WO2018062699A1 - 영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치 Download PDF

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장형문
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Definitions

  • the present invention relates to an image coding technique, and more particularly, to an image decoding method and apparatus in an image coding system.
  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide an intra prediction method and apparatus for performing prediction by deriving an intra prediction mode for a current block of chroma components.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for deriving an intra prediction candidate mode of a current block of chroma components.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus.
  • the method may further include receiving information about an intra prediction mode of a current chroma block, deriving intra prediction candidate modes of the current chroma block based on a neighboring chroma block of the current chroma block, and information on the intra prediction mode. And deriving an intra prediction mode of the current chroma block based on the intra prediction candidate modes, and performing a prediction of the current chroma block based on the intra prediction mode. And an intra prediction mode applied to the neighboring chroma blocks of the current chroma block.
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus may further include an entropy decoding unit configured to receive information about an intra prediction mode of a current chroma block, and intra prediction candidate modes of the current chroma block based on a neighboring chroma block of the current chroma block.
  • Modes may include an intra prediction mode applied to a neighboring chroma block of the current chroma block.
  • a video encoding method performed by an encoding apparatus includes deriving intra prediction candidate modes of the current chroma block based on a neighboring chroma block of the current chroma block, intra prediction of the current chroma block based on information on the intra prediction mode and the intra prediction candidate modes. Deriving a mode, performing prediction of the current chroma block based on the intra prediction mode, and encoding and outputting information about the intra prediction mode of the current chroma block, wherein the intra prediction is performed.
  • Candidate modes include an intra prediction mode applied to a neighboring chroma block of the current chroma block.
  • a video encoding apparatus derives intra prediction candidate modes of the current chroma block based on a neighboring chroma block of the current chroma block, and intra prediction of the current chroma block based on the information about the intra prediction mode and the intra prediction candidate modes.
  • the prediction candidate modes include an intra prediction mode applied to the neighboring chroma blocks of the current chroma block.
  • the present invention it is possible to derive a more accurate intra prediction mode for the current block of the chroma component, thereby improving the prediction accuracy for the current block.
  • an intra prediction candidate mode for a current block of a chroma component may be derived based on a block division structure of a luma component and a chroma component, thereby improving prediction accuracy of the current block. Overall coding efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • 3 exemplarily shows directional intra prediction modes of 33 prediction directions.
  • FIG. 4 exemplarily illustrates a partition structure of a current luma block and a current chroma block.
  • FIG. 5 exemplarily illustrates a method of deriving an intra prediction candidate mode for a current chroma block.
  • FIG. 6 exemplarily illustrates a divided form of a current chroma block and a neighboring chroma block of the current chroma block.
  • FIG. 7 exemplarily illustrates a divided form of the current chroma block, a divided form of the current chroma block, and a neighboring chroma block of the current chroma block.
  • FIG. 8 schematically illustrates a video encoding method by an encoding device according to the present invention.
  • FIG. 9 schematically illustrates a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • a picture generally refers to a unit representing one image of a specific time zone
  • a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • a pixel or a pel may refer to a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component, or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • a unit represents the basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of the picture and information related to the region.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as block or area in some cases.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video encoding apparatus 100 may include a picture divider 105, a predictor 110, a subtractor 115, a transformer 120, a quantizer 125, a reordering unit 130,
  • the entropy encoding unit 135, the residual processing unit 140, the adding unit 150, the filter unit 155, and the memory 160 may be included.
  • the residual processor 140 may include an inverse quantizer 141 and an inverse transform unit 142.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively split from the largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure.
  • LCU largest coding unit
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure and / or a binary tree structure.
  • the quad tree structure may be applied first and the binary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure of prediction, transform, and reconstruction, which will be described later.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a unit partitioning from the coding unit and may be a unit of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples of the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be encoded (entropy) and output in the form of a bitstream.
  • the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • Reference pictures included in a reference picture list may be sorted based on a difference in a picture order count (POC) between a current picture and a corresponding reference picture.
  • POC picture order count
  • the subtraction unit 115 generates a residual sample which is a difference between the original sample and the prediction sample.
  • residual samples may not be generated as described above.
  • the transform unit 120 generates a transform coefficient by transforming the residual sample in units of transform blocks.
  • the transform unit 120 may perform the transformation according to the size of the transform block and the prediction mode applied to the coding block or the prediction block that spatially overlaps the transform block. For example, if intra prediction is applied to the coding block or the prediction block that overlaps the transform block, and the transform block is a 4 ⁇ 4 residual array, the residual sample uses a discrete sine transform (DST). In other cases, the residual sample may be transformed by using a discrete cosine transform (DCT).
  • DST discrete sine transform
  • DCT discrete cosine transform
  • the quantization unit 125 may quantize the transform coefficients to generate quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 130 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 130 may reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. Although the reordering unit 130 has been described in a separate configuration, the reordering unit 130 may be part of the quantization unit 125.
  • the entropy encoding unit 135 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 135 may encode information necessary for video reconstruction other than the quantized transform coefficients (for example, a value of a syntax element) together or separately. Entropy encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • NAL network abstraction layer
  • the inverse quantization unit 141 inverse quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 125, and the inverse transform unit 142 inverse transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 141 to generate a residual sample.
  • the adder 150 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 150 may be part of the predictor 110.
  • the adder 150 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the filter unit 155 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset to the reconstructed picture. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offset, the artifacts of the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample basis and may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the filter unit 155 may apply an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed picture. ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • ALF adaptive loop filter
  • the memory 160 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 155.
  • the stored reconstructed picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video decoding apparatus 200 may include an entropy decoding unit 210, a residual processor 220, a predictor 230, an adder 240, a filter 250, and a memory 260. It may include.
  • the residual processor 220 may include a reordering unit 221, an inverse quantization unit 222, and an inverse transform unit 223.
  • the video decoding apparatus 200 may reconstruct the video in response to a process in which the video information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit, and in another example, a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the coding unit may be split along the quad tree structure and / or binary tree structure from the largest coding unit.
  • the prediction unit and the transform unit may be further used in some cases, in which case the prediction block is a block derived or partitioned from the coding unit and may be a unit of sample prediction. At this point, the prediction unit may be divided into subblocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream and output information necessary for video reconstruction or picture reconstruction. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information and decoding information of neighboring and decoding target blocks or information of symbols / bins decoded in a previous step.
  • the context model may be determined using the context model, the probability of occurrence of a bin may be predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin may be performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. have.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bean after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit 230, and the residual value on which the entropy decoding has been performed by the entropy decoding unit 210, that is, the quantized transform coefficient, is used as a reordering unit ( 221 may be input.
  • the reordering unit 221 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form.
  • the reordering unit 221 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 221 has been described in a separate configuration, but the rearrangement unit 221 may be part of the inverse quantization unit 222.
  • the inverse quantization unit 222 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameter and output the transform coefficients.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 223 may inversely transform transform coefficients to derive residual samples.
  • the prediction unit 230 may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 230 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 230 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction based on the information about the prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating a prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether to apply inter prediction or intra prediction may be determined in units of CUs.
  • a prediction mode may be determined and a prediction sample may be generated in PU units
  • intra prediction a prediction mode may be determined in PU units and a prediction sample may be generated in TU units.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the neighbor reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified on the reference picture by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 230 may apply any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode to derive a prediction sample for the current block.
  • motion information required for inter prediction of the current block provided by the video encoding apparatus for example, information about a motion vector, a reference picture index, and the like may be obtained or derived based on the prediction information.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 230 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and may use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of the temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated by using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected from the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the information about the prediction may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the prediction unit 230 may derive the motion vector of the current block by using the merge index.
  • a motion vector predictor candidate list may be generated using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the prediction information may include a prediction motion vector index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list.
  • the prediction unit 230 may select the predicted motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the motion vector index.
  • the prediction unit of the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the output vector in a bitstream form. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the prediction unit 230 may obtain a motion vector difference included in the information about the prediction, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit may also obtain or derive a reference picture index or the like indicating a reference picture from the information about the prediction.
  • the adder 240 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 240 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 240 has been described in a separate configuration, the adder 240 may be part of the predictor 230. On the other hand, the adder 240 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the filter unit 250 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 260 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the reconstructed picture in an output order.
  • the intra prediction mode may include two non-directional intra prediction modes and 33 directional intra prediction modes.
  • the non-directional intra prediction modes may include a planar intra prediction mode and a DC intra prediction mode, and the directional intra prediction modes may include 2 to 34 intra prediction modes.
  • the planner intra prediction mode may be called a planner mode, and the DC intra prediction mode may be called a DC mode.
  • 3 exemplarily shows directional intra prediction modes of 33 prediction directions.
  • an intra prediction mode having horizontal directionality and an intra prediction mode having vertical directionality may be classified based on an intra prediction mode 18 having an upper left diagonal prediction direction.
  • H and V in FIG. 3 mean horizontal directionality and vertical directionality, respectively, and numbers of -32 to 32 represent a displacement of 1/32 on a sample grid position.
  • Intra prediction modes 2 to 17 have a horizontal direction
  • intra prediction modes 18 to 34 have a vertical direction.
  • Intra prediction mode 10 is a horizontal intra prediction mode or a horizontal mode
  • intra intra prediction mode 26 is a vertical intra prediction mode or a vertical mode.
  • the prediction direction of the mode) can be expressed in degrees.
  • the relative angle corresponding to each intra prediction mode may be expressed based on the horizontal reference angle 0 ° corresponding to the intra prediction mode 10, and the vertical reference angle corresponding to the intra prediction mode 26 reference 0 °.
  • the relative angle corresponding to each intra prediction mode can be expressed.
  • intra prediction when intra prediction is performed on the current block, prediction for the luma component and prediction for the chroma component of the current block may be performed.
  • the current block representing the chroma component may be referred to as a current chroma block
  • the current block representing the luma component may be referred to as a current luma block.
  • intra prediction candidate modes including a planar mode, a DC mode, a vertical mode, a horizontal mode, and a derived mode (DM).
  • An intra prediction mode of the current chroma block may be derived based on one of the above, and the derived intra prediction mode may be performed to generate a prediction sample of the current chroma block.
  • the planner mode may indicate an intra prediction mode of 0, the DC mode of 1 intra prediction mode, the vertical mode of 26 intra prediction modes, and the horizontal mode of 10 intra prediction modes.
  • the intra prediction candidate mode may be derived as the intra prediction mode of the current chroma block, that is, the luma component of the current block, that is, A prediction sample of the current chroma block may be generated by the same process as that of the current luma block.
  • the DM is a mode using a characteristic in which a luma component and a chroma component are similar to each other, and may represent a method of deriving a luma intra prediction mode of a luma component corresponding to the chroma component into the intra prediction mode.
  • the luma intra prediction mode may represent an intra prediction mode of the luma component
  • the intra prediction mode of the chroma component may be referred to as a chroma intra prediction mode
  • the intra prediction candidate mode of the chroma component may be referred to as a chroma intra prediction candidate mode.
  • the prediction sample of the current block may be derived based on the same mode as the intra prediction mode of the luma block corresponding to the current chroma block.
  • the planar mode, the DC mode, the vertical mode, or the horizontal mode is the same as the luma intra prediction mode
  • prediction may be performed through the DM, thus, the planar mode
  • one of the DC mode, the vertical mode, and the horizontal mode is selected as the intra prediction mode and the luma intra prediction mode is the same as the selected intra prediction mode
  • prediction may be performed based on intra prediction mode 34.
  • the intra prediction mode of the current chroma block may be derived as shown in the following table.
  • the intra prediction candidate modes may include the five modes described above, and a mode number having a value of 0 to 4 may be used for the modes.
  • the value of the mode number indicating the planner mode is 0, the value of the mode number indicating the vertical mode is 1, the value of the mode number indicating the horizontal mode is 2, and the value of the mode number indicating the DC mode is 3, the value of the mode number indicating the DM may be 4.
  • the current chroma block may be predicted based on the intra prediction mode 34.
  • the method of deriving the intra prediction mode for the current chroma block as described above may be applied, the method of deriving the intra prediction mode of the current chroma block different from the aforementioned method according to the partition structure of the current chroma block may improve the coding efficiency. Can be.
  • FIG. 4 exemplarily illustrates a partition structure of a current luma block and a current chroma block.
  • a block partitioning structure for the luma component and a chroma component for the chroma component of the current block are shown in FIG.
  • the blocks may have different sizes but may have the same shape. That is, the size of the current chroma block and the current luma block may be different, but the split form may be the same.
  • the current chroma block may include a block of a Cb component and a block of a Cr component. As shown in FIG.
  • the luma component and the chroma component of the current block may have different block division structures as a method of improving encoding accuracy by improving prediction accuracy. That is, the block partition structure of the current luma block and the block partition structure of the current chroma block may be different. In this case, the use of the DM using the characteristic that the luma component and the chroma component are similar in the encoding process in which intra prediction is applied to the chroma block may not be effective.
  • the DM is encoded.
  • the intra prediction mode of the A block which is a luma block corresponding to the B block, may be applied to the B block.
  • the A block and the B block are divided into different shapes, it is unlikely that the prediction directions between the A block and the B block are similar, and thus, there is a limit in that accurate prediction is performed.
  • the DM whose intra prediction mode is derived from the A block, which is the luma block corresponding to the C block, for the C block, which is the current chroma block for the Cr component may be limited in prediction accuracy, and may reduce the prediction accuracy. Can be. Accordingly, the following prediction mode derivation method may be proposed.
  • the coding apparatus may compare a block partition structure of a current chroma block with a block partition structure of a luma block corresponding to the current chroma block (S500). If the block partitioning structure of the luma block is the same as the block partitioning structure of the current chroma block, an intra prediction candidate mode derivation method using a predetermined table including the existing DM (for example, Table 1 described above) may be used. S510).
  • a predetermined table including the existing DM for example, Table 1 described above
  • the following method may be applied (S520), and an intra prediction candidate mode may be determined through the method (S530).
  • the chroma blocks for the chroma component Cb and Cr may include the same intra prediction candidate modes.
  • the chroma component prediction candidate modes may include the planner mode, the DC mode, the horizontal mode, the vertical mode, and the DM derived from the luma block.
  • the chroma blocks for each chroma component may have different intra prediction candidate modes.
  • the current chroma block may be divided into an Nx2N size square block.
  • the peripheral chroma block of the current chroma block may include a left peripheral chroma block L and an upper peripheral chroma block A.
  • FIG. When the current chroma block is divided into square blocks, an intra prediction candidate mode of the current chroma block including the DM may be generated, but the current chroma block is divided into non-square blocks and corresponds to the current chroma block.
  • the intra prediction candidate mode may be derived based on not only the DM but also neighboring chroma blocks adjacent to the current chroma block illustrated in FIG. 6.
  • intra prediction candidate modes for the current chroma block may further include an intra prediction mode of the left peripheral chroma block and an intra prediction mode of the upper peripheral chroma block in the DM.
  • the number of intra prediction candidate modes of the current chroma block may vary depending on the mode of the neighboring chroma block of the current chroma block.
  • intra prediction candidate modes for the current chroma block are intra intra of the left peripheral chroma block in five intra prediction candidate modes (the planner mode, the DC mode, the vertical mode, the horizontal mode, and the DM).
  • the method may further include a prediction mode and an intra prediction mode of the upper peripheral chroma block.
  • the intra prediction candidate modes may be variably generated from five modes to seven modes in consideration of redundancy. Specifically, if the intra prediction mode of the left neighboring chroma block and the intra prediction mode of the upper neighboring chroma block are the same, and the mode is not included in the above five intra prediction candidate modes, the intra of the current chroma block is included.
  • the prediction candidate modes may consist of six intra prediction candidate modes.
  • the intra prediction mode of the left peripheral chroma block and the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block are not the same, and the intra prediction mode of the left peripheral chroma block and the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block are described above.
  • intra prediction candidate modes of the current chroma block may consist of 7 intra prediction candidate modes.
  • the above-described process may be applied to chroma blocks for two chroma components, chroma blocks for Cb components, and chroma blocks for Cr components, respectively, and the chroma blocks for two chroma components may have different intra prediction candidate modes. .
  • the prediction candidate mode for the block of each chroma component can be determined independently. Meanwhile, variably generated prediction candidate modes may be coded more efficiently through the following method.
  • the current chroma block When five intra prediction candidate modes including the DM are derived, the current chroma block through a 1-bit DM flag and a 2-bit mode index for each of the remaining four non-DM prediction modes.
  • Information about an intra prediction mode of may be encoded.
  • the DM flag when the DM is applied to the current chroma block, only the DM flag may be signaled, so that the information about the intra prediction mode of the current chroma block may be encoded in 1 bit.
  • the DM flag and a mode index may be signaled, and thus information on the intra prediction mode of the current chroma block may be encoded in a total of 3 bits.
  • the aforementioned five modes (the planner mode, the DC mode, the vertical mode, the horizontal mode, and the DM), the intra prediction mode of the left peripheral chroma block, and the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block are described.
  • a variable number of intra prediction candidate modes may be generated based on the above.
  • the information about the intra prediction mode of the current chroma block is It can be encoded with a binary code as shown in the following table.
  • syntax information related to the above-described method may be encoded / decoded as follows. For example, it may be determined whether the block partition structure of the current chroma block and the block partition structure of the luma block corresponding to the current chroma block are the same. When the block partition structure of the current chroma block is the same as the block partition structure of the luma block, only DM may be used to perform encoding through the intra prediction mode of the current chroma block, and syntax information of the existing current chroma block may be performed. Can be used to encode / decode.
  • an intra prediction candidate mode for the current chroma block may be derived through the above-described method, and the derived intra prediction candidate mode may be derived. Information about these can be encoded / decoded.
  • the intra prediction candidate mode may be derived based on blocks of various positions and initiation.
  • the C block illustrated in FIG. 7 may represent the current chroma block
  • LA, A, RA, L, and LB may respectively represent an upper left peripheral chroma block, an upper peripheral chroma block, an upper right peripheral chroma block, Left peripheral chroma blocks and lower left peripheral chroma blocks.
  • the intra prediction candidate modes of the current chroma block may be derived in the order of planner mode, vertical mode, horizontal mode, DC mode, and DM.
  • the vertical mode, the horizontal mode and the DC mode that is, the intra prediction mode of the luma block corresponding to the current chroma block is the planner mode, the vertical mode, and the horizontal mode.
  • intra prediction candidate modes of the current chroma block may be derived as planner mode, vertical mode, horizontal mode, DC mode, and DM.
  • the vertical mode, the horizontal mode and the DC mode for example, when the DM is in the vertical mode, that is, the intra prediction mode of the luma block is the vertical mode.
  • Intra prediction candidate modes may be derived from the planner mode, intra prediction mode No. 34, horizontal mode, DC mode, and vertical mode.
  • the method includes at least four modes of the planar mode, the vertical mode, the horizontal mode, the DC mode, and the DM as the intra prediction candidate modes, so that the number of directional intra prediction modes is increased or the direction is strong. Can lower the prediction efficiency. Therefore, instead of deriving the modes into the intra prediction candidate modes, a method of searching for the prediction mode of the neighboring chroma block adjacent to the current chroma block and deriving the intra prediction candidate mode may be proposed.
  • the coding apparatus may search for an intra prediction mode of a neighboring chroma block of the current chroma block.
  • the coding apparatus may search for an intra prediction mode applied to the neighboring chroma blocks of the current chroma block.
  • the coding apparatus may search for intra prediction modes of the plurality of neighboring chroma blocks in a search order of L ⁇ A ⁇ RA ⁇ LB ⁇ LA and derive an intra prediction mode of each neighboring chroma block.
  • the search order may be set in any order.
  • the intra prediction mode of the found neighboring chroma block When the intra prediction mode of the found neighboring chroma block is available as the intra prediction candidate mode, it may be determined whether the intra prediction candidate mode is overlapped with the already derived intra prediction candidate mode, and when it is not overlapped, the intra prediction candidate of the current chroma block Can be derived in mode.
  • the coding apparatus may terminate the searching process. That is, if four intra prediction candidate modes have already been derived when all of the plurality of neighboring chroma blocks are not searched, a search process for the unsearched neighboring chroma blocks may not be performed. In addition, four intra prediction candidate modes may not be derived when all searching processes for neighboring chroma blocks are performed.
  • the intra prediction candidate mode of the current chroma block may be derived. In this case, it may be determined whether or not the overlapping with the already derived intra prediction candidate mode is performed, and when not overlapping, it may be derived as the intra prediction candidate mode of the current chroma block.
  • the DM may additionally be derived as the intra prediction candidate mode. Specifically, if the intra prediction candidate mode derived through the DM, that is, the mode in which the intra prediction mode of the luma block corresponding to the current chroma block is not present in the derived intra prediction candidate modes, adds the DM.
  • the intra prediction candidate mode derived through the DM that is, the same prediction mode as the intra prediction mode of the luma block corresponding to the current chroma block exists in the derived intra prediction candidate modes, then through the DM.
  • An intra prediction candidate mode identical to the derived intra prediction mode may be replaced with any intra prediction mode.
  • the coding apparatus may determine whether or not intra prediction modes having a high occurrence frequency overlap with previously derived intra prediction candidate modes, and the same as the intra prediction mode that is determined to not overlap first. It may replace the intra prediction candidate mode.
  • the coding apparatus includes 34 intra prediction modes, 2 intra prediction modes, 18 intra prediction modes, 27 intra prediction modes (Vertical + 1), 25 intra prediction modes (Vertical-1), and 11 intra predictions.
  • the mode (Horizontal + 1) and the 9th intra prediction mode (Horizonrtal-1) may be overlapped with previously derived intra prediction candidate modes, and the intra prediction mode determined as not overlapping first may be determined. It may replace the same intra prediction candidate mode. Thereafter, the coding apparatus may further derive the DM into the intra prediction candidate mode.
  • intra prediction candidate modes of the current block are derived by limiting the number of intra prediction candidate modes to five, but the number of intra prediction candidate modes may be variably determined.
  • FIG. 8 schematically illustrates a video encoding method by an encoding device according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 8 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 1.
  • S800 to S820 of FIG. 8 may be performed by the prediction unit of the encoding apparatus
  • S830 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding apparatus.
  • the encoding apparatus derives intra prediction candidate modes of the current chroma block based on the neighboring chroma blocks of the current chroma block (S800).
  • the encoding apparatus may derive intra prediction candidate modes of the current chroma block based on the neighboring chroma block.
  • the encoding apparatus may determine whether the partition structure of the current chroma block is identical to the partition structure of the luma block corresponding to the current chroma block. If not, the encoding apparatus determines an intra prediction mode applied to the neighboring chroma block. Intra prediction candidate mode can be derived.
  • an intra prediction mode applied to a left peripheral chroma block of the current chroma block may be derived as a first intra prediction candidate mode, and an intra prediction mode applied to an upper peripheral chroma block of the current chroma block is a second intra prediction candidate.
  • the intra prediction candidate modes of the current chroma block may include the first intra prediction candidate mode and / or the second intra prediction candidate mode.
  • the intra prediction candidate modes may include a planar mode, an intra prediction mode of 26, an intra prediction mode of 10, a DC mode, and a DM (derived mode).
  • the intra prediction mode of the left peripheral chroma block when the intra prediction mode of the left peripheral chroma block is not the same as the intra prediction candidate modes previously derived, the intra prediction mode of the left peripheral chroma block may be derived as the intra prediction candidate mode. have. Further, next, when the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block is not the same as the intra prediction modes previously derived, the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block may be derived as the intra prediction candidate mode. Can be.
  • the intra prediction mode of the left peripheral chroma block and the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block are not the same, and the planner mode, the 26th intra prediction mode, the 10th intra prediction mode, the DC mode and If not the same as the DM, the intra prediction candidate modes are the planar mode, the 26 intra prediction mode, the 10 intra prediction mode, the DC mode, the DM, the intra prediction mode applied to the upper peripheral chroma block. And the intra prediction mode applied to the left peripheral chroma block.
  • the intra prediction candidate modes may be derived from 5 to 7 intra prediction modes depending on whether they are the same.
  • the intra prediction mode 26 may be referred to as a vertical mode, and the intra prediction mode 10 may be referred to as a horizontal mode.
  • the encoding apparatus may further include an intra prediction mode applied to neighboring chroma blocks in the order of a left peripheral chroma block, an upper peripheral chroma block, an upper right peripheral chroma block, a lower left peripheral chroma block, and an upper left peripheral chroma block of the current chroma block. It may be determined whether it is possible to derive the intra prediction candidate mode. The encoding apparatus may determine whether the intra prediction mode determined as derivable as the intra prediction candidate mode is the same mode as the previously derived intra prediction candidate mode, and is not the same as the previously derived intra prediction candidate mode. The determined intra prediction mode may be derived as the intra prediction candidate mode.
  • an intra prediction candidate mode may not additionally be derived based on the neighboring chroma block.
  • the DM may be added to the intra prediction candidate modes. That is, the number of intra prediction candidate modes may be five.
  • the DM may be a mode for deriving an intra prediction mode of a luma block corresponding to the current chroma block as an intra prediction mode of the current chroma block.
  • the encoding apparatus may derive at least one intra prediction candidate mode according to priority based on neighboring chroma blocks of the current chroma block.
  • the peripheral chroma blocks may include at least one of a left peripheral chroma block, an upper peripheral chroma block, a right upper peripheral chroma block, a lower left peripheral chroma block, and an upper left peripheral chroma block of the current chroma block.
  • the priority may be in order of a left peripheral chroma block, an upper peripheral chroma block, a right upper peripheral chroma block, a lower left peripheral chroma block, and an upper left peripheral chroma block.
  • the encoding apparatus may perform availability determination on the neighboring chroma blocks according to priority.
  • An intra prediction mode of a neighboring chroma block determined to be available according to the priority among the neighboring chroma blocks may be derived as the intra prediction candidate mode.
  • the intra prediction mode of the neighboring chroma block determined to be available is not the same as the intra prediction candidate mode previously derived, the intra prediction mode of the neighboring chroma block determined to be available is the intra prediction candidate. Can be derived in mode.
  • the intra prediction candidate modes may include four intra prediction candidate modes and a derived mode (DM) derived based on neighboring chroma blocks, and the DM may determine an intra prediction mode of a luma block corresponding to the current chroma block.
  • the mode may be derived from the intra prediction mode of the current chroma block.
  • determination of availability of the neighboring chroma blocks may be performed based on at least one of the following conditions.
  • the position of the peripheral chroma block is present in the picture and / or in the slice, and the peripheral chroma block must be a referenceable block in coding order.
  • the position of the neighboring chroma block is located outside the current picture (for example, if the current chroma block is located adjacent to the left boundary of the current picture). It may be determined that the upper left peripheral block or the lower left peripheral block of the chroma block is not available), or the corresponding chroma block is located in a different slice or tile than the current chroma block.
  • the slice may be a sequence of integer CTUs.
  • the CTUs within a slice may be included in one independent slice segment and subsequent dependent slice segments.
  • the tile is a rectangular region containing CTUs (CTBs).
  • CTUs CTUs
  • the rectangular area may be divided based on a specific tile column and a specific tile row in the picture.
  • the intra chroma mode When the intra chroma mode is applied to the intra prediction mode, it may be determined that it is available. This is because an intra prediction mode of the neighboring chroma block cannot exist when the neighboring chroma block is coded in the inter prediction mode, and thus an intra prediction candidate mode of the current chroma block cannot be derived from the intra prediction mode of the neighboring chroma block. to be.
  • the encoding apparatus selects the intra prediction candidate mode other than the DM from a specific intra prediction mode.
  • the encoding apparatus may include intra prediction mode 34, intra prediction mode 2, intra prediction mode 18, intra prediction mode 27 (Vertical + 1), intra prediction mode 25 (Vertical-1), and intra intra 11.
  • the prediction mode (Horizontal + 1) and the 9th intra prediction mode (Horizonrtal-1) may determine whether overlap with previously derived intra prediction candidate modes, and the intra prediction mode determined as not overlapping first is determined.
  • the specific intra prediction mode may be derived.
  • the encoding apparatus derives an intra prediction mode of the current chroma block based on the encoding prediction candidate modes (S810).
  • the encoding apparatus may select one intra prediction candidate mode among the intra prediction candidate modes. If the selected intra prediction candidate mode is not the same as the intra prediction mode of the luma block corresponding to the current chroma block, the encoding apparatus may derive the selected intra prediction candidate mode as the intra prediction mode of the current chroma block. . If the selected intra prediction candidate mode is the same as the intra prediction mode of the luma block corresponding to the current chroma block, the encoding apparatus may derive a specific intra prediction mode as the intra prediction mode of the current chroma block.
  • the intra prediction mode of the current chroma block may be derived as shown in Table 1 above. Further, when the partition structure of the current chroma block and the luma block corresponding to the current chroma block are the same, a DM may be selected among the intra prediction candidate modes, and the intra prediction mode of the current chroma block may be selected. The intra prediction mode of the luma block may be derived.
  • the specific intra prediction mode may be an intra prediction mode 34.
  • the encoding apparatus may include intra prediction mode 34, intra prediction mode 2, intra prediction mode 18, intra prediction mode 27 (Vertical + 1), intra prediction mode 25 (Vertical-1), and intra prediction mode 11. (Horizontal + 1) and the 9th intra prediction mode (Horizonrtal-1) may determine whether or not overlap with previously derived intra prediction candidate modes, and the intra prediction mode that is determined not to overlap first is specified. Intra prediction mode can be derived.
  • the encoding apparatus performs prediction of the current chroma block based on an intra prediction mode (S820).
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample of the current chroma block by using neighboring chroma reconstruction samples of the current chroma block according to the intra prediction mode.
  • the encoding apparatus encodes and outputs information on the intra prediction mode of the current chroma block (S830).
  • the encoding apparatus may generate information about the intra prediction mode of the current chroma block and may signal through a bitstream.
  • the information on the intra prediction mode may indicate one of the intra prediction candidate modes.
  • a binary code representing information about the intra prediction mode may be assigned bits of variable length based on the intra prediction candidate mode indicated by the information about the intra prediction mode. For example, when the intra prediction candidate mode indicated by the information about the intra prediction mode is DM, the binarization code may be allocated with 1 bit, and the intra prediction candidate mode indicated by the information about the intra prediction mode is DM. If not, the binarization code may be allocated 3 bits or 4 bits. The binarization code may be allocated as shown in Table 2 above.
  • the encoding apparatus may generate a residual sample based on the original sample and the derived prediction sample.
  • the encoding apparatus may generate information about the residual based on the residual sample.
  • the information about the residual may include transform coefficients related to the residual sample.
  • the encoding apparatus may derive the reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample. That is, the encoding apparatus may derive the reconstructed sample by adding the prediction sample and the residual sample.
  • the encoding apparatus may encode the information about the residual and output the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding apparatus via a network or a storage medium.
  • FIG. 9 schematically illustrates a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 9 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S900 may be performed by the entropy decoding unit of the decoding apparatus
  • S910 to S930 may be performed by the prediction unit of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus receives information on the intra prediction mode of the current chroma block (S900).
  • the decoding apparatus may receive information about an intra prediction mode of the current chroma block through a bitstream.
  • the information on the intra prediction mode may include a DM flag and a mode index.
  • the DM flag may indicate whether DM is applied to the current chroma block
  • the mode index may indicate a mode applied to the current chroma block among intra prediction candidate modes other than DM when the DM is not applied. Can be.
  • the DM may indicate an intra prediction mode of a luma block corresponding to the current chroma block.
  • the decoding apparatus derives intra prediction candidate modes of the current chroma block based on the neighboring chroma block of the current chroma block (S910).
  • the decoding apparatus may derive intra prediction candidate modes of the current chroma block based on the neighboring chroma block.
  • the decoding apparatus may determine whether the partition structure of the current chroma block is identical to the partition structure of the luma block corresponding to the current chroma block. If not, the decoding apparatus determines an intra prediction mode applied to the neighboring chroma block. Intra prediction candidate mode can be derived.
  • an intra prediction mode applied to a left peripheral chroma block of the current chroma block may be derived as a first intra prediction candidate mode, and an intra prediction mode applied to an upper peripheral chroma block of the current chroma block is a second intra prediction candidate.
  • a mode may be derived, and intra prediction candidate modes of the current chroma block may include the first intra prediction candidate mode and / or the second prediction candidate mode.
  • the intra prediction candidate modes may include a planar mode, an intra prediction mode of 26, an intra prediction mode of 10, a DC mode, and a derived mode (DM).
  • the intra prediction mode of the left peripheral chroma block when the intra prediction mode of the left peripheral chroma block is not the same as the intra prediction candidate modes previously derived, the intra prediction mode of the left peripheral chroma block may be derived as the intra prediction candidate mode. have. Further, next, when the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block is not the same as the intra prediction modes previously derived, the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block may be derived as the intra prediction candidate mode. Can be.
  • the intra prediction mode of the left peripheral chroma block and the intra prediction mode of the upper peripheral chroma block are not the same, and the planner mode, the 26th intra prediction mode, the 10th intra prediction mode, the DC mode and If not the same as the DM, the intra prediction candidate modes are the planar mode, the 26 intra prediction mode, the 10 intra prediction mode, the DC mode, the DM, the intra prediction mode applied to the upper peripheral chroma block. And the intra prediction mode applied to the left peripheral chroma block.
  • the intra prediction candidate modes may be derived from 5 to 7 intra prediction modes depending on whether they are the same.
  • the intra prediction mode 26 may be referred to as a vertical mode, and the intra prediction mode 10 may be referred to as a horizontal mode.
  • the decoding apparatus may further include an intra prediction mode applied to neighboring chroma blocks in the order of a left neighbor chroma block, an upper neighbor chroma block, a top right neighbor chroma block, a bottom left neighbor chroma block, and a top left neighbor chroma block in the order of the current chroma block. It may be determined whether it is possible to derive the intra prediction candidate mode. The decoding apparatus may determine whether the intra prediction mode determined as derivable as the intra prediction candidate mode is the same mode as the previously derived intra prediction candidate mode, and is not the same as the previously derived intra prediction candidate mode. The determined intra prediction mode may be derived as the intra prediction candidate mode.
  • an intra prediction candidate mode may not additionally be derived based on the neighboring chroma block.
  • the DM may be added to the intra prediction candidate modes. That is, the number of intra prediction candidate modes may be five.
  • the DM may be a mode for deriving an intra prediction mode of a luma block corresponding to the current chroma block as an intra prediction mode of the current chroma block.
  • the decoding apparatus may derive at least one intra prediction candidate mode according to priority based on neighboring chroma blocks of the current chroma block.
  • the peripheral chroma blocks may include at least one of a left peripheral chroma block, an upper peripheral chroma block, a right upper peripheral chroma block, a lower left peripheral chroma block, and an upper left peripheral chroma block of the current chroma block.
  • the priority may be in order of a left peripheral chroma block, an upper peripheral chroma block, a right upper peripheral chroma block, a lower left peripheral chroma block, and an upper left peripheral chroma block.
  • the decoding apparatus may perform availability determination on the neighboring chroma blocks according to priority.
  • An intra prediction mode of a neighboring chroma block determined to be available according to the priority among the neighboring chroma blocks may be derived as the intra prediction candidate mode.
  • the intra prediction mode of the neighboring chroma block determined to be available is not the same as the intra prediction candidate mode previously derived, the intra prediction mode of the neighboring chroma block determined to be available is the intra prediction candidate. Can be derived in mode.
  • the intra prediction candidate modes may include four intra prediction candidate modes and a derived mode (DM) derived based on neighboring chroma blocks, and the DM may determine an intra prediction mode of a luma block corresponding to the current chroma block.
  • the mode may be derived from the intra prediction mode of the current chroma block.
  • determination of availability of the neighboring chroma blocks may be performed based on at least one of the following conditions.
  • the position of the peripheral chroma block is present in the picture and / or in the slice, and the peripheral chroma block must be a referenceable block in coding order.
  • the position of the neighboring chroma block is located outside the current picture (for example, if the current chroma block is located adjacent to the left boundary of the current picture). It may be determined that the upper left peripheral block or the lower left peripheral block of the chroma block is not available), or the corresponding chroma block is located in a different slice or tile than the current chroma block.
  • the slice may be a sequence of integer CTUs.
  • the CTUs within a slice may be included in one independent slice segment and subsequent dependent slice segments.
  • the tile is a rectangular region containing CTUs (CTBs).
  • CTUs CTUs
  • the rectangular area may be divided based on a specific tile column and a specific tile row in the picture.
  • the intra chroma mode When the intra chroma mode is applied to the intra prediction mode, it may be determined that it is available. This is because an intra prediction mode of the neighboring chroma block cannot exist when the neighboring chroma block is coded in the inter prediction mode, and thus an intra prediction candidate mode of the current chroma block cannot be derived from the intra prediction mode of the neighboring chroma block. to be.
  • the decoding apparatus selects the intra prediction candidate mode other than the DM from the specific intra prediction mode.
  • the decoding apparatus includes intra prediction mode 34, intra prediction mode 2, intra prediction mode 18, intra prediction mode 27 (Vertical + 1), intra prediction mode 25 (Vertical-1), and intra intra 11.
  • the prediction mode (Horizontal + 1) and the 9th intra prediction mode (Horizonrtal-1) may determine whether overlap with previously derived intra prediction candidate modes, and the intra prediction mode determined as not overlapping first is determined.
  • the specific intra prediction mode may be derived.
  • the decoding apparatus derives the intra prediction mode of the current chroma block based on the information about the intra prediction mode and the intra prediction candidate modes (S920).
  • the decoding apparatus may select one intra prediction candidate mode among the intra prediction candidate modes based on the information about the intra prediction mode.
  • the information about the intra prediction mode may indicate one of the intra prediction candidate modes.
  • the decoding apparatus may derive the selected intra prediction candidate mode as the intra prediction mode of the current chroma block. .
  • the decoding apparatus may derive the specific intra prediction mode to the intra prediction mode of the current chroma block.
  • the intra prediction mode of the current chroma block may be derived as shown in Table 1 above. Further, when the partition structure of the current chroma block and the luma block corresponding to the current chroma block are the same, a DM may be selected among the intra prediction candidate modes, and the intra prediction mode of the current chroma block may be selected.
  • the intra prediction mode of the luma block may be derived.
  • a binary code indicating information about the intra prediction mode may be allocated bits of variable length based on the intra prediction candidate mode indicated by the information about the intra prediction mode. For example, when the intra prediction candidate mode indicated by the information about the intra prediction mode is DM, the binarization code may be allocated with 1 bit, and the intra prediction candidate mode indicated by the information about the intra prediction mode is DM. If not, the binarization code may be allocated 3 bits or 4 bits. The binarization code may be allocated as shown in Table 2 above.
  • the decoding apparatus performs prediction of the current chroma block based on the intra prediction mode (S930).
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample of the current chroma block by using neighboring chroma reconstruction samples of the current chroma block according to the intra prediction mode.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed sample based on the prediction sample.
  • the decoding apparatus may receive information about the residual for the current block from the bitstream.
  • the information about the residual may include transform coefficients regarding the (chroma) residual sample.
  • the decoding apparatus may derive the residual sample (or residual sample array) for the current block based on the residual information. In this case, the decoding apparatus may generate the reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample.
  • the decoding apparatus may derive a reconstructed block or a reconstructed picture based on the reconstructed sample. Thereafter, as described above, the decoding apparatus may apply an in-loop filtering procedure, such as a deblocking filtering and / or SAO procedure, to the reconstructed picture in order to improve subjective / objective picture quality as necessary.
  • an in-loop filtering procedure such as a deblocking filtering and / or SAO procedure
  • a more accurate intra prediction mode for the current block of the chroma component can be derived, thereby improving the prediction accuracy for the current block.
  • an intra prediction candidate mode for a current block of a chroma component may be derived based on a block division structure of a luma component and a chroma component, thereby improving the prediction accuracy of the current block. Overall coding efficiency can be improved.
  • the above-described method according to the present invention may be implemented in software, and the encoding device and / or the decoding device according to the present invention may perform image processing of, for example, a TV, a computer, a smartphone, a set-top box, a display device, and the like. It can be included in the device.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.

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Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 크로마 성분의 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하여 예측을 수행하는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 크로마 성분의 현재 블록의 인트라 예측 후보 모드를 도출하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신하는 엔트로피 디코딩부, 및 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하고, 및 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행하는 예측부를 포함하되, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행하는 단계, 및 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 인코딩하여 출력하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행하는 예측부, 및 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 크로마 성분의 현재 블록에 대한 보다 정확한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있고, 이를 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 루마 성분 및 크로마 성분의 블록 분할 구조를 기반으로 크로마 성분의 현재 블록에 대한 인트라 예측 후보 모드를 도출할 수 있고, 이를 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있다. 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 33개의 예측 방향의 방향성 인트라 예측 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 4는 현재 루마 블록 및 현재 크로마 블록의 분할 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 5는 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 후보 모드를 도출하는 방법을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 현재 크로마 블록의 분할된 형태 및 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 예시적으로 나타낸다.
도 7은 상기 현재 크로마 블록의 분할 형태 및 현재 크로마 블록의 분할된 형태 및 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 예시적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(125), 재정렬부(130), 엔트로피 인코딩부(135), 레지듀얼 처리부(140), 가산부(150), 필터부(155) 및 메모리(160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(140)는 역양자화부(141) 및 역변환부(142)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(115)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(120)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(120)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform)를 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(125)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(130)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(130)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(130)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(130)는 양자화부(125)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(135)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(135)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화부(141)는 양자화부(125)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(142)는 역양자화부(141)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(150)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(150)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(150)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(150)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(155)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(155)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(155)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 레지듀얼 처리부(220), 예측부(230), 가산부(240), 필터부(250) 및 메모리(260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)은 재정렬부(221), 역양자화부(222), 역변환부(223)을 포함할 수 있다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
상술한 내용과 같이 현재 블록에 예측이 수행되는 경우, 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 예측이 수행될 수 있다. 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 33개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 플래너 인트라 예측 모드는 플래너 모드라고 불릴 수 있고, 상기 DC 인트라 예측 모드는 DC 모드라고 불릴 수 있다.
도 3은 33개의 예측 방향의 방향성 인트라 예측 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 3을 참조하면, 좌상 대각 예측 방향을 갖는 18번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드로 구분될 수 있다. 도 3의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 17번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 18번 내지 34번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 10번 인트라 예측 모드는 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode) 또는 수평 모드, 26번 인트라 예측 모드는 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode) 또는 수직 모드를 나타내며 이를 기준으로 방향성 인트라 모드(angular intra mode)의 예측 방향을 각도로 표현할 수 있다. 다시 말하자면, 10번 인트라 예측 모드에 대응하는 수평기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있고, 26번 인트라 예측 모드에 대응하는 수직기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있다.
상술한 내용과 같이 현재 블록에 인트라 예측이 수행되는 경우, 현재 블록의 루마(luma) 성분에 대한 예측 및 크로마(chroma) 성분에 대한 예측이 수행될 수 있다. 여기서, 상기 크로마 성분을 나타내는 상기 현재 블록은 현재 크로마 블록이라고 불릴 수 있고, 상기 루마 성분을 나타내는 상기 현재 블록은 현재 루마 블록이라고 불릴 수 있다. 상기 현재 크로마 블록에 대하여 인트라 예측이 수행되는 경우, 플래너(Planar) 모드, DC 모드, 수직(vertical) 모드, 수평(horizontal) 모드, 유도 모드(Derived Mode, DM)를 포함하는 인트라 예측 후보 모드들 중 하나를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 도출될 수 있고, 도출된 인트라 예측 모드가 수행되어 상기 현재 크로마 블록의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 여기서, 상기 플래너 모드는 0번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드는 1번 인트라 예측 모드, 상기 수직 모드는 26번 인트라 예측 모드, 상기 수평 모드는 10번 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. DM을 제외한 나머지 인트라 예측 후보 모드들이 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드로 선택된 경우, 상기 인트라 예측 후보 모드가 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출될 수 있고, 상기 현재 블록의 루마 성분, 즉, 상기 현재 루마 블록의 예측 과정과 동일한 과정으로 상기 현재 크로마 블록의 예측 샘플이 생성될 수 있다.
한편, 상기 DM은 루마 성분과 크로마 성분이 유사하다는 특성을 이용한 모드로, 상기 크로마 성분과 대응하는 루마 성분의 루마 인트라 예측 모드를 상기 인트라 예측 모드로 도출하는 방법을 나타낼 수 있다. 여기서, 루마 인트라 예측 모드는 상기 루마 성분의 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있고, 상기 크로마 성분의 인트라 예측 모드는 크로마 인트라 예측 모드, 상기 크로마 성분의 인트라 예측 후보 모드는 크로마 인트라 예측 후보 모드라고 불릴 수 있다. 구체적으로, 상기 DM이 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출되는 경우, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 크로마 블록과 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 모드를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 플래너(Planar) 모드, 상기 DC 모드, 상기 수직 모드 또는 상기 수평 모드가 상기 루마 인트라 예측 모드와 동일한 경우, 상기 DM을 통하여 예측이 수행될 수 있고, 따라서, 상기 플래너(Planar) 모드, 상기 DC 모드, 상기 수직 모드 및 상기 수평 모드 중 하나가 상기 인트라 예측 모드로 선택되고 루마 인트라 예측 모드가 선택된 인트라 예측 모드와 동일한 경우, 34번 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2017009468-appb-T000001
표 1에서 나타난 것과 같이 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상술한 5가지의 모드들을 포함할 수 있고, 상기 모드들에 대하여 0 내지 4의 값을 갖는 모드 번호가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 플래너 모드를 나타내는 모드 번호의 값은 0, 상기 수직 모드를 나타내는 모드 번호의 값은 1, 상기 수평 모드를 나타내는 모드 번호의 값은 2, 상기 DC 모드를 나타내는 모드 번호의 값은 3, 상기 DM을 나타내는 모드 번호의 값은 4일 수 있다. 상기 DM 이외의 인트라 예측 후보 모드가 선택되고 상기 루마 인트라 예측 모드가 상기 선택된 인트라 예측 후보 모드와 동일한 경우, 상기 현재 크로마 블록은 34번 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다.
상술한 내용과 같은 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 방법이 적용될 수 있지만, 현재 크로마 블록의 분할 구조에 따라서 상술한 방법과 다른 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드 도출 방법이 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 현재 루마 블록 및 현재 크로마 블록의 분할 구조를 예시적으로 나타낸다. 비디오 인코딩에 있어서 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 기반으로 인코딩이 수행되는 경우, 도 4의 (a)에 도시된 것과 같이 상기 현재 블록의 루마 성분에 대한 블록 분할 구조와 크로마 성분에 대한 블록 분할 구조는 블록의 사이즈는 다르지만 동일한 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 현재 크로마 블록과 상기 현재 루마 블록의 사이즈는 다를 수 있지만, 분할되는 형태는 동일할 수 있다. 여기서, 상기 현재 크로마 블록은 Cb 성분의 블록 및 Cr 성분의 블록을 포함할 수 있다. 도 4의 (a)에 도시된 것과 같이 현재 루마 블록 및 현재 크로마 블록이 같은 분할 구조를 갖는 경우, 상술한 DM을 통하여 루마 성분에 적용된 예측 모드 정보를 크로마 성분의 인코딩에도 적용하는 것이 효율적일 수 있다.
한편, 예측 정확도를 향상시켜 인코딩 효율을 향상시키는 방법으로 도 4의 (b)에 도시된 것과 같이 상기 현재 블록의 루마 성분 및 크로마 성분은 서로 다른 블록 분할 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 현재 루마 블록의 블록 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록의 블록 분할 구조는 다를 수 있다. 이 경우, 상기 크로마 블록에 인트라 예측이 적용되는 인코딩 과정에서 루마 성분과 크로마 성분이 유사하다는 특성을 이용한 상기 DM의 사용은 효율적이지 못할 수 있다.
예를 들어, 상기 도 4의 (b)에 도시된 것과 같이 상기 루마 성분 및 상기 크로마 성분이 서로 다른 블록 분할 구조로 분할되고, Cb 성분에 대한 현재 크로마 블록인 B 블록이 인코딩되는 경우에 상기 DM이 적용되면 상기 B 블록에 대응하는 루마 블록인 A 블록의 인트라 예측 모드가 상기 B 블록에 적용될 수 있다. 하지만 상기 A 블록과 상기 B 블록은 서로 다른 모양으로 분할되었으므로 상기 A 블록과 상기 B 블록 사이의 예측 방향성이 유사할 가능성이 낮을 수 있고, 따라서 정확한 예측이 수행되는데 한계가 있을 수 있다. 유사한 이유로 Cr 성분에 대한 현재 크로마 블록인 C 블록에 대하여 상기 C 블록과 대응하는 루마 블록인 A 블록으로부터 인트라 예측 모드가 도출되는 상기 DM은 예측 정확도에 있어 한계가 있을 수 있고, 예측 정확도를 저하시킬 수 있다. 이에, 아래와 같은 예측 모드 도출 방법이 제안될 수 있다.
도 5는 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 후보 모드를 도출하는 방법을 예시적으로 나타낸다. 도 5를 참조하면 코딩 장치는 현재 크로마 블록의 블록 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 블록 분할 구조를 비교할 수 있다(S500). 상기 루마 블록의 블록 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록의 블록 분할 구조가 동일하면 기존의 상기 DM을 포함한 기설정된 테이블(예를 들어 상술한 표 1)을 이용한 인트라 예측 후보 모드 도출 방법이 사용될 수 있다(S510).
한편, 상기 루마 블록과 상기 현재 크로마 블록의 블록 분할 구조가 서로 다른 경우에는 다음과 같은 방법이 적용될 수 있고(S520), 상기 방법을 통하여 인트라 예측 후보 모드가 결정될 수 있다(S530). 예를 들어, 상기 현재 크로마 블록이 정방형 블록인 경우, 크로마 성분 Cb 및 Cr에 대한 크로마 블록들이 동일한 인트라 예측 후보 모드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 크로마 성분 예측 후보 모드들은 상술한 플래너 모드, DC 모드, 수평 모드, 수직 모드, 및 상기 루마 블록으로부터 도출되는 DM을 포함할 수 있다. 또한, 상기 현재 크로마 블록이 비정방형 블록인 경우, 각각의 크로마 성분에 대한 크로마 블록들은 서로 다른 인트라 예측 후보 모드를 가질 수 있다.
도 6은 현재 크로마 블록의 분할된 형태 및 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 예시적으로 나타낸다. 도 6을 참조하면 상기 현재 크로마 블록은 Nx2N 사이즈의 비정방형 블록으로 분할될 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록은 좌측 주변 크로마 블록(L), 상측 주변 크로마 블록(A)을 포함할 수 있다. 상기 현재 크로마 블록이 정방형 블록으로 분할된 경우, 상기 DM이 포함된 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드가 생성될 수 있지만, 상기 현재 크로마 블록이 비정방형 블록으로 분할되고 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록과 상기 현재 크로마 블록의 분할 구조가 서로 다르면, 상기 DM 뿐만 아니라 도 6에 도시된 현재 크로마 블록에 인접한 주변 크로마 블록들을 기반으로 상기 인트라 예측 후보 모드가 도출될 수 있다.
구체적으로, 일 예로, 상기 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 후보 모드들은 상기 DM에 상기 좌측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 상측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드의 수는 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록의 모드에 따라 가변적으로 변할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 후보 모드들은 5개의 인트라 예측 후보 모드들(상기 플래너 모드, 상기 DC 모드, 상기 수직 모드, 상기 수평 모드, 상기 DM)에 상기 좌측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 상측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 후보 모드들은 중복성을 고려하여 5개의 모드들에서 7개의 모드들로 가변적으로 생성될 수 있다. 구체적으로, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드와 상기 상측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 동일하고, 상기 모드가 상술한 5개의 인트라 예측 후보 모드들에 포함되지 않을 경우, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들은 6개의 인트라 예측 후보 모드들로 구성될 수 있다. 또한, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드와 상기 상측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 동일하지 않고, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드 및 상기 상측 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 상술한 5개의 인트라 예측 후보 모드들에 포함되지 않을 경우, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들은 7개의 인트라 예측 후보 모드들로 구성될 수 있다. 상술한 과정은 두 크로마 성분에 대한 크로마 블록들, Cb 성분에 대한 크로마 블록과 Cr 성분에 대한 크로마 블록에 각각 적용될 수 있고, 두 크로마 성분에 대한 크로마 블록들은 서로 다른 인트라 예측 후보 모드를 가질 수 있다.
상술한 내용과 같이 크로마 성분의 블록이 비정방형 블록으로 분할되고, 루마 블록의 분할 구조와 크로마 블록들(예를 들어, Cb 성분의 블록 및 Cr 성분의 블록)의 블록 분할 구조가 서로 다를 때, 각각의 크로마 성분의 블록에 대한 예측 후보 모드가 독립적으로 결정될 수 있다. 한편, 각각의 경우에 따라 가변적으로 생성된 예측 후보 모드들은 다음과 같은 방법을 통하여 보다 효율적으로 코딩될 수 있다.
상기 DM을 포함한 5개의 인트라 예측 후보 모드들이 도출된 경우, 1 비트의 DM 플래그(DM flag) 및, DM이 아닌 나머지 네 인트라 예측 후보 모드들 각각에 대한 2 비트의 모드 인덱스를 통하여 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보가 인코딩될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 현재 크로마 블록에 상기 DM이 적용되는 경우, 상기 DM 플래그만 시그널링될 수 있고, 따라서, 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 1 비트로 인코딩될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 DM이 적용되지 않는 경우, 상기 DM 플래그 및 모드 인덱스가 시그널링될 수 있고, 따라서, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보는 총 3 비트로 인코딩될 수 있다.
한편, 상술한 5개의 모드(상기 플래너 모드, 상기 DC 모드, 상기 수직 모드, 상기 수평 모드, 상기 DM) 및 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드 및 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 가변적인 개수의 인트라 예측 후보 모드들이 생성될 수 있다. 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드 및 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 가변적인 개수의 인트라 예측 후보 모드들이 생성되는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 다음의 표와 같은 이진화 코드(binary code)로 인코딩될 수 있다.
Figure PCTKR2017009468-appb-T000002
상술한 실시예에서는 상기 인트라 예측 후보 모드 도출을 위한 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록들을 2개로 한정하여 설명하고 있으나, 상기 인트라 예측 후보 모드를 도출하기 위한 주변 크로마 블록의 개수와 위치는 모두 가변적으로 결정될 수 있다. 또한, 추가되는 인트라 예측 후보 모드를 나타내는 모드 인덱스 및 상기 모드 인덱스에 대한 이진화 코드가 할당될 수 있고, 이를 통하여 비정방형 형태의 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보가 보다 효율적으로 인코딩될 수 있다.
한편, 상술한 방법과 관련된 신텍스 정보는 다음과 같이 인코딩/디코딩될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록의 블록 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 블록 분할 구조가 동일한지 판단될 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 블록 분할 구조와 상기 루마 블록의 블록 분할 구조가 동일한 경우, DM만이 사용되어 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 통한 인코딩이 수행될 수 있고, 기존의 현재 크로마 블록에 대한 신택스 정보가 사용되어 인코딩/디코딩될 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 블록 분할 구조와 상기 루마 블록의 블록 분할 구조가 동일하지 않은 경우, 상술한 방법을 통하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 후보 모드가 도출될 수 있고, 상기 도출된 인트라 예측 후보 모드들에 대한 정보가 인코딩/디코딩될 수 있다.
한편, 상술한 인트라 예측 후보 모드를 도출하는 방법에서는 상기 좌측 주변 크로마 블록 및 상기 상측 주변 크로마 블록만을 한정하고 있으나, 상기 인트라 예측 후보 모드는 다양한 위치 및 개시의 블록들을 기반으로 도출될 수 있다.
도 7은 상기 현재 크로마 블록의 분할 형태 및 현재 크로마 블록의 분할된 형태 및 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 예시적으로 나타낸다. 도 7에 도시된 C 블록은 상기 현재 크로마 블록을 나타낼 수 있고, LA, A, RA, L 및 LB은 각각 상기 현재 크로마 블록의 좌상측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌측 주변 크로마 블록 및 좌하측 주변 크로마 블록을 나타낼 수 있다. 상술한 내용과 같이 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들은 플래너 모드, 수직 모드, 수평 모드, DC 모드 및 DM 순서로 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 DM이 플래너 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 DC 모드에 포함되지 않는 경우, 즉, 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드가 상기 플래너 모드, 상기 수직 모드, 상기 수평 모드 및 상기 DC 모드에 포함되지 않는 경우, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들은 플래너 모드, 수직 모드, 수평 모드, DC 모드 및 DM으로 도출될 수 있다. 상기 DM이 플래너 모드, 수직 모드, 수평 모드 및 DC 모드에 포함되는 경우, 예를 들어 DM이 상기 수직 모드인 경우, 즉, 상기 루마 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드인 경우에는 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들은 상기 플래너 모드, 34번 인트라 예측 모드, 수평 모드, DC 모드 및 수직 모드로 도출될 수 있다.
이러한 방법은 상기 플래너 모드, 상기 수직 모드, 상기 수평 모드, 상기 DC 모드 및 상기 DM 중 적어도 4가지 모드들이 상기 인트라 예측 후보 모드들로 포함되므로 방향성 인트라 예측 모드의 개수가 증가하거나 혹은 방향성이 강한 영역에서는 예측 효율을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 모드들을 상기 인트라 예측 후보 모드들로 도출하는 방법 대신 상기 현재 크로마 블록에 인접한 주변 크로마 블록의 예측 모드를 탐색하고 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출하는 방법이 제안될 수 있다.
일 예로, 코딩 장치는 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 탐색할 수 있다. 다시 말해, 코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 탐색할 수 있다. 예를 들어, 코딩 장치는 복수의 주변 크로마 블록들의 인트라 예측 모드들을 L→A→RA→LB→LA 순서의 탐색 순서로 탐색할 수 있고, 각 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 여기서, 탐색 순서는 임의의 순서로 설정될 수 있다. 탐색된 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 사용 가능한 경우, 이미 도출된 인트라 예측 후보 모드와의 중복 여부가 판단될 수 있고, 중복되지 않는 경우에 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 탐색 과정을 통하여 4개의 인트라 예측 후보 모드들이 도출된 경우, 코딩 장치는 상기 탐색 과정을 종료할 수 있다. 즉, 상기 복수의 주변 크로마 블록들을 모두 탐색되지 않은 경우에 이미 4개의 인트라 예측 후보 모드들이 도출된 경우, 탐색되지 않은 주변 크로마 블록에 대한 탐색 과정은 수행되지 않을 수 있다. 또한, 주변 크로마 블록들에 대한 탐색 과정이 모두 수행된 경우에 4개의 인트라 예측 후보 모드들이 도출되지 않을 수 있고, 이 경우, 상기 플래너 모드, 상기 수직 모드, 상기 수평 모드 및 상기 DC 모드가 순서대로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 이 경우에도 이미 도출된 인트라 예측 후보 모드와의 중복 여부가 판단될 수 있고, 중복되지 않는 경우에 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 4개의 인트라 예측 후보 모드들이 도출된 경우, 추가적으로 상기 DM이 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 DM을 통하여 도출되는 인트라 예측 후보 모드, 즉, 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드가 이미 도출된 인트라 예측 후보 모드들에 존재하지 않는 모드인 경우, 상기 DM이 추가로 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 하지만, 상기 DM을 통하여 도출되는 인트라 예측 후보 모드, 즉, 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 예측 모드가 이미 도출된 인트라 예측 후보 모드들에 존재하는 경우, 상기 DM을 통하여 도출되는 인트라 예측 모드와 동일한 인트라 예측 후보 모드는 임의의 인트라 예측 모드로 대체될 수 있다. 예를 들어, 코딩 장치는 발생 빈도가 높은 인트라 예측 모드들을 순차적으로 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드들과의 중복 여부를 판단할 수 있고, 가장 먼저 중복되지 않는 것으로 판단된 인트라 예측 모드로 상기 동일한 인트라 예측 후보 모드를 대체할 수 있다. 구체적으로, 코딩 장치는 34번 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드, 18번 인트라 예측 모드, 27번 인트라 예측 모드(Vertical+1), 25번 인트라 예측 모드(Vertical-1), 11번 인트라 예측 모드(Horizontal+1) 및 9번 인트라 예측 모드(Horizonrtal-1)를 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드들과의 중복 여부를 판단할 수 있고, 가장 먼저 중복되지 않는 것으로 판단된 인트라 예측 모드로 상기 동일한 인트라 예측 후보 모드를 대체할 수 있다. 이후에 코딩 장치는 상기 DM을 추가로 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출할 수 있다.
상술한 실시예에서는 상기 인트라 예측 후보 모드 도출을 위한 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록들을 5개로 한정하여 설명하고 있으나, 상기 인트라 예측 후보 모드를 도출하기 위한 주변 크로마 블록의 개수와 위치는 모두 가변적으로 결정될 수 있다. 또한 인트라 예측 후보 모드들의 개수를 5개로 한정하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 후보 모드들이 도출되었으나, 인트라 예측 후보 모드들의 개수는 6, 7개 등 가변적으로 결정될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 8에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 8의 S800 내지 S820은 상기 인코딩 장치의 예측부, S830은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출한다(S800). 인코딩 장치는 상기 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마(luma) 블록의 분할 구조가 동일한지 판단할 수 있고, 동일하지 않은 경우, 상기 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 인트라 예측 후보 모드로 도출할 수 있다.
일 예로, 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 제1 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상측 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 제2 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들은 상기 제1 인트라 예측 후보 모드 및/또는 상기 제2 인트라 예측 후보 모드를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 플래너(planar) 모드, 26번 인트라 예측 모드, 10번 인트라 예측 모드, DC 모드 및 DM(derived mode)을 포함할 수 있다. 이후에, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 이전에 도출된 상기 인트라 예측 후보 모드들과 동일하지 않은 경우, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드는 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 또한, 다음으로, 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 이전에 도출된 상기 인트라 예측 모드들과 동일하지 않은 경우, 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드는 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드 및 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 동일하지 않고, 상기 플래너 모드, 상기 26번 인트라 예측 모드, 상기 10번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드 및 상기 DM과도 동일하지 않은 경우, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 플래너 모드, 상기 26번 인트라 예측 모드, 상기 10번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드, 상기 DM, 상기 상측 주변 크로마 블록에 적용된 상기 인트라 예측 모드 및 상기 좌측 주변 크로마 블록에 적용된 상기 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 동일 여부에 따라 상기 인트라 예측 후보 모드들은 5개 내지 7개의 인트라 예측 모드들로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 26번 인트라 예측 모드는 수직(vertical) 모드라고 불릴 수 있고, 상기 10번 인트라 예측 모드는 수평(horizontal) 모드라고 불릴 수 있다.
다른 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 순으로 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출 가능한지 판단할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출 가능하다고 판단된 인트라 예측 모드에 대하여 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드와 동일한 모드인지를 판단할 수 있고, 상기 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드와 동일하지 않다고 판단된 인트라 예측 모드를 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출할 수 있다. 상기 과정을 통하여 상기 주변 크로마 블록을 기반으로 도출된 상기 인트라 예측 후보 모드들의 개수가 4개인 경우, 추가적으로 상기 주변 크로마 블록을 기반으로 인트라 예측 후보 모드가 도출되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 인트라 예측 후보 모드들에 상기 DM이 추가될 수 있다. 즉, 상기 인트라 예측 후보 모드들의 개수는 5개일 수 있다. 여기서, 상기 DM은 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출하는 모드일 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록들을 기반으로 우선순위에 따라 적어도 하나의 인트라 예측 후보 모드를 도출할 수 있다. 구체적으로, 상기 주변 크로마 블록들은 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 우선순위는 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 순서일 수 있다. 한편, 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 경우, 인코딩 장치는 상기 주변 크로마 블록들에 대하여 우선순위에 따라 가용성 여부 판단을 수행할 수 있고, 상기 주변 크로마 블록들 중 상기 우선순위에 따라 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 또한, 상기 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드와 동일하지 않은 경우, 상기 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 상기 인트라 예측 후보 모드들은 주변 크로마 블록들을 기반으로 도출된 4개의 인트라 예측 후보 모드들 및 DM(derived mode)를 포함할 수 있고, 상기 DM은 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출하는 모드일 수 있다.
한편, 상기 주변 크로마 블록들에 대한 가용성 여부 판단은 다음과 같은 조건들 중 적어도 하나를 기반으로 수행될 수 있다.
- 주변 크로마 블록이 존재할 경우, 가용하다고 판단될 수 있다. 예를 들어, 주변 크로마 블록의 위치가 픽처 내 및/또는 슬라이스 내에 존재하고, 해당 주변 크로마 블록은 코딩 순서 상 참조 가능한 블록이어야 한다. 예를 들어, 주변 크로마 블록이 가용하지 않은 경우로는 해당 주변 크로마 블록의 위치가 현재 픽처의 외곽에 위치하는 경우(예를 들어 현재 크로마 블록이 현재 픽처의 좌측 경계에 인접하여 위치하는 경우에 현재 크로마 블록의 좌상측 주변 블록 또는 좌하측 주변 블록은 가용하지 않다고 판단될 수 있다), 또는 해당 주변 크로마 블록이 현재 크로마 블록과 다른 슬라이스 또는 타일에 위치하는 경우 등이 있을 수 있다. 여기서 슬라이스라 함은 정수개의 CTU들의 시퀀스일 수 있다. 슬라이스는 내의 상기 CTU들은 하나의 독립(independent) 슬라이스 세그먼트와 순차적인(subsequent) 종속(dependent) 슬라이스 세그먼트들에 포함될 수 있다. 타일은 CTU(CTB)들을 포함하는 사각 영역(rectangular region)이다. 상기 사각 영역은 픽처 내의 특정 타일 열 및 특정 타일 행을 기반으로 구분될 수 있다.
- 주변 크로마 블록이 인트라 예측 모드가 적용된 경우, 가용하다고 판단될 수 있다. 이는 주변 크로마 블록이 인터 예측 모드로 코딩된 경우, 상기 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 존재할 수 없으므로, 상기 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드로부터 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드가 도출될 수 없기 때문이다.
한편, 5개의 인트라 예측 후보 모드들 중 상기 DM이외의 인트라 예측 후보 모드가 상기 루마 블록의 상기 인트라 예측 모드와 동일한 모드일 경우, 인코딩 장치는 상기 DM이외의 상기 인트라 예측 후보 모드를 특정 인트라 예측 모드로 대체할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 34번 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드, 18번 인트라 예측 모드, 27번 인트라 예측 모드(Vertical+1), 25번 인트라 예측 모드(Vertical-1), 11번 인트라 예측 모드(Horizontal+1) 및 9번 인트라 예측 모드(Horizonrtal-1) 중 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드들과의 중복 여부를 판단할 수 있고, 가장 먼저 중복되지 않는 것으로 판단된 인트라 예측 모드를 상기 특정 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 인코딩 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출한다(S810). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 후보 모드들 중 하나의 인트라 예측 후보 모드를 선택할 수 있다. 상기 선택된 인트라 예측 후보 모드가 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드와 동일하지 않는 경우, 인코딩 장치는 상기 선택된 인트라 예측 후보 모드를 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 선택된 인트라 예측 후보 모드가 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 경우, 인코딩 장치는 특정 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 또한, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 상술한 표 1과 같이 도출될 수 있다. 또한, 상기 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 분할 구조가 동일한 경우, 상기 인트라 예측 후보 모드들 중 DM이 선택될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드는 상기 루마 블록의 인트라 예측 모드로 도출될 수 있다.
한편, 상기 특정 인트라 예측 모드는 34번 인트라 예측 모드일 수 있다. 또는, 인코딩 장치는 34번 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드, 18번 인트라 예측 모드, 27번 인트라 예측 모드(Vertical+1), 25번 인트라 예측 모드(Vertical-1), 11번 인트라 예측 모드(Horizontal+1) 및 9번 인트라 예측 모드(Horizonrtal-1) 중 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드들과의 중복 여부를 판단할 수 있고, 가장 먼저 중복되지 않는 것으로 판단된 인트라 예측 모드를 상기 특정 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행한다(S820). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 복원 샘플들을 이용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 인코딩하여 출력한다(S830). 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 생성할 수 있고, 비트스트림을 통하여 시그널링할 수 있다. 상기 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 상기 인트라 예측 후보 모드들 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 나타내는 이진화 코드(binary code)는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 상기 인트라 예측 후보 모드를 기반으로 가변 길이의 비트들이 할당될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 상기 인트라 예측 후보 모드가 DM인 경우, 상기 이진화 코드는 1 비트로 할당될 수 있고, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 상기 인트라 예측 후보 모드가 DM이 아닌 경우, 상기 이진화 코드는 3 비트 또는 4 비트로 할당될 수 있다. 상기 이진화 코드는 상술한 표 2와 같이 할당될 수 있다.
한편, 비록 도면에는 도시되지 않았으나 인코딩 장치는 원본 샘플과 상기 도출된 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼(residual) 샘플을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 더하여 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 9에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, S900은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부, S910 내지 S930은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신한다(S900). 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 DM 플래그 및 모드 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 DM 플래그는 상기 현재 크로마 블록에 DM이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있고, 상기 모드 인덱스는 상기 DM이 적용되지 않는 경우, DM 이외의 인트라 예측 후보 모드들 중 상기 현재 크로마 블록에 적용되는 모드를 가리킬 수 있다. 여기서, 상기 DM은 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출한다(S910). 디코딩 장치는 상기 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마(luma) 블록의 분할 구조가 동일한지 판단할 수 있고, 동일하지 않은 경우, 상기 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 인트라 예측 후보 모드로 도출할 수 있다.
일 예로, 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 제1 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상측 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 제2 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들은 상기 제1 인트라 예측 후보 모드 및/또는 상기 제2 예측 후보 모드를 포함할 수 있다. 구체적으로, 인트라 예측 후보 모드들은 플래너(planar) 모드, 26번 인트라 예측 모드, 10번 인트라 예측 모드, DC 모드 및 DM(derived mode)을 포함할 수 있다. 이후에, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 이전에 도출된 상기 인트라 예측 후보 모드들과 동일하지 않은 경우, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드는 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 또한, 다음으로, 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 이전에 도출된 상기 인트라 예측 모드들과 동일하지 않은 경우, 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드는 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 따라서, 상기 좌측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드 및 상기 상측 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 동일하지 않고, 상기 플래너 모드, 상기 26번 인트라 예측 모드, 상기 10번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드 및 상기 DM과도 동일하지 않은 경우, 상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 플래너 모드, 상기 26번 인트라 예측 모드, 상기 10번 인트라 예측 모드, 상기 DC 모드, 상기 DM, 상기 상측 주변 크로마 블록에 적용된 상기 인트라 예측 모드 및 상기 좌측 주변 크로마 블록에 적용된 상기 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 동일 여부에 따라 상기 인트라 예측 후보 모드들은 5개 내지 7개의 인트라 예측 모드들로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 26번 인트라 예측 모드는 수직(vertical) 모드라고 불릴 수 있고, 상기 10번 인트라 예측 모드는 수평(horizontal) 모드라고 불릴 수 있다.
다른 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 순으로 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출 가능한지 판단할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출 가능하다고 판단된 인트라 예측 모드에 대하여 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드와 동일한 모드인지를 판단할 수 있고, 상기 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드와 동일하지 않다고 판단된 인트라 예측 모드를 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출할 수 있다. 상기 과정을 통하여 상기 주변 크로마 블록을 기반으로 도출된 상기 인트라 예측 후보 모드들의 개수가 4개인 경우, 추가적으로 상기 주변 크로마 블록을 기반으로 인트라 예측 후보 모드가 도출되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 인트라 예측 후보 모드들에 상기 DM이 추가될 수 있다. 즉, 상기 인트라 예측 후보 모드들의 개수는 5개일 수 있다. 여기서, 상기 DM은 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출하는 모드일 수 있다.
또한, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록들을 기반으로 우선순위에 따라 적어도 하나의 인트라 예측 후보 모드를 도출할 수 있다. 구체적으로, 상기 주변 크로마 블록들은 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 우선순위는 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 순서일 수 있다. 한편, 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 경우, 디코딩 장치는 상기 주변 크로마 블록들에 대하여 우선순위에 따라 가용성 여부 판단을 수행할 수 있고, 상기 주변 크로마 블록들 중 상기 우선순위에 따라 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 또한, 상기 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드와 동일하지 않은 경우, 상기 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출될 수 있다. 상기 인트라 예측 후보 모드들은 주변 크로마 블록들을 기반으로 도출된 4개의 인트라 예측 후보 모드들 및 DM(derived mode)를 포함할 수 있고, 상기 DM은 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출하는 모드일 수 있다.
한편, 상기 주변 크로마 블록들에 대한 가용성 여부 판단는 다음과 같은 조건들 중 적어도 하나를 기반으로 수행될 수 있다.
- 주변 크로마 블록이 존재할 경우, 가용하다고 판단될 수 있다. 예를 들어, 주변 크로마 블록의 위치가 픽처 내 및/또는 슬라이스 내에 존재하고, 해당 주변 크로마 블록은 코딩 순서 상 참조 가능한 블록이어야 한다. 예를 들어, 주변 크로마 블록이 가용하지 않은 경우로는 해당 주변 크로마 블록의 위치가 현재 픽처의 외곽에 위치하는 경우(예를 들어 현재 크로마 블록이 현재 픽처의 좌측 경계에 인접하여 위치하는 경우에 현재 크로마 블록의 좌상측 주변 블록 또는 좌하측 주변 블록은 가용하지 않다고 판단될 수 있다), 또는 해당 주변 크로마 블록이 현재 크로마 블록과 다른 슬라이스 또는 타일에 위치하는 경우 등이 있을 수 있다. 여기서 슬라이스라 함은 정수개의 CTU들의 시퀀스일 수 있다. 슬라이스는 내의 상기 CTU들은 하나의 독립(independent) 슬라이스 세그먼트와 순차적인(subsequent) 종속(dependent) 슬라이스 세그먼트들에 포함될 수 있다. 타일은 CTU(CTB)들을 포함하는 사각 영역(rectangular region)이다. 상기 사각 영역은 픽처 내의 특정 타일 열 및 특정 타일 행을 기반으로 구분될 수 있다.
- 주변 크로마 블록이 인트라 예측 모드가 적용된 경우, 가용하다고 판단될 수 있다. 이는 주변 크로마 블록이 인터 예측 모드로 코딩된 경우, 상기 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 존재할 수 없으므로, 상기 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드로부터 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드가 도출될 수 없기 때문이다.
한편, 5개의 인트라 예측 후보 모드들 중 상기 DM이외의 인트라 예측 후보 모드가 상기 루마 블록의 상기 인트라 예측 모드와 동일한 모드일 경우, 디코딩 장치는 상기 DM이외의 상기 인트라 예측 후보 모드를 특정 인트라 예측 모드로 대체할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 34번 인트라 예측 모드, 2번 인트라 예측 모드, 18번 인트라 예측 모드, 27번 인트라 예측 모드(Vertical+1), 25번 인트라 예측 모드(Vertical-1), 11번 인트라 예측 모드(Horizontal+1) 및 9번 인트라 예측 모드(Horizonrtal-1) 중 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드들과의 중복 여부를 판단할 수 있고, 가장 먼저 중복되지 않는 것으로 판단된 인트라 예측 모드를 상기 특정 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출한다(S920). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 기반으로 상기 인트라 예측 후보 모드들 중 하나의 인트라 예측 후보 모드를 선택할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 상기 인트라 예측 후보 모드들 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 선택된 인트라 예측 후보 모드가 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드와 동일하지 않는 경우, 디코딩 장치는 상기 선택된 인트라 예측 후보 모드를 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 선택된 인트라 예측 후보 모드가 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 경우, 디코딩 장치는 상기 특정 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 상술한 표 1과 같이 도출될 수 있다. 또한, 상기 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 분할 구조가 동일한 경우, 상기 인트라 예측 후보 모드들 중 DM이 선택될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드는 상기 루마 블록의 인트라 예측 모드로 도출될 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 나타내는 이진화 코드(binary code)는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 상기 인트라 예측 후보 모드를 기반으로 가변 길이의 비트들이 할당될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 상기 인트라 예측 후보 모드가 DM인 경우, 상기 이진화 코드는 1 비트로 할당될 수 있고, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 상기 인트라 예측 후보 모드가 DM이 아닌 경우, 상기 이진화 코드는 3 비트 또는 4 비트로 할당될 수 있다. 상기 이진화 코드는 상술한 표 2와 같이 할당될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행한다(S930). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 복원 샘플들을 이용하여 상기 현재 크로마 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다.
한편, 비록 도면에서 도시되지는 않았으나 디코딩 장치는 상기 예측 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 (크로마) 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 이 경우 디코딩 장치는 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 생성할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 본 발명에 따르면 크로마 성분의 현재 블록에 대한 보다 정확한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있고, 이를 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 루마 성분 및 크로마 성분의 블록 분할 구조를 기반으로 크로마 성분의 현재 블록에 대한 인트라 예측 후보 모드를 도출할 수 있고, 이를 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있다. 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록의 상기 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 단계는,
    상기 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마(luma) 블록의 분할 구조가 동일한지 판단하는 단계; 및,
    상기 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 루마 블록의 분할 구조가 동일하지 않은 경우, 상기 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 인트라 예측 후보 모드로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 루마 블록의 분할 구조가 동일한 경우, 상기 루마 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 상기 현재 크로마 블록의 제1 인트라 예측 후보 모드로 도출되고,
    상기 현재 크로마 블록의 상측 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 상기 현재 크로마 블록의 제2 인트라 예측 후보 모드로 도출되고,
    상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 제1 인트라 예측 후보 모드 및 상기 제2 인트라 예측 후보 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인트라 예측 후보 모드들은 플래너(planar) 모드, 26번 인트라 예측 모드, 10번 인트라 예측 모드, DC 모드 및 DM(derived mode)을 더 포함하되,
    상기 DM은 상기 루마 블록의 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출하는 모드인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계는,
    상기 인트라 예측 후보 모드들 중 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 인트라 예측 후보 모드를 선택하는 단계;
    상기 선택된 인트라 예측 후보 모드와 상기 루마 블록의 인트라 예측 모드가 동일한 모드인지 판단하는 단계; 및
    상기 선택된 인트라 예측 후보 모드와 상기 루마 블록의 인트라 예측 모드가 동일한 모드인 경우, 특정 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 나타내는 이진화 코드(binary code)는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보가 가리키는 인트라 예측 후보 모드를 기반으로 가변 길이의 비트들이 할당되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 단계는,
    상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록들을 기반으로 우선순위에 따라 적어도 하나의 인트라 예측 후보 모드를 도출하는 단계를 포함하되,
    상기 주변 크로마 블록들은 상기 현재 크로마 블록의 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 우선순위는 좌측 주변 크로마 블록, 상측 주변 크로마 블록, 우상측 주변 크로마 블록, 좌하측 주변 크로마 블록 및 좌상측 주변 크로마 블록 순서인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하는 단계는,
    상기 주변 크로마 블록들에 대하여 우선순위에 따라 가용성 여부 판단을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 주변 크로마 블록들 중 상기 우선순위에 따라 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출되는 것을 특징으로 영상 디코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 이전에 도출된 인트라 예측 후보 모드와 동일하지 않은 경우, 상기 가용한 것으로 판단된 주변 크로마 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 인트라 예측 후보 모드로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 인트라 예측 후보 모드들은 주변 크로마 블록들을 기반으로 도출된 4개의 인트라 예측 후보 모드들 및 DM(derived mode)를 포함하되,
    상기 DM은 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 인트라 예측 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출하는 모드인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 인트라 예측 후보 모드들 중 상기 DM이외의 인트라 예측 후보 모드가 상기 루마 블록의 상기 인트라 예측 모드와 동일한 경우, 상기 DM이외의 상기 인트라 예측 후보 모드를 특정 인트라 예측 모드로 대체하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  14. 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 수신하는 엔트로피 디코딩부; 및
    상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 후보 모드들을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 인트라 예측 후보 모드들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 예측을 수행하는 예측부를 포함하되,
    상기 인트라 예측 후보 모드들은 상기 현재 크로마 블록의 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 예측부는 상기 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 현재 크로마 블록에 대응하는 루마(luma) 블록의 분할 구조가 동일한지 판단하고, 상기 현재 크로마 블록의 분할 구조와 상기 루마 블록의 분할 구조가 동일하지 않은 경우, 상기 주변 크로마 블록에 적용된 인트라 예측 모드를 인트라 예측 후보 모드로 도출하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
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