KR20230070532A - Dmvr 및 bdof 기반의 인터 예측 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 문서에 따른 영상 디코딩 방법은 현재 블록의 L0 및 L1 움직임 벡터를 도출하고, 현재 블록에 대해 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 적용할지 여부를 나타내는 DMVR 플래그 정보를 기반으로 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하여 리파인된 L0 및 L1 움직임 벡터를 도출하고, 리파인된 L0 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 L0 예측 샘플들 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 L1 예측 샘플들을 도출하고, 현재 블록에 대해 BDOF(Bi-directional optical flow)를 적용할지 여부를 나타내는 BDOF 플래그 정보를 기반으로 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하여 L0 및 L1 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록의 예측 샘플들을 도출하고, 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록의 복원 샘플들을 생성하며, DMVR 플래그 정보는 기설정된 DMVR 적용 조건을 기반으로 유도되며, BDOF 플래그 정보는 기설정된 BDOF 적용 조건을 기반으로 유도되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement) 및/또는 BDOF(Bi-directional optical flow)에 기반하여 인터 예측을 수행하는 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 효율적인 인터 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)에 기반하여 인터 예측을 수행하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 BDOF(Bi-directional optical flow)에 기반하여 인터 예측을 수행하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 향상시키기 위한 DMVR의 적용 여부를 결정하기 위한 조건 및/또는 BDOF의 적용 여부를 결정하기 위한 조건을 제공함으로써 예측 성능을 향상시키는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록의 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대해 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 적용할지 여부를 나타내는 DMVR 플래그 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하여, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터를 기반으로 리파인된 L0 움직임 벡터 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 리파인된 L0 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 L0 예측 샘플들 및 상기 리파인된 L1 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 L1 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대해 BDOF(Bi-directional optical flow)를 적용할지 여부를 나타내는 BDOF 플래그 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하여, 상기 L0 예측 샘플들 및 상기 L1 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계, 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 DMVR 플래그 정보는, 기설정된 DMVR 적용 조건을 기반으로 유도되며, 상기 BDOF 플래그 정보는, 기설정된 BDOF 적용 조건을 기반으로 유도되는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록의 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대해 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 적용할지 여부를 나타내는 DMVR 플래그 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하여, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터를 기반으로 리파인된 L0 움직임 벡터 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 리파인된 L0 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 L0 예측 샘플들 및 상기 리파인된 L1 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 L1 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대해 BDOF(Bi-directional optical flow)를 적용할지 여부를 나타내는 BDOF 플래그 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하여, 상기 L0 예측 샘플들 및 상기 L1 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계, 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하며, 상기 DMVR 플래그 정보는, 기설정된 DMVR 적용 조건을 기반으로 유도되며, 상기 BDOF 플래그 정보는, 기설정된 BDOF 적용 조건을 기반으로 유도되는 것을 특징으로 한다.
본 문서에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 효율적인 인터 예측을 통하여 계산 복잡도를 줄일 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 따르면 움직임 보상 과정에서 움직임 정보를 리파인먼트하는 DMVR 및/또는 BDOF를 적용함에 있어 다양한 적용 조건들을 제안함으로써, 복잡도 및 성능 면에서의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 인터 예측에 기반한 비디오/영상 인코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 5는 인코딩 장치 내 인터 예측부를 개략적으로 나타낸 일 예이다.
도 6은 인터 예측에 기반한 비디오/영상 디코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 7은 디코딩 장치 내 인터 예측부를 개략적으로 나타낸 일 예이다.
도 8은 true 쌍예측에서 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 SAD(sum of absolute differences)를 사용하여 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크하여 디코딩 과정을 수행하는 방법을 나타내는 일 예이다.
도 11 및 도 12는 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크하여 디코딩 과정을 수행하는 방법을 나타내는 다른 예이다.
도 13은 BDOF의 개념을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 14는 본 문서의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 인코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 문서의 일 실시예에 따라 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 디코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 17은 디지털 기기를 포함한 서비스 시스템(service system)의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 디지털 기기의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 구성 블록도이다.
도 19는 디지털 기기의 다른 실시예를 설명하기 위해 도시한 구성 블록도이다.
도 20은 본 문서의 실시예(들)이 활용될 수 있는 3차원 영상/비디오 서비스 제공을 위한 아키텍처를 개략적으로 나타낸다.
도 21은 본 방법이 적용될 수 있는 제1 디지털 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 22는 본 방법이 적용될 수 있는 제2 디지털 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들에 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 인터 예측에 기반한 비디오/영상 인코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 5는 인코딩 장치 내 인터 예측부를 개략적으로 나타낸 일 예이다.
도 6은 인터 예측에 기반한 비디오/영상 디코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 7은 디코딩 장치 내 인터 예측부를 개략적으로 나타낸 일 예이다.
도 8은 true 쌍예측에서 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 SAD(sum of absolute differences)를 사용하여 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크하여 디코딩 과정을 수행하는 방법을 나타내는 일 예이다.
도 11 및 도 12는 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크하여 디코딩 과정을 수행하는 방법을 나타내는 다른 예이다.
도 13은 BDOF의 개념을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 14는 본 문서의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 인코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 문서의 일 실시예에 따라 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 디코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 17은 디지털 기기를 포함한 서비스 시스템(service system)의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 디지털 기기의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 구성 블록도이다.
도 19는 디지털 기기의 다른 실시예를 설명하기 위해 도시한 구성 블록도이다.
도 20은 본 문서의 실시예(들)이 활용될 수 있는 3차원 영상/비디오 서비스 제공을 위한 아키텍처를 개략적으로 나타낸다.
도 21은 본 방법이 적용될 수 있는 제1 디지털 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 22는 본 방법이 적용될 수 있는 제2 디지털 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
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.
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.")
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. 또는 샘플은 공간 도메인에서의 픽셀값을 의미할 수도 있고, 이러한 픽셀값이 주파수 도메인으로 변환되면 주파수 도메인에서의 변환 계수를 의미할 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.
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 문서의 실시예들에 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.
도 2는 본 문서의 실시예들에 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(
), 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 문서의 실시예들에 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(332)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.
한편, 상술한 바와 같이 현재 블록에 대한 예측을 수행함에 있어 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있다. 이하에서는 현재 블록에 인터 예측을 적용하는 경우에 관하여 설명한다.
인코딩/디코딩 장치의 예측부(보다 구체적으로 인터 예측부)는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(예: 샘플값들, 또는 움직임 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 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, 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, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0은 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 참조 픽처 리스트 L0 내에서 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 참조 픽처 리스트 L1 내에서 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
상술한 list0 (L0) 예측, list1(L1) 예측, 또는 쌍예측(bi-prediction)이 현재 블록(현재 코딩 유닛)에 사용되는지 여부를 나타내는 정보가 시그널링될 수 있다. 상기 정보는 움직임 예측 방향 정보, 인터 예측 방향 정보 또는 인터 예측 지시 정보라 불릴 수 있고, 예를 들어 inter_pred_idc 신택스 요소의 형태로 구성/인코딩/시그널링될 수 있다. 즉, inter_pred_idc 신택스 요소는 상술한 list0 (L0) 예측, list1(L1) 예측, 또는 쌍예측(bi-prediction)이 현재 블록(현재 코딩 유닛)에 사용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 본 문서에서는 설명의 편의를 위하여 inter_pred_idc 신택스 요소가 가리키는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, 또는 BI 예측)은 움직임 예측 방향이라고 표시될 수 있다. L0 예측은 pred_L0, L1 예측은 pred_L1, 쌍예측은 pred_BI로 나타내어질 수도 있다. 예를 들어, inter_pred_idc 신택스 요소의 값에 따라 다음 표 1과 같은 예측 타입을 나타낼 수 있다.
또한, 현재 블록에 인터 예측을 적용함에 있어, 다양한 인터 예측 모드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 어파인(Affine) 모드, HMVP(historical motino vector prediction) 모드 등 다양한 모드가 사용될 수 있다. DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 사용될 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. 본 문서에서 일부 모드 및/또는 일부 모드에 의하여 도출된 움직임 정보 후보는 다른 모드의 움직임 정보 관련 후보들 중 하나로 포함될 수도 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보가 인코딩 장치로부터 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 이때, 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치에 수신될 수 있다. 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보의 계층적 시그널링을 통하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스킵 플래그를 시그널링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용 되지 않는 경우에 머지 플래그를 시그널링하여 머지 모드 적용 여부를 지시하고, 머지 모드가 적용 되지 않는 경우에 MVP 모드가 적용되는 것으로 지시하거나 추가적인 구분을 위한 플래그를 더 시그널링할 수도 있다. 어파인 모드는 독립적인 모드로 시그널링될 수도 있고, 또는 머지 모드 또는 MVP 모드 등에 종속적인 모드로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어, 어파인 모드는 어파인 머지 모드 및 어파인 MVP 모드를 포함할 수 있다.
또한, 현재 블록에 인터 예측을 적용함에 있어, 현재 블록의 움직임 정보를 이용할 수 있다. 인코딩 장치는 움직임 추정(motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다. 블록의 유사성은 위상(phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록(or 현재 블록의 템플릿)과 참조 블록(or 참조 블록의 템플릿) 간 SAD(sum of absolute differences)를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
상기와 같이 인터 예측 모드에 따라 도출된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출할 수 있다. 예측된 블록은 현재 블록의 예측 샘플들(예측 샘플 어레이)를 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터(MV)가 분수 샘플 단위를 가리키는 경우, 보간(interpolation) 절차가 수행될 수 있으며, 이를 통하여 참조 픽처 내에서 분수 샘플 단위의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록의 예측 샘플들이 도출될 수 있다. 현재 블록에 어파인(Affine) 인터 예측이 적용되는 경우, 샘플/서브블록 단위 MV를 기반으로 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 쌍예측이 적용되는 경우, L0 예측(즉, 참조 픽처 리스트 L0 내 참조 픽처와 MVL0를 이용한 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들과 L1 예측(즉, 참조 픽처 리스트 L1 내 참조 픽처와 MVL1을 이용한 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들의 (위상에 따른) 가중합 또는 가중평균을 통하여 도출된 예측 샘플들이 현재 블록의 예측 샘플들로 이용될 수 있다. 쌍예측이 적용되는 경우, L0 예측에 이용된 참조 픽처와 L1 예측에 이용된 참조 픽처가 현재 픽처를 기준으로 서로 다른 시간적 방향에 위치하는 경우, (즉, 쌍예측이면서 양방향 예측에 해당하는 경우) 이를 true 쌍예측이라고 부를 수 있다.
도출된 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들 및 복원 픽처가 생성될 수 있고, 이후 인루프 필터링 등의 절차가 수행될 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 4는 인터 예측에 기반한 비디오/영상 인코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 5는 인코딩 장치 내 인터 예측부를 개략적으로 나타낸 일 예이다. 도 5의 인코딩 장치 내 인터 예측부는 상술한 도 2의 인코딩 장치(200)의 인터 예측부(221)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행한다(S400). 인코딩 장치는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 움직임 정보를 도출하고, 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다.
예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부(221)는 예측 모드 결정부(221_1), 움직임 정보 도출부(221_2), 예측 샘플 도출부(221_3)를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부(221_1)에서 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부(221_2)에서 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 예측 샘플 도출부(221_3)에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부(221)는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 참조 블록과 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들 중 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들에 대한 RD cost를 비교하고 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다.
다른 예로, 인코딩 장치는 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, mvp 후보들 중 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 mvp 후보가 선택된 mvp 후보가 될 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터에서 mvp를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 MVD에 관한 정보가 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 또한, (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보 구성되어 별도로 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
인코딩 장치는 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S410). 인코딩 장치는 현재 블록의 원본 샘플들과 예측 샘플들의 비교를 통하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S420). 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 예측 정보는 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보(ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 움직임 정보에 관한 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(ex. merge index, mvp flag or mvp index)를 포함할 수 있다. 또한 움직임 정보에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 움직임 정보에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 디코딩 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같이 인코딩 장치는 참조 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이는 디코딩 장치에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 인코딩 장치에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 인코딩 장치는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)을 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 6은 인터 예측에 기반한 비디오/영상 디코딩 방법의 일 예를 나타내고, 도 7은 디코딩 장치 내 인터 예측부를 개략적으로 나타낸 일 예이다. 도 7의 디코딩 장치 내 인터 예측부는 상술한 도 3의 디코딩 장치(300)의 인터 예측부(332)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
구체적으로 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S600). 디코딩 장치는 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다.
예를 들어, merge flag를 기반으로 현재 블록에 머지 모드가 적용되지 또는 (A)MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 mode index를 기반으로 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 (A)MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 전술한 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보를 도출한다(S610). 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 여기서 선택은 상술한 선택 정보(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다.
다른 예로, 디코딩 장치는 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 여기서 선택은 상술한 선택 정보(mvp flag or mvp index)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 현재 블록의 mvp와 MVD를 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다.
한편, 후보 리스트 구성 없이 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있으며, 이 경우 예측 모드에서 개시된 절차에 따라 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같은 후보 리스트 구성은 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S620). 이 경우 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 참조 픽처를 도출하고, 현재 블록의 움직임 벡터가 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 이때, 경우에 따라 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치의 인터 예측부(332)는 예측 모드 결정부(332_1), 움직임 정보 도출부(332_2), 예측 샘플 도출부(332_3)를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부(332_1)에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부(332_2)에서 수신된 움직임 정보에 관한 정보를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부(332_3)에서 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S630). 디코딩 장치는 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다(S640). 이후 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 바와 같이 인터 예측 절차는 인터 예측 모드 결정 단계, 결정된 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계, 도출된 움직임 정보에 기반한 예측 수행(예측 샘플 생성) 단계를 포함할 수 있다. 인터 예측 절차는 상술한 바와 같이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 수행될 수 있다.
한편, 스킵 모드 및/또는 머지 모드는 MVD(Motion Vector Difference) 없이 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 움직임을 예측하므로, 움직임 예측에 있어서 한계를 나타낸다. 스킵 모드 및/또는 머지 모드의 한계를 개선하기 위해, DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement), BDOF(Bi-directional optical flow) 모드 등을 적용하여 움직임 벡터를 리파인(refine)할 수 있다. DMVR, BDOF 모드는 현재 블록에 true 쌍예측이 적용되는 경우에 사용될 수 있다.
도 8은 true 쌍예측에서 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
DMVR은 디코더 측에서 주변 블록의 움직임 정보를 리파인(refinement)하여 움직임 예측을 수행하는 방법이다. DMVR이 적용되는 경우, 디코더는 머지(merge)/스킵(skip) 모드에서 주변 블록의 움직임 정보을 이용하여 생성된 템플릿(template)을 기반으로 cost 비교를 통해 리파인된 움직임 정보를 유도할 수 있다. 이 경우, 부가적인 시그널링 정보 없이 움직임 예측의 정밀도를 높이고 압축 성능을 향상시킬 수 있다.
본 문서에서, 설명의 편의를 위해 디코딩 장치를 위주로 설명하나, 본 문서의 실시예에 따른 DMVR은 인코딩 장치에서도 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 디코딩 장치는 list0 및 list1 방향의 초기 움직임 벡터(또는 움직임 정보)(예: MV0 및 MV1)에 의해 식별되는 예측 블록들(즉, 참조 블록들)을 도출하고, 도출된 예측 블록들을 가중합(예컨대, 평균)하여 템플릿(또는 bilateral template)을 생성할 수 있다(step 1). 여기서, 초기 움직임 벡터(MV0 및 MV1)는 머지/스킵 모드에서 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 유도된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다.
그리고, 디코딩 장치는 템플릿 매칭(template matching) 동작을 통해 템플릿과 참조 픽처의 샘플 영역간 차분값을 최소화하는 움직임 벡터(예: MV0' 및 MV1')를 유도할 수 있다(step 2). 여기서, 샘플 영역은 참조 픽쳐 내에서 초기 예측 블록의 주변 영역을 나타내며, 샘플 영역은 주변 영역, 참조 영역, 탐색 영역, 탐색 범위, 탐색 공간 등으로 지칭될 수 있다. 템플릿 매칭 동작은 템플릿과 참조 픽처의 샘플 영역간의 cost 측정 값을 계산하는 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, cost 측정에는 SAD(sum of absolute differences)가 이용될 수 있다. 일 예로, cost 함수로서 정규화된 SAD가 사용될 수 있다. 이때, matching cost는 SAD(T - mean(T), 2 * P[x] - 2 * mean(P[x]))로 주어질 수 있다. 여기서 T는 템플릿을 나타내고, P[x]는 탐색영역 내 블록을 나타낸다. 그리고, 2개의 참조 픽처 각각에 대하여 최소 템플릿 cost를 산출하는 움직임 벡터는 갱신된 움직임 벡터(초기 움직임 벡터를 대체하는)로서 고려될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 디코딩 장치는 갱신된 움직임 벡터 MV0' 및 MV1'를 이용하여 최종 양방향 예측 결과(즉, 최종 양방향 예측 블록)를 생성할 수 있다. 일 실시예로서, 갱신된(또는 새로운) 움직임 벡터 유도를 위한 multi-iteration이 최종 양방향 예측 결과 획득에 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 디코딩 장치는 초기 움직임 보상 예측(즉, 종래의 머지/스킵 모드를 통한 움직임 보상 예측)의 정확도를 향상시키기 위하여 DMVR 프로세스를 호출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 예측 모드가 머지 모드 또는 스킵 모드이고, 현재 블록에 디스플레이 순서상 현재 픽처를 기준으로 양방향의 참조 픽처가 반대 방향에 있는 양방향 쌍예측이 적용되는 경우, DMVR 프로세스를 수행할 수 있다.
도 9는 SAD(sum of absolute differences)를 사용하여 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이 디코딩 장치는 DMVR을 수행함에 있어서, SAD를 이용하여 matching cost를 측정할 수 있다. 일 실시예로, 도 9에서는 템플릿을 생성하지 않고 두 참조 픽처 내 예측 샘플간 MRSAD(Mean Sum of Absolute Difference)를 계산하여 움직임 벡터를 리파인하는 방법을 설명한다. 즉, 도 9의 방법은 MRSAD를 이용하는 양방향 매칭(bilateral matching)의 일 실시예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 디코딩 장치는 list0(L0) 방향의 움직임 벡터(MV0)에 의해 지시되는 화소(샘플)의 인접 화소를 L0 참조 픽처 상에서 도출하고, list1(L1) 방향의 움직임 벡터(MV1)에 의해 지시되는 화소(샘플)의 인접 화소를 L1 참조 픽처 상에서 도출할 수 있다. 그리고, 디코딩 장치는 L0 참조 픽처 상에서 도출된 인접 화소를 지시하는 움직임 벡터에 의해 식별되는 L0 예측 블록(즉, L0 참조 블록)과, L1 참조 픽처 상에서 도출된 인접 화소를 지시하는 움직임 벡터에 의해 식별되는 L1 예측 블록(즉, L1 참조 블록) 간의 MRSAD를 계산하여 matching cost를 측정할 수 있다. 이때, 디코딩 장치는 최소 cost를 갖는 탐색 지점(즉, L0 예측 블록과 L1 예측 블록 간의 최소 SAD를 갖는 탐색 영역)을 리파인된 움직임 벡터 쌍으로 선택할 수 있다. 즉, 리파인된 움직임 벡터 쌍은 L0 참조 픽처에서 최소 cost를 갖는 화소 위치(L0 예측 블록)를 가리키는 리파인된 L0 움직임 벡터와, L1 참조 픽처에서 최소 cost를 갖는 화소 위치(L1 예측 블록)를 가리키는 리파인된 L1 움직임 벡터를 포함할 수 있다.
실시예로, matching cost를 계산함에 있어, 참조 픽처의 탐색 영역이 설정된 후 단방향 예측은 regular 8 tap DCTIF interpolation filter를 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, MRSAD 계산은 16 비트 정밀도가 사용될 수 있고, 내부 버퍼를 고려하여 MRSAD 계산 이전에 클리핑 및/또는 반올림 연산이 적용되지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이 현재 블록에 true 쌍예측이 적용되는 경우, 쌍예측 신호를 리파인하기 위하여 BDOF가 사용될 수 있다. BDOF(Bi-directional optical flow)는 현재 블록에 쌍예측이 적용되는 경우 개선된 움직임 정보를 계산하고 이를 기반으로 예측 샘플들을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, BDOF는 4x4 서브블록(sub-block) 레벨에서 적용될 수 있다. 즉, BDOF는 현재 블록 내 4x4 서브블록 단위로 수행될 수 있다. 또는, BDOF는 루마 성분에 대하여만 적용될 수 있다. 또는, BDOF는 크로마 성분에 대하여만 적용될 수도 있고, 루마 성분 및 크로마 성분에 대하여 적용될 수도 있다.
BDOF 모드는 그 명칭에서 나타내는 바와 같이 오브젝트의 움직임이 smooth하다고 가정하는 광학 흐름(optical flow) 개념을 기반으로 한다. 4x4 서브블록 각각에 대해, L0 및 L1 예측 샘플들 간의 차이값을 최소화함으로써 움직임 리파인먼트 (vx, vy)가 계산될 수 있다. 그리고 움직임 리파인먼트는 4x4 서브블록에서 쌍예측 샘플 값들을 조정하기 위해 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, BDOF를 적용하여 예측 신호를 리파인먼트함에 있어서, 먼저 L0 예측 샘플들 및 L1 예측 샘플들의 수평 및 수직 그라디언트(gradient)를 계산할 수 있다. 이때, 수평 및 수직 그라디언트는 예측 샘플 (i, j)의 주변에 위치한 2개의 주변 샘플들 간의 차이를 기반으로 계산될 수 있고, 다음 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
여기서, 
는 수평 그라디언트이고, 
는 수직 그라디언트이다. 또한, 
는 리스트 k (k= 0, 1)에서 예측 샘플의 좌표 (i, j)에서의 예측 값이다.
다음으로, 수평 및 수직 그라디언트의 auto-correlation과 cross-correlation을 다음 수학식 2 및 수학식 3과 같이 계산할 수 있다.
여기서, 
는 4x4 서브블록 주변의 6x6 윈도우이다.
다음으로, 움직임 리파인먼트 (vx, vy)가 auto-correlation과 cross-correlation을 이용하여 계산될 수 있고, 다음 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.
여기서, 
이고, 
이고, 
이고, 
은 바닥 함수(floor function)이다.
다음으로, 상기 그라디언트와 움직임 리파인먼트를 기반으로 다음 수학식 5에서와 같이 BDOF 예측 샘플의 리파인먼트를 위한 b(x, y)가 계산될 수 있다.
그리고 마지막으로, BDOF 예측 샘플들(즉, BDOF를 적용하여 리파된 예측 샘플 값들)이 다음 수학식 6과 같이 계산될 수 있다.
한편, 상술한 DMVR 및 BDOF은 true 쌍예측을 적용하는 경우 (이때, true 쌍예측은 현재 블록의 픽처를 기준으로 다른 방향의 참조 픽처에서 움직임 예측/보상하는 경우를 나타낸다) 움직임 정보를 리파인하여 예측을 수행하는 기술로서, 픽처 내 오브젝트의 움직임이 일정 속도, 일정한 방향으로 이루어지는 경우를 가정하고 있다는 점에서 유사한 개념의 리파인먼트 기술임을 알 수 있다. 다만, true 쌍예측이 수행되는 경우, DMVR을 적용하기 위한 조건과 BDOF를 적용하기 위한 조건이 다르기 때문에, 각 기술별로 반복적으로 여러 번의 조건 체크를 수행하는 과정을 거쳐야 한다. 이에, 본 문서에서는 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정함에 있어서 조건 체크를 수행하는 과정을 개선함으로써, 디코더 복잡도 및 성능 면에서 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다.
다음 표 2는 기존의 true 쌍예측 시에 DMVR을 적용하기 위한 조건을 나타낸 것이다. 아래 나열한 조건들을 모두 만족할 때 DMVR을 적용할 수 있다.
상기 표 2를 참조하면, 1) SPS(Sequence Parameter Set) 신택스에서 시그널링되는 플래그 정보(예: sps_dmvr_enabled_flag)를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 플래그 정보(예: sps_dmvr_enabled_flag)는 true 쌍예측 기반 DMVR이 가용(enable)한지 여부를 나타낼 수 있다. 예컨대, sps_dmvr_enabled_flag가 1인 경우 (즉, true 쌍예측 기반 DMVR이 가용한 경우), DMVR 가용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
2) 머지 모드/스킵 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는지를 나타내는 플래그 정보(예: merge_flag)를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, merge_flag가 1인 경우 (즉, 머지 모드/스킵 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는 경우), 머지 모드/스킵 모드 적용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
3) MMVD(merge mode with motion vector difference) 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: mmvd_flag)를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, mmvd_flag가 0인 경우 (즉, MMVD 모드를 사용하지 않는 경우), MMVD 모드 적용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
4) 양방향 예측(쌍예측)을 사용하는지 여부를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 양방향 예측은 현재 픽처를 기준으로 서로 다른 방향에 존재하는 참조 픽처들을 기반으로 수행되는 인터 예측을 나타낼 수 있다. 예를 들어, predFlagL0[0][0]=1이고 predFlagL0[1][1]=1인 경우 양방향 예측이 적용되는 것으로 판단할 수 있고, 양방향 예측 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
5) true 쌍예측이고 현재 픽처와 양방향의 참조 픽처 간의 거리가 상호 동일한지 여부를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 즉, 현재 픽처와 LO 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처) 간의 거리와, 현재 픽처와 L1 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처) 간의 거리가 상호 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList0 [refIdxL0]) - DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList1 [ refIdxL1 ] ) = 0인 경우, true 쌍예측이고 현재 픽처와 양방향의 참조 픽처 간의 거리가 상호 동일하다고 판단하여, 양방향의 참조 픽처 거리가 동일한지 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
6) 현재 블록의 길이(Height)가 임계값(threshold)보다 큰지 여부를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 길이가 8 이상인 경우, 현재 블록 크기(길이) 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
7) 현재 블록의 크기가 임계값(threshold)보다 큰지 여부를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 크기, 즉 길이(Height)*너비(Width)가 64 이상인 경우, 현재 블록 크기(길이*너비) 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 표 2의 조건들 1) 내지 7)을 만족하는지 여부에 따라 DMVR 적용 여부를 결정할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 표 2의 조건들 1) 내지 7)이 모두 만족되는 경우에 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있고, 상기 표 2의 조건들 중 하나라도 만족되지 못하는 경우에 DMVR을 적용하지 않는다.
다음 표 3은 기존의 true 쌍예측 시에 BDOF를 적용하기 위한 조건을 나타낸 것이다. 아래 나열한 조건들을 모두 만족할 때 BDOF를 적용할 수 있다.
상기 표 3을 참조하면, 1) SPS(Sequence Parameter Set) 신택스에서 시그널링되는 플래그 정보(예: sps_bdof_enabled_flag)를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 플래그 정보(예: sps_bdof_enabled_flag)는 true 쌍예측 기반 BDOF가 가용(enable)한지 여부를 나타낼 수 있다. 예컨대, sps_bdof_enabled_flag가 1인 경우 (즉, true 쌍예측 기반 BDOF이 가용한 경우), BDOF 가용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
2) 양방향 예측을 사용하는지 여부를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 양방향 예측은 현재 픽처를 기준으로 서로 다른 방향에 존재하는 참조 픽처들을 기반으로 수행되는 인터 예측을 나타낼 수 있다. 예를 들어, predFlagL0 및 predFlagL1이 모두 1인 경우 양방향 예측이 적용되는 것으로 판단할 수 있고, 양방향 예측 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
3) true 쌍예측인지 여부를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 즉, 현재 픽처를 기준으로 LO 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처)와 L1 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처)가 시간적으로 서로 다른 방향에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, DiffPicOrderCnt( currPic, refPicList0[refIdxL0] ) * DiffPicOrderCnt( currPic, refPicList1[refIdxL1] )가 0보다 작은 경우, 현재 픽처를 기준으로 양방향의 참조 픽처가 서로 다른 방향에 위치하는 것으로 판단하여, true 쌍예측 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
4) 어파인 모드가 사용되는지 여부를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 어파인 모드가 사용되는지 여부는 MotionModelIdc를 유도함으로써 판단할 수 있다. 예를 들어, 유도된 MotionModelIdc가 0인 경우 어파인 모드가 사용되지 않는 것으로 판단할 수 있고, 이 경우 어파인 모드 적용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
5) 머지 모드에서의 인터 예측이 서브블록 단위로 수행되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: merge_subblock_flag)를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, merge_subblock_flag가 0인 경우 (즉, 서브블록 단위로 머지 모드가 적용되지 않는 경우), 서브블록 기반 머지 모드 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
6) GBi가 존재하는지 여부를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, GBi가 존재하는지 여부는 GBi 인덱스 정보(예: GbiIdx)를 기반으로 판단할 수 있다. 예를 들어, GbiIdx가 0인 경우 (즉, GbiIdx가 디폴트인 경우), GBi 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
7) 현재 블록이 루마(Luma) 성분을 포함하는 루마 블록인지 여부를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 루마 블록인지를 나타내는 인덱스(예: cIdx)가 0인 경우 (즉, 루마 블록인 경우), 루마 블록 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 표 3의 조건들 1) 내지 7)을 만족하는지 여부에 따라 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 표 3의 조건들 1) 내지 7)이 모두 만족되는 경우에 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있고, 상기 표 3의 조건들 중 하나라도 만족되지 못하는 경우에 BDOF을 적용하지 않는다.
여기서, 상술한 GBi는 L0 예측 및 L1 예측에 다른 가중치(weight)를 적용할 수 있는 일반적인 쌍예측(generalized bi-prediction)를 나타낼 수 있으며, 예컨대 GbiIdx를 사용하여 나타낼 수 있다. GbiIdx는 쌍예측인 경우에 존재할 수 있으며, 쌍예측 가중치 인덱스(bi-prediction weight index)를 나타낼 수 있다. 본 문서에서 움직임 정보는 GbiIdx를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, GbiIdx는 머지 모드의 경우에 주변 블록으로부터 도출될 수 있고, 또는 MVP 모드의 경우 GbiIdx 신택스 요소(예: gbi_idx)를 통하여 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 일례로, GbiIdx는 L1 예측에 적용되는 가중치 w를 지시할 수 있고, 이 경우 L0 예측에는 (1-w)의 가중치가 적용될 수 있다. 다른 예로, GbiIdx는 L0 예측에 적용되는 가중치 w를 지시할 수 있고, 이 경우 L1 예측에는 (1-w)의 가중치가 적용될 수 있다. GbiIdx가 가리키는 가중치는 다양하게 구성될 수 있으며, 예를 들어 다음 표 4 및 표 5와 같이 구성될 수 있다.
상기 표 4 및 상기 표 5를 참조하면, w1의 가중치는 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타낼 수 있으며, GbiIdx 값을 통해 L1 예측에 적용되는 가중치 w1를 지시할 수 있다. 예를 들어, 표 4의 실시예에 따르면, GbiIdx의 값이 0을 나타내는 경우, L1 예측에는 1/2 가중치를 적용하고, L0 예측에는 (1 - w1) 의 값인 1/2 가중치를 적용할 수 있다. 실시예에 따라, w1의 가중치는 L0 예측에 적용되는 가중치를 나타낼 수도 있으며, 이 경우 GbiIdx 값을 통해 L0 예측에 적용되는 가중치 w1를 지시할 수 있다.
상술한 바와 같이, DMVR과 BDOF의 적용 조건이 일부는 동일하고 일부는 유사하거나 다르다. 기존의 방식에서는 조건이 동일한 경우에도 각 기술별로 조건 체크를 수행하게 되므로, 쌍예측 수행을 위한 복잡도가 증가하게 된다. 이에, 본 문서에서는 쌍예측 시에 DMVR과 BDOF을 적용하기 위한 효율적인 조건을 제안한다.
머지/스킵 모드는 AMVP 모드와 비교할 때 상대적으로 움직임 정확도가 낮으므로, DMVR 방법을 이용하여 움직임 정보를 리파인하는 것이 성능 면에서 효과적이다. 그러나, BDOF 모드는 DMVR과 달리 머지/스킵 모드뿐만 아니라 AMVP 모드일 때도 적용하고 있는데, 이와 같이 AMVP 모드에서 BDOF를 적용하는 경우 성능 대비 BDOF 수행을 위한 복잡도가 증가할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 DMVR과 동일하게 BDOF의 경우도 머지/스킵 모드에서 적용하는 방안을 제안한다.
이 경우 본 문서에서 제안하는 일 실시예로, BDOF의 적용 조건은 다음 표 6에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 6을 참조하면, 머지 모드/스킵 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는지를 나타내는 플래그 정보(예: merge_flag)를 기반으로 BDOF 적용 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, merge_flag가 1인 경우 (즉, 머지 모드/스킵 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는 경우), 머지 모드/스킵 모드 적용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, DMVR과 동일하게 BDOF의 경우도 머지/스킵 모드일 때 적용될 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 상기 머지/스킵 모드인 경우에 적용하는 조건과 함께, BDOF가 가용한 경우에 적용하는 조건, 양방향 예측인 경우에 적용하는 조건, true 쌍예측인 경우에 적용하는 조건, 어파인 예측이 아닌 경우에 적용하는 조건, 서브블록 기반 머지 모드가 아닌 경우에 적용하는 조건, GBi 인덱스가 디폴트인 경우에 적용하는 조건, 루마 블록인 경우에 적용하는 조건을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
따라서, 디코딩 장치는 상기 표 6에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 6에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 6의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 6에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 나열한 조건들 중 상기 표 2 및 표 3에서 설명한 조건과 동일한 경우에는 구체적인 동작이나 의미가 동일하게 적용되므로, 각 조건에 대한 구체적인 설명을 생략하도록 한다. 또한 후술하는 실시예들에서도 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
인코딩/디코딩 장치의 경우 다양한 하드웨어를 사용하여 구성될 수 있으며, 성능 대비 복잡도 비율의 선호가 다를 수 있다. 이에, 본 실시예에서는 머지/스킵 모드뿐만 아니라 AMVP 모드에서도 DMVR을 적용하여 움직임 정보를 리파인할 수 있는 방안을 제안한다.
이 경우 본 문서에서 제안하는 일 실시예로, DMVR의 적용 조건은 다음 표 7에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 7을 참조하면, 머지 모드/스킵 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는지를 나타내는 플래그 정보(예: merge_flag)를 기반으로 DMVR 적용 여부를 결정하는 과정이 생략될 수 있다. 이와 같이, 머지 모드/스킵 모드의 적용 여부 조건을 생략함으로써, 머지 모드/스킵 모드인 경우뿐만 아니라 AMVP 모드에서도 DMVR을 적용할 수 있다.
상기 표 7에 따르면, DMVR이 가용한 경우에 적용하는 조건, MMVD 모드가 사용되지 않는 경우에 적용하는 조건, 양방향 예측인 경우에 적용하는 조건, 현재 픽처와 양방향 참조 픽처와의 거리가 상호 동일한 true 쌍예측인 경우에 적용하는 조건, 현재 블록의 길이가 8이상인 경우에 적용하는 조건, 현재 블록의 크기(길이*너비)가 64 이상인 경우에 적용하는 조건을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 7에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 7에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 7의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 7에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, 본 문서의 일 실시예로, DMVR 및 BDOF는 모두 일반적인 머지(normal merge) 모드에 적용될 수 있다. 즉, ATMVP(advanced temporal motion vector prediction) 모드가 아니고 어파인 모드가 아니고 CPR이 아닌 경우 DMVR 및 BDOF을 적용할 수 있다. 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 8에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 8을 참조하면, 어파인 모드가 사용되지 않는 경우에 적용하는 조건(예: MotionModelIdc가 0인 경우), 서브블록 기반 머지 모드가 아닌 경우에 적용하는 조건(예: merge_subblock_flag가 0인 경우)을 만족하는지를 판단함으로써, DMVR을 일반적인 머지 모드인 경우에 한해 적용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 어파인 모드 여부 조건, 서브블록 기반 머지 모드 여부 조건과 함께, DMVR이 가용한 경우에 적용하는 조건, 머지 모드/스킵 모드인 경우에 적용하는 조건, MMVD 모드가 사용되지 않는 경우에 적용하는 조건, 양방향 예측인 경우에 적용하는 조건, 현재 픽처와 양방향 참조 픽처와의 거리가 상호 동일한 true 쌍예측인 경우에 적용하는 조건, 현재 블록의 길이가 8이상인 경우에 적용하는 조건, 현재 블록의 크기(길이*너비)가 64 이상인 경우에 적용하는 조건을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 8에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 8에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 8의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 8의 적용 조건들 중에서 서브블록 기반 머지 모드 적용 여부 조건(예: merge_subblock_flag)은 기존의 DMVR 적용 조건들 중 중복되는 조건을 포함하고 있다. 따라서, 본 문서의 일 실시예로, 서브블록 기반 머지 모드 적용 여부 조건(예: merge_subblock_flag)과 중복되는 조건을 제거할 수 있다. 이 경우 다음 표 9에 제안된 것과 같이 해당 조건이 제거될 수 있다.
상기 표 9를 참조하면, 서브블록 기반 머지 모드는 현재 블록의 크기가 8X8 이상인 경우에 적용될 수 있다. 따라서, 서브블록 기반 머지 모드 적용 여부 조건(예: merge_subblock_flag = 0)은 현재 블록의 크기와 관련된 조건을 포함하고 있는 것이므로, 기존의 DMVR의 적용 조건들 중에서 현재 블록의 크기와 관련된 조건(예: CbHeight, CbHeight*CbWidth)을 제외시킬 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 길이가 8 이상인지 여부 조건, 현재 블록의 길이*너비가 64 이상인지 여부 조건은 생략하고 상기 표 9에 나열된 나머지 조건들을 이용하여 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 9에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 9에 나열된 조건들 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 9의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 8 또는 상기 표 9에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, 저복잡도에서 움직임 벡터의 정확도를 높이기 위해서 블록의 크기가 작은 경우에는 DMVR 및 BDOF와 같은 리파인 기술을 적용하지 않을 수 있다. 기존의 방식에서는 현재 블록이 8X8보다 크거나 같은 블록인 경우에 리파인 기술을 적용하고 있는데, 이 중 DMVR의 경우 현재 블록의 크기가 클 때 16X16 단위로 나누어 리파인을 적용하므로 16X16보다 작은 블록에 대해서는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 10에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 10을 참조하면, 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbWidth)을 변경함으로써, 16X16보다 작은 블록에 대해서 DMVR을 적용하지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 길이(예: CbHeight)가 16 이상인 경우에 적용하는 조건과 현재 블록의 너비(예: CbWidth)가 16 이상인 경우에 적용하는 조건을 사용할 수 있다. 이러한 현재 블록의 크기와 관련된 적용 조건들을 만족한 경우 (즉, 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우) DMVR을 적용하고, 상기와 같은 현재 블록의 크기와 관련된 적용 조건들을 만족하지 않는 경우 (즉, 현재 블록의 크기가 16X16 보다 작은 경우) DMVR을 적용하지 않을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbWidth)과 함께, 상기 표 10에서 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 10에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 10에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 10의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, 현재 블록이 16X16보다 작은 블록인 경우 DMVR뿐만 아니라 BDOF를 적용하지 않을 수 있다. 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 11에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 11을 참조하면, 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbWidth)을 변경함으로써, 16X16보다 작은 블록에 대해서 BDOF을 적용하지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 길이(예: CbHeight)가 16 이상인 경우에 적용하는 조건과 현재 블록의 너비(예: CbWidth)가 16 이상인 경우에 적용하는 조건을 사용할 수 있다. 이러한 현재 블록의 크기와 관련된 적용 조건들을 만족한 경우 (즉, 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우) BDOF을 적용하고, 상기와 같은 현재 블록의 크기와 관련된 적용 조건들을 만족하지 않는 경우 (즉, 현재 블록의 크기가 16X16 보다 작은 경우) BDOF을 적용하지 않을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbWidth)과 함께, 상기 표 11에서 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 11에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 11에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 11의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 10 또는 상기 표 11에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 DMVR은 현재 픽처와 양방향의 참조 픽처간의 거리가 상호 동일한 경우에 적용하는 반면, BDOF는 현재 픽처와 양방향의 참조 픽처간의 거리가 다르더라도 true 쌍예측인 경우 항상 적용된다. 따라서, 본 문서에서는 코딩 효율을 높이기 위해 상기 양방향의 참조 픽처 거리와 관련된 조건을 DMVR 및 BDOF에 통일하여 적용할 수 있는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, BDOF의 적용 조건은 다음 표 12에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 12를 참조하면, BDOF의 적용 조건들 중 참조 픽처 거리와 관련된 조건(예: DiffPicOrderCnt)을 변경함으로써, DMVR과 BDOF에 해당 조건을 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들어, DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList0 [refIdxL0]) - DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList1 [ refIdxL1 ] )이 0인지 여부를 판단함으로써, 현재 픽처와 LO 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처) 간의 거리와, 현재 픽처와 L1 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처) 간의 거리가 상호 동일한지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 현재 픽처와 양방향의 참조 픽처간의 거리가 상호 동일한 경우에 한해 BDOF를 적용할 수 있다. 이와 같이, true 쌍예측이면서 양방향의 참조 픽처 거리가 동일한 조건이 추가됨에 따라, BDOF 적용 범위가 제한되므로 디코딩 복잡도를 절감할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 참조 픽처 거리와 관련된 조건(예: DiffPicOrderCnt)과 함께, 상기 표 12에서 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 12에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 12에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 12의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, DMVR의 적용 조건은 다음 표 13에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 13을 참조하면, DMVR의 적용 조건들 중 참조 픽처 거리와 관련된 조건(예: DiffPicOrderCnt)을 변경함으로써, DMVR과 BDOF에 해당 조건을 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들어, DiffPicOrderCnt( currPic, refPicList0[ refIdxL0 ] ) * DiffPicOrderCnt( currPic, refPicList1[ refIdxL1 ] )이 0보다 작은지 여부를 판단함으로써, 현재 픽처를 기준으로 양방향의 참조 픽처(즉, LO 참조 픽처 및 L1 참조 픽처)가 서로 다른 방향에 위치하는 true 쌍예측인지를 결정할 수 있다. 즉, 현재 픽처와 양방향의 참조 픽처간의 거리가 동일하지 않더라도 true 쌍예측인 경우에는 항상 DMVR을 적용할 수 있다. 이와 같이, true 쌍예측 여부 조건이 적용됨에 따라 양방향의 참조 픽처 거리가 다른 경우에도 디코딩 복잡도를 고려하여 유도된 움직임 벡터는 스케일링(scaling) 하지 않고 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 참조 픽처 거리와 관련된 조건(예: DiffPicOrderCnt)과 함께, 상기 표 13에서 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 13에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 13에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 13의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 12 또는 상기 표 13에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, 각 참조 블록은 빛의 변화 등에 의해 가중합(weighted sum)으로 움직임 보상을 하는 경우가 발생할 수 있다. 이때 GBi나 LIC(local illumination compensation)로 그 현상을 파악할 수 있으므로, GBi나 LIC 조건을 고려하여 DMVR과 BDOF의 적용 조건을 정할 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, GBi 및 LIC 조건을 고려하여 DMVR의 적용 여부를 결정하는 방안을 제안한다. 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 14에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 14를 참조하면, GBi 조건(예: GbiIdx) 및 LIC 조건(예: LICFlag)을 추가하여 DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, GbiIdx가 0인 경우 (즉, GbiIdx가 디폴트인 경우), GBi 여부 조건을 만족하는 것으로 정하고, LICFlag가 0인 경우 (즉, LIC가 존재하는 경우), LIC 여부 조건을 만족하는 것으로 정할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 GBi 조건(예: GbiIdx) 및 LIC 조건(예: LICFlag)과 함께, 상기 표 14에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 14에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 14에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 14의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, GBi 및 LIC 조건을 고려하여 BDOF의 적용 여부를 결정하는 방안을 제안한다. 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 15에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 15에 따르면, 기존의 GBi 조건(예: GbiIdx)과 함께 LIC 조건(예: LICFlag)을 추가하여 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, GbiIdx가 0인 경우 (즉, GbiIdx가 디폴트인 경우), GBi 여부 조건을 만족하는 것으로 정하고, LICFlag가 0인 경우 (즉, LIC가 존재하는 경우), LIC 여부 조건을 만족하는 것으로 정할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 GBi 조건(예: GbiIdx) 및 LIC 조건(예: LICFlag)과 함께, 상기 표 15에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 15에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 15에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 15의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 14 또는 상기 표 15에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, DMVR과 BDOF는 디코딩 장치에서 리파인먼트 과정을 통해 움직임 정보를 유도하므로, 디코딩 복잡도 문제가 발생한다. 따라서, 본 문서에서는 머지 인덱스를 사용하여 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있게 함으로써, 디코딩 복잡도를 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 이때, DMVR과 BDOF는 모두 제한적인 범위 내에서 움직임 벡터의 리파인을 수행하므로 움직임 벡터가 부정확한 경우 라파인의 효과가 줄어들 수 있다. 따라서, 본 문서에서는 리파인의 효율을 고려하여 머지 인덱스가 나타내는 값이 작은 경우에만 제한적으로 적용할 수 있는 방안을 제안한다.
여기서, 머지 인덱스는 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 시그널링되는 신택스 요소일 수 있다. 예를 들어, 인코딩/디코딩 장치는 현재 블록에 머지 모드/스킵 모드가 적용되는 경우 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 이때, 인코딩 장치는 RD(rate-distortion) cost 기반으로 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 최적의 머지 후보를 선택하고, 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 디코딩 장치는 머지 후보 리스트 및 머지 인덱스 정보를 기반으로 현재 블록에 적용되는 머지 후보를 선택할 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, 머지 인덱스를 사용하여 DMVR의 적용 여부를 결정하는 방법은 다음 표 16에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 16을 참조하면, 머지 인덱스 조건(예: merge_idx)을 추가하여 DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 머지 인덱스(예: merge_idx)가 2보다 작은 경우, 머지 인덱스 조건을 만족하는 것으로 정할 수 있다. 여기서 머지 인덱스의 값(threshold)을 2로 설정하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며 코딩 효율에 따라 해당 값은 변경될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 머지 인덱스 조건(예: merge_idx)과 함께, 상기 표 16에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 16에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 16에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 165의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, 머지 인덱스를 사용하여 BDOF의 적용 여부를 결정하는 방법은 다음 표 17에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 17을 참조하면, 머지 모드/스킵 모드 여부 조건(예: merge_flag)과 머지 인덱스 조건(예: merge_idx)을 추가하여 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, merge_flag가 1이고 (즉, 머지 모드/스킵 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는 경우) merge_idx가 2 이상인 경우에 해당하지 않으면, 머지 인덱스의 값이 작은 경우에만 제한적으로 BDOF를 적용하는 조건을 만족하는 것으로 정할 수 있다. 다시 말해, merge_flag가 1이고 (즉, 머지 모드/스킵 모드를 사용하여 인터 예측을 수행하는 경우) merge_idx가 2보다 작은 경우, 머지 인덱스 조건을 만족하는 것으로 판단하고 BDOF를 적용할 수 있다. 여기서 머지 인덱스의 값(threshold)을 2로 설정하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며 코딩 효율에 따라 해당 값은 변경될 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 머지 모드/스킵 모드 여부 조건(예: merge_flag), 머지 인덱스 조건(예: merge_idx)과 함께, 상기 표 17에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 17에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 17에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 17의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 16 또는 상기 표 17에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, 머지/스킵 모드에서 MMVD를 통해 움직임 정보를 리파인할 수 있는데, 이 경우 디코더 복잡도가 증가하므로 MMVD가 적용될 때 DMVR을 수행하지 않도록 하고 있다. 그러나, MMVD를 고려하지 않고 적용되는 경우 성능 향상을 고려하여 MMVD 조건 없이도 DMVR을 적용할 수 있다. 이 경우 본 문서의 일 실시예에 따르면, DMVR의 적용 조건은 다음 표 18에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 18을 참조하면, 기존의 DMVR의 적용 조건들 중 MMVD 모드 적용 여부 조건(예: mmvd_flag)을 제외시킬 수 있다. 즉, mmvd_flag가 0인 경우 (즉, MMVD 모드를 사용하지 않는 경우)인지를 판단하는 과정을 생략하고, 상기 표 17에 나열된 조건들을 기반으로 DMVR의 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 (MMVD 모드 적용 여부 조건(예: mmvd_flag)을 제외한) 상기 표 18에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 18에 나열된 조건들 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 18의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 상술한 표 18의 실시예에서와 반대로, 머지/스킵 모드에서 MMVD를 통해 움직임 정보를 리파인할 때, 디코더 복잡도를 고려하여 BDOF의 수행 여부를 결정할 수 있다. 따라서, 본 문서에서는 MMVD 조건을 고려하여 BDOF의 적용 여부를 결정하는 방법을 제안한다. 이 경우 본 문서의 일 실시예에 따르면, BDOF의 적용 조건은 다음 표 19에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 19를 참조하면, MMVD 모드 적용 여부 조건(예: mmvd_flag)을 추가함으로써, MMVD를 통해 움직임 정보를 리파인하는 경우 BDOF를 적용하지 않을 수 있다. 예를 들어, mmvd_flag가 0인 경우 (즉, MMVD 모드를 사용하지 않는 경우), MMVD 모드 적용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 MMVD 모드 적용 여부 조건(예: mmvd_flag)과 함께, 상기 표 19에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 19에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 19에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 19의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 18 또는 상기 표 19에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, AMVP 모드일 때 AMVR(Adaptive Motion Vector Resolution) 기술이 적용될 수 있다. 이때, 움직임 벡터의 해상도(resolution)가 큰 경우, 즉 정수 샘플 단위 라운딩(integer-pel rounding), 4 샘플 단위 라운딩(4 integer-pel rounding)을 갖는 경우, 제한된 영역 내에서 리파인을 수행하는 BDOF의 경우 이러한 기술을 적용하기 적합하지 않을 수 있다. 따라서, 본 문서에서는 AMVR 조건에 따라 BDOF의 수행을 결정할 수 있는 방안을 제안한다. 이 경우 본 문서의 일 실시예에 따르면, BDOF의 적용 조건은 다음 표 20에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 20을 참조하면, AMVR 조건(예: amvr_flag)을 추가하여 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, amvr_flag는 움직임 벡터 차이(MVD)의 해상도를 나타내는 정보일 수 있다. 예를 들어, amvr_flag가 0인 경우 MVD의 해상도가 1/4 샘플(quarter-luma-sample) 단위로 유도되는 것을 나타내고, amvr_flag가 0이 아닌 경우 정수 샘플(integer-luma-sample) 단위 또는 4 샘플(four-luma-sample) 단위로 유도되는 것을 나타낼 수 있다. 또는, 그 반대의 경우로 정해질 수도 있다. 실시예에 따라, 상기 표 20에 제시된 바와 같이, amvr_flag가 0이 아닌 경우 BDOF가 적용되는 것으로 조건을 설정할 수 있다. 다시 말해, amvr_flag가 0인 경우 BDOF가 적용되지 않도록 제한할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 AMVR 조건(예: amvr_flag)과 함께, 상기 표 20에 나열된 나머지 조건들을 기반으로 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 20에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 20에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 20의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 DMVR과 BDOF는 SPS(Sequence Parameter Set) 신택스에서 각각 시그널링될 수 있다. 다음 표 21은 SPS 신택스를 통해 시그널링되는 DMVR이 가용한지 여부와 BDOF가 가용한지 여부를 나타내는 신택스 요소의 일 예를 나타낸다.
상기 표 21을 참조하면, SPS 신택스에서 sps_dmvr_enabled_flag를 시그널링할 수 있고, 이 신택스 요소를 기반으로 true 쌍예측 기반 DMVR이 가용(enable)한지 여부를 나타낼 수 있다. 예컨대, sps_dmvr_enabled_flag가 1인 경우 true 쌍예측 기반 DMVR이 가용한 것을 나타내고, sps_dmvr_enabled_flag가 0인 경우 true 쌍예측 기반 DMVR이 가용하지 않은 것을 나타낼 수 있다.
또한, SPS 신택스에서 sps_bdof_enabled_flag를 시그널링할 수 있고, 이 신택스 요소를 기반으로 true 쌍예측 기반 BDOF가 가용(enable)한지 여부를 나타낼 수 있다. 예컨대, sps_bdof_enabled_flag가 1인 경우 true 쌍예측 기반 BDOF이 가용한 것을 나타내고, sps_bdof_enabled_flag가 0인 경우 true 쌍예측 기반 BDOF이 가용하지 않은 것을 나타낼 수 있다.
상기 표 21에서와 같이 DMVR의 가용 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_dmvr_enabled_flag)와 BDOF의 가용 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_bdof_enabled_flag)를 이용하여 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크할 수 있다.
도 10은 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크하여 디코딩 과정을 수행하는 방법을 나타내는 일 예이다.
도 10의 방법은 상기 표 21에서와 같이 DMVR의 가용 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_dmvr_enabled_flag)와 BDOF의 가용 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_bdof_enabled_flag)를 이용하는 경우에 적용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 움직임 정보(예: 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등)를 유도할 수 있다(S1000).
디코딩 장치는 DMVR의 적용 조건을 체크할 수 있다(S1010). 이때 DMVR의 가용 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_dmvr_enabled_flag)를 기반으로 DMVR의 적용 조건을 체크할 수 있다. 예를 들어, DMVR이 가용한 경우(예컨대, sps_dmvr_enabled_flag가 1인 경우)에 DMVR의 적용 조건을 체크할 수 있다.
디코딩 장치는 DMVR의 적용 조건을 만족하는지 여부에 따라 DMVR 과정을 적용할지를 판단할 수 있다(S1020).
DMVR의 적용 조건을 모두 만족한 경우, 디코딩 장치는 DMVR 과정을 적용하여 리파인된 움직임 정보를 도출할 수 있다(S1030). DMVR의 적용 조건 중 하나 이상 만족하지 못한 경우, 디코딩 장치는 DMVR 과정을 적용하지 않을 수 있다.
디코딩 장치는 DMVR을 적용한 경우에 도출된 리파인된 움직임 정보 또는 DMVR을 적용하지 않은 경우에 도출된 (리파인되지 않은) 움직임 정보를 기반으로 현재 블록의 예측 샘플들을 유도할 수 있다(S1040).
그리고, 디코딩 장치는 BDOF의 적용 조건을 체크할 수 있다(S1050). 이때, BDOF의 가용 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_bdof_enabled_flag)를 기반으로 BDOF의 적용 조건을 체크할 수 있다. 예를 들어, BDOF이 가용한 경우(예컨대, sps_bdof_enabled_flag가 1인 경우)에 BDOF의 적용 조건을 체크할 수 있다.
BDOF의 적용 조건을 모두 만족한 경우, 디코딩 장치는 BDOF 과정을 적용하여 예측 샘플들에 대해 리파인을 수행할 수 있다(S1070). BDOF의 적용 조건 중 하나 이상 만족하지 못한 경우, 디코딩 장치는 BDOF 과정을 적용하지 않을 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 유도하고(S1080), 상기 레지듀얼 샘플들과 상기 BDOF를 적용한 경우에 도출된 리파인된 예측 샘플들 또는 BDOF를 적용하지 않은 경우에 도출된 (리파인되지 않은) 예측 샘플들을 기반으로 복원된 샘플들을 유도할 수 있다(S1090).
본 문서에서는 상술한 바와 같이 DMVR과 BDOF를 적용함에 있어 상호 간의 적용 조건을 일치(harmonization)시켜 코딩 효율을 향상시키고 복잡도를 감소시킬 수 있는 다양한 실시예들을 제안한 바 있다. 이와 같은 본 문서의 실시예들에 따른 DMVR과 BDOF의 적용 조건을 체크하여 디코딩 과정에 적용함에 있어, 각각의 조건을 따로 체크하여 적용할 수도 있으나 코딩 효율을 향상시키기 위해서 한번에 적용 조건을 체크할 수도 있다. 즉, 본 문서에서는 DMVR과 BDOF의 적용 조건을 한번에 통합하여 체크할 수 있는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, SPS(Sequence Parameter Set) 신택스에서 디코딩 장치에서의 리파인 적용 여부를 나타내는 정보(예: sps_refinement_enabled_flag)를 시그널링함으로써 DMVR/BDOF의 적용 조건 체크 과정을 수행할 수 있다. 다음 표 22는 SPS 신택스를 통해 시그널링되는 디코딩 장치에서의 리파인 적용 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_refinement_enabled_flag)의 일 예를 나타낸다.
상기 표 22를 참조하면, SPS 신택스에서 sps_refinement_enabled_flag를 시그널링할 수 있고, 이 신택스 요소를 기반으로 디코딩 장치에서의 리파인 적용이 가능한지 여부를 나타낼 수 있다. 예컨대, sps_refinement_enabled_flag가 존재할 때 (즉, sps_refinement_enabled_flag가 true인 경우), 디코딩 장치에서의 리파인 적용이 가능한 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 DMVR이 가용(enable)한지 여부를 나타내는 sps_dmvr_enabled_flag 신택스 요소 및 BDOF가 가용(enable)한지 여부를 나타내는 sps_bdof_enabled_flag 신택스 요소를 획득하여, DMVR과 BDOF의 적용 조건을 판단할 수 있다.
도 11 및 도 12는 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크하여 디코딩 과정을 수행하는 방법을 나타내는 다른 예이다.
도 11의 방법 및 도 12의 방법은 상기 표 22에서와 같이 디코딩 장치에서의 리파인 적용이 가능한지 여부를 나타내는 신택스 요소(예: sps_refinement_enabled_flag)를 이용하는 경우에 적용될 수 있다. 또한, 도 11 및 도 12은 상술한 도 10과 중복되는 내용에 관해서는 설명을 생략한다.
도 11을 참조하면, 상기 도 10의 과정과 비교하여 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 각각 체크하지 않고, 앞 단에서 한번에 체크하는 것을 알 수 있다. 일 실시예로, 도 11의 단계 S1110에서, 디코딩 장치는 리파인 적용 조건을 체크할 수 있다. 이때, 리파인 적용 조건 체크는, 상기 표 22에서와 같은 sps_refinement_enabled_flag를 기반으로 수행될 수 있다. 예를 들어, sps_refinement_enabled_flag가 1인 경우, DMVR이 가용(enable)한지 여부를 나타내는 sps_dmvr_enabled_flag 신택스 요소 또는 BDOF가 가용(enable)한지 여부를 나타내는 sps_bdof_enabled_flag 신택스 요소를 획득하고, 이를 기반으로 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 체크할 수 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 상기 도 10의 과정과 비교하여 DMVR 및 BDOF의 적용 조건을 각각 체크하지 않고, 앞 단에서 한번에 체크하되 다른 조건에 대해서는 간단한 체크 과정(BDOF의 적용 조건)을 수행할 수 있다. 일 실시예로, 도 12의 단계 S1210에서, 디코딩 장치는 리파인 적용 조건을 체크할 수 있다. 이후 도 12의 단계 S1250에서, 디코딩 장치는 상기 리파인 적용 조건과 다른 조건을 가지는 BDOF의 적용 조건에 대해서 추가적으로 간단히 체크를 수행할 수 있다.
한편, 현재 블록의 길이(Height) 또는 크기(Height*Width)가 특정 길이 또는 특정 크기보다 작은 경우, 움직임 보상(Motion Compensation)을 위한 multiplication/addition의 계산 비율이 증가하게 된다. 따라서, 본 문서의 일 실시예에서는 worst case를 줄이기 위해 DMVR의 적용 조건에서와 같이, 작은 길이 또는 작은 크기의 블록에 대해 BDOF의 적용을 제한할 수 있다. 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 23에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 23을 참조하면, 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbWidth)을 추가함으로써, 특정 크기보다 작은 블록에 대해서 BDOF을 적용하지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 길이(예: CbHeight)가 8 이상인 경우에 적용하는 조건과, 현재 블록의 크기(예: CbHeight* CbWidth)가 64 이상인 경우에 적용하는 조건을 사용할 수 있다. 이러한 현재 블록의 크기와 관련된 적용 조건들을 만족한 경우 (즉, 현재 블록의 길이가 8 이상이고 현재 블록의 길이*너비가 64 이상인 경우) BDOF을 적용하고, 상기와 같은 현재 블록의 크기와 관련된 적용 조건들을 만족하지 않는 경우 BDOF을 적용하지 않을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbHeight*CbWidth)과 함께, 상기 표 23에서 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 23에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 23에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 23의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
한편, 현재 블록에 MMVD가 적용되는 경우 MMVD에 대한 정보(예: mmvd index)를 기반으로 움직임 정보를 유도할 수 있다. 여기서, MMVD에 대한 정보는 베이스(base) MV의 인덱스, 거리 인덱스(distance index), 방향 인덱스(direction index) 등을 포함할 수 있다. 특히, 거리 인덱스(보다 구체적으로, mmvd_distance_index[xCb][yCb])는 베이스 MV와의 거리를 나타내기 위해 사용되는데, 예를 들어 거리 인덱스 0 내지 7은 각각 {1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 16, 32} 등으로 나타낼 수 있다. DMVR 및 BDOF에서 움직임 정보의 리파인먼트를 결정함에 있어, 인접 픽셀(인접 샘플)을 고려하여 리파인먼트 여부를 결정하는데, 이때 인접 픽셀과 베이스 MV와의 거리가 먼 경우 거리 인덱스의 값도 커지게 된다. 이와 같은 경우 인접 픽셀을 고려하는 것이 DMVR 및 BDOF의 성능 향상에 도움을 주기 어렵다. 따라서, 본 문서에서는 거리 인덱스(보다 구체적으로, mmvd_distance_index[xCb][yCb]) 값에 따라 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, 거리 인덱스를 고려하여 DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 24에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 24를 참조하면, DMVR의 적용 조건들 중 MMVD과 관련된 조건(예: mmvd_flag)을 변경함으로써, MMVD 모드 시에 제한적으로 DMVR을 적용할 수 있다. 예를 들어, mmvd_flag가 1이고 mmvd_distance_index가 4보다 큰 경우, MMVD의 거리 인덱스 조건을 만족하는 것으로 정할 수 있다. 따라서, MMVD 모드가 적용될 때 거리 인덱스(예: mmvd_distance_index[xCb][yCb]) 값에 따라 DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있다.
여기서 mmvd_distance_index를 위한 임계값(threshold)을 4로 설정하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며 성능 및 코딩 효율에 따라 다양한 수치로 변경될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 MMVD 적용 여부 조건(예: mmvd_flag), MMVD의 거리 인덱스 조건(예: mmvd_distance_index)과 함께, 상기 표 24에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 24에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 24에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 24의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 본 문서의 일 실시예로, 거리 인덱스를 고려하여 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 25에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 25를 참조하면, 머지 모드/스킵 모드 여부 조건(예: merge_flag), MMVD과 관련된 조건(예: mmvd_flag, mmvd_distance_index)을 추가함으로써, MMVD 모드 시에 제한적으로 BDOF을 적용할 수 있다. 예를 들어, merge_flag가 존재하지 않거나 (즉, merge_flag가 1이 아닌 경우), 또는 merge_flag가 1이고 mmvd_flag가 1이고 mmvd_distance_index가 4보다 큰 경우, MMVD 모드 시에 제한적으로 BDOF을 적용하는 조건을 만족하는 것으로 정할 수 있다. 따라서, MMVD 모드가 적용될 때 거리 인덱스(예: mmvd_distance_index[xCb][yCb]) 값에 따라 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있다.
여기서 mmvd_distance_index를 위한 임계값(threshold)을 4로 설정하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며 성능 및 코딩 효율에 따라 다양한 수치로 변경될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 머지 모드/스킵 모드 여부 조건(예: merge_flag), MMVD과 관련된 조건(예: mmvd_flag, mmvd_distance_index)과 함께, 상기 표 25에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 25에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 25에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 25의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 24 또는 상기 표 25에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 현재 블록에 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 수행하는 CIIP(Combined intra-inter prediction) 모드가 적용될 수 있다. 이 경우, 인터 예측이 수행된 예측 블록(인터 블록)은 인트라 예측 방법과 결합(combine)되어 최종적으로 예측 샘플 값들이 생성되므로, 예측 정확도가 향상될 수 있다. 그러나, DMVR 및 BDOF는 인터 블록에 대해 리파인먼트하는 기술이므로, 복잡도 대비 성능 면에서 CIIP 모드의 적용이 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 본 문서에서는 CIIP를 고려하여 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, CIIP을 고려하여 DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 26에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 26을 참조하면, CIIP 모드 적용 여부 조건(예: ciip_flag)을 추가함으로써, CIIP 적용 여부에 따라 DMVR을 제한적으로 적용할 수 있다. 예를 들어, ciip_flag가 0인 경우 (즉, CIIP 모드가 적용되지 않는 경우), CIIP 모드 적용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단하여 DMVR을 적용할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 CIIP 모드 적용 여부 조건(예: ciip_flag)과 함께, 상기 표 26에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 26에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 26에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 26의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 본 문서의 일 실시예로, CIIP을 고려하여 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 27에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 27을 참조하면, CIIP 모드 적용 여부 조건(예: ciip_flag)을 추가함으로써, CIIP 적용 여부에 따라 BDOF을 제한적으로 적용할 수 있다. 예를 들어, ciip_flag가 0인 경우 (즉, CIIP 모드가 적용되지 않는 경우), CIIP 모드 적용 여부 조건을 만족하는 것으로 판단하여 BDOF을 적용할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 CIIP 모드 적용 여부 조건(예: ciip_flag)과 함께, 상기 표 27에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 27에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 27에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 27의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 26 또는 상기 표 27에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
상술한 본 문서의 실시예에 따른 표 6 내지 표 27에서 나열된 방법은 조합하여 적용될 수 있다. 즉, 리파인 적용 조건을 체크함으로써 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있으며, 다음 표 28에서과 같은 조건들을 적용할 수 있다.
상기 표 28을 참조하면, DMVR 또는 BDOF가 적용될 때 양방향 예측인 경우에 적용하는 조건, 현재 픽처와 양방향 참조 픽처와의 거리가 상호 동일한 true 쌍예측인 경우에 적용하는 조건, MMVD 모드가 사용되지 않는 경우에 적용하는 조건, 어파인 예측이 아닌 경우에 적용하는 조건, 서브블록 기반 머지 모드가 아닌 경우에 적용하는 조건, GBi 인덱스가 디폴트인 경우에 적용하는 조건을 이용할 수 있다. 즉, 상기 조건들을 만족하는지 여부에 따라 DMVR 또는 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상술하였듯 DMVR을 위해 머지 모드인지 여부를 판단하거나, BDOF를 위해 루마 블록인지 여부를 판단하는 등의 조건이 추가될 수도 있다.
상기 표 28에서 나열된 적용 조건들은 하나의 예시이며, 전술한 실시예들(상기 표 6 내지 표 27의 실시예들)에서 나열한 다양한 조건들을 조합하여 사용될 수 있음은 자명하다.
한편, DMVR에서는 디코딩 복잡도를 고려하여 MRSAD(mean-removed SAD) 함수 대신 SAD 함수를 비용 함수로 채택하고 있다. 그러나, GBi 인덱스가 디폴트(예: GbiIdx가 0인 경우)가 아닌 경우 두 개의 참조 블록이 서로 다른 가중치(weighting factor)를 가질 수 있기 때문에, SAD를 사용하는 DMVR은 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, GBi 인덱스를 고려하여 DMVR의 조건이 고정될 수 있다. 실험 결과에 따르면 VTM4.0(VVC Test Model)과 비교하여 100% 인코딩 및 디코딩 런타임(run-time)으로 0.00% RD-rate 변화가 나타났다.
VVC(versatile video coding)의 경우 DMVR 과정은 다음 표 29에 나열된 조건들이 모두 충족될 때 수행될 수 있다.
현재 DMVR은, 나중에 가중 평균될 참조 블록들의 SAD를 비교하여 매칭되지 않는 블록을 검색할 수 있다. 본 문서에서는 두 개의 참조 블록이 서로 다른 가중치를 가질 수 있기 때문에, 이러한 경우를 고려하여 DMVR의 조건을 정할 수 있다. 본 문서의 일 실시예에 따르면, GBi 인덱스가 디폴트가 아닌 블록에 대해서는 DMVR을 수행하지 않도록 할 수 있다. 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 30와 같을 수 있다.
상기 표 30에서와 같이, GBi 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우 DMVR을 수행하는 조건을 추가할 수 있다. 다시 말해, GBi 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0이 아닌 경우에는 두 개의 참조 블록(즉, L0 예측에 참조되는 참조 블록과 L1 예측에 참조되는 참조 블록)에 서로 다른 가중치가 적용되기 때문에, 이 경우 DMVR을 수행하지 않도록 제한할 수 있다.
한편, BDOF는 현재 블록(즉, 현재 코딩 유닛; 현재 CU)이 true 쌍예측 조건을 만족하는 경우에 수행된다. 광학 흐름 수식(optical flow equation)은 일정한 속도(즉, 운동량)로 움직이는 오브젝트의 움직임을 예측하기 위해 설계되었다는 점을 고려할 때, 현재 true 쌍예측 조건은 BDOF를 적용하기 위한 최적의 조건은 아니다. 따라서, 참조 픽처의 거리를 고려하여 BDOF의 조건이 고정될 수 있다. 실험 결과에 따르면 VTM4.0(VVC Test Model)과 비교하여 100% 인코딩 및 디코딩 런타임(run-time)으로 0.01% RD-rate 변화가 나타났다.
도 13은 BDOF의 개념을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
상술한 바와 같이 BDOF는 광학 흐름 개념을 사용하여 움직임 보상(motion compensation)의 성능을 향상시키도록 설계되었다. BDOF에 따르면, 도 13에 도시된 바와 같이, 오브젝트가 일정한 속도(일정한 움직임)로 움직이고 또한 오브젝트가 움직이는 동안 각 픽셀의 휘도는 변하지 않는다고 가정할 수 있다. 이러한 가정을 할 경우 광학 흐름의 수식은 다음 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
상술하였듯, 현재 CU가 true 쌍예측 조건을 만족하는 경우에 BDOF가 수행된다. 그러나, 이 true 쌍예측 조건이 오브젝트가 일정한 속도로 움직이는 경우를 의미하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서에서는 오브젝트가 일정한 움직임을 가지는 경우에 BDOF를 적용할 수 있도록 하는 방안을 제안하고, 움직임 보상의 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 상기 수학식 7에서 δt로서 현재 픽처를 기준으로 LO 참조 픽처(도 13의 Reference 0)와의 거리와 L1 참조 픽처(도 13의 Reference 1)와의 거리가 서로 동일한 경우 BDOF를 적용할 수 있다. 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 31과 같이 변경될 수 있다.
상기 표 31을 참조하면, BDOF의 적용 조건들 중 참조 픽처 거리와 관련된 조건(예: DiffPicOrderCnt)을 변경함으로써, 일정한 움직임 속도를 가진 경우에 한정하여 BDOF를 적용할 수 있다. 예를 들어, DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 0 ][ refIdxL0 ])과 DiffPicOrderCnt( RefPicList[ 1 ][ refIdxL1 ], currPic )이 동일한지를 판단함으로써, 현재 픽처와 LO 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L0 내의 참조 픽처) 간의 거리와, 현재 픽처와 L1 참조 픽처(즉, 참조 픽처 리스트 L1 내의 참조 픽처) 간의 거리가 상호 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 현재 픽처를 기준으로 LO 참조 픽처와의 거리와 L1 참조 픽처와의 거리가 서로 동일한 경우에 한해 BDOF를 적용할 수 있다. 이와 같이, 현재 픽처를 기준으로 양방향의 참조 픽처 거리가 동일한 조건이 사용됨으로써, true 쌍예측이면서 일정 속도로 움직이고 있는 오브젝트를 포함하고 있는 블록인지를 판별할 수 있다. 이러한 조건을 만족하는 블록에 대해 BDOF를 적용함으로써, 보다 향상된 움직임 정보 리파인먼트 결과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 참조 픽처 거리와 관련된 조건(예: DiffPicOrderCnt)과 함께, 상기 표 31에서 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 31에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 31에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 31의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
한편, 본 문서는 블록 크기에 따라 BDOF의 적용 여부를 결정하는 방안을 제안한다. 다음 표 32는 본 문서의 일실시예에 따른 블록 크기 제한을 적용 조건으로 포함하는 경우를 나타낸다.
상기 표 32를 참조하면, BDOF를 적용함에 있어, 현재 블록의 길이(예: CbHeight)가 8 이상인 경우, 현재 블록의 크기(길이*너비)(예: CbHeight* CbWidth)가 64 이상인 경우를 조건으로 추가할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 현재 블록의 길이가 8 이상인 조건, 현재 블록의 길이*너비가 64 이상인 조건과 함께, 상기 표 32에 나열된 나머지 적용 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 32에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 32에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 32의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
본 문서에서 전술된 DMVR 과정은 다음 표 32과 같은 스펙(spec)에 따라 구현될 수 있다. 다음 표 33은 본 문서의 일 실시예로 SAD를 기반으로 움직임 벡터 리파인먼트 과정의 일례를 나타낸다.
한편, 상술한 바와 같이 DMVR에서는 디코딩 복잡도를 고려하여 MRSAD(mean-removed SAD) 함수 대신 SAD 함수를 비용 함수로 채택하고 있다. 그러나, GBi 인덱스가 디폴트(예: GbiIdx가 0인 경우)가 아니고 명시적 가중 예측(explicit weighted prediction)에 의한 가중치 플래그(weighting flag)가 0이 아닌 경우, SAD를 사용하는 DMVR은 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, GBi 인덱스와 명시적 가중 예측의 가중치 플래그를 고려하여 DMVR의 조건이 고정될 수 있다. 또한, BDOF에도 동일한 조건이 적용될 수 있다. 실험 결과에 따르면 VTM4.0(VVC Test Model)과 비교하여 100% 인코딩 및 디코딩 런타임(run-time)으로 0.00% RD-rate 변화가 나타났다.
현재 DMVR은, 나중에 가중 평균되는 참조 블록들의 SAD를 비교하여 매칭되지 않는 블록을 검색할 수 있다. 본 문서에서는 두 개의 참조 블록이 서로 다른 가중치를 가질 수 있기 때문에, 이러한 경우를 고려하여 DMVR의 조건을 정할 수 있다. 본 문서의 일 실시예에 따르면, GBi 인덱스가 디폴트가 아닌 블록에 대해서는 DMVR을 수행하지 않도록 할 수 있다. 또한, 명시적 가중 예측에 의한 가중치 플래그가 0이 아닌 블록에 대해서는 DMVR을 수행하지 않도록 할 수 있다.
본 문서의 일 실시예에서는 가중 쌍예측 여부를 고려하여 DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있는 방안을 제안한다. 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 34에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 34를 참조하면, L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag), L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 인덱스 조건(예: GbiIdx)을 추가함으로써, 가중 쌍예측 여부에 따라 DMVR을 적용할지를 결정할 수 있다.
예를 들어, L0 예측에 대해 명시적으로 가중치를 적용할지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag) 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치를 적용할지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)를 기반으로, 현재 블록에 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, luma_weight_l0_flag의 값이 0이고 luma_weight_l1_flag의 값이 0인 경우, 제한적으로 DMVR을 적용할 수 있다. 다시 말해, L0 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중 예측을 적용하지 않는 경우, DMVR을 적용하는 것으로 결정할 수 있다.
또한, L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값을 기반으로, 현재 블록에 서로 다른 가중치를 사용하는 쌍예측(즉, L0 예측 및 L1 예측)이 적용되는지를 판단할 수 있다. 즉, 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우는 상기 표 4의 실시예에서 설명한 바와 같이 L0 예측 및 L1 예측에 서로 다른 가중치가 적용되지 않는 디폴트인 경우일 수 있다. 따라서, 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0일 때, 제한적으로 DMVR을 적용할 수 있다.
실시예에 따라, L0 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중 예측을 적용하지 않는 경우 (luma_weight_l0_flag의 값이 0이고 luma_weight_l1_flag의 값이 0인 경우), 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx) 정보를 더 획득하여 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0인지를 판단할 수 있다.
본 실시에에서는 L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag), L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 인덱스 조건(예: GbiIdx)과 함께, 상기 표 34에 나열된 나머지 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 34에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 34에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 34의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
한편 BDOF의 경우, GBi 인덱스는 고려되고 있으나 명시적 가중 예측의 가중치 플래그는 고려되지 않고 있다. 따라서, 본 문서에서는 BDOF에 대해서도 GBi 인덱스와 명시적 가중 예측의 가중치 플래그를 고려하여 적용 여부를 결정하는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, 가중 쌍예측 여부를 고려하여 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있도록 하며, 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 35에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 35를 참조하면, L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag)을 추가함으로써, 가중 쌍예측 여부에 따라 BDOF을 적용할지를 결정할 수 있다.
예를 들어, L0 예측에 대해 명시적으로 가중치를 적용할지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag) 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치를 적용할지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)를 기반으로, 현재 블록에 명시적 가중 예측이 적용되는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, luma_weight_l0_flag의 값이 0이고 luma_weight_l1_flag의 값이 0인 경우, 제한적으로 BDOF을 적용할 수 있다. 다시 말해, L0 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중 예측을 적용하지 않는 경우, BDOF을 적용하는 것으로 결정할 수 있다.
본 실시에에서는 L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag)과 함께, 상기 표 35에 나열된 나머지 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 35에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 35에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 35의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 34 또는 상기 표 35에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 GBi 인덱스뿐만 아니라 명시적 가중 예측의 가중 인자(weight factor)를 고려하여 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있다. 이때, 명시적 가중 예측의 적용 여부를 판단하기 위해, luma_weight_lX_flag(여기서, X는 0 또는 1)를 이용하여 루마 성분에 대해 가중 예측 여부를 고려하였으나, 크로마 성분에 대해서도 가중 예측 여부를 고려할 수 있다. 따라서, 본 문서에서는 루마 성분의 가중 인자뿐만 아니라 크로마 성분의 가중 인자를 함께 고려하여 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 판단하는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, 현재 블록의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 명시적 가중 예측의 가중 인자를 고려하여 DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 36에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 36을 참조하면, L0 예측의 루마 성분(루마 예측 값) 및 L1 예측의 루마 성분(루마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag), L0 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값) 및 L1 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: chroma_weight_l0_flag, chroma_weight_l1_flag), L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 인덱스 조건(예: GbiIdx)을 추가함으로써, 루마 및 크로마 성분 둘 다에 대해 가중치(즉, 가중 인자)가 명시적으로 적용되지 않는 경우에 한해 제한적으로 DMVR을 적용하도록 할 수 있다.
예를 들어, L0 예측의 루마 성분(루마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag) 및 L1 예측의 루마 성분(루마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)를 기반으로, 현재 블록의 루마 성분에 대해 명시적 가중 예측의 가중 인자가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, L0 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: chroma_weight_l0_flag) 및 L1 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: chroma_weight_l1_flag)를 기반으로, 현재 블록의 크로마 성분에 대해 명시적 가중 예측의 가중 인자가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, luma_weight_l0_flag의 값이 0이고 luma_weight_l1_flag의 값이 0인 경우 루마 성분에 대해 명시적으로 가중 인자가 존재하지 않음을 판단할 수 있고, chroma_weight_l0_flag의 값이 0이고 chroma_weight_l1_flag의 값이 0인 경우 크로마 성분에 대해 명시적으로 가중 인자가 존재하지 않음을 판단할 수 있다. 이와 같이 루마 성분 및 크로마 성분 둘 다에 대해 명시적 가중 인자가 존재하지 않는 경우, 제한적으로 DMVR을 적용할 수 있다.
또한, L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값을 기반으로, 현재 블록에 서로 다른 가중치를 사용하는 쌍예측(즉, L0 예측 및 L1 예측)이 적용되는지를 판단할 수 있다. 즉, 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우는 상기 표 4의 실시예에서 설명한 바와 같이 L0 예측 및 L1 예측에 서로 다른 가중치가 적용되지 않는 디폴트인 경우일 수 있다. 따라서, 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0일 때, 제한적으로 DMVR을 적용할 수 있다.
실시예에 따라, 루마 성분의 L0 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중 예측을 적용하지 않는 경우 (luma_weight_l0_flag의 값이 0이고 luma_weight_l1_flag의 값이 0인 경우)와, 크로마 성분의 L0 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중 예측을 적용하지 않는 경우 (chroma_weight_l0_flag의 값이 0이고 chroma_weight_l1_flag의 값이 0인 경우)일 때, 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx) 정보를 더 획득하여 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0인지를 판단할 수 있다.
본 실시에에서는 루마 성분의 L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag), 크로마 성분의 L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: chroma_weight_l0_flag, chroma_weight_l1_flag), L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 인덱스 조건(예: GbiIdx)과 함께, 상기 표 36에 나열된 나머지 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 36에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 36에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 36의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 본 문서의 일 실시예로, 현재 블록의 루마 성분 및 크로마 성분에 대해 명시적 가중 예측의 가중 인자를 고려하여 BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 37에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 37을 참조하면, L0 예측의 루마 성분(루마 예측 값) 및 L1 예측의 루마 성분(루마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag), L0 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값) 및 L1 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: chroma_weight_l0_flag, chroma_weight_l1_flag)을 추가함으로써, 루마 및 크로마 성분 둘 다에 대해 가중치(즉, 가중 인자)가 명시적으로 적용되지 않는 경우에 한해 제한적으로 BDOF을 적용하도록 할 수 있다.
예를 들어, L0 예측의 루마 성분(루마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag)의 값이 0이고, L1 예측의 루마 성분(루마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)의 값이 0인 경우, 현재 블록의 루마 성분에 대한 L0 예측 및 L1 예측의 가중 인자가 명시적으로 존재하지 않음을 판단할 수 있다.
또한, L0 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: chroma_weight_l0_flag)의 값이 0이고, L1 예측의 크로마 성분(크로마 예측 값)에 대해 명시적으로 가중치를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: chroma_weight_l1_flag)의 값이 0인 경우, 현재 블록의 크로마 성분에 대한 L0 예측 및 L1 예측의 가중 인자가 명시적으로 존재하지 않음을 판단할 수 있다.
이와 같이 루마 성분 및 크로마 성분 둘 다에 대해 L0 예측 및 L1 예측 시에 가중 인자가 존재하지 않는 경우, 제한적으로 BDOF을 적용할 수 있다.
본 실시에에서는 루마 성분의 L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: luma_weight_l0_flag, luma_weight_l1_flag), 크로마 성분의 L0 예측 및 L1 예측에 대해 명시적으로 가중치 적용 여부를 나타내는 조건(예: chroma_weight_l0_flag, chroma_weight_l1_flag)과 함께, 상기 표 37에 나열된 나머지 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 37에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 37에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 37의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 36 또는 상기 표 37에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 본 문서의 실시예들에 따르면 명시적 가중 예측을 고려하여 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있다. 이때, 명시적 가중 예측의 적용 여부를 판단하기 위해, 슬라이스의 종류를 고려할 수 있다. 따라서, 본 문서에서는 슬라이스 종류와 그에 따른 가중 예측의 적용 여부를 고려하여 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 판단하는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, 현재 슬라이스의 종류에 따라 가중 예측의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보를 이용하여 DMVR 및 BDOF의 적용 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 현재 슬라이스의 종류에 따라 가중 예측의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보는 PPS(Picture Parameter Set) 또는 SPS(Sequence Parameter Set) 신택스를 통해 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 일례로, 다음 표 38은 PPS 신택스를 통해 시그널링되는 상기 플래그 정보를 나타낸다.
상기 표 38을 참조하면, weighted_pred_flag 및 weighted_bipred_flag가 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 여기서, weighted_pred_flag는 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 정보이고, weighted_bipred_flag는 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 정보일 수 있다.
예를 들어, weighted_pred_flag의 값이 0이면 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되지 않음을 나타내고, weighted_pred_flag의 값이 1이면 가중 예측이 P 슬라이스에 적용됨을 나타낼 수 있다. 또한, weighted_bipred_flag의 값이 0이면 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되지 않음을 나타내고, weighted_bipred_flag의 값이 1이면 가중 예측이 B 슬라이스에 적용됨을 나타낼 수 있다.
여기서, P 슬라이스(predictive slice)라 함은 하나의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 이용한 인터 예측(단)을 기반으로 디코딩되는 슬라이스를 의미할 수 있다. B 슬라이스(bi-predictive slice)라 함은 하나 이상, 예컨대 두개의 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 이용한 인터 예측을 기반으로 디코딩되는 슬라이스를 의미할 수 있다.
본 문서의 일 실시예로, 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: weighted_pred_flag) 및 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: weighted_bipred_flag)를 기반으로, DMVR의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 39에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 39를 참조하면, 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_pred_flag), 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_bipred_flag), L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 인덱스 조건(예: GbiIdx)을 추가함으로써, P 슬라이스 및 B 슬라이스에 대해 가중 예측이 적용되지 않는 경우에 한해 제한적으로 DMVR을 적용하도록 할 수 있다.
예를 들어, weighted_pred_flag의 값이 1이면서 P 슬라이스인 경우가 아니고, 또한 weighted_bipred_flag의 값이 1이면서 B 슬라이스인 경우가 아닐 때, DMVR을 적용할 수 있다. 다시 말해, P 슬라이스에 가중 예측이 적용되지 않고 B 슬라이스에 가중 예측이 적용되지 않는 경우, DMVR을 적용하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값을 기반으로, 현재 블록에 서로 다른 가중치를 사용하는 쌍예측(즉, L0 예측 및 L1 예측)이 적용되는지를 판단할 수 있다. 즉, 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우는 상기 표 4의 실시예에서 설명한 바와 같이 L0 예측 및 L1 예측에 서로 다른 가중치가 적용되지 않는 디폴트인 경우일 수 있다. 따라서, 쌍예측 가중치 인덱스(예: GbiIdx)의 값이 0일 때, 제한적으로 DMVR을 적용할 수 있다.
본 실시예에서는 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_pred_flag), 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_bipred_flag), L0 예측 및 L1 예측에 적용되는 가중치를 나타내는 인덱스 조건(예: GbiIdx)과 함께, 상기 표 39에 나열된 나머지 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 39에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 39에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 39의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 본 문서의 일 실시예로, 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: weighted_pred_flag) 및 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(예: weighted_bipred_flag)를 기반으로, BDOF의 적용 여부를 결정할 수 있으며, 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 40에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 40을 참조하면, 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_pred_flag), 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_bipred_flag)을 추가함으로써, P 슬라이스 및 B 슬라이스에 대해 가중 예측이 적용되지 않는 경우에 한해 제한적으로 BDOF을 적용하도록 할 수 있다.
예를 들어, weighted_pred_flag의 값이 1이면서 P 슬라이스인 경우가 아니고, 또한 weighted_bipred_flag의 값이 1이면서 B 슬라이스인 경우가 아닐 때, BDOF을 적용할 수 있다. 다시 말해, P 슬라이스에 가중 예측이 적용되지 않고 B 슬라이스에 가중 예측이 적용되지 않는 경우, BDOF을 적용하는 것으로 판단할 수 있다.
본 실시예에서는 가중 예측이 P 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_pred_flag), 가중 예측이 B 슬라이스에 적용되는지 여부를 나타내는 조건(예: weighted_bipred_flag)과 함께, 상기 표 40에 나열된 나머지 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 40에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 40에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 40의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 39 또는 상기 표 40에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
한편, 블록 사이즈에 따라 쌍예측(bi-prediction) 또는 단예측(uni-prediction)을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 사이즈가 작은 경우(예: 4x8 또는 8x4 크기의 블록)에는 단예측만 가능하도록 제한하고, 현재 블록의 사이즈가 큰 경우에는 쌍예측이 가능하도록 할 수 있다. 이와 같이 블록 사이즈가 작은 경우 단예측만 수행하도록 제한할 경우, 쌍예측인 경우에 수행되는 DMVR 및 BDOF 역시 단예측 시 제한되는 블록 사이즈를 고려하여야 한다. 예컨대, 현재 블록의 크기가 4x8 또는 8x4인 경우 단예측만 가능하도록 제한할 경우, 현재 블록의 높이 또는 너비 중 적어도 하나가 4보다 큰 경우에 쌍예측이 수행될 수 있다. 따라서, 본 문서에서는 쌍예측 또는 단예측 시에 적용되는 블록 사이즈를 고려하여 DMVR 및 BDOF를 적용하는 방안을 제안한다.
본 문서의 일 실시예로, 현재 블록의 높이(및/또는 너비)를 고려하여 BDOF의 적용 여부를 결정하는 방안을 제안한다. 이 경우 BDOF의 적용 조건은 다음 표 41에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 41을 참조하면, 현재 블록의 높이(및/또는 너비)와 관련된 조건들(예: cbHeight)을 변경함으로써, 특정 크기보다 큰 블록에 대해서만 제한적으로 BDOF를 적용할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 높이(예: CbHeight)가 4보다 큰 경우에 BDOF를 적용하는 조건을 사용할 수 있다. 또는 현재 블록의 너비(예: CbWidth)가 4보다 큰 경우에 BDOF를 적용하는 조건을 사용할 수도 있다. 이러한 현재 블록의 크기(예: CbHeight 또는 CbWidth)와 관련된 조건을 만족한 경우 (즉, 현재 블록의 높이가 4보다 큰 경우) BDOF를 적용하고, 상기와 같은 현재 블록의 크기와 관련된 조건을 만족하지 않는 경우 (즉, 현재 블록의 높이가 4 이하인 경우) BDOF를 적용하지 않을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbWidth)과 함께, 상기 표 41에서 나열된 나머지 조건들을 기반으로 BDOF 적용 여부를 판단할 수 있다. 이때, 상기 표 41에 나열된 조건들을 만족하는지 여부에 따라 bdofFlag를 유도할 수 있다. 이때, 상기 표 41에 나열된 조건들을 모두 만족한 경우, bdofFlag의 값은 1(true)로 유도되고, 그렇지 않은 경우 bdofFlag이 값은 0(false)로 유도될 수 있다. 여기서, bdofFlag는 현재 블록에 대한 BDOF를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 41에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 BDOF을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 41에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 BDOF을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 41의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 본 문서의 일 실시예로, 현재 블록의 높이(및/또는 너비)를 고려하여 DMVR의 적용 여부를 결정하는 방안을 제안한다. 이 경우 DMVR의 적용 조건은 다음 표 42에 제시된 조건들을 포함할 수 있다.
상기 표 42를 참조하면, 현재 블록의 높이(및/또는 너비)와 관련된 조건들(예: cbHeight)을 변경함으로써, 특정 크기보다 큰 블록에 대해서만 제한적으로 DMVR를 적용할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 높이(예: CbHeight)가 4보다 큰 경우에 DMVR를 적용하는 조건을 사용할 수 있다. 또는 현재 블록의 너비(예: CbWidth)가 4보다 큰 경우에 DMVR를 적용하는 조건을 사용할 수도 있다. 이러한 현재 블록의 크기(예: CbHeight 또는 CbWidth)와 관련된 조건을 만족한 경우 (즉, 현재 블록의 높이가 4보다 큰 경우) DMVR를 적용하고, 상기와 같은 현재 블록의 크기와 관련된 조건을 만족하지 않는 경우 (즉, 현재 블록의 높이가 4 이하인 경우) DMVR를 적용하지 않을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 현재 블록의 크기와 관련된 조건들(예: CbHeight, CbWidth)과 함께, 상기 표 42에서 나열된 나머지 조건들을 기반으로 DMVR 적용 여부를 판단할 수 있다. 이때, 상기 표 42에 나열된 조건들을 만족하는지 여부에 따라 dmvrFlag를 유도할 수 있다. 이때, 상기 표 42에 나열된 조건들을 모두 만족한 경우, dmvrFlag의 값은 1(true)로 유도되고, 그렇지 않은 경우 dmvrFlag이 값은 0(false)로 유도될 수 있다. 여기서, dmvrFlag는 현재 블록에 대한 DMVR를 적용하는지 여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 상기 표 42에 나열된 모든 조건들이 만족되는지 여부를 결정하고, 모든 조건들이 만족되는 경우 DMVR을 적용하여 true 쌍예측을 수행할 수 있다. 만일 상기 표 42에 나열된 조건 중 하나라도 만족되지 못하는 경우, 디코딩 장치는 DMVR을 적용하지 않을 수 있다. 이러한 상기 표 42의 조건들은 인코딩 장치에서도 적용될 수 있으며, 인코딩 장치에서는 디코딩 장치에서와 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 표 41 또는 상기 표 42에서 나열된 조건들을 기반으로 true 쌍예측을 수행하는 방법은 DMVR 및 BDOF에 독립적으로 적용될 수 있으며, 또는 DMVR 및 BDOF을 위한 동일 조건으로 적용될 수 있다.
본 문서는 상술한 표 2 내지 표 42의 적용 조건들을 기반으로 DMVR의 적용 여부를 나타내는 DMVR 플래그 정보 및 BDOF의 적용 여부를 나타내는 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다.
예를 들어, DMVR의 적용 조건들(예컨대, 표 2 내지 표 42의 적용 조건들 중 적어도 하나 또는 적용 조건들의 조합)을 기반으로 DMVR 플래그 정보(예: dmvrFlag)를 유도할 수 있다. 이때, dmvrFlag의 값이 1(또는 true)인 경우 DMVR이 적용됨을 지시하고, dmvrFlag의 값이 0(또는 false)인 경우 DMVR이 적용되지 않음을 지시할 수 있다. 또한, BDOF의 적용 조건들(예컨대, 표 2 내지 표 42의 적용 조건들 중 적어도 하나 또는 적용 조건들의 조합)을 기반으로 BDOF 플래그 정보(예: bdofFlag)를 유도할 수 있다. 이때, bdofFlag의 값이 1(또는 true)인 경우 BDOF가 적용됨을 지시하고, bdofFlag의 값이 0(또는 false)인 경우 BDOF가 적용되지 않음을 지시할 수 있다.
도 14는 본 문서의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 인코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 14에 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 도 14의 단계 S1400 ~ S1430은 도 2에 개시된 예측부(220) 및 인터 예측부(221)에 의하여 수행될 수 있고, 도 14의 단계 S1440은 도 2에 개시된 레지듀얼 처리부(230)에 의하여 수행될 수 있고, 도 14의 단계 S1450은 도 2에 개시된 엔트로피 인코딩부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 도 14에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다. 따라서, 도 14에서는 상술한 실시예들과 중복되는 내용에 관해서 구체적인 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 14를 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록의 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S1400).
일 실시예로, 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행하는 경우, 인코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등)를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 참조 블록과 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들 중 현재 블록에 대하여 적용되는 인터 예측 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들에 대한 RD cost를 비교하고 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드로서 머지 모드를 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 인코딩 장치는 현재 블록에 머지 모드를 적용하는 경우, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들(즉, 주변 블록들) 중 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다.
여기서, 움직임 정보는 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등의 정보를 포함할 수 있고, 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. 현재 블록에 쌍예측(Bi 예측)이 적용되는 경우, 움직임 정보는 L0 방향의 움직임 벡터(L0 움직임 벡터) 및 L1 방향의 움직임 벡터(L1 움직임 벡터)를 포함할 수 있다. 또한, 움직임 정보는 L0 참조 픽처 인덱스 및 L0 참조 픽처 리스트 내에서 L0 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 L0 참조 픽처와, L1 참조 픽처 인덱스 및 L1 참조 픽처 리스트 내에서 L1 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 L1 참조 픽처를 포함할 수 있다.
즉, 인코딩 장치는 머지 모드가 적용될 경우 현재 블록의 주변 블록들 중 머지 인덱스 정보에 의해 지시되는 주변 블록의 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 도출하고, 이를 현재 블록의 L0 및 L1 움직임 벡터로 사용할 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대해 DMVR을 적용할지 여부를 나타내는 DMVR 플래그 정보를 기반으로 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하여, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 기반으로 리파인된 L0 움직임 벡터 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S1410).
이때, 인코딩 장치는 코딩 효율, 복잡도, 예측 성능 등을 고려하여 현재 블록에 대해 DMVR을 적용할지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 현재 블록에 대해 기설정된 DMVR의 적용 조건을 만족하는지 여부를 기반으로, 현재 블록에 DMVR을 적용할 수 있다. 여기서, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 상기 표 2 내지 표 42에서 설명한 다양한 적용 조건들 중 일부(또는 전부) 혹은 특정 조합들로 구성될 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 기설정된 DMVR의 적용 조건을 만족하는지 여부에 따라 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 대해 DMVR을 적용할지 여부를 나타내는 정보(예컨대, 상술한 dmvrFlag)일 수 있다.
일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 L0 루마 가중 예측 플래그 정보 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 모두 0인 조건을 포함할 수 있다.
이 경우, 인코딩 장치는 L0 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag) 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)의 값이 모두 0인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, luma_weight_l0_flag 및 luma_weight_l1_flag가 모두 0인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
여기서, L0 루마 가중 예측 플래그 정보는 현재 블록의 루마 성분에 대한 L0 예측의 가중 팩터(weight factor)가 존재하는지 여부를 지시하는 정보이고, L1 루마 가중 예측 플래그 정보는 현재 블록의 루마 성분에 대한 L1 예측의 가중 팩터가 존재하는지 여부를 지시하는 정보일 수 있다. 예를 들어, L0 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 0인 경우는 L0 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재하지 않음을 나타내고, L0 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 1인 경우는 L0 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재함을 나타낼 수 있다. 또한, L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 0인 경우는 L1 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재하지 않음을 나타내고, L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 1인 경우는 L1 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재함을 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 현재 블록의 쌍예측 가중치 인덱스(bi-prediction weight index) 정보의 값이 0인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 인코딩 장치는 쌍예측 가중치 인덱스 정보(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR를 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, GbiIdx가 0인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
여기서, 쌍예측 가중치 인덱스 정보(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우는 L0 예측 및 L1 예측에 서로 다른 가중치를 적용하지 않는 디폴트인 경우일 수 있다. 일례로, 상기 표 4에 나타난 바와 같이, 쌍예측 가중치 인덱스 정보의 값이 0인 경우, L0 예측 및 L1 예측에 각각 1/2 가중치를 적용하는 경우일 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드(CIIP 모드)가 적용되지 않는 경우인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 인코딩 장치는 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드가 적용되지 않는 경우(예: ciip_flag가 0인 경우)를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR를 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, ciip_flag가 0인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. ciip_flag가 1인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 조건을 포함할 수 있다. 다시 말해, 현재 블록의 높이가 16 이상이고 현재 블록의 너비가 16 이상인 경우를 의미할 수 있다.
이 경우, 인코딩 장치는 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR을 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우(즉, 현재 블록의 크기가 16X16 보다 작은 경우), DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR을 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 DMVR 기반 인터 쌍예측(inter bi-prediction)이 가용한(enable) 경우인 조건, 현재 블록에 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 기반으로 수행되는 쌍예측(bi-prediction)이 적용되는 경우인 조건, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 간의 제1 POC(picture order count) 차이와 현재 픽처와 L1 참조 픽처 간의 제2 POC 차이가 동일한 경우인 조건, 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우인 조건, 현재 블록에 MMVD(merge mode with motion vector difference) 모드가 적용되지 않는 경우인 조건 등을 포함할 수 있다.
즉, DMVR의 적용 조건은 상술한 조건들 중 적어도 하나를 포함하여 정해질 수 있고, 이와 같이 정해진 DMVR 적용 조건을 기반으로 DMVR 플래그 정보가 유도될 수 있다. 이때, DMVR 적용 조건으로서 하나 이상의 조건을 포함하여 정해진 경우, 인코딩 장치는 기설정된 DMVR 적용 조건들을 모두 만족하는 경우 DMVR 플래그 정보의 값을 true 또는 1로 유도하여, 현재 블록에 DMVR을 적용하는 것으로 판단할 수 있다. 그렇지 않고 기설정된 DMVR 적용 조건들 중 하나라도 만족하지 못한 경우 DMVR 플래그 정보의 값을 false 또는 0으로 유도할 수 있다.
여기서, DMVR 플래그 정보를 유도함에 있어, 상기 나열된 DMVR 적용 조건들은 하나의 예시일 뿐이며, 전술한 표 2 내지 표 42의 조건들을 다양하게 조합하여 사용할 수 있다.
DMVR 플래그 정보가 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하는 것으로 나타내는 경우(예컨대, DMVR 플래그 정보가 true 또는 1 값으로 유도된 경우), 인코딩 장치는 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하여, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 기반으로 리파인된 L0 움직임 벡터 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
일 실시예로, 인코딩 장치는 L0 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L0 참조 픽처 내의 참조 샘플들과 L1 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L1 참조 픽처 내의 참조 샘플들을 이용하여, 최소 SAD(Sum of Absolute Differences)를 계산할 수 있다. 그리고, 인코딩 장치는 최소 SAD에 대응하는 샘플 위치를 기반으로, L0 움직임 벡터에 대한 리파인된 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터에 대한 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
여기서, L0 참조 픽처는 L0 참조 픽처 리스트 내에 포함된 참조 픽처들 중에서 L0 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 참조 픽처이고, L1 참조 픽처는 L1 참조 픽처 리스트 내에 포함된 참조 픽처들 중에서 L1 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 참조 픽처일 수 있다.
또한, 리파인된 L0 움직임 벡터는 L0 참조 픽처에서 최소 SAD에 대응하는 샘플 위치를 가리키는 움직임 벡터일 수 있고, 리파인된 L1 움직임 벡터는 L1 참조 픽처에서 최소 SAD에 대응하는 샘플 위치를 가리키는 움직임 벡터일 수 있다. DMVR을 적용하여 리파인된 움직임 벡터를 도출하는 과정은 도 8 및 도 9에서 상세히 설명한바 있으므로, 여기서는 설명을 생략하도록 한다.
인코딩 장치는 리파인된 L0 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 L0 예측 샘플들 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 L1 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1420).
여기서, L0 예측 샘플들은 L0 참조 픽처에서 리파인된 L0 움직임 벡터에 의해 지시되는 참조 샘플들을 기반으로 도출되고, L1 예측 샘플들은 L1 참조 픽처에서 리파인된 L1 움직임 벡터에 의해 지시되는 참조 샘플들을 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대해 BDOF를 적용할지 여부를 나타내는 BDOF 플래그 정보를 기반으로 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하여, L0 예측 샘플들 및 L1 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1430).
이때, 예측 샘플들을 도출함에 있어서, 인코딩 장치는 코딩 효율, 복잡도, 예측 성능 등을 고려하여 현재 블록에 대해 BDOF를 적용할지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 현재 블록에 대해 기설정된 BDOF의 적용 조건을 만족하는지 여부를 기반으로, 현재 블록에 BDOF를 적용할 수 있다. 여기서, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 상기 표 2 내지 표 42에서 설명한 다양한 적용 조건들 중 일부(또는 전부) 혹은 특정 조합들로 구성될 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 기설정된 BDOF의 적용 조건을 만족하는지 여부에 따라 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 대해 BDOF를 적용할지 여부를 나타내는 정보(예컨대, 상술한 bdofFlag)일 수 있다.
일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 L0 루마 가중 예측 플래그 정보 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 모두 0인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 인코딩 장치는 L0 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag) 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)의 값이 모두 0인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, luma_weight_l0_flag 및 luma_weight_l1_flag가 모두 0인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 조건을 포함할 수 있다. 다시 말해, 현재 블록의 높이가 16 이상이고 현재 블록의 너비가 16 이상인 경우를 의미할 수 있다.
이 경우, 인코딩 장치는 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF을 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우(즉, 현재 블록의 크기가 16X16 보다 작은 경우), BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 블록의 높이(Height)가 8 이상인 조건을 포함할 수 있다.
이 경우, 인코딩 장치는 현재 블록의 높이가 8 이상인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF을 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 높이가 8 이상인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우(즉, 현재 블록의 높이가 8 보다 작은 경우), BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 픽처와 L0 참조 픽처 간의 제1 POC(picture order count) 차이와 현재 픽처와 L1 참조 픽처 간의 제2 POC 차이가 동일한 경우인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 인코딩 장치는 제1 POC 차이(예: DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList0 [refIdxL0]))와 제2 POC 차이(예: DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList1 [ refIdxL1 ] ))가 동일한 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList0 [refIdxL0]) - DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList1 [ refIdxL1 ] )가 0인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드(CIIP 모드)가 적용되지 않는 경우인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 인코딩 장치는 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드가 적용되지 않는 경우(예: ciip_flag가 0인 경우)를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, ciip_flag가 0인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. ciip_flag가 1인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 BDOF 기반 인터 예측이 가용한(enable) 경우인 조건, 현재 블록에 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 기반으로 수행되는 쌍예측(bi-prediction)이 적용되는 경우인 조건, 현재 블록의 쌍예측 가중치 인덱스(bi-prediction weight index) 정보의 값이 0인 조건, 현재 블록에 어파인 모드가 적용되지 않는 경우인 조건, 현재 블록에 서브블록 기반 머지 모드가 적용되지 않는 경우인 조건, 현재 블록이 루마 성분인 조건 등을 포함할 수 있다.
즉, BDOF 적용 조건은 상술한 조건들 중 적어도 하나를 포함하여 정해질 수 있고, 이와 같이 정해진 BDOF 적용 조건을 기반으로 BDOF 플래그 정보가 유도될 수 있다. 이때, BDOF 적용 조건으로서 하나 이상의 조건을 포함하여 정해진 경우, 인코딩 장치는 기설정된 BDOF 적용 조건들을 모두 만족하는 경우 BDOF 플래그 정보의 값을 true 또는 1로 유도하여, 현재 블록에 BDOF을 적용하는 것으로 판단할 수 있다. 그렇지 않고 기설정된 BDOF 적용 조건들 중 하나라도 만족하지 못한 경우 BDOF 플래그 정보의 값을 false 또는 0으로 유도할 수 있다.
여기서, BDOF 플래그 정보를 유도함에 있어, 상기 나열된 BDOF 적용 조건들은 하나의 예시일 뿐이며, 전술한 표 2 내지 표 42의 조건들을 다양하게 조합하여 사용할 수 있다.
BDOF 플래그 정보가 현재 블록에 BDOF를 적용하는 것으로 나타내는 경우(예컨대, BDOF 플래그 정보가 true 또는 1 값으로 유도된 경우), 인코딩 장치는 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하여, 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예로, 인코딩 장치는 리파인된 L0 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L0 예측 샘플들에 대한 제1 그라디언트(gradient) 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L1 예측 샘플들에 대한 제2 그라디언트(gradient)를 계산할 수 있다. 그리고, 인코딩 장치는 L0 예측 샘플들, L1 예측 샘플들, 제1 그라디언트, 제2 그라디언트를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 최종적으로 도출할 수 있다. 일례로, BDOF를 적용하여 예측 샘플들을 도출하는 과정은 상술한 수학식 1 내지 수학식 6과 같은 계산을 이용할 수 있다.
인코딩 장치는 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하고(S1440), 레지듀얼 샘플들에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1450).
즉, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 원본 샘플들과 현재 블록의 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 그리고, 인코딩 장치는 레지듀얼 샘플들에 대한 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 레지듀얼 샘플들에 대한 정보는, 레지듀얼 샘플들에 변환 및 양자화를 수행하여 도출된 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 레지듀얼 샘플들에 관한 정보를 인코딩하여 비트스트림으로 출력하고, 이를 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송할 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 상술한 단계 S1400 내지 S1450에서 도출된 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 머지 플래그 정보, 머지 인덱스 정보, L0 참조 픽처 인덱스, L1 참조 픽처 인덱스, L0 루마 가중 예측 플래그 정보, L1 루마 가중 예측 플래그 정보, 쌍예측 가중치 인덱스 정보 등이 영상 정보에 포함되어 인코딩될 수 있고, 이러한 인코딩된 영상 정보는 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
도 15는 본 문서의 일 실시예에 따라 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있는 디코딩 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 15에 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치(300)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 도 15의 단계 S1500 ~ S1530은 도 3에 개시된 예측부(330) 및 인터 예측부(332)에 의하여 수행될 수 있고, 도 15의 단계 S1540은 도 3에 개시된 가산부(340)에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 도 15에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다. 따라서, 도 15에서는 상술한 실시예들과 중복되는 내용에 관해서 구체적인 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 15를 참조하면, 디코딩 장치는 현재 블록의 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S1500).
도 15에 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치(300)에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 도 15의 단계 S1500 ~ S1530은 도 3에 개시된 예측부(330) 및 인터 예측부(332)에 의하여 수행될 수 있고, 도 15의 단계 S1540은 도 3에 개시된 가산부(340)에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 도 15에서 개시된 방법은 본 문서에서 상술한 실시예들을 포함할 수 있다. 따라서, 도 15에서는 상술한 실시예들과 중복되는 내용에 관해서 구체적인 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 15를 참조하면, 디코딩 장치는 현재 블록의 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S1500).
일 실시예로, 디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 시그널링되는 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다. 그리고, 디코딩 장치는 예측 모드를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등)를 도출할 수 있다. 여기서 예측 모드는 스킵 모드, 머지 모드, (A)MVP 모드 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 이때, 상술한 머지 인덱스 정보(merge index)를 기반으로 머지 후보 리스트에서 하나의 머지 후보가 선택될 수 있다. 디코딩 장치는 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 즉, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 머지 인덱스에 의해 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다.
여기서, 움직임 정보는 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등의 정보를 포함할 수 있고, 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. 현재 블록에 쌍예측(Bi 예측)이 적용되는 경우, 움직임 정보는 L0 방향의 움직임 벡터(L0 움직임 벡터) 및 L1 방향의 움직임 벡터(L1 움직임 벡터)를 포함할 수 있다. 또한, 움직임 정보는 L0 참조 픽처 인덱스 및 L0 참조 픽처 리스트 내에서 L0 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 L0 참조 픽처와, L1 참조 픽처 인덱스 및 L1 참조 픽처 리스트 내에서 L1 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 L1 참조 픽처를 포함할 수 있다.
즉, 디코딩 장치는 현재 블록의 예측 모드 정보(예: 머지 모드인지 여부를 지시하는 머지 플래그(merge_flag))를 기반으로, 현재 블록에 머지 모드가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다. 머지 플래그를 기반으로 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우, 디코딩 장치는 머지 인덱스 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 디코딩 장치는 머지 후보 리스트에 포함된 주변 블록들 중 머지 인덱스 정보에 의해 지시되는 주변 블록의 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 도출하고, 이를 현재 블록의 L0 및 L1 움직임 벡터로 사용할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대해 DMVR을 적용할지 여부를 나타내는 DMVR 플래그 정보를 기반으로 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하여, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 기반으로 리파인된 L0 움직임 벡터 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S1510).
이때, 디코딩 장치는 코딩 효율, 복잡도, 예측 성능 등을 고려하여 현재 블록에 대해 DMVR을 적용할지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 현재 블록에 대해 기설정된 DMVR의 적용 조건을 만족하는지 여부를 기반으로, 현재 블록에 DMVR을 적용할 수 있다. 여기서, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 상기 표 2 내지 표 42에서 설명한 다양한 적용 조건들 중 일부(또는 전부) 혹은 특정 조합들로 구성될 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 기설정된 DMVR의 적용 조건을 만족하는지 여부에 따라 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 대해 DMVR을 적용할지 여부를 나타내는 정보(예컨대, 상술한 dmvrFlag)일 수 있다.
일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 L0 루마 가중 예측 플래그 정보 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 모두 0인 조건을 포함할 수 있다.
이 경우, 디코딩 장치는 L0 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag) 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)의 값이 모두 0인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, luma_weight_l0_flag 및 luma_weight_l1_flag가 모두 0인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
여기서, L0 루마 가중 예측 플래그 정보는 현재 블록의 루마 성분에 대한 L0 예측의 가중 팩터(weight factor)가 존재하는지 여부를 지시하는 정보이고, L1 루마 가중 예측 플래그 정보는 현재 블록의 루마 성분에 대한 L1 예측의 가중 팩터가 존재하는지 여부를 지시하는 정보일 수 있다. 예를 들어, L0 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 0인 경우는 L0 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재하지 않음을 나타내고, L0 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 1인 경우는 L0 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재함을 나타낼 수 있다. 또한, L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 0인 경우는 L1 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재하지 않음을 나타내고, L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 1인 경우는 L1 예측의 루마 성분에 대해 가중 팩터가 존재함을 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 현재 블록의 쌍예측 가중치 인덱스(bi-prediction weight index) 정보의 값이 0인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 디코딩 장치는 쌍예측 가중치 인덱스 정보(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR를 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, GbiIdx가 0인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
여기서, 쌍예측 가중치 인덱스 정보(예: GbiIdx)의 값이 0인 경우는 L0 예측 및 L1 예측에 서로 다른 가중치를 적용하지 않는 디폴트인 경우일 수 있다. 일례로, 상기 표 4에 나타난 바와 같이, 쌍예측 가중치 인덱스 정보의 값이 0인 경우, L0 예측 및 L1 예측에 각각 1/2 가중치를 적용하는 경우일 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드(CIIP 모드)가 적용되지 않는 경우인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 디코딩 장치는 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드가 적용되지 않는 경우(예: ciip_flag가 0인 경우)를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR를 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, ciip_flag가 0인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. ciip_flag가 1인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 조건을 포함할 수 있다. 다시 말해, 현재 블록의 높이가 16 이상이고 현재 블록의 너비가 16 이상인 경우를 의미할 수 있다.
이 경우, 디코딩 장치는 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하는 것을 나타내는 값으로 DMVR 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우, DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR을 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우(즉, 현재 블록의 크기가 16X16 보다 작은 경우), DMVR 플래그 정보는 현재 블록에 DMVR을 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 기설정된 DMVR의 적용 조건은 DMVR 기반 인터 쌍예측(inter bi-prediction)이 가용한(enable) 경우인 조건, 현재 블록에 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 기반으로 수행되는 쌍예측(bi-prediction)이 적용되는 경우인 조건, 현재 픽처와 L0 참조 픽처 간의 제1 POC(picture order count) 차이와 현재 픽처와 L1 참조 픽처 간의 제2 POC 차이가 동일한 경우인 조건, 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우인 조건, 현재 블록에 MMVD(merge mode with motion vector difference) 모드가 적용되지 않는 경우인 조건 등을 포함할 수 있다.
즉, DMVR의 적용 조건은 상술한 조건들 중 적어도 하나를 포함하여 정해질 수 있고, 이와 같이 정해진 DMVR 적용 조건을 기반으로 DMVR 플래그 정보가 유도될 수 있다. 이때, DMVR 적용 조건으로서 하나 이상의 조건을 포함하여 정해진 경우, 디코딩 장치는 기설정된 DMVR 적용 조건들을 모두 만족하는 경우 DMVR 플래그 정보의 값을 true 또는 1로 유도하여, 현재 블록에 DMVR을 적용하는 것으로 판단할 수 있다. 그렇지 않고 기설정된 DMVR 적용 조건들 중 하나라도 만족하지 못한 경우 DMVR 플래그 정보의 값을 false 또는 0으로 유도할 수 있다.
여기서, DMVR 플래그 정보를 유도함에 있어, 상기 나열된 DMVR 적용 조건들은 하나의 예시일 뿐이며, 전술한 표 2 내지 표 42의 조건들을 다양하게 조합하여 사용할 수 있다.
DMVR 플래그 정보가 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하는 것으로 나타내는 경우(예컨대, DMVR 플래그 정보가 true 또는 1 값으로 유도된 경우), 디코딩 장치는 현재 블록에 대해 DMVR을 적용하여, L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터를 기반으로 리파인된 L0 움직임 벡터 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
일 실시예로, 디코딩 장치는 L0 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L0 참조 픽처 내의 참조 샘플들과 L1 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L1 참조 픽처 내의 참조 샘플들을 이용하여, 최소 SAD(Sum of Absolute Differences)를 계산할 수 있다. 그리고, 디코딩 장치는 최소 SAD에 대응하는 샘플 위치를 기반으로, L0 움직임 벡터에 대한 리파인된 L0 움직임 벡터 및 L1 움직임 벡터에 대한 리파인된 L1 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
여기서, L0 참조 픽처는 L0 참조 픽처 리스트 내에 포함된 참조 픽처들 중에서 L0 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 참조 픽처이고, L1 참조 픽처는 L1 참조 픽처 리스트 내에 포함된 참조 픽처들 중에서 L1 참조 픽처 인덱스에 의해 지시되는 참조 픽처일 수 있다.
또한, 리파인된 L0 움직임 벡터는 L0 참조 픽처에서 최소 SAD에 대응하는 샘플 위치를 가리키는 움직임 벡터일 수 있고, 리파인된 L1 움직임 벡터는 L1 참조 픽처에서 최소 SAD에 대응하는 샘플 위치를 가리키는 움직임 벡터일 수 있다. DMVR을 적용하여 리파인된 움직임 벡터를 도출하는 과정은 도 8 및 도 9에서 상세히 설명한바 있으므로, 여기서는 설명을 생략하도록 한다.
디코딩 장치는 리파인된 L0 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 L0 예측 샘플들 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 L1 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1520).
여기서, L0 예측 샘플들은 L0 참조 픽처에서 리파인된 L0 움직임 벡터에 의해 지시되는 참조 샘플들을 기반으로 도출되고, L1 예측 샘플들은 L1 참조 픽처에서 리파인된 L1 움직임 벡터에 의해 지시되는 참조 샘플들을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대해 BDOF를 적용할지 여부를 나타내는 BDOF 플래그 정보를 기반으로 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하여, L0 예측 샘플들 및 L1 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1530).
이때, 예측 샘플들을 도출함에 있어서, 디코딩 장치는 코딩 효율, 복잡도, 예측 성능 등을 고려하여 현재 블록에 대해 BDOF를 적용할지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 현재 블록에 대해 기설정된 BDOF의 적용 조건을 만족하는지 여부를 기반으로, 현재 블록에 BDOF를 적용할 수 있다. 여기서, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 상기 표 2 내지 표 42에서 설명한 다양한 적용 조건들 중 일부(또는 전부) 혹은 특정 조합들로 구성될 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 기설정된 BDOF의 적용 조건을 만족하는지 여부에 따라 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 대해 BDOF를 적용할지 여부를 나타내는 정보(예컨대, 상술한 bdofFlag)일 수 있다.
일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 L0 루마 가중 예측 플래그 정보 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보의 값이 모두 0인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 디코딩 장치는 L0 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l0_flag) 및 L1 루마 가중 예측 플래그 정보(예: luma_weight_l1_flag)의 값이 모두 0인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, luma_weight_l0_flag 및 luma_weight_l1_flag가 모두 0인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 조건을 포함할 수 있다. 다시 말해, 현재 블록의 높이가 16 이상이고 현재 블록의 너비가 16 이상인 경우를 의미할 수 있다.
이 경우, 디코딩 장치는 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF을 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 크기가 16X16 이상인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우(즉, 현재 블록의 크기가 16X16 보다 작은 경우), BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 블록의 높이(Height)가 8 이상인 조건을 포함할 수 있다.
이 경우, 디코딩 장치는 현재 블록의 높이가 8 이상인 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF을 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 높이가 8 이상인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우(즉, 현재 블록의 높이가 8 보다 작은 경우), BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF을 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 픽처와 L0 참조 픽처 간의 제1 POC(picture order count) 차이와 현재 픽처와 L1 참조 픽처 간의 제2 POC 차이가 동일한 경우인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 디코딩 장치는 제1 POC 차이(예: DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList0 [refIdxL0]))와 제2 POC 차이(예: DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList1 [ refIdxL1 ] ))가 동일한 경우를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList0 [refIdxL0]) - DiffPicOrderCnt(currPic, RefPicList1 [ refIdxL1 ] )가 0인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 일 실시예로, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드(CIIP 모드)가 적용되지 않는 경우인 조건을 포함할 수 있다.
이때, 디코딩 장치는 현재 블록에 인터 예측과 인트라 예측이 결합된 예측 모드가 적용되지 않는 경우(예: ciip_flag가 0인 경우)를 만족하면, 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하는 것을 나타내는 값으로 BDOF 플래그 정보를 유도할 수 있다. 예컨대, ciip_flag가 0인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용함을 나타내는 값(예: 1 또는 true)으로 유도될 수 있다. ciip_flag가 1인 경우, BDOF 플래그 정보는 현재 블록에 BDOF를 적용하지 않음을 나타내는 값(예: 0 또는 false)으로 유도될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 기설정된 BDOF의 적용 조건은 BDOF 기반 인터 예측이 가용한(enable) 경우인 조건, 현재 블록에 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 기반으로 수행되는 쌍예측(bi-prediction)이 적용되는 경우인 조건, 현재 블록의 쌍예측 가중치 인덱스(bi-prediction weight index) 정보의 값이 0인 조건, 현재 블록에 어파인 모드가 적용되지 않는 경우인 조건, 현재 블록에 서브블록 기반 머지 모드가 적용되지 않는 경우인 조건, 현재 블록이 루마 성분인 조건 등을 포함할 수 있다.
즉, BDOF 적용 조건은 상술한 조건들 중 적어도 하나를 포함하여 정해질 수 있고, 이와 같이 정해진 BDOF 적용 조건을 기반으로 BDOF 플래그 정보가 유도될 수 있다. 이때, BDOF 적용 조건으로서 하나 이상의 조건을 포함하여 정해진 경우, 디코딩 장치는 기설정된 BDOF 적용 조건들을 모두 만족하는 경우 BDOF 플래그 정보의 값을 true 또는 1로 유도하여, 현재 블록에 BDOF을 적용하는 것으로 판단할 수 있다. 그렇지 않고 기설정된 BDOF 적용 조건들 중 하나라도 만족하지 못한 경우 BDOF 플래그 정보의 값을 false 또는 0으로 유도할 수 있다.
여기서, BDOF 플래그 정보를 유도함에 있어, 상기 나열된 BDOF 적용 조건들은 하나의 예시일 뿐이며, 전술한 표 2 내지 표 42의 조건들을 다양하게 조합하여 사용할 수 있다.
BDOF 플래그 정보가 현재 블록에 BDOF를 적용하는 것으로 나타내는 경우(예컨대, BDOF 플래그 정보가 true 또는 1 값으로 유도된 경우), 디코딩 장치는 현재 블록에 대해 BDOF를 적용하여, 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예로, 디코딩 장치는 리파인된 L0 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L0 예측 샘플들에 대한 제1 그라디언트(gradient) 및 리파인된 L1 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 L1 예측 샘플들에 대한 제2 그라디언트(gradient)를 계산할 수 있다. 그리고, 디코딩 장치는 L0 예측 샘플들, L1 예측 샘플들, 제1 그라디언트, 제2 그라디언트를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 최종적으로 도출할 수 있다. 일례로, BDOF를 적용하여 예측 샘플들을 도출하는 과정은 상술한 수학식 1 내지 수학식 6과 같은 계산을 이용할 수 있다.
디코딩 장치는 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다(S1540).
일 실시예로, 디코딩 장치는 예측 모드에 따라 예측 샘플들을 바로 복원 샘플들로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 샘플들에 레지듀얼 샘플들을 더하여 복원 샘플들을 생성할 수도 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있다. 레지듀얼에 관한 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측 샘플들과 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플들을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서의 실시예들은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 문서에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 문서에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 문서에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 즉, 본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서가 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, VR(virtual reality) 장치, AR(argumente reality) 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량(자율주행차량 포함) 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서가 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 16은 본 문서에서 개시된 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 본 문서의 실시예들에 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 문서의 실시예들에 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.
한편, 본 문서의 실시예가 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 디지털 기기(digital device)에 포함될 수 있다. "디지털 기기(digital device)"라 함은 예를 들어, 데이터, 컨텐트, 서비스 등을 송신, 수신, 처리 및 출력 중 적어도 하나를 수행 가능한 모든 디지털 기기를 포함한다. 여기서, 디지털 기기가 데이터, 컨텐트, 서비스 등을 처리하는 것은, 데이터, 컨텐트, 서비스 등을 인코딩 및/또는 디코딩하는 동작을 포함한다. 이러한 디지털 기기는, 유/무선 네트워크(wire/wireless network)를 통하여 다른 디지털 기기, 외부 서버(external server) 등과 페어링 또는 연결(pairing or connecting)(이하 '페어링')되어 데이터를 송수신하며, 필요에 따라 변환(converting)한다.
디지털 기기는 예를 들어, 네트워크 TV(network TV), HBBTV(Hybrid Broadcast Broadband TV), 스마트 TV(Smart TV), IPTV(internet protocol television), PC(Personal Computer) 등과 같은 고정형 기기(standing device)와, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet PC), 노트북, VR/AR 기기 등과 같은 모바일 기기(mobile device or handheld device)를 모두 포함한다. 또한, 상기 디지털 기기는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, VR(virtual reality) 장치, AR(argumente reality) 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량(자율주행차량 포함) 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 문서에서 기술되는 "유/무선 네트워크"라 함은, 디지털 기기들 또는 디지털 기기와 외부 서버 사이에서 상호 연결 또는/및 데이터 송수신을 위해 다양한 통신 규격 내지 프로토콜을 지원하는 통신 네트워크를 통칭한다. 이러한 유/무선 네트워크는 규격에 의해 현재 또는 향후 지원될 통신 네트워크와 그를 위한 통신 프로토콜을 모두 포함할 수 있는바 예컨대, USB(Universal Serial Bus), CVBS(Composite Video Banking Sync), 컴포넌트, S-비디오(아날로그), DVI(Digital Visual Interface), HDMI(High Definition Multimedia Interface), RGB, D-SUB와 같은 유선 연결을 위한 통신 규격 내지 프로토콜과, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), DLNA(Digital Living Network Alliance), WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), Wi-Fi 다이렉트(Direct)와 같은 무선 연결을 위한 통신 규격에 의하여 형성될 수 있다.
이하 본 문서에서 단지 디지털 기기로 명명하는 경우에는 문맥에 따라 고정형 기기 또는 모바일 기기를 의미하거나 양자를 모두 포함하는 의미일 수도 있다.
한편, 디지털 기기는 예컨대, 방송 수신 기능, 컴퓨터 기능 내지 지원, 적어도 하나의 외부 입력(external input)을 지원하는 지능형 기기로서, 상술한 유/무선 네트워크를 통해 이메일(e-mail), 웹 브라우징(web browsing), 뱅킹(banking), 게임(game), 애플리케이션(application) 등을 지원할 수 있다. 더불어, 상기 디지털 기기는, 수기 방식의 입력 장치, 터치 스크린(touch screen), 공간 리모콘 등 적어도 하나의 입력 또는 제어 수단(이하 입력수단)을 지원하기 위한 인터페이스(interface)를 구비할 수 있다. 디지털 기기는, 표준화된 범용 OS(operating system)를 이용할 수 있다. 예를 들어, 디지털 기기는 범용의 OS 커널(kernel) 상에 다양한 애플리케이션(application)을 추가(adding), 삭제(deleting), 수정(amending), 업데이트(updating) 등을 할 수 있으며, 그를 통해 더욱 사용자 친화적인(user-friendly) 환경을 구성하여 제공할 수 있다.
한편, 본 문서에서 기술되는 외부 입력은, 외부 입력 기기 즉, 상술한 디지털 기기와 유/무선으로 연결되어 그를 통해 관련 데이터를 송/수신하여 처리 가능한 모든 입력 수단 내지 디지털 기기를 포함한다. 여기서, 상기 외부 입력은 예를 들어, HDMI(High Definition Multimedia Interface), 플레이 스테이션(play station)이나 엑스 박스(X-Box)와 같은 게임 기기, 스마트 폰, 태블릿 PC, 프린터기, 스마트 TV와 같은 디지털 기기들을 모두 포함한다.
또한, 본 문서에서 기술되는 "서버(server)"라 함은, 클라이언트(client) [0034] 즉, 상술한 디지털 기기로 데이터를 공급하는 모든 디지털 기기 내지 시스템을 포함하는 의미로, 프로세서(processor)로 불리기도 한다. 이러한 서버로는 예컨대, 웹 페이지 내지 웹 컨텐트를 제공하는 포털 서버(portal server), 광고 데이터(advertising data)를 제공하는 광고 서버(advertising server), 컨텐트를 제공하는 컨텐트 서버(content server), SNS(Social Network Service) 서비스를 제공하는 SNS 서버(SNS server), 제조업체에서 제공하는 서비스 서버(service server or manufacturing server) 등이 포함될 수 있다.
그 밖에, 본 문서 기술되는 "채널(channel)"이라 함은, 데이터를 송수신하기 위한 경로(path), 수단(means) 등을 의미하는 것으로, 방송 채널(broadcasting channel)을 예로 들 수 있다. 여기서, 방송 채널은 디지털 방송의 활성화에 따라 피지컬 채널(physical channel), 가상 채널(virtual channel), 논리 채널(logical channel)등의 용어로 표현된다. 방송 채널은 방송망이라 불릴 수 있다. 이와 같이, 방송 채널은 방송국에서 제공하는 방송 컨텐트를 제공 또는 수신기에서 접근하기 위한 채널을 말하는 것으로, 상기 방송 컨텐트는 주로 실시간 방송(real-time broadcasting)에 기초하는바 라이브 채널(live channel)이라고도 한다. 다만, 최근에는 방송을 위한 매체(medium)가 더욱 다양화되어 실시간 방송 이외에 비실시간(non-real time) 방송도 활성화되고 있어 라이브 채널은 단지 실시간 방송뿐만 아니라 경우에 따라서는 비실시간 방송을 포함한 방송 채널 전체를 의미하는 용어로 이해될 수도 있다.
본 문서에서는 상술한 방송 채널 이외에 채널과 관련하여 "임의 채널(arbitrary channel)"를 더 정의한다. 상기 임의 채널은, 방송 채널과 함께 EPG(Electronic Program Guide)와 같은 서비스 가이드(service guide)와 함께 제공될 수도 있고, 임의 채널만으로 서비스 가이드, GUI(Graphic User Interface) 또는 OSD 화면(On-Screen Display screen)를 구성/제공될 수도 있다.
한편, 송수신기 사이에 미리 약속된 채널 넘버를 가지는 방송 채널과 달리, 임의 채널은 수신기에서 임의로 할당하는 채널로서 상기 방송 채널을 표현하기 위한 채널 넘버와는 기본적으로 중복되지 않는 채널 넘버가 할당된다. 예컨대, 수신기는 특정 방송 채널을 튜닝하면, 튜닝된 채널을 통하여 방송 컨텐트와 그를 위한 시그널링 정보(signaling information)를 전송하는 방송 신호를 수신한다. 여기서, 수신기는 상기 시그널링 정보로부터 채널 정보를 파싱(parsing)하고, 파싱된 채널 정보에 기초하여 채널 브라우저(channel browser), EPG 등을 구성하여 사용자에게 제공한다. 사용자는 입력 수단을 통해 채널 전환 요청을 하면, 수신기는 그에 대응하는 방식이다.
이와 같이, 방송 채널은 송수신단 사이에 미리 약속된 내용이므로, 임의 채널을 방송 채널과 중복 할당하는 경우에는 사용자의 혼동을 초래하거나 혼동 가능성이 존재하므로, 전술한 바와 같이 중복 할당하지 않는 것이 바람직하다. 한편, 상기와 같이 임의 채널 넘버를 방송 채널 넘버와 중복 할당하지 않더라도 사용자의 채널 서핑 과정에서 여전히 혼동 우려가 있는바, 이를 고려하여 임의 채널 넘버를 할당하는 것이 요구된다. 왜냐하면, 본 문서의 실시예에 따른 임의 채널 역시, 종래 방송 채널과 동일하게 입력 수단을 통한 사용자의 채널 전환 요청에 따라 동일한 방식으로 대응하여 방송 채널처럼 접근되도록 구현할 수 있기 때문이다. 따라서, 임의 채널 넘버는, 사용자의 임의 채널 접근 편의와 방송 채널 넘버와의 구분 내지 식별 편의를 위하여, 방송 채널과 같이 숫자 형태가 아닌 임의 채널-1, 임의 채널-2 등과 같이 문자가 병기된 형태로 정의하고 표시할 수 있다. 한편, 이 경우, 비록 임의 채널 넘버의 표시는 임의 채널-1과 같이 문자가 병기된 형태이나 수신기 내부적으로는 상기 방송 채널의 넘버와 같이 숫자 형태로 인식하고 구현될 수 있다. 그 밖에, 임의 채널 넘버는, 방송 채널과 같이 숫자 형태로 제공될 수도 있으며, 동영상 채널-1, 타이틀-1, 비디오-1 등과 같이 방송 채널과 구분 가능한 다양한 방식으로 채널 넘버를 정의하고 표시할 수도 있다.
디지털 기기는, 웹 서비스(web service)를 위해 웹 브라우저(web browser)를 실행하여 다양한 형태의 웹 페이지(web page)를 사용자에게 제공한다. 여기서, 상기 웹 페이지에는 동영상(video content)이 포함된 웹 페이지도 포함되는데, 본 문서의 실시예에서는 동영상을 웹 페이지로부터 별도로 또는 독립적으로 분리하여 처리한다. 그리고 상기 분리되는 동영상은, 전술한 임의 채널 넘버를 할당하고, 서비스 가이드 등을 통해 제공하고, 사용자가 서비스 가이드나 방송 채널 시청 과정에서 채널 전환 요청에 따라 출력되도록 구현할 수 있다. 그 밖에, 웹 서비스 이외에도 방송 컨텐트, 게임, 애플리케이션 등의 서비스에 대해서도, 소정 컨텐트, 이미지, 오디오, 항목 등을 상기 방송 컨텐트, 게임, 애플리케이션 자체로부터 독립적으로 분리 처리하고, 그 재생, 처리 등을 위해 임의 채널 넘버를 할당하고 상술한 바와 같이, 구현할 수 있다.
도 17은 디지털 기기를 포함한 서비스 시스템(service system)의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
디지털 기기를 포함한 서비스 시스템은, 컨텐트 제공자(Content Provider; CP)(1710), 서비스 제공자(Service Provider; SP)(1720), 네트워크 제공자(Network Provider; NP)(1730) 및 HNED(Home Network End User)(Customer)(1740)를 포함한다. 여기서, HNED(1740)는 예를 들어, 클라이언트(1700) 즉, 디지털 기기이다. 컨텐트 제공자(1710)는, 각종 컨텐트를 제작하여 제공한다. 이러한 컨텐트 제공자(1710)로 도 17에 도시된 바와 같이, 지상파 방송 송출자(terrestrial broadcaster), 케이블 방송 사업자(cable SO (System Operator)) 또는 MSO (Multiple SO), 위성 방송 송출자(satellite broadcaster), 다양한 인터넷 방송 송출자(Internet broadcaster), 개인 컨텐트 제공자들(Private CPs) 등을 예시할 수 있다. 한편, 컨텐트 제공자(1710)는, 방송 컨텐트 외에도 다양한 애플리케이션 등을 제공한다.
서비스 제공자(1720)는, 컨텐트 제공자(1710)가 제공하는 컨텐트를 서비스 패키지화하여 HNED(1740)로 제공한다. 예를 들어, 도 17의 서비스 제공자(20)는, 제1 지상파 방송, 제2 지상파 방송, 케이블 MSO, 위성 방송, 다양한 인터넷 방송, 애플리케이션 등을 패키지화하여 HNED(1740)에게 제공한다.
서비스 제공자(1720)는, 유니-캐스트(uni-cast) 또는 멀티-캐스트(multi-cast) 방식으로 클라이언트(1700)에 서비스를 제공한다. 한편, 서비스 제공자(1720)는 데이터를 미리 등록된 다수의 클라이언트(1700)로 한꺼번에 전송할 수 있는데, 이를 위해 IGMP(Internet Group Management Protocol) 프로토콜 등을 이용할 수 있다.
상술한 컨텐트 제공자(1710)와 서비스 제공자(1720)는, 동일한 개체(same or single entity)일 수 있다. 예를 들어, 컨텐트 제공자(1710)가 제작한 컨텐트를 서비스 패키지화하여 HNED(1740)로 제공함으로써 서비스 제공자(1720)의 기능도 함께 수행하거나 그 반대일 수도 있다.
네트워크 제공자(1730)는, 컨텐트 제공자(1710) 또는/및 서비스 제공자(1720)와 클라이언트(1700) 사이의 데이터 교환을 위한 네트워크 망을 제공한다.
클라이언트(1700)는, 홈 네트워크를 구축하여 데이터를 송수신할 수 있다.
한편, 서비스 시스템 내 컨텐트 제공자(1710) 또는/및 서비스 제공자(1720)는 전송되는 컨텐트의 보호를 위해 제한 수신(conditional access) 또는 컨텐트 보호(content protection) 수단을 이용할 수 있다. 이 경우, 클라이언트(1700)는 상기 제한 수신이나 컨텐트 보호에 대응하여 케이블카드(CableCARD)(POD: Point of Deployment), DCAS(Downloadable CAS) 등과 같은 처리 수단을 이용할 수 있다.
그 밖에, 클라이언트(1700)도 네트워크 망(또는 통신 망)을 통해, 양방향 서비스를 이용할 수 있다. 이러한 경우, 오히려 클라이언트(1700)가 컨텐트 제공자의 기능을 수행할 수도 있으며, 기존 서비스 제공자(1720)는 이를 수신하여 다시 다른 클라이언트로 전송할 수도 있다.
도 18은 디지털 기기의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 구성 블록도이다. 여기서, 도 18은 예를 들어, 도 17의 클라이언트(1700)에 해당할 수 있으며, 전술한 디지털 기기를 의미한다.
디지털 기기(1800)는, 네트워크 인터페이스부(Network Interface)(1801), TCP/IP 매니저(TCP/IP Manager)(1802), 서비스 전달 매니저(Service Delivery Manager)(1803), SI 디코더(1804), 역다중화부(Demux)(1805), 오디오 디코더(Audio Decoder)(1806), 비디오 디코더(Video Decoder)(1807), 디스플레이부(Display A/V and OSD Module)(1808), 서비스 제어 매니저(Service Control Manager)(1809), 서비스 디스커버리 매니저(Service Discovery Manager)(1810), SI & 메타데이터 데이터베이스(SI&Metadata DB)(1811), 메타데이터 매니저(Metadata Manager)(1812), 서비스 매니저(1813), UI 매니저(1814) 등을 포함하여 구성된다.
네트워크 인터페이스부(1801)는, 네트워크 망을 통하여 IP 패킷들(internet protocol (IP) packets)을 수신하거나 전송한다. 즉, 네트워크 인터페이스부(1801)는 네트워크 망을 통해 서비스 제공자(1720)로부터 서비스, 컨텐트 등을 수신한다.
TCP/IP 매니저(1802)는, 디지털 기기(1800)로 수신되는 IP 패킷들과 디지털 기기(1800)가 전송하는 IP 패킷들에 대하여 즉, 소스(source)와 목적지(destination) 사이의 패킷 전달에 관여한다. 그리고 TCP/IP 매니저(1802)는 수신된 패킷(들)을 적절한 프로토콜에 대응되도록 분류하고, 서비스 전달 매니저(1805), 서비스 디스커버리 매니저(1810), 서비스 제어 매니저(1809), 메타데이터 매니저(1812) 등으로 분류된 패킷(들)을 출력한다. 서비스 전달 매니저(1803)는, 수신되는 서비스 데이터의 제어를 담당한다. 예를 들어, 서비스 전달 매니저(1803)는 실시간 스트리밍(real-time streaming) 데이터를 제어하는 경우에는 RTP/RTCP를 사용할 수 있다. 상기 실시간 스트리밍 데이터를 RTP를 사용하여 전송하는 경우, 서비스 전달 매니저(1803)는 상기 수신된 데이터 패킷을 RTP에 따라 파싱(parsing)하여 역다중화부(1805)에 전송하거나 서비스 매니저(1813)의 제어에 따라 SI & 메타데이터 데이터베이스(1811)에 저장한다. 그리고 서비스 전달 매니저(203)는 RTCP를 이용하여 상기 네트워크 수신 정보를 서비스를 제공하는 서버 측에 피드백(feedback) 한다. 역다중화부(1805)는, 수신된 패킷을 오디오, 비디오, SI(System Information) 데이터 등으로 역다중화하여 각각 오디오/비디오 디코더(1806/1807), SI 디코더(1804)에 전송한다.
SI 디코더(1804)는 예를 들어, PSI(Program Specific Information), PSIP(Program and System Information Protocol), DVB-SI(Digital Video Broadcasting-Service Information) 등의 서비스 정보를 디코딩한다.
또한, SI 디코더(1804)는, 디코딩된 서비스 정보들을 예를 들어, SI & 메타데이터 데이터베이스(1811)에 저장한다. 이렇게 저장된 서비스 정보는 예를 들어, 사용자의 요청 등에 의해 해당 구성에 의해 독출되어 이용될 수 있다.
오디오/비디오 디코더(1806/1807)는, 역다중화부(1805)에서 역다중화된 각 오디오 데이터와 비디오 데이터를 디코딩한다. 이렇게 디코딩된 오디오 데이터 및 비디오 데이터는 디스플레이부(1808)를 통하여 사용자에게 제공된다.
애플리케이션 매니저는 예를 들어, UI 매니저(1814)와 서비스 매니저(1813)를 포함하여 구성될 수 있다. 애플리케이션 매니저는, 디지털 기기(1800)의 전반적인 상태를 관리하고 사용자 인터페이스를 제공하며, 다른 매니저를 관리할 수 있다.
UI 매니저(1814)는, 사용자를 위한 GUI(Graphic User Interface)를 OSD(On Screen Display) 등을 이용하여 제공하며, 사용자로부터 키 입력을 받아 상기 입력에 따른 기기 동작을 수행한다. 예를 들어, UI 매니저(1814)는 사용자로부터 채널 선택에 관한 키 입력을 받으면 상기 키 입력 신호를 서비스 매니저(1813)에 전송한다.
서비스 매니저(1813)는, 서비스 전달 매니저(1803), 서비스 디스커버리 매니저(1810), 서비스 제어 매니저(1809), 메타데이터 매니저(1812) 등 서비스와 연관된 매니저를 제어한다.
또한, 서비스 매니저(1813)는, 채널 맵(channel map)을 만들고 사용자 인터페이스 매니저(1814)로부터 수신한 키 입력에 따라 상기 채널 맵을 이용하여 채널을 선택하다. 그리고 상기 서비스 매니저(1813)는 SI 디코더(1804)로부터 채널의 서비스 정보를 전송받아 선택된 채널의 오디오/비디오 PID(Packet Identifier)를 역다중화부(1805)에 설정한다. 이렇게 설정되는 PID는 상술한 역다중화 과정에 이용된다. 따라서, 역다중화부(1805)는 상기 PID를 이용하여 오디오 데이터, 비디오 데이터 및 SI 데이터를 필터링(filtering) 한다.
서비스 디스커버리 매니저(1810)는, 서비스를 제공하는 서비스 제공자를 선택하는데 필요한 정보를 제공한다. 상기 서비스 매니저(1813)로부터 채널 선택에 관한 신호를 수신하면, 서비스 디스커버리 매니저(1810)는 상기 정보를 이용하여 서비스를 찾는다.
서비스 제어 매니저(1809)는, 서비스의 선택과 제어를 담당한다. 예를 들어, 서비스 제어 매니저(1809)는 사용자가 기존의 방송 방식과 같은 생방송(live broadcasting) 서비스를 선택하는 경우 IGMP 또는 RTSP 등을 사용하고, VOD(Video on Demand)와 같은 서비스를 선택하는 경우에는 RTSP를 사용하여 서비스의 선택, 제어를 수행한다. 상기 RTSP 프로토콜은 실시간 스트리밍에 대해 트릭 모드(trick mode)를 제공할 수 있다. 또한, 서비스 제어 매니저(209)는 IMS(IP Multimedia Subsystem), SIP(Session Initiation Protocol)를 이용하여 IMS 게이트웨이(1850)를 통하는 세션을 초기화하고 관리할 수 있다. 상기 프로토콜들은 일 실시 예이며, 구현 예에 따라 다른 프로토콜을 사용할 수도 있다.
메타데이터 매니저(1812)는, 서비스와 연관된 메타데이터를 관리하고 상기 메타데이터를 SI & 메타데이터 데이터 베이스(1811)에 저장한다.
SI & 메타데이터 데이터베이스(1811)는, SI 디코더(1804)가 디코딩한 서비스 정보, 메타데이터 매니저(1812)가 관리하는 메타데이터 및 서비스 디스커버리 매니저(1810)가 제공하는 서비스 제공자를 선택하는데 필요한 정보를 저장한다. 또한, SI & 메타데이터 데이터베이스(1811)는 시스템에 대한 세트-업 데이터 등을 저장할 수 있다.
SI & 메타데이터 데이터베이스(1811)는, 비휘발성 메모리(Non-Volatile RAM: NVRAM) 또는 플래시 메모리(flash memory) 등을 사용하여 구현될 수도 있다.
한편, IMS 게이트웨이(1850)는, IMS 기반의 IPTV 서비스에 접근하기 위해 필요한 기능들을 모아 놓은 게이트웨이이다.
도 19는 디지털 기기의 다른 실시예를 설명하기 위해 도시한 구성 블록도이다. 특히, 도 19는 디지털 기기의 다른 실시예로서 모바일 기기의 구성 블록도를 예시한 것이다.
도 19를 참조하면, 모바일 기기(1900)는, 무선 통신부(1910), A/V(Audio/Video) 입력부(1920), 사용자 입력부(1930), 센싱부(1940), 출력부(1950), 메모리(1960), 인터페이스부(1970), 제어부(1980) 및 전원 공급부(1990) 등을 포함할 수 있다. 도 19에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 모바일 기기가 구현될 수도 있다.
무선 통신부(1910)는, 모바일 기기(1900)와 무선 통신 시스템 사이 또는 모바일 기기와, 모바일 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 또는 그 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(1910)는 방송 수신 모듈(1911), 이동통신 모듈(1912), 무선 인터넷 모듈(1913), 근거리 통신 모듈(1914) 및 위치 정보 모듈(1915) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(1911)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(1912)에 의해 수신될 수 있다.
방송 관련 정보는 다양한 형태 예를 들어, EPG(Electronic Program Guide) 또는 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
방송 수신 모듈(1911)은 예를 들어, ATSC, DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial), DVB-S(Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 방송 수신 모듈(1911)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(1911)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는, 메모리(1960)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(1912)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 신호는, 음성 신호, 화상 통화 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(1913)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 포함하여, 모바일 기기(1900)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(1914)은, 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, RS-232, RS-485 등이 이용될 수 있다.
위치정보 모듈(315)은, 모바일 기기(1900)의 위치정보 획득을 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 모듈을 예로 할 수 있다.
A/V 입력부(1920)는, 오디오 또는/및 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(1921)와 마이크(1922) 등이 포함될 수 있다. 카메라(1921)는, 화상통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(1951)에 표시될 수 있다.
카메라(1921)에서 처리된 화상 프레임은, 메모리(1960)에 저장되거나 무선 통신부(1910)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(1921)는, 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(1922)는, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는, 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(1912)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(1922)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생하는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(1930)는, 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(1930)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠(jog wheel), 조그 스위치(jog switch) 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(1940)는, 모바일 기기(1900)의 개폐 상태, 모바일 기기(1900)의 위치, 사용자 접촉 유무, 모바일 기기의 방위, 모바일 기기의 가속/감속 등과 같이 모바일 기기(300)의 현재 상태를 감지하여 모바일 기기(1900)의 동작 제어를 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 모바일 기기(1900)가 이동되거나 기울어진 경우 모바일 기기의 위치 내지 기울기 등을 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(1990)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(1970)의 외부 기기 결합 여부 등도 센싱할 수도 있다. 한편, 센싱부(1940)는, NFC(Near Field Communication)를 포함한 근접 센서(1941)를 포함할 수 있다.
출력부(1950)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(1951), 음향 출력 모듈(1952), 알람부(1953), 및 햅틱 모듈(1954) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(1951)는, 모바일 기기(1900)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 모바일 기기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 모바일 기기(1900)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는, 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
디스플레이부(1951)는, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(1951)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(1951)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디(body)의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
모바일 기기(1900)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(1951)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 모바일 기기(1900)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(1951)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하 '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(1951)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(1951)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(1951)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(1980)로 전송한다. 이로써, 제어부(1980)는 디스플레이부(1951)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
터치스크린에 의해 감싸지는 모바일 기기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(1941)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접 센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
음향 출력 모듈(1952)은, 호신호 수신, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(1910)로부터 수신되거나 메모리(1960)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1952)은 모바일 기기(1900)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(1952)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(1953)는, 모바일 기기(1900)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 모바일 기기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(1953)는, 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다.
상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(1951)나 음성 출력 모듈(1952)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(1951,1952)은 알람부(1953)의 일부로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(1954)은, 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(1954)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(1954)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(1954)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(1954)은, 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(1954)은, 모바일 기기(1900)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
메모리(1960)는, 제어부(1980)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(1960)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(1960)는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 모바일 기기(1900)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(1960)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(1970)는, 모바일 기기(1900)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(1970)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 모바일 기기(1900) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 모바일 기기(1900) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(1970)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 모바일 기기(1900)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(1900)와 연결될 수 있다.
인터페이스부(1970)는, 이동단말기(1900)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때, 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(1900)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은, 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(1980)는, 통상적으로 모바일 기기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(380)는, 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(1981)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(1981)은, 제어부(1980) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(1980)와 별도로 구현될 수도 있다. 제어부(1980), 특히 멀티미디어 모듈(1981)은 전술한 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
제어부(1980)는, 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(1990)는, 제어부(1980)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays, 프로세서, 제어기, 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(1980) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 애플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 여기서, 소프트웨어 코드는, 메모리(1960)에 저장되고, 제어부(1980)에 의해 실행될 수 있다.
도 20은 본 문서의 실시예(들)이 활용될 수 있는 3차원 영상/비디오 서비스 제공을 위한 아키텍처를 개략적으로 나타낸다. 이는 360도 또는 omnidirectional 비디오/이미지 처리 시스템을 나타낼 수 있다. 또한 이는 예를 들어 확장 현실(XR: eXtended Reality) 지원 기기에서 구현될 수 있다. 즉, 상기 시스템은 사용자에게 가상현실을 제공하는 방안을 제공할 수 있다.
확장 현실은 가상 현실(VR: Virtual Reality), 증강 현실(AR: Augmented Reality), 혼합 현실(MR: Mixed Reality)을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다.
MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.
XR 기술은 HMD(Head-Mount Display), HUD(Head-Up Display), 휴대폰, 태블릿 PC, 랩탑, 데스크탑, TV, 디지털 사이니지 등에 적용될 수 있고, XR 기술이 적용된 장치를 XR 장치(XR Device)라 칭할 수 있다. XR 장치는 후술하는 제1 디지털 장치 및/또는 제2 디지털 장치를 포함할 수 있다.
360도 컨텐츠는 VR을 구현, 제공하기 위한 컨텐츠 전반을 의미하며, 360도 비디오 및/또는 360도 오디오를 포함할 수 있다. 360도 비디오는 VR을 제공하기 위해 필요한, 동시에 모든 방향(360도 또는 그 이하)으로 캡처되거나 재생되는 비디오 내지 이미지 컨텐츠를 의미할 수 있다. 이하, 360 비디오라 함은 360도 비디오를 의미할 수 있다. 360도 오디오 역시 VR을 제공하기 위한 오디오 컨텐츠로서, 음향 발생지가 3차원의 특정 공간상에 위치하는 것으로 인지될 수 있는, 공간적(Spatial) 오디오 컨텐츠를 의미할 수 있다. 360도 컨텐츠는 생성, 처리되어 사용자들로 전송될 수 있으며, 사용자들은 360도 컨텐츠를 이용하여 VR 경험을 소비할 수 있다. 360도 비디오는 전방향(omnidirectional) 비디오라고 불릴 수 있고, 360도 이미지는 전방향 이미지라고 불릴 수 있다. 또한, 이하 360 비디오를 기반으로 설명하며 본 문서의 실시예(들)은 VR에 한정되지 않고, AR, MR 등의 비디오/영상 컨텐츠에 대한 처리를 포함할 수 있다, 360도 비디오는 3D 모델에 따라 다양한 형태의 3D 공간 상에 나타내어지는 비디오 내지 이미지를 의미할 수 있으며, 예를 들어 360도 비디오는 구형면(Speherical surface) 상에 나타내어질 수 있다.
본 방법은 특히 360도 비디오를 효과적으로 제공하는 방안을 제안한다. 360도 비디오를 제공하기 위하여, 먼저 하나 이상의 카메라를 통해 360도 비디오가 캡처될 수 있다. 캡처된 360도 비디오는 일련의 과정을 거쳐 전송되고, 수신측에서는 수신된 데이터를 다시 원래의 360도 비디오로 가공하여 렌더링할 수 있다. 이를 통해 360도 비디오가 사용자에게 제공될 수 있다.
구체적으로 360도 비디오 제공을 위한 전체의 과정은 캡처 과정(process), 준비 과정, 전송 과정, 프로세싱 과정, 렌더링 과정 및/또는 피드백 과정을 포함할 수 있다.
캡처 과정은 하나 이상의 카메라를 통하여 복수개의 시점 각각에 대한 이미지 또는 비디오를 캡처하는 과정을 의미할 수 있다. 캡처 과정에 의해 도시된 도 20의 (2010)과 같은 이미지/비디오 데이터가 생성될 수 있다. 도시된 도 20의 (2010)의 각 평면은 각 시점에 대한 이미지/비디오를 의미할 수 있다. 이 캡처된 복수개의 이미지/비디오를 로(raw) 데이터라 할 수도 있다. 캡처 과정에서 캡처와 관련된 메타데이터가 생성될 수 있다.
이 캡처를 위하여 VR 을 위한 특수한 카메라가 사용될 수 있다. 실시예에 따라 컴퓨터로 생성된 가상의 공간에 대한 360도 비디오를 제공하고자 하는 경우, 실제 카메라를 통한 캡처가 수행되지 않을 수 있다. 이 경우 단순히 관련 데이터가 생성되는 과정으로 해당 캡처 과정이 갈음될 수 있다.
준비 과정은 캡처된 이미지/비디오 및 캡처 과정에서 발생한 메타데이터를 처리하는 과정일 수 있다. 캡처된 이미지/비디오는 이 준비 과정에서, 스티칭 과정, 프로젝션 과정, 리전별 패킹 과정(Region-wise Packing) 및/또는 인코딩 과정 등을 거칠 수 있다.
먼저 각각의 이미지/비디오가 스티칭(Stitching) 과정을 거칠 수 있다. 스티칭 과정은 각각의 캡처된 이미지/비디오들을 연결하여 하나의 파노라마 이미지/비디오 또는 구형의 이미지/비디오를 만드는 과정일 수 있다.
이 후, 스티칭된 이미지/비디오는 프로젝션(Projection) 과정을 거칠 수 있다. 프로젝션 과정에서, 스트칭된 이미지/비디오는 2D 이미지 상에 프로젝션될 수 있다. 이 2D 이미지는 문맥에 따라 2D 이미지 프레임으로 불릴 수도 있다. 2D 이미지로 프로젝션하는 것을 2D 이미지로 매핑한다고 표현할 수도 있다. 프로젝션된 이미지/비디오 데이터는 도시된 도 20의 (2020)과 같은 2D 이미지의 형태가 될 수 있다.
2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터는 비디오 코딩 효율 등을 높이기 위하여 리전별 패킹 과정(Region-wise Packing)을 거칠 수 있다. 리전별 패킹이란, 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터를 리전(Region) 별로 나누어 처리를 가하는 과정을 의미할 수 있다. 여기서 리전(Region)이란, 360도 비디오 데이터가 프로젝션된 2D 이미지가 나누어진 영역을 의미할 수 있다. 이 리전들은, 실시예에 따라, 2D 이미지를 균등하게 나누어 구분되거나, 임의로 나누어져 구분될 수 있다. 또한 실시예에 따라 리전들은, 프로젝션 스킴에 따라 구분될 수도 있다. 리전별 패킹 과정은 선택적(optional) 과정으로써, 준비 과정에서 생략될 수 있다.
실시예에 따라 이 처리 과정은, 비디오 코딩 효율을 높이기 위해, 각 리전을 회전한다거나 2D 이미지 상에서 재배열하는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 리전들을 회전하여 리전들의 특정 변들이 서로 근접하여 위치되도록 함으로써, 코딩 시의 효율이 높아지게 할 수 있다.
실시예에 따라 이 처리 과정은, 360도 비디오상의 영역별로 레졸루션(resolution) 을 차등화하기 위하여, 특정 리전에 대한 레졸루션을 높인다거나, 낮추는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 360도 비디오 상에서 상대적으로 더 중요한 영역에 해당하는 리전들은, 다른 리전들보다 레졸루션을 높게할 수 있다. 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터 또는 리전별 패킹된 비디오 데이터는 비디오 코덱을 통한 인코딩 과정을 거칠 수 있다.
실시예에 따라 준비 과정은 부가적으로 에디팅(editing) 과정 등을 더 포함할 수 있다. 이 에디팅 과정에서 프로젝션 전후의 이미지/비디오 데이터들에 대한 편집 등이 더 수행될 수 있다. 준비 과정에서도 마찬가지로, 스티칭/프로젝션/인코딩/에디팅 등에 대한 메타데이터가 생성될 수 있다. 또한 2D 이미지 상에 프로젝션된 비디오 데이터들의 초기 시점, 혹은 ROI (Region of Interest) 등에 관한 메타데이터가 생성될 수 있다.
전송 과정은 준비 과정을 거친 이미지/비디오 데이터 및 메타데이터들을 처리하여 전송하는 과정일 수 있다. 전송을 위해 임의의 전송 프로토콜에 따른 처리가 수행될 수 있다. 전송을 위한 처리를 마친 데이터들은 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전달될 수 있다. 이 데이터들은 온 디맨드(On Demand) 방식으로 수신측으로 전달될 수도 있다. 수신측에서는 다양한 경로를 통해 해당 데이터를 수신할 수 있다.
프로세싱 과정은 수신한 데이터를 디코딩하고, 프로젝션되어 있는 이미지/비디오 데이터를 3D 모델 상에 리-프로젝션(Re-projection) 하는 과정을 의미할 수 있다. 이 과정에서 2D 이미지들 상에 프로젝션되어 있는 이미지/비디오 데이터가 3D 공간 상으로 리-프로젝션될 수 있다. 이 과정을 문맥에 따라 매핑, 프로젝션이라고 부를 수도 있다. 이 때 매핑되는 3D 공간은 3D 모델에 따라 다른 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 3D 모델에는 구형(Sphere), 큐브(Cube), 실린더(Cylinder) 또는 피라미드(Pyramid) 가 있을 수 있다.
실시예에 따라 프로세싱 과정은 부가적으로 에디팅(editing) 과정, 업 스케일링(up scaling) 과정 등을 더 포함할 수 있다. 이 에디팅 과정에서 리-프로젝션 전후의 이미지/비디오 데이터에 대한 편집 등이 더 수행될 수 있다. 이미지/비디오 데이터가 축소되어 있는 경우 업 스케일링 과정에서 샘플들의 업 스케일링을 통해 그 크기를 확대할 수 있다. 필요한 경우, 다운 스케일링을 통해 사이즈를 축소하는 작업이 수행될 수도 있다.
렌더링 과정은 3D 공간상에 리-프로젝션된 이미지/비디오 데이터를 렌더링하고 디스플레이하는 과정을 의미할 수 있다. 표현에 따라 리-프로젝션과 렌더링을 합쳐 3D 모델 상에 렌더링한다 라고 표현할 수도 있다. 3D 모델 상에 리-프로젝션된 (또는 3D 모델 상으로 렌더링된) 이미지/비디오는 도시된 도 20의 (2030)과 같은 형태를 가질 수 있다. 도시된 도 20의 (2030)은 구형(Sphere) 의 3D 모델에 리-프로젝션된 경우이다. 사용자는 VR 디스플레이 등을 통하여 렌더링된 이미지/비디오의 일부 영역을 볼 수 있다. 이 때 사용자가 보게되는 영역은 도시된 도 20의 (2040)과 같은 형태일 수 있다.
피드백 과정은 디스플레이 과정에서 획득될 수 있는 다양한 피드백 정보들을 송신측으로 전달하는 과정을 의미할 수 있다. 피드백 과정을 통해 360도 비디오 소비에 있어 인터랙티비티(Interactivity) 가 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 피드백 과정에서 헤드 오리엔테이션(Head Orientation) 정보, 사용자가 현재 보고 있는 영역을 나타내는 뷰포트(Viewport) 정보 등이 송신측으로 전달될 수 있다. 실시예에 따라, 사용자는 VR 환경 상에 구현된 것들과 상호작용할 수도 있는데, 이 경우 그 상호작용과 관련된 정보가 피드백 과정에서 송신측 내지 서비스 프로바이더 측으로 전달될 수도 있다. 실시예에 따라 피드백 과정은 수행되지 않을 수도 있다.
헤드 오리엔테이션 정보는 사용자의 머리 위치, 각도, 움직임 등에 대한 정보를 의미할 수 있다. 이 정보를 기반으로 사용자가 현재 360도 비디오 내에서 보고 있는 영역에 대한 정보, 즉 뷰포트 정보가 계산될 수 있다.
뷰포트 정보는 현재 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 영역에 대한 정보일 수 있다. 이를 통해 게이즈 분석(Gaze Analysis) 이 수행되어, 사용자가 어떠한 방식으로 360도 비디오를 소비하는지, 360도 비디오의 어느 영역을 얼마나 응시하는지 등을 확인할 수도 있다. 게이즈 분석은 수신측에서 수행되어 송신측으로 피드백 채널을 통해 전달될 수도 있다. VR 디스플레이 등의 장치는 사용자의 머리 위치/방향, 장치가 지원하는 수직(vertical) 혹은 수평(horizontal) FOV(Field Of View) 정보 등에 근거하여 뷰포트 영역을 추출할 수 있다.
한편, 서브픽처 기반으로 360도 비디오/이미지가 처리될 수 있다. 2D 이미지를 포함하는 프로젝티드 픽처 또는 팩드 픽처는 서브픽처들로 구분될 수 있고, 서브픽처 단위로 처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 사용자 뷰포트 등에 따라 특정 서브픽처(들)에 대하여 높은 해상도를 줄 수도 있고, 또는 특정 서브픽처(들)만 인코딩하여 수신 장치(디코딩 장치쪽)으로 시그널링할 수도 있다. 이 경우 서브픽처 비트스트림을 디코딩 장치는 수신하여 상기 특정 서브픽처(들)을 복원/디코딩하고, 사용자 뷰포트에 따라 렌더링할 수 있다.
실시예에 따라, 전술한 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것 뿐아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 즉, 전술한 피드백 정보를 이용하여 수신측의 디코딩, 리-프로젝션, 렌더링 과정 등이 수행될 수 있다. 예를 들어, 헤드 오리엔테이션 정보 및/또는 뷰포트 정보를 이용하여 현재 사용자가 보고 있는 영역에 대한 360도 비디오만 우선적으로 디코딩 및 렌더링될 수도 있다.
여기서 뷰포트(viewport) 내지 뷰포트 영역이란, 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 영역을 의미할 수 있다. 시점(viewpoint) 는 사용자가 360도 비디오에서 보고 있는 지점으로서, 뷰포트 영역의 정중앙 지점을 의미할 수 있다. 즉, 뷰포트는 시점을 중심으로 한 영역인데, 그 영역이 차지하는 크기 형태 등은 FOV(Field Of View) 에 의해 결정될 수 있다.
전술한 360도 비디오 제공을 위한 전체 아키텍처 내에서, 캡처/프로젝션/인코딩/전송/디코딩/리-프로젝션/렌더링의 일련의 과정을 거치게 되는 이미지/비디오 데이터들을 360도 비디오 데이터라 부를 수 있다. 360도 비디오 데이터라는 용어는 또한 이러한 이미지/비디오 데이터들과 관련되는 메타데이터 내지 시그널링 정보를 포함하는 개념으로 쓰일 수도 있다.
상술한 오디오 또는 비디오 등의 미디어 데이터를 저장하고 전송하기 위하여, 정형화된 미디어 파일 포맷이 정의될 수 있다. 실시예에 따라 미디어 파일은 ISO BMFF (ISO base media file format)를 기반으로 한 파일 포맷을 가질 수 있다.
도 21은 본 방법이 적용될 수 있는 제1 디지털 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 상기 제1 디지털 장치는 VR/AR 컨텐츠 등의 3차원 영상/비디오 서비스 제공을 위한 송신측에 해당할 수 있다. 상기 제1 디지털 장치는 본 문서에서 상술한 인코딩 장치를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 상기 데이터 인코더에 포함 또는 대응될 수 있다.
제1 디지털 장치는 전술한 준비 과정 내지 전송 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 제1 디지털 장치는 데이터 입력부, 스티처(Stitcher), 프로젝션 처리부, 리전별 패킹 처리부(도시되지 않음), 메타데이터 처리부, (송신측) 피드백 처리부, 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부, 전송 처리부 및/또는 전송부를 내/외부 엘레멘트로서 포함할 수 있다.
데이터 입력부는 캡처된 각 시점별 이미지/비디오 들을 입력받을 수 있다. 이 시점별 이미지/비디오 들은 하나 이상의 카메라들에 의해 캡처된 이미지/비디오들일 수 있다. 또한 데이터 입력부는 캡처 과정에서 발생된 메타데이터를 입력받을 수 있다. 데이터 입력부는 입력된 시점별 이미지/비디오들을 스티처로 전달하고, 캡처 과정의 메타데이터를 시그널링 처리부로 전달할 수 있다.
스티처는 캡처된 시점별 이미지/비디오들에 대한 스티칭 작업을 수행할 수 있다. 스티처는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 프로젝션 처리부로 전달할 수 있다. 스티처는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 필요한 메타데이터를 전달받아 스티칭 작업에 이용할 수 있다. 스티처는 스티칭 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 스티칭 과정의 메타데이터에는 스티칭이 수행되었는지 여부, 스티칭 타입 등의 정보들이 있을 수 있다.
프로젝션 처리부는 스티칭된 360도 비디오 데이터를 2D 이미지 상에 프로젝션할 수 있다. 프로젝션 처리부는 다양한 스킴(scheme)에 따라 프로젝션을 수행할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다. 프로젝션 처리부는 각 시점별 360도 비디오 데이터의 해당 뎁스(depth)를 고려하여 매핑을 수행할 수 있다. 프로젝션 처리부는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 프로젝션에 필요한 메타데이터를 전달받아 프로젝션 작업에 이용할 수 있다. 프로젝션 처리부는 프로젝션 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 프로젝션 처리부의 메타데이터에는 프로젝션 스킴의 종류 등이 있을 수 있다.
리전별 패킹 처리부(도시되지 않음)는 전술한 리전별 패킹 과정을 수행할 수 있다. 즉, 리전별 패킹 처리부는 프로젝션된 360도 비디오 데이터를 리전별로 나누고, 각 리전들을 회전, 재배열하거나, 각 리전의 레졸루션을 변경하는 등의 처리를 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이 리전별 패킹 과정은 선택적(optional) 과정이며, 리전별 패킹이 수행되지 않는 경우, 리전별 패킹 처리부는 생략될 수 있다. 리전별 패킹 처리부는 필요한 경우 메타데이터 처리부로부터 리전별 패킹에 필요한 메타데이터를 전달받아 리전별 패킹 작업에 이용할 수 있다. 리전별 패킹 처리부는 리전별 패킹 과정에서 발생된 메타데이터를 메타데이터 처리부로 전달할 수 있다. 리전별 패킹 처리부의 메타데이터에는 각 리전의 회전 정도, 사이즈 등이 있을 수 있다.
전술한 스티처, 프로젝션 처리부 및/또는 리전별 패킹 처리부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트에서 수행될 수도 있다.
메타데이터 처리부는 캡처 과정, 스티칭 과정, 프로젝션 과정, 리전별 패킹 과정, 인코딩 과정, 인캡슐레이션 과정 및/또는 전송을 위한 처리 과정에서 발생할 수 있는 메타데이터들을 처리할 수 있다. 메타데이터 처리부는 이러한 메타데이터들을 이용하여 360도 비디오 관련 메타데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라 메타데이터 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터를 시그널링 테이블의 형태로 생성할 수도 있다. 시그널링 문맥에 따라 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 또는 360도 비디오 관련 시그널링 정보라 불릴 수도 있다. 또한 메타데이터 처리부는 획득하거나 생성한 메타데이터들을 필요에 따라 제1 디지털 장치의 내부 엘레멘트들에 전달할 수 있다. 메타데이터 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터가 수신측으로 전송될 수 있도록 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부 및/또는 전송 처리부에 전달할 수 있다.
데이터 인코더는 2D 이미지 상에 프로젝션된 360도 비디오 데이터 및/또는 리전별 패킹된 360도 비디오 데이터를 인코딩할 수 있다. 360도 비디오 데이터는 다양한 포맷으로 인코딩될 수 있다. 상기 2D 이미지 상에 프로젝션된 360도 비디오 데이터 및/또는 리전별 패킹된 360도 비디오 데이터는 인코딩 장치의 입력인 (2D 기반) 입력 픽처에 해당할 수 있다. 이 경우, 본 문서의 실시예들에서 제안한 방법을 기반으로 하나 또는 일련의 입력 픽처가 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 상기 비트스트림은 360도 비디오 데이터에 포함될 수 있다.
인캡슐레이션 처리부는 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 파일 등의 형태로 인캡슐레이션할 수 있다. 여기서 360도 비디오 관련 메타데이터는 전술한 메타데이터 처리부로부터 전달받은 것일 수 있다. 인캡슐레이션 처리부는 해당 데이터들을 ISOBMFF, CFF 등의 파일 포맷으로 인캡슐레이션하거나, 기타 DASH 세그먼트 등의 형태로 처리할 수 있다. 인캡슐레이션 처리부는 실시예에 따라 360도 비디오 관련 메타데이터를 파일 포맷 상에 포함시킬 수 있다. 360도 비디오 관련 메타데이터는 예를 들어 ISOBMFF 파일 포맷 상의 다양한 레벨의 박스(box)에 포함되거나 파일 내에서 별도의 트랙내의 데이터로 포함될 수 있다. 실시예에 따라, 인캡슐레이션 처리부는 360도 비디오 관련 메타데이터 자체를 파일로 인캡슐레이션할 수 있다. 전송 처리부는 파일 포맷에 따라 인캡슐레이션된 360도 비디오 데이터에 전송을 위한 처리를 가할 수 있다. 전송 처리부는 임의의 전송 프로토콜에 따라 360도 비디오 데이터를 처리할 수 있다. 전송을 위한 처리에는 방송망을 통한 전달을 위한 처리, 브로드밴드를 통한 전달을 위한 처리를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 전송 처리부는 360도 비디오 데이터뿐만 아니라, 메타데이터 처리부로부터 360도 비디오 관련 메타데이터를 전달받아, 이 것에 전송을 위한 처리를 가할 수도 있다.
전송부는 전송 처리된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 방송망 및/또는 브로드밴드를 통해 전송할 수 있다. 전송부는 방송망을 통한 전송을 위한 엘레멘트 및/또는 브로드밴드를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다.
본 방법에 따른 제1 디지털 장치의 일 실시예에 의하면, 제1 디지털 장치는 데이터 저장부(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 데이터 저장부는 인코딩된 360도 비디오 데이터 및/또는 360도 비디오 관련 메타데이터를 전송 처리부로 전달하기 전에 저장하고 있을 수 있다. 이 데이터들이 저장되는 형태는 ISOBMFF 등의 파일 형태일 수 있다. 실시간으로 360도 비디오를 전송하는 경우에는 데이터 저장부가 필요하지 않을 수 있으나, 온 디맨드, NRT (Non Real Time), 브로드밴드 등을 통해 전달하는 경우에는 인캡슐레이션된 360 데이터가 데이터 저장부에 일정 기간 저장되었다가 전송될 수도 있다.
본 방법에 따른 제1 디지털 장치의 다른 실시예에 의하면, 제1 디지털 장치는 (송신측) 피드백 처리부 및/또는 네트워크 인터페이스(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스는 본 방법에 따른 제2 디지털 장치로부터 피드백 정보를 전달받고, 이를 송신측 피드백 처리부로 전달할 수 있다. 송신측 피드백 처리부는 피드백 정보를 스티처, 프로젝션 처리부, 리전별 패킹 처리부, 데이터 인코더, 인캡슐레이션 처리부, 메타데이터 처리부 및/또는 전송 처리부로 전달할 수 있다. 실시예에 따라 피드백 정보는 메타데이터 처리부에 일단 전달된 후, 다시 각 내부 엘레멘트들로 전달될 수 있다. 피드백 정보를 전달받은 내부 엘레먼트들은 이 후의 360도 비디오 데이터의 처리에 피드백 정보를 반영할 수 있다.
본 방법에 따른 제1 디지털 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 리전별 패킹 처리부는 각 리전을 회전하여 2D 이미지 상에 매핑할 수 있다. 이 때 각 리전들은 서로 다른 방향, 서로 다른 각도로 회전되어 2D 이미지 상에 매핑될 수 있다. 리전의 회전은 360도 비디오 데이터가 구형의 면 상에서 프로젝션 전에 인접했던 부분, 스티칭된 부분 등을 고려하여 수행될 수 있다. 리전의 회전에 관한 정보들, 즉 회전 방향, 각도 등은 360도 비디오 관련 메타데이터에 의해 시그널링될 수 있다. 본 발명에 따른 제1 디지털 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 데이터 인코더는 각 리전 별로 다르게 인코딩을 수행할 수 있다. 데이터 인코더는 특정 리전은 높은 퀄리티로, 다른 리전은 낮은 퀄리티로 인코딩을 수행할 수 있다. 송신측 피드백 처리부는 360도 비디오 수신 장치로부터 전달받은 피드백 정보를 데이터 인코더로 전달하여, 데이터 인코더가 리전별 차등화된 인코딩 방법을 사용하도록 할 수 있다. 예를 들어 송신측 피드백 처리부는 수신측으로부터 전달받은 뷰포트 정보를 데이터 인코더로 전달할 수 있다. 데이터 인코더는 뷰포트 정보가 지시하는 영역을 포함하는 리전들에 대해 다른 리전들보다 더 높은 퀄리티(UHD 등) 로 인코딩을 수행할 수 있다.
본 방법에 따른 제1 디지털 장치의 또 다른 실시예에 의하면, 전송 처리부는 각 리전 별로 다르게 전송을 위한 처리를 수행할 수 있다. 전송 처리부는 리전 별로 다른 전송 파라미터(모듈레이션 오더, 코드 레이트 등)를 적용하여, 각 리전 별로 전달되는 데이터의 강건성(robustenss)을 다르게 할 수 있다.
이 때, 송신측 피드백 처리부는 제2 디지털 장치로부터 전달받은 피드백 정보를 전송 처리부로 전달하여, 전송 처리부가 리전별 차등화된 전송 처리를 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어 송신측 피드백 처리부는 수신측으로부터 전달받은 뷰포트 정보를 전송 처리부로 전달할 수 있다. 전송 처리부는 해당 뷰포트 정보가 지시하는 영역을 포함하는 리전들에 대해 다른 리전들보다 더 높은 강건성을 가지도록 전송 처리를 수행할 수 있다.
전술한 본 방법에 따른 제1 디지털 장치의 내/외부 엘레멘트들은 하드웨어로 구현되는 하드웨어 엘레멘트들일 수 있다. 실시예에 따라 내/외부 엘레멘트들은 변경, 생략되거나 다른 엘레멘트로 대체, 통합될 수 있다. 실시예에 따라 부가 엘레멘트들이 제1 디지털 장치에 추가될 수도 있다.
도 22는 본 방법이 적용될 수 있는 제2 디지털 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 상기 제2 디지털 장치는 VR/AR 컨텐츠 등의 3차원 영상/비디오 서비스 제공을 위한 수신측에 해당할 수 있다. 상기 제2 디지털 장치는 본 문서에서 상술한 디코딩 장치를 포함할 수 있다. 상기 디코딩 장치는 상기 데이터 디코더에 포함 또는 대응될 수 있다.
본 방법에 따른 제2 디지털 장치는 전술한 프로세싱 과정 및/또는 렌더링 과정에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 제2 디지털 장치는 수신부, 수신 처리부, 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더, 메타데이터 파서, (수신측) 피드백 처리부, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러를 내/외부 엘레멘트로서 포함할 수 있다. 한편, 시그널링 파서는 메타데이터 파서라고 불릴 수 있다.
수신부는 본 발법에 따른 제1 디지털 장치가 전송한 360도 비디오 데이터를 수신할 수 있다. 전송되는 채널에 따라 수신부는 방송망을 통하여 360도 비디오 데이터를 수신할 수도 있고, 브로드밴드 등 통신망을 통하여 360도 비디오 데이터를 수신할 수도 있다.
수신 처리부는 수신된 360도 비디오 데이터에 대해 전송 프로토콜에 따른 처리를 수행할 수 있다. 전송측에서 전송을 위한 처리가 수행된 것에 대응되도록, 수신 처리부는 전술한 전송 처리부의 역과정을 수행할 수 있다. 수신 처리부는 획득한 360도 비디오 데이터를 디캡슐레이션 처리부로 전달하고, 획득한 360도 비디오 관련 메타데이터를 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 수신 처리부가 획득하는 360도 비디오 관련 메타데이터는 시그널링 테이블의 형태일 수 있다.
디캡슐레이션 처리부는 수신 처리부로부터 전달받은 파일 형태의 360도 비디오 데이터를 디캡슐레이션할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부는 ISOBMFF 등에 따른 파일들을 디캡슐레이션하여, 360도 비디오 데이터 내지 360도 비디오 관련 메타데이터를 획득할 수 있다. 획득된 360도 비디오 데이터는 데이터 디코더로, 획득된 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달할 수 있다. 디캡슐레이션 처리부가 획득하는 360도 비디오 관련 메타데이터는 파일 포맷 내의 박스 혹은 트랙 형태일 수 있다. 디캡슐레이션 처리부는 필요한 경우 메타데이터 파서로부터 디캡슐레이션에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다.
데이터 디코더는 360도 비디오 데이터에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 데이터 디코더는 360도 비디오 데이터로부터 영상/비디오 관련 비트스트림을 획득하고, 상기 비트스트림을 디코딩하여 하나 또는 일련의 (2D) 픽처를 디코딩/복원할수 있다.
데이터 디코더는 메타데이터 파서로부터 디코딩에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다. 데이터 디코딩 과정에서 획득된 360도 비디오 관련 메타데이터는 메타데이터 파서로 전달될 수도 있다.
메타데이터 파서는 360도 비디오 관련 메타데이터에 대한 파싱/디코딩을 수행할 수 있다. 메타데이터 파서는 획득한 메타데이터를 데이터 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더, 리-프로젝션 처리부 및/또는 렌더러로 전달할 수 있다.
리-프로젝션 처리부는 360도 비디오 데이터에 관한 디코딩된/복원된 2D 픽처(들)에 대하여 리-프로젝션을 수행할 수 있다. 리-프로젝션 처리부는 2D 픽처(들)을 3D 공간으로 리-프로젝션할 수 있다. 3D 공간은 사용되는 3D 모델에 따라 다른 형태를 가질 수 있다. 리-프로젝션 처리부는 메타데이터 파서로부터 리-프로젝션에 필요한 메타데이터를 전달받을 수도 있다. 예를 들어 리-프로젝션 처리부는 사용되는 3D 모델의 타입 및 그 세부 정보에 대한 정보를 메타데이터 파서로부터 전달받을 수 있다. 실시예에 따라 리-프로젝션 처리부는 리-프로젝션에 필요한 메타데이터를 이용하여, 3D 공간 상의 특정 영역에 해당하는 360도 비디오 데이터(에 대한 디코딩된/복원된 픽처의 영역)만을 3D 공간으로 리-프로젝션할 수도 있다.
렌더러는 리-프로젝션된 360도 비디오(또는 영상)를 렌더링할 수 있다. 전술한 바와 같이 360도 비디오가 3D 공간상에 렌더링된다고 표현할 수도 있는데, 이처럼 두 과정이 한번에 일어나는 경우 리-프로젝션 처리부와 렌더러는 통합되어, 렌더러에서 이 과정들이 모두 진행될 수 있다. 실시예에 따라 렌더러는 사용자의 시점 정보에 따라 사용자가 보고 있는 부분만을 렌더링할 수도 있다.
사용자는 VR 디스플레이 등을 통하여 렌더링된 360도 비디오의 일부 영역을 볼 수 있다. VR 디스플레이는 360도 비디오를 재생하는 장치로서, 제2 디지털 장치에 포함될 수도 있고(tethered), 별도의 장치로서 제2 디지털 장치에 연결될 수도 있다(un-tethered).
본 방법에 따른 제2 디지털 장치의 일 실시예에 의하면, 제2 디지털 장치는 (수신측) 피드백 처리부 및/또는 네트워크 인터페이스(도시되지 않음)를 내/외부 엘레멘트로서 더 포함할 수 있다. 수신측 피드백 처리부는 렌더러, 리-프로젝션 처리부, 데이터 디코더, 디캡슐레이션 처리부 및/또는 VR 디스플레이로부터 피드백 정보를 획득하여 처리할 수 있다. 피드백 정보는 뷰포트 정보, 헤드 오리엔테이션 정보, 게이즈(Gaze) 정보 등을 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스는 피드백 정보를 수신측 피드백 처리부로부터 전달받고, 이를 제1 디지털 장치로 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 피드백 정보는 송신측으로 전달되는 것 뿐아니라, 수신측에서 소비될 수도 있다. 수신측 피드백 처리부는 획득한 피드백 정보를 제2 디지털 장치의 내부 엘레멘트들로 전달하여, 렌더링 등의 과정에 반영되게 할 수 있다. 수신측 피드백 처리부는 피드백 정보를 렌더러, 리-프로젝션 처리부, 데이터 디코더 및/또는 디캡슐레이션 처리부로 전달할 수 있다. 예를 들어, 렌더러는 피드백 정보를 활용하여 사용자가 보고 있는 영역을 우선적으로 렌더링할 수 있다. 또한 디캡슐레이션 처리부, 데이터 디코더 등은 사용자가 보고 있는 영역 내지 보게될 영역을 우선적으로 디캡슐레이션, 디코딩할 수 있다.
전술한 본 방법에 따른 제2 디지털 장치의 내/외부 엘레멘트들은 하드웨어로 구현되는 하드웨어 엘레멘트들일 수 있다. 실시예에 따라 내/외부 엘레멘트들은 변경, 생략되거나 다른 엘레멘트로 대체, 통합될 수 있다. 실시예에 따라 부가 엘레멘트들이 제2 디지털 장치에 추가될 수도 있다.
전술한 XR 장치는 다양한 센서들을 통해 또는 외부 장치로부터 획득한 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터를 분석하여 3차원 포인트들에 대한 위치 데이터 및 속성 데이터를 생성함으로써 주변 공간 또는 현실 객체에 대한 정보를 획득하고, 출력할 XR 객체를 렌더링하여 출력할 수 있다. 예컨대, XR 장치는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.
XR 장치는 네트워크를 통하여 자율 주행 차량을 원격접속 및/또는 원격조정할 수도 있다. 이 경우, 자율 주행 차량은 XR 장치를 사용하는 사용자와 시야 또는 화면을 공유하고, 상기 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 자율 주행 차량은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
XR 기술이 적용된 자율 주행 차량은 XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량이나, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량 등을 의미할 수 있다. 특히, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량은 XR 장치와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량은 HUD를 구비하여 XR 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR 객체를 제공할 수 있다.
이때, XR 객체가 HUD에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 탑승자의 시선이 향하는 실제 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 반면, XR 객체가 자율 주행 차량의 내부에 구비되는 디스플레이에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 화면 속의 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR 객체들을 출력할 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 자율 주행 차량 또는 XR 장치는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 자율 주행 차량은 XR 장치 등의 외부 장치를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
XR 장치는 자율 주행 차량 내부에 구비되어 사용자에게 별도의 XR 컨텐츠를 제공할 수도 있고, 또는 자율 주행 차량 내/외부의 영상을 사용자에게 제공할 수도 있다.
XR 장치는 그 외에도 엔터테인먼트, 운동, 교육, 교통, 의료, 전자상거래, 제조, 국방 등 다양한 서비스에 사용될 수 있다. 예를 들어, 영화, 테마파크, 스포츠 등을 XR 장치를 통하여 체험 및/또는 관람할 수 있고, 의료용 실습, 화재 현장 등 위험한 환경에서의 훈련 등을 지원할 수 있다. 또한, XR 장치를 통하여 위치인식 및 지도 생성(SLAM) 기술을 활용한 AR 웨이즈(AR Ways) 등 길찾기 서비스를 제공할 수 있고, 또한, 가상의 쇼핑몰에 접속하여 물건을 쇼핑하고 구매할 수도 있다.
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- 명세서 및 도면들에 개시된 디바이스.
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