WO2017003063A1 - Method for processing image based on inter prediction mode and system therefor - Google Patents

Method for processing image based on inter prediction mode and system therefor Download PDF

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WO2017003063A1
WO2017003063A1 PCT/KR2016/002034 KR2016002034W WO2017003063A1 WO 2017003063 A1 WO2017003063 A1 WO 2017003063A1 KR 2016002034 W KR2016002034 W KR 2016002034W WO 2017003063 A1 WO2017003063 A1 WO 2017003063A1
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WO
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motion
block
motion parameter
candidate list
prediction
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/002034
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Korean (ko)
Inventor
서정동
박승욱
임재현
박내리
김철근
남정학
Original Assignee
엘지전자(주)
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Filing date
Publication date
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513Processing of motion vectors
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    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/53Multi-resolution motion estimation; Hierarchical motion estimation

Definitions

  • the present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for encoding / decoding a still image or moving image based on an inter prediction mode and an apparatus supporting the same.
  • 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.
  • the present invention proposes a method of encoding / decoding video using multiple motion parameters in inter prediction (or inter picture prediction).
  • the present invention proposes a method for signaling multiple motion parameters usable in inter prediction (eg, merge mode or AMVP mode).
  • the present invention proposes a method for performing motion compensation using multiple motion parameters.
  • An aspect of the present invention is an apparatus for processing an image based on inter prediction, wherein the multi-motion parameter application determining unit determines whether inter prediction using a multi-motion parameter is applied to a block constituting the image
  • a motion parameter decoder for decoding the multiple motion parameters and a prediction block generator for generating a prediction block for the block using the multiple motion parameters when the multiple motion parameters are used. It may be defined as a plurality of motion parameters selected from a single motion parameter candidate list.
  • the prediction block may be generated by overlapping pixel values of each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter at the same ratio.
  • the prediction block may be generated by overlapping pixel values to which a predetermined weight is applied for each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter.
  • the prediction block may be generated by overlapping a value to which a predetermined weight is applied for each pixel value of each reference block specified by each motion parameter included in the multiple motion parameter.
  • the block is divided into a plurality of subblocks, and a prediction block may be generated for each subblock by using a motion parameter applied to each subblock among the multiple motion parameters.
  • each motion parameter included in the multiple motion parameters may be applied to each subblock according to a z-scan order in a decoding order.
  • a motion parameter applied to each subblock may be determined based on a correlation between each motion parameter included in the multiple motion parameter and a motion parameter of a neighboring block of each subblock.
  • a motion parameter applied to each subblock may be determined based on a position of a candidate block corresponding to each motion parameter included in the multiple motion parameter.
  • the candidate list index selected from the motion parameter candidate list is transmitted, and the multiple motion parameters can be decoded using the candidate list index.
  • the number of candidate list indexes may be transmitted, and then the candidate list indexes may be sequentially transmitted.
  • decoding of the candidate list index may be terminated when an end code for the candidate list index is transmitted.
  • the candidate list index value may be transmitted in the case of the first motion parameter included in the multi-motion parameter, and the difference value from the previous candidate list index may be transmitted in the case of the second and subsequent motion parameters.
  • the candidate list index selected from the motion parameter candidate list, the inter prediction mode indicating the inter prediction direction, the reference index indicating the reference picture, and the motion vector information are transmitted in one unit, and the candidate list index and the inter
  • the multiple motion parameter may be decoded using a prediction mode, the reference index, and the motion vector information.
  • the candidate list index, the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector information are transmitted in the case of the first motion parameter included in the multi-motion parameter, and in the case of the second motion parameter, the inter prediction mode, The reference index and the motion vector information may be transmitted.
  • the efficiency of motion compensation may be increased by performing inter prediction (or inter picture prediction) using multiple motion parameters.
  • inter prediction or inter picture prediction
  • multiple motion parameters it is possible to increase the accuracy of inter prediction.
  • the amount of residual signal is reduced and the overall video encoding efficiency can be increased.
  • 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 is a diagram illustrating a direction of inter prediction as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG 6 illustrates integer and fractional sample positions for quarter sample interpolation, as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 7 illustrates a position of a spatial candidate as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an inter prediction method as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a motion compensation process as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in a merge mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in an AMVP mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a decoding process in an inter prediction mode using multiple parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of calculating similarity between a current block and a reference block when motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a method of calculating pixel weights in motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a non-square division method of the current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 illustrates a split form of a current block when motion compensation is performed by applying three multi-motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a partitioned shape of a current processing block using neighboring pixel values according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is a diagram more specifically illustrating an inter predictor according to an embodiment of the present invention.
  • the 'processing unit' refers to a unit in which a process of encoding / decoding such as prediction, transformation, and / or quantization is performed.
  • the processing unit may be referred to as a 'unit', 'processing block' or 'block'.
  • the processing unit may be interpreted to include a unit for the luma component and a unit for the chroma component.
  • the processing unit may correspond to a Coding Tree Unit (CTU), a Coding Unit (CU), a Prediction Unit (PU), or a Transform Unit (TU).
  • CTU Coding Tree Unit
  • CU Coding Unit
  • PU Prediction Unit
  • TU Transform Unit
  • the processing unit may be interpreted as a unit for a luma component or a unit for a chroma component.
  • the processing unit may be a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PB), or a transform block (TB) for a luma component. May correspond to. Or, it may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PU), or a transform block (TB) for a chroma component.
  • processing unit is not necessarily limited to square blocks, but may also be configured in a polygonal form having three or more vertices.
  • the transmission or reception of specific data or information may be interpreted to mean that corresponding data or information is included in a bitstream composed of an encoded image and data related to encoding.
  • 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 processing units.
  • the subtractor 115 subtracts the difference from the prediction signal (or prediction block) output from the prediction unit 180 (that is, the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182) in the input image signal. Generate a residual signal (or difference 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 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 inter prediction unit 181 may further include a configuration for performing inter prediction using multiple motion parameters. Detailed description thereof will be described later.
  • 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 generates an interpolation pixel by applying an interpolation filter to integer pixels, and uses an interpolated block composed of interpolated pixels as a prediction block. You can make predictions.
  • 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 prediction signal 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 prediction signal (or prediction block) generated by the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a differential signal (or differential block). It can be used to generate.
  • 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 prediction unit 260 (that is, the prediction signal (or prediction block) output from the inter prediction unit 261 or the intra prediction unit 262. ) Generates a reconstructed signal (or a reconstruction block).
  • 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.
  • the inter prediction unit 261 may further include a configuration for performing inter prediction using multiple motion parameters. Detailed description thereof will be described later.
  • 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 decoded portion of the current picture or other pictures in which the current processing unit is included may be used to reconstruct the current processing unit in which decoding is performed.
  • Intra picture or I picture which uses only the current picture for reconstruction, i.e. performs only intra picture prediction, predicts a picture (slice) using at most one motion vector and reference index to predict each unit
  • a picture using a predictive picture or P picture (slice), up to two motion vectors, and a reference index (slice) may be referred to as a bi-predictive picture or a B picture (slice).
  • Intra prediction means a prediction method that derives the current processing block from data elements (eg, sample values, etc.) of the same decoded picture (or slice). That is, a method of predicting pixel values of the current processing block by referring to reconstructed regions in the current picture.
  • data elements eg, sample values, etc.
  • Inter Inter prediction (or inter screen prediction)
  • Inter prediction means a prediction method of deriving a current processing block based on data elements (eg, sample values or motion vectors, etc.) of pictures other than the current picture. That is, a method of predicting pixel values of the current processing block by referring to reconstructed regions in other reconstructed pictures other than the current picture.
  • data elements eg, sample values or motion vectors, etc.
  • Inter prediction (or inter picture prediction) is a technique for removing redundancy existing between pictures, and is mostly performed through motion estimation and motion compensation.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a direction of inter prediction as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • inter prediction includes uni-directional prediction that uses only one past picture or a future picture as a reference picture on a time axis with respect to one block, and bidirectional prediction that simultaneously refers to past and future pictures. Bi-directional prediction).
  • uni-directional prediction includes forward direction prediction using one reference picture displayed (or output) before the current picture in time and 1 displayed (or output) after the current picture in time. It can be divided into backward direction prediction using two reference pictures.
  • the motion parameter (or information) used to specify which reference region (or reference block) is used to predict the current block in the inter prediction process is an inter prediction mode (where
  • the inter prediction mode may indicate a reference direction (i.e., unidirectional or bidirectional) and a reference list (i.e., L0, L1 or bidirectional), a reference index (or reference picture index or reference list index), Contains motion vector information.
  • the motion vector information may include a motion vector, a motion vector prediction (MVP), or a motion vector difference (MVD).
  • the motion vector difference value means a difference value between the motion vector and the motion vector prediction value.
  • motion parameters for one direction are used. That is, one motion parameter may be needed to specify the reference region (or reference block).
  • Bidirectional prediction uses motion parameters for both directions.
  • up to two reference regions may be used.
  • the two reference regions may exist in the same reference picture or may exist in different pictures, respectively. That is, up to two motion parameters may be used in the bidirectional prediction scheme, and two motion vectors may have the same reference picture index or different reference picture indexes. In this case, all of the reference pictures may be displayed (or output) before or after the current picture in time.
  • the encoder performs motion estimation to find the reference region most similar to the current processing block from the reference pictures in the inter prediction process.
  • the encoder may provide a decoder with a motion parameter for the reference region.
  • the encoder / decoder may obtain a reference region of the current processing block using the motion parameter.
  • the reference region exists in a reference picture having the reference index.
  • the pixel value or interpolated value of the reference region specified by the motion vector may be used as a predictor of the current processing block. That is, using motion information, motion compensation is performed to predict an image of a current processing block from a previously decoded picture.
  • a method of acquiring a motion vector prediction value mvp using motion information of previously coded blocks and transmitting only a difference value mvd thereof may be used. That is, the decoder obtains a motion vector prediction value of the current processing block using motion information of other decoded blocks, and obtains a motion vector value for the current processing block using the difference value transmitted from the encoder. In obtaining the motion vector prediction value, the decoder may obtain various motion vector candidate values by using motion information of other blocks that are already decoded, and obtain one of them as the motion vector prediction value.
  • a set of previously decoded pictures are stored in a decoded picture buffer (DPB) for decoding the remaining pictures.
  • DPB decoded picture buffer
  • a reference picture refers to a picture including a sample that can be used for inter prediction in a decoding process of a next picture in decoding order.
  • a reference picture set refers to a set of reference pictures associated with a picture, and is composed of all pictures previously associated in decoding order.
  • the reference picture set may be used for inter prediction of an associated picture or a picture following an associated picture in decoding order. That is, reference pictures maintained in the decoded picture buffer DPB may be referred to as a reference picture set.
  • the encoder may provide the decoder with reference picture set information in a sequence parameter set (SPS) (ie, a syntax structure composed of syntax elements) or each slice header.
  • SPS sequence parameter set
  • a reference picture list refers to a list of reference pictures used for inter prediction of a P picture (or slice) or a B picture (or slice).
  • the reference picture list may be divided into two reference picture lists, and may be referred to as reference picture list 0 (or L0) and reference picture list 1 (or L1), respectively.
  • a reference picture belonging to reference picture list 0 may be referred to as reference picture 0 (or L0 reference picture)
  • a reference picture belonging to reference picture list 1 may be referred to as reference picture 1 (or L1 reference picture).
  • one reference picture list i.e., reference picture list 0
  • two reference picture lists i.e., reference Picture list 0 and reference picture list 1
  • Such information for distinguishing a reference picture list for each reference picture may be provided to the decoder through reference picture set information.
  • the decoder adds the reference picture to the reference picture list 0 or the reference picture list 1 based on the reference picture set information.
  • a reference picture index (or reference index) is used to identify any one specific reference picture in the reference picture list.
  • a sample of the prediction block for the inter predicted current processing block is obtained from the sample value of the corresponding reference region in the reference picture identified by the reference picture index.
  • the corresponding reference region in the reference picture represents the region of the position indicated by the horizontal component and the vertical component of the motion vector.
  • Fractional sample interpolation is used to generate predictive samples for noninteger sample coordinates, except when the motion vector has an integer value. For example, a motion vector of one quarter of the distance between samples may be supported.
  • fractional sample interpolation of luminance components applies an 8-tap filter in the horizontal and vertical directions, respectively.
  • fractional sample interpolation of the color difference component applies a 4-tap filter in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
  • FIG 6 illustrates integer and fractional sample positions for quarter sample interpolation, as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • the shaded block in which the upper-case letter (A_i, j) is written indicates the integer sample position
  • the shaded block in which the lower-case letter (x_i, j) is written is the fractional sample position. Indicates.
  • Fractional samples are generated by applying interpolation filters to integer sample values in the horizontal and vertical directions, respectively.
  • an 8-tap filter may be applied to four integer sample values on the left side and four integer sample values on the right side based on the fractional sample to be generated.
  • a merge mode and advanced motion vector prediction may be used to reduce the amount of motion information.
  • Merge mode refers to a method of deriving a motion parameter (or information) from a neighboring block spatially or temporally.
  • the set of candidates available in merge mode is composed of spatial neighbor candidates, temporal candidates and generated candidates.
  • FIG. 7 illustrates a position of a spatial candidate as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • each spatial candidate block is available according to the order of ⁇ A1, B1, B0, A0, B2 ⁇ . In this case, when the candidate block is encoded in the intra prediction mode and there is no motion information, or when the candidate block is located outside the current picture (or slice), the candidate block is not available.
  • the spatial merge candidate can be constructed by excluding unnecessary candidate blocks from candidate blocks of the current processing block. For example, when the candidate block of the current prediction block is the first prediction block in the same coding block, the candidate block having the same motion information may be excluded except for the corresponding candidate block.
  • the temporal merge candidate configuration process is performed in the order of ⁇ T0, T1 ⁇ .
  • the block when the right bottom block T0 of the collocated block of the reference picture is available, the block is configured as a temporal merge candidate.
  • the colocated block refers to a block existing at a position corresponding to the current processing block in the selected reference picture.
  • the block T1 located at the center of the collocated block is configured as a temporal merge candidate.
  • the maximum number of merge candidates may be specified in the slice header. If the number of merge candidates is larger than the maximum number, the number of spatial candidates and temporal candidates smaller than the maximum number is maintained. Otherwise, the number of merge candidates is generated by combining the candidates added so far until the maximum number of candidates becomes the maximum (ie, combined bi-predictive merging candidates). .
  • the encoder constructs a merge candidate list in the above manner and performs motion estimation to merge candidate block information selected from the merge candidate list into a merge index (for example, merge_idx [x0] [y0] '). Signal to the decoder.
  • a merge index for example, merge_idx [x0] [y0] '.
  • the B1 block is selected from the merge candidate list.
  • “index 1” may be signaled to the decoder as a merge index.
  • the decoder constructs a merge candidate list similarly to the encoder, and derives the motion information for the current prediction block from the motion information of the candidate block corresponding to the merge index received from the encoder in the merge candidate list.
  • the decoder generates a prediction block for the current processing block based on the derived motion information (ie, motion compensation).
  • the AMVP mode refers to a method of deriving a motion vector prediction value from neighboring blocks.
  • horizontal and vertical motion vector difference (MVD), reference index, and inter prediction modes are signaled to the decoder.
  • the horizontal and vertical motion vector values are calculated using the derived motion vector prediction value and the motion vector difference (MVD) provided from the encoder.
  • the encoder constructs a motion vector predictor candidate list and performs motion estimation to perform a motion estimation flag (ie, candidate block information) selected from the motion vector predictor candidate list (for example, mvp_lX_flag [x0] [y0). ] ') Is signaled to the decoder.
  • the decoder constructs a motion vector predictor candidate list similarly to the encoder, and derives a motion vector predictor of the current processing block using the motion information of the candidate block indicated by the motion reference flag received from the encoder in the motion vector predictor candidate list.
  • the decoder obtains a motion vector value for the current processing block by using the derived motion vector prediction value and the motion vector difference value transmitted from the encoder.
  • the decoder generates a prediction block for the current processing block based on the derived motion information (ie, motion compensation).
  • the first spatial motion candidate is selected from the set of ⁇ A0, A1 ⁇ located on the left side
  • the second spatial motion candidate is selected from the set of ⁇ B0, B1, B2 ⁇ located above.
  • the candidate configuration is terminated, but if less than two, the temporal motion candidate is added.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an inter prediction method as an embodiment to which the present invention is applied.
  • a decoder decodes a motion parameter for a processing block (eg, a prediction unit) (S801).
  • the decoder may decode the merge index signaled from the encoder.
  • the motion parameter of the current processing block can be derived from the motion parameter of the candidate block indicated by the merge index.
  • the decoder may decode horizontal and vertical motion vector difference (MVD), reference index, and inter prediction mode signaled from the encoder.
  • the motion vector prediction value may be derived from the motion parameter of the candidate block indicated by the motion reference flag, and the motion vector value of the current processing block may be derived using the motion vector prediction value and the received motion vector difference value.
  • the decoder performs motion compensation on the prediction unit by using the decoded motion parameter (or information) (S802).
  • the encoder / decoder performs motion compensation that predicts an image of the current unit from a previously decoded picture by using the decoded motion parameter.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a motion compensation process as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 9 illustrates a case in which a motion parameter for a current block to be encoded in a current picture is unidirectional prediction, a second picture in LIST0, LIST0, and a motion vector (-a, b). do.
  • the current block is predicted using values of positions (ie, sample values of reference blocks) that are separated from the current block by (-a, b) in the second picture of LIST0.
  • another reference list (eg, LIST1), a reference index, and a motion vector difference value are transmitted so that the decoder derives two reference blocks and predicts the current block value based on the reference block.
  • the present invention proposes a method for performing inter prediction (ie, motion estimation / compensation) using multiple motion parameters for one block.
  • a list consisting of candidates of motion parameters available for deriving a motion parameter for the current processing block is referred to as a motion parameter candidate list (eg, a merge candidate list in the case of merge mode. candidate list) or motion vector predictor candidate list in the AMVP mode.
  • a motion parameter candidate list eg, a merge candidate list in the case of merge mode. candidate list
  • motion vector predictor candidate list in the AMVP mode.
  • an index indicating a motion parameter selected by a transmitting end (ie, an encoder) in the 'motion parameter candidate list' is referred to as a 'candidate list index (for example, in the case of merge mode, a merging candidate index ( merging candidate index (or merge index) or available flag (availablility flag) in the AMVP mode.
  • 'multiple motion parameters' means a plurality of motion parameters selected (or found) from a single 'reference picture list'.
  • a method of signaling a multi-motion parameter when a merge mode which is a technique of constructing a candidate list with neighboring motion parameters and transmitting only an index of the candidate list, is applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in a merge mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a case where B1 and A0 are selected as multiple motion parameters in a state where a motion parameter candidate list (that is, a merge candidate list) is configured.
  • a motion parameter candidate list that is, a merge candidate list
  • the decoder in order to transmit the multiple motion parameters selected by the transmitting end (ie, the encoder) to the receiving end (ie, the decoder), the decoder must know the number of motion parameters transmitted from the encoder. That is, the encoder may inform the decoder of the number of multiple motion parameters transmitted or the number of multiple motion parameters may be predetermined.
  • the decoder may select two motion parameters from the encoder (ie, each candidate list index indicating two motion parameters selected in the motion parameter candidate list). It should be noted that will be sent.
  • the encoder may first transmit the number of candidate list indexes (ie, the number of multiple motion parameters) to the decoder, and then sequentially transmit each candidate list index to the decoder.
  • the number of candidate list indexes to be transmitted to the decoder may be predetermined so that the encoder and the decoder may know each other.
  • the encoder may transmit a predetermined number of respective candidate list indexes to the decoder.
  • the encoder may preset an end code of candidate list index encoding and transmit all candidate list indexes to the decoder before inserting the end code. That is, the end code can be inserted into the next bit (column) of all candidate list indices.
  • the encoder sets the maximum number of candidate list indexes to be transmitted and the end code of the candidate list index encoding. If the number of candidate list indexes to be transmitted reaches the maximum number, the encoder finishes the transmission without transmitting the end code to the decoder. You may. Even in this case, if the number of candidate list indexes to be transmitted does not reach the maximum number, the encoder may preset the end code of the candidate list index encoding and transmit all the candidate list indexes to the decoder before inserting the end code.
  • the encoder transmits a candidate list index for indicating each motion parameter to the decoder.
  • the following methods may be used for this purpose.
  • the encoder since B1 and A0 have been selected as the multi-motion parameters, the encoder must send a candidate list index (ie, each index indicating B1 and A0) to the decoder.
  • the encoder may transmit a candidate list index indicating the selected multiple parameters in the motion parameter candidate list to the decoder as it is.
  • candidate list index values 1 and 3 may be transmitted to the decoder.
  • the encoder may transmit the candidate list index value of the motion parameter candidate list as it is, and the second candidate list index may transmit a difference value from the first candidate list index to the decoder. Similarly, the candidate list index may then transmit a difference value with the previous candidate list index to the decoder.
  • the encoder may transmit each candidate list index in the order.
  • the second and subsequent candidate list indexes may transmit a difference value with the previous candidate list index to the decoder.
  • the candidate list index indicating each motion parameter is sorted in ascending order so that a negative number does not occur in the difference value, and the imprinting candidate list according to the order
  • the index can be sent to the decoder.
  • Table 1 illustrates syntax for transmitting multiple motion parameters for a block to which merge mode is applied.
  • Table 1 exemplifies the syntax of the method 1) of the above-described method for transmitting the number of multiple motion parameters.
  • the syntax may be configured differently from that of Table 1 below.
  • the decoder checks the number of multiple motion parameters num_multiple_motion_param_munus_1 (that is, the number of candidate list indexes) when a merge mode is applied in which the current processing block (for example, the prediction unit) is not skip. .
  • a value obtained by adding 1 to 'num_multiple_motion_param_munus_1' may indicate the number of multiple motion parameters.
  • the encoder transmits a candidate list index (multiple_merge_idx [x0] [y0]) for indicating multiple motion parameters by the number of multiple motion parameters.
  • the decoder checks the index (multiple_merge_idx [x0] [y0]) of the candidate list for indicating the multiple motion parameter while looping the number of multiple motion parameters.
  • 'multiple_merge_idx [x0] [y0]' may indicate the index value of the candidate list as it is, or in case of the first candidate list index, 'multiple_merge_idx [x0] [y0]' indicates the candidate list index and
  • the second and subsequent candidate list indexes may indicate a difference value from the previous candidate list index.
  • a motion parameter candidate list is created by using neighboring motion parameters, and one of them is selected to include a candidate list index, an inter prediction mode (or a reference direction, a reference list direction), and a reference index of the current block.
  • an inter prediction mode or a reference direction, a reference list direction
  • a reference index of the current block is selected.
  • AMVP mode a mode for transmitting a motion vector difference value of a motion parameter selected from a motion parameter candidate list
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in an AMVP mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 11 illustrates a case where B1 and A1 are selected as multiple motion parameters in a state where a motion parameter candidate list (that is, a motion vector predictor candidate list) is configured.
  • a motion parameter candidate list that is, a motion vector predictor candidate list
  • the decoder needs to know the number of motion parameters transmitted from the encoder in order to transmit the multiple motion parameters selected by the transmitter (ie, the encoder) to the receiver (ie, the decoder). To this end, the methods described above may be used in the same manner.
  • the difference between the multiple motion parameters and the motion vector is transmitted together, so the following methods can be used.
  • the encoder may bundle four pieces of information of a candidate list index, an inter prediction mode (or reference direction), a reference index, and a motion vector difference value in one unit and transmit the number of multiple motion parameters.
  • the candidate list index '1', the inter prediction mode (inter_pred_idc), the reference index (ref_idx), and the motion vector difference value (mvd) are transmitted to the decoder as a set.
  • the candidate list index '0', the inter prediction mode inter_pred_idc, the reference index ref_idx, and the motion vector difference value mvd may be transmitted to the decoder as a set.
  • the encoder transmits only the first motion parameter, four types of information of the candidate list index, the reference list direction, the reference list index, and the difference vector, and after that, only three pieces of information except the candidate list index may be transmitted.
  • the reference value of the difference vector may be fixed and used as the motion vector of the motion parameter indicated by the corresponding candidate list index.
  • the reference of the difference vector may be set to the motion vector of the immediately transmitted motion parameter.
  • the method of 2-1) and 2-2) may be optionally used.
  • the encoder may transmit a flag indicating a method used among the methods of 2-1) and 2-2).
  • the decoder may infer a method selected among the methods of 2-1) and 2-2) using a specific value (eg, an absolute value of a motion difference vector).
  • the candidate list index '1', the inter prediction mode (inter_pred_idc), the reference index (ref_idx), and the motion vector difference value (mvd) are transmitted to the decoder as a set.
  • the inter prediction mode inter_pred_idc, the reference index ref_idx, and the motion vector difference value mvd may be transmitted to the decoder as a set.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a decoding process in an inter prediction mode using multiple parameters according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder determines whether inter prediction using multiple motion parameters is applied to the current block (S1201).
  • the information indicating whether the multiple motion parameter is used is a sequence level, a picture. It may be transmitted in units of levels or slice levels.
  • the encoder may transmit on / off on whether to use multiple motion parameters at a sequence level (eg, Sequence Parameter Set (SPS)).
  • a sequence level eg, Sequence Parameter Set (SPS)
  • the decoder may determine whether the multi motion parameter is used in the current video image on a video image basis.
  • SPS Sequence Parameter Set
  • the encoder turns on / off whether to use multiple motion parameters at a Picture level (e.g. Picture Parameter Set (PPS)) or at a slice level (e.g. slice header). You can send (on / off). In this case, the decoder may determine whether multiple motion parameters are used in the current picture / slice on a picture / slice basis.
  • a Picture level e.g. Picture Parameter Set (PPS)
  • a slice level e.g. slice header
  • the information indicating whether the multiple motion parameter is used may be transmitted in units of processing blocks (eg, coding units or prediction units). It may be.
  • the decoder may determine whether the multi motion parameter is applied to the current processing block on a processing block (for example, coding unit or prediction unit) basis.
  • a merge mode and an AMVP mode may be applied as a method of encoding a processing block to which multiple motion parameters are applied.
  • a flag (multiple_motion_param_flag) indicating whether to apply the multiple motion parameter after the merge flag (merge_flag) indicating whether the merge mode is applied in the prediction unit syntax is transmitted.
  • a flag (multiple_motion_param_flag) indicating whether to apply the multiple motion parameter may be transmitted before determining the slice type (slice_type).
  • the partition for the prediction unit i.e., the processing block is the prediction unit
  • the mode (PartMode) may be set to 2N ⁇ 2N.
  • whether the multiple motion parameters are applied to the current processing block may be indicated as one of the partition modes (PartMode) other than the flag (multiple_motion_param_flag) indicating whether to apply the multiple motion parameters.
  • the prediction unit (that is, when the processing block is the prediction unit) may be decoded without further splitting in one coding unit, such as a split mode (PartMode) 2N ⁇ 2N.
  • step S1201 when the multi-motion parameter is applied to the current block, the decoder decodes (or derives) the multi-motion parameter (S1202).
  • the candidate list index selected from the motion parameter candidate list is transmitted, and the decoder can decode the multiple motion parameters by decoding the candidate list index.
  • the decoder decodes the candidate list index and decodes (or derives) the motion parameter for the current processing block from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index, respectively. )can do.
  • the decoder may decode the candidate list index (if present), the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value received from the encoder.
  • the motion vector prediction value of the current processing block is derived from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index, and the motion vector of the current processing block is obtained by adding the derived motion vector prediction value and the received motion vector difference value. Can be decrypted (or derived).
  • the decoder may receive the number of multiple motion parameters from the encoder (eg, 'num_multiple_motion_param_minus_1') or the number of multiple motion parameters may be predetermined so that the decoder may already know.
  • the decoder may decode a candidate list index (and inter prediction mode, reference index, and motion vector difference value) transmitted from the encoder while performing a loop as many times as the number of multiple motion parameters.
  • the encoder transmits a candidate list index (and inter prediction mode, reference index, and motion vector difference value) to the decoder, and ends when transmission of the candidate list index (and inter prediction mode, reference index, and motion vector difference value) is finished.
  • the code may be sent to the decoder.
  • the encoder may complete the transmission without transmitting the end code to the decoder when the maximum number of candidate list indexes to be transmitted reaches a predetermined maximum number.
  • the decoder decodes the candidate list index (and inter prediction mode, reference index, motion vector difference value) transmitted from the encoder, and reaches the maximum number of candidate list indexes or if the end code is decoded, the candidate list index ( And the decoding process of the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value.
  • the candidate list index value in the motion parameter candidate list may be transmitted as it is.
  • the candidate list index value of the motion parameter candidate list may be transmitted as it is, and the second and subsequent candidate list indexes may be transmitted as difference values from the first candidate list index.
  • the decoder performs motion compensation on the current block by using the decoded multiple motion parameters (S1203).
  • the decoder identifies multiple reference blocks (within the reference picture) for the current block by using the decoded multiple motion parameters, and generates a predictive block (or prediction value) for the current block based on the multiple reference blocks. do.
  • the partitioning information (for example, 'block_partitioning_info') of the current processing block may be transmitted from the encoder to apply the multi-motion parameter, but when the partitioning of the current processing block is derived from the decoder, May not be encoded and transmitted.
  • the partitioning information may include the location of each subblock in which the current processing block is divided.
  • the split information may include indication information (eg, an index or a flag) indicating the split type selected from the predefined split types.
  • step S1201 when it is determined in step S1201 that the multi-motion parameter is not applied to the current processing block, the decoder decodes the motion parameter (S1204).
  • the decoder may decode the candidate list index and decode (or derive) the motion parameter for the current processing block from the motion parameter of the candidate block indicated by the candidate list index. have.
  • the decoder may decode the candidate list index (if present), the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value received from the encoder.
  • the motion vector prediction value of the current processing block is derived from the motion parameter of the candidate block indicated by the candidate list index, and the motion vector prediction value and the received motion vector difference value are summed to decode (or derive) the motion vector of the current processing block. )can do.
  • the decoder performs motion compensation on the current processing block by using the decoded motion parameter (S1205).
  • Embodiment 1 when performing motion compensation using multiple motion parameters, a motion compensation method overlapping the entire block using each motion parameter is proposed.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows an example of a method of overlapping an entire block in motion compensation using multiple motion parameters.
  • each information is ⁇ unidirectional prediction, LIST0, first picture, (-a, b) ⁇ , ⁇ unidirectional prediction, LIST1, first picture, (c, d) ⁇ , ⁇ unidirectional Prediction, LIST1, second picture, (e, -f) ⁇ .
  • the current block is CB
  • the reference block obtained using the respective motion parameters is A, B, or C.
  • the prediction value for the current block can be obtained using the following methods.
  • Pixel values (or sample values) of each reference block specified by each motion parameter included in the multiple motion parameters may be superimposed at the same rate to generate a prediction value (or prediction block) for the current processing block.
  • a prediction value for the current block may be generated using Equation 1 below.
  • Equation 1 to obtain CB (i, j) representing a prediction value of the current block, the average of pixel values at the same positions of each reference block A, B, and C is taken. This method applies equally to each pixel of the current block.
  • a pixel value (or sample value) to which a predetermined weight is applied may be overlapped for each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter to generate a prediction value (or prediction block) for the current processing block.
  • a prediction value for the current block may be generated using Equation 2 below.
  • the reference block determined by each motion parameter of the multiple motion parameter has a certain ratio (a, b, c in Equation 2), and reflects each ratio to predict the value CB (i) for the current block. , j)
  • ratios (ie, coefficients) a, b, and c for each overlap may be transmitted to the decoder as a motion parameter.
  • a coefficient for each superposition may be obtained through a search based on rate-distortion optimization (RDO) by setting a start point and a search section of each coefficient.
  • RDO rate-distortion optimization
  • Each coefficient obtained as described above may be transmitted to the decoder as a motion parameter.
  • the coefficients a, b, and c for each overlap may be derived and used in the same manner as the encoder in the decoder. The following methods can be applied to calculate the coefficients a, b, c for overlap.
  • the encoder / decoder may acquire the reference block due to the characteristic of the corresponding picture or the positional characteristic of the reference block.
  • each coefficient may be determined based on a difference between a picture order count (POC) of a picture in which each reference block is located and a POC of a current picture.
  • POC picture order count
  • a coefficient may be determined by assigning a high ratio to a picture close to the current picture (ie, a picture having a small POC difference).
  • coefficients for each overlap may be determined based on the magnitude of the absolute value of the motion vector pointing to each reference block.
  • the weighting coefficient may be set in inverse proportion to the absolute value of the motion vector.
  • each coefficient may be determined in consideration of the similarity between the current block and each reference block.
  • a large weight may be assigned to a reference block having a high similarity with the current block.
  • a method of calculating the similarity between the current block and the reference block will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of calculating similarity between a current block and a reference block when motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • a template 1401 illustrated in FIG. 14 may be used to calculate the similarity between the current block and the reference block.
  • the template 1401 may be composed of pixels adjacent to the left and / or top of the current block and the reference block.
  • the decoder may infer the similarity or correlation between the current block and the reference block by calculating a sum of absolute differences (SAD) or mean absolute difference (MAD) in the template region of the current block and the reference block. And, as in the previous example, a large weight may be assigned to a reference block having a high similarity with the current block.
  • SAD sum of absolute differences
  • MAD mean absolute difference
  • a predetermined weighted value is superimposed on each pixel value (or sample value) of each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter to generate a prediction value (or prediction block) for the current processing block.
  • a prediction value for the current block may be generated for each pixel by using Equation 3 below.
  • the overlap ratio value applied to each reference block is not fixed and has a value that varies depending on the position (i, j) of the pixel.
  • Equation 3 the condition a (i, j) + b (i, j) + c (i, j) is an overlap ratio value applied to each pixel position to maintain a constant energy of the predicted value CB for the current block. Sum indicates that 1 must be maintained.
  • Each overlap ratio (or coefficient) (a (i, j), b (i, j), c (i, j)) may be determined in consideration of the direction in which the motion parameter is applied, correlation with the surrounding vector.
  • the ratio for each overlap may be transmitted to the decoder as a motion parameter.
  • an optimal coefficient value can be determined through a search based on rate-distortion optimization (RDO).
  • RDO rate-distortion optimization
  • the superposition coefficients may be represented in the form of a specific function and transmitted to the decoder, rather than directly representing the superposed coefficients in units of pixels in consideration of the complexity of the search and the efficiency of coefficient coding.
  • Equation 4 an example of a plane equation and a Gaussian function is shown in Equation 4 below.
  • a weight coefficient in units of pixels may be expressed as a, b, c, or a, b, ⁇ .
  • the coefficients for each overlap may be derived and used in the decoder using the same method as the encoder in the decoder.
  • the encoder / decoder may calculate pixel-weighted weights (ie, ratios for overlapping) that are biased at similar positions in consideration of similarity between each motion information and neighboring motion information of the current block. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a method of calculating pixel weights in motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • the weight coefficient may be expressed by a Gaussian function biased in the upper left corner.
  • the entire block may be set to have a uniform weight.
  • the width of the Gaussian function may be set according to the similarity with the motion information of the neighboring block.
  • the similarity may be calculated by the difference of each component of the motion vector when referring to the same picture, and may be calculated by the difference of each component of the vector by scaling to the picture referenced by the current block when not referring to the same picture. have.
  • the position of the center point of the Gaussian function may be adjusted by using the similarity between the surrounding motion information and the current motion information.
  • Embodiment 2 when performing motion compensation using multiple motion parameters, motion compensation is performed by applying a motion parameter corresponding to each region (that is, a subblock) by dividing a current block. Suggest how to do it.
  • the processing block may be divided into a plurality of subblocks, and a prediction block may be generated for each subblock using a motion parameter corresponding to each subblock among multiple motion parameters.
  • the prediction block for the processing block may be generated by adding the prediction blocks for each subblock.
  • 16 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • the current block is divided into four blocks (hereinafter referred to as 'subblocks') as shown in FIG. 16 (a), and each subblock is allocated in the order in which the motion parameters are transmitted (or decoded) to compensate for the motion.
  • the motion vector for each subblock is Mv1, Mv2, Mv3, Mv4
  • the motion vector for each divided subblock may be allocated according to a Z-scan order. That is, each motion parameter included in the multiple motion parameters may be applied to each subblock according to the z-scan order in the order of decoding.
  • motion compensation may be performed for each subblock using an assigned motion parameter.
  • the division of the processing block may be divided into not only square but also various forms (ie, non-square).
  • the current processing block is divided into squares, it is the same as the case of being divided into N ⁇ N blocks, and thus it may not be necessary to transmit additional information from the encoder.
  • FIG. 17 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • the current block may be divided into four subblocks (eg, rectangular shapes) having different sizes / shapes.
  • motion compensation may be performed by using a motion parameter assigned to each subblock.
  • the encoder may further transmit information about the division of the current processing block to the decoder.
  • the current processing block transmits information (flag) indicating that non-square division is applied and the position of each divided subblock (for example, the x-axis position and y-axis position of the upper left pixel of each subblock).
  • flag information indicating that non-square division is applied and the position of each divided subblock (for example, the x-axis position and y-axis position of the upper left pixel of each subblock).
  • a non-square segmentation form is predefined, and the encoder may transmit indication information (or a flag) indicating a segmentation form selected among the predefined segmentation forms to the decoder.
  • the splitting information of the processing block may not be transmitted from the encoder to the decoder, but may be derived and applied in the same manner in the encoder and the decoder.
  • the method of dividing the current processing block may be derived in the same manner in the encoder and the decoder by using the pixel value of the neighboring block, the motion vector of the neighboring block, and / or the prediction direction of the neighboring block.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a non-square division method of the current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • division may be performed at discrete portions 1802 and 1803 using peripheral pixel values 1801 of the current block.
  • the center of the current block ie, the center on the x-axis and / or y-axis
  • the center of the current block may be selected as a split point.
  • a position where a high intensity of discontinuity (for example, a difference between successive pixel values or a value of a sobel operator) may be selected as a split point.
  • Equation 5 expresses a process of selecting a position where the difference between successive pixel values is greatest as a split position by using an equation. As described above, a sobel operator or the like may be applied as well as the difference in successive pixel values.
  • anabove neighboring pixel value represents an upper neighboring pixel value of the current block
  • lnpv left neighboring pixel value
  • a boundary at which the difference between the values of consecutive pixels among the upper peripheral pixels of the current block and the left peripheral pixels of the current block is minimal may be selected as the splitting point.
  • FIG. 19 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • the current block may be divided into four subblocks (eg, rectangular shapes) having different sizes / shapes.
  • motion compensation may be performed by using a motion parameter assigned to each subblock.
  • the encoder may further transmit information about the division of the current processing block to the decoder.
  • the current processing block transmits information (flag) indicating that non-square division is applied and the position of each divided subblock (for example, the x-axis position and y-axis position of the upper left pixel of each subblock).
  • flag information indicating that non-square division is applied and the position of each divided subblock (for example, the x-axis position and y-axis position of the upper left pixel of each subblock).
  • a non-square segmentation form is predefined, and the encoder may transmit indication information (eg, an index or a flag) indicating a selected segmentation form among the predefined segmentation forms to the decoder.
  • motion compensation may be performed by dividing into various forms.
  • FIG. 20 illustrates a split form of a current block when motion compensation is performed by applying three multi-motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 illustrates a symmetric chuck division form of the current block when motion compensation is performed by applying less than four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 20 (a) to 20 (d) illustrate a splitting method when the number of multiple motion parameters is three, and FIGS. 20 (e) and 20 (f) show when the number of multiple motion parameters is two. The division method is illustrated.
  • the encoder may further transmit information about the division of the current processing block to the decoder.
  • the position of each subblock divided from the current processing block (eg, the x-axis position and the y-axis position of the upper left pixel of each subblock) may be transmitted.
  • the partition type is predefined, and the encoder may transmit, to the decoder, indication information (eg, an index or a flag) indicating the selected partition type among the predefined partition types.
  • the split information of the current processing block may not be transmitted from the encoder to the decoder, but may be derived and applied in the same manner in the encoder and the decoder.
  • the method of dividing the current processing block may be derived in the same manner in the encoder and the decoder by using the pixel value of the neighboring block, the motion vector of the neighboring block, and / or the prediction direction of the neighboring block. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a partitioned shape of a current processing block using neighboring pixel values according to an embodiment of the present invention.
  • the pixel (or block) adjacent to the upper left end of the current block is referred to as LT
  • the pixel (or block) adjacent to the upper right end is referred to as RT
  • the pixel (or block) adjacent to the lower left end is referred to as LB.
  • the partition type of the current block can be determined.
  • Equations 6 to 9 are equations for determining the partition type of the current block using neighboring pixel values in the encoder / decoder when three multi-motion parameters are used.
  • P () represents a pixel value of the corresponding position.
  • the current block may be divided into N ⁇ 2N (R) forms as shown in FIG. 20 (c).
  • the current block may be divided into N ⁇ 2N (L) forms as shown in FIG. 20 (a).
  • the current block may be divided into 2N ⁇ N (D) forms as shown in FIG. 20 (b).
  • the current block may be divided into 2N ⁇ N (U) forms as shown in FIG. 20 (d).
  • Equations 10 and 11 below are equations for determining the partition type of the current block using neighboring pixel values in the encoder / decoder when two multi-motion parameters are used.
  • P () represents a pixel value at the corresponding position.
  • the current block may be divided into N ⁇ 2N forms as shown in FIG. 20 (e).
  • the current block may be divided into 2N ⁇ N shapes as shown in FIG. 20 (f).
  • the method of using the neighbor motion information may also use, for example, the similarity between the motion information of the block LT adjacent to the upper left end of the current block, the block RT adjacent to the upper right end, and the block LLB adjacent to the lower left end.
  • the partition form of can be determined.
  • Equations 12 to 15 are calculations for determining the partition type of the current block by using the peripheral motion information in the encoder / decoder when three multiple motion parameters are used.
  • mv () represents a motion vector at the corresponding position
  • represents a sum of the differences between the motion vector components (that is, the x-axis component and the y-axis component).
  • the current block may be divided into N ⁇ 2N (R) forms as shown in FIG. 20 (c).
  • the current block may be divided into N ⁇ 2N (L) forms as shown in FIG. 20 (a).
  • the current block may be divided into 2N ⁇ N (D) form as shown in FIG. 20 (b).
  • the current block may be divided into a 2N ⁇ N (U) form as shown in FIG. 20 (d).
  • Equations 16 and 17 below are equations for determining the partition type of the current block by using the peripheral motion information in the encoder / decoder when two multiple motion parameters are used.
  • mv () represents a motion vector at the corresponding position
  • represents a sum of the differences between the motion vector components (ie, the x-axis component and the y-axis component).
  • the current block may be divided into N ⁇ 2N forms as shown in FIG. 20 (e).
  • the current block may be divided into 2N ⁇ N forms as shown in FIG. 20 (f).
  • the split may be considered to occur at the side associated with the corresponding position.
  • the split may be considered to occur at the side associated with the corresponding position.
  • motion information of LT and LB can be referred to, but motion information of RT cannot be referred to, it can be regarded that it is divided into N ⁇ 2N forms on the assumption that there is a discontinuity between the left block and the right block.
  • the encoder / decoder may determine the current picture and each reference picture. After the POC scaling of the motion vector of each neighboring block in consideration of the inter-distance (ie, POC difference), the difference between each motion vector component may be compared.
  • the information about the split pattern and split position should be transmitted from the encoder to the decoder. If the encoder and the decoder derive the partition type of the current block in the same manner, the information on the partition pattern is preferably transmitted to the decoder.
  • Embodiment 3 when motion compensation is applied to multiple motion parameters, motion is applied by applying motion parameters regardless of the order of transmission (or derivation) to each area divided from the current block. Suggest ways to perform rewards.
  • 22 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • the divided regions (ie, subblocks) and the motion parameters may correspond to the motion parameters of the neighboring blocks based on the degree of correlation. That is, a motion parameter applied to each subblock may be determined based on a correlation between each motion parameter included in the multi-motion parameter and the motion parameter of the neighboring block of each subblock.
  • the decoder selects a motion parameter having the most similar value.
  • the decoder has the most similar value compared to the motion parameters of B1 or its surrounding block (s) and the multiple motion parameters transmitted (or derived) from the encoder. Select a motion parameter.
  • the decoder compares the motion parameter of A1 or its surrounding block (s) with the multiple motion parameters transmitted from (or derived from) the encoder.
  • the branch selects a motion parameter.
  • the decoder compares the motion parameters of T0 or its surrounding block (s) with the multiple motion parameters transmitted from (or derived from) the encoder.
  • the branch selects a motion parameter.
  • the correlation between the motion parameters may be calculated in the form of a combination of the difference between the prediction direction, the reference list, the reference index, and / or the motion vector.
  • a weight may be given to a specific motion parameter.
  • the first motion parameter 1 when a weight is given to the first motion parameter 1 as one of four motion parameters, the first motion parameter 1 is preferentially assigned to each subblock.
  • the remaining second to fourth motion parameters may be compared with the motion parameters of the neighboring blocks of each subblock.
  • a threshold may be preset to a specific motion parameter. For example, when a threshold is set for a specific motion parameter among four motion parameters as shown in FIG. 22B, the specific motion parameter is compared with the motion parameters of the neighboring blocks B1, B2, A1, and T0 of each subblock. Only when the value is smaller than the preset threshold, it may correspond to a subblock adjacent to the neighboring block.
  • the transmitted motion parameters correspond to the respective partitions (that is, subblocks) in any order, based on the positions of candidate blocks (in the motion parameter candidate list) corresponding to each motion parameter included in the multi-motion parameters.
  • the motion parameter applied to each subblock may be determined.
  • the position information of the motion parameter transmitted through the merge index can be known and correspond to the divided region based on this information. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder may check the information of the neighboring block indicated by each merge index and correspond to the partition that is closest to the corresponding block.
  • the motion parameter of A1 may correspond to the lower left subblock closest to A1.
  • the motion parameter of B1 may correspond to the upper right subblock closest to B1.
  • the motion parameter of B2 may correspond to the upper left subblock closest to B2.
  • a motion parameter of T0 of T0 may correspond to the lower right subblock closest to T0.
  • 24 is a diagram more specifically illustrating an inter predictor according to an embodiment of the present invention.
  • the inter prediction unit 181 (see FIG. 1, 261; FIG. 2) implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 3 to 23.
  • the inter predictors 181 and 261 may include a multiple motion parameter application determiner 2401, a motion parameter decoder 2402, and a predictive block generator 2403.
  • the multi-motion parameter application determining unit 2401 determines whether inter prediction using the multi-motion parameter is applied to the current block (eg, a coding unit or a prediction unit constituting an image).
  • the multi-motion parameter application determining unit 2401 may determine whether inter prediction using the multi-motion parameter is applied to the current block by using information indicating whether the multi-motion parameter is used.
  • the information indicating whether the multiple motion parameter is used may be transmitted in units of a sequence level, a picture level, a slice level, or a processing block (eg, a coding unit or a prediction unit) level. Can be.
  • the motion parameter decoder 2402 decodes the multi motion parameter when the multi motion parameter is used.
  • the motion parameter may be decoded when the multi motion parameter is not used.
  • the motion parameter decoder 2402 may decode a candidate list index selected from the motion parameter candidate list. Then, the motion parameters for the current block can be decoded (or derived) from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index.
  • the motion parameter decoder 2402 may decode the candidate list index (if present), the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value. Then, the motion vector prediction values of the current processing blocks can be derived from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index. The motion vectors of the current processing block may be decoded (or derived) by adding the derived motion vector prediction values and the received motion vector difference values.
  • the prediction block generator 2403 generates a prediction block (or prediction value) for the current block by using the multiple motion parameters.
  • a prediction block for the current block may be generated using the motion parameters.
  • the prediction block generator 2403 may generate a prediction block for the current block by using the method of FIG. 13 to FIG. 23.
  • 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.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

A method for processing an image on the basis of an inter prediction mode and a system therefor are disclosed. Specifically, the method for processing an image on the basis of an inter prediction comprises the steps of: determining whether or not an inter prediction using multiple motion parameters is applied to a block constituting an image; decoding the multiple motion parameters when the multiple motion parameters are used; and generating a prediction block for the block using the multiple motion parameters, wherein the multiple motion parameters can be defined with a plurality of motion parameters selected from a candidate list of single motion parameters.

Description

인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치Inter prediction mode based image processing method and apparatus therefor
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 인터 예측 모드(inter prediction mode) 기반으로 정지 영상 또는 동영상을 인코딩/디코딩하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for encoding / decoding a still image or moving image based on an inter prediction mode and an apparatus supporting the same.
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. 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. In particular, a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression.
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.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.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다. Accordingly, there is a need to design coding tools for more efficiently processing next generation video content.
본 발명은 인터 예측(또는 픽쳐 간 예측) 과정에서 다중 움직임 파라미터를 이용하여 동영상의 인코딩/디코딩을 수행하는 방법을 제안한다. The present invention proposes a method of encoding / decoding video using multiple motion parameters in inter prediction (or inter picture prediction).
또한, 본 발명은 인터 예측(예를 들어, 머지 모드 또는 AMVP 모드)에서 사용 가능한 다중 움직임 파라미터를 시그널링하는 방법을 제안한다. In addition, the present invention proposes a method for signaling multiple motion parameters usable in inter prediction (eg, merge mode or AMVP mode).
또한, 본 발명은 다중 움직임 파라미터를 이용하여 움직임 보상을 수행하는 방법을 제안한다. In addition, the present invention proposes a method for performing motion compensation using multiple motion parameters.
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.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
본 발명의 일 양상은, 인터 예측(inter prediction)을 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서, 영상을 구성하는 블록이 다중 움직임 파라미터를 이용한 인터 예측이 적용되는지 여부를 판단하는 단계, 상기 다중 움직임 파라미터가 이용되는 경우, 상기 다중 움직임 파라미터를 복호화하는 단계 및 상기 다중 움직임 파라미터를 이용하여 상기 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 다중 움직임 파라미터는 단일의 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 복수의 움직임 파라미터로 정의될 수 있다. According to an aspect of the present invention, in a method of processing an image based on inter prediction, determining whether an inter prediction using a multi motion parameter is applied to a block constituting an image, wherein the multi motion parameter Is used, decoding the multiple motion parameters and generating a predictive block for the block using the multiple motion parameters, wherein the multiple motion parameters are a plurality of selected from a single motion parameter candidate list. It may be defined as a motion parameter.
본 발명의 일 양상은, 인터 예측(inter prediction)을 기반으로 영상을 처리하는 장치에 있어서, 영상을 구성하는 블록이 다중 움직임 파라미터를 이용한 인터 예측이 적용되는지 여부를 판단하는 다중 움직임 파라미터 적용 판단부, 상기 다중 움직임 파라미터가 이용되는 경우, 상기 다중 움직임 파라미터를 복호화하는 움직임 파라미터 복호화부 및 상기 다중 움직임 파라미터를 이용하여 상기 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함하고, 상기 다중 움직임 파라미터는 단일의 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 복수의 움직임 파라미터로 정의될 수 있다. An aspect of the present invention is an apparatus for processing an image based on inter prediction, wherein the multi-motion parameter application determining unit determines whether inter prediction using a multi-motion parameter is applied to a block constituting the image A motion parameter decoder for decoding the multiple motion parameters and a prediction block generator for generating a prediction block for the block using the multiple motion parameters when the multiple motion parameters are used. It may be defined as a plurality of motion parameters selected from a single motion parameter candidate list.
바람직하게, 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록의 화소 값이 동일한 비율로 중첩되어 상기 예측 블록이 생성될 수 있다. Preferably, the prediction block may be generated by overlapping pixel values of each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter at the same ratio.
바람직하게, 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록 별로 소정의 가중치가 적용된 화소 값이 중첩되어 상기 예측 블록이 생성될 수 있다. Preferably, the prediction block may be generated by overlapping pixel values to which a predetermined weight is applied for each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter.
바람직하게, 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록의 화소 값 별로 소정의 가중치가 적용된 값이 중첩되어 상기 예측 블록이 생성될 수 있다.Preferably, the prediction block may be generated by overlapping a value to which a predetermined weight is applied for each pixel value of each reference block specified by each motion parameter included in the multiple motion parameter.
바람직하게, 상기 블록이 복수의 서브블록으로 분할되고, 상기 다중 움직임 파라미터 중 상기 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터를 이용하여 상기 각 서브블록 별로 예측 블록이 생성될 수 있다. Preferably, the block is divided into a plurality of subblocks, and a prediction block may be generated for each subblock by using a motion parameter applied to each subblock among the multiple motion parameters.
바람직하게, z 스캔 순서(z-scan order)에 따라 상기 각 서브블록에 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터가 복호화되는 순서대로 적용될 수 있다. Preferably, each motion parameter included in the multiple motion parameters may be applied to each subblock according to a z-scan order in a decoding order.
바람직하게, 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터와 상기 각 서브블록의 주변 블록의 움직임 파라미터와의 상관도를 기반으로, 상기 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터가 결정될 수 있다. Preferably, a motion parameter applied to each subblock may be determined based on a correlation between each motion parameter included in the multiple motion parameter and a motion parameter of a neighboring block of each subblock.
바람직하게, 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터와 대응되는 후보 블록의 위치를 기반으로 상기 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터가 결정될 수 있다.Preferably, a motion parameter applied to each subblock may be determined based on a position of a candidate block corresponding to each motion parameter included in the multiple motion parameter.
바람직하게, 상기 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 후보 리스트 인덱스가 전송되고, 상기 후보 리스트 인덱스를 이용하여 상기 다중 움직임 파라미터가 복호화될 수 있다.Preferably, the candidate list index selected from the motion parameter candidate list is transmitted, and the multiple motion parameters can be decoded using the candidate list index.
바람직하게, 상기 후보 리스트 인덱스의 개수가 전송되고, 이후 상기 후보 리스트 인덱스가 순차적으로 전송될 수 있다.Preferably, the number of candidate list indexes may be transmitted, and then the candidate list indexes may be sequentially transmitted.
바람직하게, 상기 후보 리스트 인덱스에 대한 종료 코드가 전송되면 상기 후보 리스트 인덱스의 복호화가 종료될 수 있다.Preferably, decoding of the candidate list index may be terminated when an end code for the candidate list index is transmitted.
바람직하게, 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 첫 번째 움직임 파라미터의 경우 후보 리스트 인덱스 값이 전송되고, 두 번째 이후 움직임 파라미터의 경우 이전 후보 리스트 인덱스와의 차분 값이 전송될 수 있다. Preferably, the candidate list index value may be transmitted in the case of the first motion parameter included in the multi-motion parameter, and the difference value from the previous candidate list index may be transmitted in the case of the second and subsequent motion parameters.
바람직하게, 상기 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 후보 리스트 인덱스, 인터 예측 방향을 지시하는 인터 예측 모드, 참조 픽쳐를 지시하는 참조 인덱스 및 움직임 벡터 정보가 하나의 단위로 전송되고, 상기 후보 리스트 인덱스, 상기 인터 예측 모드, 상기 참조 인덱스 및 상기 움직임 벡터 정보를 이용하여 상기 다중 움직임 파라미터가 복호화될 수 있다.Preferably, the candidate list index selected from the motion parameter candidate list, the inter prediction mode indicating the inter prediction direction, the reference index indicating the reference picture, and the motion vector information are transmitted in one unit, and the candidate list index and the inter The multiple motion parameter may be decoded using a prediction mode, the reference index, and the motion vector information.
바람직하게, 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 첫 번째 움직임 파라미터의 경우 상기 후보 리스트 인덱스, 상기 인터 예측 모드, 상기 참조 인덱스 및 상기 움직임 벡터 정보가 전송되고, 두 번째 이후 움직임 파라미터의 경우 상기 인터 예측 모드, 상기 참조 인덱스 및 상기 움직임 벡터 정보가 전송될 수 있다. Preferably, the candidate list index, the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector information are transmitted in the case of the first motion parameter included in the multi-motion parameter, and in the case of the second motion parameter, the inter prediction mode, The reference index and the motion vector information may be transmitted.
본 발명의 실시예에 따르면, 다중 움직임 파라미터를 이용하여 인터 예측(또는 픽쳐 간 예측)을 수행함으로써 움직임 보상의 효율을 높일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the efficiency of motion compensation may be increased by performing inter prediction (or inter picture prediction) using multiple motion parameters.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 다중 움직임 파라미터를 이용하여 인터 예측(또는 픽쳐 간 예측)을 수행함으로써, 인터 예측의 정확도를 높일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by performing inter prediction (or inter picture prediction) using multiple motion parameters, it is possible to increase the accuracy of inter prediction.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 다중 움직임 파라미터를 이용하여 인터 예측(또는 픽쳐 간 예측)을 수행함으로써 잔차 신호(residual signal)의 양이 줄게 되며 전체적으로 동영상 부호화 효율이 상승될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by performing inter prediction (or inter-picture prediction) using multiple motion parameters, the amount of residual signal is reduced and the overall video encoding efficiency can be increased.
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.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .
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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, included as part of the detailed description in order to provide a thorough understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention and together with the description, describe the technical features of the present invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.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.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.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.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인터 예측의 방향을 예시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating a direction of inter prediction as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 1/4 샘플 보간을 위한 정수 및 분수 샘플 위치를 예시한다. 6 illustrates integer and fractional sample positions for quarter sample interpolation, as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 공간적 후보의 위치를 예시한다. 7 illustrates a position of a spatial candidate as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인터 예측 방법을 예시하는 도면이다. 8 is a diagram illustrating an inter prediction method as an embodiment to which the present invention is applied.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 움직임 보상 과정을 예시하는 도면이다. 9 is a diagram illustrating a motion compensation process as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 머지 모드에서 다중 움직임 파라미터를 이용하는 방법을 예시하는 도면이다. 10 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in a merge mode according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMVP 모드에서 다중 움직임 파라미터를 이용하는 방법을 예시하는 도면이다.11 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in an AMVP mode according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 파라미터를 이용한 인터 예측 모드에서 디코딩 과정을 예시하는 도면이다. 12 is a diagram illustrating a decoding process in an inter prediction mode using multiple parameters according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다. 13 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 시 현재 블록과 참조 블록의 유사성을 계산하는 방법을 예시하는 도면이다.14 is a diagram illustrating a method of calculating similarity between a current block and a reference block when motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 시 화소단위 가중치를 계산하는 방법을 예시하는 도면이다.FIG. 15 is a diagram illustrating a method of calculating pixel weights in motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다.16 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 비정방형 분할 형태를 예시한다.FIG. 17 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 비정방형 분할 방법을 예시하는 도면이다. 18 is a diagram illustrating a non-square division method of the current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 비정방형 분할 형태를 예시한다.FIG. 19 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 분할 형태를 예시한다.FIG. 20 illustrates a split form of a current block when motion compensation is performed by applying three multi-motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 화소값을 이용하여 현재 처리 블록의 분할 형태를 도출하는 방법을 예시하는 도면이다. FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a partitioned shape of a current processing block using neighboring pixel values according to an embodiment of the present invention.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다.22 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다.23 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 24는 본 발명의 일 실시에에 따른 인터 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.24 is a diagram more specifically illustrating an inter predictor according to an embodiment of the present invention.
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. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description, which will be given below with reference to the accompanying drawings, is intended to explain exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present invention may be practiced without these specific details.
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. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form centering on the core functions of the structures and devices in order to avoid obscuring the concepts of the present invention.
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.In addition, the terminology used in the present invention was selected as a general term widely used as possible now, in a specific case will be described using terms arbitrarily selected by the applicant. In such a case, since the meaning is clearly described in the detailed description of the part, it should not be interpreted simply by the name of the term used in the description of the present invention, and it should be understood that the meaning of the term should be interpreted. .
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.Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of such specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention. For example, signals, data, samples, pictures, frames, blocks, etc. may be appropriately replaced and interpreted in each coding process.
이하 본 명세서에서 '처리 유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 처리 유닛은 '유닛', '처리 블록' 또는 '블록'으로 지칭될 수도 있다. Hereinafter, in the present specification, the 'processing unit' refers to a unit in which a process of encoding / decoding such as prediction, transformation, and / or quantization is performed. Hereinafter, for convenience of description, the processing unit may be referred to as a 'unit', 'processing block' or 'block'.
처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit), 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)에 해당될 수 있다. The processing unit may be interpreted to include a unit for the luma component and a unit for the chroma component. For example, the processing unit may correspond to a Coding Tree Unit (CTU), a Coding Unit (CU), a Prediction Unit (PU), or a Transform Unit (TU).
또한, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위 또는 색차(chroma) 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 코딩 블록(CB: Coding Block), 예측 블록(PB: Prediction Block) 또는 변환 블록(TB: Transform Block)에 해당될 수 있다. 또는, 색차(chroma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB), 코딩 블록(CB), 예측 블록(PU) 또는 변환 블록(TB)에 해당될 수 있다. In addition, the processing unit may be interpreted as a unit for a luma component or a unit for a chroma component. For example, the processing unit may be a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PB), or a transform block (TB) for a luma component. May correspond to. Or, it may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PU), or a transform block (TB) for a chroma component.
또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다. In addition, the processing unit is not necessarily limited to square blocks, but may also be configured in a polygonal form having three or more vertices.
또한, 본 명세서에서 특정 데이터 혹은 정보가 전송되거나 또는 수신한다는 것은 부호화된 영상 및 부호화와 관련된 데이터로 구성되는 비트스트림(bistream) 내 해당 데이터 혹은 정보가 포함된다는 의미로 해석될 수 있다. In addition, in the present specification, the transmission or reception of specific data or information may be interpreted to mean that corresponding data or information is included in a bitstream composed of an encoded image and data related to encoding.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반General apparatus to which the present invention can be applied
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.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.
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. Referring to FIG. 1, 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.
영상 분할부(110)는 인코더(100)에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛으로 분할한다. The image divider 110 divides an input video signal (or a picture or a frame) input to the encoder 100 into one or more processing units.
감산기(115)는 입력 영상 신호에서 예측부(180)로부터(즉, 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)를 감산하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 생성한다. 생성된 차분 신호(또는 차분 블록)는 변환부(120)로 전송된다. The subtractor 115 subtracts the difference from the prediction signal (or prediction block) output from the prediction unit 180 (that is, the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182) in the input image signal. Generate a residual signal (or difference block). The generated difference signal (or difference block) is transmitted to the converter 120.
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. 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. In this case, the transform unit 120 may generate transform coefficients by performing a transform using a transform mode determined according to the prediction mode applied to the difference block and the size of the difference block.
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.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.
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)가 생성될 수 있다. Meanwhile, the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal. For example, 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 may be generated by adding the reconstructed difference signal to a prediction signal output from the inter predictor 181 or the intra predictor 182.
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.Meanwhile, in the compression process as described above, adjacent blocks are quantized by different quantization parameters, thereby causing deterioration of the block boundary. This phenomenon is called blocking artifacts, which is one of the important factors in evaluating image quality. In order to reduce such deterioration, a filtering process may be performed. Through this filtering process, the image quality can be improved by removing the blocking degradation and reducing the error of the current picture.
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. 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.
복호 픽쳐 버퍼(170)는 필터링된 픽쳐를 인터 예측부(181)에서의 참조 픽쳐으로 사용하기 위해 저장할 수 있다.The decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 181.
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. 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.
특히, 본 발명에 따른 인터 예측부(181)는 다중 움직임 파라미터를 이용하여 인터 예측을 수행하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. In particular, the inter prediction unit 181 according to the present invention may further include a configuration for performing inter prediction using multiple motion parameters. Detailed description thereof will be described later.
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. Here, since 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.
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.Accordingly, 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. Herein, the sub-pixels mean virtual pixels generated by applying an interpolation filter, and the integer pixels mean actual pixels existing in the reconstructed picture. As the interpolation method, linear interpolation, bi-linear interpolation, wiener filter, or the like may be applied.
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 예측 블록(prediction block)으로 사용하여 예측을 수행할 수 있다. The interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the precision of prediction. For example, the inter prediction unit 181 generates an interpolation pixel by applying an interpolation filter to integer pixels, and uses an interpolated block composed of interpolated pixels as a prediction block. You can make predictions.
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 예측 신호를 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. 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 prediction signal 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.
인터 예측부(181) 또는 상기 인트라 예측부(182)를 통해 생성된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)는 복원 신호(또는 복원 블록)를 생성하기 위해 이용되거나 차분 신호(또는 차분 블록)를 생성하기 위해 이용될 수 있다. The prediction signal (or prediction block) generated by the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a differential signal (or differential block). It can be used to generate.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.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.
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. 2, 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.
그리고, 디코더(200)를 통해 출력된 복원 영상 신호(reconstructed video signal)는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.The reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
디코더(200)는 도 1의 인코더(100)로부터 출력된 신호(즉, 비트 스트림)을 수신하고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 엔트로피 디코딩된다. 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.
역양자화부(220)에서는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수(transform coefficient)를 획득한다. The inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy decoded signal using the quantization step size information.
역변환부(230)에서는 역변환 기법을 적용하여 변환 계수를 역변환하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 획득하게 된다. 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).
가산기(235)는 획득된 차분 신호(또는 차분 블록)를 예측부(260)(즉, 인터 예측부(261) 또는 인트라 예측부(262))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성된다.The adder 235 outputs the obtained difference signal (or difference block) from the prediction unit 260 (that is, the prediction signal (or prediction block) output from the inter prediction unit 261 or the intra prediction unit 262. ) Generates a reconstructed signal (or a reconstruction block).
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. 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.
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.In the present specification, 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.
특히, 본 발명에 따른 인터 예측부(261)는 다중 움직임 파라미터를 이용하여 인터 예측을 수행하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.In particular, the inter prediction unit 261 according to the present invention may further include a configuration for performing inter prediction using multiple motion parameters. Detailed description thereof will be described later.
처리 유닛 분할 구조Processing unit split structure
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. In general, a still image or video compression technique (eg, HEVC) 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.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
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.The encoder splits one image (or picture) into units of a coding tree unit (CTU) in a rectangular shape. In addition, one CTU is sequentially encoded according to a raster scan order.
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. In HEVC, 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.
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.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.
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. 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. In HEVC, the size of a CU may be set to any one of 64 × 64, 32 × 32, 16 × 16, and 8 × 8.
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. Referring to FIG. 3, 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.
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. More specifically, the CTU corresponds to a root node and has a smallest depth (ie, depth = 0). The CTU may not be divided according to the characteristics of the input image. In this case, the CTU corresponds to a CU.
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.The CTU may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 1 (depth = 1). In addition, a node that is no longer divided (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 1 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), CU (a), CU (b), and CU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in the CTU and have a depth of one.
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. At least one of the nodes having a depth of 1 may be split into a quad tree again, resulting in lower nodes having a depth of 1 (ie, depth = 2). In addition, a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), 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.
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.In addition, at least one of the nodes having a depth of 2 may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 3 (ie, depth = 3). And, a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), 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.
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. In the encoder, 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).
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.In addition, 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.
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.Since the LCU is divided into quad tree shapes, 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.
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.For one CU, information indicating whether the corresponding CU is split (for example, a split CU flag split_cu_flag) 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.
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. As described above, 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.
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.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).
PU는 쿼드-트리 구조로 분할되지 않으며, 하나의 CU에서 미리 정해진 형태로 한번 분할된다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.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.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
PU는 PU가 속하는 CU의 코딩 모드로 인트라 예측 모드가 사용되는지 인터 예측 모드가 사용되는지에 따라 상이하게 분할된다.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.
도 4(a)는 인트라 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시하고, 도 4(b)는 인터 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시한다. FIG. 4A illustrates a PU when an intra prediction mode is used, and FIG. 4B illustrates a PU when an inter prediction mode is used.
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. Referring to FIG. 4 (a), assuming that a size of one CU is 2N × 2N (N = 4,8,16,32), one CU has two types (ie, 2N × 2N or N). XN).
여기서, 2N×2N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU 내에 하나의 PU만이 존재하는 것을 의미한다. Here, when divided into 2N × 2N type PU, it means that only one PU exists in one CU.
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. On the other hand, when divided into N × N type PU, one CU is divided into four PUs, and different prediction blocks are generated for each PU unit. However, 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).
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.Referring to FIG. 4 (b), assuming that a size of one CU is 2N × 2N (N = 4,8,16,32), one CU has 8 PU types (ie, 2N × 2N). , N × N, 2N × N, N × 2N, nL × 2N, nR × 2N, 2N × nU, 2N × nD).
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. Similar to intra prediction, 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).
인터 예측에서는 가로 방향으로 분할되는 2N×N 형태 및 세로 방향으로 분할되는 N×2N 형태의 PU 분할을 지원한다. In inter prediction, 2N × N splitting in the horizontal direction and N × 2N splitting in the vertical direction are supported.
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. In addition, it supports PU partitions of nL × 2N, nR × 2N, 2N × nU, and 2N × nD types, which are Asymmetric Motion Partition (AMP). Here, 'n' means a 1/4 value of 2N. However, AMP cannot be used when the CU to which the PU belongs is a CU of the minimum size.
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.In order to efficiently encode an input image within one CTU, 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.
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.1) 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.
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.2) Divide the 64 × 64 CU into four 32 × 32 CUs and determine the optimal PU and TU partitioning structure that generates the minimum rate-distortion value for each 32 × 32 CU.
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.3) 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.
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.4) Subdivide the 16 × 16 CU into four 8 × 8 CUs and determine the optimal PU and TU partitioning structure that generates the minimum rate-distortion value for each 8 × 8 CU.
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.5) 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.
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.6) 32 × 32 block by comparing the sum of the rate-distortion values of the 32 × 32 CUs calculated in 2) above with the rate-distortion values of the four 16 × 16 CUs obtained in 5) above. Determine the partition structure of the optimal CU within. Do this for the remaining three 32x32 CUs.
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.7) Finally, compare the sum of the rate-distortion values of the 64 × 64 CUs calculated in step 1) with the rate-distortion values of the four 32 × 32 CUs obtained in step 6). The partition structure of the optimal CU is determined within the x64 block.
인트라 예측 모드에서, PU 단위로 예측 모드가 선택되고, 선택된 예측 모드에 대해 실제 TU 단위로 예측과 재구성이 수행된다.In the intra prediction mode, 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.
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. 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.
앞서 도 3의 예시에서 하나의 CTU가 쿼드-트리 구조로 분할되어 CU가 생성되는 것과 같이, TU는 코딩하려는 하나의 CU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다. In the example of FIG. 3, as one CTU is divided into quad-tree structures to generate CUs, the TUs are hierarchically divided into quad-tree structures from one CU to be coded.
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.Since the TU is divided into quad-tree structures, the TU divided from the CU can be further divided into smaller lower TUs. In HEVC, the size of the TU may be set to any one of 32 × 32, 16 × 16, 8 × 8, and 4 × 4.
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. Referring again to FIG. 3, it is assumed that 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.
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. In more detail, a CU corresponds to a root node and has a smallest depth (that is, depth = 0). The CU may not be divided according to the characteristics of the input image. In this case, the CU corresponds to a TU.
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.The CU may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 1 (depth = 1). In addition, a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 1 corresponds to a TU. For example, in 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. FIG.
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. At least one of the nodes having a depth of 1 may be split into a quad tree again, resulting in lower nodes having a depth of 1 (ie, depth = 2). In addition, a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a TU. For example, in FIG. 3B, 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.
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.In addition, at least one of the nodes having a depth of 2 may be divided into quad tree shapes, resulting in lower nodes having a depth of 3 (ie, depth = 3). And, a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU. For example, in FIG. 3 (b), 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.
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.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.
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. For one TU, information indicating whether the corresponding TU is split (for example, split TU flag split_transform_flag) 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.
예측(prediction)Prediction
디코딩이 수행되는 현재 처리 유닛을 복원하기 위해서 현재 처리 유닛이 포함된 현재 픽쳐 또는 다른 픽쳐들의 디코딩된 부분을 이용할 수 있다. The decoded portion of the current picture or other pictures in which the current processing unit is included may be used to reconstruct the current processing unit in which decoding is performed.
복원에 현재 픽쳐만을 이용하는, 즉 화면내 예측만을 수행하는 픽쳐(슬라이스)를 인트라 픽쳐 또는 I 픽쳐(슬라이스), 각 유닛을 예측하기 위하여 최대 하나의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 예측 픽쳐(predictive picture) 또는 P 픽쳐(슬라이스), 최대 두 개의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 쌍예측 픽쳐(Bi-predictive picture) 또는 B 픽쳐(슬라이스)라고 지칭할 수 있다. Intra picture or I picture (slice), which uses only the current picture for reconstruction, i.e. performs only intra picture prediction, predicts a picture (slice) using at most one motion vector and reference index to predict each unit A picture using a predictive picture or P picture (slice), up to two motion vectors, and a reference index (slice) may be referred to as a bi-predictive picture or a B picture (slice).
인트라 예측은 동일한 디코딩된 픽쳐(또는 슬라이스)의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 등)으로부터 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다. Intra prediction means a prediction method that derives the current processing block from data elements (eg, sample values, etc.) of the same decoded picture (or slice). That is, a method of predicting pixel values of the current processing block by referring to reconstructed regions in the current picture.
이하, 인터 예측에 대하여 보다 상세히 살펴본다.Hereinafter, the inter prediction will be described in more detail.
인터Inter 예측(Inter prediction)(또는 화면 간 예측) Inter prediction (or inter screen prediction)
인터 예측은 현재 픽쳐 이외의 픽쳐의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 또는 움직임 벡터 등)의 기반하여 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 이외의 복원된 다른 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.Inter prediction means a prediction method of deriving a current processing block based on data elements (eg, sample values or motion vectors, etc.) of pictures other than the current picture. That is, a method of predicting pixel values of the current processing block by referring to reconstructed regions in other reconstructed pictures other than the current picture.
인터 예측(또는 픽처간 예측)은 픽처들 사이에 존재하는 중복성을 제거하는 기술로 대부분 움직임 추정(motion estimation) 및 움직임 보상(motion compensation)을 통해 이루어진다.Inter prediction (or inter picture prediction) is a technique for removing redundancy existing between pictures, and is mostly performed through motion estimation and motion compensation.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 인터 예측의 방향을 예시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating a direction of inter prediction as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 5를 참조하면, 인터 예측은 하나의 블록에 대해 시간축 상에서 과거의 픽쳐 혹은 미래의 픽쳐 하나만을 참조 픽처로 사용하는 단방향 예측(Uni-directional prediction)과 과거와 미래 픽쳐들을 동시에 참조하는 양방향 예측(Bi-directional prediction)으로 나눌 수 있다. Referring to FIG. 5, inter prediction includes uni-directional prediction that uses only one past picture or a future picture as a reference picture on a time axis with respect to one block, and bidirectional prediction that simultaneously refers to past and future pictures. Bi-directional prediction).
또한, 단방향 예측(Uni-directional prediction)은 시간적으로 현재 픽쳐 이전에 표시(또는 출력)되는 1개의 참조 픽쳐를 이용하는 순방향 예측(forward direction prediction)과 시간적으로 현재 픽쳐 이후에 표시(또는 출력)되는 1개의 참조 픽쳐를 이용하는 역방향 예측(backward direction prediction)으로 구분될 수 있다. In addition, uni-directional prediction includes forward direction prediction using one reference picture displayed (or output) before the current picture in time and 1 displayed (or output) after the current picture in time. It can be divided into backward direction prediction using two reference pictures.
인터 예측 과정(즉, 단방향 또는 양방향 예측)에서 현재 블록을 예측하는데 어떤 참조 영역(또는 참조 블록)이 이용되는지 특정하기 위하여 사용되는 움직임 파라미터(또는 정보)는 인터 예측 모드(inter prediction mode)(여기서, 인터 예측 모드는 참조 방향(즉, 단방향 또는 양방향)과 참조 리스트(즉, L0, L1 또는 양방향)을 지시할 수 있음), 참조 인덱스(reference index)(또는 참조 픽쳐 인덱스 또는 참조 리스트 인덱스), 움직임 벡터(motion vector) 정보를 포함한다. 상기 움직임 벡터 정보는 움직임 벡터, 움직임 벡터 예측값(MVP: motion vector prediction) 또는 움직임 벡터 차분값(MVD: motion vector difference)을 포함할 수 있다. 움직임 벡터 차분값은 상기 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 간의 차분값을 의미한다.The motion parameter (or information) used to specify which reference region (or reference block) is used to predict the current block in the inter prediction process (i.e., unidirectional or bidirectional prediction) is an inter prediction mode (where The inter prediction mode may indicate a reference direction (i.e., unidirectional or bidirectional) and a reference list (i.e., L0, L1 or bidirectional), a reference index (or reference picture index or reference list index), Contains motion vector information. The motion vector information may include a motion vector, a motion vector prediction (MVP), or a motion vector difference (MVD). The motion vector difference value means a difference value between the motion vector and the motion vector prediction value.
단방향 예측은 한 쪽 방향에 대한 움직임 파라미터가 사용된다. 즉, 참조 영역(또는 참조 블록)을 특정하기 위하여 1개의 움직임 파라미터가 필요할 수 있다. For unidirectional prediction, motion parameters for one direction are used. That is, one motion parameter may be needed to specify the reference region (or reference block).
양방향 예측은 양쪽 방향에 대한 움직임 파라미터가 사용된다. 양방향 예측 방식에서는 최대 2개의 참조 영역을 이용할 수 있는데, 이 2개의 참조 영역은 동일한 참조 픽쳐에 존재할 수도 있고, 서로 다른 픽쳐에 각각 존재할 수도 있다. 즉, 양방향 예측 방식에서는 최대 2개의 움직임 파라미터가 이용될 수 있는데, 2개의 움직임 벡터가 동일한 참조 픽쳐 인덱스를 가질 수도 있고 서로 다른 참조 픽쳐 인덱스를 가질 수도 있다. 이때, 참조 픽쳐들은 시간적으로 현재 픽쳐 이전에 모두 표시(또는 출력)되거나 이후에 모두 표시(또는 출력)될 수 있다.Bidirectional prediction uses motion parameters for both directions. In the bidirectional prediction method, up to two reference regions may be used. The two reference regions may exist in the same reference picture or may exist in different pictures, respectively. That is, up to two motion parameters may be used in the bidirectional prediction scheme, and two motion vectors may have the same reference picture index or different reference picture indexes. In this case, all of the reference pictures may be displayed (or output) before or after the current picture in time.
인코더는 인터 예측 과정에서 현재 처리 블록과 가장 유사한 참조 영역을 참조 픽쳐들로부터 찾는 움직임 추정(Motion Estimation)을 수행한다. 그리고, 인코더는 참조 영역에 대한 움직임 파라미터를 디코더에게 제공할 수 있다.The encoder performs motion estimation to find the reference region most similar to the current processing block from the reference pictures in the inter prediction process. In addition, the encoder may provide a decoder with a motion parameter for the reference region.
인코더/디코더는 움직임 파라미터를 이용하여 현재 처리 블록의 참조 영역을 획득할 수 있다. 상기 참조 영역은 상기 참조 인덱스를 가진 참조 픽쳐 내에 존재한다. 또한, 상기 움직임 벡터에 의해서 특정된 참조 영역의 픽셀값 또는 보간(interpolation)된 값이 상기 현재 처리 블록의 예측값(predictor)으로 이용될 수 있다. 즉, 움직임 정보를 이용하여, 이전에 디코딩된 픽쳐로부터 현재 처리 블록의 영상을 예측하는 움직임 보상(motion compensation)이 수행된다.The encoder / decoder may obtain a reference region of the current processing block using the motion parameter. The reference region exists in a reference picture having the reference index. In addition, the pixel value or interpolated value of the reference region specified by the motion vector may be used as a predictor of the current processing block. That is, using motion information, motion compensation is performed to predict an image of a current processing block from a previously decoded picture.
움직임 벡터 정보와 관련한 전송량을 줄이기 위하여, 이전에 코딩된 블록들의 움직임 정보를 이용하여 움직임 벡터 예측값(mvp)을 획득하고, 이에 대한 차분값(mvd)만을 전송하는 방법을 이용할 수 있다. 즉, 디코더에서는 디코딩된 다른 블록들의 움직임 정보들을 이용하여 현재 처리 블록의 움직임 벡터 예측값을 구하고, 인코더로부터 전송된 차분값을 이용하여 현재 처리 블록에 대한 움직임 벡터값을 획득하게 된다. 움직임 벡터 예측값을 획득함에 있어서, 디코더는 이미 디코딩된 다른 블록들의 움직임 정보을 이용하여 다양한 움직임 벡터 후보 값들을 획득하고 그 중 하나를 움직임 벡터 예측값으로 획득할 수 있다. In order to reduce the amount of transmission associated with the motion vector information, a method of acquiring a motion vector prediction value mvp using motion information of previously coded blocks and transmitting only a difference value mvd thereof may be used. That is, the decoder obtains a motion vector prediction value of the current processing block using motion information of other decoded blocks, and obtains a motion vector value for the current processing block using the difference value transmitted from the encoder. In obtaining the motion vector prediction value, the decoder may obtain various motion vector candidate values by using motion information of other blocks that are already decoded, and obtain one of them as the motion vector prediction value.
- 참조 픽쳐 세트 및 참조 픽쳐 리스트Reference picture set and reference picture list
다중의 참조 픽쳐를 관리하기 위하여, 이전에 디코딩된 픽쳐의 세트가 남은 픽쳐의 디코딩을 위해 복호 픽쳐 버퍼(DPB)내 저장된다. To manage multiple reference pictures, a set of previously decoded pictures are stored in a decoded picture buffer (DPB) for decoding the remaining pictures.
DPB에 저장된 복원된 픽쳐 중 인터 예측에 이용되는 복원된 픽쳐를 참조 픽쳐(referece picture)로 지칭한다. 다시 말해, 참조 픽쳐(reference picture)는 디코딩 순서 상 다음의 픽쳐의 디코딩 프로세스에서 인터 예측을 위해 사용될 수 있는 샘플을 포함하는 픽쳐를 의미한다. The reconstructed picture used for inter prediction among the reconstructed pictures stored in the DPB is referred to as a reference picture. In other words, a reference picture refers to a picture including a sample that can be used for inter prediction in a decoding process of a next picture in decoding order.
참조 픽쳐 세트(RPS: reference picture set)는 픽쳐와 연관된 참조 픽쳐의 세트를 의미하고, 디코딩 순서 상 이전에 연관된 모든 픽쳐로 구성된다. 참조 픽쳐 세트는 연관된 픽쳐 또는 디코딩 순서 상 연관된 픽쳐에 뒤따르는 픽쳐의 인터 예측에 이용될 수 있다. 즉, 복호 픽쳐 버퍼(DPB)에 유지되는 참조 픽쳐들은 참조 픽쳐 세트로 지칭될 수 있다. 인코더는 시퀀스 파라미터 세트(SPS: sequence parameter set)(즉, 신택스 요소로 구성되는 신택스 구조) 또는 각 슬라이스 헤더에서 참조 픽쳐 세트 정보를 디코더에게 제공할 수 있다. A reference picture set (RPS) refers to a set of reference pictures associated with a picture, and is composed of all pictures previously associated in decoding order. The reference picture set may be used for inter prediction of an associated picture or a picture following an associated picture in decoding order. That is, reference pictures maintained in the decoded picture buffer DPB may be referred to as a reference picture set. The encoder may provide the decoder with reference picture set information in a sequence parameter set (SPS) (ie, a syntax structure composed of syntax elements) or each slice header.
참조 픽쳐 리스트(reference picture list)는 P 픽쳐(또는 슬라이스) 또는 B 픽쳐(또는 슬라이스)의 인터 예측을 위해 이용되는 참조 픽쳐의 리스트를 의미한다. 여기서, 참조 픽쳐 리스트는 2개의 참조 픽쳐 리스트로 구분될 수 있으며, 각각 참조 픽쳐 리스트 0(또는 L0) 및 참조 픽쳐 리스트 1(또는 L1)로 지칭할 수 있다. 또한, 참조 픽쳐 리스트 0에 속한 참조 픽쳐를 참조 픽쳐 0(또는 L0 참조 픽쳐)로 지칭하고, 참조 픽쳐 리스트 1에 속한 참조 픽쳐를 참조 픽쳐 1(또는 L1 참조 픽쳐)로 지칭할 수 있다.A reference picture list refers to a list of reference pictures used for inter prediction of a P picture (or slice) or a B picture (or slice). Here, the reference picture list may be divided into two reference picture lists, and may be referred to as reference picture list 0 (or L0) and reference picture list 1 (or L1), respectively. Also, a reference picture belonging to reference picture list 0 may be referred to as reference picture 0 (or L0 reference picture), and a reference picture belonging to reference picture list 1 may be referred to as reference picture 1 (or L1 reference picture).
P 픽쳐(또는 슬라이스)의 디코딩 프로세스에 있어서, 하나의 참조 픽쳐 리스트(즉, 참조 픽쳐 리스트 0)가 이용되고, B 픽쳐(또는 슬라이스)의 디코딩 프로세스에 있어서, 2개의 참조 픽쳐 리스트(즉, 참조 픽쳐 리스트 0 및 참조 픽쳐 리스트 1)가 이용될 수 있다. 이러한, 각 참조 픽쳐 별로 참조 픽쳐 리스트를 구분하기 위한 정보는 참조 픽쳐 세트 정보를 통해 디코더에게 제공될 수 있다. 디코더는 참조 픽쳐 세트(reference picture set) 정보를 기반으로 참조 픽쳐를 참조 픽쳐 리스트 0 또는 참조 픽쳐 리스트 1에 추가한다. In the decoding process of P pictures (or slices), one reference picture list (i.e., reference picture list 0) is used, and in the decoding process of B pictures (or slices), two reference picture lists (i.e., reference) Picture list 0 and reference picture list 1) may be used. Such information for distinguishing a reference picture list for each reference picture may be provided to the decoder through reference picture set information. The decoder adds the reference picture to the reference picture list 0 or the reference picture list 1 based on the reference picture set information.
참조 픽쳐 리스트 내 어느 하나의 특정 참조 픽쳐를 식별하기 위하여 참조 픽쳐 인덱스(reference picture index)(또는 참조 인덱스)가 이용된다. A reference picture index (or reference index) is used to identify any one specific reference picture in the reference picture list.
- 분수 샘플 보간(fractional sample interpolation)Fractional sample interpolation
인터 예측된 현재 처리 블록에 대한 예측 블록의 샘플은 참조 픽쳐 인덱스(reference picture index)에 의해 식별되는 참조 픽쳐 내 해당 참조 영역의 샘플 값으로부터 획득된다. 여기서, 참조 픽쳐 내 해당 참조 영역은 움직임 벡터의 수평 요소(horizontal component) 및 수직 요소(vertical component)에 의해 지시되는 위치의 영역을 나타낸다. 움직임 벡터가 정수 값을 가지는 경우를 제외하고, 비정수(noninteger) 샘플 좌표를 위한 예측 샘플을 생성하기 위하여 분수 샘플 보간(fractional sample interpolation)이 사용된다. 예를 들어, 샘플 간의 거리의 1/4 단위의 움직임 벡터가 지원될 수 있다.  A sample of the prediction block for the inter predicted current processing block is obtained from the sample value of the corresponding reference region in the reference picture identified by the reference picture index. Here, the corresponding reference region in the reference picture represents the region of the position indicated by the horizontal component and the vertical component of the motion vector. Fractional sample interpolation is used to generate predictive samples for noninteger sample coordinates, except when the motion vector has an integer value. For example, a motion vector of one quarter of the distance between samples may be supported.
HEVC의 경우, 휘도 성분의 분수 샘플 보간(fractional sample interpolation)은 8탭 필터를 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 적용한다. 그리고, 색차 성분의 분수 샘플 보간(fractional sample interpolation)은 4탭 필터를 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 적용한다.For HEVC, fractional sample interpolation of luminance components applies an 8-tap filter in the horizontal and vertical directions, respectively. In addition, fractional sample interpolation of the color difference component applies a 4-tap filter in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 1/4 샘플 보간을 위한 정수 및 분수 샘플 위치를 예시한다. 6 illustrates integer and fractional sample positions for quarter sample interpolation, as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 6을 참조하면, 대문자(upper-case letter)(A_i,j)가 기재된 음영 블록은 정수 샘플 위치를 나타내고, 소문자(lower-case letter)(x_i,j)가 기재된 음영 없는 블록은 분수 샘플 위치를 나타낸다. Referring to FIG. 6, the shaded block in which the upper-case letter (A_i, j) is written indicates the integer sample position, and the shaded block in which the lower-case letter (x_i, j) is written is the fractional sample position. Indicates.
분수 샘플은 수평 방향 및 수직 방향으로 각각 정수 샘플 값에 보간 필터가 적용되어 생성된다. 예를 들어, 수평 방향의 경우, 생성하려는 분수 샘플을 기준으로 좌측의 4개의 정수 샘플 값과 우측의 4개의 정수 샘플 값에 8탭 필터가 적용될 수 있다. Fractional samples are generated by applying interpolation filters to integer sample values in the horizontal and vertical directions, respectively. For example, in the horizontal direction, an 8-tap filter may be applied to four integer sample values on the left side and four integer sample values on the right side based on the fractional sample to be generated.
- 인터 예측 모드Inter prediction mode
HEVC에서는 움직임 정보의 양을 줄이기 위하여 머지(Merge) 모드, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction)를 이용될 수 있다. In HEVC, a merge mode and advanced motion vector prediction (AMVP) may be used to reduce the amount of motion information.
1) 머지(Merge) 모드1) Merge Mode
머지(Merge) 모드는 공간적(spatially) 또는 시간적(temporally)으로 이웃하는 블록으로부터 움직임 파라미터(또는 정보)를 도출하는 방법을 의미한다. Merge mode refers to a method of deriving a motion parameter (or information) from a neighboring block spatially or temporally.
머지 모드에서 이용 가능한 후보의 세트는 공간적으로 이웃하는 후보(spatial neighbor candidates), 시간적 후보(temporal candidates) 및 생성된 후보(generated candidates)로 구성된다. The set of candidates available in merge mode is composed of spatial neighbor candidates, temporal candidates and generated candidates.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 공간적 후보의 위치를 예시한다. 7 illustrates a position of a spatial candidate as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 7(a)를 참조하면, {A1, B1, B0, A0, B2}의 순서에 따라 각 공간적 후보 블록이 이용 가능한지 여부가 판단된다. 이때, 후보 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩되어 움직임 정보가 존재하지 않는 경우 또는 후보 블록이 현재 픽쳐(또는 슬라이스)의 밖에 위치하는 경우에는 해당 후보 블록은 이용할 수 없다. Referring to FIG. 7A, it is determined whether each spatial candidate block is available according to the order of {A1, B1, B0, A0, B2}. In this case, when the candidate block is encoded in the intra prediction mode and there is no motion information, or when the candidate block is located outside the current picture (or slice), the candidate block is not available.
공간적 후보의 유효성의 판단 후, 현재 처리 블록의 후보 블록에서 불필요한 후보 블록을 제외함으로써 공간적 머지 후보가 구성될 수 있다. 예를 들어, 현재 예측 블록의 후보 블록이 동일 코딩 블록 내 첫 번째 예측 블록인 경우 해당 후보 블록을 제외하고 또한 동일한 움직임 정보를 가지는 후보 블록들을 제외할 수 있다. After determining the validity of the spatial candidate, the spatial merge candidate can be constructed by excluding unnecessary candidate blocks from candidate blocks of the current processing block. For example, when the candidate block of the current prediction block is the first prediction block in the same coding block, the candidate block having the same motion information may be excluded except for the corresponding candidate block.
공간적 머지 후보 구성이 완료되면, {T0, T1}의 순서에 따라 시간적 머지 후보 구성 과정이 진행된다. When the spatial merge candidate configuration is completed, the temporal merge candidate configuration process is performed in the order of {T0, T1}.
시간적 후보 구성에 있어서, 참조 픽쳐의 동일 위치(collocated) 블록의 우하단(right bottom) 블록(T0)이 이용 가능한 경우, 해당 블록을 시간적 머지 후보로 구성한다. 동일 위치(collocated) 블록은 선택된 참조 픽쳐에서 현재 처리 블록에 대응되는 위치에 존재하는 블록을 의미한다. 반면, 그렇지 않은 경우, 동일 위치(collocated) 블록의 중앙(center)에 위치하는 블록(T1)을 시간적 머지 후보로 구성한다.In the temporal candidate configuration, when the right bottom block T0 of the collocated block of the reference picture is available, the block is configured as a temporal merge candidate. The colocated block refers to a block existing at a position corresponding to the current processing block in the selected reference picture. On the other hand, otherwise, the block T1 located at the center of the collocated block is configured as a temporal merge candidate.
머지 후보의 최대 개수는 슬라이스 헤더에서 특정될 수 있다. 머지 후보의 개수가 최대 개수보다 큰 경우, 최대 개수 보다 작은 개수의 공간적 후보와 시간적 후보가 유지된다. 그렇지 않은 경우, 머지 후보의 개수는 후보 개수가 최대 개수가 될 때까지 현재까지 추가된 후보들을 조합하여 추가적인 머지 후보(즉, 조합된 쌍예측 머지 후보(combined bi-predictive merging candidates))가 생성된다. The maximum number of merge candidates may be specified in the slice header. If the number of merge candidates is larger than the maximum number, the number of spatial candidates and temporal candidates smaller than the maximum number is maintained. Otherwise, the number of merge candidates is generated by combining the candidates added so far until the maximum number of candidates becomes the maximum (ie, combined bi-predictive merging candidates). .
인코더에서는 위와 같은 방법으로 머지 후보 리스트를 구성하고, 움직임 추정(Motion Estimation)을 수행함으로써 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록 정보를 머지 인덱스(merge index)(예를 들어, merge_idx[x0][y0]')로써 디코더에게 시그널링한다. 도 7(b)에서는 머지 후보 리스트에서 B1 블록이 선택된 경우를 예시하고 있으며, 이 경우, 머지 인덱스(merge index)로 "인덱스 1(Index 1)"이 디코더로 시그널링될 수 있다. The encoder constructs a merge candidate list in the above manner and performs motion estimation to merge candidate block information selected from the merge candidate list into a merge index (for example, merge_idx [x0] [y0] '). Signal to the decoder. In FIG. 7B, the B1 block is selected from the merge candidate list. In this case, “index 1” may be signaled to the decoder as a merge index.
디코더에서는 인코더와 동일하게 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에서 인코더로부터 수신한 머지 인덱스(merge index)에 해당하는 후보 블록의 움직임 정보로부터 현재 예측 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다. 그리고, 디코더는 도출한 움직임 정보를 기반으로 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성한다(즉, 움직임 보상).The decoder constructs a merge candidate list similarly to the encoder, and derives the motion information for the current prediction block from the motion information of the candidate block corresponding to the merge index received from the encoder in the merge candidate list. The decoder generates a prediction block for the current processing block based on the derived motion information (ie, motion compensation).
2) AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드2) Advanced Motion Vector Prediction (AMVP) Mode
AMVP 모드는 주변 블록으로부터 움직임 벡터 예측 값을 유도하는 방법을 의미한다. 따라서, 수평 및 수직 움직임 벡터 차분 값(MVD: motion vector difference), 참조 인덱스 및 인터 예측 모드가 디코더로 시그널링된다. 수평 및 수직 움직임 벡터 값은 유도된 움직임 벡터 예측 값과 인코더로부터 제공된 움직임 벡터 차분 값(MVD: motion vector difference)를 이용하여 계산된다.The AMVP mode refers to a method of deriving a motion vector prediction value from neighboring blocks. Thus, horizontal and vertical motion vector difference (MVD), reference index, and inter prediction modes are signaled to the decoder. The horizontal and vertical motion vector values are calculated using the derived motion vector prediction value and the motion vector difference (MVD) provided from the encoder.
즉, 인코더에서는 움직임 벡터 예측값 후보 리스트를 구성하고, 움직임 추정(Motion Estimation)을 수행함으로써 움직임 벡터 예측값 후보 리스트에서 선택된 움직임 참조 플래그(즉, 후보 블록 정보)(예를 들어, mvp_lX_flag[x0][y0]')를 디코더에게 시그널링한다. 디코더에서는 인코더와 동일하게 움직임 벡터 예측값 후보 리스트를 구성하고, 움직임 벡터 예측값 후보 리스트에서 인코더로부터 수신한 움직임 참조 플래그에서 지시된 후보 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 처리 블록의 움직임 벡터 예측값을 도출한다. 그리고, 디코더는 도출된 움직임 벡터 예측값과 인코더로부터 전송된 움직임 벡터 차분값을 이용하여 현재 처리 블록에 대한 움직임 벡터값을 획득하게 된다. 그리고, 디코더는 도출한 움직임 정보를 기반으로 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성한다(즉, 움직임 보상). That is, the encoder constructs a motion vector predictor candidate list and performs motion estimation to perform a motion estimation flag (ie, candidate block information) selected from the motion vector predictor candidate list (for example, mvp_lX_flag [x0] [y0). ] ') Is signaled to the decoder. The decoder constructs a motion vector predictor candidate list similarly to the encoder, and derives a motion vector predictor of the current processing block using the motion information of the candidate block indicated by the motion reference flag received from the encoder in the motion vector predictor candidate list. The decoder obtains a motion vector value for the current processing block by using the derived motion vector prediction value and the motion vector difference value transmitted from the encoder. The decoder generates a prediction block for the current processing block based on the derived motion information (ie, motion compensation).
AMVP 모드의 경우, 앞서 도 7에서 5개의 이용 가능한 후보들 중에서 2개의 공간적 움직임 후보가 선택된다. 첫 번째 공간적 움직임 후보는 좌측에 위치한 {A0, A1} 세트로부터 선택되고, 두 번째 공간적 움직임 후보는 상위에 위치한 {B0, B1, B2} 세트로부터 선택된다. 이때, 이웃한 후보 블록의 참조 인덱스가 현재 예측 블록과 동일하지 않은 경우, 움직임 벡터가 스케일링된다. In the AMVP mode, two spatial motion candidates are selected from among the five available candidates in FIG. 7. The first spatial motion candidate is selected from the set of {A0, A1} located on the left side, and the second spatial motion candidate is selected from the set of {B0, B1, B2} located above. At this time, when the reference index of the neighboring candidate block is not the same as the current prediction block, the motion vector is scaled.
공간적 움직임 후보의 탐색 결과 선택된 후보 개수가 2개라면 후보 구성을 종료하나, 2개 미만인 경우 시간적 움직임 후보가 추가된다.If the number of candidates selected as a result of the search for the spatial motion candidate is two, the candidate configuration is terminated, but if less than two, the temporal motion candidate is added.
도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인터 예측 방법을 예시하는 도면이다. 8 is a diagram illustrating an inter prediction method as an embodiment to which the present invention is applied.
도 8을 참조하면, 디코더(특히, 도 2에서 디코더의 인터 예측부(261))는 처리 블록(예를 들어, 예측 유닛)에 대한 움직임 파라미터를 복호화한다(S801). Referring to FIG. 8, a decoder (in particular, the inter prediction unit 261 of the decoder in FIG. 2) decodes a motion parameter for a processing block (eg, a prediction unit) (S801).
예를 들어, 처리 블록이 머지 모드가 적용된 경우, 디코더는 인코더로부터 시그널링된 머지 인덱스를 복호화할 수 있다. 그리고, 머지 인덱스에서 지시된 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 현재 처리 블록의 움직임 파라미터를 도출할 수 있다. For example, if the processing block has a merge mode applied, the decoder may decode the merge index signaled from the encoder. The motion parameter of the current processing block can be derived from the motion parameter of the candidate block indicated by the merge index.
또한, 처리 블록이 AMVP 모드가 적용된 경우, 디코더는 인코더로부터 시그널링된 수평 및 수직 움직임 벡터 차분 값(MVD: motion vector difference), 참조 인덱스 및 인터 예측 모드를 복호화할 수 있다. 그리고, 움직임 참조 플래그로부터 지시된 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 움직임 벡터 예측값을 도출하고, 움직임 벡터 예측값과 수신한 움직임 벡터 차분 값을 이용하여 현재 처리 블록의 움직임 벡터값을 도출할 수 있다. In addition, when the processing block is applied with the AMVP mode, the decoder may decode horizontal and vertical motion vector difference (MVD), reference index, and inter prediction mode signaled from the encoder. The motion vector prediction value may be derived from the motion parameter of the candidate block indicated by the motion reference flag, and the motion vector value of the current processing block may be derived using the motion vector prediction value and the received motion vector difference value.
디코더는 복호화된 움직임 파라미터(또는 정보)를 이용하여 예측 유닛에 대한 움직임 보상을 수행한다(S802).The decoder performs motion compensation on the prediction unit by using the decoded motion parameter (or information) (S802).
즉, 인코더/디코더에서는 복호화된 움직임 파라미터를 이용하여, 이전에 디코딩된 픽쳐로부터 현재 유닛의 영상을 예측하는 움직임 보상(motion compensation)을 수행한다.That is, the encoder / decoder performs motion compensation that predicts an image of the current unit from a previously decoded picture by using the decoded motion parameter.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 움직임 보상 과정을 예시하는 도면이다. 9 is a diagram illustrating a motion compensation process as an embodiment to which the present invention may be applied.
도 9에서는 현재 픽쳐(current picture)에서 부호화 하고자 하는 현재 블록(current block)을 위한 움직임 파라미터는 단방향 예측, LIST0, LIST0 내 두번 째 픽쳐(picture), 움직임 벡터 (-a, b) 인 경우를 예시한다.9 illustrates a case in which a motion parameter for a current block to be encoded in a current picture is unidirectional prediction, a second picture in LIST0, LIST0, and a motion vector (-a, b). do.
이 경우, 도 9와 같이 현재 블록은 LIST0의 두번째 픽쳐에서 현재 블록과 (-a, b) 만큼 떨어져 있는 위치의 값(즉, 참조 블록(reference block)의 샘플값)들을 사용하여 예측된다. In this case, as shown in FIG. 9, the current block is predicted using values of positions (ie, sample values of reference blocks) that are separated from the current block by (-a, b) in the second picture of LIST0.
양방향 예측의 경우는, 또다른 참조 리스트(예를 들어, LIST1)와 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값이 전송되어, 디코더는 두 개의 참조 블록을 도출하고, 이를 기반으로 현재 블록 값을 예측한다. In the case of bidirectional prediction, another reference list (eg, LIST1), a reference index, and a motion vector difference value are transmitted so that the decoder derives two reference blocks and predicts the current block value based on the reference block.
다중 움직임 파라미터를 이용한 Using multiple motion parameters 인터Inter 예측 방법 Forecast method
본 발명에서는 하나의 블록에 대한 다중의 움직임 파라미터를 이용하여 인터 예측(즉, 움직임 추정/보상)을 수행하는 방법을 제안한다. The present invention proposes a method for performing inter prediction (ie, motion estimation / compensation) using multiple motion parameters for one block.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 현재 처리 블록에 대한 움직임 파라미터를 도출하기 위하여 이용 가능한 움직임 파라미터의 후보들로 구성되는 리스트를 '움직임 파라미터 후보 리스트(예를 들어, 머지 모드의 경우 머지 후보 리스트(merging candidate list) 또는 AMVP 모드의 경우 움직임 벡터 예측값 후보 리스트(motion vector predictor candidate list))'라고 지칭한다. Hereinafter, in the description of the present invention, a list consisting of candidates of motion parameters available for deriving a motion parameter for the current processing block is referred to as a motion parameter candidate list (eg, a merge candidate list in the case of merge mode. candidate list) or motion vector predictor candidate list in the AMVP mode.
그리고, 이하 본 발명의 설명에 있어서, '움직임 파라미터 후보 리스트'에서 송신단(즉, 인코더)에 의해 선택된 움직임 파라미터를 지시하는 인덱스를 '후보 리스트 인덱스(예를 들어, 머지 모드의 경우 머징 후보 인덱스(merging candidate index)(또는 머지 인덱스(merge index)) 또는 AMVP 모드의 경우 가용 플래그(availablility flag))'라고 지칭한다. In the following description of the present invention, an index indicating a motion parameter selected by a transmitting end (ie, an encoder) in the 'motion parameter candidate list' is referred to as a 'candidate list index (for example, in the case of merge mode, a merging candidate index ( merging candidate index (or merge index) or available flag (availablility flag) in the AMVP mode.
또한, 이하 본 발명의 설명에 있어서, '다중 움직임 파라미터'는 단일의 '참조 픽쳐 리스트(reference picture list)에서 선택된(혹은 찾은) 복수 개의 움직임 파라미터를 의미한다. In addition, in the following description of the present invention, 'multiple motion parameters' means a plurality of motion parameters selected (or found) from a single 'reference picture list'.
다중 움직임 파라미터 Multiple motion parameters 시그널링Signaling 방법 Way
본 발명에 따른 일 실시예로서, 주변 움직임 파라미터들로 후보 리스트를 구성하고 후보 리스트의 인덱스만 전송하는 기법인 머지 모드가 적용되는 경우, 다중 움직임 파라미터를 시그널링하는 방법에 대해서 제안한다. According to an embodiment of the present invention, a method of signaling a multi-motion parameter when a merge mode, which is a technique of constructing a candidate list with neighboring motion parameters and transmitting only an index of the candidate list, is applied.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 머지 모드에서 다중 움직임 파라미터를 이용하는 방법을 예시하는 도면이다. 10 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in a merge mode according to an embodiment of the present invention.
도 10에서는 움직임 파라미터 후보 리스트(즉, 머지 후보 리스트)가 구성된 상태에서 B1과 A0가 다중 움직임 파라미터로 선택된 경우를 예시한다. FIG. 10 illustrates a case where B1 and A0 are selected as multiple motion parameters in a state where a motion parameter candidate list (that is, a merge candidate list) is configured.
이 경우, 전송단(즉, 인코더)에 의해 선택된 다중 움직임 파라미터를 수신단(즉, 디코더)에게 전송하기 위해서는, 디코더가 인코더로부터 전송되는 움직임 파라미터의 개수를 알아야 한다. 즉, 인코더가 전송되는 다중 움직임 파라미터의 개수를 디코더에 알리거나 또는 다중 움직임 파라미터의 개수가 미리 정해질 수 있다. In this case, in order to transmit the multiple motion parameters selected by the transmitting end (ie, the encoder) to the receiving end (ie, the decoder), the decoder must know the number of motion parameters transmitted from the encoder. That is, the encoder may inform the decoder of the number of multiple motion parameters transmitted or the number of multiple motion parameters may be predetermined.
예를 들어, 도 10의 경우, B1 및 A0가 다중 움직임 파라미터로 선택되었으므로, 디코더는 인코더로부터 2개의 움직임 파라미터(즉, 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 2개의 움직임 파라미터를 지시하는 각각의 후보 리스트 인덱스)가 전송될 것임을 알아야 한다. For example, in the case of FIG. 10, since B1 and A0 are selected as the multi-motion parameters, the decoder may select two motion parameters from the encoder (ie, each candidate list index indicating two motion parameters selected in the motion parameter candidate list). It should be noted that will be sent.
이를 위해서 다음과 같은 방법들이 사용될 수 있다. To this end, the following methods can be used.
1) 인코더는 후보 리스트 인덱스의 개수(즉, 다중 움직임 파라미터의 개수)를 디코더로 먼저 전송하고, 그 이후 각각의 후보 리스트 인덱스를 디코더로 순차적으로 전송할 수 있다.1) The encoder may first transmit the number of candidate list indexes (ie, the number of multiple motion parameters) to the decoder, and then sequentially transmit each candidate list index to the decoder.
2) 또는, 디코더로 전송될 후보 리스트 인덱스의 개수가 미리 정해져 인코더와 디코더가 서로 알고 있을 수 있다. 이 경우, 인코더는 미리 정해진 개수만큼의 각각의 후보 리스트 인덱스를 디코더에게 전송할 수 있다.2) Alternatively, the number of candidate list indexes to be transmitted to the decoder may be predetermined so that the encoder and the decoder may know each other. In this case, the encoder may transmit a predetermined number of respective candidate list indexes to the decoder.
3) 또는, 인코더는 후보 리스트 인덱스 부호화의 종료 코드를 미리 설정하고, 모든 후보 리스트 인덱스를 디코더에게 전송한 뒤에 종료 코드를 삽입할 수 있다. 즉, 모든 후보 리스트 인덱스의 다음 비트(열)에 종료 코드를 삽입할 수 있다. 3) Alternatively, the encoder may preset an end code of candidate list index encoding and transmit all candidate list indexes to the decoder before inserting the end code. That is, the end code can be inserted into the next bit (column) of all candidate list indices.
4) 또는, 인코더는 전송될 후보 리스트 인덱스의 최대 개수와 후보 리스트 인덱스 부호화의 종료 코드를 설정하고, 만약 전송되는 후보 리스트 인덱스의 개수가 최대 개수에 이르면 종료 코드를 디코더에게 전송하지 않고 전송을 마무리할 수도 있다. 이 경우에도, 전송되는 후보 리스트 인덱스의 개수가 최대 개수에 이르지 않으면, 인코더는 후보 리스트 인덱스 부호화의 종료 코드를 미리 설정하고, 모든 후보 리스트 인덱스를 디코더에게 전송한 뒤에 종료 코드를 삽입할 수 있다.4) Or, the encoder sets the maximum number of candidate list indexes to be transmitted and the end code of the candidate list index encoding. If the number of candidate list indexes to be transmitted reaches the maximum number, the encoder finishes the transmission without transmitting the end code to the decoder. You may. Even in this case, if the number of candidate list indexes to be transmitted does not reach the maximum number, the encoder may preset the end code of the candidate list index encoding and transmit all the candidate list indexes to the decoder before inserting the end code.
그리고, 인코더는 각 움직임 파라미터를 지시하기 위한 후보 리스트 인덱스를 디코더에게 전송하는데 이를 위해서 다음과 같은 방법들이 사용될 수 있다. The encoder transmits a candidate list index for indicating each motion parameter to the decoder. The following methods may be used for this purpose.
예를 들어, 도 10의 경우, B1 및 A0가 다중 움직임 파라미터로 선택되었으므로, 인코더는 후보 리스트 인덱스(즉, B1 및 A0를 지시하는 각각의 인덱스)를 디코더에 전송하여야 한다. For example, in the case of FIG. 10, since B1 and A0 have been selected as the multi-motion parameters, the encoder must send a candidate list index (ie, each index indicating B1 and A0) to the decoder.
1) 인코더는 움직임 파라미터 후보 리스트 내 선택된 다중 파라미터를 지시하는 후보 리스트 인덱스를 그대로 디코더에게 전송할 수 있다. 1) The encoder may transmit a candidate list index indicating the selected multiple parameters in the motion parameter candidate list to the decoder as it is.
예를 들어, 도 10의 경우, 1) 방법을 사용하면 후보 리스트 인덱스 값은 1, 3이 디코더에게 전송될 수 있다. For example, in the case of FIG. 10, when the method 1) is used, candidate list index values 1 and 3 may be transmitted to the decoder.
2) 또는, 인코더는 첫 번째 후보 리스트 인덱스의 경우 움직임 파라미터 후보 리스트의 후보 리스트 인덱스 값을 그대로 전송하고, 두 번째 후보 리스트 인덱스는 첫 번째 후보 리스트 인덱스와의 차분값을 디코더에게 전송할 수 있다. 마찬가지로 이후 후보 리스트 인덱스는 이전의 후보 리스트 인덱스와의 차분값을 디코더에게 전송할 수 있다. 2) Or, in the case of the first candidate list index, the encoder may transmit the candidate list index value of the motion parameter candidate list as it is, and the second candidate list index may transmit a difference value from the first candidate list index to the decoder. Similarly, the candidate list index may then transmit a difference value with the previous candidate list index to the decoder.
2-1) 이때, 각 움직임 파라미터가 전송되는 순서가 정해져 있는 경우, 인코더는 순서에 따라 각 후보 리스트 인덱스를 전송할 수 있다. 이때, 두 번째 이후 후보 리스트 인덱스는 이전의 후보 리스트 인덱스와의 차분값을 디코더에게 전송할 수 있다. 2-1) In this case, when the order in which each motion parameter is transmitted is determined, the encoder may transmit each candidate list index in the order. In this case, the second and subsequent candidate list indexes may transmit a difference value with the previous candidate list index to the decoder.
2-2) 또는, 각 움직임 파라미터가 전송 순서와 무관하게 전송될 때, 차분 값에서 음수가 발생하지 않도록 각 움직임 파라미터를 지시하는 후보 리스트 인덱스를 오름차순으로 정렬하고, 그 순서에 따라 각 인 후보 리스트 인덱스를 디코더에게 전송할 수 있다. 2-2) Or, when each motion parameter is transmitted irrespective of the transmission order, the candidate list index indicating each motion parameter is sorted in ascending order so that a negative number does not occur in the difference value, and the imprinting candidate list according to the order The index can be sent to the decoder.
예를 들어, 도 10의 경우, 2) 방법을 사용하면 후보 리스트 인덱스 값은 1, 2(=인덱스3-인덱스1)가 디코더에게 전송될 수 있다. For example, in the case of FIG. 10, when the method 2) is used, candidate list index values may be 1, 2 (= index 3 -index 1) transmitted to the decoder.
표 1은 머지 모드가 적용된 블록에 대한 다중 움직임 파라미터를 전송하기 위한 신택스(syntax)를 예시한다. Table 1 illustrates syntax for transmitting multiple motion parameters for a block to which merge mode is applied.
Figure PCTKR2016002034-appb-T000001
Figure PCTKR2016002034-appb-T000001
표 1은 앞서 설명한 다중 움직임 파라미터의 개수를 전송하기 위한 방법 중 1)의 방법에 대한 신택스를 예시하며, 그 외 다른 방법들의 경우 표 1과 다른 형태로 신택스가 구성될 수 있다. Table 1 exemplifies the syntax of the method 1) of the above-described method for transmitting the number of multiple motion parameters. For other methods, the syntax may be configured differently from that of Table 1 below.
표 1을 참조하면, 현재 처리 블록(예를 들어, 예측 유닛)을 부호화 할 때에 스킵(skip)이 아닌 머지 모드(merge mode)가 적용된 경우(즉, cu_skip_flag[x0][y0] == 0 및 merge_flag[x0][y0] == 1), 다중 움직임 파라미터의 개수(num_multiple_motion_param_munus_1)가 디코더에게 전송될 수 있다. Referring to Table 1, when a merge mode other than skip is applied when encoding a current processing block (for example, a prediction unit) (that is, cu_skip_flag [x0] [y0] == 0 and merge_flag [x0] [y0] == 1) and the number of multiple motion parameters (num_multiple_motion_param_munus_1) may be transmitted to the decoder.
디코더에서는 현재 처리 블록(예를 들어, 예측 유닛)이 스킵(skip)이 아닌 머지 모드(merge mode)가 적용된 경우, 다중 움직임 파라미터의 개수(num_multiple_motion_param_munus_1)(즉, 후보 리스트 인덱스의 개수)를 확인한다.The decoder checks the number of multiple motion parameters num_multiple_motion_param_munus_1 (that is, the number of candidate list indexes) when a merge mode is applied in which the current processing block (for example, the prediction unit) is not skip. .
예를 들어, 'num_multiple_motion_param_munus_1'에서 1을 더한 값이 다중 움직임 파라미터의 개수를 지시할 수 있다. For example, a value obtained by adding 1 to 'num_multiple_motion_param_munus_1' may indicate the number of multiple motion parameters.
그리고, 인코더에서는 다중 움직임 파라미터 개수만큼 다중 움직임 파라미터를 지시하기 위한 후보 리스트 인덱스(multiple_merge_idx[x0][y0])를 전송한다. The encoder transmits a candidate list index (multiple_merge_idx [x0] [y0]) for indicating multiple motion parameters by the number of multiple motion parameters.
디코더에서는 다중 움직임 파라미터 개수만큼 루프(loop)를 수행하면서 다중 움직임 파라미터를 지시하기 위한 후보 리스트의 인덱스(multiple_merge_idx[x0][y0])를 확인한다. The decoder checks the index (multiple_merge_idx [x0] [y0]) of the candidate list for indicating the multiple motion parameter while looping the number of multiple motion parameters.
여기서, 'multiple_merge_idx[x0][y0]'는 후보 리스트의 인덱스 값을 그대로 지시할 수도 있으나, 또는 첫 번째 후보 리스트 인덱스의 경우 'multiple_merge_idx[x0][y0]'는 후보 리스트 인덱스를 그대로 지시하고 두 번째 이후 후보 리스트 인덱스의 경우 이전 후보 리스트 인덱스와의 차분값을 지시할 수도 있다. Here, 'multiple_merge_idx [x0] [y0]' may indicate the index value of the candidate list as it is, or in case of the first candidate list index, 'multiple_merge_idx [x0] [y0]' indicates the candidate list index and The second and subsequent candidate list indexes may indicate a difference value from the previous candidate list index.
본 발명에 따른 다른 실시예로서, 주변 움직임 파라미터를 이용하여 움직임 파라미터 후보 리스트를 만들고 그 중 하나를 선택하여 후보 리스트 인덱스, 인터 예측 모드(또는, 참조 방향, 참조 리스트 방향), 현재 블록의 참조 인덱스(또는 참조 픽쳐 인덱스, 참조 리스트 인덱스), 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 움직임 파라미터와 현재 블록의 움직임 벡터 차분 값을 전송하는 모드(AMVP 모드)가 적용되는 경우, 다중 움직임 파라미터를 시그널링하는 방법을 제안한다.In another embodiment according to the present invention, a motion parameter candidate list is created by using neighboring motion parameters, and one of them is selected to include a candidate list index, an inter prediction mode (or a reference direction, a reference list direction), and a reference index of the current block. (Or reference picture index, reference list index), when a mode for transmitting a motion vector difference value of a motion parameter selected from a motion parameter candidate list (AMVP mode) is applied, a method for signaling multiple motion parameters is proposed. .
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMVP 모드에서 다중 움직임 파라미터를 이용하는 방법을 예시하는 도면이다.11 is a diagram illustrating a method of using multiple motion parameters in an AMVP mode according to an embodiment of the present invention.
도 11에서는 움직임 파라미터 후보 리스트(즉, 움직임 벡터 예측값 후보 리스트)가 구성된 상태에서 B1과 A1가 다중 움직임 파라미터로 선택된 경우를 예시한다.11 illustrates a case where B1 and A1 are selected as multiple motion parameters in a state where a motion parameter candidate list (that is, a motion vector predictor candidate list) is configured.
앞서 머지 모드와 마찬가지로, 전송단(즉, 인코더)에 의해 선택된 다중 움직임 파라미터를 수신단(즉, 디코더)에게 전송하기 위해서는 디코더가 인코더로부터 전송되는 움직임 파라미터의 개수를 알아야 한다. 이를 위해 앞서 설명한 방법들이 동일하게 사용될 수 있다. As in the merge mode, the decoder needs to know the number of motion parameters transmitted from the encoder in order to transmit the multiple motion parameters selected by the transmitter (ie, the encoder) to the receiver (ie, the decoder). To this end, the methods described above may be used in the same manner.
AMVP 모드에서는 다중 움직임 파라미터와 움직임 벡터의 차분값이 함께 전송되므로 다음과 같은 방법들을 사용할 수 있다.In the AMVP mode, the difference between the multiple motion parameters and the motion vector is transmitted together, so the following methods can be used.
1) 인코더는 후보 리스트 인덱스, 인터 예측 모드(또는 참조 방향), 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값의 4가지 정보를 하나의 단위로 묶어서 다중 움직임 파라미터의 개수만큼 전송할 수 있다. 1) The encoder may bundle four pieces of information of a candidate list index, an inter prediction mode (or reference direction), a reference index, and a motion vector difference value in one unit and transmit the number of multiple motion parameters.
예를 들어, 도 11의 경우, 1) 방법을 사용하면 후보 리스트 인덱스 '1', 인터 예측 모드(inter_pred_idc), 참조 인덱스(ref_idx), 움직임 벡터 차분값(mvd)가 한 세트로 디코더에게 전송되고, 후보 리스트 인덱스 '0', 인터 예측 모드(inter_pred_idc), 참조 인덱스(ref_idx), 움직임 벡터 차분값(mvd)가 한 세트로 디코더에게 전송될 수 있다. For example, in the case of FIG. 11, when the method 1) is used, the candidate list index '1', the inter prediction mode (inter_pred_idc), the reference index (ref_idx), and the motion vector difference value (mvd) are transmitted to the decoder as a set. The candidate list index '0', the inter prediction mode inter_pred_idc, the reference index ref_idx, and the motion vector difference value mvd may be transmitted to the decoder as a set.
2) 또는, 인코더는 첫 번째 움직임 파라미터만 후보 리스트 인덱스, 참조 리스트 방향, 참조 리스트 인덱스, 차분 벡터의 4가지 정보를 전송하고, 그 이후는 후보 리스트 인덱스를 제외한 3가지 정보들만 전송할 수 있다.2) Alternatively, the encoder transmits only the first motion parameter, four types of information of the candidate list index, the reference list direction, the reference list index, and the difference vector, and after that, only three pieces of information except the candidate list index may be transmitted.
2-1) 이때, 두 번째와 그 이후의 움직임 파라미터 정보를 전송할 때, 차분 벡터의 기준 값은 해당 후보 리스트 인덱스가 가리키는 움직임 파라미터의 움직임 벡터로 고정되어 사용될 수 있다. 2-1) At this time, when transmitting the second and subsequent motion parameter information, the reference value of the difference vector may be fixed and used as the motion vector of the motion parameter indicated by the corresponding candidate list index.
2-2) 또는, 두 번째와 그 이후의 움직임 파라미터 정보를 전송할 때, 차분 벡터의 기준은 바로 이전에 전송된 움직임 파라미터의 움직임 벡터로 설정될 수 있다. 2-2) Or, when transmitting the second and subsequent motion parameter information, the reference of the difference vector may be set to the motion vector of the immediately transmitted motion parameter.
2-3) 또는, 앞서 2-1)과 2-2)의 방법을 선택적으로 사용될 수도 있다. 이 경우, 인코더는 앞서 2-1)과 2-2)의 방법 중 사용하는 방법을 가리키는 플래그를 전송할 수 있다. 또는, 특정 값(예를 들어, 움직임 차분 벡터의 절대값)을 사용하여 앞서 2-1)과 2-2)의 방법 중 선택된 방법을 디코더에서 유추할 수도 있다. 2-3) Alternatively, the method of 2-1) and 2-2) may be optionally used. In this case, the encoder may transmit a flag indicating a method used among the methods of 2-1) and 2-2). Alternatively, the decoder may infer a method selected among the methods of 2-1) and 2-2) using a specific value (eg, an absolute value of a motion difference vector).
예를 들어, 도 11의 경우, 2) 방법을 사용하면 후보 리스트 인덱스 '1', 인터 예측 모드(inter_pred_idc), 참조 인덱스(ref_idx), 움직임 벡터 차분값(mvd)가 한 세트로 디코더에게 전송되고, 인터 예측 모드(inter_pred_idc), 참조 인덱스(ref_idx), 움직임 벡터 차분값(mvd)가 한 세트로 디코더에게 전송될 수 있다. For example, in the case of FIG. 11, using the method 2), the candidate list index '1', the inter prediction mode (inter_pred_idc), the reference index (ref_idx), and the motion vector difference value (mvd) are transmitted to the decoder as a set. The inter prediction mode inter_pred_idc, the reference index ref_idx, and the motion vector difference value mvd may be transmitted to the decoder as a set.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 파라미터를 이용한 인터 예측 모드에서 디코딩 과정을 예시하는 도면이다. 12 is a diagram illustrating a decoding process in an inter prediction mode using multiple parameters according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 디코더는 현재 블록이 다중 움직임 파라미터를 이용한 인터 예측이 적용되었는지 판단한다(S1201).Referring to FIG. 12, the decoder determines whether inter prediction using multiple motion parameters is applied to the current block (S1201).
여기서, 다중 움직임 파라미터가 사용되는지 여부를 지시하는 정보(예를 들어, 다중 움직임 파라미터의 온(on)/오프(off)를 지시하는 플래그 'multiple_motion_param_enable')는 시퀀스(Sequence) 레벨, 픽쳐(Picture) 레벨 또는 슬라이스(slice) 레벨 단위로 전송될 수 있다. Here, the information indicating whether the multiple motion parameter is used (for example, the flag 'multiple_motion_param_enable' indicating the on / off of the multiple motion parameter) is a sequence level, a picture. It may be transmitted in units of levels or slice levels.
- 인코더는 시퀀스(Sequence) 레벨(예를 들어, 시퀀스 파라미터 세트(SPS: Sequence Parameter Set))에서 다중 움직임 파라미터의 사용 여부에 대한 온/오프(on/off)를 전송할 수 있다. 이 경우, 디코더는 비디오 영상 단위로 현재 비디오 영상에서 다중 움직임 파라미터가 사용되는지 여부를 판단할 수 있다.The encoder may transmit on / off on whether to use multiple motion parameters at a sequence level (eg, Sequence Parameter Set (SPS)). In this case, the decoder may determine whether the multi motion parameter is used in the current video image on a video image basis.
- 인코더는 픽쳐(Picture) 레벨(예를 들어, 픽쳐 파라미터 세트(PPS: Picture Parameter Set)) 혹은 슬라이스(slice) 레벨(예를 들어, 슬라이스 헤더)에서 다중 움직임 파라미터의 사용 여부에 대한 온/오프(on/off)를 전송할 수 있다. 이 경우, 디코더는 픽쳐/슬라이스 단위로 현재 픽쳐/슬라이스에서 다중 움직임 파라미터가 사용되는지 여부를 판단할 수 있다.The encoder turns on / off whether to use multiple motion parameters at a Picture level (e.g. Picture Parameter Set (PPS)) or at a slice level (e.g. slice header). You can send (on / off). In this case, the decoder may determine whether multiple motion parameters are used in the current picture / slice on a picture / slice basis.
또는, 다중 움직임 파라미터가 사용되는지 여부를 지시하는 정보(예를 들어, 다중 움직임 파라미터의 적용 여부를 지시하는 플래그 'multiple_motion_param_flag')는 처리 블록(예를 들어, 코딩 유닛 또는 예측 유닛) 단위로 전송될 수도 있다. 이 경우, 디코더는 처리 블록(예를 들어, 코딩 유닛 또는 예측 유닛) 단위로 현재 처리 블록에 다중 움직임 파라미터가 적용되는 여부를 판단할 수 있다. Alternatively, the information indicating whether the multiple motion parameter is used (for example, the flag 'multiple_motion_param_flag' indicating whether the multiple motion parameter is applied) may be transmitted in units of processing blocks (eg, coding units or prediction units). It may be. In this case, the decoder may determine whether the multi motion parameter is applied to the current processing block on a processing block (for example, coding unit or prediction unit) basis.
예를 들어, 다중 움직임 파라미터가 적용되는 처리 블록에 대하여 부호화를 하는 방법으로서, 머지 모드와 AMVP 모드가 적용될 수 있다. For example, a merge mode and an AMVP mode may be applied as a method of encoding a processing block to which multiple motion parameters are applied.
이때, 해당 처리 블록에 머지 모드가 적용된 경우, 예측 유닛 신택스(prediction unit syntax)에서 머지 모드가 적용되는지 여부를 지시하는 머지 플래그(merge_flag) 이후 다중 움직임 파라미터 적용 여부를 지시하는 플래그(multiple_motion_param_flag)가 전송될 수 있다. 또한, 해당 처리 블록에 AMVP 모드가 적용된 경우, 슬라이스 타입(slice_type)을 판단하기 전에 다중 움직임 파라미터 적용 여부를 지시하는 플래그(multiple_motion_param_flag)가 전송될 수 있다. In this case, when the merge mode is applied to the corresponding processing block, a flag (multiple_motion_param_flag) indicating whether to apply the multiple motion parameter after the merge flag (merge_flag) indicating whether the merge mode is applied in the prediction unit syntax is transmitted. Can be. In addition, when the AMVP mode is applied to the corresponding processing block, a flag (multiple_motion_param_flag) indicating whether to apply the multiple motion parameter may be transmitted before determining the slice type (slice_type).
만약, 처리 블록에 다중 움직임 파라미터 적용 여부를 지시하는 플래그(multiple_motion_param_flag)가 적용되는 경우(즉, 플래그 값이 '1'인 경우), 예측 유닛(즉, 처리 블록이 예측 유닛인 경우)에 대한 분할 모드(PartMode)는 2N×2N으로 설정될 수 있다. If the flag (multiple_motion_param_flag) indicating whether to apply the multiple motion parameter to the processing block is applied (i.e., the flag value is '1'), the partition for the prediction unit (i.e., the processing block is the prediction unit) The mode (PartMode) may be set to 2N × 2N.
또한, 위와 같은 다중 움직임 파라미터 적용 여부를 지시하는 플래그(multiple_motion_param_flag) 아닌 분할 모드(PartMode) 중 하나로 현재 처리 블록에 다중 움직임 파라미터가 적용되는지 여부가 지시될 수도 있다. 이 경우에도 예측 유닛(즉, 처리 블록이 예측 유닛인 경우)은 분할 모드(PartMode)는 2N×2N처럼 하나의 코딩 유닛 내에서 더 분할되지 않고 디코딩될 수 있다. In addition, whether the multiple motion parameters are applied to the current processing block may be indicated as one of the partition modes (PartMode) other than the flag (multiple_motion_param_flag) indicating whether to apply the multiple motion parameters. Even in this case, the prediction unit (that is, when the processing block is the prediction unit) may be decoded without further splitting in one coding unit, such as a split mode (PartMode) 2N × 2N.
S1201 단계에서 판단한 결과, 현재 블록에 다중 움직임 파라미터가 적용된 경우, 디코더는 다중 움직임 파라미터를 복호화(또는 도출)한다(S1202).As a result of the determination in step S1201, when the multi-motion parameter is applied to the current block, the decoder decodes (or derives) the multi-motion parameter (S1202).
이때, 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 후보 리스트 인덱스가 전송되고, 디코더는 후보 리스트 인덱스를 복호화하여 다중 움직임 파라미터를 복호화할 수 있다. At this time, the candidate list index selected from the motion parameter candidate list is transmitted, and the decoder can decode the multiple motion parameters by decoding the candidate list index.
예를 들어, 현재 처리 블록에 머지 모드가 적용된 경우, 디코더는 후보 리스트 인덱스를 복호화하고, 후보 리스트 인덱스에서 지시하는 복수의 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 현재 처리 블록에 대한 움직임 파라미터를 각각 복호화(또는 도출)할 수 있다. For example, if the merge mode is applied to the current processing block, the decoder decodes the candidate list index and decodes (or derives) the motion parameter for the current processing block from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index, respectively. )can do.
또는, 현재 처리 블록에 AMVP 모드가 적용된 경우, 디코더는 인코더로부터 수신한 후보 리스트 인덱스(존재하는 경우), 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값을 복호화할 수 있다. 그리고, 후보 리스트 인덱스에서 지시하는 복수의 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 현재 처리 블록의 움직임 벡터 예측값을 각각 도출하며, 도출된 각 움직임 벡터 예측값과 수신한 움직임 벡터 차분값을 합하여 현재 처리 블록의 움직임 벡터를 복호화(또는 도출)할 수 있다. Alternatively, when the AMVP mode is applied to the current processing block, the decoder may decode the candidate list index (if present), the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value received from the encoder. The motion vector prediction value of the current processing block is derived from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index, and the motion vector of the current processing block is obtained by adding the derived motion vector prediction value and the received motion vector difference value. Can be decrypted (or derived).
이때, 상술한 바와 같이, 디코더는 인코더로부터 다중 움직임 파라미터의 개수(예를 들어, 'num_multiple_motion_param_minus_1')를 수신하거나 또는 다중 움직임 파라미터의 개수가 미리 정해져 디코더가 이미 알고 있을 수도 있다. 이 경우, 디코더는 다중 움직임 파라미터의 개수만큼 루프(loop)를 수행하면서 인코더로부터 전송되는 후보 리스트 인덱스(및 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값)를 복호화할 수도 있다. In this case, as described above, the decoder may receive the number of multiple motion parameters from the encoder (eg, 'num_multiple_motion_param_minus_1') or the number of multiple motion parameters may be predetermined so that the decoder may already know. In this case, the decoder may decode a candidate list index (and inter prediction mode, reference index, and motion vector difference value) transmitted from the encoder while performing a loop as many times as the number of multiple motion parameters.
또는, 인코더는 후보 리스트 인덱스(및 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값)를 디코더에게 전송하고, 후보 리스트 인덱스(및 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값)의 전송이 종료되면 종료 코드를 디코더에게 전송할 수도 있다. 또는, 인코더는 전송되는 후보 리스트 인덱스의 최대 개수가 미리 정해진 최대 개수에 이르면 종료 코드를 디코더에게 전송하지 않고 전송을 마무리할 수도 있다. 이 경우, 디코더는 인코더로부터 전송되는 후보 리스트 인덱스(및 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값)를 복호화하면서, 후보 리스트 인덱스의 최대 개수에 도달하거나 또는 종료 코드가 복호화되면, 후보 리스트 인덱스(및 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값)의 복호화 과정을 종료할 수 있다. Or, the encoder transmits a candidate list index (and inter prediction mode, reference index, and motion vector difference value) to the decoder, and ends when transmission of the candidate list index (and inter prediction mode, reference index, and motion vector difference value) is finished. The code may be sent to the decoder. Alternatively, the encoder may complete the transmission without transmitting the end code to the decoder when the maximum number of candidate list indexes to be transmitted reaches a predetermined maximum number. In this case, the decoder decodes the candidate list index (and inter prediction mode, reference index, motion vector difference value) transmitted from the encoder, and reaches the maximum number of candidate list indexes or if the end code is decoded, the candidate list index ( And the decoding process of the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value.
여기서, 후보 리스트 인덱스는 앞서 설명한 바와 같이, 움직임 파라미터 후보 리스트 내 후보 리스트 인덱스 값이 그대로 전송될 수 있다. In this case, as described above, the candidate list index value in the motion parameter candidate list may be transmitted as it is.
또는, 첫 번째 후보 리스트 인덱스의 경우 움직임 파라미터 후보 리스트의 후보 리스트 인덱스 값이 그대로 전송되고, 두 번째 이후 후보 리스트 인덱스는 첫 번째 후보 리스트 인덱스와의 차분값으로 전송될 수도 있다. Alternatively, in the case of the first candidate list index, the candidate list index value of the motion parameter candidate list may be transmitted as it is, and the second and subsequent candidate list indexes may be transmitted as difference values from the first candidate list index.
디코더는 복호화된 다중 움직임 파라미터를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행한다(S1203). The decoder performs motion compensation on the current block by using the decoded multiple motion parameters (S1203).
즉, 디코더는 복호화된 다중 움직임 파라미터를 이용하여 현재 블록에 대한 다중의 참조 블록(참조 픽쳐 내)을 식별하고, 해당 다중의 참조 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 블록(또는 예측 값)을 생성한다. That is, the decoder identifies multiple reference blocks (within the reference picture) for the current block by using the decoded multiple motion parameters, and generates a predictive block (or prediction value) for the current block based on the multiple reference blocks. do.
이때, 후술하는 바와 같이, 다중 움직임 파라미터의 적용을 위해 현재 처리 블록의 분할 정보(예를 들어, 'block_partitioning_info')가 인코더로부터 전송될 수도 있으나, 현재 처리 블록에 대한 분할이 디코더에서 유도되는 경우 위의 정보가 부호화되어 전송되지 않을 수도 있다. In this case, as described below, the partitioning information (for example, 'block_partitioning_info') of the current processing block may be transmitted from the encoder to apply the multi-motion parameter, but when the partitioning of the current processing block is derived from the decoder, May not be encoded and transmitted.
예를 들어, 분할 정보는 현재 처리 블록이 분할되는 각 서브블록의 위치를 포함할 수 있다. 또는, 분할 형태가 미리 정의되는 경우, 분할 정보는 미리 정의된 분할 형태 중 선택된 분할 형태를 지시하는 지시 정보(예를 들어, 인덱스 또는 플래그)를 포함할 수도 있다. For example, the partitioning information may include the location of each subblock in which the current processing block is divided. Alternatively, when the split type is predefined, the split information may include indication information (eg, an index or a flag) indicating the split type selected from the predefined split types.
다중 움직임 파라미터를 이용하여 현재 처리 블록에 대한 움직임 보상을 수행하는 방법에 대하여 보다 상세한 설명은 후술한다. A method of performing motion compensation on the current processing block using the multiple motion parameters will be described in detail later.
반면, S1201 단계에서 판단한 결과, 현재 처리 블록에 다중 움직임 파라미터가 적용되지 않은 경우, 디코더는 움직임 파라미터를 복호화한다(S1204).On the other hand, when it is determined in step S1201 that the multi-motion parameter is not applied to the current processing block, the decoder decodes the motion parameter (S1204).
예를 들어, 현재 처리 블록에 머지 모드가 적용된 경우, 디코더는 후보 리스트 인덱스를 복호화하고, 후보 리스트 인덱스에서 지시하는 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 현재 처리 블록에 대한 움직임 파라미터를 복호화(또는 도출)할 수 있다. For example, when merge mode is applied to the current processing block, the decoder may decode the candidate list index and decode (or derive) the motion parameter for the current processing block from the motion parameter of the candidate block indicated by the candidate list index. have.
또는, 현재 처리 블록에 AMVP 모드가 적용된 경우, 디코더는 인코더로부터 수신한 후보 리스트 인덱스(존재하는 경우), 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값을 복호화할 수 있다. 그리고, 후보 리스트 인덱스에서 지시하는 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 현재 처리 블록의 움직임 벡터 예측값을 도출하며, 도출된 움직임 벡터 예측값과 수신한 움직임 벡터 차분값을 합하여 현재 처리 블록의 움직임 벡터를 복호화(또는 도출)할 수 있다. Alternatively, when the AMVP mode is applied to the current processing block, the decoder may decode the candidate list index (if present), the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value received from the encoder. The motion vector prediction value of the current processing block is derived from the motion parameter of the candidate block indicated by the candidate list index, and the motion vector prediction value and the received motion vector difference value are summed to decode (or derive) the motion vector of the current processing block. )can do.
디코더는 복호화된 움직임 파라미터를 이용하여 현재 처리 블록에 대한 움직임 보상을 수행한다(S1205). The decoder performs motion compensation on the current processing block by using the decoded motion parameter (S1205).
다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 수행 방법Motion Compensation Method Using Multiple Motion Parameters
실시예 1) 본 발명에 따른 일 실시예로서, 다중 움직임 파라미터를 이용하여 움직임 보상을 수행할 때, 각 움직임 파라미터를 이용하여 블록 전체에 중첩하는 움직임 보상 방법을 제안한다.Embodiment 1) According to an embodiment of the present invention, when performing motion compensation using multiple motion parameters, a motion compensation method overlapping the entire block using each motion parameter is proposed.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다. 13 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 13에서는 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상에서 블록 전체에 중첩 시키는 방법의 예를 보여준다. FIG. 13 shows an example of a method of overlapping an entire block in motion compensation using multiple motion parameters.
도 13에서 인코더로부터 전송된 움직임 파라미터는 3개이고 각 정보는 {단방향 예측, LIST0, 첫번째 픽쳐, (-a, b)}, {단방향예측, LIST1, 첫번째 픽쳐, (c, d)}, {단방향 예측, LIST1, 두 번째 픽쳐, (e, -f)} 이다. 현재 블록을 CB, 각 움직임 파라미터들을 사용하여 얻은 참조 블록을 A, B, C라고 가정한다. In FIG. 13, there are three motion parameters transmitted from the encoder and each information is {unidirectional prediction, LIST0, first picture, (-a, b)}, {unidirectional prediction, LIST1, first picture, (c, d)}, {unidirectional Prediction, LIST1, second picture, (e, -f)}. Assume that the current block is CB, and the reference block obtained using the respective motion parameters is A, B, or C.
현재 블록을 위한 예측 값은 다음과 같은 방법들을 이용하여 얻을 수 있다.The prediction value for the current block can be obtained using the following methods.
1) 각 참조 블록의 값들을 동일하게 중첩하여 예측 값을 얻는 방법1) A method of obtaining prediction values by equally overlapping values of each reference block
다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록의 화소 값(또는 샘플 값)이 동일한 비율로 중첩되어 현재 처리 블록에 대한 예측 값(또는 예측 블록)이 생성될 수 있다. Pixel values (or sample values) of each reference block specified by each motion parameter included in the multiple motion parameters may be superimposed at the same rate to generate a prediction value (or prediction block) for the current processing block.
이 방법을 따르면, 블록의 (i, j) 번째 위치에 해당하는 화소값을 블록 (i, j)라고 할 때, 아래 수학식 1를 이용하여 현재 블록을 위한 예측 값을 생성할 수 있다. According to this method, when a pixel value corresponding to the (i, j) th position of the block is called a block (i, j), a prediction value for the current block may be generated using Equation 1 below.
Figure PCTKR2016002034-appb-M000001
Figure PCTKR2016002034-appb-M000001
수학식 1을 참조하면, 현재 블록의 예측값을 나타내는 CB(i, j)를 얻기 위해 각 참조 블록 A, B, C의 동일 위치의 화소값의 평균을 취한다. 이러한 방법은 현재 블록의 각 화소에 대해 동일하게 적용한다.Referring to Equation 1, to obtain CB (i, j) representing a prediction value of the current block, the average of pixel values at the same positions of each reference block A, B, and C is taken. This method applies equally to each pixel of the current block.
2) 각 참조 블록에 일정 비율을 반영(즉, 가중치 적용)하여 중첩시켜서 예측 값을 얻는 방법2) How to obtain a predicted value by overlapping each reference block by reflecting a certain ratio (that is, applying weight)
다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록 별로 소정의 가중치가 적용된 화소 값(또는 샘플 값)이 중첩되어 현재 처리 블록에 대한 예측 값(또는 예측 블록)이 생성될 수 있다. A pixel value (or sample value) to which a predetermined weight is applied may be overlapped for each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter to generate a prediction value (or prediction block) for the current processing block.
이 방법을 따르면, 블록의 (i, j) 번째 위치에 해당하는 화소값을 블록 (i, j)라고 할 때, 아래 수학식 2를 이용하여 현재 블록을 위한 예측 값을 생성할 수 있다. According to this method, when a pixel value corresponding to the (i, j) th position of the block is called a block (i, j), a prediction value for the current block may be generated using Equation 2 below.
Figure PCTKR2016002034-appb-M000002
Figure PCTKR2016002034-appb-M000002
수학식 2를 참조하면, 다중 움직임 파라미터의 각 움직임 파라미터에 의해 결정된 참조 블록은 일정 비율을 가지며(수학식 2에서 a, b, c), 각 비율을 반영하여 현재 블록을 위한 예측 값 CB(i, j)를 얻는다. Referring to Equation 2, the reference block determined by each motion parameter of the multiple motion parameter has a certain ratio (a, b, c in Equation 2), and reflects each ratio to predict the value CB (i) for the current block. , j)
이때, 각 중첩을 위한 비율(즉, 계수) a, b, c는 움직임 파라미터로 디코더에게 전송될 수 있다. In this case, ratios (ie, coefficients) a, b, and c for each overlap may be transmitted to the decoder as a motion parameter.
예를 들어, 인코더에서는 각 계수의 시작점과 탐색구간 등을 설정하여 율-왜곡 최적화(RDO: Rate-Distortion Optimization)에 기반한 탐색을 통해 각 중첩을 위한 계수를 얻을 수 있다. 이처럼 획득한 각 계수는 움직임 파라미터로 디코더에게 전송될 수 있다.For example, in the encoder, a coefficient for each superposition may be obtained through a search based on rate-distortion optimization (RDO) by setting a start point and a search section of each coefficient. Each coefficient obtained as described above may be transmitted to the decoder as a motion parameter.
또는, 각 중첩을 위한 계수 a, b, c는 디코더에서 인코더와 동일한 방식으로 유도되어 사용될 수도 있다. 중첩을 위한 계수 a, b, c를 계산하기 위하여 아래 방법들이 적용될 수 있다. Alternatively, the coefficients a, b, and c for each overlap may be derived and used in the same manner as the encoder in the decoder. The following methods can be applied to calculate the coefficients a, b, c for overlap.
- 계수를 전송하지 않고 인코더와 디코더에서 동일한 방법으로 유도할 경우, 인코더/디코더는 참조 블록이 해당된 픽쳐의 특성 혹은 참조 블록이 가지는 위치적 특성에 기인하여 획득할 수 있다. When the encoder and the decoder derive the same method without transmitting coefficients, the encoder / decoder may acquire the reference block due to the characteristic of the corresponding picture or the positional characteristic of the reference block.
예를 들어, 각각의 참조 블록들이 위치한 픽쳐의 POC(picture order count)와 현재 픽쳐의 POC의 차이를 기반으로 각 계수들이 정해질 수 있다. 일례로, 현재 픽쳐와 가까운 픽쳐(즉, POC 차이가 작은 픽쳐)에 높은 비율을 할당하여 계수가 결정될 수도 있다. For example, each coefficient may be determined based on a difference between a picture order count (POC) of a picture in which each reference block is located and a POC of a current picture. As an example, a coefficient may be determined by assigning a high ratio to a picture close to the current picture (ie, a picture having a small POC difference).
또 다른 일례로, 각각의 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터의 절대값 크기를 기반으로 각 중첩을 위한 계수들이 정해질 수 있다. 일례로, 움직임 벡터의 절대값에 반비례하여 가중치 계수가 설정될 수도 있다.As another example, coefficients for each overlap may be determined based on the magnitude of the absolute value of the motion vector pointing to each reference block. In one example, the weighting coefficient may be set in inverse proportion to the absolute value of the motion vector.
- 또한, 계수를 전송하지 않고 인코더와 디코더에서 동일한 방법으로 유도할 경우, 현재 블록과 각 참조 블록의 유사성을 고려하여 각 계수들이 정해질 수 있다. In addition, when the encoder and the decoder derive the same method without transmitting the coefficients, each coefficient may be determined in consideration of the similarity between the current block and each reference block.
일례로, 현재 블록과 높은 유사성을 가지는 참조 블록에 큰 가중치가 할당될 수 있다. 현재 블록과 참조 블록의 유사성을 계산하는 방법은 아래 도면을 참조하여 살펴본다.In one example, a large weight may be assigned to a reference block having a high similarity with the current block. A method of calculating the similarity between the current block and the reference block will be described with reference to the drawings below.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 시 현재 블록과 참조 블록의 유사성을 계산하는 방법을 예시하는 도면이다.14 is a diagram illustrating a method of calculating similarity between a current block and a reference block when motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
디코더에서도 현재 블록과 참조 블록의 유사성을 계산하기 위해서는 도 14와 같은 템플릿(template)(1401)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 템플릿(1401)은 현재 블록과 참조 블록의 좌측 및/또는 상단에 인접한 화소들로 구성될 수 있다. In the decoder, a template 1401 illustrated in FIG. 14 may be used to calculate the similarity between the current block and the reference block. For example, the template 1401 may be composed of pixels adjacent to the left and / or top of the current block and the reference block.
디코더는 현재 블록과 참조 블록의 템플릿 영역에서 SAD(Sum of absolute differences) 혹은 MAD(Mean Absolute Difference)를 계산하여 현재 블록과 참조 블록의 유사성 혹은 상관성을 유추할 수 있다. 그리고, 앞선 예와 같이 현재 블록과 높은 유사성을 가지는 참조 블록에 큰 가중치가 할당될 수 있다. The decoder may infer the similarity or correlation between the current block and the reference block by calculating a sum of absolute differences (SAD) or mean absolute difference (MAD) in the template region of the current block and the reference block. And, as in the previous example, a large weight may be assigned to a reference block having a high similarity with the current block.
3) 참조 블록과 블록 내 화소의 위치에 따라서 비율을 달리하여 중첩시켜 예측 값을 얻는 방법3) A method of obtaining a prediction value by overlapping with different ratios according to positions of a reference block and pixels in the block
다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록의 화소 값(또는 샘플 값) 별로 소정의 가중치가 적용된 값이 중첩되어 현재 처리 블록에 대한 예측 값(또는 예측 블록)이 생성될 수 있다. A predetermined weighted value is superimposed on each pixel value (or sample value) of each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter to generate a prediction value (or prediction block) for the current processing block. have.
이 방법을 따르면, 블록의 (i, j) 번째 위치에 해당하는 화소값을 블록 (i, j)라고 할 때, 각 화소 별로 아래 수학식 3을 이용하여 현재 블록을 위한 예측 값을 생성할 수 있다. According to this method, when a pixel value corresponding to the (i, j) th position of a block is called a block (i, j), a prediction value for the current block may be generated for each pixel by using Equation 3 below. have.
Figure PCTKR2016002034-appb-M000003
Figure PCTKR2016002034-appb-M000003
수학식 3을 참조하면, 각 참조 블록에 적용되는 중첩 비율 값은 고정되어 있지 않고 화소의 위치 (i, j)에 따라 변하는 값을 가진다. Referring to Equation 3, the overlap ratio value applied to each reference block is not fixed and has a value that varies depending on the position (i, j) of the pixel.
수학식 3에서 a(i,j)+b(i,j)+c(i,j) 조건은 현재 블록을 위한 예측 값 CB의 에너지를 일정하게 유지하기 위해 각 화소 위치에 적용되는 중첩 비율 값의 합은 1을 유지하여야 함을 나타낸다. In Equation 3, the condition a (i, j) + b (i, j) + c (i, j) is an overlap ratio value applied to each pixel position to maintain a constant energy of the predicted value CB for the current block. Sum indicates that 1 must be maintained.
각 중첩 비율(또는 계수)(a(i,j), b(i,j), c(i,j))은 움직임 파라미터가 적용되는 방향, 주변 벡터와의 상관성 등이 고려되어 결정될 수 있다. Each overlap ratio (or coefficient) (a (i, j), b (i, j), c (i, j)) may be determined in consideration of the direction in which the motion parameter is applied, correlation with the surrounding vector.
이때, 각 중첩을 위한 비율은 움직임 파라미터로 디코더에게 전송될 수 있다. In this case, the ratio for each overlap may be transmitted to the decoder as a motion parameter.
예를 들어, 율-왜곡 최적화(RDO)에 기반한 탐색을 통해 최적의 계수 값이 정해질 수 있다. 이 과정에서 탐색의 복잡도와 계수 부호화의 효율성 측면을 고려하여 중첩 계수를 화소 단위로 직접 나타내고 이를 디코더에게 전송하기 보다는, 중첩 계수를 특정 함수의 형태로 나타내고 디코더에게 전송할 수 있다. For example, an optimal coefficient value can be determined through a search based on rate-distortion optimization (RDO). In this process, the superposition coefficients may be represented in the form of a specific function and transmitted to the decoder, rather than directly representing the superposed coefficients in units of pixels in consideration of the complexity of the search and the efficiency of coefficient coding.
예를 들어, 평면의 방정식이나 가우시안 함수의 형태로 화소 단위의 계수를 표현하는 경우, 각 화소 위치의 가중치 값을 직접 계산하고 부호화 하는 것보다 낮은 복잡도와 높은 효율을 보일 수 있다. 이와 같이 평면의 방정식과 가우시안 함수로 표현하는 예는 아래 수학식 4와 같다. For example, in the case of expressing the pixel unit coefficient in the form of a plane equation or Gaussian function, the complexity and the efficiency may be lower than that of directly calculating and encoding the weight value of each pixel position. As such, an example of a plane equation and a Gaussian function is shown in Equation 4 below.
Figure PCTKR2016002034-appb-M000004
Figure PCTKR2016002034-appb-M000004
수학식 4에서 a, b, c 혹은 a, b, σ로 화소 단위의 가중치 계수가 표현될 수 있다. In Equation 4, a weight coefficient in units of pixels may be expressed as a, b, c, or a, b, σ.
또는, 각 중첩을 위한 계수는 디코더에서 인코더와 동일한 방법을 이용하여 디코더에서도 유도되어 사용될 수도 있다. Alternatively, the coefficients for each overlap may be derived and used in the decoder using the same method as the encoder in the decoder.
예를 들어, 인코더/디코더는 각 움직임 정보와 현재 블록의 주변 움직임 정보의 유사성을 고려하여 유사한 위치에 치우친 화소단위 가중치(즉, 중첩을 위한 비율)를 계산할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 살펴본다. For example, the encoder / decoder may calculate pixel-weighted weights (ie, ratios for overlapping) that are biased at similar positions in consideration of similarity between each motion information and neighboring motion information of the current block. This will be described with reference to the drawings below.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 시 화소단위 가중치를 계산하는 방법을 예시하는 도면이다.FIG. 15 is a diagram illustrating a method of calculating pixel weights in motion compensation using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 현재 블록의 움직임 정보가 좌상단의 이웃한 주변 블록의 움직임 정보와 유사도가 높으면 좌상단에 치우친 가우시안 함수로 가중치 계수가 표현될 수 있다. Referring to FIG. 15, if the motion information of the current block has a high similarity to the motion information of neighboring neighboring blocks in the upper left corner, the weight coefficient may be expressed by a Gaussian function biased in the upper left corner.
만약 공간적으로 이웃한 모든 움직임 정보와 유사성이 떨어지는 경우에는 블록 전체에 균일한 가중치를 가지도록 설정할 수 있다. If the similarity is inferior to all spatially neighboring motion information, the entire block may be set to have a uniform weight.
주변 블록의 움직임 정보와의 유사도에 따라 가우시안 함수의 폭을 설정할 수 있다. 그리고, 유사도는 동일한 픽쳐를 참조하는 경우에는 움직임 벡터의 성분별 차이로 계산되고, 동일한 픽쳐를 참조하지 않을 경우에는 현재 블록이 참조하는 픽쳐로 스케일링(scaling)하여 벡터의 성분별 차이로 계산될 수 있다. The width of the Gaussian function may be set according to the similarity with the motion information of the neighboring block. The similarity may be calculated by the difference of each component of the motion vector when referring to the same picture, and may be calculated by the difference of each component of the vector by scaling to the picture referenced by the current block when not referring to the same picture. have.
만약, 가우시안 함수의 폭을 고정시킬 경우 주변 움직임 정보와 현재 움직임 정보의 유사도를 이용하여 가우시안 함수의 중앙점의 위치를 조절할 수도 있다.If the width of the Gaussian function is fixed, the position of the center point of the Gaussian function may be adjusted by using the similarity between the surrounding motion information and the current motion information.
실시예 2) 본 발명에 따른 다른 일 실시예로서, 다중 움직임 파라미터를 이용하여 움직임 보상을 수행하는 경우, 현재 블록을 분할하여 각 영역(즉, 서브블록)에 대응되는 움직임 파라미터를 적용하여 움직임 보상을 수행하는 방법을 제안한다. Embodiment 2) As another embodiment according to the present invention, when performing motion compensation using multiple motion parameters, motion compensation is performed by applying a motion parameter corresponding to each region (that is, a subblock) by dividing a current block. Suggest how to do it.
즉, 처리 블록은 복수의 서브블록으로 분할되고, 다중 움직임 파라미터 중 각 서브블록에 대응되는 움직임 파라미터를 이용하여 서브블록 별로 예측 블록이 생성될 수 있다. 그리고, 처리 블록에 대한 예측 블록은 각 서브블록에 대한 예측블록이 합해져 생성될 수 있다. That is, the processing block may be divided into a plurality of subblocks, and a prediction block may be generated for each subblock using a motion parameter corresponding to each subblock among multiple motion parameters. The prediction block for the processing block may be generated by adding the prediction blocks for each subblock.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다.16 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 16(b)와 같이 인코더로부터 전송된(또는 디코더에 의해 도출된) 다중 움직임 파라미터는 4개라고 가정한다. Assume that there are four multiple motion parameters transmitted from the encoder (or derived by the decoder) as shown in FIG. 16 (b).
이 경우, 현재 블록은 도 16(a)와 같이 4개의 블록(이하, '서브블록'으로 지칭함)으로 분할되며 각각의 서브블록은 움직임 파라미터가 전송된(또는 복호화된) 순서대로 할당되어 움직임 보상이 수행될 수 있다. 예를 들어, 각각의 서브블록을 위한 움직임 벡터가 Mv1, Mv2, Mv3, Mv4라고 하면 각 분할된 서브블록을 위한 움직임 벡터는 Z 스캔 순서(z-scan order)에 따라 할당될 수 있다. 즉, z 스캔 순서(z-scan order)에 따라 서브블록 각각에 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터가 복호화되는 순서대로 적용될 수 있다. 그리고, 각 서브블록은 할당된 움직임 파라미터를 이용하여 움직임 보상이 수행될 수 있다.In this case, the current block is divided into four blocks (hereinafter referred to as 'subblocks') as shown in FIG. 16 (a), and each subblock is allocated in the order in which the motion parameters are transmitted (or decoded) to compensate for the motion. This can be done. For example, if the motion vector for each subblock is Mv1, Mv2, Mv3, Mv4, the motion vector for each divided subblock may be allocated according to a Z-scan order. That is, each motion parameter included in the multiple motion parameters may be applied to each subblock according to the z-scan order in the order of decoding. In addition, motion compensation may be performed for each subblock using an assigned motion parameter.
본 제안에서 추가적인 실시예는 다음과 같다.Further embodiments of the present proposal are as follows.
1) 현재 처리 블록에 대하여 전송된(또는 복호화된) 움직임 파라미터의 개수가 4개인 경우 해당 처리 블록의 분할은 정방형 뿐아니라 다양한 형태(즉, 비정방형)로 분할될 수도 있다. 1) When the number of motion parameters transmitted (or decoded) with respect to the current processing block is four, the division of the processing block may be divided into not only square but also various forms (ie, non-square).
만약, 현재 처리 블록이 정방형으로 분할되는 경우, N×N 블록으로 분할되는 경우와 동일하므로, 인코더로부터 추가적인 정보의 전송이 필요없을 수 있다. If the current processing block is divided into squares, it is the same as the case of being divided into N × N blocks, and thus it may not be necessary to transmit additional information from the encoder.
반면, 현재 처리 블록이 비정방형으로 분할되는 경우 아래 도면을 참조하여 설명한다. On the other hand, when the current processing block is divided into non-squares, it will be described with reference to the drawings below.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 비정방형 분할 형태를 예시한다.FIG. 17 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 17의 예시와 같이, 현재 블록은 서로 다른 크기/형태를 가지는 4개의 서브블록(예를 들어, 직사각형 형태)으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 서브블록에 할당된 움직임 파라미터를 이용하여 움직임 보상이 수행될 수 있다. As illustrated in FIG. 17, the current block may be divided into four subblocks (eg, rectangular shapes) having different sizes / shapes. In addition, motion compensation may be performed by using a motion parameter assigned to each subblock.
이와 같이, 현재 처리 블록이 정방형이 아닌 형태로 분할되는 경우, 인코더는 현재 처리 블록의 분할에 대한 정보를 추가로 디코더에게 전송할 수 있다. As such, when the current processing block is divided into non-square shapes, the encoder may further transmit information about the division of the current processing block to the decoder.
예를 들어, 현재 처리 블록이 비정방형 분할이 적용됨을 지시하는 정보(플래그)와 분할된 각 서브블록의 위치(예를 들어, 각 서브블록의 좌상단 화소의 x축 위치, y축 위치)가 전송될 수 있다. 또 다른 일례로, 비정방형 분할 형태가 미리 정의되고, 인코더에서는 미리 정의된 분할 형태 중 선택된 분할 형태를 지시하는 지시 정보(또는 플래그)를 디코더에게 전송할 수 있다. For example, the current processing block transmits information (flag) indicating that non-square division is applied and the position of each divided subblock (for example, the x-axis position and y-axis position of the upper left pixel of each subblock). Can be. As another example, a non-square segmentation form is predefined, and the encoder may transmit indication information (or a flag) indicating a segmentation form selected among the predefined segmentation forms to the decoder.
또는, 현재 처리 블록이 정방형이 아닌 형태로 분할되는 경우, 처리 블록의 분할 정보가 인코더로부터 디코더에게 전송되지 않고, 인코더와 디코더에서 동일한 방법으로 유도하여 적용할 수도 있다. 예를 들어, 주변 블록의 화소값, 주변 블록의 움직임 벡터의 및/또는 주변 블록의 예측 방향 등을 이용하여 인코더와 디코더에서 동일한 방법으로 현재 처리 블록의 분할 방법을 유도할 수 있다. Alternatively, when the current processing block is divided into a non-square form, the splitting information of the processing block may not be transmitted from the encoder to the decoder, but may be derived and applied in the same manner in the encoder and the decoder. For example, the method of dividing the current processing block may be derived in the same manner in the encoder and the decoder by using the pixel value of the neighboring block, the motion vector of the neighboring block, and / or the prediction direction of the neighboring block.
이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다. This will be described with reference to the drawings below.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 비정방형 분할 방법을 예시하는 도면이다. 18 is a diagram illustrating a non-square division method of the current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 현재 블록의 주변 화소 값(1801)들을 이용하여 불연속적인 부분(1802, 1803)에서 분할이 수행될 수 있다. Referring to FIG. 18, division may be performed at discrete portions 1802 and 1803 using peripheral pixel values 1801 of the current block.
만약, 주변 화소(1801)가 전체적으로 연속적인 경우에는 현재 블록의 중앙(즉, x축 및/또는 y 축에서 중앙)을 분할 지점으로 선정할 수 있다. If the peripheral pixels 1801 are entirely continuous, the center of the current block (ie, the center on the x-axis and / or y-axis) may be selected as a split point.
또한, 주변 화소(1801)에서 불연속 부분이 두 번 이상 나타나는 경우 불연속의 강도가 높은(예를 들어, 연속한 화소 값의 차이 혹은 소벨 기법(sobel operator)의 값) 위치를 분할 지점으로 선택할 수도 있다. In addition, when the discontinuous portion appears more than once in the peripheral pixel 1801, a position where a high intensity of discontinuity (for example, a difference between successive pixel values or a value of a sobel operator) may be selected as a split point. .
수학식 5는 연속한 화소 값의 차이가 가장 큰 위치를 분할위치로 선택하는 과정을 수식으로 표현한 것이다. 상술한 바와 같이, 연속한 화소 값의 차이뿐 아니라 소벨 기법(sobel operator) 등을 적용할 수도 있다.Equation 5 expresses a process of selecting a position where the difference between successive pixel values is greatest as a split position by using an equation. As described above, a sobel operator or the like may be applied as well as the difference in successive pixel values.
Figure PCTKR2016002034-appb-M000005
Figure PCTKR2016002034-appb-M000005
수학식 5에서 anpv (above neighboring pixel value)는 현재 블록의 위쪽 주변 화소 값을 나타내고, lnpv (left neighboring pixel value)는 현재 블록의 좌측 주변 화소 값을 나타낸다. 즉, 현재 블록의 위쪽 주변 화소 및 현재 블록의 좌측 주변 화소 중 연속된 화소의 값의 차이가 최소인 경계가 분할 지점으로 선택될 수 있다. In Equation 5, anabove neighboring pixel value (anpv) represents an upper neighboring pixel value of the current block, and lnpv (left neighboring pixel value) represents an left neighboring pixel value of the current block. That is, a boundary at which the difference between the values of consecutive pixels among the upper peripheral pixels of the current block and the left peripheral pixels of the current block is minimal may be selected as the splitting point.
또한, 앞서 다중 움직임 파라미터가 4개일 때, 아래 도 19와 같이 다양한 형태의 분할이 가능하다. In addition, when there are four multiple motion parameters, various types of division may be performed as shown in FIG. 19 below.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 비정방형 분할 형태를 예시한다.FIG. 19 illustrates a non-square division of a current block when motion compensation is applied by applying four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 19의 예시와 같이, 현재 블록은 서로 다른 크기/형태를 가지는 4개의 서브블록(예를 들어, 직사각형 형태)으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 서브블록에 할당된 움직임 파라미터를 이용하여 움직임 보상이 수행될 수 있다. As illustrated in FIG. 19, the current block may be divided into four subblocks (eg, rectangular shapes) having different sizes / shapes. In addition, motion compensation may be performed by using a motion parameter assigned to each subblock.
상술한 바와 같이, 현재 처리 블록이 정방형이 아닌 형태로 분할되는 경우, 인코더는 현재 처리 블록의 분할에 대한 정보를 추가로 디코더에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 현재 처리 블록이 비정방형 분할이 적용됨을 지시하는 정보(플래그)와 분할된 각 서브블록의 위치(예를 들어, 각 서브블록의 좌상단 화소의 x축 위치, y축 위치)가 전송될 수 있다. 또 다른 일례로, 비정방형 분할 형태가 미리 정의되고, 인코더에서는 미리 정의된 분할 형태 중 선택된 분할 형태를 지시하는 지시 정보(예를 들어, 인덱스 또는 플래그)를 디코더에게 전송할 수 있다. As described above, when the current processing block is divided into a non-square form, the encoder may further transmit information about the division of the current processing block to the decoder. For example, the current processing block transmits information (flag) indicating that non-square division is applied and the position of each divided subblock (for example, the x-axis position and y-axis position of the upper left pixel of each subblock). Can be. As another example, a non-square segmentation form is predefined, and the encoder may transmit indication information (eg, an index or a flag) indicating a selected segmentation form among the predefined segmentation forms to the decoder.
2) 현재 처리 블록에 대하여 전송된(또는 복호화된) 움직임 파라미터의 개수가 4개보다 적을 경우 다양한 형태로 분할 되어 움직임 보상이 수행될 수 있다. 2) If the number of motion parameters transmitted (or decoded) for the current processing block is less than four, motion compensation may be performed by dividing into various forms.
다중 움직임 파라미터가 3개 이하인 경우 역시 4개일 때와 유사하게 대칭적 분할과 비대칭적 분할이 가능하다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.If there are three or less multiple motion parameters, symmetrical and asymmetrical partitioning are possible, similarly to four. This will be described with reference to the drawings below.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상 시, 현재 블록의 분할 형태를 예시한다.FIG. 20 illustrates a split form of a current block when motion compensation is performed by applying three multi-motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개 미만의 다중 움직임 파라미터가 적용되어 움직임 보상이 수행되는 경우, 현재 블록의 대칭척 분할 형태를 예시한다.20 illustrates a symmetric chuck division form of the current block when motion compensation is performed by applying less than four multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 20(a) 내지 도 20(d)는 다중 움직임 파라미터의 개수가 3개인 경우의 분할 방법을 예시하고, 도 20(e) 및 도 20(f)는 다중 움직임 파라미터의 개수가 2개인 경우의 분할 방법을 예시한다. 20 (a) to 20 (d) illustrate a splitting method when the number of multiple motion parameters is three, and FIGS. 20 (e) and 20 (f) show when the number of multiple motion parameters is two. The division method is illustrated.
이와 같이, 현재 처리 블록이 대칭적으로 분할되는 경우, 인코더는 현재 처리 블록의 분할에 대한 정보를 추가로 디코더에게 전송할 수 있다. As such, when the current processing block is symmetrically divided, the encoder may further transmit information about the division of the current processing block to the decoder.
예를 들어, 현재 처리 블록으로부터 분할된 각 서브블록의 위치(예를 들어, 각 서브블록의 좌상단 화소의 x축 위치, y축 위치)가 전송될 수 있다. 또 다른 일례로, 분할 형태가 미리 정의되고, 인코더에서는 미리 정의된 분할 형태 중 선택된 분할 형태를 지시하는 지시 정보(예를 들어, 인덱스 또는 플래그)를 디코더에게 전송할 수 있다. For example, the position of each subblock divided from the current processing block (eg, the x-axis position and the y-axis position of the upper left pixel of each subblock) may be transmitted. As another example, the partition type is predefined, and the encoder may transmit, to the decoder, indication information (eg, an index or a flag) indicating the selected partition type among the predefined partition types.
또는, 현재 처리 블록의 분할 정보가 인코더로부터 디코더에게 전송되지 않고, 인코더와 디코더에서 동일한 방법으로 유도하여 적용할 수도 있다. 예를 들어, 주변 블록의 화소값, 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 주변 블록의 예측 방향 등을 이용하여 인코더와 디코더에서 동일한 방법으로 현재 처리 블록의 분할 방법을 유도할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다. Alternatively, the split information of the current processing block may not be transmitted from the encoder to the decoder, but may be derived and applied in the same manner in the encoder and the decoder. For example, the method of dividing the current processing block may be derived in the same manner in the encoder and the decoder by using the pixel value of the neighboring block, the motion vector of the neighboring block, and / or the prediction direction of the neighboring block. This will be described with reference to the drawings below.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 화소값을 이용하여 현재 처리 블록의 분할 형태를 도출하는 방법을 예시하는 도면이다. FIG. 21 is a diagram illustrating a method of deriving a partitioned shape of a current processing block using neighboring pixel values according to an embodiment of the present invention.
도 21와 같이 현재 블록의 좌상단에 인접한 화소(또는 블록)를 LT, 우상단에 인접한 화소(또는 블록)를 RT, 좌하단에 인접한 화소(또는 블록)를 LB라고 지칭한다. As shown in FIG. 21, the pixel (or block) adjacent to the upper left end of the current block is referred to as LT, the pixel (or block) adjacent to the upper right end is referred to as RT, and the pixel (or block) adjacent to the lower left end is referred to as LB.
- 주변 화소 값을 이용하여 현재 블록의 분할 형태를 도출하는 방법의 일례로, 현재 블록의 좌상단에 인접한 화소(LT), 우상단에 인접한 화소(RT), 좌하단에 인접한 화소(LB) 값을 비교하여 현재 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다.An example of a method of deriving a partition form of a current block by using neighboring pixel values, and compares a value of a pixel LT adjacent to an upper left end, a pixel RT adjacent to an upper right end, and a pixel LB adjacent to a lower left end. The partition type of the current block can be determined.
아래 수학식 6 내지 수학식 9는 다중 움직임 파라미터 3개가 이용되는 경우, 인코더/디코더에서 주변 화소 값을 이용하여 현재 블록의 분할 형태를 결정하기 위한 계산식이다. 수학식 6 내지 수학식 9에서 P()는 해당 위치의 화소값을 나타낸다. Equations 6 to 9 below are equations for determining the partition type of the current block using neighboring pixel values in the encoder / decoder when three multi-motion parameters are used. In Equations 6 to 9, P () represents a pixel value of the corresponding position.
Figure PCTKR2016002034-appb-M000006
Figure PCTKR2016002034-appb-M000006
수학식 6을 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(c)와 같이 N×2N(R) 형태로 분할될 수 있다. When all of Equations 6 are satisfied, the current block may be divided into N × 2N (R) forms as shown in FIG. 20 (c).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000007
Figure PCTKR2016002034-appb-M000007
수학식 7을 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(a)와 같이 N×2N(L) 형태로 분할될 수 있다. When all of Equations 7 are satisfied, the current block may be divided into N × 2N (L) forms as shown in FIG. 20 (a).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000008
Figure PCTKR2016002034-appb-M000008
수학식 8을 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(b)와 같이 2N×N(D) 형태로 분할될 수 있다. When all of Equation 8 is satisfied, the current block may be divided into 2N × N (D) forms as shown in FIG. 20 (b).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000009
Figure PCTKR2016002034-appb-M000009
수학식 9를 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(d)와 같이 2N×N(U) 형태로 분할될 수 있다. When all of Equations 9 are satisfied, the current block may be divided into 2N × N (U) forms as shown in FIG. 20 (d).
아래 수학식 10 및 수학식 11은 다중 움직임 파라미터 2개가 이용되는 경우, 인코더/디코더에서 주변 화소 값을 이용하여 현재 블록의 분할 형태를 결정하기 위한 계산식이다. 수학식 10 및 수학식 11에서 P()는 해당 위치의 화소값을 나타낸다. Equations 10 and 11 below are equations for determining the partition type of the current block using neighboring pixel values in the encoder / decoder when two multi-motion parameters are used. In Equations 10 and 11, P () represents a pixel value at the corresponding position.
Figure PCTKR2016002034-appb-M000010
Figure PCTKR2016002034-appb-M000010
수학식 10을 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(e)와 같이 N×2N 형태로 분할될 수 있다. If Equation 10 is satisfied, the current block may be divided into N × 2N forms as shown in FIG. 20 (e).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000011
Figure PCTKR2016002034-appb-M000011
수학식 11을 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(f)와 같이 2N×N 형태로 분할될 수 있다. When Equation 11 is satisfied, the current block may be divided into 2N × N shapes as shown in FIG. 20 (f).
- 주변 움직임 정보를 이용하는 방법 역시, 예를 들어, 현재 블록의 좌상단에 인접한 블록(LT), 우상단에 인접한 블록(RT), 좌하단에 인접한 블록(LB)의 움직임 정보 간의 유사성을 이용하여 현재 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다.The method of using the neighbor motion information may also use, for example, the similarity between the motion information of the block LT adjacent to the upper left end of the current block, the block RT adjacent to the upper right end, and the block LLB adjacent to the lower left end. The partition form of can be determined.
아래 수학식 12 내지 수학식 15는 다중 움직임 파라미터 3개가 이용되는 경우, 인코더/디코더에서 주변 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 분할 형태를 결정하기 위한 계산식이다. 수학식 12 내지 수학식 15에서 mv()는 해당 위치의 움직임 벡터를 나타내고, ||는 움직임 벡터 성분(즉, x축 성분 및 y축 성분)간 차이의 합을 나타낸다. Equations 12 to 15 below are calculations for determining the partition type of the current block by using the peripheral motion information in the encoder / decoder when three multiple motion parameters are used. In Equations 12 to 15, mv () represents a motion vector at the corresponding position, and || represents a sum of the differences between the motion vector components (that is, the x-axis component and the y-axis component).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000012
Figure PCTKR2016002034-appb-M000012
수학식 12를 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(c)와 같이 N×2N(R) 형태로 분할될 수 있다. When all of Equation 12 is satisfied, the current block may be divided into N × 2N (R) forms as shown in FIG. 20 (c).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000013
Figure PCTKR2016002034-appb-M000013
수학식 13을 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(a)와 같이 N×2N(L) 형태로 분할될 수 있다.When all of Equation 13 is satisfied, the current block may be divided into N × 2N (L) forms as shown in FIG. 20 (a).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000014
Figure PCTKR2016002034-appb-M000014
수학식 14를 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(b)와 같이 2N×N(D) 형태로 분할될 수 있다. When all of Equation 14 is satisfied, the current block may be divided into 2N × N (D) form as shown in FIG. 20 (b).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000015
Figure PCTKR2016002034-appb-M000015
수학식 15를 모두 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(d)와 같이 2N×N(U) 형태로 분할될 수 있다. When all of Equation 15 is satisfied, the current block may be divided into a 2N × N (U) form as shown in FIG. 20 (d).
아래 수학식 16 및 수학식 17은 다중 움직임 파라미터 2개가 이용되는 경우, 인코더/디코더에서 주변 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 분할 형태를 결정하기 위한 계산식이다. 수학식 16 및 수학식 17에서 mv()는 해당 위치의 움직임 벡터를 나타내고, ||는 움직임 벡터 성분(즉, x축 성분 및 y축 성분)간 차이의 합을 나타낸다. Equations 16 and 17 below are equations for determining the partition type of the current block by using the peripheral motion information in the encoder / decoder when two multiple motion parameters are used. In equations (16) and (17), mv () represents a motion vector at the corresponding position, and || represents a sum of the differences between the motion vector components (ie, the x-axis component and the y-axis component).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000016
Figure PCTKR2016002034-appb-M000016
수학식 16을 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(e)와 같이 N×2N 형태로 분할될 수 있다. If Equation 16 is satisfied, the current block may be divided into N × 2N forms as shown in FIG. 20 (e).
Figure PCTKR2016002034-appb-M000017
Figure PCTKR2016002034-appb-M000017
수학식 17을 만족하는 경우, 현재 블록은 앞서 도 20(f)와 같이 2N×N 형태로 분할될 수 있다. If Equation 17 is satisfied, the current block may be divided into 2N × N forms as shown in FIG. 20 (f).
한편, 현재 블록의 좌상단에 인접한 블록(LT), 우상단에 인접한 블록(RT), 좌하단에 인접한 블록(LB)의 움직임 정보가 사용 불가능 할때에는 해당 위치가 관련된 쪽에서 분할이 발생하는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, LT와 RT의 움직임 정보를 참조할 수 있지만 LB의 움직임 정보를 참조할 수 없는 경우, 상단 블록과 하단 블록간의 불연속성이 존재한다고 가정하여 2N×N의 형태로 분할된다고 간주할 수 있다. 또는, LT와 LB의 움직임 정보를 참조할 수 있지만 RT의 움직임 정보를 참조할 수 없는 경우, 좌측 블록과 우측 블록 간의 불연속성이 존재한다고 가정하여 N×2N의 형태로 분할된다고 간주할 수 있다.On the other hand, when motion information of the block LT adjacent to the upper left end of the current block, the block RT adjacent to the upper right end, and the block LLB adjacent to the lower left end are unavailable, the split may be considered to occur at the side associated with the corresponding position. have. For example, if it is possible to refer to the motion information of the LT and RT, but cannot refer to the motion information of the LB, it can be considered to be divided into 2N × N assuming that there is a discontinuity between the upper block and the lower block. . Alternatively, when motion information of LT and LB can be referred to, but motion information of RT cannot be referred to, it can be regarded that it is divided into N × 2N forms on the assumption that there is a discontinuity between the left block and the right block.
또한, 현재 블록의 좌상단에 인접한 블록(LT), 우상단에 인접한 블록(RT), 좌하단에 인접한 블록(LB)이 참조하는 픽쳐 간에 POC가 서로 다른 경우, 인코더/디코더는 현재 픽쳐와 각 참조 픽쳐 간 거리(즉, POC 차이)를 고려하여 각 주변 블록의 움직임 벡터를 POC 스케일링(scaling)한 후, 각 움직임 벡터 성분 간의 차이를 비교할 수도 있다. In addition, when the POCs are different from each other in reference to a block LT adjacent to the upper left end of the current block, a block adjacent to the upper right end RT, and a block adjacent to the lower left end LB, the encoder / decoder may determine the current picture and each reference picture. After the POC scaling of the motion vector of each neighboring block in consideration of the inter-distance (ie, POC difference), the difference between each motion vector component may be compared.
만약, 현재 블록이 비대칭적으로 분할되는 경우, 분할 패턴 및 분할 위치에 대한 정보가 인코더로부터 디코더에게 전송되어야 한다. 만약, 인코더와 디코더에서 동일한 방법으로 현재 블록의 분할 형태를 유도하는 경우에도, 분할 패턴에 대한 정보는 디코더에게 전송되는 것이 바람직하다.If the current block is split asymmetrically, information about the split pattern and split position should be transmitted from the encoder to the decoder. If the encoder and the decoder derive the partition type of the current block in the same manner, the information on the partition pattern is preferably transmitted to the decoder.
실시예 3) 본 발명에 따른 다른 일 실시예로서, 다중 움직임 파라미터로 움직임 보상을 적용하는 경우, 현재 블록으로부터 분할된 각 영역에 전송된(혹은 도출된) 순서에 상관없이 움직임 파라미터들을 적용하여 움직임 보상을 수행하는 방법을 제안한다. Embodiment 3) According to another embodiment of the present invention, when motion compensation is applied to multiple motion parameters, motion is applied by applying motion parameters regardless of the order of transmission (or derivation) to each area divided from the current block. Suggest ways to perform rewards.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다.22 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 22(b)와 같이 인코더로부터 전송된(또는 디코더에 의해 도출된) 다중 움직임 파라미터는 4개라고 가정한다. Assume that there are four multiple motion parameters transmitted from the encoder (or derived by the decoder) as shown in FIG. 22 (b).
순서에 상관없이 움직임 파라미터가 전송(혹은 도출)된 경우 분할된 영역(즉, 서브블록)과 움직임 파라미터는 주변 블록의 움직임 파라미터와 상관도를 기준으로 대응될 수 있다. 즉, 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터와 각 서브블록의 주변 블록의 움직임 파라미터와의 상관도를 기반으로, 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터가 결정될 수 있다.When the motion parameters are transmitted (or derived) regardless of the order, the divided regions (ie, subblocks) and the motion parameters may correspond to the motion parameters of the neighboring blocks based on the degree of correlation. That is, a motion parameter applied to each subblock may be determined based on a correlation between each motion parameter included in the multi-motion parameter and the motion parameter of the neighboring block of each subblock.
도 22와 같이 현재 블록이 4개의 서브블록으로 분할되는 경우, 첫 번째 블록(좌상단 서브블록)의 경우, B2 혹은 그 주변의 블록(들)의 움직임 파라미터와 인코더로부터 전송된(혹은 도출된) 다중 움직임 파라미터들과 비교하여 디코더는 가장 유사한 값을 가지는 움직임 파라미터를 선정한다. When the current block is divided into four subblocks as shown in FIG. 22, in the case of the first block (upper left subblock), the motion parameters of B2 or the neighboring block (s) and the multiple transmitted from the encoder (or derived) In comparison with the motion parameters, the decoder selects a motion parameter having the most similar value.
마찬가지로, 두 번째 서브블록(우상단 서브블록)의 경우, B1 혹은 그 주변의 블록(들)의 움직임 파라미터와 인코더로부터 전송된(혹은 도출된) 다중 움직임 파라미터들과 비교하여 디코더는 가장 유사한 값을 가지는 움직임 파라미터를 선정한다. Similarly, in the case of the second subblock (the upper right subblock), the decoder has the most similar value compared to the motion parameters of B1 or its surrounding block (s) and the multiple motion parameters transmitted (or derived) from the encoder. Select a motion parameter.
또한, 세 번째 서브블록(좌하단 서브블록)의 경우, A1 혹은 그 주변의 블록(들)의 움직임 파라미터와 인코더로부터 전송된(혹은 도출된) 다중 움직임 파라미터들과 비교하여 디코더는 가장 유사한 값을 가지는 움직임 파라미터를 선정한다.In addition, for the third subblock (lower left subblock), the decoder compares the motion parameter of A1 or its surrounding block (s) with the multiple motion parameters transmitted from (or derived from) the encoder. The branch selects a motion parameter.
또한, 네 번째 서브블록(후하단 서브블록)의 경우, T0 혹은 그 주변의 블록(들)의 움직임 파라미터와 인코더로부터 전송된(혹은 도출된) 다중 움직임 파라미터들과 비교하여 디코더는 가장 유사한 값을 가지는 움직임 파라미터를 선정한다.Also, in the case of the fourth subblock (lower subblock), the decoder compares the motion parameters of T0 or its surrounding block (s) with the multiple motion parameters transmitted from (or derived from) the encoder. The branch selects a motion parameter.
여기서, 움직임 파라미터 간 상관성은 예측 방향, 참조 리스트, 참조 인덱스 및/또는 움직임 벡터의 차이를 조합한 형태로 계산될 수 있다. Here, the correlation between the motion parameters may be calculated in the form of a combination of the difference between the prediction direction, the reference list, the reference index, and / or the motion vector.
이때, 특정 움직임 파라미터에 가중치가 부여될 수도 있다. 예를 들어, 도 22(b)와 같이 4개의 움직임 파라미터 중 일례로 제1 움직임 파라미터(Motion parameter 1)에 가중치가 높게 부여된 경우, 제1 움직임 파라미터(Motion parameter 1)를 우선적으로 각 서브블록의 주변 블록(B1, B2, A1, T0)의 움직임 파라미터와 비교하여 가장 유사성(또는 상관도)가 높은 주변 블록에 인접한 서브블록(예를 들어, A1과 가장 유사한 경우 좌하단 서브블록)과 대응시킬 수 있다. 그리고, 나머지 제2 내지 제4 움직임 파라미터를 각 서브블록의 주변 블록의 움직임 파라미터와 비교할 수 있다. In this case, a weight may be given to a specific motion parameter. For example, as shown in FIG. 22B, when a weight is given to the first motion parameter 1 as one of four motion parameters, the first motion parameter 1 is preferentially assigned to each subblock. Corresponds to a subblock adjacent to the neighboring block with the highest similarity (or correlation) as compared to the motion parameters of the neighboring blocks B1, B2, A1, T0 of (e.g., the lower left subblock if it is most similar to A1). You can. The remaining second to fourth motion parameters may be compared with the motion parameters of the neighboring blocks of each subblock.
또한, 특정 움직임 파라미터에 임계치가 미리 설정될 수도 있다. 예를 들어, 도 22(b)와 같이 4개의 움직임 파라미터 중 특정 움직임 파라미터에 임계치가 설정된 경우, 특정 움직임 파라미터는 각 서브블록의 주변 블록(B1, B2, A1, T0)의 움직임 파라미터와 비교하여 미리 설정된 임계치 보다 작은 경우에만, 해당 주변 블록에 인접한 서브블록에 대응될 수 있다. In addition, a threshold may be preset to a specific motion parameter. For example, when a threshold is set for a specific motion parameter among four motion parameters as shown in FIG. 22B, the specific motion parameter is compared with the motion parameters of the neighboring blocks B1, B2, A1, and T0 of each subblock. Only when the value is smaller than the preset threshold, it may correspond to a subblock adjacent to the neighboring block.
이처럼 순서에 상관없이 전송된 움직임 파라미터를 각 분할 영역(즉, 서브블록)에 대응시킬 때, 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터와 대응되는 후보 블록(움직임 파라미터 후보 리스트 내)의 위치를 기반으로 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터가 결정될 수 있다. As such, when the transmitted motion parameters correspond to the respective partitions (that is, subblocks) in any order, based on the positions of candidate blocks (in the motion parameter candidate list) corresponding to each motion parameter included in the multi-motion parameters. The motion parameter applied to each subblock may be determined.
예를 들어, 현재 블록에 머지 모드인 경우 머지 인덱스를 통해 전송된 움직임 파라미터의 위치 정보를 알 수 있고 이 정보를 기반으로 분할된 영역과 대응시킬 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다. For example, in the merge mode in the current block, the position information of the motion parameter transmitted through the merge index can be known and correspond to the divided region based on this information. This will be described with reference to the drawings below.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 움직임 파라미터를 이용한 움직임 보상 방법을 예시하는 도면이다.23 is a diagram illustrating a motion compensation method using multiple motion parameters according to an embodiment of the present invention.
도 23에서는 현재 블록에 대한 4개의 다중 움직임 파라미터가 이용되어 현재 블록이 4개의 서브블록으로 분할되며, 도 23(c)와 같이 다중 움직임 파라미터에 대한 머지 인덱스 0, 1, 2, 3이 디코더에게 시그널링된 경우를 가정한다. In FIG. 23, four multi-motion parameters for the current block are used to divide the current block into four sub-blocks, and merge indices 0, 1, 2, and 3 for the multi-motion parameters are assigned to the decoder as shown in FIG. Assume a signaled case.
디코더는 각 머지 인덱스가 가리키는 주변 블록의 정보를 확인하고, 해당 블록에 가장 가까운 분할 영역에 대응시킬 수 있다. The decoder may check the information of the neighboring block indicated by each merge index and correspond to the partition that is closest to the corresponding block.
예를 들어, 머지 인덱스 0(Mrg0)의 경우, 머지 인덱스가 가리기는 주변 블록은 A1이므로, A1에 가장 가까운 좌하단 서브블록에 A1의 움직임 파라미터(Motion parameter of A1)가 대응될 수 있다. For example, in the case of merge index 0 (Mrg0), since the neighbor block covered by the merge index is A1, the motion parameter of A1 may correspond to the lower left subblock closest to A1.
또한, 머지 인덱스 1(Mrg1)의 경우, 머지 인덱스가 가리기는 주변 블록은 B1이므로, B1에 가장 가까운 우상단 서브블록에 B1의 움직임 파라미터(Motion parameter of B1)가 대응될 수 있다.In addition, in the merge index 1 (Mrg1), since the neighboring block covered by the merge index is B1, the motion parameter of B1 may correspond to the upper right subblock closest to B1.
또한, 머지 인덱스 2(Mrg2)의 경우, 머지 인덱스가 가리기는 주변 블록은 B2이므로, B2에 가장 가까운 좌상단 서브블록에 B2의 움직임 파라미터(Motion parameter of B2)가 대응될 수 있다.In addition, in the merge index 2 (Mrg2), since the neighboring block covered by the merge index is B2, the motion parameter of B2 may correspond to the upper left subblock closest to B2.
또한, 머지 인덱스 3(Mrg3)의 경우, 머지 인덱스가 가리기는 주변 블록은 T0이므로, T0에 가장 가까운 우하단 서브블록에 T0의 움직임 파라미터(Motion parameter of T0)가 대응될 수 있다.In addition, in the merge index 3 (Mrg3), since the neighbor block covered by the merge index is T0, a motion parameter of T0 of T0 may correspond to the lower right subblock closest to T0.
도 24는 본 발명의 일 실시에에 따른 인터 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.24 is a diagram more specifically illustrating an inter predictor according to an embodiment of the present invention.
도 24를 참조하면, 인터 예측부(181; 도 1 참조, 261; 도 2 참조)는 앞서 도 3 내지 도 23에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 인터 예측부(181, 261)는 다중 움직임 파라미터 적용 판단부(2401), 움직임 파라미터 복호화부(2402) 및 예측 블록 생성부(2403)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 24, the inter prediction unit 181 (see FIG. 1, 261; FIG. 2) implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 3 to 23. In detail, the inter predictors 181 and 261 may include a multiple motion parameter application determiner 2401, a motion parameter decoder 2402, and a predictive block generator 2403.
다중 움직임 파라미터 적용 판단부(2401)는 현재 블록(예를 들어, 영상을 구성하는 코딩 유닛 또는 예측 유닛)이 다중 움직임 파라미터를 이용한 인터 예측이 적용되는지 여부를 판단한다. The multi-motion parameter application determining unit 2401 determines whether inter prediction using the multi-motion parameter is applied to the current block (eg, a coding unit or a prediction unit constituting an image).
다중 움직임 파라미터 적용 판단부(2401)는 앞서 설명한 바와 같이, 다중 움직임 파라미터가 사용되는지 여부를 지시하는 정보를 이용하여 현재 블록에 다중 움직임 파라미터를 이용한 인터 예측이 적용되는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 다중 움직임 파라미터가 사용되는지 여부를 지시하는 정보는 시퀀스(Sequence) 레벨, 픽쳐(Picture) 레벨, 슬라이스(slice) 레벨 또는 처리 블록(예를 들어, 코딩 유닛 또는 예측 유닛) 레벨 단위로 전송될 수 있다. As described above, the multi-motion parameter application determining unit 2401 may determine whether inter prediction using the multi-motion parameter is applied to the current block by using information indicating whether the multi-motion parameter is used. In this case, the information indicating whether the multiple motion parameter is used may be transmitted in units of a sequence level, a picture level, a slice level, or a processing block (eg, a coding unit or a prediction unit) level. Can be.
움직임 파라미터 복호화부(2402)는 다중 움직임 파라미터가 이용되는 경우, 다중 움직임 파라미터를 복호화한다. 또한, 다중 움직임 파라미터가 이용되지 않는 경우 움직임 파라미터를 복호화할 수도 있다. The motion parameter decoder 2402 decodes the multi motion parameter when the multi motion parameter is used. In addition, the motion parameter may be decoded when the multi motion parameter is not used.
현재 블록에 머지 모드가 적용된 경우, 움직임 파라미터 복호화부(2402)는 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 후보 리스트 인덱스를 복호화할 수 있다. 그리고, 후보 리스트 인덱스에서 지시하는 복수의 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 현재 블록에 대한 움직임 파라미터를 각각 복호화(또는 도출)할 수 있다. When the merge mode is applied to the current block, the motion parameter decoder 2402 may decode a candidate list index selected from the motion parameter candidate list. Then, the motion parameters for the current block can be decoded (or derived) from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index.
또는, 현재 블록에 AMVP 모드가 적용된 경우, 움직임 파라미터 복호화부(2402)는 후보 리스트 인덱스(존재하는 경우), 인터 예측 모드, 참조 인덱스, 움직임 벡터 차분값을 복호화할 수 있다. 그리고, 후보 리스트 인덱스에서 지시하는 복수의 후보 블록의 움직임 파라미터로부터 현재 처리 블록의 움직임 벡터 예측값을 각각 도출할 수 있다. 그리고, 도출된 각 움직임 벡터 예측값과 수신한 움직임 벡터 차분값을 합하여 현재 처리 블록의 움직임 벡터를 복호화(또는 도출)할 수 있다. Alternatively, when the AMVP mode is applied to the current block, the motion parameter decoder 2402 may decode the candidate list index (if present), the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector difference value. Then, the motion vector prediction values of the current processing blocks can be derived from the motion parameters of the plurality of candidate blocks indicated by the candidate list index. The motion vectors of the current processing block may be decoded (or derived) by adding the derived motion vector prediction values and the received motion vector difference values.
예측 블록 생성부(2403)는 다중 움직임 파라미터를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록(또는, 예측 값)을 생성한다. 또한, 다중 움직임 파라미터가 이용되지 않는 경우, 움직임 파라미터를 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수도 있다. The prediction block generator 2403 generates a prediction block (or prediction value) for the current block by using the multiple motion parameters. In addition, when multiple motion parameters are not used, a prediction block for the current block may be generated using the motion parameters.
예측 블록 생성부(2403)는 앞서 도 13 내지 도 23에 따른 방법을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. The prediction block generator 2403 may generate a prediction block for the current block by using the method of FIG. 13 to FIG. 23.
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.The embodiments described above are the components and features of the present invention are combined in a predetermined form. 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.
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.Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of a hardware implementation, 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.
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.In the case of implementation by firmware or software, 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.
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. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
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.As mentioned above, preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art can improve and change various other embodiments within the spirit and technical scope of the present invention disclosed in the appended claims below. , Replacement or addition would be possible.

Claims (15)

  1. 인터 예측(inter prediction)을 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서, In the method for processing an image based on inter prediction,
    영상을 구성하는 블록이 다중 움직임 파라미터를 이용한 인터 예측이 적용되는지 여부를 판단하는 단계; Determining whether an inter prediction using multiple motion parameters is applied to a block constituting an image;
    상기 다중 움직임 파라미터가 이용되는 경우, 상기 다중 움직임 파라미터를 복호화하는 단계; 및 Decoding the multiple motion parameter when the multiple motion parameter is used; And
    상기 다중 움직임 파라미터를 이용하여 상기 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하고,Generating a predictive block for the block using the multiple motion parameters,
    상기 다중 움직임 파라미터는 단일의 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 복수의 움직임 파라미터로 정의되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And wherein the multiple motion parameters are defined by a plurality of motion parameters selected from a single motion parameter candidate list.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록의 화소 값이 동일한 비율로 중첩되어 상기 예측 블록이 생성되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법. And the prediction block is generated by overlapping pixel values of each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter at the same ratio.
  3. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록 별로 소정의 가중치가 적용된 화소 값이 중첩되어 상기 예측 블록이 생성되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법. And the prediction block is generated by overlapping pixel values to which a predetermined weight is applied for each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter.
  4. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터에 의해 특정된 각 참조 블록의 화소 값 별로 소정의 가중치가 적용된 값이 중첩되어 상기 예측 블록이 생성되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법. And the prediction block is generated by overlapping a value to which a predetermined weight is applied for each pixel value of each reference block specified by each motion parameter included in the multi-motion parameter.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 블록이 복수의 서브블록으로 분할되고, 상기 다중 움직임 파라미터 중 상기 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터를 이용하여 상기 각 서브블록 별로 예측 블록이 생성되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And a block is divided into a plurality of subblocks, and a prediction block is generated for each subblock by using a motion parameter applied to each subblock among the multiple motion parameters.
  6. 제5항에 있어서, The method of claim 5,
    z 스캔 순서(z-scan order)에 따라 상기 각 서브블록에 상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터가 복호화되는 순서대로 적용되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.The inter prediction mode based image processing method is applied to each subblock in the order in which each motion parameter included in the multi-motion parameter is decoded according to a z-scan order.
  7. 제5항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터와 상기 각 서브블록의 주변 블록의 움직임 파라미터와의 상관도를 기반으로, 상기 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터가 결정되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And a motion parameter applied to each subblock based on a correlation between each motion parameter included in the multi-motion parameter and a motion parameter of a neighboring block of each subblock.
  8. 제5항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 각 움직임 파라미터와 대응되는 후보 블록의 위치를 기반으로 상기 각 서브블록에 적용되는 움직임 파라미터가 결정되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And a motion parameter applied to each subblock based on a position of a candidate block corresponding to each motion parameter included in the multi-motion parameter.
  9. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 후보 리스트 인덱스가 전송되고, 상기 후보 리스트 인덱스를 이용하여 상기 다중 움직임 파라미터가 복호화되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And a candidate list index selected from the motion parameter candidate list is transmitted, and the multiple motion parameters are decoded using the candidate list index.
  10. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 후보 리스트 인덱스의 개수가 전송되고, 이후 상기 후보 리스트 인덱스가 순차적으로 전송되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And the number of the candidate list indexes is transmitted, and then the candidate list indexes are sequentially transmitted.
  11. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 후보 리스트 인덱스에 대한 종료 코드가 전송되면 상기 후보 리스트 인덱스의 복호화가 종료되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.The decoding method of the candidate list index is terminated when the end code for the candidate list index is transmitted.
  12. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 첫 번째 움직임 파라미터의 경우 후보 리스트 인덱스 값이 전송되고, 두 번째 이후 움직임 파라미터의 경우 이전 후보 리스트 인덱스와의 차분 값이 전송되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And a candidate list index value is transmitted for the first motion parameter included in the multi-motion parameter, and a difference value with the previous candidate list index is transmitted for the second and subsequent motion parameters.
  13. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 후보 리스트 인덱스, 인터 예측 방향을 지시하는 인터 예측 모드, 참조 픽쳐를 지시하는 참조 인덱스 및 움직임 벡터 정보가 하나의 단위로 전송되고,A candidate list index selected from the motion parameter candidate list, an inter prediction mode indicating an inter prediction direction, a reference index indicating a reference picture, and motion vector information are transmitted in one unit,
    상기 후보 리스트 인덱스, 상기 인터 예측 모드, 상기 참조 인덱스 및 상기 움직임 벡터 정보를 이용하여 상기 다중 움직임 파라미터가 복호화되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.And the multi-motion parameter is decoded using the candidate list index, the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector information.
  14. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 다중 움직임 파라미터에 포함된 첫 번째 움직임 파라미터의 경우 상기 후보 리스트 인덱스, 상기 인터 예측 모드, 상기 참조 인덱스 및 상기 움직임 벡터 정보가 전송되고, 두 번째 이후 움직임 파라미터의 경우 상기 인터 예측 모드, 상기 참조 인덱스 및 상기 움직임 벡터 정보가 전송되는 인터 예측 모드 기반 영상 처리 방법.The candidate list index, the inter prediction mode, the reference index, and the motion vector information are transmitted in the case of the first motion parameter included in the multi-motion parameter, and in the case of the second motion parameter, the inter prediction mode and the reference index are transmitted. And an inter prediction mode based image transmission method in which the motion vector information is transmitted.
  15. 인터 예측(inter prediction)을 기반으로 영상을 처리하는 장치에 있어서, An apparatus for processing an image based on inter prediction,
    영상을 구성하는 블록이 다중 움직임 파라미터를 이용한 인터 예측이 적용되는지 여부를 판단하는 다중 움직임 파라미터 적용 판단부;A multi-motion parameter application determining unit configured to determine whether inter prediction using the multi-motion parameter is applied to the block constituting the image;
    상기 다중 움직임 파라미터가 이용되는 경우, 상기 다중 움직임 파라미터를 복호화하는 움직임 파라미터 복호화부; 및A motion parameter decoder for decoding the multiple motion parameters when the multiple motion parameters are used; And
    상기 다중 움직임 파라미터를 이용하여 상기 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함하고, A prediction block generation unit generating a prediction block for the block by using the multi-motion parameter,
    상기 다중 움직임 파라미터는 단일의 움직임 파라미터 후보 리스트에서 선택된 복수의 움직임 파라미터로 정의되는 장치.Wherein the multiple motion parameters are defined by a plurality of motion parameters selected from a single motion parameter candidate list.
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