WO2015194913A1 - 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 이용하는 장치 - Google Patents

영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 이용하는 장치 Download PDF

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양승하
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Definitions

  • the present invention relates to encoding and decoding processing of an image, and more particularly, to a method and an apparatus for encoding / decoding an image for generating a prediction block using a current picture.
  • an inter prediction technique that predicts pixel values included in a current picture from a previous and / or subsequent picture in time, and pixel values included in a current picture using pixel information in the current picture.
  • An intra prediction technique for predicting the C s an entropy encoding technique for allocating a short code to a symbol having a high appearance frequency, and a long code to a symbol having a low appearance frequency may be used.
  • a prediction technique used to predict an image is a technique of compressing an image by removing spatial similarity within a current frame or a current picture.
  • the prediction value for the current prediction block is generated with reference to the pixel values of the neighboring block immediately adjacent to the current block, and information about this is signaled.
  • picture and frame are used in the same term unless otherwise noted).
  • inter prediction is a technique of compressing an image by removing temporal similarities between different pictures or frames.
  • inter prediction an area having a pixel value similar to the current block is searched and found in another picture or another frame, and used as a prediction value for the current prediction block.
  • the position of the predicted value determined through the search is expressed as a motion vector (MV), and the motion vector is a motion vector predictor (MVp) and a motion vector difference MVd.
  • MV motion vector
  • MVp motion vector predictor
  • MVd motion vector difference
  • the present invention provides an image encoding and decoding method for increasing coding efficiency by performing prediction for removing spatial similarity between blocks spaced apart in a screen during image compression, and an apparatus using the same.
  • the present invention selects a prediction vector to be used by a block to be encoded by a block copying method in a current picture, and efficiently signals the prediction vector.
  • the present invention increases the coding efficiency when compressing an image by performing block-by-block prediction on the pattern.
  • An image decoding method includes the steps of: deriving a vector predictor of a block vector indicating a reference block for a current block to be predicted in a current picture; Deriving the block vector based on the vector predictor and a vector difference value corresponding to the difference value between the block vector and the vector predictor; And generating a prediction block for the current block based on the block vector.
  • the prediction block may be generated by filtering the value of the reference block.
  • the filter may use any one of a filter previously promised between the encoder and the decoder, and a filter indicated by a signal method through information on the bitstream.
  • the vector predictor may be a predetermined initial value.
  • the vector predictor may be a block vector of a block decoded before the current block.
  • An image decoding method includes generating a candidate list including a plurality of vector predictors; Parsing a predictor index that indicates at least one of the vector predictors included in the candidate list, wherein deriving the block vector is based on a vector predictor specified by the predictor index Can be induced.
  • the predetermined initial value may be included as one of the vector predictors in the candidate list.
  • the initial value may be assigned to the first predictor index.
  • the generating of the candidate list may include allocating a predictor index of the block vectors of the decoded block prior to the current block in order of adjoining decoding order.
  • the generating of the candidate list may include allocating a low predictor index among the block vectors of the decoded block prior to the current block in order of spatial distance closest to the current block.
  • the generating of the prediction block may generate the prediction block based on a plurality of reference blocks indicated by a plurality of block vectors.
  • the prediction block value may be a weighted average of the reference block values.
  • the weighted average may be determined based on the predictor index used to derive the block vector.
  • An image encoding method includes the steps of deriving a vector predictor of a block vector indicating a reference block for a current block to be predicted in a current picture; And encoding the vector predictor and information indicating a vector difference value corresponding to the difference value between the block vector and the vector predictor.
  • encoding efficiency when a similar pattern repeatedly occurs in a screen, encoding efficiency may be increased during image compression by performing block-by-block prediction on the pattern.
  • this effect of the present invention can be prominent in the coding and decoding of artificial images made by a computer.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining intra block copy prediction according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a method of encoding an image to which intra block copy prediction is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for describing a method of decoding an image to which intra block copy prediction is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for describing generation of a predictive block according to another embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • each component shown in the embodiments of the present invention are shown independently to represent different characteristic functions, and do not mean that each component is made of separate hardware or one software component unit.
  • each component is included in each component for convenience of description, and at least two of the components may be combined into one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function.
  • Integrated and separate embodiments of the components are also included within the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
  • the components may not be essential components for performing essential functions in the present invention, but may be optional components for improving performance.
  • the present invention can be implemented including only the components essential for implementing the essentials of the present invention except for the components used for improving performance, and the structure including only the essential components except for the optional components used for improving performance. Also included in the scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding apparatus according to an embodiment.
  • a scalable video encoding / decoding method or apparatus may be implemented by an extension of a general video encoding / decoding method or apparatus that does not provide scalability, and the block diagram of FIG. 1 is scalable.
  • An embodiment of an image encoding apparatus that may be the basis of a video encoding apparatus is illustrated.
  • the image encoding apparatus 100 may include a predictor 110, a subtractor 125, a transformer 130, a quantizer 140, an entropy encoder 150, and an inverse quantizer 160. , An inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference image buffer 190.
  • the image encoding apparatus 100 may perform encoding in an intra mode or an inter mode on an input image and output a bit stream.
  • the prediction unit 110 may perform intra prediction in the intra mode, and may perform inter prediction in the inter mode.
  • intra prediction means intra prediction and inter prediction means inter prediction.
  • the image encoding apparatus 100 may generate a prediction block for an input block of an input image according to an intra mode or an inter mode, and then encode the difference between the input block and the prediction block.
  • the prediction unit may include an intra prediction unit for performing intra prediction, a motion prediction unit for performing inter prediction, a motion compensator, and an IBC prediction unit for performing intra block copy (IBC) prediction as detailed components. Can be. Also, the image encoding apparatus may include a switch (not shown), and the switch may be switched between the inter predictor, the intra predictor, and the IBC predictor.
  • IBC intra block copy
  • the intra predictor may generate a prediction block by performing spatial prediction using pixel values of an already encoded block adjacent to the current block.
  • the motion predictor may obtain a motion vector by searching for a region that best matches an input block in the reference image stored in the reference image buffer 190 during the motion prediction process.
  • the motion compensator may generate a prediction block by performing motion compensation using the motion vector and the reference image stored in the reference image buffer 190.
  • the IBC prediction unit performs a search for a similar block in the current picture to determine an area similar to the current block, generates a prediction block for the current block, and then generates a block vector indicating the location of the determined block. You can get it.
  • the prediction by the IBC prediction unit is described in detail below.
  • the subtractor 125 may generate a residual block by the difference between the input block and the generated prediction block.
  • the transform unit 130 may output a transform coefficient by performing transform on the residual block.
  • the quantization unit 140 may output the quantized coefficient by quantizing the input transform coefficient according to the quantization parameter.
  • the entropy encoding unit 150 entropy encodes a symbol according to a probability distribution based on values calculated by the quantization unit 140 or encoding parameter values calculated in the encoding process, thereby generating a bit stream. You can print
  • the entropy encoding method is a method of receiving a symbol having various values and expressing it in a decodable column while removing statistical redundancy.
  • the symbol means a syntax element, a coding parameter, a residual signal value, or the like that is to be encoded / decoded.
  • the encoding parameter is a parameter necessary for encoding and decoding, and may include information that may be inferred in the encoding or decoding process as well as information encoded by the encoding apparatus and transmitted to the decoding apparatus, such as syntax elements. This means the information you need to do.
  • Coding parameters include, for example, intra / inter prediction modes, moving / motion / block vectors, reference picture indexes, coding block patterns, presence or absence of residual signals, transform coefficients, quantized transform coefficients, quantization parameters, block sizes, block division information, and the like. May contain values or statistics.
  • the residual signal may mean a difference between the original signal and the prediction signal, and a signal in which the difference between the original signal and the prediction signal is transformed or a signal in which the difference between the original signal and the prediction signal is converted and quantized It may mean.
  • the residual signal may be referred to as a residual block in block units.
  • the entropy encoder 150 may store a table for performing entropy coding, such as a variable length coding (VLC) table, and the entropy encoder 150 stores the stored variable length coding. Entropy encoding may be performed using the (VLC) table. In addition, the entropy encoder 150 derives a binarization method of a target symbol and a probability model of a target symbol / bin, and then performs entropy encoding using the derived binarization method or a probability model. You may.
  • VLC variable length coding
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the quantized coefficients may be inversely quantized by the inverse quantizer 160 and inversely transformed by the inverse transformer 170.
  • the inverse quantized and inverse transformed coefficients are added to the prediction block through the adder 175 and a reconstruction block can be generated.
  • the reconstruction block passes through the filter unit 180, and the filter unit 180 applies at least one or more of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the reconstruction block or the reconstruction picture. can do.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference image buffer 190.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding apparatus according to an embodiment.
  • a scalable video encoding / decoding method or apparatus may be implemented by extension of a general video encoding / decoding method or apparatus that does not provide scalability
  • the block diagram of FIG. 2 is scalable video decoding.
  • An embodiment of an image decoding apparatus that may be the basis of an apparatus is shown.
  • the image decoding apparatus 200 may include an entropy decoder 210, an inverse quantizer 220, an inverse transformer 230, a predictor 240, a filter 260, and a reference image buffer ( 270).
  • the image decoding apparatus 200 may receive a bitstream output from the encoding apparatus, perform decoding in an intra mode, an inter mode, or an IBC mode, and output a reconstructed image, that is, a reconstructed image.
  • the image decoding apparatus 200 may generate a reconstructed block, that is, a reconstructed block by obtaining a residual block reconstructed from the received bitstream, generating a prediction block, and adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • the entropy decoder 210 may entropy decode the input bitstream according to a probability distribution to generate symbols including symbols in the form of quantized coefficients.
  • the entropy decoding method is a method of generating each symbol by receiving a binary string.
  • the entropy decoding method is similar to the entropy coding method described above.
  • the quantized coefficients are inversely quantized by the inverse quantizer 220 and inversely transformed by the inverse transformer 230, and as a result of the inverse quantization / inverse transformation of the quantized coefficients, a reconstructed residual block may be generated.
  • the predictor 240 is configured in detail by an intra predictor for performing intra prediction, a motion predictor for performing inter prediction, a motion compensator, and an IBC predictor for performing intra block copy (IBC) prediction. Can be included as an element.
  • the intra predictor may generate a prediction block by performing compensation for spatial prediction using pixel values of an already encoded block adjacent to the current block.
  • the motion compensator may generate a prediction block by performing motion compensation using the motion vector and the reference picture stored in the reference picture buffer 270.
  • the IBC prediction unit may generate a prediction block by performing IBC compensation using a current picture and a block vector indicating a position of a specific block within the current picture. Compensation by the IBC prediction unit is described in detail below.
  • the reconstructed residual block and the prediction block are added through the adder 255, and the added block passes through the filter unit 260.
  • the filter unit 260 may apply at least one or more of the deblocking filter, SAO, and ALF to the reconstructed block or the reconstructed picture.
  • the filter unit 260 outputs a reconstructed image, that is, a reconstructed image.
  • the reconstructed picture may be stored in the reference picture buffer 270 to be used for inter prediction.
  • the entropy decoder 210 the inverse quantizer 220, the inverse transformer 230, the predictor 240, the filter 260, and the reference image buffer 270 included in the image decoding apparatus 200.
  • Components directly related to the decoding of an image for example, the entropy decoder 210, the inverse quantizer 220, the inverse transformer 230, the predictor 240, the filter 260, and the like, may be combined with other components. It can be divided into a decoder or a decoder.
  • the image decoding apparatus 200 may further include a parsing unit (not shown) which parses information related to an encoded image included in a bitstream.
  • the parser may include the entropy decoder 210 or may be included in the entropy decoder 210. Such a parser may also be implemented as one component of the decoder.
  • the present invention performs an search for finding the same or similar region as the current block in the current picture to determine the same or similar region as the current block, and then uses the IBC prediction mode to use the prediction value for the current block. Suggest.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining IBC prediction according to the present invention.
  • IBC prediction is a prediction technique that is particularly effective when there is the same (or similar) region or object within the current picture.
  • a specific region in the current picture can be used to generate a prediction block for the current block.
  • a reference block a specific region in the current picture used to generate the prediction block for the current block.
  • the value of the reference block may be used as it is to generate a prediction block.
  • filtering may be performed on the value of the reference block. The filtering used at this time may be based on a filter previously promised between the encoder and the decoder. Or by a filter indicated by a signal method through the information on the bitstream.
  • a block vector hereinafter, referred to as BV
  • BV may be used to indicate the position of the reference block on the current picture used to generate the prediction block for the current block.
  • a reference picture indicating a picture in which a prediction block is located is a previous picture or a later picture that is different from the current picture, but in the case of IBC prediction, a reference picture meaning a picture in which a prediction block is located is currently
  • the picture becomes a picture
  • the block vector indicates a vector indicating the prediction block on the current picture.
  • a region present in a coding tree unit (CTU) on the left side adjacent to the current prediction block in the current picture may be selected as a reference block of the current prediction block.
  • CTU coding tree unit
  • an area for searching for a reference block may be limited or set to a specific area.
  • the reference block may be limited to being searched within a current CTU to which the current prediction block belongs or a left CTU adjacent to the current CTU.
  • the types of prediction blocks on which IBC prediction is performed may be 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, or N ⁇ N.
  • the BV may be derived from a BV predictor and a BV difference similar to a motion vector.
  • the BV predictor for the current block may be encoded in the encoding apparatus and signaled to the decoding apparatus, and the BV of the block previously predicted in the IBC mode in a specific region, for example, the current CTU, may be used as the predictor.
  • the BV predictor may be initialized to an initial value such as (-w, 0) for each CTU.
  • w may be the width of the current coding unit.
  • the BV difference value represents a difference between the BV and the BV predictor, and may be coded by the encoding apparatus and signaled to the decoding apparatus using BVdx and BVdy values.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a method of encoding an image to which IBC prediction is applied according to an embodiment of the present invention.
  • the encoding apparatus generates a candidate list for a block vector predictor BVp to be used as a prediction value of a block vector BV (S410).
  • the candidate list may include N BVs whose encoding is completed before the current block.
  • the candidate list of the BV predictor may include a predetermined initial value referring to the number of blocks encoded in the IBC prediction mode and the size of the current block (CU or PU) before the current block in the CTU.
  • the encoding apparatus does not signal additional information to the decoding apparatus, and the encoding apparatus and the decoding apparatus may generate the same candidate list through a preset method.
  • the number of BV predictors entered in the candidate list may be singular or two or more. In the case of singular BV predictors, the candidate list may not be generated. Meanwhile, the BV predictor constituting the candidate list may vary depending on whether the current block is the first block to which the IBC prediction mode is applied in the CTU.
  • a predetermined initial value referring to the size of the current block may be set as the BV predictor.
  • the BV coded immediately before the current block may be set as the BV predictor for the current block.
  • the candidate list may be composed of a plurality of BV predictors.
  • the BV predictor may be configured differently according to whether the current block is the first block applying the IBC prediction mode in the CTU.
  • the candidate list may be configured to include the initial value described above.
  • the candidate list may be constructed without initial values.
  • the candidate list may be generated to set the BV predictor as the initial value.
  • all BV predictors may be generated as initial values or configured as first candidates as initial values and the remaining k-1 candidates may be configured as zero vectors.
  • the encoding apparatus may set, as the BV predictor, k-1 BVs having already been encoded in the initial value and the current picture.
  • k-1 BVs having already been encoded in the current CTU instead of the current picture and initial values may be set as BV predictors.
  • the candidate list may be configured without the initial value.
  • the encoding apparatus may set k BVs, which have already been encoded in the current picture, as BV predictors, or set k BVs, which have been encoded in the current CTU, instead of the current picture, as BV predictors.
  • the candidate list is composed of a plurality of BV predictors, and if there is a block encoded in the IBC prediction mode before the current block in the CTU, the candidate list including the initial value is also included.
  • the candidate list can be constructed without initial values.
  • the encoding apparatus may set k-1 BVs having already been encoded in the initial value and the current picture as BV predictors or k-1 BVs which have already been encoded in the current CTU instead of the current picture as BV predictors.
  • k BVs that have been encoded in the current picture may be set as BV predictors, and k BVs that have been encoded in the current CTU, not the current picture, may be BVs. Can be set as a predictor.
  • k which means the number of BV predictors included in the BVp candidate list, may be equal to or smaller than an N value (N is a positive number) which is a maximum value previously promised by the encoding apparatus and the decoding apparatus.
  • BVp index a predictor index assigned to each BV predictor included in the candidate list.
  • the predictor index may be allocated based on the encoding temporal proximity of the current block and the BV used as the BV predictor. As an example, the encoding apparatus may allocate a low predictor index among the block vectors of a block encoded before the current block in order of the latest encoding order.
  • the predictor index 0 may be allocated to the initial value, and the predictor index 1 may be allocated to the encoded BV immediately before the current block in time.
  • the predictor index 2 may be sequentially assigned to the second previously encoded BV with respect to the current block in time, and the predictor index k-1 may be allocated to the BV encoded before the k-1 th time with respect to the current block in time. have.
  • the predictor index 0 may be allocated to the encoded BV just before the current block in time.
  • the predictor index 1 may be allocated to the second coded BV for the current block in time, and the predictor index k-1 may be sequentially assigned to the BV coded before the k th time with respect to the current block in time.
  • the predictor index may be allocated based on the coding spatial proximity of the BV used as the current block and the BV predictor. That is, a smaller predictor index may be allocated as a BV having a coding order closer to the current block in space. That is, the encoding apparatus may allocate a low predictor index among spatially adjacent block vectors of the block vectors of the block encoded before the current block.
  • the predictor index 0 may be allocated to the initial value, and the predictor index 1 may be allocated to the BV that spatially indicates the position nearest to the current block.
  • a predictor index 2 may be sequentially assigned to a BV indicating a second spatially adjacent position to the current block, and a predictor index k-1 may be allocated to a BV indicating a spatially adjacent k-1 th position to the current block. have.
  • the predictor index 0 may be allocated to the BV that spatially indicates the position nearest to the current block.
  • a predictor index 1 may be allocated to a BV that spatially indicates a second adjacent position of the current block, and a predictor index k-1 may be sequentially assigned to a BV that spatially indicates a k-th adjacent position of the current block. .
  • the BV predictors may be rearranged based on the temporal proximity in the candidate list.
  • the above embodiments of constructing the candidate list may be applied individually or may be applied in combination with each other.
  • the encoding apparatus may not separately signal information related to the predictor index, and correspondingly, the decoding apparatus may not parse the predictor index related information.
  • the encoding apparatus generates a candidate list by setting a BV predictor and assigning a predictor index thereto.
  • the predictor index may be set in various manners as in the above-described embodiment. That is, a low predictor index may be allocated to a BV having a high temporal and / or spatial closeness to the current block, and the order in which the predictor indexes are allocated may be preset between the encoding apparatus and the decoding apparatus.
  • the duplicate BV may be excluded from the candidate list. If the predictors constituting the candidate list do not satisfy the preset number, the predictors may be set to zero vectors or initial values and included in the candidate list.
  • the candidate list may include an initial value as a prediction candidate as shown in Table 1 below.
  • the current block is the first IBC prediction mode is applied in the CTU containing the current block, but not when the first IBC prediction mode is applied in the current picture, depending on whether the initial value is used as a candidate vector.
  • the candidate list of Table 2 or Table 3 may be generated.
  • Tables 2 and 3 show that low predictor indices are allocated in the order of high temporal proximity to the encoding time of the current block among the aforementioned candidate lists.
  • a BV predictor may be set based on spatial proximity rather than temporal proximity, and in this case, a low predictor index may be allocated in order of high spatial proximity to the current block.
  • the encoding apparatus determines a BV indicating a region (reference block) to be used as a prediction block for the current block, and includes a BV vector predictor (BVp) and a block vector difference (BVd). Expressed using (S420).
  • a prediction unit that performs IBC prediction performs a search in a region set as a search region among the regions where decoding is completed in the current picture, for example, a current CTU including a current block or a CTU adjacent to the current CTU in a specific direction. To determine a region to be used as a reference block for generating a prediction value.
  • the BV determined for the current block is determined by expressing a region determined as a reference block for generating a prediction value with relative coordinates based on the coordinates of the current block.
  • the BV for the current block may be expressed as Equation 2 below.
  • the encoding apparatus selects the BV predictor that is optimal in the rate-distortion view, that is, the BV predictor having the smallest rate-distortion, from among the candidate predictors included in the candidate list. Can be selected as BV predictor (BVp) for the block.
  • BVp BV predictor
  • the encoding apparatus may signal the BV difference value derived using the selected BV predictor and information indicating the BV predictor (S430).
  • the encoding apparatus may derive the BV difference value using the BV determined in S420, the BV predictor selected from the candidate list, and Equation 2.
  • the BV predictor and the BV difference value are separately coded and signaled to the decoding apparatus.
  • the BV predictor is not directly encoded and signaled by the vector representing the BV predictor, but the predictor index assigned in the candidate list is encoded and signaled for the BV predictor selected from the candidate list. As described above, when using one BV predictor as a candidate predictor, information on the BV predictor may not be signaled.
  • the BV difference value is signaled by encoding the corresponding vector value.
  • information necessary for performing IBC prediction may be signaled according to information indicating that prediction for the current block may be performed using IBC prediction. Whether IBC prediction is used in a sequence parameter set or a picture parameter set may be signaled.
  • FIG. 5 is a diagram for describing a method of decoding an image to which IBC prediction is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 describes a process of performing prediction on a current block based on information signaled by the encoding apparatus of FIG. 4.
  • the decoding apparatus may determine whether IBC prediction is used for prediction of the current block based on information signaled in the sequence parameter set or the picture parameter set. If the IBC prediction mode is used for prediction of the current block, the prediction unit of the decoding apparatus generates a candidate list for the BV predictor to be used as the prediction value of the BV (S510).
  • the prediction unit may construct a candidate list by generating a BV predictor through a process similar to that performed by the encoding apparatus.
  • the decoding apparatus may receive and decode information indicating the BV predictor and the BV difference value (S520). That is, the decoding apparatus may parse the information indicating the BV predictor for the corresponding block encoded in the IBC prediction mode and the information indicating the BV difference value.
  • the decoding apparatus may parse only information on BV difference values.
  • the decoding apparatus may parse the predictor index and the BV difference value indicating the BV predictor.
  • the decoding apparatus may derive the candidate predictor indicated by the predictor index from the generated candidate list as the BV predictor.
  • the decoding apparatus may derive the BV based on the BV predictor and the BV difference value (S530).
  • the prediction unit of the decoding apparatus derives the BV using the BV predictor, the BV difference value, and Equation 2.
  • the prediction unit may generate the region indicated by the BV as a prediction block for the current block by using the derived BV (S540).
  • the decoding apparatus may reconstruct the current block using a residual value signaled from the encoding apparatus.
  • the method of generating the reconstruction block is similar to the technique applied to the conventional method of decoding and encoding an image, and duplicate description is omitted.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may use the current CTU or the current picture including the current block to derive the reference block of the current block to be predicted, and the BV predictor and BV difference indicating the reference block. It can signal a value.
  • FIG. 6 is a diagram for describing generation of a predictive block according to another embodiment of the present invention.
  • two BVs may be used to generate a prediction block for the current block.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may generate a prediction block for the current block by using an average value or a weighted average of the reference block of the region indicated by the first BV and the reference block of the region indicated by the second BV.
  • the weight to be used for the weighted average may be determined based on the proximity between the current block and the BV. For example, when a BV is determined based on two BV predictors in the candidate list, the lower the predictor index, the higher the correlation between the current block and the BV predictor. Therefore, a higher weight may be set for a BV based on a BV predictor having a lower predictor index.
  • the weight to be used for the weighted average may be determined based on the proximity between the current block and the corresponding reference block. For example, the closer to the current block among the plurality of reference blocks, the higher the weight.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may generate a prediction block by filtering reference block values of respective regions indicated by the plurality of BV predictors.
  • the filter used at this time may be based on a filter previously promised between the encoder and the decoder. Or a filter indicated by a signal method through information on the bitstream.
  • a prediction block for the current block may be generated using an average value or a weighted average of the filtered results. The method of obtaining the weighted average is as described above.
  • adder 180 filter unit
  • filter unit 270 reference image buffer

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Abstract

본 발명에 따른 영상의 복호화 방법은 현재 픽쳐 내에서 예측의 대상이 되는 현재 블록에 대한 참조 블록을 지시하는 블록 벡터의 벡터 예측자를 유도하는 단계와; 상기 벡터 예측자와, 상기 블록 벡터와 상기 벡터 예측자의 차분값에 대응하는 벡터 차분값에 기초하여 상기 블록 벡터를 유도하는 단계와; 상기 블록 벡터에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 이용하는 장치
본 발명은 영상의 부호화 및 복호화 처리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현재 픽쳐를 이용하여 예측 블록을 생성하는 영상의 부/복호화 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 국내뿐만 아니라 세계적으로 확대되면서, 많은 사용자들이 고해상도, 고화질의 영상에 익숙해지고 있으며 이에 따라 많은 기관들이 차세대 영상기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 또한 HDTV와 더불어 HDTV의 4배 이상의 해상도를 갖는 UHD(Ultra High Definition)에 대한 관심이 증대되면서 보다 높은 해상도, 고화질의 영상에 대한 압축기술이 요구되고 있다.
영상 압축을 위해, 시간적으로 이전 및/또는 이후의 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인터(inter, 화면 내) 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인트라(intra, 화면 간) 예측 기술, 출현 빈도가 높은 심볼(symbol)에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 심볼에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등이 사용될 수 있다.
영상의 예측에 사용되는 예측 기술 중 인트라 예측의 경우, 현재 프레임 또는 현재 픽쳐 내에서 공간적 유사성을 제거하여 영상을 압축하는 기술이다. 이러한 인트라 예측 시, 현재 블록과 바로 인접한 주변 블록의 화소값들을 참조하여 현재 예상 블록에 대한 예측값을 생성하고, 이에 대한 정보를 시그널링한다. (이하 픽쳐라는 용어와 프레임의 용어를 특별한 차이를 기술하지 않는 이상 동일한 용어로 사용한다).
영상의 예측에 사용되는 예측 기술 중 인터 예측의 경우, 서로 다른 픽쳐 또는 프레임간의 시간적 유사성을 제거하여 영상을 압축하는 기술이다. 인터 예측 시, 현재 블록과 유사한 화소값을 가지는 영역을 다른 픽쳐 또는 다른 프레임에서 탐색하여 찾아내고, 이를 현재 예측 블록에 대한 예측값으로 사용한다.
이때, 탐색, 즉 움직임 추정을 통해 결정한 예측값의 위치는 움직임 벡터 (motion vector, MV)로 표현되고, 이러한 움직임 벡터는 움직임 벡터 예측치 (motion vector predictor, MVp)와 움직임 벡터 차분값 (motion vector difference MVd)으로 표현될 수 있다.
상기의 움직임 벡터를 예측치와 차분값으로 표현하는 것은 다음 수학식 1과 같다.
수학식 1
Figure PCTKR2015006269-appb-M000001
현재 적용되고 있는 인트라 예측의 경우, 현재 블록과 인접한 블록을 이용하여 예측 블록을 생성하기 때문에 현재 블록과 공간적으로 떨어진 영역의 화소는 참조할 수 없는 제약이 존재한다. 또한, 인터 예측의 경우 현재 픽쳐 내의 영역에서 현재 블록과 유사한 화소값을 가지는 영역이 존재하더라도, 이를 예측값으로 사용할 수 없는 한계점을 가지고 있다.
본 발명은 영상 압축시, 화면 내에서 공간적으로 떨어진 블록 간의 공간적 유사도를 제거하는 예측을 수행함으로써 부호화 효율을 증대시키는 영상 부호화 및 복호화 방법, 및 이를 이용하는 장치를 제공한다.
본 발명은 현재 화면 내 블록 복사 방법으로 부호화 하고자 하는 블록이 사용할 예측 벡터를 선택하며, 상기 예측 벡터를 효율적으로 시그널링하는 기술이다.
또한, 본 발명은 화면 내에서 반복적으로 유사한 패턴이 발생하는 경우, 해당 패턴에 대하여 블록 단위의 예측을 수행함으로써 영상 압축시 부호화 효율을 증대시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 복호화 방법은 현재 픽쳐 내에서 예측의 대상이 되는 현재 블록에 대한 참조 블록을 지시하는 블록 벡터의 벡터 예측자를 유도하는 단계와; 상기 벡터 예측자와, 상기 블록 벡터와 상기 벡터 예측자의 차분값에 대응하는 벡터 차분값에 기초하여 상기 블록 벡터를 유도하는 단계와; 상기 블록 벡터에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 예측 블록은 상기 참조 블록의 값에 필터링을 하여 생성할 수 있다.
상기 필터는 부호화기와 복호화기 사이에 사전에 약속된 필터 및 비트스트림상의 정보를 통한 신호 방법에 의하여 지시되는 필터 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
유도된 벡터 예측자는 하나일 수 있다.
상기 벡터 예측자는 기설정된 초기값일 수 있다.
상기 벡터 예측자는 상기 현재 블록 이전에 복호화된 블록의 블록 벡터일 수 있다.
영상의 복호화 방법은 복수의 벡터 예측자를 포함하는 후보 리스트를 생성하는 단계와; 상기 후보 리스트에 포함되어 있는 상기 벡터 예측자 중 적어도 하나를 지시하는 예측자 인덱스를 파싱하는 단계를 더 포함하고, 상기 블록 벡터를 유도하는 단계는 상기 예측자 인덱스에 의하여 특정된 벡터 예측자에 기초하여 유도할 수 있다.
상기 후보 리스트에는 기설정된 초기값이 벡터 예측자 중 하나로 포함될 수 있다.
상기 초기값은 첫 번째 예측자 인덱스에 할당될 수 있다.
상기 후보 리스트를 생성하는 단계는 상기 현재 블록 이전에 복호화된 블록의 블록 벡터들 중 시간적으로 복호화 순서가 인접한 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 후보 리스트를 생성하는 단계는 상기 현재 블록 이전에 복호화된 블록의 블록 벡터들 중 공간적으로 상기 현재 블록과의 거리가 가까운 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 파싱된 예측자 인덱스가 복수개 인 경우, 상기 예측 블록을 생성하는 단계는 복수의 블록 벡터가 지시하는 복수의 참조 블록에 기초하여 상기 예측 블록을 생성할 수 있다.
상기 예측 블록 값은 상기 참조 블록 값의 가중 평균일 수 있다.
상기 가중 평균(weighted average)은 상기 블록 벡터를 유도하는데 사용되는 상기 예측자 인덱스에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 부호화 방법은 현재 픽쳐 내에서 예측의 대상이 되는 현재 블록에 대한 참조 블록을 지시하는 블록 벡터의 벡터 예측자를 유도하는 단계와; 상기 벡터 예측자와, 상기 블록 벡터와 상기 벡터 예측자의 차분값에 대응하는 벡터 차분값을 지시하는 정보를 부호화하여 시그널링하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화면 내에서 반복적으로 유사한 패턴이 발생하는 경우, 해당 패턴에 대하여 블록 단위의 예측을 수행함으로써 영상 압축시 부호화 효율을 증대시킬 수 있다.
구체적으로, 이러한 본 발명의 효과는 컴퓨터에 의하여 만들어진 인공 영상의 부호화 및 복호화에서 두드러지게 나타날 수 있다.
도 1은 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인트라 블록 카피 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 블록 카피 예측이 적용된 영상의 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 블록 카피 예측이 적용된 영상의 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 예측 블록의 생성을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 아울러, 본 발명에서 특정 구성을 “포함”한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
도 1은 영상 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다. 스케일러블(scalable) 비디오 부호화/복호화 방법 또는 장치는 스케일러빌리티(scalability)를 제공하지 않는 일반적인 영상 부호화/복호화 방법 또는 장치의 확장(extension)에 의해 구현될 수 있으며, 도 1의 블록도는 스케일러블 비디오 부호화 장치의 기초가 될 수 있는 영상 부호화 장치의 일 실시예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 상기 영상 부호화 장치(100)는 예측부(110), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 부호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조영상 버퍼(190)를 포함한다.
영상 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드로 부호화를 수행하고 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다. 예측부(110)는 인트라 모드인 경우 인트라 예측을 수행하고, 인터 모드인 경우 인터 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 인트라 예측은 화면 내 예측, 인터 예측은 화면 간 예측을 의미한다. 영상 부호화 장치(100)는 인트라(intra) 모드 또는 인터(inter) 모드에 따라, 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성한 후, 입력 블록과 예측 블록의 차분을 부호화할 수 있다.
예측부는 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부, 인터 예측을 수행하는 움직임 예측부 및 움직임 보상부, 인트라 블록 카피 예측(intra block copy(IBC) prediction)을 수행하는 IBC 예측부를 세부적인 구성 요소로 포함할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 도시하지 않은 스위치를 포함할 수 있고, 스위치는 인터 예측부, 인트라 예측부, IBC 예측부 사이에서 전환될 수 있다.
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부는 현재 블록에 인접한 이미 부호화된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드인 경우, 움직임 예측부는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상에서 입력 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 찾아 움직임 벡터를 구할 수 있다. 움직임 보상부는 움직임 벡터와 참조 영상 버퍼(190)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
IBC 예측부는 현재 픽쳐 내에서 유사한 블록을 찾는 탐색을 수행하여 현재 블록과 유사한 영역을 판별한 후, 이를 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하고, 이 때 판별된 그 블록의 위치를 지시하는 블록 벡터를 구할 수 있다. IBC 예측부에 의한 예측은 이하에서 상세히 기술된다.
감산기(125)는 입력 블록과 생성된 예측 블록의 차분에 의해 잔여 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 변환부(130)는 잔여 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 그리고 양자화부(140)는 입력된 변환 계수를 양자화 파라미터에 따라 양자화하여 양자화된 계수(quantized coefficient)를 출력할 수 있다.
엔트로피 부호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터 값 등을 기초로, 심볼(symbol)을 확률 분포에 따라 엔트로피 부호화하여 비트스트림(bit stream)을 출력할 수 있다. 엔트로피 부호화 방법은 다양한 값을 갖는 심볼을 입력 받아, 통계적 중복성을 제거하면서, 복호 가능한 2진수의 열로 표현하는 방법이다.
여기서, 심볼이란 부호화/복호화 대상 구문 요소(syntax element) 및 부호화 파라미터(coding parameter), 잔여 신호(residual signal)의 값 등을 의미한다. 부호화 파라미터는 부호화 및 복호화에 필요한 매개변수로서, 구문 요소와 같이 부호화 장치에서 부호화되어 복호화 장치로 전달되는 정보뿐만 아니라, 부호화 혹은 복호화 과정에서 유추될 수 있는 정보를 포함할 수 있으며 영상을 부호화하거나 복호화할 때 필요한 정보를 의미한다. 부호화 파라미터는 예를 들어 인트라/인터 예측모드, 이동/움직임/블록 벡터, 참조 영상 색인, 부호화 블록 패턴, 잔여 신호 유무, 변환 계수, 양자화된 변환 계수, 양자화 파라미터, 블록 크기, 블록 분할 정보 등의 값 또는 통계를 포함할 수 있다. 또한 잔여 신호는 원신호와 예측 신호의 차이를 의미할 수 있고, 또한 원신호와 예측 신호의 차이가 변환(transform)된 형태의 신호 또는 원신호와 예측 신호의 차이가 변환되고 양자화된 형태의 신호를 의미할 수도 있다. 잔여 신호는 블록 단위에서는 잔여 블록이라 할 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당되고 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당되어 심볼이 표현됨으로써, 부호화 대상 심볼들에 대한 비트열의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 높아질 수 있다.
엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 부호화 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 부호화부(150)에는 가변 길이 부호화(VLC: Variable Length Coding/Code) 테이블과 같은 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 테이블이 저장될 수 있고, 엔트로피 부호화부(150)는 저장된 가변 길이 부호화(VLC) 테이블을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한 엔트로피 부호화부(150)는 대상 심볼의 이진화(binarization) 방법 및 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출한 후, 도출된 이진화 방법 또는 확률 모델을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수도 있다.
양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화되고 역변환부(170)에서 역변환될 수 있다. 역양자화, 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 더해지고 복원 블록이 생성될 수 있다.
복원 블록은 필터부(180)를 거치고, 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO(Sample Adaptive Offset), ALF(Adaptive Loop Filter) 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(180)를 거친 복원 블록은 참조 영상 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
도 2는 영상 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에서 상술한 바와 같이 스케일러블 비디오 부호화/복호화 방법 또는 장치는 스케일러빌리티를 제공하지 않는 일반적인 영상 부호화/복호화 방법 또는 장치의 확장에 의해 구현될 수 있으며, 도 2의 블록도는 스케일러블 비디오 복호화 장치의 기초가 될 수 있는 영상 복호화 장치의 일 실시예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 상기 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 예측부(240), 필터부(260) 및 참조 영상 버퍼(270)를 포함한다.
영상 복호화 장치(200)는 부호화 장치에서 출력된 비트스트림을 입력 받아 인트라 모드, 인터 모드 또는 IBC 모드로 복호화를 수행하고 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력할 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 입력 받은 비트스트림으로부터 복원된 잔여 블록(residual block)을 얻고 예측 블록을 생성한 후 복원된 잔여 블록과 예측 블록을 더하여 재구성된 블록, 즉 복원 블록을 생성할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는, 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따라 엔트로피 복호화하여, 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함한 심볼들을 생성할 수 있다. 엔트로피 복호화 방법은 2진수의 열을 입력 받아 각 심볼들을 생성하는 방법이다. 엔트로피 복호화 방법은 상술한 엔트로피 부호화 방법과 유사하다.
양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화되고 역변환부(230)에서 역변환되며, 양자화된 계수가 역양자화/역변환 된 결과, 복원된 잔여 블록(residual block)이 생성될 수 있다.
예측부(240)는 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부, 인터 예측을 수행하는 움직임 예측부 및 움직임 보상부, 인트라 블록 카피 예측(intra block copy(IBC) prediction)을 수행하는 IBC 예측부를 세부적인 구성 요소로 포함할 수 있다.
인트라 모드인 경우, 인트라 예측부는 현재 블록에 인접한 이미 부호화된 블록의 화소값을 이용하여 공간적 예측에 대한 보상을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 모드인 경우, 움직임 보상부는 움직임 벡터 및 참조 영상 버퍼(270)에 저장되어 있는 참조 영상을 이용하여 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
IBC 예측의 경우, IBC 예측부는 현재 픽쳐와 현재 픽쳐내에서 특정 블록의 위치를 지시하는 블록 벡터를 이용하여 IBC 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. IBC 예측부에 의한 보상은 이하에서 상세히 기술된다.
복원된 잔여 블록과 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해지고, 더해진 블록은 필터부(260)를 거친다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO, ALF 중 적어도 하나 이상을 복원 블록 또는 복원 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 재구성된 영상, 즉 복원 영상을 출력한다. 복원 영상은 참조 영상 버퍼(270)에 저장되어 화면 간 예측에 사용될 수 있다.
상기 영상 복호화 장치(200)에 포함되어 있는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 예측부(240), 필터부(260) 및 참조 영상 버퍼(270) 중 영상의 복호화에 직접적으로 관련된 구성요소들, 예컨대, 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 예측부(240), 필터부(260) 등을 다른 구성요소와 구분하여 복호화부 또는 디코딩부로 표현할 수 있다.
또한, 영상 복호화 장치(200)는 비트스트림에 포함되어 있는 인코딩된 영상에 관련된 정보를 파싱하는 도시하지 않은 파싱부를 더 포함할 수 있다. 파싱부는 엔트로피 복호화부(210)를 포함할 수도 있고, 엔트로피 복호화부(210)에 포함될 수도 있다. 이러한 파싱부는 또한 디코딩부의 하나의 구성요소로 구현될 수도 있다.
현재 적용되고 있는 인트라 예측의 경우, 현재 블록과 인접한 블록을 이용하여 예측 블록을 생성하기 때문에 현재 블록과 공간적으로 떨어진 영역의 화소는 참조할 수 없는 근본적 제약이 존재한다. 또한, 인터 예측의 경우 현재 픽쳐 내의 영역에서 현재 블록과 유사한 화소값을 가지는 영역이 존재하더라도, 이를 예측값으로 사용할 수 없는 근본적 한계점을 가지고 있다.
이러한 점을 개선하기 위하여 본 발명은 현재 픽쳐 내에서 현재 블록과 동일 또는 유사한 영역을 찾는 탐색을 수행하여 현재 블록과 동일 또는 유사한 영역을 판별한 후, 이를 현재 블록에 대한 예측값으로 사용하는 IBC 예측 모드를 제안한다.
도 3은 본 발명에 따른 IBC 예측을 설명하기 위한 도면이다.
IBC 예측은 현재 픽쳐 내에서 동일한(또는 유사한) 영역 또는 객체가 존재하는 경우 특히 효과가 있는 예측 기법이다.
IBC 예측의 경우, 현재 픽쳐에 있는 특정 영역을 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 데 사용할 수 있다. 설명의 편의상 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 데 사용하는 현재 픽쳐에 있는 특정 영역을 참조 블록이라 칭하자. IBC 예측의 경우, 예측 블록을 생성하기 위하여 참조 블록의 값을 그대로 사용할 수 있다. 또는, 예측 블록을 생성하기 위하여 참조 블록의 값에 필터링을 취하여 사용할 수 있다. 이 때 사용하는 필터링은 부호화기와 복호화기 사이에 사전에 약속된 필터에 의할 수 있다. 또는 비트스트림상의 정보를 통한 신호방법에 의하여 지시되는 필터에 의할 수 있다. 한편 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 데 사용하는 현재 픽쳐 상의 참조 블록의 위치를 표시하기 위하여 블록 벡터(block vector, 이하, BV)가 사용될 수 있다.
기존의 인터 예측의 경우, 예측 블록이 위치하는 픽쳐를 의미하는 참조 픽쳐는 현재 픽쳐와 다른 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 이지만, IBC 예측의 경우의 경우, 예측 블록이 위치하는 픽쳐를 의미하는 참조 픽쳐는 현재 픽쳐가 되고, 블록 벡터는 현재 픽쳐상에서 그 예측 블록을 지시하는 벡터를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따르면 현재 픽쳐 내 현재 예측 블록과 이웃한 좌측의 CTU(coding tree unit)에 존재하는 영역이 현재 예측 블록의 참조 블록으로 선택될 수 있다.
IBC 예측을 수행할 때 참조 블록의 탐색을 위한 영역이 제한되거나 특정 영역으로 설정될 수 있다. 일 예에 따라 참조 블록은 현재 예측 블록이 속하는 현재 CTU 또는 현재 CTU와 인접한 좌측 CTU 내에서 탐색되는 것으로 한정될 수 있다.
IBC 예측이 수행되는 예측 블록의 타입은 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN 일 수 있다.
BV는 움직임 벡터와 유사하게 BV 예측자(BV predictor)와 BV 차분값(BV difference)으로부터 도출될 수 있다.
현재 블록에 대한 BV 예측자는 부호화 장치에서 부호화 되어 복호화 장치로 시그널링 될 수 있으며, 특정 영역, 예를 들어 현재 CTU 내에서 이전에 IBC 모드로 예측된 블록의 BV가 예측자로 사용될 수 있다.
이 때, 영상 처리 중간에 데이트를 리셋하거나 리프레쉬할 필요가 존재하므로 각 CTU 별로 BV 예측자는 (-w,0)와 같은 초기값으로 초기화될 수 있다. 여기서, w는 현재 코딩 유닛(Coding Unit)의 폭(width)일 수 있다.
BV 차분값은 BV와 BV 예측자의 차이를 나타내며, BVdx, BVdy 값으로 부호화 장치에서 코딩되어 복호화 장치로 시그널링 될 수 있다.
이하, 본 발명에 IBC 예측에 대하여 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IBC 예측이 적용된 영상의 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도시된 바와 같이, 부호화 장치는 블록 벡터(block vector, BV)의 예측값으로 사용될 블록 벡터 예측자(block vector predictor, BVp)에 대한 후보 리스트(candidate list)를 생성한다(S410).
후보 리스트에는 현재 블록 이전에 부호화가 완료된 N개의 BV가 포함될 수 있다.
또한, BV 예측자의 후보 리스트에는 CTU 내의 현재 블록 이전에 IBC 예측 모드로 부호화된 블록의 개수와 현재 블록(CU 또는 PU)의 크기를 참조한 기설정된 초기값이 포함될 수 있다.
후보 리스트의 생성과 관련하여, 부호화 장치는 복호화 장치에 추가적인 정보를 시그널링하지 않으며, 부호화 장치 및 복호화 장치는 미리 설정된 방법을 통하여 동일한 후보 리스트를 생성할 수 있다.
후보 리스트에 엔트리되는 BV 예측자는 단수개 일 수도 있고, 2개 이상의 복수 개일 수도 있다. BV 예측자 단수 개인 경우, 후보 리스트가 생성되지 않을 수도 있다. 한편, 현재 블록이 CTU 내에서 최초로 IBC 예측 모드를 적용하는 블록인지 여부에 따라 후보 리스트를 구성하는 BV 예측자는 달라 질 수 있다.
본 발명의 일 예에 따라 IBC 예측에 하나의 BV 예측자가 사용되고 현재 블록이 CTU 내에서 최초로 IBC 예측 모드를 적용하는 블록인 경우, 현재 블록의 크기를 참조한 기설정된 초기값이 BV 예측자로 설정될 수 있다.
한편, IBC 예측에 하나의 BV 예측자가 사용되고 CTU 내에서 현재 블록 이전에 IBC 예측 모드로 부호화 된 블록이 존재하는 경우, 현재 블록 바로 이전에 부호화가 완료된 BV가 현재 블록에 대한 BV 예측자로 설정될 수 있다.
또는 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따라 후보 리스트는 복수의 BV 예측자로 구성될 수 있다. 이 경우에도 현재 블록이 CTU 내에서 최초로 IBC 예측 모드를 적용하는 블록인지 여부에 따라 BV 예측자가 다르게 구성될 수 있다.
만약, CTU 내에서 현재 블록 이전에 IBC 예측 모드로 부호화 된 블록이 존재하지 않는 경우, k개(k는 양수)의 BV 예측자로 후보 리스트를 구성한다면 상술된 초기값을 포함하여 후보 리스트를 구성할 수도 있고 초기값을 배제하고 후보 리스트를 구성할 수 있다.
초기값을 포함하여 후보 리스트를 구성하는 경우, 초기값으로 BV 예측자를 설정할 수 있도록 후보 리스트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 모든 BV 예측자를 초기값으로 생성하거나 초기값으로 첫 번째 후보로 구성하고 나머지 k-1개의 후보를 제로 벡터로 구성할 수도 있다.
또는, 부호화 장치는 초기값과 현재 픽쳐 내 이미 부호화가 완료된 k-1개의 BV를 BV 예측자로 설정할 수 있다. 또는 현재 픽쳐가 아닌 현재 CTU 내 이미 부호화가 완료된 k-1개의 BV와 초기값을 BV 예측자로 설정할 수 있다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따라, CTU 내에서 현재 블록 이전에 IBC 예측 모드로 부호화 된 블록이 존재하지 않는 경우, 초기값을 배제하고 후보 리스트를 구성할 수 있다. 이 경우, 부호화 장치는 현재 픽쳐 내 이미 부호화가 완료된 k개의 BV를 BV 예측자로 설정할 수도 있고, 현재 픽쳐가 아닌 현재 CTU 내 이미 부호화가 완료된 k개의 BV를 BV 예측자로 설정할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 예에 따라 후보 리스트는 복수의 BV 예측자로 구성되고, CTU 내에서 현재 블록 이전에 IBC 예측 모드로 부호화 된 블록이 존재하는 경우 역시, 초기값을 포함하여 후보 리스트를 구성할 수도 있고 초기값을 배제하고 후보 리스트를 구성할 수 있다.
부호화 장치는 초기값과 현재 픽쳐 내 이미 부호화가 완료된 k-1개의 BV를 BV 예측자로 설정하거나 현재 픽쳐가 아닌 현재 CTU 내 이미 부호화가 완료된 k-1개의 BV를 BV 예측자로 설정할 수 있다.
또는 부호화 장치가 초기값을 배제하고 후보 리스트를 구성하는 경우, 현재 픽쳐 내 이미 부호화가 완료된 k개의 BV를 BV 예측자로 설정할 수도 있고, 현재 픽쳐가 아닌 현재 CTU 내 이미 부호화가 완료된 k개의 BV를 BV 예측자로 설정할 수 있다.
한편, BVp 후보 리스트에 포함된 BV 예측자의 개수를 의미하는 k는 부호화 장치 및 복호화 장치에서 미리 약속된 최대값인 N 값(N은 양수)보다 같거나 작을 수 있다.
상기와 같이 후보 리스트에 포함될 각각의 BV 예측자가 설정되면 후보 리스트에 포함되는 BV 예측자 각각에는 예측자 인덱스(BVp index)가 할당된다.
예측자 인덱스는 현재 블록과 BV 예측자로 사용되는 BV의 부호화 시간적 근접도를 기반으로 할당될 수 있다. 일 예로, 부호화 장치는 현재 블록 이전에 부호화된 블록의 블록 벡터들 중 시간적으로 부호화 순서가 최근인 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당할 수 있다.
예를 들어, 초기값이 후보 리스트에 포함되는 경우, 초기값에 예측자 인덱스 0이 할당될 수 있고, 시간적으로 현재 블록 바로 이전의 부호화된 BV에 예측자 인덱스 1이 할당될 수 있다. 순차적으로 시간적으로 현재 블록에 대하여 두 번째 이전에 부호화된 BV에 예측자 인덱스 2가 할당되고, 시간적으로 현재 블록에 대하여 k-1 번째 이전에 부호화된 BV에 예측자 인덱스 k-1 이 할당될 수 있다.
또 다른 예에 따라, 초기값이 후보 리스트에 포함되지 않는 경우, 시간적으로 현재 블록 바로 이전의 부호화된 BV에 예측자 인덱스 0이 할당될 수 있다. 시간적으로 현재 블록에 대하여 두 번째 이전에 부호화된 BV에 예측자 인덱스 1이 할당되고, 순차적으로 시간적으로 현재 블록에 대하여 k 번째 이전에 부호화된 BV에 예측자 인덱스 k-1이 할당될 수 있다.
또는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 예측자 인덱스는 현재 블록과 BV 예측자로 사용되는 BV의 부호화 공간적 근접도를 기반으로 할당될 수 있다. 즉, 공간으로 현재 블록과 부호화 순서가 근접한 BV 일수록 작은 예측자 인덱스가 할당될 수 있다. 즉, 부호화 장치는 현재 블록 이전에 부호화된 블록의 블록 벡터들 중 공간적으로 현재 블록과의 인접한 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당할 수 있다.
예를 들어, 초기값이 후보 리스트에 포함되는 경우, 초기값에 예측자 인덱스 0이 할당될 수 있고, 공간적으로 현재 블록과 가장 인접한 위치를 지시하는 BV에 예측자 인덱스 1이 할당될 수 있다. 순차적으로 공간적으로 현재 블록과 두 번째로 인접한 위치를 지시하는 BV에 예측자 인덱스 2가 할당되고, 공간적 현재 블록과 k-1 번째 인접한 위치를 지시하는 BV에 예측자 인덱스 k-1이 할당될 수 있다.
또 다른 예에 따라, 초기값이 후보 리스트에 포함되지 않는 경우, 공간적으로 현재 블록과 가장 인접한 위치를 지시하는 BV에 예측자 인덱스 0이 할당될 수 있다. 공간적으로 현재 블록과 두 번째로 인접한 위치를 지시하는 BV에 예측자 인덱스 1이 할당되고, 순차적으로 공간적으로 현재 블록과 k 번째 인접한 위치를 지시하는 BV에 예측자 인덱스 k-1이 할당될 수 있다.
이때, 공간적 근접도가 동일한 BV이 다수개 존재하는 경우, BV 예측자는 후보 리스트 내에서 시간적 근접도를 기반으로 재 배열될 수 있다.
후보 리스트를 구성하는 상기 실시예는 개별적으로 적용될 수 있고, 서로 결합되어 적용될 수도 있다.
다만, 하나의 BV 예측자만이 후보로 사용되는 경우, 부호화 장치는 예측자 인덱스와 관련된 정보를 별도로 시그널링 하지 않을 수 있으며, 이에 대응하여 복호화 장치 역시 예측자 인덱스 관련 정보를 파싱하지 않을 수 있다.
부호화 장치는 BV 예측자를 설정하고, 이에 대한 예측자 인덱스를 할당함으로써 후보 리스트를 생성하는데, 예측자 인덱스는 상술한 실시예와 같이 다양한 방식으로 설정될 수 있다. 즉, 현재 블록과 시간적 및/또는 공간적 인접도가 높은 BV에 낮은 예측자 인덱스가 할당될 수 있으며, 예측자 인덱스가 할당되는 순서는 부호화 장치 및 복호화 장치 간에 미리 설정될 수 있다.
한편, 부호화 장치는 임의의 예측자 인덱스 n-1에 할당된 BV와 임의의 예측자 인덱스 n에 할당된 BV가 (0 ≤≤ n ≤≤ k-1) 동일한 값인 경우, 예측자 인덱스 n의 BV를 예측자 인덱스 n+1 에 할당된 BV로 대체하는 것이 가능하다.
즉, 후보 리스트에 동일한 BV가 연속 또는 불연속적으로 중복되는 경우, 중복되는 BV는 후보 리스트에서 배제시킬 수 있다. 만약, 후보 리스트를 구성할 예측자가 기설정된 개수를 만족하지 못하는 경우, 제로 벡터 또는 초기값으로 예측자를 설정하여 후보 리스트에 포함시킬 수 있다.
상술된 후보 리스트를 표로 나타내면 아래와 같다.
우선, 현재 블록이 속하는 현재 픽쳐 내에서 처음으로 IBC 예측 모드가 적용되어 현재 블록에 대한 예측 블록이 생성되는 경우, 후보 리스트에는 표 1과 같이 초기값이 예측 후보로 포함될 수 있다.
표 1
BVp index 0
BVp 초기값
또는, 현재 블록이 현재 블록이 포함된 CTU 내에서는 처음으로 IBC 예측 모드가 적용되지만, 현재 픽쳐 내에서 처음으로 IBC 예측 모드가 적용되는 경우는 아닌 경우, 초기값을 후보 벡터로 사용하는지 여부에 따라 표 2 또는 표 3의 후보 리스트가 생성될 수 있다.
표 2
BVp index 0 1 2 ... k-1
BVp 초기값 Last coded BV Last-1 coded BV ... First coded BV
표 3
BVp index 0 1 2 ... k-1
BVp Last coded BV Last -1 coded BV Last-2 coded BV ... First coded BV
표 2 및 표 3은 상술된 후보 리스트 중 현재 블록의 부호화 시점에 대하여 시간적으로 인접도가 높은 순으로 낮은 예측자 인덱스가 할당되는 것을 나타내고 있다.
물론, 시간적 인접도 아닌 공간적 인접도에 기초하여 BV 예측자가 설정될 수 있고, 이 경우 현재 블록과 공간적 인접도가 높은 순으로 낮은 예측자 인덱스가 할당될 수 있다.
이와 같이, 후보 리스트가 생성되면, 부호화 장치는 현재 블록에 대한 예측블록으로 사용될 영역(참조 블록)을 지시하는 BV를 BV 예측자(block vector predictor, BVp)와 BV 차분값(block vector difference, BVd)을 사용하여 표현한다(S420).
IBC 예측을 수행하는 예측부는 현재 픽쳐 내에서 복호화가 완료된 영역 중 탐색 영역으로 설정된 영역, 예를 들어 현재 블록을 포함하는 현재 CTU 또는 현재 CTU와 현재 CTU와 특정 방향으로 인접한 CTU 등 내에서 탐색을 수행하여 예측값 생성에 필요한 참조 블록으로 사용될 영역을 결정한다.
예측값 생성을 위한 참조 블록으로 결정된 영역을 현재 블록의 좌표를 기준으로 한 상대적인 좌표로 표현함으로써 현재 블록에 대한 BV를 결정한다. 현재 블록에 대한 BV는 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2015006269-appb-M000002
현재 블록에 대한 BV가 결정되면, 부호화 장치는 후보 리스트에 포함되어 있는 후보 예측자 중에서 율-왜곡 관점에서 최적인 BV 예측자, 즉 최소의 율-왜곡을 갖는 BV 예측자를 수학식 2에 나타난 현재 블록에 대한 BV 예측자(BVp)로 선택할 수 있다.
그런 후, 부호화 장치는 선택된 BV 예측자를 사용하여 유도된 BV 차분값과 BV 예측자를 지시하는 정보를 시그널링할 수 있다(S430).
부호화 장치는 S420에서 결정한 BV, 후보 리스트에서 선택한 BV 예측자 및 수학식 2를 이용하여 BV 차분값을 유도할 수 있다.
BV 예측자와 BV 차분값은 개별적으로 코딩되어 복호화 장치로 시그널링된다.
BV 예측자는 BV 예측자를 나타내는 벡터가 직접 부호화 및 시그널링되는 것이 아니라, 후보 리스트 중 선택된 BV 예측자에 대하여 후보 리스트 내에서 할당된 예측자 인덱스가 부호화되어 시그널링된다. 상술된 바와 같이 후보 예측자로 하나의 BV 예측자를 사용하는 경우, BV 예측자에 대한 정보는 시그널링되지 않을 수 있다. BV 차분값은 해당 벡터 값이 부호화되어 시그널링 된다.
이와 같이 IBC 예측을 수행하기 위하여 필요한 정보는 IBC 예측을 사용하여 현재 블록에 대한 예측이 수행될 수 있음을 표시하는 정보에 따라 시그널링 될 수 있다. 시퀀스 파라미터 세트(Sequence parameter set) 또는 픽쳐 파라미터 세트(Picture parameter set) 등에서 IBC 예측이 사용되는지 여부가 시그널링 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IBC 예측이 적용된 영상의 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로 도 5는 도 4의 부호화 장치에서 시그널링되는 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 예측을 수행하는 과정을 설명한다.
복호화 장치는 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽쳐 파라미터 세트에서 시그널링 되는 정보에 기초하여 현재 블록의 예측에 IBC 예측이 사용되는지 여부를 확인할 수 있다. 만약, 현재 블록의 예측에 IBC 예측 모드가 사용된다면, 복호화 장치의 예측부는 BV의 예측값으로 사용될 BV 예측자에 대한 후보 리스트를 생성한다(S510).
후보 리스트 생성에 대한 내용은 도 4에서 설명된 내용과 대동 소이하므로 중복된 설명은 생략한다. 예측부는 부호화 장치에 수행된 과정과 유사한 과정을 통하여 BV 예측자를 생성하여 후보 리스트를 구성할 수 있다.
복호화 장치는 BV 예측자 및 BV 차분값을 지시하는 정보를 수신하여 복호화할 수 있다(S520). 즉, 복호화 장치는 IBC 예측 모드로 부호화된 해당 블록에 대한 BV 예측자를 지시하는 정보와 BV 차분값을 지시하는 정보를 파싱할 수 있다.
만약, 부호화 장치 및 복호화장치 사이에 단수 개의 BV 예측자 후보를 사용하는 것으로 미리 설정된 경우, 복호화 장치는 BV 차분값에 대한 정보만을 파싱할 수 있다.
반면, 복수 개의 BV 예측자 후보를 사용하는 것으로 부호화 장치 및 복호화장치 사이에 미리 설정된 경우, 복호화 장치는 BV 예측자를 지시하는 예측자 인덱스와 BV 차분값을 파싱할 수 있다.
복호화 장치는 생성된 후보 리스트 중에서 예측자 인덱스가 지시하는 후보 예측자를 BV 예측자로 유도할 수 있다.
복호화 장치는 BV 예측자와 BV 차분값에 기초하여 BV를 유도할 수 있다(S530).
복호화 장치의 예측부는 BV 예측자와 BV 차분값, 및 수학식 2를 이용하여 BV를 유도한다.
예측부는 유도된 BV를 이용하여, 즉 BV가 가리키는 영역을 현재 블록에 대한 예측 블록으로 생성할 수 있다(S540).
이후, 복호화 장치는 부호화 장치로부터 시그널링되는 잔차(residual)값을 이용하여 현재 블록을 복원할 수 있다. 복원 블록을 생성하는 방법은 기존의 영상의 복호화 및 부호화 방법에 적용되었던 기술과 유사하며, 중복된 설명은 생략된다.
살펴본 바와 같이, 부호화 장치 및 복호화 장치는 예측의 대상이 되는 현재 블록의 참조 블록을 유도하기 위하여 현재 블록을 포함하는 현재 CTU 또는 현재 픽쳐를 이용할 수 있고, 참조 블록을 지시하는 BV 예측자 및 BV 차분값을 시그널링할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 예측 블록의 생성을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따를 경우, 두 개의 BV를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
부호화 장치 및 복호화 장치는 제1 BV가 지시하는 영역의 참조 블록과 제2 BV가 지시하는 영역의 참조 블록의 평균치 또는 가중 평균을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
가중 평균에 사용될 가중치는 현재 블록과 BV 사이의 인접도에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 후보 리스트 중 두 개의 BV 예측자에 기초하여 BV가 결정될 때, 예측자 인덱스가 낮을수록 현재 블록과 BV 예측자의 관련성이 높을 수 있다. 따라서, 이러한 예측자 인덱스가 낮은 BV 예측자에 기초한 BV일수록 높은 가중치가 설정될 수 있다.
또는, 가중 평균에 사용될 가중치는, 현재 블록과 해당 참조 블록 사이의 인접도에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 참조 블록 중 현재 블록과 가까운 것일 수록 높은 가중치를 갖도록 설정될 수 있다.
예측 블록을 생성하기 위하여 사용되는 BV 예측자는 두 개 또는 그 이상일 수 있고, 복수의 BV 예측자가 사용되는 경우 부호화 장치는 BV 예측자에 대한 두 개 이상의 예측자 인덱스를 시그널링 할 수 있다.
부호화 장치 및 복호화 장치는 복수의 BV 예측자들이 지시하는 각 영역의 참조 블록 값에 필터링을 하여 예측 블록을 생성할 수 있다. 이 때 사용하는 필터는 부호화기와 복호화기 사이에 사전에 약속된 필터에 의할 수 있다. 또는 비트스트림 상의 정보를 통한 신호방법에 의하여 지시되는 필터에 의할 수 있다. 이때, 복수개의 참조 블록 값에 대하여 각각 필터링을 한 후, 그 필터링된 결과의 평균치 또는 가중 평균을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 가중 평균을 구하는 방법은 위에서 설명한 바와 같다.
본 실시예와 같이 복수의 BV를 이용하여 예측값을 생성하면, 높은 QP(quantization parameter)의 부호화 환경에서 발생할 수 있는 노이즈를 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따를 경우, 화면 내에서 반복적으로 유사한 패턴이 발생하는 경우, 해당 패턴 간 블록 단위의 예측을 수행함으로서 영상 압축시 부호화 효율을 증대시킬 수 있는 방법 및 이를 이용하는 장치가 제공된다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
부호의 설명
100: 영상 부호화 장치 110: 예측부
125: 감산기 130: 변환부
140: 양자화부 150: 엔트로피 부호화부
160: 역양자화부 170: 역변환부
175: 가산기 180: 필터부
190: 참조 영상 버퍼
200: 영상 복호화 장치 210: 엔트로피 복호화부
220: 역양자화부 230: 역변환부
240: 예측부 255: 가산기
260: 필터부 270: 참조영상 버퍼

Claims (20)

  1. 영상의 복호화 방법에 있어서,
    현재 픽쳐 내에서 예측의 대상이 되는 현재 블록에 대한 참조 블록을 지시하는 블록 벡터의 벡터 예측자를 유도하는 단계와;
    상기 벡터 예측자와, 상기 블록 벡터와 상기 벡터 예측자의 차분값에 대응하는 벡터 차분값에 기초하여 상기 블록 벡터를 유도하는 단계와;
    상기 블록 벡터에 기초하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예측 블록은 상기 참조 블록의 값에 필터링을 하여 생성하는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터는 부호화기와 복호화기 사이에 사전에 약속된 필터 및 비트스트림상의 정보를 통한 신호 방법(signaling)에 의하여 지시되는 필터 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    유도된 벡터 예측자는 하나인 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 벡터 예측자는 기설정된 초기값인 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 벡터 예측자는 상기 현재 블록 이전에 복호화된 블록의 블록 벡터인 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 벡터 예측자를 포함하는 후보 리스트를 생성하는 단계와;
    상기 후보 리스트에 포함되어 있는 상기 벡터 예측자 중 적어도 하나를 지시하는 예측자 인덱스를 파싱하는 단계를 더 포함하고,
    상기 블록 벡터를 유도하는 단계는 상기 예측자 인덱스에 의하여 특정된 벡터 예측자에 기초하여 유도하는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 후보 리스트에는 기설정된 초기값이 벡터 예측자 중 하나로 포함되는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 초기값은 첫 번째 예측자 인덱스에 할당되는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 후보 리스트를 생성하는 단계는 상기 현재 블록 이전에 복호화된 블록의 블록 벡터들 중 시간적으로 복호화 순서가 인접한 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 후보 리스트를 생성하는 단계는 상기 현재 블록 이전에 복호화된 블록의 블록 벡터들 중 공간적으로 상기 현재 블록과의 거리가 가까운 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 파싱된 예측자 인덱스가 복수개 인 경우,
    상기 예측 블록을 생성하는 단계는 복수의 블록 벡터가 지시하는 복수의 참조 블록에 기초하여 상기 예측 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 예측 블록 값은 상기 참조 블록 값의 가중 평균인 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가중 평균은 상기 블록 벡터를 유도하는데 사용되는 상기 예측자 인덱스에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상의 복호화 방법.
  15. 영상의 부호화 방법에 있어서,
    현재 픽쳐 내에서 예측의 대상이 되는 현재 블록에 대한 참조 블록을 지시하는 블록 벡터의 벡터 예측자를 유도하는 단계와;
    상기 벡터 예측자와, 상기 블록 벡터와 상기 벡터 예측자의 차분값에 대응하는 벡터 차분값을 지시하는 정보를 부호화하여 시그널링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 부호화 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    유도된 벡터 예측자는 하나인 것을 특징으로 하는 영상의 부호화 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    복수의 벡터 예측자를 포함하는 후보 리스트를 생성하는 단계와;
    상기 후보 리스트에 포함되어 있는 상기 벡터 예측자 중 적어도 하나를 지시하는 예측자 인덱스를 부호화하여 시그널링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 부호화 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 후보 리스트에는 기설정된 초기값이 벡터 예측자 중 하나로 포함되는 것을 특징으로 하는 영상의 부호화 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 후보 리스트를 생성하는 단계는 상기 현재 블록 이전에 부호화된 블록의 블록 벡터들 중 시간적으로 부호화 순서가 인접한 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 부호화 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 후보 리스트를 생성하는 단계는 상기 현재 블록 이전에 부호화된 블록의 블록 벡터들 중 공간적으로 상기 현재 블록과의 거리가 인접한 순으로 낮은 예측자 인덱스를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 부호화 방법.
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