WO2015057036A1 - 멀티-뷰 비디오를 디코딩하는 비디오 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

멀티-뷰 비디오를 디코딩하는 비디오 디코딩 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015057036A1
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유선미
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Definitions

  • the present invention relates to video coding, and more particularly, to coding of 3D video images.
  • High-efficiency image compression technology can be used to effectively transmit, store, and reproduce high-resolution, high-quality video information.
  • 3D video can provide realism and immersion using a plurality of view channels.
  • 3D video can be used in a variety of areas such as free viewpoint video (FVV), free viewpoint TV (FTV), 3DTV, social security and home entertainment.
  • FVV free viewpoint video
  • FTV free viewpoint TV
  • 3DTV social security and home entertainment.
  • 3D video using multi-view has a high correlation between views of the same picture order count (POC). Since the multi-view image captures the same scene at the same time by using several adjacent cameras, that is, multiple views, the correlation between the different views is high because it contains almost the same information except for parallax and slight lighting differences.
  • POC picture order count
  • the decoding target block of the current view may be predicted or decoded with reference to the block of another view.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for effectively deriving a predictive sample of a current block using information of another view.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for effectively performing entropy coding using information of neighboring blocks.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for entropy coding information for applying residual prediction using information of another view, in consideration of whether the same scheme is applied to neighboring blocks.
  • One embodiment of the invention is a video decoding apparatus for decoding multi-view video
  • the video apparatus entropy decodes a bitstream to decode information about residual prediction by referring to neighboring blocks of a current block, a memory to store pictures referred to in decoding the current block, and information about the residual. Reconstructs the prediction unit and the prediction sample to derive a prediction sample for the current block based on the difference in the sample values between the first block and the second block corresponding to the current block in the pictures stored in the memory. And a filtering unit configured to apply filtering to the current picture, wherein at least one of the first block and the second block belongs to a different view from the view of the current block, and the first block is a motion vector or disc of the current block. Specified by a parity vector, the second block is a motion vector and a disparity of the current block It may be specified by the vector.
  • Another embodiment of the present invention is a video decoding method for decoding multi-view video, the video decoding method comprising entropy decoding information on residual prediction with reference to a neighboring block of a current block, the information on the residual Deriving a predictive sample for the current block based on a difference in sample values between the first block and the second block corresponding to the current block by using and applying filtering to the reconstructed current picture using the predictive sample And at least one of the first block and the second block belongs to a different view than the view of the current block, wherein the first block is specified by a motion vector or disparity vector of the current block, and The second block may be specified by the motion vector and the disparity vector of the current block.
  • entropy coding can be effectively performed using information of neighboring blocks.
  • 1 is a diagram schematically illustrating a process of encoding and decoding 3D video.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating inter view coding.
  • FIG. 5 schematically illustrates a multi-view coding method using a depth map.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating residual prediction according to the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart schematically illustrating an operation of a video encoding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating an operation of a video decoding apparatus according to the present invention.
  • a pixel or a pel may mean a minimum unit constituting one image.
  • the term 'sample' may be used as a term indicating a value of a specific pixel.
  • the sample generally indicates the value of the pixel, but may indicate only the pixel value of the Luma component or only the pixel value of the Chroma component.
  • a unit may mean a basic unit of image processing or a specific position of an image.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as 'block' or 'area' as the case may be.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • 1 is a diagram schematically illustrating a process of encoding and decoding 3D video.
  • the 3D video encoder may encode a video picture, a depth map, and a camera parameter to output a bitstream.
  • the depth map may be composed of distance information (depth information) between a camera and a subject with respect to pixels of a corresponding video picture (texture picture).
  • the depth map may be an image in which depth information is normalized according to bit depth.
  • the depth map may be composed of recorded depth information without color difference representation.
  • disparity information indicating the correlation between views may be derived from depth information of the depth map using camera parameters.
  • a general color image that is, a bitstream including a depth map and camera information together with a video picture (texture picture) may be transmitted to a decoder through a network or a storage medium.
  • the decoder side can receive the bitstream and reconstruct the video.
  • the 3D video decoder may decode the video picture and the depth map and the camera parameters from the bitstream. Based on the decoded video picture, the depth map and the camera parameters, the views required for the multi view display can be synthesized. In this case, when the display used is a stereo display, a 3D image may be displayed using two pictures from the reconstructed multi views.
  • the stereo video decoder can reconstruct two pictures that will each be incident in both from the bitstream.
  • a stereoscopic image may be displayed by using a view difference or disparity between a left image incident to the left eye and a right image incident to the right eye.
  • the multi view display is used together with the stereo video decoder, different views may be generated based on the two reconstructed pictures to display the multi view.
  • the 2D image may be restored and the image may be output to the 2D display.
  • the decoder may output one of the reconstructed images to the 2D display when using a 3D video decoder or a stereo video decoder.
  • view synthesis may be performed at the decoder side or may be performed at the display side.
  • the decoder and the display may be one device or separate devices.
  • the 3D video decoder, the stereo video decoder, and the 2D video decoder are described as separate decoders.
  • one decoding apparatus may perform 3D video decoding, stereo video decoding, and 2D video decoding.
  • the 3D video decoding apparatus may perform 3D video decoding
  • the stereo video decoding apparatus may perform stereo video decoding
  • the 2D video decoding apparatus may perform the 2D video decoding apparatus.
  • the multi view display may output 2D video or output stereo video.
  • the video encoding apparatus 200 may include a picture splitter 205, a predictor 210, a subtractor 215, a transformer 220, a quantizer 225, a reorderer 230, An entropy encoding unit 235, an inverse quantization unit 240, an inverse transform unit 245, an adder 250, a filter unit 255, and a memory 260 are included.
  • the picture dividing unit 205 may divide the input picture into at least one processing unit block.
  • the processing unit block may be a coding unit block, a prediction unit block, or a transform unit block.
  • the coding unit block may be divided along the quad tree structure from the largest coding unit block as a unit block of coding.
  • the prediction unit block is a block partitioned from the coding unit block and may be a unit block of sample prediction. In this case, the prediction unit block may be divided into sub blocks.
  • the transform unit block may be divided from the coding unit block along a quad tree structure, and may be a unit block for deriving a transform coefficient or a unit block for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit block is called a coding block or a coding unit (CU)
  • a prediction unit block is called a prediction block or a prediction unit (PU)
  • a transform unit block is a transform block.
  • a transform unit (TU) transform unit
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture or may mean an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, or may mean an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 210 may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a prediction block including prediction samples of the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 210 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 210 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block.
  • the prediction unit 210 may derive a prediction sample for the current block based on neighboring block pixels in a picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 210 may (i) derive a prediction sample based on the average or interpolation of neighbor reference samples of the current block, and (ii) a specific direction with respect to the prediction target pixel among the neighboring blocks of the current block. A prediction sample may be derived based on a reference sample present at. For convenience of explanation, the case of (i) is referred to as non-directional mode and the case of (ii) is referred to as directional mode. The prediction unit 210 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 210 may derive a prediction sample for the current block based on the samples specified by the motion vector on the reference picture.
  • the predictor 210 may induce a prediction sample for the current block by applying any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode.
  • the prediction unit 210 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the neighboring block may be used as a motion vector predictor (MVP) to derive the motion vector of the current block.
  • MVP motion vector predictor
  • the neighboring block includes a spatial neighboring block present in the current picture and a temporal neighboring block present in the collocated picture.
  • the motion information includes a motion vector and a reference picture.
  • motion information of a temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the prediction unit 210 may perform inter view prediction.
  • the predictor 210 may construct a reference picture list by including pictures of other views. For inter view prediction, the predictor 210 may derive a disparity vector. Unlike a motion vector that specifies a block corresponding to the current block in another picture in the current view, the disparity vector may specify a block corresponding to the current block in another view of the same access unit (AU) as the current picture.
  • AU access unit
  • the prediction unit 210 may specify a depth block in a depth view based on the disparity vector, configure the merge list, inter view motion prediction, and residual. Prediction, illumination compensation (IC), view synthesis, and the like can be performed.
  • the disparity vector for the current block can be derived from the depth value using the camera parameter or from the motion vector or disparity vector of the neighboring block in the current or other view.
  • the prediction unit 210 may include an inter-view merging candidate (IvMC) corresponding to temporal motion information of a reference view and an inter-view disparity vector candidate corresponding to the disparity vector.
  • view disparity vector candidate (IvDC) shifted IvMC derived by shifting the disparity vector
  • texture merge candidate derived from the texture corresponding to when the current block is a block on the depth map texture merging candidate (T)
  • D disparity derived merging candidate
  • VSP view synthesis prediction merge candidate derived based on view synthesis : VSP
  • the number of candidates included in the merge candidate list applied to the dependent view may be limited to a predetermined value.
  • the prediction unit 210 may apply the inter-view motion vector prediction to predict the motion vector of the current block based on the disparator vector.
  • the prediction unit 210 may derive the disparity vector based on the conversion of the maximum depth value in the corresponding depth block.
  • a block including the reference sample may be used as the reference block.
  • the prediction unit 210 may use the motion vector of the reference block as a candidate motion parameter or motion vector predictor candidate of the current block, and use the disparity vector as a candidate disparity vector for DCP.
  • the subtraction unit 215 generates a residual sample which is a difference between the original sample and the prediction sample.
  • residual samples may not be generated as described above.
  • the transform unit 220 generates a transform coefficient by transforming the residual sample in units of transform blocks.
  • the quantization unit 225 may quantize the transform coefficients to generate quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 230 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 230 may reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form by scanning the coefficients.
  • the entropy encoding unit 235 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, encoding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the entropy encoding unit 235 may encode information necessary for video reconstruction other than the quantized transform coefficients (eg, a value of a syntax element) together or separately.
  • Entropy-encoded information may be transmitted or stored in units of NAL units in the form of a bitstream.
  • the dequantization unit 240 inversely quantizes the quantized transform coefficients to generate transform coefficients.
  • the inverse transform unit 245 inverse transforms the transform coefficients to generate residual samples.
  • the adder 250 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 250 has been described in a separate configuration, the adder 250 may be part of the predictor 210.
  • the filter unit 255 may apply a deblocking filter and / or an offset to the reconstructed picture. Through the deblocking filtering mill / or offset, the artifacts at the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the offset may be applied on a sample basis or may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the memory 260 may store information necessary for reconstructed pictures or encoding / decoding.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction / inter-view prediction.
  • pictures used for inter prediction / inter-view prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • one encoding device has been described as encoding the independent view and the dependent view, this is for convenience of description, and a separate encoding device is configured for each view or a separate internal module (for example, prediction for each view). B) may be configured.
  • the video decoding apparatus 300 includes an entropy decoding unit 310, a reordering unit 320, an inverse quantization unit 330, an inverse transform unit 340, a predictor 350, and an adder 360.
  • the filter unit 370 and the memory 380 are included.
  • the video decoding apparatus 300 may reconstruct the video in response to a process in which the video information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 300 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be a coding unit block, a prediction unit block, or a transform unit block.
  • the coding unit block may be divided along the quad tree structure from the largest coding unit block as a unit block of decoding.
  • the prediction unit block is a block partitioned from the coding unit block and may be a unit block of sample prediction. In this case, the prediction unit block may be divided into sub blocks.
  • the transform unit block may be divided from the coding unit block along a quad tree structure, and may be a unit block for deriving a transform coefficient or a unit block for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream and output information necessary for video reconstruction or picture reconstruction. For example, the entropy decoding unit 310 may decode the information in the bitstream based on the exponential Golomb, CAVLC, CABAC, etc., and output a syntax element value required for video reconstruction, a quantized value of transform coefficients related to the residual, and the like. have. In this case, the entropy decoding unit 310 may entropy decode information about the current block by referring to neighboring blocks of the current block.
  • the bitstream may be input for each view.
  • information about each view may be multiplexed in the bitstream.
  • the entropy decoding unit 310 may de-multiplex the bitstream and parse for each view.
  • the reordering unit 320 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a two-dimensional block.
  • the reordering unit 320 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 330 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameter and output the transform coefficients.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 340 may inverse residual transform coefficients to derive residual samples.
  • the prediction unit 350 may perform prediction on the current block and generate a prediction block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 350 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 350 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating the prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • the prediction unit 350 may derive the prediction sample for the current block based on the neighboring block pixels in the current picture.
  • the prediction unit 350 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the peripheral reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 350 may derive the prediction sample for the current block based on the samples specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 350 may induce a prediction sample for the current block by applying any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the predictor 350 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information includes a motion vector and a reference picture. When motion information of a temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor (MVP).
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 350 may perform inter view prediction.
  • the prediction unit 350 may configure a reference picture list including pictures of other views.
  • the predictor 210 may derive a disparity vector.
  • the prediction unit 350 may specify a depth block in a depth view based on the disparity vector, configure the merge list, inter view motion prediction, and residual. Prediction, illumination compensation (IC), view synthesis, and the like can be performed.
  • the disparity vector for the current block can be derived from the depth value using the camera parameter or from the motion vector or disparity vector of the neighboring block in the current or other view.
  • Camera parameters may be signaled from the encoding device.
  • the prediction unit 350 shifts the IvMC corresponding to the temporal motion information of the reference view, the IvDC corresponding to the disparity vector, and the disparity vector. Shifted IvMC derived by a subfield, a texture merge candidate (T) derived from a texture corresponding to a case in which the current block is a block on a depth map, and a disparity derivation merge candidate (D) derived using disparity from a texture merge candidate. ), A view synthesis prediction merge candidate (VSP) derived based on view synthesis may be added to the merge candidate list.
  • VSP view synthesis prediction merge candidate
  • the number of candidates included in the merge candidate list applied to the dependent view may be limited to a predetermined value.
  • the prediction unit 350 may apply inter-view motion vector prediction to predict the motion vector of the current block based on the disparator vector.
  • the prediction unit 350 may use a block in the reference view specified by the disparity vector as the reference block.
  • the prediction unit 350 may use the motion vector of the reference block as a candidate motion parameter or motion vector predictor candidate of the current block, and use the disparity vector as a candidate disparity vector for DCP.
  • the adder 360 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 360 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 360 has been described in a separate configuration, the adder 360 may be part of the predictor 350.
  • the filter unit 370 may apply deblocking filtering and / or offset to the reconstructed picture.
  • the offset may be adaptively applied as an offset in a sample unit.
  • the memory 380 may store information necessary for reconstruction picture or decoding.
  • the memory 380 may store pictures used for inter prediction / inter-view prediction.
  • pictures used for inter prediction / inter-view prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture.
  • the memory 380 may output the reconstructed picture in the output order.
  • the output unit may display a plurality of different views.
  • each decoding apparatus may operate for each view, and an operation unit (eg, a prediction unit) corresponding to each view may be provided in one decoding apparatus.
  • an operation unit eg, a prediction unit
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may improve the efficiency of video coding for the current view using the coded data of another view belonging to the same access unit (AU) as the current picture.
  • pictures having the same POC may be referred to as one AU.
  • the POC corresponds to the display order of the pictures.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may code views in units of AUs, and may code pictures in units of views. Coding proceeds between views according to a predetermined order.
  • the first coded view may be referred to as a base view or an independent view.
  • a view that can be coded by referencing another view after the independent view is coded can be called a dependent view.
  • another view referred to in coding (encoding / decoding) of the current view may be referred to as a reference view.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating inter view coding.
  • coding is performed in units of AU, where V0 is an independent view and V1 is a dependent view.
  • inter-picture prediction that refers to another picture 430 of the same view using the motion vector 440 may be referred to as motion-compensated prediction (MCP).
  • MCP motion-compensated prediction
  • disparity-compensated prediction is performed by using the disparity vector 450 for inter-picture prediction that refers to the picture 420 of another view in the same access unit, that is, the same POC.
  • DCP Compensated Picture
  • a depth map may be used in addition to a method of using pictures of other views.
  • FIG. 5 schematically illustrates a multi-view coding method using a depth map.
  • a block (current block) 505 of the current picture 500 in the current view may be coded (encoded / decoded) using the depth map 510.
  • the depth value d of the position (x, y) of the sample 520 in the depth map 510 corresponding to the position (x, y) of the sample 515 in the current block 505 is the disparity vector. 525.
  • the depth value d can be derived based on the distance between the sample (pixel) and the camera.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may add the disparity vector 525 to the sample 530 position (x, y) to determine the position of the reference sample 535 in the current picture 540 in the reference view.
  • the disparity vector may have only x-axis components. Accordingly, the value of the disparity vector may be (disp, 0), and the position (xr, y) of the reference sample 540 may be determined as (x + disp, y).
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may use the motion parameter of the reference block 545 including the reference pixel 535 as a candidate of the motion parameter of the current block. For example, if the reference picture 550 in the reference view is a reference picture for the reference block 545, the motion vector 555 of the reference block 545 may be derived to the motion vector 560 of the current block 505. It may be. At this time, the picture 565 is a reference picture in the current view.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may perform residual prediction on the MCP block of the dependent view.
  • the residual prediction is performed by the prediction units of the encoding apparatus and the decoding apparatus.
  • the prediction unit may predict the residual of the current block by using the motion vector predicted in the block of the reference view corresponding to the current block.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating residual prediction according to the present invention.
  • the prediction unit may determine the position of the block 610 in the reference view Vref corresponding to the current block 605 by using the disparity vector 615. Can be specified.
  • block A 620 is a block that can be referred to in the L0 direction
  • block B 625 is a block that can be referenced in the L1 direction.
  • Block A 620 may be specified by motion vector mv0 630 and block B 625 may be specified by motion vector mv1 635.
  • the prediction unit may specify a reference block C 640 of the corresponding block 610 using mv0 and specify a reference block D 645 of the corresponding block 620 using mv1.
  • the POC of the picture to which the reference block C 640 belongs and the POC of the picture to which the reference block A 620 belongs may be the same.
  • the POC of the picture to which the reference block D 645 belongs and the POC of the picture to which the reference block B 625 belongs may be the same.
  • Inter-view residual prediction may be applied only for a specific prediction direction in consideration of complexity.
  • FIG. 6 illustrates that both the motion vector mv0 in the L0 direction and the motion vector mv1 in the L1 direction may be considered, only mv0 in the L0 direction may be used.
  • (1) prediction using the same view reference block 620 is performed on the current block 605 and (2) reference of another view to the current block 605. Prediction may be performed using block 610.
  • the prediction unit is formed between the sample value of the corresponding block 610 and the sample value of the reference block 640 in the reference view vref.
  • the difference value may be used to modify the predictive sample of the current block 605.
  • the sample value of the used block may be a sample value of the prediction sample.
  • the predictor is the sample value of the reference block A 620 in the current view and the reference block C 640 in the reference view.
  • the difference between the sample values of may be used to modify the predictive sample of the current block 605.
  • the sample value of the used block may be a sample value of the prediction sample.
  • the reference picture of the same view as the current block and the reference picture of the corresponding picture may be used for residual prediction. Therefore, in this case, the first block in the reference picture of the same view may be specified as a motion vector, and the second block in the reference picture of the corresponding picture may be specified as a disparity vector and a motion vector, and the first block and the second block may be specified.
  • the difference of the block samples may be used to modify the prediction samples of the current block.
  • the corresponding picture of the reference view and the reference picture of the corresponding picture may be used for residual prediction. Accordingly, in this case, the first block in the corresponding picture of the reference view may be specified as a disparity vector, and the second block in the reference picture of the corresponding picture may be specified as a disparity vector and a motion vector. The difference between the two block samples may be used to modify the prediction sample of the current block.
  • the prediction sample of the current block 605 may be modified by adding a value by adding a predetermined weight to the difference value.
  • the difference value may be referred to as an inter-view residual in the sense of a difference value obtained by using samples of another view.
  • the predictor or adder may induce a reconstruction sample of the current block based on the modified prediction sample.
  • the prediction unit or the adder may derive the reconstruction sample for the current block by adding the residual sample for the current block to the modified prediction sample.
  • the weighting factor applied to the derived inter-view residual sample may be one of 0, 0.5, or 1.
  • the weight 0 may be indicative that residual prediction is not applied.
  • Index information indicating which weight to apply may be transmitted in units of blocks.
  • Inter-view residual prediction may not be applied when there is no motion vector, such as a DCP block or a block of intra mode.
  • VSP View Synthesis Prediction
  • IC illumination compensation
  • the current block 720 may be a prediction block.
  • prediction may be performed using the reference block 740 in the inter-view reference picture 730.
  • the current picture 710 and the reference picture 730 belonging to different views are pictures captured by different cameras. Therefore, as described above, there may be a mismatch between views due to different shooting conditions, shooting settings, etc. for each camera.
  • the inter-view prediction may include a case where a prediction is performed by synthesizing a virtual view based on a depth map.
  • the prediction of the current PU and the reference compensation may be compensated by reflecting characteristics of neighboring pixels of the current block (eg, CU) and the inter-view reference block.
  • Equation 1 the sample position (i, j) is the position of a sample in the current PU, and R is a reference sample of the interview reference block specified by the disparity vector dv. a and b are some linear coefficients for compensation.
  • the encoder generates a histogram representing a distribution of pixel values of the current picture and the interview reference picture. This histogram can indicate how many times a corresponding pixel value appears in each picture.
  • the encoder calculates and adds a difference value for each pixel value of two histograms. Find the SAD of the histogram.
  • the encoder sets a value of a flag indicating whether to perform compensation to 1 and compensates for the difference in pixel value distribution. If the SAD value is less than or equal to the threshold value, set the flag value to 0 and disable compensation.
  • the encoder stores the flag information in an adaptive parameter set (APS) for efficient signaling, and transmits the value only when there is a change so that it can be applied in units of slices. Can be used.
  • APS adaptive parameter set
  • the decoder may compensate for the difference in pixel value distribution as indicated by flag information transmitted from the encoder.
  • related information may be transmitted from the encoder side to the decoder side so as to effectively control the residual prediction or the IVMC.
  • Signaling of the video information may be delivered over a network, or may be delivered through a recording medium or the like.
  • Entropy coding (entropy encoding / entropy decoding) can be used to code the information transferred from the encoder to the decoder.
  • the video information may be entropy encoded and transmitted to the decoder in a bitstream, and the decoding apparatus may obtain information by entropy decoding the bitstream.
  • Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code (CABAC) may be used for entropy coding of video information.
  • the entropy decoding unit may binarize the input value and output the binned value.
  • the empty string may mean a binary sequence or binary code composed of one or more bins.
  • a bin means a value (0 or 1) of each digit that makes up a binary sequence (or binary code) when the value of a symbol and / or syntax element is represented as a binary sequence (or binary code) through binarization. Can be.
  • binarization scheme can be determined differently depending on the syntax element. Binarization types that can be applied to syntax elements include, for example, unary binarization, truncated unary binarization, truncated rice binarization, exp-Golomb binarization and fixed length. -length) binarization and the like.
  • the binarized signal (empty string) may be determined whether to be arithmetic coded or bypassed for each bin.
  • a context that reflects a probability value is assigned to the bin to be decoded, and the bin may be coded (entropy encoded / entropy decoded) based on the assigned context. After coding for each bean, the context can be updated.
  • each of the bins may be indexed by a bin index binIdx.
  • the entropy decoding unit may derive a context index (ctxIdx) for each bin.
  • the probability to apply to the bin that is, the context index (ctxIdc) indicating the context model, can be derived using the context index offset value (ctxIdxOffset) and the context index increments (ctxIdc). have.
  • the entropy decoding unit may set an offset (ctxIdxOffset) value to apply a different context according to the slice type (I slice, P slice, or B slice).
  • the entropy decoding unit may determine a context index increment (ctxIdc) for each bin index. For example, the entropy decoding unit may determine the context index increment based on a preset 'context table'.
  • the entropy decoding unit may add the context index increment to the context index offset to derive the context index for the corresponding bin and to derive the random variable pStateIdx based on the context index.
  • the random variable may be determined using an initial value indicated by the context index on the context index table set for each syntax element.
  • the entropy decoding unit may decode the target bin by determining a state value valMps having a high probability of occurrence based on the random variable.
  • bypass coding a procedure of allocating and updating a context for a bean may be bypassed.
  • coding may be performed by applying a uniform probability distribution.
  • the entropy decoding unit may determine the binary code as the value of the syntax element when the binary code of the decoded bins is mapped to a specific syntax element.
  • inter-view residual prediction information about whether residual prediction can be applied at the slice header, picture, sequence, or video level, i.e., residual, to control the residual prediction at a higher level than block units. Information about whether the prediction is applied may be transmitted.
  • inter-view residual prediction is sometimes called ARP (Advanced Residual Prediction).
  • information indicating whether residual prediction is applied, information indicating whether a weighted index is used, information about an index indicating which weight is applied, and the like may be transmitted in units of blocks.
  • the block that is a unit of transmission may be a prediction block.
  • residual prediction is configured to be applied to the current slice
  • a flag indicating whether residual prediction is applied on a block-by-block basis to indicate whether the current block is predicted based on the residual prediction or not is applied.
  • An indicating flag and / or weight index may be transmitted.
  • the encoding apparatus may not transmit an ARP flag and a weight index indicating whether residual prediction is applied. In this case, the decoding apparatus may omit parsing about the ARP flag and the weight index for the current block.
  • the encoding apparatus transmits the ARP flag only when the highest candidate is used on the merge candidate list (that is, when the merge index is 0). May parse the ARP flag. If the merge mode is applied to the current block but the merge index is greater than 0, the ARP flag and the weighted index may be derived from the merge candidate block.
  • the encoding apparatus may encode two syntax element values and transmit the encoded syntax element values to the decoding apparatus.
  • transmitting the information to the decoding apparatus includes not only transmitting the information to the decoding apparatus over a network, but also storing the information in a storage medium and transmitting the information to the decoding apparatus.
  • Two syntax elements for performing residual prediction that is, an information element, include an ARP flag (iv_res_pred_flag) indicating whether or not residual prediction can be applied to the current block, and if the residual prediction can be applied to the current block.
  • the encoding device may encode the values of iv_res_pred_flag and iv_res_pred_weight_idx and transmit the encoded values to the decoding device.
  • iv_res_pred_flag indicates whether inter-view residual prediction is used in the decoding process. When the value of iv_res_pred_flag is 0, this indicates that inter-view residual prediction is not applied. When the value of iv_res_pred_flag is 1, it indicates that inter-view residual prediction can be applied.
  • iv_res_pred_weight_idx may indicate an index of a weighting factor used for residual prediction. If the value of iv_res_pred_weight_idx is 0, this may indicate that residual prediction is not applied to the current block. If the value of iv_res_pred_weight_idx is not 0, it may indicate that residual prediction is used for the current block.
  • the encoding apparatus may code (encode / decode) the ARP flag for the current block in consideration of the correlation with the ARP flag of the neighboring block in consideration of coding efficiency.
  • a context model to be used when encoding / decoding an ARP flag of a current block may be determined using ARP flag information of A1 and B1 blocks among neighboring blocks of the current block.
  • the context model specifies a context to use when coding a syntax element, and may be a context index indicating a context to apply to the syntax element.
  • the A1 block is the left block of the current block
  • the B1 block is the upper block of the current block.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may code the ARP flag of the current block in consideration of both the A1 block and the B1 block.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may code the ARP flag of the current block in consideration of the A1 block.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may code the ARP flag of the current block in consideration of the B1 block.
  • both A1 and B1 blocks are coded based on residual prediction (that is, considering both the left neighboring block and the upper neighboring block, both the upper neighboring block and the left neighboring block are coded based on the residual prediction. Case), the value of the context model used when coding the ARP flag of the current block is 2.
  • the context model value of the current block is one.
  • the context model value to be applied to the coding of the ARP flag for the current block is 1 Can be.
  • the context model value to be applied to the coding of the ARP flag for the current block may be 1.
  • the context model value to be applied to the coding of the ARP flag for the current block may be 1.
  • the context model value for the ARP flag of the current block is zero.
  • the context model value to be applied to the coding of the ARP flag for the current block may be zero. have.
  • the context model value to be applied to the coding of the ARP flag for the current block may be zero.
  • the context model value to be applied to the coding of the ARP flag for the current block may be zero.
  • the context modeling of the current block can be variably set using the context modeling as described above.
  • the entropy decoding unit is configured to the context models (context indexes) applicable to the ARP flag. By setting all the initial values equal, the context can be derived without considering correlation with neighboring blocks.
  • the entropy decoding unit may set an initial value differently for each context model in consideration of the correlation between the current block and the neighboring block. In this case, the probability may be more accurately reflected in the current block in consideration of the context of the neighboring block.
  • Table 1 briefly illustrates an example in which different initial values are applied to each context model of the ARP flag.
  • the encoding apparatus may encode and transmit the ARP flag, and then encode and transmit the ARP weighting index.
  • ARP inter-view residual prediction
  • the weighting index indicates whether the weight is actually applied. Can be used.
  • a context to be applied to the current block may be applied without considering neighboring blocks.
  • the initial value for the context model of the weighting index (weighting index) without considering the frequency of occurrence of the weight of 0.5 and the weight of 1 (initial value) can be set.
  • the context to be applied to the current block may be determined in consideration of the neighboring block.
  • the weight to be applied to the current block may be determined in consideration of the occurrence frequency of each weight. In general, since the value of the weight index is 1, it occurs more frequently than the value of the weight index is 0.5. Therefore, the initial value may be set in consideration of this. That is, the encoding apparatus may indicate that ARP is applied to the current block by coding after weighting iv_res_pred_weight_idx in consideration of the context of the neighboring block.
  • iv_res_pred_weight_idx when iv_res_pred_weight_idx is not a value indicating that ARP is not applied, ARP may be applied through an iv_res_pred_weight_idx value and may indicate how much a weight is.
  • the decoding apparatus may receive a value of iv_res_pred_weight_idx, which is weight information, as a bitstream and decode in consideration of neighboring blocks. If the value of the decoded iv_res_pred_weight_idx is 0, the decoding apparatus may not apply inter-layer residual prediction (ARP). When the value of the decoded weight information iv_res_pred_weight_idx is not 0, the decoding apparatus may apply the ARP to the current block by applying the weight indicated by the value of the weight information.
  • ARP inter-layer residual prediction
  • a method may be used that takes into account how the same syntax element is decoded in that block in a manner that considers the neighboring block. For example, when decoding the weight information of the current block in consideration of the left block, the decoding apparatus may decode the weight information of the current block based on how much the value of the weight information decoded in the left block is.
  • Table 2 shows an example of an initial value table used for coding a syntax element regarding weights.
  • the initial value may be a value determined by considering neighboring blocks.
  • the context model may be a value determined in consideration of neighboring blocks.
  • neighboring blocks may be considered in determining a context index increment or context index offset.
  • the context model may be determined in consideration of at least one of the neighboring blocks A0, A1, B0, B1, and B2 illustrated in FIG. 8. .
  • the number of context models may be determined according to the number of neighboring blocks that may be considered for decoding the corresponding syntax element.
  • information (syntax element) necessary for the application of IVMC may be encoded and transmitted in the bitstream.
  • a flag signaling whether to compensate for an inter-view miss match at a block level may be required. This flag is most likely related to the statistics of neighboring blocks. That is, if a block neighboring the current block is a block that has compensated for the inter-view mismatch, it is likely that the current block is also a target of mismatch compensation.
  • the mismatch flag can be coded more efficiently if the correlation with the neighboring block is considered.
  • the conventional mismatch flag coding method performs coding without considering the correlation between the mismatch flag for the current block and the mismatch flag for the neighboring block, so that the mismatch flag is coded using one context model.
  • the mismatch flag of the current block is coded in consideration of the correlation with the mismatch flag of the neighboring block, the efficiency can be further increased.
  • the correlation with the mismatch flag of the neighboring block is considered, several context models may be used.
  • coding may be performed by selecting a context model suitable for a mismatch flag of the current block from a total of three context models in consideration of correlation with a context model of a neighboring block.
  • the neighboring blocks of the current block shown in FIG. 8 may also be used for coding a mismatch flag.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may consider at least one of the left block A1 of the current block and the upper block B1 of the current block in coding the mismatch flag.
  • Equation 2 shows a method of determining the mismatch flag value of the current block by using the mismatch flag ic_flag (A1) of the neighboring block A1 and the mismatch flag ic_flag (B1) of the neighboring block B2.
  • Equation 2 if IVMC is applied to the A1 block, the value of ic_flag (A1) is 1, and if no IVMC is applied to the A1 block, the value of ic_flag (A1) is 0. Similarly for the B1 block, ic_flag (B1) becomes 1 if IVMC is applied to the B1 block, and ic_flag (B1) becomes 0 if IVMC is not applied to the B1 block.
  • an initial value suitable for each context model for ic_flag of the current block may be allocated using the value of ctx_current considering the neighboring block.
  • Table 3 shows an initial value allocated to ic_flag according to each ctx_current.
  • a context model for coding a mismatch flag ic_flag of the current block may be determined through various combinations of the neighboring blocks A0, A1, B0, B1, and B2 shown in FIG. 8.
  • a context model for coding (encoding / decoding) a mismatch flag for the current block may be determined based on the A0, B0, and B2 blocks.
  • the ctx_current of the current block may be calculated by applying the mismatch flag value ic_flag of each block as in Equation 3.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may allocate an initial value for coding the ic_flag of the current block according to the ctx_current value of the current block determined through Equation 3.
  • a context model for coding a mismatch flag may be determined using all of the neighboring blocks illustrated in FIG. 8. For example, as shown in Equation 4, the ctx_current value of the current block may be determined by reflecting a value of the mismatch flag for each block.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may allocate an initial value for coding the value of ic_flag for the current block according to the value of ctx_current.
  • FIG. 9 is a flowchart schematically illustrating an operation of a video encoding apparatus according to the present invention.
  • the encoding apparatus derives a prediction sample for the current block (S910).
  • the encoding apparatus may apply inter-view residual prediction on the current block to derive the prediction sample.
  • the encoding apparatus may perform mismatch compensation on the current block to derive the predictive sample. Details of the inter-view residual prediction and mismatch compensation are as described above.
  • the encoding apparatus may derive the residual sample for the current block (S920).
  • the encoding apparatus may derive the difference between the prediction sample derived by applying inter-view residual prediction and / or mismatch compensation and the original sample of the current block as the residual sample.
  • the encoding apparatus may entropy decode video information for video decoding (S930).
  • the encoding device may entropy decode the video information and output the video information in a bitstream.
  • the output bitstream may be transmitted through a network or stored in a storage medium.
  • the video information may include information specifying a residual sample value or a residual sample value for the current block.
  • the video information may include information for performing inter-view residual prediction (eg, ARP flag and / or weight index), and may include information for mismatch correction (eg, IC flag).
  • FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating an operation of a video decoding apparatus according to the present invention.
  • the decoding apparatus entropy decodes video information included in a bitstream (S1010).
  • the video information that the decoding apparatus entropy decodes and derives includes not only residual information for the current block but also values of syntax elements for reconstructing the current block.
  • the decoding apparatus may entropy decode information indicating whether inter-view residual prediction may be applied to the current block.
  • the decoding apparatus may entropy decode information indicating which weight is applied if inter-view radial prediction is applied.
  • the decoding apparatus may entropy decode information indicating whether a mismatch correction is applied to the current block.
  • the decoding apparatus may derive the prediction sample of the current block based on the entropy decoded information (S1020).
  • the decoding apparatus may apply inter-view residual prediction to the current block to derive the prediction sample.
  • the decoding apparatus may perform mismatch compensation on the current block to derive the predictive sample. Details of the inter-view residual prediction and mismatch compensation are as described above.
  • the decoding apparatus may reconstruct the current picture by deriving a reconstructed sample based on the derived prediction sample and the residual sample.
  • the reconstruction of the sample may be performed in units of blocks or pictures.
  • the decoding apparatus may apply filtering to the reconstructed picture (S1030).
  • the decoding apparatus may modify the reconstructed picture closer to the original picture by applying a deblocking filter to the reconstructed picture or applying an offset of a sample unit.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 멀티-뷰 비디오를 코딩하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 디코딩 장치는 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 레지듀얼 예측에 관한 정보를 현재 블록의 주변 블록을 참조하여 디코딩하는 엔트로피 디코딩부, 현재 블록의 디코딩에 참조되는 픽처들을 저장하는 메모리, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 이용하여 상기 메모리에 저장된 픽처들에서 상기 현재 블록에 대응하는 제1 블록 및 제2 블록 사이의 샘플 값 차이를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도하는 예측부 및 상기 예측 샘플을 이용하여 복원된 현재 픽처에 필터링을 적용하는 필터링부를 포함할 수 있다.

Description

멀티-뷰 비디오를 디코딩하는 비디오 디코딩 방법 및 장치
본 발명은 비디오 코딩에 관한 기술로서, 더 구체적으로는 3D 비디오 영상의 코딩에 관한 것이다.
최근 고해상도, 고품질의 영상에 대한 요구가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 하지만, 영상이 고해상도를 가지고 고품질이 될수록 해당 영상에 관한 정보량도 함께 증가한다.
따라서 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 정보를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 정보를 저장하는 경우에는, 정보의 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술을 이용할 수 있다.
한편, 고해상/대용량의 영상을 처리할 수 있게 됨에 따라서, 3D 비디오를 이용한 디지털 방송 서비스가 차세대 방송 서비스의 하나로 주목 받고 있다. 3D 비디오는 복수의 시점(view) 채널을 이용하여 현장감과 몰입감을 제공할 수 있다.
3D 비디오는 FVV(free viewpoint video), FTV(free viewpoint TV), 3DTV, 사회 안전망(surveillance) 및 홈 엔터테인먼트와 같은 다양한 영역에 사용될 수 있다.
싱글 뷰 비디오(single view video)와 달리 멀티 뷰를 이용한 3D 비디오는 동일한 POC(picture order count)의 뷰들 사이에 높은 상관도(correlation)를 가진다. 멀티 뷰 영상은 인접한 여러 카메라 즉, 여러 시점(view)를 이용하여 똑같은 장면을 동시에 촬영하기 때문에, 시차와 약간의 조명 차이를 제외하면 거의 같은 정보를 담고 있으므로 서로 다른 뷰 간의 상관도가 높다.
따라서, 멀티 뷰 비디오의 인코딩/디코딩에서는 서로 다른 뷰 사이의 상관도를 고려하여, 현재 뷰의 인코딩 및/또는 디코딩에 필요한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 현재 뷰의 디코딩 대상 블록을 다른 뷰의 블록을 참조하여 예측하거나 디코딩할 수 있다.
본 발명은 다른 뷰의 정보를 이용하여 현재 블록의 예측 샘플을 효과적으로 유도하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 주변 블록의 정보를 이용하여 효과적으로 엔트로피 코딩을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 주변 블록에 동일한 방식이 적용되었는지를 고려하여, 다른 뷰의 정보를 이용한 레지듀얼 예측을 적용하기 위한 정보를 엔트로피 코딩하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시형태는 멀티-뷰 비디오를 디코딩하는 비디오 디코딩 장치로서,
상기 비디오 장치는 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 레지듀얼 예측에 관한 정보를 현재 블록의 주변 블록을 참조하여 디코딩하는 엔트로피 디코딩부, 현재 블록의 디코딩에 참조되는 픽처들을 저장하는 메모리, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 이용하여 상기 메모리에 저장된 픽처들에서 상기 현재 블록에 대응하는 제1 블록 및 제2 블록 사이의 샘플 값 차이를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도하는 예측부 및 상기 예측 샘플을 이용하여 복원된 현재 픽처에 필터링을 적용하는 필터링부를 포함하며, 상기 제1 블록 및 제2 블록 중 적어도 하나는 상기 현재 블록의 뷰와는 상이한 뷰에 속하며, 상기 제1 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 또는 디스패리티 벡터에 의해 특정되고, 상기 제2 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 디스패리티 벡터에 의해 특정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 멀티-뷰 비디오를 디코딩하는 비디오 디코딩 방법으로서, 상기 비디오 디코딩 방법은 현재 블록의 주변 블록을 참조하여 레지듀얼 예측에 관한 정보를 엔트로피 디코딩하는 단계, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 이용하여 상기 현재 블록에 대응하는 제1 블록 및 제2 블록 사이의 샘플 값 차이를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도하는 단계 및 상기 예측 샘플을 이용하여 복원된 현재 픽처에 필터링을 적용하는 단계를 포함하며, 상기 제1 블록 및 제2 블록 중 적어도 하나는 상기 현재 블록의 뷰와는 상이한 뷰에 속하며, 상기 제1 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 또는 디스패리티 벡터에 의해 특정되고, 상기 제2 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 디스패리티 벡터에 의해 특정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 다른 뷰의 정보를 이용하여 현재 블록의 예측 샘플을 효과적으로 유도할 수 있다.
본 발명에 의하면, 주변 블록의 정보를 이용하여 효과적으로 엔트로피 코딩을 수행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 주변 블록에 동일한 방식이 적용되었는지를 고려하여, 다른 뷰의 정보를 이용한 레지듀얼 예측을 적용하기 위한 정보를 효과적으로 엔트로피 코딩할 수 있다.
도 1은 3D 비디오의 인코딩 및 디코딩 과정을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 인터 뷰 코딩을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 뎁스 맵을 이용하는 멀티 뷰 코딩 방법을 개략적으로 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 레지듀얼 예측을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 7은 IVMC를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 현재 블록의 주변 블록을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 비디오 인코딩 장치의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 10은 본 발명에 따는 비디오 디코딩 장치의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
본 명세서에서 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 영상을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 특정한 픽셀의 값을 나타내는 용어로서 ‘샘플(sample)’이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀의 값을 나타내지만, 휘도(Luma) 성분의 픽셀 값만을 지시할 수도 있고, 색차(Chroma) 성분의 픽셀 값만을 지시할 수도 있다.
'유닛(unit)'은 영상 처리의 기본 단위 또는 영상의 특정 위치를 의미할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 '블록(block)' 또는 '영역(area)' 등의 용어와 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 3D 비디오의 인코딩 및 디코딩 과정을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 3D 비디오 인코더는 비디오 픽처 및 뎁스 맵(depth map)과 카메라 파라미터를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다.
뎁스 맵은 대응하는 비디오 픽처(텍스처 픽처)의 픽셀에 대하여 카메라와 피사체 간의 거리 정보(깊이 정보)로 구성될 수 있다. 예컨대, 뎁스 맵은 깊이 정보를 비트 뎁스(bit depth)에 따라 정규화한 영상일 수 있다. 이때, 뎁스 맵은 색차 표현없이 기록된 깊이 정보로 구성될 수 있다.
일반적으로 피사체와의 거리와 변위(디스패러티)는 서로 반비례하므로, 카메라 파라미터를 이용하여 뎁스 맵의 깊이 정보로부터 뷰 간의 상관도를 나타내는 디스패러티 정보를 유도할 수 있다.
일반적인 컬러 영상 즉, 비디오 픽처(텍스처 픽처)와 함께 뎁스 맵과 카메라 정보를 포함하는 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통해 디코더로 전송될 수 있다.
디코더 측에서는 비트스트림을 수신해서 비디오를 복원할 수 있다. 디코더 측에서 3D 비디오 디코더가 이용되는 경우에, 3D 비디오 디코더는 비트스트림으로부터 비디오 픽처와 뎁스 맵 및 카메라 파라미터를 디코딩할 수 있다. 디코딩된 비디오 픽처와 뎁스 맵 그리고 카메라 파라미터를 기반으로 멀티 뷰(multi view) 디스플레이에 필요한 뷰들을 합성할 수 있다. 이때, 사용되는 디스플레이가 스테레오(streo) 디스플레이인 경우라면, 복원된 멀티 뷰들 중에서 두 개의 픽처를 이용하여 3D 영상을 디스플레이 할 수 있다.
스테레오 비디오 디코더가 사용되는 경우에, 스테레오 비디오 디코더는 비트스트림으로부터 양 안에 각각 입사될 두 픽처를 복원할 수 있다. 스테레오 디스플레이에서는 왼쪽 눈에 입사되는 좌측 영상과 우측 눈에 입사되는 우측 영상의 시차(view difference) 혹은 변위(disparity)를 이용해서 입체 영상을 디스플레이 할 수 있다. 스테레오 비디오 디코더와 함께 멀티 뷰 디스플레이가 사용되는 경우에는, 복원된 두 픽처를 기반으로 다른 뷰들을 생성하여 멀티 뷰를 디스플레이할 수도 있다.
2D 디코더가 사용되는 경우에는 2차원 영상을 복원해서 2D 디스플레이로 영상을 출력할 수 있다. 2D 디스플레이를 사용하지만, 디코더는 3D 비디오 디코더를 사용하거나 스테레오 비디오 디코더를 사용하는 경우에는 복원된 영상들 중 하나를 2D 디스플레이로 출력할 수도 있다.
도 1의 구성에서, 뷰 합성은 디코더 측에서 수행될 수도 있고, 디스플레이측에서 수행될 수도 있다. 또한, 디코더와 디스플레이는 하나의 장치일 수도 있고 별도의 장치일 수도 있다.
도 1에서는 설명의 편의를 위해 3D 비디오 디코더와 스테레오 비디오 디코더 그리고 2D 비디오 디코더가 별도의 디코더인 것으로 설명하였으나, 하나의 디코딩 장치가 3D 비디오 디코딩, 스테레오 비디오 디코딩 그리고 2D 비디오 디코딩을 모두 수행할 수도 있다. 또한, 3D 비디오 디코딩 장치가 3D 비디오 디코딩을 수행하고, 스테레오 비디오 디코딩 장치가 스테레오 비디오 디코딩을 수행하며, 2D 비디오 디코딩 장치가 2D 비디오 디코딩 장치를 수행할 수도 있다. 더 나아가, 멀티 뷰 디스플레이가 2D 비디오를 출력하거나 스테레오 비디오를 출력할 수도 있다.
도 2는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 비디오 인코딩 장치(200)는 픽처 분할부(205), 예측부(210), 감산부(215), 변환부(220), 양자화부(225), 재정렬부(230), 엔트로피 인코딩부(235), 역양자화부(240), 역변환부(245), 가산부(250), 필터부(255) 및 메모리(260)를 포함한다.
픽처 분할부(205)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 단위 블록으로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위 블록은 코딩 단위 블록, 예측 단위 블록 또는 변환 단위 블록일 수 있다. 코딩 단위 블록은 코딩의 단위 블록으로서 최대 코딩 단위 블록으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 예측 단위 블록은 코딩 단위 블록으로부터 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 단위 블록일 수 있다. 이때, 예측 단위 블록은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 단위 블록은 코딩 단위 블록으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 단위 블록 또는 변환 계수로부터 잔차 신호를 유도하는 단위 블록일 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, 코딩 단위 블록은 코딩 블록 또는 코딩 유닛(coding unit: CU)이라 하고, 예측 단위 블록은 예측 블록 또는 예측 유닛(prediction unit: PU)이라 하며, 변환 단위 블록은 변환 블록 또는 변환 유닛(transform unit: TU)이라 한다.
예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수도 있고, 예측 샘플의 어레이를 의미할 수도 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수도 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 의미할 수도 있다.
예측부(210)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측부(210)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(210)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(210)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 주변 블록 화소를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 예측부(210)는 (i) 현재 블록의 주변 참조 샘플들의 평균 혹은 인터폴레이션을 기반으로 하는 예측 샘플을 유도할 수도 있고, (ii) 현재 블록의 주변 블록들 중 예측 대상 픽셀에 대하여 특정 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수도 있다. 설명의 편의를 위해, (i)의 경우를 비방향성 모드, (ii)의 경우를 방향성 모드라고 한다. 예측부(210)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(210)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(210)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(210)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: MVP)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록과 참조 픽처(collocated picture)에 존재하는 시간적 주변 블록을 포함한다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함한다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다.
종속 뷰(dependent view)에 대한 인코딩의 경우에, 예측부(210)는 인터 뷰 예측을 수행할 수도 있다.
예측부(210)는 다른 뷰의 픽처를 포함하여 참조 픽처 리스트를 구성할 수 있다. 인터 뷰 예측을 위해, 예측부(210)는 디스패리티(disparity) 벡터를 유도할 수 있다. 현재 뷰 내 다른 픽처에서 현재 블록에 대응하는 블록을 특정하는 움직임 벡터와 달리, 디스패리티 벡터는 현재 픽처와 동일한 AU(Access Unit)의 다른 뷰에서 현재 블록에 대응하는 블록을 특정할 수 있다.
예측부(210)는 디스패리티 벡터를 기반으로, 뎁스 뷰(depth view) 내의 뎁스 블록(depth block)을 특정할 수 있고, 머지 리스트의 구성, 인터 뷰 움직임 예측(inter view motion prediction), 레지듀얼 예측, IC(Illumination Compensation), 뷰 합성 등을 수행할 수 있다.
현재 블록에 대한 디스패리티 벡터는 카메라 파라미터를 이용하여 뎁스 값으로부터 유도되거나, 현재 또는 다른 뷰 내 주변 블록의 움직임 벡터 또는 디스패리티 벡터로부터 유도될 수 있다.
예컨대, 예측부(210)는 참조 뷰(reference view)의 시간적 움직임 정보에 대응하는 인터 뷰 머지 후보(inter-view merging candidate: IvMC), 디스패리티 벡터에 대응하는 인터 뷰 디스패리티 벡터 후보(inter-view disparity vector candidate: IvDC), 디스패리티 벡터의 쉬프트(shift)에 의해 유도되는 쉬프티드 인터뷰 머지 후보(shifted IvMC), 현재 블록이 뎁스 맵 상의 블록인 경우에 대응하는 텍스처로부터 유도되는 텍스처 머지 후보(texture merging candidate: T), 텍스처 머지 후보로부터 디스패리티를 이용하여 유도되는 디스패리티 유도 머지 후보(disparity derived merging candidate: D), 뷰 합성에 기반해서 유도되는 뷰 합성 예측 머지 후보(view synthesis prediction merge candidate: VSP) 등을 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
이때, 종속 뷰에 적용되는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 개수는 소정의 값으로 제한될 수 있다.
또한, 예측부(210)는 인터-뷰 움직임 벡터 예측을 적용하여, 디스패리터 벡터를 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터를 예측할 수도 있다. 이때, 예측부(210)는 대응하는 깊이 블록 내 최대 깊이 값의 전환(conversion)에 기반하여 디스패리티 벡터를 유도할 수 있다. 참조 뷰 내 현재 블록의 샘플 위치에 디스패리티 벡터를 더하여 참조 뷰 내 참조 샘플의 위치가 특정되면, 참조 샘플을 포함하는 블록을 참조 블록으로 이용할 수 있다. 예측부(210)는 참조 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 후보 움직임 파라미터 혹은 움직임 벡터 예측자 후보로 이용할 수 있으며, 상기 디스패리티 벡터를 DCP를 위한 후보 디스패러티 벡터로 이용할 수 있다.
감산부(215)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(220)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 양자화부(225)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(230)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(230)는 계수들을 스캐닝(Scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다.
엔트로피 인코딩부(235)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩에는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 등과 같은 인코딩 방법을 사용할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(235)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대, 신택스 엘리먼트(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다.
엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화(dequantization)부(240)는 양자화된 변환 계수를 역양자화하여 변환 계수를 생성한다. 역변환(inverse transform)부(245)는 변환 계수를 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(250)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록을 생성할 수도 있다. 여기서 가산부(250)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(250)는 예측부(210)의 일부일 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(255)는 디블록킹 필터 및/또는 오프셋을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 밀/또는 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수도 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다.
메모리(260)는 복원 픽처 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측/인터-뷰 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이때, 인터 예측/인터-뷰 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다.
여기서는, 하나의 인코딩 장치가 독립 뷰 및 종속 뷰를 인코딩하는 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 각 뷰별로 별도의 인코딩 장치가 구성되거나 각 뷰별로 별도의 내부 모듈(예컨대, 각 뷰별 예측부)가 구성될 수도 있다.
도 3은 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 비디오 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(310), 재정렬부(320), 역양자화부(330), 역변환부(340), 예측부(350), 가산부(360), 필터부(370), 메모리(380)를 포함한다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치(300)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(300)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 단위를 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서, 비디오 디코딩의 처리 단위 블록은 코딩 단위 블록, 예측 단위 블록 또는 변환 단위 블록일 수 있다. 코딩 단위 블록은 디코딩의 단위 블록으로서 최대 코딩 단위 블록으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 예측 단위 블록은 코딩 단위 블록으로부터 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 단위 블록일 수 있다. 이때, 예측 단위 블록은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 단위 블록은 코딩 단위 블록으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 단위 블록 또는 변환 계수로부터 잔차 신호를 유도하는 단위 블록일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(310)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬, CAVLC, CABAC 등에 기반해 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 등을 출력할 수 있다. 이때, 엔트로피 디코딩부(310)는 현재 블록의 주변 블록을 참조하여 현재 블록에 대한 정보를 엔트로피 디코딩 할 수도 있다.
3D 비디오를 재생하기 위해 복수의 뷰(view)를 처리하는 경우, 비트스트림은 각 뷰별로 입력될 수 있다. 혹은, 비트스트림 내에서 각 뷰에 대한 정보가 멀티플렉싱되어 있을 수도 있다. 이 경우, 엔트로피 디코딩부(310)는 비트스트림을 역다중화(de-multiplexing)하여 뷰 별로 파싱할 수도 있다.
재정렬부(320)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(320)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(330)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(340)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(350)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측부(350)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(350)는 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 역시 상이할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(350)는 현재 픽처 내의 주변 블록 화소를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(350)는 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(350)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(350)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(350)는 가용한(available) 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 포함한다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)가 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(MVP)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
종속 뷰(dependent view)에 대한 인코딩의 경우에, 예측부(350)는 인터 뷰 예측을 수행할 수도 있다. 이때, 예측부(350)는 다른 뷰의 픽처를 포함하여 참조 픽처 리스트를 구성할 수 있다.
인터 뷰 예측을 위해, 예측부(210)는 디스패리티(disparity) 벡터를 유도할 수 있다. 예측부(350)는 디스패리티 벡터를 기반으로, 뎁스 뷰(depth view) 내의 뎁스 블록(depth block)을 특정할 수 있고, 머지 리스트의 구성, 인터 뷰 움직임 예측(inter view motion prediction), 레지듀얼 예측, IC(Illumination Compensation), 뷰 합성 등을 수행할 수 있다.
현재 블록에 대한 디스패리티 벡터는 카메라 파라미터를 이용하여 뎁스 값으로부터 유도되거나, 현재 또는 다른 뷰 내 주변 블록의 움직임 벡터 또는 디스패리티 벡터로부터 유도될 수 있다. 카메라 파라미터는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
종속 뷰의 현재 블록에 머지 모드를 적용하는 경우에, 예측부(350)는 참조 뷰(reference view)의 시간적 움직임 정보에 대응하는 IvMC, 디스패리티 벡터에 대응하는 IvDC, 디스패리티 벡터의 쉬프트(shift)에 의해 유도되는 쉬프티드 IvMC, 현재 블록이 뎁스 맵 상의 블록인 경우에 대응하는 텍스처로부터 유도되는 텍스처 머지 후보(T), 텍스처 머지 후보로부터 디스패리티를 이용하여 유도되는 디스패리티 유도 머지 후보(D), 뷰 합성에 기반해서 유도되는 뷰 합성 예측 머지 후보(VSP) 등을 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
이때, 종속 뷰에 적용되는 머지 후보 리스트에 포함되는 후보의 개수는 소정의 값으로 제한될 수 있다.
또한, 예측부(350)는 인터-뷰 움직임 벡터 예측을 적용하여, 디스패리터 벡터를 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터를 예측할 수도 있다. 이때, 예측부(350)는 디스패리티 벡터에 의해서 특정되는 참조 뷰 내 블록을 참조 블록으로 이용할 수 있다. 예측부(350)는 참조 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 후보 움직임 파라미터 혹은 움직임 벡터 예측자 후보로 이용할 수 있으며, 상기 디스패리티 벡터를 DCP를 위한 후보 디스패러티 벡터로 이용할 수 있다.
가산부(360)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(360)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(360)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(360)는 예측부(350)의 일부일 수도 있다.
필터부(370)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 및/또는 오프셋을 적용할 수 있다. 이때, 오프셋은 샘플 단위의 오프셋으로서 적응적으로 적용될 수도 있다.
메모리(380)는 복원 픽처 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(380)는 인터 예측/인터-뷰 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이때, 인터 예측/인터-뷰 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
또한, 메모리(380)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다. 3D 영상을 재생하기 위해, 도시되지는 않았으나, 출력부는 복수의 서로 다른 뷰를 디스플레이할 수 있다.
도 3의 예에서는, 하나의 디코딩 장치에서 독립 뷰(independent view)와 종속 뷰(dependent view)가 디코딩되는 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 뷰 별로 각각의 디코딩 장치가 동작할 수도 있고, 하나의 디코딩 장치 내에 각 뷰에 대응하는 동작부(예컨대, 예측부)가 구비될 수도 있다.
멀티 뷰의 비디오를 코딩하는 경우에, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 현재 픽처와 동일한 AU(Access Unit)에 속하는 다른 뷰의 코딩된 데이터를 이용하여 현재 뷰에 대한 비디오 코딩의 효율을 높일 수 있다. 이때, POC(Picture Order Count)가 같은 픽처들을 하나의 AU이라고 할 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응한다.
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 AU 단위로 뷰들을 코딩할 수도 있고, 뷰 단위로 픽처들을 코딩할 수도 있다. 뷰들 간에는 정해진 순서에 따라서 코딩이 진행된다. 가장 먼저 코딩되는 뷰를 베이스 뷰(base view) 또는 독립 뷰라고 할 수 있다. 독립 뷰가 코딩된 뒤에 다른 뷰를 참조해서 코딩될 수 있는 뷰를 종속 뷰라고 할 수 있다. 또한, 현재 뷰가 종속 뷰인 경우에, 현재 뷰의 코딩(인코딩/디코딩)에 참조되는 다른 뷰를 참조 뷰라고 할 수도 있다.
도 4는 인터 뷰 코딩을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 4의 예에서, 코딩은 AU 단위로 진행되며, V0가 독립 뷰고 V1이 종속 뷰라고 한다. 현재 픽처(410) 내의 블록 A와 같이, 움직임 벡터(440)를 이용하여 동일한 뷰의 다른 픽처(430)를 참조하는 인터 픽처 예측을 움직임 보상 예측(Motion-Compensated Prediction: MCP)이라 할 수 있다. 또한, 현재 픽처 내의 블록 B와 같이, 디스패리티 벡터(450)를 이용하여 동일한 액세스 유닛 내, 즉 동일한 POC를 갖는 다른 뷰의 픽처(420)를 참조하는 인터 픽처 예측을 디스패리티 보상 예측(Disparity-Compensated Picture: DCP)라고 할 수 있다.
멀티 뷰의 비디오를 코딩할 때, 다른 뷰의 픽처를 이용하는 방법 외에 뎁스 맵(depth map)을 이용할 수도 있다.
도 5는 뎁스 맵을 이용하는 멀티 뷰 코딩 방법을 개략적으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 현재 뷰 내 현재 픽처(500)의 블록(현재 블록, 505)은 뎁스 맵(510)을 이용하여 코딩(인코딩/디코딩)될 수 있다. 이때, 현재 블록(505) 내 샘플(515)의 위치 (x,y)에 대응하는 뎁스 맵(510) 내 샘플(520)의 위치 (x, y)의 깊이(depth) 값 d가 디스패리티 벡터(525)로 변환될 수 있다. 깊이 값 d는 샘플(픽셀)과 카메라 사이의 거리에 기반해서 유도될 수 있다.
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 디스패리티 벡터(525)를 샘플(530) 위치 (x, y)에 더하여, 참조 뷰 내 현재 픽처(540) 내 참조 샘플(535)의 위치를 결정할 수 있다. 디스패리티 벡터는 x 축 성분만을 가지고 있을 수 있다. 따라서, 디스패리티 벡터의 값은 (disp, 0)일 수 있으며, 참조 샘플(540)의 위치 (xr, y)는 (x+disp, y)로 결정될 수 있다.
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 참조 픽셀(535)를 포함하는 참조 블록(545)의 움직임 파라미터(motion parameter) 현재 블록의 움직임 파라미터의 후보로 사용할 수 있다. 예를 들어, 참조 뷰 내 참조 픽처(550)가 참조 블록(545)에 대한 참조 픽처라면, 참조 블록(545)의 움직임 벡터(555)는 현재 블록(505)의 움직임 벡터(560)로 유도될 수도 있다. 이때, 픽처(565)는 현재 뷰 내 참조 픽처이다.
한편, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 종속 뷰의 MCP 블록에 대하여 레지듀얼 예측(residual prediction)을 수행할 수 있다. 여기서는 설명의 편의를 위해, 레지듀얼 예측이 인코딩 장치와 디코딩 장치의 예측부에서 수행되는 것으로 설명한다.
예측부는 현재 블록에 대응하는 참조 뷰의 블록에서 예측한 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 레지듀얼을 예측할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 레지듀얼 예측을 개략적으로 설명하는 도면이다.
현재 픽처(600) 내 현재 블록(650)의 레지듀얼 샘플을 예측하는 경우, 예측부는 현재 블록(605)에 대응되는 참조 뷰(Vref) 내 블록(610)의 위치를 디스패리티 벡터(615)를 이용하여 특정할 수 있다. 현재 뷰 내에서 현재 블록(605)에 대한 인터 예측이 수행되는 경우에, 블록 A(620)는 L0 방향으로 참조될 수 있는 블록이며, 블록 B(625)는 L1 방향으로 참조될 수 있는 블록이다. 블록 A(620)는 움직임 벡터 mv0(630)에 의해 특정될 수 있으며 블록 B(625)는 움직임 벡터 mv1(635)에 의해 특정될 수 있다.
예측부는 참조 뷰 내에서 mv0을 이용하여 대응 블록(610)의 참조 블록 C(640)을 특정하고, mv1를 이용하여 대응 블록(620)의 참조 블록 D(645)를 특정할 수 있다. 이때, 참조 블록 C(640)가 속하는 픽처의 POC와 참조 블록 A(620)가 속하는 픽처의 POC는 동일할 수 있다. 또한, 참조 블록 D(645)가 속하는 픽처의 POC와 참조 블록 B(625)가 속하는 픽처의 POC는 동일할 수 있다.
인터-뷰 레지듀얼 예측은 복잡도를 고려하여, 특정 예측 방향에 대해서만 적용될 수도 있다. 예컨대, 도 6에서는 L0 방향의 움직임 벡터 mv0과 L1 방향의 움직임 벡터 mv1가 모두 고려될 수 있는 것으로 도시했으나, L0 방향의 mv0만 이용할 수도 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, 현재 뷰 내에서는 L0의 움직임 벡터 mv0만을 이용하여 인터-뷰 레지듀얼 예측을 수행하는 것을 설명한다.
인터-뷰 레지듀얼 예측이 적용되는 경우는 (1) 현재 블록(605)에 대하여 동일 뷰 참조 블록(620)을 이용한 예측이 수행되는 경우와 (2) 현재 블록(605)에 대하여 다른 뷰의 참조 블록(610)을 이용하여 예측이 수행되는 경우가 있다.
현재 블록(605)에 대한 예측 샘플이 참조 블록(620)을 참조하여 유도되는 경우에, 예측부는 참조 뷰(vref) 내 대응 블록(610)의 샘플 값과 참조 블록(640)의 샘플 값 사이의 차이 값을 이용하여 현재 블록(605)의 예측 샘플을 수정(modify)할 수 있다. 이때, 이용되는 블록의 샘플 값은 예측 샘플의 샘플 값일 수 있다.
현재 블록(605)에 대한 예측 샘플이 참조 뷰 내 대응 블록(610)을 이용하여 유도되는 경우에, 예측부는 현재 뷰 내 참조 블록 A(620)의 샘플 값과 참조 뷰 내 참조 블록 C(640)의 샘플 값 사이의 차이 값을 이용하여 현재 블록(605)의 예측 샘플을 수정할 수 있다. 이때, 이용되는 블록의 샘플 값은 예측 샘플의 샘플 값일 수 있다.
상술한 바와 같이, 현재 블록에 대한 인터 예측에 참조 뷰의 대응 픽처가 참조되면, 레지듀얼 예측에는 현재 블록과 동일한 뷰의 참조 픽처와 상기 대응 픽처의 참조 픽처가 이용될 수 있다. 따라서, 이 경우 동일 뷰의 참조 픽처 내 제1 블록은 움직임 벡터로 특정될 수 있고, 대응 픽처의 참조 픽처 내 제2 블록은 디스패리티 벡터와 움직임 벡터로 특정될 수 있으며, 제1 블록과 제2 블록 샘플의 차이를 이용하여 현재 블록의 예측 샘플을 수정할 수 있다.
현재 블록에 대한 인터 예측에 현재 블록과 동일한 뷰 내의 참조 픽처가 이용되면, 레지듀얼 예측에는 참조 뷰의 대응 픽처와 대응 픽처의 참조 픽처가 이용될 수 있다. 따라서, 이 경우 참조 뷰의 대응 픽처 내 제1 블록은 디스패리티 벡터로 특정될 수 있고, 대응 픽처의 참조 픽처 내 제2 블록은 디스패리티 벡터와 움직임 벡터로 특정될 수 있으며, 제1 블록과 제2 블록 샘플의 차이를 이용하여 현재 블록의 예측 샘플을 수정할 수 있다.
한편, 현재 블록(605)의 예측 샘플은 상기 차이 값에 소정의 가중치를 부가한 값을 더함으로써 수정될 수 있다. 상기 차이 값을 다른 뷰의 샘플들을 이용해 얻어낸 차이 값이라는 의미에서 인터-뷰 레지듀얼이라고 할 수도 있다.
예측부 혹은 가산부는 수정된 예측 샘플을 기반으로 현재 블록의 복원 샘플을 유도할 수 있다. 예컨대, 예측부 혹은 가산부는 수정된 예측 샘플에 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 더하여 현재 블록에 대한 복원 샘플을 유도할 수 있다.
한편, 유도한 인터-뷰 레지듀얼 샘플에 적용되는 가중치(weighting factor)는 0, 0.5 또는 1 중의 한 값일 수 있다. 가중치 0은 레지듀얼 예측이 적용되지 않는다는 것을 지시하는 것일 수 있다. 어떤 가중치를 적용할 것인지를 지시하는 인덱스 정보가 블록 단위로 전송될 수 있다.
인터-뷰 레지듀얼 예측은 DCP 블록이나 인트라 모드의 블록과 같이 움직임 벡터가 없는 경우에는 적용되지 않을 수 있다.
상술한 인터-뷰 레지듀얼 예측 외에도, 멀티-뷰 비디오 코딩에서는 다른 뷰을 참조하여 현재 뷰를 복원하는 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예컨대, 참조 비디오와 깊이(depth)를 사용하여 뷰를 합성하는 뷰 합성 예측(View Synthesis Prediction: VSP)이 수행될 수도 있고, 깊이 뷰의 특성을 활용하여 현재 뷰를 복호화 할 수도 있다. 하지만, 다른 뷰를 이용하여 현재 뷰를 복호화하는 경우에, 각 뷰(즉, 각 카메라)의 촬영에 사용된 조명이나 카메라의 특성이 다르기 때문에 뷰 간의 특성이 달라서 현재 뷰에 대한 예측의 성능이 저하될 우려가 있다. 따라서, 멀티-뷰 코딩에 있어서, 예측의 정확도를 높이기 위해, 뷰 간의 차이를 보상하는 것을 인터-뷰 미스매치 보상(Inter-View Mismatch Compensation: IVMC)이라고 한다. IVMC 중 대표적인 것으로서, 조도 보상(Illumination Compensation: IC)이 있다.
도 7은 IVMC를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 7과 같이, 현재 픽처(710)의 현재 블록(720)을 코딩(인코딩/디코딩)하는 경우를 고려하자. 이때, 현재 블록(720)은 예측 블록일 수 있다. 인터-뷰 예측을 적용하는 경우에, 인터-뷰 참조 픽처(730) 내 참조 블록(740)을 이용하여 예측이 진행될 수 있다.
이때, 서로 다른 뷰에 속하는 현재 픽처(710)와 참조 픽처(730)는 서로 다른 카메라를 통해서 촬영된 픽처이다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이, 카메라 별로 촬영 조건, 촬영 설정 등이 달라서 뷰 간의 미스매치(mismatch)가 존재할 수 있다.
이 미스매치를 보상하여 예측을 수행한다면, 더 정확한 인터-뷰 예측을 수행할 수 있다. 이때, 인터-뷰 예측은 뎁스 맵(depth map)을 기반으로 가상 뷰를 합성하여 예측을 진행하는 경우를 포함할 수 있다.
3D 비디오 코딩에 있어서, 이처럼 뷰 간의 차이를 보상하는 방법에 대해서 논의가 계속 되고 있다.
예를 들어, 수식 1과 같이 현재 블록(예컨대, CU)와 인터 뷰 참조 블록의 주변 픽셀들의 특성을 반영하여 현재 PU의 예측과 참조에 대한 보상을 할 수도 있다.
<수식 1>
P(i, j) = a*R(i+dv, j+dv) + b
수식 1에서 샘플 위치 (i,j)는 현재 PU 내 샘플의 위치이며, R은 디스패리티 벡터 dv에 의해 특정되는 인터 뷰 참조 블록의 참조 샘플이다. a와 b는 보상을 위한 소정의 선형 계수이다.
하지만 이런 IVMC 방식들은 (예를 들어, 컴퓨터로 생성한 시퀀스처럼) 인터 뷰 픽처 간 픽셀 값의 분포 차이가 크지 않다면, 오히려 코딩 성능의 저하를 가져올 수 있다. 따라서 슬라이스 헤더에 현재 코딩될 픽처와 인터 뷰 참조 픽처의 픽셀 값 분포 차이를 보고 보상을 수행할 것인지 여부를 지시하는 정보가 시그널링되도록 할 수도 있다.
픽셀 값 분포의 차이를 계산하는 방식은 여러 가지가 있을 수 있지만, 예로써 두 히스토그램의 SAD(Sum of Absolute Difference)를 계산하는 방식이 있을 수 있다. 이 방식은 다음과 같이 수행될 수 있다:
(1) 인코더는 현재 픽처와 인터 뷰 참조 픽처의 픽셀 값 분포를 나타내는 히스토그램을 생성한다. 이 히스토그램은 각 픽처에서 해당 픽셀 값이 몇 번이나 나타나는지를 표시할 수 있다.
(2) 인코더는 두 히스토그램의 각 픽셀 값마다 차이값을 구하여서 합산을 한다. 히스토그램의 SAD를 구한다.
(3) 인코더는 히스토그램의 SAD가 정해진 임계값(threshold) 이상이면, 보상을 수행할 것인지를 지시하는 플래그의 값을 1로 설정하고 픽셀 값 분포의 차이를 보상한다. SAD 값이 임계값 이하이면 플래그 값을 0으로 설정하고 보상이 수행되지 않도록 한다.
(1) ~ (3)의 방식에 더하여, 효율적인 시그널링을 위해 인코더가 상기 플래그 정보를 APS(Adaptive Parameter Set)에 저장하고, 변화가 있을 때만 그 값을 전송하여 슬라이스 단위로 적용될 수 있게 하는 방식도 사용할 수 있다.
이때, 디코더 측에서는 인코더가 전송하는 플래그 정보가 지시하는 바에 따라서, 픽셀 값 분포의 차이를 보상할 수 있다.
상술한 바와 같이, 레지듀얼 예측 또는 IVMC 등을 효과적으로 제어할 수 있도록, 인코더 측에서 디코더 측으로 관련 정보가 전송될 수 있다. 비디오 정보의 시그널링은 네트워크 상으로 전달될 수도 있고, 기록 매체 등을 통해 전달될 수도 있다.
이렇게 인코더로부터 디코더로 전달되는 정보들을 코딩하는데 엔트로피 코딩(엔트로피 인코딩/엔트로피 디코딩)이 이용될 수 있다. 비디오 정보들은 엔트로피 인코딩되어 비트스트림으로 디코더에 전송될 수 있으며, 디코딩 장치는 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 정보를 획득할 수 있다. 비디오 정보의 엔트로피 코딩을 위해 CABAC(Contex-based Adaptive Binary Arithmetic Code: 컨택스트 기반 적응형 산술 코드)이 이용될 수 있다.
비디오 정보가 신택스 엘리먼트(syntax element)의 값으로 전송되는 경우에, 엔트로피 디코딩부는 입력된 값을 이진화 하여 빈 스트링(bin string)으로 출력할 수 있다. 여기서, 빈 스트링은 하나 이상의 빈(bin)으로 구성되는 이진 시퀀스(binary sequence)또는 이진 코드(binary code)를 의미할 수 있다. 빈(bin)은 심볼 및/또는 신택스 요소의 값이 이진화를 통해 이진 시퀀스(또는 이진 코드)로 표현될 때 이진 시퀀스(또는 이진 코드)를 구성하는 각 자리의 값(0 또는 1)을 의미할 수 있다.
이진화(binarization) 방식은 신택스 엘리먼트에 따라 다르게 정해질 수 있다. 신택스 엘리먼트에 적용될 수 있는 이진화 타입에는 예컨대, 유너리(unary) 이진화, 절삭된 유너리(truncated unary) 이진화, 절삭된 라이스(truncated rice) 이진화, 지수 골룸(Exp-Golomb) 이진화 및 고정 길이(fixed-length) 이진화 등이 있을 수 있다.
이진화된 신호(빈 스트링)는 빈별로 산술 코딩(arithmetic coding)될 것인지 바이패스될 것인지 결정될 수 있다.
산술 코딩이 적용되는 경우에, 디코딩할 빈에 대하여는 확률 값을 반영하는 컨택스트가 할당되며, 할당된 컨택스트에 기반하여 해당 빈이 코딩(엔트로피 인코딩/엔트로피 디코딩)될 수 있다. 각 빈에 대한 코딩 후 컨택스트는 업데이트될 수 있다.
부호화된 신택스 엘리먼트, 즉 신택스 엘리먼트 값의 빈 스트림에 있어서 각각의 빈들은 빈 인덱스(binIdx)에 의해 인덱싱될 수 있다. 엔트로피 디코딩부는 각 빈에 대하여 컨택스트 인덱스(ctxIdx)를 유도할 수 있다. 빈에 적용할 확률 즉, 컨택스트 모델을 지시하는 컨택스트 인덱스(ctxIdc)는 컨택스트 인덱스 오프셋 값(context index offset, ctxIdxOffset)과 컨택스트 인덱스 증가분(context index increments, ctxIdc)을 이용하여 유도될 수 있다.
엔트로피 디코딩부는 슬라이스 타입(I 슬라이스, P 슬라이스 또는 B 슬라이스)에 따라서 다른 컨택스트가 적용되도록 오프셋(ctxIdxOffset) 값을 설정할 수 있다.
엔트로피 디코딩부는 빈 인덱스 별로 컨택스트 인덱스 증가분(context index increments, ctxIdc)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부는 미리 설정된 ‘컨택스트 테이블’을 기반으로 컨택스트 인덱스 증가분을 결정할 수도 있다.
엔트로피 디코딩부는 컨택스트 인덱스 증가분을 컨택스트 인덱스 오프셋과 더함으로써, 해당 빈에 대한 컨택스트 인덱스를 도출하고, 컨택스트 인덱스를 기반으로 확률 변수(pStateIdx)를 유도할 수 있다. 확률 변수는 신텍스 엘리먼트별로 설정된 컨택스트 인덱스 테이블 상에서 컨택스트 인덱스에 의해 지시되는 초기값(initValue)을 이용하여 결정될 수 있다. 엔트로피 디코딩부는 확률 변수를 기반으로 발생확률이 높은 상태 값(valMps)를 결정해서, 대상 빈을 디코딩할 수 있다.
바이패스 코딩되는 경우에는 빈에 대해서 컨택스트를 할당하고 갱신하는 절차 등이 바이패스(bypass)될 수 있다. 예컨대, 바이패스 모드에서는 균일한 확률 분포를 적용하여 코딩을 수행할 수 있다.
신택스 엘리먼트에 대한 빈들에 대해서 디코딩이 완료되면, 엔트로피 디코딩부는 디코딩된 빈을 합한 이진 코드가 특정 신택스 엘리먼트에 매핑되는 경우, 상기 이진 코드를 상기 신택스 엘리먼트의 값으로 결정할 수 있다.
인터-뷰 레지듀얼 예측의 경우, 레지듀얼 예측을 블록 단위보다 더 높은 레벨에서 제어할 수 있도록, 슬라이스 헤더, 픽처, 시퀀스 또는 비디오 레벨에서 레지듀얼 예측을 적용할 수 있는지에 관한 정보, 즉 레지듀얼 예측의 적용 여부에 관한 정보가 전송될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 인터-뷰 레지듀얼 예측을 경우에 따라 ARP(Advanced Residual Prediction)라 한다.
ARP를 적용함에 있어서, 레지듀얼 예측이 적용되었는지를 지시하는 정보, 가중치 인덱스가 사용되었는지를 지시하는 정보, 어떤 가중치가 적용되었는지를 지시하는 인덱스에 관한 정보 등은 블록 단위로 전송될 수도 있다. 전송의 단위가 되는 블록은 예측 블록일 수 있다. 또는 전송의 단위가 되는 블록은 예측 블록일 수 있다. 가중치 인덱스가 사용되었는지는 여부는 플래그로 전송될 수도 있다.
현재 슬라이스에 레지듀얼 예측이 적용될 수 있도록 설정되었다면, 현재 블록이 레지듀얼 예측을 기반으로 예측되었는지의 여부를 지시하기 위해, 블록 단위로 레지듀얼 예측이 적용되는지를 지시하는 플래그, 가중치가 적용되는지를 지시하는 플래그 및/또는 가중치 인덱스가 전송될 수 있다.
현재 블록이 움직임 벡터 예측을 기반으로 부호화된 경우에, 참조한 참조 픽처 리스트가 L0인지 L1인지를 지시하는 정보와 참조 픽처 리스트 내 참조 픽처 인덱스가 전송된다. 이때, 참조 픽처 인덱스가 인터-뷰 영상을 지시한다면, 인코딩 장치는 레지듀얼 예측이 적용되는지를 지시하는 ARP(Advanced Residual prediction) 플래그 (ARP flag)와 가중치 인덱스를 전송하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 ARP 플래그와 가중치 인덱스에 관한 파싱을 생략할 수 있다.
한편, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 경우, 특히 머지 모드로 부호화 되었고 머지 후보 리스트 상에서 최상단 후보가 이용된 경우(즉, 머지 인덱스가 0인 경우)에만 인코딩 장치가 ARP 플래그를 전송되고, 디코딩 장치가 ARP 플래그를 파싱할 수도 있다. 현재 블록에 머지 모드가 적용되지만 머지 인덱스가 0보다 큰 경우에는, 머지 후보 블록으로부터 ARP 플래그 및 가중치 인덱스를 유도해서 사용할 수도 있다.
구체적으로 레지듀얼 예측을 적용하기 위해, 인코딩 장치는 두 개의 신택스 엘리먼트(syntax element) 값을 부호화 하여 디코딩 장치로 전송할 수 있다. 이때, 디코딩 장치로 정보를 전송한다는 것은 정보를 네트워크 상으로 디코딩 장치에 전송한다는 것뿐만 아니라, 정보를 저장 매체에 저장하여 디코딩 장치에 전달하는 것을 포함한다.
레지듀얼 예측을 수행하기 위한 두 개의 신택스 엘리먼트, 즉 정보 요소(information element)는 현재 블록에 레지듀얼 예측이 적용될 수 있는지 여부를 나타내는 ARP flag (iv_res_pred_flag)와 현재 블록에 레지듀얼 예측이 적용될 수 있는 경우에, 레지듀얼 예측에 사용되는 가중치 인덱스(iv_res_pred_weight_idx)이다.
인코딩 장치는 iv_res_pred_flag의 값과 iv_res_pred_weight_idx 값을 인코딩하여 디코딩 장치에 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, iv_res_pred_flag는 인터-뷰 레지듀얼 예측이 디코딩 과정에 이용되는지를 지시한다. iv_res_pred_flag의 값이 0인 경우에는 인터-뷰 레지듀얼 예측이 적용되지 않는다는 것을 지시한다. iv_res_pred_flag의 값이 1인 경우에는 인터-뷰 레지듀얼 예측이 적용될 수 있다는 것을 지시한다.
iv_res_pred_weight_idx는 레지듀얼 예측에 사용되는 가중치(weighting factor)의 인덱스를 지시할 수 있다. iv_res_pred_weight_idx의 값이 0이면 현재 블록에 레지듀얼 예측이 적용되지 않는다는 것을 지시할 수 있다. iv_res_pred_weight_idx의 값이 0이 아니라면, 현재 블록에 레지듀얼 예측이 이용된다는 것을 지시할 수 있다.
레지듀얼 예측을 적용하는 경우에, 인코딩 장치는 부호화 효율을 고려하여 주변 블록의 ARP 플래그와의 상관성을 고려하여 현재 블록에 대한 ARP 플래그를 코딩(인코딩/디코딩)할 수 있다.
도 8은 현재 블록의 주변 블록을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 현재 블록의 주변 블록들 중에서 A1과 B1 블록의 ARP 플래그 정보를 사용하여 현재 블록의 ARP 플래그를 인코딩/디코딩 때 사용할 컨텍스트 모델(context model)이 결정될 수 있다. 컨텍스트 모델은 신택스 엘리먼트를 코딩할 때 사용할 컨택스트를 특정하는 바, 해당 신택스 엘리먼트에 적용할 컨택스트를 지시하는 컨텍스트 인덱스(context index)일 수 있다. 이때, A1 블록은 현재 블록의 좌측 블록이며, B1 블록은 현재 블록의 상측 블록이다.
이때, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 A1 블록과 B1 블록을 모두 고려하여 현재 블록의 ARP 플래그를 코딩할 수 있다. 또한, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 A1 블록을 고려하여 현재 블록의 ARP 플래그를 코딩할 수도 있다. 또한, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 B1 블록을 고려하여 현재 블록의 ARP 플래그를 코딩할 수도 있다.
구체적으로, A1 블록과 B1 블록이 모두 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩된 경우(즉, 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록을 모두 고려하되 상측 주변 블록과 좌측 주변 블록이 모두 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩된 경우), 현재 블록의 ARP 플래그를 코딩할 때 사용하는 콘텍스트 모델의 값은 2가 된다.
두 주변 블록 중 하나의 블록만 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩된 경우에, 현재 블록의 콘텍스트 모델 값은 1이 된다.
예컨대, 현재 블록의 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록을 모두 고려하되 두 주변 블록 중 어느 하나가 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩된 경우에, 현재 블록에 대한 ARP 플래그의 코딩에 적용될 콘텍스트 모델 값은 1이 될 수 있다.
혹은 현재 블록의 좌측 주변 블록만을 고려하되, 좌측 주변 블록이 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩된 경우에, 현재 블록에 대한 ARP 플래그의 코딩에 적용될 콘텍스트 모델 값은 1이 될 수 있다. 또한, 현재 블록의 상측 주변 블록만을 고려하되, 상측 주변 블록이 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩된 경우에, 현재 블록에 대한 ARP 플래그의 코딩에 적용될 콘텍스트 모델 값은 1이 될 수 있다.
주변 블록 A1과 B1 중 어느 블록에도 레지듀얼 예측이 수행되지 않으면, 현재 블록의 ARP 플래그를 위한 콘텍스트 모델 값은 0이 된다.
현재 블록의 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록을 모두 고려하되 두 주변 블록 중 어느 것도 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩되지 않은 경우에, 현재 블록에 대한 ARP 플래그의 코딩에 적용될 콘텍스트 모델 값은 0이 될 수 있다.
혹은 현재 블록의 좌측 주변 블록만을 고려하되, 좌측 주변 블록이 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩되지 않은 경우에, 현재 블록에 대한 ARP 플래그의 코딩에 적용될 콘텍스트 모델 값은 0이 될 수 있다. 또한, 현재 블록의 상측 주변 블록만을 고려하되, 상측 주변 블록이 레지듀얼 예측을 기반으로 코딩되지 않은 경우에, 현재 블록에 대한 ARP 플래그의 코딩에 적용될 콘텍스트 모델 값은 0이 될 수 있다.
이와 같은 계산된 콘텍스트 모델 값을 통해, ARP 플래그를 디코딩하여 현재 블록의 코딩에 레지듀얼 예측이 적용되는지를 알 수 있다.
ARP 플래그를 디코딩하는 경우에 위와 같은 콘택스트 모델링(context modelling)을 사용하여 현재 블록의 컨택스트 모델을 가변적으로 설정할 수 있는데, 엔트로피 디코딩부는 ARP 플래그에 적용 가능한 컨택스트 모델(컨택스트 인덱스)들에 초기값(initValue)을 모두 동일하게 설정하여 주변 블록과의 상관성을 고려하지 않고 콘텍스트를 유도할 수 있다.
또한, 엔트로피 디코딩부는 현재 블록과 주변 블록 사이의 상관성을 고려하여, 각 컨택스트 모델별로 초기값(init value)를 다르게 설정할 수도 있다. 이 경우, 주변 블록의 컨택스트를 고려하여 현재 블록에 확률이 더 정확하게 반영될 수 있다.
표 1은 ARP 플래그의 각 컨택스트 모델에 서로 다른 초기값이 적용되는 경우의 일 예를 간단히 나타낸 것이다.
<표 1>
Figure PCTKR2014009858-appb-I000001
인코딩 장치는 현재 블록에 대하여 인터-뷰 레지듀얼 예측(ARP)을 수행할 수 있는 경우에는, ARP 플래그를 인코딩하여 전송한 후에, 가중치 정보(ARP weighting index)를 인코딩하여 전송할 수 있다.
ARP에는 총 3개의 가중치(weighting factor) 0, 0.5, 1 중 하나가 사용될 수 있다. 하지만 가중치가 0이면 ARP를 사용하지 않는다는 것을 의미하므로 가중치 정보(ARP weighting index)를 실제로 가중치를 적용되는지를 지시함과 동시에 적용된다면 0.5의 가중치와 1의 가중치 중 어떤 가중치를 적용하는지를 지시하는 정보로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 주변 블록을 고려하지 않고 현재 블록에 적용할 컨택스트를 적용할 수 있다. 이때, ARP를 적용하는 경우에, ARP의 가중치를 결정하기 위해서, 0.5의 가중치와 1의 가중치의 발생 빈도를 고려하지 않고 가중치 인덱스(weighting index)의 컨택스트 모델에 대한 초기값(init value)를 설정할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 주변 블록을 고려하여 현재 블록에 적용할 컨택스트가 결정될 수도 있다. 이 경우, 각 가중치의 발생 빈도 등을 고려하여 현재 블록에 적용할 가중치를 결정할 수 있다. 일반적으로 가중치 인덱스의 값이 1인 경우가 가중치 인덱스의 값이 0.5인 경우에 비해 많이 발생하므로 이를 고려하여 초기값을 설정할 수도 있다. 즉, 인코딩 장치는 가중치 정보인 iv_res_pred_weight_idx를 주변 블록의 컨택스트를 고려하여 코딩한 후 전송함으로써, 현재 블록에 ARP가 적용되는지를 지시할 수 있다. 또한, iv_res_pred_weight_idx가 ARP가 적용되지 않는다는 것을 지시하는 값이 아닌 경우에는, iv_res_pred_weight_idx 값을 통해 ARP가 적용되며 가중치는 얼마인지를 지시할 수도 있다.
또한, 디코딩 장치는 가중치 정보인 iv_res_pred_weight_idx의 값을 비트스트림으로 수신하고 주변 블록을 고려하여 디코딩 할 수 있다. 디코딩 장치는 디코딩된 iv_res_pred_weight_idx의 값이 0이면 인터-레이어 레지듀얼 예측(ARP)가 적용하지 않을 수 있다. 디코딩된 가중치 정보(iv_res_pred_weight_idx)의 값이 0이 아닌 경우에, 디코딩 장치는 가중치 정보의 값이 지시하는 가중치를 적용하여 ARP를 현재 블록에 적용할 수 있다.
이때, 주변 블록을 고려하는 방법으로는 상술한 바와 같이, (1) 현재 블록의 좌측 블록을 고려하는 방법, (2) 현재 블록의 상측 블록을 고려하는 방법, (3) 현재 블록의 상측 블록과 좌측 블록을 고려하는 방법 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
주변 블록을 고려하는 방식으로 해당 블록에서 동일한 신택스 엘리먼트가 어떻게 디코딩되었는지를 고려하는 방법이 이용될 수 있다. 예컨대, 좌측 블록을 고려하여 현재 블록의 가중치 정보를 디코딩하는 경우에, 디코딩 장치는 좌측 블록에서 디코딩된 가중치 정보의 값이 얼마인지를 기반으로 현재 블록에 대한 가중치 정보를 디코딩할 수 있다.
표 2는 가중치에 관한 신택스 엘리먼트의 코딩에 사용되는 초기값 테이블의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 2>
Figure PCTKR2014009858-appb-I000002
표 2에서 초기값은 주변 블록을 고려하여 결정된 값일 수 있다. 혹은 컨택스트 모델이 주변 블록을 고려하여 결정된 값일 수도 있다. 표 2에 도시되지 않았으나, 컨택스트 인덱스 증가분 또는 컨택스트 인덱스 오프셋을 결정하는데 주변 블록이 고려될 수도 있다.
한편, 지금까지 설명의 편의를 위해, 현재 블록에 주변 블록을 고려하여 신택스 정보를 디코딩하는 경우에, 현재 블록에 이웃하는 블록들에서 좌측 블록과 상측 블록 중 적어도 하나를 고려하는 방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 주변 블록을 고려하여 ARP 플래그 또는 가중치 정보를 코딩하는 경우에, 도 8에 도시된 주변 블록들(A0, A1, B0, B1, B2) 중 적어도 하나를 고려하여 컨택스트 모델을 결정할 수도 있다. 이 경우, 해당 신택스 엘리먼트를 디코딩하는데 고려될 수 있는 이웃 블록의 수에 따라 컨택스트 모델의 수를 결정할 수도 있다.
인터-레이어 레지듀얼 예측과 같이, IVMC의 경우에도 IVMC의 적용을 위해 필요한 정보(신택스 엘리먼트)가 인코딩되어 비트스트림으로 전송될 수 있다.
예를 들어, IVMC를 수행함에 있어서 블록 레벨에서 뷰 간 미스 매치의 보상 여부를 시그널링하는 플래그가 필요할 수 있다. 이 플래그는 주변 블록의 통계와 연관성이 클 가능성이 높다. 즉, 현재 블록에 이웃한 블록이 만약 뷰 간 미스매치의 보상이 되었던 블록이라면, 현재 블록도 미스매치 보상의 대상일 가능성이 높다.
따라서, 현재 블록에 대해 미스 매치 보상(예컨대, 조도 보상)이 적용되는지를 지시하는 미스매치 플래그를 코딩하는데 있어서, 이웃 블록과의 상관 관계를 고려한다면 더욱 효율적으로 미스매치 플래그를 코딩할 수 있다.
종래의 미스매치 플래그 코딩 방법은 현재 블록에 대한 미스매치 플래그와 주변 블록에 대한 미스매치 플래그 사이의 상관성을 고려하지 않고 코딩을 수행하므로, 하나의 컨택스트 모델을 이용하여 미스매치 플래그를 코딩하였다.
하지만, 주변 블록의 미스매치 플래그와의 상관성을 고려하여, 현재 블록의 미스매치 플래그를 코딩하면, 효율을 더 높일 수 있다. 이 경우, 주변 블록의 미스매치 플래그와의 상관성을 고려하게 되므로, 여러 개의 컨택스트 모델이 사용될 수 있다.
본 출원에서는 주변 블록에 대한 컨택스트 모델과의 상관성을 고려하여, 총 3개의 컨택스트 모델 중에서 현재 블록의 미스매치 플래그에 적합한 컨택스트 모델을 선택하여 코딩을 수행할 수 있다.
도 8에 도시된 현재 블록의 주변 블록들은 미스매치 플래그의 코딩에도 사용될 수 있다. 예컨대, 인코딩 장치와 디코딩 장치는 미스매치 플래그의 코딩에 현재 블록의 좌측 블록(A1)과 현재 블록의 상측 블록(B1) 중 적어도 하나를 고려할 수 있다.
수식 2는 이웃 블록 A1의 미스매치 플래그(ic_flag(A1))과 이웃 블록 B2의 미스매치 플래그(ic_flag(B1))를 사용하여 현재 블록의 미스매치 플래그 값을 결정하는 방법을 나타낸 것이다.
<수식 2>
ctx_current = ( ic_flag(A1) != 0 ) ? 1 : 0 + ( ic_flag(B1) != 0 ) ? 1 : 0
수식 2에서, A1 블록에 IVMC가 적용되었으면, ic_flag(A1)의 값은 1이 되고 A1 블록에 IVMC가 적용되지 않았으면 ic_flag(A1)의 값은 0이 된다. B1 블록에 대해서도 마찬가지로, B1 블록에 IVMC가 적용되었으면 ic_flag(B1)은 1이 되고 B1 블록에 IVMC가 적용되지 않았으면 ic_flag(B1)의 값은 0이 된다.
따라서, 두 블록 A1과 B1 모두 IVMC가 수행되었으면, 현재 블록에 대한 ic_flag의 컨택스트 모델 ctx_current의 값은 2가 된다. 두 블록 A1과 B1 중 어느 한 블록에만 IVMC가 적용되었으면, ctx_current의 값은 1이 되고, 두 블록 A1과 B1 모두 IVMC가 적용되지 않았으면, ctx_current의 값은 0이 된다.
만약 ctx_current의 값이 2이면 현재 블록에도 IVMC가 수행될 확률이 높다는 것을 의미한다. ctx_current의 값이 0이면 현재 블록에 IVMC가 수행될 확률이 높지 않다는 것을 의미한다. 따라서, 주변 블록을 고려한 ctx_current의 값을 이용하여 현재 블록의 ic_flag에 대한 각 컨택스트 모델에 적합한 초기 값이 할당될 수 있다. 표 3은 각 ctx_current에 따라 ic_flag 에 할당되는 초기값(init value)을 나타낸다.
<표 3>
Figure PCTKR2014009858-appb-I000003
한편, 설명의 편의를 위해, 현재 블록에 주변 블록을 고려하여 신택스 정보(ic_flag)를 디코딩하는 경우에, 현재 블록에 이웃하는 블록들에서 좌측 블록(A1)과 상측 블록(B1)을 고려하는 방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 8에 도시된 주변 블록들(A0, A1, B0, B1, B2)의 다양한 조합을 통해 현재 블록의 미스 매치 플래그(ic_flag)를 코딩하기 위한 컨택스트 모델을 결정할 수도 있다.
예를 들어, A0, B0, B2 블록들을 기반으로 현재 블록에 대한 미스매치 플래그를 코딩(인코딩/디코딩)하기 위한 콘택스트 모델을 결정할 수 있다. 이 경우, 각 블록의 미스매치 플래그(ic_flag) 값을 수식 3과 같이 적용하여 현재 블록의 ctx_current를 계산할 수 있다.
<수식 3>
ctx_current = ( ic_flag(A0) != 0 ) ? 1 : 0 + ( ic_flag(B0) != 0 ) ? 1 : 0 + ( ic_flag(B2) != 0 ) ? 1 : 0
인코딩 장치와 디코딩 장치는 수식 3을 통해 결정된 현재 블록의 ctx_current 값에 따라서 현재 블록의 ic_flag를 코딩하기 위한 초기 값을 할당할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 주변 블록을 모두 사용하여 미스매치 플래그를 코딩하기 위한 콘택스트 모델을 결정할 수도 있다. 예컨대, 수식 4와 같이 각 블록에 대한 미스매치 플래그의 값을 반영하여 현재 블록의 ctx_current 값을 결정할 수 있다. 인코딩 장치와 디코딩 장치는 ctx_current 의 값에 따라서 현재 블록에 대한 ic_flag의 값을 코딩하기 위한 초기값을 할당할 수 있다.
<수식 4>
ctx_current = ( ic_flag(A0) != 0 ) ? 1 : 0 + ( ic_flag(A1) != 0 ) ? 1 : 0 + ( ic_flag(B0) != 0 ) ? 1 : 0 + ( ic_flag(B1) != 0 ) ? 1 : 0 + ( ic_flag(B2) != 0 ) ? 1 : 0
수식 4에서 ic_flag(AX)는 블록 AX(X=0, 1)에 대한 미스매치 플래그(ic_flag)이고, ic_flag(BY)는 블록 BY(Y=0, 1, 2)에 대한 미스매치 플래그이다.
이처럼, 현재 블록의 미스매치 플래그를 코딩하기 위해 고려되는 이웃 블록에 따라 다양한 콘택스트 모델을 사용할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 비디오 인코딩 장치의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도한다(S910). 인코딩 장치는 예측 샘플을 유도하기 위해, 현재 블록에 대하여 인터-뷰 레지듀얼 예측을 적용할 수도 있다. 또한, 인코딩 장치는 예측 샘플을 유도하기 위해, 현재 블록에 대하여 미스매치 보상을 수행할 수도 있다. 인터-뷰 레지듀얼 예측과 미스매치 보상의 구체적인 내용은 앞서 설명한 바와 같다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 유도할 수 있다(S920). 인코딩 장치는 인터-뷰 레지듀얼 예측 및/또는 미스매치 보상을 적용하여 유도한 예측 샘플과 현재 블록의 원본 샘플 간의 차이를 레지듀얼 샘플로서 유도할 수 있다.
인코딩 장치는 비디오 디코딩을 위한 비디오 정보를 엔트로피 디코딩할 수 있다(S930). 인코딩 장치는 비디오 정보를 엔트로피 디코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 출력된 비트스트림은 네트워크를 통해 전송되거나 저장매체에 저장될 수 있다. 비디오 정보는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플 값 또는 레지듀얼 샘플 값을 특정하는 정보를 포함할 수 있다. 비디오 정보는 인터-뷰 레지듀얼 예측을 수행하기 위한 정보(예컨대, ARP 플래그 및/또는 가중치 인덱스)를 포함할 수 있으며, 미스매치 보정을 위한 정보(예컨대, IC 플래그)를 포함할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따는 비디오 디코딩 장치의 동작을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 디코딩 장치는 비트스트림에 포함된 비디오 정보를 엔트로피 디코딩한다(S1010). 디코딩 장치가 엔트로피 디코딩하여 유도하는 비디오 정보는 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보뿐만 아니라, 현재 블록을 복원하기 위한 신택스 엘리먼트의 값들을 포함한다.
예컨대, 디코딩 장치는 현재 블록에 인터-뷰 레지듀얼 예측이 적용될 수 있는지를 지시하는 정보를 엔트로피 디코딩할 수 있다. 디코딩 장치는 현재 블록에 인터-뷰 레지듀얼 예측이 적용될 수 있는 경우, 인터-뷰 레디듀얼 예측이 적용되는지 적용된다면 어떤 가중치가 적용되는지를 지시하는 정보를 엔트로피 디코딩할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 미스매치 보정이 적용되는지를 지시하는 정보를 엔트로피 디코딩할 수도 있다.
디코딩 장치는 엔트로피 디코딩된 정보를 기반으로 현재 블록의 예측 샘플을 유도할 수 있다(S1020). 디코딩 장치는 예측 샘플을 유도하기 위해, 현재 블록에 대하여 인터-뷰 레지듀얼 예측을 적용할 수도 있다. 또한, 디코딩 장치는 예측 샘플을 유도하기 위해, 현재 블록에 대하여 미스매치 보상을 수행할 수도 있다. 인터-뷰 레지듀얼 예측과 미스매치 보상의 구체적인 내용은 앞서 설명한 바와 같다.
디코딩 장치는 유도한 예측 샘플과 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 유도하여 현재 픽처를 복원할 수 있다. 샘플의 복원은 블록 단위 또는 픽처 단위로 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 복원된 픽처에 필터링을 적용할 수 있다(S1030). 디코딩 장치는 복원된 픽처에 디블록킹 필터를 적용하거나 샘플 단위의 오프셋을 적용하여 복원된 픽처가 원본 픽처에 더 가깝도록 수정할 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 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, 상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 멀티-뷰 비디오를 디코딩하는 비디오 디코딩 장치로서,
    비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 레지듀얼 예측에 관한 정보를 현재 블록의 주변 블록을 참조하여 디코딩하는 엔트로피 디코딩부;
    현재 블록의 디코딩에 참조되는 픽처들을 저장하는 메모리;
    상기 레지듀얼에 관한 정보를 이용하여 상기 메모리에 저장된 픽처들에서 상기 현재 블록에 대응하는 제1 블록 및 제2 블록 사이의 샘플 값 차이를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도하는 예측부; 및
    상기 예측 샘플을 이용하여 복원된 현재 픽처에 필터링을 적용하는 필터링부를 포함하며,
    상기 제1 블록 및 제2 블록 중 적어도 하나는 상기 현재 블록의 뷰와는 상이한 뷰에 속하며,
    상기 제1 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 또는 디스패리티 벡터에 의해 특정되고,
    상기 제2 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 디스패리티 벡터에 의해 특정되는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레지듀얼 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 레지듀얼 예측을 적용하는지를 지시하는 지시 정보를 포함하며,
    상기 엔트로피 디코딩부는 상기 현재 블록의 좌측 블록 또는 상측 블록의 정보를 기반으로 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩부는 상기 현재 블록의 좌측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩부는 상기 현재 블록의 좌측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여, 상기 지시 정보의 디코딩에 적용할 콘택스트를 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩부는 상기 현재 블록의 상측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩부는 상기 현재 블록의 상측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여, 상기 지시 정보의 디코딩에 적용할 콘택스트를 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩부는 상기 현재 블록의 좌측 블록 또는 상측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 블록의 샘플 및 상기 제2 블록의 샘플은 예측 샘플인 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 장치.
  9. 멀티-뷰 비디오를 디코딩하는 비디오 디코딩 방법으로서,
    현재 블록의 주변 블록을 참조하여 레지듀얼 예측에 관한 정보를 엔트로피 디코딩하는 단계;
    상기 레지듀얼에 관한 정보를 이용하여 상기 현재 블록에 대응하는 제1 블록 및 제2 블록 사이의 샘플 값 차이를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도하는 단계; 및
    상기 예측 샘플을 이용하여 복원된 현재 픽처에 필터링을 적용하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 블록 및 제2 블록 중 적어도 하나는 상기 현재 블록의 뷰와는 상이한 뷰에 속하며,
    상기 제1 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 또는 디스패리티 벡터에 의해 특정되고,
    상기 제2 블록은 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 디스패리티 벡터에 의해 특정되는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 레지듀얼 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 레지듀얼 예측을 적용하는지를 지시하는 지시 정보를 포함하며,
    상기 엔트로피 디코딩 단계는 상기 현재 블록의 좌측 블록 또는 상측 블록의 정보를 기반으로 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩 단계에서는 상기 현재 블록의 좌측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩 단계에서는 상기 현재 블록의 상측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 엔트로피 디코딩 단계에서는 상기 현재 블록의 좌측 블록 또는 상측 블록에 레지듀얼 예측이 적용되었는지 여부에 기반하여 상기 지시 정보를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제1 블록의 샘플 및 상기 제2 블록의 샘플은 예측 샘플인 것을 특징으로 하는 비디오 디코딩 방법.
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CN201480057178.8A CN105659605B (zh) 2013-10-18 2014-10-20 用于解码多视图视频的视频解码方法和装置
JP2016522059A JP6542206B2 (ja) 2013-10-18 2014-10-20 マルチビュービデオをデコードするビデオデコード方法及び装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017086765A3 (ko) * 2015-11-22 2017-07-27 엘지전자(주) 비디오 신호를 엔트로피 인코딩, 디코딩하는 방법 및 장치
KR20170132682A (ko) * 2016-05-24 2017-12-04 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 기록 매체

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015137783A1 (ko) * 2014-03-14 2015-09-17 삼성전자 주식회사 인터 레이어 비디오의 복호화 및 부호화를 위한 머지 후보 리스트 구성 방법 및 장치
ES2699723B2 (es) * 2016-06-24 2020-10-16 Kt Corp Metodo y aparato para tratar una senal de video
FR3058858A1 (fr) * 2016-11-15 2018-05-18 Orange Procede et dispositif de codage et de decodage d'une sequence multi-vues
KR102640142B1 (ko) * 2019-01-12 2024-02-22 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 레지듀얼 정보를 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치
AU2020236358A1 (en) * 2019-03-11 2021-11-11 Interdigital Vc Holdings, Inc. Reducing the number of regular coded bins
WO2020189971A1 (ko) * 2019-03-15 2020-09-24 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 변환 스킵 플래그를 이용한 영상 디코딩 방법 및 그 장치
CN113906742A (zh) * 2019-06-03 2022-01-07 Lg电子株式会社 基于矩阵的帧内预测装置和方法
US11516489B2 (en) * 2019-06-24 2022-11-29 Tencent America LLC Method and apparatus for video coding
CN112135135A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 腾讯美国有限责任公司 视频解码方法、装置、计算机设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120011428A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 에스케이 텔레콤주식회사 블록 분할예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20120083209A (ko) * 2011-01-17 2012-07-25 삼성전자주식회사 깊이 영상 부호화/복호화 장치 및 방법
WO2012138032A1 (ko) * 2011-04-07 2012-10-11 엘지전자 주식회사 영상 정보 부호화 방법 및 복호화 방법
WO2013039348A1 (ko) * 2011-09-16 2013-03-21 엘지전자 주식회사 영상 정보 시그널링 방법 및 이를 이용한 비디오 디코딩 방법
WO2013058583A1 (ko) * 2011-10-18 2013-04-25 주식회사 케이티 영상 부호화 방법, 영상 복호화 방법, 영상 부호화기 및 영상 복호화기

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2006201490B2 (en) 2005-04-19 2008-05-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for adaptively selecting context model for entropy coding
US9712819B2 (en) * 2011-10-12 2017-07-18 Lg Electronics Inc. Image encoding method and image decoding method
US20130258052A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 Qualcomm Incorporated Inter-view residual prediction in 3d video coding
US9357212B2 (en) 2012-12-07 2016-05-31 Qualcomm Incorporated Advanced residual prediction in scalable and multi-view video coding
JP6118199B2 (ja) 2013-07-09 2017-04-19 シャープ株式会社 画像復号装置、画像符号化装置、画像復号方法、画像符号化方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120011428A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 에스케이 텔레콤주식회사 블록 분할예측을 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
KR20120083209A (ko) * 2011-01-17 2012-07-25 삼성전자주식회사 깊이 영상 부호화/복호화 장치 및 방법
WO2012138032A1 (ko) * 2011-04-07 2012-10-11 엘지전자 주식회사 영상 정보 부호화 방법 및 복호화 방법
WO2013039348A1 (ko) * 2011-09-16 2013-03-21 엘지전자 주식회사 영상 정보 시그널링 방법 및 이를 이용한 비디오 디코딩 방법
WO2013058583A1 (ko) * 2011-10-18 2013-04-25 주식회사 케이티 영상 부호화 방법, 영상 복호화 방법, 영상 부호화기 및 영상 복호화기

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017086765A3 (ko) * 2015-11-22 2017-07-27 엘지전자(주) 비디오 신호를 엔트로피 인코딩, 디코딩하는 방법 및 장치
US10609374B2 (en) 2015-11-22 2020-03-31 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for entropy-encoding and entropy-decoding video signal
KR20170132682A (ko) * 2016-05-24 2017-12-04 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 기록 매체
KR102338356B1 (ko) 2016-05-24 2021-12-13 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 기록 매체
KR20220066243A (ko) * 2016-05-24 2022-05-24 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 기록 매체
US11743470B2 (en) 2016-05-24 2023-08-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Image encoding/decoding method and recording medium for same
KR102618642B1 (ko) 2016-05-24 2023-12-27 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 기록 매체

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