KR20230109772A

KR20230109772A - 비디오 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230109772A
Application number: KR1020237022779A
Authority: KR
Inventors: 이재호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2023-07-20
Also published as: PL3780617T3; WO2019209026A1; ES2960029T3; EP4246979A3; US20210037257A1; US11622125B2; US11109058B2; EP4246979A2; CN116708817A; US20230224490A1; CN112204980B; FI3780617T3; HUE063886T2; KR102553665B1; HRP20231300T1; CN112204980A; US20210344949A1; SI3780617T1; CN116708818A; KR20200122395A

Abstract

본 발명은 디코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 디코딩 방법으로서, 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택하는 단계, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(control point motion vector, CPMV)들을 도출하는 단계, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 도출하는 단계, 상기 움직임 벡터들을 기반으로 예측된 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 현재 픽처를 복원하는 단계를 포함하되, 상기 움직임 정보 후보 리스트는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함하고, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록들을 기반으로 도출되고, 상기 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 최대 개수까지 생성되는 것을 특징으로 한다.

Description

비디오 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR INTER PREDICTION IN VIDEO CODING SYSTEM}

본 발명은 비디오 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 비디오 코딩 시스템에서 계승된(inherited) 어파인 후보를 이용한 인터 예측 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.

이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.

본 발명의 기술적 과제는 비디오 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 비디오 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함하는 움직임 정보 후보 리스트를 도출하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 공간적 주변 블록들을 기반으로 계승된 어파인 후보를 도출하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 공간적 주변 블록들을 그룹핑하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 그룹들을 기반으로 계승된 어파인 후보를 도출하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예는 디코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 디코딩 방법을 제공한다. 상기 디코딩 방법은 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택하는 단계, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(control point motion vector, CPMV)들을 도출하는 단계, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 도출하는 단계, 상기 움직임 벡터들을 기반으로 예측된 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 현재 픽처를 복원하는 단계를 포함하되, 상기 움직임 정보 후보 리스트는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함하고, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록들을 기반으로 도출되고, 상기 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 최대 개수까지 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예는 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 인코딩 방법은 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택하는 단계, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(control point motion vector, CPMV)들을 도출하는 단계, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 도출하는 단계, 상기 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 기반으로 예측된 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 단계 및 상기 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하되, 상기 움직임 정보 후보 리스트는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함하고, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록들을 기반으로 도출되고, 상기 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 최대 개수까지 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 비디오 디코딩을 수행하는 디코딩 장치를 제공한다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 생성하고, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(control point motion vector, CPMV)들을 도출하고, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 도출하고, 상기 움직임 벡터들을 기반으로 예측된 블록을 도출하는 예측부 및 상기 예측된 블록을 기반으로 현재 픽처를 복원하는 복원부를 포함하되, 상기 움직임 정보 후보 리스트는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함하고, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록들을 기반으로 도출되고, 상기 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 최대 개수까지 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 비디오 인코딩을 수행하는 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 생성하고, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(control point motion vector, CPMV)들을 도출하고, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 도출하고, 상기 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 기반으로 예측된 블록을 도출하는 예측부, 상기 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 감산부 및 상기 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 움직임 정보 후보 리스트는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함하고, 상기 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록들을 기반으로 도출되고, 상기 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 최대 개수까지 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 계승된 어파인 후보를 통해 인터 예측을 수행하여 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 계승된 어파인 후보를 포함하는 움직임 정보 후보 리스트를 구성하여 인터 예측의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-파라미터 어파인 모델 및 6-파라미터 어파인 모델을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 벡터 필드가 서브블록 단위에서 결정되는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 예측 방법의 순서도를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 어파인 블록 검사하기 위한 이웃 블록의 위치를 예시적으로 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 어파인 블록을 검사하기 위해 2개의 그룹을 이용하는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 어파인 블록을 검사하기 위해 3개의 그룹을 이용하는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 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 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 비디오 인코딩 장치/디코딩 장치에서 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 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명에 포함된다.

본 발명에서 "/"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.

추가적으로, 본 발명에서 "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.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 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 발명에서 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 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

이하의 설명은 비디오, 이미지 또는 영상에 대해 다루는 기술 분야에서 적용될 수 있다. 예를 들어, 이하의 설명에서 개시된 방법 또는 실시예는 VVC (Versatile Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.266), VVC 이후의 차세대 비디오/이미지 코딩 표준, 또는 VVC 이전의 표준들(예를 들어, HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.265) 등)의 개시 내용과 관련될 수 있다.

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

본 명세서에서 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)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 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, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.

유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 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 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

이하 인코딩/디코딩 장치는 비디오 인코딩/디코딩 장치 및/또는 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함할 수 있고, 비디오 인코딩/디코딩 장치가 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용되거나, 영상 인코딩/디코딩 장치가 비디오 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용될 수도 있다.

도 1을 참조하면, (비디오) 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(picture partitioning module, 105), 예측부(prediction module, 110), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 120), 엔트로피 인코딩부(entropy encoding module, 130), 가산부(adder, 140), 필터부(filtering module, 150) 및 메모리(memory, 160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(substractor, 121), 변환부(transform module, 122), 양자화부(quantization module, 123), 재정렬부(rearrangement module, 124), 역양자화부(dequantization module, 125) 및 역변환부(inverse transform module, 126)를 포함할 수 있다.

픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.

일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리(ternary) 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조/터너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 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, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 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. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.

예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록 또는 레지듀얼 블록을 의미할 수도 있다)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.

예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.

인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.

인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.

인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.

스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.

감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.

변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4Х4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.

양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.

재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.

엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 엔트로피 인코딩 또는 기 설정된 방법에 따라 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 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.

역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.

가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.

복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.

메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코딩 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

이하 비디오 디코딩 장치라 함은 영상 디코딩 장치를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoding module, 210), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 220), 예측부(prediction module, 230), 가산부(adder, 240), 필터부(filtering module, 250) 및 메모리(memory, 260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(rearrangement module, 221), 역양자화부(dequantization module, 222), 역변환부(inverse transform module, 223)을 포함할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 상기 수신부는 별도의 모듈로 구성될 수도 있고 또는 엔트로피 디코딩부(210)에 포함될 수 있다.

비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오/영상/픽처를 복원할 수 있다.

예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.

예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.

엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 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 컨택스트(context) 모델을 결정하고, 결정된 컨택스트 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 컨택스트 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 컨택스트 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨택스트 모델을 업데이트할 수 있다.

엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.

재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.

역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.

역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.

예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.

예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.

인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.

인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다

스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.

예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.

스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.

MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.

일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.

다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.

가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.

필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.

메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.

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

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

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타낸다.

도 3을 참조하면, 본 발명에서 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 발명이 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, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 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 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.

본 발명이 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 발명이 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.

이하에서는 도 1 및 도 2와 함께 설명하였던 인터 예측 방법에 대하여 구체적으로 설명하겠다.

픽처 내 현재 블록의 예측을 위하여 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 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. 상기 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치에 수신될 수 있다. 상기 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 상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스킵 플래그를 시그널링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용 안되는 경우에 머지 플래그를 시그널링하여 머지 모드 적용 여부를 지시하고, 머지 모드가 적용 안되는 경우에 MVP 모드 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.

인터 예측은 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 수행될 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 Difference)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.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 모델을 예시적으로 나타낸다.

통상의 비디오 코딩 시스템은 부호화 블록의 움직임을 표현하기 위해 하나의 움직임 벡터를 사용하였다. 다만, 이러한 방법은 블록 단위에서 최적의 움직임을 나타낼 수 있으나, 실제 각 화소의 최적의 움직임은 나타낼 수 없을 수 있다. 따라서, 부호화 효율을 보다 향상시키기 위해 화소 단위에서 최적의 움직임 벡터를 결정할 수 있는 어파인 움직임 모델을 사용하여 부호화하는 어파인 모드 또는 어파인 움직임 예측 모드가 이용될 수 있다. 여기서 어파인 모드는 부호화 효율을 보다 향상시키기 위해 현재 블록의 서브블록 단위에서 최적의 움직임 벡터를 결정할 수도 있다. 어파인 움직임 예측 모드는 2개, 3개, 또는 4개의 움직임 벡터를 이용하여 블록의 각 화소 단위에서의 움직임 벡터를 나타낼 수 있다.

도 4를 참조하면, 어파인 움직임 모델은 4가지의 움직임 모델을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 움직임 모델이므로, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 4가지 움직임은 이동 변형(translate), 크기 변형(scale), 회전(rotate) 및 형태 변형(shear)을 포함할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-파라미터 어파인 모델 및 6-파라미터 어파인 모델을 예시적으로 나타낸다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 어파인 움직임 예측은 아핀 움직임 모델을 이용하기 위해 컨트롤 포인트(CP, Control Point)가 정의될 수 있으며, 2개 이상의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(CPMV, Control Point Motion Vector)를 이용하여 블록이 포함하는 화소 위치 또는 서브블록의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 여기서 블록이 포함하는 화소 위치 또는 서브블록의 움직임 벡터들의 집합은 어파인 움직임 벡터 필드(affine MVF, affine Motion Vector Field)라고 지칭할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 4-파라미터 어파인 모델은 2개의 CPMV를 이용하여 화소 위치 또는 서브블록의 움직임 벡터를 결정하는 모델을 의미할 수 있으며, 화소 위치 또는 서브블록의 움직임 벡터들 또는 어파인 움직임 벡터 필드는 수학식 1과 같이 도출될 수 있다.

도 5b를 참조하면, 6-파라미터 어파인 모델은 3개의 CPMV 움직임 벡터를 이용하여 화소 위치 또는 서브블록의 움직임 벡터를 결정하는 모델을 의미할 수 있으며, 화소 위치 또는 서브블록의 움직임 벡터들 또는 어파인 움직임 벡터 필드는 수학식 2와 같이 도출될 수 있다.

수학식 1 및 수학식 2에서 mv_0x, mv_0y는 현재 블록의 좌상단 코너 위치의 CP의 CPMV를, mv_1x, mv_1y는 현재 블록의 우상단 코너 위치의 CP의 CPMV를, mv_2x, mv_2y는 현재 블록의 좌하단 코너 위치의 CP의 CPMV를 나타낼 수 있다. 또한 W는 현재 블록의 너비를, H는 현재 블록의 높이를 나타낼 수 있다. mv_x, mv_y는 (x, y) 위치의 화소 또는 (x, y) 위치를 포함하는 서브블록의 움직임 벡터를 나타낼 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 일 실시예는 어파인 움직임 예측 방법을 제안할 수 있다.

대부분은 비디오 코딩에서, 움직임 추정(ME, Motion Estimation) 및 움직임 보상(MC, Motion Compensation)은 간단한 움직임을 나타내는데 효율적인 이동 변형(translation) 움직임 모델을 기반으로 수행되었다. 다만, 이 모델은 주밍(zooming), 회전(raotaion) 및 다른 불규칙적인 움직임 같은 자연 비디오 내의 복잡한 움직임을 나타내기에 효율적이지 않을 수 있다. 따라서, 어파인 움직임 예측은 이동 변형 움직임 모델의 한계점을 극복하기 위해 어파인 움직임 모델을 기반으로 제안될 수 있다.

어파인 움직임 벡터 필드(MVF, Motion Vector Field)는 4-파라미터 어파인 움직임 모델을 이용하는 경우, 2개의 움직임 벡터에 의해 표현될 수 있다. 도 5a를 참조하면, 좌상측(top-left) 코너 포인트 및 우상측(top-right) 코너 포인트는 제0 컨트롤 포인트(CP0) 및 제1 컨트롤 포인트(CP1)로 표현될 수 있고, 대응하는 두 개의 움직임 벡터들은 제0 컨트롤 포인트 움직임 벡터(CPMV0) 및 제1 컨트롤 포인트 움직임 벡터(CPMV1)로 표현될 수 있다. 도 5a에서 mv₀은 CPMV0를 mv₁은 CPMV1을 지칭할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 벡터 필드가 서브블록 단위에서 결정되는 경우를 예시적으로 나타낸다.

어파인 움직임 보상에서, 어파인 MVF는 어파인 움직임 보상 복잡성을 감소시키기 위해 서브블록 레벨로 결정될 수 있다. 4-파라미터 어파인 움직임 모델을 이용하는 경우, 각 서브블록의 중앙 포지션(center positon)의 움직임 벡터는 수학식 1과 같이 산출될 수 있다. 예를 들어, 도 6은 어파인 MVF가 4x4 서브블록 레벨로 결정된 예일 수 있으나, 다른 크기의 서브블록 레벨로 결정될 수도 있고, 샘플 단위로 결정될 수도 있으므로, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 어파인 움직임 예측 방법의 순서도를 예시적으로 나타낸다.

도 7을 참조하면, 어파인 움직임 예측 방법은 크게 다음과 같이 나타낼 수 있다. 어파인 움직임 예측 방법이 시작되면, 우선 CPMV 페어(pair)가 획득될 수 있다(S700). 여기서 CPMV 페어는 4-파라미터 어파인 모델을 이용하는 경우 CPMV0 및 CPMV1을 포함할 수 있다.

이후, CPMV 페어를 기반으로 어파인 움직임 보상이 수행될 수 있고(S710), 어파인 움직임 예측이 종료될 수 있다.

CPMV0 및 CPMV1을 결정하기 위해 2개의 어파인 예측 모드들이 존재할 수 있다. 여기서, 2개의 어파인 예측 모드는 어파인 인터 모드 및 어파인 머지 모드를 포함할 수 있다. 어파인 인터 모드는 CPMV0 및 CPMV1에 대한 2개의 움직임 벡터 차분(MVD, Motion Vector Difference) 정보를 시그널링하여 명확하게 CPMV0 및 CPMV1를 결정할 수 있다. 반면, 어파인 머지 모드는 MVD 정보 시그널링 없이 CPMV 페어를 도출할 수 있다.

다시 말해, 어파인 머지 모드는 어파인 모드로 코딩된 주변 블록의 CPMV를 이용하여 현재 블록의 CPMV를 도출할 수 있으며, 움직임 벡터를 서브블록 단위로 결정하는 경우, 어파인 머지 모드는 서브블록 머지 모드라고 지칭할 수도 있다.

어파인 머지 모드에서 인코딩 장치는 현재 블록의 CPMV를 도출하기 위한 어파인 모드로 코딩된 주변 블록에 대한 인덱스를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있으며, 주변 블록의 CPMV 및 현재 블록의 CPMV 간의 차분값을 더 시그널링할 수도 있다. 여기서 어파인 머지 모드는 주변 블록을 기반으로 어파인 머지 후보 리스트를 구성할 수 있으며, 주변 블록에 대한 인덱스는 어파인 머지 후보 리스트 중 현재 블록의 CPMV를 도출하기 위해 참조할 주변 블록을 나타낼 수 있다. 어파인 머지 후보 리스트는 서브블록 머지 후보 리스트라고 지칭할 수도 있다.

어파인 인터 모드는 어파인 MVP 모드라고 지칭할 수도 있다. 어파인 MVP 모드는 현재 블록의 CPMV를 CPMVP(Control Point Motion Vector Predictor) 및 CPMVD(Control Point Motion Vector Difference)를 기반으로 도출할 수 있다. 다시 말해, 인코딩 장치는 현재 블록의 CPMV에 대하여 CPMVP를 결정하고, 현재 블록의 CPMV와 CPMVP의 차분값인 CPMVD를 도출하여 CPMVP에 대한 정보 및 CPMVD에 대한 정보를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 어파인 MVP 모드는 주변 블록을 기반으로 어파인 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있으며, CPMVP에 대한 정보는 어파인 MVP 후보 리스트 중 현재 블록의 CPMV에 대한 CPMVP를 도출하기 위해 참조할 주변 블록을 나타낼 수 있다. 어파인 MVP 후보 리스트는 컨트롤 포인트 움직임 벡터 예측자 후보 리스트라고 지칭할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 어파인 블록 검사하기 위한 이웃 블록의 위치를 예시적으로 나타낸다.

본 발명의 일 실시예는 어파인 머지 모드를 위한 계승된(inherited) 어파인 후보를 제공할 수 있다. 다시 말해, 어파인 머지 모드의 후보로 계승된 어파인 후보가 고려될 수 있다.

여기서 계승된 어파인 후보를 이용하는 방법은 주변 블록이 어파인 예측으로 부호화된 블록(이하, 주변 어파인 블록)인 경우 주변 어파인 블록의 어파인 움직임 모델을 사용하여 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스)를 유도하고, 유도된 움직임 정보를 이용하여 부호화 블록을 부/복호화하는 방법일 수 있다. 따라서, 계승된 어파인 후보는 주변 어파인 블록이 존재하는 경우에만 유효할 수 있고, 미리 정의된 최대 n개의 계승된 어파인 머지 후보가 생성될 수 있다. 여기서 n은 0 또는 자연수일 수 있다.

n이 1개인 경우를 가정하면, 주변 어파인 블록이 1개인 경우, 1개의 어파인 머지 후보를 생성할 수 있다. 주변 어파인 블록이 2개 이상인 경우, 어파인 머지 후보를 생성하기 위해 주변 어파인 블록을 선택할 수 있으며, 선택하는 방법은 다음 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다.

1) 미리 정의된 순서에 따라 이웃 블록을 검사하고 처음으로 확인되는 주변 어파인 블록을 어파인 머지 모드를 위해 사용할 수 있다. 이웃 블록은 도 8의 A, B, C, D, E, F, G 블록 또는 이 중 일부 블록일 포함할 수 있다. 여기서, 검사하는 순서는 다양하게 고려될 수 있다. 2) 주변 어파인 블록 중 가장 작은 참조 인덱스를 가지거나 현재 블록과 가까운 참조 프레임을 가지는 주변 어파인 블록을 어파인 머지 모드를 위해 사용할 수 있다. 3) 가장 빈번하게 발생되는 참조 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록을 가지는 블록 중 미리 정의된 우선 순위에 의하여 결정한 블록이 사용될 수 있다. 여기서 가장 빈번하게 발생되는 참조 인덱스는 모든 이웃 블록의 참조 인덱스 또는 주변 어파인 블록의 참조 인덱스의 개수를 기준으로 가장 많이 발생되는 참조 인덱스를 의미할 수 있다. 4) 주변 어파인 블록 중 가장 큰 블록 사이즈를 가지는 블록이 사용될 수 있다. 여기서 블록 사이즈가 가장 큰 블록이 2개 이상 존재하는 경우 미리 정의된 순서에 따라 결정될 수 있다.

상술한 방법들은 n이 1개인 경우를 가정하여 설명하였으나, n이 2개 이상인 경우에도 확장하여 고려될 수 있다. 일 예로, n이 2개인 경우를 가정하면, 각 방법은 프루닝 체크(pruning check)를 수행할 수 있으며, 다음과 같을 수 있다. 또한, 각 방법은 n이 2를 초과하는 경우에도 확장하여 고려될 수 있다.

1) 미리 정의된 순서에 따라 이웃 블록을 검사하고 처음으로 확인되는 2 개의 주변 어파인 블록을 어파인 머지 모드를 위해 사용할 수 있다. 이웃 블록은 도 8의 A, B, C, D, E, F, G 블록 또는 이 중 일부 블록일 포함할 수 있다. 2) 주변 어파인 블록 중 가장 작은 참조 인덱스를 가지거나 현재 블록과 가까운 참조 프레임을 가지는 주변 어파인 블록을 어파인 머지 모드를 위해 사용할 수 있다. 가장 작은 참조 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록이 3개 이상인 경우, 미리 정의된 우선 순위에 의해 결정된 2개의 주변 어파인 블록을 어파인 머지 모드를 위해 사용할 수 있다. 3) 가장 빈번하게 발생되는 참조 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록을 가지는 블록 중 미리 정의된 우선 순위에 의하여 결정한 2개의 블록이 사용될 수 있다. 여기서 가장 빈번하게 발생되는 참조 인덱스는 모든 이웃 블록의 참조 인덱스 또는 주변 어파인 블록의 참조 인덱스의 개수를 기준으로 가장 많이 발생되는 참조 인덱스를 의미할 수 있다. 4) 주변 어파인 블록 중 가장 큰 블록 사이즈를 가지는 블록이 사용될 수 있다. 여기서 블록 사이즈가 가장 큰 블록이 3개 이상 존재하는 경우 미리 정의된 순서에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 어파인 인터 모드를 위한 계승된 어파인 후보를 제공할 수 있다. 다시 말해, 어파인 인터 모드의 후보로 계승된 어파인 후보가 고려될 수 있다.

여기서 계승된 어파인 후보를 이용하는 방법은 어파인 움직임 모델을 사용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도하고, 유도된 움직임 벡터를 이용하여 부호화 블록을 부/복호화하는 방법일 수 있다. 따라서, 계승된 어파인 후보는 주변 어파인 블록이 존재하는 경우에만 유효할 수 있고, 미리 정의된 최대 n개의 계승된 어파인 후보가 생성될 수 있다. 여기서 n은 0 또는 자연수일 수 있다.

n이 1개인 경우를 가정하면, 주변 어파인 블록이 1개인 경우, 1개의 계승된 어파인 후보를 생성할 수 있다. 여기서 현재 블록의 참조 픽처와 주변 어파인 블록의 참조 픽처가 다른 경우 현재 블록의 참조 픽처를 기준으로 어파인 머지 후보를 스케일하여 사용할 수 있다. 이는 스케일된 어파인 후보로 지칭할 수 있다. 주변 어파인 블록이 2개 이상인 경우, 어파인 머지 후보를 생성하기 위해 주변 어파인 블록을 선택할 수 있으며, 선택하는 방법은 다음 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다.

1) 미리 정의된 순서에 따라 이웃 블록을 검사하고 처음으로 확인되는 주변 어파인 블록을 어파인 머지 모드를 위해 사용할 수 있다. 이웃 블록은 도 8의 A, B, C, D, E, F, G 블록 또는 이 중 일부 블록일 포함할 수 있다. 여기서 현재 블록과 주변 어파인 블록의 참조 픽처가 동일하지 않는 경우, 스케일된 어파인 후보를 사용할 수 있다. 2) 주변 어파인 블록 중 현재 (부호화) 블록과 동일한 참조 픽처 또는 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록을 어파인 후보로 사용할 수 있다. 동일한 참조 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록이 2개 이상인 경우, 미리 정의된 우선 순위에 의해 결정된 주변 어파인 블록을 어파인 후보로 사용할 수 있다. 동일한 참조 인덱스를 가지는 참조 어파인 블록이 존재하지 않는 경우, 미리 정의된 순서 상의 주변 어파인 블록의 스케일된 어파인 후보를 사용할 수 있다. 또는 현재 블록과 가까운 참조 픽처를 가지는 주변 어파인 블록의 스케일된 어파인 후보를 사용할 수 있다. 또는 계승된 어파인 후보를 고려하지 않을 수 있다.

n이 2개인 경우를 가정하면, 주변 어파인 블록이 1개인 경우 1개의 어파인 머지 후보를 생성할 수 있다. 여기서 현재 블록의 참조 픽처와 주변 어파인 블록의 참조 픽처가 다른 경우 현재 블록의 참조 픽처와 주변 어파인 블록의 참조 픽처가 다른 경우 현재 블록의 참조 피처를 기준으로 어파인 머지 후보를 스케일하여 사용할 수 있다. 이는 스케일된 어파인 머지 후보로 지칭할 수 있다. 주변 어파인 블록이 2개 이상인 경우 어파인 머지 후보를 생성하기 위해 주변 어파인 블록을 선택할 수 있으며, 선택하는 방법은 다음 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다.

1) 미리 정의된 순서에 따라 이웃 블록을 검사하고 처음으로 확인되는 2개의 주변 어파인 블록을 어파인 머지 모드를 위해 사용할 수 있다. 이웃 블록은 도 8의 A, B, C, D, E, F, G 블록 또는 이 중 일부 블록일 포함할 수 있다. 여기서 현재 블록과 주변 어파인 블록의 참조 픽처가 동일하지 않는 경우, 스케일된 어파인 머지 후보를 사용할 수 있다. 2) 주변 어파인 블록 중 현재 (부호화) 블록과 동일한 참조 픽처 또는 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록을 어파인 후보로 사용할 수 있다. 동일한 참조 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록이 3개 이상인 경우, 미리 정의된 우선 순위에 의해 결정된 주변 어파인 블록을 어파인 후보로 사용할 수 있다. 동일한 참조 인덱스를 가지는 주변 어파인 블록이 2개 미만인 경우 미리 정의된 순서 상의 주변 어파인 블록의 스케일된 어파인 후보를 사용할 수 있다. 또는 현재 블록과 가까운 참조 픽처를 가지는 주변 어파인 블록의 스케일된 어파인 후보를 사용할 수 있다. 또는 현재 블록의 참조 픽처와 가까운 참조 픽처를 가지는 주변 어파인 블록의 스케일된 어파인 후보를 사용할 수 있다. 또는 계승된 어파인 후보를 고려하지 않을 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 어파인 블록을 검사하기 위해 2개의 그룹을 이용하는 경우를 예시적으로 나타낸다.

본 발명의 일 실시예는 그룹을 이용하여 어파인 인터 모드의 후보로 계승된 어파인 후보를 고려하는 방법을 제안할 수 있다. 그룹은 2개 또는 3개로 구성될 수 있으며, 2개의 그룹을 이용하는 경우는 다음에서 설명하며, 3개의 그룹을 이용하는 경우는 도 10과 함께 후술하겠다.

도 9를 참조하면, 검사하는 블록은 2개의 그룹으로 나누어질 수 있고, 각 그룹에서 1개의 후보가 결정될 수 있다. 주변 어파인 블록을 검사하는 위치는 도 9의 A, B, C, D, E, F, G 블록 또는 그 중 일부 블록일 수 있으며, 이를 이웃 블록이라 지칭할 수 있다. 2개의 그룹은 그룹 A 및 그룹 B를 포함할 수 있다. 그룹 A는 이웃 블록 중 A, D, G 블록 또는 그 중 일부 블록을 포함할 수 있고 그룹 B는 이웃 블록 중 B, C, E, F 블록 또는 그 중 일부 블록을 포함할 수 있다.

그룹의 검사 순서는 그룹 A -> 그룹 B일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그룹 A의 검사 순서는 A 블록 -> D 블록 -> G 블록일 수 있으나, 다양한 순서로 수행될 수도 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다. 그룹 B의 검사 순서는 B 블록 -> C 블록 -> F 블록 -> E 블록일 수 있으나, 다양한 순서로 수행될 수도 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다.

그룹 A에서 어파인 후보를 결정하는 구체적인 방법은 다음 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있으며, 그룹 B에서도 동일하게 적용될 수 있다. 1) 그룹 A의 검사 순서에서 첫 번째 주변 어파인 블록을 계승된 후보로 고려할 수 있다. 여기서 현재 블록의 참조 픽처가 주변 어파인 블록의 참조 픽처와 다른 경우 스케일된 계승된 후보를 고려할 수 있다. 2) 그룹 A의 검사 순서에서 현재 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 가지는 주변 어파인 블록을 후보로 고려할 수 있고, 존재하지 않는 경우 스케일된 후보를 고려할 수 있다. 3) 그룹 A의 검사 순서에서 현재 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 가지는 주변 어파인 블록을 후보로 고려할 수 있고, 존재하지 않는 경우 상기 주변 어파인 블록을 후보로 고려하지 않을 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 어파인 블록을 검사하기 위해 3개의 그룹을 이용하는 경우를 예시적으로 나타낸다.

도 10을 참조하면, 검사하는 블록은 3개의 그룹으로 나누어질 수 있고, 각 르부에서 1개의 후보가 결정될 수 있다. 주변 어파인 블록을 검사하는 위치는 도 10의 A, B, C, D, E, F, G 블록 또는 그 중 일부 블록일 수 있으며, 이를 이웃 블록이라 지칭할 수 있다. 3개의 그룹은 그룹 A, 그룹 B 및 그룹 C를 포함할 수 있다. 그룹 A는 이웃 블록 중 A, D 블록 또는 그 중 일부 블록을 포함할 수 있고, 그룹 B는 이웃 블록 중 B, C 블록 또는 그 중 일부 블록을 포함할 수 있고, 그룹 C는 이웃 블록 중 E, F, G 블록 또는 그 중 일부 블록을 포함할 수 있다.

그룹의 검사 순서는 그룹 A -> 그룹 B -> 그룹 C일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그룹 A의 검사 순서는 A 블록 -> D 블록 또는 D 블록 -> A 블록일 수 있고, 그룹 B의 검사 순서는 B 블록 -> C 블록 또는 C 블록 -> B 블록일 수 있고, 그룹 C의 검사 순서는 G 블록 -> E 블록 -> F 블록일 수 있으나, 다양한 순서로 수행될 수도 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다.

그룹 A에서 어파인 후보를 결정하는 구체적인 방법은 다음 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있으며, 그룹 B 및 그룹 C에서도 동일하게 적용될 수 있다. 1) 그룹 A의 검사 순서에서 첫 번째 주변 어파인 블록을 계승된 후보로 고려할 수 있다. 여기서 현재 블록의 참조 픽처가 주변 어파인 블록의 참조 픽처와 다른 경우 스케일된 계승된 후보를 고려할 수 있다. 2) 그룹 A의 검사 순서에서 현재 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 가지는 주변 어파인 블록을 후보로 고려할 수 있고, 존재하지 않는 경우 스케일된 후보를 고려할 수 있다. 3) 그룹 A의 검사 순서에서 현재 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 가지는 주변 어파인 블록을 후보로 고려할 수 있고, 존재하지 않는 경우 상기 주변 어파인 블록을 후보로 고려하지 않을 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.

도 11에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 S1100 내지 S1140은 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있으며, S1150은 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, S1160은 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.

인코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 생성한다(S1100). 여기서 움직임 정보 후보 리스트는 어파인 후보 리스트를 포함할 수 있다. 또는 움직임 정보 후보 리스트는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함할 수 있다. 상기 계승된 어파인 후보는 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록들을 기반으로 도출될 수 있다.

상기 후보 블록은 현재 블록의 공간적 주변 블록 중 일부 블록일 수 있다. 다시 말해, 상기 후보 블록은 공간적 주변 블록들에 포함될 수 있다. 상기 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 최대 개수까지 생성될 수 있다. 계승된 어파인 후보는 어파인 머지 모드에 따른 후보일 수 있고, 어파인 인터 모드에 따른 후보일 수도 있으며, 이에 따라 움직임 정보 후보 리스트는 머지 후보 리스트 또는 어파인 머지 후보 리스트를 포함하거나 MVP 후보 리스트 또는 어파인 MVP 후보 리스트를 포함할 수 있다.

예를 들어, 계승된 어파인 후보가 어파인 머지 모드에 따른 후보일 수 있다. 상기 후보 블록의 개수가 상기 최대 개수와 동일한 경우, 계승된 어파인 후보는 각 후보 블록 별로 하나씩 도출될 수 있다. 예를 들어, 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록이 1개인 경우, 이를 기반으로 계승된 어파인 후보가 1개 도출될 수 있다.

다만, 후보 블록들의 개수가 상기 최대 개수보다 큰 경우, 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 스캔 순서에 따라 상기 공간적 주변 블록들을 검사하여 우선적으로 확인되는 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 최대 개수만큼의 후보 블록이 이용될 수 있고, 미리 정의된 스캔 순서는 미리 정의된 순서 또는 검사 순서로 지칭할 수도 있다.

또는 후보 블록들의 개수가 상기 최대 개수보다 큰 경우, 계승된 어파인 후보는 가장 작은 참조 인덱스를 가지는 후보 블록 또는 현재 픽처와 가장 가까운 참조 픽처를 가지는 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서 현재 픽처는 현재 블록을 포함하는 픽처를 지칭할 수 있다.

또는 후보 블록들의 개수가 상기 최대 개수보다 큰 경우, 계승된 어파인 후보는 상기 공간적 주변 블록들의 참조 인덱스들 또는 후보 블록들의 참조 인덱스들 중 가장 빈번하게 발생하는 참조 인덱스를 가지는 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 또는 가장 큰 블록 사이즈를 가지는 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 8과 함께 상술하였다. 도 8에서 상기 최대 개수는 n을 지칭할 수 있으며, n이 1인 경우 및 2인 경우를 예로 들어 설명하였으나, n의 값은 이에 한정되지 않으며 확장될 수 있다.

예를 들어, 계승된 어파인 후보가 어파인 인터 모드에 따른 후보일 수 있다. 상기 후보 블록의 개수가 상기 최대 개수와 동일한 경우, 계승된 어파인 후보는 각 후보 블록 별로 하나씩 도출될 수 있다. 예를 들어, 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록이 1개인 경우, 이를 기반으로 계승된 어파인 후보가 1개 도출될 수 있다.

여기서, 현재 블록의 참조 픽처와 상기 후보 블록의 참조 픽처가 다른 경우, 계승된 어파인 후보는 상기 후보 블록들의 움직임 벡터들을 기반으로 도출되고, 상기 후보 블록의 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 참조 픽처를 기준으로 스케일될 수 있다. 또는 상기 현재 블록 및 상기 현재 블록의 참조 픽처 간의 거리와 상기 후보 블록 및 상기 후보 블록의 참조 픽처 간의 거리를 기반으로 스케일링될 수 있다.

다만, 후보 블록들의 개수가 상기 최대 개수보다 큰 경우, 계승된 어파인 후보는 상기 현재 블록과 참조 픽처 또는 참조 인덱스가 동일한 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 또는 후보 블록들의 개수가 상기 최대 개수보다 크고, 상기 현재 블록과 참조 픽처 또는 참조 인덱스가 동일한 후보 블록이 존재하지 않는 경우, 계승된 어파인 후보는 미리 정의된 스캔 순서 상의 후보 블록의 움직임 벡터 또는 현재 픽처와 가장 가까운 참조 픽처를 가지는 후보 블록의 움직임 벡터 또는 상기 현재 블록의 참조 픽처와 가장 가까운 참조 픽처를 가지는 후보 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출되고, 상기 후보 블록의 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 참조 픽처를 기준으로 스케일될 수 있다. 또는 상기 현재 블록 및 상기 현재 블록의 참조 픽처 간의 거리와 상기 후보 블록 및 상기 후보 블록의 참조 픽처 간의 거리를 기반으로 스케일링될 수 있다. 여기서 현재 픽처는 현재 블록을 포함하는 픽처를 지칭할 수 있고, 미리 정의된 스캔 순서는 미리 정의된 순서 또는 검사 순서로 지칭할 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명도 도 8과 함께 상술하였다. 도 8에서 상기 최대 개수는 n을 지칭할 수 있으며, n이 1인 경우 및 2인 경우를 예로 들어 설명하였으나, n의 값은 이에 한정되지 않으며 확장될 수 있다.

예를 들어, 계승된 어파인 후보가 어파인 인터 모드에 따른 후보인 경우, 현재 블록의 공간적 주변 블록들은 그룹들로 나누어질 수 있다. 또는 둘 이상의 그룹들로 나누어질 수 있다. 계승된 어파인 후보는 그룹을 기반으로 도출될 수 있다. 또는 각 그룹마다 하나씩 도출될 수 있다. 또는 계승된 어파인 후보는 그룹 내의 후보 블록을 기반으로 그룹 별로 도출될 수 있다. 또는 계승된 어파인 후보는 그룹마다 하나씩 후보 블록을 선택할 수 있으며, 선택한 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다.

예를 들어, 그룹들은 제1 그룹 및 제2 그룹을 포함할 수 있다. 제1 그룹은 상기 현재 블록의 좌하측(bottom-left) 코너 주변 블록 및 상기 좌하측 코너 주변 블록의 상측에 인접한 좌측 주변 블록을 포함할 수 있다. 또한, 제1 그룹은 상기 현재 블록의 좌상측(top-left) 코너 주변 블록의 하측에 인접한 좌측 주변 블록을 더 포함할 수도 있다. 제2 그룹은 상기 좌상측 코너 주변 블록, 상기 현재 블록의 우상측(top-right) 코너 주변 블록 및 상기 우상측 코너 주변 블록의 좌측에 인접한 상측 주변 블록을 포함할 수 있다. 또한, 제2 그룹은 상기 좌상측 코너 주변 블록의 우측에 인접한 상측 주변 블록을 더 포함할 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 9와 함께 상술하였다. 도 9에서 그룹 A는 제1 그룹을 지칭할 수 있고, 그룹 B는 제2 그룹을 지칭할 수 있다.

예를 들어, 그룹들은 제1 그룹, 제2 그룹 및 제3 그룹을 포함할 수 있다. 제1 그룹은 상기 현재 블록의 좌하측(bottom-left) 코너 주변 블록 및 상기 좌하측 코너 주변 블록의 상측에 인접한 좌측 주변 블록을 포함할 수 있고, 제2 그룹은 상기 현재 블록의 우상측(top-right) 코너 주변 블록 및 상기 우상측 코너 주변 블록의 좌측에 인접한 상측 주변 블록을 포함할 수 있고, 제3 그룹은 상기 현재 블록의 좌상측(top-left) 코너 주변 블록, 상기 좌상측 코너 주변 블록의 우측에 인접한 상측 주변 블록 및 상기 좌상측 코너 주변 블록의 하측에 인접한 좌측 주변 블록을 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 10과 함께 상술하였다. 도 10에서 그룹 A는 제1 그룹을, 그룹 B는 제2 그룹을, 그룹 C는 제3 그룹을 지칭할 수 있다.

여기서 계승된 어파인 후보는 각 그룹에서 미리 정의된 스캔 순서에 따라 그룹 내의 블록들을 검사하여 우선적으로 확인되는 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 또는 상기 현재 블록의 참조 픽처가 상기 후보 블록의 참조 픽처와 다른 경우, 계승된 어파인 후보는 상기 후보 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도?w될 수 있고, 상기 후보 블록의 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 참조 픽처를 기준으로 스케일될 수 있다. 또는 상기 현재 블록 및 상기 현재 블록의 참조 픽처 간의 거리와 상기 후보 블록 및 상기 후보 블록의 참조 픽처 간의 거리를 기반으로 스케일링될 수 있다. 또는 계승된 어파인 후보는 각 그룹에서 상기 현재 블록의 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 가지는 후보 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 9 및 도 10과 함께 상술하였다. 그룹이 2개 또는 3개인 경우, 그룹 간 검사 순서 및 각 그룹 별 검사 순서는 도 9 및 10에서 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명에 적용 가능한 검사 순서가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 설명에서 후보 블록은 주변 블록과 혼용되어 사용될 수 있다.

인코딩 장치는 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택한다(S1110). 여기서 선택 정보가 생성될 수 있다. 선택 정보는 움직임 정보 후보 리스트 중 선택한 하나에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 움직임 정보 후보 리스트 중 선택한 하나에 대한 인덱스 정보를 포함할 수도 있다.

인코딩 장치는 선택된 후보를 기반으로 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(CPMV, Control Point Motion Vector)들을 도출한다(S1120). 컨트롤 포인트 움직임 벡터는 컨트롤 포인트에서의 움직임 벡터를 지칭할 수 있다. 도 8을 참조하면, 컨트롤 포인트들은 현재 블록의 좌상측(top-left) 샘플 포지션에 위치한 컨트롤 포인트(CP0) 및 현재 블록의 우상측(top-right) 샘플 포지션에 위치한 컨트롤 포인트(CP1)을 포함할 수 있으며, 현재 블록의 좌하측(bottom-left) 샘플 포지션에 위치한 컨트롤 포인트(CP2)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 5a 및 도 5b와 함께 상술하였다.

인코딩 장치는 CPMV들을 기반으로 현재 블록의 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 도출한다(S1130). CPMV들을 기반으로 어파인 움직임 벡터 필드를 도출할 수 있다. 어파인 움직임 벡터 필드는 CPMV들의 x 성분들 및 y 성분들을 기반으로 서브블록 단위 또는 샘플 단위의 움직임 벡터들을 도출할 수 있다. 여기서 서브블록 단위의 움직임 벡터는 서브블록의 중앙에서의 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 어파인 움직임 벡터 필드는 CPMV들의 개수에 따라 수학식 1 또는 수학식 2를 통해 도출될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

인코딩 장치는 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 기반으로 예측된 블록을 도출한다(S1140). 여기서, 예측된 블록은 현재 블록과 상관도가 높은 블록을 의미할 수 있다.

인코딩 장치는 예측된 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성한다(S1150). 레지듀얼 블록은 예측된 블록 및 현재 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 또는 예측된 블록 및 현재 블록 간의 차이를 기반으로 도출될 수 있다.

인코딩 장치는 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력한다(S1160). 레지듀얼 블록에 대한 정보는 레지듀얼 블록 및 레지듀얼 블록과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 영상 정보는 선택 정보를 더 포함할 수 있고, 인코딩 장치는 선택 정보를 더 포함하는 영상 정보를 시그널링할 수 있다. 또는 선택 정보를 더 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력할 수 있다. 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.

도 12에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 12의 S1200 내지 S1240은 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1250은 디코딩 장치의 복원부에 의하여 수행될 수 있다.

디코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 생성한다(S1200). 여기서 움직임 정보 후보 리스트는 어파인 후보 리스트를 포함할 수 있다. 또는 움직임 정보 후보 리스트는 계승된(inherited) 어파인 후보를 포함할 수 있다. 상기 계승된 어파인 후보는 현재 블록의 공간적 주변 블록들 중 어파인 예측으로 코딩된 후보 블록들을 기반으로 도출될 수 있다.

디코딩 장치는 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택한다(S1210). 여기서 선택 정보가 이용될 수 있다. 선택 정보는 움직임 정보 후보 리스트 중 선택한 하나에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 움직임 정보 후보 리스트 중 선택한 하나에 대한 인덱스 정보를 포함할 수도 있다. 선택 정보는 영상 정보에 포함될 수 있으며, 선택 정보를 포함하는 영상 정보가 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 디코딩 장치는 영상 정보에 대한 비트스트림을 파싱하여 선택 정보를 획득할 수 있다. 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 인코딩 장치로부터 전송될 수 있다.

디코딩 장치는 선택된 후보를 기반으로 현재 블록의 컨트롤 포인트 움직임 벡터(CPMV, Control Point Motion Vector)들을 도출한다(S1220). 컨트롤 포인트 움직임 벡터는 컨트롤 포인트에서의 움직임 벡터를 지칭할 수 있다. 도 8을 참조하면, 컨트롤 포인트들은 현재 블록의 좌상측(top-left) 샘플 포지션에 위치한 컨트롤 포인트(CP0) 및 현재 블록의 우상측(top-right) 샘플 포지션에 위치한 컨트롤 포인트(CP1)을 포함할 수 있으며, 현재 블록의 좌하측(bottom-left) 샘플 포지션에 위치한 컨트롤 포인트(CP2)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 5a 및 도 5b와 함께 상술하였다.

디코딩 장치는 CPMV들을 기반으로 현재 블록의 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 도출한다(S1230). CPMV들을 기반으로 어파인 움직임 벡터 필드를 도출할 수 있다. 어파인 움직임 벡터 필드는 CPMV들의 x 성분들 및 y 성분들을 기반으로 서브블록 단위 또는 샘플 단위의 움직임 벡터들을 도출할 수 있다. 여기서 서브블록 단위의 움직임 벡터는 서브블록의 중앙에서의 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 어파인 움직임 벡터 필드는 CPMV들의 개수에 따라 수학식 1 또는 수학식 2를 통해 도출될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

디코딩 장치는 서브블록 단위 또는 샘플 단위 움직임 벡터들을 기반으로 예측된 블록을 도출한다(S1240). 여기서, 예측된 블록은 현재 블록과 상관도가 높은 블록을 의미할 수 있다.

디코딩 장치는 예측된 블록을 기반으로 현재 픽처를 복원한다(S1250). 여기서 레지듀얼 블록에 대한 정보가 이용될 수 있다. 레지듀얼 블록에 대한 정보는 레지듀얼 블록 및 레지듀얼 블록과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 레지듀얼 블록은 예측된 블록 및 현재 블록을 기반으로 도출된 블록일 수 있다. 또는 예측된 블록 및 현재 블록 간의 차이를 기반으로 도출된 블록일 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록 및 레지듀얼 블록에 대한 정보를 기반으로 현재 픽처를 복원할 수 있다. 레지듀얼 블록에 대한 정보는 영상 정보에 포함될 수 있으며, 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보가 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 디코딩 장치는 영상 정보에 대한 비트스트림을 파싱하여 레지듀얼 블록에 대한 정보를 획득할 수 있다. 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 인코딩 장치로부터 전송될 수 있다.

상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 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 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.

본 발명에서 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.

Claims

디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
비트스트림으로부터 MVD(motion vector difference) 정보 및 MVP(motion vector predictor) 후보 인덱스 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계;
현재 블록에 대한 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 단계;
상기 MVP 후보 인덱스 정보를 기반으로 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 어파인 MVP 후보들 중 하나를 선택하는 단계;
상기 선택된 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(control point)들에 대한 CPMVP(control point motion vector predictor)들을 도출하는 단계;
상기 현재 블록의 CP들에 대한 상기 MVD 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMVD(control point motion vector difference)들을 도출하는 단계;
상기 CPMVP들 및 상기 CPMVD들을 기반으로 상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMV(control point motion vector)들을 도출하는 단계;
상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및
상기 예측 샘플들을 기반으로 현재 픽처를 복원하는 단계를 포함하되,
상기 현재 블록의 CP들은 상기 현재 블록의 좌상측에 위치하는 제1 CP, 상기 현재 블록의 우상측에 위치하는 제2 CP 및 상기 현재 블록의 좌하측에 위치하는 제3 CP를 포함하고,
상기 어파인 MVP 후보들은 제1 계승된 어파인 후보 및 제2 계승된 어파인 후보를 포함하고,
상기 제1 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 및 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록의 상측에 인접하는 좌측 주변 블록을 포함하는 제1 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제1 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제1 후보 블록은 상기 제1 블록 그룹에서 미리 정해진 제1 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제1 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖고,
상기 제2 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록 및 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록의 좌측에 인접하는 상측 주변 블록을 포함하는 제2 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제2 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제2 후보 블록은 상기 제2 블록 그룹에서 미리 정해진 제2 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제2 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖는 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
현재 블록에 대한 어파인 MVP(motion vector predictor) 후보 리스트를 생성하는 단계;
상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 어파인 MVP 후보들 중 하나를 선택하는 단계;
상기 선택된 어파인 MVP 후보에 대한 MVP 후보 인덱스 정보를 생성하는 단계;
상기 선택된 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(control point)들에 대한 CPMVP(control point motion vector predictor)들을 도출하는 단계;
상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMV(control point motion vector)들을 도출하는 단계;
상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMVD(control point motion vector difference)들을 도출하는 단계;
상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출하는 단계;
상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 생성하는 단계; 및
상기 MVP 후보 인덱스 정보, 상기 CPMVD들에 대한 MVD 정보, 및 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 정보를 포함하는 영상 정보의 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하되,
상기 현재 블록의 CP들은 상기 현재 블록의 좌상측에 위치하는 제1 CP, 상기 현재 블록의 우상측에 위치하는 제2 CP 및 상기 현재 블록의 좌하측에 위치하는 제3 CP를 포함하고,
상기 어파인 MVP 후보들은 제1 계승된 어파인 후보 및 제2 계승된 어파인 후보를 포함하고,
상기 제1 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 및 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록의 상측에 인접하는 좌측 주변 블록을 포함하는 제1 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제1 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제1 후보 블록은 상기 제1 블록 그룹에서 미리 정해진 제1 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제1 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖고,
상기 제2 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록 및 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록의 좌측에 인접하는 상측 주변 블록을 포함하는 제2 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제2 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제2 후보 블록은 상기 제2 블록 그룹에서 미리 정해진 제2 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제2 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖는 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 상기 디지털 저장 매체는 영상 인코딩 방법에 의하여 생성된 비트스트림을 저장하고, 상기 영상 인코딩 방법은,
현재 블록에 대한 어파인 MVP(motion vector predictor) 후보 리스트를 생성하는 단계;
상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 어파인 MVP 후보들 중 하나를 선택하는 단계;
상기 선택된 어파인 MVP 후보에 대한 MVP 후보 인덱스 정보를 생성하는 단계;
상기 선택된 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(control point)들에 대한 CPMVP(control point motion vector predictor)들을 도출하는 단계;
상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMV(control point motion vector)들을 도출하는 단계;
상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMVD(control point motion vector difference)들을 도출하는 단계;
상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출하는 단계;
상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 생성하는 단계; 및
상기 MVP 후보 인덱스 정보, 상기 CPMVD들에 대한 MVD 정보, 및 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 정보를 포함하는 영상 정보의 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하되,
상기 현재 블록의 CP들은 상기 현재 블록의 좌상측에 위치하는 제1 CP, 상기 현재 블록의 우상측에 위치하는 제2 CP 및 상기 현재 블록의 좌하측에 위치하는 제3 CP를 포함하고,
상기 어파인 MVP 후보들은 제1 계승된 어파인 후보 및 제2 계승된 어파인 후보를 포함하고,
상기 제1 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 및 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록의 상측에 인접하는 좌측 주변 블록을 포함하는 제1 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제1 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제1 후보 블록은 상기 제1 블록 그룹에서 미리 정해진 제1 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제1 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖고,
상기 제2 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록 및 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록의 좌측에 인접하는 상측 주변 블록을 포함하는 제2 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제2 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제2 후보 블록은 상기 제2 블록 그룹에서 미리 정해진 제2 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제2 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖는 것을 특징으로 하는, 디지털 저장 매체.
영상에 대한 데이터의 전송 방법에 있어서,
상기 영상에 대한 비트스트림을 획득하되, 상기 비트스트림은, 현재 블록에 대한 어파인 MVP(motion vector predictor) 후보 리스트를 생성하는 단계, 상기 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 어파인 MVP 후보들 중 하나를 선택하는 단계, 상기 선택된 어파인 MVP 후보에 대한 MVP 후보 인덱스 정보를 생성하는 단계, 상기 선택된 어파인 MVP 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 CP(control point)들에 대한 CPMVP(control point motion vector predictor)들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMV(control point motion vector)들을 도출하는 단계, 상기 CPMVP들 및 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 CP들에 대한 CPMVD(control point motion vector difference)들을 도출하는 단계, 상기 CPMV들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 생성하는 단계, 및 상기 MVP 후보 인덱스 정보, 상기 CPMVD들에 대한 MVD 정보, 및 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 정보를 포함하는 영상 정보의 비트스트림을 출력하는 단계를 기반으로 생성되는 단계; 및
상기 비트스트림을 포함하는 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 현재 블록의 CP들은 상기 현재 블록의 좌상측에 위치하는 제1 CP, 상기 현재 블록의 우상측에 위치하는 제2 CP 및 상기 현재 블록의 좌하측에 위치하는 제3 CP를 포함하고,
상기 어파인 MVP 후보들은 제1 계승된 어파인 후보 및 제2 계승된 어파인 후보를 포함하고,
상기 제1 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 및 상기 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록의 상측에 인접하는 좌측 주변 블록을 포함하는 제1 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제1 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제1 후보 블록은 상기 제1 블록 그룹에서 미리 정해진 제1 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제1 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖고,
상기 제2 계승된 어파인 후보의 CPMVP들은 상기 현재 블록의 좌상측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록 및 상기 현재 블록의 우상측 코너 주변 블록의 좌측에 인접하는 상측 주변 블록을 포함하는 제2 블록 그룹에서, 어파인 예측으로 코딩된 제2 후보 블록을 기반으로 도출되고,
상기 제2 후보 블록은 상기 제2 블록 그룹에서 미리 정해진 제2 스캔 오더를 기반으로 도출되고, 상기 제2 후보 블록은 상기 현재 블록의 참조 픽처와 같은 참조 픽처를 갖는 것을 특징으로 하는, 전송 방법