 후보의 L1 방향의 움직임 벡터는 제1 머지 후보의 움직임 벡터와 제2 머지 후보의 가중 평균으로 유도될 수 있다.
상기 확인 결과, 상기 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작지 않은 경우, 코딩 장치는 상기 머지 후보 리스트의 구성을 종료할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 RD(rate-distortion) cost 기반으로 상기 머지 후보 리스트를 구성하는 머지 후보들 중 최적의 머지 후보를 선택할 수 있으며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 선택 정보(ex. merge index)를 디코딩 장치로 시그날링할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 머지 후보 리스트 및 상기 선택 정보를 기반으로 상기 최적의 머지 후보를 선택할 수 있다.
상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 사용될 수 있다. 또는, 상기 선택된 머지 후보의 움직임 벡터는 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 길이와 방향을 가진 움직임 벡터 차이(motion vector difference, MVD)를 이용하여 보정될 수 있고, MVD를 기반으로 보정된 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용될 수도 있다.
상기 MVD를 유도하기 위해 mmvd_distance_idx 또는 mmvd_direction_idx 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. mmvd_distance_idx는, MVD의 길이(MmvdDistance)를 유도하기 위해 사용되는 인덱스를 의미하고, mmvd_direction_idx는 MVD의 방향 또는 부호(MmvdSign)를 유도하기 위해 사용되는 인덱스를 의미할 수 있다. 예를 들어, MVD는 다음 수학식 1과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 1]
MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 0 ] = ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] << 2 ) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]
MmvdOffset[ x0 ][ y0 ][ 1 ] = ( MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] << 2 ) * MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]
여기서, MmvdDistance는 mmvd_distance_idx 및 소정의 플래그(ph_mmvd_fullpel_only_flag)에 기초하여 다음 표 1과 같이 유도될 수 있다.
| mmvd_distance_idx[ x0 ][ y0 ] | MmvdDistance[ x0 ][ y0 ] | |
| ph_mmvd_fullpel_only_flag = = 0 | ph_mmvd_fullpel_only_flag = = 1 | |
| 0 | 1 | 4 |
| 1 | 2 | 8 |
| 2 | 4 | 16 |
| 3 | 8 | 32 |
| 4 | 16 | 64 |
| 5 | 32 | 128 |
| 6 | 64 | 256 |
| 7 | 128 | 512 |
여기서, ph_mmvd_fullpel_only_flag는, 현재 블록의 머지 모드에서 움직임 벡터가 정수 화소 정밀도를 사용하는지 여부를 지시할 수 있다. 예를 들어, ph_mmvd_fullpel_only_flag가 제1 값인 경우, 현재 블록의 머지 모드는 정수 화소 정밀도를 사용한다. 즉, 이는 현재 블록의 움직임 벡터 해상도가 정수 펠(integer pel)임을 의미할 수 있다. 반면, ph_mmvd_fullpel_only_flag가 제2 값인 경우, 현재 블록의 머지 모드는 소수 화소 정밀도를 사용할 수 있다. 다시 말해, ph_mmvd_fullpel_only_flag가 제2 값인 경우, 현재 블록의 머지 모드는 정수 화소 정밀도를 사용할 수도 있고, 소수 화소 정밀도를 사용할 수도 있다. 또는, ph_mmvd_fullpel_only_flag가 제2 값인 경우, 현재 블록의 머지 모드는 소수 화소 정밀도만을 사용하도록 제한될 수도 있다. 소수 화소 정밀도의 예로, 1/2 pel, 1/4 pel, 1/8 pel 등이 있을 수 있다.
또한, MmvdSign는, MMVD의 방향을 나타내며, 상기 방향은, 좌, 우, 상, 하, 좌상, 좌하, 우상 또는 우하 중 적어도 하나의 방향을 포함할 수 있다. 예를 들어, MmvdSign는 다음 표 2와 같이 결정될 수 있다.
| mmvd_direction_idx[ x0 ][ y0 ] | MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0] | MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1] |
| 0 | +1 | 0 |
| 1 | -1 | 0 |
| 2 | 0 | +1 |
| 3 | 0 | -1 |
표 2에서, MmvdSign[ x0 ][ y0 ][0]는 MVD의 x 성분의 부호를 의미하고, MmvdSign[ x0 ][ y0 ][1]는 MVD의 y 성분의 부호를 의미할 수 있다. mmvd_direction_idx가 0인 경우, MVD의 방향은 우 방향으로, mmvd_direction_idx가 1인 경우, MVD의 방향은 좌 방향으로, mmvd_direction_idx가 2인 경우, MVD의 방향은 하 방향으로, mmvd_direction_idx가 3인 경우, MVD의 방향은 상 방향으로 각각 결정될 수 있다.
전술한 mmvd_distance_idx와 mmvd_direction_idx는 mmvd_merge_flag가 1인 경우에 한하여 부호화/복호화될 수 있다.
한편, MVD는 앞서 결정된 MmvdOffset와 동일하게 설정될 수 있다. 또는, MmvdOffset는 현재 블록의 참조 픽쳐와 현재 블록이 속한 현재 픽쳐 간의 POC 차이(PocDiff)를 고려하여 보정될 수 있고, 보정된 MmvdOffset가 MVD로 설정될 수도 있다. 이 경우, 현재 블록은 양방향 예측으로 부호화/복호화되며, 상기 현재 블록의 참조 픽쳐는 제1 참조 픽쳐(L0 방향의 참조 픽쳐)와 제2 참조 픽쳐(L1 방향의 참조 픽쳐)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하 제1 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC 차이를 PocDiff0라 하고, 제2 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC 차이를 PocDiff1라 한다. L0 방향의 MVD는 MVD0라 하고, L1 방향의 MVD는 MVD1이라 한다.
PocDiff0와 PocDiff1이 동일한 경우, 현재 블록의 MVD0과 MVD1은 각각 MmvdOffset로 동일하게 설정될 수 있다.
PocDiff0와 PocDiff1이 동일하지 않은 경우에 있어서, PocDiff0의 절대값이 PocDiff1의 절대값보다 크거나 같은 경우, MVD0는 MmvdOffset로 동일하게 설정될 수 있다. 한편, MVD1은 기-설정된 MVD0에 기초하여 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 참조 픽쳐가 롱텀 참조 픽쳐인 경우, MVD1은 MVD0에 제1 스케일링 팩터를 적용하여 유도될 수 있다. 제1 스케일링 팩터는 PocDiff0와 PocDiff1에 기초하여 결정될 수 있다. 반면, 제1 또는 제2 참조 픽쳐 중 적어도 하나가 숏텀 참조 픽쳐인 경우, MVD1은 MVD0에 제2 스케일링 팩터를 적용하여 유도될 수 있다. 제2 스케일링 팩터는 인코딩/디코딩 장치에 기-약속된 고정된 값(예를 들어, -1/2, -1 등)일 수 있다. 다만, 제2 스케일링 팩터는, PocDiff0의 부호와 PocDiff1의 부호가 서로 다른 경우에 한하여 적용될 수 있다. 만일, PocDiff0의 부호와 PocDiff1의 부호가 서로 동일한 경우, MVD1은 MVD0와 동일하게 설정되고, 별도의 스케일링이 수행되지 않을 수 있다.
한편, PocDiff0와 PocDiff1이 동일하지 않은 경우에 있어서, PocDiff0의 절대값이 PocDiff1의 절대값보다 작은 경우, MVD1은 MmvdOffset로 동일하게 설정될 수 있다. 한편, MVD0은 기-설정된 MVD1에 기초하여 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 참조 픽쳐가 롱텀 참조 픽쳐인 경우, MVD0은 MVD1에 제1 스케일링 팩터를 적용하여 유도될 수 있다. 제1 스케일링 팩터는 PocDiff0와 PocDiff1에 기초하여 결정될 수 있다. 반면, 제1 또는 제2 참조 픽쳐 중 적어도 하나가 숏텀 참조 픽쳐인 경우, MVD0은 MVD1에 제2 스케일링 팩터를 적용하여 유도될 수 있다. 제2 스케일링 팩터는 인코딩/디코딩 장치에 기-약속된 고정된 값(예를 들어, -1/2, -1 등)일 수 있다. 다만, 제2 스케일링 팩터는, PocDiff0의 부호와 PocDiff1의 부호가 서로 다른 경우에 한하여 적용될 수 있다. 만일, PocDiff0의 부호와 PocDiff1의 부호가 서로 동일한 경우, MVD0은 MVD1과 동일하게 설정되고, 별도의 스케일링이 수행되지 않을 수 있다.
도 4를 참조하면, 유도된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다(S420).
상기 예측 블록은 현재 블록의 예측 샘플들(예측 샘플 어레이)를 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터가 분수 샘플 단위를 가리키는 경우, 보간(interpolation) 절차가 수행될 수 있으며, 이를 통하여 참조 픽쳐 내에서 분수 샘플 단위의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록의 예측 샘플이 유도될 수 있다. 현재 블록에 Affine 인터 예측이 적용되는 경우, 샘플 단위 또는 서브-블록 단위의 움직임 벡터를 기반으로 예측 블록이 획득될 수 있다.
상기 획득된 예측 블록은, L0 예측을 통해 획득된 블록(이하, L0 예측 블록이라 함) 또는 L1 예측을 통해 획득된 블록(이하, L1 예측 블록이라 함) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. L0 예측은 참조 픽쳐 리스트 0(List0)의 참조 픽쳐와 L0 방향의 움직임 벡터(mvL0)를 이용한 예측을 의미하고, L1 예측은 참조 픽쳐 리스트 1(List1)의 참조 픽쳐와 L1 방향의 움직임 벡터(mvL1)를 이용한 예측을 의미할 수 있다.
예를 들어, 현재 블록이 단예측(uni-prediction)을 수행하는 경우, 현재 블록에 대해서 L0 예측 블록 또는 L1 예측 블록 중 어느 하나만이 획득될 수 있다. 특히, 현재 블록이 L0 예측만을 수행하는 경우(즉, predFlagL0=1, predFlagL1=0), 현재 블록에 대해서 L0 예측 블록만이 획득될 수 있다. 반면, 현재 블록이 L1 예측을 수행하는 경우(즉, predFlagL0=0, predFlagL1=1), 현재 블록에 대해서 L1 예측 블록만이 획득될 수 있다. 획득된 L0 또는 L1 예측 블록이 현재 블록의 예측 블록으로 이용될 수도 있고, 획득된 L0 또는 L1 예측 블록에 가중 예측을 적용하여 현재 블록의 예측 블록이 획득될 수도 있다.
한편, 현재 블록이 쌍예측(bi-prediction)을 수행하는 경우, 현재 블록에 대해서 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록이 각각 획득되고, L0 예측 블록과 L1 예측 블록의 가중 예측을 통해 현재 블록의 예측 블록이 획득될 수 있다.
본 개시에 따른 가중 예측은, 크게 명시적(explicit) 가중 예측과 디폴트(default) 가중 예측으로 구분될 수 있다. 명시적 가중 예측과 디폴트 가중 예측 중 어느 하나가 선택적으로 이용될 수 있으며, 이를 위해 소정의 플래그(weightedPredFlag)가 이용될 수 있다. 현재 블록이 속한 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스인 경우, weightedPredFlag의 값은 P 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 특정하는 플래그(pps_weighted_pred_flag)의 값으로 설정될 수 있다. 현재 블록이 속한 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 슬라이스인 경우, weightedPredFlag의 값은 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 특정하는 플래그(pps_weighted_pred_flag)의 값으로 설정될 수 있다. weightedPredFlag의 값이 1인 경우, 명시적 가중 예측이 적용되고, weightedPredFlag의 값이 0인 경우, 디폴트 가중 예측이 적용될 수 있다. 이하, 명시적 및 디폴트 가중 예측에 대해서 자세히 살펴보도록 한다.
1. 명시적 가중 예측
명시적 가중 예측은, 명시적으로 시그날링되는 가중 예측 정보에 기초하여 현재 블록의 L0 및 L1 예측 블록을 가중 예측하는 것을 의미할 수 있다. 가중 예측 정보를 이용한 명시적 가중 예측 방법에 대해서는 도 8을 참조하여 자세히 살펴보도록 한다.
2. 디폴트 가중 예측
디폴트 가중 예측은, 디코딩 장치에 기-정의된 가중치 후보를 기반으로 L0/L1 예측 블록을 가중 예측하는 것을 의미할 수 있다. 디폴트 가중 예측은, 현재 블록의 predFlagL0와 predFlagL1에 기초하여 다음 수학식 2 내지 5와 같이 수행될 수 있다.
(CASE 1) predFlagL0=1이고 predFlagL1=0인 경우
현재 블록이 L0 예측만을 수행하는 경우이며, 현재 블록에 대해서 L0 예측 블록만이 획득될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 예측 블록은 기-획득된 L0 예측 블록에 소정의 오프셋(offset1)을 적용하여 획득될 수 있다. 여기서, 오프셋은 부호화된 영상의 비트 뎁스에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 예측 블록은 다음 수학식 2와 같은 가중 예측을 통해 획득될 수 있다.
[수학식 2]
pbSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0[x][y] + offset1 ) >> shift1 )
수학식 2에서, pbSamples[x][y]은, 현재 블록의 예측 블록을 의미하고, predSamplesL0[x][y]은 L0 예측을 통해 획득된 L0 예측 블록을 의미할 수 있다. offset1은 (1 << ( shift1 - 1 ))으로 설정되고, shift1은 Max( 2, 14 - bitDepth )으로 설정될 수 있다. 변수 bitDepth는 부호화된 영상의 비트 뎁스를 의미하며, 이는 휘도/색차 샘플의 비트 뎁스를 특정하기 위해 부호화된 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 정보는 상위 레벨 즉, 비디오 파라미터 세트, 시퀀스 파라미터 세트, 픽쳐 파라미터 세트, 픽쳐 헤더 또는 슬라이스 헤더 중 적어도 하나의 레벨에서 시그날링될 수 있다.
(CASE 2) predFlagL0=0이고 predFlagL1=1인 경우
현재 블록이 L1 예측만을 수행하는 경우이며, 현재 블록에 대해서 L1 예측 블록만이 획득될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 예측 블록은 기-획득된 L1 예측 블록에 소정의 오프셋(offset1)을 적용하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 예측 블록은 다음 수학식 3과 같은 가중 예측을 통해 획득될 수 있다.
[수학식 3]
pbSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL1[x][y] + offset1 ) >> shift1 )
수학식 3에서, pbSamples[x][y]은, 현재 블록의 예측 블록을 의미하고, predSamplesL1[x][y]은 L1 예측을 통해 획득된 L1 예측 블록을 의미할 수 있다. offset1과 shift1은 CASE 1에서 살펴본 바와 같으며, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
(CASE 3) predFlagL0=1이고 predFlagL1=1인 경우
현재 블록이 L0 예측 및 L1 예측을 모두 수행하는 경우이며, 현재 블록에 대해서 L0 및 L1 예측 블록이 획득될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 예측 블록은 기-획득된 L0 및 L1 예측 블록에 소정의 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 적용하여 획득될 수 있다. 상기 가중치와 오프셋은, 가중치 후보, 가중치 인덱스(bcwIdx) 또는 현재 블록이 CIIP 모드로 부호화된 블록인지 여부 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 가중치 인덱스의 값이 0인 경우, 현재 블록의 예측 블록은 다음 수학식 4와 같은 가중 예측을 통해 획득될 수 있다.
[수학식 4]
pbSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0[x][y] + predSamplesL1[x][y] + offset2 ) >> shift2 )
수학식 4에서, pbSamples[x][y]은, 현재 블록의 예측 블록을 의미하고, predSamplesL0[x][y] 및 predSamplesL1[x][y]은 각각 L0 및 L1 예측을 통해 획득된 L0 및 L1 예측 블록을 의미할 수 있다. L0 및 L1 예측 블록에 동일한 가중치가 각각 적용되며, 이는 L0 및 L1 예측 블록의 평균을 통해 현재 블록의 예측 블록이 획득됨을 의미한다. 가중 예측을 위한 오프셋(offset2)은 (1 << ( shift2 - 1 ))으로 설정되고, 여기서 변수 shift2는 Max( 3, 15 - bitDepth )로 설정될 수 있다. 한편, 현재 블록이 CIIP 모드로 부호화된 블록인 경우에도 상기 수학식 4와 같은 가중 예측이 동일하게 적용될 수 있다.
반면, 가중치 인덱스의 값이 0이 아닌 경우, 현재 블록의 예측 블록은 다음 수학식 5와 같은 가중 예측을 통해 획득될 수 있다.
[수학식 5]
pbSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( w0*predSamplesL0[x][y] + w1*predSamplesL1[x][y] + offset3 ) >> (shift1+3) )
수학식 5에서, pbSamples[x][y], predSamplesL0[x][y] 및 predSamplesL1[x][y]는 전술한 바와 같으며, w0와 w1은 각각 L0 예측 블록과 L1 예측 블록에 각각 적용되는 가중치이다. 가중 예측을 위한 오프셋(offset3)은 (1 << ( shift1 + 2 ))으로 설정되고, 여기서 변수 shift1은 Max( 2, 14 - bitDepth )로 설정될 수 있다.
수학식 5의 가중치 {w0, w1}는 디코딩 장치에 기-정의된 가중치 후보와 가중치 인덱스(bcwIdx)에 기초하여 결정될 수 있다. 가중치 후보는, {4, 4}, {3, 5}, {5, 3}, {-2, 10} 또는 {10, -2} 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각 가중치 후보는 고유의 인덱스를 가지며, 가중치 인덱스(bcwIdx)와 동일한 인덱스를 가진 가중치 후보가 디폴트 가중 예측을 위한 가중치로 설정될 수 있다.
상기 가중치 인덱스(bcwIdx)는, 복수의 가중치 후보 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보일 수 있다. 머지 모드의 경우, 가중치 인덱스는 머지 인덱스에 의해 특정된 머지 후보로부터 유도될 수 있다. AMVP 모드의 경우, 가중치 인덱스는 인코딩 장치에서 부호화되어 시그날링될 수 있다. 다만, 가중치 인덱스는, 인터 예측 지시자(inter_pred_idc), 후술할 L0/L1 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그(luma_weight_lX_flag, chroma_weight_lX_flag, X=0, 1) 또는 현재 블록의 크기 중 적어도 하나에 기초하여 제한적으로 시그날링될 수 있다.
예를 들어, 가중치 인덱스는, 인터 예측 지시자(inter_pred_idc)에 따라 현재 블록이 쌍예측을 사용하는 경우에 한하여 시그날링될 수 있다. 가중치 인덱스는, L0/L1 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그에 따라 참조 픽쳐에 대응하는 가중치가 존재하지 않는 경우에 한하여 시그날링될 수 있다. 가중치 인덱스는, 현재 블록의 크기가 소정의 문턱값보다 크거나 같은 경우에 한하여 시그날링될 수 있다. 여기서, 현재 블록의 크기는 현재 블록의 너비, 높이, 너비와 높이의 곱, 또는 너비와 높이의 최소값(또는 최대값)으로 표현될 수 있고, 문턱값은 16, 32, 64, 128 또는 256일 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 디코딩 장치에서의 명시적 가중 예측 방법을 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득할 수 있다(S800).
상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
| pred_weight_table( ) { | Descriptor |
| luma_log2_weight_denom | ue(v) |
| if( ChromaArrayType != 0 ) | |
| delta_chroma_log2_weight_denom | se(v) |
| if( wp_info_in_ph_flag ) | |
| num_l0_weights | ue(v) |
| for( i = 0; i < NumWeightsL0; i++ ) | |
| luma_weight_l0_flag[ i ] | u(1) |
| if( ChromaArrayType != 0 ) | |
| for( i = 0; i < NumWeightsL0; i++ ) | |
| chroma_weight_l0_flag[ i ] | u(1) |
| for( i = 0; i < NumWeightsL0; i++ ) { | |
| if( luma_weight_l0_flag[ i ] ) { | |
| delta_luma_weight_l0[ i ] | se(v) |
| luma_offset_l0[ i ] | se(v) |
| } | |
| if( chroma_weight_l0_flag[ i ] ) | |
| for( j = 0; j < 2; j++ ) { | |
| delta_chroma_weight_l0[ i ][ j ] | se(v) |
| delta_chroma_offset_l0[ i ][ j ] | se(v) |
| } | |
| } | |
| if( wp_info_in_ph_flag && pps_weighted_bipred_flag) | |
| num_l1_weights | ue(v) |
| for( i = 0; i < NumWeightsL1; i++ ) | |
| luma_weight_l1_flag[ i ] | u(1) |
| if( ChromaArrayType != 0 ) | |
| for( i = 0; i < NumWeightsL1; i++ ) | |
| chroma_weight_l1_flag[ i ] | u(1) |
| for( i = 0; i < NumWeightsL1; i++ ) { | |
| if( luma_weight_l1_flag[ i ] ) { | |
| delta_luma_weight_l1[ i ] | se(v) |
| luma_offset_l1[ i ] | se(v) |
| } | |
| if( chroma_weight_l1_flag[ i ] ) | |
| for( j = 0; j < 2; j++ ) { | |
| delta_chroma_weight_l1[ i ][ j ] | se(v) |
| delta_chroma_offset_l1[ i ][ j ] | se(v) |
| } | |
| } | |
| } |
표 3을 참조하면, 먼저 가중치 공통 정보가 인코딩 장치에서 시그날링될 수 있다. 가중치 공통 정보는, 명시적 가중 예측을 위한 가중치 유도시 공통적으로 이용되는 가중치 기준값을 특정할 수 있다. 가중치 공통 정보는, L0 방향의 가중치(w0)와 L1 방향의 가중치(w1)를 유도하는데 공통적으로 이용될 수 있다. 가중치 공통 정보는 휘도 성분과 색차 성분에 대해서 각각 시그날링될 수 있다(luma_log2_weight_denom, delta_chroma_log2_weight_denom). 여기서, 색차 성분의 가중치 공통 정보는, 휘도 성분의 가중치 기준값과 색차 성분의 가중치 기준값 간의 차이로 부호화된 것일 수 있다.
가중치 공통 정보를 제외한 가중 예측 정보는 L0 방향과 L1 방향에 대해서 각각 시그날링될 수 있다. 여기서, L0 방향의 가중 예측 정보는, P 슬라이스에 대한 참조 픽쳐 리스트(또는, L0 참조 픽쳐 리스트)의 참조 픽쳐들을 위한 것이고, L1 방향의 가중 예측 정보는, B 슬라이스에 대한 참조 픽쳐 리스트(또는 L1 참조 픽쳐 리스트)의 참조 픽쳐들을 위한 것일 수 있다.
먼저, L0 방향의 가중 예측 정보에 대해서 살펴보면, L0 방향에 대해 시그날링되는 가중치의 개수를 특정하는 가중치 개수 정보(num_l0_weights)가 시그날링될 수 있다. 다만, 상기 가중치 개수 정보는, 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그(wp_info_in_ph_flag, 이하 제1 플래그라 함)에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다. 여기서, 제1 플래그는, 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 아니면 슬라이스 헤더에 존재하는지를 특정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 플래그의 값이 1인 경우, 가중 예측 정보는 픽쳐 헤더에 존재할 수 있으나, 슬라이스 헤더에 존재하지 않음을 지시할 수 있다. 반면, 상기 제1 플래그의 값이 0인 경우, 가중 예측 정보는 픽쳐 헤더에 존재하지 않으나, 슬라이스 헤더에 존재할 수 있음을 지시할 수 있다.
상기 가중치 개수 정보에 따른 개수만큼 L0 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그가 시그날링되며, 이는 휘도 성분과 색차 성분 각각에 대해서 시그날링될 수 있다(luma_weight_l0_flag, chroma_weight_l0_flag, 이하 제2 플래그라 함).
상기 제2 플래그에 기초하여, L0 방향의 가중치 델타 정보와 오프셋 정보가 적응적으로 시그날링될 수 있다. 여기서, 가중치 델타 정보는 명시적 가중 예측을 위한 가중치와 전술한 가중치 기준값 간의 차이를 특정할 수 있다. 상기 제2 플래그의 값이 1인 경우, L0 방향의 가중치 델타 정보와 오프셋 정보가 시그날링되고, 제2 플래그의 값이 0인 경우, L0 방향의 가중치 델타 정보와 오프셋 정보는 시그날링되지 않으며, 각각 0으로 유도될 수 있다. 상기 제2 플래그가 1인 경우, L0 방향의 가중치 델타 정보의 값은 -128 내지 127의 범위에 속해야 한다. 전술한 가중치 델타 정보와 오프셋 정보는 휘도 성분과 색차 성분 각각에 대해서 시그날링될 수 있다.
다음, L1 방향의 가중 예측 정보에 대해서 살펴보면, L1 방향에 대해 시그날링되는 가중치의 개수를 특정하는 가중치 개수 정보(num_l1_weights)가 시그날링될 수 있다. 다만, 상기 가중치 개수 정보는, 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그(wp_info_in_ph_flag) 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(pps_weighted_bipred_flag) 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 시그날링될 수 있다. 여기서, pps_weighted_bipred_flag의 값이 1인 경우, 명시적 가중 예측이 적용됨을 지시할 수 있다. pps_weighted_bipred_flag의 값이 0인 경우, 명시적 가중 예측이 적용되지 않음을 지시하며, 대신에 디폴트 가중 예측이 적용될 수 있다.
예를 들어, 가중치 예측 정보가 픽쳐 헤더에서 시그날링되고(즉, wp_info_in_ph_flag=1)이고, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는 경우(즉, pps_weighted_bipred_flag=1)에, 상기 가중치 개수 정보가 시그날링될 수 있다. 반면, 가중치 예측 정보가 픽쳐 헤더에서 시그날링되나, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우(즉, pps_weighted_bipred_flag=0), 상기 가중치 개수 정보는 시그날링되지 않으며, 대신에 0으로 유도될 수 있다.
또는, 상기 가중치 개수 정보는, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(pps_weighted_bipred_flag)에 관계없이, 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 플래그(wp_info_in_ph_flag)만을 고려하여 적응적으로 시그날링될 수도 있다. 다만, pps_weighted_bipred_flag에 따라, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 가중치 개수 정보는 항상 0이 되도록 강제될 수도 있다.
또한, 상기 가중치 개수 정보는, L1 참조 픽쳐 리스트에 속한 참조 픽쳐의 개수를 더 고려하여 시그날링될 수도 있다. 예를 들어, L1 참조 픽쳐 리스트에 속한 참조 픽쳐의 개수가 소정의 문턱개수보다 큰 경우에 한하여, 상기 가중치 개수 정보가 시그날링될 수 있다. 여기서, 문턱개수는, 디코딩 장치에 기-정의된 값으로서, 0, 1 또는 2일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 문턱개수는 2보다 큰 정수일 수도 있다.
전술한 바와 같이, L1 방향의 가중치 개수 정보를 시그날링함에 있어서, pps_weighted_bipred_flag를 고려하지 않을 경우, P 슬라이스에 대해서만 명시적 가중 예측이 적용되는 경우임에도 불구하고, 인코딩 장치는 L1 방향의 가중 예측 정보를 부호화하게 된다. 예를 들어, B 슬라이스에 대해서는 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우(즉, pps_weighted_bipred_flag=0)라도, 인코딩 장치는 가중치 개수 정보(num_l1_weights)를 0보다 큰 값으로 부호화하는 경우가 발생할 수 있다. 그러나, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 이는 L1 방향의 가중 예측 정보가 시그날링될 필요가 없음을 의미하기 때문에, L1 방향의 가중 예측 정보의 부호화를 생략함으로써 부호화의 리던던시(redundancy)를 제거할 수 있다. 또한, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 이는 현재 블록의 가중 예측을 위해 L1 방향의 가중 예측 정보가 필요하지 않음을 의미한다. 따라서, pps_weighted_bipred_flag를 고려하여 L1 방향의 가중 예측 정보를 적응적으로 복호화함으로써, 복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 가중치 개수 정보에 따른 개수만큼 L1 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그가 시그날링되며, 이는 휘도 성분과 색차 성분 각각에 대해서 시그날링될 수 있다(luma_weight_l1_flag, chroma_weight_l1_flag, 이하 제3 플래그라 함).
상기 제3 플래그에 기초하여, L1 방향의 가중치 델타 정보와 오프셋 정보가 적응적으로 시그날링될 수 있다. 여기서, 가중치 델타 정보는 명시적 가중 예측을 위한 가중치와 전술한 가중치 기준값 간의 차이를 특정할 수 있다. 상기 제3 플래그의 값이 1인 경우, L1 방향의 가중치 델타 정보와 오프셋 정보가 시그날링되고, 제3 플래그의 값이 0인 경우, L1 방향의 가중치 델타 정보와 오프셋 정보는 시그날링되지 않으며, 각각 0으로 유도될 수 있다. 상기 제3 플래그가 1인 경우, L0 방향의 가중치 델타 정보의 값은 -128 내지 127의 범위에 속해야 한다. 전술한 가중치 델타 정보와 오프셋 정보는 휘도 성분과 색차 성분 각각에 대해서 시그날링될 수 있다.
도 8을 참조하면, 전술한 가중 예측 정보를 이용하여 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 유도할 수 있다(S810).
예를 들어, 다음 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 시그날링된 L0 방향의 가중 예측 정보 중 적어도 하나를 이용하여 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중치 및/또는 오프셋을 유도할 수 있다.
(조건 1) 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하고, P 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되며, 현재 블록이 속한 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스이다.
(조건 2) 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하고, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되며, 현재 블록이 속한 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 슬라이스이다.
또는, 다음 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 시그날링된 L0 방향의 가중 예측 정보 중 적어도 하나를 이용하여 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중치 및/또는 오프셋을 유도할 수 있다. 즉, L0 방향의 가중 예측 정보를 이용함에 있어서 wp_info_in_ph_flag에 따라 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 여부는 고려되지 않을 수 있다.
(조건 1) P 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되며, 현재 블록이 속한 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 P 슬라이스이다.
(조건 2) B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되며, 현재 블록이 속한 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 슬라이스이다.
예를 들면, 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하고, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되며, 현재 블록이 속한 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 슬라이스인 경우, 시그날링된 L1 방향의 가중 예측 정보 중 적어도 하나를 이용하여 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중치 및/또는 오프셋을 유도할 수 있다.
또는, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되며, 현재 블록이 속한 현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 슬라이스인 경우, 시그날링된 L1 방향의 가중 예측 정보 중 적어도 하나를 이용하여 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중치 및/또는 오프셋을 유도할 수도 있다. 즉, L1 방향의 가중 예측 정보를 이용함에 있어서, wp_info_in_ph_flag에 따라 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 여부는 고려되지 않을 수 있다.
가중치와 오프셋은, 휘도 성분과 색차 성분 각각에 대해서 유도되며, 이하 성분 별로 가중치와 오프셋을 유도하는 방법에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다.
먼저, 휘도 성분의 가중치는 가중치 공통 정보와 가중치 델타 정보를 이용하여 유도되며, 일예로 다음 수학식 6과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 6]
w0 = LumaWeightL0[ refIdxL0 ]
w1 = LumaWeightL1[ refIdxL1 ]
수학식 6에서, w0는 L0 방향의 가중치를, w1는 L1 방향의 가중치를 각각 의미할 수 있다. LumaWeightL0[ i ]는 (( 1 << luma_log2_weight_denom ) + delta_luma_weight_l0[ i ])으로 유도되고, LumaWeightL1[ i ]는 (( 1 << luma_log2_weight_denom ) + delta_luma_weight_l1[ i ])으로 유도될 수 있다. refIdxL0와 refIdxL1는 현재 블록의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스와 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스를 각각 의미할 수 있다. 즉, L0 방향의 가중치는, 가중치 공통 정보와 현재 블록의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스(refIdxL0)에 대응하는 가중치 델타 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 마찬가지로, L1 방향의 가중치는, 가중치 공통 정보와 현재 블록의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스(refIdxL1)에 대응하는 가중치 델타 정보를 이용하여 유도될 수 있다.
다만, L0 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그의 값이 0인 경우, L0 방향의 가중치는 가중치 공통 정보만을 이용하여 유도되며, L0 방향의 가중치는 2luma_log2_weight_denom로 유도될 수 있다. 마찬가지로, L1 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그의 값이 0인 경우, L1 방향의 가중치는 가중치 공통 정보만을 이용하여 유도되며, L1 방향의 가중치는 2luma_log2_weight_denom로 유도될 수 있다.
휘도 성분의 오프셋은 오프셋 정보를 이용하여 유도되며, 일예로 다음 수학식 7과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 7]
o0 = luma_offset_l0[ refIdxL0 ] << ( bitDepth - 8 )
o1 = luma_offset_l1[ refIdxL1 ] << ( bitDepth - 8 )
수학식 7에서, o0는 L0 방향의 오프셋을, o1는 L1 방향의 오프셋을 각각 의미할 수 있다. luma_offset_l0와 luma_offset_l1는 오프셋 정보에 해당하며, 특히 가중치 개수 정보에 따른 개수만큼 시그날링된 오프셋 정보 중에서 현재 블록의 참조 픽쳐 인덱스(refIdxL0, refIdxL1)에 대응하는 오프셋 정보를 의미할 수 있다.
색차 성분의 가중치는 가중치 공통 정보와 가중치 델타 정보를 이용하여 유도되며, 일예로 다음 수학식 8과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 8]
w0 = ChromaWeightL0[ refIdxL0 ]
w1 = ChromaWeightL1[ refIdxL1 ]
수학식 8에서, w0는 L0 방향의 가중치를, w1는 L1 방향의 가중치를 각각 의미할 수 있다. ChromaWeightL0[ i ]는 (( 1 << ChromaLog2WeightDenom ) + delta_chroma_weight_l0[ i ])으로 유도되고, ChromaWeightL1[ i ]는 (( 1 << ChromaLog2WeightDenom ) + delta_chroma_weight_l1[ i ])으로 유도될 수 있다. 여기서, 변수 ChromaLog2WeightDenom는 전술한 휘도 성분과 색차 성분에 대해서 각각 시그날링된 가중치 공통 정보의 합(즉, luma_log2_weight_denom + delta_chroma_log2_weight_denom)으로 유도될 수 있다. refIdxL0와 refIdxL1는 현재 블록의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스와 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스를 각각 의미할 수 있다. 즉, L0 방향의 가중치는, 휘도/색차 성분에 대해서 시그날링된 가중치 공통 정보와 현재 블록의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스(refIdxL0)에 대응하는 가중치 델타 정보를 이용하여 유도될 수 있다. 마찬가지로, L1 방향의 가중치는, 휘도/색차 성분에 대해서 시그날링된 가중치 공통 정보와 현재 블록의 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스(refIdxL1)에 대응하는 가중치 델타 정보를 이용하여 유도될 수 있다.
다만, L0 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그의 값이 0인 경우, L0 방향의 가중치는 가중치 공통 정보만을 이용하여 유도되며, L0 방향의 가중치는 2ChromaLog2WeightDenom로 유도될 수 있다. 마찬가지로, L1 방향의 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그의 값이 0인 경우, L1 방향의 가중치는 가중치 공통 정보만을 이용하여 유도되며, L1 방향의 가중치는 2ChromaLog2WeightDenom로 유도될 수 있다.
색차 성분의 오프셋은 오프셋 정보를 이용하여 유도되며, 일예로 다음 수학식 9 및 10과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 9]
o0 = ChromaOffsetL0[ refIdxL0 ] << ( bitDepth - 8 )
o1 = ChromaOffsetL1[ refIdxL1 ] << ( bitDepth - 8 )
수학식 9에서, o0는 L0 방향의 오프셋을, o1는 L1 방향의 오프셋을 각각 의미하고, refIdxL0와 refIdxL1는 현재 블록의 L0 방향의 참조 픽쳐 인덱스와 L1 방향의 참조 픽쳐 인덱스를 각각 의미할 수 있다. 여기서, 변수 ChromaOffsetL0 및 ChromaOffsetL1는 색차 성분의 오프셋 정보, 기-유도된 가중치 또는 변수 ChromaLog2WeightDenom 중 적어도 하나에 기초하여 유도될 수 있으며, 일예로 다음 수학식 10과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 10]
ChromaOffsetL0[ i ] = Clip3( -128, 127, ( 128 + delta_chroma_offset_l0[ i ] - ( ( 128 * ChromaWeightL0[ i ] ) >> ChromaLog2WeightDenom ) ) )
ChromaOffsetL1[ i ] = Clip3( -128, 127, ( 128 + delta_chroma_offset_l1[ i ] - ( ( 128 * ChromaWeightL1[ i ] ) >> ChromaLog2WeightDenom ) ) )
도 8을 참조하면, 상기 유도된 가중치와 오프셋을 기반으로 현재 블록의 가중 예측을 수행할 수 있다(S820).
구체적으로, 명시적 가중 예측은, 현재 블록이 L0 예측을 수행하는지 여부(predFlagL0)와 현재 블록이 L1 예측을 수행하는지 여부(predFlagL1)를 고려하여 수행될 수 있다.
(CASE 1) predFlagL0=1이고 predFlagL1=0인 경우
현재 블록이 L0 예측만을 수행하는 경우이며, 현재 블록에 대해서 L0 예측 블록만이 획득될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 예측 블록은 기-획득된 L0 예측 블록에 소정의 가중치 및 오프셋을 적용하여 다음 수학식 11과 같이 획득될 수 있다.
[수학식 11]
pbSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( ( predSamplesL0[x][y] * w0 + 2log2Wd - 1 ) >> log2Wd ) + o0 )
수학식 11에서, pbSamples은 현재 블록의 예측 블록 즉, 가중 예측된 예측 블록을 의미하고, predSamplesL0은 현재 블록의 L0 예측 블록을 의미할 수 있다. 여기서, 변수 log2Wd는 (luma_log2_weight_denom + shift1)으로 유도되고, 변수 shift1는 Max( 2, 14 - bitDepth )로 유도될 수 있다.
(CASE 2) predFlagL0=0이고 predFlagL1=1인 경우
현재 블록이 L1 예측만을 수행하는 경우이며, 현재 블록에 대해서 L1 예측 블록만이 획득될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 예측 블록은 기-획득된 L1 예측 블록에 소정의 가중치 및 오프셋을 적용하여 다음 수학식 12와 같이 획득될 수 있다.
[수학식 12]
pbSamples[x][y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( ( predSamplesL1[x][y] * w0 + 2log2Wd - 1 ) >> log2Wd ) + o0 )
수학식 12에서, predSamplesL1은 현재 블록의 L1 예측 블록을 의미할 수 있다. 한편, pbSamples와 변수 log2Wd는 수학식 11에서 살펴본 바와 같으며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
(CASE 3) predFlagL0=1이고 predFlagL1=1인 경우
현재 블록이 L0 예측 및 L1 예측을 수행하는 경우이며, 현재 블록에 대해서 L0 예측 블록 및 L1 예측 블록이 획득될 수 있다. 이 경우, 현재 블록의 예측 블록은 기-획득된 L1 예측 블록에 소정의 가중치 및 오프셋을 적용하여 다음 수학식 13과 같이 획득될 수 있다.
[수학식 13]
pbSamples[ x ][ y ] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0[ x ][ y ] * w0 + predSamplesL1[ x ][ y ] * w1 + ( ( o0 + o1 + 1 ) << log2Wd ) ) >> ( log2Wd + 1 ) )
수학식 13에서, predSamples, predSamplesL0, predSamplesL1 및 변수 log2Wd는 수학식 11 및 12에서 살펴본 바와 같으며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 9는 본 개시에 따른 디코딩 장치 내 인터 예측부(332)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 인터 예측부(332)는, 인터 예측 모드 결정부(900), 움직임 정보 유도부(910)와 예측 블록 획득부(920)를 포함할 수 있다.
상기 인터 예측 모드 결정부(900)는, 디코딩 장치에 기-정의된 복수의 인터 예측 모드 중 적어도 하나가 현재 블록의 인터 예측 모드로 결정될 수 있다. 여기서, 복수의 인터 예측 모드는, 스킵 모드, 머지(merge) 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 서브 블록 머지 모드, 어파인(affine) 모드, MMVD (merge mode with MVD), CIIP (combined inter and intra prediction) 모드 등 다양한 모드를 포함할 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. 또한, DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 혹은 대신 사용될 수 있다.
상기 인터 예측 모드 결정부(900)는, 인코딩 장치로부터 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정할 수 있으며, 이에 대해서는 도 4에서 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 움직임 정보 유도부(910)는, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따른 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수 있다. 현재 블록의 인터 예측 모드가 머지 모드로 결정된 경우, 상기 움직임 정보는 머지 후보 리스트에서 선택 정보(ex. merge index)에 의해 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 기반으로 유도될 수 있으며, 이에 대해서는 도 4에서 살펴본 바와 같으며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 예측 블록 획득부(920)는, 상기 유도된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
상기 예측 블록은 현재 블록의 예측 샘플들(예측 샘플 어레이)를 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터가 분수 샘플 단위를 가리키는 경우, 보간(interpolation) 절차가 수행될 수 있으며, 이를 통하여 참조 픽쳐 내에서 분수 샘플 단위의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록의 예측 샘플이 유도될 수 있다. 현재 블록에 Affine 인터 예측이 적용되는 경우, 샘플 단위 또는 서브-블록 단위의 움직임 벡터를 기반으로 예측 블록이 획득될 수 있다.
또한, 현재 블록에 대해서 L0 예측을 통해 획득된 L0 예측 블록 또는 L1 예측을 통해 획득된 L1 예측 블록이 예측 블록으로 이용될 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 L0 예측 블록 또는 L1 예측 블록 중 적어도 하나에 가중 예측을 적용하여 예측 블록이 획득될 수도 있다. 여기서, 가중 예측은, 크게 명시적(explicit) 가중 예측과 디폴트(default) 가중 예측으로 구분되며, 이는 도 4, 도 8 및 표 3을 참조하여 살펴본 바와 같은바, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 10은 본 개시에 따른 인터 예측부(332) 내 예측 블록 획득부(920)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 예측 블록 획득부(920)는, 가중 예측 파라미터 유도부(1000)와 가중 예측부(1010)를 포함할 수 있다.
상기 가중 예측 파라미터 유도부(1000)는, 가중 예측 정보를 이용하여 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 파라미터를 유도할 수 있다. 여기서, 가중 예측 파라미터는, 전술한 명시적 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 가중 예측 정보는, 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 복호화를 통해 획득되고, 가중 예측 파라미터 유도부(1000)로 전송된 것일 수 있다. 상기 가중 예측 정보에 대해서는 표 2를 참조하여 살펴본 바와 같으며, 가중 예측 정보에 기초하여 가중 예측 파라미터를 유도하는 방법에 대해서는 도 8을 참조하여 살펴본 바와 같다.
상기 가중 예측부(1010)는, 가중 예측 파라미터 유도부(1000)에서 유도된 가중 예측 파라미터를 기반으로 현재 블록에 대해 가중 예측을 수행할 수 있다. 상기 가중 예측은, 현재 블록이 L0 예측을 수행하는지 여부(predFlagL0)와 현재 블록이 L1 예측을 수행하는지 여부(predFlagL1)를 고려하여 수행되며, 이에 대해서는 도 8에서 살펴본 바와 같다.
도 11은 본 개시에 따른 인코딩 장치에서의 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정할 수 있다(S1100).
인코딩 장치에 기-정의된 복수의 인터 예측 모드 중 적어도 하나가 현재 블록의 인터 예측 모드로 결정될 수 있다. 여기서, 복수의 인터 예측 모드는, 스킵 모드, 머지(merge) 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 서브 블록 머지 모드, 어파인(affine) 모드, MMVD (merge mode with MVD), CIIP (combined inter and intra prediction) 모드 등 다양한 모드를 포함할 수 있다. 또한, DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 혹은 대신 사용될 수 있다.
인코딩 장치는, 현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보를 부호화하고, 이를 디코딩 장치로 시그날링할 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보를 계층적으로 부호화하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우, 상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 인터 예측 모드 관련 예측 모드 정보는 도 4를 참조하여 자세히 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 11을 참조하면, 상기 결정된 인터 예측 모드에 따른 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수 있다(S1110).
인코딩 장치는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 상기 움직임 정보는, 움직임 벡터(mv), 참조 픽쳐 인덱스(refIdx), 또는 예측 방향 플래그(predFlagL0, predFlagL1) 중 적어도 하나를 포함하며, 이는 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여, 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다.
블록의 유사성은 위상(phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록(or 현재 블록의 템플릿)과 참조 블록(or 참조 블록의 템플릿) 간 SAD를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 기-정의된 인터 예측 모드에 따라 다양한 방법으로 디코딩 장치로 시그날링될 수 있다.
인코딩 장치는, 머지 모드를 수행하기 위해서, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용되는 머지 후보 블록(merge candidate block)을 탐색할 수 있다. 예를 들어, 상기 머지 후보 블록은 최대 5개까지 이용될 수 있으나, 본 명세서의 실시예(들)은 이에 한정되지 않는다. 그리고, 상기 머지 후보 블록의 최대 개수는 비디오 파라미터 세트, 시퀀스 파라미터 세트, 픽쳐 파라미터 세트, 픽쳐 헤더, 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더 중 적어도 하나에서 전송될 수 있으며, 다만 본 명세서의 실시예(들)은 이에 한정되지 않는다.
상기 머지 후보 블록들을 찾은 후, 인코더는 이를 기반으로 복수의 머지 후보로 구성된 머지 후보 리스트를 생성할 수 있고, 이 중 가장 작은 비용(cost)을 갖는 머지 후보를 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위한 최종 머지 후보로 선택할 수 있다. 선택된 최종 머지 후보를 특정하는 머지 인덱스를 부호화하고, 이를 디코딩 장치로 시그날링할 수 있다.
상기 머지 후보 리스트는 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, History-based merge candidate, 평균 머지 후보 또는 제로 벡터 머지 후보 중 적어도 하나를 포함하며, 머지 후보 리스트를 생성하는 방법에 대해서는 도 4에서 살펴본 바와 같은바, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 사용될 수 있다. 또는, 상기 선택된 머지 후보의 움직임 벡터는 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 길이와 방향을 가진 움직임 벡터 차이(motion vector difference, MVD)를 이용하여 보정될 수 있고, MVD를 기반으로 보정된 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용될 수도 있다.
인코딩 장치는, 표 1과 같이 기-정의된 MVD의 길이(MmvdDistance)와 표 2와 같이 기-정의된 MVD의 방향(MmvdSign)를 기반으로 참조 블록을 추가적으로 탐색할 수 있고, 이 중 최적의 참조 블록에 대응하는 MVD의 길이와 방향을 각각 선택할 수 있다. 상기 선택된 MVD의 길이와 방향을 기반으로 상기 MVD가 유도될 수 있다. 상기 선택된 MVD의 길이와 방향은, 인코딩 장치에 기-정의된 표 1과 표 2에 기초하여, mmvd_distance_idx와 mmvd_direction_idx로 각각 부호화될 수 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 자세하 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 11을 참조하면, 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득할 수 있다(S1120).
상기 가중 예측은 전술한 명시적 가중 예측 또는 디폴트 가중 예측 중 어느 하나일 수 있다. 상기 가중 예측 정보는, 현재 블록의 L0 예측 블록 또는 L1 예측 블록 중 적어도 하나에 대해서 획득될 수 있다. 여기서, L0/L1 예측 블록은 상기 S1110에서 유도된 움직임 정보에 기반하여 획득된 것일 수 있다.
상기 가중 예측 정보는, 소정의 가중 예측 계수(즉, 소정의 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나)에 기초하여 획득될 수 있다. 앞서 도 8을 참조하여 가중 예측 정보를 기반으로 가중치와 오프셋을 유도하는 방법에 대해서 살펴보았으며, 해당 방법의 역 과정을 통해 상기 가중 예측 계수를 기반으로 가중 예측 정보가 획득될 수 있다. 여기서, 상기 가중 예측 계수는, 현재 블록의 L0/L1 예측 블록을 기반으로 결정될 수도 있고, 현재 블록의 L0/L1 참조 픽쳐를 기반으로 결정될 수도 있다.
상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 가중 예측 정보는 인코딩 장치에서 부호화되어 디코딩 장치로 시그날링되며, 상기 가중치 공통 정보를 제외한 가중 예측 정보는, L0 방향과 L1 방향에 대해서 각각 부호화될 수 있다.
구체적으로, L0 방향의 가중 예측 정보의 경우, 상기 가중치 개수 정보는, 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그(wp_info_in_ph_flag)의 값이 1인 경우에 부호화될 수 있다. 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그는, 상기 가중치 개수 정보에 따른 개수만큼 부호화될 수 있다. 상기 가중치 델타 정보와 오프셋 정보 역시 상기 가중치 개수 정보에 따른 개수만큼 부호화되되, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그의 값이 1인 경우에 한하여 부호화될 수 있다.
L1 방향의 가중 예측 정보의 경우, 상기 가중치 개수 정보는, 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 플래그(wp_info_in_ph_flag)의 값이 1인 경우에 부호화될 수 있다. 또한, 상기 가중치 개수 정보는, B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(pps_weighted_bipred_flag)의 값이 1인 경우에 부호화될 수 있다. 다만, 상기 가중치 개수 정보는, L1 참조 픽쳐 리스트에 속한 참조 픽쳐의 개수가 인코딩 장치에 기-정의된 문턱개수보다 큰 경우에 한하여 부호화되도록 제한될 수도 있다. 여기서, 문턱개수는 0, 1 또는 2일 수 있다. 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그는, 상기 가중치 개수 정보에 따른 개수만큼 부호화될 수 있다. 상기 가중치 델타 정보와 오프셋 정보 역시 상기 가중치 개수 정보에 따른 개수만큼 부호화되되, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그의 값이 1인 경우에 한하여 부호화될 수 있다.
한편, 인코딩 장치는, 상기 가중 예측 계수를 기반으로 획득된 예측 블록의 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 디코딩 장치로 시그날링할 수 있다.
도 12는 본 개시에 따른 인코딩 장치 내 인터 예측부(221)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 12를 참조하면, 상기 인터 예측부(221)는, 인터 예측 모드 결정부(1200), 움직임 정보 유도부(1210)와 가중 예측 계수 결정부(1220)를 포함할 수 있다.
상기 인터 예측 모드 결정부(1200)는, 인코딩 장치에 기-정의된 복수의 인터 예측 모드 중 적어도 하나가 현재 블록의 인터 예측 모드로 결정될 수 있다. 여기서, 복수의 인터 예측 모드는, 스킵 모드, 머지(merge) 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 서브 블록 머지 모드, 어파인(affine) 모드, MMVD (merge mode with MVD), CIIP (combined inter and intra prediction) 모드 등 다양한 모드를 포함할 수 있다. 또한, DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 혹은 대신 사용될 수 있다.
상기 결정된 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보는 엔트로피 인코딩부(240)를 통해 부호화되고, 이는 디코딩 장치로 시그날링될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보를 계층적으로 부호화하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우, 상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 인터 예측 모드 관련 예측 모드 정보는 도 4를 참조하여 자세히 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 움직임 정보 유도부(1210)는 상기 결정된 인터 예측 모드에 따른 현재 블록의 움직임 정보를 유도할 수 있다.
상기 움직임 정보 유도부(1210)는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 상기 움직임 정보는, 움직임 벡터(mv), 참조 픽쳐 인덱스(refIdx), 또는 예측 방향 플래그(predFlagL0, predFlagL1) 중 적어도 하나를 포함하며, 이는 도 4를 참조하여 살펴본 바와 같다. 예를 들어, 움직임 정보 유도부(1210)는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여, 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다.
블록의 유사성은 위상(phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록(or 현재 블록의 템플릿)과 참조 블록(or 참조 블록의 템플릿) 간 SAD를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 기-정의된 인터 예측 모드에 따라 다양한 방법으로 디코딩 장치로 시그날링될 수 있다.
상기 움직임 정보 유도부(1210)는, 머지 모드를 수행하기 위해서, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용되는 머지 후보 블록(merge candidate block)을 탐색할 수 있다. 예를 들어, 상기 머지 후보 블록은 최대 5개까지 이용될 수 있으나, 본 명세서의 실시예(들)은 이에 한정되지 않는다. 그리고, 상기 머지 후보 블록의 최대 개수는 비디오 파라미터 세트, 시퀀스 파라미터 세트, 픽쳐 파라미터 세트, 픽쳐 헤더, 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더 중 적어도 하나에서 전송될 수 있으며, 다만 본 명세서의 실시예(들)은 이에 한정되지 않는다.
상기 머지 후보 블록들을 찾은 후, 상기 움직임 정보 유도부(1210)는 이를 기반으로 복수의 머지 후보로 구성된 머지 후보 리스트를 생성할 수 있고, 이 중 가장 작은 비용(cost)을 갖는 머지 후보를 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위한 최종 머지 후보로 선택할 수 있다. 선택된 최종 머지 후보를 특정하는 머지 인덱스는 엔트로피 인코딩부(240)를 통해 부호화되고, 이는 디코딩 장치로 시그날링될 수 있다.
상기 머지 후보 리스트는 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, History-based merge candidate, 평균 머지 후보 또는 제로 벡터 머지 후보 중 적어도 하나를 포함하며, 머지 후보 리스트를 생성하는 방법에 대해서는 도 4에서 살펴본 바와 같은바, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 움직임 정보 유도부(1210)는 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 유도할 수 있다. 또는, 상기 움직임 정보 유도부(1210)는 상기 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 소정의 길이와 방향을 가진 움직임 벡터 차이(motion vector difference, MVD)를 이용하여 보정하고, 상기 보정된 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 유도할 수도 있다.
이를 위해, 상기 움직임 정보 유도부(1210)는, 표 1과 같이 기-정의된 MVD의 길이(MmvdDistance)와 표 2와 같이 기-정의된 MVD의 방향(MmvdSign)를 기반으로 참조 블록을 추가적으로 탐색할 수 있고, 이 중 최적의 참조 블록에 대응하는 MVD의 길이와 방향을 각각 선택할 수 있다. 상기 움직임 정보 유도부(1210)는, 상기 선택된 MVD의 길이와 방향을 기반으로 상기 MVD를 유도할 수 있다.
한편, 상기 움직임 정보 유도부(1210)는, 기-정의된 표 1과 표 2에 기초하여 상기 선택된 MVD의 길이와 방향으로부터 mmvd_distance_idx와 mmvd_direction_idx를 각각 유도할 수 있고, 이는 엔트로피 인코딩부(240)에서 각각 부호화될 수 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 자세하 살펴본 바와 같으며, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 가중 예측 정보 획득부(1220)는, 상기 움직임 정보 유도부(1210)에서 획득된 L0/L1 예측 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득할 수 있다. 여기서, L0/L1 예측 블록은 상기 움직임 정보 유도부(1210)에서 유도된 움직임 정보에 기초하여 획득된 것일 수 있다. 상기 가중 예측은 명시적 가중 예측 또는 디폴트 가중 예측 중 어느 하나일 수 있다.
상기 가중 예측 정보 획득부(1220)는, 소정의 가중 예측 계수(즉, 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나)에 기초하여 가중 예측 정보를 획득할 수 있다. 앞서 도 8을 참조하여 가중 예측 정보를 기반으로 가중치와 오프셋을 유도하는 방법에 대해서 살펴보았으며, 해당 방법의 역 과정을 통해 상기 가중 예측 계수를 기반으로 가중 예측 정보가 획득될 수 있다. 여기서, 상기 가중 예측 계수는, 현재 블록의 L0/L1 예측 블록을 기반으로 결정될 수도 있고, 현재 블록의 L0/L1 참조 픽쳐를 기반으로 결정될 수도 있다.
상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 획득된 가중 예측 정보는, 엔트로피 인코딩부(240)을 통해 부호화되고, 이에 대해서는 도 11에서 살펴본 바와 같으며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 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 명세서의 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 명세서의 실시예(들)이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 명세서의 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 명세서의 실시예(들)는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 명세서의 실시예(들)에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
본 명세서의 실시예(들)이 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 명세서의 실시예(들)이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 발명은 영상 신호를 인코딩/디코딩하는데 이용될 수 있다.
Claims (15)
- 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하는 단계;
상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및
상기 유도된 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 단계를 포함하되,
상기 예측 블록은, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보에 기초하여 획득되고,
상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 제1 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 시그날링되는, 영상 디코딩 방법. - 제1항에 있어서,
상기 현재 블록의 움직임 정보는, 머지 후보 리스트에 기초하여 유도되고,
상기 머지 후보 리스트는, 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 히스토리-기반 머지 후보 또는 평균 머지 후보 중 적어도 하나를 포함하는, 영상 디코딩 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계는,
소정의 움직임 벡터 차이(MVD)를 이용하여, 상기 유도된 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하는 단계를 포함하고,
상기 움직임 벡터 차이는, 상기 움직임 벡터 차이의 길이, 상기 움직임 벡터 차이의 방향, 또는 상기 현재 블록의 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC(picture order count) 차이 중 적어도 하나에 기초하여 유도되는, 영상 디코딩 방법. - 제1항에 있어서, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 단계는,
상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득하는 단계;
상기 가중 예측 정보를 이용하여, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 유도하는 단계; 및
상기 유도된 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 현재 블록의 가중 예측을 수행하는 단계를 포함하는, 영상 디코딩 방법. - 제4항에 있어서,
상기 가중치 개수 정보는, L0 방향의 가중치 개수 정보와 L1 방향의 가중치 개수 정보를 포함하고,
상기 L0 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 제1 플래그에 기초하여 적응적으로 시그날링되고,
상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 제1 플래그 및 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그에 기초하여 적응적으로 시그날링되는, 영상 디코딩 방법. - 제5항에 있어서,
상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 제1 플래그는 상기 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 아니면 슬라이스 헤더에 존재하는지를 특정하고,
상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 아니면 디폴트 가중 예측이 적용되는지를 특정하는, 영상 디코딩 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제1 플래그에 따라 상기 가중 예측 정보가 슬라이스 헤더에 존재하거나, 상기 제2 플래그에 따라 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는 0으로 유도되는, 영상 디코딩 방법. - 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하는 단계;
상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및
상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득하는 단계를 포함하되,
상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 제1 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 부호화되는, 영상 인코딩 방법. - 제8항에 있어서,
상기 현재 블록의 움직임 정보는, 머지 후보 리스트에 기초하여 유도되고,
상기 머지 후보 리스트는, 공간적 머지 후보, 시간적 머지 후보, 히스토리-기반 머지 후보 또는 평균 머지 후보 중 적어도 하나를 포함하는, 영상 인코딩 방법. - 제8항에 있어서, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계는,
소정의 움직임 벡터 차이(MVD)를 이용하여, 상기 유도된 움직임 정보 중 움직임 벡터를 보정하는 단계를 포함하고,
상기 움직임 벡터 차이는, 상기 움직임 벡터 차이의 길이, 상기 움직임 벡터 차이의 방향, 또는 상기 현재 블록의 참조 픽쳐와 현재 픽쳐 간의 POC(picture order count) 차이 중 적어도 하나에 기초하여 유도되는, 영상 인코딩 방법. - 제8항에 있어서, 상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중 예측 정보를 획득하는 단계는,
상기 현재 블록의 가중 예측을 위한 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 가중치 또는 오프셋 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 현재 블록의 가중 예측 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 영상 인코딩 방법. - 제11항에 있어서,
상기 가중치 개수 정보는, L0 방향의 가중치 개수 정보와 L1 방향의 가중치 개수 정보를 포함하고,
상기 L0 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 제1 플래그에 기초하여 적응적으로 부호화되고,
상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 제1 플래그 및 상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그에 기초하여 적응적으로 부호화되는, 영상 인코딩 방법. - 제12항에 있어서,
상기 가중 예측 정보가 부호화되는 위치를 특정하는 제1 플래그는 상기 가중 예측 정보가 픽쳐 헤더에 존재하는지 아니면 슬라이스 헤더에 존재하는지를 특정하고,
상기 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 아니면 디폴트 가중 예측이 적용되는지를 특정하는, 영상 인코딩 방법. - 제12항에 있어서,
상기 제1 플래그에 따라 상기 가중치 예측 정보가 슬라이스 헤더에서 부호화되거나, 상기 제2 플래그에 따라 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 L1 방향의 가중치 개수 정보는 부호화되지 않는, 영상 인코딩 방법. - 영상 디코딩 장치가 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 정보를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은:
현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하는 단계;
상기 결정된 인터 예측 모드에 따라, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 단계; 및
상기 유도된 움직임 정보를 기반으로, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 단계를 포함하되,
상기 예측 블록은, 상기 현재 블록의 명시적 가중 예측을 위한 가중 예측 정보에 기초하여 획득되고,
상기 가중 예측 정보는, 가중치 공통 정보, 가중치 개수 정보, 가중치가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그, 가중치 델타 정보, 또는 오프셋 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 가중치 개수 정보는, 상기 가중 예측 정보가 시그날링되는 위치를 특정하는 제1 플래그 또는 B 슬라이스에 대해서 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 제2 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 시그날링되는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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