WO2017171438A1 - 픽쳐 분할 정보를 사용하는 비디오의 부호화 및 복호화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

픽쳐 분할 정보를 사용하는 비디오의 부호화 및 복호화를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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김연희
석진욱
김휘용
기명석
임성창
최진수
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한국전자통신연구원
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Definitions

  • the following embodiments relate to a video decoding method, a decoding device, an encoding method, and an encoding device, and more particularly, to a method and an apparatus for encoding and decoding a video using picture segmentation information.
  • Ultra High Definition (UHD) TVs which have four times the resolution of FHD TVs, as well as High Definition TV (HDTV) and Full HD (FHD) TVs.
  • HDTV High Definition TV
  • FHD Full HD
  • An image encoding / decoding apparatus and method include an inter prediction technique, an intra prediction technique, an entropy encoding technique, etc. in order to perform encoding / decoding of high resolution and high quality images.
  • the inter prediction technique may be a technique for predicting a value of a pixel included in a current picture using a temporally previous picture and / or temporally following picture.
  • An intra prediction technique may be a technique of predicting a value of a pixel included in a current picture by using information of a pixel in a current picture.
  • the entropy encoding technique may be a technique of allocating a short code to a symbol having a high appearance frequency and a long code to a symbol having a low appearance frequency.
  • prediction may mean generating a prediction signal similar to the original signal.
  • Predictions can be broadly classified into predictions referring to spatial reconstructed images, predictions referring to temporal reconstructed images, and predictions on other symbols.
  • a temporal reference may refer to a temporal reconstructed image
  • a spatial reference may refer to a spatial reconstructed image.
  • the current block may be a block that is currently subjected to encoding or decoding.
  • the current block may be named a target block or a target unit.
  • the current block may be called an encoding target block or an encoding target unit.
  • the current block may be called a decoding target block or a decoding target unit.
  • Inter prediction may be a technique for predicting the current block using temporal and spatial references.
  • Intra prediction may be a technique for predicting the current block using only spatial references.
  • the picture In encoding pictures constituting the video, the picture may be divided into a plurality of parts, and the plurality of parts may be encoded. In this case, information related to division of a picture may be required in order for the decoder to decode the divided picture.
  • An embodiment may provide a method and apparatus for improving encoding efficiency and decoding efficiency through a technique of performing adaptive encoding and decoding using picture split information.
  • An embodiment may provide a method and apparatus for improving encoding efficiency and decoding efficiency through a technique of performing encoding and decoding for determining picture division for a plurality of pictures based on one piece of picture split information.
  • One embodiment may provide a method and apparatus for deriving other picture segmentation information from one picture segmentation information with respect to a bitstream encoded using two or more different picture segmentation information.
  • An embodiment may provide a method and apparatus for omitting transmission or reception of picture division information for at least some of pictures of a video.
  • a video encoding method is provided.
  • control unit for obtaining picture segmentation information; And a decoding unit which decodes a plurality of pictures, wherein each picture of the plurality of pictures is divided into one of at least two different methods based on the picture splitting information.
  • the method comprising: decoding picture segmentation information; And decoding the plurality of pictures based on the picture split information, wherein each picture of the plurality of pictures is divided in one of at least two different ways.
  • a first picture of the plurality of pictures may be divided based on the picture partitioning information.
  • a second picture of the plurality of pictures may be divided based on other picture segmentation information derived based on the picture segmentation information.
  • the plurality of pictures may be divided by a periodically changing picture division scheme defined by the picture division information.
  • the plurality of pictures may be divided by a picture division scheme that changes according to a rule defined by the picture division information.
  • the picture splitting information may indicate that the same picture splitting scheme is to be applied to pictures having a second value when the picture order among the plurality of pictures is divided by a first predefined value.
  • the picture division information may indicate how many tiles each picture of the plurality of pictures is divided into.
  • Each picture of the plurality of pictures may be divided into a number of tiles determined based on the picture partitioning information.
  • Each picture of the plurality of pictures may be divided into a number of slices determined based on the picture partitioning information.
  • the picture division information may be included in a picture parameter set (PPS).
  • PPS picture parameter set
  • the PPS may include an integrated split indication flag indicating whether a picture referring to the PPS is split in one of at least two different ways.
  • the picture division information may indicate a picture division scheme of the picture with respect to a picture of a specified level.
  • the level may be a temporal level.
  • the picture dividing information may include reduction indication information for reducing the number of tiles generated by dividing a picture.
  • the reduction indication information may adjust the number of horizontal tiles when the picture horizontal length is larger than the picture vertical length, and may adjust the number of vertical tiles when the picture vertical length is larger than the picture horizontal length.
  • the picture horizontal length may be a horizontal length of a picture.
  • the picture vertical length may be a vertical length of the picture.
  • the number of horizontal tiles may be the number of tiles in the horizontal direction of the picture.
  • the number of vertical tiles may be the number of tiles in the vertical direction of the picture.
  • the picture dividing information may include level n reduction indication information for reducing the number of tiles generated by dividing a picture for a picture having a level n.
  • the picture dividing information may include reduction indication information for reducing the number of slices generated by dividing a picture.
  • the picture dividing information may include level n reduction indication information for reducing the number of slices generated by dividing a picture with respect to a picture having a level n.
  • the at least two different ways may differ from each other with respect to the number of slices generated for the division of the picture.
  • a method and an apparatus for improving encoding efficiency and decoding efficiency through a technique of performing encoding and decoding for determining picture division for a plurality of pictures based on one picture segmentation information are provided.
  • a method and apparatus are provided for deriving other picture segmentation information from one picture segmentation information, for a bitstream encoded using two or more different picture segmentation information.
  • a method and apparatus are provided for omitting transmission or reception of picture division information for at least some of pictures in a video.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a division structure of an image when encoding and decoding an image.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a form of a prediction unit PU that a coding unit CU may include.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a form of a transform unit (TU) that may be included in a coding unit (CU).
  • TU transform unit
  • CU coding unit
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of an intra prediction process.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment of an inter prediction process.
  • FIG. 8 illustrates division of a picture using a tile according to an example.
  • FIG 9 illustrates a reference structure of encoding to which a GOP level is applied according to an example.
  • FIG. 10 illustrates a coding order of pictures of a GOP according to an example.
  • FIG. 11 illustrates parallel encoding of pictures of a GOP according to an example.
  • FIG. 12 illustrates division of a picture using a slice according to an example.
  • FIG. 13 is a structural diagram of an encoding apparatus for encoding a video, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart of an encoding method of encoding a video, according to an example.
  • FIG. 15 is a structural diagram of a decoding apparatus for decoding a video, according to an exemplary embodiment.
  • 16 is a flowchart of a decoding method of decoding a video, according to an embodiment.
  • 17 is a structural diagram of an electronic device implementing an encoding device and / or a decoding device, according to an embodiment.
  • each component is listed as each component for convenience of description. For example, at least two of the components may be combined into one component. In addition, one component may be divided into a plurality of components. The integrated and separated embodiments of each of these components are also included in the scope of the present invention without departing from the essence.
  • an image may mean one picture constituting a video and may represent a video itself.
  • "encoding and / or decoding of an image” may mean “encoding and / or decoding of a video” and may mean “encoding and / or decoding of one of images constituting the video.” It may be.
  • video and “motion picture” may be used interchangeably and may be used interchangeably.
  • image may be used in the same sense, and may be used interchangeably.
  • each of the specified information, data, flags and elements, attributes, etc. may have a value.
  • the value "0" of information, data, flags and elements, attributes, etc. may represent a logical false or first predefined value. In other words, the value "0", logic false and the first predefined value can be used interchangeably.
  • the value "1" of information, data, flags and elements, attributes, etc. may represent logical true or second predefined values. In other words, the value "1", the logical true and the second predefined value can be used interchangeably.
  • i When a variable such as i or j is used to indicate a row, column, or index, the value of i may be an integer of 0 or more and may be an integer of 1 or more. In other words, in embodiments, rows, columns, indexes, etc. may be counted from zero and counted from one.
  • a “unit” may represent a unit of encoding and decoding of an image.
  • the meanings of the unit and the block may be the same.
  • the terms “unit” and “block” may be used interchangeably.
  • the unit may be an M ⁇ N array of samples.
  • M and N may each be a positive integer.
  • a unit can often mean an array of two-dimensional samples.
  • the sample may be a pixel or pixel value.
  • pixel and “sample” can be used interchangeably and can be used interchangeably.
  • a unit may be an area generated by division of one image.
  • One image may be divided into a plurality of units.
  • a predefined process for the unit may be performed according to the type of the unit.
  • the type of unit may be classified into a macro unit, a coding unit (CU), a prediction unit (PU), a transform unit (TU), and the like.
  • One unit may be further divided into subunits having a smaller size than the unit.
  • the unit division information may include information about the depth of the unit.
  • the depth information may indicate the number and / or degree of division of the unit.
  • One unit may be divided into a plurality of sub-units hierarchically with depth information based on a tree structure.
  • the unit and the lower unit generated by the division of the unit may correspond to the node and the child node of the node, respectively.
  • Each divided subunit may have depth information. Since the depth information of the unit indicates the number and / or degree of division of the unit, the division information of the lower unit may include information about the size of the lower unit.
  • the highest node may correspond to the first unit that is not split.
  • the highest node may be referred to as a root node.
  • the highest node may have a minimum depth value. At this time, the highest node may have a depth of level 0.
  • a node with a depth of level 1 may represent a unit created as the first unit is divided once.
  • a node with a depth of level 2 may represent a unit created as the first unit is split twice.
  • a node with a depth of level n may represent a unit generated as the first unit is divided n times.
  • the leaf node may be the lowest node or may be a node that cannot be further divided.
  • the depth of the leaf node may be at the maximum level.
  • the predefined value of the maximum level may be three.
  • a transform unit may be a basic unit in residual signal coding and / or residual signal decoding such as transform, inverse transform, quantization, inverse quantization, transform coefficient encoding, and transform coefficient decoding. .
  • One transform unit may be divided into a plurality of transform units having a smaller size.
  • a prediction unit may be a basic unit in performing prediction or compensation.
  • the prediction unit can be a number of partitions by partitioning. Multiple partitions may also be the basic unit in performing prediction or compensation.
  • the partition generated by the partitioning of the prediction unit may also be the prediction unit.
  • the reconstructed neighbor unit may be a unit that has already been encoded or decoded around the encoding target unit or the decoding target unit.
  • the reconstructed neighbor unit may be a spatial neighbor unit or a temporal neighbor unit to the target unit.
  • Prediction unit partition may mean a form in which a prediction unit is divided.
  • a parameter set may correspond to header information among structures in the bitstream.
  • the parameter set may include a sequence parameter set, a picture parameter set, an adaptation parameter set, and the like.
  • Rate-distortion optimization The encoding apparatus uses a combination of the size of the coding unit, the prediction mode, the size of the prediction unit, the motion information, and the size of the transform unit to provide high coding efficiency. Distortion optimization can be used.
  • the rate-distortion optimization method can calculate the rate-distortion cost of each combination in order to select the optimal combination among the above combinations.
  • Rate-distortion cost can be calculated using Equation 1 below.
  • a combination in which the rate-distortion cost is minimized may be selected as an optimal combination in the rate-distortion optimization scheme.
  • D may represent distortion.
  • D may be the mean square error of the squares of difference values between the original transform coefficients and the reconstructed transform coefficients in the transform block.
  • R can represent the rate.
  • R may indicate a bit rate using the associated context information.
  • ⁇ may represent a Lagrangian multiplier.
  • R may include not only encoding parameter information such as a prediction mode, motion information, and a coded block flag, but also bits generated by encoding of transform coefficients.
  • the encoding apparatus performs processes such as inter prediction and / or intra prediction, transformation, quantization, entropy encoding, inverse quantization, and inverse transformation to calculate accurate D and R, which can greatly increase the complexity in the encoding apparatus. have.
  • the reference picture may be an image used for inter prediction or motion compensation.
  • the reference picture may be a picture including a reference unit referenced by the target unit for inter prediction or motion compensation.
  • the meanings of the picture and the image may be the same.
  • the terms "picture” and “image” may be used interchangeably.
  • the reference picture list may be a list including reference pictures used for inter prediction or motion compensation.
  • the type of the reference picture list may be List Combined (LC), List 0 (List 0; L0), List 1 (List 1; L1), and the like.
  • Motion Vector The motion vector may be a two-dimensional vector used in inter prediction.
  • MV may be expressed in the form of (mv x , mv y ).
  • mv x may represent a horizontal component
  • mv y may represent a vertical component.
  • the MV may indicate an offset between the target picture and the reference picture.
  • the search range may be a two-dimensional area in which a search for MV is performed during inter prediction.
  • the size of the search region may be M ⁇ N.
  • M and N may each be a positive integer.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the encoding apparatus 100 may be a video encoding apparatus or an image encoding apparatus.
  • the video may include one or more images.
  • the encoding apparatus 100 may sequentially encode one or more images of the video over time.
  • the encoding apparatus 100 may include an inter predictor 110, an intra predictor 120, a switch 115, a subtractor 125, a transformer 130, a quantizer 140, and entropy decoding.
  • the unit 150 may include an inverse quantization unit 160, an inverse transform unit 170, an adder 175, a filter unit 180, and a reference picture buffer 190.
  • the encoding apparatus 100 may encode the input image in an intra mode and / or an inter mode.
  • the input image may be referred to as a current image that is a target of current encoding.
  • the encoding apparatus 100 may generate a bitstream including encoding information by encoding the input image, and may output the generated bitstream.
  • the switch 115 When the intra mode is used, the switch 115 can be switched to intra. When the inter mode is used, the switch 115 can be switched to inter.
  • the encoding apparatus 100 may generate a prediction block for the input block of the input image. In addition, after the prediction block is generated, the encoding apparatus 100 may encode a residual between the input block and the prediction block.
  • the input block may be referred to as a current block that is a target of current encoding.
  • the intra prediction unit 120 may use a pixel value of an already encoded block in the vicinity of the current block as a reference pixel.
  • the intra predictor 120 may perform spatial prediction on the current block by using the reference pixel, and generate prediction samples on the current block through spatial prediction.
  • the inter predictor 110 may include a motion predictor and a motion compensator.
  • the motion predictor may search an area that best matches the current block from the reference image in the motion prediction process, and may derive a motion vector for the current block and the searched area.
  • the reference picture may be stored in the reference picture buffer 190 and may be stored in the reference picture buffer 190 when encoding and / or decoding of the reference picture is processed.
  • the motion compensator may generate a prediction block by performing motion compensation using a motion vector.
  • the motion vector may be a two-dimensional vector used for inter prediction.
  • the motion vector may indicate an offset between the current picture and the reference picture.
  • the subtractor 125 may generate a residual block that is a difference between the input block and the prediction block.
  • the residual block may be referred to as a residual signal.
  • the transform unit 130 may generate transform coefficients by performing transform on the residual block, and output the generated transform coefficients.
  • the transform coefficient may be a coefficient value generated by performing transform on the residual block.
  • the transform unit 130 may omit the transform on the residual block.
  • Quantized transform coefficient levels may be generated by applying quantization to the transform coefficients.
  • the quantized transform coefficient level may also be referred to as transform coefficient.
  • the quantization unit 140 may generate a quantized transform coefficient level by quantizing the transform coefficients according to the quantization parameter.
  • the quantization unit 140 may output the generated quantized transform coefficient level. In this case, the quantization unit 140 may quantize the transform coefficients using the quantization matrix.
  • the entropy decoder 150 may generate a bitstream by performing entropy encoding according to a probability distribution based on the values calculated by the quantizer 140 and / or encoding parameter values calculated in the encoding process. .
  • the entropy decoder 150 may output the generated bitstream.
  • the entropy decoder 150 may perform entropy encoding on information for decoding an image in addition to information about pixels of an image.
  • the information for decoding the image may include a syntax element.
  • the encoding parameter may be information required for encoding and / or decoding.
  • the encoding parameter may include information encoded by the encoding apparatus and transmitted to the decoding apparatus, and may include information that may be inferred in the encoding or decoding process. For example, there is a syntax element as information transmitted to the decoding apparatus.
  • coding parameters include prediction modes, motion vectors, reference picture indexes, coding block patterns, residual signals, transform coefficients, quantized transform coefficients, quantization parameters, block sizes, block partitions. It may include values or statistics such as information.
  • the prediction mode may indicate an intra prediction mode or an inter prediction mode.
  • the residual signal may mean a difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming a difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual signal may be a signal generated by transforming and quantizing the difference between the original signal and the prediction signal.
  • the residual block may be a residual signal in block units.
  • entropy coding When entropy coding is applied, a small number of bits may be allocated to a symbol having a high occurrence probability, and a large number of bits may be allocated to a symbol having a low occurrence probability. As the symbol is represented through this assignment, the size of the bitstring for the symbols to be encoded may be reduced. Therefore, compression performance of image encoding may be improved through entropy encoding.
  • the entropy decoder 150 may perform entropy encoding by using a variable length coding (VLC) table.
  • VLC variable length coding
  • the entropy decoder 150 may derive a binarization method for the target symbol.
  • the entropy decoder 150 may derive a probability model of the target symbol / bin.
  • the entropy decoder 150 may perform entropy encoding using the derived binarization method or the probability model.
  • the encoded current image may be used as a reference image with respect to other image (s) to be processed later. Therefore, the encoding apparatus 100 may decode the encoded current image again and store the decoded image as a reference image. Inverse quantization and inverse transform on the encoded current image may be processed for decoding.
  • the quantized coefficients may be inversely quantized in the inverse quantization unit 160 and inversely transformed in the inverse transformer 170.
  • the inverse quantized and inverse transformed coefficients may be summed with the prediction block via the adder 175.
  • a reconstructed block may be generated by adding the inverse quantized and inverse transformed coefficients and the prediction block.
  • the restored block may pass through the filter unit 180.
  • the filter unit 180 may apply at least one or more of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed block or the reconstructed picture. have.
  • the filter unit 180 may be referred to as an adaptive in-loop filter.
  • the deblocking filter may remove block distortion generated at boundaries between blocks.
  • the SAO may add an appropriate offset value to the pixel value to compensate for coding errors.
  • the ALF may perform filtering based on a value obtained by comparing the reconstructed image and the original image.
  • the reconstructed block that has passed through the filter unit 180 may be stored in the reference picture buffer 190.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the decoding apparatus 200 may be a video decoding apparatus or an image decoding apparatus.
  • the decoding apparatus 200 may include an entropy decoder 210, an inverse quantizer 220, an inverse transformer 230, an intra predictor 240, an inter predictor 250, and an adder 255.
  • the filter unit 260 may include a reference picture buffer 270.
  • the decoding apparatus 200 may receive a bitstream output from the encoding apparatus 100.
  • the decoding apparatus 200 may perform intra mode and / or inter mode decoding on the bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may generate a reconstructed image by decoding, and output the generated reconstructed image.
  • switching to the intra mode or the inter mode according to the prediction mode used for decoding may be made by a switch.
  • the prediction mode used for decoding is an intra mode
  • the switch may be switched to intra.
  • the prediction mode used for decoding is an inter mode
  • the switch may be switched to inter.
  • the decoding apparatus 200 may obtain a reconstructed residual block from the input bitstream, and generate a prediction block. When the reconstructed residual block and the prediction block are obtained, the decoding apparatus 200 may generate the reconstructed block by adding the reconstructed residual block and the prediction block.
  • the entropy decoder 210 may generate symbols by performing entropy decoding on the bitstream based on the probability distribution.
  • the generated symbols may include symbols in the form of quantized coefficients.
  • the entropy decoding method may be similar to the entropy encoding method described above.
  • the entropy decoding method may be an inverse process of the above-described entropy encoding method.
  • the quantized coefficient may be inverse quantized by the inverse quantization unit 220.
  • the inverse quantized coefficient may be inversely transformed by the inverse transformer 230.
  • a reconstructed residual block may be generated.
  • the inverse quantization unit 220 may apply a quantization matrix to the quantized coefficients.
  • the intra predictor 240 may generate a predictive block by performing spatial prediction using pixel values of blocks already decoded around the current block.
  • the inter predictor 250 may include a motion compensator.
  • the motion compensator may generate a prediction block by performing motion compensation using a motion vector and a reference image.
  • the reference picture may be stored in the reference picture buffer 270.
  • the reconstructed residual block and the prediction block may be added through the adder 255.
  • the adder 255 may generate the reconstructed block by adding the reconstructed residual block and the predictive block.
  • the restored block may pass through the filter unit 260.
  • the filter unit 260 may apply at least one or more of the deblocking filter, SAO, and ALF to the reconstructed block or the reconstructed picture.
  • the filter unit 260 may output the restored image.
  • the reconstructed picture may be stored in the reference picture buffer 270 and used for inter prediction.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a division structure of an image when encoding and decoding an image.
  • a coding unit may be used in encoding and decoding.
  • a unit may be a term that collectively refers to 1) a block including image samples and 2) a syntax element.
  • “division of a unit” may mean “division of a block corresponding to a unit”.
  • the image 300 may be sequentially divided in units of a largest coding unit (LCU), and the division structure of the image 300 may be determined according to the LCU.
  • LCU may be used as the same meaning as a coding tree unit (CTU).
  • the partition structure may mean a distribution of a coding unit (CU) for efficiently encoding an image in the LCU 310. This distribution may be determined according to whether to divide one CU into four CUs.
  • the horizontal size and the vertical size of the CU generated by the split may be half of the horizontal size and half of the vertical size, respectively, before the split.
  • the partitioned CU may be recursively divided into four CUs whose width and length are reduced by half in the same manner.
  • Depth information may be information indicating the size of a CU. Depth information may be stored for each CU. For example, the depth of the LCU may be zero, and the depth of the smallest coding unit (SCU) may be a predefined maximum depth.
  • the LCU may be a CU having a maximum coding unit size as described above, and the SCU may be a CU having a minimum coding unit size.
  • the division may start from the LCU 310, and the depth of the CU may increase by one whenever the horizontal and vertical sizes of the CU are reduced by half by the division. For each depth, the CU that is not divided may have a size of 2N ⁇ 2N.
  • a CU of 2N ⁇ 2N size may be divided into four CUs having an N ⁇ N size. The size of N can be reduced by half for every 1 increase in depth.
  • an LCU having a depth of 0 may be 64 ⁇ 64 pixels. 0 may be the minimum depth.
  • An SCU of depth 3 may be 8x8 pixels. 3 may be the maximum depth.
  • a CU of 64x64 pixels, which is an LCU may be represented by a depth of zero.
  • a CU of 32x32 pixels may be represented by depth one.
  • a CU of 16 ⁇ 16 pixels may be represented by depth two.
  • a CU of 8x8 pixels, which is an SCU, may be represented by depth three.
  • information about whether the CU is split may be expressed through split information of the CU.
  • the split information may be 1 bit of information. All CUs except the SCU may include partition information. For example, when the CU is not split, the value of partition information of the CU may be 0, and when the CU is split, the value of partition information of the CU may be 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a form of a prediction unit PU that a coding unit CU may include.
  • a CU that is no longer split among CUs split from the LCU may be split into one or more prediction units (PUs). This partition may also be called a partition.
  • PUs prediction units
  • the PU may be a basic unit for prediction.
  • the PU may be encoded and decoded in any one of a skip mode, an inter mode, and an intra mode.
  • PU may be divided into various types according to each mode.
  • skip mode there may be no partition in the CU.
  • 2N ⁇ 2N mode 410 having the same size of PU and CU without splitting may be supported.
  • inter mode eight divided forms in a CU may be supported.
  • 2Nx2N mode 410, 2NxN mode 415, Nx2N mode 420, NxN mode 425, 2NxnU mode 430, 2NxnD mode 435, nLx2N mode 440, and nRx2N Mode 445 may be supported.
  • 2Nx2N mode 410 and NxN mode 425 may be supported.
  • a PU having a size of 2Nx2N may be encoded.
  • a PU having a size of 2N ⁇ 2N may mean a PU having a size equal to the size of a CU.
  • a PU having a size of 2N ⁇ 2N may have a size of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, or 8 ⁇ 8.
  • a PU having a size of NxN may be encoded.
  • the size of the PU when the size of the PU is 8x8, four divided PUs may be encoded.
  • the size of the partitioned PU may be 4 ⁇ 4.
  • the PU When the PU is encoded by the intra mode, the PU may be encoded using one intra prediction mode among the plurality of intra prediction modes.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • the PU can be coded in one of the 35 intra prediction modes.
  • Which of the 2Nx2N mode 410 and NxN mode 425 is to be coded may be determined by the rate-distortion cost.
  • the encoding apparatus 100 may perform an encoding operation on a PU having a size of 2N ⁇ 2N.
  • the encoding operation may be to encode the PU in each of a plurality of intra prediction modes that the encoding apparatus 100 may use.
  • an optimal intra prediction mode for a 2N ⁇ 2N size PU may be derived.
  • the optimal intra prediction mode may be an intra prediction mode that generates a minimum rate-distortion cost for encoding a 2N ⁇ 2N size PU among a plurality of intra prediction modes that can be used by the encoding apparatus 100.
  • the encoding apparatus 100 may sequentially perform encoding operations on each PU of the PUs divided by N ⁇ N.
  • the encoding operation may be to encode the PU in each of a plurality of intra prediction modes that the encoding apparatus 100 may use.
  • an optimal intra prediction mode for a N ⁇ N size PU may be derived.
  • the optimal intra prediction mode may be an intra prediction mode that generates a minimum rate-distortion cost for encoding of a PU of an N ⁇ N size among a plurality of intra prediction modes that can be used by the encoding apparatus 100.
  • the encoding apparatus 100 may determine which of 2Nx2N size PU and NxN size PU to encode based on a comparison of the rate-distortion cost of the 2Nx2N size PU and the rate-distortion costs of the NxN size PUs.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a form of a transform unit (TU) that may be included in a coding unit (CU).
  • TU transform unit
  • CU coding unit
  • a transform unit may be a basic unit used for a process of transform, quantization, inverse transform, inverse quantization, entropy encoding, and entropy decoding in a CU.
  • the TU may have a square shape or a rectangular shape.
  • a CU that is no longer split into CUs may be split into one or more TUs.
  • the partition structure of the TU may be a quad-tree structure.
  • one CU 510 may be divided one or more times according to the quad-tree structure. Through division, one CU 510 may be configured with TUs of various sizes.
  • a 64x64 coding tree unit may be split into a plurality of smaller CUs by a recursive quad-tree structure.
  • One CU may be divided into four CUs having the same sizes.
  • CUs may be recursively split, and each CU may have a quad tree structure.
  • the CU may have a depth. If a CU is split, the CUs created by splitting may have a depth increased by one from the depth of the split CU.
  • the depth of the CU may have a value of 0 to 3.
  • the size of the CU may be from 64x64 to 8x8 depending on the depth of the CU.
  • an optimal partitioning method can be selected that produces the smallest rate-distortion ratio.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of an intra prediction process.
  • Arrows outward from the center of the graph of FIG. 6 may indicate prediction directions of intra prediction modes.
  • the number displayed near the arrow may represent an example of a mode value allocated to the intra prediction mode or the prediction direction of the intra prediction mode.
  • Intra encoding and / or decoding may be performed using reference samples of units around the target unit. Peripheral units may be peripheral restored units. For example, intra encoding and / or decoding may be performed using a value or encoding parameter of a reference sample included in a neighboring reconstructed unit.
  • the encoding apparatus 100 and / or the decoding apparatus 200 may generate the prediction block by performing intra prediction on the target unit based on the information of the sample in the current picture.
  • the encoding apparatus 100 and / or the decoding apparatus 200 may generate a prediction block for a target unit by performing intra prediction based on information of a sample in a current picture.
  • the encoding apparatus 100 and / or the decoding apparatus 200 may perform directional prediction and / or non-directional prediction based on at least one reconstructed reference sample.
  • the prediction block may mean a block generated as a result of performing intra prediction.
  • the prediction block may correspond to at least one of a CU, a PU, and a TU.
  • the unit of a prediction block may be the size of at least one of a CU, a PU, and a TU.
  • the prediction block may have a square shape, having a size of 2N ⁇ 2N or a size of N ⁇ N.
  • the size of NxN may include 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 and 64x64.
  • the prediction block may be a block in the form of a square having a size of 2x2, 4x4, 16x16, 32x32, or 64x64, or a rectangular block having a size of 2x8, 4x8, 2x16, 4x16, and 8x16.
  • Intra prediction may be performed according to an intra prediction mode for the target unit.
  • the number of intra prediction modes that the target unit may have may be a predefined fixed value or may be a value determined differently according to the attributes of the prediction block.
  • the attributes of the prediction block may include the size of the prediction block and the type of the prediction block.
  • the number of intra prediction modes may be fixed to 35 regardless of the size of the prediction unit.
  • the number of intra prediction modes may be 3, 5, 9, 17, 34, 35, 36, or the like.
  • the intra prediction mode may include two non-directional modes and 33 directional modes as shown in FIG. 6.
  • Two non-directional modes may include a DC mode and a planar mode.
  • prediction may be performed in the vertical direction based on the pixel value of the reference sample.
  • prediction may be performed in the horizontal direction based on the pixel value of the reference sample.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may perform intra prediction on the target unit using the reference sample according to the angle corresponding to the directional mode.
  • the intra prediction mode located on the right side of the vertical mode may be referred to as a vertical right mode.
  • the intra prediction mode located at the bottom of the horizontal mode may be referred to as a horizontal-below mode.
  • intra prediction modes in which the mode value is one of 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, and 34 may be vertical right modes 613.
  • Intra prediction modes with a mode value of one of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9 may be horizontal bottom modes 616.
  • the non-directional mode may include a DC mode and a planar mode.
  • the mode value of the DC mode may be 1.
  • the mode value of the planner mode may be zero.
  • the directional mode may include an angular mode.
  • a mode other than the DC mode and the planner mode may be a directional mode.
  • a prediction block may be generated based on an average of pixel values of the plurality of reference samples. For example, the value of a pixel of the prediction block may be determined based on an average of pixel values of the plurality of reference samples.
  • the number of intra prediction modes described above and the mode value of each intra prediction modes may be exemplary only.
  • the number of intra prediction modes described above and the mode value of each intra prediction modes may be defined differently according to an embodiment, implementation, and / or need.
  • the number of intra prediction modes may differ depending on the type of color component.
  • the number of prediction modes may vary depending on whether the color component is a luma signal or a chroma signal.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an embodiment of an inter prediction process.
  • the rectangle illustrated in FIG. 7 may represent an image (or a picture).
  • arrows in FIG. 7 may indicate prediction directions. That is, the image may be encoded and / or decoded according to the prediction direction.
  • Each picture may be classified into an I picture (Intra Picture), a P picture (Uni-prediction Picture), and a B picture (Bi-prediction Picture) according to an encoding type.
  • Each picture may be encoded according to an encoding type of each picture.
  • the image to be encoded When the image to be encoded is an I picture, the image may be encoded with respect to the image itself without inter prediction.
  • the image to be encoded When the image to be encoded is a P picture, the image may be encoded through inter prediction using a reference picture only in the forward direction.
  • the image to be encoded When the image to be encoded is a B picture, it may be encoded through inter prediction using reference pictures in both the forward and reverse directions, and may be encoded through inter prediction using the reference picture in one of the forward and reverse directions.
  • the P picture and the B picture encoded and / or decoded using the reference picture may be regarded as an image using inter prediction.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may perform prediction and / or motion compensation on the encoding target unit and the decoding target unit.
  • the encoding apparatus 100 or the decoding apparatus 200 may perform prediction and / or motion compensation by using the reconstructed motion information of the neighboring unit as the motion information of the encoding target unit or the decoding target unit.
  • the encoding target unit or the decoding target unit may mean a prediction unit and / or a prediction unit partition.
  • Inter prediction may be performed using a reference picture and motion information.
  • inter prediction may use the skip mode described above.
  • the reference picture may be at least one of a previous picture of the current picture or a subsequent picture of the current picture.
  • the inter prediction may perform prediction on a block of the current picture based on the reference picture.
  • the reference picture may mean an image used for prediction of a block.
  • an area in the reference picture may be specified by using a reference picture index refIdx indicating a reference picture, a motion vector to be described later, and the like.
  • the inter prediction may select a reference picture and a reference block corresponding to the current block within the reference picture, and generate the prediction block for the current block using the selected reference block.
  • the current block may be a block that is a target of current encoding or decoding among blocks of the current picture.
  • the motion information may be derived during inter prediction by each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200.
  • the derived motion information may be used to perform inter prediction.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may use encoding information and / or decoding efficiency by using motion information of a restored neighboring block and / or motion information of a collocated block (col block). Can improve.
  • the call block may be a block corresponding to the current block in a collocated picture (col picture).
  • the reconstructed neighboring block may be a block in the current picture and may be a block already reconstructed through encoding and / or decoding.
  • the reconstructed block may be a neighboring block adjacent to the current block and / or a block located at an outer corner of the current block.
  • the block located at the outer corner of the current block may be a block vertically adjacent to a neighboring block horizontally adjacent to the current block or a block horizontally adjacent to a neighboring block vertically adjacent to the current block.
  • a restored peripheral unit may be a unit located to the left of the target unit, a unit located at the top of the target unit, a unit located at the lower left corner of the target unit, a unit located at the upper right corner of the target unit, or an upper left of the target unit. It may be a unit located at the corner.
  • Each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may determine a block existing at a position corresponding to a current block spatially in the call picture, and may determine a predetermined relative position based on the determined block.
  • the predefined relative position may be a position inside and / or outside of a block that exists spatially at a position corresponding to the current block.
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may derive a call block based on the determined predetermined relative position.
  • the call picture may be one picture among at least one reference picture included in the reference picture list.
  • the block in the reference picture may exist at a position spatially corresponding to the position of the current block in the reconstructed reference picture.
  • the position of the current block in the current picture and the position of the block in the reference picture may correspond to each other.
  • motion information of a block included in the reference picture may be referred to as temporal motion information.
  • the method of deriving the motion information may vary according to the prediction mode of the current block.
  • a prediction mode applied for inter prediction there may be an advanced motion vector predictor (AMVP) and merge.
  • AMVP advanced motion vector predictor
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may predict the motion vector candidate using the motion vector of the reconstructed neighboring block and / or the motion vector of the call block. You can create a list. The motion vector of the reconstructed neighboring block and / or the motion vector of the collocated block may be used as a prediction motion vector candidate.
  • the bitstream generated by the encoding apparatus 100 may include a predicted motion vector index.
  • the prediction motion vector index may indicate an optimal prediction motion vector selected from the prediction motion vector candidates included in the prediction motion vector candidate list.
  • the predicted motion vector index may be transmitted from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through the bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may select the prediction motion vector of the current block from the prediction motion vector candidates included in the prediction motion vector candidate list by using the prediction motion vector index.
  • the encoding apparatus 100 may calculate a motion vector difference (MVD) between the motion vector and the predictive motion vector of the current block, and may encode the MVD.
  • the bitstream may include encoded MVD.
  • the MVD may be transmitted from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may decode the received MVD.
  • the decoding apparatus 200 may derive the motion vector of the current block through the sum of the decoded MVD and the predictive motion vector.
  • the bitstream may include a reference picture index and the like indicating the reference picture.
  • the reference picture index may be transmitted from the encoding apparatus 100 to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the decoding apparatus 200 may predict the motion vector of the current block by using the motion information of the neighboring block, and may derive the motion vector of the current block by using the predicted motion vector and the motion vector difference.
  • the decoding apparatus 200 may generate a prediction block for the current block based on the derived motion vector and the reference picture index information.
  • the encoding apparatus 100 may not separately encode the motion information for the target unit. If the motion information of the target unit is not encoded, the amount of bits transmitted to the decoding apparatus 200 may be reduced, and encoding efficiency may be improved.
  • the inter prediction mode in which the motion information of the target unit is not encoded may include a skip mode and / or a merge mode. In this case, the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may use an identifier and / or an index indicating which unit of the reconstructed neighboring units is used as the movement information of the target unit.
  • Merge may mean merging of motions for a plurality of blocks. Merge may mean applying motion information of one block to other blocks.
  • each of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may generate a merge candidate list using the motion information of the reconstructed neighboring block and / or the motion information of the call block.
  • the motion information may include at least one of 1) a motion vector, 2) an index for a reference image, and 3) a prediction direction.
  • the prediction direction may be unidirectional or bidirectional.
  • the merge may be applied in a CU unit or a PU unit.
  • the encoding apparatus 100 may transmit predefined information to the decoding apparatus 200 through a bitstream.
  • the bitstream may include predefined information.
  • the predefined information may include 1) information indicating whether to merge for each block partition, and 2) information about which one of neighboring blocks adjacent to the current block to merge with.
  • the neighboring blocks of the current block may include a left neighboring block of the current block, a top neighboring block of the current block, a temporal neighboring block of the current block, and the like.
  • the merge candidate list may represent a list in which motion information is stored.
  • the merge candidate list may be generated before the merge is performed.
  • the motion information stored in the merge candidate list may be 1) motion information of a neighboring block adjacent to the current block or 2) collocated block motion information corresponding to the current block in the reference image.
  • the motion information stored in the merge candidate list may be new motion information generated by a combination of motion information already present in the merge candidate list.
  • the skip mode may be a mode in which information of neighboring blocks is applied to the current block as it is.
  • the skip mode may be one of modes used for inter prediction.
  • the encoding apparatus 100 may transmit only information on which block motion information to use as the motion information of the current block to the decoding apparatus 200 through the bitstream.
  • the encoding apparatus 100 may not transmit other information to the decoding apparatus 200.
  • the other information may be syntax information.
  • the syntax information may include motion vector difference information.
  • the picture In encoding pictures constituting the video, the picture may be divided into a plurality of parts, and each of the plurality of parts may be encoded. In this case, in order for the decoding apparatus to decode the divided picture, information related to the division of the picture may be required.
  • the encoding apparatus may transmit picture division information indicating the division of the picture to the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may decode the picture using the picture split information.
  • Header information of a picture may include picture division information.
  • the picture split information may be included in header information of the picture.
  • the header information of the picture may be information applied to each of the one or more pictures.
  • the picture division information indicating how the division of the picture is made may be changed.
  • the encoding apparatus may transmit new picture segmentation information according to the change to the decoding apparatus when the picture segmentation information is changed in processing the plurality of pictures.
  • a picture parameter set may include picture segmentation information, and the encoding apparatus may transmit the PPS to the decoding apparatus.
  • the PPS may include a PPS ID which is an identifier (ID) of the PPS.
  • the encoding apparatus may inform the decoding apparatus which PPS is used for the picture through the PPS ID.
  • the picture may be divided by picture split information of the PPS.
  • picture segmentation information for pictures constituting the moving picture may be frequently and repeatedly changed.
  • the encoding efficiency and the decoding efficiency may be deteriorated. Therefore, even if the picture division information applied to the picture is changed, the encoding efficiency and the decoding efficiency may be improved if encoding, transmission and decoding of the picture division information may be omitted.
  • At least two different picture segmentation schemes may be provided by other information including one picture segmentation information.
  • FIG. 8 illustrates division of a picture using a tile according to an example.
  • the picture is shown in solid lines and the tiles are shown in dashed lines. As shown, the picture may be divided into a plurality of tiles.
  • the tile may be one of the entities used as a unit of division of the picture.
  • the tile may be a unit of division of the picture.
  • the tile may be a unit of picture division coding.
  • the PPS may include information of tiles of a picture or may include information for dividing a picture into a plurality of tiles.
  • the picture splitting information may be pic_parameter_set_rbsp or may include pic_parameter_set_rbsp.
  • pic_parameter_set_rbsp may include the following elements.
  • tiles_enabled_flag may be a tile existence indication flag indicating whether one or more tiles exist in a picture referring to the PPS.
  • a value of tiles_enabled_flag of “0” may indicate that tiles are not present in a picture referring to the PPS.
  • a value of tiles_enabled_flag of “1” may indicate that one or more tiles exist in a picture referring to the PPS.
  • tile_enabled_flags of all activated PPSs in one Coded Video Sequence may be the same.
  • num_tile_columns_minus1 may be column tile number information corresponding to the number of tiles in the horizontal direction of the divided picture. For example, a value of "num_tile_columns_minus1 + 1" may represent the number of tiles in the horizontal direction in the divided picture. Alternatively, the value of "num_tile_columns_minus1 + 1" may represent the number of tiles in one row.
  • num_tile_rows_minus1 may be row tile number information corresponding to the number of tiles in the vertical direction of the divided picture. For example, a value of "num_tile_rows_minus1 + 1" may represent the number of tiles in the vertical direction in the divided picture. Alternatively, a value of "num_tile_row_minus1 + 1" may represent the number of tiles in one column.
  • the uniform_spacing_flag may be an equal division indication flag indicating whether the picture is divided into tiles evenly in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the uniform_spacing_flag may be a flag indicating whether the sizes of the tiles of the picture are all the same.
  • a value of uniform_spacing_flag of “0” may indicate that the picture is not divided evenly in the horizontal direction and / or the vertical direction.
  • a value of uniform_spacing_flag of “1” may indicate that the picture is divided evenly in the horizontal direction and the vertical direction.
  • column_width_minus1 [i] may be tile width information corresponding to the width of the tile of the i-th column. i is greater than or equal to 0 and may be an integer less than the number n of rows of tiles. For example, "column_width_minus1 [i] + 1" may represent the width of the tile of the i + 1th column.
  • the area can be expressed in predefined units. For example, the unit of the width may be a coding tree block (CTB).
  • CTB coding tree block
  • row_height_minus1 [i] may be tile height information corresponding to the height of the tile of the i-th row. i may be an integer greater than or equal to 0 and less than n of the number of rows of tiles. For example, "row_height_minus1 [i] + 1" may represent the height of the tile of the i + 1 th row. The height may be expressed in predefined units. For example, the unit of height may be CTB.
  • picture splitting information may be included in the PPS and may be transmitted as part of the PPS when the PPS is transmitted.
  • the decoding apparatus may obtain picture dividing information required for dividing the picture by referring to the PPS for the picture.
  • the encoding apparatus may first transmit a new PPS to the decoding apparatus, including the new picture segmentation information and including the new PPS ID. Next, the encoding apparatus may transmit the slice header including the PPS ID to the decoding apparatus.
  • picture splitting information applied to pictures may change, and it may be required to retransmit a new PPS each time picture splitting information changes.
  • picture segmentation information applied to the pictures may change according to a specified rule.
  • the picture split information may change periodically according to the number of pictures.
  • the decoding apparatus may derive picture segmentation information of another picture from one picture segmentation information that has already been transmitted.
  • picture division information may not change from picture to picture, and may be repeated according to a certain period and a rule.
  • the division of the pictures may be made corresponding to the parallel encoding policy.
  • the encoding apparatus may split the picture into tiles.
  • the decoding apparatus may obtain a rule for periodically changing the picture partitioning information by using the information of the parallel encoding policy.
  • a rule that periodically changes about a method of dividing a picture into a plurality of tiles according to information of a parallel encoding policy of an encoding device This can be derived.
  • FIG 9 illustrates a reference structure of encoding to which a GOP level is applied according to an example.
  • FIG. 9 a reference relationship between pictures and pictures constituting a group of pictures (GOP) is illustrated.
  • a GOP may be applied in encoding a sequence of pictures. Random access to the encoded video may be enabled through the GOP.
  • the size of the GOP is illustrated as eight.
  • one GOP may be a group of eight pictures.
  • the picture is shown as a rectangle.
  • I, B, or b in the picture may indicate the type of picture.
  • the horizontal position of the picture may indicate the temporal order of the pictures.
  • the vertical position of the picture may indicate the level of the picture.
  • the level may be a temporal level.
  • the GOP level of a picture may correspond to the temporal level of the picture.
  • the GOP level of the picture may be the same as the temporal level of the picture.
  • the GOP level of a picture may be determined by a picture order count (POC) of the picture.
  • the GOP level of the picture may be determined by the remaining value when the POC of the picture is divided by the size of the GOP. In other words, when the POC of the picture is (8k) which is a multiple of 8, the GOP level of the picture may be zero. k may be an integer of 0 or more. When the POC of the picture is (8k + 4), the GOP level of the picture may be 1. If the POC of the picture is (8k + 2) or (8k + 6), the GOP level may be two. When the POC of the picture is (8k + 1), (8k + 3), (8k + 5) or (8k + 7), the GOP level may be three.
  • POC picture order count
  • pictures are classified by GOP levels from GOP level 0 to GOP level 3.
  • Arrows between pictures may indicate a reference relationship between pictures.
  • an arrow from the picture of the first I to the picture of the second b may indicate that the picture of the first I is referenced by the picture of the second b.
  • FIG. 10 illustrates a coding order of pictures of a GOP according to an example.
  • FIG. 10 a sequence of pictures, an Instantaneous Decoder Refresh (IDR) period, and a GOP are shown. Also shown is the coding order of the pictures of the GOP.
  • IDR Instantaneous Decoder Refresh
  • an empty picture may be a picture of GOP level 0 or GOP level 1.
  • the interior lightly painted picture may be a picture of GOP level 2.
  • the deeply painted picture may be a GOP level 3 picture.
  • the coding order of the pictures of the GOP may be determined by preferentially applying the type of the picture rather than the temporal order of the pictures.
  • FIG. 11 illustrates parallel encoding of pictures of a GOP according to an example.
  • the encoding apparatus may encode pictures using a combination of picture level parallelism and tile level parallelism.
  • the picture level may mean that pictures that may be independently encoded from each other are encoded in parallel.
  • the tile level parallelism may be parallelism for the division of the picture.
  • the tile level parallelism may mean dividing one picture into a plurality of tiles and encoding the plurality of divided tiles in parallel.
  • picture level parallelism and tile level parallelism may be simultaneously applied.
  • picture level parallelism and tile level parallelism may be combined.
  • pictures having the same GOP level except for pictures having a GOP level of 0 among the pictures of the GOP may be designed not to refer to each other.
  • pictures of B having a GOP level of 2 may not refer to each other
  • pictures of b of a GOP level of 3 may not refer to each other.
  • a scheme may be devised such that the remaining pictures except for pictures having a GOP level of GOPs may be coded in parallel. Since two pictures having a GOP level of 2 are not referenced to each other, two pictures having a GOP level of 2 may be encoded in parallel. Also, since four pictures having a GOP level of 3 are not referenced to each other, four pictures having a GOP level of 3 may be encoded in parallel.
  • picture division numbers and picture division types of pictures may be allocated differently according to GOP levels of pictures.
  • the picture division number of the picture may indicate how many tiles or slices the picture is divided into.
  • the picture division type may indicate the sizes and / or positions of the tiles or slices, respectively.
  • the number of picture divisions and the picture division type of a picture may be determined based on the GOP level of the picture.
  • the picture may be divided into a number of parts specified by the GOP level of the picture.
  • the GOP level of the picture and the division of the picture may have a specified relationship. Pictures of the same GOP levels may have the same picture split information.
  • N may be an integer of 1 or more.
  • the number of threads for parts to be encoded in parallel when frame level parallelism and picture division parallelism are used simultaneously can be determined.
  • picture level parallelism is preferentially performed, and tile level parallelism for one picture is performed in inverse proportion to picture level parallelism. Can be.
  • the picture segmentation information that is periodically changed or changes according to a specified rule is not transmitted by multiple PPSs, and the changed picture segmentation information of another picture is derived using the picture segmentation information included in one PPS.
  • a method can be proposed.
  • one piece of picture division information may represent a plurality of picture division forms for dividing a picture into different forms.
  • the picture partitioning information may indicate the number of pictures processed in parallel at each of the specified GOP levels.
  • the number of picture divisions of a picture may be obtained using the picture division information.
  • the content described for the GOP level in relation to the division of the picture may also be applied to a temporal identifier or a temporal level.
  • a "GOP level” may be replaced with a "temporal level” or "temporary identifier”.
  • the temporal identifier may indicate a level within a hierarchical temporal prediction structure.
  • the temporal identifier may be included in a network abstraction layer (NAL) unit header.
  • NAL network abstraction layer
  • FIG. 12 illustrates division of a picture using a slice according to an example.
  • the picture is shown by a solid line
  • the slice is shown by a thick dotted line
  • the coding tree unit (CTU) is shown by a thin dotted line.
  • a picture may be divided into a plurality of slices.
  • One slice may be one or more subsequent CTUs.
  • a slice may be one of the objects used as a unit of division of a picture.
  • a slice may be a unit of division of a picture.
  • the slice may be a unit of picture division coding.
  • the slice segment header may include information of slices.
  • picture division information may define a start address of each slice of one or more slices.
  • the unit of the start address of the slice may be a CTU.
  • the picture partitioning information may define a start CTU address of each slice of one or more slices.
  • the picture division type may be defined by starting addresses of slices.
  • the picture splitting information may be slice_segment_header or may include slice_segment_header.
  • slice_segment_header may include the following elements.
  • first_slice_segment_in_pic_flag may be a first slice indication flag indicating whether a slice indicated by slice_segment_header is a first slice of a picture.
  • first_slice_segment_in_pic_flag may indicate that the slice is not the first slice of the picture.
  • a value of first_slice_segment_in_pic_flag of “1” may indicate that the slice is the first slice of the picture.
  • dependent_slice_segment_flag may be a dependent slice segment indication flag indicating whether a slice indicated by slice_segment_header is a dependent slice.
  • a value of dependent_slice_segment_flag of “0” may indicate that the slice is not a dependent slice.
  • the value of dependent_slice_segment_flag may indicate that the slice is a dependent slice.
  • a slice of a substream of Wavefront Parallel Processing may be a dependent slice. There may be independent corresponding to dependent slices.
  • WPP Wavefront Parallel Processing
  • the slice indicated by the slice_segment_header is a dependent slice, at least one element of slice_segment_header may not exist. In other words, an element value may not be defined in slice_segment_header.
  • the value of the element of the independent slice corresponding to the dependent slice may be used.
  • the value of the specified element that does not exist in the slice_segment_header of the dependent slice may be the same as the value of the specified element of slice_segment_header of the independent slice corresponding to the dependent slice.
  • the dependent slice can inherit the value of the element of the corresponding independent slice and can redefine the value of at least some element of the independent slice.
  • slice_segment_address may be start address information indicating a start address of a slice indicated by slice_segment_header.
  • the unit of start address information may be CTB.
  • the manner of dividing the picture into one or more slices may include the following manners 1) to 3).
  • the first method may be dividing a picture into a maximum size of a bitstream that one slice may include.
  • the second method may be dividing a picture into a maximum number of CTUs that one slice may include.
  • the third method may be dividing a picture into the maximum number of tiles that one slice may include.
  • a second method and a third method of the above three methods may be generally used.
  • the picture division scheme for enabling parallel encoding of the unit of the slide may be a second scheme using a unit of maximum CTU number and a third scheme using a unit of maximum tile number.
  • a size for dividing the picture before the pictures are encoded in parallel may be predetermined.
  • slice_segment_address may be calculated according to a predetermined size.
  • the slice_segment_address may not be changed for every picture and may be repeated according to a predetermined period and / or a specified rule.
  • a method in which the picture segmentation information is not signaled for every slice and the picture segmentation information is signaled through a parameter commonly applied to the picture may be used.
  • FIG. 13 is a structural diagram of an encoding apparatus for encoding a video, according to an exemplary embodiment.
  • the encoding device 1300 may include a control unit 1310, a decoder 1320, and a communication unit 1330.
  • the controller 1310 may perform a control for encoding a video.
  • the decoder 1320 may encode the video.
  • the decoder 1320 may include the inter predictor 110, the intra predictor 120, the switch 115, the subtractor 125, the transformer 130, the quantizer 140, and the entropy described above with reference to FIG. 1.
  • a decoder 150, an inverse quantizer 160, an inverse transformer 170, an adder 175, a filter 180, and a reference picture buffer 190 may be included.
  • the communication unit 1330 may transmit data of the encoded video to another device.
  • control unit 1310 the decoding unit 1320, and the communication unit 1330 will be described in more detail below.
  • FIG. 14 is a flowchart of an encoding method of encoding a video, according to an example.
  • the controller 1310 may generate picture segmentation information for a plurality of pictures of the video.
  • the picture splitting information may indicate a picture splitting scheme for each picture of a plurality of pictures of the video.
  • the picture segmentation information may indicate how each picture of the plurality of pictures is divided.
  • the picture division information may be applied to a plurality of pictures.
  • the schemes of splitting the plurality of pictures may not be the same.
  • the manner of division may indicate the number of portions produced by the division, the shapes of the portions, the sizes of the portions, the widths of the portions, the heights of the portions and / or the lengths of the portions.
  • the picture segmentation information can indicate at least two different ways for segmentation of the picture. At least two different ways for segmentation of a picture may be specified by picture segmentation information.
  • the picture splitting information may indicate in which of each of the plurality of pictures the pictures are split in at least two different ways.
  • the plurality of pictures may be pictures of one GOP or pictures constituting one GOP.
  • the controller 1310 may divide each picture of the plurality of pictures in one of at least two different ways. At least two different ways may correspond to picture segmentation information. In other words, the picture splitting information may specify at least two different ways of splitting the plurality of pictures.
  • the portions can be tiles or slices.
  • the controller 1310 may determine whether each picture of the plurality of pictures is to be split in at least two different ways based on the picture split information.
  • the controller 1310 may generate portions of the picture by dividing the picture.
  • the decoder 1320 may perform encoding of the plurality of divided pictures based on the picture split information.
  • the decoder 1320 may perform encoding of each picture divided by one of at least two different schemes.
  • Portions of the picture may each be encoded.
  • the decoder 1320 may perform encoding on the plurality of portions generated by the division of the picture in parallel.
  • the decoder 1320 may generate data including picture split information and a plurality of encoded pictures.
  • the data may be a bitstream.
  • the communicator 1330 may transmit the generated data to the decoding apparatus.
  • the picture division information and the part of the picture are described in more detail with reference to other embodiments.
  • the picture division information and the content of the part described in the other embodiments may be applied to the present embodiment. Duplicate explanations are omitted.
  • FIG. 15 is a structural diagram of a decoding apparatus for decoding a video, according to an exemplary embodiment.
  • the decoding apparatus 1500 may include a controller 1510, a decoder 1520, and a communication unit 1530.
  • the controller 1510 may perform a control for encoding a video. For example, the controller 1510 may acquire picture segmentation information in data or a bitstream. Alternatively, the controller 1510 may decode picture division information in data or a bitstream. In addition, the controller 1510 may control the decoder 1520 to decode the video based on the picture split information.
  • the decoder 1520 may decode the video.
  • the decoder 1520 may include the entropy decoder 210, the inverse quantizer 220, the inverse transformer 230, the intra predictor 240, the inter predictor 250, and the adder 255 described above with reference to FIG. 2. ), A filter unit 260, and a reference picture buffer 270.
  • the communication unit 1530 may receive data of an encoded video from another device.
  • controller 1510 the decoder 1520, and the communication unit 1530 will be described in more detail below.
  • 16 is a flowchart of a decoding method of decoding a video, according to an embodiment.
  • the communication unit 1530 may receive data of an encoded video from the encoding apparatus 1300.
  • the data may be a bitstream.
  • the controller 1510 may acquire picture division information in the data.
  • the controller 1510 may decode picture division information in the data, and obtain picture division information through decoding.
  • the picture splitting information may indicate a picture splitting scheme for each picture of a plurality of pictures of the video.
  • the picture segmentation information may indicate how each picture of the plurality of pictures is divided.
  • the schemes of splitting the plurality of pictures may not be the same.
  • the manner of division may indicate the number of portions produced by the division, the shapes of the portions, the sizes of the portions, the widths of the portions, the heights of the portions and / or the lengths of the portions.
  • the picture segmentation information can indicate at least two different ways for segmentation of the picture. At least two different ways for segmentation of a picture may be specified by picture segmentation information. In addition, the picture segmentation information may indicate which of the at least two different ways each picture of the plurality of pictures is to be divided based on the feature or property of the picture.
  • the property of a picture may be a GOP level, a temporal identifier or a temporal level of the picture.
  • the plurality of pictures may be pictures of one GOP or pictures constituting one GOP.
  • the controller 1510 may divide each picture of the plurality of pictures in one of at least two different ways based on the picture split information.
  • the controller 1510 may determine whether each picture of the plurality of pictures is to be split in at least two different ways based on the picture split information.
  • the controller 1510 may generate portions of the picture by dividing the picture.
  • the portion generated by the division may be a tile or a slice.
  • the controller 1510 may divide the first picture among the plurality of pictures based on the picture split information.
  • the controller 1510 may divide the first picture according to the first picture division method indicated by the picture division information.
  • the controller 1510 may divide the second picture among the plurality of pictures based on other picture split information derived based on the picture split information.
  • the first picture and the second picture may be different pictures.
  • the GOP level of the first picture and the GOP level of the second picture may be different from each other.
  • An element of at least some of the one or more elements of picture segmentation information may be used to derive other picture segmentation information from the picture segmentation information.
  • the controller 1510 may divide the second picture according to the second picture division scheme derived by the picture division information. At least some of the one or more elements of the picture division information may indicate the first picture division scheme. Other elements of at least some of the one or more elements of picture division information may be used to derive the second picture division scheme from the picture division information or the first picture division scheme.
  • the picture division information may define a picture division scheme that changes periodically.
  • the controller 1510 may divide the plurality of pictures in a periodically changing picture division method defined by picture division information.
  • the specified picture division schemes may be repeatedly applied to a series of pictures. If specified picture division schemes are applied to a specified number of pictures, the specified picture division schemes may be repeatedly applied to the next specified number of pictures.
  • the picture splitting information may define a picture splitting scheme that changes according to a rule.
  • the controller 1510 may divide the plurality of pictures in a picture division scheme that changes according to a rule defined by the picture division information. In other words, picture division schemes specified by a rule can be applied to a series of pictures.
  • the decoder 1520 may decode a plurality of divided pictures based on the picture split information.
  • the decoder 1520 may perform decoding of each picture divided by one of at least two different schemes.
  • Portions of the picture may each be decoded.
  • the decoder 1520 may perform decoding in parallel on the plurality of parts generated by the division of the picture.
  • the decoder 1520 may generate a video including a plurality of decoded pictures.
  • picture division information may be defined by a PPS or at least some element of the PPS.
  • the PPS may include picture division information.
  • the PPS may include an element corresponding to the picture segmentation information and an element not related to the picture segmentation information.
  • the picture splitting information may correspond to at least some elements of the PPS.
  • the picture split information may include a PPS.
  • picture division information may be defined by PPS and other information.
  • picture segmentation information used for a plurality of pictures may be defined by a single PPS rather than several PPS.
  • picture division information defined by one PPS may be used for at least two different types of divisions for a plurality of pictures.
  • picture division information for one picture may be used for division of another picture which is divided by a picture division scheme different from the above picture.
  • the picture dividing information may include information for deriving the other picture dividing scheme in addition to the information for dividing the picture of the PPS.
  • one picture segmentation information represents a plurality of picture segmentation schemes applied to a plurality of pictures.
  • the picture division information may define a first picture division scheme.
  • the first picture division scheme may be applied to a first picture of a plurality of pictures.
  • Another at least some element of the picture division information may be used to derive the second picture division scheme from the first picture division scheme.
  • the derived second picture division scheme may be applied to a second picture of the plurality of pictures.
  • the picture division information may include information defining which picture division scheme to apply to which picture.
  • the picture splitting information may include information for specifying a picture splitting scheme corresponding to each picture of the plurality of pictures.
  • one PPS may include a plurality of picture split information.
  • the plurality of picture splitting information may be used for splitting the plurality of pictures.
  • the PPS for one picture may include not only picture split information for splitting the picture but also picture split information for splitting another picture.
  • the number of picture split information of the north represents a plurality of different picture split schemes, respectively, and the plurality of picture split information is transferred from the coding apparatus to the decoding apparatus through one PPS.
  • the PPS may define picture segmentation information.
  • the defined picture segmentation information may be applied to the first picture of the plurality of pictures.
  • Another at least some element of the PPS may be used to derive other picture segmentation information from the defined picture segmentation information.
  • the derived other picture segmentation information may be applied to the second picture among the plurality of pictures.
  • the PPS may include information defining which picture division information to apply to which picture.
  • the PPS may include information for specifying picture division information corresponding to each picture of the plurality of pictures.
  • the portions of the picture produced by the division may be tiles.
  • the picture may be divided into a plurality of tiles.
  • the PPS may define parameters applied to the specified picture. At least some of the parameters may be used to determine the picture division scheme as the picture division information.
  • picture division information included in one PPS may be applied to a plurality of pictures.
  • the plurality of pictures may be divided in one of at least two different ways.
  • one PPS, rather than several PPSs, may be used to define at least two different picture division schemes.
  • the PPS may include picture segmentation information to be applied to one picture, and picture segmentation information to be applied to another picture may be derived by the PPS.
  • the PPS may include picture division information to be applied to one picture, and picture division schemes to be applied to a plurality of pictures may be defined by the picture division information.
  • the PPS may define the number of pictures to be processed in parallel for each GOP level.
  • a picture division scheme of pictures of a specified GOP level may be determined.
  • the PPS may define the number of pictures to be processed in parallel for each temporal identifier.
  • a picture division scheme of a picture having a specified temporal identifier may be determined.
  • the decoding apparatus may derive the size of the GOP through the configuration of the reference picture and derive the GOP level from the size of the GOP. Alternatively, the decoding apparatus may derive the GOP level from the temporal level.
  • the GOP level and temporal level can be used for segmentation of the picture as described below.
  • Table 3 below shows an example of a structure of pic_parameter_set_rbsp indicating a PPS for signaling picture partition information.
  • the picture splitting information may be pic_parameter_set_rbsp or may include pic_parameter_set_rbsp.
  • the picture may be divided into a plurality of tiles by pic_parameter_set_rbsp.
  • pic_parameter_set_rbsp may include the following elements.
  • the parallel_frame_by_gop_level_enable_flag may be a GOP level parallelism flag indicating whether a picture referring to the PPS is encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • a value of parallel_frame_by_gop_level_enable_flag of “0” may indicate that a picture referring to the PPS is not encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • a value of parallel_frame_by_gop_level_enable_flag of “1” may indicate that a picture referring to the PPS is encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • the picture splitting information may include parallel processing picture number information for the GOP level n.
  • the parallel processing picture number information for the specified GOP level n may correspond to the number of pictures having a GOP level n to which parallel processing may be applied. n may be an integer of 2 or more.
  • the parallel processing picture number information may include the following num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 and num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1.
  • num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 may be information about the number of parallel processing pictures for GOP level 3.
  • the parallelized picture number information for the GOP level 3 may correspond to the number of pictures having a GOP level of 3 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a value of "num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1" may represent the number of pictures having a GOP level of 3 that may be encoded or decoded in parallel.
  • num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 may be information about the number of parallel processing pictures for GOP level 2.
  • the parallelized picture number information for the GOP level 2 may correspond to the number of pictures having a GOP level of 2 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a value of "num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1" may represent the number of pictures having a GOP level of 2 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a plurality of encoded pictures can be decoded through the following process.
  • new_num_tile_columns (num_tile_columns_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1)
  • new_num_tile_rows (num_tile_rows_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1)
  • new_num_tile_columns may represent the number of tiles (ie, the number of columns of tiles) in the horizontal direction of the divided picture.
  • new_num_tile_rows may indicate the number of tiles (that is, the number of rows of tiles) in the vertical direction of the divided picture.
  • the current picture may be divided into new_num_tile_columns * new_num_tile_rows tiles.
  • new_num_tile_columns (num_tile_columns_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1)
  • new_num_tile_rows (num_tile_rows_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1)
  • the redefinition above may apply to one of new_num_tile_columns and new_num_tile_rows, or both.
  • num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 As the value of num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 is increased, the value of new_num_tile_columns may be decreased. In other words, as the value of num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 or num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 increases, the number of tiles generated by partitioning may decrease. Accordingly, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 and num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 may be reduction indication information for reducing the number of tiles generated by dividing a picture. As the number of pictures having the same GOP level encoded or decoded in parallel increases, each picture may be divided into fewer tiles.
  • the picture splitting information may include reduction indication information for reducing the number of tiles generated by splitting the picture.
  • the reduction indication information may indicate a degree of reducing the number of tiles generated by division of the picture in relation to encoding or decoding processed in parallel.
  • the picture splitting information may include GOP level n reduction indication information for reducing the number of tiles generated by splitting a picture for a picture having a GOP level of n.
  • n may be an integer of 2 or more.
  • num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 may be GOP level 2 reduction indication information.
  • num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 may be GOP level 3 decrease indication information.
  • the current picture may be divided into S tiles by using the value of num_tile_columns_minus1 and / or num_tile_columns_minus1 of the PPS of the current picture. have.
  • S may be calculated according to Equation 6 below.
  • the picture splitting information may include GOP level n reduction indication information for a picture having a GOP level of n.
  • GOP level n decrease indication when the number of columns of tiles generated by division of a picture having a GOP level of 0 or 1 is w and the number of columns of tiles generated by division of a picture having a GOP level of n is w / m.
  • the information may correspond to m.
  • a GOP The level n decrease indication information may correspond to m.
  • the picture division type applied to the division of the picture may be determined based on the GOP level of the picture.
  • the GOP level of a picture may be determined based on the picture order of the picture.
  • the GOP level of the picture may be determined according to the remaining value when dividing the picture order of the picture by a predefined value.
  • a picture having a GOP level of 3 among a plurality of pictures of the GOP may be a picture having a remainder of 1 when a picture order of a picture is divided by 2.
  • a picture having a GOP level of 2 among a plurality of pictures of the GOP may be a picture having a remainder of 2 when a picture order of a picture is divided by 4.
  • the same picture division scheme may be applied to pictures having the same GOP level among a plurality of pictures of the GOP.
  • the package division information may indicate that the same picture division scheme is applied to the pictures having the second value when the picture order among the plurality of pictures is divided by the first predefined value.
  • the picture splitting information may indicate a picture splitting scheme of a picture with respect to pictures having a GOP level specified value.
  • the picture splitting information may define picture splitting schemes for one or more pictures corresponding to one GOP level among two or more GOP levels.
  • the picture is divided into tiles according to a temporal level or the like.
  • Table 4 below shows an example of a structure of pic_parameter_set_rbsp indicating a PPS for signaling picture partition information.
  • the picture splitting information may be pic_parameter_set_rbsp or may include pic_parameter_set_rbsp.
  • the picture may be divided into a plurality of tiles by pic_parameter_set_rbsp.
  • pic_parameter_set_rbsp may include the following elements.
  • drive_num_tile_enable_flag may be an integrated split indication flag indicating whether a picture referring to the PPS is split in one of at least two different ways.
  • drive_num_tile_enable_flag may indicate whether the number of tiles generated by the split is the same when a picture referring to the PPS is divided into tiles.
  • a value of "0" of drive_num_tile_enable_flag may indicate that a picture referring to the PPS is divided in a single manner.
  • a value of “0” of drive_num_tile_enable_flag may indicate that the picture referring to the PPS is always divided into the same number of tiles.
  • the value of drive_num_tile_enable_flag may indicate that a plurality of partition types are defined by one PPS.
  • the value of drive_num_tile_enable_flag may indicate that the picture referring to the PPS is split in one of at least two different ways.
  • the value of drive_num_tile_enable_flag may indicate that the number of tiles generated by dividing a picture referring to the PPS is not constant.
  • temporal scalability When temporal scalability is applied to a video or a picture, it may be regarded that the need to divide one picture into parts and process the parts in parallel is related to a temporal identifier. Thus, it can be seen that processing for pictures that provide temporal scalability and division into parts of a picture are correlated with each other.
  • the picture splitting information may include tile number information for the temporal identifier n.
  • the tile number information for the specified temporal identifier n may indicate how many tiles are divided into a picture having a temporal level n.
  • n may be an integer of 1 or more.
  • the tile number information may include the following num_tile_level1_minus1 and num_tile_level2_minus1.
  • the tile number information may include num_tile_levelN_minus1 for one or more values.
  • the picture split information or the PPS may optionally include at least one of num_tile_level1_minus1, num_tile_level2_minus1, and num_tile_levelN_minus1 when the value of drive_num_tile_enable_flag is "1".
  • num_tile_level1_minus1 may be level 1 tile number information on a picture having a level 1.
  • the level may be a temporal level.
  • the level 1 tile number information may correspond to the number of tiles generated by dividing a picture having the level 1.
  • the level 1 tile number information may be inversely proportional to the number of tiles generated by the division of the picture having the level 1.
  • a picture having a level of 1 may be divided into m / (num_tile_level1_minus1 + 1) tiles.
  • the value of m may be (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1). Therefore, as the value of the level 1 tile number information becomes larger, the number of tiles generated by the division of the picture having the level 1 may be smaller.
  • num_tile_level2_minus1 may be level 2 tile number information for a picture having a level 2.
  • the level may be a temporal level.
  • the level 2 tile number information may correspond to the number of tiles generated by division of a picture having a level 2.
  • the level 2 tile number information may be inversely proportional to the number of tiles generated by the division of the picture having the level 2.
  • a picture having a level 2 may be divided into m / (num_tile_level2_minus1 + 1) tiles.
  • the value of m may be (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1). Therefore, as the value of the level 2 tile number information becomes larger, the number of tiles generated by the division of the picture having the level 2 may be smaller.
  • num_tile_levelN_minus1 may be level N tile number information for a picture having a level N.
  • the level may be a temporal level.
  • the level N tile number information may correspond to the number of tiles generated by dividing a picture having a level N.
  • the level N tile number information may be inversely proportional to the number of tiles generated by division of a picture having a level N.
  • a picture having a level N may be divided into m / (num_tile_levelN_minus1 + 1) tiles.
  • the value of m may be (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1). Therefore, as the value of the level N tile number information becomes larger, the number of tiles generated by dividing the picture having the level N may be smaller.
  • num_tile_levelN_minus1 may be reduction indication information for reducing the number of tiles generated by dividing a picture.
  • the picture division information may include level N reduction indication information for reducing the number of tiles generated by division of a picture for a picture having a level N.
  • N may be an integer of 2 or more.
  • num_tile_level2_minus1 may be level 2 reduction indication information.
  • num_tile_level3_minus1 may be level 3 decrease indication information.
  • a plurality of encoded pictures can be decoded through the following process.
  • the number of tiles generated by dividing the picture may vary according to the level of the picture.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may split the picture in the same manner.
  • the current picture may be divided into (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1) tiles.
  • the partition when the value of the drive_num_tile_enable_flag is "0" will be referred to as the default partition.
  • the picture having the level N is divided into (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1) / P tiles.
  • the number of tiles generated by the division may be 1 / P times the number of tiles of the basic division.
  • the picture having the level N may be divided according to one of the following methods 1) to 5).
  • P may be a GOP level of a picture.
  • the number of N level horizontal tiles may represent the number of tiles (ie, the number of columns of tiles) in the horizontal direction of the picture of the picture having the level N.
  • the number of N level vertical tiles may represent the number of tiles in the vertical direction of the picture having the level N (that is, the number of rows of tiles).
  • the basic horizontal tile number may be (num_tile_columns_minus1 + 1).
  • the basic number of vertical tiles may be (num_tile_rows_minus1 + 1).
  • the picture horizontal length may indicate the horizontal length of the picture.
  • the picture vertical length may indicate the vertical length of the picture.
  • the reduction indication information may adjust the number of horizontal tiles by dividing the picture.
  • the number of N level horizontal tiles may be 1 / P times the number of basic horizontal tiles, and the number of N level vertical tiles may be the same as the number of basic vertical tiles.
  • the reduction indication information may adjust the number of vertical tiles by dividing the picture.
  • the number of N level vertical tiles may be 1 / P times the number of basic vertical tiles, and the number of N level horizontal tiles may be the same as the number of basic horizontal tiles.
  • the reduction indication information may adjust the number of horizontal tiles when the picture horizontal length is larger than the picture vertical length, and adjust the number of vertical tiles when the picture vertical length is larger than the picture horizontal length.
  • the number of N level horizontal tiles may be 1 / P times the number of basic horizontal tiles, and the number of N level vertical tiles may be equal to the number of basic vertical tiles.
  • the number of N level vertical tiles may be 1 / P times the number of basic vertical tiles, and the number of N level horizontal tiles may be equal to the number of basic horizontal tiles.
  • the number of N level horizontal tiles may be 1 / P times the number of basic horizontal tiles, and the number of N level vertical tiles may be the same as the number of basic vertical tiles.
  • the number of N level vertical tiles may be 1 / P times the number of basic vertical tiles, and the number of N level horizontal tiles may be the same as the number of basic horizontal tiles.
  • the number of N level horizontal tiles may be "(num_tile_columns_minus1 + 1) / P", and the number of N level vertical tiles may be "(num_tile_rows_minus1 + 1)”. have.
  • the number of N level horizontal tiles may be "(num_tile_columns_minus1 + 1)”
  • the number of N level vertical tiles may be "(num_tile_rows_minus1 + 1) / P”.
  • the reduction indication information may adjust the number of horizontal tiles when the number of basic horizontal tiles is larger than the number of basic vertical tiles, and adjust the number of vertical tiles when the number of basic vertical tiles is larger than the number of basic horizontal tiles.
  • the number of N level horizontal tiles may be 1 / P times the number of basic horizontal tiles, and the number of N level vertical tiles may be the same as the number of basic vertical tiles.
  • the number of N level vertical tiles may be 1 / P times the number of basic vertical tiles, and the number of N level horizontal tiles may be the same as the number of basic horizontal tiles.
  • the number of N level horizontal tiles may be 1 / P times the number of basic horizontal tiles, and the number of N level vertical tiles may be the same as the number of basic vertical tiles. Conversely, when the number of basic horizontal tiles and the number of basic vertical tiles are the same, the number of N level vertical tiles may be 1 / P times the number of basic vertical tiles, and the number of N level horizontal tiles may be the same as the number of basic horizontal tiles.
  • the number of N level horizontal tiles may be "(num_tile_columns_minus1 + 1) / P", and the number of N level vertical tiles is "(num_tile_rows_minus1 + 1)". Can be. If the number of basic vertical tiles is greater than the number of basic horizontal tiles, the number of N level horizontal tiles may be "(num_tile_columns_minus1 + 1)", and the number of N level vertical tiles may be "(num_tile_rows_minus1 + 1) / P".
  • the N level horizontal tile number may be "basic horizontal tile number / Q”, and the N level horizontal tile number may be "basic horizontal tile number / R”.
  • (P, Q, R) is (P, P, 1), (P, 1, P), (T 2 , T, T), (6, 3, 2), (6, 2, 3), (8, 4, 2) and (8, 2, 4) and the like, and P, Q, R and T may each be an integer of 1 or more.
  • the portions of the picture generated by the division may be slices.
  • the picture may be divided into a plurality of slices.
  • picture splitting information may be signaled by slice_segment_header.
  • slice_segment_address of slice_segment_header may be used for segmentation of a picture.
  • slice_segment_address may be included in a PPS that is not slice_segment_header.
  • a PPS including slice_segment_address may be used to divide a picture into a plurality of slices.
  • the PPS may define parameters applied to the specified picture.
  • at least some of the parameters may be used to determine the picture division scheme as the picture division information.
  • picture division information included in one PPS may be applied to a plurality of pictures.
  • the plurality of pictures may be divided in one of at least two different ways.
  • one PPS rather than several PPSs, may be used to define at least two different picture division schemes. Even if two pictures are divided into different picture division schemes, PPS is not signaled for each picture, and a picture division scheme that is changed by picture division information of one PPS may be derived.
  • the PPS may include picture segmentation information to be applied to one picture, and picture segmentation information to be applied to another picture may be derived by the PPS.
  • the PPS may include picture division information to be applied to one picture, and picture division schemes to be applied to a plurality of pictures may be defined by the picture division information.
  • the PPS may define the number of pictures to be processed in parallel for each GOP level.
  • a picture division scheme of pictures of a specified GOP level may be determined.
  • Table 5 below shows an example of a structure of pic_parameter_set_rbsp indicating a PPS for signaling picture partition information.
  • the picture splitting information may be pic_parameter_set_rbsp or may include pic_parameter_set_rbsp.
  • the picture may be divided into a plurality of slices by pic_parameter_set_rbsp. The shape of the plurality of slices may change periodically.
  • Table 6 below shows an example of the structure of the slice_segment_header when the PPS of Table 5 is used.
  • pic_parameter_set_rbsp may include the following elements.
  • parallel_slice_enabled_flag may be a slice partition information flag.
  • the slice partition information flag may indicate whether the PPS includes slice partition information applied to a picture referring to the PPS.
  • a value of parallel_slice_enabled_flag of “1” may indicate that the PPS includes slice partition information to be applied to a picture referring to the PPS.
  • a value of "0" of parallel_slice_enabled_flag may indicate that the PPS does not include slice split information to be applied to a picture referring to the PPS.
  • a value of parallel_slice_enabled_flag of “0” may indicate that slice partition information of a picture referring to the PPS exists in slice_segment_header.
  • the slice partition information may include slice_segment_address.
  • num_parallel_slice_minus1 may be slice number information corresponding to the number of slices of the divided picture.
  • a value of "num_parallel_slice_minus1 + 1" may indicate the number of slices in the divided picture.
  • the slice_uniform_spacing_flag may be an equal spacing flag indicating whether slices are all the same size.
  • slice_uniform_spacing_flag the sizes of the slices may not all be considered equal, and other information may be required to determine the sizes of the slices.
  • slice_uniform_spacing_flag when the value of slice_uniform_spacing_flag is "1", the sizes of the slices may all be the same.
  • slice_uniform_spacing_flag when the value of slice_uniform_spacing_flag is "1", since the sizes of the slices are all the same, slice splitting information for the slices may be derived by the total size of the picture and the number of slices.
  • parallel_slice_segment_address_minus1 may indicate sizes of slices generated by division of a picture. For example, a value of "parallel_slice_segment_address_minus1 [i] + 1" may indicate the size of the i-th slice.
  • the unit of the size of the slice may be CTB. i may be an integer greater than 0 and less than n. n may be the number of slices.
  • the parallel_frame_by_gop_level_enable_flag may be a GOP level parallelism flag indicating whether a picture referring to the PPS is encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • a value of parallel_frame_by_gop_level_enable_flag of “0” may indicate that a picture referring to the PPS is not encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • a value of parallel_frame_by_gop_level_enable_flag of “1” may indicate that a picture referring to the PPS is encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • the picture splitting information may include parallel processing picture number information for the GOP level n.
  • the parallel processing picture number information for the specified GOP level n may correspond to the number of pictures having a GOP level n to which parallel processing may be applied.
  • n may be an integer of 2 or more.
  • the parallel processing picture number information may include the following num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 and num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1.
  • num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 may be information about the number of parallel processing pictures for GOP level 3.
  • the parallelized picture number information for the GOP level 3 may correspond to the number of pictures having a GOP level of 3 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a value of "num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1" may represent the number of pictures having a GOP level of 3 that may be encoded or decoded in parallel.
  • num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 may be information about the number of parallel processing pictures for GOP level 2.
  • the parallelized picture number information for the GOP level 2 may correspond to the number of pictures having a GOP level of 2 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a value of "num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1" may represent the number of pictures having a GOP level of 2 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a plurality of encoded pictures can be decoded through the following process.
  • the picture may be divided into one or more slices.
  • slice_segment_address which is slice partition information, may be calculated.
  • the slice_segment_address may be calculated based on the elements of the PPS.
  • the sizes of all slices may be the same.
  • the size of the unit slice may be calculated according to the size of the picture and the number of slices, and the sizes of all the slices may be the same as the size of the calculated unit slice.
  • slice_segment_addresses of all slices may be calculated using the size of a unit slice.
  • the size of the unit slice and the slice_segment_addresses of the slices may be calculated according to the code of Table 7 below.
  • num_CTB_in_slice the number of CTBs in the picture / (num_parallel_slice_minus1 + 1)
  • slice_segment_address [i] may be parsed in the PPS.
  • the PPS may include slice_segment_address [i]. i may be an integer greater than 0 and less than n. n may be the number of slices.
  • new_num_parallel_slice_minus1 (num_parallel_slice_minus1) / (num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1)
  • new_num_parallel_slice_minus1 may correspond to the number of slices of the current picture having a GOP Level of 2.
  • a value of "new_num_parallel_slice_minus1 + 1" may indicate the number of slices in the current picture being divided.
  • num_parallel_slice_minus1 to be applied to the current picture may be redefined as in Equation 8 below.
  • new_num_parallel_slice_minus1 (num_parallel_slice_minus1) / (num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1)
  • new_num_parallel_slice_minus1 may correspond to the number of slices of the current picture having a GOP Level of 3.
  • a value of "new_num_parallel_slice_minus1 + 1" may indicate the number of slices in the current picture being divided.
  • Equations 7 and 8 described above as the value of num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 or num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 increases, the value of new_num_parallel_slice_minus1 may decrease. In other words, as the value of num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 or num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 increases, the number of slices generated by partitioning may decrease.
  • num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 and num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 may be reduction indication information for reducing the number of slices generated by division of a picture. As the number of pictures having the same GOP level encoded or decoded in parallel increases, each picture may be divided into fewer slices.
  • the picture splitting information may include reduction indication information for reducing the number of tiles generated by splitting the picture.
  • the reduction indication information may indicate a degree of reducing the number of slices generated by division of the picture in relation to encoding or decoding processed in parallel.
  • the picture splitting information may include GOP level n reduction indication information for reducing the number of tiles generated by splitting a picture for a picture having a GOP level of n.
  • n may be an integer of 2 or more.
  • num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 may be GOP level 2 reduction indication information.
  • num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 may be GOP level 3 decrease indication information.
  • the picture splitting information may include GOP level n reduction indication information for a picture having a GOP level n.
  • GOP level n reduction indication information is It can correspond to m.
  • slice_segment_addresses of slices of the current picture may be calculated by the code of Table 8 below.
  • Table 9 below shows an example of a structure of pic_parameter_set_rbsp indicating a PPS for signaling picture partition information.
  • the picture splitting information may be pic_parameter_set_rbsp or may include pic_parameter_set_rbsp.
  • the picture may be divided into a plurality of slices by pic_parameter_set_rbsp. The shape of the plurality of slices may change periodically.
  • Table 10 below shows an example of the structure of the slice_segment_header when the PPS of Table 9 is used.
  • pic_parameter_set_rbsp may include the following elements.
  • the unified_slice_segment_enabled_flag may be a slice partition information flag.
  • the slice partition information flag may indicate whether the PPS includes slice partition information applied to a picture referring to the PPS.
  • a value of "1" of unified_slice_segment_enabled_flag may indicate that the PPS includes slice partition information to be applied to a picture referring to the PPS.
  • the value of "unified_slice_segment_enabled_flag" may indicate that the PPS does not include slice split information to be applied to a picture referring to the PPS.
  • a value of "0" of unified_slice_segment_enabled_flag may indicate that slice splitting information of a picture referring to the PPS exists in slice_segment_header.
  • the slice partition information may include slice_segment_address.
  • num_slice_minus1 may be slice number information corresponding to the number of slices of the divided picture. For example, a value of "num_slice_minus1 + 1" may represent the number of slices in the divided picture.
  • the slice_uniform_spacing_flag may be an equal spacing flag indicating whether slices are all the same size.
  • slice_uniform_spacing_flag if the value of slice_uniform_spacing_flag is "0", the sizes of the slices may not all be considered equal, and other information may be required to determine the sizes of the slices. For example, when the value of slice_uniform_spacing_flag is "1", the sizes of the slices may all be the same.
  • slice splitting information for the slices may be derived by the total size of the picture and the number of slices.
  • unified_slice_segment_address_minus1 may indicate sizes of slices generated by division of a picture.
  • a value of "unified_slice_segment_address_minus1 [i] + 1" may indicate the size of the i-th slice.
  • the unit of the size of the slice may be CTB.
  • i may be an integer greater than 0 and less than n.
  • n may be the number of slices.
  • the unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag may be a splitting scheme indication flag indicating whether a picture referring to the PPS is split in one of at least two different ways.
  • unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag may indicate whether the number and shapes of slices generated by the split are the same when the picture referring to the PPS is divided into slices.
  • the shape of the slice may include one or more of the start position of the slice, the length of the slice and the end position of the slice.
  • a value of "0" of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag may indicate that the picture referring to the PPS is divided in a single manner.
  • the value of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag of “0” may indicate that the number of slices generated when the picture referring to the PPS is divided is always the same, and the shapes of the slices are always constant.
  • a value of "1" of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag may indicate that a plurality of division types are defined by one PPS.
  • the value of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag of "1" may indicate that the picture referring to the PPS is split in one of at least two different ways. The fact that the picture is divided in different ways may mean that the number of slices and / or the shapes of the slices generated by the picture being divided are different.
  • a value of "1" of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag may indicate that the number of slices or types of slices generated by dividing a picture referencing the PPS are not constant.
  • unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag may be a GOP level parallel processing flag indicating whether a picture referring to the PPS is encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • a value of "0" of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag may indicate that a picture referring to the PPS is not encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • a value of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag of "1" may indicate that a picture referring to the PPS is encoded or decoded in parallel with another picture having the same GOP level.
  • the picture splitting information may include frame number indication information for the GOP level n.
  • the frame number indication information for the specified GOP level n may correspond to the number of pictures having a GOP level n to which parallel processing may be applied.
  • n may be an integer of 2 or more.
  • the frame number indication information may include num_frame_by_gop_level2_minus1 and num_frame_by_gop_level3_minus1 below.
  • the frame number indication information may include num_frame_by_gop_levelN_minus1 for one or more values.
  • the picture split information or the PPS may optionally include at least one of num_frame_by_gop_level2_minus1, num_frame_by_gop_level3_minus1, and num_frame_by_gop_levelN_minus1 when the value of unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag is "1".
  • num_frame_by_gop_level3_minus1 may be frame number information for GOP level 3.
  • the frame number information for the GOP level 3 may correspond to the number of pictures having a GOP level of 3 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a value of "num_frame_by_gop_level3_minus1 + 1" may indicate the number of pictures having a GOP level of 3 that may be encoded or decoded in parallel.
  • num_frame_by_gop_level2_minus1 may be frame number information for GOP level 2.
  • Frame number information for GOP level 2 may correspond to the number of pictures having a GOP level of 2 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a value of "num_frame_by_gop_level3_minus1 + 1" may indicate the number of pictures having a GOP level of 2 that may be encoded or decoded in parallel.
  • a plurality of encoded pictures can be decoded through the following process.
  • the picture may be divided into one or more slices.
  • the picture referring to the PPS may be divided in one of at least two different ways.
  • slice_segment_address which is slice partition information
  • slice_segment_address may be calculated.
  • the slice_segment_address may be calculated based on the elements of the PPS.
  • the sizes of all slices may be the same. In other words, the size of the unit slice may be calculated, and the sizes of all the slices may be the same as the size of the calculated unit slice.
  • the slice_segment_addresses of all slices can be calculated using the size of the unit slice. When the value of "slice_uniform_spacing_flag" is "1", the size of the unit slice and the unified_slice_segment_address of the slices may be calculated according to the code of Table 11 below.
  • num_CTB_in_slice Number of CTBs in the picture / (num_slice_minus1 + 1)
  • unified_slice_segment_address [i] may be parsed in the PPS.
  • the PPS may include unified_slice_segment_address [i].
  • i may be an integer greater than 0 and less than n.
  • n may be the number of slices.
  • unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag the value of "unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag" of the PPS of the current picture is "1”
  • num_slice_minus1 and unified_slice_segment_address [i] may be redefined.
  • num_slice_minus1 (num_slice_minus1) / (num_frame_by_gop_level2_minus1 + 1)
  • num_slice_minus1 may correspond to the number of slices of the current picture having a GOP Level of 2.
  • a value of "num_slice_minus1 + 1" may represent the number of slices in the current picture being divided.
  • num_parallel_slice_minus1 to be applied to the current picture may be redefined as in Equation 8 below.
  • num_slice_minus1 (num_slice_minus1) / (num_frame_by_gop_level3_minus1 + 1)
  • num_slice_minus1 may correspond to the number of slices of the current picture having a GOP Level of 3.
  • a value of "num_slice_minus1 + 1" may represent the number of slices in the current picture being divided.
  • num_frame_by_gop_level2_minus1 or num_frame_by_gop_level3_minus1 increases, the value of num_slice_minus1 may become smaller.
  • the value of num_frame_by_gop_level2_minus1 or num_frame_by_gop_level3_minus1 increases, the number of slices generated by partitioning may decrease.
  • num_frame_by_gop_level2_minus1 and num_frame_by_gop_level3_minus1 may be reduction indication information for reducing the number of slices generated by dividing a picture. As the number of pictures having the same GOP level encoded or decoded in parallel increases, each picture may be divided into fewer slices.
  • the picture splitting information may include reduction indication information for reducing the number of tiles generated by splitting the picture.
  • the reduction indication information may indicate a degree of reducing the number of slices generated by division of the picture in relation to encoding or decoding processed in parallel.
  • the picture splitting information may include GOP level n reduction indication information for reducing the number of tiles generated by splitting a picture for a picture having a GOP level of n.
  • n may be an integer of 2 or more.
  • num_frame_by_gop_level2_minus1 may be GOP level 2 decrease indication information.
  • num_frame_by_gop_level3_minus1 may be GOP level 3 decrease indication information.
  • the picture splitting information may include GOP level n reduction indication information for a picture having a GOP level n.
  • GOP level n reduction indication information is It can correspond to m.
  • unified_slice_segment_addresses of slices of the current picture may be calculated by the code of Table 12 below.
  • new_num_CTB_in_slice the number of CTBs in the picture / (num_slice_minus1 + 1)
  • Table 13 below shows an example of syntax of a PPS for signaling picture division information when a picture division scheme applied to a plurality of pictures is changed according to a picture.
  • Table 14 shows an example of syntax of a slice segment header for signaling picture segmentation information when a picture segmentation scheme applied to a plurality of pictures is changed according to a picture.
  • Table 15 shows another example of syntax of a PPS for signaling picture division information when a picture division scheme applied to a plurality of pictures is changed according to a picture.
  • Table 16 shows another example of syntax of a slice segment header for signaling picture segmentation information when a picture segmentation scheme applied to a plurality of pictures is changed according to a picture.
  • picture splitting information may be transmitted from the encoding apparatus 1300 to the decoding apparatus 1500 in the bitstream.
  • picture division information may not be signaled every picture or every picture division.
  • picture segmentation information may not be encoded every picture or for each part of a picture.
  • the size of the encoded bitstream may be reduced, the efficiency of encoding may be improved, and the complexity of implementing the decoding apparatus 1500 may be reduced.
  • 17 is a structural diagram of an electronic device implementing an encoding device and / or a decoding device, according to an embodiment.
  • control unit 1310, the encoding unit 1320, and the communication unit 1330 of the encoding apparatus 1300 may be program modules, and may communicate with an external device or system.
  • the program modules may be included in the encoding device 1300 in the form of an operating system, an application module, and other program modules.
  • control unit 1510, the decoding unit 1520, and the communication unit 1530 of the decoding apparatus 1500 may be program modules, and may communicate with an external device or system.
  • the program modules may be included in the decoding apparatus 1500 in the form of an operating system, an application program module, and other program modules.
  • the program modules may be physically stored on various known storage devices.
  • at least some of such program modules may be stored in a remote storage device that can communicate with the encoding device 1300 or a remote storage device that can communicate with the decoding device 1500.
  • Program modules perform routines or subroutines, programs, objects, components, and data to perform functions or operations, or to implement abstract data types, according to one embodiment. Data structures and the like, but is not limited thereto.
  • the program modules may be composed of instructions or codes performed by at least one processor of the encoding apparatus 1300 or at least one processor of the decoding apparatus 1500.
  • the encoding device 1300 and / or the decoding device 1500 may be implemented as the electronic device 1700 illustrated in FIG. 17.
  • the electronic device 1700 may be a general-purpose computer system that operates as the encoding device 1300 and / or the decoding device 1500.
  • the electronic device 1700 may include at least one processor 1710, a memory 1730, a user interface (UI) input device 1750, which may communicate with each other via a bus 1790. UI output device 1760 and storage 1740.
  • the electronic device 1700 may further include a communication unit 1720 connected to the network 1799.
  • the processor 1710 may be a semiconductor device that executes processing instructions stored in the central processing unit (CPU), the memory 1730, or the storage 1740.
  • the memory 1730 and the storage 1740 may be various types of volatile or nonvolatile storage media.
  • the memory may include at least one of a ROM 1731 and a RAM 1732.
  • the encoding device 1300 and / or the decoding device 1500 may be implemented in a computer system including a recording medium that may be read by a computer.
  • the recording medium may store at least one module required for the electronic device 1700 to operate as the encoding device 1300 and / or the decoding device 1500.
  • the memory 1730 may store at least one module and may be configured to be executed by the at least one processor 1710.
  • Functions related to communication of data or information of the encoding apparatus 1300 and / or the decoding apparatus 1500 may be performed through the communication unit 1720.
  • the control unit 1310 and the encoding unit 1320 of the encoding device 1300 may correspond to the processor 1710, and the communication unit 1330 may correspond to the communication unit 1720.
  • the controller 1510 and the decoder 1520 of the encoding device 1500 may correspond to the processor 1710, and the communication unit 1530 may correspond to the communication unit 1720.
  • the methods are described based on a flowchart as a series of steps or units, but the present invention is not limited to the order of steps, and certain steps may occur in a different order or simultaneously from other steps as described above. Can be. Also, one of ordinary skill in the art appreciates that the steps shown in the flowcharts are not exclusive, that other steps may be included, or that one or more steps in the flowcharts may be deleted without affecting the scope of the present invention. I can understand.
  • Embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer components, and may be recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic-optical media such as floptical disks. optical media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.

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Abstract

픽쳐 분할 정보를 사용하는 비디오의 부호화 및 복호화를 위한 방법 및 장치가 개시된다. 비디오의 픽쳐들의 각 픽쳐는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 타일들 또는 슬라이스들로 분할된다. 각 픽쳐는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할된다. 픽쳐 분할 정보는 2개 이상의 픽쳐 분할 방식들을 나타낼 수 있다. 픽쳐 분할 방식은 주기적으로 변화하거나, 특정된 규칙에 따라 변화할 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 이러한 주기적인 변화 또는 특정된 규칙을 기술할 수 있다.

Description

픽쳐 분할 정보를 사용하는 비디오의 부호화 및 복호화를 위한 방법 및 장치
아래의 실시예들은 비디오의 복호화 방법, 복호화 장치, 부호화 방법 및 부호화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 픽쳐 분할 정보를 사용하여 동영상에 대한 부호화 및 복호화를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 2016년 03월 30일 출원된 한국특허출원 제10-2016-0038461호의 출원일의 이익 및 2017년 03월 30일 출원된 한국특허출원 제10-2017-0040439호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
정보 통신 산업의 지속적인 발달을 통해 HD(High Definition) 해상도를 가지는 방송 서비스가 세계적으로 확산되었다. 이러한 확산을 통해, 많은 사용자들이 고해상도이며 고화질인 영상(image) 및/또는 비디오(video)에 익숙해지게 되었다.
높은 화질에 대한 사용자들의 수요를 만족시키기 위하여, 많은 기관들이 차세대 영상 기기에 대한 개발에 박차를 가하고 있다. 에이치디티브이(High Definition TV; HDTV) 및 풀에이치디(Full HD; FHD) TV뿐만 아니라, FHD TV에 비해 4배 이상의 해상도를 갖는 울트라에이치디(Ultra High Definition; UHD) TV에 대한 사용자들의 관심이 증대하였고, 이러한 관심의 증대에 따라, 더 높은 해상도 및 화질을 갖는 영상에 대한 영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 기술이 요구된다.
영상 부호화(encoding)/복호화(decoding) 장치 및 방법은 고해상도 및 고화질의 영상에 대한 부호화/복호화를 수행하기 위해, 인터(inter) 예측(prediction) 기술, 인트라(intra) 예측 기술 및 엔트로피 부호화 기술 등을 사용할 수 있다. 인터 예측 기술은 시간적으로(temporally) 이전의 픽쳐 및/또는 시간적으로 이후의 픽쳐를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 픽셀의 값을 예측하는 기술일 수 있다. 인트라 예측 기술은 현재 픽쳐 내의 픽셀의 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 픽셀의 값을 예측하는 기술일 수 있다. 엔트로피 부호화 기술은 출현 빈도가 높은 심볼에는 짧은 코드(code)를 할당하고, 출현 빈도가 낮은 심볼에는 긴 코드를 할당하는 기술일 수 있다.
영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 예측은 원본 신호와 유사한 예측 신호를 생성하는 것을 의미할 수 있다. 예측은 크게 공간적(spatial) 복원(reconstructed) 영상을 참조하는 예측, 시간적(temporal) 복원 영상을 참조하는 예측 및 그 밖의 심볼에 대한 예측으로 분류될 수 있다. 말하자면, 시간적 참조는 시간적 복원 영상을 참조하는 것을 의미할 수 있고, 공간적 참조는 공간적 복원 영상을 참조하는 것을 의미할 수 있다.
현재 블록은 현재 부호화 또는 복호화의 대상인 블록일 수 있다. 현재 블록은 대상 블록 또는 대상 유닛으로 명명될 수 있다. 부호화에 있어서, 현재 블록은 부호화 대상 블록 또는 부호화 대상 유닛으로 명명될 수 있다. 복호화에 있어서, 현재 블록은 복호화 대상 블록 또는 복호화 대상 유닛으로 명명될 수 있다.
인터(inter) 예측은 시간적 참조 및 공간적 참조를 사용하여 현재 블록을 예측하는 기술일 수 있다. 인트라(intra) 예측은 공간적 참조만을 사용하여 현재 블록을 예측하는 기술일 수 있다.
비디오를 구성하는 픽쳐들을 부호화함에 있어서, 픽쳐는 복수의 부분(part)들로 분할될 수 있고, 복수의 부분들이 부호화될 수 있다. 이 때, 복호화기가 분할된 픽쳐의 복호화를 수행하기 위해서는 픽쳐의 분할에 관련된 정보가 요구될 수 있다.
일 실시예는 픽쳐 분할 정보를 사용하는 적응적 부호화 및 복호화를 수행하는 기술을 통해, 부호화 효율 및 복호화 효율을 향상시키는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예는 하나의 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들에 대한 픽쳐 분할을 결정하는 부호화 및 복호화를 수행하는 기술을 통해, 부호화 효율 및 복호화 효율을 향상시키는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예는 2개 이상의 상이한 픽쳐 분할 정보들을 이용하여 부호화된 비트스트림에 대하여, 하나의 픽쳐 분할 정보로부터 다른 픽쳐 분할 정보를 도출하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예는 동영상의 픽쳐들 중 적어도 일부의 픽쳐에 대해서 픽쳐 분할 정보의 전송 또는 수신을 생략하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
일 측에 있어서, 복수의 픽쳐들의 부호화를 수행하는 단계; 및 픽쳐 분할 정보 및 상기 부호화된 복수의 픽쳐들을 포함하는 데이터를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 픽쳐 분할 정보에 대응하는 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는 동영상의 부호화 방법이 제공된다.
다른 일 측에 있어서, 픽쳐 분할 정보를 획득하는 제어부; 및 복수의 픽쳐들의 복호화를 수행하는 복호화부를 포함하고, 상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는 동영상의 복호화 방법이 제공된다.
또 다른 일 측에 있어서, 픽쳐 분할 정보를 복호화하는 단계; 및 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들의 복호화를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는 동영상의 복호화 방법이 제공된다.
상기 복수의 픽쳐들 중 제1 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 분할될 수 있다.
상기 복수의 픽쳐들 중 제2 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 유도된 다른 픽쳐 분할 정보에 기반하여 분할될 수 있다.
상기 복수의 픽쳐들은 상기 픽쳐 분할 정보에 의해 정의되는 주기적으로 변화하는 픽쳐 분할 방식에 의해 분할될 수 있다.
상기 복수의 픽쳐들은 상기 픽쳐 분할 정보에 의해 정의되는 규칙에 따라 변화하는 픽쳐 분할 방식에 의해 분할될 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 상기 복수의 픽쳐들 중 픽쳐 순서를 제1 기정의된 값으로 나누었을 때의 나머지가 제2 기정의된 값인 픽쳐들에게 동일한 픽쳐 분할 방식을 적용할 것을 나타낼 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 몇 개의 타일로 분할될 지를 가리킬 수 있다.
상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 결정된 개수의 타일들로 분할될 수 있다.
상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 결정된 개수의 슬라이스들로 분할될 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 픽쳐 파라미터 세트(Picture Parameter Set; PPS)에 포함될 수 있다.
상기 PPS는 상기 PPS를 참조하는 픽쳐가 적어도 2개 이상의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는지 여부를 나타내는 통합 분할 지시 플래그를 포함할 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 특정된 레벨의 픽쳐에 대하여 상기 픽쳐의 픽쳐 분할 방식을 가리킬 수 있다.
상기 레벨은 시간적 레벨일 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보를 포함할 수 있다.
상기 감소 지시 정보는 픽쳐 수평 길이가 픽쳐 수직 길이보다 더 큰 경우 수평 타일 개수를 조절할 수 있고, 상기 픽쳐 수직 길이가 상기 픽쳐 수평 길이보다 더 큰 경우 수직 타일 개수를 조절할 수 있다.
상기 픽쳐 수평 길이는 픽쳐의 수평 길이일 수 있다.
상기 픽쳐 수직 길이는 상기 픽쳐의 수직 길이일 수 있다.
상기 수평 타일 개수는 상기 픽쳐의 가로 방향으로의 타일들의 개수일 수 있다.
상기 수직 타일 개수는 상기 픽쳐의 세로 방향으로의 타일들의 개수일 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 레벨이 n인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보를 포함할 수 있다.
상기 픽쳐 분할 정보는 레벨이 n인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다.
상기 적어도 2개의 상이한 방식들은 픽쳐의 분할에 대해서 생성되는 슬라이스들의 개수에 대하여 서로 상이할 수 있다.
픽쳐 분할 정보를 사용하는 적응적 부호화 및 복호화를 수행하는 기술을 통해, 부호화 효율 및 복호화 효율을 향상시키는 방법 및 장치가 제공된다.
하나의 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들에 대한 픽쳐 분할을 결정하는 부호화 및 복호화를 수행하는 기술을 통해, 부호화 효율 및 복호화 효율을 향상시키는 방법 및 장치가 제공된다.
2개 이상의 상이한 픽쳐 분할 정보들을 이용하여 부호화된 비트스트림에 대하여, 하나의 픽쳐 분할 정보로부터 다른 픽쳐 분할 정보를 도출하는 방법 및 장치가 제공된다.
동영상의 픽쳐들 중 적어도 일부의 픽쳐에 대해서 픽쳐 분할 정보의 전송 또는 수신을 생략하는 방법 및 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 코딩 유닛(CU)이 포함할 수 있는 예측 유닛(PU)의 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 코딩 유닛(CU)에 포함될 수 있는 변환 유닛(TU)의 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 인트라 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 인터 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 예에 따른 타일을 사용하는 픽쳐의 분할을 나타낸다.
도 9는 일 예에 따른 GOP 레벨이 적용된 부호화의 참조 구조를 도시한다.
도 10은 일 예에 따른 GOP의 픽쳐들의 부호화 순서를 나타낸다.
도 11은 일 예에 따른 GOP의 픽쳐들의 병렬 부호화를 도시한다.
도 12는 일 예에 따른 슬라이스를 사용하는 픽쳐의 분할을 나타낸다.
도 13은 일 실시예에 따른 동영상의 부호화를 수행하는 부호화 장치의 구조도이다.
도 14는 일 예에 따른 동영상의 부호화를 수행하는 부호화 방법의 흐름도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 동영상의 복호화를 수행하는 복호화 장치의 구조도이다.
도 16은 일 예에 따른 동영상의 복호화를 수행하는 복호화 방법의 흐름도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 부호화 장치 및/또는 복호화 장치를 구현하는 전자 장치의 구조도이다.
후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다.
도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
어떤 구성요소(component)가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기의 2개의 구성요소들이 서로 간에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 상기의 2개의 구성요소들의 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 예시적 실시예들에서 특정 구성을 "포함"한다고 기술하는 내용은 상기의 특정 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 예시적 실시예들의 실시 또는 예시적 실시예들의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
각 구성요소는 설명의 편의상 각각의 구성요소로 나열된 것이다. 예를 들면, 구성요소들 중 적어도 두 개의 구성요소들이 하나의 구성요소로 합쳐질 수 있다. 또한, 하나의 구성요소가 복수의 구성요소들로 나뉠 수 있다. 이러한 각 구성요소의 통합된 실시예 및 분리된 실시예 또한 본질에서 벗어나지 않는 한 권리범위에 포함된다.
이하에서는, 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시예들을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서, 영상은 비디오(video)을 구성하는 하나의 픽쳐(picture)를 의미할 수 있으며, 비디오 자체를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, "영상의 부호화 및/또는 복호화"는 "비디오의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수 있으며, "비디오를 구성하는 영상들 중 하나의 영상의 부호화 및/또는 복호화"를 의미할 수도 있다.
이하에서, "비디오" 및 "동영상(motion picture)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
이하에서, "영상", "픽쳐", "프레임(frame)" 및 "스크린(screen)"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
실시예들에서, 특정된 정보, 데이터, 플래그(flag) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 각각은 값을 가질 수 있다. 정보, 데이터, 플래그(flag) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 값 "0"은 논리 거짓(logical false) 또는 제1 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "0", 논리 거짓 및 제1 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다. 정보, 데이터, 플래그(flag) 및 요소(element), 속성(attribute) 등의 값 "1"은 논리 참(logical true) 또는 제2 기정의된(predefined) 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 값 "1", 논리 참 및 제2 기정의된 값은 서로 대체되어 사용될 수 있다.
행, 열 또는 인덱스(index)를 나타내기 위해 i 또는 j 등의 변수가 사용될 때, i의 값은 0 이상의 정수일 수 있으며, 1 이상의 정수일 수도 있다. 말하자면, 실시예들에서 행, 열 및 인덱스 등은 0에서부터 카운트될 수 있으며, 1에서부터 카운트될 수 있다.
아래에서는, 실시예들에서 사용되는 용어가 설명된다.
유닛(unit): "유닛"은 영상의 부호화 및 복호화의 단위를 나타낼 수 있다. 유닛 및 블록(block)의 의미들은 동일할 수 있다. 또한, 용어 "유닛" 및 "블록"은 서로 교체되어 사용될 수 있다.
- 유닛(또는, 블록)은 샘플의 MxN 배열일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다. 유닛은 흔히 2차원의 샘플의 배열을 의미할 수 있다. 샘플은 픽셀 또는 픽셀 값일 수 있다.
- 용어 "픽셀" 및 "샘플"은 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 서로 교체되어 사용될 수 있다.
- 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛은 하나의 영상의 분할에 의해 생성된 영역일 수 있다. 하나의 영상은 복수의 유닛들로 분할될 수 있다. 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 유닛의 종류에 따라서 유닛에 대한 기정의된 처리가 수행될 수 있다. 기능에 따라서, 유닛의 타입은 매크로 유닛(Macro Unit), 코딩 유닛(Coding Unit; CU), 예측 유닛(Prediction Unit; PU) 및 변환 유닛(transform Unit; TU) 등으로 분류될 수 있다. 하나의 유닛은 유닛에 비해 더 작은 크기를 갖는 하위 유닛으로 더 분할될 수 있다.
- 유닛 분할 정보는 유닛의 깊이(depth)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 깊이 정보는 유닛이 분할되는 회수 및/또는 정도를 나타낼 수 있다.
- 하나의 유닛은 트리 구조(tree structure)에 기반하여 깊이 정보(depth)를 가지면서 계층적으로 복수의 하위 유닛들로 분할될 수 있다. 말하자면, 유닛 및 상기의 유닛의 분할에 의해 생성된 하위 유닛은 노드 및 상기의 노드의 자식 노드에 각각 대응할 수 있다. 각각의 분할된 하위 유닛은 깊이 정보를 가질 수 있다. 유닛의 깊이 정보는 유닛이 분할된 회수 및/또는 정도를 나타내므로, 하위 유닛의 분할 정보는 하위 유닛의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
- 트리 구조에서, 가장 상위 노드는 분할되지 않은 최초의 유닛에 대응할 수 있다. 가장 상위 노드는 루트 노드(root node)로 칭해질 수 있다. 또한, 가장 상위 노드는 최소의 깊이 값을 가질 수 있다. 이 때, 가장 상위 노드는 레벨 0의 깊이를 가질 수 있다.
- 레벨 1의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 한 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다. 레벨 2의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 두 번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다.
- 레벨 n의 깊이를 갖는 노드는 최초의 유닛이 n번 분할됨에 따라 생성된 유닛을 나타낼 수 있다.
- 리프 노드는 가장 하위의 노드일 수 있으며, 더 분할될 수 없는 노드일 수 있다. 리프 노드의 깊이는 최대 레벨일 수 있다. 예를 들면, 최대 레벨의 기정의된 값은 3일 수 있다.
변환 유닛(Transform Unit): 변환 유닛은 변환, 역변환, 양자화, 역양자화, 변환 계수 부호화, 및 변환 계수 복호화 등과 같은 잔차 신호(residual signal) 부호화 및/또는 잔여 신호 복호화에 있어서의 기본 유닛일 수 있다. 하나의 변환 유닛은 더 작은 크기를 갖는 다수의 변환 유닛들 분할될 수 있다.
예측 유닛(Prediction Unit) : 예측 유닛은 예측 또는 보상(compensation)의 수행에 있어서의 기본 단위일 수 있다. 예측 유닛은 분할에 의해 다수의 파티션(partition)들이 될 수 있다. 다수의 파티션들 또한 예측 또는 보상의 수행에 있어서의 기본 단위일 수 있다. 예측 유닛의 분할에 의해 생성된 파티션 또한 예측 유닛일 수 있다.
복원된 이웃 유닛(Reconstructed Neighbor Unit) : 복원된 이웃 유닛은 부호화 대상 유닛 또는 복호화 대상 유닛의 주변에 이미 부호화 또는 복호화되어 복원된 유닛일 수 있다. 복원된 이웃 유닛은 대상 유닛에 대한 공간적(spatial) 인접 유닛 또는 시간적(temporal) 인접 유닛일 수 있다.
예측 유닛 파티션 : 예측 유닛 파티션은 예측 유닛이 분할된 형태를 의미할 수 있다.
파라미터 세트(Parameter Set): 파라미터 세트는 비트스트림 내의 구조(structure) 중 헤더(header) 정보에 해당할 수 있다. 예를 들면, 파라미터 세트는 시퀀스 파라미터 세트(sequence parameter set), 픽쳐 파라미터 세트(picture parameter set) 및 적응 파라미터 세트(adaptation parameter set) 등을 포함할 수 있다.
율-왜곡 최적화(rate-distortion optimization): 부호화 장치는 코딩 유닛의 크기, 예측 모드, 예측 유닛의 크기, 움직임 정보 및, 변환 유닛의 크기 등의 조합을 이용해서 높은 부호화 효율을 제공하기 위해 율-왜곡 최적화를 사용할 수 있다.
- 율-왜곡 최적화 방식은 상기의 조합들 중에서 최적의 조합을 선택하기 위해 각 조합의 율-왜곡 비용(rate-distortion cost)을 계산할 수 있다. 율-왜곡 비용은 아래의 수식 1을 이용하여 계산될 수 있다. 일반적으로 상기 율-왜곡 비용이 최소가 되는 조합이 율-왜곡 최적화 방식에 있어서의 최적의 조합으로 선택될 수 있다.
[수식 1]
Figure PCTKR2017003496-appb-I000001
D는 왜곡을 나타낼 수 있다. D는 변환 블록 내에서 원래의 변환 계수들 및 복원된 변환 계수들 간의 차이 값들의 제곱들의 평균(mean square error)일 수 있다.
R은 율을 나타낼 수 있다. R은 관련된 문맥 정보를 이용한 비트 율을 나타낼 수 있다.
λ는 라그랑지안 승수(Lagrangian multiplier)를 나타낼 수 있다. R은 예측 모드, 움직임 정보 및 부호화 블록 플래그(coded block flag) 등과 같은 부호화 파라미터 정보뿐만 아니라, 변환 계수의 부호화에 의해 발생하는 비트도 포함할 수 있다.
부호화 장치는 정확한 D 및 R을 계산하기 위해 인터 예측 및/또는 인트라 예측, 변환, 양자화, 엔트로피 부호화, 역양자화, 역변환 등의 과정을 수행하는데, 이러한 과정은 부호화 장치에서의 복잡도를 크게 증가시킬 수 있다.
참조 픽쳐(reference picture) : 참조 픽쳐는 인터 예측 또는 움직임 보상에 사용되는 영상일 수 있다. 참조 픽쳐는 인터 예측 또는 움직임 보상을 위해 대상 유닛이 참조하는 참조 유닛을 포함하는 픽쳐일 수 있다. 픽쳐 및 영상의 의미들은 동일할 수 있다. 또한, 용어 "픽쳐" 및 "영상"은 서로 교체되어 사용될 수 있다.
참조 픽쳐 리스트(reference picture list) : 참조 픽쳐 리스트는 인터 예측 또는 움직임 보상에 사용되는 참조 영상들을 포함하는 리스트일 수 있다. 참조 픽쳐 리스트의 종류는 리스트 조합(List Combined; LC), 리스트 0(List 0; L0) 및 리스트 1(List 1; L1) 등이 있을 수 있다.
움직임 벡터(Motion Vector; MV) : 움직임 벡터는 인터 예측에서 사용되는 2차원의 벡터일 수 있다. 예를 들면, MV는 (mvx, mvy)와 같은 형태로 표현될 수 있다. mvx는 수평(horizontal) 성분을 나타낼 수 있고, mvy 는 수직(vertical) 성분을 나타낼 수 있다.
- MV는 대상 픽쳐 및 참조 픽쳐 간의 오프셋(offset)을 나타낼 수 있다.
탐색 영역(search range) : 탐색 영역은 인터 예측 중 MV에 대한 탐색이 이루어지는 2차원의 영역일 수 있다. 예를 들면, 탐색 영역의 크기는 MxN일 수 있다. M 및 N은 각각 양의 정수일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
부호화 장치(100)는 비디오 부호화 장치 또는 영상 부호화 장치일 수 있다. 비디오는 하나 이상의 영상들을 포함할 수 있다. 부호화 장치(100)는 비디오의 하나 이상의 영상들을 시간에 따라 순차적으로 부호화할 수 있다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 복호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽쳐 버퍼(190)를 포함할 수 있다.
부호화 장치(100)는 입력 영상에 대해 인트라 모드 및/또는 인터 모드로 부호화를 수행할 수 있다. 입력 영상은 현재 부호화의 대상인 현재 영상으로 칭해질 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 입력 영상에 대한 부호화를 통해 부호화의 정보를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있고, 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다.
인트라 모드가 사용되는 경우, 스위치(115)는 인트라로 전환될 수 있다. 인터 모드가 사용되는 경우, 스위치(115)는 인터로 전환될 수 있다.
부호화 장치(100)는 입력 영상의 입력 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 또한, 부호화 장치(100)는 예측 블록이 생성된 후, 입력 블록 및 예측 블록의 차분(residual)을 부호화할 수 있다. 입력 블록은 현재 부호화의 대상인 현재 블록으로 칭해질 수 있다.
예측 모드가 인트라 모드인 경우, 인트라 예측부(120)는 현재 블록의 주변에 있는, 이미 부호화된 블록의 픽셀 값을 참조 픽셀로서 이용할 수 있다. 인트라 예측부(120)는 참조 픽셀을 이용하여 현재 블록에 대한 공간적 예측을 수행할 수 있고, 공간적 예측을 통해 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다.
인터 예측부(110)는 움직임 예측부 및 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
예측 모드가 인터 모드인 경우, 움직임 예측부는, 움직임 예측 과정에서 참조 영상으로부터 현재 블록과 가장 매치가 잘 되는 영역을 검색할 수 있고, 현재 블록 및 검색된 영역에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 참조 영상은 참조 픽쳐 버퍼(190)에 저장될 수 있으며, 참조 영상에 대한 부호화 및/또는 복호화가 처리될 때 참조 픽쳐 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
움직임 보상부는 움직임 벡터를 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 여기에서, 움직임 벡터는 인터 예측에 사용되는 2차원 벡터일 수 있다. 또한 움직임 벡터는 현재 영상 및 참조 영상 간의 오프셋(offset)을 나타낼 수 있다.
감산기(125)는 입력 블록 및 예측 블록의 차분인 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 잔차 블록은 잔차 신호로 칭해질 수도 있다.
변환부(130)는 잔차 블록에 대해 변환(transform)을 수행하여 변환 계수를 생성할 수 있고, 생성된 변환 계수(transform coefficient)를 출력할 수 있다. 여기서, 변환 계수는 잔차 블록에 대한 변환을 수행함으로써 생성된 계수 값일 수 있다. 변환 생략(transform skip) 모드가 적용되는 경우, 변환부(130)는 잔차 블록에 대한 변환을 생략할 수도 있다.
변환 계수에 양자화를 적용함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(transform coefficient level)이 생성될 수 있다. 이하, 실시예들에서는 양자화된 변환 계수 레벨도 변환 계수로 칭해질 수 있다.
양자화부(140)는 변환 계수를 양자화 파라미터에 맞춰 양자화함으로써 양자화된 변환 계수 레벨(quantized transform coefficient level)을 생성할 수 있다. 양자화부(140)는 생성된 양자화된 변환 계수 레벨을 출력할 수 있다. 이때, 양자화부(140)에서는 양자화 행렬을 사용하여 변환 계수를 양자화할 수 있다.
엔트로피 복호화부(150)는, 양자화부(140)에서 산출된 값들 및/또는 부호화 과정에서 산출된 부호화 파라미터 값들 등에 기초하여 확률 분포에 따른 엔트로피 부호화를 수행함으로써 비트스트림(bitstream)을 생성할 수 있다. 엔트로피 복호화부(150)는 생성된 비트스트림을 출력할 수 있다.
엔트로피 복호화부(150)는 영상의 픽셀의 정보 외에 영상의 복호화를 위한 정보에 대한 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 영상의 복호화를 위한 정보는 신택스 엘리먼트(syntax element) 등을 포함할 수 있다.
부호화 파라미터는 부호화 및/또는 복호화를 위해 요구되는 정보일 수 있다. 부호화 파라미터는 부호화 장치에서 부호화되어 복호화 장치로 전달되는 정보를 포함할 수 있고, 부호화 혹은 복호화 과정에서 유추될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복호화 장치로 전달되는 정보로서, 신택스 엘리먼트가 있다.
예를 들면, 부호화 파라미터는 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 색인(index), 부호화 블록 패턴(pattern), 잔차 신호 유무, 변환 계수, 양자화된 변환 계수, 양자화 파라미터, 블록 크기, 블록 분할(partition) 정보 등의 값 또는 통계를 포함할 수 있다. 예측 모드는 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드를 가리킬 수 있다.
잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이(difference)를 의미할 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환(transform)함으로써 생성된 신호일 수 있다. 또는, 잔차 신호는 원 신호 및 예측 신호 간의 차이를 변환 및 양자화함으로써 생성된 신호일 수 있다. 잔차 블록은 블록 단위의 잔차 신호일 수 있다.
엔트로피 부호화가 적용되는 경우, 높은 발생 확률을 갖는 심볼에 적은 수의 비트가 할당될 수 있고, 낮은 발생 확률을 갖는 심볼에 많은 수의 비트가 할당될 수 있다. 이러한 할당을 통해 심볼이 표현됨에 따라, 부호화의 대상인 심볼들에 대한 비트열(bitstring)의 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 엔트로피 부호화를 통해서 영상 부호화의 압축 성능이 향상될 수 있다.
또한, 엔트로피 부호화를 위해 지수 골롬(exponential golomb), 문맥-적응형 가변 길이 코딩(Context-Adaptive Variable Length Coding; CAVLC) 및 문맥-적응형 이진 산술 코딩(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding; CABAC) 등과 같은 부호화 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 복호화부(150)는 가변 길이 부호화(Variable Lenghth Coding/Code; VLC) 테이블을 이용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 복호화부(150)는 대상 심볼에 대한 이진화(binarization) 방법을 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 복호화부(150)는 대상 심볼/빈(bin)의 확률 모델(probability model)을 도출할 수 있다. 엔트로피 복호화부(150)는 도출된 이진화 방법 또는 확률 모델을 사용하여 엔트로피 부호화를 수행할 수도 있다.
부호화 장치(100)에 의해 인터 예측을 통한 부호화를 수행되기 때문에, 부호화된 현재 영상은 이후에 처리되는 다른 영상(들)에 대하여 참조 영상으로서 사용될 수 있다. 따라서, 부호화 장치(100)는 부호화된 현재 영상을 다시 복호화할 수 있고, 복호화된 영상을 참조 영상으로서 저장할 수 있다. 복호화를 위해 부호화된 현재 영상에 대한 역양자화 및 역변환이 처리될 수 있다.
양자화된 계수는 역양자화부(160)에서 역양자화될(inversely quantized) 수 있고, 역변환부(170)에서 역변환될(inversely transformed) 수 있다. 역양자화 및 역변환된 계수는 가산기(175)를 통해 예측 블록과 합해질 수 있다, 역양자화 및 역변환된 계수 및 예측 블록을 합함으로써 복원된(reconstructed) 블록이 생성될 수 있다.
복원된 블록은 필터부(180)를 거칠 수 있다. 필터부(180)는 디블록킹 필터(deblocking filter), 에스에이오(Sample Adaptive Offset; SAO), 에이엘에프(Adaptive Loop Filter; ALF) 중 적어도 하나 이상을 복원된 블록 또는 복원된 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(180)는 적응적(adaptive) 인루프(in-loop) 필터로 칭해질 수도 있다.
디블록킹 필터는 블록들 간의 경계에서 발생한 블록 왜곡을 제거할 수 있다. SAO는 코딩 에러에 대한 보상을 위해 픽셀 값에 적정 오프셋(offset) 값을 더할 수 있다. ALF는 복원된 영상 및 원래의 영상을 비교한 값에 기반하여 필터링을 수행할 수 있다. 필터부(180)를 거친 복원된 블록은 참조 픽쳐 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 복호화 장치의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.
복호화 장치(200)는 비디오 복호화 장치 또는 영상 복호화 장치일 수 있다.
도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽쳐 버퍼(270)를 포함할 수 있다.
복호화 장치(200)는 부호화 장치(100)에서 출력된 비트스트림을 수신할 수 있다. 복호화 장치(200)는 비트스트림에 대하여 인트라 모드 및/또는 인터 모드의 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 복호화 장치(200)는 복호화를 통해 복원된 영상을 생성할 수 있고, 생성된 복원된 영상을 출력할 수 있다.
예를 들면, 복호화에 사용되는 예측 모드에 따른 인트라 모드 또는 인터 모드로의 전환은 스위치에 의해 이루어질 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인트라 모드인 경우 스위치가 인트라로 전환될 수 있다. 복호화에 사용되는 예측 모드가 인터 모드인 경우 스위치가 인터로 전환될 수 있다.
복호화 장치(200)는 입력된 비트스트림으로부터 복원된 잔차 블록(reconstructed residual block)을 획득할 수 있고, 예측 블록을 생성할 수 있다. 복원된 잔차 블록 및 예측 블록이 획득되면, 복호화 장치(200)는 복원된 잔차 블록 및 예측 블록을 더함으로써 복원된 블록을 생성할 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 확률 분포에 기초하여 비트스트림에 대한 엔트로피 복호화를 수행함으로써 심볼들을 생성할 수 있다. 생성된 심볼들은 양자화된 계수(quantized coefficient) 형태의 심볼을 포함할 수 있다. 여기에서, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법과 유사할 수 있다. 예를 들면, 엔트로피 복호화 방법은 상술된 엔트로피 부호화 방법의 역과정일 수 있다.
양자화된 계수는 역양자화부(220)에서 역양자화될 수 있다. 또한, 역양자화된 계수는 역변환부(230)에서 역변환될 수 있다. 양자화된 계수가 역양자화 및 역변환 된 결과로서, 복원된 잔차 블록이 생성될 수 있다. 이때, 역양자화부(220)는 양자화된 계수에 양자화 행렬을 적용할 수 있다.
인트라 모드가 사용되는 경우, 인트라 예측부(240)는 현재 블록 주변의 이미 복호화된 블록의 픽셀 값을 이용하는 공간적 예측을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다.
인터 예측부(250)는 움직임 보상부를 포함할 수 있다. 인터 모드가 사용되는 경우, 움직임 보상부는 움직임 벡터 및 참조 영상을 이용하는 움직임 보상을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 영상은 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장될 수 있다.
복원된 잔차 블록 및 예측 블록은 가산기(255)를 통해 더해질 수 있다. 가산기(255)는 복원된 잔차 블록 및 예측 블록을 더함으로써 복원된 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록은 필터부(260)를 거칠 수 있다. 필터부(260)는 디블록킹 필터, SAO 및 ALF 중 적어도 하나 이상을 복원된 블록 또는 복원된 픽쳐에 적용할 수 있다. 필터부(260)는 복원된 영상을 출력할 수 있다. 복원된 영상은 참조 픽쳐 버퍼(270)에 저장되어 인터 예측에 사용될 수 있다.
도 3은 영상을 부호화 및 복호화할 때의 영상의 분할 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
영상을 효율적으로 분할하기 위해, 부호화 및 복호화에 있어서, 코딩 유닛(Coding Unit; CU)이 사용될 수 있다. 유닛은 1) 영상 샘플들을 포함하는 블록 및 2) 구문 요소(syntax element)을 합쳐서 지칭하는 용어일 수 있다. 예를 들면, "유닛의 분할"은 "유닛에 해당하는 블록의 분할"을 의미할 수 있다.
도 3을 참조하면, 영상(300)은 최대 코딩 유닛(Largest Coding Unit; LCU)의 단위로 순차적으로 분할될 수 있고, 영상(300)의 분할 구조는 LCU에 따라서 결정될 수 있다. 여기서, LCU는 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
분할 구조는 LCU(310) 내에서의, 영상을 효율적으로 부호화하기 위한, 코딩 유닛(Coding Unit; CU)의 분포를 의미할 수 있다. 이러한 분포는 하나의 CU를 4개의 CU들로 분할할지 여부에 따라 결정될 수 있다. 분할에 의해 생성된 CU의 가로 크기 및 세로 크기는 각각 분할 전의 CU의 가로 크기의 절반 및 세로 크기의 절반일 수 있다. 분할된 CU는 동일한 방식으로 가로 크기 및 세로 크기가 절반으로 감소된 4개의 CU로 재귀적으로 분할될 수 있다.
이때, CU의 분할은 기정의된 깊이까지 재귀적으로 이루어질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 크기를 나타내는 정보일 수 있다. 각 CU 별로 깊이 정보가 저장될 수 있다. 예컨대, LCU의 깊이는 0일 수 있고, 최소 코딩 유닛(Smallest Coding Unit; SCU)의 깊이는 기정의된 최대 깊이일 수 있다. 여기서, LCU는 상술된 것과 같이 최대의 코딩 유닛 크기를 가지는 CU일 수 있고, SCU는 최소의 코딩 유닛 크기를 가지는 CU일 수 있다.
LCU(310)로부터 분할이 시작될 수 있고, 분할에 의해 CU의 가로 크기 및 세로 크기가 절반으로 줄어들 때마다 CU의 깊이는 1씩 증가할 수 있다. 각각의 깊이 별로, 분할되지 않는 CU는 2Nx2N 크기를 가질 수 있다. 또한, 분할되는 CU의 경우, 2Nx2N 크기의 CU가 NxN 크기를 가지는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. N의 크기는 깊이가 1씩 증가할 때마다 절반으로 감소할 수 있다.
도 3을 참조하면, 깊이가 0인 LCU는 64x64 픽셀들일 수 있다. 0은 최소 깊이일 수 있다. 깊이가 3인 SCU는 8x8 픽셀들일 수 있다. 3은 최대 깊이일 수 있다. 이때, LCU인 64x64 픽셀들의 CU는 깊이 0으로 표현될 수 있다. 32x32 픽셀들의 CU는 깊이 1로 표현될 수 있다. 16x16 픽셀들의 CU는 깊이 2로 표현될 수 있다. SCU인 8x8 픽셀들의 CU는 깊이 3으로 표현될 수 있다.
또한, CU가 분할되는지 여부에 대한 정보는 CU의 분할 정보를 통해 표현될 수 있다. 분할 정보는 1비트의 정보일 수 있다. SCU를 제외한 모든 CU는 분할 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, CU가 분할되지 않는 경우 CU의 분할 정보의 값은 0일 수 있고, CU가 분할되는 경우 CU의 분할 정보의 값은 1일 수 있다.
도 4는 코딩 유닛(CU)이 포함할 수 있는 예측 유닛(PU)의 형태를 도시한 도면이다.
LCU로부터 분할된 CU 중 더 이상 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 예측 유닛(Prediction Unit; PU)들로 분할될 수 있다. 이러한 분할 또한, 파티션(partition)로 칭해질 수 있다.
PU는 예측에 대한 기본 단위일 수 있다. PU는 스킵(skip) 모드, 인터 모드 및 인트라 모드 중 어느 하나로 부호화 및 복호화될 수 있다. PU는 각 모드에 따라서 다양한 형태로 분할될 수 있다.
스킵 모드에서는, CU 내에 분할이 존재하지 않을 수 있다. 스킵 모드에서는 분할 없이 PU 및 CU의 크기들이 동일한 2Nx2N 모드(410)가 지원될 수 있다.
인터 모드에서는, CU 내에서 8가지로 분할된 형태들이 지원될 수 있다. 예를 들면, 인터 모드에서는 2Nx2N 모드(410), 2NxN 모드(415), Nx2N 모드(420), NxN 모드(425), 2NxnU 모드(430), 2NxnD 모드(435), nLx2N 모드(440) 및 nRx2N 모드(445)가 지원될 수 있다.
인트라 모드에서는, 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425)가 지원될 수 있다.
2Nx2N 모드(410)에서는 2Nx2N의 크기의 PU가 부호화될 수 있다. 2Nx2N의 크기의 PU는 CU의 크기와 동일한 크기의 PU를 의미할 수 있다. 예를 들면, 2Nx2N의 크기의 PU는 64x64, 32x32, 16x16 또는 8x8의 크기를 가질 수 있다.
NxN 모드(425)에서는 NxN의 크기의 PU가 부호화될 수 있다.
예를 들면, 인트라 예측에서, PU의 크기가 8x8일 때, 4개의 분할된 PU들이 부호화될 수 있다. 분할된 PU의 크기는 4x4일 수 있다.
PU가 인트라 모드에 의해 부호화될 경우, PU는 복수의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드를 사용하여 부호화될 수 있다. 예를 들면, 고 효율 비디오 코딩(High Efficiency Video Coding; HEVC) 기술에서는 35 개의 인트라 예측 모드들을 제공할 수 있고, PU는 35 개의 인트라 예측 모드들 중 하나의 인트라 예측 모드로 부호화될 수 있다.
PU가 2Nx2N 모드(410) 및 NxN 모드(425) 중 어느 모드에 의해 부호화될 것인가는 율-왜곡 비용(rate-distortion cost)에 의해 결정될 수 있다.
부호화 장치(100)는 2Nx2N 크기의 PU에 대해 부호화 연산을 수행할 수 있다. 여기에서, 부호화 연산은 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들의 각각으로 PU를 부호화하는 것일 수 있다. 부호화 연산을 통해 2Nx2N 크기의 PU에 대한 최적의 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 최적의 인트라 예측 모드는 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들 중 2Nx2N 크기의 PU의 부호화에 대하여 최소의 율-왜곡 비용을 발생시키는 인트라 예측 모드일 수 있다.
또한, 부호화 장치(100)는 NxN으로 분할된 PU들의 각 PU에 대해서 순차적으로 부호화 연산을 수행할 수 있다. 여기에서, 부호화 연산은 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들의 각각으로 PU를 부호화하는 것일 수 있다. 부호화 연산을 통해 NxN 크기의 PU에 대한 최적의 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 최적의 인트라 예측 모드는 부호화 장치(100)가 사용할 수 있는 복수의 인트라 예측 모드들 중 NxN 크기의 PU의 부호화에 대하여 최소의 율-왜곡 비용을 발생시키는 인트라 예측 모드일 수 있다.
부호화 장치(100)는 2Nx2N 크기의 PU의 율-왜곡 비용 및 NxN 크기의 PU들의 율-왜곡 비용들의 비교에 기반하여 2Nx2N 크기의 PU 및 NxN 크기의 PU들 중 어느 것을 부호화할 지를 결정할 수 있다.
도 5는 코딩 유닛(CU)에 포함될 수 있는 변환 유닛(TU)의 형태를 도시한 도면이다.
변환 유닛(Transform Unit; TU)은 CU 내에서 변환, 양자화, 역변환, 역양자화, 엔트로피 부호화 및 엔트로피 복호화의 과정을 위해 사용되는 기본 단위일 수 있다. TU는 정사각형 형태 또는 직사각형 형태를 가질 수 있다.
LCU로부터 분할된 CU 중, 더 이상 CU들로 분할되지 않는 CU는 하나 이상의 TU들로 분할될 수 있다. 이때, TU의 분할 구조는 쿼드-트리(quad-tree) 구조일 수 있다. 예컨대, 도 5에서 도시된 것과 같이, 하나의 CU(510)가 쿼드-트리 구조에 따라서 한 번 혹은 그 이상 분할될 수 있다. 분할을 통해, 하나의 CU(510)는 다양한 크기의 TU들로 구성될 수 있다.
부호화 장치(100)에서, 64x64 크기의 부호화 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU)는 재귀적인 쿼드-크리 구조에 의해 더 작은 복수의 CU들로 분할될 수 있다. 하나의 CU는 동일한 크기들을 갖는 4개의 CU들로 분할될 수 있다. CU는 재귀적으로 분할될 수 있으며, 각 CU는 쿼드 트리의 구조를 가질 수 있다.
CU는 깊이를 가질 수 있다. CU가 분할되면, 분할에 의해 생성된 CU들은 분할된 CU의 깊이에서 1 증가한 깊이를 가질 수 있다.
예를 들면, CU의 깊이는 0 내지 3의 값을 가질 수 있다. CU의 크기는 CU의 깊이에 따라 64x64로부터 8x8까지의 크기일 수 있다.
CU에 대한 재귀적인 분할을 통해, 최소의 율-왜곡 비율을 발생시키는 최적의 분할 방법이 선택될 수 있다.
도 6은 인트라 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 그래프의 중심으로부터 외곽으로의 화살표들은 인트라 예측 모드들의 예측 방향들을 나타낼 수 있다. 또한, 화살표에 근접하게 표시된 숫자는 인트라 예측 모드 또는 인트라 예측 모드의 예측 방향에 할당된 모드 값의 일 예를 나타낼 수 있다.
인트라 부호화 및/또는 복호화는 대상 유닛의 주변의 유닛의 참조 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. 주변의 유닛은 주변의 복원된 유닛일 수 있다. 예를 들면, 인트라 부호화 및/또는 복호화는 주변의 복원된 유닛이 포함하는 참조 샘플의 값 또는 부호화 파라미터를 이용하여 수행될 수 있다.
부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 현재 픽쳐 내의 샘플의 정보에 기초하여 대상 유닛에 대한 인트라 예측을 수행함으로써 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 수행할 때, 부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 현재 픽쳐 내의 샘플의 정보에 기반하여 인트라 예측을 수행함으로써 대상 유닛에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 인트라 예측을 수행할 때, 부호화 장치(100) 및/또는 복호화 장치(200)는 적어도 하나의 복원된 참조 샘플에 기반하여 방향성 예측 및/또는 비방향성 예측을 수행할 수 있다.
예측 블록은 인트라 예측의 수행의 결과로 생성된 블록을 의미할 수 있다. 예측 블록은 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
예측 블록의 단위는 CU, PU 및 TU 중 적어도 하나의 크기일 수 있다. 예측 블록은 2Nx2N의 크기 또는 NxN의 크기를 갖는, 정사각형의 형태를 가질 수 있다. NxN의 크기는 4x4, 8x8, 16x16, 32x32 및 64x64 등을 포함할 수 있다.
또는, 예측 블록은 2x2, 4x4, 16x16, 32x32 또는 64x64 등의 크기를 갖는 정사각형의 형태의 블록일 수 있고, 2x8, 4x8, 2x16, 4x16 및 8x16 등의 크기를 갖는 직사각형 모양의 블록일 수도 있다.
인트라 예측은 대상 유닛에 대한 인트라 예측 모드에 따라 수행될 수 있다. 대상 유닛이 가질 수 있는 인트라 예측 모드의 개수는 기정의된 고정된 값일 수 있으며, 예측 블록의 속성에 따라 다르게 결정된 값일 수 있다. 예를 들면, 예측 블록의 속성은 예측 블록의 크기 및 예측 블록의 타입 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는 예측 유닛의 크기에 관계없이 35개로 고정될 수 있다. 또는, 예를 들면, 인트라 예측 모드의 개수는 3, 5, 9, 17, 34, 35 또는 36 등일 수 있다.
인트라 예측 모드는 도 6에서 도시된 것과 같이 2개의 비방향성 모드들 및 33개의 방향성 모드들을 포함할 수 있다. 2개의 비방향성 모드들은 디씨(DC) 모드 및 플래너(Planar) 모드를 포함할 수 있다.
예를 들면, 모드 값이 26인 수직 모드의 경우, 참조 샘플의 픽셀 값에 기반하여 수직 방향으로 예측이 수행될 수 있다. 예를 들면, 모드 값이 10인 수평 모드의 경우, 참조 샘플의 픽셀 값에 기반하여 수평 방향으로 예측이 수행될 수 있다.
전술된 모드 이외의 방향성 모드인 경우에도 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 방향성 모드에 대응하는 각도에 따라 참조 샘플을 이용하여 대상 유닛에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다.
수직 모드의 우측에 위치한 인트라 예측 모드는 수직 우측 모드(vertical-right mode)로 명명될 수 있다. 수평 모드의 하단에 위치한 인트라 예측 모드는 수형 하단 모드(horizontal-below mode)로 명명될 수 있다. 예를 들면, 도 6에서, 모드 값이 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 및 34 중 하나인 인트라 예측 모드들은 수직 우측 모드들(613)일 수 있다. 모드 값이 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9 중 하나인 인트라 예측 모드들은 수평 하단 모드들(616)일 수 있다.
비방향성 모드는 디씨(DC) 모드 및 플래너(planar) 모드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디씨 모드의 모드 값은 1일 수 있다. 플래너 모드의 모드 값은 0일 수 있다.
방향성 모드는 각진(angular) 모드를 포함할 수 있다. 복수의 인트라 예측 모드들 중 DC 모드 및 플래너 모드를 제외한 나머지의 모드는 방향성 모드일 수 있다.
DC 모드인 경우, 복수의 참조 샘플들의 픽셀 값들의 평균에 기반하여 예측 블록이 생성될 수 있다. 예를 들면, 예측 블록의 픽셀의 값은 복수의 참조 샘플들의 픽셀 값들의 평균에 기반하여 결정될 수 있다.
전술된 인트라 예측 모드들의 개수 및 각 인트라 예측 모드들의 모드 값은 단지 예시적인 것일 수 있다. 전술된 인트라 예측 모드들의 개수 및 각 인트라 예측 모드들의 모드 값은 실시예, 구현 및/또는 필요에 따라 다르게 정의될 수도 있다.
인트라 예측 모드의 개수는 색 성분(color component)의 타입에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 색 성분이 휘도(luma) 신호인지 아니면 색차(chroma) 신호인지에 따라 예측 모드의 개수가 다를 수 있다.
도 7은 인터 예측 과정의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 사각형은 영상(또는, 픽쳐)를 나타낼 수 있다. 또한, 도 7에서 화살표는 예측 방향을 나타낼 수 있다. 즉, 영상은 예측 방향에 따라 부호화 및/또는 복호화될 수 있다.
각 영상(또는, 픽쳐)는 부호화 타입에 따라 I 픽쳐(Intra Picture), P 픽쳐(Uni-prediction Picture), B 픽쳐(Bi-prediction Picture)로 분류될 수 있다. 각 픽쳐는 각 픽쳐의 부호화 타입에 따라 부호화될 수 있다.
부호화의 대상인 영상이 I 픽쳐인 경우, 영상은 인터 예측 없이 영상 자체에 대해 부호화될 수 있다. 부호화의 대상인 영상이 P 픽쳐인 경우, 영상은 순방향으로만 참조 픽쳐를 이용하는 인터 예측을 통해 부호화될 수 있다. 부호화의 대상인 영상이 B 픽쳐인 경우, 순방향 및 역방향의 양측으로 참조 픽쳐들을 이용하는 인터 예측을 통해 부호화될 수 있으며, 순방향 및 역방향 중 일 방향으로 참조 픽쳐를 이용하는 인터 예측을 통해 부호화될 수 있다.
참조 픽쳐를 이용하여 부호화 및/또는 복호화되는 P 픽쳐 및 B 픽쳐는 인터 예측이 사용되는 영상으로 간주될 수 있다.
아래에서, 실시예에 따른 인터 모드에서의 인터 예측에 대해 구체적으로 설명된다.
인터 모드에서, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 부호화 대상 유닛 및 복호화 대상 유닛에 대한 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 예를 들면, 부호화 장치(100) 또는 복호화 장치(200)는 복원된 주변 유닛의 움직임 정보를 부호화 대상 유닛 또는 복호화 대상 유닛의 움직임 정보로 사용함으로써 예측 및/또는 움직임 보상을 수행할 수 있다. 여기에서, 부호화 대상 유닛 또는 복호화 대상 유닛은 예측 유닛 및/또는 예측 유닛 파티션을 의미할 수 있다.
인터 예측은 참조 픽쳐 및 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 인터 예측은 전술된 스킵 모드를 이용할 수도 있다.
참조 픽쳐(reference picture)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 현재 픽쳐의 이후 픽쳐 중 적어도 하나일 수 있다. 이때, 인터 예측은 참조 픽쳐에 기반하여 현재 픽쳐의 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다. 여기에서, 참조 픽쳐는 블록의 예측에 이용되는 영상을 의미할 수 있다.
이때, 참조 픽쳐 내의 영역은 참조 픽쳐를 지시하는 참조 픽쳐 인덱스(refIdx) 및 후술될 움직임 벡터(motion vector) 등을 이용함으로써 특정될 수 있다.
인터 예측은 참조 픽쳐 및 참조 픽쳐 내에서 현재 블록에 대응하는 참조 블록을 선택할 수 있고, 선택된 참조 블록을 사용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다. 현재 블록은 현재 픽쳐의 블록들 중 현재 부호화 또는 복호화의 대상인 블록일 수 있다.
움직임 정보는 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각에 의해 인터 예측 중 도출될 수 있다. 또한, 도출된 움직임 정보는 인터 예측을 수행하는데 사용될 수 있다.
이때, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 복원된 주변 블록(neighboring block)의 움직임 정보 및/또는 콜 블록(collocated block; col block)의 움직임 정보를 이용함으로써 부호화 효율 및/또는 복호화 효율을 향상시킬 수 있다. 콜 블록은 이미 복원된 콜 픽쳐(collocated picture; col picture) 내의 현재 블록에 대응하는 블록일 수 있다.
복원된 주변 블록은 현재 픽쳐 내의 블록이면서, 이미 부호화 및/또는 복호화를 통해 복원된 블록일 수 있다. 복원된 블록은 현재 블록에 인접한 이웃 블록 및/또는 현재 블록의 외부 코너에 위치한 블록일 수 있다. 여기에서, 현재 블록의 외부 코너에 위치한 블록이란, 현재 블록에 가로로 인접한 이웃 블록에 세로로 인접한 블록 또는 현재 블록에 세로로 인접한 이웃 블록에 가로로 인접한 블록일 수 있다.
예를 들면, 복원된 주변 유닛은 대상 유닛의 좌측에 위치한 유닛, 대상 유닛의 상단에 위치한 유닛, 대상 유닛의 좌측 하단 코너에 위치한 유닛, 대상 유닛의 우측 상단 코너에 위치한 유닛 또는 대상 유닛의 좌측 상단 코너에 위치한 유닛일 수 있다.
부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 콜 픽쳐 내에서 공간적으로 현재 블록에 대응하는 위치에 존재하는 블록을 결정할 수 있고, 결정된 블록을 기준으로 기정의된 상대적인 위치를 결정할 수 있다. 기정의된 상대적인 위치는 공간적으로 현재 블록에 대응하는 위치에 존재하는 블록의 내부 및/또는 외부의 위치일 수 있다. 또한, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 결정된 기정의된 상대적인 위치에 기반하여 콜 블록을 도출할 수 있다. 여기서, 콜 픽쳐는 참조 픽쳐 리스트에 포함된 적어도 하나의 참조 픽쳐 중에서 하나의 픽쳐일 수 있다.
참조 픽쳐 내의 블록은 복원된 참조 픽쳐 내에서 현재 블록의 위치에 공간적으로 대응되는 위치에 존재할 수 있다. 말하자면, 현재 픽쳐 내에서의 현재 블록의 위치 및 참조 픽쳐 내에서의 블록의 위치는 서로 대응할 수 있다. 이하, 참조 픽쳐에 포함된 블록의 움직임 정보는 시간적 움직임 정보로 불릴 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식은 현재 블록의 예측 모드에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 인터 예측을 위해 적용되는 예측 모드로서, 향상된 움직임 벡터 예측자(Advanced Motion Vector Predictor; AMVP) 및 머지(merge) 등이 있을 수 있다.
예를 들면, 예측 모드로서, AMVP가 적용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 복원된 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 콜 블록의 움직임 벡터를 이용하여 예측 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다. 복원된 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 콜 블록의 움직임 벡터는 예측 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다.
부호화 장치(100)에 의해 생성된 비트스트림은 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 움직임 벡터 인덱스는 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 예측 움직임 벡터를 지시할 수 있다. 비트스트림을 통해 예측 움직임 벡터 인덱스는 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다.
복호화 장치(200)는 예측 움직임 벡터 인덱스를 이용하여 예측 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 예측 움직임 벡터 후보 중에서 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다.
부호화 장치(100)는 현재 블록의 움직임 벡터 및 예측 움직임 벡터 간의 움직임 벡터 차분(MVD: Motion Vector Difference)을 계산할 수 있고, MVD를 부호화할 수 있다. 비트스트림은 부호화된 MVD를 포함할 수 있다. MVD는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 이 때, 복호화 장치(200)는 수신된 MVD를 복호화할 수 있다. 복호화 장치(200)는 복호화된 MVD 및 예측 움직임 벡터의 합을 통해 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
비트스트림은 참조 픽쳐를 지시하는 참조 픽쳐 인덱스 등을 포함할 수 있다. 참조 픽쳐 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화 장치(100)로부터 복호화 장치(200)로 전송될 수 있다. 복호화 장치(200)는 주변 블록의 움직임 정보들을 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 예측할 수 있고, 예측된 움직임 벡터 및 움직임 벡터 차분을 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 복호화 장치(200)는 유도된 움직임 벡터와 참조 픽쳐 인덱스 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
부호화 대상 유닛 및 복호화 대상 유닛에 대해서 복원된 주변 유닛의 움직임 정보가 사용될 수 있기 때문에, 특정한 인터 예측 모드에서는, 부호화 장치(100)가 대상 유닛에 대한 움직임 정보를 별도로 부호화하지 않을 수도 있다. 대상 유닛의 움직임 정보가 부호화되지 않으면, 복호화 장치(200)로 전송되는 비트량이 감소될 수 있고, 부호화 효율이 향상될 수 있다. 예를 들면, 이러한 대상 유닛의 움직임 정보가 부호화되지 않는 인터 예측 모드로서, 스킵 모드(skip mode) 및/또는 머지 모드(merge mode) 등이 있을 수 있다. 이때, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)는 복원된 주변 유닛 중 어떤 유닛의 움직임 정보를 대상 유닛의 움직임 정보로서 사용되는지를 지시하는 식별자 및/또는 인덱스를 사용할 수 있다.
움직임 정보의 도출 방식의 다른 예로, 머지(merge)가 있다. 머지란 복수의 블록들에 대한 움직임의 병합을 의미할 수 있다. 머지는 하나의 블록의 움직임 정보를 다른 블록에도 함께 적용시키는 것을 의미할 수 있다. 머지가 적용되는 경우, 부호화 장치(100) 및 복호화 장치(200)의 각각은 복원된 주변 블록의 움직임 정보 및/또는 콜 블록의 움직임 정보를 이용하여 머지 후보 목록(merge candidate list)를 생성할 수 있다. 움직임 정보는 1) 움직임 벡터, 2) 참조 영상에 대한 인덱스, 및 3) 예측 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예측 방향은 단방향 또는 양방향일 수 있다.
이때, 머지는 CU 단위 또는 PU 단위로 적용될 수 있다. CU 단위 또는 PU 단위로 머지가 수행되는 경우, 부호화 장치(100)는 비트스트림을 통해 기정의된 정보를 복호화 장치(200)로 전송할 수 있다. 비트스트림은 기정의된 정보를 포함할 수 있다. 기정의된 정보는, 1) 블록 파티션(partition)별로 머지를 수행할지 여부를 나타내는 정보, 2) 현재 블록에 인접한 주변 블록들 중 어떤 블록과 머지를 할 것인가에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 현재 블록의 주변 블록들은 현재 블록의 좌측 인접 블록, 현재 블록의 상단 인접 블록 및 현재 블록의 시간적(temporal) 인접 블록 등을 포함할 수 있다.
머지 후보 목록은 움직임 정보들이 저장된 목록을 나타낼 수 있다. 또한, 머지 후보 목록은 머지가 수행되기 전에 생성될 수 있다. 머지 후보 목록에 저장되는 움직임 정보는, 1) 현재 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보 또는 2) 참조 영상 에서 현재 블록에 대응하는 콜 블록(collocated block) 움직임 정보일 수 있다. 또한, 머지 후보 목록에 저장된 움직임 정보는 이미 머지 후보 목록에 존재하는 움직임 정보들의 조합에 의해 생성된 새로운 움직임 정보일 수 있다.
스킵 모드는 주변 블록의 정보를 그대로 현재 블록에 적용하는 모드일 수 있다. 스킵 모드는 인터 예측에 이용되는 모드 중 하나일 수 있다. 스킵 모드가 사용되는 경우, 부호화 장치(100)는 어떤 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로서 이용할 것인지에 대한 정보만을 비트스트림을 통해 복호화 장치(200)에 전송할 수 있다. 부호화 장치(100)는 다른 정보는 복호화 장치(200)에 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면, 다른 정보는 신택스(syntax) 정보일 수 있다. 신택스 정보는 움직임 벡터 차분 정보를 포함할 수 있다.
픽쳐 분할 정보를 사용하는 픽쳐의 분할
비디오를 구성하는 픽쳐들을 부호화함에 있어서, 픽쳐는 복수의 부분(part)들로 분할될 수 있고, 복수의 부분들의 각각이 부호화될 수 있다. 이 때, 복호화 장치가 분할된 픽쳐의 복호화를 수행하기 위해서는 픽쳐의 분할에 관련된 정보가 요구될 수 있다.
부호화 장치는 픽쳐의 분할을 나타내는 픽쳐 분할 정보를 복호화 장치로 전송할 수 있다. 복호화 장치는 픽쳐 분할 정보를 사용하여 픽쳐의 복호화를 수행할 수 있다.
픽쳐의 헤더(header) 정보는 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있다. 또는, 픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 헤더 정보에 포함될 수 있다. 픽쳐의 헤더 정보는 하나 이상의 픽쳐들의 각각에 적용되는 정보일 수 있다.
연속된 하나 이상의 픽쳐들에서, 픽쳐의 분할이 변경되면 어떻게 픽쳐의 분할이 이루어지는 가를 나타내는 픽쳐 분할 정보가 변경될 수 있다. 부호화 장치는 복수의 픽쳐들을 처리함에 있어서 픽쳐 분할 정보가 변경되면 변경에 따른 새로운 픽쳐 분할 정보를 복호화 장치로 전송할 수 있다.
예를 들면, 픽쳐 파라미터 세트(Picture Parameter Set; PPS)는 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있고, 부호화 장치는 PPS를 복호화 장치로 전송할 수 있다. PPS는 PPS의 식별자(identifier; ID)인 PPS ID를 포함할 수 있다. 부호화 장치는 PPS ID를 통해 어떠한 PPS가 픽쳐를 위해 사용되는지를 복호화 장치에게 알릴 수 있다. PPS의 픽쳐 분할 정보에 의해 픽쳐의 분할이 이루어질 수 있다.
동영상의 부호화에 있어서, 동영상을 구성하는 픽쳐들에 대한 픽쳐 분할 정보는 빈번하게 반복적으로 변경될 수 있다. 부호화 장치가 픽쳐 분할 정보가 변경될 때 마다 새로운 픽쳐 분할 정보를 매번 복호화 장치로 전송해야 하면 부호화 효율 및 복호화 효율이 떨어질 수 있다. 따라서, 픽쳐에 적용되는 픽쳐 분할 정보가 변경될 경우에도 픽쳐 분할 정보의 부호화, 전송 및 복호화가 생략될 수 있다면, 부호화 효율 및 복호화 효율이 향상될 수 있다.
아래의 실시예들에서는 2개 이상의 픽쳐 분할 정보를 사용하여 부호화된 동영상의 비트스트림에 대하여, 하나의 픽쳐 분할 정보를 사용하여 다른 픽쳐 분할 정보를 유도할 수 있게 하는 방법이 설명된다.
하나의 픽쳐 분할 정보에 기반하여 다른 픽쳐 분할 정보가 유도됨에 따라 적어도 2개의 상이한 픽쳐 분할 방식들이 하나의 픽쳐 분할 정보를 포함하는 다른 정보에 의해 제공될 수 있다.
도 8은 일 예에 따른 타일을 사용하는 픽쳐의 분할을 나타낸다.
도 8에서는, 픽쳐가 실선으로 도시되었고, 타일이 점선으로 도시되었다. 도시된 것과 같이, 픽쳐는 복수의 타일들로 분할될 수 있다.
타일은 픽쳐의 분할의 단위로서 사용되는 개체(entity) 중 하나일 수 있다. 타일은 픽쳐의 분할의 단위일 수 있다. 또는, 타일은 픽쳐 분할 부호화의 단위일 수 있다.
타일에 관련된 정보는 PPS를 통해 시그널링될 수 있다. PPS는 픽쳐의 타일들의 정보를 포함하거나, 픽쳐를 복수의 타일들로 분할하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
아래의 표 1은 pic_parameter_set_rbsp의 구조의 일 예를 나타낸다. 픽쳐 분할 정보는 pic_parameter_set_rbsp이거나, pic_parameter_set_rbsp을 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000001
pic_parameter_set_rbsp는 아래와 같은 요소를 포함할 수 있다.
- tiles_enabled_flag: tiles_enabled_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐 안에 1개 이상의 타일이 존재하는지 여부를 지시하는 타일 존재 지시 플래그일 수 있다.
예를 들면, tiles_enabled_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐 안에 타일이 존재하지 않는 것을 나타낼 수있다. tiles_enabled_flag의 값이 "1"인 것은은 PPS를 참조하는 픽쳐 안에 1개 이상의 타일이 존재한다는 것을 나타낼 수 있다.
하나의 코드된 비디오 시퀀스(Coded Video Sequence; CVS) 내의 모든 활성화된(activated) PPS들의 tile_enabled_flag들의 값들은 동일할 수 있다.
- num_tile_columns_minus1: num_tile_columns_minus1은 분할된 픽쳐의 가로 방향의 타일 개수에 대응하는 열 타일 개수 정보일 수 있다. 예를 들면, "num_tile_columns_minus1 + 1"의 값은 분할된 픽쳐에서 가로 방향의 타일들의 개수를 나타낼 수 있다. 또는, "num_tile_columns_minus1 + 1"의 값은 한 행 내의 타일들의 개수를 나타낼 수 있다.
- num_tile_rows_minus1: num_tile_rows_minus1은 분할된 픽쳐의 세로 방향의 타일 개수에 대응하는 행 타일 개수 정보일 수 있다. 예를 들면, "num_tile_rows_minus1 + 1"의 값은 분할된 픽쳐에서 세로 방향의 타일들의 개수를 나타낼 수 있다. 또는, "num_tile_row_minus1 + 1"의 값은 한 열 내의 타일들의 개수를 나타낼 수 있다.
- uniform_spacing_flag: uniform_spacing_flag는 픽쳐가 가로 방향 및 세로 방향으로 균등하게 타일들로 분할되는지 여부를 지시하는 균등 분할 지시 플래그일 수 있다. 예를 들면, uniform_spacing_flag는 픽쳐의 타일들의 크기들이 모두 동일한 지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 예를 들면, uniform_spacing_flag의 값이 "0"인 것은 픽쳐가 가로 방향 및/또는 세로 방향으로 균등하게 분할되지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. uniform_spacing_flag의 값이 "1"인 것은 픽쳐가 가로 방향 및 세로 방향으로 균등하게 분할된다는 것을 나타낼 수 있다. uniform_spacing_flag의 값이 "0"인 경우, 픽쳐의 분할을 위해 후술될 column_width_minus1[ i ] 및 row_height_minus1[ i ] 등과 같은 분할을 더 구체적으로 정의하는 요소가 추가적으로 요구될 수 있다.
- column_width_minus1[ i ]: column_width_minus1[ i ]는 i 번째 열의 타일의 넓이에 대응하는 타일 넓이 정보일 수 있다. i 는 0 이상이고, 타일들의 열의 개수 n 보다 작은 정수일 수 있다. 예를 들면, "column_width_minus1[ i ] + 1"는 i+1 번째 열의 타일의 넓이를 나타낼 수 있다. 넓이는 기정의된 단위로 표현될 수 있다. 예를 들면, 넓이의 단위는 코딩 트리 블록(Coding Tree Block; CTB)일 수 있다.
- row_height_minus1[ i ]: row_height_minus1[ i ]는 i 번째 행의 타일의 높이에 대응하는 타일 높이 정보일 수 있다. i 는 0 이상이고, 타일들의 행의 개수 n 보다 작은 정수일 수 있다. 예를 들면, "row_height_minus1[ i ] + 1"는 i+1 번째 행의 타일의 높이를 나타낼 수 있다. 높이는 기정의된 단위로 표현될 수 있다. 예를 들면, 높이의 단위는 CTB일 수 있다.
일 예에 있어서, 픽쳐 분할 정보는 PPS에 포함될 수 있고, PPS가 전송될 때 PPS의 일부로서 전송될 수 있다. 복호화 장치는 픽쳐에 대한 PPS를 참조함으로써 픽쳐의 분할에 대해 요구되는 픽쳐 분할 정보를 획득할 수 있다.
부호화 장치가 이전에 전송된 것과는 상이한 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위해서, 우선 부호화 장치는 새로운 픽쳐 분할 정보를 포함하고, 새로운 PPS ID를 포함하는, 새로운 PPS를 복호화 장치로 전송할 수 있다. 다음으로, 부호화 장치는 상기의 PPS ID를 포함하는 슬라이스 헤더를 복호화 장치로 전송할 수 있다.
특정된 규칙에 따라 변화하는 타일에 기반하는 픽쳐 분할 정보를 시그널링하는 방법의 제안
전술된 것과 같이, 일련의 픽쳐들에 있어서, 픽쳐들에게 적용되는 픽쳐 분할 정보들은 변할 수 있으며, 픽쳐 분할 정보가 변할 때마다 매번 새로운 PPS를 다시 전송하는 것이 요구될도 수 있다.
일련의 픽쳐들에 있어서, 픽쳐들에게 적용되는 픽쳐 분할 정보들은 특정된 규칙에 따라 변화할 수 있다. 예를 들면, 픽쳐 분할 정보는 픽쳐들의 번호에 따라 주기적으로 변할 수 있다.
픽쳐 분할 정보들은 특정된 규칙에 따라 변화할 경우, 이러한 규칙을 이용하여 픽쳐 분할 정보의 전송이 생략될 수 있다. 예를 들면, 복호화 장치는 이미 전송된 하나의 픽쳐 분할 정보로부터 다른 픽쳐의 픽쳐 분할 정보를 유도할 수 있다.
통상적으로, 픽쳐 분할 정보들은 픽쳐 마다 변하는 것은 아닐 수 있으며, 일정한 주기 및 규칙에 따라 반복될 수 있다.
예를 들면, 픽쳐들의 분할은 병렬 부호화 정책에 상응하여 이루어질 수 있다. 픽쳐들에 대한 병렬 부호화를 수행하기 위해서, 부호화 장치는 픽쳐를 타일들로 분할할 수 있다. 복호화 장치는 병렬 부호화 정책의 정보를 이용하여 픽쳐 분할 정보의 주기적인 변화의 규칙을 획득할 수 있다.
예를 들면, 픽쳐의 분할 툴(tool)로서 타일(tile)이 사용되는 경우, 부호화 장치의 병렬 부호화 정책의 정보에 따라서 하나의 픽쳐를 복수의 타일들로 분할하는 방식에 대한 주기적으로 변화하는 규칙이 도출될 수 있다.
도 9는 일 예에 따른 GOP 레벨이 적용된 부호화의 참조 구조를 도시한다.
도 9에서는 픽쳐들의 그룹(Group Of Pictures; GOP)를 구성하는 픽쳐들 및 픽쳐들 간의 참조 관계가 도시되었다.
픽쳐들의 시퀀스를 부호화함에 있어서 GOP가 적용될 수 있다. GOP를 통해 부호화된 비디오에 대한 임의 접근(random access)이 가능해질 수 있다.
도 9에서는 GOP의 크기가 8인 것으로 도시되었다. 예를 들면, 하나의 GOP는 8 개의 픽쳐들의 그룹일 수 있다.
도 9에서, 픽쳐는 사각형으로 도시되었다. 픽쳐 내의 I, B 또는 b는 픽쳐의 타입을 나타낼 수 있다. 픽쳐의 수평 위치는 픽쳐의 시간적인 순서를 나타낼 수 있다. 픽쳐의 수직 위치는 픽쳐의 레벨을 나타낼 수 있다. 여기에서, 레벨은 시간적(temporal) 레벨일 수 있다. 예를 들면, 픽쳐의 GOP 레벨은 픽쳐의 시간적 레벨에 대응할 수 있다. 또는, 픽쳐의 GOP 레벨은 픽쳐의 시간적 레벨과 동일할 수 있다.
픽쳐의 GOP 레벨은 픽쳐의 픽쳐 순서 카운트(Picture Order Count; POC)에 의해 결정될 수 있다. 픽쳐의 GOP 레벨은 픽쳐의 POC를 GOP의 크기로 나누었을 때의 나머지 값에 의해 결정될 수 있다. 말하자면, 픽쳐의 POC가 8의 배수인 (8k)인 경우 픽쳐의 GOP 레벨은 0일 수 있다. k는 0 이상의 정수일 수 있다. 픽쳐의 POC가 (8k+4)인 경우 픽쳐의 GOP 레벨은 1일 수 있다. 픽쳐의 POC가 (8k+2) 또는 (8k+6)인 경우 GOP 레벨은 2일 수 있다. 픽쳐의 POC가 (8k+1), (8k+3), (8k+5) 또는 (8k+7)인 경우 GOP 레벨은 3일 수 있다.
도 9에서는 GOP 레벨 0부터 GOP 레벨 3까지의 GOP 레벨들에 의해 픽쳐들이 구분되었다. 픽쳐들 간의 화살표는 픽쳐들 간의 참조 관계를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 첫 번째의 I의 픽쳐로부터 두 번째의 b의 픽쳐로의 화살표는 첫 번째의 I의 픽쳐가 두 번째의 b의 픽쳐에 의해 참조된다는 것을 나타낼 수 있다.
도 10은 일 예에 따른 GOP의 픽쳐들의 부호화 순서를 나타낸다.
도 10에서는, 픽쳐들의 시퀀스, 시퀀스에서의 순간 복호화기 리프레시(Instantaneous Decoder Refresh; IDR) 주기 및 GOP가 도시되었다. 또한, GOP의 픽쳐들의 부호화 순서가 도시되었다.
도 10에서 내부가 빈 픽쳐는 GOP 레벨 0 또는 GOP 레벨 1의 픽쳐일 수 있다. 내부가 옅게 칠해진 픽쳐는 GOP 레벨 2의 픽쳐일 수 있다. 내부가 진하게 칠해진 픽쳐는 GOP 레벨 3의 픽쳐일 수 있다.
도시된 것과 같이, GOP의 픽쳐들의 부호화 순서는 픽쳐의 시간적 순서가 아닌 픽쳐의 타입이 우선적으로 적용되어 결정될 수 있다.
도 11은 일 예에 따른 GOP의 픽쳐들의 병렬 부호화를 도시한다.
일 예에 있어서, 도 9에서 도시된 것과 같은 GOP 레벨들을 갖는 픽쳐들에 대해서, 부호화 장치는 픽쳐 레벨의 병렬화 및 타일 레벨의 병렬화의 조합을 사용하여 픽쳐들을 부호화할 수 있다.
픽쳐 레벨의 병렬화는 픽쳐들이 서로 간에 참조하지 않기 때문에, 서로 간에 독립적으로 부호화될 수 있는 픽쳐들이 병렬로 부호화되는 것을 의미할 수 있다.
타일 레벨의 병렬화는 픽쳐의 분할에 대한 병렬화일 수 있다. 타일 레벨의 병렬화는 하나의 픽쳐를 복수의 타일들로 분할하고, 분할된 복수의 타일들을 병렬로 부호화하는 것을 의미할 수 있다.
픽쳐들의 병렬화에 있어서 이러한 픽쳐 레벨의 병렬화 및 타일 레벨의 병렬화가 동시에 적용될 수 있다. 또는, 픽쳐 레벨의 병렬화 및 타일 레벨의 병렬화는 결합될 수 있다.
이러한 병렬화를 위해, 도 9에서 도시된 것과 같이, GOP의 픽쳐들 중 GOP 레벨이 0인 픽쳐들을 제외한 나머지의 GOP 레벨이 같은 픽쳐들은 서로 간에 참조하지 않도록 설계될 수 있다. 말하자면, 도 9에서, GOP 레벨이 2인 B의 픽쳐들은 서로 간에 참조하지 않을 수 있고, GOP 레벨이 3인 b의 픽쳐들은 서로 간에 참조하지 않을 수 있다.
이러한 설계 하에서, GOP의 픽쳐들 중 GOP 레벨이 0인 픽쳐들을 제외한 나머지의 픽쳐들이 병렬로 부호화될 수 있게 하는 고안이 이루어질 수 있다. GOP 레벨이 2인 2개의 픽쳐들은 서로 간에 참조하지 않기 때문에, GOP 레벨이 2인 2개의 픽쳐들은 병렬로 부호화될 수 있다. 또한, GOP 레벨이 3인 4개의 픽쳐들은 서로 간에 참조하지 않기 때문에, GOP 레벨이 3인 4개의 픽쳐들은 병렬로 부호화될 수 있다.
상기와 같은 부호화의 시나리오 하에서, 픽쳐들의 픽쳐 분할 개수들 및 픽쳐 분할 형태는 픽쳐들의 GOP 레벨들에 따라 각각 다르게 할당될 수 있다. 픽쳐의 픽쳐 분할 개수는 픽쳐가 몇 개의 타일들 또는 몇 개의 슬라이스들로 분할되는 가를 나타낼 수 있다. 픽쳐 분할 형태는 타일들 또는 슬라이스들의 각각의 크기들 및/또는 위치들을 나타낼 수 있다.
말하자면, 픽쳐의 픽쳐 분할 개수 및 픽쳐 분할 형태는 픽쳐의 GOP 레벨에 기반하여 결정될 수 있다. 픽쳐는 픽쳐의 GOP 레벨에 의해 특정된 개수의 부분들로 분할될 수 있다.
픽쳐의 GOP 레벨 및 픽쳐의 분할은 특정된 관계를 가질 수 있다. 동일한 GOP 레벨들의 픽쳐들은 동일한 픽쳐 분할 정보를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 11과 같은 병렬화가 고안된 경우, GOP 레벨이 0인 픽쳐 및 GOP 레벨이 1인 픽쳐가 4N개의 부분들로 분할되었다면, GOP 레벨이 2인 픽쳐는 2N개의 부분들로 분할될 수 있고, GOP 레벨이 3인 픽쳐는 N개의 부분들로 분할될 수 있다. 여기에서, N은 1 이상의 정수일 수 있다. 이러한 고안에 따라서, 프레임 레벨 병렬화 및 픽쳐 분할 병렬화가 동시에 사용되었을 때의 병렬로 부호화되는 부분들을 위한 쓰레드들의 개수가 확정될 수 있다. 말하자면, 특정된 픽쳐와 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 다른 픽쳐가 존재할 경우, 픽쳐 레벨의 병렬화가 우선적으로 수행되고, 하나의 픽쳐에 대한 타일 레벨의 병렬화는 픽쳐 레벨의 병렬화에 반비례하는 정도로 수행될 수 있다.
실시예에서는, 주기적으로 변하거나 특정된 규칙에 따라 변하는 픽쳐 분할 정보가 여러 개의 PPS들에 의해 전달되지 않고, 하나의 PPS가 포함하는 픽쳐 분할 정보를 사용하여 다른 픽쳐의 변화된 픽쳐 분할 정보가 유도되는 방법이 제안될 수 있다. 또는, 하나의 픽쳐 분할 정보가 픽쳐를 서로 상이한 형태로 분할하는 복수의 픽쳐 분할 형태들을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 픽쳐 분할 정보는 특정된 GOP 레벨들의 각각에서 병렬로 처리되는 픽쳐들의 개수를 표시할 수 있다. 픽쳐 분할 정보를 이용하여 픽쳐의 픽쳐 분할 개수가 획득될 수 있다.
전술된 실시예들에서, 픽쳐의 분할에 관련하여 GOP 레벨에 대해 설명된 내용은, 시간적 식별자(Temporal Identifier; Temporal ID) 또는 시간적 레벨(temporal level)에도 적용될 수 있다. 말하자면, 실시예들에서, "GOP 레벨"은 "시간적 레벨" 또는 "시간적 식별자"로 대체될 수 있다.
시간적 식별자는 계층적인 시간적 예측 구조(hierarchical temporal prediction structure) 내에서의 레벨을 가리킬 수 있다.
시간적 식별자는 네트워크 추상 레이어(Network Abstraction Layer; NAL) 유닛(unit) 헤더(header)에 포함될 수 있다.
도 12는 일 예에 따른 슬라이스를 사용하는 픽쳐의 분할을 나타낸다.
도 12에서는, 픽쳐가 실선으로 도시되었고, 슬라이스가 굵은 점선으로 도시되었고, 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit; CTU))이 가는 점선으로 도시되었다. 도시된 것과 같이, 픽쳐는 복수의 슬라이스들로 분할될 수 있다. 하나의 슬라이스는 잇따른(subsequent) 하나 이상의 CTU들일 수 있다.
슬라이스는 픽쳐의 분할의 단위로서 사용되는 개체 중 하나일 수 있다. 슬라이스는 픽쳐의 분할의 단위일 수 있다. 또는, 슬라이스는 픽쳐 분할 부호화의 단위일 수 있다.
슬라이스에 관련된 정보는 슬라이스 세그먼트 헤더(slice segment header)를 통해 시그널링될 수 있다. 슬라이스 세그먼트 헤더는 슬라이스들의 정보를 포함할 수 있다.
슬라이스가 픽쳐 분할 부호화의 단위일 때, 픽쳐 분할 정보는 하나 이상의 슬라이스들의 각 슬라이스의 시작 주소를 정의할 수 있다.
슬라이스의 시작 주소의 단위는 CTU일 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 하나 이상의 슬라이스들의 각 슬라이스의 시작 CTU 주소를 정의할 수 있다. 슬라이스들의 시작 주소들에 의해 픽쳐 분할 형태가 정의될 수 있다.
아래의 표 2는 slice_segment_header의 구조의 일 예를 나타낸다. 픽쳐 분할 정보는 slice_segment_header이거나, slice_segment_header를 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000002
slice_segment_header는 아래와 같은 요소를 포함할 수 있다.
- first_slice_segment_in_pic_flag: first_slice_segment_in_pic_flag는 slice_segment_header가 나타내는 슬라이스가 픽쳐의 첫 번째 슬라이스인지 여부를 나타내는 제1 슬라이스 지시 플래그일 수 있다.
예를 들면, first_slice_segment_in_pic_flag의 값이 "0"인 것은 슬라이스가 픽쳐의 첫 번째 슬라이스가 아님을 나타낼 수 있다. first_slice_segment_in_pic_flag의 값이 "1"인 것은 슬라이스가 픽쳐의 첫 번째 슬라이스임을 나타낼 수 있다.
- dependent_slice_segment_flag: dependent_slice_segment_flag는 slice_segment_header가 나타내는 슬라이스가 종속(dependent) 슬라이스인지 여부를 나타내는 종속 슬라이스 세그먼트 지시 플래그일 수 있다.
예를 들면, dependent_slice_segment_flag의 값이 "0"인 것은 슬라이스가 종속 슬라이스가 아니라는 것을 나타낼 수 있다. dependent_slice_segment_flag의 값이 "1"인 것은 슬라이스가 종속 슬라이스인 것을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 웨이브프론트 병렬 프로세싱(Wavefront Parallel Processing; WPP)의 서브스트림(substream)의 슬라이스는 종속 슬라이스일 수 있다. 종속 슬라이스에 대응하는 독립(independent)가 존재할 수 있다. slice_segment_header가 나타내는 슬라이스가 종속 슬라이스인 경우, slice_segment_header의 적어도 하나의 요소는 존재하지 않을 수 있다. 말하자면, slice_segment_header에서 요소의 값이 정의되지 않을 수 있다. 종속 슬라이스의 값이 정의되지 않은 요소에 대해서는 종속 슬라이스에 대응하는 독립 슬라이스의 요소의 값이 사용될 수 있다. 말하자면, 종속 슬라이스의 slice_segment_header에서 존재하지 않는 특정된 요소의 값은 종속 슬라이스에 대응하는 독립 슬라이스의 slice_segment_header의 특정된 요소의 값과 동일할 수 있다. 예를 들면, 종속 슬라이스는 대응하는 독립 슬라이스의 요소의 값을 상속할 수 있고, 독립 슬라이스의 적어도 일부의 요소의 값을 재정의할 수 있다.
- slice_segment_address: slice_segment_address는 slice_segment_header가 나타내는 슬라이스의 시작 주소를 지시하는 시작 주소 정보일 수 있다. 시작 주소 정보의 단위는 CTB일 수 있다.
픽쳐를 하나 이상의 슬라이스들로 분할하는 방식은 아래의 방식들 1) 내지 3)을 포함할 수 있다.
방식 1) 제1 방식은, 하나의 슬라이스가 포함할 수 있는 비트스트림의 최대 크기로 픽쳐를 분할하는 것일 수 있다.
방식 2) 제2 방식은, 하나의 슬라이스가 포함할 수 있는 최대 CTU 개수로 픽쳐를 분할하는 것일 수 있다.
방식 3) 제3 방식은, 하나의 슬라이스가 포함할 수 있는 최대 타일 개수로 픽쳐를 분할하는 것일 수 있다.
부호화 장치가 슬라이드의 단위로 병렬 부호화를 하려고 할 때 통상적으로 상기의 3가지의 방식들 중 제2 방식 및 제3 방식이 사용될 수 있다.
제1 방식의 경우, 비트스트림의 크기는 부호화가 완료된 후에 알려질 수 있기 때문에, 부호화의 시작의 이전에 병렬로 처리될 슬라이스가 정의되는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 슬라이드의 단위의 병렬 부호화가 가능하게 하는 픽쳐 분할 방식은 최대 CTU 개수의 단위를 사용하는 제2 방식 및 최대 타일 개수의 단위를 사용하는 제3 방식일 수 있다.
제2 방식 및 제3 방식이 사용될 경우, 픽쳐가 병렬로 부호화되기 전에 픽쳐를 분할할 크기가 미리 정해질 수 있다. 또한, 정해진 크기에 따라서 slice_segment_address가 계산될 수 있다. 부호화 장치가 슬라이스를 병렬 부호화의 단위로서 사용할 경우, 통상적으로 slice_segment_address가 매 픽쳐마다 변하지는 않고 일정한 주기 및/또한 특정된 규칙에 따라서 반복되는 경향을 보일 수 있다.
따라서, 실시예에서는 매 슬라이스 마다 픽쳐 분할 정보가 시그널링되지 않고, 픽쳐에 공통적으로 적용되는 파라미터를 통해 픽쳐 분할 정보가 시그널링되는 방법이 사용될 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 동영상의 부호화를 수행하는 부호화 장치의 구조도이다.
부호화 장치(1300)는 제어부(1310), 복호화부(1320) 및 통신부(1330)를 포함할 수 있다.
제어부(1310)는 동영상의 부호화를 위한 제어를 수행할 수 있다.
복호화부(1320)는 동영상의 부호화를 수행할 수 있다.
복호화부(1320)는 도 1을 참조하여 전술된 인터 예측부(110), 인트라 예측부(120), 스위치(115), 감산기(125), 변환부(130), 양자화부(140), 엔트로피 복호화부(150), 역양자화부(160), 역변환부(170), 가산기(175), 필터부(180) 및 참조 픽쳐 버퍼(190)를 포함할 수 있다.
통신부(1330)는 부호화된 동영상의 데이터를 다른 장치로 전송할 수 있다.
제어부(1310), 복호화부(1320), 통신부(1330)의 상세한 기능 및 동작에 대해서 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도 14는 일 예에 따른 동영상의 부호화를 수행하는 부호화 방법의 흐름도이다.
단계(1410)에서, 제어부(1310)는 동영상의 복수의 픽쳐들에 대한 픽쳐 분할 정보를 생성할 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 동영상의 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐에 대한 픽쳐 분할 방식을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 어떠한 방식으로 분할될 것인가를 나타낼 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들에게 적용될 수 있다. 또한, 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들이 분할될 때, 복수의 픽쳐들의 분할의 방식들은 서로 동일하지 않을 수 있다. 분할의 방식은, 분할에 의해 생성되는 부분들의 개수, 부분들의 형태들, 부분들의 크기들, 부분들의 폭들, 부분들의 높이들 및/또는 부분들의 길이들을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 대한 적어도 2개의 상이한 방식들을 나타낼 수 있다. 픽쳐의 분할에 대한 적어도 2개의 상이한 방식들이 픽쳐 분할 정보에 의해 명세될 수 있다. 또한, 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 적어도 2개의 상이한 방식들 중 어떤 방식으로 분할될 것인가를 나타낼 수 있다.
예를 들면, 복수의 픽쳐들은 하나의 GOP의 픽쳐들 또는 하나의 GOP를 구성하는 픽쳐들일 수 있다.
단계(1420)에서, 제어부(1310)는 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐를 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할할 수 있다. 적어도 2개의 상이한 방식들은 픽쳐 분할 정보에 대응할 수 있다. 말하자면, 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들을 분할하는 적어도 2개의 상이한 방식들을 특정할 수 있다.
여기에서, 상이한 방식들이란, 분할에 의해 생성된 부분들의 개수, 형태 또는 크기가 서로 상이하다는 것을 의미할 수 있다. 여기에서, 부분들은 타일들 또는 슬라이스들일 수 있다.
예를 들면, 제어부(1310)는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 적어도 2개의 상이한 방식들 중 어떤 방식으로 분할될 것인가를 결정할 수 있다. 제어부(1310)는 픽쳐를 분할함으로써 픽쳐의 부분들을 생성할 수 있다.
단계(1430)에서, 복호화부(1320)는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 분할된 복수의 픽쳐들의 부호화를 수행할 수 있다. 복호화부(1320)는 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할된 각 픽쳐의 부호화를 수행할 수 있다.
픽쳐의 부분들은 각각 부호화될 수 있다. 복호화부(1320)는 픽쳐의 분할에 의해 생성된 복수의 부분들에 대해 병렬로 부호화를 수행할 수 있다.
단계(1440)에서, 복호화부(1320)는 픽쳐 분할 정보 및 부호화된 복수의 픽쳐들을 포함하는 데이터를 생성할 수 있다. 데이터는 비트스트림일 수 있다.
단계(1450)에서, 통신부(1330)는 생성된 데이터를 복호화 장치로 전송할 수 있다.
픽쳐 분할 정보 및 픽쳐의 부분에 대해서는 다른 실시예들을 참조하여 더 상세하게 설명된다. 다른 실시예들에서 설명된 픽쳐 분할 정보 및 픽쳐의 부분에 대한 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다. 중복되는 설명은 생략된다.
도 15는 일 실시예에 따른 동영상의 복호화를 수행하는 복호화 장치의 구조도이다.
복호화 장치(1500)는 제어부(1510), 복호화부(1520) 및 통신부(1530)을 포함할 수 있다.
제어부(1510)는 동영상의 부호화를 위한 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(1510)는 데이터 또는 비트스트림 내의 픽쳐 분할 정보를 획득할 수 있다. 또는, 제어부(1510)는 데이터 또는 비트스트림 내의 픽쳐 분할 정보를 복호화할 수 있다. 또한, 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 따라 동영상의 복호화를 수행하도록 복호화부(1520)를 제어할 수 있다.
복호화부(1520)는 동영상의 복호화를 수행할 수 있다.
복호화부(1520)는 도 2를 참조하여 전술된 엔트로피 복호화부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 인트라 예측부(240), 인터 예측부(250), 가산기(255), 필터부(260) 및 참조 픽쳐 버퍼(270)를 포함할 수 있다.
통신부(1530)는 다른 장치로부터 부호화된 동영상의 데이터를 수신할 수 있다.
제어부(1510), 복호화부(1520), 통신부(1530)의 상세한 기능 및 동작에 대해서 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도 16은 일 예에 따른 동영상의 복호화를 수행하는 복호화 방법의 흐름도이다.
단계(1610)에서, 통신부(1530)는 부호화 장치(1300)로부터 부호화된 동영상의 데이터를 수신할 수 있다. 데이터는 비트스트림일 수 있다.
단계(1620)에서, 제어부(1510)는 데이터 내의 픽쳐 분할 정보를 획득할 수 있다. 제어부(1510)는 데이터 내의 픽쳐 분할 정보를 복호화할 수 있고, 복호화를 통해 픽쳐 분할 정보를 획득할 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 동영상의 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐에 대한 픽쳐 분할 방식을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 어떠한 방식으로 분할될 것인가를 나타낼 수 있다. 또한, 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들이 분할될 때, 복수의 픽쳐들의 분할의 방식들은 서로 동일하지 않을 수 있다.
분할의 방식은, 분할에 의해 생성되는 부분들의 개수, 부분들의 형태들, 부분들의 크기들, 부분들의 폭들, 부분들의 높이들 및/또는 부분들의 길이들을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 대한 적어도 2개의 상이한 방식들을 나타낼 수 있다. 픽쳐의 분할에 대한 적어도 2개의 상이한 방식들이 픽쳐 분할 정보에 의해 명세될 수 있다. 또한, 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 픽처의 특징 또는 속성에 기초하여 적어도 2개의 상이한 방식들 중 어떤 방식으로 분할될 것인가를 나타낼 수 있다.
예를 들면, 픽쳐의 속성은 픽쳐의 GOP 레벨, 시간적 식별자 또는 시간적 레벨일 수 있다.
예를 들면, 복수의 픽쳐들은 하나의 GOP의 픽쳐들 또는 하나의 GOP를 구성하는 픽쳐들일 수 있다.
단계(1630)에서, 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐를 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할할 수 있다. 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 적어도 2개의 상이한 방식들 중 어떤 방식으로 분할될 것인가를 결정할 수 있다. 제어부(1510)는 픽쳐를 분할함으로써 픽쳐의 부분들을 생성할 수 있다.
분할에 의해 생성되는 부분은 타일 또는 슬라이스일 수 있다.
예를 들면, 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들 중 제1 픽쳐를 분할할 수 있다. 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보가 나타내는 제1 픽쳐 분할 방식에 따라서 제1 픽쳐를 분할할 수 있다. 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 유도된 다른 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들 중 제2 픽쳐를 분할할 수 있다. 제1 픽쳐 및 제2 픽쳐는 서로 다른 픽쳐일 수 있다. 예를 들면, 제1 픽쳐의 GOP 레벨 및 제2 픽쳐의 GOP 레벨은 서로 다를 수 있다. 픽쳐 분할 정보의 하나 이상의 요소들 중 적어도 일부의 요소는 픽쳐 분할 정보로부터 다른 픽쳐 분할 정보를 유도하기 위해 사용될 수 있다.
또는, 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 의해 유도된 제2 픽쳐 분할 방식에 따라서 제2 픽쳐를 분할할 수 있다. 픽쳐 분할 정보의 하나 이상의 요소들 중 적어도 일부의 요소는 제1 픽쳐 분할 방식을 나타낼 수 있다. 픽쳐 분할 정보의 하나 이상의 요소들 중 적어도 일부의 다른 요소는 픽쳐 분할 정보 또는 제1 픽쳐 분할 방식으로부터 제2 픽쳐 분할 방식을 유도하기 위해 사용될 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 주기적으로 변화하는 픽쳐 분할 방식을 정의할 수 있다. 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 의해 정의되는 주기적으로 변화하는 픽쳐 분할 방식으로 복수의 픽쳐들을 분할할 수 있다. 말하자면, 특정된 픽쳐 분할 방식들이 일련의 픽쳐들에게 반복되어 적용될 수 있다. 특정된 픽쳐 분할 방식들이 특정된 개수의 픽쳐들에게 적용되면, 특정된 픽쳐 분할 방식들이 다시 다음의 특정된 개수의 픽쳐들에게 반복하여 적용될 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 규칙에 따라 변화하는 픽쳐 분할 방식을 정의할 수 있다. 제어부(1510)는 픽쳐 분할 정보에 의해 정의되는 규칙에 따라 변화하는 픽쳐 분할 방식으로 복수의 픽쳐들을 분할할 수 있다. 말하자면, 규칙에 의해 특정된 픽쳐 분할 방식들이 일련의 픽쳐들에게 적용될 수 있다.
단계(1640)에서, 복호화부(1520)는 픽쳐 분할 정보에 기반하여 분할된 복수의 픽쳐들의 복호화를 수행할 수 있다. 복호화부(1520)는 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할된 각 픽쳐의 복호화를 수행할 수 있다.
픽쳐의 부분들은 각각 복호화될 수 있다. 복호화부(1520)는 픽쳐의 분할에 의해 생성된 복수의 부분들에 대해 병렬로 복호화를 수행할 수 있다.
단계(1650)에서, 복호화부(1520)는 복호화된 복수의 픽쳐들을 포함하는 동영상을 생성할 수 있다.
전술된 것과 같이, 픽쳐 분할 정보는 PPS 또는 PPS의 적어도 일부의 요소에 의해 정의될 수 있다.
일 실시예에 있어서, PPS는 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있다. 말하자면, PPS는 픽쳐 분할 정보에 대응하는 요소 및 픽쳐 분할 정보와 무관한 요소를 포함할 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 PPS의 적어도 일부의 요소에 대응할 수 있다.
또는, 일 실시예에 있어서, 픽쳐 분할 정보는 PPS를 포함할 수 있다. 말하자면, 픽쳐 분할 정보는 PPS 및 다른 정보에 의해 정의될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 픽쳐들을 위해 사용되는 픽쳐 분할 정보는 여러 개의 PPS가 아닌 단일한 PPS에 의해 정의될 수 있다. 말하자면, 하나의 PPS에 의해 정의되는 픽쳐 분할 정보가 복수의 픽쳐들에 대한 적어도 2 개의 상이한 형태의 분할들을 위해 사용될 수 있다.
말하자면, 실시예에 따르면, 하나의 픽쳐에 대한 픽쳐 분할 정보가 상기의 픽쳐와는 다른 픽쳐 분할 방식으로 분할되는 다른 픽쳐의 분할을 위해서도 사용될 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 PPS의 픽쳐를 분할하기 위한 정보 외에도 상기의 다른 픽쳐 분할 방식을 유도하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
이러한 경우, 하나의 픽쳐 분할 정보가 복수의 픽쳐들에게 적용되는 복수의 픽쳐 분할 방식들을 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 픽쳐 분할 정보의 적어도 일부의 요소는 제1 픽쳐 분할 방식을 정의할 수 있다. 제1 픽쳐 분할 방식은 복수의 픽쳐들 중 제1 픽쳐에 적용될 수 있다. 픽쳐 분할 정보의 다른 적어도 일부의 요소는 제1 픽쳐 분할 방식으로부터 제2 픽쳐 분할 방식을 유도하기 위해 사용될 수 있다. 유도된 제2 픽쳐 분할 방식은 복수의 픽쳐들 중 제2 픽쳐에 적용될 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 어떤 픽쳐 분할 방식을 어떤 픽쳐에게 적용할 것인가를 정의하는 정보를 포함할 수 있다. 말하자면, 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐에게 대응하는 픽쳐 분할 방식을 특정하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
또는, 일 실시예에 있어서, 하나의 PPS는 복수의 픽쳐 분할 정보들을 포함할 수 있다. 복수의 픽쳐 분할 정보들은 복수의 픽쳐들의 분할을 위해 사용될 수 있다. 말하자면, 실시예에 따르면, 하나의 픽쳐에 대한 PPS는 상기의 픽쳐를 분할하기 위한 픽쳐 분할 정보뿐만 아니라 다른 픽쳐를 분할하기 위한 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있다.
이러한 경우, 북수의 픽쳐 분할 정보들이 복수의 서로 상이한 픽쳐 분할 방식들을 각각 나타내고, 복수의 픽쳐 분할 정보들이 하나의 PPS를 통해 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전달되는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들면, PPS의 적어도 일부의 요소는 픽쳐 분할 정보를 정의할 수 있다. 정의된 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들 중 제1 픽쳐에 적용될 수 있다. PPS의 다른 적어도 일부의 요소는 정의된 픽쳐 분할 정보로부터 다른 픽쳐 분할 정보를 유도하기 위해 사용될 수 있다. 유도된 다른 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들 중 제2 픽쳐에 적용될 수 있다. PPS는 어떤 픽쳐 분할 정보를 어떤 픽쳐에게 적용할 것인가를 정의하는 정보를 포함할 수 있다. 말하자면, PPS는 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐에게 대응하는 픽쳐 분할 정보를 특정하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
픽쳐를 타일로 분할하기 위한 픽쳐 분할 정보
전술된 것과 같이, 분할에 의해 생성되는 픽쳐의 부분들은 타일들일 수 있다. 픽쳐는 복수의 타일들로 분할될 수 있다.
PPS는 특정된 픽쳐에 적용되는 파라미터들을 정의할 수 있다. 파라미터들 중 적어도 일부는 픽쳐 분할 정보로서 픽쳐 분할 방식을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
실시예에서, 하나의 PPS에 포함된 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들에게 적용될 수 있다. 여기에서, 복수의 픽쳐들은 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할될 수 있다. 말하자면, 적어도 2개의 상이한 픽쳐 분할 방식을 정의하기 위해, 여러 개의 PPS가 아닌, 하나의 PPS가 사용될 수 있다.
2개의 픽쳐가 서로 상이한 픽쳐 분할 방식들로 각각 분할되어도, 픽쳐 마다 PPS가 시그널링되지 않고, 하나의 PPS 또는 하나의 픽쳐 분할 정보에 의해 변화하는 픽쳐 분할 방식이 유도될 수 있다. 예를 들면, PPS는 하나의 픽쳐에 적용될 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있고, PPS에 의해 다른 픽쳐에 적용될 픽쳐 분할 정보가 유도될 수 있다. 또는, 예를 들면, PPS는 하나의 픽쳐에 적용될 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있고, 픽쳐 분할 정보에 의해 복수의 픽쳐들에게 적용될 픽쳐 분할 방식들이 정의될 수 있다.
예를 들면, PPS는 GOP 레벨 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수를 정의할 수 있다. GOP 레벨 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수가 정의되면, 특정된 GOP 레벨의 픽쳐의 픽쳐 분할 방식이 결정될 수 있다. 또는, GOP 레벨 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수가 정의되면, 특정된 GOP 레벨의 픽쳐가 몇 개의 타일들로 분할될지가 결정될 수 있다.
예를 들면, PPS는 시간적 식별자 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수를 정의할 수 있다. 시간적 식별자 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수가 정의되면, 특정된 시간적 식별자를 갖는 픽쳐의 픽쳐 분할 방식이 결정될 수 있다. 또는, 시간적 식별자 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수가 정의되면, 특정된 시간적 식별자를 갖는 픽쳐가 몇 개의 타일들로 분할될지가 결정될 수 있다.
복호화 장치는 참조 픽쳐의 구성을 통해 GOP의 크기를 도출할 수 있고, GOP의 크기로부터 GOP 레벨을 유도(derive)할 수 있다. 또는, 복호화 장치는 시간적 레벨로부터 GOP 레벨을 유도할 수 있다. GOP 레벨 및 시간적 레벨은 아래에서 설명될 것과 같이 픽쳐의 분할을 위해 사용될 수 있다.
GOP 레벨에 따라서 픽쳐가 타일들로 분할되는 실시예
아래의 표 3은 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 PPS를 나타내는 pic_parameter_set_rbsp의 구조의 일 예를 나타낸다. 픽쳐 분할 정보는 pic_parameter_set_rbsp이거나, pic_parameter_set_rbsp을 포함할 수 있다. pic_parameter_set_rbsp에 의해 픽쳐는 복수의 타일들로 분할될 수 있다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000003
pic_parameter_set_rbsp는 아래와 같은 요소를 포함할 수 있다.
- parallel_frame_by_gop_level_enable_flag: parallel_frame_by_gop_level_enable_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 함께 병렬로 부호화 또는 복호화되는지 여부를 나타내는 GOP 레벨 병렬 처리 플래그일 수 있다.
예를 들면, parallel_frame_by_gop_level_enable_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 병렬로 부호화 또는 복호화되지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. parallel_frame_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 병렬로 부호화 또는 복호화된다는 것을 나타낼 수 있다.
픽쳐가 다른 픽쳐와 함게 병렬로 처리될 경우, 픽쳐 하나를 부분들로 분할하고, 부분들을 병렬로 처리할 필요는 감소한다고 볼 수 있다. 따라서, 픽쳐들에 대한 병렬 처리 및 하나의 픽쳐의 부분들에 대한 병렬 처리는 서로 상관 관계를 갖는다고 볼 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨 n에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보를 포함할 수 있다. 특정된 GOP 레벨 n에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 병렬 처리가 적용될 수 있는 GOP 레벨이 n인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다. n은 2 이상의 정수일 수 있다. 병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 아래의 num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 및 num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1를 포함할 수 있다.
- num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1: num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1는 GOP 레벨 3에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보일 수 있다. GOP 레벨 3에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 3인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다.
예를 들면, "num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1"의 값은 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 3인 픽쳐들의 개수를 나타낼 수 있다.
- num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1: num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1는 GOP 레벨 2에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보일 수 있다. GOP 레벨 2에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 2인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다.
예를 들면, "num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1"의 값은 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 2인 픽쳐들의 개수를 나타낼 수 있다.
전술된 pic_parameter_set_rbsp를 사용하는 픽쳐 분할 정보의 시그널링을 사용하여, 부호화된 복수의 픽쳐들은 아래와 같은 과정을 통해 복호화될 수 있다.
예를 들면, 현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이고, 현재의 픽쳐의 GOP 레벨이 2인 경우, 현재의 픽쳐에 적용될 num_tile_columns_minus1 및 num_tile_rows_minus1는 아래의 수식 2 및 수식 3와 같이 재정의될 수 있다.
[수식 2]
new_num_tile_columns = (num_tile_columns_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1)
[수식 3]
new_num_tile_rows = (num_tile_rows_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1)
여기에서, new_num_tile_columns는 분할된 픽쳐의 수평 방향으로의 타일들의 개수(말하자면, 타일들의 열들의 개수)를 나타낼 수 있다. new_num_tile_rows는 분할된 픽쳐의 수직 방행으로의 타일들의 개수(말하자면, 타일들의 행들의 개수)를 나타낼 수 있다. 현재의 픽쳐는 new_num_tile_columns * new_num_tile_rows개의 타일들로 분할될 수 있다.
예를 들면, 현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag" 값이 "1"이고, 현재의 픽쳐의 GOP 레벨이 3인 경우, 현재의 픽쳐에 적용될 num_tile_columns_minus1 및/또는 num_tile_rows_minus1는 아래의 수식 4 및 수식 5과 같이 재정의될 수 있다.
[수식 4]
new_num_tile_columns = (num_tile_columns_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1)
[수식 5]
new_num_tile_rows = (num_tile_rows_minus1 + 1) / (num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1)
상기의 재정의는 new_num_tile_columns 및 new_num_tile_rows 중 하나에 적용되거나, 양자 모두에 적용될 수 있다.
전술된 수식 2 내지 수식 5에 따르면, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 등의 값이 커질수록, new_num_tile_columns의 값은 작아질 수 있다. 말하자면, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 또는 num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1의 값이 커질수록 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수는 감소할 수 있다. 따라서, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 및 num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보일 수 있다. 병렬로 부호화 또는 복호화되는 동일한 GOP 레벨을 갖는 픽쳐들의 개수가 더 많아질수록, 각 픽쳐들은 더 적은 개수의 타일들로 분할될 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. 또한, 감소 지시 정보는 병렬로 처리되는 부호화 또는 복호화와 관련하여 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 정도를 나타낼 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨이 n인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 GOP 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. n은 2 이상의 정수일 수 있다. 예를 들면, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1은 GOP 레벨 2 감소 지시 정보일 수 있다. num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1은 GOP 레벨 3 감소 지시 정보일 수 있다.
예를 들면, 현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag" 값이 "0"이면, 현재의 픽쳐의 PPS의 num_tile_columns_minus1의 값 및/또는 num_tile_columns_minus1 의 값을 이용하여 현재의 픽쳐는 S개의 타일들로 분할될 수 있다.
예를 들면, S는 아래의 수식 6에 따라서 계산될 수 있다.
[수식 6]
S = (num_tile_columns_minus1 + 1) * (num_tile_rows_minus1 + 1)
수식 2 내지 수식 6와 관련하여 전술된 것과 같이, 픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨이 n인 픽쳐에 대한 GOP 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. GOP 레벨이 0 또는 1인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 열의 개수가 w이고, GOP 레벨이 n인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 열의 개수가 w/m일 때, GOP 레벨 n 감소 지시 정보는 m에 대응할 수 있다. 또는, GOP 레벨이 0 또는 1인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 행의 개수가 w이고, GOP 레벨이 n인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 행의 개수가 w/m일 때, GOP 레벨 n 감소 지시 정보는 m에 대응할 수 있다.
수식 2 내지 수식 6와 관련하여 전술된 것과 같이, 픽쳐의 분할에 적용되는 픽쳐 분할 형태는 픽쳐의 GOP 레벨에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 도 10을 참조하여 전술된 것과 같이, 픽쳐의 GOP 레벨은 픽쳐의 픽쳐 순서에 기반하여 결정될 수 있다.
픽쳐의 GOP 레벨은 픽쳐의 픽쳐 순서를 기정의된 값으로 나누었을 때의 나머지의 값에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, GOP의 복수의 픽쳐들 중 GOP 레벨이 3인 픽쳐는 픽쳐의 픽쳐 순서를 2로 나누었을 때 나머지가 1인 픽쳐일 수 있다. 예를 들면, GOP의 복수의 픽쳐들 중 GOP 레벨이 2인 픽쳐는 픽쳐의 픽쳐 순서를 4로 나누었을 때 나머지가 2인 픽쳐일 수 있다.
또한, 전술된 것과 같이, GOP의 복수의 픽쳐들 중 GOP 레벨이 동일한 픽쳐들에게는 동일한 픽쳐 분할 방식이 적용될 수 있다. 팍쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들 중 픽쳐 순서를 제1 기정의된 값으로 나누었을 때의 나머지가 제2 기정의된 값인 픽쳐들에게 동일한 픽쳐 분할 방식을 적용할 것을 나타낼 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨이 특정된 값인 픽쳐들에 대해서 픽쳐의 픽쳐 분할 방식을 가리킬 수 있다. 또한, 픽쳐 분할 정보는 2개 이상의 GOP 레벨들 중 하나의 GOP 레벨에 해당하는 하나 이상의 픽쳐들에 대하여 픽쳐 분할 방식들을 정의할 수 있다.
시간적 레벨 등에 따라서 픽쳐가 타일들로 분할되는 실시에
아래의 표 4는 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 PPS를 나타내는 pic_parameter_set_rbsp의 구조의 일 예를 나타낸다. 픽쳐 분할 정보는 pic_parameter_set_rbsp이거나, pic_parameter_set_rbsp을 포함할 수 있다. pic_parameter_set_rbsp에 의해 픽쳐는 복수의 타일들로 분할될 수 있다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000004
pic_parameter_set_rbsp는 아래와 같은 요소를 포함할 수 있다.
- drive_num_tile_enable_flag: drive_num_tile_enable_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐가 적어도 2개 이상의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는지 여부를 나타내는 통합 분할 지시 플래그일 수 있다. 또는, drive_num_tile_enable_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐가 타일들로 분할될 때, 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수가 동일한지 여부를 나타낼 수 있다.
예를 들면, drive_num_tile_enable_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 단일한 방식으로 분할된다는 것을 나타낼 수 있다. 또는, drive_num_tile_enable_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 분할될 때 항상 동일한 개수의 타일들로 분할된다는 것을 나타낼 수 있다.
drive_num_tile_enable_flag의 값이 "1"인 것은 하나의 PPS에 의해 복수 개의 분할의 형태들이 정의된다는 것을 나타낼 수 있다. 또는, drive_num_tile_enable_flag의 값이 "1"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 적어도 2개 이상의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할된다는 것을 나타낼 수 있다. 또는, drive_num_tile_enable_flag의 값이 "1"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 분할됨에 의해 생성되는 타일들의 개수가 일정하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다.
시간적 확장성(temporal scalability)이 동영상 또는 픽쳐에 적용될 경우, 픽쳐 하나를 부분들로 분할하고, 부분들을 병렬로 처리할 필요는 시간적 식별자와 연관된다고 볼 수 있다. 따라서, 시간적 확장성을 제공하는 픽쳐들에 대한 처리 및 하나의 픽쳐의 부분들로의 분할은 서로 간에 상관 관계를 갖는다고 볼 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 시간적 식별자 n에 대한 타일 개수 정보를 포함할 수 있다. 특정된 시간적 식별자 n에 대한 타일 개수 정보는 시간적 레벨(temporal level) n인 픽쳐가 몇 개의 타일들로 분할되는가를 나타낼 수 있다. n은 1 이상의 정수일 수 있다.
타일 개수 정보는 아래의 num_tile_level1_minus1 및 num_tile_level2_minus1를 포함할 수 있다. 또한, 타일 개수 정보는 하나 이상의 값들에 대한 num_tile_levelN_minus1을 포함할 수 있다.
픽쳐 분할 정보 또는 PPS는 drive_num_tile_enable_flag의 값이 "1"인 경우에 선택적으로 num_tile_level1_minus1, num_tile_level2_minus1 및 num_tile_levelN_minus1 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- num_tile_level1_minus1: num_tile_level1_minus1는 레벨이 1인 픽쳐에 대한 레벨 1 타일 개수 정보일 수 있다. 레벨은 시간적 레벨일 수 있다.
레벨 1 타일 개수 정보는 레벨이 1인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수에 대응할 수 있다. 레벨 1 타일 개수 정보는 레벨이 1인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수에 반비례할 수 있다.
예를 들면, 레벨이 1인 픽쳐는 m / (num_tile_level1_minus1 + 1) 개의 타일들로 분할될 수 있다. m의 값은 (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1)일 수 있다. 따라서, 레벨 1 타일 개수 정보의 값이 더 커질수록, 레벨이 1인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수는 더 작아질 수 있다.
- num_tile_level2_minus1: num_tile_level2_minus1는 레벨이 2인 픽쳐에 대한 레벨 2 타일 개수 정보일 수 있다. 레벨은 시간적 레벨일 수 있다.
레벨 2 타일 개수 정보는 레벨이 2인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수에 대응할 수 있다. 레벨 2 타일 개수 정보는 레벨이 2인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수에 반비례할 수 있다.
예를 들면, 레벨이 2인 픽쳐는 m / (num_tile_level2_minus1 + 1) 개의 타일들로 분할될 수 있다. m의 값은 (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1)일 수 있다. 따라서, 레벨 2 타일 개수 정보의 값이 더 커질수록, 레벨이 2인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수는 더 작아질 수 있다.
- num_tile_levelN_minus1: num_tile_levelN_minus1는 레벨이 N인 픽쳐에 대한 레벨 N 타일 개수 정보일 수 있다. 레벨은 시간적 레벨일 수 있다.
레벨 N 타일 개수 정보는 레벨이 N인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수에 대응할 수 있다. 레벨 N 타일 개수 정보는 레벨이 N인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수에 반비례할 수 있다.
예를 들면, 레벨이 N인 픽쳐는 m / (num_tile_levelN_minus1 + 1) 개의 타일들로 분할될 수 있다. m의 값은 (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1)일 수 있다. 따라서, 레벨 N 타일 개수 정보의 값이 더 커질수록, 레벨이 N인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수는 더 작아질 수 있다.
num_tile_levelN_minus1는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보일 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 레벨이 N인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 레벨 N 감소 지시 정보를 포함할 쉬 있다. N은 2 이상의 정수일 수 있다. 에를 들면, num_tile_level2_minus1는 레벨 2 감소 지시 정보일 수 있다. num_tile_level3_minus1는 레벨 3 감소 지시 정보일 수 있다.
전술된 pic_parameter_set_rbsp를 사용하는 픽쳐 분할 정보의 시그널링을 사용하여, 부호화된 복수의 픽쳐들은 아래와 같은 과정을 통해 복호화될 수 있다.
전술된 것과 같이, 픽쳐의 레벨에 따라서 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수가 변할 수 있다. 부호화 장치 및 복호화 장치는 동일한 방식으로 픽쳐를 분할할 수 있다.
예를 들면, 현재의 픽쳐의 PPS의 drive_num_tile_enable_flag의 값이 "0"일 경우, 현재의 픽쳐는 (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1) 개의 타일들로 분할될 수 있다. 이하에서, drive_num_tile_enable_flag의 값이 "0"일 경우의 분할을 기본 분할로 명명한다.
예를 들면, PPS의 drive_num_tile_enable_flag의 값이 "1"이고, num_tile_levelN_minus1 + 1의 값이 P일 경우, 레벨이 N인 픽쳐는 (num_tile_columns_minus1 + 1) x (num_tile_rows_minus1 + 1) / P 개의 타일들로 분할될 수 있다. 말하지면, 레벨이 N인 픽쳐에 대해서 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수는 기본 분할의 타일들의 개수의 1/P 배가 될 수 있다. 이 때, 레벨이 N인 픽쳐는 아래의 방식들 1) 내지 5) 중 하나에 따라서 분할될 수 있다.
여기에서, P는 픽쳐의 GOP 레벨일 수 있다.
N 레벨 수평 타일 개수는 레벨이 N인 픽쳐의 픽쳐의 가로 방향으로의 타일들의 개수(말하자면, 타일들의 열들의 개수)를 나타낼 수 있다.
N 레벨 수직 타일 개수는 레벨이 N인 픽쳐의 세로 방향으로의 타일들의 개수(말하자면, 타일들의 행들의 개수)를 나타낼 수 있다.
기본 수평 타일 개수는 (num_tile_columns_minus1 + 1)일 수 있다.
기본 수직 타일 개수는 (num_tile_rows_minus1 + 1)일 수 있다.
픽쳐 수평 길이는 픽쳐의 수평 길이를 나타낼 수 있다.
픽쳐 수직 길이는 픽쳐의 수직 길이를 나타낼 수 있다.
방식 1)
감소 지시 정보는 픽쳐의 분할에 의한 수평 타일 개수를 조정할 수 있다.
N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수와 동일할 수 있다.
방식 2)
감소 지시 정보는 픽쳐의 분할에 의한 수직 타일 개수를 조정할 수 있다.
N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수와 동일할 수 있다.
방식 3)
감소 지시 정보는 픽쳐 수평 길이가 픽쳐 수직 길이보다 더 큰 경우 수평 타일 개수를 조절하고, 픽쳐 수직 길이가 픽쳐 수평 길이보다 더 큰 경우 수직 타일 개수를 조절할 수 있다.
픽쳐 수평 길이 및 픽쳐 수직 길이 간의 비교에 기반하여, N 레벨 수평 타일 개수 및 N 레벨 수직 타일 개수 중 1/P가 적용될 것이 결정될 수 있다.
예를 들면, 픽쳐 수평 길이가 픽쳐 수직 길이보다 더 큰 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수와 동일할 수 있다. 픽쳐 수직 길이가 픽쳐 수평 길이보다 더 큰 경우, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수와 동일할 수 있다.
픽쳐 수평 길이 및 픽쳐 수직 길이가 동일한 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수와 동일할 수 있다. 반대로, 픽쳐 수평 길이 및 픽쳐 수직 길이가 동일한 경우, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수와 동일할 수도 있다.
예를 들면, 픽쳐 수평 길이가 픽쳐 수직 길이보다 더 큰 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 "(num_tile_columns_minus1 + 1) / P"일 수 있고, N 레벨 수직 타일 개수는 "(num_tile_rows_minus1 + 1)"일 수 있다. 픽쳐 수직 길이가 픽쳐 수평 길이보다 더 큰 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 "(num_tile_columns_minus1 + 1)"일 수 있고, N 레벨 수직 타일 개수는 "(num_tile_rows_minus1 + 1) / P"일 수 있다.
방식 4)
감소 지시 정보는 기본 수평 타일 개수가 기본 수직 타일 개수보다 더 큰 경우 수평 타일 개수를 조절하고, 기본 수직 타일 개수가 기본 수평 타일 개수보다 더 큰 경우 수직 타일 개수를 조절할 수 있다.
기본 수평 타일 개수 및 기본 수직 타일 개수 간의 비교에 기반하여, N 레벨 수평 타일 개수 및 N 레벨 수직 타일 개수 중 어느 것에 대해 1/P 배의 감소가 적용될 것인가가 결정될 수 있다.
예를 들면, 기본 수평 타일 개수가 기본 수직 타일 개수보다 더 큰 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수와 동일할 수 있다. 기본 수직 타일 개수가 기본 수평 타일 개수보다 더 큰 경우, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수와 동일할 수 있다.
기본 수평 타일 개수 및 기본 수직 타일 개수가 동일한 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수와 동일할 수 있다. 반대로, 기본 수평 타일 개수 및 기본 수직 타일 개수가 동일한 경우, N 레벨 수직 타일 개수는 기본 수직 타일 개수의 1/P 배이고, N 레벨 수평 타일 개수는 기본 수평 타일 개수와 동일할 수도 있다.
예를 들면, 기본 수평 타일 개수가 기본 수직 타일 개수보다 더 큰 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 "(num_tile_columns_minus1 + 1) / P"일 수 있고, N 레벨 수직 타일 개수는 "(num_tile_rows_minus1 + 1)"일 수 있다. 기본 수직 타일 개수가 기본 수평 타일 개수보다 더 큰 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 "(num_tile_columns_minus1 + 1)"일 수 있고, N 레벨 수직 타일 개수는 "(num_tile_rows_minus1 + 1) / P"일 수 있다.
방식 5)
"P=QR"인 경우, N 레벨 수평 타일 개수는 "기본 수평 타일 개수 / Q"일 수 있고, N 레벨 수평 타일 개수는 "기본 수평 타일 개수 / R"일 수 있다.
예를 들면, (P, Q, R)은 (P, P, 1), (P, 1, P), (T2, T, T), (6, 3, 2), (6, 2, 3), (8, 4, 2) 및 (8, 2, 4) 등 중 하나일 수 있으며, P, Q, R 및 T는 각각 1 이상의 정수일 수 있다.
픽쳐를 슬라이스로 분할하기 위한 픽쳐 분할 정보
전술된 것과 같이, 분할에 의해 생성되는 픽쳐의 부분들은 슬라이스들일 수 있다. 픽쳐는 복수의 슬라이스들로 분할될 수 있다.
전술된 실시예들에서, 픽쳐 분할 정보는 slice_segment_header에 의해 시그널링될 수 있다. slice_segment_header의 slice_segment_address는 픽쳐의 분할을 위해 사용될 수 있다.
아래의 실시예에서, slice_segment_address는 slice_segment_header가 아닌 PPS에 포함될 수 있다. 말하자면, slice_segment_address를 포함하는 PPS가 픽쳐를 복수의 슬라이스들로 분할하기 위해 사용될 수 있다.
PPS는 특정된 픽쳐에 적용되는 파라미터들을 정의할 수 있다. 여기에서, 파라미터들 중 적어도 일부는 픽쳐 분할 정보로서 픽쳐 분할 방식을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
실시예에서, 하나의 PPS에 포함된 픽쳐 분할 정보는 복수의 픽쳐들에게 적용될 수 있다. 여기에서, 복수의 픽쳐들은 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할될 수 있다. 말하자면, 적어도 2개의 상이한 픽쳐 분할 방식을 정의하기 위해, 여러 개의 PPS가 아닌, 하나의 PPS가 사용될 수 있다. 2개의 픽쳐가 서로 상이한 픽쳐 분할 방식들로 각각 분할되어도, 픽쳐 마다 PPS가 시그널링되지 않고, 하나의 PPS의 픽쳐 분할 정보에 의해 변화하는 픽쳐 분할 방식이 유도될 수 있다. 예를 들면, PPS는 하나의 픽쳐에 적용될 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있고, PPS에 의해 다른 픽쳐에 적용될 픽쳐 분할 정보가 유도될 수 있다. 또는, 예를 들면, PPS는 하나의 픽쳐에 적용될 픽쳐 분할 정보를 포함할 수 있고, 픽쳐 분할 정보에 의해 복수의 픽쳐들에게 적용될 픽쳐 분할 방식들이 정의될 수 있다.
예를 들면, PPS는 GOP 레벨 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수를 정의할 수 있다. GOP 레벨 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수가 정의되면, 특정된 GOP 레벨의 픽쳐의 픽쳐 분할 방식이 결정될 수 있다. 또는, GOP 레벨 별로 병렬로 처리될 픽쳐들의 개수가 정의되면, 특정된 GOP 레벨의 픽쳐가 몇 개의 슬라이스들로 분할될지가 결정될 수 있다.
GOP 레벨에 따라서 픽쳐가 슬라이스들로 분할되는 실시예
아래의 표 5는 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 PPS를 나타내는 pic_parameter_set_rbsp의 구조의 일 예를 나타낸다. 픽쳐 분할 정보는 pic_parameter_set_rbsp이거나, pic_parameter_set_rbsp을 포함할 수 있다. pic_parameter_set_rbsp에 의해 픽쳐는 복수의 슬라이스들로 분할될 수 있다. 복수의 슬라이스들의 형태는 주기적으로 변할 수 있다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000005
아래의 표 6은 표 5의 PPS가 사용될 경우의 slice_segment_header의 구조의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000006
표 5를 참조하면, pic_parameter_set_rbsp는 아래와 같은 요소를 포함할 수 있다.
- parallel_slice_enabled_flag: parallel_slice_enabled_flag는 슬라이스 분할 정보 플래그일 수 있다. 슬라이스 분할 정보 플래그는 PPS가 PPS를 참조하는 픽쳐에게 적용되는 슬라이스 분할 정보를 포함하는지 여부를 나타낼 수 있다.
예를 들면, parallel_slice_enabled_flag의 값이 "1"인 것은 PPS가 PPS를 참조하는 픽쳐에게 적용될 슬라이스 분할 정보를 포함한다는 것을 나타낼 수 있다. parallel_slice_enabled_flag의 값이 "0"인 것은 PPS가 PPS를 참조하는 픽쳐에게 적용될 슬라이스 분할 정보를 포함하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다.
예를 들면, parallel_slice_enabled_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐의 슬라이스 분할 정보는 slice_segment_header 내에 존재한다는 것을 나타낼 수 있다. 여기에서, 슬라이스 분할 정보는 slice_segment_address를 포함할 수 있다.
- num_parallel_slice_minus1: num_parallel_slice_minus1는 분할된 픽쳐의 슬라이스의 개수에 대응하는 슬라이스 개수 정보일 수 있다.
예를 들면, "num_parallel_slice_minus1 + 1"의 값은 분할된 픽쳐에서의 슬라이스의 개수를 나타낼 수 있다.
- slice_uniform_spacing_flag: slice_uniform_spacing_flag는 슬라이스들의 크기가 모두 동일한지 여부를 지시하는 균등 스페이싱 플래그일 수 있다.
예를 들면, slice_uniform_spacing_flag의 값이 "0"인 경우, 슬라이스들의 크기들이 모두 동일하다고 간주될 수 없으며, 슬라이스들의 크기들을 결정하기 위한 다른 정보가 요구될 수 있다.
예를 들면, slice_uniform_spacing_flag의 값이 "1"인 경우, 슬라이스들의 크기들은 모두 동일할 수 있다. 또한, slice_uniform_spacing_flag의 값이 "1"인 경우, 슬라이스들의 크기들이 모두 동일하기 때문에, 슬라이스들에 대한 슬라이스 분할 정보는 픽쳐의 전체의 크기 및 슬라이스의 개수에 의해 유도될 수 있다.
- parallel_slice_segment_address_minus1[i]: parallel_slice_segment_address_minus1는 픽쳐의 분할에 의해 생성된 슬라이스들의 크기들을 나타낼 수 있다. 예를 들면, "parallel_slice_segment_address_minus1[i] + 1"의 값은 i 번째 슬라이스의 크기를 나타낼 수 있다. 슬라이스의 크기의 단위는 CTB일 수 있다. i는 0 이상 n 보다 작은 정수일 수 있다. n은 슬라이스의 개수일 수 있다.
- parallel_frame_by_gop_level_enable_flag: parallel_frame_by_gop_level_enable_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 함께 병렬로 부호화 또는 복호화되는지 여부를 나타내는 GOP 레벨 병렬 처리 플래그일 수 있다.
예를 들면, parallel_frame_by_gop_level_enable_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 병렬로 부호화 또는 복호화되지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. parallel_frame_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 병렬로 부호화 또는 복호화된다는 것을 나타낼 수 있다.
parallel_frame_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 경우, 픽쳐 레벨의 병렬화에 따라, 픽쳐의 분할의 정도가 조절될 필요가 있다.
픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨 n에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보를 포함할 수 있다. 특정된 GOP 레벨 n에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 병렬 처리가 적용될 수 있는 GOP 레벨이 n인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다. n은 2 이상의 정수일 수 있다.
병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 아래의 num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 및 num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1를 포함할 수 있다.
- num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1: num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1는 GOP 레벨 3에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보일 수 있다. GOP 레벨 3에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 3인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다.
예를 들면, "num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1"의 값은 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 3인 픽쳐들의 개수를 나타낼 수 있다.
- num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1: num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1는 GOP 레벨 2에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보일 수 있다. GOP 레벨 2에 대한 병렬 처리 픽쳐 개수 정보는 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 2인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다.
예를 들면, "num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1"의 값은 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 2인 픽쳐들의 개수를 나타낼 수 있다.
전술된 pic_parameter_set_rbsp를 사용하는 픽쳐 분할 정보의 시그널링을 사용하여, 부호화된 복수의 픽쳐들은 아래와 같은 과정을 통해 복호화될 수 있다.
예를 들면, 현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_slice_enabled_flag"의 값이 "1"이면, 픽쳐는 1개 이상의 슬라이스들로 분할될 수 있다. 픽쳐를 슬라이스들로 분할하기 위해서는 슬라이스 분할 정보인 slice_segment_address가 계산되어야 할 수 있다. PPS가 수신된 후 PPS의 요소에 기반하여 slice_segment_address가 계산될 수 있다.
"slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "1" 이면, 모든 슬라이스들의 크기들은 동일할 수 있다. 말하자면, 픽쳐의 크기 및 슬라이스들의 개수에 따라서 단위 슬라이스의 크기가 계산될 수 있고, 모든 슬라이스들의 크기들은 계산된 단위 슬라이스의 크기와 동일할 수 있다. 또한, 단위 슬라이스의 크기를 사용하여 모든 슬라이스들의 slice_segment_address들이 계산될 수 있다. "slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "1"인 경우, 단위 슬라이스의 크기 및 슬라이스들의 slice_segment_address 들은 아래의 표 7의 코드에 따라서 계산될 수 있다.
num_CTB_in_slice = 픽쳐 내의 CTB의 개수 / (num_parallel_slice_minus1 + 1)slice_segment_address[0] = 0;for( i = 1; i < num_parallel_slice_minus1 + 1; i++ ){ slice_segment_address[i] = slice_segment_address[i - 1] + num_CTB_in_slice;}
"slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "0"인 경우, PPS에서 slice_segment_address[i]가 파싱될 수 있다. 말하자면, "slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "0"인 경우, PPS는 slice_segment_address[i]를 포함할 수 있다. i는 0 이상 n 보다 작은 정수일 수 있다. n은 슬라이스들의 개수일 수 있다.
예를 들면, 현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이면 num_parallel_slice_minus1 및 slice_segment_address[i]가 재정의될 수 있다.
현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이고, 현재의 픽쳐의 GOP Level이 2인 경우, 현재의 픽쳐에 적용될 num_parallel_slice_minus1는 아래의 수식 7과 같이 재정의될 수 있다.
[수식 7]
new_num_parallel_slice_minus1 = (num_parallel_slice_minus1) / (num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 + 1)
여기에서, new_num_parallel_slice_minus1는 GOP Level이 2인 현재의 픽쳐의 슬라이스의 개수에 대응할 수 있다. 예를 들면, "new_num_parallel_slice_minus1 + 1"의 값은 분할된 현재의 픽쳐에서 슬라이스의 개수를 나타낼 수 있다.
현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이고, 현재의 픽쳐의 GOP Level이 3인 경우, 현재의 픽쳐에 적용될 num_parallel_slice_minus1는 아래의 수식 8과 같이 재정의될 수 있다.
[수식 8]
new_num_parallel_slice_minus1 = (num_parallel_slice_minus1) / (num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1 + 1)
여기에서, new_num_parallel_slice_minus1는 GOP Level이 3인 현재의 픽쳐의 슬라이스의 개수에 대응할 수 있다. 예를 들면, "new_num_parallel_slice_minus1 + 1"의 값은 분할된 현재의 픽쳐에서 슬라이스의 개수를 나타낼 수 있다.
전술된 수식 7 및 수식 8에 따르면, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 또는 num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1의 값이 커질수록, new_num_parallel_slice_minus1의 값은 작아질 수 있다. 말하자면, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 또는 num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1의 값이 커질수록 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수는 감소할 수 있다. 따라서, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1 및 num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보일 수 있다. 병렬로 부호화 또는 복호화되는 동일한 GOP 레벨을 갖는 픽쳐들의 개수가 더 많아질수록, 각 픽쳐들은 더 적은 개수의 슬라이스들로 분할될 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. 또한, 감소 지시 정보는 병렬로 처리되는 부호화 또는 복호화와 관련하여 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 정도를 나타낼 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨이 n인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 GOP 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. n은 2 이상의 정수일 수 있다. 예를 들면, num_frame_in_parallel_gop_level2_minus1은 GOP 레벨 2 감소 지시 정보일 수 있다. num_frame_in_parallel_gop_level3_minus1은 GOP 레벨 3 감소 지시 정보일 수 있다.
수식 7 및 수식 8이 관련하여 전술된 것과 같이, 픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨이 n인 픽쳐에 대한 GOP 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. GOP 레벨이 0 또는 1인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수가 w이고, GOP 레벨이 n인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수가 w/m일 때, GOP 레벨 n 감소 지시 정보는 m에 대응할 수 있다.
수식 7 및 수식 8의 재정의에 의해, 현재의 픽쳐의 슬라이스들의 slice_segment_address들은 아래의 표 8의 코드에 의해 계산될 수 있다.
new_num_CTB_in_slice = 픽쳐 내의 CTB의 개수 / (new_num_parallel_slice_minus1 + 1)slice_segment_address[0] = 0;for( i = 1; i < new_num_parallel_slice_minus1+1; i++ ){ slice_segment_address[i] = slice_segment_address[i - 1] + new_num_CTB_in_slice;}
GOP 레벨 또는 시간적 레벨에 따라서 픽쳐가 슬라이스들로 분할되는 실시예
아래의 표 9는 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 PPS를 나타내는 pic_parameter_set_rbsp의 구조의 일 예를 나타낸다. 픽쳐 분할 정보는 pic_parameter_set_rbsp이거나, pic_parameter_set_rbsp을 포함할 수 있다. pic_parameter_set_rbsp에 의해 픽쳐는 복수의 슬라이스들로 분할될 수 있다. 복수의 슬라이스들의 형태는 주기적으로 변할 수 있다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000007
아래의 표 10은 표 9의 PPS가 사용될 경우의 slice_segment_header의 구조의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000008
표 9를 참조하면, pic_parameter_set_rbsp는 아래와 같은 요소를 포함할 수 있다.
- unified_slice_segment_enabled_flag: unified_slice_segment_enabled_flag는 슬라이스 분할 정보 플래그일 수 있다. 슬라이스 분할 정보 플래그는 PPS가 PPS를 참조하는 픽쳐에게 적용되는 슬라이스 분할 정보를 포함하는지 여부를 나타낼 수 있다.
예를 들면, unified_slice_segment_enabled_flag의 값이 "1"인 것은 PPS가 PPS를 참조하는 픽쳐에게 적용될 슬라이스 분할 정보를 포함한다는 것을 나타낼 수 있다. unified_slice_segment_enabled_flag의 값이 "0"인 것은 PPS가 PPS를 참조하는 픽쳐에게 적용될 슬라이스 분할 정보를 포함하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다.
예를 들면, unified_slice_segment_enabled_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐의 슬라이스 분할 정보는 slice_segment_header 내에 존재한다는 것을 나타낼 수 있다. 여기에서, 슬라이스 분할 정보는 slice_segment_address를 포함할 수 있다.
- num_slice_minus1: num_slice_minus1는 분할된 픽쳐의 슬라이스의 개수에 대응하는 슬라이스 개수 정보일 수 있다. 예를 들면, "num_slice_minus1 + 1"의 값은 분할된 픽쳐에서의 슬라이스의 개수를 나타낼 수 있다.
- slice_uniform_spacing_flag: slice_uniform_spacing_flag는 슬라이스들의 크기가 모두 동일한지 여부를 지시하는 균등 스페이싱 플래그일 수 있다.
예를 들면, slice_uniform_spacing_flag의 값이 "0"인 경우, 슬라이스들의 크기들이 모두 동일하다고 간주될 수 없으며, 슬라이스들의 크기들을 결정하기 위한 다른 정보가 요구될 수 있다. 예를 들면, slice_uniform_spacing_flag의 값이 "1"인 경우, 슬라이스들의 크기들은 모두 동일할 수 있다.
또한, slice_uniform_spacing_flag의 값이 "1"인 경우, 슬라이스들의 크기들이 모두 동일하기 때문에, 슬라이스들에 대한 슬라이스 분할 정보는 픽쳐의 전체의 크기 및 슬라이스의 개수에 의해 유도될 수 있다.
- unified_slice_segment_address_minus1[i]: unified_slice_segment_address_minus1는 픽쳐의 분할에 의해 생성된 슬라이스들의 크기들을 나타낼 수 있다.
예를 들면, "unified_slice_segment_address_minus1[i] + 1"의 값은 i 번째 슬라이스의 크기를 나타낼 수 있다. 슬라이스의 크기의 단위는 CTB일 수 있다. i는 0 이상 n 보다 작은 정수일 수 있다. n은 슬라이스의 개수일 수 있다.
- unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag: unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐가 적어도 2개 이상의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는지 여부를 나타내는 분할 방식 지시 플래그일 수 있다.
또는, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐가 슬라이스들로 분할될 때, 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수 및 형태들이 동일한지 여부를 나타낼 수 있다. 슬라이스의 형태는 슬라이스의 시작 위치, 슬라이스의 길이 및 슬라이스의 끝 위치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들면, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 단일한 방식으로 분할된다는 것을 나타낼 수 있다. 또는, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 분할될 때 생생되는 슬라이스들의 개수가 항상 동일하고, 슬라이스들의 형태들이 항상 일정하다는 것을 나타낼 수 있다.
예를 들면, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 것은 하나의 PPS에 의해 복수 개의 분할의 형태들이 정의된다는 것을 나타낼 수 있다. 또는, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 적어도 2개 이상의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할된다는 것을 나타낼 수 있다. 픽쳐가 상이한 방식으로 분할된다는 것은 픽쳐가 분할됨에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수 및/또는 슬라이스들의 형태들이 상이하다는 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 분할됨에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수 또는 슬라이스들의 형태들이 일정하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다.
또는, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag는 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 함께 병렬로 부호화 또는 복호화되는지 여부를 나타내는 GOP 레벨 병렬 처리 플래그일 수 있다.
예를 들면, unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "0"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 병렬로 부호화 또는 복호화되지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 것은 PPS를 참조하는 픽쳐가 GOP 레벨이 동일한 다른 픽쳐와 병렬로 부호화 또는 복호화된다는 것을 나타낼 수 있다. unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 경우, 픽쳐 레벨의 병렬화에 따라, 픽쳐의 분할의 정도가 조절될 필요가 있다.
픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨 n에 대한 프레임 개수 지시 정보를 포함할 수 있다. 특정된 GOP 레벨 n에 대한 프레임 개수 지시 정보는 병렬 처리가 적용될 수 있는 GOP 레벨이 n인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다. n은 2 이상의 정수일 수 있다.
프레임 개수 지시 정보는 아래의 num_frame_by_gop_level2_minus1 및 num_frame_by_gop_level3_minus1를 포함할 수 있다. 또한, 프레임 개수 지시 정보는 하나 이상의 값들에 대한 num_frame_by_gop_levelN_minus1을 포함할 수 있다.
픽쳐 분할 정보 또는 PPS는 unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag의 값이 "1"인 경우에 선택적으로 num_frame_by_gop_level2_minus1, num_frame_by_gop_level3_minus1 및 num_frame_by_gop_levelN_minus1 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- num_frame_by_gop_level3_minus1: num_frame_by_gop_level3_minus1는 GOP 레벨 3에 대한 프레임 개수 정보일 수 있다. GOP 레벨 3에 대한 프레임 개수 정보는 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 3인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다.
예를 들면, "num_frame_by_gop_level3_minus1 + 1"의 값은 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 3인 픽쳐들의 개수를 나타낼 수 있다.
- num_frame_by_gop_level2_minus1: num_frame_by_gop_level2_minus1는 GOP 레벨 2에 대한 프레임 개수 정보일 수 있다. GOP 레벨 2에 대한 프레임 개수 정보는 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 2인 픽쳐들의 개수에 대응할 수 있다.
예를 들면, "num_frame_by_gop_level3_minus1 + 1"의 값은 병렬로 부호화 또는 복호화될 수 있는 GOP 레벨이 2인 픽쳐들의 개수를 나타낼 수 있다.
전술된 설명은 시간적 레벨에도 적용될 수 있다. 말하자면, 실시예에서 "GOP"는 "시간적 식별자"로 대체될 수 있고, "GOP 레벨"은 "시간적 레벨"로 대체될 수 있다.
전술된 pic_parameter_set_rbsp를 사용하는 픽쳐 분할 정보의 시그널링을 사용하여, 부호화된 복수의 픽쳐들은 아래와 같은 과정을 통해 복호화될 수 있다.
우선, 현재의 픽쳐의 PPS의 "unified_slice_segment_enabled_flag"의 값이 "1"이면, 픽쳐는 1개 이상의 슬라이스들로 분할될 수 있다.
또한, 현재의 픽쳐의 PPS의 "unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이면, PPS를 참조하는 픽쳐는 적어도 2개 이상의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할될 수 있다.
픽쳐를 슬라이스들로 분할하기 위해서는 슬라이스 분할 정보인 slice_segment_address가 계산되어야 할 수 있다. PPS가 수신된 후 PPS의 요소에 기반하여 slice_segment_address가 계산될 수 있다.
"slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "1" 이면, 모든 슬라이스들의 크기들은 동일할 수 있다. 말하자면, 단위 슬라이스의 크기가 계산될 수 있고, 모든 슬라이스들의 크기들은 계산된 단위 슬라이스의 크기와 동일할 수 있다. 단위 슬라이스의 크기를 사용하여 모든 슬라이스들의 slice_segment_address들이 계산될 수 있다. "slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "1"인 경우, 단위 슬라이스의 크기 및 슬라이스들의 unified_slice_segment_address 들은 아래의 표 11의 코드에 따라서 계산될 수 있다.
num_CTB_in_slice = 픽쳐 내의 CTB의 개수 / (num_slice_minus1 + 1)unified_slice_segment_address[0] = 0;for( i = 1; i < num_slice_minus1 + 1; i++){ unified_slice_segment_address[i] = unified_slice_segment_address[i - 1] + num_CTB_in_slice;}
"slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "0"인 경우, PPS에서 unified_slice_segment_address[i]가 파싱될 수 있다. 말하자면, "slice_uniform_spacing_flag"의 값이 "0"인 경우, PPS는 unified_slice_segment_address[i]를 포함할 수 있다. i는 0 이상 n 보다 작은 정수일 수 있다. n은 슬라이스들의 개수일 수 있다.
예를 들면, 현재의 픽쳐의 PPS의 "unified_slice_segment_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이면 num_slice_minus1 및 unified_slice_segment_address[i]가 재정의될 수 있다.
현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이고, 현재의 픽쳐의 GOP Level이 2인 경우, 현재의 픽쳐에 적용될 num_slice_minus1는 아래의 수식 7과 같이 재정의될 수 있다.
[수식 7]
num_slice_minus1 = (num_slice_minus1) / (num_frame_by_gop_level2_minus1 + 1)
여기에서, 재정의된 num_slice_minus1는 GOP Level이 2인 현재의 픽쳐의 슬라이스의 개수에 대응할 수 있다. 예를 들면, "num_slice_minus1 + 1"의 값은 분할된 현재의 픽쳐에서 슬라이스의 개수를 나타낼 수 있다.
현재의 픽쳐의 PPS의 "parallel_frame_by_gop_level_enable_flag"의 값이 "1"이고, 현재의 픽쳐의 GOP Level이 3인 경우, 현재의 픽쳐에 적용될 num_parallel_slice_minus1는 아래의 수식 8과 같이 재정의될 수 있다.
[수식 8]
num_slice_minus1 = (num_slice_minus1) / (num_frame_by_gop_level3_minus1 + 1)
여기에서, 재정의된 num_slice_minus1는 GOP Level이 3인 현재의 픽쳐의 슬라이스의 개수에 대응할 수 있다. 예를 들면, "num_slice_minus1 + 1"의 값은 분할된 현재의 픽쳐에서 슬라이스의 개수를 나타낼 수 있다.
전술된 수식 7 및 수식 8에 따르면, num_frame_by_gop_level2_minus1 또는 num_frame_by_gop_level3_minus1의 값이 커질수록, num_slice_minus1의 값은 작아질 수 있다. 말하자면, num_frame_by_gop_level2_minus1 또는 num_frame_by_gop_level3_minus1의 값이 커질수록 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수는 감소할 수 있다. 따라서, num_frame_by_gop_level2_minus1 및 num_frame_by_gop_level3_minus1은 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보일 수 있다. 병렬로 부호화 또는 복호화되는 동일한 GOP 레벨을 갖는 픽쳐들의 개수가 더 많아질수록, 각 픽쳐들은 더 적은 개수의 슬라이스들로 분할될 수 있다.
픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. 또한, 감소 지시 정보는 병렬로 처리되는 부호화 또는 복호화와 관련하여 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 정도를 나타낼 수 있다. 픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨이 n인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 GOP 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. n은 2 이상의 정수일 수 있다. 예를 들면, num_frame_by_gop_level2_minus1은 GOP 레벨 2 감소 지시 정보일 수 있다. num_frame_by_gop_level3_minus1은 GOP 레벨 3 감소 지시 정보일 수 있다.
수식 7 및 수식 8에 관련하여 전술된 것과 같이, 픽쳐 분할 정보는 GOP 레벨이 n인 픽쳐에 대한 GOP 레벨 n 감소 지시 정보를 포함할 수 있다. GOP 레벨이 0 또는 1인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수가 w이고, GOP 레벨이 n인 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수가 w/m일 때, GOP 레벨 n 감소 지시 정보는 m에 대응할 수 있다.
수식 7 및 수식 8의 재정의에 의해, 현재의 픽쳐의 슬라이스들의 unified_slice_segment_address들은 아래의 표 12의 코드에 의해 계산될 수 있다.
new_num_CTB_in_slice = 픽쳐 내의 CTB의 개수 / (num_slice_minus1 + 1)unified_slice_segment_address[0] = 0;for( i = 1; i < num_slice_minus1 + 1; i++ ){ unified_slice_segment_address[i] = unified_slice_segment_address[i - 1] + num_CTB_in_slice;}
아래의 표 13은 복수의 픽쳐들에게 적용되는 픽쳐 분할 방식이 픽쳐에 따라서 변경될 때, 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 PPS의 신택스의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000009
아래의 표 14는 복수의 픽쳐들에게 적용되는 픽쳐 분할 방식이 픽쳐에 따라서 변경될 때, 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 Slice segment header의 신택스의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000010
아래의 표 15는 복수의 픽쳐들에게 적용되는 픽쳐 분할 방식이 픽쳐에 따라서 변경될 때, 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 PPS의 신택스의 다른 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000011
아래의 표 16은 복수의 픽쳐들에게 적용되는 픽쳐 분할 방식이 픽쳐에 따라서 변경될 때, 픽쳐 분할 정보를 시그널링하기 위한 Slice segment header의 신택스의 다른 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003496-appb-T000012
전술된 실시예들에 의해 비트스트림 내에서 픽쳐 분할 정보가 부호화 장치(1300)로부터 복호화 장치(1500)로 전송될 수 있다.
실시예들에 따르면, 복수의 픽쳐들이 서로 상이한 방식으로 분할되는 경우에도, 픽쳐 분할 정보가 픽쳐 별로 또는 픽쳐의 분할 별로 매번 시그널링되지는 않을 수 있다.
실시예들에 따르면, 복수의 픽쳐들이 서로 상이한 방식으로 분할되는 경우에도 픽쳐 분할 정보가 픽쳐 별로 또는 픽쳐의 부분 별로 매번 부호화되지는 않을 수 있다. 부호화 및 시그널링이 효율적으로 이루어짐에 따라, 부호화된 비트스트림의 크기가 작아질 수 있으며, 부호화의 효율이 향상될 수 있고, 복호화 장치(1500)의 구현 복잡도가 낮아질 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 부호화 장치 및/또는 복호화 장치를 구현하는 전자 장치의 구조도이다.
일 실시예에 따르면, 부호화 장치(1300)의 제어부(1310), 부호화부(1320) 및 통신부(1330)의 적어도 일부는 프로그램 모듈들일 수 있으며, 외부의 장치 또는 시스템과 통신할 수 있다. 프로그램 모듈들은 운영 체제, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 부호화 장치(1300)에 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 복호화 장치(1500)의 제어부(1510), 복호화부(1520) 및 통신부(1530)의 적어도 일부는 프로그램 모듈들일 수 있으며, 외부의 장치 또는 시스템과 통신할 수 있다. 프로그램 모듈들은 운영 체제, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 복호화 장치(1500)에 포함될 수 있다.
프로그램 모듈들은 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈 중 적어도 일부는 부호화 장치(1300)와 통신 가능한 원격 기억 장치 또는 복호화 장치(1500)와 통신 가능한 원격 기억 장치 에 저장될 수도 있다.
프로그램 모듈들은 일 실시예에 따른 기능 또는 동작을 수행하거나, 일 실시예에 따른 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴(routine), 서브루틴(subroutine), 프로그램, 오브젝트(object), 컴포넌트(component) 및 데이터 구조(data structure) 등을 포괄할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
프로그램 모듈들은 부호화 장치(1300)의 적어도 하나의 프로세서(processor) 또는 복호화 장치(1500)의 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는 명령어(instruction) 또는 코드(code)로 구성될 수 있다.
부호화 장치(1300) 및/또는 복호화 장치(1500)는 도 17에서 도시된 전자 장치(1700)로서 구현될 수 있다. 전자 장치(1700)는 부호화 장치(1300) 및/또는 복호화 장치(1500)로서 동작하는 범용의 컴퓨터 시스템일 수 있다.
도 17에서 도시된 바와 같이, 전자 장치(1700)는 버스(1790)를 통하여 서로 통신하는 적어도 하나의 프로세서(1710), 메모리(1730), 사용자 인터페이스(User Interface; UI) 입력 디바이스(1750), UI 출력 디바이스(1760) 및 저장소(1740)를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(1700)는 네트워크(1799)에 연결되는 통신부(1720)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1710)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 메모리(1730) 또는 저장소(1740)에 저장된 프로세싱(processing) 명령어(instruction)들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1730) 및 저장소(1740)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들면, 메모리는 롬(ROM)(1731) 및 램(RAM)(1732) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
부호화 장치(1300) 및/또는 복호화 장치(1500)는 컴퓨터에 의해 독출(read)될 수 있는 기록 매체를 포함하는 컴퓨터 시스템에서 구현될 수 있다.
기록 매체는 전자 장치(1700)가 부호화 장치(1300) 및/또는 복호화 장치(1500)로서 동작하기 위해 요구되는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있다. 메모리(1730)는 적어도 하나의 모듈을 저장할 수 있고, 적어도 하나의 프로세서(1710)에 의하여 실행되도록 구성될 수 있다.
부호화 장치(1300) 및/또는 복호화 장치(1500)의 데이터 또는 정보의 통신과 관련된 기능은 통신부(1720)를 통해 수행될 수 있다. 예를 들면, 부호화 징치(1300)의 제어부(1310) 및 부호화부(1320)는 프로세서(1710)에 대응할 수 있고, 통신부(1330)는 통신부(1720)에 대응할 수 있다. 예를 들면, 부호화 징치(1500)의 제어부(1510) 및 복호화부(1520)는 프로세서(1710)에 대응할 수 있고, 통신부(1530)는 통신부(1720)에 대응할 수 있다.
상술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 유닛으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto--tical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 픽쳐들의 부호화를 수행하는 단계; 및
    픽쳐 분할 정보 및 상기 부호화된 복수의 픽쳐들을 포함하는 데이터를 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 픽쳐 분할 정보에 대응하는 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는 동영상의 부호화 방법.
  2. 픽쳐 분할 정보를 획득하는 제어부; 및
    복수의 픽쳐들의 복호화를 수행하는 복호화부
    를 포함하고,
    상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는 동영상의 복호화 방법.
  3. 픽쳐 분할 정보를 복호화하는 단계; 및
    상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 복수의 픽쳐들의 복호화를 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 적어도 2개의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는 동영상의 복호화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 픽쳐들 중 제1 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 분할되고,
    상기 복수의 픽쳐들 중 제2 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 유도된 다른 픽쳐 분할 정보에 기반하여 분할되는 동영상의 복호화 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 픽쳐들은 상기 픽쳐 분할 정보에 의해 정의되는 주기적으로 변화하는 픽쳐 분할 방식에 의해 분할되는 동영상의 복호화 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 픽쳐들은 상기 픽쳐 분할 정보에 의해 정의되는 규칙에 따라 변화하는 픽쳐 분할 방식에 의해 분할되는 동영상의 복호화 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 상기 복수의 픽쳐들 중 픽쳐 순서를 제1 기정의된 값으로 나누었을 때의 나머지가 제2 기정의된 값인 픽쳐들에게 동일한 픽쳐 분할 방식을 적용할 것을 나타내는 동영상의 복호화 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐가 몇 개의 타일로 분할될 지를 가리키는 동영상의 복호화 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 결정된 개수의 타일들로 분할되는 동영상의 복호화 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 픽쳐들의 각 픽쳐는 상기 픽쳐 분할 정보에 기반하여 결정된 개수의 슬라이스들로 분할되는 동영상의 복호화 방법.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 픽쳐 파라미터 세트(Picture Parameter Set; PPS)에 포함되는 동영상의 복호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 PPS는 상기 PPS를 참조하는 픽쳐가 적어도 2개 이상의 상이한 방식들 중 하나의 방식으로 분할되는지 여부를 나타내는 통합 분할 지시 플래그를 포함하는 동영상의 복호화 방법.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 특정된 레벨의 픽쳐에 대하여 상기 픽쳐의 픽쳐 분할 방식을 가리키는 동영상의 복호화 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 레벨은 시간적 레벨인 동영상의 복호화 방법.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보를 포함하는 동영상의 복호화 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감소 지시 정보는 픽쳐 수평 길이가 픽쳐 수직 길이보다 더 큰 경우 수평 타일 개수를 조절하고, 상기 픽쳐 수직 길이가 상기 픽쳐 수평 길이보다 더 큰 경우 수직 타일 개수를 조절하고,
    상기 픽쳐 수평 길이는 픽쳐의 수평 길이이고,
    상기 픽쳐 수직 길이는 상기 픽쳐의 수직 길이이고,
    상기 수평 타일 개수는 상기 픽쳐의 가로 방향으로의 타일들의 개수이고,
    상기 수직 타일 개수는 상기 픽쳐의 세로 방향으로의 타일들의 개수인 동영상의 복호화 방법.
  17. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 레벨이 n인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 타일들의 개수를 감소시키는 레벨 n 감소 지시 정보를 포함하는 동영상의 복호화 방법.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 감소 지시 정보를 포함하는 동영상의 복호화 방법.
  19. 제3항에 있어서,
    상기 픽쳐 분할 정보는 레벨이 n인 픽쳐에 대해 픽쳐의 분할에 의해 생성되는 슬라이스들의 개수를 감소시키는 레벨 n 감소 지시 정보를 포함하는 동영상의 복호화 방법.
  20. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 상이한 방식들은 픽쳐의 분할에 대해서 생성되는 슬라이스들의 개수에 대하여 서로 상이한 동영상의 복호화 방법.
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