KR20230070528A

KR20230070528A - 변환 계수 코딩 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230070528A
Application number: KR1020237016077A
Authority: KR
Inventors: 유선미; 최정아; 김승환; 최장원; 허진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2023-05-23
Also published as: US20210400274A1; US11470319B2; US20230370599A1; CN112806017A; WO2020071856A1; CN112806017B; US20220385925A1; US11750813B2; KR20210041086A; KR102533227B1

Abstract

본 문서에 따른 영상 디코딩 방법은 레지듀얼 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계; 상기 비트스트림에 포함된 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계; 상기 양자화된 변환 계수를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출는 단계; 및상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 변환이 적용되었는지 여부에 따라 상이한 신택스 요소를 통하여 도출될 수 있다.

Description

변환 계수 코딩 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CODING TRANSFORM COEFFICIENT}

본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 변환 계수 코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 4K 또는 8K 이상의 UHD(Ultra High Definition) 영상/비디오와 같은 고해상도, 고품질의 영상/비디오에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상/비디오 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상/비디오 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상/비디오 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.

또한, 최근 VR(Virtual Reality), AR(Artificial Realtiy) 컨텐츠나 홀로그램 등의 실감 미디어(Immersive Media)에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있으며, 게임 영상과 같이 현실 영상과 다른 영상 특성을 갖는 영상/비디오에 대한 방송이 증가하고 있다.

이에 따라, 상기와 같은 다양한 특성을 갖는 고해상도 고품질의 영상/비디오의 정보를 효과적으로 압축하여 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상/비디오 압축 기술이 요구된다.

본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 문서의 다른 기술적 과제는 레지듀얼 코딩의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 문서의 또 다른 기술적 과제는 변환 스킵의 적용 여부에 따라 레지듀얼 코딩의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 문서의 일 실시예에 따른, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 레지듀얼 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계; 상기 비트스트림에 포함된 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계; 상기 양자화된 변환 계수를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출는 단계; 및상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 변환이 적용되었는지 여부에 따라 상이한 신택스 요소를 통하여 도출될 수 있다.

상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 변환 계수 레벨 플래그 및 상기 양자화된 변환 계수의 상기 변환 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 변환 계수 레벨 플래그를 포함하고, 상기 제2 변환 계수 레벨 플래그는 상기 현재 블록에 변환이 적용되었는지 여부에 따라 상이한 방식으로 디코딩될 수 있다.

상기 레지듀얼 정보는 컨텍스트 기반으로 코딩된 컨텍스트 구문요소를 포함하고, 상기 컨텍스트 구문요소는 상기 양자화된 변환 계수가 0이 아닌 유효 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그, 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그, 상기 변환 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 변환 계수 레벨 플래그 및 상기 양자화된 변환 계수의 상기 변환 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 변환 계수 레벨 플래그를 포함할 수 있다.

상기 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계는, 상기 제1 변환 계수 레벨 플래그를 디코딩하고, 상기 패리티 레벨 플래그를 디코딩하는 단계; 및 상기 디코딩된 패리티 레벨 플래그의 값 및 상기 디코딩된 제1 변환 계수 레벨 플래그의 값을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 변환 계수 레벨 플래그를 디코딩하는 단계는 상기 패리티 레벨 플래그를 디코딩하는 단계보다 먼저 수행될 수 있다.

본 문서의 또 다른 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법은 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계; 및 상기 양자화된 변환 계수에 대한 정보를 포함하는 레지듀얼 정보를 인코딩하는 단계를 포함하되, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 변환이 적용되었는지 여부에 따라 상이한 신택스 요소를 통하여 도출될 수 있다.

본 문서의 또 다른 일 실시예에 따라 디코딩 방법을 수행하는 영상 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하고, 상기 비트스트림에 포함된 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수를 도출하는 엔트로피 디코딩부; 상기 양자화된 변환 계수를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 역변환부; 및 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 가산부를 포함하되, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 변환이 적용되었는지 여부에 따라 상이한 신택스 요소를 통하여 도출될 수 있다.

본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 영상 인코딩을 수행하는 인코딩 장치가 제공된다. 상기 인코딩 장치는, 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 감산부, 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 양자화된 변환 계수를 도출하는 양자화부 및 상기 양자화된 변환 계수에 대한 정보를 포함하는 레지듀얼 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 변환이 적용되었는지 여부에 따라 상이한 신택스 요소를 통하여 도출될 수 있다.

본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행된 영상 인코딩 방법에 따라 생성된 인코딩된 영상 정보가 포함된 영상 데이터가 저장된 디지털 저장 매체가 제공될 수 있다.

본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 상기 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 영상 정보가 포함된 영상 데이터가 저장된 디지털 저장 매체가 제공될 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.

본 문서의 일 실시예에 따르면 레지듀얼 코딩의 효율을 높일 수 있다.

본 문서에 따르면 변환 계수 코딩의 효율을 높일 수 있다.

본 문서에 따르면 변환 스킵의 적용 여부에 따라 레지듀얼 코딩의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 5는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 CABAC 인코딩 시스템의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 7은 4x4 블록 내 변환 계수들의 예시를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 문서의 일 예에 따른 잔차 신호 복호화부를 도시한 도면이다.
도 9는 본 문서의 일 실예에 따른 레지듀얼 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 10은 본 문서의 일 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 11은 본 문서의 다른 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 12은 본 문서의 또 다른 실예에 따른 문맥 요소의 파싱 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 13는 본 문서의 또 다른 실예에 따른 문맥 요소의 파싱 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 14은 본 문서의 또 다른 실예에 따른 문맥 요소의 파싱 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 15는 본 문서의 또 다른 실예에 따른 문맥 요소의 파싱 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 16은 본 문서에서 개시된 발명이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.

본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서를 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 문서에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 문서를 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.

도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.

상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.

비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 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.

인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.

전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.

디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.

렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.

이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.

이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.

이 문서에서 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)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 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 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.

픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.

유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.

이 문서에서 “/”와 “,”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”로 해석되고, “A, B”는 “A 및/또는 B”로 해석된다. 추가적으로, “A/B/C”는 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. 또한, “A, B, C”도 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. (In this document, the term “/” and “,” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A/B” may mean “A and/or B.” Further, “A, B” may mean “A and/or B.” Further, “A/B/C” may mean “at least one of A, B, and/or C.” Also, “A/B/C” may mean “at least one of A, B, and/or C.”)

추가적으로, 본 문서에서 “또는”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A 또는 B”은, 1) “A” 만을 의미하고, 2) “B” 만을 의미하거나, 3) “A 및 B”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 “또는”은 “추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)”를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term “or” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A or B” may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term “or” in this document should be interpreted to indicate “additionally or alternatively.”)

도 2는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.

영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.

유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.

인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 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 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 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(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측부(221)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 기초하여 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. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 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(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.

예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 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 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.

상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.

양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 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(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 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)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.

양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 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.

한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.

필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)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(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.

메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)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(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.

도 3은 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memoery, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.

비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.

디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 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)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.

역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.

예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.

예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 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 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.

인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측부(332)는 참조 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 기초하여 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(332)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 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(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(340)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 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.

한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.

필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 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(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)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(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.

본 명세서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.

상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.

도 4는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

S400은 인코딩 장치의 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)에 의하여 수행될 수 있고, S410, S420, S430, S440은 각각 인코딩 장치의 감산부(231), 변환부(232), 양자화부(233), 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다.

인코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측을 통하여 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S400). 인코딩 장치는 현재 블록에 인터 예측을 수행할지 또는 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있고, 구체적인 인터 예측 모드 또는 구체적인 인트라 예측 모드를 RD 코스트 기반으로 결정할 수 잇다. 결정된 모드에 따라 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.

인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들을 비교하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S410).

인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 절차를 통하여 변환 계수들을 도출하고(S420). 상기 도출된 변환 계수들을 양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출한다(S430).

인코딩 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하고, 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다(S440).

상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보 및 움직임 정보에 관한 정보(ex. 인터 예측이 적용되는 경우) 등을 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보이며, 예를 들어 후술하는 표 1에 개시된 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 엔트로피 코딩될 수 있다.

출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.

도 5는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

S500은 디코딩 장치의 인터 예측부(332) 또는 인트라 예측부(331)에 의하여 수행될 수 있다. S500에서 비트스트림에 포함된 예측 정보를 디코딩하여 관련 신텍스 요소의 값들을 도출하는 절차는 인코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 수행될 수 있다. S510, S520, S530, S540은 각각 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(310), 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340)에 의하여 수행될 수 있다.

디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S500).

디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다(S510). 디코딩 장치는 엔트로피 디코딩을 통하여 상기 레지듀얼 정보로부터 상기 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다.

디코딩 장치는 양자화된 변환 계수들을 역양자화여 변환 계수들을 도출할 수 있다(S520).

디코딩 장치는 상기 변환 계수들에 대한 역변환 절차를 통하여 레지듀얼 샘플들을 도출한다(S530).

디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. (S540).

이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차가 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.

도 6은 일 실시예에 따른 CABAC 인코딩 시스템의 블록도를 도시하는 도면으로, 단일 구문 요소를 부호화하기 위한 CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding)의 블록도를 나타낸다.

CABAC의 부호화 과정은 먼저 입력 신호가 이진값이 아닌 구문요소인 경우에 이진화를 통해 입력 신호를 이진값로 변환한다. 입력 신호가 이미 이진값인 경우에는 이진화를 거치지 않고 바이패스, 즉 부호화 엔진으로 입력된다. 여기서, 이진값을 구성하는 각각의 이진수 0 또는 1을 빈(bin)이라고 한다. 예를 들어, 이진화된 후의 이진 스트링이 110인 경우, 1, 1, 0 각각을 하나의 빈이라고 한다. 하나의 구문요소에 대한 상기 빈(들)은 해당 구문요소의 값을 나타낼 수 있다.

이진화된 빈들은 정규(regular) 부호화 엔진 또는 바이패스 부호화 엔진으로 입력된다.

정규 부호화 엔진은 해당 빈에 대해 확률값을 반영하는 문맥을 모델을 할당하고, 할당된 문맥 모델에 기반해 해당 빈을 부호화한다. 정규 부호화 엔진에서는 각 빈에 대한 부호화를 수행한 뒤에 해당 빈에 대한 확률 모델을 갱신할 수 있다. 이렇게 부호화되는 빈들을 문맥 부호화 빈(context-coded bin)이라 한다.

바이패스 부호화 엔진은 입력된 빈에 대해 확률을 추정하는 절차와 부호화 후에 해당 빈에 적용했던 확률 모델을 갱신하는 절차를 생략한다. 문맥을 할당하는 대신 균일한 확률 분포를 적용해 입력되는 빈을 부호화함으로써 부호화 속도를 향상시킨다. 이렇게 부호화되는 빈들을 바이패스 빈(bypass bin)이라 한다.

엔트로피 부호화는 정규 부호화 엔진을 통해 부호화를 수행할 것인지, 바이패스 부호화 엔진을 통해 부호화를 수행할 것인지를 결정하고, 부호화 경로를 스위칭할 수 있다. 엔트로피 복호화는 부호화와 동일한 과정을 역순으로 수행한다.

한편, 일 실시예에서, (양자화된) 변환 계수는 transform_skip_flag, last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, mts_idx 등의 신택스 요소들(syntax elements)을 기반으로 부호화 및/또는 복호화될 수 있다. 아래의 표 1은 일 예에 따른 레지듀얼 데이터 부호화와 관련된 신택스 요소들을 나타낸다.

transform_skip_flag는 연관된 블록(associated block)에 변환이 생략되는지 여부를 나타낸다. 상기 연관된 블록은 CB(coding block) 또는 TB(Transform block)일 수 있다. 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩 절차에 관하여, CB와 TB는 혼용될 수 있다. 예를 들어, CB에 대하여 레지듀얼 샘플들이 도출되고, 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 및 양자화를 통하여 (양자화된) 변환 계수들이 도출될 수 있음은 상술한 바와 같으며, 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 상기 (양자화된) 변환 계수들의 위치, 크기, 부호 등을 효율적으로 나타내는 정보(예를 들어, 신텍스 요소들)이 생성되고 시그널링 될 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 간단히 변환 계수들이라고 불릴 수 있다. 일반적으로 CB가 최대 TB보다 크지 않은 경우 CB의 사이즈는 TB의 사이즈와 같을 수 있으며, 이 경우 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 CB 또는 TB라고 불릴 수 있다. 한편, CB가 최대 TB보다 큰 경우에는 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 TB라고 불릴 수 있다. 이하 레지듀얼 코딩에 관련된 신텍스 요소들이 변환 블록(TB) 단위로 시그널링되는 것으로 설명하나, 이는 예시로서 상기 TB는 코딩 블록(CB)과 혼용될 수 있음은 상술한 바와 같다.

일 실시예에서, 신택스 요소 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix 및 last_sig_coeff_y_suffix를 기반으로 변환 블록 내의 마지막 0이 아닌 변환 계수의 (x, y) 위치 정보를 부호화 할 수 있다. 보다 구체적으로, last_sig_coeff_x_prefix는 변환 블록 내 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 열 위치(column position)의 프리픽스(prefix)를 나타내고, last_sig_coeff_y_prefix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 행 위치(row position)의 프리픽스(prefix)를 나타내고, last_sig_coeff_x_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 열 위치(column position)의 서픽스(suffix)를 나타내고, last_sig_coeff_y_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 행 위치(row position)의 서픽스(suffix)를 나타낸다. 여기서 유효 계수는 상기 0이 아닌 계수를 나타낼 수 있다. 상기 스캔 순서는 우상향 대각 스캔 순서일 수 있다. 또는 상기 스캔 순서는 수평 스캔 순서, 또는 수직 스캔 순서일 수 있다. 상기 스캔 순서는 대상 블록(CB, 또는 TB를 포함하는 CB)에 인트라/인터 예측이 적용되는지 여부 및/또는 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 기반으로 결정될 수 있다.

그 다음, 변환 블록을 4x4 서브 블록(sub-block)들로 분할한 후, 각 4x4 서브 블록마다 1비트의 신택스 요소 coded_sub_block_flag를 사용해 현재 서브 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다.

coded_sub_block_flag의 값이 0이면 더 이상 전송할 정보가 없으므로 현재 서브 블록에 대한 부호화 과정을 종료할 수 있다. 반대로, coded_sub_block_flag의 값이 1이면 sig_coeff_flag에 대한 부호화 과정을 계속해서 수행할 수 있다. 마지막 0이 아닌 계수를 포함하는 서브 블록은 coded_sub_block_flag에 대한 부호화가 불필요하고, 변환 블록의 DC 정보를 포함하고 있는 서브 블록은 0이 아닌 계수를 포함할 확률이 높으므로, coded_sub_block_flag는 부호화되지 않고 그 값이 1이라고 가정될 수 있다.

만약 coded_sub_block_flag의 값이 1이어서 현재 서브 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재한다고 판단되는 경우, 역으로 스캔된 순서에 따라 이진값을 갖는 sig_coeff_flag를 부호화 할 수 있다. 스캔 순서에 따라 각각의 계수에 대해 1비트 신택스 요소 sig_coeff_flag를 부호화 할 수 있다. 만약 현재 스캔 위치에서 변환 계수의 값이 0이 아니면 sig_coeff_flag의 값은 1이 될 수 있다. 여기서, 마지막 0이 아닌 계수를 포함하고 있는 서브 블록의 경우, 마지막 0이 아닌 계수에 대해서는 sig_coeff_flag를 부호화할 필요가 없으므로 상기 서브 블록에 대한 부호화 과정이 생략될 수 있다. sig_coeff_flag가 1인 경우에만 레벨 정보 부호화가 수행될 수 있으며, 레벨 정보 부호화 과정에는 네 개의 신택스 요소를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 각 sig_coeff_flag[xC][yC]는 현재 TB내 각 변환 계수 위치 (xC, yC)에서의 해당 변환 계수의 레벨(값)이 0이 아닌지(non-zero) 여부를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 상기 sig_coeff_flag는 양자화된 변환 계수가 0이 아닌 유효 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그의 일 예시에 해당할 수 있다.

sig_coeff_flag에 대한 부호화 이후의 남은 레벨 값은 아래의 수학식 1과 같을 수 있다. 즉, 부호화해야 할 레벨 값을 나타내는 신택스 요소 remAbsLevel은 아래의 수학식 1과 같을 수 있다. 여기서, coeff는 실제 변환 계수값을 의미한다.

par_level_flag을 통하여 아래의 수학식 2와 같이, 수학식 1에 기재된 remAbsLevel의 least significant coefficient (LSB) 값을 부호화 할 수 있다. 여기서 par_level_flag[n]는 스캐닝 위치 n에서의 변환 계수 레벨(값)의 패리티(parity)를 나타낼 수 있다. par_leve_flag 부호화 후에 부호화해야 할 변환 계수 레벨 값 remAbsLevel을 아래의 수학식 3과 같이 업데이트 할 수 있다.

rem_abs_gt1_flag는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 remAbsLevel’이 1보다 큰지 여부를, rem_abs_gt2_flag는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 remAbsLevel’이 2보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. rem_abs_gt2_flag가 1인 경우에만 abs_remainder에 대한 부호화가 수행될 수 있다. 실제 변환 계수값인 coeff와 각 신택스 요소들의 관계를 정리하면, 예를 들어 아래의 수학식 4와 같을 수 있으며, 아래의 표 2는 수학식 4와 관련된 예시들을 나타낸다. 또한, 각 계수의 부호는 1비트 심볼인 coeff_sign_flag를 이용하여 부호화 될 수 있다. | coeff |는 변환 계수 레벨(값)을 나타내며, 변환 계수에 대한 AbsLevel이라고 표시될 수도 있다.

일 실시예에서 상기 par_level_flag는 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨의 패리티에 대한 패리티 레벨 플래그의 일 예시를 나타내고, 상기 rem_abs_gt1_flag는 변환 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 변환 계수 레벨 플래그의 일 예시를 나타내고, 상기 rem_abs_gt2_flag는 변환 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 변환 계수 레벨 플래그의 일 예시를 나타낼 수 있다.

또한, 다른 일 실시예에서 rem_abs_gt2_flag는 rem_abs_gt3_flag라고 지칭될 수도 있고, 또 다른 일 실시예에서는 rem_abs_gt1_flag와 rem_abs_gt2_flag가 abs_level_gtx_flag[n][j]를 기반으로 나타날 수도 있다. abs_level_gtx_flag[n][j]는 스캐닝 위치 n에서 변환 계수 레벨(또는 변환 계수 레벨을 우측으로 1만큼 쉬프팅한 값)의 절대값이 (j<<1)+1보다 큰지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 일 예시에서, 상기 rem_abs_gt1_flag는 abs_level_gtx_flag[n][0]과 동일 및/또는 유사한 기능을 수행할 수 있고, 상기 rem_abs_gt2_flag는 abs_level_gtx_flag[n][1]과 동일 및/또는 유사한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 abs_level_gtx_flag[n][0]은 상기 제1 변환 계수 레벨 플래그의 일 예시에 해당할 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][1]은 상기 제2 변환 계수 레벨 플래그의 일 예시에 해당할 수 있다. 상기 (j<<1)+1은, 경우에 따라서 제1 임계치, 제2 임계치 등 소정의 임계치로 대체될 수도 있다.

도 7은 4x4 블록 내 변환 계수들의 예시를 도시하는 도면이다.

도 7의 4x4 블록은 양자화된 계수들의 일 예를 나타낸다. 도 7에 도시된 블록은 4x4 변환 블록이거나, 또는 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 변환 블록의 4x4 서브 블록일 수 있다. 도 7의 4x4 블록은 휘도 블록 또는 색차 블록을 나타낼 수 있다. 도 7의 역 대각선 스캔되는 계수들에 대한 부호화 결과는, 예를 들어 표 3과 같을 수 있다. 표 3에서 scan_pos는 역 대각선 스캔에 따른 계수의 위치를 나타낸다. scan_pos 15는 4x4 블록에서 가장 먼저 스캔되는, 즉 우측하단 코너의 계수이고, scan_pos 0은 가장 나중에 스캔되는, 즉 좌측상단 코너의 계수를 나타낸다. 한편 일 실시예에서, 상기 scan_pos는 스캔 위치라고 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 상기 scan_pos 0은 스캔 위치 0이라고 지칭될 수 있다.

한편, 표 1을 참조하여 설명한 것과 같이, 잔차 신호, 특 레지듀얼 신호를 부호화 하기 전 해당 블록의 변환 적용 여부를 우선 전달한다. 변환 도메인에서의 잔차 신호 간 상관성을 표현함으로써 데이터의 압축(compaction)이 이루어지고 이를 디코딩 장치로 전달하는데, 만일 잔차 신호간 상관성이 부족할 경우 데이터 압축이 충분히 발생하지 않을 수 있다. 이러한 경우는 복잡한 계산 과정을 포함하는 변환 과정을 생략하고 픽셀 도메인(공간 도메인)의 잔차 신호를 디코딩 장치로 전달할 수 있다.

변환을 거차지 않은 픽셀 도메인의 잔차 신호는 일반적인 변환 도메인의 잔차 신호와 특성 (잔차 신호의 분포도, 각 잔차 신호의 절대값 레벨(absolute level) 등)이 다르므로, 이하에서는 본 문서의 일 예에 따라 이러한 신호를 디코딩 장치로 효율적으로 전달하기 위한 잔차 신호 부호화 방법을 제안한다.

도 8은 본 문서의 일 예에 다른 잔차 신호 복호화부를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 잔차 신호 복호화부(800)에는 해당 변환 블록에 변환이 적용되는지 여부를 지시하는 변환 적용 여부 플래그와 부호화된 이진화 코드에 대한 정보가 입력될 수 있고, 잔차 신호 복호화부(800)에서 복호화된 잔차 신호가 출력될 수 있다.

변환 적용 여부 플래그는 transform_skip_flag로 표현될 수 있고, 부호화된 이진화 코드는 도 6을 통하여 이진화 과정을 거쳐 잔차 신호 복호화부(800)로 입력될 수 있다.

변환 여부 플래그는 변환 블록 단위로 전송되는데, 표 1에서는 변환 여부 플래그를 특정 블록 크기로 한정하나(변환 블록의 크기가 4x4 이하일 때만 transform skip flag를 파싱는 조건이 포함되어 있다), 본 실시예에서는 변환 여부 플래그의 파싱 여부를 결정하는 블록의 크기를 다양하게 구성할 수 있다. Log2TbWidth 및 log2TbHeight의 크기는 변수 wN과 hN으로 결정되며, wN 및 hN은 다음 중 하나로 선택될 수 있다.

수학식 5가 적용될 수 있는 신택스 요소를 나타내면 다음과 같다.

상술된 바와 같이, 변환 여부 플래그에 따라, 잔차 신호를 디코딩 하는 방법이 결정될 수 있다. 제안하는 방법을 통하여, 서로 통계적 특성이 다른 신호를 효율적으로 처리함으로써 엔트로피 복호화 과정에서의 복잡도를 절감하고 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.

표 1 및 상기 실시에에서 기술한 것을 기반으로, 본 실시예에서는 현재 디코딩 대상 블록이 변환되지 않은 픽셀 도메인의 잔차일 경우, 4x4 크기의 서브 블록(sub-block) 단위로 부호화된 잔차 신호를 TB 단위로 복호화 하는 방법에 대하여 제안한다.

일반적인 잔차 신호는 변환 도메인으로 표현되어 있으며, 변환된 잔차 신호는 블록의 계수(coordiation)를 기준으로 좌상단(top-left)에 가까워질수록 0이 아닌 계수(coefficient)가 발생할 확률이 높으며, 계수(coefficient)의 절대값 레벨 또한 큰 값이 발생할 수 있다. 이러한 특성을 반영하여 상술된 방법으로 부호화를 수행될 수 있다.

그러나 변환 도메인에서 표현되지 않는 픽셀 도메인의 잔차는 위와 같은 특성을 갖지 않고 0 이상의 계수(coefficient)가 발생할 확률이 무작위성을 갖는다. 이러한 경우, 서브 블록 단위로 잔차를 표현하여 coded_sub_block_flag로 부호화 될 요소를 픽셀 단위보다 높은 단위에서 결정하는 방법은 오히려 계수(coefficient) 분포에 대한 정보를 중복적으로 전달하는 부작용, 즉 복잡도 증가를 초래할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따를 경우, 변환이 적용되지 않은 변환 블록에 대해서는 서브 블록 단위가 아닌 변환 블록 단위에서 잔차 신호를 전송함으로써 부호화 및 복호화 효율을 향상시킬 수 있다.

이를 도 9를 참조하여 정리하면 다음과 같다. 도 9는 본 문서의 일 실예에 따른 레지듀얼 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

우선, 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부 또는 잔차 신호 복호화부는 변환 블록에 변환 과정이 수행되었는지 여부를 지시하는 변환 여부 플래그(transform_skip_flag)를 파싱하고(S900), 파싱된 정보에 기초하여 레지듀얼 신호, 즉 잔차 신호가 변환되었는지 여부를 판단할 수 있다(S910).

판다 결과, 변환 여부 플래그가 잔차 신호가 변환된 것을 지시하면, 엔트로피 디코딩부 또는 잔차 신호 복호화부는 변환 블록을 서브 블록 단위로 디코딩할 수 있다(S920).

반면, 변환 여부 플래그가 잔차 신호가 변환되지 않은 것을 지시하면, 엔트로피 디코딩부 또는 잔차 신호 복호화부는 변환 블록을 서브 블록 단위가 아닌 변환 블록 단위로 디코딩할 수 있다(S930).

한편, 표 1 및 변환 여부 플래그에 기초하여 레지듀얼을 디코딩하는 기술을 바탕으로, 본 실시예에서는 현재 디코딩 대상 블록이 변환되지 않은 픽셀 도메인의 잔차일 경우, 문맥 요소, 즉 신택스를 결정하는 방법을 제안한다.

일반적인 변환 도메인의 잔차일 경우, 잔차 신호는 각 주파수 요소에 대한 레벨값으로 표현되며, 고주파의 영역에서는 양자화에 의하여 0으로 표현되거나 0에 가까운 수로 표현될 확률이 높아진다. 따라서, 표 1에서는 현재의 변환 계수 값이 0인지 아닌지에 대한 문맥 요소인 sig_coeff_flag를 우선 부호화 함으로써 이후의 문맥 요소 파싱을 생략할 수 있는 방법을 사용하였다.

sig_coeff_flag가 0이 아닐 경우 현재 변환 계수의 값에 따라 rem_abs_ gt1_flag, par_level_flag 및 rem_abs_ gt2_flag 등이 차레로 부호화 될 수 있다. 그러나 변환을 거치지 않은 픽셀 도메인의 잔차 신호일 경우에는 신호의 절대 레벨값(absolute level value)가 무작위성을 갖는다.

문맥 부호화되는 구문 요소라 함은 컨텍스트(context)를 기반으로 산술 부호화(arithmetic coding)를 통해 부호화 되는 구문요소로서 상기 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및/또는 rem_abs_gt2_flag 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 이하 문맥 부호화 빈이라 함은 상기 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및/또는 rem_abs_gt2_flag 중 적어도 하나에 대한 문맥 부호화 된 빈을 나타낼 수 있다.

일반적으로, 잔차 신호의 값이 클 경우 모든 계수에 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_ gt1_flag 및 _rem_abs_gt2_flag등의 구문 요소를 모두 표현하는 경우, 레벨값을 그대로 이진화하여 전송하는 것에 비하여 중복된 정보를 전송할 가능성이 높다. 따라서, 본 실시예에서는 픽셀 도메인의 잔차 신호에 대하여 일부의 문맥 요소를 생략함으로써 부호화 효율을 향상시키는 방법에 대하여 제안한다.

제안하는 방법은 표 1에서 transform_skip_flag 문맥 요소를 기준으로 분기될 수 있으며, 분기문에 해당되지 않는 기존의 방법은 일 실시예로서 표 1의 문맥 요소(sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag)를 따르거나 상기 정의한 문맥 요소를 포함하여 인코딩 및 디코딩 될 수 있다. 즉, 변환이 적용되는 경우 표 1과 같이 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소들이 인코딩 및 디코딩 될 수 있다.

한편, 변환이 적용되지 않은 잔차 신호는 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소를 통하여 인코딩 및 디코딩 될 수 있다.

본 실시예에 따른 문맥 요소를 나타내면 표 5와 같다.

도 10은 본 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 과정을 설명하는 제어 흐름도이다. 도 10에 따라 변환 여부 플래그에 따라 문맥 요소 파싱을 설명하면 다음과 같다.

우선, 변환 블록에 변환 과정이 수행되었는지 여부를 지시하는 변환 여부 플래그(transform_skip_flag)가 파싱되어 transform_skip_flag 가 1인지 여부가 판단된다(S1000).

판단 결과, transform_skip_flag가 1이면, 즉, 변환이 스킵되어 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1010).

이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다. 예를 들어,

반면, transform_skip_flag가 0이면, 즉, 변환이 적용된 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1020). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

즉, 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 변환이 적용된 레지듀얼 값과 비교하여 rem_abs_gt2_flag이 인코딩 및 디코딩되지 않는다. 이는 레지듀얼 값이 클 경우 모든 계수에 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_ gt1_flag 및 _rem_abs_gt2_flag등의 구문 요소를 모두 표현하는 경우, 레벨값을 그대로 이진화하여 전송하는 것에 비하여 중복된 정보를 전송할 가능성이 높기 때문에 본 실시예에서는 rem_abs_gt2_flag의 문맥 요소를 생략함으로써 부호화 효율을 향상시킨다.

한편, 표 1 및 변환 여부 플래그에 기초하여 레지듀얼을 디코딩하는 기술을 바탕으로, 본 문서에 따른 다른 실시예에서는 현재 디코딩 대상 블록이 변환되지 않은 픽셀 도메인의 잔차일 경우, 문맥 요소, 즉 신택스를 결정하는 방법을 제안한다.

한편, 변환이 적용되지 않은 잔차 신호는 sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소를 통하여 인코딩 및 디코딩 될 수 있다.

본 실시예에 따른 문맥 요소를 나타내면 표 6과 같다.

도 11은 본 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 과정을 설명하는 제어 흐름도이다. 도 11에 따라 변환 여부 플래그에 따라 문맥 요소 파싱을 설명하면 다음과 같다.

우선, 변환 블록에 변환 과정이 수행되었는지 여부를 지시하는 변환 여부 플래그(transform_skip_flag)가 파싱되어 transform_skip_flag 가 1인지 여부가 판단된다(S1100).

판단 결과, transform_skip_flag가 1이면, 즉, 변환이 스킵되어 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1110). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

반면, transform_skip_flag가 0이면, 즉, 변환이 적용된 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1120). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

즉, 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 변환이 적용된 레지듀얼 값과 비교하여 rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag이 인코딩 및 디코딩되지 않는다. 이는 레지듀얼 값이 클 경우 모든 계수에 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_ gt1_flag 및 _rem_abs_gt2_flag등의 구문 요소를 모두 표현하는 경우, 레벨값을 그대로 이진화하여 전송하는 것에 비하여 중복된 정보를 전송할 가능성이 높기 때문에 본 실시예에서는 rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag의 문맥 요소를 생략함으로써 부호화 효율을 향상시킨다.

한편, 표 1 및 변환 여부 플래그에 기초하여 레지듀얼을 디코딩하는 기술을 바탕으로, 본 문서에 따른 또 다른 실시예에서는 현재 디코딩 대상 블록이 변환되지 않은 픽셀 도메인의 잔차일 경우, 문맥 요소를 결정하는 방법을 제안한다.

한편, 변환이 적용되지 않은 잔차 신호는 sig_coeff_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소를 통하여 인코딩 및 디코딩 될 수 있다.

또한, 일 예에 따르면, 문맥 부호화 구문요소에 대한 빈의 수가 모두 사용된 경우, 문맥 부호화 구문요소를 더 이상 코딩 또는 디코딩/파싱하지 않고 abs_remainder, coeff_sign_flag 만이 코딩 또는 디코딩/파싱될 수 있다.

본 실시예에 따른 문맥 요소를 나타내면 표 7과 같다.

도 12은 본 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 과정을 설명하는 제어 흐름도이다. 도 12에 따라 변환 여부 플래그에 따라 문맥 요소 파싱을 설명하면 다음과 같다.

우선, 변환 블록에 변환 과정이 수행되었는지 여부를 지시하는 변환 여부 플래그(transform_skip_flag)가 파싱되어 transform_skip_flag 가 1인지 여부가 판단된다(S1200).

판단 결과, transform_skip_flag가 1이면, 즉, 변환이 스킵되어 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1210). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

반면, transform_skip_flag가 0이면, 즉, 변환이 적용된 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1220). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

즉, 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 변환이 적용된 레지듀얼 값과 비교하여 par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag이 인코딩 및 디코딩되지 않는다. 이는 레지듀얼 값이 클 경우 모든 계수에 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_ gt1_flag 및 _rem_abs_gt2_flag등의 구문 요소를 모두 표현하는 경우, 레벨값을 그대로 이진화하여 전송하는 것에 비하여 중복된 정보를 전송할 가능성이 높기 때문에 본 실시예에서는 par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag의 문맥 요소를 생략함으로써 부호화 효율을 향상시킨다.

한편, 변환이 적용되지 않은 잔차 신호는 abs_remainder 및 coeff_sign_flag의 문맥 요소를 통하여 인코딩 및 디코딩 될 수 있다.

본 실시예에 따른 문맥 요소를 나타내면 표 8과 같다.

도 13는 본 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 과정을 설명하는 제어 흐름도이다. 도 13에 따라 변환 여부 플래그에 따라 문맥 요소 파싱을 설명하면 다음과 같다.

우선, 변환 블록에 변환 과정이 수행되었는지 여부를 지시하는 변환 여부 플래그(transform_skip_flag)가 파싱되어 transform_skip_flag 가 1인지 여부가 판단된다(S1300).

판단 결과, transform_skip_flag가 1이면, 즉, 변환이 스킵되어 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 abs_remainder 및 coeff_sign_flag의 문맥 요소가 인코딩되고, abs_remainder 및 coeff_sign_flag의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1310). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

반면, transform_skip_flag가 0이면, 즉, 변환이 적용된 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1320). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

즉, 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 변환이 적용된 레지듀얼 값과 비교하여 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag이 인코딩 및 디코딩되지 않는다. 이는 레지듀얼 값이 클 경우 모든 계수에 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_ gt1_flag 및 _rem_abs_gt2_flag등의 구문 요소를 모두 표현하는 경우, 레벨값을 그대로 이진화하여 전송하는 것에 비하여 중복된 정보를 전송할 가능성이 높기 때문에 본 실시예에서는 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag의 문맥 요소를 생략함으로써 부호화 효율을 향상시킨다.

한편, 변환이 적용되지 않은 잔차 신호는 sig_coeff_flag, rem_abs_gt1_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소를 통하여 인코딩 및 디코딩 될 수 있다.

본 실시예에 따른 문맥 요소를 나타내면 표 9와 같다.

도 14은 본 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 과정을 설명하는 제어 흐름도이다. 도 14에 따라 변환 여부 플래그에 따라 문맥 요소 파싱을 설명하면 다음과 같다.

우선, 변환 블록에 변환 과정이 수행되었는지 여부를 지시하는 변환 여부 플래그(transform_skip_flag)가 파싱되어 transform_skip_flag 가 1인지 여부가 판단된다(S1400).

판단 결과, transform_skip_flag가 1이면, 즉, 변환이 스킵되어 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, rem_abs_gt1_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, rem_abs_gt1_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1410). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

반면, transform_skip_flag가 0이면, 즉, 변환이 적용된 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1420). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

즉, 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 변환이 적용된 레지듀얼 값과 비교하여 par_level_flag 및 rem_abs_gt2_flag이 인코딩 및 디코딩되지 않는다. 이는 레지듀얼 값이 클 경우 모든 계수에 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_ gt1_flag 및 _rem_abs_gt2_flag등의 구문 요소를 모두 표현하는 경우, 레벨값을 그대로 이진화하여 전송하는 것에 비하여 중복된 정보를 전송할 가능성이 높기 때문에 본 실시예에서는 par_level_flag 및 rem_abs_gt2_flag의 문맥 요소를 생략함으로써 부호화 효율을 향상시킨다.

한편, 변환이 적용되지 않은 잔차 신호는 sig_coeff_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소를 통하여 인코딩 및 디코딩 될 수 있다.

본 실시예에 따른 문맥 요소를 나타내면 표 10과 같다.

도 15는 본 실시예에 따른 문맥 요소의 파싱 과정을 설명하는 제어 흐름도이다. 도 15에 따라 변환 여부 플래그에 따라 문맥 요소 파싱을 설명하면 다음과 같다.

우선, 변환 블록에 변환 과정이 수행되었는지 여부를 지시하는 변환 여부 플래그(transform_skip_flag)가 파싱되어 transform_skip_flag 가 1인지 여부가 판단된다(S1500).

판단 결과, transform_skip_flag가 1이면, 즉, 변환이 스킵되어 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1510). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

반면, transform_skip_flag가 0이면, 즉, 변환이 적용된 레지듀얼 값은 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 인코딩되고, sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 의 문맥 요소가 파싱 될 수 있다(S1520). 이 때, 상기 문맥 요소들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다.

즉, 변환이 적용되지 않은 레지듀얼 값은 변환이 적용된 레지듀얼 값과 비교하여 par_level_flag이 인코딩 및 디코딩되지 않는다. 이는 레지듀얼 값이 클 경우 모든 계수에 sig_coeff_flag, par_level_flag, rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag등의 구문 요소를 모두 표현하는 경우, 레벨값을 그대로 이진화하여 전송하는 것에 비하여 중복된 정보를 전송할 가능성이 높기 때문에 본 실시예에서는 par_level_flag의 문맥 요소를 생략함으로써 부호화 효율을 향상시킨다.

구문 요소 rem_abs_gt1_flag 및 rem_abs_gt2_flag는 상술된 바와 같이 abs_level_gtx_flag[n][j]를 기반으로 나타날 수도 있고, abs_rem_gt1_flag 및 abs_rem_gt2_flag 또는 abs_rem_gtx_flag 로 표현될 수도 있다.

상술된 바와 같이, 본 문서의 실시예들에 따르면 레지듀얼 코딩을 위하여 변환 스킵이 적용되는지 여부에 따라 서로 상이한 레지듀얼 코딩 방식, 즉 레지듀얼 신택스가 적용될 수 있다.

예를 들어, 변환 스킵이 적용되는지 여부에 따라 변환 계수의 부호에 대한 플래그(coeff_sign_flag)의 시그널링 순서가 서로 다를 수 있다. 변환 스킵이 적용되지 않는 경우 coeff_sign_flag 는 abs_remainder 이후에 시그널링 되고, 변환 스킵이 적용되는 경우 coeff_sign_flag는 rem_abs_gt1_flag 이전에 시그널링될 수 있다.

또한, 예를 들어, 변환 스킵이 적용되는지 여부에 따라 rem_abs_gt1_flag, rem_abs_gt2_flag, 즉, rem_abs_gtx_flag 파싱 및 abs_remainder에 대한 파싱 루프가 달라질 수 있다.

또한, 컨텍스트(context)를 기반으로 산술 부호화(arithmetic coding)를 통해 부호화 되는 컨텍스트 구문요소는 양자화된 변환 계수가 0이 아닌 유효 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그(sig_coeff_flag), 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그(par_level_flag), 상기 변환 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 변환 계수 레벨 플래그(rem_abs_gt1_flag) 및 상기 양자화된 변환 계수의 상기 변환 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 변환 계수 레벨 플래그(rem_abs_gt2_flag)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 변환 계수 레벨 플래그를 디코딩하는 단계는 상기 패리티 레벨 플래그를 디코딩하는 단계보다 먼저 수행될 수 있다.

상술된 예에 따른 문맥 요소를 나타내면 표 11 내지 표 13와 같다.

표 11은 transform_skip_flag의 값에 따라 레지듀얼 코딩이 분기되는 것, 즉 레지듀얼에 상이한 신택스 요소가 사용되는 것을 나타내고 있다. 또한, 표 12는 transform_skip_flag이 0값을 가지는 경우, 즉 변환이 적용된 경우의 레지듀얼 코딩을 나타내고, 표 13은 transform_skip_flag이 1값을 가지는 경우, 즉 변환이 적용되지 않은 경우의 레지듀얼 코딩을 나타내고 있다.

표 12 및 표 13에서, par_level_flag 은 하기 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.

또한, 표 12 및 표 13에서 abs_level_gtx_flag 이후에 par_level_flag가 파싱 즉 디코딩되기 때문에 rem_abs_gt1_flag는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 변환 계수가 1보다 큰지 여부를, rem_abs_gt2_flag는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 변환 계수가 3보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. 즉, 표 1에서의 rem_abs_gt2_flag는 표 12 및 표 13에서 rem_abs_gt3_flag으로 표현될 수 있다.

이와 같이 수학식 2 내지 수학식 3이 변경되면, 표 12 및 표 13에 따를 경우, 수학식 4는 하기와 같이 변경될 수 있다.

도 16은 본 문서에서 개시된 발명이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.

도 16을 참조하면, 본 문서가 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.

상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.

상기 비트스트림은 본 문서가 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.

상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.

상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.

상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.

상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.

Claims

디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
비트스트림으로부터 레지듀얼 정보를 획득하는 단계;
상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계;
상기 양자화된 변환 계수에 대해 역양자화를 수행함으로써 상기 현재 블록에 대한 변환 계수를 도출하는 단계;
상기 변환 계수를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계; 및
상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하되,
상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨이 미리 정해진 임계값보다 큰지 여부와 관련된 변환 계수 레벨 플래그들을 포함하고,
상기 변환 계수 레벨 플래그들의 개수는 변환이 상기 현재 블록에 적용되는지 여부를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계;
상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 계수를 도출하는 단계;
상기 변환 계수에 대해 양자화를 수행함으로써 상기 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계; 및
상기 양자화된 변환 계수에 대한 정보를 포함하는 레지듀얼 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하되,
상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨이 미리 정해진 임계값보다 큰지 여부와 관련된 변환 계수 레벨 플래그들을 포함하고,
상기 변환 계수 레벨 플래그들의 개수는 변환이 상기 현재 블록에 적용되는지 여부를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 상기 디지털 저장 매체는 영상 인코딩 방법에 의하여 생성된 비트스트림을 저장하고, 상기 영상 인코딩 방법은,
현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계;
상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 계수를 도출하는 단계;
상기 변환 계수에 대해 양자화를 수행함으로써 상기 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계; 및
상기 양자화된 변환 계수에 대한 정보를 포함하는 레지듀얼 정보를 인코딩하여 상기 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하되,
상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨이 미리 정해진 임계값보다 큰지 여부와 관련된 변환 계수 레벨 플래그들을 포함하고,
상기 변환 계수 레벨 플래그들의 개수는 변환이 상기 현재 블록에 적용되는지 여부를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 디지털 저장 매체.
영상에 대한 데이터의 전송 방법에 있어서,
상기 영상에 대한 비트스트림을 획득하되, 상기 비트스트림은, 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 계수를 도출하는 단계, 상기 변환 계수에 대해 양자화를 수행함으로써 상기 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수를 도출하는 단계, 및 상기 양자화된 변환 계수에 대한 정보를 포함하는 레지듀얼 정보를 인코딩하여 상기 비트스트림을 출력하는 단계를 기반으로 생성되는 단계; 및
상기 비트스트림을 포함하는 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수에 대한 변환 계수 레벨이 미리 정해진 임계값보다 큰지 여부와 관련된 변환 계수 레벨 플래그들을 포함하고,
상기 변환 계수 레벨 플래그들의 개수는 변환이 상기 현재 블록에 적용되는지 여부를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 전송 방법.