WO2018062788A1 - 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018062788A1
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장형문
허진
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엘지전자(주)
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    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques

Definitions

  • the present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for encoding / decoding a still image or moving image based on an intra prediction mode and an apparatus supporting the same.
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium.
  • Media such as an image, an image, an audio, and the like may be a target of compression encoding.
  • a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression.
  • Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content would result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
  • An object of the present invention is to propose a method for efficiently constructing a Most Probable Mode (MPM) for representing fewer bits in an increased intra prediction mode.
  • MPM Most Probable Mode
  • QTBT quadtree plus binarytree
  • An aspect of the present invention provides a method of processing an image based on an intra prediction mode, wherein a left prediction mode and an upper prediction mode are determined using a prediction mode of a block neighboring a current block. Step, the left prediction mode and the upper prediction mode are determined based on a partition structure of a block neighboring the current block; Constructing a Most Probable Mode (MPM) candidate list of the current block by using the left prediction mode and the upper prediction mode; Determining a prediction mode of the current block by using an MPM index indicating a specific prediction mode among the MPM candidate lists; And generating a prediction block of the current block by using the prediction mode of the current block.
  • MPM Most Probable Mode
  • the determining of the left prediction mode and the upper prediction mode includes counting a number of prediction modes for each pixel adjacent to a left or upper boundary of the current block, wherein the left prediction mode or The upper prediction mode may be determined based on the number of counted prediction modes.
  • the determining of the left prediction mode and the upper prediction mode includes determining whether a block neighboring to the left side and the upper side of the current block is divided, and a block adjacent to the left side of the current block includes:
  • the left prediction mode is determined based on the number of prediction modes counted for each pixel adjacent to the left boundary, and if the block neighboring the upper side of the current block is divided, counting for each pixel adjacent to the upper boundary
  • the upper prediction mode may be determined based on the number of prediction modes.
  • the method may further include giving a higher priority to the left prediction mode or the upper prediction mode based on whether a block neighboring the left or the upper side of the current block is divided.
  • constructing the MPM candidate list comprises adding an additional prediction mode to the MPM candidate list, wherein the additional prediction mode is a planar mode, a DC mode, a vertical mode, a horizontal It may include at least one of a (Horizontal) mode or a diagonal (Diagonal) mode.
  • the additional prediction mode is a planar mode, a DC mode, a vertical mode, a horizontal It may include at least one of a (Horizontal) mode or a diagonal (Diagonal) mode.
  • the additional prediction mode may include at least one prediction mode among blocks neighboring the upper left side, the lower left side, or the upper right side of the current block.
  • the additional prediction mode may include a prediction mode closest to the prediction direction of the angular prediction mode in the MPM candidate list.
  • the method may further include determining whether a block neighboring to the left or top of the current block belongs to a quad tree block different from the current block.
  • the quad tree block represents a leaf node block of a quad tree structure.
  • the MPM candidate list may be configured using the left prediction mode or the upper prediction mode.
  • the left or upper neighboring block belongs to a quadtree block different from the current block, further comprising the step of giving a higher priority to the left prediction mode or the upper prediction mode; Can be.
  • a left prediction mode and an up prediction mode are determined using a prediction mode of a block neighboring a current block.
  • a left and an upper prediction mode determiner, the left prediction mode and the upper prediction mode are determined based on a partition structure of a block neighboring the current block;
  • An MPM candidate list constructing unit for constructing a Most Probable Mode (MPM) candidate list of the current block by using the left prediction mode and the upper prediction mode;
  • a prediction mode determiner configured to determine a prediction mode of the current block by using an MPM index indicating a specific prediction mode among the MPM candidate lists;
  • a prediction block generator for generating a prediction block of the current block by using the prediction mode of the current block.
  • MPM Most Probable Mode
  • the MPM candidate it is possible to efficiently configure the MPM candidate by considering the probability of selecting the prediction mode of the neighboring block, thereby reducing the bits for representing the intra prediction mode.
  • the MPM candidate by configuring the MPM candidate in consideration of the block division structure, the MPM candidate can be efficiently configured, and the coding efficiency of the intra prediction mode can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an intra prediction method as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 6 illustrates a prediction direction according to an intra prediction mode.
  • MCM Most Probable Mode
  • MPM Most Probable Mode
  • FIG. 9 is a diagram for describing a method of constructing a Most Probable Mode (MPM) candidate list according to an embodiment to which the present invention may be applied.
  • MPM Most Probable Mode
  • MCM Most Probable Mode
  • FIG. 11 is a diagram for describing a problem that may occur according to a partition structure of a neighboring block as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a method of determining left and top prediction modes according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 13 and 14 illustrate embodiments to which the present invention is applied and illustrate similarity of prediction modes to neighboring blocks according to a block partitioning structure.
  • 15 and 16 illustrate embodiments to which the present invention is applied and illustrate similarity of prediction modes to neighboring blocks according to a block partitioning structure.
  • FIG 17 illustrates an intra prediction method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram more specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
  • the term 'block' or 'unit' refers to a unit in which a process of encoding / decoding such as prediction, transformation, and / or quantization is performed, and may be configured as a multidimensional array of samples (or pixels, pixels).
  • 'Block' or 'unit' may mean a multi-dimensional array of samples for luma components, or may mean a multi-dimensional array of samples for chroma components.
  • the multi-dimensional arrangement of the sample for the luma component and the multi-dimensional arrangement of the sample for the chroma component may also be included.
  • 'block' or 'unit' refers to a coding block (CB) that represents an array of samples to be encoded / decoded, and a coding tree block composed of a plurality of coding blocks (CTB).
  • CB coding block
  • CB coding block
  • CB coding tree block composed of a plurality of coding blocks
  • PB Prediction Block
  • PU Prediction Unit
  • TB Transform Block
  • a 'block' or 'unit' is a syntax structure used in encoding / decoding an array of samples for a luma component and / or a chroma component. can be interpreted to include a sturcture.
  • the syntax structure refers to zero or more syntax elements existing in the bitstream in a specific order, and the syntax element refers to an element of data represented in the bitstream.
  • a 'block' or 'unit' includes a coding unit (CU) including a coding block (CB) and a syntax structure used for encoding the coding block (CB), and a plurality of coding units.
  • TUs transform units
  • the 'block' or 'unit' is not necessarily limited to an array of square or rectangular samples (or pixels or pixels), and polygonal samples having three or more vertices (or pixels or pixels). It can also mean an array of. In this case, it may also be referred to as a polygon block or a polygon unit.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder 100 may include an image divider 110, a subtractor 115, a transform unit 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transform unit 150, and a filtering unit. 160, a decoded picture buffer (DPB) 170, a predictor 180, and an entropy encoder 190.
  • the predictor 180 may include an inter predictor 181 and an intra predictor 182.
  • the image divider 110 divides an input video signal (or a picture or a frame) input to the encoder 100 into one or more processing units.
  • the subtractor 115 subtracts the difference from the prediction signal (or prediction block) output from the prediction unit 180 (that is, the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182) in the input image signal. Generate a residual signal (or difference block). The generated difference signal (or difference block) is transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may convert a differential signal (or a differential block) into a transform scheme (eg, a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a graph-based transform (GBT), and a karhunen-loeve transform (KLT)). Etc.) to generate transform coefficients.
  • a transform scheme eg, a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a graph-based transform (GBT), and a karhunen-loeve transform (KLT)
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the transform coefficients to the entropy encoding unit 190, and the entropy encoding unit 190 entropy codes the quantized signals and outputs them as bit streams.
  • the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the quantized signal may recover the differential signal by applying inverse quantization and inverse transformation through an inverse quantization unit 140 and an inverse transformation unit 150 in a loop.
  • a reconstructed signal may be generated by adding the reconstructed difference signal to a prediction signal output from the inter predictor 181 or the intra predictor 182.
  • the filtering unit 160 applies filtering to the reconstruction signal and outputs it to the reproduction apparatus or transmits the decoded picture buffer to the decoding picture buffer 170.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer 170 may be used as the reference picture in the inter prediction unit 181. As such, by using the filtered picture as a reference picture in the inter prediction mode, not only image quality but also encoding efficiency may be improved.
  • the decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 181.
  • the inter prediction unit 181 performs temporal prediction and / or spatial prediction to remove temporal redundancy and / or spatial redundancy with reference to a reconstructed picture.
  • the reference picture used to perform the prediction is a transformed signal that has been quantized and dequantized in units of blocks at the time of encoding / decoding, a blocking artifact or a ringing artifact may exist. have.
  • the inter prediction unit 181 may interpolate the signals between pixels in sub-pixel units by applying a lowpass filter to solve performance degradation due to discontinuity or quantization of such signals.
  • the subpixel refers to a virtual pixel generated by applying an interpolation filter
  • the integer pixel refers to an actual pixel existing in the reconstructed picture.
  • the interpolation method linear interpolation, bi-linear interpolation, wiener filter, or the like may be applied.
  • the interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the precision of prediction.
  • the inter prediction unit 181 generates an interpolation pixel by applying an interpolation filter to integer pixels, and uses an interpolated block composed of interpolated pixels as a prediction block. You can make predictions.
  • the intra predictor 182 predicts the current block by referring to samples in the vicinity of the block to which the current encoding is to be performed.
  • the intra prediction unit 182 may perform the following process to perform intra prediction. First, reference samples necessary for generating a prediction signal may be prepared. The prediction signal may be generated using the prepared reference sample. In addition, the prediction mode is encoded. In this case, the reference sample may be prepared through reference sample padding and / or reference sample filtering. Since the reference sample has been predicted and reconstructed, there may be a quantization error. Accordingly, the reference sample filtering process may be performed for each prediction mode used for intra prediction to reduce such an error.
  • the prediction signal (or prediction block) generated by the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a differential signal (or differential block). It can be used to generate.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which encoding of a still image or video signal is performed according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filtering unit 240, and a decoded picture buffer (DPB).
  • Buffer Unit (250) the prediction unit 260 may be configured.
  • the predictor 260 may include an inter predictor 261 and an intra predictor 262.
  • the reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
  • the decoder 200 receives a signal (ie, a bit stream) output from the encoder 100 of FIG. 1, and the received signal is entropy decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy decoded signal using the quantization step size information.
  • the inverse transform unit 230 applies an inverse transform scheme to inverse transform the transform coefficients to obtain a residual signal (or a differential block).
  • the adder 235 outputs the obtained difference signal (or difference block) from the prediction unit 260 (that is, the prediction signal (or prediction block) output from the inter prediction unit 261 or the intra prediction unit 262. ) Generates a reconstructed signal (or a reconstruction block).
  • the filtering unit 240 applies filtering to the reconstructed signal (or the reconstructed block) and outputs the filtering to the reproduction device or transmits the decoded picture buffer unit 250 to the reproduction device.
  • the filtered signal transmitted to the decoded picture buffer unit 250 may be used as a reference picture in the inter predictor 261.
  • the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 181, and the intra prediction unit 182 of the encoder 100 are respectively the filtering unit 240, the inter prediction unit 261, and the decoder of the decoder. The same may be applied to the intra predictor 262.
  • a still image or video compression technique uses a block-based image compression method.
  • the block-based image compression method is a method of processing an image by dividing the image into specific block units, and may reduce memory usage and calculation amount.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a partition structure of a coding unit that may be applied to the present invention.
  • the encoder splits one image (or picture) into units of a coding tree unit (CTU) in a rectangular shape.
  • CTU coding tree unit
  • one CTU is sequentially encoded according to a raster scan order.
  • the size of the CTU may be set to any one of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, and 16 ⁇ 16.
  • the encoder may select and use the size of the CTU according to the resolution of the input video or the characteristics of the input video.
  • the CTU includes a coding tree block (CTB) for luma components and a CTB for two chroma components corresponding thereto.
  • CTB coding tree block
  • One CTU may be divided into a quad-tree structure. That is, one CTU has a square shape and is divided into four units having a half horizontal size and a half vertical size to generate a coding unit (CU). have. This partitioning of the quad-tree structure can be performed recursively. That is, a CU is hierarchically divided into quad-tree structures from one CTU.
  • CU coding unit
  • the CU refers to a basic unit of coding in which an input image is processed, for example, intra / inter prediction is performed.
  • the CU includes a coding block (CB) for a luma component and a CB for two chroma components corresponding thereto.
  • CB coding block
  • the size of a CU may be set to any one of 64 ⁇ 64, 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, and 8 ⁇ 8.
  • the root node of the quad-tree is associated with the CTU.
  • the quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a CU.
  • the CTU may not be divided according to the characteristics of the input image.
  • the CTU corresponds to a CU.
  • a node that is no longer divided ie, a leaf node
  • CU a node that is no longer divided
  • CU a node that is no longer divided
  • CU a node corresponding to nodes a, b, and j are divided once in the CTU and have a depth of one.
  • a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a CU.
  • CU (c), CU (h) and CU (i) corresponding to nodes c, h and i are divided twice in the CTU and have a depth of two.
  • a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU.
  • CU (d), CU (e), CU (f), and CU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in the CTU, Has depth.
  • the maximum size or the minimum size of the CU may be determined according to characteristics (eg, resolution) of the video image or in consideration of encoding efficiency. Information about this or information capable of deriving the information may be included in the bitstream.
  • a CU having a maximum size may be referred to as a largest coding unit (LCU), and a CU having a minimum size may be referred to as a smallest coding unit (SCU).
  • LCU largest coding unit
  • SCU smallest coding unit
  • a CU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information).
  • Each partitioned CU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the CU, the depth information may include information about the size of the CU.
  • the size of the SCU can be obtained by using the size and maximum depth information of the LCU. Or conversely, using the size of the SCU and the maximum depth information of the tree, the size of the LCU can be obtained.
  • information indicating whether the corresponding CU is split may be transmitted to the decoder.
  • This partitioning information is included in all CUs except the SCU. For example, if the flag indicating whether to split or not is '1', the CU is divided into 4 CUs again. If the flag indicating whether to split or not is '0', the CU is not divided further. Processing may be performed.
  • a CU is a basic unit of coding in which intra prediction or inter prediction is performed.
  • HEVC divides a CU into prediction units (PUs) in order to code an input image more effectively.
  • the PU is a basic unit for generating a prediction block, and may generate different prediction blocks in PU units within one CU. However, PUs belonging to one CU are not mixed with intra prediction and inter prediction, and PUs belonging to one CU are coded by the same prediction method (ie, intra prediction or inter prediction).
  • the PU is not divided into quad-tree structures, but is divided once in a predetermined form in one CU. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a prediction unit applicable to the present invention.
  • the PU is divided differently according to whether an intra prediction mode or an inter prediction mode is used as a coding mode of a CU to which the PU belongs.
  • FIG. 4A illustrates a PU when an intra prediction mode is used
  • FIG. 4B illustrates a PU when an inter prediction mode is used.
  • N ⁇ N type PU when divided into N ⁇ N type PU, one CU is divided into four PUs, and different prediction blocks are generated for each PU unit.
  • the division of the PU may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
  • one CU has 8 PU types (ie, 2N ⁇ 2N). , N ⁇ N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, nL ⁇ 2N, nR ⁇ 2N, 2N ⁇ nU, 2N ⁇ nD).
  • PU partitioning in the form of N ⁇ N may be performed only when the size of the CB for the luminance component of the CU is the minimum size (that is, the CU is the SCU).
  • AMP Asymmetric Motion Partition
  • 'n' means a 1/4 value of 2N.
  • AMP cannot be used when the CU to which the PU belongs is a CU of the minimum size.
  • an optimal partitioning structure of a coding unit (CU), a prediction unit (PU), and a transformation unit (TU) is subjected to the following process to perform a minimum rate-distortion. It can be determined based on the value. For example, looking at the optimal CU partitioning process in 64 ⁇ 64 CTU, rate-distortion cost can be calculated while partitioning from a 64 ⁇ 64 CU to an 8 ⁇ 8 CU.
  • the specific process is as follows.
  • the partition structure of the optimal PU and TU that generates the minimum rate-distortion value is determined by performing inter / intra prediction, transform / quantization, inverse quantization / inverse transform, and entropy encoding for a 64 ⁇ 64 CU.
  • the 32 ⁇ 32 CU is subdivided into four 16 ⁇ 16 CUs, and a partition structure of an optimal PU and TU that generates a minimum rate-distortion value for each 16 ⁇ 16 CU is determined.
  • 16 ⁇ 16 blocks by comparing the sum of the rate-distortion values of the 16 ⁇ 16 CUs calculated in 3) above with the rate-distortion values of the four 8 ⁇ 8 CUs calculated in 4) above. Determine the partition structure of the optimal CU within. This process is similarly performed for the remaining three 16 ⁇ 16 CUs.
  • a prediction mode is selected in units of PUs, and prediction and reconstruction are performed in units of actual TUs for the selected prediction mode.
  • the TU means a basic unit in which actual prediction and reconstruction are performed.
  • the TU includes a transform block (TB) for a luma component and a TB for two chroma components corresponding thereto.
  • TB transform block
  • the TUs are hierarchically divided into quad-tree structures from one CU to be coded.
  • the TU divided from the CU can be divided into smaller lower TUs.
  • the size of the TU may be set to any one of 32 ⁇ 32, 16 ⁇ 16, 8 ⁇ 8, and 4 ⁇ 4.
  • a root node of the quad-tree is associated with a CU.
  • the quad-tree is split until it reaches a leaf node, which corresponds to a TU.
  • the CU may not be divided according to the characteristics of the input image.
  • the CU corresponds to a TU.
  • a node ie, a leaf node
  • TU (a), TU (b), and TU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in a CU and have a depth of 1.
  • FIG. 3B TU (a), TU (b), and TU (j) corresponding to nodes a, b, and j are divided once in a CU and have a depth of 1.
  • a node (ie, a leaf node) that is no longer divided in a lower node having a depth of 2 corresponds to a TU.
  • TU (c), TU (h), and TU (i) corresponding to nodes c, h, and i are divided twice in a CU and have a depth of two.
  • a node that is no longer partitioned (ie, a leaf node) in a lower node having a depth of 3 corresponds to a CU.
  • TU (d), TU (e), TU (f), and TU (g) corresponding to nodes d, e, f, and g are divided three times in a CU. Has depth.
  • a TU having a tree structure may be hierarchically divided with predetermined maximum depth information (or maximum level information). Each divided TU may have depth information. Since the depth information indicates the number and / or degree of division of the TU, it may include information about the size of the TU.
  • information indicating whether the corresponding TU is split may be delivered to the decoder.
  • This partitioning information is included in all TUs except the smallest TU. For example, if the value of the flag indicating whether to split is '1', the corresponding TU is divided into four TUs again. If the value of the flag indicating whether to split is '0', the corresponding TU is no longer divided.
  • the decoded portion of the current picture or other pictures in which the current processing unit is included may be used to reconstruct the current processing unit in which decoding is performed.
  • Intra picture or I picture which uses only the current picture for reconstruction, i.e. performs only intra picture prediction, predicts a picture (slice) using at most one motion vector and reference index to predict each unit
  • a picture using a predictive picture or P picture (slice), up to two motion vectors, and a reference index (slice) may be referred to as a bi-predictive picture or a B picture (slice).
  • Intra prediction means a prediction method that derives the current processing block from data elements (eg, sample values, etc.) of the same decoded picture (or slice). That is, a method of predicting pixel values of the current processing block by referring to reconstructed regions in the current picture.
  • data elements eg, sample values, etc.
  • Inter prediction means a prediction method of deriving a current processing block based on data elements (eg, sample values or motion vectors, etc.) of pictures other than the current picture. That is, a method of predicting pixel values of the current processing block by referring to reconstructed regions in other reconstructed pictures other than the current picture.
  • data elements eg, sample values or motion vectors, etc.
  • Intra prediction Intra prediction (or in-screen prediction)
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an intra prediction method as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the decoder derives the intra prediction mode of the current processing block (S501).
  • the prediction direction may have a prediction direction with respect to the position of a reference sample used for prediction according to a prediction mode.
  • An intra prediction mode having a prediction direction is referred to as an intra directional prediction mode.
  • an intra prediction mode having no prediction direction there are an intra planner (INTRA_PLANAR) prediction mode and an intra DC (INTRA_DC) prediction mode.
  • Table 1 illustrates an intra prediction mode and related names
  • FIG. 6 illustrates a prediction direction according to the intra prediction mode.
  • Intra prediction performs prediction on the current processing block based on the derived prediction mode. Since the reference sample used for prediction and the specific prediction method vary according to the prediction mode, when the current block is encoded in the intra prediction mode, the decoder derives the prediction mode of the current block to perform the prediction.
  • the decoder checks whether neighboring samples of the current processing block can be used for prediction and constructs reference samples to be used for prediction (S502).
  • the neighboring samples of the current processing block are samples neighboring the left boundary of the current processing block of size nS ⁇ nS and a total of 2 ⁇ nS samples neighboring the bottom-left, current processing block. It means a total of 2 x nS samples neighboring the top border of the sample and the top-right side of and one sample neighboring the top-left of the current processing block.
  • the decoder can construct reference samples for use in prediction by substituting samples that are not available with the available samples.
  • the decoder may perform filtering of reference samples based on the intra prediction mode (S503).
  • Whether filtering of the reference sample is performed may be determined based on the size of the current processing block.
  • the filtering method of the reference sample may be determined by the filtering flag transmitted from the encoder.
  • the decoder generates a prediction block for the current processing block based on the intra prediction mode and the reference samples (S504). That is, the decoder predicts the current processing block based on the intra prediction mode derived in the intra prediction mode derivation step S501 and the reference samples obtained through the reference sample configuration step S502 and the reference sample filtering step S503. Generate a block (ie, generate a predictive sample in the current processing block).
  • the left boundary sample of the prediction block ie, the sample in the prediction block adjacent to the left boundary
  • Top boundary samples ie, samples in prediction blocks neighboring the top boundary
  • filtering may be applied to the left boundary sample or the upper boundary sample in the vertical direction mode and the horizontal mode among the intra directional prediction modes similarly to the INTRA_DC mode.
  • the value of the prediction sample may be derived based on a reference sample located in the prediction direction.
  • a boundary sample which is not located in the prediction direction among the left boundary sample or the upper boundary sample of the prediction block may be adjacent to the reference sample which is not used for prediction. That is, the distance from the reference sample not used for prediction may be much closer than the distance from the reference sample used for prediction.
  • the decoder may adaptively apply filtering to left boundary samples or upper boundary samples depending on whether the intra prediction direction is vertical or horizontal. That is, when the intra prediction direction is the vertical direction, the filtering may be applied to the left boundary samples, and when the intra prediction direction is the horizontal direction, the filtering may be applied to the upper boundary samples.
  • the statistical characteristics of the intra prediction (or intra prediction) mode are used to represent (or signal) these 35 prediction modes with fewer bits.
  • the intra prediction mode also has a high probability of having the same or similar intra prediction mode.
  • the encoder / decoder determines the prediction mode of the neighboring block (or neighboring block) and the most commonly occurring prediction mode as MPM (Most Probable Mode).
  • the prediction mode of the current PU is determined as MPM
  • bits used to represent the prediction mode can be saved (represented within 2 bits), and if it is determined as a prediction mode other than the MPM mode, 32 except three MPM modes Since one of the four modes is encoded, 5 bits instead of 6 bits may be used to represent an intra prediction mode.
  • MCM Most Probable Mode
  • the encoder / decoder encodes / decodes the prediction mode of the current PU based on the intra prediction mode of the left PU and the upper PU of the current PU.
  • the encoder / decoder may refer to the MPM by referring to the intra prediction mode of the PU including pixels adjacent to the upper boundary of the top-left pixel of the current PU and the intra prediction mode of the PU including pixels adjacent to the left boundary. Configure.
  • the encoder / decoder fixes the reference position to refer to the intra prediction mode of the neighboring block.
  • MPM Most Probable Mode
  • the encoder / decoder predicts the prediction mode of the left PU (hereinafter, referred to as 'L mode') and the upper PU determined by the method described with reference to FIG. 7.
  • a total of three prediction modes may be configured as an MPM (or MPM candidate, MPM candidate list) with reference to a mode (hereinafter, referred to as 'A mode').
  • the encoder / decoder determines whether the L mode and the A mode are the same.
  • the encoder / decoder determines whether the L mode is less than two. In other words, the encoder / decoder determines whether the L mode is an angular mode.
  • the encoder / decoder may select three MPM candidates: MPM [0], MPM [1], and MPM [2], respectively.
  • the encoder / decoder sets MPM [0], MPM [1] and MPM [2] to planar, DC and vertical modes, respectively.
  • the encoder / decoder determines whether both L and A modes are not planner modes.
  • the encoder / decoder sets MPM [0], MPM [1] and MPM [2] to L mode, A mode and planner mode, respectively.
  • the encoder / decoder determines whether L mode is DC mode and A mode is planner mode, or whether L mode is planner mode and A mode is DC mode.
  • L mode is planner mode and A mode is not DC mode
  • the encoder / decoder is MPM [0], MPM [1], MPM [2. ] Is set to L mode, A mode and DC mode respectively.
  • L mode is DC mode and A mode is planner mode, or if L mode is planner mode and A mode is DC mode, the encoder / decoder will display MPM [0], MPM [1], MPM [2]. Set L mode, A mode, and vertical mode respectively.
  • FIG. 9 is a diagram for describing a method of constructing a Most Probable Mode (MPM) candidate list according to an embodiment to which the present invention may be applied.
  • MPM Most Probable Mode
  • the encoder / decoder may construct an MPM candidate (or MPM candidate list) using six prediction modes for encoding an intra prediction mode.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate using prediction modes of blocks neighboring the left, the upper, the lower left, the upper left, and the upper left of the current block.
  • the prediction modes of blocks adjacent to the left, upper, lower left, upper right, and upper left sides of the current block are referred to as left prediction mode, upper prediction mode, lower left prediction mode, right upper prediction mode, and left upper prediction mode, respectively. Can be.
  • MCM Most Probable Mode
  • the encoder / decoder configures an MPM candidate using an initial mode (S1001).
  • the encoder / decoder can configure six initial modes as MPM candidates in the following order: 1) left prediction mode 2) upper prediction mode 3) planner mode 4) DC mode 5) lower left prediction mode 6) upper right Prediction mode
  • the encoder / decoder may add the upper left prediction mode to the MPM candidate.
  • the encoder / decoder When the MPM candidate is not completed, the encoder / decoder adds an adjacent mode of the directional prediction mode (S1002). In other words, when the six MPM candidates are not completed, the encoder / decoder selects an angular mode among the already inserted MPM candidates, and adds a prediction mode that is one less than the directional mode to the MPM candidates. If the candidate is not completed, a prediction mode larger than 1 may be added to the MPM candidate.
  • the encoder / decoder adds four default modes to the MPM candidate (S1003).
  • the encoder / decoder can add four default modes to the MPM candidate in the following order: 1) vertical mode 2) horizontal mode 3) prediction mode 2) 4) diagonal mode
  • the encoder / decoder may construct an MPM candidate (or MPM candidate list) in consideration of the prediction mode occurrence probability of the neighboring block.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a problem that may occur according to a partition structure of a neighboring block as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate using the prediction mode of a block neighboring the left side or the upper side of the current block.
  • the neighboring blocks on the left or top side of the current block are divided according to the dividing structure. It can have multiple prediction modes.
  • a leaf node block (hereinafter, referred to as a 'left neighbor block') on the left side of the current block and the current block (hereinafter, referred to as a 'left neighbor block') is the same. For convenience, it may be referred to as a 'quad tree block'. If the depth of the binary tree split in the quad tree block can be divided up to 3, as shown in FIG. 11 (a), the left neighboring block can be divided into four non square blocks. Therefore, the left neighboring block may have four prediction modes.
  • a left neighboring block belongs to another quad tree block.
  • the left neighboring block may be divided into 16 non-square blocks. Accordingly, the left neighboring block may have 16 prediction modes.
  • prediction modes of blocks neighboring the current block may vary. Although the prediction mode of the left or upper side of the current block may vary according to the block division structure, if the reference position of the left prediction mode or the upper prediction mode is fixed as described above with reference to FIG. 9, the similarity with neighboring blocks may be sufficient. It may not be considered, which may reduce the coding efficiency of the intra prediction mode.
  • the present invention proposes a method of configuring the MPM candidate in consideration of the prediction mode occurrence probability of the neighboring block to solve the above problems.
  • the MPM candidate it is possible to efficiently configure the MPM candidate by considering the probability of occurrence of the prediction mode of the neighboring block, thereby reducing the bits for representing the intra prediction mode and improving the compression performance of the image. You can.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a method of determining left and top prediction modes according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate using a prediction mode that occurs most among the prediction modes of a block neighboring the left side or the upper side of the current block. For example, the encoder / decoder may count the prediction mode of a block neighboring the left or the upper side to determine the most counted prediction mode as the left prediction mode or the upper prediction mode.
  • the encoder / decoder may count the prediction modes of the four left neighboring blocks and determine the most counted prediction mode as the left prediction mode. For example, the encoder / decoder may configure the MPM candidate by the method described with reference to FIG. 10 using the left prediction mode. Similarly, the encoder / decoder may count the prediction mode of the upper neighboring block, and determine the upper prediction mode as the most counted prediction mode.
  • the encoder / decoder may count the prediction mode of the left or upper neighboring block in pixels, or count the prediction mode of the left or upper neighboring block in units of a predetermined size.
  • the block having a predetermined size may be the same size as the basic unit for storing information related to the prediction mode.
  • the encoder / decoder may determine the same prediction mode in various ways. For example, in the left prediction mode, the prediction mode of the uppermost neighboring block among the plurality of prediction modes may be determined as the left prediction mode, and the prediction mode of the neighboring block for the lowest side may be determined as the left prediction mode. .
  • a block neighboring the left side of the current block 1202 is divided into 16 blocks. Except for 16 neighboring blocks on the left side, the encoder / decoder counts the prediction mode of the left neighboring block and determines the most counted prediction mode as the left prediction mode as in FIG. 12 (a).
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate using the determined left or top prediction mode.
  • the encoder / decoder may adaptively construct an MPM candidate (MPM candidate list) based on the occurrence probability of the prediction mode of the neighboring block.
  • neighboring blocks of the current block may have several prediction modes according to the block partitioning structure.
  • the fact that the current block and the neighboring block have different prediction modes through splitting may mean that the similarity between the current block and the neighboring block prediction mode is inferior. It demonstrates with reference to the following drawings.
  • FIG. 13 and 14 illustrate embodiments to which the present invention is applied and illustrate similarity of prediction modes to neighboring blocks according to a block partitioning structure.
  • the encoder / decoder may be, for example, a prediction mode of a block to which five pixels neighboring the current block 1301 belong to the current block 1301 according to the method described with reference to FIG. 9 (ie, the left prediction mode, the top prediction mode, the bottom left prediction mode, MPM candidates may be configured using the upper right prediction mode and the upper left prediction mode.
  • the partitioning of the block including the current block 1301 and the left neighboring block may be performed using FIG. 14 (a) or 14 (b). Can be similarly split.
  • block division may be performed as shown in FIG. 14A.
  • block division may be performed as illustrated in FIG. 14B.
  • the prediction mode of the current block 1301 of prediction mode 11 and the prediction mode of the 38th prediction mode of the upper neighboring block are the same or similar to the prediction mode of the left neighboring block.
  • the prediction mode may not be divided as shown in FIG. 13, but may be divided into the same or similar to that of FIG. 14A or 14B.
  • the block partitioning as shown in FIG. 13 may mean that the similarity between the current block 1301 and the left neighboring block prediction mode is very low.
  • an embodiment of the present invention proposes a method of adaptively constructing an MPM candidate based on a similar probability of a prediction mode of a neighboring block.
  • the encoder / decoder may check whether the left or upper neighboring block is divided. If the left or upper neighboring block is not split, the encoder / decoder may configure the MPM candidate using the prediction mode of the unsegmented left or upper neighboring block. If the left or upper neighboring block is partitioned, the encoder / decoder may configure the MPM candidate using the prediction mode having the highest probability of occurrence among the left or upper prediction modes by applying the method described in the first embodiment. .
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate in the following order.
  • the prediction mode of the left neighboring block is added.
  • the encoder / decoder may apply the method of Embodiment 1 described above.
  • the encoder / decoder may apply the method of Embodiment 1 described above.
  • the second most probable prediction mode is added among the prediction modes of the left neighboring block.
  • the second most probable prediction mode is added among the prediction modes of the upper neighboring block.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidates in the above order.
  • the encoder / decoder may add the available prediction modes in this order until the number of MPM candidates is filled, configure all the prediction modes as temporary MPM candidates in the order, and then match the final MPM to the number of MPM candidates.
  • Candidates can be configured.
  • the number of MPM candidates may be a predetermined number or may be transmitted in units of a sequence, a picture, a slice, and a coding block.
  • the encoder / decoder can perform each step in the above order, and if the mode to be added in each step is already in the MPM candidate, the next step can be performed without adding the corresponding prediction mode. have.
  • the encoder / decoder may generate a temporary MPM candidate by listing all prediction modes added in the above order regardless of the number of MPM candidates.
  • the order of the MPM candidate configuration described above is one example, and the present invention is not limited thereto. That is, the encoder / decoder may configure the MPM candidate in various ways in consideration of whether the left neighboring block and the upper neighboring block are divided and the probability of occurrence of the prediction mode. Also, for example, the encoder / decoder may configure the MPM candidate according to the method described with reference to FIGS. 9 and 10 by using the left prediction mode and the up prediction mode determined in the above manner.
  • the encoder / decoder may reconstruct (or prioritize) the order of the MPM candidates in consideration of the probability of occurrence of the inter-MPM candidate prediction mode.
  • the encoder / decoder may give a higher priority to the prediction mode of the undivided block among the left or upper neighboring blocks.
  • An MPM index may be assigned to each prediction mode (or MPM) based on the order or priority in the MPM candidate list. In this case, the smaller the MPM index, the less bits may be allocated. Therefore, by changing (or prioritizing) the order of prediction modes having a high similarity between the current block and the prediction mode, it is possible to reduce signaling bits of the intra prediction mode and improve encoding efficiency.
  • the encoder / decoder may reconstruct the order of MPM candidates in the following steps.
  • the order (or priority) in the list is determined according to the order of the MPM candidate configuration.
  • the prediction mode of the upper neighboring block is changed to List 1. In other words, the highest priority is given to the upper prediction mode.
  • the prediction mode of the left neighboring block is changed to list 1.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate based on the similar probability of the neighbor prediction mode.
  • a coding tree unit may be divided into a quad tree structure and a binary tree structure.
  • the CTU is a basic unit for dividing an image (or frame) and represents a coding unit having a maximum size.
  • the CTU is first divided into a quad tree structure, and then a leaf node of the divided quad tree structure (hereinafter, for convenience, may be referred to as a quad tree block) may be divided into a binary tree structure.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate in consideration of the partition structure of the quad tree block.
  • 15 and 16 illustrate embodiments to which the present invention is applied and illustrate similarity of prediction modes to neighboring blocks according to a block partitioning structure.
  • a quad tree block is divided into a binary tree structure. If the quad tree block is partitioned into the current block 1501, the first binary tree block 1502, and the second binary tree block 1503 as shown in FIG. 15, the prediction mode of the current block 1501 is set to zero. It is likely that the first binary tree block 1502 and the second binary tree block 1503 differ from the prediction modes.
  • the current block 1501 has the same prediction mode as the first binary tree block 1502 and the second binary tree block 1503, it is more likely to be split as shown in FIG. 16.
  • the quad tree block may be divided into a binary tree structure as shown in FIG. 16A.
  • the quad tree block may be divided into a binary tree structure as shown in FIG. 16B.
  • the quad tree block may be divided into a binary tree structure as shown in FIG. 16 (c). have.
  • the quad tree block when the quad tree block is divided as illustrated in FIG. 15, it may mean that the current block 1501 differs from the left neighboring blocks 1502 and 1503 in the prediction mode.
  • the present embodiment proposes an MPM candidate configuration method of blocks divided into quadtree blocks into binary tree structures.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate based on whether the left or upper neighboring block of the current block divided into quad tree blocks belongs to the same quad tree block.
  • the encoder / decoder may determine whether neighboring blocks of the current block belong to the same quad tree block. Based on the determination result, the encoder / decoder may add prediction modes of neighboring blocks belonging to different quad tree blocks to the MPM candidate, and not add prediction modes of neighboring blocks belonging to the same quad tree block to the MPM candidate.
  • the encoder / decoder may add to the MPM candidate if the neighboring block is not divided and to the MPM candidate if the neighboring block is partitioned. have.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidates in the following order in consideration of whether neighboring blocks belong to the same quad tree block.
  • the encoder / decoder configures an MPM candidate using the method proposed in this embodiment when the current block has a depth of binary tree splitting of 1 or more (that is, the current block is a block divided into a binary tree structure from a quadtree block). can do.
  • the encoder / decoder may apply the method of Embodiment 1 described above.
  • the encoder / decoder may apply the method of Embodiment 1 described above.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidates in the above order.
  • the encoder / decoder may add the available prediction modes in this order until the number of MPM candidates is filled, configure all the prediction modes as temporary MPM candidates in the order, and then match the final MPM to the number of MPM candidates.
  • Candidates can be configured.
  • the number of MPM candidates may be a predetermined number or may be transmitted in units of a sequence, a picture, a slice, and a coding block.
  • the encoder / decoder can perform each step in the above order, and if the mode to be added in each step is already in the MPM candidate, the next step can be performed without adding the corresponding prediction mode. have.
  • the encoder / decoder may generate a temporary MPM candidate by listing all prediction modes added in the above order regardless of the number of MPM candidates.
  • the order of the MPM candidate configuration described above is one example, and the present invention is not limited thereto. That is, the encoder / decoder may configure the MPM candidate in various ways in consideration of the split structure of the left neighboring block and the upper neighboring block and the probability of occurrence of the prediction mode. Also, for example, the encoder / decoder may configure the MPM candidate according to the method described with reference to FIGS. 9 and 10 by using the left prediction mode and the up prediction mode determined in the above manner.
  • FIG 17 illustrates an intra prediction method according to an embodiment of the present invention.
  • the encoder / decoder determines a left prediction mode and an up prediction mode using a prediction mode of a block neighboring the current block (S1701).
  • the left prediction mode and the upper prediction mode may be determined based on a partition structure of a block neighboring the current block.
  • the encoder / decoder may determine the left prediction mode and the up prediction mode by using the prediction mode that occurs most frequently among the prediction modes of a block neighboring the left or the upper side of the current block.
  • the encoder / decoder may count the number of prediction modes for each pixel adjacent to the left or upper boundary of the current block. The left prediction mode or the top prediction mode may be determined based on the number of counted prediction modes.
  • the encoder / decoder may determine whether the neighboring blocks on the left and the upper side of the current block are divided, and count the prediction modes of the left and the upper neighboring blocks when the left and the upper neighboring blocks are divided. .
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate based on whether the left or upper neighboring block of the current block divided into the binary tree structure belongs to the same quad tree block. That is, the encoder / decoder may determine whether a block neighboring to the left or the upper side of the current block belongs to a quad tree block different from the current block, and construct an MPM candidate list based on the verification result.
  • the quad tree block represents a leaf node block of a quad tree structure.
  • the encoder / decoder constructs a Most Probable Mode (MPM) candidate list of the current block by using the left prediction mode and the upper prediction mode (S1702).
  • MPM Most Probable Mode
  • the encoder / decoder may give a higher priority to the left prediction mode or the upper prediction mode based on whether a block neighboring the left or the upper side of the current block is divided.
  • the encoder / decoder may construct the MPM candidate list using the additional prediction mode as well as the left and the upper prediction modes.
  • the additional prediction mode may include a planar mode, a DC mode, a vertical mode, a horizontal mode, or a diagonal mode.
  • the additional prediction mode may include at least one prediction mode among blocks neighboring the upper left side, the lower left side, or the upper right side of the current block.
  • the additional prediction mode may include a prediction mode closest to the prediction direction of the angular prediction mode in the MPM candidate list.
  • the encoder / decoder determines the prediction mode of the current block by using an MPM index indicating a specific prediction mode in the MPM candidate list (S1703).
  • the encoder / decoder generates a prediction block of the current block by using the prediction mode of the current block (S1704).
  • FIG. 18 is a diagram more specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
  • the intra predictor 182 (see FIGS. 1 and 262; see FIG. 2) is shown as one block for convenience of description, but the intra predictors 182 and 262 are included in the encoder and / or the decoder. It can be implemented as.
  • the intra predictors 182 and 262 implement the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 5 to 17.
  • the intra predictors 182 and 262 include a left and upper prediction mode determiner 1801, an MPM candidate list constructer 1802, a prediction mode determiner 1803, and a predictive block generator 1804. Can be configured.
  • the left and upper prediction mode determiner 1801 determines a left prediction mode and an upper prediction mode using a prediction mode of a block neighboring the current block.
  • the left prediction mode and the upper prediction mode may be determined based on a partition structure of a block neighboring the current block.
  • the left and upper prediction mode determiner 1801 may determine the left prediction mode and the upper prediction mode by using the prediction mode that occurs most among the prediction modes of a block neighboring the left side or the upper side of the current block. have.
  • the left and upper prediction mode determiner 1801 may count the number of prediction modes for each pixel adjacent to the left or upper boundary of the current block. The left prediction mode or the top prediction mode may be determined based on the number of counted prediction modes.
  • the left and upper prediction mode determiner 1801 checks whether the neighboring blocks are divided to the left and the upper side of the current block, and when the left and the upper neighboring blocks are divided, The prediction mode can be counted.
  • the encoder / decoder may configure the MPM candidate based on whether the left or upper neighboring block of the current block divided into the binary tree structure belongs to the same quad tree block. That is, the encoder / decoder may determine whether a block neighboring to the left or the upper side of the current block belongs to a quad tree block different from the current block, and construct an MPM candidate list based on the verification result.
  • the quad tree block represents a leaf node block of a quad tree structure.
  • the MPM candidate list construction unit 1802 constructs a Most Probable Mode (MPM) candidate list of the current block by using the left prediction mode and the upper prediction mode.
  • MPM Most Probable Mode
  • the MPM candidate list construction unit 1802 may give a higher priority to the left prediction mode or the upper prediction mode based on whether a block neighboring to the left or the top of the current block is divided. .
  • the MPM candidate list constructing unit 1802 may construct the MPM candidate list using the additional prediction mode as well as the left and the upper prediction modes.
  • the additional prediction mode may include a planar mode, a DC mode, a vertical mode, a horizontal mode, or a diagonal mode.
  • the additional prediction mode may include at least one prediction mode among blocks neighboring the upper left side, the lower left side, or the upper right side of the current block.
  • the additional prediction mode may include a prediction mode closest to the prediction direction of the angular prediction mode in the MPM candidate list.
  • the prediction mode determiner 1803 determines a prediction mode of the current block by using an MPM index indicating a specific prediction mode in the MPM candidate list.
  • the prediction block generator 1804 generates a prediction block of the current block by using the prediction mode of the current block.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에서는 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반 영상 처리 방법 및 장치가 개시된다. 구체적으로, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드(prediction mode)를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드는 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 분할 구조에 기초하여 결정되고; 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 단계; 상기 MPM 후보 리스트 중에서 특정 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하는 단계; 및 상기 현재 블록의 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록(prediction block)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 인트라 예측 모드(intra prediction mode) 기반으로 정지 영상 또는 동영상을 인코딩/디코딩하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다.
최근, 기존의 화면 내 예측 방법(또는 인트라 예측 방법) 대비 더 많은 화면 내 예측 모드를 사용하여 화면 내 예측을 수행하는 방법이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은 증가된 화면 내 예측 모드를 보다 적은 비트를 표현하기 위한 MPM(Most Probable Mode)을 효율적으로 구성하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 이웃 블록의 예측 모드의 발생 확률에 기초하여 MPM 후보를 구성하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 QTBT(Quadtree plus binarytree)의 분할 구조를 고려하여 적응적으로 MPM 후보를 구성하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드(prediction mode)를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드는 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 분할 구조에 기초하여 결정되고; 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 단계; 상기 MPM 후보 리스트 중에서 특정 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하는 단계; 및 상기 현재 블록의 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록(prediction block)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 결정하는 단계는, 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 경계에 인접한 픽셀 별로 예측 모드의 개수를 카운팅(counting)하는 단계를 포함하고, 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드는 상기 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.
바람직하게, 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 결정하는 단계는, 상기 현재 블록의 좌측 및 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부를 확인하는 단계를 포함하고, 상기 현재 블록의 좌측에 이웃하는 블록이 분할된 경우, 상기 좌측 경계에 인접한 픽셀 별로 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 상기 좌측 예측 모드를 결정하고, 상기 현재 블록의 상측에 이웃하는 블록이 분할된 경우, 상기 상측 경계에 인접한 픽셀 별로 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 상기 상측 예측 모드를 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부에 기초하여 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드에 더 높은 우선 순위를 부여하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 MPM 후보 리스트를 구성하는 단계는, 추가 예측 모드를 상기 MPM 후보 리스트에 추가하는 단계를 포함하고, 상기 추가 예측 모드는 플래너(planar) 모드, DC 모드, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드 또는 대각선(Diagonal) 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 추가 예측 모드는 상기 현재 블록의 좌상측, 좌하측 또는 우상측에 이웃하는 블록 중 적어도 하나의 예측 모드를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 추가 예측 모드는 상기 MPM 후보 리스트 내 방향성(angular) 예측 모드의 예측 방향에 가장 인접한 예측 모드를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 쿼드 트리 블록은 쿼드 트리 구조(quad tree structure)의 리프 노드 블록(leaf node block)을 나타낸다.
바람직하게, 상기 확인 결과, 상기 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는 경우, 상기 MPM 후보 리스트는 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드를 이용하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 확인 결과, 상기 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는 경우, 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드에 더 높은 우선 순위를 부여하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 장치에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드(prediction mode)를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정하는 좌측 및 상측 예측 모드 결정부, 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드는 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 분할 구조에 기초하여 결정되고; 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 MPM 후보 리스트 구성부; 상기 MPM 후보 리스트 중에서 특정 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하는 예측 모드 결정부; 및 상기 현재 블록의 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록(prediction block)을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, MPM(Most Probable Mode)을 효율적으로 구성함으로써, 화면 내 예측 모드를 표현하기 위한 비트를 절감할 수 있고 압축 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 이웃 블록의 예측 모드의 선택 확률을 고려함으로써 효율적으로 MPM 후보를 구성할 수 있고, 이를 통해 화면 내 예측 모드를 표현하기 위한 비트를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 블록 분할 구조를 고려하여 MPM 후보를 구성함으로써 효율적으로 MPM 후보를 구성할 수 있고, 화면 내 예측 모드의 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 6은 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시한다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 구성하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 구성하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 이웃하는 블록의 분할 구조에 따라 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 좌측 및 상측 예측 모드(prediction mode)를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 블록 분할 구조에 따른 주변 블록과의 예측 모드 유사성을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 블록 분할 구조에 따른 주변 블록과의 예측 모드 유사성을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.
이하 본 명세서에서 '블록' 또는 '유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 과정이 수행되는 단위를 의미하며, 샘플(또는 화소, 픽셀)의 다차원 배열로 구성될 수 있다.
'블록' 또는 '유닛'은 휘도(luma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 의미할 수도 있으며, 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 의미할 수도 있다. 또한, 휘도(luma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열과 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 다차원 배열을 모두 포함하여 통칭할 수도 있다.
예를 들어, '블록' 또는 '유닛'은 인코딩/디코딩의 수행 대상이 되는 샘플의 배열을 의미하는 코딩 블록(CB: Conding Block), 복수의 코딩 블록으로 구성되는 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 동일한 예측이 적용되는 샘플의 배열을 의미하는 예측 블록(PB: Prediction Block)(또는 예측 유닛(PU: Prediction Unit)), 동일한 변환이 적용되는 샘플의 배열을 의미하는 변환 블록(TB: Transform Block)(또는 변환 유닛(TU: Transform Unit))을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서 별도의 언급이 없는 한, '블록' 또는 '유닛'은 휘도(luma) 성분 및/또는 색차(chroma) 성분에 대한 샘플의 배열을 인코딩/디코딩하는 과정에서 이용되는 신택스 구조(syntax sturcture)를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 여기서, 신택스 구조는 특정한 순서로 비트스트림 내 존재하는 0 또는 그 이상의 신택스 요소(syntax element)를 의미하며, 신택스 요소는 비트스트림 내에서 표현되는 데이터의 요소를 의미한다.
예를 들어, '블록' 또는 '유닛'은 코딩 블록(CB)과 해당 코딩 블록(CB)의 인코딩을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 복수의 코딩 유닛으로 구성되는 코딩 트리 유닛(CU: Coding Tree Unit), 예측 블록(PB)과 해당 예측 블록(PB)의 예측을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 예측 유닛(PU: Prediction Unit), 변환 블록(TB)와 해당 변환 블록(TB)의 변환을 위해 이용되는 신택스 구조를 포함하는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 '블록' 또는 '유닛'은 반드시 정사각형 또는 직사각형 형태의 샘플(또는 화소, 픽셀)의 배열로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태의 샘플(또는 화소, 픽셀)의 배열을 의미할 수도 있다. 이 경우, 폴리곤(Polygon) 블록 또는 폴리곤 유닛으로 지칭될 수도 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 인코더(100)는 영상 분할부(110), 감산기(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 필터링부(160), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer)(170), 예측부(180) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(180)는 인터 예측부(181), 인트라 예측부(182)을 포함하여 구성될 수 있다.
영상 분할부(110)는 인코더(100)에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛으로 분할한다.
감산기(115)는 입력 영상 신호에서 예측부(180)로부터(즉, 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)를 감산하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 생성한다. 생성된 차분 신호(또는 차분 블록)는 변환부(120)로 전송된다.
변환부(120)는 차분 신호(또는 차분 블록)에 변환 기법(예를 들어, DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), GBT(Graph-Based Transform), KLT(Karhunen-Loeve transform) 등)을 적용하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 이때, 변환부(120)는 차분 블록에 적용된 예측 모드와 차분 블록의 크기에 따라서 결정된 변환 기법을 이용하여 변환을 수행함으로써 변환 계수들을 생성할 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수를 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송하고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(quantized signal)를 엔트로피 코딩하여 비트 스트림으로 출력한다.
한편, 양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 신호(quantized signal)는 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 신호(quantized signal)는 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 차분 신호를 복원할 수 있다. 복원된 차분 신호를 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182)로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)가 생성될 수 있다.
한편, 위와 같은 압축 과정에서 인접한 블록들이 서로 다른 양자화 파라미터에 의해 양자화됨으로써 블록 경계가 보이는 열화가 발생될 수 있다. 이러한 현상을 블록킹 열화(blocking artifacts)라고 하며, 이는 화질을 평가하는 중요한 요소 중의 하나이다. 이러한 열화를 줄이기 위해 필터링 과정을 수행할 수 있다. 이러한 필터링 과정을 통해 블록킹 열화를 제거함과 동시에 현재 픽쳐에 대한 오차를 줄임으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(181)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 이처럼, 필터링된 픽쳐를 화면간 예측 모드에서 참조 픽쳐로 이용함으로써 화질 뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
복호 픽쳐 버퍼(170)는 필터링된 픽쳐를 인터 예측부(181)에서의 참조 픽쳐으로 사용하기 위해 저장할 수 있다.
인터 예측부(181)는 복원 픽쳐(reconstructed picture)를 참조하여 시간적 중복성 및/또는 공간적 중복성을 제거하기 위해 시간적 예측 및/또는 공간적 예측을 수행한다. 여기서, 예측을 수행하기 위해 이용되는 참조 픽쳐는 이전 시간에 부호화/복호화 시 블록 단위로 양자화와 역양자화를 거친 변환된 신호이기 때문에, 블로킹 아티팩트(blocking artifact)나 링잉 아티팩트(ringing artifact)가 존재할 수 있다.
따라서, 인터 예측부(181)는 이러한 신호의 불연속이나 양자화로 인한 성능 저하를 해결하기 위해, 로우패스 필터(lowpass filter)를 적용함으로써 픽셀들 사이의 신호를 서브 픽셀 단위로 보간할 수 있다. 여기서, 서브 픽셀은 보간 필터를 적용하여 생성된 가상의 화소를 의미하고, 정수 픽셀은 복원된 픽쳐에 존재하는 실제 화소를 의미한다. 보간 방법으로는 선형 보간, 양선형 보간(bi-linear interpolation), 위너 필터(wiener filter) 등이 적용될 수 있다.
보간 필터는 복원 픽쳐(reconstructed picture)에 적용되어 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(181)는 정수 픽셀에 보간 필터를 적용하여 보간 픽셀을 생성하고, 보간 픽셀들(interpolated pixels)로 구성된 보간 블록(interpolated block)을 예측 블록(prediction block)으로 사용하여 예측을 수행할 수 있다.
인트라 예측부(182)는 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측한다. 인트라 예측부(182)는, 인트라 예측을 수행하기 위해 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 먼저, 예측 신호를 생성하기 위해 필요한 참조 샘플을 준비할 수 있다. 그리고, 준비된 참조 샘플을 이용하여 예측 신호를 생성할 수 있다. 또한, 예측 모드를 부호화하게 된다. 이때, 참조 샘플은 참조 샘플 패딩 및/또는 참조 샘플 필터링을 통해 준비될 수 있다. 참조 샘플은 예측 및 복원 과정을 거쳤기 때문에 양자화 에러가 존재할 수 있다. 따라서, 이러한 에러를 줄이기 위해 인트라 예측에 이용되는 각 예측 모드에 대해 참조 샘플 필터링 과정이 수행될 수 있다.
인터 예측부(181) 또는 상기 인트라 예측부(182)를 통해 생성된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)는 복원 신호(또는 복원 블록)를 생성하기 위해 이용되거나 차분 신호(또는 차분 블록)를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 디코더(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산기(235), 필터링부(240), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer Unit)(250), 예측부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(260)는 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 디코더(200)를 통해 출력된 복원 영상 신호(reconstructed video signal)는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코더(200)는 도 1의 인코더(100)로부터 출력된 신호(즉, 비트 스트림)을 수신하고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 엔트로피 디코딩된다.
역양자화부(220)에서는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수(transform coefficient)를 획득한다.
역변환부(230)에서는 역변환 기법을 적용하여 변환 계수를 역변환하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 획득하게 된다.
가산기(235)는 획득된 차분 신호(또는 차분 블록)를 예측부(260)(즉, 인터 예측부(261) 또는 인트라 예측부(262))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성된다.
필터링부(240)는 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(261)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다.
본 명세서에서, 인코더(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(181) 및 인트라 예측부(182)에서 설명된 실시예들은 각각 디코더의 필터링부(240), 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)에도 동일하게 적용될 수 있다.
일반적으로 정지 영상 또는 동영상 압축 기술(예를 들어, HEVC)에서는 블록 기반의 영상 압축 방법을 이용한다. 블록 기반의 영상 압축 방법은 영상을 특정 블록 단위로 나누어서 처리하는 방법으로서, 메모리 사용과 연산량을 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 코딩 유닛의 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.
인코더는 하나의 영상(또는 픽쳐)을 사각형 형태의 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit) 단위로 분할한다. 그리고, 래스터 스캔 순서(raster scan order)에 따라 하나의 CTU 씩 순차적으로 인코딩한다.
HEVC에서 CTU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16 중 어느 하나로 정해질 수 있다. 인코더는 입력된 영상의 해상도 또는 입력된 영상의 특성 등에 따라 CTU의 크기를 선택하여 사용할 수 있다. CTU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CTB를 포함한다.
하나의 CTU은 쿼드-트리(Quad-tree) 구조로 분할될 수 있다. 즉, 하나의 CTU은 정사각형 형태를 가지면서 절반의 수평 크기(half horizontal size) 및 절반의 수직 크기(half vertical size)를 가지는 4개의 유닛으로 분할되어 코딩 유닛(CU: Coding Unit)이 생성될 수 있다. 이러한 쿼드-트리 구조의 분할은 재귀적으로 수행될 수 있다. 즉, CU은 하나의 CTU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다.
CU은 입력 영상의 처리 과정, 예컨대 인트라(intra)/인터(inter) 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위를 의미한다. CU은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 블록(CB: Coding Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 CB를 포함한다. HEVC에서 CU의 크기는 64×64, 32×32, 16×16, 8×8 중 어느 하나로 정해질 수 있다.
도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CTU와 관련된다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 CU에 해당한다.
보다 구체적으로 살펴보면, CTU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CTU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CTU은 CU에 해당한다.
CTU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 CU(a), CU(b), CU(j)는 CTU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 CU(c), CU(h), CU(i)는 CTU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 CU(d), CU(e), CU(f), CU(g)는 CTU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.
인코더에서는 비디오 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 부호화의 효율을 고려하여 CU의 최대 크기 또는 최소 크기를 결정할 수 있다. 그리고, 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다. 최대 크기를 가지는 CU를 최대 코딩 유닛(LCU: Largest Coding Unit)이라고 지칭하며, 최소 크기를 가지는 CU를 최소 코딩 유닛(SCU: Smallest Coding Unit)이라고 지칭할 수 있다.
또한, 트리 구조를 갖는 CU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 CU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 CU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, CU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
LCU가 쿼드 트리 형태로 분할되므로, LCU의 크기 및 최대 깊이 정보를 이용하면 SCU의 크기를 구할 수 있다. 또는 역으로, SCU의 크기 및 트리의 최대 깊이 정보를 이용하면, LCU의 크기를 구할 수 있다.
하나의 CU에 대하여, 해당 CU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 CU 플래그(split_cu_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 정보는 SCU을 제외한 모든 CU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 CU은 다시 4개의 CU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 CU은 더 이상 나누어지지 않고 해당 CU에 대한 처리 과정이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, CU는 인트라 예측 또는 인터 예측이 수행되는 코딩의 기본 단위이다. HEVC는 입력 영상을 보다 효과적으로 코딩하기 위하여 CU를 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 단위로 분할한다.
PU는 예측 블록을 생성하는 기본 단위로서, 하나의 CU 내에서도 PU 단위로 서로 다르게 예측 블록을 생성할 수 있다. 다만, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 인트라 예측과 인터 예측이 혼합되어 사용되지 않으며, 하나의 CU 내에 속한 PU들은 동일한 예측 방법(즉, 인트라 예측 혹은 인터 예측)으로 코딩된다.
PU는 쿼드-트리 구조로 분할되지 않으며, 하나의 CU에서 미리 정해진 형태로 한번 분할된다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 예측 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
PU는 PU가 속하는 CU의 코딩 모드로 인트라 예측 모드가 사용되는지 인터 예측 모드가 사용되는지에 따라 상이하게 분할된다.
도 4(a)는 인트라 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시하고, 도 4(b)는 인터 예측 모드가 사용되는 경우의 PU를 예시한다.
도 4(a)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 2가지 타입(즉, 2N×2N 또는 N×N)으로 분할될 수 있다.
여기서, 2N×2N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU 내에 하나의 PU만이 존재하는 것을 의미한다.
반면, N×N 형태의 PU로 분할되는 경우, 하나의 CU는 4개의 PU로 분할되고, 각 PU 단위 별로 서로 다른 예측 블록이 생성된다. 다만, 이러한 PU의 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다.
도 4(b)를 참조하면, 하나의 CU의 크기가 2N×2N(N=4,8,16,32)인 경우를 가정하면, 하나의 CU는 8가지의 PU 타입(즉, 2N×2N, N×N, 2N×N, N×2N, nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD)으로 분할될 수 있다.
인트라 예측과 유사하게, N×N 형태의 PU 분할은 CU의 휘도 성분에 대한 CB의 크기가 최소 크기인 경우(즉, CU가 SCU인 경우)에만 수행될 수 있다.
인터 예측에서는 가로 방향으로 분할되는 2N×N 형태 및 세로 방향으로 분할되는 N×2N 형태의 PU 분할을 지원한다.
또한, 비대칭 움직임 분할(AMP: Asymmetric Motion Partition) 형태인 nL×2N, nR×2N, 2N×nU, 2N×nD 형태의 PU 분할을 지원한다. 여기서, 'n'은 2N의 1/4 값을 의미한다. 다만, AMP는 PU가 속한 CU가 최소 크기의 CU인 경우 사용될 수 없다.
하나의 CTU 내의 입력 영상을 효율적으로 부호화하기 위해 코딩 유닛(CU), 예측 유닛(PU), 변환 유닛(TU)의 최적의 분할 구조는 아래와 같은 수행 과정을 거쳐 최소 율-왜곡(Rate-Distortion) 값을 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 64×64 CTU 내 최적의 CU 분할 과정을 살펴보면, 64×64 크기의 CU에서 8×8 크기의 CU까지의 분할 과정을 거치면서 율-왜곡 비용을 계산할 수 있다. 구체적인 과정은 다음과 같다.
1) 64×64 크기의 CU에 대해 인터/인트라 예측, 변환/양자화, 역양자화/역변환 및 엔트로피 인코딩 수행을 통해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
2) 64×64 CU를 32×32 크기의 CU 4개로 분할하고 각 32×32 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
3) 32×32 CU를 16×16 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 16×16 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
4) 16×16 CU를 8×8 크기의 CU 4개로 다시 분할하고, 각 8×8 CU에 대해 최소의 율-왜곡 값을 발생시키는 최적의 PU와 TU의 분할 구조를 결정한다.
5) 위의 3)의 과정에서 산출한 16×16 CU의 율-왜곡 값과 위의 4)의 과정에서 산출한 4개 8×8 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 16×16 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 16×16 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.
6) 위의 2)의 과정에서 계산된 32×32 CU의 율-왜곡 값과 위의 5)의 과정에서 획득한 4개 16×16 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 32×32 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다. 이 과정을 나머지 3개의 32×32 CU들에 대해서도 동일하게 수행한다.
7) 마지막으로, 위의 1)의 과정에서 계산된 64×64 CU의 율-왜곡 값과 위의 6)의 과정에서 획득한 4개 32×32 CU의 율-왜곡 값의 합을 비교하여 64×64 블록 내에서 최적의 CU의 분할 구조를 결정한다.
인트라 예측 모드에서, PU 단위로 예측 모드가 선택되고, 선택된 예측 모드에 대해 실제 TU 단위로 예측과 재구성이 수행된다.
TU는 실제 예측과 재구성이 수행되는 기본 단위를 의미한다. TU는 휘도(luma) 성분에 대한 변환 블록(TB: Transform Block)과 이에 대응하는 두 개의 색차(chroma) 성분에 대한 TB를 포함한다.
앞서 도 3의 예시에서 하나의 CTU가 쿼드-트리 구조로 분할되어 CU가 생성되는 것과 같이, TU는 코딩하려는 하나의 CU로부터 쿼드-트리 구조로 계층적으로 분할된다.
TU는 쿼드-트리 구조로 분할되므로 CU로부터 분할된 TU는 다시 더 작은 하위 TU로 분할될 수 있다. HEVC에서는 TU의 크기는 32×32, 16×16, 8×8, 4×4 중 어느 하나로 정해질 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 쿼드-트리의 루트 노드(root node)는 CU와 관련된다고 가정한다. 쿼드-트리는 리프 노드(leaf node)에 도달할 때까지 분할되고, 리프 노드는 TU에 해당한다.
보다 구체적으로 살펴보면, CU는 루트 노드(root node)에 해당되고, 가장 작은 깊이(depth)(즉, depth=0) 값을 가진다. 입력 영상의 특성에 따라 CU가 분할되지 않을 수도 있으며, 이 경우 CU은 TU에 해당한다.
CU은 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(depth=1)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 1의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 a, b 및 j에 대응하는 TU(a), TU(b), TU(j)는 CU에서 한 번 분할되었으며, 1의 깊이를 가진다.
1의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 퀴드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 1(즉, depth=2)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 2의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 TU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 c, h 및 i에 대응하는 TU(c), TU(h), TU(i)는 CU에서 두 번 분할되었으며, 2의 깊이를 가진다.
또한, 2의 깊이를 가지는 노드 중 적어도 어느 하나는 다시 쿼드 트리 형태로 분할될 수 있으며, 그 결과 깊이 3(즉, depth=3)인 하위 노드들이 생성된다. 그리고, 3의 깊이를 가지는 하위 노드에서 더 이상 분할되지 않은 노드(즉, 리프 노드)는 CU에 해당한다. 예를 들어, 도 3(b)에서 노드 d, e, f, g에 대응하는 TU(d), TU(e), TU(f), TU(g)는 CU에서 3번 분할되었으며, 3의 깊이를 가진다.
트리 구조를 갖는 TU은 미리 정해진 최대 깊이 정보(또는, 최대 레벨 정보)를 가지고 계층적으로 분할될 수 있다. 그리고, 각각의 분할된 TU은 깊이 정보를 가질 수 있다. 깊이 정보는 TU의 분할된 횟수 및/또는 정도를 나타내므로, TU의 크기에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
하나의 TU에 대하여, 해당 TU이 분할 되는지 여부를 나타내는 정보(예를 들어, 분할 TU 플래그(split_transform_flag))가 디코더에 전달될 수 있다. 이 분할 정보는 최소 크기의 TU을 제외한 모든 TU에 포함되어 있다. 예를 들어, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '1'이면 해당 TU은 다시 4개의 TU으로 나누어지고, 분할 여부를 나타내는 플래그의 값이 '0'이면 해당 TU은 더 이상 나누어지지 않는다.
예측(prediction)
디코딩이 수행되는 현재 처리 유닛을 복원하기 위해서 현재 처리 유닛이 포함된 현재 픽쳐 또는 다른 픽쳐들의 디코딩된 부분을 이용할 수 있다.
복원에 현재 픽쳐만을 이용하는, 즉 화면내 예측만을 수행하는 픽쳐(슬라이스)를 인트라 픽쳐 또는 I 픽쳐(슬라이스), 각 유닛을 예측하기 위하여 최대 하나의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 예측 픽쳐(predictive picture) 또는 P 픽쳐(슬라이스), 최대 두 개의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 쌍예측 픽쳐(Bi-predictive picture) 또는 B 픽쳐(슬라이스)라고 지칭할 수 있다.
인트라 예측은 동일한 디코딩된 픽쳐(또는 슬라이스)의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 등)으로부터 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.
인터 예측은 현재 픽쳐 이외의 픽쳐의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 또는 움직임 벡터 등)의 기반하여 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 이외의 복원된 다른 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.
이하, 인트라 예측에 대하여 보다 상세히 살펴본다.
인트라 예측( Intra prediction)(또는 화면 내 예측)
도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 디코더는 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드를 도출(derivation)한다(S501).
인트라 예측에서는 예측 모드에 따라 예측에 사용되는 참조 샘플의 위치에 대한 예측 방향을 가질 수 있다. 예측 방향을 가지는 인트라 예측 모드를 인트라 방향성 예측 모드(Intra_Angular prediction mode)라고 지칭한다. 반면, 예측 방향을 가지지 않는 인트라 예측 모드로서, 인트라 플래너(INTRA_PLANAR) 예측 모드, 인트라 DC(INTRA_DC) 예측 모드가 있다.
표 1은 인트라 예측 모드와 관련 명칭에 대하여 예시하고, 도 6은 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시한다.
Figure PCTKR2017010542-appb-T000001
인트라 예측에서는 도출되는 예측 모드에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측을 수행한다. 예측 모드에 따라 예측에 사용되는 참조 샘풀과 구체적인 예측 방법이 달라지므로, 현재 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩된 경우, 디코더는 예측을 수행하기 위해 현재 블록의 예측 모드를 도출한다.
디코더는 현재 처리 블록의 주변 샘플들(neighboring samples)이 예측에 사용될 수 있는지 확인하고, 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성한다(S502).
인트라 예측에서 현재 처리 블록의 주변 샘플들은 nS×nS 크기의 현재 처리 블록의 좌측(left) 경계에 이웃한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들, 현재 처리 블록의 상측(top) 경계에 이웃한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들 및 현재 처리 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 의미한다.
그러나, 현재 처리 블록의 주변 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
디코더는 인트라 예측 모드에 기반하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다(S503).
참조 샘플의 필터링 수행 여부는 현재 처리 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 참조 샘플의 필터링 방법은 인코더로부터 전달되는 필터링 플래그에 의해 결정될 수 있다.
디코더는 인트라 예측 모드와 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성한다(S504). 즉, 디코더는 인트라 예측 모드 도출 단계(S501)에서 도출된 인트라 예측 모드와 참조 샘플 구성 단계(S502)와 참조 샘플 필터링 단계(S503)를 통해 획득한 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성(즉, 현재 처리 블록 내 예측 샘플 생성)한다.
현재 처리 블록이 INTRA_DC 모드로 인코딩된 경우 처리 블록 간의 경계의 불연속성(discontinuity)를 최소화하기 위해, S504 단계에서 예측 블록의 좌측(left) 경계 샘플(즉, 좌측 경계에 이웃한 예측 블록 내 샘플)과 상측(top) 경계 샘플(즉, 상측 경계에 이웃한 예측 블록 내 샘플)을 필터링할 수 있다.
또한, S504 단계에서 인트라 방향성 예측 모드들 중 수직 방향 모드(vertical mode) 및 수평 방향 모드(horizontal mode)에 대해서도 INTRA_DC 모드와 유사하게 좌측 경계 샘플 또는 상측 경계 샘플에 필터링을 적용할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 현재 처리 블록이 수직 방향 모드(vertical mode) 또는 수평 방향 모드(horizontal mode)로 인코딩된 경우, 예측 방향에 위치하는 참조 샘플에 기반하여 예측 샘플의 값을 도출할 수 있다. 이때, 예측 블록의 좌측 경계 샘플 또는 상측 경계 샘플 중 예측 방향에 위치하지 않는 경계 샘플이 예측에 사용되지 않는 참조 샘플과 이웃할 수 있다. 즉, 예측에 사용되는 참조 샘플과의 거리보다 예측에 사용되지 않는 참조 샘플과의 거리가 훨씬 가까울 수 있다.
따라서, 디코더는 인트라 예측 방향이 수직 방향인지 수평 방향인지에 따라 적응적으로 좌측 경계 샘플들 또는 상측 경계 샘플들에 필터링을 적용할 수 있다. 즉, 인트라 예측 방향이 수직 방향인 경우, 좌측 경계 샘플들에 필터링을 적용하고, 인트라 예측 방향이 수평 방향인 경우, 상측 경계 샘플들에 필터링을 적용할 수 있다.
HEVC에서는 이와 같은 35가지 예측 모드를 보다 적은 비트로 표현(또는 시그널링)하기 위해 화면 내 예측(또는 인트라 예측) 모드의 통계적 특성이 이용된다.
일반적으로 부호화 블록은 주변 블록과 유사한 영상 특징을 가지기 때문에 화면 내 예측 모드 또한 같거나 비슷한 화면 내 예측 모드를 가질 확률이 높다. 이러한 특성을 고려하여 인코더/디코더는 주변 블록(또는 이웃하는 블록)의 예측 모드와 일반적으로 가장 많이 발생하는 예측 모드를 MPM(Most Probable Mode)으로 결정한다.
만약, 현재 PU의 예측 모드가 MPM으로 결정된다면 예측 모드를 표현하기 위해 사용되는 비트를 절약할 수 있고(2비트 이내로 표현), MPM 모드가 아닌 다른 예측 모드로 결정된다면 3개의 MPM 모드를 제외한 32개 모드 중 하나의 모드로 부호화하기 때문에 6 비트가 아닌 5 비트를 사용하여 화면 내 예측 모드를 표현할 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 구성하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 인코더/디코더는 현재 PU의 좌측 PU와 상측 PU의 화면 내 예측 모드를 기반으로 현재 PU의 예측 모드를 부호화/복호화한다. 인코더/디코더는 현재 PU의 좌상측(top-left) 픽셀의 상측 경계에 인접한 픽셀이 포함된 PU의 화면 내 예측 모드와 좌측 경계에 인접한 픽셀이 포함된 PU의 화면 내 예측 모드를 참조하여 MPM을 구성한다.
쿼드 트리 구조로 분할됨에 따라 현재 블록에 이웃하는 블록의 크기는 서로 다를 수 있기 때문에, 현재 블록의 좌측 또는 상측 경계에 인접하는 블록은 여러 개의 화면 내 예측 모드를 가질 수 있다. 따라서, 인코더/디코더는 참조 위치를 고정하여 이웃 블록의 화면 내 예측 모드를 참조한다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 구성하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 35가지 예측 모드를 사용하는 경우 인코더/디코더는 앞서 도 7에서 설명한 방법에 의해 결정된 좌측 PU의 예측 모드(이하, ‘L 모드’로 지칭될 수 있음)와 상측 PU의 예측 모드(이하, ‘A 모드’로 지칭될 수 있음)를 참조하여 총 3개의 예측 모드를 MPM(또는 MPM 후보, MPM 후보 리스트)으로 구성할 수 있다.
1. 먼저, 인코더/디코더는 L 모드와 A 모드가 같은지 여부를 판단한다.
2. L 모드와 A 모드가 같은 경우, 인코더/디코더는 L 모드가 2보다 작은지 여부를 판단한다. 다시 말해, 인코더/디코더는 L 모드가 방향성(angular) 모드인지 여부를 판단한다.
3. L 모드가 2보다 작지 않은 경우(즉, L 모드가 방향성 모드인 경우), 인코더/디코더는 3개의 MPM 후보인 MPM[0], MPM[1], MPM[2]를 각각 L 모드, L 모드 - 1, L 모드 + 1로 설정한다.
4. L 모드가 2 보다 작은 경우, 인코더/디코더는 MPM[0], MPM[1], MPM[2]를 각각 플래너(planar), DC, 수직(Vertical) 모드로 설정한다.
5. L 모드와 A 모드가 같은 경우, 인코더/디코더는 L 모드와 A 모드가 모두 플래너 모드가 아닌지 여부를 판단한다.
6. L 모드와 A 모드가 모두 플래너 모드가 아닌 경우, 인코더/디코더는 MPM[0], MPM[1], MPM[2]를 각각 L 모드, A 모드, 플래너 모드로 설정한다.
7. L 모드 또는 A 모드가 플래너 모드인 경우, 인코더/디코더는 L 모드가 DC 모드이고 A 모드가 플래너 모드인지, 또는 L 모드가 플래너 모드이고 A 모드가 DC 모드인지 여부를 판단한다.
8. L 모드가 플래너 모드이면서 A 모드가 DC 모드가 아닌 경우, 또는 A 모드가 플래너 모드이면서 L 모드가 DC 모드가 아닌 경우, 인코더/디코더는 MPM[0], MPM[1], MPM[2]를 각각 L 모드, A 모드, DC 모드로 설정한다.
9. L 모드가 DC 모드이고 A 모드가 플래너 모드인 경우, 또는 L 모드가 플래너 모드이고 A 모드가 DC 모드인 경우, 인코더/디코더는 MPM[0], MPM[1], MPM[2]를 각각 L 모드, A 모드, 수직 모드로 설정한다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 화면 내 예측을 위하여 67가지 예측 모드를 사용하는 경우를 가정한다. 인코더/디코더는 화면 내 예측 모드의 부호화를 위하여 6개의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보(또는 MPM 후보 리스트)를 구성할 수 있다.
이때, 인코더/디코더는 도 9에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 좌측, 상측, 좌하측, 우상측, 좌상측에 이웃하는 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다. 여기서, 현재 블록의 좌측, 상측, 좌하측, 우상측, 좌상측에 이웃하는 블록의 예측 모드는 각각 좌측 예측 모드, 상측 예측 모드, 좌하측 예측 모드, 우상측 예측 모드, 좌상측 예측 모드로 지칭될 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
인코더/디코더는 초기의 모드(initial mode)를 이용하여 MPM 후보를 구성한다(S1001). 인코더/디코더는 다음의 순서로 6가지 초기의 모드를 MPM 후보로서 구성할 수 있다: 1) 좌측 예측 모드 2) 상측 예측 모드 3) 플래너 모드 4) DC 모드 5) 좌하측 예측 모드 6) 우상측 예측 모드
6개의 MPM 후보가 완성되지 않은 경우(예를 들어, 앞서 6가지 초기의 모드 중 이용 가능하지 않은 예측 모드가 있는 경우), 인코더/디코더는 좌상측 예측 모드를 MPM 후보에 추가할 수 있다.
인코더/디코더는 MPM 후보가 완성되지 않은 경우, 방향성 예측 모드의 인접 모드를 추가한다(S1002). 다시 말해, 6개의 MPM 후보가 완성되지 않은 경우, 인코더/디코더는 이미 삽입된 MPM 후보 중 방향성(angular) 모드를 선택하여 상기 방향성 모드보다 1이 작은 예측 모드를 MPM 후보에 추가하고, 6개의 MPM 후보가 완성되지 않았다면 상기 방향성 모드 보다 1이 큰 예측 모드를 MPM 후보에 추가할 수 있다.
MPM 후보가 완성되지 않은 경우, 인코더/디코더는 4가지 디폴트(default) 모드를 MPM 후보에 추가한다(S1003). 인코더/디코더는 다음의 순서로 4가지 디폴트 모드를 MPM 후보에 추가할 수 있다: 1) 수직(vertical) 모드 2) 수평(horizontal) 모드 3) 2번 예측 모드 4) 대각선(diagonal) 모드
실시예 1
본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 주변 블록의 예측 모드 발생 확률을 고려하여 MPM 후보(또는 MPM 후보 리스트)를 구성할 수 있다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 이웃하는 블록의 분할 구조에 따라 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
인코더/디코더는 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다. 쿼드 트리 구조(quad tree structure)로 분할되는 경우뿐만 아니라, 쿼드 트리와 바이너리 트리(binary tree)가 혼재되는 QTBT 구조로 분할되는 경우에서도, 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록은 분할 구조에 따라 여러 개의 예측 모드를 가질 수 있다.
도 11(a)를 참조하면, 현재 블록과 현재 블록의 좌측에 이웃하는 블록(이하, ‘좌측 이웃 블록’으로 지칭될 수 있음)이 동일한 쿼드 트리 구조의 리프 노드(leaf node) 블록(이하, 편의상 ‘쿼드 트리 블록’으로 지칭될 수 있음)에 속하는 경우를 가정한다. 쿼드 트리 블록 내에서 바이너리 트리 분할의 깊이가 3인 경우까지 분할될 수 있다면, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 좌측 이웃 블록은 4개의 비정방형 블록(non square block)으로 분할될 수 있고, 이에 따라 좌측 이웃 블록은 4개의 예측 모드를 가질 수 있다.
도 11(b)를 참조하면, 좌측 이웃 블록이 다른 쿼드 트리 블록에 속하는 경우를 가정한다. 이 경우, 도 11(a)와 같이 바이너리 트리 분할의 깊이가 3으로 동일한 경우에도, 좌측 이웃 블록은 16개의 비정방형 블록으로 분할될 수 있다. 이에 따라, 좌측 이웃 블록은 16개의 예측 모드를 가질 수 있다.
도 11(a) 및 도 11(b)의 예시와 같이 현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드는 다양할 수 있다. 블록 분할 구조에 따라 현재 블록의 좌측 또는 상측의 예측 모드가 다양할 수 있음에도 불구하고 앞서 도 9에서 설명한 바와 같이 좌측 예측 모드 또는 상측 예측 모드의 참조 위치를 고정한다면, 이웃하는 블록과의 유사성을 충분히 고려하지 못할 수 있고, 이로 인해 화면 내 예측 모드의 부호화 효율이 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 주변 블록의 예측 모드 발생 확률을 고려하여 MPM 후보를 구성하는 방법을 제안한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주변 블록의 예측 모드의 발생 확률을 고려함으로써 효율적으로 MPM 후보를 구성할 수 있고, 이를 통해 화면 내 예측 모드를 표현하기 위한 비트를 줄일 수 있고 영상의 압축 성능을 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 좌측 및 상측 예측 모드(prediction mode)를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
인코더/디코더는 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 예측 모드들 중에서 가장 많이 발생하는 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다. 예를 들어, 인코더/디코더는 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 예측 모드를 카운팅(counting)하여 가장 많이 카운팅된 예측 모드를 좌측 예측 모드 또는 상측 예측 모드로 결정할 수 있다.
도 12(a)를 참조하면, 현재 블록(1201)의 좌측에 이웃하는 블록이 4개의 블록으로 분할된 경우를 가정한다. 인코더/디코더는 4개의 좌측 이웃 블록의 예측 모드를 카운팅하고, 가장 많이 카운팅된 예측 모드를 좌측 예측 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 인코더/디코더는 좌측 예측 모드를 이용하여 앞서 도 10에서 설명한 방법에 의해 MPM 후보를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 인코더/디코더는 상측 이웃 블록의 예측 모드를 카운팅하고, 가장 많이 카운팅된 예측 모드를 상측 예측 모드를 결정할 수 있다.
이때, 인코더/디코더는 픽셀 단위로 좌측 또는 상측 이웃 블록의 예측 모드를 카운팅할 수도 있고, 미리 정해진 크기의 블록 단위로 좌측 또는 상측 이웃 블록의 예측 모드를 카운팅할 수도 있다. 여기서, 상기 미리 정해진 크기의 블록은 예측 모드에 관련된 정보를 저장하는 기본 단위와 같은 크기일 수 있다.
만약, 가장 많이 카운팅된 예측 모드가 복수 개인 경우, 인코더/디코더는 다양한 여러 방법으로 특정 예측 모드를 동일하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 좌측 예측 모드의 경우, 복수 개의 예측 모드 중에서 가장 상측에 위치한 이웃 블록의 예측 모드를 좌측 예측 모드로 결정할 수도 있고, 가장 하측에 위한 이웃 블록의 예측 모드를 좌측 예측 모드로 결정할 수도 있다.
도 12(b)를 참조하면, 현재 블록(1202)의 좌측에 이웃하는 블록이 16개의 블록으로 분할된 경우를 가정한다. 좌측에 이웃하는 블록이 16개인 경우를 제외하고, 인코더/디코더는 도 12(a)와 동일하게 좌측 이웃 블록의 예측 모드를 카운팅하고, 가장 많이 카운팅된 예측 모드를 좌측 예측 모드로 결정할 수 있다.
인코더/디코더는 결정된 좌측 또는 상측 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
실시예 2
본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 주변 블록의 예측 모드의 발생 확률에 기초하여 적응적으로 MPM 후보(MPM 후보 리스트)를 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 블록 분할 구조에 따라 현재 블록의 이웃하는 블록은 여러 개의 예측 모드를 가질 수 있다. 한편, 분할을 통해 현재 블록과 이웃하는 블록이 서로 다른 예측 모드를 가진다는 것은 현재 블록과 이웃하는 블록간 예측 모드의 유사도가 떨어짐을 의미할 수도 있다. 아래의 도면을 참조하여 설명한다.
도 13 및 도 14는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 블록 분할 구조에 따른 주변 블록과의 예측 모드 유사성을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 쿼드 트리 구조와 바이너리 트리 구조가 혼재된 구조로 블록이 분할된 경우를 가정한다. 그리고, 현재 블록(1301)의 좌측에 이웃하는 블록은 3개의 블록으로 분할되고, 현재 블록(1301)의 상측에 이웃하는 블록은 하위 깊이의 블록으로 분할되지 않은 경우를 가정한다. 인코더/디코더는, 예를 들어, 앞서 도 9에서 설명한 방법에 따라 현재 블록(1301)에 이웃하는 5개의 픽셀이 속한 블록의 예측 모드(즉, 좌측 예측 모드, 상측 예측 모드, 좌하측 예측 모드, 우상측 예측 모드, 좌상측 예측 모드)를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
이때, 좌측 예측 모드 또는 상측 예측 모드 중에서 어떠한 예측 모드가 현재 블록(1301)의 예측 모드와 더 유사할지 도 14의 예시를 참조하여 설명한다.
만약, 현재 블록(1301)의 예측 모드가 좌측 이웃 블록의 예측 모드와 동일 또는 유사한 경우, 현재 블록(1301)과 좌측 이웃 블록을 포함한 블록의 분할은 도 14(a) 또는 도 14(b)와 유사하게 분할될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록(1301)의 전부 또는 일부의 예측 모드가 9번 예측 모드 또는 10번 예측 모드와 같은 경우, 도 14(a)에 도시된 바와 같이 블록 분할이 이루어질 수 있다. 또한, 현재 블록(1301)의 전부 또는 일부의 예측 모드가 11번 예측 모드와 같은 경우, 도 14(b)에 도시된 바와 같이 블록 분할이 이루어질 수 있다.
위와 같은 점에 비추어, 현재 블록(1301)의 좌측 이웃 블록의 예측 모드들 중, 예를 들어, 11번 예측 모드와 상측 이웃 블록의 예측 모드인 38번 예측 모드 중 현재 블록(1301)의 예측 모드와 유사성이 높은지 살펴본다. 만약, 좌측 이웃 블록의 예측 모드와 동일 또는 유사한 예측 모드라면 도 13과 같이 분할되지 않고, 도 14(a) 또는 도 14(b)와 동일 또는 유사하게 분할될 수 있다.
즉, 블록 분할이 도 13에 도시된 바와 같이 이루어졌다는 것은 현재 블록(1301)과 좌측 이웃 블록간 예측 모드의 유사성이 매우 떨어지는 것을 의미할 수 있다.
따라서, 도 13의 예시와 같이 분할 구조가 결정된 경우를 가정하면, 현재 블록(1301)의 예측 모드는 좌측 이웃 블록의 예측 모드보다 상측 이웃 블록의 예측 모드가 더 유사성이 높다고 봄이 바람직하다. 이를 바탕으로 본 발명의 일 실시예에서는, 주변 블록의 예측 모드의 유사 확률에 기초하여 적응적으로 MPM 후보를 구성하는 방법을 제안한다.
인코더/디코더는 좌측 또는 상측 이웃 블록의 분할 여부를 확인할 수 있다. 좌측 또는 상측 이웃 블록이 분할되지 않은 경우, 인코더/디코더는 분할되지 않은 좌측 또는 상측 이웃 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다. 만약, 좌측 또는 상측 이웃 블록이 분할된 경우, 인코더/디코더는 앞서 실시예 1에서 설명한 방법을 적용하여 좌측 또는 상측 예측 모드들 중 발생 확률이 가장 높은 예측 모드를 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 다음과 같은 순서로 MPM 후보를 구성할 수 있다.
1. 플래너 모드를 추가한다.
2. DC 모드를 추가한다.
3. 좌측 이웃 블록의 분할 여부를 확인한다.
(1) 좌측 이웃 블록이 분할되지 않은 경우, 좌측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
(2) 좌측 이웃 블록이 분할된 경우, 좌측 이웃 블록의 예측 모드들 중에서 가장 발생 확률이 높은 예측 모드를 추가한다. 이 경우, 인코더/디코더는 앞서 설명한 실시예 1의 방법을 적용할 수 있다.
4. 상측 이웃 블록의 분할 여부를 확인한다.
(1) 상측 이웃 블록이 분할되지 않은 경우, 상측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
(2) 상측 이웃 블록이 분할된 경우, 상측 이웃 블록의 예측 모드들 중에서 가장 발생 확률이 높은 예측 모드를 추가한다. 이 경우, 인코더/디코더는 앞서 설명한 실시예 1의 방법을 적용할 수 있다.
5. 앞서 3, 4 단계에서 추가된 MPM 후보의 방향성(angular) 예측 모드의 -1 예측 모드를 추가한다.
6. 앞서 3, 4 단계에서 추가된 MPM 후보의 방향성 예측 모드의 1 예측 모드를 추가한다.
7. 좌측 이웃 블록이 분할된 경우, 좌측 이웃 블록의 예측 모드들 중에서 두 번째 발생 확률이 높은 예측 모드를 추가한다.
8. 상측 이웃 블록이 분할된 경우, 상측 이웃 블록의 예측 모드들 중에서 두 번째 발생 확률이 높은 예측 모드를 추가한다.
9. 앞서 7, 8 단계에서 추가된 MPM 후보의 방향성 예측 모드의 -1 예측 모드를 추가한다.
10. 앞서 7, 8 단계에서 추가된 MPM 후보의 방향성 예측 모드의 +1 예측 모드를 추가한다.
11. 좌하측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
12. 우상측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
13. 좌상측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
14. 수직(Vertical) 모드를 추가한다.
15. 수평(Horizontal) 모드를 추가한다.
16. 대각선(Diagonal) 모드를 추가한다.
17. 2번 예측 모드를 추가한다.
인코더/디코더는 위와 같은 순서로 MPM 후보를 구성할 수 있다. 이 경우, 인코더/디코더는 MPM 후보의 개수가 채워질 때까지, 상기 순서대로 이용 가능한 예측 모드를 추가할 수도 있고, 상기 순서대로 모든 예측 모드들을 임시 MPM 후보로 구성한 후 MPM 후보의 개수에 맞게 최종 MPM 후보를 구성할 수 있다. 여기서, MPM 후보의 개수는 미리 정해진 개수일 수도 있고, 시퀀스(sequence), 픽쳐(picture), 슬라이스(slice), 부호화 블록 단위로 전송될 수도 있다.
임시 MPM 후보로 구성하는 경우, 인코더/디코더는 상기 순서대로 각 단계를 수행할 수 있고, 각 단계에서 추가할 모드가 이미 MPM 후보에 있는 경우에는 해당 예측 모드를 추가하지 않고 다음 단계를 수행할 수 있다. 그리고, 인코더/디코더는 MPM 후보의 개수와 관계 없이 상기 순서대로 추가되는 모든 예측 모드를 리스트화하여 임시 MPM 후보를 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 MPM 후보 구성의 순서는 하나의 예시로서, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 인코더/디코더는 좌측 이웃 블록 및 상측 이웃 블록의 분할 여부와 예측 모드의 발생 확률을 고려하여 다양한 여러 방법으로 MPM 후보를 구성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 인코더/디코더는 위와 같은 방법으로 결정된 좌측 예측 모드와 상측 예측 모드를 이용하여 앞서 도 9 및 도 10에서 설명한 방법에 따라 MPM 후보를 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 MPM 후보간 예측 모드의 발생 확률을 고려하여 MPM 후보의 순서를 재구성(또는 우선 순위 부여)할 수 있다.
전술한 바와 같이, 좌측 또는 상측 이웃 블록이 분할되지 않은 경우, 분할된 경우보다 상대적으로 현재 블록과 예측 모드의 유사성이 높을 수 있다. 이를 고려하여, 인코더/디코더는 좌측 또는 상측 이웃 블록 중에서 분할되지 않은 블록의 예측 모드에 대하여 더 높은 우선 순위를 부여할 수 있다.
MPM 후보 리스트 내 순서 또는 우선 순위에 기초하여 각각의 예측 모드(또는 MPM)에 MPM 인덱스가 할당될 수 있다. 이 경우, MPM 인덱스가 작을 수록 더 적은 비트가 할당될 수 있다. 따라서, 현재 블록과 예측 모드의 유사성이 높은 예측 모드의 순서를 변경(또는 우선 순위 부여)함으로써 화면 내 예측 모드의 시그널링 비트를 줄이고 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 인코더/디코더는 다음의 단계로 MPM 후보의 순서를 재구성할 수 있다. 이때, 앞서 MPM 후보 구성의 순서에 따라 리스트 내 순서(또는 우선 순위)가 결정되는 것으로 가정한다.
1. 좌측 이웃 블록이 분할되고 상측 이웃 블록이 분할되지 않은 경우, 상측 이웃 블록의 예측 모드를 리스트 1로 변경한다. 다시 말해, 상측 예측 모드에 가장 높은 우선 순위를 부여한다.
2. 좌측 이웃 블록이 분할되지 않고 상측 이웃 블록이 분할된 경우, 좌측 이웃 블록의 예측 모드를 리스트 1로 변경한다.
3. 좌측 이웃 블록과 상측 이웃 블록이 모두 분할되지 않았을 경우, 좌측 이웃 블록의 예측 모드를 리스트 1, 상측 이웃 블록의 예측 모드를 리스트 2로 변경한다.
4. 좌측 이웃 블록과 상측 이웃 블록이 모두 분할된 경우, MPM 후보의 리스트 내 순서를 유지한다.
실시예 3
본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 주변 예측 모드의 유사 확률에 기초하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
QTBT 구조에서 CTU(Coding Tree Unit)는 쿼드 트리 구조와 바이너리 트리 구조로 분할될 수 있다. 여기서, CTU는 영상(또는 프레임)을 분할하는 기본 단위로서 최대 크기의 부호화 단위를 나타낸다. CTU는 먼저 쿼드 트리 구조로 분할되고, 이후 분할된 쿼드 트리 구조의 리프 노드(이하, 편의상 ‘쿼드 트리 블록으로 지칭될 수 있음)는 바이너리 트리 구조로 분할될 수 있다.
쿼드 트리 블록이 바이너리 트리 블록으로 분할되는 경우, 인코더/디코더는 상기 쿼드 트리 블록의 분할 구조를 고려하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
도 15 및 도 16는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 블록 분할 구조에 따른 주변 블록과의 예측 모드 유사성을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 쿼드 트리 블록이 바이너리 트리 구조로 분할된 경우를 가정한다. 만약, 쿼드 트리 블록이 도 15에 도시된 바와 같이 현재 블록(1501), 제 1 이진 트리 블록(1502), 제 2 이진 트리 블록(1503)으로 분할되었다면, 현재 블록(1501)의 예측 모드는 제 1 이진 트리 블록(1502), 제 2 이진 트리 블록(1503)의 예측 모드와 다를 가능성이 높다.
현재 블록(1501)이 제 1 이진 트리 블록(1502), 제 2 이진 트리 블록(1503)과 동일한 예측 모드를 가지는 경우, 도 16에 도시된 바와 같이 분할될 가능성이 더 높다.
즉, 현재 블록(1501)의 예측 모드가 제 1 이진 트리 블록(1502)과 동일한 경우, 쿼드 트리 블록은 도 16(a)와 같은 바이너리 트리 구조로 분할될 수 있다. 반면에, 현재 블록(1501)의 예측 모드가 제 2 이진 트리 블록(1503)과 동일한 경우, 쿼드 트리 블록은 도 16(b)와 같은 바이너리 트리 구조로 분할될 수 있다. 또한, 현재 블록(1501)의 예측 모드가 제 1 이진 트리 블록(1502) 및 제 2 이진 트리 블록(1503)과 동일한 경우, 쿼드 트리 블록은 도 16(c)와 같은 바이너리 트리 구조로 분할될 수 있다. 이를 종합하여 살펴보면, 도 15와 같이 쿼드 트리 블록이 분할되었음은 현재 블록(1501)이 좌측 이웃 블록(1502, 1503)과 예측 모드가 상이함을 의미할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 쿼드 트리 블록으로부터 바이너리 트리 구조로 분할된 블록의 MPM 후보 구성 방법을 제안한다. 인코더/디코더는 쿼드 트리 블록으로부터 바이너리 트리 구조로 분할된 현재 블록의 좌측 또는 상측 이웃 블록이 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부에 기초하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
예를 들어, 인코더/디코더는 현재 블록의 주변 블록이 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단 결과에 기초하여 인코더/디코더는 서로 다른 쿼드 트리 블록에 속하는 주변 블록의 예측 모드를 MPM 후보에 추가하고, 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는 주변 블록의 예측 모드는 MPM 후보에 추가하지 않을 수 있다.
또는, 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록이 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는 경우, 인코더/디코더는 상기 주변 블록이 분할되지 않은 경우 MPM 후보에 추가하고 상기 주변 블록이 분할된 경우 MPM 후보에 추가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 주변 블록이 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부를 고려하여 다음과 같은 순서로 MPM 후보를 구성할 수 있다. 인코더/디코더는 현재 블록이 바이너리 트리 분할의 깊이가 1 이상인 경우(즉, 현재 블록이 쿼드 트리 블록으로부터 바이너리 트리 구조로 분할된 블록인 경우) 본 실시예에서 제안하는 방법을 이용하여 MPM 후보를 구성할 수 있다.
1. 플래너 모드를 추가한다.
2. DC 모드를 추가한다.
3. 상측 이웃 블록이 현재 블록과 동일한 쿼드 트리 구조의 리프 노드 블록(즉, 쿼드 트리 블록)에 속하는지 여부를 확인한다.
(1) 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는 경우, 상측 이웃 블록이 분할되었는지 여부를 확인한다. 상측 이웃 블록이 분할된 경우 MPM 후보에 추가하지 않고, 상측 이웃 블록이 분할되지 않은 경우 MPM 후보에 추가한다.
(2) 동일한 쿼드 트리 블록에 속하지 않는 경우, 상측 이웃 블록의 예측 모드들 중에서 가장 발생 확률이 높은 예측 모드를 추가하고 리스트 1로 변경한다. 이 경우, 인코더/디코더는 앞서 설명한 실시예 1의 방법을 적용할 수 있다.
4. 좌측 이웃 블록이 현재 블록과 동일한 쿼드 트리 구조의 리프 노드 블록(즉, 쿼드 트리 블록)에 속하는지 여부를 확인한다.
(1) 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는 경우, 좌측 이웃 블록이 분할되었는지 여부를 확인한다. 좌측 이웃 블록이 분할된 경우 MPM 후보에 추가하지 않고, 좌측 이웃 블록이 분할되지 않은 경우 MPM 후보에 추가한다.
(2) 동일한 쿼드 트리 블록에 속하지 않는 경우, 좌측 이웃 블록의 예측 모드들 중에서 가장 발생 확률이 높은 예측 모드를 추가하고 리스트 1로 변경한다. 이 경우, 인코더/디코더는 앞서 설명한 실시예 1의 방법을 적용할 수 있다.
5. 추가된 MPM 후보의 방향성(angular) 예측 모드의 -1 예측 모드를 추가한다.
6. 추가된 MPM 후보의 방향성 예측 모드의 +1 예측 모드를 추가한다.
7. 좌하측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
8. 우상측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
9. 좌상측 이웃 블록의 예측 모드를 추가한다.
10. 수직(Vertical) 모드를 추가한다.
11. 수평(Horizontal) 모드를 추가한다.
12. 대각선(Diagonal) 모드를 추가한다.
13. 2번 예측 모드를 추가한다.
인코더/디코더는 위와 같은 순서로 MPM 후보를 구성할 수 있다. 이 경우, 인코더/디코더는 MPM 후보의 개수가 채워질 때까지, 상기 순서대로 이용 가능한 예측 모드를 추가할 수도 있고, 상기 순서대로 모든 예측 모드들을 임시 MPM 후보로 구성한 후 MPM 후보의 개수에 맞게 최종 MPM 후보를 구성할 수 있다. 여기서, MPM 후보의 개수는 미리 정해진 개수일 수도 있고, 시퀀스(sequence), 픽쳐(picture), 슬라이스(slice), 부호화 블록 단위로 전송될 수도 있다.
임시 MPM 후보로 구성하는 경우, 인코더/디코더는 상기 순서대로 각 단계를 수행할 수 있고, 각 단계에서 추가할 모드가 이미 MPM 후보에 있는 경우에는 해당 예측 모드를 추가하지 않고 다음 단계를 수행할 수 있다. 그리고, 인코더/디코더는 MPM 후보의 개수와 관계없이 상기 순서대로 추가되는 모든 예측 모드를 리스트화하여 임시 MPM 후보를 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 MPM 후보 구성의 순서는 하나의 예시로서, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 인코더/디코더는 좌측 이웃 블록 및 상측 이웃 블록의 분할 구조와 예측 모드의 발생 확률을 고려하여 다양한 여러 방법으로 MPM 후보를 구성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 인코더/디코더는 위와 같은 방법으로 결정된 좌측 예측 모드와 상측 예측 모드를 이용하여 앞서 도 9 및 도 10에서 설명한 방법에 따라 MPM 후보를 구성할 수도 있다.
또한, 이상에서 설명한 실시예들은 각각 독립적으로 적용될 수도 있고, 하나 이상의 실시예가 조합되어 적용될 수도 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 설명하기 위한 도면이다.
인코더/디코더는 현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드(prediction mode)를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정한다(S1701).
이 경우, 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드는 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 분할 구조에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 인코더/디코더는 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 예측 모드들 중에서 가장 많이 발생하는 예측 모드를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정할 수 있다. 구체적으로, 인코더/디코더는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 경계에 인접한 픽셀 별로 예측 모드의 개수를 카운팅(counting)할 수 있다. 그리고, 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드는 상기 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 인코더/디코더는 현재 블록의 좌측 및 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부를 확인하고, 좌측 및 상측 이웃 블록이 분할된 경우 좌측 및 상측 이웃 블록의 예측 모드를 카운팅할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 인코더/디코더는 쿼드 트리 블록으로부터 바이너리 트리 구조로 분할된 현재 블록의 좌측 또는 상측 이웃 블록이 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부에 기초하여 MPM 후보를 구성할 수 있다. 즉, 인코더/디코더는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부를 확인하고, 확인 결과에 기초하여 MPM 후보 리스트를 구성할 수 있다. 여기서, 상기 쿼드 트리 블록은 쿼드 트리 구조(quad tree structure)의 리프 노드 블록(leaf node block)을 나타낸다.
인코더/디코더는 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성한다(S1702).
전술한 바와 같이, 인코더/디코더는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부에 기초하여 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드에 더 높은 우선 순위를 부여할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 인코더/디코더는 상기 좌측 및 상기 상측 예측 모드뿐만 아니라 추가 예측 모드를 이용하여 상기 MPM 후보 리스트를 구성할 수 있다. 여기서, 상기 추가 예측 모드는 플래너(planar) 모드, DC 모드, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드 또는 대각선(Diagonal) 모드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 추가 예측 모드는 상기 현재 블록의 좌상측, 좌하측 또는 우상측에 이웃하는 블록 중 적어도 하나의 예측 모드를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 추가 예측 모드는 상기 MPM 후보 리스트 내 방향성(angular) 예측 모드의 예측 방향에 가장 인접한 예측 모드를 포함할 수도 있다.
인코더/디코더는 상기 MPM 후보 리스트 중에서 특정 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정한다(S1703).
인코더/디코더는 상기 현재 블록의 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록(prediction block)을 생성한다(S1704).
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 18에서는 설명의 편의를 위해 인트라 예측부(182; 도 1 참조, 262; 도 2 참조)를 하나의 블록으로 도시하였으나, 인트라 예측부(182, 262)는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다.
도 18을 참조하면, 인트라 예측부(182, 262)는 앞서 도 5 내지 도 17에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 인트라 예측부(182, 262)는 좌측 및 상측 예측 모드 결정부(1801), MPM 후보 리스트 구성부(1802), 예측 모드 결정부(1803) 및 예측 블록 생성부(1804)를 포함하여 구성될 수 있다.
좌측 및 상측 예측 모드 결정부(1801)는 현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드(prediction mode)를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정한다.
이 경우, 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드는 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 분할 구조에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 좌측 및 상측 예측 모드 결정부(1801)는 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 예측 모드들 중에서 가장 많이 발생하는 예측 모드를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정할 수 있다. 구체적으로, 좌측 및 상측 예측 모드 결정부(1801)는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 경계에 인접한 픽셀 별로 예측 모드의 개수를 카운팅(counting)할 수 있다. 그리고, 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드는 상기 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 좌측 및 상측 예측 모드 결정부(1801)는 현재 블록의 좌측 및 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부를 확인하고, 좌측 및 상측 이웃 블록이 분할된 경우 좌측 및 상측 이웃 블록의 예측 모드를 카운팅할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 인코더/디코더는 쿼드 트리 블록으로부터 바이너리 트리 구조로 분할된 현재 블록의 좌측 또는 상측 이웃 블록이 동일한 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부에 기초하여 MPM 후보를 구성할 수 있다. 즉, 인코더/디코더는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부를 확인하고, 확인 결과에 기초하여 MPM 후보 리스트를 구성할 수 있다. 여기서, 상기 쿼드 트리 블록은 쿼드 트리 구조(quad tree structure)의 리프 노드 블록(leaf node block)을 나타낸다.
MPM 후보 리스트 구성부(1802)는 상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성한다.
전술한 바와 같이, MPM 후보 리스트 구성부(1802)는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부에 기초하여 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드에 더 높은 우선 순위를 부여할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, MPM 후보 리스트 구성부(1802)는 상기 좌측 및 상기 상측 예측 모드뿐만 아니라 추가 예측 모드를 이용하여 상기 MPM 후보 리스트를 구성할 수 있다. 여기서, 상기 추가 예측 모드는 플래너(planar) 모드, DC 모드, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드 또는 대각선(Diagonal) 모드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 추가 예측 모드는 상기 현재 블록의 좌상측, 좌하측 또는 우상측에 이웃하는 블록 중 적어도 하나의 예측 모드를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 추가 예측 모드는 상기 MPM 후보 리스트 내 방향성(angular) 예측 모드의 예측 방향에 가장 인접한 예측 모드를 포함할 수도 있다.
예측 모드 결정부(1803)는 상기 MPM 후보 리스트 중에서 특정 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정한다.
예측 블록 생성부(1804)는 상기 현재 블록의 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록(prediction block)을 생성한다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

Claims (11)

  1. 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 방법에 있어서,
    현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드(prediction mode)를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정하는 단계,
    상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드는 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 분할 구조에 기초하여 결정되고;
    상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 단계;
    상기 MPM 후보 리스트 중에서 특정 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록(prediction block)을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 경계에 인접한 픽셀 별로 예측 모드의 개수를 카운팅(counting)하는 단계를 포함하고,
    상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드는 상기 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 결정되는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록의 좌측 및 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부를 확인하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록의 좌측에 이웃하는 블록이 분할된 경우, 상기 좌측 경계에 인접한 픽셀 별로 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 상기 좌측 예측 모드를 결정하고,
    상기 현재 블록의 상측에 이웃하는 블록이 분할된 경우, 상기 상측 경계에 인접한 픽셀 별로 카운팅된 예측 모드의 개수에 기초하여 상기 상측 예측 모드를 결정하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록의 분할 여부에 기초하여 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드에 더 높은 우선 순위를 부여하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 MPM 후보 리스트를 구성하는 단계는,
    추가 예측 모드를 상기 MPM 후보 리스트에 추가하는 단계를 포함하고,
    상기 추가 예측 모드는 플래너(planar) 모드, DC 모드, 수직(Vertical) 모드, 수평(Horizontal) 모드 또는 대각선(Diagonal) 모드 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 추가 예측 모드는 상기 현재 블록의 좌상측, 좌하측 또는 우상측에 이웃하는 블록 중 적어도 하나의 예측 모드를 포함하는 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 추가 예측 모드는 상기 MPM 후보 리스트 내 방향성(angular) 예측 모드의 예측 방향에 가장 인접한 예측 모드를 포함하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는지 여부를 확인하는 단계, 여기서, 상기 쿼드 트리 블록은 쿼드 트리 구조(quad tree structure)의 리프 노드 블록(leaf node block)을 나타냄,
    를 더 포함하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 확인 결과, 상기 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는 경우, 상기 MPM 후보 리스트는 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드를 이용하여 구성되는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 확인 결과, 상기 좌측 또는 상측에 이웃하는 블록이 상기 현재 블록과 다른 쿼드 트리 블록에 속하는 경우, 상기 좌측 예측 모드 또는 상기 상측 예측 모드에 더 높은 우선 순위를 부여하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 처리하는 장치에 있어서,
    현재 블록에 이웃하는 블록의 예측 모드(prediction mode)를 이용하여 좌측 예측 모드 및 상측 예측 모드를 결정하는 좌측 및 상측 예측 모드 결정부,
    상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드는 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 분할 구조에 기초하여 결정되고;
    상기 좌측 예측 모드 및 상기 상측 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 구성하는 MPM 후보 리스트 구성부;
    상기 MPM 후보 리스트 중에서 특정 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정하는 예측 모드 결정부; 및
    상기 현재 블록의 예측 모드를 이용하여 상기 현재 블록의 예측 블록(prediction block)을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함하는 장치.
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