KR20220153124A - 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220153124A
KR20220153124A KR1020227038900A KR20227038900A KR20220153124A KR 20220153124 A KR20220153124 A KR 20220153124A KR 1020227038900 A KR1020227038900 A KR 1020227038900A KR 20227038900 A KR20227038900 A KR 20227038900A KR 20220153124 A KR20220153124 A KR 20220153124A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
luma
prediction mode
mode
intra prediction
Prior art date
Application number
KR1020227038900A
Other languages
English (en)
Inventor
장형문
허진
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of KR20220153124A publication Critical patent/KR20220153124A/ko

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
    • H04N19/10—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
    • H04N19/107—Selection of coding mode or of prediction mode between spatial and temporal predictive coding, e.g. picture refresh
    • 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
    • H04N19/119—Adaptive subdivision aspects, e.g. subdivision of a picture into rectangular or non-rectangular coding blocks
    • 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
    • H04N19/124—Quantisation
    • 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
    • H04N19/132—Sampling, masking or truncation of coding units, e.g. adaptive resampling, frame skipping, frame interpolation or high-frequency transform coefficient masking
    • 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
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • 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
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/167—Position within a video image, e.g. region of interest [ROI]
    • 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
    • H04N19/10—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
    • H04N19/182—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 a pixel
    • 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
    • H04N19/186—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 a colour or a chrominance component
    • 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
    • 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
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • 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
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding
    • 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
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding
    • 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
    • H04N19/129—Scanning of coding units, e.g. zig-zag scan of transform coefficients or flexible macroblock ordering [FMO]

Landscapes

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

Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별하는 단계; 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 및 상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드 후보를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법{IMAGE ENCODING/DECODING METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING PREDICTION MODE OF CHROMA BLOCK BY REFERRING TO LUMA SAMPLE POSITION, AND METHOD FOR TRANSMITTING BITSTREAM}
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 보다 적은 수의 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은, 영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별하는 단계; 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 및 상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드 후보를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 소정의 예측 모드는 IBC(Intra Block Copy) 모드 또는 팔레트 모드일 수 있다.
상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 너비와 높이 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 결정될 수 있다. 상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 제 3 루마 샘플 위치와 동일한 위치일 수 있다.
상기 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 너비와 높이 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 상기 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 결정될 수 있다. 상기 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 제 3 루마 샘플 위치와 동일한 위치일 수 있다.
또는, 상기 제 1 루마 샘플 위치, 상기 제 2 루마 샘플 위치 및 상기 제 3 루마 샘플 위치는 서로 동일한 위치일 수 있다.
상기 제 1 루마 샘플 위치는 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 상기 루마 블록의 중심 위치일 수 있다. 상기 제 1 루마 샘플 위치의 x 성분 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플의 x 성분 위치에 상기 루마 블록의 너비의 절반을 더함으로써 결정되고, 상기 제 1 루마 샘플 위치의 y 성분 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플의 y 성분 위치에 상기 루마 블록의 높이의 절반을 더함으로써 결정될 수 있다.
상기 제 1 루마 샘플 위치, 상기 제 2 루마 샘플 위치 및 상기 제 3 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 각각 결정될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별하고, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하고, 상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하며, 상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드 후보를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의하여 수행되는 영상 부호화 방법은 영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별하는 단계; 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드 후보를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 보다 적은 수의 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 영상의 분할 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
도 7은 CTU가 다중 CU들로 분할되는 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 8은 리던던트 분할 패턴의 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 9 내지 도 11은 일 실시 예에 따른 크로마 포멧에 따라 결정되는 루마 샘플과 크로마 샘플의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 크로마 포멧 시그널링을 위한 신택스를 도시하는 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 크로마 포멧 분류 표를 도시하는 도면이다.
도 14 및 도 15는 일 실시 예에 따른 방향성 인트라 예측 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 17은 일 실시 예에 따른 MIP 모드를 설명하는 참조 도면이다.
도 18은 일 실시 예에 따른 수평 스캔과 수직 스캔의 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 크로마 블록의 인트라 예측 모드 결정 방법을 도시하는 도면이다.
도 20 및 도 21은 크로마 인트라 예측 모드를 결정하기 위한 참조 표를 도시하는 도면이다.
도 22 내지 도 25는 일 실시 예에 따른 루마 인트라 예측 모드 정보 결정 방법을 설명하는 순서도이다.
도 26은 일 실시 예에 따른 부호화 장치와 복호화 장치가 일 실시 예에 따른 부호화 및 복호화를 수행하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 27은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
또한, 본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. "현재 블록의 크로마 블록"은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
영상 분할 개요
본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다음과 같은 영상의 분할 구조에 기반하여 수행될 수 있다. 구체적으로 후술하는 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신택스 요소 코딩, 필터링 등의 절차는 상기 영상의 분할 구조에 기반하여 도출된 CTU, CU(및/또는 TU, PU)에 기반하여 수행될 수 있다. 영상은 블록 단위로 분할될 수 있으며, 블록 분할 절차는 상술한 부호화 장치의 영상 분할부(110)에서 수행될 수 있다. 분할 관련 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 부호화되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다. 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 분할 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 분할 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(ex. 예측, 레지듀얼 처리, 블록/픽처 복원, 인루프 필터링 등)를 수행할 수 있다.
픽처들은 코딩 트리 유닛들 (coding tree units, CTUs)의 시퀀스로 분할될 수 있다. 도 4는 픽처가 CTU들로 분할되는 예를 나타낸다. CTU는 코딩 트리 블록(CTB)에 대응될 수 있다. 혹은 CTU는 루마 샘플들의 코딩 트리 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, CTU는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두개의 대응 블록들을 포함할 수 있다.
CTU의 분할 개요
전술한 바와 같이, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU) 또는 최대 코딩 유닛(LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 분할함으로써 획득될 수 있다. 예컨대, CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
쿼드트리에 따른 분할은 현재 CU(또는 CTU)를 4등분하는 분할을 의미한다. 쿼드트리에 따른 분할에 의해, 현재 CU는 동일한 너비와 동일한 높이를 갖는 4개의 CU로 분할될 수 있다. 현재 CU가 더 이상 쿼드트리 구조로 분할되지 않는 경우, 현재 CU는 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당한다. 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 더 이상 분할되지 않고 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또는, 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
도 5는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 멀티타입 트리 구조에 따른 분할은 바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할과 터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할을 포함할 수 있다.
바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER)과 수평 바이너리 분할(hotizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다. 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수평 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다.
터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER)과 수평 터너리 분할(hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 1/4의 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 CU가 생성될 수 있다. 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 1/4의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 1개의 CU가 생성될 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root) 노드로 취급되며, CTU는 쿼드트리 구조로 처음으로 분할된다. 현재 CU(CTU 또는 쿼드트리의 노드(QT_node))에 대해 쿼드트리 분할을 수행할 지 여부를 지시하는 정보(예컨대, qt_split_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, qt_split_flag가 제1 값(예컨대, "1")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할될 수 있다. 또한, qt_split_flag가 제2 값(예컨대, "0")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할되지 않고, 쿼드트리의 리프 노드(QT_leaf_node)가 된다. 각 쿼드트리의 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드는 멀티타입 트리의 노드(MTT_node)가 될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 현재 노드가 추가적으로 분할되는지를 지시하기 위하여 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 시그널링될 수 있다. 만약 해당 노드가 추가적으로 분할되는 경우(예컨대, 제1 플래그가 1인 경우), 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 제2 플래그(a second flag, e.g. mtt_split_cu_verticla_flag)가 시그널링될 수 있다. 예컨대, 제2 플래그가 1인 경우, 분할 방향은 수직 방향이고, 제2 플래그가 0인 경우, 분할 방향은 수평 방향일 수 있다. 그 후 분할 타입이 바이너리 분할 타입인지 터너리 분할 타입인지 여부를 지시하기 위하여 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제3 플래그가 1인 경우, 분할 타입은 바이너리 분할 타입이고, 제3 플래그가 0인 경우, 분할 타입은 터너리 분할 타입일 수 있다. 바이너리 분할 또는 터너리 분할에 의해 획득된 멀티타입 트리의 노드는 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 그러나, 멀티타입 트리의 노드는 쿼드트리 구조로 파티셔닝될 수는 없다. 상기 제1 플래그가 0인 경우, 멀티타입 트리의 해당 노드는 더 이상 분할되지 않고, 멀티타입 트리의 리프 노드(MTT_leaf_node)가 된다. 멀티타입 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다.
전술한 mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 표 1과 같이 도출될 수 있다. 이하의 설명에서, 멀티트리 분할 모드는 멀티트리 분할 타입 또는 분할 타입으로 줄여서 지칭될 수 있다.
MttSplitMode mtt_split_cu_vertical_flag mtt_split_cu_binary_flag
SPLIT_TT_HOR 0 0
SPLIT_BT_HOR 0 1
SPLIT_TT_VER 1 0
SPLIT_BT_VER 1 1
도 7은 CTU가 쿼드트리의 적용 이후 멀티타입트리가 적용됨으로써 CTU가 다중 CU들로 분할될 예를 도시한다. 도 7에서 굵은 블록 엣지(bold block edge)(710)은 쿼드트리 분할을 나타내고, 나머지 엣지들(720)은 멀티타입 트리 분할을 나타낸다.CU는 코딩 블록(CB)에 대응될 수 있다. 일 실시 예에서, CU는 루마 샘플들의 코딩 블록과, 루마 샘플들에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다. 크로마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈는 픽처/영상의 컬러 포멧(크로마 포멧, ex. 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 등)에 따른 성분비에 따라 루마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 컬러 포멧이 4:4:4인 경우, 크로마 성분 CB/TB 사이즈는 루마 성분 CB/TB 사이즈와 동일하게 설정될 수 있다. 컬러 포멧이 4:2:2인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이로 설정될 수 있다. 컬러 포멧이 4:2:0인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이의 절반으로 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 루마 샘플 단위를 기준으로 CTU의 크기가 128일때, CU의 사이즈는 CTU와 같은 크기인 128 x 128에서 4 x 4 까지의 크기를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 4:2:0 컬러 포멧(or 크로마 포멧)인 경우, 크로마 CB 사이즈는 64x64에서 2x2 까지의 크기를 가질 수 있다
한편, 일 실시 예에서, CU 사이즈와 TU 사이즈가 같을 수 있다. 또는, CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB(Transform Block) 사이즈를 나타낼 수 있다.
상기 TU 사이즈는 미리 설정된 값인 최대 허용 TB 사이즈(maxTbSize)를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize를 가진 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 수 있다. 예를 들어, 최대 허용 루마 TB 사이즈는 64x64이고, 최대 허용 크로마 TB 사이즈는 32x32일 수 있다. 만약 상기 트리 구조에 따라 분할된 CB의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 해당 CB는 자동적으로(또는 묵시적으로) 수평 및 수직 방향의 TB 사이즈 제한을 만족할 때까지 분할될 수 있다.
또한, 예를 들어 인트라 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측 모드/타입은 상기 CU(or CB) 단위로 도출되고, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 생성 절차는 TU(or TB) 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 하나의 CU(or CB) 영역 내에 하나 또는 복수의 TU(or TB)들이 존재할 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 TU(or TB)들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다.
한편, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여, 다음 파라미터들이 SPS 신택스 요소로 부호화 장치에서 복호화 장치로 시그널링 될 수 있다. 예를들어, 쿼드트리 트리의 루트 노드의 크기를 나타내는 파라미터인 CTU size, 쿼드트리 리프 노드의 최소 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MinQTSize, 바이너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxBTSize, 터너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxTTSize, 쿼드트리 리프 노드로부터 분할되는 멀티타입 트리의 최대 가용 계층 깊이(maximum allowed hierarchy depth)를 나타내는 파라미터인 MaxMttDepth, 바이너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinBtSize, 터너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinTtSize 중 적어도 하나가 시그널링될 수 있다.
4:2:0 크로마 포멧을 이용하는 일 실시 예에서, CTU 사이즈는 128x128 루마 블록 및 루마 블록에 대응하는 두개의 64x64 크로마 블록으로 설정될 수 있다. 이 경우, MinQTSize는 16x16으로 설정되고, MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTtSzie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize는 4x4로, 그리고 MaxMttDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼트트리 파티셔닝은 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 리프 QT 노드라고 불릴 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 16x16 사이즈 (e.g. the MinQTSize)로부터 128x128 사이즈(e.g. the CTU size)를 가질 수 있다. 만약 리프 QT 노드가 128x128인 경우, 추가적으로 바이너리 트리/터너리 트리로 분할되지 않을 수 있다. 이는 이 경우 분할되더라도 MaxBtsize 및 MaxTtszie (i.e. 64x64)를 초과하기 때문이다. 이 외의 경우, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리로 추가적으로 분할될 수 있다. 그러므로, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리에 대한 루트 노드(root node)이고, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리 뎁스(mttDepth) 0 값을 가질 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 뎁스가 MaxMttdepth (ex. 4)에 도달한 경우, 더 이상 추가 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 너비가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수평 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 높이가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수직 분할은 고려되지 않을 수 있다. 이와 같이 분할이 고려되지 않는 경우, 부호화 장치는 분할 정보의 시그널링을 생략할 수 있다. 이러한 경우 복호화 장치는 소정의 값으로 분할 정보를 유도할 수 있다.
한편, 하나의 CTU는 루마 샘플들의 코딩 블록(이하, "루마 블록"이라 함)과 이에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록(이하, "크로마 블록"이라 함)들을 포함할 수 있다. 전술한 코딩 트리 스킴은 현재 CU의 루마 블록 및 크로마 블록에 대해 동일하게 적용될 수도 있고, 개별적(separate)으로 적용될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 싱글 트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 또는, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록은 개별적 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 듀얼 트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 즉, CTU가 듀얼 트리로 분할되는 경우, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조와 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조가 별개로 존재할 수 있다. 이 때, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)라고 불릴 수 있고, 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 블록 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB(Coding Tree Block)는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 즉, 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분(루마 성분 및 두개의 크로마 성분)의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.
상기에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.
이와 같이, 상기 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 분할 구조를 제공할 수 있다. 한편, 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 경우에 따라서 다른 분할 패턴들이 잠재적으로 동일한 코딩 블록 구조 결과를 도출할 수 있다. 부호화 장치와 복호화 장치는 이러한 리던던트(redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 분할 정보의 데이터량을 줄일 수 있다.
예를 들어, 도 8은 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시적으로 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이, 2단계 레벨의 한 방향에 대한 연속적인 바이너리 분할 810과 820은, 터너리 분할 이후 센터 파티션에 대한 바이너리 분할과 동일한 코딩 블록 구조를 갖는다. 이러한 경우, 터너리 트리 분할의 센터 블록(830, 840)에 대한 바이너리 트리 분할은 금지될 수 있다. 이러한 금지는 모든 픽처들의 CU들에 대하여 적용될 수 있다. 이러한 특정 분할이 금지되는 경우, 대응하는 신택스 요소들의 시그널링은 이러한 금지되는 경우를 반영하여 수정될 수 있고, 이를 통하여 분할을 위하여 시그널링되는 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 예와 같이, CU의 센터 블록에 대한 바이너리 트리 분할이 금지되는 경우, 분할이 바이너리 분할인지 터너리 분할인지 여부를 가리키는 mtt_split_cu_binary_flag 신택스 요소는 시그널링되지 않고, 그 값은 0으로 복호화 장치에 의하여 유도될 수 있다.
크로마 포멧 개요
이하에서는 크로마 포맷에 대해 서술한다. 영상은 루마 성분(e.g. Y) 어레이와 두개의 크로마 성분(e.g. Cb, Cr) 어레이를 포함하는 부호화 데이터로 부호화될 수 있다. 예를들어, 부호화된 영상의 하나의 픽셀은 루마 샘플과 크로마 샘플을 포함할 수 있다. 루마 샘플과 크로마 샘플의 구성 포멧을 나타내기 위하여 크로마 포멧이 사용될 수 있으며, 크로마 포멧은 컬러 포멧이라고 불릴 수도 있다.
일 실시 예에서, 영상은 모노크롬(monochrome), 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 등 다양한 크로마 포맷으로 부호화될 수 있다. 모노크롬 샘플링에서는 하나의 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 상기 샘플 어레이는 루마 어레이일 수 있다. 4:2:0 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 높이가 루마 어레이의 절반이고, 폭도 루마 어레이의 절반일 수 있다. 4:2:2 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 높이가 동일하고, 폭은 루마 어레이의 절반일 수 있다. 4:4:4 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 높이와 폭이 동일할 수 있다.
도 9는 4:2:0 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 10은 4:2:2 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 11은 4:4:4 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 9와 같이, 4:2:0 샘플링의 경우 크로마 샘플의 위치는 대응되는 루마 샘플의 하단에 위치할 수 있다. 도 10과 같이, 4:2:2 샘플링의 경우 크로마 샘플은 대응되는 루마 샘플의 위치에 중첩되어 위치될 수 있다. 도 11과 같이, 4:4:4 샘플링의 경우 루마 샘플과 크로마 샘플은 모두 중첩된 위치에 위치될 수 있다.
부호화 장치와 복호화 장치에서 사용되는 크로마 포멧은 미리 정해질 수도 있다. 또는, 부호화 장치와 복호화 장치에서 적응적으로 사용되기 위하여, 부호화 장치에서 복호화 장치로 크로마 포멧이 시그널링될 수도 있다. 일 실시 예에서, 크로마 포멧은 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나에 기반하여 시그널링될 수 있다. chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나는 DPS, VPS, SPS 또는 PPS등 상위 레벨 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 예를들어, chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag는 도 12와 같은 SPS 신택스에 포함될 수 있다.
한편, 도 13은 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag의 시그널링을 활용한 크로마 포맷 분류의 일 실시 예를 나타낸다. chroma_format_idc는 부호화 영상에 적용된 크로마 포멧을 나타내는 정보일 수 있다. separate_colour_plane_flag는 특정 크로마 포멧에 있어서 색상 어레이가 분리되어 처리되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를들어, chroma_format_idc의 제1값(e.g. 0)은 모노크롬 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제2값(e.g. 1)은 4:2:0 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제3값(e.g. 2)은 4:2:2 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제4값(e.g. 3)은 4:4:4 샘플링을 나타낼 수 있다.
4:4:4 샘플링에서는, separate_colour_plane_flag의 값에 기반하여 다음 내용이 적용될 수 있다. 만약 separate_colour_plane_flag의 값이 제1값(e.g. 0)인 경우, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 동일한 높이 및 동일한 폭을 가질 수 있다. 이러한 경우, 크로마 샘플 어레이의 타입을 나타내는 ChromaArrayType의 값은 chroma_format_idc와 동일하게 설정될 수 있다. 만약 separate_colour_plane_flag의 값이 제2값(e.g. 1)인 경우, 루마, Cb 및 Cr 샘플 어레이는 분리되어(separately) 처리됨으로써 각각 모노크롬 샘플링된 픽쳐들과 같이 처리될 수 있다. 이때, ChromaArrayType은 0으로 설정될 수 있다.
인트라 예측 모드 개요
이하, 인트라 예측 모드에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 14는 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 도 14에 도시된 바와 같이 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 모드는 상술한 인트라 예측 모드들 외에도 크로마 샘플을 위한 CCLM(cross-component linear model) 모드를 더 포함할 수 있다. CCLM 모드는 LM 파라미터 도출을 위하여 좌측 샘플들을 고려하는지, 상측 샘플들을 고려하는지, 둘 다를 고려하는지에 따라 L_CCLM, T_CCLM, LT_CCLM으로 나누어질 수 있으며, 크로마 성분에 대하여만 적용될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측 모드는 다음 표와 같이 인트라 예측 모드 값에 따라 인덱싱될 수 있다.
Intra prediction mode Associated name
0 INTRA_PLANAR
1 INTRA_DC
2..66 INTRA_ANGULAR2..INTRA_ANGULAR66
81..83 INTRA_LT_CCLM, INTRA_L_CCLM, INTRA_T_CCLM
도 15는 다른 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 여기서 점선 방향은 정사각형이 아닌 블록에만 적용되는 광각 모드를 도시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드와 함께 93개의 방향성 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 예측 모드 및 DC 예측 모드를 포함할 수 있다. 방향성 인트라 예측 모드는 도 15에 화살표로 나타낸 바와 같이 2번 내지 80번과 -1번 내지 -14번으로 구성되는 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 상기 플래너 예측 모드는 INTRA_PLANAR로 표기될 수 있고, DC 예측 모드는 INTRA_DC로 표기될 수 있다. 그리고 방향성 인트라 예측 모드는 INTRA_ANGULAR-14 내지 INTRA_ANGULAR-1 및 INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR80과 같이 표기될 수 있다.한편, 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP, MIP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 타입 정보를 기반으로 지시될 수 있으며, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(e.g. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(e.g. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (e.g. intra_subpartitions_split_flag), PDPC의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보, MIP의 적용 여부를 나타내는 MIP 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 본 개시에서 설명한 코딩 방법을 통하여 인코딩/복호화될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC)을 통하여 인코딩/복호화될 수 있다.
현재 블록에 인트라 예측이 수행되는 경우, 현재 블록의 루마 성분 블록(루마 블록)에 대한 예측 및 크로마 성분 블록(크로마 블록)에 대한 예측이 수행될 수 있으며, 이 경우 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드는 루마 블록에 대한 인트라 예측 모드와 개별적으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드는 인트라 크로마 예측 모드 정보를 기반으로 지시될 수 있으며, 상기 인트라 크로마 예측 모드 정보는 intra_chroma_pred_mode 신택스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 크로마 예측 모드 정보는 플래너(Planar) 모드, DC 모드, 수직(vertical) 모드, 수평(horizontal) 모드, DM(Derived Mode), CCLM 모드들 중 하나를 가리킬 수 있다. 여기서, 상기 플래너 모드는 0번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드는 1번 인트라 예측 모드, 상기 수직 모드는 26번 인트라 예측 모드, 상기 수평 모드는 10번 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. DM은 direct mode라고 불릴 수도 있다. CCLM은 LM이라고 불릴 수 있다.
한편, DM과 CCLM은 루마 블록의 정보를 이용하여 크로마 블록을 예측하는 종속적인 인트라 예측 모드이다. 상기 DM은 상기 루마 성분에 대한 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드가 상기 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드로 적용되는 모드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 CCLM은 크로마 블록에 대한 예측블록을 생성하는 과정에서 루마 블록의 복원된 샘플들을 서브샘플링한 후, 서브샘플링된 샘플들에 CCLM 파라미터인 α 및 β를 적용하여 도출된 샘플들을 상기 크로마 블록의 예측 샘플들로 사용하는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다.
MIP 모드 개요
행렬 기반 인트라 예측 모드(MIP, matrix based intra prediction)는 ALWIP(affine linear weighted intra prediction) 모드, LWIP(linear weighted intra prediction) 모드, 또는 MWIP(matrix weighted intra prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. 행렬 기반 예측이 아닌 인트라 예측 모드를 비-행렬 기반 예측 모드로 정의할 수 있다. 예를들어, 비-행렬 기반 예측 모드는 비-방향성 인트라 예측 및 방향성 인트라 예측을 지칭할 수 있으며, 이하에서는 비-행렬 기반 예측 모드를 지칭하기 위한 용어로 인트라 예측 모드 또는 일반 인트라 예측 모드를 혼용하여 사용한다. 이하, 행렬 기반 예측을 MIP 모드로 지칭하여 기술한다.
상기 MIP 모드가 현재 블록에 대하여 적용되는 경우, i) 에버리징(averaging) 단계가 수행된 주변 참조 샘플들을 이용하여 ii) 메트릭스 벡터 멀티플리케이션(matrix-vector-multiplication) 단계를 수행하고, iii) 필요에 따라 수평/수직 보간(interpolation) 단계를 더 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
에버리징 단계는 주변 샘플들의 값을 평균화함으로써 수행될 수 있다. 에버리징 절차는 도 16의 (a)와 같이 현재 블록의 폭과 너비가 픽셀 단위로 4이면 각 경계면의 평균을 취해 상단 2개 및 좌측 2개 총 4개의 샘플을 생성함으로써 수행될 수 있고, 도 16의 (b)와 같이 현재 블록의 폭과 너비가 픽셀 단위로 4가 아니면 각 경계면의 평균을 취해 상단 4개 및 좌측 4개 총 8개의 샘플을 생성함으로써 수행될 수 있다.
매트릭스 벡터 멀티플리케이션 단계는 평균화된 샘플에 대하여 메트릭스 벡터를 곱한 후 오프셋 벡터를 더함으로써 수행될 수 있으며, 그 결과로 원래 블록의 서브 샘플링된 화소 세트에 대한 예측 신호를 생성할 수 있다. 매트릭스와 오프셋 벡터의 크기는 현재 블록의 폭과 너비에 따라 결정될 수 있다.
수평/수직 보간 단계는 서브 샘플링된 예측 신호로부터 원래 블록 크기의 예측 신호를 생성하는 단계이다. 도 17과 같이 서브 샘플링된 예측 신호와 주변 화소 값을 이용하여 수직 및 수평 보간을 수행함으로써 원래 블록 크기의 예측 신호를 생성할 수 있다. 도 17은 8x8 블록에 대하여 MIP 예측이 수행되는 일 실시 예를 도시한다. 8x8 블록의 경우 도 16의 (b)와 같이 총 8개의 평균화된 샘플이 생성될 수 있다. 8개의 평균화된 샘플에 메트릭스 벡터가 곱해지고 오프셋 벡터가 더해짐으로써, 도 17의 (a)와 같이 짝수 좌표 위치에 16개의 샘플값이 생성될 수 있다. 그 후, 도 17의 (b)와 같이 현재 블록의 상단 샘플의 평균값을 이용하여 수직 보간을 수행할 수 있다. 그 후 도 17의 (c)와 같이 현재 블록의 좌측 샘플을 이용하여 수평 보간을 수행할 수 있다.
상기 MIP 모드를 위하여 사용되는 인트라 예측 모드들은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 인트라 예측이나, 노멀 인트라 예측에서 사용되는 인트라 예측 모드들과 다르게 구성될 수 있다. 상기 MIP 모드를 위한 인트라 예측 모드는 MIP intra prediction mode, MIP prediction mode 또는 MIP mode라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 상기 MIP를 위한 인트라 예측 모드에 따라 상기 메트릭스 벡터 멀티플리케이션에서 사용되는 메트릭스 및 오프셋이 다르게 설정될 수 있다. 여기서 상기 메트릭스는 (MIP) 가중치 메트릭스라고 불릴 수 있고, 상기 오프셋은 (MIP) 오프셋 벡터 또는 (MIP) 바이어스(bias) 벡터라고 불릴 수 있다.
전술한 인트라 예측 타입 정보는 상기 현재 블록에 MIP 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 MIP 플래그(e.g. intra_mip_flag)를 포함할 수 있다. intra_mip_flag[ x0 ][ y0 ]는 현재 블록이 MIP 모드로 예측되었는지를 나타낼 수 있다. 예를들어, intra_mip_flag[ x0 ][ y0 ]의 제 1 값(e.g. 0)은 현재블록이 MIP 모드로 예측되지 않았음을 나타낼 수 있다. intra_mip_flag[ x0 ][ y0 ]의 제 2 값(e.g. 1)은 현재 블록이 MIP 모드로 예측되었음을 나타낼 수 있다.
intra_mip_flag[ x0 ][ y0 ]가 제 2 값(e.g. 1)을 가지는 경우, 비트스트림으로부터 MIP 모드에 대한 정보가 더 획득될 수 있다. 예를들어, 현재 블록의 MIP 모드를 나타내는 정보인 intra_mip_mpm_flag[ x0 ][ y0 ], intra_mip_mpm_idx[ x0 ][ y0 ] 및 intra_mip_mpm_remainder [ x0 ][ y0 ] 신택스 요소가 비트스트림으로부터 더 획득될 수 있다. 현재 블록에 MIP 예측 모드가 적용되는 경우에 MIP를 위한 MPM 리스트가 구성될 수 있으며, 상기 intra_mip_mpm_flag는 상기 현재 블록에 대한 MIP 모드가 상기 MIP를 위한 MPM 리스트 내(또는 MPM 후보들 중)에 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 intra_mip_mpm_idx는 상기 현재 블록에 대한 MIP 예측 모드가 상기 MIP를 위한 MPM 리스트 내에 존재하는 경우(즉, intra_mip_mpm_flag의 값이 1인 경우), 상기 MPM 리스트 내의 후보들 중 상기 현재 블록의 MIP 예측 모드로 사용되는 후보의 인덱스를 지시할 수 있다. intra_mip_mpm_remainder는 상기 현재 블록에 대한 MIP 예측 모드가 상기 MIP를 위한 MPM 리스트 내에 존재하지 않는 경우(즉, intra_mip_mpm_flag의 값이 0인 경우), 상기 현재 블록의 MIP 예측 모드를 나타낼 수 있으며, 전체 MIP 예측 모드들 중에서 어느 하나를 나타내거나, 전체 MIP 예측 모드들 중에서 상기 MIP를 위한 MPM 리스트 내의 후보 모드를 제외한 나머지 모드들 중에서 어느 한 모드를 상기 현재 블록의 MIP 예측 모드로 지시할 수 있다.
한편, intra_mip_flag[ x0 ][ y0 ]가 제 1 값(e.g. 0)을 가지는 경우, 비트스트림으로부터 MIP에 대한 정보가 획득되지 않고, 비트스트림으로부터 MIP외의 인트라 예측 정보가 획득될 수 있다. 일 실시 예에서, 일반 인트라 예측을 위한 MPM 리스트가 생성되는지 여부를 나타내는 intra_luma_mpm_flag[ x0 ][ y0 ]가 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
현재 블록에 인트라 예측 모드가 적용되는 경우에 그를 위한 MPM 리스트가 구성될 수 있으며, intra_luma_mpm_flag는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 리스트 내에 존재하는지(또는 MPM 후보들 중에 존재하는지) 여부를 나타낼 수 있다. 예를들어, intra_luma_mpm_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 리스트 내에 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. intra_luma_mpm_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 MPM 리스트 내에 존재함을 나타낼 수 있다. intra_luma_mpm_flag 값이 1인 경우, 상기 intra_luma_not_planar_flag가 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
intra_luma_not_planar_flag는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 planar 모드가 아닌지 여부를 나타낼 수 있다. 예를들어, intra_luma_not_planar_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너(planar) 모드임을 나타낼 수 있다. intra_luma_not_planar_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 현재 블록의 인트라 예측 모드가 planar 모드가 아님을 나타낼 수 있다.
intra_luma_mpm_idx는 상기 intra_luma_not_planar_flag가 'true'(즉, 값 1)인 경우 파싱 및 코딩될 수 있다. 일 실시 예에서 MPM 리스트 내에는 플래너 모드가 항상 후보로 들어갈 수 있으며, 다만, 상기와 같이 intra_luma_not_planar_flag를 먼저 시그널링함으로써 MPM 리스트에서 플래너 모드를 제외할 수 있으며, 이 경우, 상술한 여러 가지 인트라 예측 타입 (일반 인트라 예측, MRL, ISP, LIP 등)에서 단일화된 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 이 경우 MPM 리스트 내의 후보의 개수는 5개로 줄어들 수 있다. intra_luma_mpm_idx는 상기 플래너 모드가 제외된 MPM 리스트에 포함된 후보들 중 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 사용되는 후보를 지시할 수 있다.
한편, intra_luma_mpm_flag의 값이 0인 경우, 상기 intra_luma_mpm_remainder가 파싱/코딩될 수 있다. intra_luma_mpm_remainder는 전체 인트라 예측 모드들에서 어느 한 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 지시하거나, 상기 MPM 리스트 내의 후보 모드들을 제외한 나머지 모드들 중에서 어느 한 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 지시할 수 있다.
팔레트 모드 개요
이하 팔레트 모드(Palette mode, PLT 모드)를 설명한다. 일 실시 예예 따른 부호화 장치는 팔레트 모드를 이용하여 영상을 부호화할 수 있고, 복호화 장치는 이에 대응되는 방법으로 팔레트 모드를 이용하여 영상을 복호화 할 수 있다. 팔레트 모드는 팔레트 부호화 모드, 인트라 팔레트 모드, 인트라 팔레트 부호화 모드 등으로 불릴 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 부호화 모드의 일 유형으로 불 수 있으며, 인트라 예측 방법 중 하나로 볼 수도 있다. 다만, 전술한 스킵 모드와 유사하게, 해당 블록에 대한 별도의 레지듀얼 값은 시그널링 되지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 팔레트 모드는 상당한 양의 텍스트와 그래픽을 포함하는 컴퓨터로 생성된 영상인 스크린 컨텐츠를 부호화 함에 있어, 부호화 효율을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 스크린 컨텐츠로 생성된 영상의 로컬 영역은 샤프 엣지로 분리되며, 적은 수의 색상으로 표현되게 된다. 이러한 특성을 활용하기 위하여, 팔레트 모드는 팔레트 테이블의 컬러 엔트리를 지시하는 인덱스들로 하나의 블록에 대한 샘플들을 표현할 수 있다.
팔레트 모드를 적용하기 위하여, 팔레트 테이블에 대한 정보가 시그널링될 수 있다. 일 실시 예에서, 팔레트 테이블은 각각의 컬러에 대응되는 인덱스 값을 포함할 수 있다. 인덱스 값을 시그널링 하기 위하여, 팔레트 인덱스 예측 정보가 시그널링될 수 있다. 팔레트 인덱스 예측 정보는 팔레트 인덱스 맵의 적어도 일 부분을 위한 인덱스 값을 포함할 수 있다. 팔레트 인덱스 맵은 비디오 데이터의 픽셀들을 팔레트 테이블의 컬러 인덱스들로 매핑할 수 있다.
팔레트 인덱스 예측 정보는 런 값 정보를 포함할 수 있다. 팔레트 인덱스 맵의 적어도 일 부분에 대하여, 런 값 정보는 런 값을 인덱스 값과 연관시키는 정보일 수 있다. 하나의 런 값은 탈출 컬러 인덱스와 연관될 수 있다. 팔레트 인덱스 맵은 팔레트 인덱스 예측 정보로부터 생성될 수 있다. 예를들어, 마지막 인덱스 값에 기반하여 팔레트 인덱스 예측 정보의 인덱스 값을 조정하는지 여부를 결정함으로써 팔레트 인덱스 맵의 적어도 일부가 생성될 수 있다.
현재 픽쳐에서의 현재 블록은 팔레트 인덱스 맵에 따라 부호화 되거나 복원될 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우, 현재 부호화 단위에서의 픽셀 값은 대표 컬러 값의 작은 세트로 표현될 수 있다. 이와 같은 세트가 팔레트로 명명될 수 있다. 팔레트 컬러와 가까운 값을 가진 픽셀들에 대하여, 팔레트 인덱스가 시그널링될 수 있다. 팔레트에 속하지 않은(벗어난) 값을 가진 픽셀들에 대하여, 해당 픽셀들은 탈출(escape) 심볼로 표기되며, 양자화된 픽셀 값이 직접 시그널링될 수 있다. 본 문서에서 픽셀 또는 픽셀 값은 샘플로 설명될 수 있다.
팔레트 모드로 부호화된 블록을 복호화 하기 위하여, 복호화 장치는 팔레트 컬러와 인덱스를 복호화할 수 있다. 팔레트 컬러는 팔레트 테이블로 기술될 수 있으며, 팔레트 테이블 코딩 툴을 이용하여 부호화되어 있을 수 있다. 탈출 플래그가 각각의 부호화 단위에 대하여 시그널링될 수 있다. 탈출 플래그는 현재 부호화 단위에 탈출 심볼이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 만약, 탈출 심볼이 존재하는 경우, 팔레트 테이블이 1 단위(e.g. 인덱스 단위) 증가되고, 마지막 인덱스는 탈출 모드로 지정될 수 있다. 하나의 부호화 단위에 대한 모든 픽셀들의 팔레트 인덱스는 팔레트 인덱스 맵을 구성할 수 있고, 팔레트 인덱스 맵 코딩 툴을 이용하여 부호화될 수 있다.
예를들어, 팔레트 테이블을 부호화 하기 위하여, 팔레트 예측자가 유지될 수 있다. 팔레트 예측자는 각각의 슬라이스 시작점에서 초기화될 수 있다. 예를들어, 팔레트 예측자는 0으로 리셋될 수 있다. 팔레트 예측자의 각각의 엔트리에 대하여, 현재 팔레트의 부분인지 여부를 나타내는 재사용 플래그가 시그널링될 수 있다. 재사용 플레그는 0값의 런-길이 코딩을 이용하여 시그널링될 수 있다.
이 후, 새로운 팔레트 엔트리들을 위한 숫자들이 0차 지수 골롬 코드를 이용하여 시그널링될 수 있다. 최종적으로, 새로운 팔레트 엔트리를 위한 컴포넌트 값들이 시그널링될 수 있다. 현재 부호화 단위를 부호화한 이후, 팔레트 예측자가 현재 팔레트를 이용하여 업데이트될 수 있고, 현재 팔레트에서 재사용되지 않은 이전 팔레트 예측자로부터의 엔트리가 (허용된 최대 크기에 도달하기 전까지) 새로운 팔레트 예측자의 마지막에 부가될 수 있고 이를 팔레트 충전(palette stuffing)이라 부를 수 있다.
예를들어, 팔레트 인덱스 맵을 부호화 하기 위하여, 수평 또는 수직 스캔을 이용하여 인덱스들이 부호화될 수 있다. 스캔 순서는 스캔 방향을 나타내는 파라미터인 palette_transpose_flag를 이용하여 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 예를들어, 현재 부호화 단위에서의 샘플들을 위한 인덱스를 스캔하기 위하여 수평 스캔이 적용되는 경우 palette_transpose_flag는 제 1 값(e.g. 0)을 가질 수 있고, 수직 스캔이 적용되는 경우 palette_transpose_flag는 제 2 값(e.g. 1)을 가질 수 있다. 도 18은 일 실시 예에 따른 수평 스캔과 수직 스캔의 실시 예를 도시한다.
또한, 일 실시 예에서, 팔레트 인덱스는 'INDEX' 모드와 'COPY_ABOVE' 모드를 이용하여 부호화될 수 있다. 수평 스캔이 사용되는 경우에 있어서 최상단 행에 대하여 팔레트 인덱스의 모드가 시그널링 되는 경우, 수직 스캔이 사용되는 경우에 있어서 최좌측 열에 대하여 팔레트 인덱스의 모드가 시그널링 되는 경우, 그리고 직전의 모드가 'COPY_ABOVE'인 경우를 제외하고, 상기 두개의 모드는 하나의 플래그를 이용하여 시그널링될 수 있다.
‘INDEX'모드에 있어서, 팔레트 인덱스는 명시적으로 시그널링될 수 있다. 'INDEX' 모드와 'COPY_ABOVE' 모드에 대하여, 동일한 모드를 이용하여 부호화된 픽셀의 개수를 나타내는 런 값이 시그널링될 수 있다.
인덱스 맵을 위한 인코딩 순서는 다음과 같이 설정될 수 있다. 먼저, 부호화 단위에 대한 인덱스 값의 개수가 시그널링될 수 있다. 이는 트렁케이티드 바이너리 부호화(truncated binary coding)를 사용하는 전체 부호화 단위에 대한 실제 인덱스 값의 시그널링 이후에 수행될 수 있다. 인덱스들의 개수와 인덱스 값 모두 바이패스 모드로 부호화될 수 있다. 이를 통해 인덱스에 관련된 바이패스 빈들을 그룹화할 수 있다. 그리고 나서, 팔레트 모드(INDEX 또는 COPY_ABOVE) 및 런 값이 인터리빙 방법으로 시그널링될 수 있다.
마지막으로, 전체 부호화 단위에 대한 탈출 샘플에 대응되는 컴포넌트 탈출 값이 서로 그룹화될 수 있고, 바이패스 모드로 부호화될 수 있다. 부가적인 신텍스 요소인, last_run_type_flag가 인덱스 값을 시그널링한 다음에 시그널링될 수 있다. 인덱스들의 개수와 함께 last_run_type_flag를 이용함으로써, 블록에서의 마지막 런에 대응되는 런 값의 시그널링을 생략할 수 있다.
일 실시 예에서, 루마 성분과 크로마 성분에 대하여 독립적인 부호화 단위 파티셔닝을 수행하는 듀얼트리 타입을 I 슬라이스에 대하여 사용할 수 있다. 팔레트 모드는 루마 성분 및 크로마 성분에 각각 또는 함께 적용될 수 있다. 만약, 듀얼 트리가 적용되지 않는 다면, Y, Cb 및 Cr 성분 모두에 팔레트 모드가 적용될 수 있다.
IBC(Intra Block Copy) 모드 개요
IBC 예측은 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치의 예측부에서 수행될 수 있다. IBC 예측은 간단히 IBC라고 불릴 수 있다. 상기 IBC는 예를 들어 SCC (screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. 상기 IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 개시에서 설명된 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 예를 들어, IBC에서는 전술한 움직임 정보(움직임 벡터) 도출 방법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 인터 예측 기법들 중 적어도 하나는 상기 IBC 예측을 고려하여 일부 수정되어 이용될 수도 있다. 상기 IBC는 현재 픽처를 참조할 수 있으며, 따라서 CPR (current picture referencing)이라고 불릴 수도 있다.
IBC를 위하여, 영상 부호화 장치는 블록 매칭 (BM)을 수행하여 현재 블록(ex. CU)에 대한 최적의 블록 벡터(또는 움직임 벡터)를 도출할 수 있다. 상기 도출된 블록 벡터(또는 움직임 벡터)는 전술한 인터 예측에서의 움직임 정보(움직임 벡터)의 시그널링과 유사한 방법을 이용하여 비트스트림을 통하여 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 시그널링된 블록 벡터(움직임 벡터)를 통하여 현재 픽처 내에서 상기 현재 블록에 대한 참조 블록을 도출할 수 있으며, 이를 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 신호(예측된 블록 or 예측 샘플들)를 도출할 수 있다. 여기서 상기 블록 벡터(또는 움직임 벡터)는 현재 블록으로부터 현재 픽처 내 이미 복원된 영역에 위치하는 참조 블록까지의 변위(displacement)를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 블록 벡터(또는 움직임 벡터)는 변위 벡터라고 불릴 수도 있다. 이하, IBC에서 상기 움직임 벡터는 상기 블록 벡터 또는 상기 변위 벡터에 대응될 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터는 루마 성분에 대한 움직임 벡터(루마 움직임 벡터) 또는 크로마 성분에 대한 움직임 벡터(크로마 움직임 벡터)를 포함할 수 있다. 예를 들어, IBC 코딩된 CU에 대한 루마 움직임 벡터는 정수 샘플 단위(즉, integer precision)일 수 있다. 크로마 움직임 벡터 또한 정수 샘플 단위로 클리핑될(clipped) 수 있다. 전술한 바와 같이 IBC는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 루마 움직임 벡터는 전술한 머지 모드 또는 MVP 모드를 이용하여 부호화/복호화될 수 있다.
루마 IBC 블록에 대해 머지 모드가 적용되는 경우, 루마 IBC 블록에 대한 머지 후보 리스트는 인터 모드에서의 머지 후보 리스트와 유사하게 구성될 수 있다. 다만, 루마 IBC 블록의 경우, 머지 후보로서 시간적 주변 블록은 이용되지 않을 수 있다.
루마 IBC 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 경우, 루마 IBC 블록에 대한 mvp 후보 리스트는 인터 모드에서의 mvp 후보 리스트와 유사하게 구성될 수 있다. 다만, 루마 IBC 블록의 경우, mvp 후보로서 시간적 후보 블록은 이용되지 않을 수 있다.
IBC는 현재 픽처 내 이미 복원된 영역으로부터 참조 블록을 도출한다. 이 때, 메모리 소비와 영상 복호화 장치의 복잡도를 감소하기 위해, 현재 픽처 내 이미 복원된 영역 중 기정의된 영역(predefined area)만이 참조될 수 있다. 상기 기정의된 영역은 현재 블록이 포함된 현재 CTU를 포함할 수 있다. 이와 같이, 참조 가능한 복원 영역을 기정의된 영역으로 제한함으로써, IBC 모드는 로컬 온-칩 메모리(local on-chip memory)를 사용하여 하드웨어적으로 구현될 수 있다.
IBC를 수행하는 영상 부호화 장치는 상기 기정의된 영역을 탐색하여 가장 작은 RD cost를 갖는 참조 블록을 결정하고, 참조 블록과 현재 블록의 위치에 기반하여 움직임 벡터(블록 벡터)를 도출할 수 있다.
현재 블록에 대해 IBC를 적용할 지 여부는 CU 레벨에서, IBC 수행 정보로서 시그널링될 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터의 시그널링 방법(IBC MVP 모드 또는 IBC 스킵/머지 모드)에 관한 정보가 시그널링될 수 있다. IBC 수행 정보는 현재 블록의 예측 모드를 결정하는데 이용될 수 있다. 따라서, IBC 수행 정보는 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보에 포함될 수 있다.
IBC 스킵/머지 모드의 경우, 머지 후보 인덱스가 시그널링되어 머지 후보 리스트에 포함된 블록 벡터들 중 현재 루마 블록의 예측에 사용될 블록 벡터를 지시하기 위해 사용될 수 있다. 이 때, 머지 후보 리스트는 IBC로 부호화된 주변 블록들을 포함할 수 있다. 머지 후보 리스트는 공간적 머지 후보를 포함할 수 있으며, 시간적 머지 후보는 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 또한, 머지 후보 리스트는 추가적으로 HMVP(Histrory-based motion vector predictor) 후보 및/또는 페어와이즈(pairwise) 후보를 포함할 수 있다.
IBC MVP 모드의 경우, 블록 벡터 차분값이 전술한 인터 모드의 움직임 벡터 차분값과 동일한 방법으로 부호화될 수 있다. 블록 벡터 예측 방법은 인터 모드의 MVP 모드와 유사하게 2개의 후보들을 예측자로서 포함하는 mvp 후보 리스트를 구성하여 이용할 수 있다. 상기 2개의 후보들 중 하나는 좌측 주변 블록으로부터 유도되고, 나머지 하나는 상측 주변 블록으로부터 유도될 수 있다. 이 때, 좌측 또는 상측 주변 블록이 IBC로 부호화된 경우에만 해당 주변 블록으로부터 후보를 유도할 수 있다. 만약 좌측 또는 상측 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 예컨대, IBC로 부호화되지 않은 경우, 디폴트 블록 벡터가 예측자로서 mvp 후보 리스트에 포함될 수 있다. 또한, 2개의 블록 벡터 예측자들 중 하나를 지시하기 위한 정보(예컨대, 플래그)가 후보 선택 정보로서 시그널링되고 이용되는 것은 인터 모드의 MVP 모드와 유사하다. 상기 mvp 후보 리스트는 디폴트 블록 벡터로서 HMVP 후보 및/또는 제로 움직임 벡터를 포함할 수 있다.
상기 HMVP 후보는 히스토리 기반 MVP 후보라고 지칭될 수 있으며, 현재 블록의 부호화/복호화 이전에 사용된 MVP 후보, 머지 후보 또는 블록 벡터 후보는 HMVP 후보로서 HMVP 리스트에 저장될 수 있다. 이 후, 현재 블록의 머지 후보 리스트 또는 mvp 후보 리스트가 최대 개수의 후보를 포함하지 못하는 경우, HMVP 리스트에 저장된 후보가 HMVP 후보로서 현재 블록의 머지 후보 리스트 또는 mvp 후보 리스트에 추가될 수 있다.
상기 페어와이즈(pairwise) 후보는 현재 블록의 머지 후보 리스트에 이미 포함된 후보들 중 미리 정해진 순서에 따라 2개의 후보를 선택하고, 선택된 2개의 후보를 평균함으로써 유도되는 후보를 의미한다.
크로마 블록에 대한 인트라 예측
현재 블록에 인트라 예측이 수행되는 경우, 현재 블록의 루마 성분 블록(루마 블록)에 대한 예측 및 크로마 성분 블록(크로마 블록)에 대한 예측이 수행될 수 있으며, 이 경우 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드는 루마 블록에 대한 인트라 예측 모드와 개별적으로 설정될 수 있다.
크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드는 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 결정될 수 있다. 도 19는 일 실시 예에 따른 크로마 블록의 인트라 예측 모드 결정 방법을 도시하는 도면이다.
도 19를 참조하여 일 실시 예에 따른 부호화 / 복호화 장치가 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 방법을 설명한다. 이하, 복호화 장치에 대하여 설명하며, 이에 대한 설명은 부호화 장치에 그대로 적용될 수 있다.
아래의 설명에 따라, 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드 IntraPredModeC[xCb][yCb]가 유도될 수 있으며, 본 과정에서 아래의 파라미터가 사용될 수 있다.
- 현재 픽쳐의 좌상단 루마 샘플의 위치에 대한 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플의 상대 위치를 나타내는 루마 샘플 좌표 (xCb, yCb)
- 루마 샘플 단위에서의 현재 코딩 블록의 너비를 나타내는 cbWidth
- 루마 샘플 단위에서의 현재 코딩 블록의 높이를 나타내는 cbHeight
또한, 이하의 설명은 현재 크로마 블록을 포함하는 현재 슬라이스가 I 슬라이스이고, 루마 크로마 듀얼 트리 분할 구조가 적용되는 경우에 사용될 수 있다. 그러나, 이하의 설명은 상기 예시에 제한되지 않는다. 예를들어, 현재 슬라이스가 I 슬라이스인지 여부에 무관히 하기 설명이 적용될 수 있으며, 나아가 듀얼 트리 분할 구조가 아닌 경우에도 공통적으로 아래의 설명이 적용될 수 있다.
먼저, 복호화 장치는 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 예측 모드에 기반하여 루마 인트라 예측 모드 정보(e.g. lumaIntraPredMode)를 결정할 수 있다(S1910). 본 단계에 대한 상세한 설명은 후술한다.
다음으로, 복호화 장치는 루마 인트라 예측 모드 정보와 부가 정보에 기반하여 크로마 인트라 예측 모드 정보를 결정할 수 있다(S1920). 일 실시 예에서, 복호화 장치는 비트스트림으로부터 획득된 CCLM 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 cclm_mode_flag 파라미터, CCLM 예측 모드가 적용되는 경우 적용되는 CCLM 모드 타입을 나타내는 cclm_mode_idx 파라미터, 크로마 샘플에 적용되는 인트라 예측 모드 유형을 나타내는 intra_chroma_pred_mode 파라미터 및 루마 인트라 예측 모드 정보(e.g. lumaIntraPredMode)와 도 20의 표에 기반하여 크로마 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
일 예로, 상기 intra_chroma_pred_mode는 플래너(Planar) 모드, DC 모드, 수직(vertical) 모드, 수평(horizontal) 모드, DM(Derived Mode), CCLM(Cross-component linear model) 모드들 중 하나를 가리킬 수 있다. 여기서, 상기 플래너 모드는 0번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드는 1번 인트라 예측 모드, 상기 수직 모드는 26번 인트라 예측 모드, 상기 수평 모드는 10번 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. DM은 direct mode라고 불릴 수도 있다. CCLM은 LM(linear model)이라고 불릴 수 있다. CCLM 모드는 L_CCLM, T_CCLM, LT_CCLM 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
한편, DM과 CCLM은 루마 블록의 정보를 이용하여 크로마 블록을 예측하는 종속적인 인트라 예측 모드이다. DM은 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 모드가 상기 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드로 적용되는 모드를 나타낼 수 있다. DM 모드에서는 루마 인트라 예측 모드 정보가 나타내는 인트라 예측 모드로 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다.
또한, 상기 CCLM은 크로마 블록에 대한 예측블록을 생성하는 과정에서 루마 블록의 복원된 샘플들을 서브샘플링한 후, 서브샘플링된 샘플들에 CCLM 파라미터인 α 및 β를 적용하여 도출된 샘플들을 상기 크로마 블록의 예측 샘플들로 사용하는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 크로마 포멧에 기반하여 크로마 인트라 예측 모드를 매핑할 수 있다(S1930). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 크로마 포멧이 4:2:2인 경우에 한하여(e.g. chroma_format_idc의 값이 2인 경우), 도 20의 표에 따라 결정된 크로마 인트라 예측 모드 X를 도 21의 표에 기반하여 새로운 크로마 인트라 예측 모드 Y로 매핑할 수 있다. 예를들어, 도 20의 표에 따라 결정된 크로마 인트라 예측 모드의 값이 16이라면, 이는 도 21의 매핑 표에 따라 크로마 인트라 예측 모드 14로 매핑될 수 있다.
루마 인트라 예측 모드 정보의 결정
이하, 루마 인트라 예측 모드 정보(e.g. lumaIntraPredMode)를 결정하는 S1910단계를 보다 상세히 설명한다. 도 22는 복호화 장치가 루마 인트라 예측 모드 정보를 결정하는 방법을 설명하는 순서도이다.
먼저, 복호화 장치는 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 MIP 모드가 적용되는지 여부를 식별할 수 있다(S2210). 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 MIP 모드가 적용되는 경우, 복호화 장치는 루마 인트라 예측 모드 정보의 값을 INTRA_PLANAR 모드로 설정할 수 있다(S2220).
한편, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 MIP 모드가 적용되지 않는 경우, 복호화 장치는 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 IBC 모드 또는 PLT 모드가 적용되는지 여부를 식별할 수 있다(S2230).
현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 IBC 모드 또는 PLT 모드가 적용되는 경우, 복호화 장치는 루마 인트라 예측 모드 정보의 값을 INTRA_DC 모드로 설정할 수 있다(S2240).
한편, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 IBC 모드 또는 PLT 모드가 적용되지 않는 경우, 복호화 장치는 루마 인트라 예측 모드 정보의 값을 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 인트라 예측 모드로 설정할 수 있다(S2250).
도 22와 같은 루마 인트라 예측 모드 정보의 결정 프로세스에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록을 특정하기 위하여 여러가지 방법이 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 현재 크로마 샘플의 좌상단 샘플 위치는 현재 픽쳐의 좌상단 루마 샘플의 위치로부터 이격된 루마 샘플의 상대좌표로 표현될 수 있다. 이하, 이러한 배경에서 크로마 블록에 대응되는 루마 블록을 특정하는 방법을 설명한다.
도 23은 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 예측 모드를 식별하기 위하여, 루마 샘플 위치를 참조하는 제 1 실시예를 도시하는 도면이다. 이하, S2310 내지 S2350 단계는 전술한 도 22의 S2210 내지 S2250 단계에 대응되는 점에서, 차이점만을 설명한다.
도 23의 제 1 실시 예에서, 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 위치에 대응되는 제 1 루마 샘플 위치와, 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 위치와 현재 루마 블록의 너비와 높이에 기반하여 결정되는 제 2 루마 샘플 위치가 참조된다. 여기서 제 1 루마 샘플 위치는 (xCb,　yCb)일 수 있다. 그리고, 제 2 루마 샘플 위치는 (xCb + cbWidth/2,　yCb + cbHeight/2)일 수 있다.
보다 상세히, S2310 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 MIP 모드가 적용되었는지를 식별하기 위하여, 제 1 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 1 루마 샘플 위치에서 식별되는 MIP 모드 적용여부를 나타내는 파라미터 intra_mip_flag[　xCb　][　yCb　]의 값이 1인지 여부가 식별될 수 있다. intra_mip_flag[　xCb　][　yCb　]의 제 1 값(e.g. 1)은 [　xCb　][　yCb　] 샘플 위치에서 MIP 모드가 적용됨을 나타낼 수 있다.
또한, S2330 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 IBC 또는 팔레트 모드가 적용되었는지를 식별하기 위하여 제 1 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 1 루마 샘플 위치에서 식별되는 루마 블록의 예측 모드 파라미터 CuPredMode[ 0 ][ xCb ][ yCb ]의 값이 IBC 모드를 나타내는 값(e.g. MODE_IBC) 또는 팔레트 모드를 나타내는 값(e.g. MODE_PLT)인지 여부가 식별될 수 있다.
또한, S2350 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 인트라 예측 모드 정보로 루마 인트라 예측 모드 정보를 설정하기 위하여, 제 2 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 2 루마 샘플 위치에서 식별되는 루마 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터 IntraPredModeY[ xCb + cbWidth / 2 ][ yCb + cbHeight / 2 ]의 값이 식별될 수 있다.
그러나, 이와 같은 제 1 실시예의 경우, 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 결정하기 위하여 제 1 루마 샘플 위치와 제 2 루마 샘플 위치를 모두 고려하게 된다. 이에 따라, 하나의 루마 샘플 위치만을 고려하면, 두개 샘플 위치를 고려하는 경우 보다 부호화 및 복호화 복잡도를 낮출 수 있게 된다.
이하, 하나의 루마 샘플 위치만을 고려하는 제 2 실시예와 제 3 실시예를 설명한다. 도 24와 도 25는 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 예측 모드를 식별하기 위하여, 루마 샘플 위치를 참조하는 제 2 실시예 및 제 3 실시예를 도시하는 도면이다. 이하, S2410 내지 S2450 단계와 S2510 내지 S2550 단계는 전술한 도 22의 S2210 내지 S2250 단계에 대응되는 점에서, 차이점만을 설명한다.
도 24의 제 2 실시 예에서는 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 위치와 현재 루마 블록의 너비와 높이에 기반하여 결정되는 제 2 루마 샘플 위치가 참조될 수 있다. 여기서, 제 2 루마 샘플 위치는 (xCb + cbWidth/2,　yCb + cbHeight/2)일 수 있다. 이에 따라, 제 2 실시 예에서는 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 중심 위치 (xCb + cbWidth/2,　yCb + cbHeight/2)에 대응되는 루마 샘플의 예측 값을 식별할 수 있다. 일 실시 예에서, 루마 블록이 짝수개의 열과 행을 가지는 경우, 중심 위치는 루마 블록의 중앙 4개 샘플 중 우하측 샘플 위치를 나타낼 수 있다.
보다 상세히, S2410 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 MIP 모드가 적용되었는지를 식별하기 위하여, 제 2 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 2 루마 샘플 위치에서 식별되는 MIP 모드 적용여부를 나타내는 파라미터 intra_mip_flag[ xCb + cbWidth / 2 ][ yCb + cbHeight / 2 ]의 값이 1인지 여부가 식별될 수 있다.
또한, S2430 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 IBC 또는 팔레트 모드가 적용되었는지를 식별하기 위하여 제 2 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 2 루마 샘플 위치에서 식별되는 루마 블록의 예측 모드 파라미터 CuPredMode[ 0 ][ xCb + cbWidth / 2 ][ yCb + cbHeight / 2 ]의 값이 IBC 모드를 나타내는 값(e.g. MODE_IBC) 또는 팔레트 모드를 나타내는 값(e.g. MODE_PLT)인지 여부가 식별될 수 있다.
또한, S2450 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 인트라 예측 모드 정보로 루마 인트라 예측 모드 정보를 설정하기 위하여, 제 2 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 2 루마 샘플 위치에서 식별되는 루마 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터 IntraPredModeY[ xCb + cbWidth / 2 ][ yCb + cbHeight / 2 ]의 값이 식별될 수 있다.
도 25의 제 3 실시 예에서 현재 크로마 블록의 좌상단 샘플 위치에 대응되는 제 1 루마 샘플 위치가 참조될 수 있다. 여기서 제 1 루마 샘플 위치는 (xCb,　yCb)일 수 있다. 이에 따라, 제 3 실시 예에서는 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치 (xCb,　yCb)에 대응되는 루마 샘플의 예측 값을 식별할 수 있다. 일 실시 예에서, 루마 블록이 짝수개의 열과 행을 가지는 경우,
보다 상세히, S2510 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 MIP 모드가 적용되었는지를 식별하기 위하여, 제 1 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 1 루마 샘플 위치에서 식별되는 MIP 모드 적용여부를 나타내는 파라미터 intra_mip_flag[　xCb　][　yCb　]의 값이 1인지 여부가 식별될 수 있다.
또한, S2530 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록에 IBC 또는 팔레트 모드가 적용되었는지를 식별하기 위하여 제 1 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 1 루마 샘플 위치에서 식별되는 루마 블록의 예측 모드 파라미터 CuPredMode[ 0 ][ xCb ][ yCb ]의 값이 IBC 모드를 나타내는 값(e.g. MODE_IBC) 또는 팔레트 모드를 나타내는 값(e.g. MODE_PLT)인지 여부가 식별될 수 있다.
또한, S2550 단계에서, 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 인트라 예측 모드 정보로 루마 인트라 예측 모드 정보를 설정하기 위하여, 제 1 루마 샘플 위치가 식별될 수 있다. 보다 상세히, 제 1 루마 샘플 위치에서 식별되는 루마 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터 IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]의 값이 식별될 수 있다.
부호화 및 복호화 방법
이하 전술한 방법을 이용하여 일 실시 예에 따른 부호화 장치가 부호화를 수행하는 방법과 복호화 장치가 복호화를 수행하는 방법을 도 26을 참조하여 설명한다. 일 실시 예에 따른 부호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여 이하의 방법이 수행될 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여 이하의 방법이 수행될 수 있다. 설명의 편의를 위하여 이하에서는 복호화 장치의 동작을 설명하지만, 이하의 설명은 부호화 장치에서도 동일하게 수행될 수 있다.
먼저, 복호화 장치는 영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별할 수 있다(S2610). 다음으로, 복호화 장치는 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별할 수 있다(S2620). 여기서, 상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 너비와 높이 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 결정될 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별할 수 있다(S2630). 여기서, 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 너비와 높이 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 예를들어, 상기 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 결정될 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않으면, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드 후보를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정할 수 있다(S2640). 여기서, 상기 소정의 예측 모드는 IBC(Intra Block Copy) 모드 또는 팔레트 모드일 수 있다.
한편, 상기 제 1 루마 샘플 위치는 상기 제 3 루마 샘플 위치와 동일한 위치일 수 있다. 또는, 상기 제 2 루마 샘플 위치는 상기 제 3 루마 샘플 위치와 동일한 위치일 수 있다. 또는, 상기 제 1 루마 샘플 위치, 상기 제 2 루마 샘플 위치 및 상기 제 3 루마 샘플 위치는 서로 동일한 위치일 수 있다.
또는, 상기 제 1 루마 샘플 위치는 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 상기 루마 블록의 중심 위치일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 루마 샘플 위치의 x 성분 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플의 x 성분 위치에 상기 루마 블록의 너비의 절반을 더함으로써 결정되고, 상기 제 1 루마 샘플 위치의 y 성분 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플의 y 성분 위치에 상기 루마 블록의 높이의 절반을 더함으로써 결정될 수 있다.
또는, 상기 제 1 루마 샘플 위치, 상기 제 2 루마 샘플 위치 및 상기 제 3 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 각각 결정될 수 있다.
응용 실시예
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 27은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
    영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 트리 타입을 판단하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 트리 타입이 듀얼 트리임에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계;
    상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않음에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 및
    상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않음에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록의 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 너비와 높이 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 루마 샘플 위치는, 상기 제 3 루마 샘플 위치와 동일한 위치인 영상 복호화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 너비와 높이 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 예측 모드는 IBC(Intra Block Copy) 모드 또는 팔레트 모드인 영상 복호화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 루마 샘플 위치는, 상기 제 3 루마 샘플 위치와 동일한 위치인 영상 복호화 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루마 샘플 위치, 상기 제 2 루마 샘플 위치 및 상기 제 3 루마 샘플 위치는 서로 동일한 위치인 영상 복호화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 루마 샘플 위치는 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 중심 위치인 영상 복호화 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 루마 샘플 위치의 x 성분 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플의 x 성분 위치에 상기 루마 블록의 너비의 절반을 더함으로써 결정되고,
    상기 제 1 루마 샘플 위치의 y 성분 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플의 y 성분 위치에 상기 루마 블록의 높이의 절반을 더함으로써 결정되는 영상 복호화 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 루마 샘플 위치, 상기 제 2 루마 샘플 위치 및 상기 제 3 루마 샘플 위치는, 상기 현재 크로마 블록에 대응되는 루마 블록의 좌상단 샘플 위치, 상기 루마 블록의 너비 및 상기 루마 블록의 높이에 기반하여 각각 결정되는 영상 복호화 방법.
  13. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
    영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 트리 타입이 듀얼 트리임에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계;
    상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않음에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 및
    상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않음에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록의 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법.
  14. 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 있어서, 상기 영상 부호화 방법은,
    영상을 분할하여 현재 크로마 블록을 식별하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 트리 타입이 듀얼 트리임에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 1 루마 샘플 위치에 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계;
    상기 행렬 기반 인트라 예측 모드가 적용되지 않음에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 2 루마 샘플 위치에 소정의 예측 모드가 적용되는지 여부를 식별하는 단계; 및
    상기 소정의 예측 모드가 적용되지 않음에 기반하여, 상기 현재 크로마 블록의 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록과 대응되는 제 3 루마 샘플 위치에 적용되는 인트라 예측 모드에 기반하여 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제13항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
KR1020227038900A 2019-08-14 2020-08-14 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 KR20220153124A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962886353P 2019-08-14 2019-08-14
US62/886,353 2019-08-14
PCT/KR2020/010904 WO2021029744A1 (ko) 2019-08-14 2020-08-14 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
KR1020227002899A KR102465614B1 (ko) 2019-08-14 2020-08-14 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227002899A Division KR102465614B1 (ko) 2019-08-14 2020-08-14 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220153124A true KR20220153124A (ko) 2022-11-17

Family

ID=74571137

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227002899A KR102465614B1 (ko) 2019-08-14 2020-08-14 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
KR1020227038900A KR20220153124A (ko) 2019-08-14 2020-08-14 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227002899A KR102465614B1 (ko) 2019-08-14 2020-08-14 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법

Country Status (8)

Country Link
US (2) US11595642B2 (ko)
EP (1) EP4017000A4 (ko)
JP (2) JP7358622B2 (ko)
KR (2) KR102465614B1 (ko)
CN (5) CN115767087A (ko)
AU (2) AU2020328402B2 (ko)
MX (1) MX2022001902A (ko)
WO (1) WO2021029744A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115767087A (zh) * 2019-08-14 2023-03-07 Lg电子株式会社 图像编解码方法、发送比特流的方法和记录介质
GB2591806B (en) * 2020-02-07 2023-07-19 British Broadcasting Corp Chroma intra prediction in video coding and decoding
WO2023200241A1 (ko) * 2022-04-12 2023-10-19 한국전자통신연구원 화면내 블록 복사를 이용한 비디오 부호화/복호화를 위한 방법 및 장치
WO2024010356A1 (ko) * 2022-07-05 2024-01-11 엘지전자 주식회사 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101456498B1 (ko) * 2009-08-14 2014-10-31 삼성전자주식회사 계층적 부호화 단위의 스캔 순서를 고려한 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치
KR101503269B1 (ko) 2010-04-05 2015-03-17 삼성전자주식회사 영상 부호화 단위에 대한 인트라 예측 모드 결정 방법 및 장치, 및 영상 복호화 단위에 대한 인트라 예측 모드 결정 방법 및 장치
KR101383775B1 (ko) * 2011-05-20 2014-04-14 주식회사 케이티 화면 내 예측 방법 및 장치
KR20130049526A (ko) 2011-11-04 2013-05-14 오수미 복원 블록 생성 방법
US20170374384A1 (en) 2015-01-14 2017-12-28 Vid Scale, Inc. Palette coding for non-4:4:4 screen content video
KR102658290B1 (ko) * 2015-06-08 2024-04-16 브이아이디 스케일, 인크. 스크린 콘텐츠 코딩을 위한 인트라 블록 카피 모드
WO2017034331A1 (ko) 2015-08-27 2017-03-02 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 크로마 샘플 인트라 예측 방법 및 장치
KR20180135075A (ko) * 2016-07-14 2018-12-19 삼성전자주식회사 크로마 인트라 예측 방법 및 그 장치
JP6798015B2 (ja) * 2016-09-30 2020-12-09 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 画像コーディングシステムにおけるブロック分割及びイントラ予測方法並びに装置
CN116668722A (zh) * 2017-05-17 2023-08-29 株式会社Kt 用于解码视频的方法和用于编码视频的方法
WO2019059640A1 (ko) 2017-09-19 2019-03-28 엘지전자 주식회사 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
US10986349B2 (en) 2017-12-29 2021-04-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Constraints on locations of reference blocks for intra block copy prediction
MX2021002093A (es) * 2018-08-24 2021-04-28 Samsung Electronics Co Ltd Metodo y aparato de decodificacion de videos y metodo y aparato de codificacion de video.
US10917636B2 (en) * 2018-12-03 2021-02-09 Tencent America LLC Method and apparatus for video coding
WO2020139008A1 (ko) * 2018-12-28 2020-07-02 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체
US11611759B2 (en) * 2019-05-24 2023-03-21 Qualcomm Incorporated Merge mode coding for video coding
EP3975556A4 (en) * 2019-06-19 2022-08-03 Lg Electronics Inc. IMAGE DECODING METHOD FOR PERFORMING INTER-PREDICTION WHEN THE CURRENT BLOCK PREDICTION MODE CANNOT FINALLY BE SELECTED AND ASSOCIATED DEVICE
CA3145380A1 (en) 2019-07-24 2021-01-28 Biao Wang An encoder, a decoder and corresponding methods related to intra prediction mode
JP7422858B2 (ja) * 2019-08-03 2024-01-26 北京字節跳動網絡技術有限公司 ビデオ処理方法、装置、記憶媒体及び記憶方法
CN115767087A (zh) * 2019-08-14 2023-03-07 Lg电子株式会社 图像编解码方法、发送比特流的方法和记录介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN115834879A (zh) 2023-03-21
CN115767087A (zh) 2023-03-07
AU2020328402A1 (en) 2022-04-07
CN114586344A (zh) 2022-06-03
MX2022001902A (es) 2022-04-18
JP7358622B2 (ja) 2023-10-10
US20220272329A1 (en) 2022-08-25
WO2021029744A1 (ko) 2021-02-18
CN115767089A (zh) 2023-03-07
AU2024200721A1 (en) 2024-02-22
KR20220020992A (ko) 2022-02-21
CN114586344B (zh) 2022-12-09
EP4017000A4 (en) 2022-10-05
AU2020328402B2 (en) 2023-12-21
CN115767088A (zh) 2023-03-07
EP4017000A1 (en) 2022-06-22
US11973942B2 (en) 2024-04-30
US20230171401A1 (en) 2023-06-01
JP2023166620A (ja) 2023-11-21
US11595642B2 (en) 2023-02-28
JP2022535161A (ja) 2022-08-04
KR102465614B1 (ko) 2022-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230119780A1 (en) Image encoding/decoding method and device for utilizing simplified mpm list generation method, and method for transmitting bitstream
KR102465614B1 (ko) 루마 샘플 위치를 참조하여 크로마 블록의 예측 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
AU2020318306B2 (en) Image encoding/decoding method and device for signaling chroma component prediction information according to whether palette mode is applicable, and method for transmitting bitstream
US11689732B2 (en) Image encoding/decoding method and device using palette mode, and method for transmitting bitstream
US20220417512A1 (en) Image encoding/decoding method and device, and method for transmitting bitstream
KR102488925B1 (ko) 크로마 블록의 적응적 크기 제한을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
KR20230013158A (ko) 크로마 블록의 크기를 제한하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
AU2020416341B2 (en) Image encoding/decoding method and apparatus for performing prediction on basis of reconfigured prediction mode type of leaf node, and bitstream transmission method
KR20220031059A (ko) 컬러 포멧에 따라 결정된 예측 모드 타입에 기반하여 분할 모드를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
KR20220079974A (ko) Pdpc를 수행하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent