KR20230002715A - 서브 레이어 요구 개수에 기반하여 서브 레이어를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

서브 레이어 요구 개수에 기반하여 서브 레이어를 결정하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법

본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 레이어 요구 개수에 기반하여 서브 레이어를 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 서브 레이어 요구 개수에 기반하여 서브 레이어를 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. 예를들어, 상기 기록 매체에는 본 개시에 따른 복호화 장치가 본 개시에 따른 영상 복호화 방법을 수행하도록 야기하는 비트스트림이 저장될 수 있다.

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, OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하고, 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하되, 상기 OLS 중 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 레이어인 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수에 기반하여 결정될 수 있다.

또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의하여 수행되는 영상 부호화 방법은 OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 OLS 중 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 레이어인 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수에 기반하여 결정될 수 있다.

또한, 본 개시의 또 다른 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.

또한, 본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.

또한, 본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 복호화 장치가 본 개시의 영상 복호화 방법을 수행하도록 야기하는 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, 서브 레이어 요구 개수에 기반하여 서브 레이어를 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 4 및 도 5는 일 실시 예에 따른 픽처 디코딩 및 인코딩 절차의 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 코딩된 영상에 대한 계층 구조를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 8은 멀티 레이어 기반 부호화 및 복호화를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시하는 도면이다.
도 10 내지 도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 VPS 관련 변수를 유도하기 위한 수도 코드를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 개시의 또 다른 일 실시 예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시하는 도면이다.
도 16 내지 도 17은 본 개시의 또 다른 일 실시 예에 따른 VPS 관련 변수를 유도하기 위한 수도 코드를 도시하는 도면이다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 서브 비트스트림 유도 방법을 도시하는 도면이다.
도 19는 본 개시의 또 다른 일 실시 예에 따른 부호화 및/또는 복호화 방법을 도시하는 도면이다.
도 20은 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 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준에 개시되는 방법에 적용될 수 있다. 또한, 본 개시에서 개시된 방법/실시예는 EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.

본 개시에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 본 개시에서의 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.

본 개시에서 "비디오(video)"는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 부호화에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다. 상기 CTU는 하나 이상의 CU로 분할될 수 있다.

하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 타일은 픽처 내의 특정 타일 행(Tile Row) 및 특정 타일 열(Tile Column) 내에 존재하는 사각 영역으로, 복수의 CTU로 구성될 수 있다. 타일 열은 CTU들의 사각 영역으로 정의될 수 있으며, 픽쳐의 높이와 동일한 높이를 가지고, 픽쳐 파라미터 셋과 같은 비트스트림 부분으로부터 시그널링 되는 신택스 요소에 의하여 명세되는 너비를 가질 수 있다. 타일 행은 CTU들의 사각 영역으로 정의될 수 있으며, 픽쳐의 너비와 동일한 너비를 가지고, 픽쳐 파라미터 셋과 같은 비트스트림 부분으로부터 시그널링 되는 신택스 요소에 의하여 명세되는 높이를 가질 수 있다.

타일 스캔은 픽쳐를 분할하는 CTU들의 소정의 연속된 순서 지정 방법이다. 여기서, CTU들은 타일 내에서 CTU 래스터 스캔(raster scan)에 따라 연속적으로 순서를 부여받을 수 있고, 픽쳐내의 타일들은 픽쳐의 타일들의 래스터 스캔 순서에 따라 연속적으로 순서를 부여받을 수 있다. 슬라이스는 정수개의 완전한 타일들을 포함하거나, 하나의 픽쳐의 하나의 타일 내의 연속하는 정수개의 완전한 CTU 행을 포함할 수 있다. 슬라이스는 하나의 싱글 NAL 유닛에 독점적으로 포함될 수 있다.

하나의 픽처는 둘 이상의 서브픽처로 구분될 수 있다. 서브픽처는 픽처 내 하나 이상의 슬라이스들의 사각 영역일 수 있다.

하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다. 하나의 타일은 하나 이상의 브릭(Brick)을 포함할 수 있다. 브릭은 타일 내 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다. 하나의 타일은 복수의 브릭으로 분할될 수 있으며, 각각의 브릭은 타일에 속한 하나 이상의 CTU행을 포함할 수 있다. 복수의 브릭으로 분할되지 않는 타일 또한 브릭으로 취급될 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. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(e.g. Cb, Cr) 블록을 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.

본 개시에서 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”는, “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 또한, 본 개시에서 “적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)”나 “적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)”라는 표현은 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”와 동일하게 해석될 수 있다.

또한, 본 개시에서 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”는, “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다. 또한, “적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)”나 “적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)”는 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”를 의미할 수 있다.

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

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

비디오 코딩 시스템 개요

도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.

일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 소스 디바이스(10) 및 수신 디바이스(20)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스(20)로 전달할 수 있다.

일 실시예예 따른 소스 디바이스(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화 장치(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 수신 디바이스(20)는 수신부(21), 복호화 장치(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화 장치(12)는 비디오/영상 부호화 장치라고 불릴 수 있고, 상기 복호화 장치(22)는 비디오/영상 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화 장치(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화 장치(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.

부호화 장치(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화 장치(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화 장치(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 수신 디바이스(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 복호화 장치(22)로 전달할 수 있다.

복호화 장치(22)는 부호화 장치(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 신택스 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 신택스 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 신택스 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/비디오 코딩 절차 일반

영상/비디오 코딩에 있어서, 영상/비디오를 구성하는 픽처는 일련의 디코딩 순서(decoding order)에 따라 인코딩/디코딩될 수 있다. 디코딩된 픽처의 출력 순서(output order)에 해당하는 픽처 순서(picture order)는 상기 디코딩 순서와 다르게 설정될 수 있으며, 이를 기반으로 인터 예측시 순방향 예측뿐 아니라 역방향 예측 또한 수행할 수 있다.

도 4는 본 개시의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 디코딩 절차의 예를 나타낸다. 도 4에서 S410은 도 3에서 상술한 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)에서 수행될 수 있고, S420은 인트라 예측부(265) 및 인터 예측부(260)를 포함하는 예측부에서 수행될 수 있고, S430은 역양자화부(220) 및 역변환부(230)을 포함하는 레지듀얼 처리부에서 수행될 수 있고, S440은 가산부(235)에서 수행될 수 있고, S450은 필터링부(240)에서 수행될 수 있다. S410은 본 개시에서 설명된 정보 디코딩 절차를 포함할 수 있고, S420은 본 개시에서 설명된 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, S430은 본 개시에서 설명된 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, S440은 본 개시에서 설명된 블록/픽처 복원 절차를 포함할 수 있고, S450은 본 개시에서 설명된 인루프 필터링 절차를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 픽처 디코딩 절차는 도 3에 대한 설명에서 나타난 바와 같이 개략적으로 비트스트림으로부터 (디코딩을 통한) 영상/비디오 정보 획득 절차(S410), 픽처 복원 절차(S420~S440) 및 복원된 픽처에 대한 인루프 필터링 절차(S450)를 포함할 수 있다. 상기 픽처 복원 절차는 본 개시에서 설명된 인터/인트라 예측(S420) 및 레지듀얼 처리(S430, 양자화된 변환 계수에 대한 역양자화, 역변환) 과정을 거쳐서 획득한 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 수행될 수 있다. 상기 픽처 복원 절차를 통하여 생성된 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된(modified) 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 상기 수정된 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 복호화 장치의 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(250)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 경우에 따라서 상기 인루프 필터링 절차는 생략될 수 있으며, 이 경우 상기 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 복호화 장치의 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(250)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상기 인루프 필터링 절차(S450)는 상술한 바와 같이 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차 및/또는 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차 등을 포함할 수 있고, 그 일부 또는 전부가 생략될 수 있다. 또한, 상기 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차 및 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차들 중 하나 또는 일부가 순차적으로 적용될 수 있고, 또는 모두가 순차적으로 적용될 수도 있다. 예를 들어, 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 SAO 절차가 수행될 수 있다. 또는 예를 들어 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 ALF 절차가 수행될 수 있다. 이는 부호화 장치에서도 마찬가지로 수행될 수 있다.

도 5는 본 개시의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 인코딩 절차의 예를 나타낸다. 도 5에서 S510은 도 2에서 상술한 부호화 장치의 인트라 예측부(185) 또는 인터 예측부(180)를 포함하는 예측부에서 수행될 수 있고, S520은 변환부(120) 및/또는 양자화부(130)를 포함하는 레지듀얼 처리부에서 수행될 수 있고, S530은 엔트로피 인코딩부(190)에서 수행될 수 있다. S510은 본 개시에서 설명된 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, S520은 본 개시에서 설명된 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, S530은 본 개시에서 설명된 정보 인코딩 절차를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 픽처 인코딩 절차는 도 2에 대한 설명에서 나타난 바와 같이 개략적으로 픽처 복원을 위한 정보(ex. 예측 정보, 레지듀얼 정보, 파티셔닝 정보 등)을 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력하는 절차뿐 아니라, 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 절차 및 복원 픽처에 인루프 필터링을 적용하는 절차(optional)를 포함할 수 있다. 부호화 장치는 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통하여 양자화된 변환 계수로부터 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, S510의 출력인 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 복원 픽처는 상술한 복호화 장치에서 생성한 복원 픽처와 동일할 수 있다. 상기 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 이는 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(170)에 저장될 수 있으며, 복호화 장치에서의 경우와 마찬가지로, 이후 픽처의 인코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이 경우에 따라서 상기 인루프 필터링 절차의 일부 또는 전부는 생략될 수 있다. 상기 인루프 필터링 절차가 수행되는 경우, (인루프) 필터링 관련 정보(파라미터)가 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있고, 복호화 장치는 상기 필터링 관련 정보를 기반으로 부호화 장치와 동일한 방법으로 인루프 필터링 절차를 수행할 수 있다.

이러한 인루프 필터링 절차를 통하여 블록킹 아티팩트(artifact) 및 링잉(ringing) 아티팩트 등 영상/동영상 코딩시 발생하는 노이즈를 줄일 수 있으며, 주관적/객관적 비주얼 퀄리티를 높일 수 있다. 또한, 부호화 장치와 복호화 장치에서 둘 다 인루프 필터링 절차를 수행함으로서, 부호화 장치와 복호화 장치는 동일한 예측 결과를 도출할 수 있으며, 픽처 코딩의 신뢰성을 높이고, 픽처 코딩을 위하여 전송되어야 하는 데이터량을 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이 복호화 장치뿐 아니라 부호화 장치에서도 픽처 복원 절차가 수행될 수 있다. 각 블록 단위로 인트라 예측/인터 예측에 기반하여 복원 블록이 생성될 수 있으며, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처가 생성될 수 있다. 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹이 I 픽처/슬라이스/타일 그룹인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹에 포함되는 블록들은 인트라 예측만을 기반으로 복원될 수 있다. 한편, 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹이 P 또는 B 픽처/슬라이스/타일 그룹인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹에 포함되는 블록들은 인트라 예측 또는 인터 예측을 기반으로 복원될 수 있다. 이 경우 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹 내 일부 블록들에 대하여는 인터 예측이 적용되고, 나머지 일부 블록들에 대하여는 인트라 예측이 적용될 수도 있다. 픽처의 컬러 성분은 루마 성분 및 크로마 성분을 포함할 수 있으며, 본 개시에서 명시적으로 제한하지 않으면 본 개시에서 제안되는 방법들 및 실시예들은 루마 성분 및 크로마 성분에 적용될 수 있다.

코딩 계층 및 구조의 예

본 개시에 따른 코딩된 비디오/영상은 예를 들어 후술하는 코딩 계층 및 구조에 따라 처리될 수 있다.

도 6은 코딩된 영상에 대한 계층 구조를 도시한 도면이다. 코딩된 영상은 영상의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer, 비디오 코딩 계층), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer, 네트워크 추상 계층)로 구분될 수 있다.

VCL에서는 압축된 영상 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터를 생성하거나, 혹은 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set: PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set: VPS) 등의 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에 부가적으로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 생성할 수 있다.

NAL에서는 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 헤더)를 부가하여 NAL 유닛을 생성할 수 있다. 이때, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지 등을 말한다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.

상기 도면에서 도시된 바와 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP의 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다.

상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보를 붙여서 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Stream) 등과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변형되어 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.

상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조(structure)에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다.

예를 들어, NAL 유닛이 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 분류될 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 분류될 수 있다.

아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트/정보의 종류 등에 따라 특정된 NAL 유닛 타입의 일예를 나열한다.

- DCI (Decoding capability information) NAL unit : DCI를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입

- VPS(Video Parameter Set) NAL unit : VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입

- SPS(Sequence Parameter Set) NAL unit: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입

- PPS(Picture Parameter Set) NAL unit : PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입

- APS (Adaptation Parameter Set) NAL unit : APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입

- PH (Picture header) NAL unit : Type for NAL unit including PH

상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 상기 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예컨대, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값으로 특정될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 하나의 픽처는 복수의 슬라이스를 포함할 수 있으며, 하나의 슬라이스는 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 픽처 내 복수의 슬라이스(슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터 집합)에 대하여 하나의 픽처 헤더가 더 부가될 수 있다. 상기 픽처 헤더(픽처 헤더 신택스)는 상기 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다.

상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 슬라이스 또는 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DCI(DCI 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DCI는 디코딩 능력(decoding capability)에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 개시에서 상위 레벨 신택스(High level syntax, HLS)라 함은 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스, DCI 신택스, 픽쳐 헤더 신택스, 슬라이스 헤더 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 개시에서 하위 레벨 신택스(low level syntax, LLS)는 예를 들어, 슬라이스 데이터 신택스, CTU 신택스, 부호화 단위 신택스, 변환 단위 신택스 등을 포함할 수 있다.

본 개시에서 부호화 장치에서 복호화 장치로 인코딩되어 비트스트림 형태로 시그널링되는 영상/비디오 정보는 픽처 내 파티셔닝 관련 정보, 인트라/인터 예측 정보, 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 정보 등을 포함할 뿐 아니라, 상기 슬라이스 헤더의 정보, 상기 픽쳐 헤더의 정보, 상기 APS의 정보, 상기 PPS의 정보, SPS의 정보, VPS의 정보 및/또는 DCI의 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 영상/비디오 정보는 일반 제한 정보(general constraint information) 및/또는 NAL unit header의 정보를 더 포함할 수 있다.

NAL 유닛을 이용한 픽쳐 정보 시그널링

픽쳐 정보는 NAL 유닛 단위로 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, 아래의 설명와 같이 픽쳐 정보가 시그널링 될 수 있다. 서브레이어는 변수 TemporalId의 소정의 값 및 관련된 non-VCL NAL 유닛들을 가진 VCL NAL 유닛들로 구성되는 시간적 스케일러블 비트스트림의 시간적 스케일러블 레이어이다. 여기서, 변수 TemporalId는 다음과 같이 유도될 수 있다.

[수학식 1]

TemporalId = nuh_temporal_id_plus1 - 1

변수 TemporalId의 값을 시그널링 하기 위한 신택스 요소 nuh_temproal_id_plus1은 NAL 유닛의 NAL 유닛 헤더를 통해 시그널링될 수 있다. NAL 유닛 헤더에서의 nal_unit_type의 값이 IDR_W_RADL에서부터 RSV_IRAP_12까지의 값의 범위 내에 존재하는 경우, TemporalId의 값은 0으로 강제될 수 있다. nal_unit_type의 값이 STSA_NUT와 동일하고, vps_independent_layer_flag[GeneralLayerIdx[nuh_layer_id]]의 값이 1인 경우, TemporalId의 값은 0이 되지 않도록 제한될 수 있다. 하나의 AU의 모든 VCL NAL 유닛에 대하여 TemporalId의 값은 모두 동일할 수 있다. 부호화된 픽쳐, PU 또는 AU의 TemporalId의 값은 해당 부호화된 픽쳐, PU 또는 AU의 VCL NAL 유닛의 TemporalId의 값일 수 있다. 서브레이어 표현(sublayer representation)의 TemporalId의 값은 하나의 서브 레이어 표현에서의 모든 VCL NAL 유닛들의 TemporalId 중 가장 큰 값일 수 있다.

VCL NAL 유닛이 아닌 non-VCL NAL 유닛에 대한 TemporalId의 값은 다음과 같이 제한될 수 있다.

- nal_unit_type이 DCI_NUT, VPS_NUT 또는 SPS_NUT과 동일한 경우, TemporalId는 0의 값을 가지도록 제한될 수 있고, 해당 NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId의 값은 0이 되도록 제한될 수 있다.

- 그렇지 않고, nal_unit_type이 PH_NUT와 같으면, TemporalId의 값은 NAL 유닛을 포함하는 PU의 TemporalId와 동일하도록 제한될 수 있다.

- 그렇지 않고, nal_unit_type이 EOS_NUT 또는 EOB_NUT와 같으면, TemporalID는 0과 같도록 제한될 수 있다.

- 그렇지 않고, nal_unit_type이 AUD_NUT, FD_NUT, PREFIX_SEI_NUT, 또는 SUFFIX_SEI_NUT와 동일한 경우, TemporalId는 해당 NAL 유닛을 포함하는 AU의 TemporalId와 동일한 값을 가지도록 제한될 수 있다.

- 그렇지 않고, nal_unit_type이 PPS_NUT, PREFIX_APS_NUT 또는 SUFFIX_APS_NUT와 동일하면, TemporalId의 값은 해당 NAL 유닛을 포함하는 PU의 TemporalId이상의 값을 가지도록 제한될 수 있다.

예를들어, 해당 NAL 유닛이 non-VCL NAL인 경우, TemporalId의 값은 상기 non-VCL NAL 유닛이 적용되는 모든 AU들의 TemporalId 값들 중에서 가장 작은 값과 동일할 수 있다. nal_unit_type의 값이 PPS_NUT, PREFIX_APS_NUT 또는 SUFFIX_APS_NUT와 동일하면, TemporalId의 값은 이를 포함하는 AU의 TemporalId 이상의 값을 가질수 있다. 이는 모든 PPS들과 APS들이 비트스트림의 시작부에 포함될 수 있기 때문이다(e.g., 이러한 정보가 대역외로 전송되고, 수신기가 이를 비트스트림의 시작 부분에 배치함). 여기서, 첫번째로 부호화되는 픽쳐는 0의 값을 가지는 TemporalId를 가질 수 있다.

일 실시 예에서, NAL 유닛 정보에 따라 비트스트림에서 획득되는 부호화 픽쳐는 다음과 같이 부호화 장치에 의하여 시그널링 되고 복호화 장치에 의하여 식별될 수 있다. 한편, 이는 일 예를 나타내는 것으로 다른 방식으로 픽쳐가 식별될 수도 있다.

IRAP(Intra random access point) 픽쳐는 IDR_W_RADL에서부터 CRA_NUT까지의 값의 범위를 가지는 nal_unit_type에 대하여, 모든 VCL NAL 유닛이 동일한 값을 가지는 부호화된 픽쳐이다. 일 실시 예에서, IRAP 픽쳐는 이의 복호화 프로세스에 있어서, 인터 예측을 수행하기 위하여 자기 자신 외에는 다른 픽쳐를 참조하지 않을 수 있다. 그리고, IRAP 픽쳐는 후술하는 CRA 픽쳐 또는 IDR 픽쳐일 수 있다. 복호화 순서에 있어서, 비트스트림에서의 첫번째 픽쳐는 IRAP 또는 GDR 픽쳐가 되도록 강제될 수 있다. 필수적인 파라미터 셋의 참조가 요구되는 경우에 있어서 해당 파라미터 셋이 가용하도록, 복호화 순서에 있어서 CVS 내 IRAP 픽쳐와 모든 후속하는 non-RASL 픽쳐들은 올바르게 복호화될 수 있으며, 이는 복호화 순서에 있어서 IRAP 픽쳐보다 앞서는 다른 어떤 픽쳐들의 복호화 프로세서를 수행하지 않고도 수행될 수 있다.

CRA(Clean random access) 픽쳐는 각각의 VCL NAL 유닛이 CRA_NUT와 같은 nal_unit_type을 가지는 IRAP 픽쳐이다. 예를들어, CRA 픽쳐는 이의 복호화 프로세스에서 인터 예측을 수행하기 위하여 자기자신 외에는 다른 픽쳐를 참조하지 않는 픽쳐이다. 그리고, CRA 픽쳐는 복호화 순서에 있어서 비트스트림에서 첫번째 픽쳐일 수 있으며, 또는 비트스트림 중에서 후순서로 나타날 수도 있다. CRA 픽쳐는 연관된 RADL 또는 RASL 픽쳐를 가질 수 있다. CRA 픽쳐가 NoIncorrectPicOutputFlag의 값으로 1을 가지는 경우, 연관된 RASL 픽쳐는 복호화 장치에 의하여 출력되지 않을 수 있다. 이는 해당 CRA 픽쳐가 해당 비트스트림에서 제공되지 않는 픽쳐에 대한 참조를 포함하지 않는 등의 이유로 복호화 가능하지 않을 수 있기 때문이다. 일 실시 예에서, 영상의 복호화시 불완전한 픽쳐는 출력이 되지 않는 경우, CRA 픽쳐가 불완전한 픽쳐이면, CRA 픽쳐는 NoIncorrectPicOutputFlag의 값으로 1을 가질 수 있다.

IDR(Instantaneous decoding refresh) 픽쳐는, IRAP 픽쳐로써, 개별 VCL NAL 유닛이 nal_unit_type의 값으로 IDR_W_RADL 또는 IDR_N_LP와 같은 값을 가지는 픽쳐이다. 예를들어, IDR 픽쳐는 그의 복호화 프로세스에 있어서, 인터 예측을 수행하기 위하여 자기자신 외에는 다른 픽쳐를 참조하지 않을 수 있다. 그리고, IDR 픽쳐는 복호화 순서에 있어서 비트스트림에서 첫번째 픽쳐로 나타날 수 있다. 또는, IDR 픽쳐는 비트스트림에서 후순위로 나타날 수도 있다. 각각의 IDR 픽쳐는 복호화 순서로 하나의 CVS의 첫번째 픽쳐일 수 있다. 각각의 VCL NAL 유닛에 대한 IDR 픽쳐가 nal_unit_type의 값으로 IDR_W_RADL과 같은 값을 가지는 경우, 해당 IDR 픽쳐는 연관된 RADL 픽쳐를 가질 수도 있다. 각각의 VCL NAL 유닛에 대한 IDR 픽쳐가 nal_unit_type의 값으로 IDR_N_LP와 같은 값을 가지는 경우, 해당 IDR 픽쳐는 연관된 리딩 픽쳐를 가지지 않을 수 있다. IDR 픽쳐는 연관된 RASL 픽쳐를 가지지 않을 수 있다.

RADL(Random access decodable leading) 픽쳐는 부호화된 픽쳐로써, 개별 VCL NAL 유닛이 nal_unit_type의 값으로 RADL_NUT의 값을 가지는 픽쳐일 수 있다. 일 실시 예에서, 모든 RADL 픽쳐는 리딩 픽쳐일 수 있다. RADL 픽쳐는 동일한 연관 IRAP 픽쳐의 트레일링 픽쳐들의 복호화 프로세스를 위하여 참조 픽쳐로써 사용되지 않을 수 있다. 비트스트림으로부터 획득되는 신택스 요소 field_seq_flag의 값이 0인 경우, 존재하는 모든 RADL 픽쳐들은 복호화 순서로 동일한 연관 IRAP 픽쳐의 모든 비-리딩 픽쳐들보다 선행할 수 있다.

RASL(Random access skipped leading) 픽쳐는 개별 VCL NAL 유닛이 nal_unit_type의 값으로 RASL_NUT을 가지는 부호화 픽쳐일 수 있다. 일 실시 예에서, 모든 RASL 픽쳐는 연관된 CRA 픽쳐의 리딩 픽쳐일 수 있다. 연관된 CRA 픽쳐가 NoIncorrectPicOutputFlag의 값으로 1을 가지는 경우, RASL 픽쳐는 출력되지 않고 정상적으로 복호화되지 않을 수 있다. 이는 RASL 픽쳐가 비트스트림에서 제공되지 않는 픽쳐의 참조를 포함하기 때문일 수 있다. RASL 픽쳐는 비-RASL 픽쳐의 복호화 프로세스를 위하여 참조 픽쳐로서 사용되지 않을 수 있다. field_seq_flag의 값이 0인 경우, 존재하는 모든 RASL 픽쳐들은 복호화 순서로 동일한 연관 CRA 픽쳐의 모든 비-리딩 픽쳐들보다 선행할 수 있다.

트레일링 픽쳐(Trailing picture)는 연관된 IRAP 픽쳐를 출력 순서로 후행하면서 STSA 픽쳐가 아닌 비-IRAP 픽쳐다. IRAP 픽쳐에 연관된 트레일링 픽쳐는 복호화 순서에 따라 해당 IRAP 픽쳐의 뒤에 위치할 수 있다. 출력 순서에 따라 상기 연관된 IRAP 픽쳐의 뒤에 위치하고 복호화 순서에 따라 상기 연관된 IRAP 픽쳐에 앞에 위치하는 픽쳐는 허용되지 않는다.

GDR(Gradual decoding refresh) 픽쳐는 개별 VCL NAL 유닛이 nal_unit_type으로 GDR_NUT의 값을 가지는 픽쳐이다.

STSA(Step-wise temporal sublayer access) 픽쳐는 개별 VCL NAL 유닛이 nal_unit_type의 값으로 STSA_NUT를 가진 픽쳐이다. STSA 픽처는 인터 예측 참조를 위하여 STSA 픽처와 동일한 TemporalId를 가진 픽처를 사용하지 않을 수 있다. STSA 픽처와 동일한 TemporalId를 갖고 디코딩 순서로 STSA 픽처의 뒤에 위치한 픽쳐는 인터 예측 참조를 위한 STSA 픽처와 동일한 TemporalId를 가지고 디코딩 순서로 STSA 픽처 보다 앞서서 위치한 픽처를 이용하지 않을 수 있다.

STSA 픽쳐는 해당 STSA 픽쳐에서 해당 STSA 픽쳐를 포함하는 서브레이어 바로 아래의 서브레이어로부터 해당 STSA 픽쳐를 포함하는 서브레이어로의 업스위칭을 가능하게 할 수 있다. STSA 픽쳐는 0보다 큰 TemporalId를 가지도록 강제될 수 있다.

일 실시 예에서, 싱글레이어 또는 멀티 레이어 비트스트림에 대하여, 아래의 제한 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.

- 복호화 순서에서 비트스트림에서의 첫번째 픽쳐가 아닌 개별 픽쳐들은 복호화 순서에서의 이전 IRAP 픽쳐에 연관되는 것으로 간주될 수 있다.

- IRAP 픽쳐의 리딩픽쳐인 경우, 해당 픽쳐는 RADL 또는 RASL 픽쳐일 수 있다.

- IRAP 픽쳐의 트레일링 픽쳐인 경우, 해당 픽쳐는 RADL 또는 RASL 픽쳐외의 픽쳐가 되도록 제한될 수 있다.

- IDR 픽쳐와 연관된 비트스트림에서 RASL 픽쳐가 제공되지 않도록 제한될 수 있다.

- nal_unit_type이 IDR_N_LP인 IDR 픽쳐와 연관된 비트스트림에는 RADL 픽쳐가 제공되지 않도록 제한될 수 있다. (예를들어, 각 파라미터 셋이, 그것이 참조될 때, 비트스트림에서 또는 외부 수단에 의해 가용하다면, IRAP PU의 위치에서 랜덤 액세스는 IRAP PU 이전의 모든 PU들을 버림으로써 수행될 수 있다. 또한, IRAP 픽처 및 복호화 순서 상 후속하는 비-RASL 픽처들을 정확하게 복호화할 수 있다.)

- 복호화 순서에 따라 IRAP 픽쳐 보다 앞선 모든 픽쳐들은 출력 순서에 따라 IRAP 픽쳐를 앞서도록 강제될 수 있고, 출력 순서에 따라 상기 IRAP 픽쳐와 연관된 모든 RADL 픽쳐보다 앞서도록 강제될 수 있다.

- CRA 픽쳐와 연관된 모든 RASL 픽쳐는 출력 순서에 따라 CRA 픽쳐와 연관된 모든 RADL 픽쳐를 앞서도록 제한될 수 있다.

- CRA 픽쳐와 연관된 모든 RASL 픽쳐는 CRA 픽쳐를 복호화 순서에 따라 앞서는 모든 IRAP 픽쳐보다 출력 순서에 따라 뒤에 위치할 수 있다.

- field_seq_flag의 값이 0이고 현재 픽쳐가 IRAP 픽쳐와 연관된 리딩 픽쳐인 경우, 현재 픽쳐는 동일한 IRAP 픽쳐와 연관된 모든 비-리딩 픽쳐를 복호화 순서에 따라 앞설 수 있다. 그렇지 않으면, IRAP 픽쳐와 연관된 리딩 픽쳐 중에서 복호화 순서에 따른 첫번째 리딩 픽쳐 picA와 마지막 리딩 픽쳐 picB에 대하여, 복호화 순서에 따라 picA보다 앞서는 비-리딩 픽쳐가 최대 한개 존재하도록 강제될 수 있고, 복호화 순서에 따라 picA와 picB 사이에 비-리딩 픽쳐는 존재하지 않도록 강제될 수 있다.

멀티 레이어 기반 부호화

본 개시에 따른 영상/비디오 코딩은 멀티 레이어 기반 영상/비디오 코딩을 포함할 수 있다. 상기 멀티 레이어 기반 영상/비디오 코딩은 스케일러블 코딩을 포함할 수 있다. 다중 레이어 기반 코딩 또는 스케일러블 코딩에서는 입력 신호들을 레이어 별로 처리할 수 있다. 레이어에 따라서 입력 신호(입력 영상/픽처)들은 해상도(resolution), 프레임 레이트(frame rate), 비트 뎁스(bit-depth), 컬러 포맷(color format), 애스팩트 율(aspect ratio), 뷰(view) 중 적어도 하나에 대하여 서로 다른 값을 가질 수 있다. 이 경우, 레이어 간의 차이점을 이용하여(e.g. 스케일러빌러티에 기반하여), 레이어 간의 예측을 수행함으로써 정보의 중복 전송/처리를 줄이고 압축 효율을 높일 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 멀티 레이어 기반 비디오/영상 신호의 부호화가 수행되는 멀티 레이어 부호화 장치(700)의 개략적인 블록도를 도시한다.

도 7의 멀티 레이어 부호화 장치(700)는 상기 도 2의 부호화 장치를 포함할 수 있다. 도 2 대비, 도 7의 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서는 영상 분할부(110) 및 가산부(155)의 도시가 생략되어 있으나, 상기 멀티 레이어 부호화 장치(700)는 영상 분할부(110) 및 가산부(155)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 영상 분할부(110) 및 가산부(155)는 레이어 단위로 포함될 수 있다. 이하, 도 7에 대한 설명에서는 멀티 레이어 기반 예측에 관하여 중점적으로 설명한다. 예를들어, 이하 설명되는 내용 외에도, 도 7의 멀티 레이어 부호화 장치(700)는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 부호화 장치에 대한 기술적 사상을 포함할 수 있다.

설명의 편의를 위해, 두 개의 레이어로 구성된 멀티 레이어 구조가 도 7에 도시되어 있다. 하지만, 본 개시의 실시예들은 두개의 레이어에 한정되지 않으며, 본 개시의 실시예가 적용되는 멀티 레이어 구조는 둘 이상의 레이어를 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 부호화 장치(700)는 레이어 1에 대한 부호화부(700-1)와 레이어 0에 대한 부호화부(700-0)를 포함한다. 레이어 0은 베이스 레이어, 참조 레이어 혹은 하위 레이어일 수 있으며, 레이어 1은 인핸스먼트 레이어, 현재 레이어 혹은 상위 레이어일 수 있다.

레이어 1의 부호화부(700-1)는 예측부(720-1), 레지듀얼 처리부(730-1), 필터링부(760-1), 메모리(770-1), 엔트로피 인코딩부(740-1), 및 MUX(Multiplexer, 770)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 MUX는 외부 컴포넌트로 포함될 수도 있다.

레이어 0의 부호화부(700-0)는 예측부(720-0), 레지듀얼 처리부(730-0), 필터링부(760-0), 메모리(770-0) 및 엔트로피 인코딩부(740-0)를 포함할 수 있다.

예측부(720-0, 720-1)는 입력된 영상에 대하여 상술한 바와 같이 다양한 예측 기법을 기반으로 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어 예측부(720-0, 720-1)는 인터 예측과 인트라 예측을 수행할 수 있다. 예측부(720-0, 720-1)는 소정의 처리 단위로 예측을 수행할 수 있다. 예측의 수행 단위는 코딩 유닛(Coding Unit: CU)일 수도 있고, 변환 유닛(Transform Unit: TU)일 수도 있다. 예측의 결과에 따라 예측된 블록(예측 샘플들 포함)이 생성될 수 있고, 이를 기반으로 레지듀얼 처리부는 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들 포함)을 도출할 수 있다.

인터 예측을 통해서는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 및/또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 통해서는 현재 픽쳐 내의 주변 샘플들를 기초로 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.

인터 예측의 모드 또는 방법으로서, 상술한 다양한 예측 모드 방법 등이 사용될 수 있다. 인터 예측에서는 예측 대상인 현재 블록에 대하여 참조 픽쳐를 선택하고, 참조 픽쳐 내에서 현재 블록에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있다. 예측부(720-0, 720-1)는 참조 블록을 기반으로 예측된 블록을 생성할 수 있다.

또한, 예측부(720-1)는 레이어 0의 정보를 이용하여 레이어 1에 대한 예측을 수행할 수 있다. 본 개시에서는 다른 레이어의 정보를 이용하여 현재 레이어의 정보를 예측하는 방법을, 설명의 편의를 위해, 인터 레이어 예측이라고 칭한다.

다른 레이어의 정보를 이용하여 예측되는 (e.g. 인터 레이어 예측에 의해 예측되는) 현재 레이어의 정보는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g. 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 현재 레이어에 대한 예측에 이용되는 (e.g. 인터 레이어 예측에 이용되는) 다른 레이어의 정보는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g. 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.

인터 레이어 예측에 있어서, 현재 블록은 현재 레이어(e.g. 레이어 1) 내 현재 픽처 내의 블록으로서, 부호화 대상 블록일 수 있다. 참조 블록은 현재 블록의 예측에 참조되는 레이어(참조 레이어, e.g. 레이어 0)에서 현재 블록이 속하는 픽처(현재 픽처)와 동일한 액세스 유닛(AU: access Unit)에 속하는 픽처(참조 픽처) 내의 블록으로서, 현재 블록에 대응하는 블록일 수 있다.

인터 레이어 예측의 일 예로서, 참조 레이어의 움직임 정보를 이용하여 현재 레이어의 움직임 정보를 예측하는 인터 레이어 움직임 예측이 있다. 인터 레이어 움직임 예측에 의하면, 참조 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보를 예측할 수 있다. 즉, 후술하는 인터 예측 모드에 따라 움직임 정보를 도출함에 있어서, 시간적 주변 블록 대신 인터 레이어 참조 블록의 움직임 정보를 기반으로 움직임 정보 후보를 도출할 수 있다.

인터 레이어 움직임 예측을 적용하는 경우에, 예측부(720-1)는 참조 레이어의 참조 블록(즉, 인터 레이어 참조 블록) 움직임 정보를 스케일링하여 이용할 수도 있다.

인터 레이어 예측의 또 다른 예로서 인터 레이어 텍스쳐 예측은 복원된 참조 블록의 텍스처를 현재 블록에 대한 예측 값으로 사용할 수 있다. 이때, 예측부(720-1)는 참조 블록의 텍스처를 업샘플링에 의해 스케일링될 수 있다. 인터 레이어 텍스쳐 예측은 인터 레이어 (복원) 샘플 예측 또는 단순히 인터 레이어 예측이라고 불릴 수 있다.

인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 파라미터 예측에서는 참조 레이어의 유도된 파라미터를 현재 레이어에서 재사용하거나 참조 레이어에서 사용한 파라미터를 기반으로 현재 레이어에 대한 파라미터를 유도할 수 있다.

인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 레지듀얼 예측에서는 다른 레이어의 레지듀얼 정보를 이용하여 현재 레이어의 레지듀얼을 예측하고 이를 기반으로 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.

인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 차분 예측에서는, 현재 레이어의 복원 픽쳐와 참조 레이어의 복원 픽쳐를 업샘플링 혹은 다운샘플링한 영상들 간의 차분을 이용하여 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.

인터 레이어 예측의 또 다른 예인 인터 레이어 신택스 예측에서는 참조 레이어의 신택스 정보를 이용하여 현재 블록의 텍스처를 예측하거나 생성할 수 있다. 이때, 참조되는 참조 레이어의 신택스 정보는 인트라 예측 모드에 관한 정보, 움직임 정보를 포함할 수 있다.

상술된 인터 레이어를 이용한 여러 예측 방법은 특정 블록에 대한 예측 시 복수개가 이용될 수도 있다.

여기서는 인터 레이어 예측의 예로서, 인터 레이어 텍스처 예측, 인터 레이어 움직임 예측, 인터 레이어 유닛 정보 예측, 인터 레이어 파라미터 예측, 인터 레이어 레지듀얼 예측, 인터 레이어 차분 예측, 인터 레이어 신택스 예측 등을 설명하였으나, 본 발명에서 적용할 수 있는 인터 레이어 예측은 이에 한정되지 않는다.

예컨대, 인터 레이어 예측을 현재 레이어에 대한 인터 예측의 확장으로서 적용할 수도 있다. 즉, 참조 레이어로부터 유도된 참조 픽처를 현재 블록의 인터 예측에 참조 가능한 참조 픽처들에 포함시켜서, 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수도 있다.

이 경우, 인터 레이어 참조 픽처는 현재 블록에 대한 참조 픽처 리스트에 포함될 수 있다. 예측부(720-1)는 인터 레이어 참조 픽처를 이용하여 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.

여기서, 인터 레이어 참조 픽처는 참조 레이어의 복원된 픽처를 현재 레이어에 대응하도록 샘플링하여 구성된 참조 픽처일 수 있다. 따라서, 참조 레이어의 복원된 픽처가 현재 레이어의 픽처에 대응하는 경우에는, 샘플링 없이 참조 레이어의 복원된 픽처를 인터 레이어 참조 픽처로 이용할 수 있다. 예컨대, 참조 레이어의 복원된 픽처와 현재 레이어의 복원된 픽처에서 샘플들의 폭과 높이가 동일하고, 참조 레이어의 픽처에서 좌상단, 우상단, 좌하단, 우하단과 현재 레이어의 픽처에서 좌상단, 우상단, 좌하단, 우하단 사이의 오프셋이 0이라면, 참조 레이어의 복원된 픽처를 다시 샘플링하지 않고, 현재 레이어의 인터 레이어 참조 픽처로 사용할 수도 있다.

또한, 인터 레이어 참조 픽처가 유도되는 참조 레이어의 복원 픽처는 부호화 대상인 현재 픽처와 동일한 AU에 속하는 픽처일 수 있다.

인터 레이어 참조 픽처를 참조 픽처 리스트에 포함하여, 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처의 참조 픽처 리스트 내 위치는 참조 픽처 리스트 L0와 L1에서 상이할 수 있다. 예컨대, 참조 픽처 리스트 L0에서는 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처들 다음에 인터 레이어 참조 픽처가 위치할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1에서는 참조 픽처 리스트의 마지막에 인터 레이어 참조 픽처가 위치할 수도 있다.

여기서, 참조 픽처 리스트 L0는 P 슬라이스의 인터 예측에 사용되는 참조 픽처 리스트 또는 B 슬라이스의 인터 예측에서 첫 번째 참조 픽처 리스트로 사용되는 참조 픽처 리스트이다. 참조 픽처 리스트 L1은 B 슬라이스의 인터 예측에 사용되는 두 번째 참조 픽처 리스트이다.

따라서, 참조 픽처 리스트 L0는 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처, 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처의 순서로 구성될 수 있다. 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처의 순서로 구성될 수 있다.

이때, P 슬라이스(predictive slice)는 인트라 예측이 수행되거나 예측 블록 당 최대 1개의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 이용하여 인터 예측이 수행되는 슬라이스이다. B 슬라이스(bi-predictive slice)는 인트라 예측이 수행되거나 예측 블록 당 최대 두 개의 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 이용하여 예측이 수행되는 슬라이스이다. 이와 관련하여, I 슬라이스(intra slice)는 인트라 예측만이 적용된 슬라이스이다.

또한, 인터 레이어 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처 리스트를 기반으로 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 참조 픽처 리스트는 복수의 레이어에서 유도된 복수의 인터 레이어 참조 픽처를 포함할 수 있다.

복수의 인터 레이어 참조 픽처를 포함하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처들은 참조 픽처 리스트 L0과 L1에서 교차 배치될 수도 있다. 예컨대, 두 개의 인터 레이어 참조 픽처(Inter-layer reference picture), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi와 인터 레이어 참조 픽처 ILRPj가 현재 블록의 인터 예측에 사용되는 참조 픽처 리스트에 포함되는 경우를 가정하자. 이 경우, 참조 픽처 리스트 L0에서 ILRPi는 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처들 다음에 위치하고, ILRPj는 리스트의 마지막에 위치할 수 있다. 또한, 참조 픽처 리스트 L1에서 ILRPi는 리스트의 마지막에 위치하고, ILRPj는 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처들 다음에 위치할 수 있다.

이 경우, 참조 픽처 리스트 L0은 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi, 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처 ILRPj의 순서로 구성될 수 있다. 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPj, 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi의 순서로 구성될 수 있다.

또한, 두 인터 레이어 참조 픽처들 중 하나는 해상도에 관한 스케일러블 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처이고, 다른 하나는 다른 뷰를 제공하는 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처일 수도 있다. 이 경우, 예컨대, ILRPi가 다른 해상도를 제공하는 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처이고, ILRPj가 다른 뷰를 제공하는 레이어로부터 유도한 인터 레이어 참조 픽처라면, 뷰(view)를 제외한 스케일러빌러티만을 지원하는 스케일러블 비디오 코딩의 경우 참조 픽처 리스트 L0은 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi, 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처의 순서로 구성될 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처 이후의 단기 참조 픽처(들), 현재 픽처 이전의 단기 참조 픽처(들), 장기 참조 픽처, 인터 레이어 참조 픽처 ILRPi의 순서로 구성될 수 있다.

한편, 인터 레이어 예측에서 인터 레이어 참조 픽처의 정보는 샘플 값만 이용될 수도 있고, 움직임 정보(움직임 벡터)만 이용될 수도 있으며, 샘플 값과 움직임 정보가 모두 이용될 수도 있다. 예측부(720-1)는 참조 픽처 인덱스가 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 경우에, 부호화 장치로부터 수신한 정보에 따라서 인터 레이어 참조 픽처의 샘플 값만 이용하거나, 인터 레이어 참조 픽처의 움직임 정보(움직임 벡터)만 이용하거나, 인터 레이어 참조 픽처의 샘플 값과 움직임 정보를 모두 이용할 수 있다.

인터 레이어 참조 픽처의 샘플 값만을 이용하는 경우에, 예측부(720-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 움직임 벡터가 특정하는 블록의 샘플들을 현재 블록의 예측 샘플로서 유도할 수 있다. 뷰(view)를 고려하지 않는 스케일러블 비디오 코딩의 경우에, 인터 레이어 참조 픽처를 이용하는 인터 예측(인터 레이어 예측)에서의 움직임 벡터는 고정된 값(예컨대, 0)으로 설정될 수 있다.

인터 레이어 참조 픽처의 움직임 정보만을 이용하는 경우에, 예측부(720-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 특정되는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터를 유도하기 위한 움직임 벡터 예측자로 사용할 수 있다. 또한, 예측부(720-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 특정되는 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터로 이용할 수도 있다.

인터 레이어 참조 픽처의 샘플과 움직임 정보를 모두 이용하는 경우에, 예측부(720-1)는 인터 레이어 참조 픽처에서 현재 블록에 대응하는 영역의 샘플과 인터 레이어 참조 픽처에서 특정되는 움직임 정보(움직임 벡터)를 현재 블록의 예측에 이용할 수 있다.

부호화 장치는 인터 레이어 예측이 적용되는 경우에, 참조 픽처 리스트에서 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 참조 인덱스를 복호화 장치로 전송할 수 있으며, 인터 레이어 참조 픽처로부터 어떤 정보(샘플 정보, 움직임 정보 또는 샘플 정보와 움직임 정보)를 이용할 것인지를 특정하는 정보, 즉 두 레이어 사이에서 인터 레이어 예측에 관한 디펜던시(의존성, dependency)의 타입(dependency type)을 특정하는 정보도 복호화 장치로 전송할 수 있다.

도 8은 본 개시의 실시예(들)이 적용될 수 있고, 멀티 레이어 기반 비디오/영상 신호의 복호화가 수행되는 복호화 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다. 도 8의 복호화 장치는 상기 도 3의 복호화 장치를 포함할 수 있다. 도 8에서 도시된 재정렬부는 생략되거나 역양자화부에 포함될 수 있다. 본 도면에 대한 설명에서는 멀티 레이어 기반 예측에 관하여 중점적으로 설명한다. 그 외는 상기 도 3에서 설명된 복호화 장치에 대한 설명된 내용이 포함할 수 있다.

도 8의 예에서는, 설명의 편의를 위해 두 개의 레이어로 구성된 멀티 레이어 구조를 예로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 본 개시의 실시예가 적용되는 멀티 레이어 구조는 둘 이상의 레이어를 포함할 수 있음에 유의한다.

도 8을 참조하면, 복호화 장치(800)는 레이어 1에 대한 복호화부(800-1)와 레이어 0에 대한 복호화부(800-0)를 포함할 수 있다. 레이어 1의 복호화부(800-1)는 엔트로피 디코딩부(810-1), 레지듀얼 처리부(820-1), 예측부(830-1), 가산기(840-1), 필터링부(850-1), 메모리(860-1)를 포함할 수 있다. 레이어 0의 복호화부(800-0)는 엔트로피 디코딩부(810-0), 레지듀얼 처리부(820-0), 예측부(830-0), 가산기(840-0), 필터링부(850-0), 메모리(860-0)를 포함할 수 있다.

부호화 장치로부터 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 전송되면, DEMUX(805)는 레이어별로 정보를 디멀티플렉싱하여 각 레이어별 복호화 장치로 전달할 수 있다.

엔트로피 디코딩부(810-1, 810-0)는 부호화 장치에서 사용한 코딩 방식에 대응하여 복호화를 수행할 수 있다. 예컨대, 부호화 장치에서 CABAC이 사용된 경우에, 엔트로피 복호화부(810-1, 810-0)도 CABAC을 이용하여 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다.

현재 블록에 대한 예측 모드가 인트라 예측(intra prediction) 모드인 경우에, 예측부(830-1, 830-0)는 현재 픽쳐 내의 주변 복원 샘플들을 기초로 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.

현재 블록에 대한 예측 모드가 인터 예측(inter prediction) 모드인 경우에, 예측부(830-1, 830-0)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 인터 예측에 필요한 움직임 정보의 일부 또는 전부는 부호화 장치로부터 수신한 정보를 확인하고, 이에 대응하여 유도될 수 있다.

인터 예측의 모드로서 스킵 모드가 적용되는 경우에는 부호화 장치로부터 레지듀얼이 전송되지 않으며 예측 블록을 복원 블록으로 할 수 있다.

한편, 레이어 1의 예측부(830-1)는 레이어 1 내의 정보만을 이용하여 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행할 수도 있고, 다른 레이어(레이어 0)의 정보를 이용하여 인터 레이어 예측을 수행할 수도 있다.

다른 레이어의 정보를 이용하여 예측되는 (e.g. 인터 레이어 예측에 의해 예측되는) 현재 레이어의 정보로는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g. 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 현재 레이어에 대한 예측에 이용되는 (e.g. 인터 레이어 예측에 이용되는) 다른 레이어의 정보로는 텍스처, 움직임 정보, 유닛 정보, 소정의 파라미터(e.g. 필터링 파라미터 등) 중 적어도 하나일 수 있다.

인터 레이어 예측에 있어서, 현재 블록은 현재 레이어(e.g. 레이어 1) 내 현재 픽처 내의 블록으로서, 복호화 대상 블록일 수 있다. 참조 블록은 현재 블록의 예측에 참조되는 레이어(참조 레이어, e.g. 레이어 0)에서 현재 블록이 속하는 픽처(현재 픽처)와 동일한 액세스 유닛(AU: access Unit)에 속하는 픽처(참조 픽처) 내의 블록으로서, 현재 블록에 대응하는 블록일 수 있다.

멀티 레이어 복호화 장치(800)는 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서 설명한 바와 같이 인터 레이어 예측을 수행할 수 있다. 예를들어, 멀티 레이어 복호화 장치(800)는 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서 설명한 바와 같이 인터 레이어 텍스처 예측, 인터 레이어 움직임 예측, 인터 레이어 유닛 정보 예측, 인터 레이어 파라미터 예측, 인터 레이어 레지듀얼 예측, 인터 레이어 차분 예측, 인터 레이어 신택스 예측 등을 수행할 수 있으며, 본 개시에서 적용할 수 있는 인터 레이어 예측은 이에 한정되지 않는다.

예측부(830-1)는 부호화 장치로부터 수신한 참조 픽처 인덱스 혹은 주변 블록으로부터 유도한 참조 픽처 인덱스가 참조 픽처 리스트 내에서 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처를 이용한 인터 레이어 예측을 수행할 수 있다. 예컨대, 예측부(830-1)는 참조 픽처 인덱스가 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 영역의 샘플 값을 현재 블록에 대한 예측 블록으로 유도할 수 있다.

이 경우, 인터 레이어 참조 픽처는 현재 블록에 대한 참조 픽처 리스트에 포함될 수 있다. 예측부(830-1)는 인터 레이어 참조 픽처를 이용하여 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다.

여기서, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(800)의 동작에 있어서 인터 레이어 참조 픽처는 참조 레이어의 복원된 픽처를 현재 레이어에 대응하도록 샘플링하여 구성된 참조 픽처일 수 있다. 참조 레이어의 복원된 픽처가 현재 레이어의 픽처에 대응하는 경우에 대한 처리도 부호화 과정에서와 동일하게 처리될 수 있다.

또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(800)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처가 유도되는 참조 레이어의 복원 픽처는 부호화 대상인 현재 픽처와 동일한 AU에 속하는 픽처일 수 있다.

또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(800)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처를 참조 픽처 리스트에 포함하여, 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 인터 레이어 참조 픽처의 참조 픽처 리스트 내 위치는 참조 픽처 리스트 L0과 L1에서 상이할 수 있다.

또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(800)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처 리스트를 기반으로 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 경우에, 참조 픽처 리스트는 복수의 레이어에서 유도된 복수의 인터 레이어 참조 픽처를 포함할 수 있으며, 인터 레이어 참조 픽처들의 배치 또한 앞서 부호화 과정에서 설명한 바와 대응되도록 수행될 수 있다.

또한, 앞서 멀티 레이어 부호화 장치(700)에서 설명한 바와 같이, 멀티 레이어 복호화 장치(800)의 동작에 있어서, 인터 레이어 참조 픽처의 정보는 샘플 값만 이용될 수도 있고, 움직임 정보(움직임 벡터)만 이용될 수도 있으며, 샘플 값과 움직임 정보가 모두 이용될 수도 있다.

멀티 레이어 복호화 장치(800)는 참조 픽처 리스트에서 인터 레이어 참조 픽처를 지시하는 참조 인덱스를 멀티 레이어 부호화 장치(700)로부터 수신하고, 이를 기반으로 인터 레이어 예측을 수행할 수 있다. 또한, 멀티 레이어 복호화 장치(800)는 인터 레이어 참조 픽처로부터 어떤 정보(샘플 정보, 움직임 정보, 샘플 정보와 움직임 정보)를 이용할 것인지를 지시하는 정보, 즉 두 레이어 사이에서 인터 레이어 예측에 관한 디펜던시(의존성, dependency)의 타입(dependency type)을 특정하는 정보도 멀티 레이어 부호화 장치(700)로부터 수신할 수 있다.

HLS(High level syntax) 시그널링 및 시맨틱스

앞서 설명한 바와 같이 HLS는 비디오 및/또는 이미지 부호화를 위하여 부호화 및/또는 시그널링될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 개시에서의 비디오/이미지 정보는 HLS에 포함될 수 있다. 그리고 이미지/비디오 부호화 방법은 이러한 이미지/비디오 정보에 기반하여 수행될 수 있다.

Video Parameter Set signalling

비디오 파라미터 셋(Video parameter set, VPS)은 계층 정보의 전송을 위해 사용되는 파라미터 셋이다. 상기 계층 정보는 예컨대, 출력 계층 셋(output layer set, OLS)에 관한 정보, 프로파일 티어 레벨(profile tier level)에 관한 정보, OLS와 가상 참조 디코더(hypothetical reference decoder) 사이의 관계에 관한 정보, OLS와 DPB 사이의 관계에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. VPS는 비트스트림의 복호화에 필수적이지 않을 수 있다. VPS RBSP(raw byte sequence payload)는 참조되기 전에, TemporalID가 0인 적어도 하나의 액세스 유닛(Access Unit, AU)에 포함되거나 외부 수단을 통해 제공됨으로써, 복호화 프로세스에 가용해야 한다. CVS 내에서 특정 값의 vps_video_parameter_set_id를 갖는 모든 VPS NAL 유닛은 동일한 컨텐츠를 가져야 한다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 예시적으로 도시한 도면이다. 이하 도 9의 신택스 요소를 설명한다.

vps_video_parameter_set_id는 VPS에 대한 식별자를 제공한다. 다른 신택스 요소들은 vps_video_parameter_set_id를 이용하여 VPS를 참조할 수 있다. vps_video_parameter_set_id의 값은 0보다 커야 한다.

vps_max_layers_minus1은 VPS를 참조하는 개별 CVS에 존재하는 레이어들의 최대 허용 개수를 나타낼 수 있다. 예를들어, vps_max_layers_minus1에 1을 더한 값은 VPS를 참조하는 개별 CVS에 존재하는 레이어들의 최대 허용 개수를 나타낼 수 있다.

vps_max_sublayers_minus1에 1을 더한 값은 상기 VPS를 참조하는 개별 CVS에서의 레이어에 존재할 수 있는 시간적 서브레이어의 최대 개수를 나타낼 수 있다.

vps_all_layers_same_num_sublayers_flag의 값 1은 시간적 서브레이어의 개수가 상기 VPS를 참조하는 개별 CVS에서의 모든 레이어에서 동일함을 나타낼 수 있다. vps_all_layers_same_num_sublayers_flag의 값 0은 시간적 서브레이어의 개수가 상기 VPS를 참조하는 개별 CVS에서의 레이어들에서 동일하거나 동일하지 않을 수 있음을 나타낼 수 있다. vps_all_layers_same_num_sublayers_flag의 값이 비트스트림에서 제공되지 않는 경우, vps_all_layers_same_num_sublayers_flag의값은 1로 유도될 수 있다.

vps_all_independent_layers_flag의 값 1은 CVS에 속한 모든 레이어는 인터 레이어 예측을 이용하지 않고 독립적으로 부호화되었음을 나타낼 수 있다. vps_all_independent_layers_flag의 값 0은 CVS에 속한 적어도 하나의 레이어는 인터 레이어 예측을 이용하여 부호화 되었을 수 있음을 나타낼 수 있다.

vps_layer_id[　i　]는 i번째 레이어의 nuh_layer_id 값을 나타낼 수 있다. 임의의 두개의 음수가 아닌 정수값 m 및 n에 대하여, m이 n보다 작은 경우, vps_layer_id[m]은 vps_layer_id[n]보다 작은 값을 가지도록 제한될 수 있다. 여기서, nuh_layer_id는 NAL 유닛 헤더에서 시그널링 되는 신택스 요소로, NAL 유닛의 식별자를 나타낼 수 있다.

vps_independent_layer_flag[　i　]의 값 1은 인덱스 i에 대응되는 레이어에는 인터 레이어 예측이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. vps_independent_layer_flag[　i　]의 값 0은 인덱스 i에 대응되는 레이어에는 인터 레이어 예측이 적용될 수 있고, 신택스 요소 vps_direct_ref_layer_flag[ i ][ j ]가 VPS로부터 획득됨을 나타낼 수 있다. 여기서 j는 0에서부터 i-1 까지의 값을 가질 수 있다. 한편, vps_independent_layer_flag[　i　]의 값이 비트스트림에 존재하지 않는 경우, 이의 값은 1로 유도될 수 있다.

vps_direct_ref_layer_flag[　i　][　j　]의 값 0은 인덱스 j를 가지는 레이어는 인덱스 i를 가지는 레이어의 직접 참조 레이어가 아님을 나타낼 수 있다. vps_direct_ref_layer_flag[　i　][　j　]의 값 1은 인덱스 j를 가지는 레이어는 인덱스 i를 가지는 레이어의 직접 참조 레이어임을 나타낼 수 있다. 0에서부터 vps_max_layers_minus1까지의 값의 범위를 가지는 i 및 j에 대하여, vps_direct_ref_layer_flag[　i　][　j　]의 값이 비트스트림으로부터 획득되지 않으면, 이의 값은 0으로 유도될 수 있다. vps_independent_layer_flag[　i　]의 값이 0이면, vps_direct_ref_layer_flag[　i　][　j　]의 값이 1이되게 하는 적어도 하나의 j가 존재할 수 있으며, 이때 j의 값의 범위는 0에서부터 i-1까지의 값의 범위를 가질 수 있다.

일 실시 예에서, 변수 NumDirectRefLayers[　i　], DirectRefLayerIdx[　i　][　d　], NumRefLayers[　i　], RefLayerIdx[　i　][　r　], 및 LayerUsedAsRefLayerFlag[　j　]는 도 10의 수도코드를 이용하여 유도될 수 있다.

변수 GeneralLayerIdx[　i　]는 nuh_layer_id의 값이 vps_layer_id[　i　]와 동일한 레이어의 레이어 인덱스를 나타내며 아래의 수학식과 같이 유도될 수 있다.

[수학식 2]

for( i = 0; i <= vps_max_layers_minus1; i++ )

GeneralLayerIdx[　vps_layer_id[　i　]　] = i

max_tid_ref_present_flag[ i ]의 값 1은 신택스 요소 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　] 가 비트스트림으로부터 제공됨을 나타낼 수 있다. max_tid_ref_present_flag[ i ]의 값 0은 신택스 요소 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　] 가 비트스트림으로부터 제공되지 않음을 나타낼 수 있다.

max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]의 값 0은 i번째 레이어의 non-IRAP 픽쳐들에 의한 인터 레이어 예측이 사용되지 않음을 나타낼 수 있다. max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]의 0보다 큰 값은 i번째 레이어의 픽쳐의 복호화를 위하여 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]　-　1보다 큰 시간적 ID(TemporalId)를 가지는 픽쳐들은 ILRP(inter-layer reference picture)로 사용되지 않음을 나타낼 수 있다. 한편, max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]의 값이 비트스트림으로부터 획득되지 않는 경우, 이의 값은 7로 유도될 수 있다.

신택스 요소 each_layer_is_an_ols_flag의 값 1은 개별 OLS가 오직 하나의 레이어를 가지고, VPS를 참조하는 CVS에 속한 개별레이어는 그 차제로서 단 하나의 출력 레이어인 단독 포함 레이어를 가진 OLS임을 나타낼 수 있다. each_layer_is_an_ols_flag의 값 0은 OLS가 하나보다 많은 레이어를 포함할 수 있음을 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, vps_max_layers_minus1의 값이 0이면, each_layer_is_an_ols_flag의 값은 1로 유도될 수 있다. 그렇지 않고 vps_all_independent_layers_flag의 값이 0이면, each_layer_is_an_ols_flag의 값은 0으로 유도될 수 있다.

ols_mode_idc의 값 0은 VPS에 의하여 명세되는 OLS의 총 개수가 vps_max_layers_minus1　+　1와 같음을 나타낼 수 있다. i번째 OLS는 0에서부터 i까지의 레이어 인덱스를 가지는 레이어를 포함할 수 있다. 그리고 개별 OLS에 대하여 OLS중 가장 높은 레이어가 출력될 수 있다.

ols_mode_idc의 값 1은 VPS에 의하여 명세되는 OLS의 총 개수가 vps_max_layers_minus1　+　1와 같음을 나타낼 수 있다. i번째 OLS는 0에서부터 i까지의 레이어 인덱스를 가지는 레이어를 포함할 수 있다. 그리고 개별 OLS에 대하여 OLS의 모든 레이어가 출력될 수 있다.

ols_mode_idc의 값 2는 VPS에 의하여 명세되는 OLS의 총 개수가 명시적으로 시그널링 되며, 개별 OLS에 대하여 출력 레이어가 명시적으로 시그널링 되며, 다른 레이어는 OLS의 출력 레이어의 직접 또는 참조 레이어일 수 있다.

ols_mode_idc의 값은 0에서부터 2까지의 값을 가질 수 있다. ols_mode_idc의 값 3은 향후의 사용을 위하여 보존될 수 있다. vps_all_independent_layers_flag의 값이 1이고, each_layer_is_an_ols_flag의 값이 0이면, ols_mode_idc의 값은 2로 유도될 수 있다.

ols_mode_idc의 값이 소정의 값일 때(e.g. 값이 2일때), 신택스 요소 num_output_layer_sets_minus1에 1을 더한 값은 VPS에 의하여 명세되는 OLS들의 총 개수를 나타낼 수 있다.

VPS에 의하여 명세되는 OLS들의 총 개수를 나타내는 변수 TotalNumOlss는 도 11과 같이 유도될 수 있다.

ols_output_layer_flag[　i　][　j　]의 값 1은 ols_mode_idc의 값이 2일때 nuh_layer_id의 값이 vps_layer_id[　j　]와 같은 레이어는 i번째 OLS의 출력 레이어임을 나타낼 수 있다. ols_output_layer_flag[　i　][　j　]의 값 0은 ols_mode_idc의 값이 2일때 nuh_layer_id의 값이 vps_layer_id[　j　]와 같은 레이어는 i번째 OLS의 출력 레이어가 아님을 나타낼 수 있다.

i번째 OLS에서의 출력 레이어의 개수를 나타내는 변수 NumOutputLayersInOls[　i　], i번째 OLS에서의 j번째 레이어에 존재하는 서브 레이어들의 개수를 나타내는 변수 NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　j　], i번째 OLS에서의 j번째 출력 레이어의 nuh_layer_id 값을 나타내는 변수 OutputLayerIdInOls[　i　][　j　], k번째 레이어가 최소한 하나의 OLS에서 하나의 출력 레이어로서 사용되는지 여부를 나타내는 변수 LayerUsedAsOutputLayerFlag[　k　]는 도 12의 수도 코드와 같이 유도될 수 있다.

0에서부터 vps_max_layers_minus1까지의 i의 값 각각에 대하여, LayerUsedAsRefLayerFlag[　i　] 및 LayerUsedAsOutputLayerFlag[　i　]의 값이 모두 0이 되지 않도록 강제될 수 있다. 예를들어, 적어도 하나의 OLS의 출력 레이어도 아니고, 다른 레이어의 직접 참조 레이어도 아닌 레이어는 존재하지 않도록 강제될 수 있다.

개별 OLS 마다, 출력 레이어인 레이어가 적어도 하나 존재하도록 강제될 수 있다. 예를들어, 0에서부터 TotalNumOlss - 1 까지의 각각의 i 값에 대하여, NumOutputLayersInOls[ i ]의 값은 1 이상의 값을 가지도록 강제될 수 있다.

i 번째 OLS에서의 레이어의 개수를 나타내는 변수 NumLayersInOls[ i ] 및 i 번째 OLS 에서의 j 번째 레이어의 nuh_layer_id의 값을 나타내는 변수 LayerIdInOls[ i ][ j ]는 도 13과 같이 유도될 수 있다.

일 실시 예에서, 0번째 OLS는 가장 낮은 레이어만을 포함할 수 있다. 여기서 가장 낮은 레이어란 nuh_layer_id의 값이 vps_layer_id[0]인 레이어를 의미할 수 있다. 그리고, 0번째 OLS에 단 하나 포함된 레이어는 출력으로 사용될 수 있다.

nuh_layer_id의 값이 LayerIdInOls[ i ][ j ]와 동일한 레이어의 OLS 레이어 인덱스를 나타내는 변수 OlsLayerIdx[　i　][　j　]는 도 14와 같이 유도될 수 있다.

각각의 OLS에 존재하는 가장 낮은 레이어는 독립 레이어가 되도록 제한될 수 있다. 예를들어, 0에서부터 TotalNumOlss - 1 까지의 값의 범위를 가지는 각각의 i에 대하여, vps_independent_layer_flag[　GeneralLayerIdx[　LayerIdInOls[　i　][　0　]　]　]의 값은 1이 되도록 강제될 수 있다.

각각의 레이어는 VPS에 의하여 명세되는 적어도 하나의 OLS에 포함되도록 강제될 수 있다.

max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　] 시그널링의 한계

앞서 설명된 신택스 요소 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]에 관한 시그널링은 그의 시맨틱스와 기능에 있어서 다소 문제가 존재한다. 예를 들어, max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]의 값이 0보다 크면, max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]의 시맨틱스는 i번째 레이어에 존재하는 픽쳐들은 그의 인터 레이어 예측을 수행함에 있어서 참조 픽쳐로부터 오직 최대 max_tid_il_ref_ref_pics_plus1[　i　]　-　1개의 서브 레이어 만을 사용함을 나타낼 수 있다.

이는, i번째 서브 레이어에 존재하는 픽쳐들은 그의 인터 레이어 예측을 수행하기 위하여 참조 픽쳐로부터 최대 max_tid_il_ref_ref_pics_plus1[　i　]　-　1 개까지의 서브레이어를 사용할 수 있음을 나타낸다.

상기 신택스 요소 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　]는 변수 NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　j　]의 유도를 허용하기 위하여 디자인되었다. 여기서 변수 NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　j　]는 i번째 OLS에서의 j번째 레이어에 존재하는 서브 레이어의 개수를 나타낼 수 있다. 여기서 OLS는 출력 레이어 셋(Output layer set)의 약자로 출력 레이어로 명세된 적어도 하나 이상의 레이어들의 집합을 의미할 수 있다.

추출된 OLS의 출력 레이어가 아닌 레이어에 존재하는 서브레이어들 내에 존재하는 픽쳐들을 제거하기 위하여, 변수 NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　j　]는 비트스트림 추출 프로세스에서 사용될 수 있다.

이러한 매커니즘은, 하나의 레이어가 인터 레이어 예측을 수행하기 위하여 1개 보다 많은 참조 레이어를 사용하고, 개별 참조 레이어들에서 사용되는 서브 레이어들의 개수가 동일하지 않은 경우에 비효율성을 나타낸다.

예를들어, 인터 레이어 예측을 수행하기 위하여 레이어 2가 레이어 0 및 레이어 1을 참조한다고 가정할 수 있다. 레이어 0에서는 인터레이어 예측을 수행하기 위하여 오직 두개의 서브레이어가 사용되는 반면에 레이어 1에서는 3개의 서브레이어가 사용될 수 있다. 이러한 예시에서, 상술한 시그널링 방법에 따르면, 레이어 2는 인터 레이어 예측을 수행하기 위하여 3개의 서브레이어를 사용하게 되고, 이러한 방법에서는 레이어 0에서는 서브 레이어 3 또는 그 이상을 제거할 수 없게 되는 문제가 발생한다.

개선 방안

이하의 실시예들은 상술한 문제점을 해결하기 위한 방안을 제시한다. 개별 실시예는 개별적으로 실시되거나 일부 또는 전부가 함께 조합되어 실시될 수 있다.

개선 방안 1. 하나의 레이어에 대한 인터 레이어 예측에서 사용되는 서브레이어의 최대 개수를 시그널링 하기 위하여, 모든 참조 레이어에 대하여 하나의 값을 시그널링 하는 대신, 하나의 레이어의 개별 참조레이어 마다, 상기 참조레이어에서 사용되는 서브레이어의 최대 개수가 시그널링 될 수 있다.

개선 방안 2. 레이어 i에 대한 참조 레이어 j에서 사용되는 최대 서브 레이어의 개수는 레이어 j가 레이어 i의 직접 참조 레이어인 경우에 한하여 제공될 수 있다.개선 방안 3. 하나의 레이어 단위로 인터 레이어 예측을 위하여 사용되는 최대 서브 레이어의 개수의 시그널링이 제공되는지 여부를 나타내는 플래그가 VPS에서 제공되는 모든 레이어들에 대하여 한개 시그널링될 수 있다.

a) 신택스 요소 max_tid_ref_present_flag[i]는 max_tid_ref_present_flag로 변경되어 사용될 수 있다.

b) 모든 레이어가 독립된 레이어일 경우 max_tid_ref_present_flag는 제공되지 않을 수 있다. max_tid_ref_present_flag가 제공되지 않는 경우, max_tid_ref_present_flag의 값은 0으로 유도될 수 있다.

개선 방안 4. m의 값이 0에서부터 TotalNumOlss-1까지의 값을 가지고 n의 값이 0에서부터 vps_max_layers_minus1까지의 값을 가지는 배열 NumSubLayersInLayerInOLS[ m ][ n ]에 대한 값을 유도하기 위하여 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]의 시그널링이 사용될 수 있다.

개선 방안 5. 직접 참조 레이어 및 간접 참조 레이어 모두를 위한 NumSubLayersInLayerInOLS의 유도가 적용될 수 있으며, 특히 OLS 모드가 0 및 2인 경우 적용될 수 있다.

a) 비트스트림에서의 j번째 레이어가 i번째 OLS에서의 출력 레이어인 경우, NumSubLayersInLayersInOLS[ i ][ j ]의 값은 서브레이어의 최대 허용 개수와 동일한 값으로 설정될 수 있다.

b) OLS의 비-출력 레이어에서 NumSubLayersInLayerInOLS[ i ][ j ]의 값(e.g., 비트스트림에서의 j번째 레이어가 i번째 OLS에서의 출력 레이어가 아닌 예에서)을 유도하기 위한 프로세스가 수행될 수 있으며, OLS에서의 가장 높은 비-출력 레이어로부터 시작되어 OLS의 가장 낮은 레이어로 해당 프로세스가 진행될 수 있다. NumSubLayersInLayerInOLS[ i ][ j ]의 값이 max_tid_il_ref_pics_plus1[ k ][ j ] 및 NumSubLayersInLayerInOLS[ i ][ k ]의 값 중에서 보다 작은 값보다 큰 경우 NumSubLayersInLayerInOLS[ i ][ j ]의 값은 업데이트 될 수 있다. 여기서, 비트스트림에서의 k번째 레이어는 i번째 OLS에 포함되고 k 번째 레이어는 j번째 레이어를 참조할 수 있다.

실시예 1

일 실시 예에서, 개선방안 1, 2, 4 및 5는 도 15에 도시된 변경된 VPS의 신택스에 따라 실시될 수 있다. 이하 앞서 설명된 VPS 신택스 대비 변경된 도 15의 신택스 요소를 설명한다.

max_tid_ref_present_flag[ i ]의 값 1은 신택스 요소 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]가 비트스트림으로부터 제공됨을 나타낼 수 있다. max_tid_ref_present_flag[ i ]의 값 0은 신택스 요소 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]가 비트스트림으로부터 제공되지 않음을 나타낼 수 있다.

max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]의 값 0은 i번째 레이어의 비-IRAP 픽쳐들에 의한 인터 레이어 예측을 위한 참조 레이어로 j번째 레이어가 사용되지 않음을 나타낼 수 있다. max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]의 0보다 큰 값은 i번째 레이어의 픽쳐의 복호화를 위하여 j번째 레이어에서 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]　-　1보다 큰 시간적 ID(TemporalId)를 가지는 픽쳐들은 ILRP(inter-layer reference picture)로 사용되지 않음을 나타낼 수 있다. 한편, max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]의 값이 비트스트림으로부터 획득되지 않는 경우, 이의 값은 7로 유도될 수 있다.

그리고, 상술한 설명에 따라 변경된 신택스 요소와 변수를 이용하여, 변수 NumOutputLayersInOls[　i　], NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　j　], OutputLayerIdInOls[　i　][　j　], 및 LayerUsedAsOutputLayerFlag[　k　]는 도 16 내지 도 17의 수도코드와 같이 결정될 수 있다. 한편, 변수 NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　j　]는 앞서 i번째 OLS에서의 j번째 레이어의 서브 레이어의 개수를 나타내는 것으로 설명된 바있다. 그러나, 도 16 내지 도 17에 의하여 유도됨에 따라, 변수 NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　j　]는 비트스트림에서의 j번째 레이어의 서브 레이어의 개수를 나타내는 것으로 정의가 변경되어 사용될 수 있다.

상술한 방법과 같이 하나의 레이어의 개별 참조레이어 마다, 상기 참조레이어에서 사용되는 서브레이어의 최대 개수가 시그널링 될 수 있다. 그리고, 레이어 i에 대한 참조 레이어 j에서 사용되는 최대 서브 레이어의 개수는 레이어 j가 레이어 i의 직접 참조 레이어인 경우에 한하여 제공될 수 있다. 또한, 배열 NumSubLayersInLayerInOLS[ m ][ n ]에 대한 값을 유도하기 위하여 max_tid_il_ref_pics_plus1[　i　][　j　]이 사용될 수 있다. 또한, OLS 모드가 0 및 2인 경우에 있어서, 직접 참조 레이어 및 간접 참조 레이어를 위하여 NumSubLayersInLayerInOLS가 유도될 수 있다.

실시예 2

한편, 일 실시 예에서, 앞선 실시예 1에 따라 도출된 서브 레이어의 개수에 기반하여 이하의 서브 비트스트림 추출 프로세스에 따라 서브 비트스트림이 유도될 수 있다. 서브 비트스트림 추출 프로세스는, 타겟 OLS 인덱스 및 타겟 TemporalID에 의하여 결정되는 타겟 셋에 속하지 않는 비트스트림 내의 NAL 유닛들이, 비트스트림에서 제거됨으로써, 타겟 셋에 속하는 비트스트림 내의 NAL 유닛들로 구성되는 출력 서브 비트스트림을 유도하는 프로세스일 수 있다.

보다 상세히, 서브 비트스트림 추출 프로세스는 입력 비트스트림을 나타내는 변수 inBitstream, 대상 OLS 인덱스 targetOlsIdx 및 대상 TemporalId인 tIdTarget을 입력으로 할 수 있다. 출력 서브-비트스트림을 나타내는 변수 OutBitstream은 다음과 같이 유도될 수 있다.

먼저, 입력 비트스트림의 값으로 서브 비트스트림이 결정될 수 있다(S1810). 예를 들어, 비트스트림을 나타내는 변수 outBitstream은 비트스트림을 나타내는 변수 inBitstream과 동일하게 설정될 수 있다.

다음으로, 서브 비트스트림에서 소정의 TemporalId를 가진 NAL 유닛이 제거될 수 있다(S1820). 예를들어, outBitstream에서 tIdTarget보다 큰 TemporalId를 가진 모든 NAL 유닛이 제거될 수 있다.

다음으로, 서브 비트스트림에서 소정의 nal_unit_type을 가진 NAL 유닛이 제거될 수 있다(S1830). 예를들어, outBitstream에서 nal_unit_type이 VPS_NUT(VPS NAL unit type), DCI_NUT(Decoding capability information NAL unit type) 및 EOB_NUT(End of bitstream NAL unit type) 중 어느 하나가 아니고, nuh_layer_id가 LayerIdInOls[ targetOlsIdx]에 속하지 않은 모든 NAL 유닛이 제거될 수 있다.

다음으로, 서브 비트스트림에서 NumSubLayersInLayerInOLS[][]에 기반하여 소정의 NAL 유닛이 제거될 수 있다(S1840). 예를들어, outBitstream에서 아래의 모든 조건이 충족되는 모든 NAL 유닛이 제거될 수 있다. 여기서, nal_unit_type, nuh_layer_id와 TemporalId는 제거 여부 판단 대상 NAL 유닛에 대한 값일 수 있다.

(조건 1) nal_unit_type이 IDR_W_RADL(Instantaneous decoding refresh with random access decodable leading), IDR_N_LP(Instantaneous decoding refresh without leading), 또는 CRA_NUT(Clean random access NAL unit type)가 아님.

(조건 2) nuh_layer_id이 LayerIdInOls[　targetOlsIdx　][　j　]와 동일함. 여기서, j는 0에서부터 NumLayersInOls[　targetOlsIdx　]　-　1까지의 값을 가짐.

(조건 3) TemporalId의 값이 NumSubLayersInLayerInOLS[　targetOlsIdx　][　j　] 이상의 값을 가짐.

한편, 상기 조건 3은, 앞서 수학식 2에서 설명된 바와 같이 nuh_layer_id　에 대응되는 vps_layer_id의 vps 레이어 인덱스를 나타내는, GeneralLayerIdx[　nuh_layer_id　]에 기반하여　다음의 조건 4로 대체되어 사용될 수 있다.

(조건 4) TemporalId의 값은 NumSubLayersInLayerInOLS[　targetOlsIdx　][　GeneralLayerIdx[　nuh_layer_id　]　] 이상의 값을 가짐.

다음으로, 서브 비트스트림에서 소정의 SEI NAL 유닛이 제거될 수 있다(S1850). 예를 들어, outBitstream으로부터 스케일러블 네스팅 SEI 메시지(scailable nesting SEI message)를 포함하는 모든 SEI NAL 유닛이 제거될 수 있다. 여기서, 스케일러블 네스팅 SEI 메시지는 0에서부터 nesting_num_olss_minus1까지의 값의 범위를 가지는 i에 대하여 NestingOlsIdx[　i　]의 값은 targetOlsIdx와 동일한 값을 가지지 않으며, nesting_ols_flag의 값으로 1을 가지는 메시지일 수 있다.

여기서 nesting_ols_flag의 값 1은 스케일러블 네스팅이 적용된 SEI 메시지(scalable-nested SEI message)가 특정 OLS에 적용됨을 나타낼 수 있다. nesting_ols_flag의 값 0은 스케일러블 네스팅이 적용된 SEI 메시지가 특정 레이어에 적용됨을 나타낼 수 있다. 변수 NestingOlsIdx[ i ]는, nesting_ols_flag의 값이 1일 때, 스케일러블 네스팅이 적용된 SEI 메시지가 적용되는 i번째 OLS의 OLS 인덱스를 나타낼 수 있다. nesting_num_olss_minus1에 1을 더한 값은 스케일러블 네스팅이 적용된 SEI 메시지가 적용되는 OLS들의 개수를 나타낼 수 있다.

부호화 및 복호화 방법

이하 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치에 의하여 수행되는 영상 부호화 방법 및 복호화 방법을 설명한다. 도 19는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치가 영상을 부호화 하기 위하여 및/또는 영상 복호화 장치가 영상을 복호화 하기 위하여 현재 레이어의 서브 레이어의 개수를 결정하는 방법을 설명하는 순서도이다.

일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치는 메모리와 프로세서를 포함하며, 복호화 장치는 프로세서의 동작에 의하여 이하에서 설명하는 실시예에 따라 복호화를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치는 메모리와 프로세서를 포함하며, 부호화 장치는 프로세서의 동작에 의하여 이하에서 설명하는 실시 예에 따라 복호화 장치의 복호화에 대응되는 방식으로 부호화를 수행할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 복호화 장치의 동작을 설명하나, 이하의 설명은 부호화 장치에 대하여도 적용될 수 있다.

일 실시 예에 따른 복호화 장치는 OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정할 수 있다(S1910). 다음으로, 복호화 장치는 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정할 수 있다(S1920).

예를들어, 상기 OLS 중 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 레이어인 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수에 기반하여 결정될 수 있다. 여기서, 상기 OLS 중 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 앞서 설명된 NumSubLayersInLayerInOLS[ i ][ k ]일 수 있다. 현재 레이어의 인덱스가 k일 때, 인덱스 l을 가진 레이어가 현재 레이어를 직접 참조하는지 여부는 도 17에 도시된 바와 같이, 아래의 수학식에 기재된 수도코드로 식별될 수 있다.

[수학식 3]

for( l = k + 1; l <= vps_max_layers_minus1; l++ )

if( vps_direct_ref_layer_flag[　l　][　k　])

조건이 참일 경우 수행될 프로시져;

그리고, 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 OLS 모드에 기반하여 결정되며, 상기 OLS 모드는 비트스트림으로부터 획득되는 OLS 모드 인덱스 정보(e.g., ols_mode_idc)에 기반하여 결정될 수 있다.

또한, 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어가 출력 레이어인지 여부에 기반하여 결정될 수 있다. 예를들어, 도 17에 기재된 바와 같이 아래의 수학식에 따른 수도코드에 기반하여 인덱스 k를 갖는 현재 레이어가 출력 레이어인지 여부에 대한 판단이 수행될 수 있다.

[수학식 4]

if( !ols_output_layer_flag[　i　][　k　] )

조건이 참일 경우 수행될 프로시져;

예를들어, 상기 현재 레이어가 출력 레이어임에 기반하여, 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 서브레이어의 최대 가용 개수(e.g., vps_max_sub_layers_minus1　+　1)로 설정될 수 있다. 또는, 상기 현재 레이어가 출력 레이어가 아님에 기반하여, 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 적어도 하나의 직접 참조 가용 레이어에 대하여 각각 결정된 서브 레이어 최대 요구 개수(e.g. maxSublayerNeeded) 중 가장 큰 값으로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 직접 참조 가용 레이어의 레이어 인덱스(e.g., 도 17의 인덱스 l)는 상기 현재 레이어의 레이어 인덱스(e.g., 도 17의 인덱스 k)보다 큰 값을 가지고, 상기 직접 참조 가용 레이어의 NAL(network abstraction layer) 유닛 식별자는 상기 현재 레이어의 NAL 유닛 식별자보다 큰 값을 가지도록 제한될 수 있다.

한편, 상기 직접 참조 가용 레이어에 대하여 결정된 서브 레이어 최대 요구 개수는 제1 값 및 제2 값 중 어느 하나에 기반하여 결정되며, 상기 제1 값은 상기 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브레이어의 개수(e.g., 도 17의 NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　l　])에 기반하여 결정되고, 상기 제2 값은 상기 직접 참조 가용 레이어에 의하여 참조 가능한 상기 현재 레이어의 적어도 하나의 픽쳐에 대하여 각각 지정된 시간 식별자 중에서 가장 큰 시간 식별자(e.g., 도 17의 max_tid_il_ref_pics_plus1[　l　][　k　]　)에 기반하여 결정될 수 있다. 예를들어, 상기 서브 레이어 최대 요구 개수는 상기 제1 값 및 상기 제2 값 중 작은 값으로 설정될 수 있다. 예를들어, 도 17의 수도코드 중 maxSublayerNeeded = min(　NumSubLayersInLayerInOLS[　i　][　l　], max_tid_il_ref_pics_plus1[　l　][　k　]　)와 같이 수행될 수 있다.

그리고, 상기 OLS 내의 모든 비-출력 레이어에 대하여 서브 레이어의 개수가 결정되며, 상기 서브 레이어의 개수는 낮은 레이어 인덱스를 가진 비-출력 레이어에 대한 순서로 최대 레이어 인덱스를 가진 비-출력 레이어로부터 순차적으로 결정될 수 있다. 예를들어, 아래의 수학식에 따른 수도코드와 같이 수행될 수 있다.

[수학식 5]

for( k = highestIncludedLayer　-　1; k >= 0; k-　- )

if( layerIncludedInOlsFlag[　i　][　k　] )

if( !ols_output_layer_flag[　i　][　k　] )

인덱스 k에 대응하는 레이어에 대한 서브레이어 개수 결정 프로시져;

또한, 상기 현재 레이어에 대한 서브레이어의 개수에 기반하여 비트스트림으로부터 서브 비트스트림을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를들어, 상기 서브 비트스트림은 상기 비트스트림으로부터 소정의 NAL(network abstraction layer) 유닛을 제거함으로써 획득되고, 상기 소정의 NAL 유닛은 상기 소정의 NAL 유닛의 시간 식별자와 상기 소정의 NAL 유닛에 대응되는 레이어에 대하여 결정된 서브 레이어의 개수의 크기 비교에 기반하여 결정될 수 있다.

여기서, 상기 소정의 NAL 유닛은 상기 소정의 NAL 유닛의 시간 식별자(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 TempotalId)의 값이 소정의 OLS의 레이어 중에서 상기 소정의 NAL 유닛에 대응되는 레이어에 대하여 결정된 서브 레이어의 개수(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 NumSubLayersInLayerInOLS[ targetOlsIdx ][ GeneralLayerIdx[ nuh_layer_id ] ])에 대응되는 값 이상인지 여부에 기반하여 결정되고, 상기 OLS는 VPS(video parameter set)에 의하여 시그널링 되는 정보에 의하여 식별되는 OLS 중 어느 하나일 수 있다.

예를 들어, 일 실시 예에서, 영상 복호화 방법은 비트스트림으로부터, 현재 VPS(video parameter set)의 OLS(output layer set) 모드를 나타내는 OLS 모드 인덱스 정보, 상기 현재 VPS의 레이어 내의 시간적 서브 레이어의 최대 가용 개수를 나타내는 서브 레이어 인덱스 정보, 및 복호화 대상 레이어에 대한 참조 레이어의 최대 시간 식별자를 나타내는 시간 식별자 정보를 획득하는 단계와, 상기 OLS 모드 인덱스 정보에 기반하여 상기 현재 VPS의 OLS 모드를 결정하는 단계와, 상기 현재 VPS의 적어도 하나의 OLS에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하는 단계 및 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 현재 OLS의 현재 레이어가 출력 레이어임에 기반하여 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 VPS의 레이어에 속한 시간적 서브레이어의 최대 가용 개수로 설정될 수 있다. 그리고, 상기 현재 레이어가 출력 레이어가 아님에 기반하여 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 OLS 내의 적어도 하나의 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수 중 가장 큰 값으로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 직접 참조 가용 레이어의 레이어 인덱스는 상기 현재 레이어의 레이어 인덱스보다 큰 값을 가지고, 상기 직접 참조 가용 레이어의 NAL(network abstraction layer) 유닛 식별자는 상기 현재 레이어의 NAL 유닛 식별자보다 큰 값을 가질 수 있다.

그리고, 상기 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수는 제1 개수 및 제2 개수 중 작은 값으로 설정되며, 상기 제1 개수는 상기 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브레이어의 개수이고, 상기 제2 개수는 상기 직접 참조 가용 레이어에 의하여 참조되기 위한 상기 현재 레이어의 최대 시간 식별자 값일 수 있다.

또한, 적어도 하나의 OLS 내의 모든 비-출력 레이어에 대하여 서브 레이어의 개수가 결정되며, 상기 서브 레이어의 개수는 최대 레이어 인덱스를 가진 비-출력 레이어로부터 낮은 레이어 인덱스를 비-출력 레이어에 대하여 순차적으로 결정될 수 있다.

또한, 복호화 방법은 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브레이어의 개수에 기반하여 상기 비트스트림으로부터 서브 비트스트림을 획득하는 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다. 여기서, 상기 서브 비트스트림은 상기 비트스트림으로부터 타겟 NAL(network abstraction layer) 유닛을 제거함으로써 획득되고, 상기 타겟 NAL 유닛은 상기 타겟 NAL 유닛의 레이어 식별자(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 nuh_layer_id) 에 기반하여 식별된 인덱스(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 GeneralLayerIdx[ nuh_layer_id ])를 가진 레이어에 대한 서브 레이어의 개수(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 NumSubLayersInLayerInOLS[ targetOlsIdx ][ GeneralLayerIdx[ nuh_layer_id ] ]) 이상의 값을 가진 시간 식별자(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 TempotalId)를 가진 NAL 유닛일 수 있다.

또한, 일 실시 예에서, 영상 부호화 방법은 현재 VPS(video parameter set)의 OLS(output layer set) 모드, 상기 현재 VPS의 레이어 내의 시간적 서브 레이어의 최대 가용 개수, 복호화 대상 레이어에 대한 참조 레이어의 최대 시간 식별자, 및 현재 VPS의 적어도 하나의 OLS 내의 적어도 하나의 레이어에 대한 서브레이어의 개수를 결정하는 단계와 상기 현재 VPS(video parameter set)의 OLS(output layer set) 모드를 나타내는 OLS 모드 인덱스 정보, 상기 현재 VPS의 레이어 내의 시간적 서브 레이어의 최대 가용 개수를 나타내는 서브 레이어 인덱스 정보, 및 상기 복호화 대상 레이어에 대한 참조 레이어의 최대 시간 식별자를 나타내는 시간 식별자 정보를 포함하는 비트스트림을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 현재 OLS의 현재 레이어가 출력 레이어임에 기반하여 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 VPS의 레이어에 속한 시간적 서브레이어의 최대 가용 개수로 설정될 수 있다.

그리고, 상기 현재 레이어가 출력 레이어가 아님에 기반하여 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 OLS 내의 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수 중 가장 큰 값으로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 현재 레이어는 상기 직접 참조 가용 레이어의 직접 참조 레이어이며, 상기 직접 참조 가용 레이어의 레이어 인덱스는 상기 현재 레이어의 레이어 인덱스보다 큰 값을 가지고, 상기 직접 참조 가용 레이어의 NAL(network abstraction layer) 유닛 식별자는 상기 현재 레이어의 NAL 유닛 식별자보다 큰 값을 가질 수 있다.

여기서, 상기 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수는 제1 개수 및 제2 개수 중 작은 값으로 설정되며, 상기 제1 개수는 상기 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브레이어의 개수이고, 상기 제2 개수는 상기 직접 참조 가용 레이어에 의하여 참조되기 위한 상기 현재 레이어의 최대 시간 식별자 값일 수 있다.

또한, 부호화 과정에서 상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브레이어의 개수에 기반하여 상기 비트스트림으로부터 타겟 NAL(network abstraction layer) 유닛을 제거함으로써 상기 서브 비트스트림이 획득될 수 있다. 여기서, 상기 타겟 NAL 유닛은 상기 타겟 NAL 유닛의 레이어 식별자에 기반하여 식별된 인덱스를 가진 레이어에 대한 서브 레이어의 개수(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 NumSubLayersInLayerInOLS[ targetOlsIdx ][ GeneralLayerIdx[ nuh_layer_id ] ]) 이상의 값을 가진 시간 식별자(e.g., 앞선 S1840에서의 설명에서의 TempotalId)를 포함하는 NAL 유닛일 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 20은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.

도 20에 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 의하여 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
   OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하는 단계; 및
   상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하는 단계를 포함하고,
   상기 OLS 중 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 레이어인 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 OLS 모드에 기반하여 결정되며,
   상기 OLS 모드는 비트스트림으로부터 획득되는 OLS 모드 인덱스 정보에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어가 출력 레이어인지 여부에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 현재 레이어가 출력 레이어임에 기반하여, 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 서브레이어의 최대 가용 개수로 설정되는 영상 복호화 방법.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 현재 레이어가 출력 레이어가 아님에 기반하여, 상기 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 적어도 하나의 직접 참조 가용 레이어에 대하여 각각 결정된 서브 레이어 최대 요구 개수 중 가장 큰 값으로 설정되는 영상 복호화 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 직접 참조 가용 레이어의 레이어 인덱스는 상기 현재 레이어의 레이어 인덱스보다 큰 값을 가지고,
   상기 직접 참조 가용 레이어의 NAL(network abstraction layer) 유닛 식별자는 상기 현재 레이어의 NAL 유닛 식별자보다 큰 값을 가지는 영상 복호화 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 직접 참조 가용 레이어에 대하여 결정된 서브 레이어 최대 요구 개수는 제1 값 및 제2 값 중 어느 하나에 기반하여 결정되며,
   상기 제1 값은 상기 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브레이어의 개수에 기반하여 결정되고,
   상기 제2 값은 상기 직접 참조 가용 레이어에 의하여 참조 가능한 상기 현재 레이어의 적어도 하나의 픽쳐에 대하여 각각 지정된 시간 식별자 중에서 가장 큰 시간 식별자에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 서브 레이어 최대 요구 개수는 상기 제1 값 및 상기 제2 값 중 작은 값으로 설정되는 영상 복호화 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 OLS 내의 모든 비-출력 레이어에 대하여 서브 레이어의 개수가 결정되며,
   상기 서브 레이어의 개수는 낮은 레이어 인덱스를 가진 비-출력 레이어에 대한 순서로 최대 레이어 인덱스를 가진 비-출력 레이어로부터 순차적으로 결정되는 영상 복호화 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 레이어에 대한 서브레이어의 개수에 기반하여 비트스트림으로부터 서브 비트스트림을 획득하는 단계를 더 포함하는 영상 복호화 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 서브 비트스트림은 상기 비트스트림으로부터 소정의 NAL(network abstraction layer) 유닛을 제거함으로써 획득되고,
    상기 소정의 NAL 유닛은 상기 소정의 NAL 유닛의 시간 식별자와 상기 소정의 NAL 유닛에 대응되는 레이어에 대하여 결정된 서브 레이어의 개수의 크기 비교에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소정의 NAL 유닛은 상기 소정의 NAL 유닛의 시간 식별자의 값이 소정의 OLS의 레이어 중에서 상기 소정의 NAL 유닛에 대응되는 레이어에 대하여 결정된 서브 레이어의 개수에 대응되는 값 이상인지 여부에 기반하여 결정되고,
    상기 OLS는 VPS(video parameter set)에 의하여 시그널링 되는 정보에 의하여 식별되는 OLS 중 어느 하나인 영상 복호화 방법.
13. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하고,
    상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하되,
    상기 OLS 중 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 레이어인 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수에 기반하여 결정되는 영상 복호화 장치.
14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
    OLS(output layer set)에 속한 적어도 하나의 레이어를 결정하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 레이어에 대한 서브 레이어의 개수를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 OLS 중 현재 레이어에 대한 서브 레이어의 개수는 상기 현재 레이어를 직접 참조하는 것이 가용한 레이어인 직접 참조 가용 레이어에 대한 서브 레이어 최대 요구 개수에 기반하여 결정되는 영상 부호화 방법.
15. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서, 상기 기록 매체에는 복호화 장치가 제1항의 영상 복호화 방법을 수행하도록 야기하는 비트스트림이 저장된 기록 매체.

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