KR20220136162A - 매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치 - Google Patents

매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220136162A
KR20220136162A KR1020220036240A KR20220036240A KR20220136162A KR 20220136162 A KR20220136162 A KR 20220136162A KR 1020220036240 A KR1020220036240 A KR 1020220036240A KR 20220036240 A KR20220036240 A KR 20220036240A KR 20220136162 A KR20220136162 A KR 20220136162A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mapping
image
block
prediction
section
Prior art date
Application number
KR1020220036240A
Other languages
English (en)
Inventor
심동규
변주형
박시내
박승욱
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
광운대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사, 광운대학교 산학협력단 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to PCT/KR2022/004170 priority Critical patent/WO2022211374A1/ko
Publication of KR20220136162A publication Critical patent/KR20220136162A/ko
Priority to US18/244,691 priority patent/US20230421753A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105—Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/114—Adapting the group of pictures [GOP] structure, e.g. number of B-frames between two anchor frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/423—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/86—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 개시로서, 본 실시예는, 영상 부호화 장치가 영상의 매핑과 관련된 매핑 데이터를 전송하고 영상 복호화 장치가 매핑 데이터를 기반으로 현재블록을 복호화함에 있어서, 매핑된 영상을 참조하여 현재블록의 예측블록을 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.

Description

매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치{Mapping-based Video Coding Method and Apparatus}
본 개시는 매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
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.
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.
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. 특히, 비디오를 구성하는 샘플 값들의 분포가 다양한 경우, 예측 오차의 절대값이 증가하여 부호화 성능이 저하될 수 있다. 또한, 참조 샘플들과 부호화 샘플들 간의 분포가 상이할 경우, 예측의 성능도 저하될 수 있다. 따라서, 화질 개선 및 부호화 효율 측면에서 샘플 값들의 다양한 분포에 대처하는 방법이 고려될 필요가 있다.
본 개시는, 영상 부호화 장치가 영상의 매핑과 관련된 매핑 데이터를 전송하고 영상 복호화 장치가 매핑 데이터를 기반으로 현재블록을 복호화함에 있어서, 매핑된 영상을 참조하여 현재블록의 예측블록을 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 복호화하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 복호화한 후, 상기 현재블록의 잔차블록 및 매핑 데이터를 복호화하는 엔트로피 복호화부; 참조 영상들로부터 상기 참조픽처 인덱스에 기초하여 선택된 참조픽처에 대해, 상기 매핑 데이터를 이용하여 상기 참조픽처를 원본 범위로부터 매핑 범위로 매핑하는 매핑부; 이전 복원블록들에 상기 예측모드를 적용하여 상기 인트라 예측을 수행하거나, 상기 매핑된 참조픽처에 상기 움직임벡터를 적용하여 상기 인터 예측을 수행함으로써, 상기 현재블록의 예측블록을 생성하는 예측부; 상기 예측블록과 상기 잔차블록을 가산하여, 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성하는 가산기; 상기 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 상기 복원 영상을 상기 매핑 범위로부터 상기 원본 범위로 역매핑하는 역매핑부; 상기 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 수행하는 루프 필터부, 여기서, 상기 루프 필터링은 디블록킹 필터 및 오프셋 필터를 포함함; 및 상기 필터링된 복원 영상을 상기 참조 영상들에 포함시킨 채로 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치를 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치가 수행하는, 영상 복호화 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 복호화하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 복호화한 후, 상기 현재블록의 잔차블록 및 매핑 데이터를 복호화하는 단계; 메모리에 저장된 참조 영상들로부터 상기 참조픽처 인덱스를 이용하여 참조픽처를 선택하고, 상기 매핑 데이터를 이용하여 상기 참조픽처를 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑하는 단계; 이전 복원블록들에 상기 예측모드를 적용하여 상기 인트라 예측을 수행하거나, 상기 매핑된 참조픽처에 상기 움직임벡터를 적용하여 상기 인터 예측을 수행함으로써, 상기 현재블록의 예측블록을 생성하는 단계; 상기 예측블록과 상기 잔차블록을 가산하여, 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성하는 단계; 상기 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 상기 복원 영상을 상기 매핑 범위에서 상기 원본 범위로 역매핑하는 단계; 상기 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 적용하는 단계; 및 상기 필터링된 복원 영상을 상기 참조 영상들에 포함시킨 채로 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치가 수행하는, 영상 부호화 방법에 있어서, 상위 단계로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 획득하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 획득한 후, 상기 현재블록의 매핑 데이터를 획득하는 단계; 상기 현재블록에 대해, 상기 매핑 데이터를 이용하여 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑하는 단계; 메모리에 저장된 참조 영상들로부터 상기 참조픽처 인덱스를 이용하여 참조픽처를 선택하고, 상기 매핑 데이터를 이용하여 상기 참조픽처를 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑하는 단계; 이전 복원블록들에 상기 예측모드를 적용하여 상기 인트라 예측을 수행하거나, 상기 매핑된 참조픽처에 상기 움직임벡터를 적용하여 상기 인터 예측을 수행함으로써, 상기 현재블록의 예측블록을 생성하는 단계; 상기 현재블록으로부터 상기 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성하고, 상기 잔차블록을 부호화하여 비트스트림을 생성하고, 상기 잔차블록으로부터 복원 잔차블록을 생성하며, 상기 복원 잔차블록과 상기 예측블록을 가산하여 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성하는 단계; 상기 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 상기 복원 영상을 상기 매핑 범위에서 상기 원본 범위로 역매핑하는 단계; 상기 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 적용하는 단계; 및 상기 필터링된 복원 영상을 상기 참조 영상들에 포함시킨 채로 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치가 영상의 매핑과 관련된 매핑 데이터를 전송하고 영상 복호화 장치가 매핑 데이터를 기반으로 현재블록을 복호화함에 있어서, 매핑된 영상을 참조하여 현재블록의 예측블록을 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공함으로써, 화질을 개선하고 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.
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, 매핑 기반 영상 부호화 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 매핑 관계를 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 매핑 관계를 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 매핑 기반 영상 복호화 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 매핑 기반 영상 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 매핑 기반 영상 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
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.
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.
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.
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.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.
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.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.
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.
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.
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.
이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.
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.
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.
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.
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.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.
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.
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.
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.
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
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.
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.
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 영상 부호화 장치가 영상의 매핑과 관련된 매핑 데이터를 전송하고 영상 복호화 장치가 매핑 데이터를 기반으로 현재블록을 복호화함에 있어서, 매핑된 영상을 참조하여 현재블록의 예측블록을 생성하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.
이하, CU는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 매핑 기반 영상 부호화 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 루마 및 크로마 샘플들에 대해 적응적 매핑을 수행하고, 매핑된 루마 및 크로마 샘플들을 이용하여 현재블록의 부호화를 수행한다. 도 1에 예시된 실현예에 포함된 구성요소들에 추가하여, 영상 부호화 장치는 제1 매핑부(602), 제2 매핑부(604) 및 역매핑부(606)를 포함할 수 있다. 이하, 매핑 기반 부호화와 관련되거나 기능이 추가된 구성요소들을 중심으로 기술한다.
제1 매핑부(602)는 현재 영상 내 현재블록에 대해, 매핑 관계를 이용하여 원본 범위의 샘플값들을 매핑 범위의 샘플값들로 매핑한다. 여기서, 원본 범위는 원본 영상의 샘플값들이 포함되는 범위를 나타내고, 매핑 범위는 원본 범위에 대응하고, 매핑 관계에 의해 생성된다. 매핑된 현재블록은, 도 6에 예시된 바와 같이, 예측부(120)로 전달되어 인트라/인터 예측에 이용되거나, 감산기(130)로 전달되어 잔차블록의 생성에 이용될 수 있다.
제2 매핑부(604)는 매핑 관계를 이용하여 참조픽처에 대해 참조 샘플들을 매핑 범위의 샘플값들로 매핑한다. 픽처별로 상이한 매핑 관계를 이용하여 각 픽처가 부호화될 수 있으므로, 매핑 시, 참조픽처의 부호화 시에 사용된 매핑 관계가 이용될 수 있다. 따라서, 참조픽처에 적용되는 매핑 관계는 현재블록에 적용되는 매핑 관계와 상이할 수 있다.
매핑된 참조픽처는 인터 예측부(124)로 전달된다. 인터 예측부(124)는, 움직임 예측 및 보상 과정을 이용하여, 참조픽처 내에서 현재블록의 예측블록을 검색한다. 전술한 바와 같이, 움직임벡터는 현재블록과 예측블록 간의 변위에 해당한다.
제1 매핑부(602) 및 제2 매핑부(604)에 의해 생성된 매핑 범위의 샘플값들은, 도 6에 예시된 바와 같이, 변환부(140), 양자화부(145), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165) 및 예측부(120)에서 사용된다.
역매핑부(606)는 가산부(170)에 의해 생성된 복원블록에 대해, 전술한 제1 매핑 관계의 역매핑 관계를 이용하여 복원 샘플값들을 원본 범위의 샘플값들로 역매핑한다.
역매핑부(606)에 의해 생성된 원본 범위의 샘플값들은, 도 6에 예시된 바와 같이, 루프 필터부(180) 및 메모리(190)에서 사용된다.
한편, 영상 부호화 장치에서 사용된 매핑 관계 및 역매핑 관계는, 현재블록의 복호화를 위해 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 전달될 수 있다.
이하의 설명에서, 원본 범위의 샘플값은 원본 샘플값과 호환적으로 이용되고, 매핑 범위의 샘플값은 매핑 샘플값과 호환적으로 이용될 수 있다. 또한, 원본 범위의 구간은 원본 구간과 호환적으로 이용되고, 매핑 범위의 구간은 매핑 구간과 호환적으로 이용될 수 있다. 이하, 원본 구간들의 개수가 단순히 구간들의 개수로 표현될 수 있다.
이하, 표 1 내지 표 3을 이용하여, 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치에 의해 이용되는 매핑 관계를 기술한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 매핑 관계를 나타내는 예시도이다.
영상 부호화 장치는, 도 7의 예시와 같은, 현재 영상에 대해 원본 샘플과 매핑 샘플 간의 매핑 관계를 결정하고, 결정된 매핑 관계를 영상 복호화 장치로 전송할 수 있다. 한편, 매핑 관계가 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간의 약속에 따른 기설정된 관계인 경우, 매핑 관계의 전송이 생략될 수 있다. 또한, 매핑 관계가 적응적으로 변경되지만, 영상 복호화 장치가 복호화 조건에 따라 추가적인 정보 없이 매핑 관계를 결정할 수 있는 경우, 매핑 관계의 전송이 생략될 수 있다.
영상 부호화 장치는 CU, CTU, 타일, 슬라이스, 픽처, 픽처유닛, 서브픽처, 서브픽처 유닛, 시퀀스 등 다양한 단계들에서 매핑 관계를 전송할 수 있다. 따라서, 현재 영상은 이러한 다양한 단계들 중의 하나일 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 이러한 단계들에 따라 전송하는 매핑 관계의 정보(이하, 매핑 데이터 또는 mapping_data) 및 전송하는 방법을, 실시예에 따라 다양하게 결정할 수 있다. 매핑 데이터는 매핑의 대상인 원본 샘플들에 대해, 최소값, 최대값, 구간들(intervals)의 개수 및 각 구간의 크기의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 추가적으로, 매핑 데이터는 매핑 샘플들에 대해, 최소값, 최대값, 구간들의 개수, 및 각 구간의 크기의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 이때, 원본 범위의 최대 샘플값과 최소 샘플값 간을 분할하는 각 구간의 크기는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 또한, 매핑 범위를 분할하는 구간들의 개수는 원본 범위의 구간들의 개수와 동일할 수 있으나, 매핑 범위를 분할하는 각 구간의 크기는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
영상 부호화 장치는, 도 7의 예시와 같이, 원본 범위의 최대값과 최소값 간을 n 개의 구간들로 분할하고, 각 구간별로 원본 샘플과 매핑 샘플 간의 매핑 관계를 정의할 수 있다. 영상 부호화 장치는 원본 샘플의 최소값, 구간들의 개수, 각 구간의 크기, 및 각 원본 구간에 대응하는 매핑 구간의 값을 포함하는 매핑 데이터를 전송함으로써, 정의된 매핑 관계 및 역매핑 관계를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다.
영상 부호화 장치는, 표 1에 예시된 바와 같은 신택스를 이용하여, 매핑 데이터 mapping_data를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, ue(v)와 se(v)는 각각 지수 골롬 부호화 방식이 적용되는 무부호 정수(unsigned integer) 및 부호 정수(signed integer) 형태의 신택스 요소(element)를 나타낸다.
표 1의 case 1에서, 신택스 요소 min_value는 원본 샘플들의 값 중 가장 작은 값을 나타낸다. 실시예에 따라, min_value는 직접적인 픽셀값을 의미하거나, 인덱스를 의미할 수도 있다. 인덱스를 의미하는 경우, 영상 부호화 장치는 원본 범위를 기설정된 A 개로 분할하고, 최소값에 해당하는(또는 최소값을 포함하는) 구간의 인덱스를 전송할 수 있다. 이때, 구간의 인덱스와 구간의 크기를 이용하여 실제 픽셀값이 계산될 수 있다.
다른 실시예로서, 표 1의 case 2와 같이, min_value는 예측의 차분값일 수 있다. 영상 부호화 장치는 현재 영상 전에 기복호화된 영상의 최소값을 현재 영상의 최소값으로 예측한 후, 예측 최소값과 현재 영상의 최소값 간의 차분값을 산정하고, 산정된 차분값을 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는, 영상 부호화 장치와 동일하게 기복호화된 영상의 최소값을 현재 영상의 최소값으로 예측한 후, 예측 최소값과 차분값을 가산하여 min_value를 결정할 수 있다. 차분값의 전송은 픽셀값을 전송하는 경우, 및 인덱스를 전송하는 경우에 모두 적용될 수 있다. 이때, 예측에 사용되는 기복호화 영상은 mapping_data의 전송단위 또는 참조방법에 따라 다양한 분할 단위에서 결정될 수 있다.
한편, mapping_data의 전송단위에 따라, 예측 최소값은 복호화 시간순으로 바로 이전에 복호화된 픽처, 서브픽처, 또는 슬라이스의 최소값에 해당하는 픽셀값 또는 인덱스일 수 있다. 또는, 현재 영상이 포함된 GOP(Group of Pictures)의 첫 번째 영상의 최소값에 해당하는 픽셀값 또는 인덱스가 예측 최소값이 될 수 있다. GOP의 첫 번째 영상이 IDR(Instantaneous Decoding Refresh)인 경우, 영상 부호화 장치는 예측 최소값을 0으로 설정한 채로, 예측 차분값을 산정한 후 전송하거나, 예측 과정 없이 최소값에 해당하는 픽셀값 또는 인덱스를 전송할 수 있다.
다른 실시예로서, 하나의 부호화 시퀀스에 대해 mapping_data를 한 차례 이상 전송하는 경우, 영상 부호화 장치는 이전에 전송된 mapping_data를 예측에 사용할 수 있다. 영상 부호화 장치는 이전에 전송된 mapping_data에 의해 결정된 최소값을 이용하여 최소값을 예측하고, 예측된 최소값과 현재 영상의 최소값 간의 차분값을 산정하고, 전술한 바와 같이, min_value로서 차분값을 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는 이전에 결정된 최소값과 전송받은 예측 차분값을 이용하여 현재 영상의 mapping_data의 최소값을 결정할 수 있다.
한편, 예측 차분값을 전송하는 경우, min_value는 부호를 가질 수 있다. 실시예에 따라 차분값의 부호와 절대값을 분리한 후, 각각이 별도의 신택스 요소로서 전송될 수 있다.
다른 실시예로서, min_value가 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간의 약속에 의해 기설정된 값으로 결정되는 경우, min_value의 전송이 생략될 수 있다.
한편, 매핑 샘플들의 최소값은, 도 7에 예시된 바와 같이, 0으로 설정될 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간에 약속된 기설정값이 매핑 샘플들의 최소값으로 이용될 수 있다.
신택스 요소 num_interval은 원본 범위의 최소값과 최대값 간을 분할한 원본 구간들의 개수 n을 나타낸다.
또한, 표 1의 case 2와 같이, num_interval은 예측의 차분값일 수 있다.
영상 부호화 장치는 현재 영상 전에 기복호화된 영상의 구간들의 개수를 현재 영상의 구간들의 개수로 예측한 후, 예측 구간들의 개수와 현재 영상의 구간들의 개수 간의 차분값을 산정하고, 산정된 차분값을 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는, 영상 부호화 장치와 동일하게 기복호화된 영상의 구간들의 개수를 현재 영상의 구간들의 개수로 예측한 후, 예측 최소값과 차분값을 가산하여 num_interval를 결정할 수 있다. 이때, 예측에 사용되는 기복호화 영상은 mapping_data의 전송단위 또는 참조방법에 따라 다양한 분할 단위에서 결정될 수 있다.
한편, 구간들의 개수의 예측값은 mapping_data의 전송단위에 따라 복호화 시간순으로 바로 이전에 복호화 된 픽처, 서브픽처, 또는 슬라이스의 구간들의 개수가 될 수 있다. 또는, 현재 영상이 포함된 GOP에서 첫 번째 영상의 구간들의 개수가 예측값이 될 수 있다. GOP의 첫 번째 영상이 IDR인 경우, 영상 부호화 장치는 예측값을 0으로 설정한 채로, 예측 차분값을 산정한 후 전송하거나, 예측 과정 없이 구간들의 개수를 전송할 수 있다.
다른 실시예로서, 하나의 부호화 시퀀스에 대해 mapping_data를 한 차례 이상 전송하는 경우, 영상 부호화 장치는 이전에 전송된 mapping_data를 예측에 사용할 수 있다. 영상 부호화 장치는 이전에 전송된 mapping_data에 의해 결정된 구간들의 개수를 이용하여 예측값을 생성하고, 예측값과 현재 영상의 구간들의 개수 간의 차분값을 산정하고, 전술한 바와 같이, num_interval로서 차분값을 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는 이전에 결정된 구간들의 개수와 전송받은 예측 차분값을 이용하여 현재 영상의 mapping_data의 구간들의 개수를 결정할 수 있다.
한편, 예측 차분값을 전송하는 경우, num_interval은 부호를 가질 수 있다. 실시예에 따라 차분값의 부호와 절대값을 분리한 후, 각각이 별도의 신택스 요소로서 전송될 수 있다.
다른 실시예로서, num_interval의 값이 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간의 약속에 따라 기설정된 값으로 고정된 경우, num_interval의 전송은 생략될 수 있다. 또한, 도 7의 예시에서 min_value와 max_value이 영상의 비트심도에 따른 최대값과 최소값으로 고정되고 각 구간의 크기가 동일한 경우, num_interval의 전송은 생략될 수 있다.
신택스 요소 delta_value는 원본 범위의 각 구간의 크기를 나타낸다. 각 구간의 크기는 픽셀값 단위로 설정될 수 있다. 각 구간의 크기가 상이한 경우, 구간들의 개수만큼 delta_value가 전송되어야 한다. 반면, 각 구간의 크기가 동일한 경우, 표 2에 나타낸 바와 같이, 동일한 크기 값이 한번만 전송될 수 있는데, 이에 대해서는 추후 기술한다.
다른 실시예로서, 표 1의 case 2와 같이, delta_value는 i 번째 구간의 크기와 (i-1) 번째 구간의 크기 간의 차분값일 수 있다. 한편, 차분값을 전송하는 경우, delta_value는 부호를 가질 수 있다. 실시예에 따라 차분값의 부호와 절대값을 분리한 후, 각각이 별도의 신택스 요소로서 전송될 수 있다.
신택스 요소 mapping_delta_value는 원본 범위의 구간 각각에 대응하는 매핑 구간의 크기를 나타낸다. 각 매핑 구간의 크기는 픽셀값 단위로 설정될 수 있다.
다른 실시예로서, 표 1의 case 2와 같이, mapping_delta_value는 i 번째 구간의 크기와 (i-1) 번째 구간의 크기 간의 차분값일 수 있다. 한편, 차분값을 전송하는 경우, mapping_delta_value는 부호를 가질 수 있다. 실시예에 따라 차분값의 부호와 절대값을 분리한 후, 각각이 별도의 신택스 요소로서 전송될 수 있다.
또다른 실시예로서, mapping_delta_value는 매핑 구간의 크기의 예측값으로부터 생성된 예측 차분값일 수 있다. 영상 복호화 장치는 i 번째 매핑 구간의 크기를 예측하기 위해 대응하는 원본 구간의 크기를 예측값으로 간주하여 차분값을 생성한 후, 차분값을 전송할 수 있다. 예를 들어, delta_value0에 대한 구간의 크기가 10이고, delta_value1에 대한 구간의 크기가 12이며, 해당 구간에 대응하는 매핑 구간의 크기가 15라고 가정하자. 표 1의 case 2에 의해 delta_value가 표현된 경우, 영상 부호화 장치는 차분값 delta_value1은 2이고, 차분값 mapping_delta_value1은 3으로 산정한 후, 이들을 전송할 수 있다. 한편, 영상 복호화 장치는 mapping_delta_value1 구간의 크기를 (delta_value0 + delta_value1 + mapping_delta_value1)로 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는, 도 7에 예시된 바와 같이, 매핑 관계로서 구간별 선형 관계를 이용하여 원본 샘플값에 대응하는 매핑 샘플값을 산정할 수 있다. 구간별 선형 관계는 각 구간의 시작점 및 각 매핑 구간과 원본 구간 간의 기울기(이하, '구간 기울기')로 정의될 수 있다. 이때, 시작점은 min_value, 각 원본 구간의 크기 및 각 매핑 구간의 크기에 기초하여 산정될 수 있다. 또한, 구간 기울기는 원본 구간의 크기, 및 대응하는 매핑 구간의 크기에 기초하여 산정될 수 있다.
한편, 표 1에 예시된 바와 같은 case1과 case2의 구분과 그에 대한 설명은 예시일 뿐이다. 예컨대, min_value에 case1을 적용하고, num_interval에 case2를 적용하는 방식과 같이, 영상 부호화 장치는 case1과 case2를 혼합하여 적용할 수 있다.
다른 실시예로서, 전술한 바와 같이 각 구간의 크기가 동일한 경우, 영상 부호화 장치는, 표 2에 예시된 바와 같은 신택스를 이용하여, 매핑 데이터 mapping_data를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다.
Figure pat00002
여기서, 신택스 요소 delta_value는 동일한 구간의 크기를 나타낸다.
다른 실시예로서, delta_value는 차분값일 수 있다. 예컨대, 하나의 부호화 시퀀스에 대해 mapping_data를 한 차례 이상 전송하는 경우, 영상 부호화 장치는 이전에 전송된 mapping_data를 delta_value의 차분값 산정에 이용할 수 있다. 영상 부호화 장치는 이전에 전송된 mapping_data에 의해 결정된 각 구간의 크기를 이용하여 현재 영상의 각 구간의 크기를 예측하고, 예측한 각 구간의 크기와 현재 영상의 각 구간의 크기 간의 차분값을 산정하여, delta_value로서 차분값을 전송할 수 있다. 영상 복호화 장치는 이전에 결정된 각 구간의 크기와 전송받은 차분값을 이용하여 현재 영상의 mapping_data에 대해 각 구간의 크기를 결정할 수 있다.
한편, 차분값을 전송하는 경우, delta_value는 부호를 가질 수 있다. 실시예에 따라 차분값의 부호와 절대값을 분리한 후, 각각이 별도의 신택스 요소로서 전송될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 매핑 관계를 나타내는 예시도이다.
도 8의 예시에서, 빈 구간(empty interval)은, 원본 샘플값에 대응하는 매핑 샘플값이 존재하지 않는 원본 구간을 나타낸다.
또다른 실시예로서, 이러한 빈 구간이 존재하는 경우, 영상 부호화 장치는, 표 3에 예시된 바와 같은 신택스를 이용하여, 매핑 데이터 mapping_data를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다.
Figure pat00003
여기서, u(1)은 1 비트 무부호 정수 형태의 신택스 요소를 나타낸다.
신택스 요소 mapping_flag는 원본 구간 각각에 대응하는 매핑 구간의 존재 유무를 나타낸다. 영상 부호화 장치는 mapping_flag가 1인 경우, mapping_delta_value를 전송한다. 따라서, 빈 구간이 존재하는 경우, 원본 구간들의 개수와 매핑 구간들의 개수는 동일하지 않을 수 있다. 본 실시예에서, 영상 부호화 장치는, 도 8에 예시된 바와 같이, 실제 픽셀값의 존재유무 및 양자화 파라미터에 따른 양자화 오차를 고려하여 빈 구간을 설정할 수 있다.
예측부(120)는, 예측 단위인 현재블록에 대해, 인트라 예측과 인터 예측을 함께 사용할 수 있다. 이때, 인트라 예측에 따른 예측신호와 인터 예측에 따른 예측신호는 필터링(예컨대, 가중합)에 기초하여 최종 예측신호로 결합될 수 있다. 또다른 실시예로서, 현재블록이 서브블록들로 분할되는 경우, 예측부(120)는, 각 서브블록에 인트라 예측과 인터 예측 중 적어도 하나의 예측방법을 적용할 수 있다.
전술한 바와 같이 디블록킹 필터(182)를 적용하는 경우, 영상 부호화 장치는 필터링 강도에 따라 강한 필터(strong filter) 또는 약한 필터(weak filter)를 이용할 수 있다. 영상 부호화 장치는 디블록킹 필터링의 유무 및 필터링의 강도를 결정하는 단계에서 매핑 관계를 이용할 수 있다.
필터링되는 픽셀값들이 동일 구간, 즉 동일 delta_value 구간에 포함되는 경우, 픽셀값들이 동일한 기울기에 의해 매핑되고 역매핑되는 것을 의미한다. 일 실시예로서, 디블록킹 필터링되는 경계의 픽셀값들이 상이한 delta_value 구간들에 포함되는 경우, 강한 필터가 이용될 수 있다. 다른 실시예로서, 구간 기울기가 1보다 작은 경우, 즉 원본 범위의 delta_value 구간이 더 좁은 범위의 mapping_delta_value 구간으로 매핑된 경우, 양자화 오차 외에 매핑에 의한 오차가 발생한 것으로 간주하여 강한 필터가 이용될 수 있다.
한편, 디블록킹 필터를 적용함에 있어서, 영상 부호화 장치는 수직 방향 필터링 수행 시, 다수의 수직 방향 경계들을 병렬 처리할 수 있다. 또한, 수평 방향 필터링 수행 시, 다수의 수평 방향 경계들이 병렬 처리될 수 있다.
전술한 바와 같이 SAO 필터(184)를 적용하는 경우, 영상 부호화 장치는 매핑 관계를 이용하여 오프셋 보정의 유무 또는 오프셋 보정의 강도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 매핑 구간의 기울기가 1보다 작은 경우 오프셋 보정이 수행되지 않을 수 있다.
다른 실시예로서, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 구간 기울기에 따라 결정된 가중치를 보정값에 곱하여 생성된 값을 최종 보정값으로 결정하고, 이를 이용하여 오프셋 보정이 수행될 수 있다. 또는, 구간 기울기가 1보다 큰 경우, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 구간 기울기에 따라 결정된 가중치를 보정값에 곱하여 생성된 값을 최종 보정값으로 결정하고, 이를 이용하여 오프셋 보정이 수행될 수 있다. 또는, 구간 기울기가 1보다 작은 경우, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 구간 기울기에 따라 결정된 가중치를 보정값에 곱하여 생성된 값을 최종 보정값으로 결정하고, 이를 이용하여 오프셋 보정이 수행될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 매핑 기반 영상 복호화 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 루마 및 크로마 샘플들에 대해 적응적 매핑을 수행하고, 매핑된 루마 및 크로마 샘플들을 이용하여 현재블록의 복호화를 수행한다. 도 5에 예시된 실현예에 포함된 구성요소들에 추가하여, 영상 복호화 장치는 매핑부(902) 및 역매핑부(904)를 포함할 수 있다. 이하, 매핑 기반 복호화와 관련되거나 기능이 추가된 구성요소들을 중심으로 기술한다.
매핑부(902)는 참조픽처의 매핑 관계를 이용하여 참조픽처에 대해 참조 샘플들을 매핑 범위의 샘플값들로 매핑한다. 예컨대, 픽처별로 상이한 매핑 관계를 이용하여 각 픽처가 영상 부호화 장치에 의해 부호화되고, 해당되는 매핑 관계가 전송된 경우, 매핑 시, 영상 복호화 장치는 참조픽처의 복호화 시에 사용된 매핑 관계를 이용할 수 있다.
매핑된 참조픽처는 인터 예측부(544)로 전달된다. 인터 예측부(544)는, 움직임벡터를 이용하여, 참조픽처 내에서 현재블록의 예측블록을 생성한다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 전달된 매핑 범위의 샘플값들이, 엔트로피 복호화부(510), 역양자화부(520), 역변환부(530) 및 인트라 예측부(542)에서 사용된다.
역매핑부(904)는 가산부(550)에 의해 생성된 복원블록에 대해, 역매핑 관계를 이용하여 복원 샘플값들을 원본 범위의 샘플값들로 역매핑한다. 전술한 바와 같이 픽처별로 상이한 매핑 관계를 이용하는 경우, 역매핑부(904)에서 이용하는, 역매핑 관계에 대응하는 매핑 관계는, 매핑부(902)에서 이용하는, 참조픽처의 매핑 관계와 상이할 수 있다.
역매핑부(904)에 의해 생성된 원본 범위의 샘플값들은, 도 9에 예시된 바와 같이, 루프 필터부(560) 및 메모리(570)에서 사용된다.
한편, 전술한 매핑 관계 및 역매핑 관계는, 매핑 관계의 정보, 즉 매핑 데이터 mapping data로서 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 전송될 수 있다. 따라서, 영상 복호화 장치는 표 1 내지 표 3에 예시된 바와 같은 mapping_data를 이용하여 현재블록을 복호화할 수 있다. 표 1 내지 표 3에 예시된 mapping_data는 이미 기술되었으므로, 더 이상의 자세한 설명을 생략한다.
전술한 바와 같이, 영상 복호화 장치가 수행하는 참조픽처 선정 단계에서 참조픽처가 별도의 mapping_data를 가질 수 있다. 이를 위해, 영상 복호화 장치는 참조픽처의 인덱스 또는 POC(Picture of Count) 중 적어도 하나 이상의 데이터와 함께 참조픽처의 mapping_data를 관리할 수 있다. 다른 실시예로서, 영상 부호화 장치가 하나 이상의 mapping_data를 리스트 형태로 전송하고, 영상 복호화 장치는 해당 리스트의 인덱스를 이용하여 참조픽처의 mapping_data를 관리할 수 있다.
한편, 예측부(540)는, 예측 단위인 현재블록에 대해, 인트라 예측과 인터 예측을 함께 사용할 수 있다. 이때, 인트라 예측에 따른 예측신호와 인터 예측에 따른 예측신호는 필터링(예컨대, 가중합)에 기초하여 최종 예측신호로 결합될 수 있다. 또다른 실시예로서, 현재블록이 서브블록들로 분할되는 경우, 예측부(540)는, 각 서브블록에 인트라 예측과 인터 예측 중 적어도 하나의 예측방법을 적용할 수 있다.
전술한 바와 같이 디블록킹 필터(562)를 적용하는 경우, 영상 부호화 장치는 필터링 강도에 따라 강한 필터 또는 약한 필터를 이용할 수 있다. 영상 부호화 장치는 디블록킹 필터링의 유무 및 필터링의 강도를 결정하는 단계에서 매핑 관계를 이용할 수 있다.
일 실시예로서, 디블록킹 필터링되는 경계의 픽셀값들이 상이한 delta_value 구간들에 포함되는 경우, 강한 필터가 이용될 수 있다. 다른 실시예로서, 구간 기울기가 1보다 작은 경우, 즉 원본 범위의 delta_value 구간이 더 좁은 범위의 mapping_delta_value 구간으로 매핑된 경우, 양자화 오차 외에 매핑에 의한 오차가 발생한 것으로 간주하여 강한 필터가 이용될 수 있다.
한편, 디블록킹 필터(562)를 적용함에 있어서, 영상 복호화 장치는 수직 방향 필터링 수행 시, 다수의 수직 방향 경계들을 병렬 처리할 수 있다. 또한, 수평 방향 필터링 수행 시, 다수의 수평 방향 경계들이 병렬 처리될 수 있다.
전술한 바와 같이 SAO 필터(564)를 적용하는 경우, 영상 복호화 장치는 매핑 관계를 이용하여 오프셋 보정의 유무 또는 오프셋 보정의 강도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 매핑 구간의 기울기가 1보다 작은 경우 오프셋 보정이 수행되지 않을 수 있다.
다른 실시예로서, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 구간 기울기에 따라 결정된 가중치를 보정값에 곱하여 생성된 값을 최종 보정값으로 결정하고, 이를 이용하여 오프셋 보정이 수행될 수 있다. 또는, 구간 기울기가 1보다 큰 경우, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 구간 기울기에 따라 결정된 가중치를 보정값에 곱하여 생성된 값을 최종 보정값으로 결정하고, 이를 이용하여 오프셋 보정이 수행될 수 있다. 또는, 구간 기울기가 1보다 작은 경우, 오프셋 보정 대상 샘플들이 포함된 구간 기울기에 따라 결정된 가중치를 보정값에 곱하여 생성된 값을 최종 보정값으로 결정하고, 이를 이용하여 오프셋 보정이 수행될 수 있다.
한편, 도 6 및 도 9에 예시된 실현예들은 루마 성분과 크로마 성분에 동일하게 적용될 수 있다. 이때, mapping_data는 성분별로 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 전송될 수 있다. 또한, 루마 성분 또는 크로마 성분 중 하나에만 본 실현예들이 적용되는 경우, 해당 성분의 mapping_data가 영상 부호화 장치로부터 영상 복호화 장치로 전송될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 매핑 기반 영상 부호화 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 획득하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 획득한 후, 현재블록의 매핑 데이터를 획득한다(S1000).
비트율 왜곡 최적화 수행 측면에서, 영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 인트라 예측의 예측모드를 획득하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 획득할 수 있다.
매핑 데이터는, 현재블록을 포함하는 현재 영상에 대해, 원본 범위의 최소값, 원본 범위를 분할한 구간들의 개수, 각 구간의 크기, 및 각 구간에 대응하는 각 매핑 구간의 크기의 전부 또는 일부를 구성요소들로 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 매핑 데이터는 전술한 구성요소들의 전부 또는 일부를 차분값의 형태로 포함할 수 있다.
영상 부호화 장치는 현재블록에 대해, 매핑 데이터를 이용하여 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑한다(S1002).
영상 부호화 장치는 메모리에 저장된 참조 영상들로부터 참조픽처 인덱스를 이용하여 참조픽처를 선택하고, 매핑 데이터를 이용하여 참조픽처를 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑한다(S1004).
한편, 픽처별로 상이한 매핑 관계를 이용하는 경우, 현재블록에 이용되는 매핑 데이터는 참조픽처에 이용되는 매핑 데이터와 상이할 수 있다.
영상 부호화 장치는 이전 복원블록들에 예측모드를 적용하여 인트라 예측을 수행하거나, 매핑된 참조픽처에 움직임벡터를 적용하여 인터 예측을 수행함으로써, 현재블록의 예측블록을 생성한다(S1006).
영상 부호화 장치는 현재블록으로부터 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성하고, 잔차블록을 부호화하여 비트스트림을 생성한다(S1008). 비트스트림을 생성하기 위해, 영상 부호화 장치는 잔차블록에 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화의 전부 또는 일부를 적용할 수 있다.
영상 부호화 장치는 잔차블록으로부터 복원 잔차블록을 생성하고, 복원 잔차블록과 예측블록을 가산하여 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성한다(S1010). 복원블록을 생성하기 위해, 영상 부호화 장치는 잔차블록에 변환, 양자화, 역양자화 및 역변환의 전부 또는 일부를 적용할 수 있다.
영상 부호화 장치는 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 복원 영상을 매핑 범위에서 원본 범위로 역매핑한다(S1012).
영상 부호화 장치는 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 적용한다(S1014).
영상 부호화 장치는 필터링된 복원 영상을 참조 영상들에 포함시킨 채로 메모리에 저장한다(S1016).
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 매핑 기반 영상 복호화 방법을 나타내는 순서도이다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 복호화하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 복호화한 후, 현재블록의 잔차블록 및 매핑 데이터를 복호화한다(S1100).
매핑 데이터는, 현재블록을 포함하는 현재 영상에 대해, 원본 범위의 최소값, 원본 범위를 분할한 구간들의 개수, 각 구간의 크기, 및 각 구간에 대응하는 각 매핑 구간의 크기의 전부 또는 일부를 구성요소들로 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 매핑 데이터는 전술한 구성요소들의 전부 또는 일부를 차분값의 형태로 포함할 수 있다.
영상 복호화 장치는 메모리에 저장된 참조 영상들로부터 참조픽처 인덱스를 이용하여 참조픽처를 선택하고, 매핑 데이터를 이용하여 참조픽처를 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑한다(S1102).
영상 복호화 장치는 이전 복원블록들에 예측모드를 적용하여 인트라 예측을 수행하거나, 매핑된 참조픽처에 움직임벡터를 적용하여 인터 예측을 수행함으로써, 현재블록의 예측블록을 생성한다(S1104).
영상 복호화 장치는 예측블록과 잔차블록을 가산하여, 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성한다(S1106).
영상 복호화 장치는 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 복원 영상을 매핑 범위에서 원본 범위로 역매핑한다(S1108).
한편, 픽처별로 상이한 매핑 데이터를 이용하는 경우, 현재 영상의 복원 영상에 이용되는 매핑 데이터는 참조픽처에 이용되는 매핑 데이터와 상이할 수 있다.
영상 복호화 장치는 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 적용한다(S1110).
영상 복호화 장치는 필터링된 복원 영상을 참조 영상들에 포함시킨 채로 메모리에 저장한다(S1112).
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.
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.
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.
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.
120: 예측부
542: 인트라 예측부
544: 인터 예측부
602: 제1 매핑부
604: 제2 매핑부
606: 역매핑부
902: 매핑부
904: 역매핑부

Claims (20)

  1. 비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 복호화하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 복호화한 후, 상기 현재블록의 잔차블록 및 매핑 데이터를 복호화하는 엔트로피 복호화부;
    참조 영상들로부터 상기 참조픽처 인덱스에 기초하여 선택된 참조픽처에 대해, 상기 매핑 데이터를 이용하여 상기 참조픽처를 원본 범위로부터 매핑 범위로 매핑하는 매핑부;
    이전 복원블록들에 상기 예측모드를 적용하여 상기 인트라 예측을 수행하거나, 상기 매핑된 참조픽처에 상기 움직임벡터를 적용하여 상기 인터 예측을 수행함으로써, 상기 현재블록의 예측블록을 생성하는 예측부;
    상기 예측블록과 상기 잔차블록을 가산하여, 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성하는 가산기;
    상기 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 상기 복원 영상을 상기 매핑 범위로부터 상기 원본 범위로 역매핑하는 역매핑부;
    상기 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 수행하는 루프 필터부, 여기서, 상기 루프 필터링은 디블록킹 필터 및 오프셋 필터를 포함함; 및
    상기 필터링된 복원 영상을 상기 참조 영상들에 포함시킨 채로 저장하는 메모리
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매핑 데이터는,
    상기 현재블록을 포함하는 현재 영상에 대해, 상기 원본 범위의 최소값, 상기 원본 범위를 분할한 구간들의 개수, 각 구간의 크기, 및 상기 각 구간에 대응하는 각 매핑 구간의 크기의 전부 또는 일부를 구성요소들로 포함하되, 상기 구성요소들의 전부 또는 일부는 차분값인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 데이터가 상기 최소값의 차분값을 포함하는 경우, 상기 현재 영상의 최소값은,
    기복호화된 영상의 최소값을 상기 현재 영상의 예측 최소값으로 생성한 후, 상기 예측 최소값과 상기 최소값의 차분값을 가산하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 예측 최소값은,
    상기 매핑 데이터의 전송단위에 따라, 복호화 시간순으로 바로 이전에 복호화된 픽처, 서브픽처, 또는 슬라이스의 최소값, 또는 상기 현재 영상이 포함된 GOP에서 첫 번째 영상의 최소값인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 데이터가 상기 최소값의 차분값을 포함하는 경우, 상기 현재 영상의 최소값은,
    하나의 부호화 시퀀스에 대해 상기 매핑 데이터가 한 차례 이상 전송되는 경우, 이전에 전송된 매핑 데이터에 의해 결정된 최소값을 상기 현재 영상의 예측 최소값으로 생성한 후, 상기 예측 최소값과 상기 최소값의 차분값을 가산하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  6. 제2항에 있서서,
    상기 매핑 데이터가 상기 구간들의 개수의 차분값을 포함하는 경우, 상기 구간들의 개수는,
    기복호화된 영상의 구간들의 개수를 상기 현재 영상의 예측 구간들의 개수로 생성한 후, 상기 예측 구간들의 개수와 상기 구간들의 개수의 차분값을 가산하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 데이터가 상기 각 구간의 크기가 차분값을 포함하는 경우, 상기 각 구간의 크기는,
    현재 구간의 크기와 이전 구간의 크기 간의 차분값인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 데이터가 상기 각 매핑 구간의 크기가 차분값을 포함하는 경우, 상기 각 매핑 구간의 크기는,
    현재 매핑 구간의 크기와 이전 매핑 구간의 크기 간의 차분값인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 데이터가 상기 각 매핑 구간의 크기의 차분값을 포함하는 경우, 상기 각 매핑 구간의 크기는,
    상기 원본 범위 내에서 대응하는 구간의 크기를 상기 현재 영상의 예측 매핑 구간의 크기로 생성한 후, 상기 예측 매핑 구간의 크기와 상기 각 매핑 구간의 크기의 차분값을 가산하여 결정하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 데이터는,
    상기 각 구간의 크기가 동일한 경우, 상기 각 구간의 크기로서 하나의 값을 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 매핑 데이터는,
    상기 각 구간에 대해, 플래그를 이용하여 원본 샘플값에 대응하는 매핑 샘플값이 존재하지 않는 구간인 빈 구간의 존재 여부를 구별하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    픽처별로 상이한 매핑 데이터를 이용하는 경우, 상기 역매핑부에서 이용하는 매핑 데이터는 상기 매핑부에 이용하는 매핑 데이터와 상이한 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 디블록킹 필터는,
    상기 매핑 데이터를 이용하여 디블록킹 필터링의 유무 및 상기 디블록킹 필터링의 종류를 결정하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 오프셋 필터는,
    상기 매핑 데이터를 이용하여 오프셋 보정의 유무 또는 상기 오프셋 보정의 강도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  15. 컴퓨팅 장치가 수행하는, 영상 복호화 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 복호화하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 복호화한 후, 상기 현재블록의 잔차블록 및 매핑 데이터를 복호화하는 단계;
    메모리에 저장된 참조 영상들로부터 상기 참조픽처 인덱스를 이용하여 참조픽처를 선택하고, 상기 매핑 데이터를 이용하여 상기 참조픽처를 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑하는 단계;
    이전 복원블록들에 상기 예측모드를 적용하여 상기 인트라 예측을 수행하거나, 상기 매핑된 참조픽처에 상기 움직임벡터를 적용하여 상기 인터 예측을 수행함으로써, 상기 현재블록의 예측블록을 생성하는 단계;
    상기 예측블록과 상기 잔차블록을 가산하여, 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성하는 단계;
    상기 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 상기 복원 영상을 상기 매핑 범위에서 상기 원본 범위로 역매핑하는 단계;
    상기 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 적용하는 단계; 및
    상기 필터링된 복원 영상을 상기 참조 영상들에 포함시킨 채로 상기 메모리에 저장하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 매핑 데이터는,
    상기 현재블록을 포함하는 현재 영상에 대해, 상기 원본 범위의 최소값, 상기 원본 범위를 분할한 구간들의 개수, 각 구간의 크기, 및 상기 각 구간에 대응하는 각 매핑 구간의 크기의 전부 또는 일부를 구성요소들로 포함하되, 상기 구성요소들의 전부 또는 일부는 차분값인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    픽처별로 상이한 매핑 데이터를 이용하는 경우, 상기 역매핑하는 단계에서 이용하는 매핑 데이터는 상기 매핑하는 단계에서 이용하는 매핑 데이터와 상이한 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  18. 컴퓨팅 장치가 수행하는, 영상 부호화 방법에 있어서,
    상위 단계로부터 현재블록의 인트라 예측의 예측모드를 획득하거나, 인터 예측의 참조픽처 인덱스와 움직임벡터를 획득한 후, 상기 현재블록의 매핑 데이터를 획득하는 단계;
    상기 현재블록에 대해, 상기 매핑 데이터를 이용하여 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑하는 단계;
    메모리에 저장된 참조 영상들로부터 상기 참조픽처 인덱스를 이용하여 참조픽처를 선택하고, 상기 매핑 데이터를 이용하여 상기 참조픽처를 원본 범위에서 매핑 범위로 매핑하는 단계;
    이전 복원블록들에 상기 예측모드를 적용하여 상기 인트라 예측을 수행하거나, 상기 매핑된 참조픽처에 상기 움직임벡터를 적용하여 상기 인터 예측을 수행함으로써, 상기 현재블록의 예측블록을 생성하는 단계;
    상기 현재블록으로부터 상기 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성하고, 상기 잔차블록을 부호화하여 비트스트림을 생성하고, 상기 잔차블록으로부터 복원 잔차블록을 생성하며, 상기 복원 잔차블록과 상기 예측블록을 가산하여 복원 영상에 포함되는 복원블록을 생성하는 단계;
    상기 매핑 데이터에 대응하는 역매핑 데이터를 이용하여 상기 복원 영상을 상기 매핑 범위에서 상기 원본 범위로 역매핑하는 단계;
    상기 역매핑된 복원 영상에 루프 필터링을 적용하는 단계; 및
    상기 필터링된 복원 영상을 상기 참조 영상들에 포함시킨 채로 상기 메모리에 저장하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 매핑 데이터는,
    상기 현재블록을 포함하는 현재 영상에 대해, 상기 원본 범위의 최소값, 상기 원본 범위를 분할한 구간들의 개수, 각 구간의 크기, 및 상기 각 구간에 대응하는 각 매핑 구간의 크기의 전부 또는 일부를 구성요소들로 포함하되, 상기 구성요소들의 전부 또는 일부는 차분값인 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    픽처별로 상이한 매핑 데이터를 이용하는 경우, 상기 현재블록에 이용되는 매핑 데이터는 상기 참조픽처에 이용되는 매핑 데이터와 상이한 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.



KR1020220036240A 2021-03-31 2022-03-23 매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치 KR20220136162A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2022/004170 WO2022211374A1 (ko) 2021-03-31 2022-03-24 매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치
US18/244,691 US20230421753A1 (en) 2021-03-31 2023-09-11 Method and apparatus for video coding based on mapping

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210041882 2021-03-31
KR20210041882 2021-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220136162A true KR20220136162A (ko) 2022-10-07

Family

ID=83595755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220036240A KR20220136162A (ko) 2021-03-31 2022-03-23 매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220136162A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220018447A (ko) 딥러닝 기반 인터 예측을 이용하는 영상 부호화 및 복호화
KR20200110164A (ko) 인트라 블록 복사를 이용하는 영상 부호화 및 복호화
KR20230049568A (ko) 기하학적 분할 모드를 이용한 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20220071939A (ko) 비디오 부호화 및 복호화를 위한 장치 및 방법
KR20220126641A (ko) 세그멘테이션 정보 기반 디블록킹 필터링을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20210038377A (ko) 다른 해상도를 가지는 픽처들에 대한 인터 예측 방법 및 장치
KR20220136162A (ko) 매핑 기반 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220137549A (ko) 적응적 인트라 예측 정밀도를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220118351A (ko) 인트라 예측 신호와 인터 예측 신호의 가중 합을 이용한 예측 블록을 생성하는 방법 및 이를 이용한 장치
KR20220071944A (ko) 성분 간 참조를 이용하는 잔차신호 생성방법과 장치
KR20220126226A (ko) 나선스캔 순서를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220017372A (ko) 영상 부/복호화 장치에서 이용하는 양자화 파라미터 예측 방법
KR20240037834A (ko) 하나의 블록에 싱글 트리와 듀얼 트리를 적응적으로 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220125175A (ko) 인트라 예측모드 유도를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220118334A (ko) 서브블록 분할 기반 인트라 예측을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230090996A (ko) 잔차신호들의 매핑을 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230159254A (ko) 양방향 예측을 이용하는 크로마 성분의 인터 예측방법
KR20220131178A (ko) 성분별 적응적 공간해상도를 갖는 움직임벡터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230137232A (ko) 컨텍스트 모델 초기화를 사용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230083247A (ko) 다중 변환 선택에서 다중 변환 선택 후보의 개수를 조정하는 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20230026944A (ko) 개선된 인루프 필터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230160171A (ko) 혼합 성분간 예측을 사용하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20220066854A (ko) 크로마 인트라 방향성 예측모드를 적응적으로 결정하는 영상 부호화 및 복호화 방법
KR20220125171A (ko) 인트라 예측의 예측 신호를 개선하는 비디오 코딩방법 및 장치
KR20230159260A (ko) 인트라 예측 블록에 대한 움직임벡터 저장방법 및 장치