WO2016204479A1 - 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2016204479A1
WO2016204479A1 PCT/KR2016/006287 KR2016006287W WO2016204479A1 WO 2016204479 A1 WO2016204479 A1 WO 2016204479A1 KR 2016006287 W KR2016006287 W KR 2016006287W WO 2016204479 A1 WO2016204479 A1 WO 2016204479A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sao
block
unit
depth
picture
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/006287
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
남정학
김철근
Original Assignee
엘지전자(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자(주) filed Critical 엘지전자(주)
Priority to US15/736,234 priority Critical patent/US10506259B2/en
Publication of WO2016204479A1 publication Critical patent/WO2016204479A1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/174Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a slice, e.g. a line of blocks or a group of blocks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/1883Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit relating to sub-band structure, e.g. hierarchical level, directional tree, e.g. low-high [LH], high-low [HL], high-high [HH]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/44Decoders specially adapted therefor, e.g. video decoders which are asymmetric with respect to the encoder
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/119Adaptive subdivision aspects, e.g. subdivision of a picture into rectangular or non-rectangular coding blocks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/96Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to a video processing method, and when a sample adaptive offset (SAO) is applied to a reconstructed image in more detail, a method for transmitting and / or applying SAO in units of variable sizes and It relates to a device supporting this.
  • SAO sample adaptive offset
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium.
  • Media such as an image, an image, an audio, and the like may be a target of compression encoding.
  • a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression.
  • Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content would result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
  • An object of the present invention is to propose a method for transmitting SAO in units of variable sized blocks when applying a sample adaptive offset (SAO) to a reconstructed image.
  • SAO sample adaptive offset
  • an object of the present invention is to propose a method of applying SAO in units of variable sized blocks when applying a sample adaptive offset (SAO) to a reconstructed image.
  • SAO sample adaptive offset
  • the method of decoding an image parsing the SAO in units of a first block in which a sample adaptive offset (SAO) is transmitted from a bitstream output from an encoder, the bit Obtaining a reconstructed picture from the stream and summing the parsed SAO to each pixel in the reconstructed picture in units of the first block, wherein the first block unit is to be variably determined by the encoder.
  • SAO sample adaptive offset
  • An aspect of the present invention provides an apparatus for decoding an image, comprising: an entropy decoding unit for parsing the SAO in units of a first block in which a sample adaptive offset (SAO) is transmitted from a bitstream output from an encoder; A reconstruction unit for obtaining a picture reconstructed from the bitstream and a filtering unit for adding the parsed SAO to each pixel in the first block unit in the reconstructed picture, wherein the first block unit is variable by the encoder. Can be determined.
  • SAO sample adaptive offset
  • the method may further include parsing information on the first block unit from the bitstream.
  • the first block unit may be individually determined for each picture or slice.
  • the information about the first block unit is a slice header, a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • VPN video parameter set
  • the first block unit may be individually determined for each second block having a predetermined size in which a picture or slice is divided.
  • the information about the first block unit may be transmitted in the second block unit.
  • the method further includes parsing a flag indicating whether the first block unit is determined for each picture or slice from the bitstream, wherein the first block unit is individually for each picture or slice according to the flag value. Or may be individually determined for each second block of a predetermined size in which the picture or slice is divided.
  • the method further includes parsing information on a third block unit that can be transmitted by the SAO from the bitstream, wherein a size of a coding unit in the reconstructed image is equal to or smaller than the size of the third block unit. If not, the third block unit may be determined in the first block unit, otherwise the coding unit may be determined in the first block unit.
  • SAO sample adaptive offset
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a case in which a sample adaptive offset is transmitted in a coding tree unit as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 6 illustrates a method of transmitting a SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a method of transmitting a SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a method of transmitting an SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a method of determining a unit for transmitting a SAO according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a method of transmitting a SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the term 'block' or 'unit' refers to a unit in which a process of encoding / decoding such as prediction, transformation, and / or quantization is performed, and may be configured as a multidimensional array of samples (or pixels, pixels).
  • 'Block' or 'unit' may mean a multi-dimensional array of samples for luma components, or may mean a multi-dimensional array of samples for chroma components.
  • the multi-dimensional arrangement of the sample for the luma component and the multi-dimensional arrangement of the sample for the chroma component may also be included.
  • 'block' or 'unit' refers to a coding block (CB) that represents an array of samples to be encoded / decoded, and a coding tree block composed of a plurality of coding blocks (CTB).
  • CB coding block
  • CB coding block
  • CB coding tree block composed of a plurality of coding blocks
  • PB Prediction Block
  • PU Prediction Unit
  • TB Transform Block
  • a 'block' or 'unit' is a syntax structure used in encoding / decoding an array of samples for a luma component and / or a chroma component. can be interpreted to include a sturcture.
  • the syntax structure refers to zero or more syntax elements existing in the bitstream in a specific order, and the syntax element refers to an element of data represented in the bitstream.
  • a 'block' or 'unit' includes a coding unit (CU) including a coding block (CB) and a syntax structure used for encoding the coding block (CB), and a plurality of coding units.
  • TUs transform units
  • the 'block' or 'unit' is not necessarily limited to an array of square or rectangular samples (or pixels or pixels), and polygonal samples having three or more vertices (or pixels or pixels). It can also mean an array of. In this case, it may also be referred to as a polygon block or a polygon unit.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder 100 may include an image divider 110, a subtractor 115, a transform unit 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transform unit 150, and a filtering unit. 160, a decoded picture buffer (DPB) 170, a predictor 180, and an entropy encoder 190.
  • the predictor 180 may include an inter predictor 181 and an intra predictor 182.
  • the image divider 110 divides an input video signal (or a picture or a frame) input to the encoder 100 into one or more blocks.
  • the subtractor 115 outputs a predicted signal (or a predicted block) output from the predictor 180 (that is, the inter predictor 181 or the intra predictor 182) in the input image signal. ) To generate a residual signal (or differential block). The generated difference signal (or difference block) is transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may convert a differential signal (or a differential block) into a transform scheme (eg, a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a graph-based transform (GBT), and a karhunen-loeve transform (KLT)). Etc.) to generate transform coefficients.
  • a transform scheme eg, a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a graph-based transform (GBT), and a karhunen-loeve transform (KLT)
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the transform coefficients to the entropy encoding unit 190, and the entropy encoding unit 190 entropy codes the quantized signals and outputs them as bit streams.
  • the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the quantized signal may recover the differential signal by applying inverse quantization and inverse transformation through an inverse quantization unit 140 and an inverse transformation unit 150 in a loop.
  • a reconstructed signal (or a reconstruction block) may be generated by adding the reconstructed difference signal to a prediction signal output from the inter predictor 181 or the intra predictor 182.
  • the filtering unit 160 applies filtering to the reconstruction signal and outputs it to the reproduction apparatus or transmits the decoded picture buffer to the decoding picture buffer 170.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer 170 may be used as the reference picture in the inter prediction unit 181. As such, by using the filtered picture as a reference picture in the inter prediction mode, not only image quality but also encoding efficiency may be improved.
  • the decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 181.
  • the inter prediction unit 181 performs temporal prediction and / or spatial prediction to remove temporal redundancy and / or spatial redundancy with reference to a reconstructed picture.
  • the reference picture used to perform the prediction is a transformed signal that has been quantized and dequantized in units of blocks at the time of encoding / decoding in the previous time, blocking artifacts or ringing artifacts may exist. have.
  • the inter prediction unit 181 may interpolate the signals between pixels in sub-pixel units by applying a lowpass filter to solve performance degradation due to discontinuity or quantization of such signals.
  • the sub-pixels mean virtual pixels generated by applying an interpolation filter
  • the integer pixels mean actual pixels existing in the reconstructed picture.
  • the interpolation method linear interpolation, bi-linear interpolation, wiener filter, or the like may be applied.
  • the interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the precision of prediction.
  • the inter prediction unit 181 may generate an interpolation pixel by applying an interpolation filter to an integer pixel and perform prediction using an interpolated block composed of interpolated pixels.
  • the intra predictor 182 predicts the current block by referring to samples in the vicinity of the block to which the current encoding is to be performed.
  • the intra prediction unit 182 may perform the following process to perform intra prediction. First, reference samples necessary for generating a prediction signal may be prepared. The predicted signal (predicted block) may be generated using the prepared reference sample. Then, the prediction mode is encoded. In this case, the reference sample may be prepared through reference sample padding and / or reference sample filtering. Since the reference sample has been predicted and reconstructed, there may be a quantization error. Accordingly, the reference sample filtering process may be performed for each prediction mode used for intra prediction to reduce such an error.
  • the predicted signal (or predicted block) generated by the inter predictor 181 or the intra predictor 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a differential signal (or differential). Block).
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filtering unit 240, and a decoded picture buffer (DPB).
  • Buffer Unit (250) the prediction unit 260 may be configured.
  • the predictor 260 may include an inter predictor 261 and an intra predictor 262.
  • the reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
  • the decoder 200 receives a signal (ie, a bit stream) output from the encoder 100 of FIG. 1, and the received signal is entropy decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy decoded signal using the quantization step size information.
  • the inverse transform unit 230 applies an inverse transform scheme to inverse transform the transform coefficients to obtain a residual signal (or a differential block).
  • the adder 235 outputs the obtained difference signal (or difference block) from the predictor 260 (that is, the predicted signal (or prediction) output from the predictor 260 (that is, the inter predictor 261 or the intra predictor 262). By adding to the generated block), a reconstructed signal (or a restored block) is generated.
  • the filtering unit 240 applies filtering to the reconstructed signal (or the reconstructed block) and outputs the filtering to the reproduction device or transmits the decoded picture buffer unit 250 to the reproduction device.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer unit 250 may be used as a reference picture in the inter predictor 261.
  • the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 181, and the intra prediction unit 182 of the encoder 100 are respectively the filtering unit 240, the inter prediction unit 261, and the decoder of the decoder. The same may be applied to the intra predictor 262.
  • a still image or video compression technique uses a block-based image compression method.
  • the block-based image compression method is a method of processing an image by dividing the image into specific block units, and may reduce memory usage and calculation amount.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
  • the encoder splits one image (or picture) into units of a coding tree unit (CTU) in a rectangular shape.
  • CTU coding tree unit
  • one CTU is sequentially encoded according to a raster scan order.
  • the size of the CTU may be set to any one of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, and 16 ⁇ 16.
  • the encoder may select and use the size of the CTU according to the resolution of the input video or the characteristics of the input video.
  • the CTU includes a coding tree block (CTB) for luma components and a CTB for two chroma components corresponding thereto.
  • CTB coding tree block
  • One CTU may be divided into a quad-tree structure. That is, one CTU has a square shape and is divided into four units having a half horizontal size and a half vertical size to generate a coding unit (CU). have. This partitioning of the quad-tree structure can be performed recursively. That is, a CU is hierarchically divided into quad-tree structures from one CTU.
  • CU coding unit
  • the CU refers to a basic unit of coding in which an input image is processed, for example, intra / inter prediction is performed.
  • the CU includes a coding block (CB) for a luma component and a CB for two chroma components corresponding thereto.
  • CB coding block
  • the size of a CU may be set to any one of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, and 8 ⁇ 8.
  • the root node of the quad-tree is associated with the CTU.
  • the quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a CU.
  • the CTU may not be divided according to the characteristics of the input image.
  • the CTU corresponds to a CU.
  • a node that is no longer divided ie, a leaf node
  • CU a node that is no longer divided
  • CU a node that is no longer divided
  • CU a node corresponding to nodes a, b, and j are divided once in the CTU and have a depth of one.
  • a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a CU.
  • CU (c), CU (h) and CU (i) corresponding to nodes c, h and i are divided twice in the CTU and have a depth of two.
  • a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU.
  • CU (d), CU (e), CU (f), and CU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in the CTU, Has depth.
  • the maximum size or the minimum size of the CU may be determined according to characteristics (eg, resolution) of the video image or in consideration of encoding efficiency. Information about this or information capable of deriving the information may be included in the bitstream.
  • a CU having a maximum size may be referred to as a largest coding unit (LCU), and a CU having a minimum size may be referred to as a smallest coding unit (SCU).
  • LCU largest coding unit
  • SCU smallest coding unit
  • a CU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information).
  • Each partitioned CU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the CU, the depth information may include information about the size of the CU.
  • the size of the SCU can be obtained by using the size and maximum depth information of the LCU. Or conversely, using the size of the SCU and the maximum depth information of the tree, the size of the LCU can be obtained.
  • information indicating whether the corresponding CU is split may be transmitted to the decoder.
  • This split mode is included in all CUs except the SCU. For example, if the flag indicating whether to split or not is '1', the CU is divided into 4 CUs again. If the flag indicating whether to split or not is '0', the CU is not divided further. Processing may be performed.
  • a CU is a basic unit of coding in which intra prediction or inter prediction is performed.
  • HEVC divides a CU into prediction units (PUs) in order to code an input image more effectively.
  • the PU is a basic unit for generating a prediction block, and may generate different prediction blocks in PU units within one CU. However, PUs belonging to one CU are not mixed with intra prediction and inter prediction, and PUs belonging to one CU are coded by the same prediction method (ie, intra prediction or inter prediction).
  • the PU is not divided into quad-tree structures, but is divided once in a predetermined form in one CU. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
  • the PU is divided differently according to whether an intra prediction mode or an inter prediction mode is used as a coding mode of a CU to which the PU belongs.
  • FIG. 4A illustrates a PU when an intra prediction mode is used
  • FIG. 4B illustrates a PU when an inter prediction mode is used.
  • N ⁇ N type PU when divided into N ⁇ N type PU, one CU is divided into four PUs, and different prediction blocks are generated for each PU unit.
  • the division of the PU may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
  • one CU has 8 PU types (ie, 2N ⁇ 2N). , N ⁇ N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, nL ⁇ 2N, nR ⁇ 2N, 2N ⁇ nU, 2N ⁇ nD).
  • PU partitioning in the form of N ⁇ N may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
  • AMP Asymmetric Motion Partition
  • 'n' means a 1/4 value of 2N.
  • AMP cannot be used when the CU to which the PU belongs is a CU of the minimum size.
  • an optimal partitioning structure of a coding unit (CU), a prediction unit (PU), and a transformation unit (TU) is subjected to the following process to perform a minimum rate-distortion. It can be determined based on the value. For example, looking at the optimal CU partitioning process in 64 ⁇ 64 CTU, rate-distortion cost can be calculated while partitioning from a 64 ⁇ 64 CU to an 8 ⁇ 8 CU.
  • the specific process is as follows.
  • the partition structure of the optimal PU and TU that generates the minimum rate-distortion value is determined by performing inter / intra prediction, transform / quantization, inverse quantization / inverse transform, and entropy encoding for a 64 ⁇ 64 CU.
  • the 32 ⁇ 32 CU is subdivided into four 16 ⁇ 16 CUs, and a partition structure of an optimal PU and TU that generates a minimum rate-distortion value for each 16 ⁇ 16 CU is determined.
  • 16 ⁇ 16 blocks by comparing the sum of the rate-distortion values of the 16 ⁇ 16 CUs calculated in 3) above with the rate-distortion values of the four 8 ⁇ 8 CUs calculated in 4) above. Determine the partition structure of the optimal CU within. This process is similarly performed for the remaining three 16 ⁇ 16 CUs.
  • a prediction mode is selected in units of PUs, and prediction and reconstruction are performed in units of actual TUs for the selected prediction mode.
  • the TU means a basic unit in which actual prediction and reconstruction are performed.
  • the TU includes a transform block (TB) for a luma component and a TB for two chroma components corresponding thereto.
  • TB transform block
  • the TUs are hierarchically divided into quad-tree structures from one CU to be coded.
  • the TU divided from the CU can be further divided into smaller lower TUs.
  • the size of the TU may be set to any one of 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, 8 ⁇ 8, and 4 ⁇ 4.
  • a root node of the quad-tree is associated with a CU.
  • the quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a TU.
  • the CU may not be divided according to the characteristics of the input image.
  • the CU corresponds to a TU.
  • a node ie, a leaf node
  • TU (a), TU (b), and TU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in a CU and have a depth of 1.
  • FIG. 3B TU (a), TU (b), and TU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in a CU and have a depth of 1.
  • a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a TU.
  • TU (c), TU (h), and TU (i) corresponding to nodes c, h, and i are divided twice in a CU and have a depth of two.
  • a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU.
  • TU (d), TU (e), TU (f), and TU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in a CU. Has depth.
  • a TU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information). Each divided TU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the TU, it may include information about the size of the TU.
  • information indicating whether the corresponding TU is split may be delivered to the decoder.
  • This partitioning information is included in all TUs except the smallest TU. For example, if the value of the flag indicating whether to split is '1', the corresponding TU is divided into four TUs again. If the value of the flag indicating whether to split is '0', the corresponding TU is no longer divided.
  • the filtering unit (160 in FIG. 1, 240 in FIG. 2) performs deblocking filtering to remove blocking artifacts, and also loses information generated by lossy compression such as quantization.
  • a sample adaptive offset (SAO) may be applied to compensate for this problem. This can improve compression efficiency as well as subjective picture quality.
  • HEVC uses an in-loop deblocking filter similar to H.264 / AVC.
  • various blocks such as CUs, PUs, and TUs are defined, so that boundaries of various blocks exist.
  • deblocking filtering is applied by integrating all of these boundaries except the boundaries between 4x4 blocks. It is determined whether deblocking is applied (on / off) for each boundary, and strong filtering / weak filtering is determined. This may be determined based on a gradient between bidirectional pixel values based on a boundary and a quantization parameter (QP) in a block.
  • QP quantization parameter
  • SAO is new in HEVC. This classifies the pixels into different categories and adds an offset value to each pixel (ie, each pixel in the picture to which the deblocking filter is applied) based on the category.
  • the encoder calculates an offset value for correcting an error between the reconstructed image and the original image, and transmits it to the decoder.
  • the HEVC transmits an offset value in units of CTUs. That is, in HEVC, SAO is performed in units of CTUs.
  • the encoder decides whether to use SAO, whether to apply edge offset (EO), or band offset (BO) for the current CTU in consideration of the pixel characteristics in the CTU.
  • SAO edge offset
  • BO band offset
  • each CTU can be transmitted to the decoder.
  • BO is used to correct an error for a specific brightness value band
  • EO is used to correct an error of a pixel in a specific edge direction.
  • the class means four one-dimensional three pixel patterns for classifying pixels based on the edge direction of each pixel.
  • a total of four patterns (ie, classes) are used, such as the patterns of (y-1), (x, y), (x + 1, y + 1) ⁇ (class 135 °). That is, the encoder determines a specific class by determining which of the above four classes is used in each CTU to maximize the performance of the EO, and transmits the determined class information to the decoder.
  • the encoder / decoder calculates a category on a pixel-by-pixel basis by using the corresponding pixel value and the neighboring pixel value for each pixel to be filtered in the corresponding CTU.
  • the neighboring pixel used when calculating the category according to the class of the CTU is determined.
  • Each pixel has a first category (if the current pixel value is greater than two neighboring pixel values), a second category (if the current pixel value is less than two neighboring pixel values), and a third category (the current pixel value is 2 If the same value as any one of the neighboring pixels), it may be classified into a fourth category (rest).
  • the encoder determines the offset value for each category and sends it to the decoder, and the decoder calculates the category for each pixel, and then adds the offset value received from the encoder corresponding to the category to the corresponding reconstruction pixel to complete the performance of the SAO. have.
  • the encoder classifies all pixels in the CTU into multiple bands according to pixel values. If the input image has an 8-bit depth, the intensity range is divided into 32 equal intervals (ie, bands) between 0 and maximum intensity 255. In this case, each band has 8 pixels wide.
  • the encoder sends an offset value to the decoder for four consecutive bands out of the 32 bands. At this time, the encoder also transmits information on the start position of the band where the band offset is transmitted to the decoder.
  • the decoder maps each pixel in the CTU to a band to which the pixel value belongs, and then adds a band offset value corresponding to the mapped band.
  • the offset value is regarded as 0 in the band where the offset value is not transmitted.
  • the subjective image quality and the encoding efficiency may be improved by compensating for distortion between the original image and the reconstructed image generated through the encoding process such as quantization through an offset in units of samples.
  • FIG. 5 illustrates a case in which a sample adaptive offset is transmitted in a coding tree unit as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • SAO on SAO on
  • SAO off SAO is not applied
  • the SAO value (eg, the absolute value of the SAO and the sign of the SAO) may be signaled to the decoder from the encoder in the CTU unit to which the SAO is applied.
  • Next-generation video content has 4K or 8K video resolution, so the CTU size used by the video codec is likely to grow. For example, 512 ⁇ 512 or 256 ⁇ 256 blocks, etc. may be used as the base CTU size.
  • transmitting the SAO in fixed CTU units has a problem of degrading the performance of the SAO.
  • the precision of adaptive offset is degraded, and various edge directions may exist in one CTU block.
  • the present invention proposes a method of variably determining an application unit of SAO when transmitting SAO to an image to which a deblocking filter is applied, and transmitting a sample adaptive offset in units of variable sizes.
  • edge offset and / or band offset will be collectively described as SAO.
  • a unit of a block through which SAO is transmitted may be determined by a slice (or picture) unit. That is, the encoder may transmit information about a block unit in which SAO is transmitted in a slice or picture unit to the decoder.
  • the encoder transmits information about a unit of a block through which the SAO is transmitted to the decoder as a depth divided from a block of a predetermined size (for example, CTU / CTB or CU / CB) in which a picture or slice is divided. Can be.
  • a predetermined size for example, CTU / CTB or CU / CB
  • information on a block unit in which the SAO is transmitted includes a slice header, a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), and a video parameter set (VPS). Or the like).
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • VPS video parameter set
  • a unit of a block through which the SAO is transmitted may be determined by a slice, a picture, a sequence, or a video unit.
  • the slice header refers to the slice segment header of an independent slice segment, where the independent slice segment is the current slice segment or the most recent slice segment preceding the current dependent slice segment in decoding order. Independent slice segment.
  • a picture parameter set refers to a syntax structure including syntax elements applied to zero or more entire coded pictures determined by a syntax element obtained in each slice segment header.
  • the Sequence Parameter Set is a zero or more coded video sequence (CVS) determined by the content of the syntax element obtained in the PPS referenced by the syntax element obtained in each slice segment header. Means a syntax structure including a syntax element applied to.
  • the video parameter set is zero or more determined by the content of the syntax element obtained in the SPS referenced by the syntax element obtained in the PPS referenced by the syntax element obtained in each slice segment header.
  • Table 1 illustrates a syntax for transmitting SAO in units of variable sized blocks according to an embodiment of the present invention.
  • Table 1 exemplifies a case in which information about a unit of a block in which SAO is transmitted in a slice segment header is transmitted.
  • the SAO control depth (sao_control_depth) transmitted in the slice header is a syntax for indicating a SAO transmission method in slice units. That is, the SAO control depth sao_control_depth may specify a unit of a block in which the SAO is transmitted.
  • SAO control depth (sao_control_depth) 0
  • SAO is applied in units of CTU, which is the largest block unit being encoded. That is, SAO may be transmitted in units of CTU.
  • the SAO may transmit the CTU in four block units divided into quadtrees.
  • SAO control depth (sao_control_depth) value 2 2
  • SAO is transmitted in smaller block units in which the four blocks of the previous step are divided again into a quadtree. That is, SAO may be transmitted in units of 16 sub-blocks on a CTU basis.
  • the SAO control depth (sao_control_depth) syntax element may have a value equal to a predefined minimum CU.
  • the SAO control depth sao_control_depth is just one example of a syntax element indicating a unit of a block in which the SAO is transmitted, and a different name may be used.
  • FIG. 6 illustrates a method of transmitting a SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a method of transmitting a variable SAO using a SAO control depth (sao_control_depth) value, and illustrates a case in which the SAO control depth (sao_control_depth) value is 1.
  • A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, and L represent CTU.
  • a shaded block represents a block to which SAO is applied, and a block not shaded represents a block to which SAO is not applied.
  • each CTU may be divided into four sub-blocks in a quadtree form, and SAO may be transmitted in units of sub-blocks.
  • FIG. 7 illustrates a method of transmitting a SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a method of transmitting a variable SAO using a SAO control depth (sao_control_depth) and illustrates a case in which the SAO control depth (sao_control_depth) is 2.
  • A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L represent CTU.
  • a shaded block represents a block to which SAO is applied, and a block not shaded represents a block to which SAO is not applied.
  • the CTU Since the SAO control depth (sao_control_depth) value is 2, the CTU is divided into four blocks in the quadtree form, and each block is further divided into four sub-blocks in the quadtree form. That is, the CTU is divided into 16 sub-blocks. SAO may be transmitted in units of each sub-block.
  • SAO is applied to all blocks regardless of whether they are a large block unit or a small block unit. Therefore, even in this case, it may be effective to apply SAO in a block unit larger than a small block unit.
  • a unit of a block through which SAO is transmitted may be determined by a unit of a predetermined size block (eg, CTU / CTB or CU / CB) in which slices or pictures are divided.
  • the encoder may transmit information on a block unit in which the SAO is transmitted in units of blocks of a predetermined size (eg, CTU / CTB or CU / CB) in which slices or pictures are divided, to the decoder.
  • the encoder transmits information about a unit of a block in which the SAO is transmitted to the decoder as a depth divided from a block of a predetermined size (for example, CTU / CTB or CU / CB) in which a slice or a picture is divided. Can be.
  • a predetermined size for example, CTU / CTB or CU / CB
  • Table 2 illustrates a syntax for transmitting SAO in units of variable sized blocks according to an embodiment of the present invention.
  • the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) transmitted in the CTU is a syntax for indicating a SAO transmission method in the CTU unit. That is, the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) may specify a unit of a block in which the SAO is transmitted.
  • SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) is 0, SAO is applied in units of CTU, which is the largest block unit being encoded. That is, SAO may be transmitted in units of CTU.
  • the SAO may transmit the CTU in units of four blocks divided into quidtrees.
  • the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) 2
  • the SAO may be transmitted in units of smaller blocks in which four blocks of the previous step are divided into a quadtree again. That is, SAO may be transmitted in units of 16 sub-blocks on a CTU basis.
  • the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) syntax element may have a value equal to a predefined minimum CU.
  • the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) is just an example of a syntax element indicating a unit of a block in which SAO is transmitted, and a different name may be used.
  • FIG. 8 illustrates a method of transmitting an SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a method of transmitting a variable SAO using a SAO control CU depth (sao_control_cu_depth). That is, a block unit for transmitting SAO for each CTU may be defined (or indicated) by using the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth).
  • A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, and L represent CTU.
  • a shaded block represents a block to which SAO is applied, and a block not shaded represents a block to which SAO is not applied.
  • the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) value is 0 for A, C, D, F, and J blocks, and the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) value is 1 for H, E, G, and K blocks, and H.
  • the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) value is 2.
  • blocks having similar SAO characteristics in each block unit may be transmitted in large block units, and in case of small distributions of SAO characteristics, sample adaptive offsets may be transmitted in small block units. That is, the block unit in which the SAO is transmitted may be variably determined for each block unit.
  • the unit of the block in which the SAO is transmitted is a slice (or picture) unit as in the first embodiment, or a block of a predetermined size in which the picture (or slice) is divided as in the second embodiment (eg, CTU / CTB or CU). / CB) may optionally be determined.
  • Tables 3 and 4 illustrate syntax for transmitting SAO in units of variable sized blocks according to an embodiment of the present invention.
  • the slice SAO control flag (slice_sao_control_flag) transmitted in the slice header refers to a flag indicating whether SAO is transmitted in slice units.
  • the unit of the block in which SAO is transmitted in the slice unit may be determined using the SAO control depth (sao_control_depth) syntax as in the first embodiment.
  • SAO control depth the meaning of the SAO control depth (sao_control_depth) syntax is the same as that described in the first embodiment.
  • the unit of the block in which the SAO is transmitted in the CTU unit may be determined using the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) syntax.
  • the syntax meaning of the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) is the same as that described in the second embodiment.
  • variable transmission of the sample adaptive offset may be determined in a slice unit or a CTU unit.
  • a block coded by one CU may have similar block characteristics, it may be inefficient to transmit SAO by dividing the SAO in a block divided by one CU.
  • a unit of a block through which SAO is transmitted may be determined by using a block unit of SAO and CU block partitioning information. That is, the encoder does not always transmit SAO according to the SAO transmission block unit defined in the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) (or SAO control depth (sao_control_depth)) syntax, and may transmit SAO only when it is smaller than the CU depth. Accordingly, a block unit defined in the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) (or SAO control depth (sao_control_depth)) syntax may be referred to as a SAO transmittable block unit.
  • FIG. 9 illustrates a method of determining a unit for transmitting a SAO according to an embodiment of the present invention.
  • the encoder / decoder determines whether a CU depth is equal to or greater than a value indicated in a SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) (or SAO control depth (sao_control_depth)) syntax (S901).
  • step S901 when the CU depth is equal to or greater than the value indicated in the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) (or SAO control depth (sao_control_depth)) syntax, the SAO is the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) (or SAO control depth). (sao_control_depth)) can be transmitted in block units according to the value indicated in the syntax.
  • the SAO may be transmitted in units of CUs.
  • FIG. 10 illustrates a method of transmitting a SAO in units of a variable block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a method of transmitting a variable SAO by using a SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) value and a CU depth value. It is assumed that the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) value is 2.
  • A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, and L represent CTU.
  • a shaded block represents a block to which SAO is applied, and a block not shaded represents a block to which SAO is not applied.
  • SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) is 2, when the CU depth value is less than 2, SAO may be transmitted in units of CUs without conforming to the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth).
  • the CU depth value 0
  • the CU means a block having the same size as the CTU
  • the CTU is a block divided into four CUs in the form of a quytree.
  • A, C, D, H, J, K, and L blocks correspond to a CU having a CU depth value of zero.
  • SAO may be transmitted in units of CUs.
  • Four blocks divided into quadtrees and upper left / right blocks divided into quadtrees from I blocks correspond to a CU having a CU depth value of 1.
  • SAO may be transmitted in units of CUs.
  • SAO may be transmitted in units of blocks according to the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) syntax.
  • Four blocks, each of which is divided into quadtree shapes from the lower left and lower right blocks divided into quadtrees from I blocks, corresponds to a CU having a CU depth value of two.
  • SAO may be transmitted in units of blocks according to the SAO control CU depth (sao_control_cu_depth) value.
  • SAO may be transmitted in units of blocks according to a SAO control CU depth (sao_control_cu_depth).
  • the block unit and / or CU in which the SAO is transmitted is assumed to be divided into quadtrees based on the CTU, but divided into other forms than the quadtrees.
  • the present invention can be equally applied.
  • the CTU may be recursively divided into half sizes in the horizontal direction or the vertical direction.
  • the division depth is 1, the CTU may be divided in half in the horizontal or vertical direction.
  • the dividing depth is 2, the block divided from the CTU may be divided into half the size in the horizontal direction or the vertical direction. Even when the division depth is 3 or more, division may proceed in the same manner as above.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder parses the SAO in a block unit (that is, in a first block unit) in which the SAO is transmitted from the bitstream output from the encoder (S1101).
  • SAO may correspond to an edge offset or a band offset.
  • the block unit in which the SAO is transmitted by the encoder may be variably determined.
  • the first block unit to which the SAO is transmitted may be individually determined for each picture or slice.
  • parsing information on the first block unit from the bitstream output from the encoder before step S1101 may be further included.
  • the information about the first block unit may be transmitted in a slice header, a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • each picture or slice may be individually determined for each second block (eg, CTU or CTB) of a predetermined size.
  • parsing information on the first block unit from the bitstream output from the encoder before step S1101 may be further included.
  • the information about the first block unit may be transmitted in the second block unit (that is, transmitted in the syntax of the second block unit).
  • the first block unit is individually determined for each picture or slice, or separately for each second block (eg, CTU or CTB) of a predetermined size in which the picture or slice is divided. It may be done.
  • the method may further include parsing a flag indicating whether the first block unit is determined per picture or slice from the bitstream output from the encoder before step S1101, and / or from the bitstream output from the encoder. Parsing information about the first block unit may be further included.
  • a block unit that is, a third block unit
  • a relationship between the size of the third block unit and the size of the coding unit for example, CU or CB
  • the first block unit through which the SAO is transmitted may be determined.
  • parsing information on a third block unit that SAO can transmit from the bitstream output from the encoder before step S1101 may be further included.
  • the third block unit may be determined as the first block unit. That is, SAO may be transmitted in units of third blocks.
  • the coding unit may be determined as the first block unit. That is, SAO may be transmitted in coding units.
  • the decoder obtains a picture reconstructed from the bitstream output from the encoder (S1102).
  • the decoder may obtain a reconstructed picture by obtaining a residual signal through inverse quantization and inverse transformation processes illustrated in FIG. 2 and summing the residual signal with a predicted (intra-prediction, inter-prediction) signal. .
  • the decoder applies SAO to the reconstructed picture by summing the SAO parsed to each pixel in a block unit (that is, a first block unit) in which the SAO is transmitted in the reconstructed picture (S1103).
  • the block unit to which the SAO is transmitted and the block unit to which the SAO is applied may be determined to be the same. Therefore, the decoder may apply the received SAO to the block in which the SAO is transmitted.
  • the decoder may apply deblocking filtering to the reconstructed picture and apply SAO to the reconstructed picture to which the deblocking filtering is applied.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 5 to 11.
  • the decoder may include an entropy decoding unit 1201, a reconstruction unit 1202, and a filtering unit 1203.
  • the detailed configuration of the decoder illustrated in FIG. 12 is merely an example, and some of the detailed configurations of the decoder illustrated in FIG. 12 may be included together in another detailed configuration to be implemented together, or any one detailed configuration may be implemented separately for each function. In addition, other components not illustrated in FIG. 12 may be added and implemented together.
  • the entropy decoding unit 1201 parses the SAO in a block unit (that is, a first block unit) in which the SAO is transmitted from the bitstream output from the encoder.
  • SAO may correspond to an edge offset or a band offset.
  • the block unit in which the SAO is transmitted by the encoder may be variably determined.
  • the first block unit to which the SAO is transmitted may be individually determined for each picture or slice.
  • parsing information on the first block unit from the bitstream output from the encoder before step S1101 may be further included.
  • the information about the first block unit may be transmitted in a slice header, a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • each picture or slice may be individually determined for each second block (eg, CTU or CTB) of a predetermined size.
  • parsing information on the first block unit from the bitstream output from the encoder before step S1101 may be further included.
  • the information about the first block unit may be transmitted in the second block unit (that is, transmitted in the syntax of the second block unit).
  • the first block unit is individually determined for each picture or slice, or separately for each second block (eg, CTU or CTB) of a predetermined size in which the picture or slice is divided. It may be done.
  • the method may further include parsing a flag indicating whether the first block unit is determined per picture or slice from the bitstream output from the encoder before step S1101, and / or from the bitstream output from the encoder. Parsing information about the first block unit may be further included.
  • a block unit that is, a third block unit
  • a relationship between the size of the third block unit and the size of the coding unit for example, CU or CB
  • the first block unit through which the SAO is transmitted may be determined.
  • parsing information on a third block unit that SAO can transmit from the bitstream output from the encoder before step S1101 may be further included.
  • the third block unit may be determined as the first block unit. That is, SAO may be transmitted in units of third blocks.
  • the coding unit may be determined as the first block unit. That is, SAO may be transmitted in coding units.
  • the reconstruction unit 1202 obtains a picture reconstructed from the bitstream output from the encoder.
  • the decoder may obtain a reconstructed picture by obtaining a residual signal through inverse quantization and inverse transformation processes illustrated in FIG. 2 and summing the residual signal with a predicted (intra-prediction, inter-prediction) signal. .
  • the filtering unit 1203 applies the SAO to the reconstructed picture by summing the SAOs parsed to each pixel in a block unit (that is, a first block unit) in which the SAO is transmitted in the reconstructed picture.
  • the block unit to which the SAO is transmitted and the block unit to which the SAO is applied may be determined to be the same. Therefore, the decoder may apply the received SAO to the block in which the SAO is transmitted.
  • the decoder may apply deblocking filtering to the reconstructed picture and apply SAO to the reconstructed picture to which the deblocking filtering is applied.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 발명에서는 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 샘플 적응적 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset)이 전송되는 제1 블록 단위로 상기 SAO를 파싱하는 단계, 상기 비트스트림으로부터 복원된 픽쳐를 획득하는 단계 및 상기 복원된 픽쳐에서 상기 제1 블록 단위로 각 픽셀에 상기 파싱된 SAO를 합산하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 블록 단위는 상기 인코더에 의해 가변적으로 정해질 수 있다.

Description

영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 복원된 영상에 대하여 샘플 적응적 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset)을 적용할 때, 가변 크기의 블록 단위로 SAO를 전송 및/또는 적용하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 복원된 영상에 대하여 샘플 적응적 오프셋(SAO)을 적용할 때, 가변 크기의 블록 단위로 SAO를 전송하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 복원된 영상에 대하여 샘플 적응적 오프셋(SAO)을 적용할 때, 가변 크기의 블록 단위로 SAO를 적용하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 샘플 적응적 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset)이 전송되는 제1 블록 단위로 상기 SAO를 파싱하는 단계, 상기 비트스트림으로부터 복원된 픽쳐를 획득하는 단계 및 상기 복원된 픽쳐에서 상기 제1 블록 단위로 각 픽셀에 상기 파싱된 SAO를 합산하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 블록 단위는 상기 인코더에 의해 가변적으로 정해질 수 있다.
본 발명의 일 양상은, 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 샘플 적응적 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset)이 전송되는 제1 블록 단위로 상기 SAO를 파싱하는 엔트로피 디코딩부, 상기 비트스트림으로부터 복원된 픽쳐를 획득하는 복원부 및 상기 복원된 픽쳐에서 상기 제1 블록 단위로 각 픽셀에 상기 파싱된 SAO를 합산하는 필터링부를 포함하고, 상기 제 1 블록 단위는 상기 인코더에 의해 가변적으로 정해질 수 있다.
바람직하게, 상기 비트스트림으로부터 상기 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해질 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 블록 단위에 대한 정보는 슬라이스 헤더(slice header), 픽쳐 파라미터 세트(PPS: picture parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(SPS: sequence parameter set) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS: video parameter set) 내에서 전송될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록 별로 개별적으로 정해질 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 블록 단위에 대한 정보는 상기 제2 블록 단위로 전송될 수 있다.
바람직하게, 상기 비트스트림으로부터 상기 제1 블록 단위가 픽쳐 또는 슬라이스 별로 정해지는지 여부를 지시하는 플래그를 파싱하는 단계를 더 포함하고, 상기 플래그 값에 따라 상기 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해지거나, 또는 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록 별로 개별적으로 정해질 수 있다.
바람직하게, 상기 비트스트림으로부터 상기 SAO이 전송 가능한 제3 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계를 더 포함하고, 상기 복원된 영상 내에서 부호화 단위의 크기가 상기 제3 블록 단위의 크기와 같거나 작으면 상기 제3 블록 단위가 상기 제1 블록 단위로 정해지고, 그렇지 않으면 상기 부호화 단위가 상기 제1 블록 단위로 정해질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복원된 영상에 대하여 샘플 적응적 오프셋(SAO)을 적용할 때, 가변 크기의 블록 단위로 SAO를 전송함으로써 시그널링 오버헤드를 줄이고, 결과적으로 압축 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복원된 영상에 대하여 샘플 적응적 오프셋(SAO)을 적용할 때, 가변 크기의 블록 단위로 SAO를 적용함으로써 복원된 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 코딩 트리 유닛 단위에서 샘플 적응적 오프셋이 전송되는 경우를 예시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAO을 전송하는 단위를 결정하는 방법을 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 예시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 장치를 예시하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.
이하 본 명세서에서 '블록' 또는 '유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 과정이 수행되는 단위를 의미하며, 샘플(또는 화소, 픽셀)의 다차원 배열로 구성될 수 있다.
'블록' 또는 '유닛'은 휘도(luma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 의미할 수도 있으며, 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 의미할 수도 있다. 또한, 휘도(luma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열과 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 모두 포함하여 통칭할 수도 있다.
예를 들어, '블록' 또는 '유닛'은 인코딩/디코딩의 수행 대상이 되는 샘플의 배열을 의미하는 코딩 블록(CB: Conding Block), 복수의 코딩 블록으로 구성되는 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 동일한 예측이 적용되는 샘플의 배열을 의미하는 예측 블록(PB: Prediction Block)(또는 예측 유닛(PU: Prediction Unit)), 동일한 변환이 적용되는 샘플의 배열을 의미하는 변환 블록(TB: Transform Block)(또는 변환 유닛(TU: Transform Unit))을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서 별도의 언급이 없는 한, '블록' 또는 '유닛'은 휘도(luma) 성분 및/또는 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 배열을 인코딩/디코딩하는 과정에서 이용되는 신택스 구조(syntax sturcture)를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 여기서, 신택스 구조는 특정한 순서로 비트스트림 내 존재하는 0 또는 그 이상의 신택스 요소(syntax element)를 의미하며, 신택스 요소는 비트스트림 내에서 표현되는 데이터의 요소를 의미한다.
예를 들어, '블록' 또는 '유닛'은 코딩 블록(CB)과 해당 코딩 블록(CB)의 인코딩을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 복수의 코딩 유닛으로 구성되는 코딩 트리 유닛(CU: Coding Tree Unit), 예측 블록(PB)과 해당 예측 블록(PB)의 예측을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 예측 유닛(PU: Prediction Unit), 변환 블록(TB)와 해당 변환 블록(TB)의 변환을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 '블록' 또는 '유닛'은 반드시 정사각형 또는 직사각형 형태의 샘플(또는 화소, 픽셀)의 배열로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태의 샘플(또는 화소, 픽셀)의 배열을 의미할 수도 있다. 이 경우, 폴리곤(Polygon) 블록 또는 폴리곤 유닛으로 지칭될 수도 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 인코더(100)는 영상 분할부(110), 감산기(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 필터링부(160), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer)(170), 예측부(180) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(180)는 인터 예측부(181), 인트라 예측부(182)을 포함하여 구성될 수 있다.
영상 분할부(110)는 인코더(100)에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 블록으로 분할한다.
감산기(115)는 입력 영상 신호에서 예측부(180)로부터(즉, 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182))로부터 출력된 예측된 신호(predicted signal)(또는 예측된 블록(predicted block))를 감산하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 생성한다. 생성된 차분 신호(또는 차분 블록)는 변환부(120)로 전송된다.
변환부(120)는 차분 신호(또는 차분 블록)에 변환 기법(예를 들어, DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), GBT(Graph-Based Transform), KLT(Karhunen-Loeve transform) 등)을 적용하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 이때, 변환부(120)는 차분 블록에 적용된 예측 모드와 차분 블록의 크기에 따라서 결정된 변환 기법을 이용하여 변환을 수행함으로써 변환 계수들을 생성할 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수를 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송하고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(quantized signal)를 엔트로피 코딩하여 비트 스트림으로 출력한다.
한편, 양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 신호(quantized signal)는 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 신호(quantized signal)는 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 차분 신호를 복원할 수 있다. 복원된 차분 신호를 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182)로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성될 수 있다.
한편, 위와 같은 압축 과정에서 인접한 블록들이 서로 다른 양자화 파라미터에 의해 양자화됨으로써 블록 경계가 보이는 열화가 발생될 수 있다. 이러한 현상을 블록킹 열화(blocking artifacts)라고 하며, 이는 화질을 평가하는 중요한 요소 중의 하나이다. 이러한 열화를 줄이기 위해 필터링 과정을 수행할 수 있다. 이러한 필터링 과정을 통해 블록킹 열화를 제거함과 동시에 현재 픽쳐에 대한 오차를 줄임으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(181)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 이처럼, 필터링된 픽쳐를 화면간 예측 모드에서 참조 픽쳐로 이용함으로써 화질 뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
복호 픽쳐 버퍼(170)는 필터링된 픽쳐를 인터 예측부(181)에서의 참조 픽쳐으로 사용하기 위해 저장할 수 있다.
인터 예측부(181)는 복원 픽쳐(reconstructed picture)를 참조하여 시간적 중복성 및/또는 공간적 중복성을 제거하기 위해 시간적 예측 및/또는 공간적 예측을 수행한다.
여기서, 예측을 수행하기 위해 이용되는 참조 픽쳐는 이전 시간에 부호화/복호화 시 블록 단위로 양자화와 역양자화를 거친 변환된 신호이기 때문에, 블로킹 아티팩트(blocking artifact)나 링잉 아티팩트(ringing artifact)가 존재할 수 있다.
따라서, 인터 예측부(181)는 이러한 신호의 불연속이나 양자화로 인한 성능 저하를 해결하기 위해, 로우패스 필터(lowpass filter)를 적용함으로써 픽셀들 사이의 신호를 서브-픽셀 단위로 보간할 수 있다. 여기서, 서브-픽셀은 보간 필터를 적용하여 생성된 가상의 화소를 의미하고, 정수 픽셀은 복원된 픽쳐에 존재하는 실제 화소를 의미한다. 보간 방법으로는 선형 보간, 양선형 보간(bi-linear interpolation), 위너 필터(wiener filter) 등이 적용될 수 있다.
보간 필터는 복원 픽쳐(reconstructed picture)에 적용되어 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(181)는 정수 픽셀에 보간 필터를 적용하여 보간 픽셀을 생성하고, 보간 픽셀들(interpolated pixels)로 구성된 보간 블록(interpolated block)을 사용하여 예측을 수행할 수 있다.
인트라 예측부(182)는 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측한다. 인트라 예측부(182)는, 인트라 예측을 수행하기 위해 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 먼저, 예측 신호를 생성하기 위해 필요한 참조 샘플을 준비할 수 있다. 그리고, 준비된 참조 샘플을 이용하여 예측된 신호(예측된 블록)을 생성할 수 있다. 이후, 예측 모드를 부호화하게 된다. 이때, 참조 샘플은 참조 샘플 패딩 및/또는 참조 샘플 필터링을 통해 준비될 수 있다. 참조 샘플은 예측 및 복원 과정을 거쳤기 때문에 양자화 에러가 존재할 수 있다. 따라서, 이러한 에러를 줄이기 위해 인트라 예측에 이용되는 각 예측 모드에 대해 참조 샘플 필터링 과정이 수행될 수 있다.
인터 예측부(181) 또는 상기 인트라 예측부(182)를 통해 생성된 예측 신호된(predicted signal)(또는 예측된 블록)는 복원 신호(또는 복원 블록)를 생성하기 위해 이용되거나 차분 신호(또는 차분 블록)를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 디코더(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산기(235), 필터링부(240), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer Unit)(250), 예측부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(260)는 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 디코더(200)를 통해 출력된 복원 영상 신호(reconstructed video signal)는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코더(200)는 도 1의 인코더(100)로부터 출력된 신호(즉, 비트 스트림)을 수신하고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 엔트로피 디코딩된다.
역양자화부(220)에서는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수(transform coefficient)를 획득한다.
역변환부(230)에서는 역변환 기법을 적용하여 변환 계수를 역변환하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 획득하게 된다.
가산기(235)는 획득된 차분 신호(또는 차분 블록)를 예측부(260)(즉, 인터 예측부(261) 또는 인트라 예측부(262))로부터 출력된 예측된 신호(predicted signal)(또는 예측된 블록)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성된다.
필터링부(240)는 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(261)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다.
본 명세서에서, 인코더(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(181) 및 인트라 예측부(182)에서 설명된 실시예들은 각각 디코더의 필터링부(240), 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)에도 동일하게 적용될 수 있다.
블록 분할 구조
일반적으로 정지 영상 또는 동영상 압축 기술(예를 들어, HEVC)에서는 블록 기반의 영상 압축 방법을 이용한다. 블록 기반의 영상 압축 방법은 영상을 특정 블록 단위로 나누어서 처리하는 방법으로서, 메모리 사용과 연산량을 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
인코더는 하나의 영상(또는 픽쳐)을 사각형 형태의 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit) 단위로 분할한다. 그리고, 래스터 스캔 순서(raster scan order)에 따라 하나의 CTU 씩 순차적으로 인코딩한다.
HEVC에서 CTU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16 중 어느 하나로 정해질 수 있다. 인코더는 입력된 영상의 해상도 또는 입력된 영상의 특성 등에 따라 CTU의 크기를 선택하여 사용할 수 있다. CTU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CTB를 포함한다.
하나의 CTU은 쿼드-트리(Quad-tree) 구조로 분할될 수 있다. 즉, 하나의 CTU은 정사각형 형태를 가지면서 절반의 수평 크기(half horizontal size) 및 절반의 수직 크기(half vertical size)를 가지는 4개의 유닛으로 분할되어 코딩 유닛(CU: Coding Unit)이 생성될 수 있다. 이러한 쿼드-트리 구조의 분할은 재귀적으로 수행될 수 있다. 즉, CU은 하나의 CTU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다.
CU은 입력 영상의 처리 과정, 예컨대 인트라(intra)/인터(inter) 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위를 의미한다. CU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 블록(CB: Coding Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CB를 포함한다. HEVC에서 CU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16, 8×8 중 어느 하나로 정해질 수 있다.
도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CTU와 관련된다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 CU에 해당한다.
보다 구체적으로 살펴보면, CTU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CTU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CTU은 CU에 해당한다.
CTU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 CU(a), CU(b), CU(j)는 CTU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 CU(c), CU(h), CU(i)는 CTU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 CU(d), CU(e), CU(f), CU(g)는 CTU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.
인코더에서는 비디오 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 부호화의 효율을 고려하여 CU의 최대 크기 또는 최소 크기를 결정할 수 있다. 그리고, 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다. 최대 크기를 가지는 CU를 최대 코딩 유닛(LCU: Largest Coding Unit)이라고 지칭하며, 최소 크기를 가지는 CU를 최소 코딩 유닛(SCU: Smallest Coding Unit)이라고 지칭할 수 있다.
또한, 트리 구조를 갖는 CU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 CU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, CU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
LCU가 쿼드 트리 형태로 분할되므로, LCU의 크기 및 최대 깊이 정보를 이용하면 SCU의 크기를 구할 수 있다. 또는 역으로, SCU의 크기 및 트리의 최대 깊이 정보를 이용하면, LCU의 크기를 구할 수 있다.
하나의 CU에 대하여, 해당 CU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 CU 플래그(split_cu_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 모드는 SCU을 제외한 모든 CU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 CU은 다시 4개의 CU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 CU은 더 이상 나누어지지 않고 해당 CU에 대한 처리 과정이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, CU는 인트라 예측 또는 인터 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위이다. HEVC는 입력 영상을 보다 효과적으로 코딩하기 위하여 CU를 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 단위로 분할한다.
PU는 예측 블록을 생성하는 기본 단위로서, 하나의 CU 내에서도 PU 단위로 서로 다르게 예측 블록을 생성할 수 있다. 다만, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 인트라 예측과 인터 예측이 혼합되어 사용되지 않으며, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 동일한 예측 방법(즉, 인트라 예측 혹은 인터 예측)으로 코딩된다.
PU는 쿼드-트리 구조로 분할되지 않으며, 하나의 CU에서 미리 정해진 형태로 한번 분할된다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
PU는 PU가 속하는 CU의 코딩 모드로 인트라 예측 모드가 사용되는지 인터 예측 모드가 사용되는지에 따라 상이하게 분할된다.
도 4(a)는 인트라 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시하고, 도 4(b)는 인터 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시한다.
도 4(a)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 2가지 타입(즉, 2N×2N 또는 N×N)으로 분할될 수 있다.
여기서, 2N×2N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU 내에 하나의 PU만이 존재하는 것을 의미한다.
반면, N×N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU는 4개의 PU로 분할되고, 각 PU 단위 별로 서로 다른 예측 블록이 생성된다. 다만, 이러한 PU의 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다.
도 4(b)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 8가지의 PU 타입(즉, 2N×2N, N×N, 2N×N, N×2N, nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD)으로 분할될 수 있다.
인트라 예측과 유사하게, N×N 형태의 PU 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다.
인터 예측에서는 가로 방향으로 분할되는 2N×N 형태 및 세로 방향으로 분할되는 N×2N 형태의 PU 분할을 지원한다.
또한, 비대칭 움직임 분할(AMP: Asymmetric Motion Partition) 형태인 nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD 형태의 PU 분할을 지원한다. 여기서, 'n'은 2N의 1/4 값을 의미한다. 다만, AMP는 PU가 속한 CU가 최소 크기의 CU인 경우 사용될 수 없다.
하나의 CTU 내의 입력 영상을 효율적으로 부호화하기 위해 코딩 유닛(CU), 예측 유닛(PU), 변환 유닛(TU)의 최적의 분할 구조는 아래와 같은 수행 과정을 거쳐 최소 율-왜곡(Rate-Distortion) 값을 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 64×64 CTU 내 최적의 CU 분할 과정을 살펴보면, 64×64 크기의 CU에서 8×8 크기의 CU까지의 분할 과정을 거치면서 율-왜곡 비용을 계산할 수 있다. 구체적인 과정은 다음과 같다.
1) 64×64 크기의 CU에 대해 인터/인트라 예측, 변환/양자화, 역양자화/역변환 및 엔트로피 인코딩 수행을 통해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
2) 64×64 CU를 32×32 크기의 CU 4개로 분할하고 각 32×32 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
3) 32×32 CU를 16×16 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 16×16 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
4) 16×16 CU를 8×8 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 8×8 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
5) 위의 3)의 과정에서 산출한 16×16 CU의 율-왜곡 값과 위의 4)의 과정에서 산출한 4개 8×8 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 16×16 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 16×16 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.
6) 위의 2)의 과정에서 계산된 32×32 CU의 율-왜곡 값과 위의 5)의 과정에서 획득한 4개 16×16 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 32×32 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 32×32 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.
7) 마지막으로, 위의 1)의 과정에서 계산된 64×64 CU의 율-왜곡 값과 위의 6)의 과정에서 획득한 4개 32×32 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 64×64 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다.
인트라 예측 모드에서, PU 단위로 예측 모드가 선택되고, 선택된 예측 모드에 대해 실제 TU 단위로 예측과 재구성이 수행된다.
TU는 실제 예측과 재구성이 수행되는 기본 단위를 의미한다. TU는 휘도(luma) 성분에 대한 변환 블록(TB: Transform Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 TB를 포함한다.
앞서 도 3의 예시에서 하나의 CTU가 쿼드-트리 구조로 분할되어 CU가 생성되는 것과 같이, TU는 코딩하려는 하나의 CU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다.
TU는 쿼드-트리 구조로 분할되므로 CU로부터 분할된 TU는 다시 더 작은 하위 TU로 분할될 수 있다. HEVC에서는 TU의 크기는 32×32, 16×16, 8×8, 4×4 중 어느 하나로 정해질 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CU와 관련된다고 가정한다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 TU에 해당한다.
보다 구체적으로 살펴보면, CU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CU은 TU에 해당한다.
CU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 TU(a), TU(b), TU(j)는 CU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 TU(c), TU(h), TU(i)는 CU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 TU(d), TU(e), TU(f), TU(g)는 CU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.
트리 구조를 갖는 TU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 TU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 TU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, TU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
하나의 TU에 대하여, 해당 TU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 TU 플래그(split_transform_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 정보는 최소 크기의 TU을 제외한 모든 TU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 TU은 다시 4개의 TU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 TU은 더 이상 나누어지지 않는다.
인루프 필터링 (In-loop Filtering)
필터링부(도 1의 경우 160, 도 2의 경우 240)는 블록화 현상(blocking artifact)을 제거하기 위한 디블록킹 필터링(Deblocking Filtering)을 수행하고, 또한 양자화 등의 손실 압축에 의해 발생하는 정보의 손실을 보상하기 위한 샘플 적응적 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset)을 적용할 수 있다. 이를 통해, 주관적 화질뿐 아니라 압축 효율을 향상시킬 수 있다
HEVC에서는 H.264/AVC와 유사한 인루프 디블록킹 필터를 사용한다. HEVC에서는 CU, PU, TU 들과 같은 다양한 블록이 정의됨으로써, 다양한 블록의 경계가 존재한다. HEVC에서는 4×4 블록 간의 경계를 제외하고 이들 경계를 모두 통합하여 디블록킹 필터링이 적용된다. 각 경계 별로 디블록킹이 적용 여부(on/off)가 결정되고, 강한(strong) 필터링/약한(weak) 필터링이 결정된다. 이는 경계를 기준으로 양방향 픽셀 값들 간의 차이(gradient)와 블록 내 양자화 파라미터(QP: Quantization Parameter)를 기반으로 결정될 수 있다.
SAO는 HEVC에서 새롭게 도입되었다. 이는 서로 다른 카테고리(category)로 픽셀을 분류하고, 카테고리에 기반하여 각 픽셀(즉, 디블록킹 필터가 적용된 픽쳐 내 각 픽셀)에 오프셋 값(offset value)를 더해준다.
이때, 인코더는 복원 영상과 원본 영상 간의 에러를 보정하기 위한 오프셋 값을 계산하고, 이를 디코더에게 전송한다. 이때, 각 픽셀 단위로 오프셋 값을 전송하면, 오프셋 전송을 위해 시그널링 오버헤드가 커지므로 HEVC에서는 각 CTU 단위로 오프셋 값을 전송한다. 즉, HEVC에서 SAO는 CTU 단위로 수행된다.
HEVC에서 인코더는 현재 CTU에 대하여 해당 CTU 내 픽셀 특성을 고려하여 SAO를 사용할지 여부, 에지 오프셋(EO: edge offset)을 적용할지 여부, 밴드 오프셋(BO: band offset)을 적용할지 여부를 결정하고, 각 CTU 별로 디코더에게 전송할 수 있다.
BO는 특정 밝기 값 대역에 대하여 에러를 보정하는 경우에 이용되고, EO는 특정한 에지 방향의 픽셀의 에러를 보정하는 경우에 이용된다.
만약, CTU에 EO이 사용되는 경우, 해당 CTU에 어떠한 클래스가 사용되는지 정보가 추가로 디코더에게 전송된다. 여기서, 클래스는 각 픽셀의 에지 방향(edge direction)에 기반하여 픽셀을 분류하기 위한 4가지의 1차원적인 3개의 픽셀 패턴을 의미한다. {(x-1, y), (x, y), (x+1, y)}의 패턴(수평 클래스), {(x, y-1), (x, y), (x, y+1)}의 패턴(수직 클래스), {(x-1, y+1), (x, y), (x+1, y-1)}의 패턴(45°클래스), {(x-1, y-1), (x, y), (x+1, y+1)}의 패턴(135°클래스)과 같이 총 4가지의 패턴(즉, 클래스)가 이용된다. 즉, 인코더는 각 CTU에서 위의 4가지의 클래스 중 어떠한 클래스가 이용될 때 EO의 성능이 최대가 되는지 판단함으로써 특정 클래스를 결정하고, 결정된 클래스 정보를 디코더에게 전송한다.
그리고, 인코더/디코더는 해당 CTU 내 필터링을 수행할 각 픽셀 별로 해당 픽셀 값과 이웃 픽셀 값을 이용하여 픽셀 단위로 카테고리를 계산한다. 이때, 상술한 바와 같이 CTU의 클래스에 따라 카테고리를 계산할 때 이용되는 이웃 픽셀이 결정된다. 각 픽셀은 제1 카테고리(현재 픽셀 값이 2개의 이웃한 픽셀 값보다 큰 경우), 제2 카테고리(현재 픽셀 값이 2개의 이웃한 픽셀 값보다 작은 경우), 제3 카테고리(현재 픽셀 값이 2개의 이웃한 픽셀 중 어느 하나의 값과 동일한 경우), 제4 카테고리(나머지)로 분류될 수 있다.
인코더는 각 카테고리 별로 오프셋 값을 결정하고 디코더에게 전송하고, 디코더는 각 픽셀 별로 카테고리를 계산한 후, 카테고리에 해당하는 인코더로부터 수신한 오프셋 값을 해당 복원 픽셀에 더함으로써 SAO의 수행을 완료할 수 있다.
CTU에 BO이 사용되는 경우, 인코더는 CTU 내 모든 픽셀들을 픽셀 값에 따라 다중의 밴드(multiple band)로 분류한다. 입력 영상이 8비트 깊이를 가지는 경우, 강도 범위는 0부터 최대 강도 255 사이에서 32개의 동일한 간격(즉, 밴드)으로 나눠진다. 이 경우, 각 밴드는 8 픽셀 넓이(pizel wide)를 가진다.
인코더는 32개의 밴드 중에서 연속하는 4개의 밴드에 대하여 오프셋 값을 디코더에게 전송한다. 이때, 인코더는 밴드 오프셋이 전송되는 밴드의 시작 위치에 대한 정보도 디코더에게 함께 전송한다.
디코더는 CTU 내 각 픽셀을 픽셀 값이 속하는 밴드로 매핑한 후, 매핑된 밴드에 대응되는 밴드 오프셋 값을 더한다. 이때, 오프셋 값이 전송되지 않은 밴드에서는 오프셋 값을 0으로 간주한다.
위와 같이 양자화 등의 부호화 과정을 통해 발생하는 원본 영상과 복원 영상 간의 왜곡을 화소(sample) 단위의 오프셋(offset)을 통해 보상함으로써 주관적 화질 및 부호화 효율의 향상이 기대될 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 코딩 트리 유닛 단위에서 샘플 적응적 오프셋이 전송되는 경우를 예시한다.
도 5를 참조하면, 코딩 트리 유닛(CTU) 단위로 SAO가 적용되는지(SAO on) 또는 SAO가 적용되지 않는지(SAO off) 정해질 수 있다.
즉, SAO 값(예를 들어, SAO 절대값 및 SAO의 부호)은 SAO가 적용되는 CTU 단위로 인코더로부터 디코더에게 시그널링될 수 있다.
가변 블록 단위로 SAO 전송/적용 방법
차세대 비디오 콘텐츠들은 4K 또는 8K의 영상 해상도를 가지기 때문에, 비디오 코덱에서 사용하는 CTU 크기도 함께 커지게 될 가능성이 높다. 예를 들어, 512×512 또는 256×256 블록 등이 기본 CTU 크기로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 고정된 CTU 단위로 SAO를 전송하는 것은 SAO의 성능을 저하시키는 문제점이 있다. 크기가 큰 블록에서는 적응적 오프셋의 정밀도가 저하되며, 또한 하나의 CTU 블록안에 다양한 경계(edge) 방향이 존재할 수 있다.
이에 본 발명에서는 디블록킹 필터가 적용된 영상에 대해서 SAO를 적용할 때, SAO의 적용 단위를 가변적으로 결정하고, 가변 크기의 블록 단위에서 샘플 적응적 오프셋을 전송하는 방법을 제안한다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 에지 오프셋(edge offset) 및/또는 밴드 오프셋(band offset)을 SAO으로 통칭하여 설명한다.
또한, 이하 본 발명의 설명의 편의를 위해 CTU(또는 CTB) 및/또는 CU(또는 CB)를 이용하여 설명하는 경우에도 이는 하나의 예시에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
본 발명의 일 실시예에 따르면, SAO이 전송되는 블록의 단위가 슬라이스(또는 픽쳐) 단위로 정해질 수 있다. 즉, 인코더는 슬라이스 또는 픽쳐 단위에서 SAO이 전송되는 블록 단위에 대한 정보를 디코더에게 전송할 수 있다.
이때, 인코더는 SAO이 전송되는 블록의 단위에 대한 정보를 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 블록(예를 들어, CTU/CTB 또는 CU/CB)로부터 분할되는 깊이(depth)로서 디코더에게 전송할 수 있다.
이때, SAO이 전송되는 블록 단위에 대한 정보는 슬라이스 헤더(slice header), 픽쳐 파라미터 세트(PPS: picture parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(SPS: sequence parameter set), 비디오 파라미터 세트(VPS: video parameter set) 등에서 전송될 수 있다. 이는, SAO이 전송되는 블록의 단위가 슬라이스, 픽쳐, 시퀀스 또는 비디오 단위로 정해질 수 있다는 것을 의미한다.
슬라이스 헤더는 독립적인 슬라이스 세그먼트(independent slice segment)의 슬라이스 세그먼트 헤더를 의미하며, 여기서 독립적인 슬라이스 세그먼트는 현재 슬라이스 세그먼트이거나 또는 디코딩 순서에 따라 현재 종속적인 슬라이스 세그먼트(dependent slice segment)에 앞서는 가장 최근의 독립적인 슬라이스 세그먼트를 의미한다.
픽쳐 파라미터 세트(PPS)는 각 슬라이스 세그먼트 헤더 내에서 획득된 신택스 요소(syntax element)에 의해 결정되는 0 이상의 전체 코딩된 픽쳐에 적용되는 신택스 요소를 포함하는 신택스 구조를 의미한다.
시퀀스 파라미터 세트(SPS)는 각 슬라이스 세그먼트 헤더 내에서 획득된 신택스 요소에 의해 참조되는 PPS 내에서 획득된 신택스 요소의 컨텐츠(content)에 의해 결정되는 0 이상의 코딩된 비디오 시퀀스(CVS: coded video sequence)에 적용되는 신택스 요소를 포함하는 신택스 구조를 의미한다.
비디오 파라미터 세트(VPS)는 각 슬라이스 세그먼트 헤더 내에서 획득된 신택스 요소에 의해 참조되는 PPS 내에서 획득된 신택스 요소에 의해 참조되는 SPS 내에서 획득된 신택스 요소의 컨텐츠(content)에 의해 결정되는 0 이상의 CVS에 적용되는 신택스 요소를 포함하는 신택스 구조를 의미한다.
표 1는 본 발명의 일실시예를 따르는 가변 크기의 블록 단위로 SAO을 전송하기 위한 신택스를 예시한다.
Figure PCTKR2016006287-appb-T000001
표 1에서는 슬라이스 세그먼트 헤더에서 SAO이 전송되는 블록의 단위에 대한 정보가 전송되는 경우를 예시한다.
표 1을 참조하면, 슬라이스 헤더에서 전송되는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)는 슬라이스 단위에서 SAO의 전송 방법을 알려주는 신택스이다. 즉, SAO 제어 깊이(sao_control_depth)는 SAO이 전송되는 블록의 단위를 특정할 수 있다.
만약, SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값이 0이면, SAO은 부호화 하고 있는 가장 큰 블록 단위인 CTU 단위로 적용된다. 즉, SAO은 CTU 단위로 전송될 수 있다.
SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값이 1이면, SAO은 CTU를 쿼드트리 형태로 분할된 4개의 블록 단위로 전송될 수 있다.
또한, SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값이 2이면, SAO은 이전 단계의 4개의 블록이 다시 퀴드트리 형태로 분할된 더 작은 블록 단위로 전송된다. 즉, CTU 기준으로 16개의 서브-블록 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
이때, SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 신택스 요소는 미리 정의된 최소 CU와 같은 값까지 가질 수 있다.
한편, 표 1에서 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)는 SAO이 전송되는 블록의 단위를 지시하는 신택스 요소로서 하나의 예시에 불과하며, 이와 상이한 명칭이 이용될 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 6에서는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값을 이용하여 가변적인 SAO을 전송 방법을 나타내고, SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값이 1인 경우를 예시한다.
도 6에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L은 CTU를 나타낸다. 또한, 도 6에서 음영이 표시된 블록은 SAO가 적용되는 블록을 나타내고, 음영이 표시되지 않은 블록은 SAO가 적용되지 않는 블록을 나타낸다.
SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값이 1인 경우이므로, 각 CTU는 쿼드트리 형태로 4개의 서브-블록으로 분할되고, 각 서브-블록 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 7에서는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값을 이용하여 가변적인 SAO을 전송 방법을 나타내고, SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값이 2인 경우를 예시한다.
도 7에서, A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L은 CTU를 나타낸다. 또한, 도 7에서 음영이 표시된 블록은 SAO가 적용되는 블록을 나타내고, 음영이 표시되지 않은 블록은 SAO가 적용되지 않는 블록을 나타낸다.
SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 값이 2인 경우이므로, CTU은 쿼드트리 형태로 4개의 블록으로 분할되고, 또한 각 블록은 쿼드트리 형태로 다시 4개의 서브-블록으로 분할된다. 즉, CTU는 16개의 서브-블록으로 분할된다. 각 서브-블록 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
본 발명에 따라 앞서 도 6 및 도 7과 같이, 서브-블록 단위에서 SAO이 전송되면, 기존과 대비하여 보다 작은 블록 단위에서 SAO를 적용함으로써 SAO의 정확도 또는 성능을 높일 수 있으며, 이에 따라 SAO 적용 전후의 영상 간(즉, 원본 영상과 복원된 영상)의 오차를 더 크게 줄일 수 있어 화질을 향상 시킬 수 있다.
다만, 보다 작은 블록 단위에서 SAO이 전송되므로 시그널링 오버헤드는 증가될 수 있다.
앞서 도 7에서 A, D, J 블록의 경우에는 작은 블록 단위에서 SAO이 전송되더라도 모든 블록에서 SAO가 적용되지 않으므로, 이 경우에는 SAO을 더 큰 블록 단위에서 전송하는 것이 효율적이다.
또한, 이와 유사하게 C, F 블록의 경우에는 큰 블록 단위인지 작은 블록 단위인지에 상관없이 모든 블록에서 SAO이 적용된다. 따라서 이 경우에도 작은 블록 단위보다 큰 블록 단위에서 SAO를 적용하는 것이 효과적일 수 있다.
실시예 2
본 발명의 일 실시예에 따르면, SAO이 전송되는 블록의 단위가 슬라이스 또는 픽쳐가 분할되는 소정의 크기의 블록(예를 들어, CTU/CTB 또는 CU/CB) 단위로 정해질 수 있다. 인코더는 슬라이스 또는 픽쳐가 분할되는 소정의 크기의 블록(예를 들어, CTU/CTB 또는 CU/CB) 단위로 SAO이 전송되는 블록 단위에 대한 정보를 디코더에게 전송할 수 있다.
이때, 인코더는 SAO이 전송되는 블록의 단위에 대한 정보를 슬라이스 또는 픽쳐가 분할되는 소정의 크기의 블록(예를 들어, CTU/CTB 또는 CU/CB)으로부터 분할되는 깊이(depth)로서 디코더에게 전송할 수 있다.
표 2는 본 발명의 일실시예를 따르는 가변 크기의 블록 단위로 SAO을 전송하기 위한 신택스를 예시한다.
Figure PCTKR2016006287-appb-T000002
표 2를 참조하면, CTU에서 전송되는 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)는 CTU 단위에서 SAO의 전송 방법을 알려주는 신택스이다. 즉, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)는 SAO이 전송되는 블록의 단위를 특정할 수 있다.
만약, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값이 0이면, SAO은 부호화 하고 있는 가장 큰 블록 단위인 CTU 단위로 적용된다. 즉, SAO은 CTU 단위로 전송될 수 있다.
SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값이 1이면, SAO은 CTU를 퀴드트리 형태로 분할된 4개의 블록 단위로 전송될 수 있다.
또한, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값이 2이면, SAO은 이전 단계의 4개의 블록이 다시 퀴드트리 형태로 분할된 더 작은 블록 단위로 전송될 수 있다. 즉, CTU 기준으로 16개의 서브-블록 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
이때, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 신택스 요소는 미리 정의된 최소 CU와 같은 값까지 가질 수 있다.
한편, 표 2에서 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)는 SAO이 전송되는 블록의 단위를 지시하는 신택스 요소로서 하나의 예시에 불과하며, 이와 상이한 명칭이 이용될 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 8에서는 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값을 이용하여 가변적인 SAO을 전송 방법을 나타낸다. 즉, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값을 이용하여 각각의 CTU 별로 SAO을 전송하는 블록 단위를 정의(또는 지시)될 수 있다.
도 8에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L은 CTU를 나타낸다. 또한, 도 8에서 음영이 표시된 블록은 SAO가 적용되는 블록을 나타내고, 음영이 표시되지 않은 블록은 SAO가 적용되지 않는 블록을 나타낸다.
도 8에서 A, C, D, F, J 블록의 경우 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값은 0이고, B, E, G, K 블록의 경우 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값은 1이며, H, I, L 블록의 경우 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값은 2인 경우를 나타낸다.
이처럼, 각 블록 단위에서 SAO의 특성이 유사한 블록은 큰 블록 단위로 전송하고, 작은 블록 단위에서 SAO의 특성이 다르게 분포하는 경우에는 작은 블록 단위로 샘플 적응적 오프셋을 전송할 수 있다. 즉, SAO이 전송되는 블록 단위는 각 블록 단위로 가변적으로 정해질 수 있다.
실시예 3
앞서 설명한 실시예 1 및 실시예 2를 조합하여 이용할 수 있다. 즉, SAO이 전송되는 블록의 단위가 실시예 1과 같이 슬라이스(또는 픽쳐) 단위 또는 실시예 2와 같이 픽쳐(또는 슬라이스)가 분할되는 소정의 크기의 블록(예를 들어, CTU/CTB 또는 CU/CB) 단위에서 선택적으로 정해질 수도 있다.
표 3 및 4는 본 발명의 일실시예를 따르는 가변 크기의 블록 단위로 SAO을 전송하기 위한 신택스를 예시한다.
Figure PCTKR2016006287-appb-T000003
Figure PCTKR2016006287-appb-T000004
표 3 및 표 4를 참조하면, 슬라이스 헤더에서 전송되는 슬라이스 SAO 제어 플래그(slice_sao_control_flag)는 슬라이스 단위에서 SAO이 전송되는지 여부를 지시하는 플래그를 의미한다.
즉, 슬라이스 SAO 제어 플래그(slice_sao_control_flag) 값이 1이면, 앞서 실시예 1과 같이 SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 신택스를 사용하여 슬라이스 단위에서 SAO이 전송되는 블록의 단위가 정해질 수 있다. 이때, SAO 제어 깊이(sao_control_depth) 신택스의 의미는 앞서 실시예 1에서의 설명과 동일하다.
반면, 슬라이스 SAO 제어 플래그(slice_sao_control_flag) 값이 0이면, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 신택스를 사용하여 CTU 단위에서 SAO이 전송되는 블록의 단위가 정해질 수 있다. 이때, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)의 신택스 의미는 앞서 실시예 2에서의 설명과 동일하다.
실시예 4
상기 실시예에 따라, 샘플 적응적 오프셋의 가변적인 전송은 슬라이스 단위 또는 CTU 단위에서 결정될 수 있다.
다만, 하나의 CU로 부호화된 블록은 유사한 블록 특징을 가질 수 있기 때문에 하나의 CU로 구분된 블록 안에서 SAO을 나누어 전송하는 것은 비효율적일 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 SAO의 전송 가능한 블록 단위와 CU 블록 분할 정보를 함께 사용하여, SAO이 전송되는 블록의 단위가 정해질 수 있다. 즉, 인코더는 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)(또는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)) 신택스에 정의한 SAO의 전송 블록 단위에 따라 항상 SAO을 전송하지 않고, CU 깊이 보다 작을 때에만 SAO을 전송할 수 있다. 따라서, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)(또는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)) 신택스에 정의한 블록 단위를 SAO 전송 가능한 블록 단위로 지칭할 수 있다.
이에 대하여 아래 도면을 참조하여 보다 상세히 살펴본다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAO을 전송하는 단위를 결정하는 방법을 예시한다.
도 9를 참조하면, 인코더/디코더는 CU 깊이가 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)(또는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)) 신택스에서 지시된 값보다 같거나 큰지 판단한다(S901).
S901 단계에서 판단한 결과, CU 깊이가 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)(또는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)) 신택스에서 지시된 값보다 같거나 큰 경우, SAO은 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)(또는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)) 신택스에서 지시된 값에 따른 블록 단위에서 전송될 수 있다.
반면, S901 단계에서 판단한 결과, CU 깊이가 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth)(또는 SAO 제어 깊이(sao_control_depth)) 신택스에서 지시된 값보다 작은 경우, SAO은 CU 단위로 전송될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 블록 단위로 SAO을 전송하는 방법을 예시한다.
도 10에서는 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값과 CU 깊이 값을 이용하여 가변적인 SAO을 전송 방법을 나타낸다. SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값은 2인 경우를 가정한다.
도 10에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L은 CTU를 나타낸다. 또한, 도 10에서 음영이 표시된 블록은 SAO가 적용되는 블록을 나타내고, 음영이 표시되지 않은 블록은 SAO가 적용되지 않는 블록을 나타낸다.
SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값이 2인 경우이므로, CU 깊이 값이 2보다 작은 값을 가지는 경우, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값을 따르지 않고 CU 단위로 SAO이 전송될 수 있다. 여기서, CU 깊이 값이 0이면, CU는 CTU와 동일한 크기의 블록을 의미하고, CU 깊이 값이 1이면 CTU가 퀴드트리 형태로 4개의 CU로 분할된 블록을 의미한다.
도 10에서, A, C, D, H, J, K, L 블록은 CU 깊이 값이 0인 CU에 해당한다. 이러한 블록의 경우, CU 깊이(=0)가 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값 보다 작으므로, CU 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
또한, B 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 좌상단/우상단/우하단 블록, E 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 4개의 블록, F 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 좌상단/좌하단 블록, G 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 4개의 블록, I 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 좌상단/우상단 블록은 CU 깊이 값이 1인 CU에 해당한다. 이러한 블록의 경우, CU 깊이(=1)가 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값 보다 작으므로, CU 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
반면, CU 깊이 값이 2보다 크거나 같은 경우에는 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 신택스에 따른 블록 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
도 10에서 B 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 좌하단 블록으로부터 다시 쿼드트리 형태로 분할된 4개의 블록, F 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 우상단/우하단 블록으로부터 다시 쿼드트리 형태로 분할된 각각 4개의 블록, I 블록으로부터 쿼드트리 형태로 분할된 좌하단/우하단 블록으로부터 다시 쿼드트리 형태로 분할된 각각 4개의 블록은 CU 깊이 값이 2인 CU에 해당한다. 이러한 블록의 경우, CU 깊이(=2)가 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값과 같으므로, SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값에 따른 블록 단위로 SAO이 전송될 수 있다. 또한, 도 10에서 도시하고 있지는 않으나, 깊이 3인 CU인 경우에도 마찬가지로 SAO 제어 CU 깊이(sao_control_cu_depth) 값에 따른 블록 단위로 SAO이 전송될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 실시예들에서 설명의 편의를 위해 SAO가 전송되는 블록 단위 및/또는 CU가 CTU를 기준으로 쿼드트리 형태로 분할되는 경우를 가정하여 설명하였으나, 쿼드트리 형태 이외 다른 형태로 분할되는 경우에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 수평 방향 또는 수직 방향으로 절반의 크기로 CTU가 재귀적으로 분할될 수도 있다. 이 경우, 분할 깊이가 1인 경우 수평 방향 또는 수직 방향으로 절반의 크기로 CTU가 분할될 수 있다. 그리고, 분할 깊이가 2인 경우, 마찬가지로 CTU로부터 분할된 블록이 다시 수평 방향 또는 수직 방향으로 절반의 크기로 분할될 수 있다. 분할 깊이가 3 이상인 경우에도 위와 동일하게 분할이 진행될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 예시하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 디코더는 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 SAO가 전송되는 블록 단위(즉, 제1 블록 단위)로 SAO를 파싱한다(S1101).
여기서, SAO은 에지 오프셋(edge offset) 또는 밴드 오프셋(band offset)에 해당할 수 있다.
앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 4에서 설명한 방법에 따라 인코더에 의해 SAO가 전송되는 블록 단위는 가변적으로 정해질 수 있다.
앞서 실시예 1과 같이, SAO가 전송되는 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해질 수 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 단위에 대한 정보는 슬라이스 헤더(slice header), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 내에서 전송될 수 있다.
또는, 앞서 실시예 2와 같이, 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록(예를 들어, CTU 또는 CTB) 별로 개별적으로 정해질 수 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 단위에 대한 정보는 제2 블록 단위로 전송(즉, 제2 블록 단위의 신택스에서 전송)될 수 있다.
또는, 앞서 실시예 3과 같이, 제1 블록 단위가 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해지거나, 또는 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록(예를 들어, CTU 또는 CTB) 별로 개별적으로 정해질 수도 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위가 픽쳐 또는 슬라이스 별로 정해지는지 여부를 지시하는 플래그를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있으며, 및/또는 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다.
또는, 앞서 실시예 4와 같이, SAO가 전송 가능한 블록 단위(즉, 제3 블록 단위)가 전송되고, 제3 블록 단위의 크기와 부호화 단위(예를 들어, CU 또는 CB)의 크기 간의 관계에 따라 SAO가 전송되는 제1 블록 단위가 정해질 수 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 SAO이 전송 가능한 제3 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다.
여기서, 부호화 단위(예를 들어, CU 또는 CB)의 크기가 제3 블록 단위의 크기와 같거나 작으면 제3 블록 단위가 제1 블록 단위로 정해질 수 있다. 즉, 제3 블록 단위로 SAO가 전송될 수 있다.
반면, 부호화 단위(예를 들어, CU 또는 CB)의 크기가 제3 블록 단위의 크기보다 크면 부호화 단위가 제1 블록 단위로 정해질 수 있다. 즉, 부호화 단위로 SAO가 전송될 수 있다.
디코더는 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 복원된 픽쳐를 획득한다(S1102).
예를 들어, 디코더는 앞서 도 2에서 예시한, 역양자화 및 역변환 과정을 거쳐 잔차 신호를 획득하고, 잔차 신호와 예측(인트라 예측, 인터 예측)된 신호를 합산함으로써 복원된 픽쳐를 획득할 수도 있다.
디코더는 복원된 픽쳐에서 SAO가 전송되는 블록 단위(즉, 제1 블록 단위)로 각 픽셀에 파싱된 SAO를 합산함으로써, 복원된 픽쳐에 SAO를 적용한다(S1103).
즉, SAO이 전송되는 블록 단위와 SAO가 적용되는 블록 단위가 동일하게 정해질 수 있다. 따라서, 디코더는 SAO이 전송되는 블록에 대하여 수신한 SAO를 적용할 수 있다.
이때, 디코더는 복원된 픽쳐에 디블록킹 필터링을 적용하고, 디블록킹 필터링이 적용된 복원된 픽쳐에 SAO를 적용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 장치를 예시하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 디코더는 앞서 도 5 내지 도 11에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 디코더는 엔트로피 디코딩부(1201), 복원부(1202), 필터링부(1203)을 포함할 수 있다.
도 12에서 예시된 디코더의 세부 구성은 하나의 예시에 불과하며, 도 12에서 예시된 디코더의 세부 구성 중 일부가 다른 세부 구성에 포함되어 함께 구현되거나 어느 하나의 세부 구성이 기능 별로 분리되어 구현될 수도 있으며, 도 12에서 예시되지 않은 다른 구성이 추가되어 함께 구현될 수도 있다.
엔트로피 디코딩부(1201)는 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 SAO가 전송되는 블록 단위(즉, 제1 블록 단위)로 SAO를 파싱한다.
여기서, SAO은 에지 오프셋(edge offset) 또는 밴드 오프셋(band offset)에 해당할 수 있다.
앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 4에서 설명한 방법에 따라 인코더에 의해 SAO가 전송되는 블록 단위는 가변적으로 정해질 수 있다.
앞서 실시예 1과 같이, SAO가 전송되는 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해질 수 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 단위에 대한 정보는 슬라이스 헤더(slice header), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 내에서 전송될 수 있다.
또는, 앞서 실시예 2와 같이, 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록(예를 들어, CTU 또는 CTB) 별로 개별적으로 정해질 수 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 단위에 대한 정보는 제2 블록 단위로 전송(즉, 제2 블록 단위의 신택스에서 전송)될 수 있다.
또는, 앞서 실시예 3과 같이, 제1 블록 단위가 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해지거나, 또는 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록(예를 들어, CTU 또는 CTB) 별로 개별적으로 정해질 수도 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위가 픽쳐 또는 슬라이스 별로 정해지는지 여부를 지시하는 플래그를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있으며, 및/또는 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다.
또는, 앞서 실시예 4와 같이, SAO가 전송 가능한 블록 단위(즉, 제3 블록 단위)가 전송되고, 제3 블록 단위의 크기와 부호화 단위(예를 들어, CU 또는 CB)의 크기 간의 관계에 따라 SAO가 전송되는 제1 블록 단위가 정해질 수 있다. 이 경우, S1101 단계 이전에 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 SAO이 전송 가능한 제3 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계가 더 포함될 수 있다.
여기서, 부호화 단위(예를 들어, CU 또는 CB)의 크기가 제3 블록 단위의 크기와 같거나 작으면 제3 블록 단위가 제1 블록 단위로 정해질 수 있다. 즉, 제3 블록 단위로 SAO가 전송될 수 있다.
반면, 부호화 단위(예를 들어, CU 또는 CB)의 크기가 제3 블록 단위의 크기보다 크면 부호화 단위가 제1 블록 단위로 정해질 수 있다. 즉, 부호화 단위로 SAO가 전송될 수 있다.
복원부(1202)는 인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 복원된 픽쳐를 획득한다.
예를 들어, 디코더는 앞서 도 2에서 예시한, 역양자화 및 역변환 과정을 거쳐 잔차 신호를 획득하고, 잔차 신호와 예측(인트라 예측, 인터 예측)된 신호를 합산함으로써 복원된 픽쳐를 획득할 수도 있다.
필터링부(1203)는 복원된 픽쳐에서 SAO가 전송되는 블록 단위(즉, 제1 블록 단위)로 각 픽셀에 파싱된 SAO를 합산함으로써, 복원된 픽쳐에 SAO를 적용한다.
즉, SAO이 전송되는 블록 단위와 SAO가 적용되는 블록 단위가 동일하게 정해질 수 있다. 따라서, 디코더는 SAO이 전송되는 블록에 대하여 수신한 SAO를 적용할 수 있다.
이때, 디코더는 복원된 픽쳐에 디블록킹 필터링을 적용하고, 디블록킹 필터링이 적용된 복원된 픽쳐에 SAO를 적용할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 영상을 복호화하는 방법에 있어서,
    인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 샘플 적응적 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset)이 전송되는 제1 블록 단위로 상기 SAO를 파싱하는 단계;
    상기 비트스트림으로부터 복원된 픽쳐를 획득하는 단계; 및
    상기 복원된 픽쳐에서 상기 제1 블록 단위로 각 픽셀에 상기 파싱된 SAO를 합산하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 블록 단위는 상기 인코더에 의해 가변적으로 정해지는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비트스트림으로부터 상기 제1 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계를 더 포함하는 영상 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해지는 영상 복호화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 블록 단위에 대한 정보는 슬라이스 헤더(slice header), 픽쳐 파라미터 세트(PPS: picture parameter set), 시퀀스 파라미터 세트(SPS: sequence parameter set) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS: video parameter set) 내에서 전송되는 영상 복호화 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록 별로 개별적으로 정해지는 영상 복호화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 블록 단위에 대한 정보는 상기 제2 블록 단위로 전송되는 영상 복호화 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 비트스트림으로부터 상기 제1 블록 단위가 픽쳐 또는 슬라이스 별로 정해지는지 여부를 지시하는 플래그를 파싱하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플래그 값에 따라 상기 제1 블록 단위는 픽쳐 또는 슬라이스 별로 개별적으로 정해지거나, 또는 픽쳐 또는 슬라이스가 분할되는 소정의 크기의 제2 블록 별로 개별적으로 정해지는 영상 복호화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비트스트림으로부터 상기 SAO이 전송 가능한 제3 블록 단위에 대한 정보를 파싱하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복원된 영상 내에서 부호화 단위의 크기가 상기 제3 블록 단위의 크기와 같거나 작으면 상기 제3 블록 단위가 상기 제1 블록 단위로 정해지고, 그렇지 않으면 상기 부호화 단위가 상기 제1 블록 단위로 정해지는 영상 복호화 방법.
  9. 영상을 복호화하는 장치에 있어서,
    인코더로부터 출력된 비트스트림으로부터 샘플 적응적 오프셋(SAO: Sample Adaptive Offset)이 전송되는 제1 블록 단위로 상기 SAO를 파싱하는 엔트로피 디코딩부;
    상기 비트스트림으로부터 복원된 픽쳐를 획득하는 복원부; 및
    상기 복원된 픽쳐에서 상기 제1 블록 단위로 각 픽셀에 상기 파싱된 SAO를 합산하는 필터링부를 포함하고,
    상기 제 1 블록 단위는 상기 인코더에 의해 가변적으로 정해지는 장치.
PCT/KR2016/006287 2015-06-16 2016-06-14 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 WO2016204479A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/736,234 US10506259B2 (en) 2015-06-16 2016-06-14 Method for encoding/decoding image, and device therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562180070P 2015-06-16 2015-06-16
US62/180,070 2015-06-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016204479A1 true WO2016204479A1 (ko) 2016-12-22

Family

ID=57545843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/006287 WO2016204479A1 (ko) 2015-06-16 2016-06-14 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10506259B2 (ko)
WO (1) WO2016204479A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2021002464A (es) * 2018-09-05 2021-04-29 Panasonic Ip Corp America Codificador, decodificador, metodo de codificacion y metodo de decodificacion.
US11956427B2 (en) * 2019-03-21 2024-04-09 Sk Telecom Co., Ltd. Method of restoration in subblock units, and video decoding apparatus
AR121127A1 (es) 2020-02-29 2022-04-20 Beijing Bytedance Network Tech Co Ltd Señalización de información de imagen de referencia en un flujo de bits de video

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120177107A1 (en) * 2011-01-09 2012-07-12 Mediatek Inc. Apparatus and Method of Sample Adaptive Offset for Video Coding
US20130077697A1 (en) * 2011-09-27 2013-03-28 Broadcom Corporation Adaptive loop filtering in accordance with video coding
US20130114678A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-09 General Instrument Corporation Devices and methods for sample adaptive offset coding and/or signaling
KR20130098481A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 전자부품연구원 비디오 압축 시스템의 sao 처리 장치 및 그 방법
KR20150041767A (ko) * 2011-12-22 2015-04-17 삼성전자주식회사 최대 부호화 단위 별로 픽셀 분류에 따른 오프셋 조정을 이용하는 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 비디오 복호화 방법 및 그 장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8938009B2 (en) * 2007-10-12 2015-01-20 Qualcomm Incorporated Layered encoded bitstream structure
US11496760B2 (en) * 2011-07-22 2022-11-08 Qualcomm Incorporated Slice header prediction for depth maps in three-dimensional video codecs
US9955153B2 (en) * 2012-01-05 2018-04-24 Google Technology Holdings LLC Devices and methods for sample adaptive offset coding
US10368068B2 (en) * 2013-10-01 2019-07-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Encoder and method for video processing
US9906790B2 (en) * 2014-03-14 2018-02-27 Qualcomm Incorporated Deblock filtering using pixel distance
US10291940B2 (en) * 2014-05-23 2019-05-14 Qualcomm Incorporated Coding runs with escape in palette-based video coding
US10230980B2 (en) * 2015-01-26 2019-03-12 Qualcomm Incorporated Overlapped motion compensation for video coding

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120177107A1 (en) * 2011-01-09 2012-07-12 Mediatek Inc. Apparatus and Method of Sample Adaptive Offset for Video Coding
US20130077697A1 (en) * 2011-09-27 2013-03-28 Broadcom Corporation Adaptive loop filtering in accordance with video coding
US20130114678A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-09 General Instrument Corporation Devices and methods for sample adaptive offset coding and/or signaling
KR20150041767A (ko) * 2011-12-22 2015-04-17 삼성전자주식회사 최대 부호화 단위 별로 픽셀 분류에 따른 오프셋 조정을 이용하는 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 비디오 복호화 방법 및 그 장치
KR20130098481A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 전자부품연구원 비디오 압축 시스템의 sao 처리 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20180199069A1 (en) 2018-07-12
US10506259B2 (en) 2019-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018128323A1 (ko) 이차 변환을 이용한 비디오 신호의 인코딩/디코딩 방법 및 장치
WO2018128322A1 (ko) 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2018236031A1 (ko) 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2021015523A1 (ko) 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2018236028A1 (ko) 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2018174593A1 (ko) 적응적인 화소 분류 기준에 따른 인루프 필터링 방법
WO2014171713A1 (ko) 인트라 예측을 이용한 비디오 부호화/복호화 방법 및 장치
WO2018062880A1 (ko) 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2016204531A1 (ko) 블록 경계에 따라 적응적으로 필터링을 수행하는 방법 및 장치
WO2018070713A1 (ko) 크로마 성분에 대한 인트라 예측 모드를 유도하는 방법 및 장치
WO2020162737A1 (ko) 이차 변환을 이용하는 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2016153146A1 (ko) 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2018212569A1 (ko) 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2018044089A1 (ko) 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2016159610A1 (ko) 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2016137166A1 (ko) 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2016064123A1 (ko) 비디오 신호 처리 방법 및 장치
WO2018066809A1 (ko) 크로마 성분 코딩 유닛 분할 방법 및 장치
WO2016133356A1 (ko) 적응적 스캔 오더를 이용하여 비디오 신호를 인코딩, 디코딩하는 방법 및 장치
WO2016140439A1 (ko) 향상된 예측 필터를 이용하여 비디오 신호를 인코딩, 디코딩하는 방법 및 장치
WO2017065422A1 (ko) 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2019022537A1 (ko) 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2016064242A1 (ko) 그래프 템플릿으로부터 유도된 변환을 이용하여 비디오 신호를 디코딩/인코딩하는 방법 및 장치
WO2019143103A1 (ko) 다양한 변환 기술을 사용하는 비디오 코딩 방법 및 장치
WO2016204524A1 (ko) 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16811892

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16811892

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1