WO2018124818A1 - 비디오 신호 처리 방법 및 장치 - Google Patents
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- H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
Definitions
- the present invention relates to a video signal processing method and apparatus.
- High efficiency image compression techniques can be used to solve these problems caused by high resolution and high quality image data.
- An inter-screen prediction technique for predicting pixel values included in the current picture from a picture before or after the current picture using an image compression technique an intra prediction technique for predicting pixel values included in a current picture using pixel information in the current picture
- An object of the present invention is to provide a method and apparatus for projection-converting a 360 degree image in two dimensions in encoding / decoding a video signal.
- An object of the present invention is to provide a projection transformation method for transforming faces into a specific size or shape in encoding / decoding a video signal.
- An object of the present invention is to provide a method and apparatus for performing inter-phase prediction in the same picture in encoding / decoding a video signal.
- An object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of adaptively determining the inter-face encoding / decoding order in encoding / decoding a video signal.
- the video signal decoding method and apparatus determine whether inter-prediction is allowed, determine a reference block of a current block according to whether inter-prediction is allowed, and use the reference block, A prediction block of the current block may be obtained.
- the video signal encoding method and apparatus determine whether inter-phase prediction is allowed, determine a reference block of a current block according to whether inter-phase prediction is allowed, and use the reference block, A prediction block of the current block may be obtained.
- the reference picture list of the current block may include a current picture including the current block.
- the reference block of the current block is on a different face from the current face including the current block. Can belong.
- a flag indicating whether the inter-phase prediction is allowed may be signaled through a bitstream.
- the flag may be encoded and signaled in units of a pace within the current picture.
- the reference block when the inter-phase prediction is allowed, may be derived from another face having a neighbor with a current face including the current block.
- the other face may be adjacent to the current face when the current picture including the current block is subjected to reverse projection transformation in three-dimensional space.
- the encoding / decoding efficiency can be improved by adaptively determining the encoding / decoding order between faces.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a partition mode that can be applied to a coding block when the coding block is encoded by inter-screen prediction.
- 4 to 6 are diagrams illustrating a camera apparatus for generating a panoramic image.
- FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a process of encoding / decoding and rendering of 360 degree video.
- 11 shows an octahedral projection method among 2D projection methods.
- FIG. 12 illustrates a truncated pyramid projection conversion method among 2D projection methods.
- FIG. 13 is a diagram for explaining the conversion between face 2D coordinates and 3D coordinates.
- FIG. 14 is a flowchart illustrating an inter prediction method of a 2D image according to an embodiment to which the present invention is applied.
- 15 is a diagram illustrating a process of deriving motion information of a current block when a merge mode is applied to the current block.
- 16 is a diagram illustrating a process of deriving motion information of a current block when an AMVP mode is applied to the current block.
- 17 is a diagram illustrating a position of a reference block used to derive a prediction block of the current block.
- FIG. 18 is a diagram illustrating an example in which a face including a reference block is identified by a reference face index in a 360 degree projection image based on TPP.
- 19 is a diagram illustrating a motion vector when the current block and the reference block belong to the same face.
- 20 is a diagram illustrating a motion vector when the current block and the reference block belong to different faces.
- 21 is a diagram illustrating an example of modifying a reference face to match the current face.
- 22 is a diagram illustrating a method of performing inter prediction of a current block in a 360 degree projection image according to the present invention.
- FIG. 23 is a diagram illustrating an example of generating a reference block based on a sample belonging to a reference face.
- 24 is a diagram illustrating an example of generating a motion compensation reference face by modifying a second face adjacent to a first face including a reference point of a reference block.
- FIG. 25 is a diagram illustrating an example of determining whether a reference face is available based on proximity between faces.
- FIG. 26 is a diagram illustrating a 360 degree projection image in a cube map format.
- 27 is a diagram illustrating a method of performing motion compensation in consideration of directionality between faces.
- 28 is a diagram illustrating an example of performing motion compensation when the current face and the reference face have different directions.
- 29 is a diagram for explaining inter-face prediction.
- 30 is an example of a modified truncated pyramid projection transformation format.
- 31 is a diagram illustrating an example of converting a trapezoidal face into a rectangular shape.
- FIG. 32 illustrates a frame packing method under a truncated pyramid projection transformation format.
- 33 is a view illustrating a frame packing method not resizing converted faces.
- 34 is a diagram illustrating a frame packing method in which the front face is divided into two sub faces.
- 35 is a view illustrating a frame packing method in which at least one of a front face or a back face is continuous with two faces.
- FIG. 36 illustrates a frame packing method in which at least one of a front face or a back face is continuous with four faces.
- FIG. 37 is a diagram illustrating a frame packing method of partitioning right, left, top, and bottom faces into two subfaces.
- 40 is a diagram illustrating an encoding / decoding sequence of a 360 degree projection image based on a cube map.
- FIG. 41 is a diagram illustrating an encoding / decoding sequence of a 360 degree projection image based on TPP.
- 42 and 43 are diagrams illustrating an encoding / decoding sequence of a 360 degree projection image based on the modified TPP.
- first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
- the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
- the image encoding apparatus 100 may include a picture splitter 110, a predictor 120 and 125, a transformer 130, a quantizer 135, a realigner 160, and an entropy encoder. 165, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 145, a filter 150, and a memory 155.
- each of the components shown in FIG. 1 is independently illustrated to represent different characteristic functions in the image encoding apparatus, and does not mean that each of the components is made of separate hardware or one software component unit.
- each component is included in each component for convenience of description, and at least two of the components may be combined into one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function.
- Integrated and separate embodiments of the components are also included within the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
- the components may not be essential components for performing essential functions in the present invention, but may be optional components for improving performance.
- the present invention can be implemented including only the components essential for implementing the essentials of the present invention except for the components used for improving performance, and the structure including only the essential components except for the optional components used for improving performance. Also included in the scope of the present invention.
- the picture dividing unit 110 may divide the input picture into at least one processing unit.
- the processing unit may be a prediction unit (PU), a transform unit (TU), or a coding unit (CU).
- the picture dividing unit 110 divides one picture into a combination of a plurality of coding units, prediction units, and transformation units, and combines one coding unit, prediction unit, and transformation unit on a predetermined basis (eg, a cost function). You can select to encode the picture.
- one picture may be divided into a plurality of coding units.
- a recursive tree structure such as a quad tree structure may be used, and coding is divided into other coding units by using one image or a largest coding unit as a root.
- the unit may be split with as many child nodes as the number of split coding units. Coding units that are no longer split according to certain restrictions become leaf nodes. That is, when it is assumed that only square division is possible for one coding unit, one coding unit may be split into at most four other coding units.
- a coding unit may be used as a unit for encoding or may be used as a unit for decoding.
- the prediction unit may be split in the form of at least one square or rectangle having the same size in one coding unit, or the prediction unit of any one of the prediction units split in one coding unit is different from one another. It may be divided to have a different shape and / or size than the unit.
- the intra prediction may be performed without splitting into a plurality of prediction units NxN.
- the predictors 120 and 125 may include an inter predictor 120 that performs inter prediction and an intra predictor 125 that performs intra prediction. Whether to use inter prediction or intra prediction on the prediction unit may be determined, and specific information (eg, an intra prediction mode, a motion vector, a reference picture, etc.) according to each prediction method may be determined. In this case, the processing unit in which the prediction is performed may differ from the processing unit in which the prediction method and the details are determined. For example, the method of prediction and the prediction mode may be determined in the prediction unit, and the prediction may be performed in the transform unit. The residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the transformer 130.
- specific information eg, an intra prediction mode, a motion vector, a reference picture, etc.
- prediction mode information and motion vector information used for prediction may be encoded by the entropy encoder 165 together with the residual value and transmitted to the decoder.
- the original block may be encoded as it is and transmitted to the decoder without generating the prediction block through the prediction units 120 and 125.
- the inter prediction unit 120 may predict the prediction unit based on the information of at least one of the previous picture or the next picture of the current picture. In some cases, the inter prediction unit 120 may predict the prediction unit based on the information of the partial region in which the encoding is completed in the current picture. You can also predict units.
- the inter predictor 120 may include a reference picture interpolator, a motion predictor, and a motion compensator.
- the reference picture interpolator may receive reference picture information from the memory 155 and generate pixel information of an integer pixel or less in the reference picture.
- a DCT based 8-tap interpolation filter having different filter coefficients may be used to generate pixel information of integer pixels or less in units of 1/4 pixels.
- a DCT-based interpolation filter having different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer pixel or less in units of 1/8 pixels.
- the motion predictor may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolator.
- various methods such as full search-based block matching algorithm (FBMA), three step search (TSS), and new three-step search algorithm (NTS) may be used.
- FBMA full search-based block matching algorithm
- TSS three step search
- NTS new three-step search algorithm
- the motion vector may have a motion vector value of 1/2 or 1/4 pixel units based on the interpolated pixels.
- the motion prediction unit may predict the current prediction unit by using a different motion prediction method.
- various methods such as a skip method, a merge method, an advanced motion vector prediction (AMVP) method, an intra block copy method, and the like may be used.
- AMVP advanced motion vector prediction
- the intra predictor 125 may generate a prediction unit based on reference pixel information around the current block, which is pixel information in the current picture. If the neighboring block of the current prediction unit is a block that has performed inter prediction, and the reference pixel is a pixel that has performed inter prediction, the reference pixel of the block that has performed intra prediction around the reference pixel included in the block where the inter prediction has been performed Can be used as a substitute for information. That is, when the reference pixel is not available, the unavailable reference pixel information may be replaced with at least one reference pixel among the available reference pixels.
- a prediction mode may have a directional prediction mode using reference pixel information according to a prediction direction, and a non-directional mode using no directional information when performing prediction.
- the mode for predicting the luminance information and the mode for predicting the color difference information may be different, and the intra prediction mode information or the predicted luminance signal information used for predicting the luminance information may be utilized to predict the color difference information.
- intra prediction When performing intra prediction, if the size of the prediction unit and the size of the transform unit are the same, the intra prediction on the prediction unit is performed based on the pixels on the left of the prediction unit, the pixels on the upper left, and the pixels on the top. Can be performed. However, when performing intra prediction, if the size of the prediction unit is different from that of the transform unit, intra prediction may be performed using a reference pixel based on the transform unit. In addition, intra prediction using NxN division may be used only for a minimum coding unit.
- the intra prediction method may generate a prediction block after applying an adaptive intra smoothing (AIS) filter to a reference pixel according to a prediction mode.
- AIS adaptive intra smoothing
- the type of AIS filter applied to the reference pixel may be different.
- the intra prediction mode of the current prediction unit may be predicted from the intra prediction mode of the prediction unit existing around the current prediction unit.
- the prediction mode of the current prediction unit is predicted by using the mode information predicted from the neighboring prediction unit, if the intra prediction mode of the current prediction unit and the neighboring prediction unit is the same, the current prediction unit and the neighboring prediction unit using the predetermined flag information If the prediction modes of the current prediction unit and the neighboring prediction unit are different, entropy encoding may be performed to encode the prediction mode information of the current block.
- a residual block may include a prediction unit performing prediction based on the prediction units generated by the prediction units 120 and 125 and residual information including residual information that is a difference from an original block of the prediction unit.
- the generated residual block may be input to the transformer 130.
- the transform unit 130 converts the residual block including residual information of the original block and the prediction unit generated by the prediction units 120 and 125 into a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), and a KLT. You can convert using the same conversion method. Whether to apply DCT, DST, or KLT to transform the residual block may be determined based on intra prediction mode information of the prediction unit used to generate the residual block.
- DCT discrete cosine transform
- DST discrete sine transform
- KLT KLT
- the quantization unit 135 may quantize the values converted by the transformer 130 into the frequency domain.
- the quantization coefficient may change depending on the block or the importance of the image.
- the value calculated by the quantization unit 135 may be provided to the inverse quantization unit 140 and the reordering unit 160.
- the reordering unit 160 may reorder coefficient values with respect to the quantized residual value.
- the reordering unit 160 may change the two-dimensional block shape coefficients into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. For example, the reordering unit 160 may scan from DC coefficients to coefficients in the high frequency region by using a Zig-Zag scan method and change them into one-dimensional vectors.
- a vertical scan that scans two-dimensional block shape coefficients in a column direction instead of a zig-zag scan may be used, and a horizontal scan that scans two-dimensional block shape coefficients in a row direction. That is, according to the size of the transform unit and the intra prediction mode, it is possible to determine which scan method among the zig-zag scan, the vertical scan, and the horizontal scan is used.
- the entropy encoder 165 may perform entropy encoding based on the values calculated by the reordering unit 160. Entropy encoding may use various encoding methods such as, for example, Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
- Entropy encoding may use various encoding methods such as, for example, Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
- the entropy encoder 165 receives residual value coefficient information, block type information, prediction mode information, partition unit information, prediction unit information, transmission unit information, and motion of the coding unit from the reordering unit 160 and the prediction units 120 and 125.
- Various information such as vector information, reference frame information, interpolation information of a block, and filtering information can be encoded.
- the entropy encoder 165 may entropy encode a coefficient value of a coding unit input from the reordering unit 160.
- the inverse quantizer 140 and the inverse transformer 145 inverse quantize the quantized values in the quantizer 135 and inversely transform the transformed values in the transformer 130.
- the residual value generated by the inverse quantizer 140 and the inverse transformer 145 is reconstructed by combining the prediction units predicted by the motion estimator, the motion compensator, and the intra predictor included in the predictors 120 and 125. You can create a Reconstructed Block.
- the filter unit 150 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
- a deblocking filter may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
- ALF adaptive loop filter
- the deblocking filter may remove block distortion caused by boundaries between blocks in the reconstructed picture.
- it may be determined whether to apply a deblocking filter to the current block based on the pixels included in several columns or rows included in the block.
- a strong filter or a weak filter may be applied according to the required deblocking filtering strength.
- horizontal filtering and vertical filtering may be performed in parallel when vertical filtering and horizontal filtering are performed.
- the offset correction unit may correct the offset with respect to the original image on a pixel-by-pixel basis for the deblocking image.
- the pixels included in the image are divided into a predetermined number of areas, and then, an area to be offset is determined, an offset is applied to the corresponding area, or offset considering the edge information of each pixel. You can use this method.
- Adaptive Loop Filtering may be performed based on a value obtained by comparing the filtered reconstructed image with the original image. After dividing the pixels included in the image into a predetermined group, one filter to be applied to the group may be determined and filtering may be performed for each group. For information related to whether to apply ALF, a luminance signal may be transmitted for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficient of an ALF filter to be applied may vary according to each block. In addition, regardless of the characteristics of the block to be applied, the same type (fixed form) of the ALF filter may be applied.
- ALF Adaptive Loop Filtering
- the memory 155 may store the reconstructed block or picture calculated by the filter unit 150, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the predictors 120 and 125 when performing inter prediction.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
- the image decoder 200 includes an entropy decoder 210, a reordering unit 215, an inverse quantizer 220, an inverse transformer 225, a predictor 230, 235, and a filter unit ( 240, a memory 245 may be included.
- the input bitstream may be decoded by a procedure opposite to that of the image encoder.
- the entropy decoder 210 may perform entropy decoding in a procedure opposite to that of the entropy encoding performed by the entropy encoder of the image encoder. For example, various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied to the method performed by the image encoder.
- various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied to the method performed by the image encoder.
- the entropy decoder 210 may decode information related to intra prediction and inter prediction performed by the encoder.
- the reordering unit 215 may reorder the entropy decoded bitstream by the entropy decoding unit 210 based on a method of rearranging the bitstream. Coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector may be reconstructed by reconstructing the coefficients in a two-dimensional block form.
- the reordering unit 215 may be realigned by receiving information related to coefficient scanning performed by the encoder and performing reverse scanning based on the scanning order performed by the corresponding encoder.
- the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on the quantization parameter provided by the encoder and the coefficient values of the rearranged block.
- the inverse transform unit 225 may perform an inverse transform, i.e., an inverse DCT, an inverse DST, and an inverse KLT, for a quantization result performed by the image encoder, that is, a DCT, DST, and KLT. Inverse transformation may be performed based on a transmission unit determined by the image encoder.
- the inverse transform unit 225 of the image decoder may selectively perform a transform scheme (eg, DCT, DST, KLT) according to a plurality of pieces of information such as a prediction method, a size of a current block, and a prediction direction.
- a transform scheme eg, DCT, DST, KLT
- the prediction units 230 and 235 may generate the prediction block based on the prediction block generation related information provided by the entropy decoder 210 and previously decoded blocks or picture information provided by the memory 245.
- Intra prediction is performed on a prediction unit based on a pixel, but when intra prediction is performed, when the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are different, intra prediction may be performed using a reference pixel based on the transformation unit. Can be. In addition, intra prediction using NxN division may be used only for a minimum coding unit.
- the predictors 230 and 235 may include a prediction unit determiner, an inter predictor, and an intra predictor.
- the prediction unit determiner receives various information such as prediction unit information input from the entropy decoder 210, prediction mode information of the intra prediction method, and motion prediction related information of the inter prediction method, and distinguishes the prediction unit from the current coding unit, and predicts It may be determined whether the unit performs inter prediction or intra prediction.
- the inter prediction unit 230 predicts the current prediction based on information included in at least one of a previous picture or a subsequent picture of the current picture including the current prediction unit by using information required for inter prediction of the current prediction unit provided by the image encoder. Inter prediction may be performed on a unit. Alternatively, inter prediction may be performed based on information of some regions pre-restored in the current picture including the current prediction unit.
- a motion prediction method of a prediction unit included in a coding unit based on a coding unit includes a skip mode, a merge mode, an AMVP mode, and an intra block copy mode. It can be determined whether or not it is a method.
- the intra predictor 235 may generate a prediction block based on pixel information in the current picture.
- intra prediction may be performed based on intra prediction mode information of the prediction unit provided by the image encoder.
- the intra predictor 235 may include an adaptive intra smoothing (AIS) filter, a reference pixel interpolator, and a DC filter.
- the AIS filter is a part of filtering the reference pixel of the current block and determines whether to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit.
- AIS filtering may be performed on the reference pixel of the current block by using the prediction mode and the AIS filter information of the prediction unit provided by the image encoder. If the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering, the AIS filter may not be applied.
- the reference pixel interpolator may generate a reference pixel having an integer value or less by interpolating the reference pixel. If the prediction mode of the current prediction unit is a prediction mode for generating a prediction block without interpolating the reference pixel, the reference pixel may not be interpolated.
- the DC filter may generate the prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is the DC mode.
- the reconstructed block or picture may be provided to the filter unit 240.
- the filter unit 240 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
- Information about whether a deblocking filter is applied to a corresponding block or picture, and when the deblocking filter is applied to the corresponding block or picture, may be provided with information about whether a strong filter or a weak filter is applied.
- the deblocking filter related information provided by the image encoder may be provided and the deblocking filtering of the corresponding block may be performed in the image decoder.
- the offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction and offset value information applied to the image during encoding.
- the ALF may be applied to a coding unit based on ALF application information, ALF coefficient information, and the like provided from the encoder. Such ALF information may be provided included in a specific parameter set.
- the memory 245 may store the reconstructed picture or block to use as a reference picture or reference block, and may provide the reconstructed picture to the output unit.
- a coding unit is used as a coding unit for convenience of description, but may also be a unit for performing decoding as well as encoding.
- the current block represents a block to be encoded / decoded, and according to the encoding / decoding step, a coding tree block (or a coding tree unit), an encoding block (or a coding unit), a transform block (or a transform unit), or a prediction block. (Or prediction unit) or the like.
- 'unit' may indicate a basic unit for performing a specific encoding / decoding process
- 'block' may indicate a sample array having a predetermined size.
- 'block' and 'unit' may be used interchangeably.
- the coding block (coding block) and the coding unit (coding unit) may be understood to have the same meaning.
- One picture may be divided into square or non-square basic blocks and encoded / decoded.
- the basic block may be referred to as a coding tree unit.
- a coding tree unit may be defined as the largest coding unit allowed in a sequence or slice. Information regarding whether the coding tree unit is square or non-square or the size of the coding tree unit may be signaled through a sequence parameter set, a picture parameter set or a slice header.
- the coding tree unit may be divided into smaller sized partitions.
- the partition generated by dividing the coding tree unit is called depth 1
- the partition generated by dividing the partition having depth 1 may be defined as depth 2. That is, a partition generated by dividing a partition that is a depth k in a coding tree unit may be defined as having a depth k + 1.
- a partition of any size generated as the coding tree unit is split may be defined as a coding unit.
- the coding unit may be split recursively or split into basic units for performing prediction, quantization, transform, or in-loop filtering.
- an arbitrary size partition generated as a coding unit is divided may be defined as a coding unit or a transform unit or a prediction unit that is a basic unit for performing prediction, quantization, transform, or in-loop filtering.
- a prediction block having the same size as the coding block or a size smaller than the coding block may be determined through prediction division of the coding block.
- Predictive partitioning of a coding block may be performed by a partition mode (Part_mode) indicating a partition type of a coding block.
- Part_mode partition mode
- the size or shape of the prediction block may be determined according to the partition mode of the coding block.
- the division type of the coding block may be determined through information specifying any one of partition candidates.
- the partition candidates available to the coding block may include an asymmetric partition shape (eg, nLx2N, nRx2N, 2NxnU, 2NxnD) according to the size, shape, or coding mode of the coding block.
- a partition candidate available to a coding block may be determined according to an encoding mode of the current block.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a partition mode that may be applied to a coding block when the coding block is encoded by inter prediction.
- any one of eight partition modes may be applied to the coding block, as shown in the example illustrated in FIG. 3.
- partition mode PART_2Nx2N or PART_NxN may be applied to the coding block.
- PART_NxN may be applied when the coding block has a minimum size.
- the minimum size of the coding block may be predefined in the encoder and the decoder.
- information about the minimum size of the coding block may be signaled through the bitstream.
- the minimum size of the coding block is signaled through the slice header, and accordingly, the minimum size of the coding block may be defined for each slice.
- the partition candidates available to the coding block may be determined differently according to at least one of the size or shape of the coding block.
- the number or type of partition candidates that a coding block may use may be differently determined according to at least one of the size or shape of the coding block.
- the type or number of asymmetric partition candidates among partition candidates available to the coding block may be limited according to the size or shape of the coding block.
- the number or type of asymmetric partition candidates that a coding block may use may be differently determined according to at least one of the size or shape of the coding block.
- the size of the prediction block may have a size of 64x64 to 4x4.
- the prediction block may not have a 4x4 size in order to reduce the memory bandwidth.
- FIGS. 4 to 6 illustrate an example of capturing up, down, left, and right sides simultaneously using a plurality of cameras.
- a video generated by stitching a plurality of videos may be referred to as a panoramic video.
- an image having a degree of freedom of 360 degrees based on a predetermined central axis may be referred to as a 360 degree video.
- the camera structure (or camera arrangement) for acquiring 360-degree video has a circular arrangement, as in the example shown in FIG. 4, or a one-dimensional vertical / horizontal arrangement, as in the example shown in FIG. 5A.
- a two-dimensional arrangement that is, a mixture of vertical and horizontal arrangements
- a spherical device may be equipped with a plurality of cameras.
- FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a process of encoding / decoding and rendering of 360 degree video.
- isotropic projection ERP
- cube projection transformation Cube Map Projection, CMP
- isosahedral projection transformation ISP
- octahedron projection transformation Octahedron Projection
- Various techniques may be used, such as OHP, Trunked Pyramid Projection (TPP), Sharp Segment Projection (SSP), Equatorial cylindrical projection (ECP), or rotated sphere projection (RSP).
- Isometric is a method of projecting a pixel corresponding to a sphere in a 2: 1 ratio rectangle, which is the most commonly used 2D transformation technique.
- the actual length of the sphere corresponding to the unit length on the 2D plane becomes shorter toward the pole of the sphere.
- the coordinates of both ends of the unit length on the 2D plane may correspond to a distance difference of 20 cm near the equator of the sphere, while corresponding to a distance difference of 5 cm near the pole of the sphere.
- the isotropic rectangular method has a disadvantage in that the image distortion is large and coding efficiency is lowered near the poles of the sphere.
- the cube projection method is to approximate 3D data to correspond to a cube, and then convert the cube into 2D.
- one face (or plane) is configured to be adjacent to four faces. The continuity between the faces is high, and the cube projection method has an advantage of higher coding efficiency than the isotonic diagram method.
- encoding / decoding may be performed by rearranging the 2D projection-converted image into a quadrangle form. Reordering the 2D projection-converted image into a quadrangular shape may be referred to as frame reordering or frame packing.
- the icosahedron projection method is a method of approximating 3D data to correspond to the icosahedron and converting it into 2D.
- the icosahedral projection method is characterized by strong continuity between faces.
- frame packing for rearranging the 2D projection-converted image may be performed.
- 11 shows an octahedral projection method among 2D projection methods.
- the octahedron projection method is a method of approximating 3D data so as to correspond to an octahedron, and converting it into 2D.
- the octahedral projection method is characterized by strong continuity between faces.
- frame packing for rearranging the 2D projection-converted image may be performed.
- FIG. 12 illustrates a truncated pyramid projection conversion method among 2D projection methods.
- the truncated pyramid projection transformation method is a method of approximating 3D data to correspond to the truncated pyramid, and converting it into 2D.
- frame packing may be performed such that a face at a particular point in time has a different size than a neighboring face.
- the front face may have a larger size than the side face and the back face.
- SSP divides the sphere into high latitudes, low latitudes, and mid-latitudes, mapping two north-south high latitudes into two circles, and mapping mid-latitudes into rectangles, such as ERP.
- ECP is a method of mapping a sphere into a cylindrical shape.
- the top and bottom of the cylinder can be mapped to two circles, and the body can be mapped to a rectangle.
- RSP represents a method of mapping a sphere into two ellipses surrounding a tennis ball.
- a 2D image constructed using 2D projection transformation will be referred to as a 360 degree projection image.
- a 360 degree projection image a 2D image constructed using 2D projection transformation
- Each sample of the 360 degree projection image may be identified by face 2D coordinates.
- the face 2D coordinates may include an index f for identifying the face where the sample is located, a coordinate (m, n) representing a sample grid in a 360 degree projection image.
- FIG. 13 is a diagram illustrating a conversion between a face 2D coordinate and a 3D coordinate.
- conversion between three-dimensional coordinates (x, y, z) and face 2D coordinates (f, m, n) may be performed using Equations 1 to 6 below. have.
- the current picture in the 360 degree projection image may include at least one or more faces.
- the number of faces may be 1, 2, 3, 4 or more natural numbers, depending on the projection method.
- f may be set to a value equal to or smaller than the number of faces.
- the current picture may include at least one or more faces having the same temporal order or output order (POC).
- the number of faces constituting the current picture may be fixed or variable.
- the number of faces constituting the current picture may be limited not to exceed a predetermined threshold.
- the threshold value may be a fixed value previously promised by the encoder and the decoder.
- information about the maximum number of faces constituting one picture may be signaled through a bitstream.
- the faces may be determined by partitioning the current picture using at least one of a horizontal line, a vertical line, or a diagonal line, depending on the projection method.
- Each face within a picture may be assigned an index to identify each face.
- Each face may be parallelized, such as a tile or a slice. Accordingly, when performing intra prediction or inter prediction of the current block, neighboring blocks belonging to different faces from the current block may be determined to be unavailable.
- Paces (or non-parallel regions) where parallelism is not allowed may be defined, or faces with interdependencies may be defined. For example, faces that do not allow parallel processing or faces with interdependencies may be coded / decoded sequentially instead of being parallel coded / decoded. Accordingly, even neighboring blocks belonging to different faces from the current block may be determined to be available for intra prediction or inter prediction of the current block, depending on whether parallel processing between faces or dependencies is possible.
- Inter prediction in a 360 degree projection image may be performed based on motion information of a current block, such as encoding / decoding of a 2D image.
- FIGS. 14 to 16 are flowcharts for describing an inter prediction method for a 2D image.
- FIG. 14 is a flowchart illustrating an inter prediction method of a 2D image according to an embodiment to which the present invention is applied.
- the motion information of the current block may be determined (S1410).
- the motion information of the current block may include at least one of a motion vector of the current block, a reference picture index of the current block, or an inter prediction direction of the current block.
- the motion information of the current block may be obtained based on at least one of information signaled through a bitstream or motion information of a neighboring block neighboring the current block.
- 15 is a diagram illustrating a process of deriving motion information of a current block when a merge mode is applied to the current block.
- a spatial merge candidate may be derived from the spatial neighboring block of the current block (S1510).
- the spatial neighboring block may include at least one of a block adjacent to a top, left, or corner of the current block (eg, at least one of a top left corner, a top right corner, or a bottom left corner).
- the motion information of the spatial merge candidate may be set to be the same as the motion information of the spatial neighboring block.
- a temporal merge candidate may be derived from a temporal neighboring block of the current block (S1520).
- a temporal neighboring block may mean a co-located block included in a collocated picture.
- the collocated picture has a different temporal order (Picture Order Count, POC) than the current picture containing the current block.
- the collocated picture may be determined by a picture having a predefined index in the reference picture list or by an index signaled from the bitstream.
- the temporal neighboring block may be determined as any block in the block having the same position and size as the current block in the collocated picture or a block adjacent to a block having the same position and size as the current block. For example, at least one of a block including a center coordinate of a block having the same position and size as the current block in the collocated picture, or a block adjacent to a lower right boundary of the block may be determined as a temporal neighboring block.
- the motion information of the temporal merge candidate may be determined based on the motion information of the temporal neighboring block.
- the motion vector of the temporal merge candidate may be determined based on the motion vector of the temporal neighboring block.
- the inter prediction direction of the temporal merge candidate may be set to be the same as the inter prediction direction of the temporal neighboring block.
- the reference picture index of the temporal merge candidate may have a fixed value.
- the reference picture index of the temporal merge candidate may be set to '0'.
- a merge candidate list including a spatial merge candidate and a temporal merge candidate may be generated (S1530). If the number of merge candidates included in the merge candidate list is smaller than the maximum merge candidate number, a merge candidate having a combination of two or more merge candidates or a merge candidate having a (0,0) zero motion vector It may be included in the merge candidate list.
- At least one of the merge candidates included in the merge candidate list may be specified based on the merge candidate index (S1540).
- the motion information of the current block may be set to be the same as the motion information of the merge candidate specified by the merge candidate index (S1550). For example, when the spatial merge candidate is selected by the merge candidate index, the motion information of the current block may be set to be the same as the motion information of the spatial neighboring block. Alternatively, when the temporal merge candidate is selected by the merge candidate index, the motion information of the current block may be set to be the same as the motion information of the temporal neighboring block.
- 16 is a diagram illustrating a process of deriving motion information of a current block when an AMVP mode is applied to the current block.
- At least one of the inter prediction direction or the reference picture index of the current block may be decoded from the bitstream (S1610). That is, when the AMVP mode is applied, at least one of the inter prediction direction or the reference picture index of the current block may be determined based on information encoded through the bitstream.
- a spatial motion vector candidate may be determined based on the motion vector of the spatial neighboring block of the current block (S1620).
- the spatial motion vector candidate may include at least one of a first spatial motion vector candidate derived from an upper neighboring block of the current block and a second spatial motion vector candidate derived from a left neighboring block of the current block.
- the upper neighboring block includes at least one of the blocks adjacent to the upper or upper right corner of the current block
- the left neighboring block of the current block includes at least one of the blocks adjacent to the left or lower left corner of the current block.
- the block adjacent to the upper left corner of the current block may be treated as the upper neighboring block, or may be treated as the left neighboring block.
- the spatial motion vector may be obtained by scaling the motion vector of the spatial neighboring block.
- a temporal motion vector candidate may be determined based on the motion vector of the temporal neighboring block of the current block (S1630). If the reference picture is different between the current block and the temporal neighboring block, the temporal motion vector may be obtained by scaling the motion vector of the temporal neighboring block.
- a motion vector candidate list including a spatial motion vector candidate and a temporal motion vector candidate may be generated (S1640).
- At least one of the motion vector candidates included in the motion vector candidate list may be specified based on information for specifying at least one of the motion vector candidate lists (S1650).
- the motion vector candidate specified by the information may be set as a motion vector prediction value of the current block, and the motion vector difference value is added to the motion vector prediction value to obtain a motion vector of the current block (S1660).
- the motion vector difference value may be parsed through the bitstream.
- motion compensation for the current block may be performed based on the obtained motion information (S1420).
- motion compensation for the current block may be performed based on the inter prediction direction, the reference picture index, and the motion vector of the current block.
- inter prediction of a 360 degree projection image may be performed in units of blocks, and may be performed based on motion information of a current block.
- the prediction block of the current block to be encoded / decoded in the current picture may be derived from a region most similar to the prediction block in the reference picture.
- the reference block in the reference picture used to derive the prediction block of the current block may be located at the same face or at a different face than the current block.
- 17 is a diagram illustrating a position of a reference block used to derive a prediction block of the current block.
- the reference block in the reference picture used to derive the predictive block of the current block may exist at the same face as the current block in the current picture (see (b)), or the current block in the current picture. May be at a different face than (see (c)). Or, the reference block may span two or more faces (see (a)).
- the reference picture including the reference block may be a picture different from the current picture in a temporal order or output order (POC).
- POC output order
- the current picture may be used as a reference picture.
- a block encoded / decoded before a current block in a current picture including the current block may be set as a reference block of the current block.
- the predictive block of the current block may be derived from a reference block included in the same face as the current block or a reference block included in a different face from the current block.
- the position of the reference block may be specified through a motion vector between the reference block from the corresponding position block corresponding to the position of the current block in the reference picture.
- the current block using information for specifying a face including a reference block and / or a motion vector for specifying a position of a reference block within the face. It is also possible to perform the motion compensation of.
- a face including a reference block in the reference picture may be referred to as a 'reference face'.
- the information for specifying a face including a reference block includes information indicating whether the reference block belongs to the same face as the current block and / or information for identifying a face including the reference block (eg, a reference face index). It may include at least one. For example, a 1-bit flag can be used to determine whether the reference block belongs to the same face as the current block. In addition, a reference face index may be used to specify a face including a reference block in the reference picture.
- FIG. 18 is a diagram illustrating an example in which a face including a reference block is identified by a reference face index in a 360 degree projection image based on TPP.
- a reference face index 'mc_face_idx' (or 'ref_face_idx') for identifying a face including a reference block may be defined.
- the reference face index may be encoded / decoded through the bitstream.
- a reference face index may be derived from a neighboring block neighboring the current block.
- the reference face index of the current block may be derived from the merge candidate merged with the current block.
- the face index of the current block may be encoded / decoded through the bitstream.
- the reference face index may specify the face that contains the reference position of the reference block.
- the reference position may include the position of a specific corner (eg, the upper left sample) in the reference block or the center point of the reference block.
- the position of the reference block in the face may be specified based on the vector value from the reference position of the reference face to the reference position of the reference block.
- the reference position of the reference face may be a position of a specific corner (eg, the position of the upper left reference sample) or the center point of the face.
- the reference position of the reference face may be variably determined according to the index of the face including the current block (ie, the current face index), the reference face index, the relative position between the current face and the reference face, or the position of the current block in the face. have.
- the index of the face including the current block (ie, the current face index), the reference face index, the relative position between the current face and the reference face, or the position of the current block in the face.
- a second position corresponding to the first position in the reference face may be determined as the reference position.
- the reference position of the reference face is set to the upper left corner
- the reference position of the reference face is set to the top center.
- the motion vector from the reference position in the face to the reference block may be referred to as a face vector.
- Whether the motion vector is a face vector may be determined based on whether the current face and the reference face are the same (ie, whether the current face index and the reference face index are the same). For example, when the current face index and the reference face index are the same, the motion vector may indicate a vector from the current block to the reference block. On the other hand, when the current face index and the reference face index are different, the motion vector may indicate a vector from the reference position in the reference face to the reference block.
- information indicating whether a motion vector is a face vector may be encoded / decoded through a bitstream.
- the motion vector (eg, the face vector or non-face vector) of the current block may be encoded / decoded through the bitstream.
- the motion vector value may be encoded / decoded through the bitstream as it is.
- the motion vector may be encoded / decoded through a bitstream or a motion vector of the current block may be derived from a neighboring block.
- the inter prediction mode of the current block is an AMVP mode
- the motion vector of the current block may be encoded / decoded using differential coding.
- differential coding refers to encoding / decoding a difference between a motion vector of a current block and a motion vector prediction value through a bitstream.
- the motion vector prediction value may be derived from the spatial / temporal neighboring block of the current block.
- the motion vector of the current block may be derived in the same manner as the spatial / temporal neighboring block of the current block.
- the inter prediction mode of the current block is the merge mode
- the motion vector of the current block may be set to be the same as the motion vector of the spatial / temporal neighboring block of the current block.
- the motion vector of the current block may be derived according to the motion vector of the current block. For example, if the motion vector of the current block is a non-face vector, while the motion vector of the neighboring block is a face vector, the neighboring block, using the vector between the neighboring block and the reference face reference point of the neighboring block and the face vector of the neighboring block, The face vector of can be converted to a non-face vector. According to the inter prediction mode of the current block, the motion vector of the current block may be derived based on the transformed non-face vector of the neighboring block.
- the encoding / decoding method of the motion vector of the current block may be differently determined according to whether the motion vector of the current block is a face vector or a non-face vector. For example, when the motion vector of the current block is a non-face vector, the motion vector of the current block is derived using the motion vector of the neighboring block, whereas if the motion vector of the current block is a face vector, the face vector value is bit-changed as it is. It may also be encoded / decoded through a stream.
- motion compensation of the current block may be performed through a reference block belonging to a different face from the current block.
- a phase, a size, or a shape of a face including a current block and a face including a reference block is different, it is difficult to search for a reference block that matches the prediction block of the current block within the reference face.
- TPP it is difficult to have similarities between blocks belonging to the front face and blocks belonging to the right face because the front face and the right face have different sizes and shapes. Accordingly, when it is desired to perform motion estimation or motion compensation from a reference face having a phase, magnitude or shape different from that of the current face, a transformation that matches the phase, magnitude or shape of the current face and the reference face needs to be performed.
- 19 is a diagram illustrating a motion vector when the current block and the reference block belong to the same face.
- the motion vector is the coordinate difference between the starting point between the current block and the starting point of the reference block, as in a 2D image. Can be used as a motion vector.
- 20 is a diagram illustrating a motion vector when the current block and the reference block belong to different faces.
- the face that contains the current block and the reference block is different (that is, the current face index and the reference face index are different), and at least one of the size, shape, or phase between the current face and the reference face is different, the face to which the reference block belongs. May be modified according to the size, shape, or phase of the face to which the prediction block belongs.
- the reference face may be transformed using at least one of phase warping, interpolation and / or padding.
- FIG. 21 is a diagram illustrating an example of modifying a reference face to a current face. If the size and / or shape of the current face and the reference face are different, apply phase transformation, padding or interpolation to the reference face, as in the example shown in FIG.
- the reference face to make the reference face the same size and / or shape as the current face. It can be modified to have a.
- modifying the reference face at least one of phase modification, padding, and / or interpolation may be omitted, and modification of the reference face may be performed in a different order than that shown in FIG. 21.
- a reference face modified for the current face may be referred to as a reference face for motion compensation.
- the motion compensation reference face can be interpolated with a predefined precision (eg, quarter pel or integer pel, etc.).
- a block most similar to the prediction block of the current block in the interpolated motion compensation reference face may be generated as the prediction block of the current block.
- the motion vector of the current block may indicate a coordinate difference between the start position of the current block and the start position of the reference block (ie, encoding / decoding a non-face vector).
- the reference face is modified to match the phase, size, or shape of the current face.
- the inter prediction is performed by modifying at least one of the phase, magnitude, or shape between the current face and the reference face. Can be.
- 22 is a diagram illustrating a method of performing inter prediction of a current block in a 360 degree projection image according to the present invention.
- information about a reference face may be decoded from a bitstream (S2210).
- the information about the reference face is decoded, it may be determined whether the current block and the reference block belong to the same face based on the decoded information (S2220).
- the information about the reference face may include at least one of whether the current block and the reference block belong to the same face or a reference face index.
- 'isSameFaceFlag' indicating whether a face to which a current block belongs and a face to which a reference block belongs to each other or whether the current face index and the reference face index are the same may be signaled through the bitstream.
- a value of isSameFaceFlag of 1 may mean that the current face index and the reference face index have the same value, or that the face to which the current block belongs and the face to which the reference block belongs correspond to each other.
- a value of isSameFaceFlag of 0 may mean that the current face and the reference face index have different values or that the face to which the current block belongs and the face to which the reference block belongs do not correspond to each other.
- the reference face index may be signaled only when the value of isSameFaceFlag is 0. Alternatively, signaling of the isSameFaceFlag may be omitted and the reference face index may be signaled essentially. If signaling of isSameFaceFlag is omitted, it may be determined whether the current block and the reference block belong to the same face by comparing the current face index and the reference face index.
- a motion vector indicating a coordinate difference between the current block and the reference block in the reference face is obtained (S2230), and motion compensation is performed using the obtained motion vector. It may be performed (S2240).
- a motion compensation reference face obtained by modifying at least one of a phase, a size, or a shape of the reference face to the current face may be generated (S2250).
- a motion vector indicating a coordinate difference between the current block and the reference block in the motion compensation reference face may be obtained, and motion compensation may be performed using the obtained motion vector.
- the process of generating a motion vector reference face may be omitted if the phase, magnitude, or shape between the current face and the reference face are the same.
- the motion compensation of the current block in the 360 degree projection image may be limited to using only reference blocks belonging to the same face as the current block.
- Motion estimation and motion compensation for the current block may be performed on a reference block belonging to the same face as the current block.
- motion compensation may not be performed, such as when the current block and the reference block belong to different faces.
- the face to which the reference block belongs may be determined based on the position of the reference point of the reference block.
- the reference point of the reference block may be a corner sample, a center point, or the like of the reference block. For example, even when the reference block is located over the boundary of two faces, if the reference point of the reference block belongs to the same face as the current face, it may be determined that the reference block belongs to the same face as the current block.
- Whether motion compensation may be performed using a reference block belonging to a different face from the current block may be adaptively determined based on the projection method, the size / shape of the face, the size difference between the faces, and the like.
- information eg, a flag
- indicating whether motion compensation can be performed using a reference block belonging to a different face from the current block may be signaled through the bitstream.
- the motion compensation of the current block may be performed based on a reference block generated by interpolation, padding, or phase shifting of pixels belonging to the reference face corresponding to the current face.
- a reference block spans two or more faces, and a reference point of the reference block belongs to a reference face corresponding to the current face, the reference block corresponds to a reference face corresponding to the current face (hereinafter referred to as a first face). It may include a first region belonging to and a second region belonging to a reference face outside the current face (hereinafter referred to as a second face).
- the pixels of the second region may be generated by copying or interpolating the samples included in the first face, or a predetermined filter may be applied to the samples and / or the pixels of the second face. You can also create pixels.
- the predetermined filter may mean a weighted filter, an average filter, an interpolation filter, or the like.
- the pixel region to which the filter is applied may be all regions belonging to the first face and / or the second face, or may be some regions.
- the partial region may be the first region and the second region, or may be a region of a size / type predefined by the encoder / decoder.
- the filter may be applied to one or more pixels adjacent to the boundary of the first and second faces.
- FIG. 23 is a diagram illustrating an example of generating a reference block based on a sample belonging to a reference face.
- a sample included in a boundary of a reference face (first face) corresponding to a current face is padded (or copied) and / or interpolated, or a sample included in a first face, Based on the reference block generated by applying a filter between samples included in the second face adjacent to the first face, motion compensation for the current block may be performed.
- a padding area is generated by padding a sample included in a front face to which a reference point of a reference block belongs, and using the sample included in the padding area, motion compensation is performed for the current block. It became.
- motion compensation for the current block may be performed using the generated motion compensation reference face.
- 24 is a diagram illustrating an example of generating a motion compensation reference face by modifying a second face adjacent to a first face including a reference point of a reference block.
- a motion compensation reference face may be generated. Accordingly, motion compensation for the current block may be performed using a sample belonging to the motion compensation reference face.
- Information indicating whether to use a reference block generated based on a sample value belonging to a reference face corresponding to the current face for motion compensation may be encoded / decoded through a bitstream.
- the information is a 1-bit flag. For example, a flag value of 0 indicates that a reference block generated based on a sample value belonging to a reference face corresponding to the current face is not used for motion compensation. 1 may indicate that a reference block generated based on a sample value belonging to a reference face corresponding to the current face may be used for motion compensation of the current block.
- the size / shape between faces may be different.
- the front face may be larger than the residual face.
- Small faces have a relatively small amount of information compared to large faces.
- the motion vector accuracy at the small face can be increased, and the coding efficiency can be increased. That is, the motion vector precision may be adaptively determined according to the size / shape of the reference face in which the reference block is included.
- motion compensation is performed using a quarter pel (1 / 4pel), while the reference block has a smaller right face and left than the front face.
- motion compensation may be performed using an octopel.
- a block belonging to the predetermined face may be selectively set as a reference block of the current block. That is, a face that does not have a neighbor with the current face cannot be used as a reference face, and blocks belonging to the face cannot be used as reference blocks of the current block.
- Whether the current face and the predetermined face have contiguity includes whether the current face and the reference face are spatially neighboring or whether the difference between the index of the current face and the index of the reference face is larger than a predetermined threshold. Can be determined on the basis.
- whether the current face and the reference face are spatially neighboring may be determined based on the 3D space or may be determined based on the 2D plane.
- neighbors between faces may be predefined in the encoder and the decoder.
- a face that does not spatially neighbor a current face cannot be used as a reference face.
- the face corresponding to the opposite face of the current face may not be used as a reference face as it is not spatially neighboring the current face.
- FIG. 25 is a diagram illustrating an example of determining whether a reference face is available based on proximity between faces.
- the back face opposite to the front face cannot be used as the reference face of the current block.
- the front face cannot be used as the reference face.
- motion compensation may be performed by using a predetermined position region in a picture different from the current picture.
- the predetermined location area may mean a block that is the same location as the current block or a block adjacent to the same location block in a specific direction.
- availability of the motion vector, the merge candidate, or the motion vector candidate may be determined according to the position of the motion vector of the current block or the reference block indicated by the merge candidate. For example, when the motion vector of the current block or the reference block indicated by the merge candidate of the current block is located at a face that does not have a neighbor with the current face, it may be determined that the motion vector or the merge candidate is unavailable.
- the unusable merge candidate may be excluded from the merge candidate list.
- the faces may have different directions from each other, depending on the projection conversion format.
- frame packing may be performed by modifying or rotating faces.
- FIG. 26 is a diagram illustrating a 360 degree projection image in a cube map format.
- the faces (faces 0, 1, 2) included in the bottom row are rotated 90 degrees clockwise relative to the faces (faces 3, 4, 5) included in the top row.
- the faces have different directions from each other.
- motion compensation for the current block may be performed by rotating the reference face or the reference block according to the directionality of the reference face. Referring to FIG. 27, a method of performing motion compensation in consideration of inter-face directionality will be described in more detail.
- 27 is a diagram illustrating a method of performing motion compensation in consideration of directionality between faces.
- a reference face or reference block of a current block may be specified (S2710).
- the reference face of the current block may be specified by a reference face index or by a reference block specified by the motion vector of the current block.
- the reference face or the reference block of the current block it may be determined whether the current face and the reference face have the same direction (S2720). Whether the current face and the reference face have the same direction may be determined based on rotation information related to the rotation of the face.
- the rotation information may include information about whether to rotate, the rotation direction, the rotation angle, or the order / position of allocating a sample of the reference block to the prediction block.
- the rotation information may be encoded in the encoder and signaled through the bitstream, or may be derived based on the inter-face directionality.
- whether the face rotates or the rotation angle may be predefined in the encoder and the decoder according to the position of the face.
- a prediction block for the current block may be generated using the reference block included in the reference face (S2730).
- the reference face or the reference block included in the reference face may be rotated to have the same direction as the current face (S2740).
- the prediction block for the current block may be generated using the reference block or the rotated reference block included in the rotated reference face.
- 28 is a diagram illustrating an example of performing motion compensation when the current face and the reference face have different directions.
- the reference face is specified by the reference face index or the motion vector of the current block, it may be determined whether the reference face has the same direction as the current face. For example, in the example illustrated in FIG. 28, since the reference face 1 is rotated 90 degrees with respect to the current face 4, it may be determined that the current face and the reference face have different directions.
- the reference face or the reference block included in the reference face may be rotated to have the same direction as the current face. For example, after rotating the reference face according to the direction of the current face, a reference block can be obtained from the rotated reference face. When the reference block is obtained, the prediction block of the current block may be generated using the obtained reference block.
- the obtained reference block may be rotated according to the direction of the current face.
- the predicted block of the current block may be generated using the rotated reference block.
- the reference face or reference block is illustrated as being rotated in accordance with the direction of the current block. Unlike in the illustrated example, it is also possible to perform motion compensation by rotating the reference picture or by rotating the current face or the current block in the direction of the reference face. Alternatively, it is possible to rotate both the current face and the reference face according to the predefined direction.
- a picture composed of a plurality of faces can be used as a reference picture.
- each face may be used as a reference picture, or a predetermined number of face sets may be used as the reference picture.
- only the front face may be used as the reference picture, or the front face may be used as the reference picture and other sets of faces may be used as the reference picture.
- intra or inter prediction of the current block may be performed using a block included in a face different from the current block.
- the motion compensation of the current block is performed by setting a face encoded / decoded before the current face as a reference face, or an intra for the current block using a block included in the face encoded / decoded before the current face.
- the predictive block of the current block may be derived from another surface already reconstructed in the current picture. Deriving a reference block of a current block from a face different from the current face in the current picture to perform prediction may be defined as 'inter-face prediction'.
- Information indicating whether inter-face prediction for the current block is allowed may be signaled via the bitstream.
- the information may be a flag of 1 bit.
- a syntax 'inter_face_pred_flag' indicating whether motion compensation may be performed with reference to another face within the same picture may be encoded.
- the information may be encoded through at least one of a sequence unit, a picture unit, or a slice unit.
- a syntax 'sps_inter_face_pred_flag' indicating whether motion compensation may be performed by referring to another face within the same picture in sequence units may be encoded.
- 'inter_face_pred_flag' may be defined at the picture or slice level.
- information indicating whether inter_face_pred_flag is present at a lower level may be encoded in a sequence or picture unit.
- 'sps_inter_face_pred_flag' may be encoded in a sequence unit.
- a value of sps_inter_face_pred_flag equal to 1 may indicate that inter prediction within a picture or slice included in a sequence is allowed, or may indicate that an encoded inter_face_pred_flag is present at a picture or slice level.
- a value of sps_inter_face_pred_flag of 0 may indicate that inter prediction within a picture or slice included in a sequence is not allowed, or may indicate that inter_face_pred_flag is not encoded at a picture or slice level.
- 29 is a diagram for explaining inter-face prediction.
- inter-face prediction i.e., the value of inter_face_pred_flag is 1
- movement is performed using a reference block belonging to the same picture as the current block but belonging to a different face from the current block. Compensation can be performed.
- a reference block of the current block may be derived from a face that has already been encoded / decoded.
- the current picture may be added to the reference picture list. Based on the reference picture list including the current picture, inter prediction of the current block may be performed. Alternatively, a face in which encoding / decoding is completed before the current face in the current picture may be added to the reference picture list.
- the reference picture list may include at least one temporal reference picture and the current picture having a temporal order (or output order) different from the current picture.
- the current picture may be arranged at a specific position in the reference picture list. For example, the current picture may be arranged after a temporal reference picture or arranged so that a reference picture index (refIdx) 0 is assigned.
- the current picture may be managed as a reference picture list separate from a reference picture list (eg, List 0 or List 1) including a temporal reference picture.
- the position of the reference block belonging to a face different from the current face may be determined.
- inter_face_pred_flag the value of inter_face_pred_flag 0
- a block belonging to a face different from the current block in the current picture cannot be used as a reference block. That is, not allowing inter-face prediction indicates that the current picture cannot be used as the reference picture or that a block included in a face different from the current block cannot be used as the reference block.
- inter-face prediction is not allowed (ie, when inter_face_pred_flag has a value of 0), which is included in a picture that is included in the same sequence as the face in which the current block in the current sequence or current picture belongs, or in a different picture than the current picture
- the block may be used to indicate that the current block may perform motion compensation.
- inter-face prediction it may be determined whether all faces in the current picture can be encoded / decoded independently or in parallel. For example, if inter-face prediction is not allowed (ie, the value of inter_face_pred_flag is 0), faces in the current picture may be encoded / decoded independently or in parallel.
- Information indicating whether inter-face prediction is allowed may be encoded in units of paces.
- a syntax 'inter_face_pred_enabled_flag' indicating whether a block included in a face different from the current face can be used as a reference block may be encoded in a face unit.
- a value of inter_face_pred_enabled_flag of 1 indicates that a block included in a face different from the current face can be used as a reference block when performing motion compensation for the current block in the current face.
- a value of inter_face_pred_enabled_flag of 0 may indicate that a block included in a face different from the current face cannot be used as a reference block of the current block.
- Faces in which the value of inter_face_pred_enabled_flag in the current picture is 0 may be encoded / decoded in parallel or independently of each other.
- information indicating whether the current face uses information of another face may be encoded.
- a syntax 'inter_face_dependency_flag' indicating whether information of another face is used in the current face may be encoded and signaled.
- the information of the other face may be related to a reference sample, motion information, sample data, intra prediction mode, block partition information, transform skip, transform technique (for example, DCT, DST, or KLT), quantization parameter, or in-loop filter. It may include at least one of the information. If the value of inter_face_dependency_flag is 1, it indicates that information about the current block can be derived from a face different from the current face. On the other hand, if the value of inter_face_dependency_flag is 0, it indicates that information about the current block cannot be derived from a face different from the current face.
- the reference sample of the current block when indicating that a reference sample can be derived from another face, can be derived from a face different from the current face.
- the position of the reference block including the reference sample may be determined in consideration of the proximity to the current face. Whether the current face and the predetermined face are adjacent to each other is based on whether the current face and the reference face are spatially neighboring or whether the difference value between the index of the current face and the index of the reference face is larger than a predetermined threshold. Can be determined.
- whether the current face and the reference face are spatially neighboring may be determined based on the 3D space or may be determined based on the 2D plane.
- the 360-degree projection image when the 360-degree projection image is not adjacent to the 360-degree projection image, when the 360-degree projection image is adjacent to the current face when the projection projection of the 360-degree projection image in the 3D space, it can be regarded as having a proximity to the current face.
- a reference sample of the current block may be derived from a face that is spatially neighboring the current face.
- at least one of the top reference sample or the left reference sample of the current block may be derived from a face spatially neighboring the current face when the 360-degree projection image is inversely transformed onto the 3D space. That is, intra prediction of the current block may be performed using a reference block belonging to a face different from the current face.
- the position of the reference block for deriving information of the current block in the other face may be specified based on the position of the current block or may be specified by a motion vector.
- Faces in which the value of inter_face_dependency_flag in the current picture is 0 may be encoded / decoded in parallel or independently of each other.
- the 360 degree projection image may be composed of a plurality of faces according to a projection technique.
- the number of faces included in the 360 degree projection image may be encoded by the encoder and transmitted through the bitstream. That is, the number of faces may be variably determined according to face number information.
- the number of faces constituting the 360 degree projection image may be determined according to the projection technique. For example, when the CMP or TPP format is used, the 360 degree projection image is composed of six faces, while when the SSP format is used, the 360 degree projection image may be composed of three faces.
- the encoder may encode information representing the projection transformation technique of the 360 degree image and transmit the encoded information to the decoder.
- the decoder may specify the number, positions, and / or sizes of faces in the 360 degree projection image, according to the projection transformation technique.
- the face may be triangular, square (eg, rectangular, rectangular, square, trapezoidal or parallelogram, etc.), other polygonal shapes or circles, depending on the projection method.
- at least one of the plurality of faces included in the 360 degree projection image may have a different size and / or shape than the other.
- the front face may have a larger size than the other faces, and the shape of the front face and back face (square) and the shape of the remaining faces (trapezoid) may be different.
- frame packing may be performed to convert at least one of a plurality of faces included in a 360 degree projection image in which a 360 degree image is deployed on a 2D plane.
- the converting process includes readjusting at least one of the width or height of the face, converting the face from the first shape to the second shape, rotating the face at a predetermined angle, and turning the current face to the face at a predetermined position. It may mean to substitute.
- frame packing may be performed by converting a face that is not rectangular or square in shape to rectangular or square in shape.
- frame packing may be performed by converting a triangular, trapezoidal or circular face into a rectangle or a square.
- the conversion process may be performed by referring to a position, a size, or a shape of at least one of a current face and a peripheral face to be converted.
- the face transformation may be performed based on sample padding, interpolation filtering, smooth filtering for face boundary, or resizing.
- the TPP format will be mainly described as an example. However, even in a projection conversion format other than the TPP format, frame packing involving a conversion process may be performed.
- 30 is an example of a modified truncated pyramid projection transformation format.
- the 360-degree image may be projected and converted such that the left, right, top, and bottom faces all have a rectangular shape.
- the size of the top and bottom face may be set smaller than the size of the right and left face, as shown in (b) of FIG.
- the size of the top and bottom faces may be set larger than the size of the right and left faces.
- the size of the Top, Bottom, Right, and Left faces can be set equally.
- a 360-degree image is projected into the cut pyramid projection transformation format shown in FIG. 12, but frame packing is performed to convert a face projected into a trapezoidal shape into a rectangular shape, so that the boundary between faces is oblique. It can also be prevented.
- the left, right, top, and bottom faces are trapezoidal and thus the boundaries between these faces. (Face Boundary) is oblique. As the face boundary extends obliquely, the continuity of the image may be lowered and the coding efficiency may be lowered.
- frame packing may be performed by converting a trapezoidal face into a rectangular face.
- 31 is a diagram illustrating an example of converting a trapezoidal face into a rectangular shape.
- padding may be performed at a face boundary to convert a trapezoidal face into a rectangular face.
- an interpolation or boundary filter may be used to convert a trapezoidal face into a rectangular face.
- the face of the rectangular shape may be adjusted, and the face of the rectangular shape may be rearranged to obtain a 360 degree projection image.
- FIG. 31 is only an example, and is not limited to only converting a trapezoidal face into a rectangular face, but may also be applied to converting a non-square face into a rectangular shape according to the projection conversion format. Specifically, for example, a triangular or circular face may be converted into a square shape.
- FIG. 32 illustrates a frame packing method under a truncated pyramid projection transformation format.
- a 360-degree image is projected and converted based on the cut pyramid projection transformation format, and then the left, right, top, and bottom faces projected in a trapezoid shape are converted into a rectangular shape.
- Frame packing may be performed to relocate the converted faces.
- the size of the top and bottom faces is set smaller than that of the right and left faces, or as shown in (b) of FIG. 32.
- frame packing may be performed without resizing the converted faces.
- an overlapping area in which the faces are overlapped may occur.
- weighted prediction may be performed on the overlapped region.
- 33 is a view illustrating a frame packing method not resizing converted faces.
- the converted right face R 'and the converted left face L' are disposed to the left and right of the back face, and the converted top face T 'and the converted bottom face B'. If you place) above and below the back face, the converted right face overlaps with the converted top face and the part of the converted bottom face, and the converted left face overlaps with the part of the converted top face and the converted bottom face. .
- the inter-face overlap region may have a weighted average value between the overlapping faces.
- the overlap region between the right face R 'and the top face T' has a weighted average value between the samples included in the right face R 'and the samples included in the top face T'.
- the overlap region between the right face (R ') and the bottom face (B') can be set to the weighted average value between the samples included in the right face (R ') and the samples included in the bottom face (B'). Can be.
- the sample value of the inter-face overlap region may be calculated using the samples included in the front face or the back face as well as the samples included in the overlapping faces.
- the overlap region between the right face R 'and the top face T' belongs to the front face, in addition to the samples included in the right face R 'and the bottom face B'. It may be set to a weighted average calculated using further samples.
- the value of the sample in the overlap region may be generated.
- the weights (or coefficients of the weighted filters) applied to both faces may have the same value regardless of the position of the sample in the overlapped region.
- the weight applied to each face may be variably determined in consideration of the position of the sample in the overlapped region.
- the coefficient of the weighted filter may be derived based on the distance between samples, or may have a fixed value predefined in the encoder and the decoder.
- Filter related information for calculating a sample value of the overlapped region may be encoded and signaled through a bitstream.
- the filter related information may include at least one of whether to apply a weighted filter, information for identifying a face to which the filter is applied, a coefficient of the filter, a length of the filter, or an intensity of the filter.
- the sample value of any of the faces forming the overlap region may be set as the sample value of the overlap region.
- an overlapping region between the right face R 'and the top face T' may be set as a sample value of the right face R 'or a sample value of the top face T'.
- the weighting filter may be applied to a predetermined region including an inter-face boundary or boundary. Even when a 360-degree projection image is generated using a trapezoidal face rather than a rectangular face, the weighting filter may be applied to a predetermined area including a boundary or a boundary of the faces.
- the back face is adjacent to the peripheral face at all four boundaries, while the front face is adjacent to the other face only at one boundary.
- the discontinuity of the image is relatively small at the back face boundary, so that the encoding / decoding efficiency is high, while the discontinuity of the image is relatively high at the front face boundary, and the encoding / decoding efficiency is low.
- the front face can be divided into two subfaces, and then frame packing can be performed to rearrange the subfaces.
- 34 is a diagram illustrating a frame packing method in which the front face is divided into two sub faces.
- the sub face Front 1 may be disposed to be adjacent to the right face
- the sub face Front 0 may be disposed to be adjacent to the left face.
- frame packing may be performed such that at least one of the front face and the back face is continuous with at least two faces.
- the size of the front face and the back face may be configured identically, and the left, right, top, and bottom faces may be configured in the same square shape.
- 35 is a view illustrating a frame packing method in which at least one of a front face or a back face is continuous with two faces.
- the front face and the back face may be set to have the same size, and the left, right, top, and bottom faces may have a square shape having the same size. . Then, you can place the faces so that either the front face or the back face is continuous with two of the left, right, top, and bottom faces.
- FIG. 35A an example is shown in which the front and back faces are arranged in succession, and the back face is arranged in succession to the left and bottom faces.
- the front face can be arranged to be continuous with two of the left, right, top, and bottom faces
- the back face can be arranged to be continuous with the other two.
- FIG. 35B an example is shown in which the front face is continuous to the left and bottom faces, and the back face is continuous to the top and right faces.
- the positions of the Left, Right, Top, and Bottom faces shown in FIG. 35 are merely examples of embodiments of the present invention, and these faces may be arranged differently from those shown.
- frame packing may be performed such that at least one of the front face and the back face is continuous with at least four faces.
- the size of the front face and the back face can be the same, and the left, right, top, and bottom faces can be arranged in a vertical or horizontal direction.
- FIG. 36 illustrates a frame packing method in which at least one of a front face or a back face is continuous with four faces.
- the front face and the back face may be set to have the same size, and the left, right, top, and bottom faces may be configured in a square shape having the same size. . You can also arrange the left, right, top, and bottom faces in succession from top to bottom. And, as in the example shown in (a) of FIG. 36, the faces may be arranged such that any one of the front face or the back face is continuous with the left, right, top, and bottom faces.
- the front face and the back face may be disposed on both sides of the left, right, top, and bottom faces, respectively.
- the positions of the Left, Right, Top, and Bottom faces shown in FIG. 36 are merely exemplary embodiments of the present invention, and these faces may be arranged differently from those shown.
- frame packing may be performed by partitioning the left, right, top, and bottom faces into two subfaces, and then rotating each subpart in a clockwise or counterclockwise direction.
- FIG. 37 is a diagram illustrating a frame packing method of partitioning right, left, top, and bottom faces into two subfaces.
- the right, left, top, and bottom faces may be divided into two partitions in the vertical or horizontal directions, respectively.
- frame packing may be performed to rotate or flip each subpartition and to reposition the rotated or flipped subpartition.
- at least one of the rotation direction or the rotation angle of the sub-partition may be different for each position of the sub-partition.
- the rotation direction or the rotation angle of the sub-partition may be determined depending on the rotation direction or the angle of the peripheral face.
- the front face may also be divided into subpartitions, and then the frame packing may be performed by rotating, flipping or rearranging the divided subpartitions.
- the right, left, top, and bottom faces may be divided into two subpartitions, respectively.
- each of the Right, Left, Top, and Bottom faces may be divided into a region continuous to the back face and a region continuous to the front face. If these faces are divided into two subfaces, one can perform frame packing, one of which is configured to be adjacent to the back face and the other of which is adjacent to the front face.
- Each divided sub-face may be converted into a rectangular shape.
- four subfaces Right 0, Left 0, Top 0 and Bottom 0 adjacent to the front face and four subfaces Right 1, Left 1, Top 1 and Bottom 1 can be converted from trapezoidal to rectangular.
- each sub-face may be arranged to be resized so as not to overlap each other, or may be arranged to generate an overlapping region as in the example described with reference to FIG. 33.
- the above embodiments have been described taking the truncated pyramid projection format as an example, but the present invention is not limited to the projection format.
- the present invention can be applied to various projection conversion formats composed of a plurality of faces such as CMP, ISP, OHP, TPP, SSP, ECP or RSP.
- frame packing may be performed by converting a face of a triangle into a face of a rectangle
- SSP, ECP or RSP frame packing may be performed by converting a face of a circle into a face of a rectangle. have.
- the inter-face encoding / decoding order may be performed in a predetermined predetermined order.
- the predefined order may be to follow a predetermined direction from a face (eg, a face including an upper left sample of the picture) at a predetermined position in the picture.
- the predefined order may be determined according to the size of the face.
- an encoding / decoding order may be defined in order of magnitude of faces, or an encoding / decoding order along a predetermined direction may be defined from the largest of faces.
- a predetermined predetermined order may be selectively used.
- information for determining the encoding / decoding order at the sequence or picture level may be signaled.
- 40 is a diagram illustrating an encoding / decoding sequence of a 360 degree projection image based on a cube map.
- the encoding / decoding order of the faces included in the 360-degree projection image may follow at least one of a zigzag scan, a vertical scan, or a vertical traverse scan.
- FIG. 41 is a diagram illustrating an encoding / decoding sequence of a 360 degree projection image based on TPP.
- the encoding / decoding order of the faces included in the 360 degree projection image may proceed along a predetermined direction starting from the front face. For example, as in the example shown in (a) of FIG. 37, the encoding / decoding proceeds in the order of the right face, the right face, the top face, the back face, the bottom face, the left face, or the right face, Encoding / decoding may be performed in the order of Top, Left, Bottom, and Back.
- 42 and 43 are diagrams illustrating an encoding / decoding sequence of a 360 degree projection image based on the modified TPP.
- the encoding / decoding order of the faces included in the 360 degree projection image may be differently determined according to the arrangement order of the faces. For example, as in the example shown in (a) of FIG. 38, the encoding / decoding is performed in the vertical direction starting from the front face (that is, in order of Right, Top, Back, Bottom, and Left face), and As in the example shown in (b), starting with the front face, encoding / decoding may be performed in a diamond form (ie, right, top, left, bottom, and back face).
- encoding / decoding is performed in the horizontal direction starting from the front face (that is, in the order of Top, Right, Back, Left, and Bottom face), or As in the example shown in b), encoding / decoding may proceed in the vertical direction (ie, top, right, bottom, back, left face order).
- FIGS. 40 to 43 are merely exemplary embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto. According to the projection transformation method, various kinds of encoding / decoding sequences may be defined and used.
- each component for example, a unit, a module, etc. constituting the block diagram may be implemented as a hardware device or software, and a plurality of components are combined into one hardware device or software. It may be implemented.
- the above-described embodiments may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer components, and may be recorded in a computer-readable recording medium.
- the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
- Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
- the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.
- the present invention can be applied to an electronic device capable of encoding / decoding an image.
Abstract
본 발명에 따른 영상 복호화 방법은, 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 결정하는 단계, 상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부에 따라, 현재 블록의 참조 픽처 리스트를 구성하는 단계, 및 상기 참조 픽처 리스트를 이용하여, 상기 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
한편, 고해상도 영상에 대한 수요가 증가함과 함께, 새로운 영상 서비스로서 입체 영상 컨텐츠에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 고해상도 및 초고해상도의 입체 영상 콘텐츠를 효과적으로 제공하기 위한 비디오 압축 기술에 대하여 논의가 진행되고 있다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 360도 영상을 2차원으로 투영 변환하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 페이스들을 특정 크기 또는 형태로 변형하는 투영 변환 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 동일한 픽처 내 페이스간 예측을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 페이스간 부호화/복호화 순서를 적응적으로 결정할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
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 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법 및 장치는, 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 결정하고, 상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부에 따라, 현재 블록의 참조 블록을 결정하고, 상기 참조 블록을 이용하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화 방법 및 장치는, 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 결정하고, 상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부에 따라, 현재 블록의 참조 블록을 결정하고, 상기 참조 블록을 이용하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득할 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 페이스간 예측이 허용되는 경우, 상기 현재 블록의 참조 픽처 리스트는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 픽처가 상기 현재 블록의 참조 픽처 리스트로 선택된 경우, 상기 현재 블록의 참조 블록은, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 페이스와 상이한 페이스에 속할 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 나태는 플래그가 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그는, 상기 현재 픽처 내 페이스 단위로 부호화되어 시그널링될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 페이스간 예측이 허용되는 경우, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 페이스와 인접성을 갖는 타 페이스로부터 상기 참조 블록이 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 타 페이스는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처를 3차원 공간상에 역 투영 변환하였을 때, 상기 현재 페이스와 인접할 수 있다.
본 발명에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 발명의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 페이스들의 연속성을 고려하여 부호화/복호화를 진행함으로써, 부호화/복호화 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 의하면, 동일 픽처 내 페이스간 예측을 통해 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 의하면, 페이스간 부호화/복호화 순서를 적응적으로 결정함으로써 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 잇다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 코딩 블록이 화면 간 예측으로 부호화되었을 때, 코딩 블록에 적용될 수 있는 파티션 모드를 예시한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 파노라믹 영상 생성을 위한 카메라 장치를 예시한 도면이다.
도 7은 360도 비디오의 부/복호화 및 렌더링 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 2D 투영 방법 중 등장방형도법을 나타낸 것이다.
도 9는 2D 투영 방법 중 정육면체 투영 방법을 나타낸 것이다.
도 10은 2D 투영 방법 중 이십면체 투영 방법을 나타낸 것이다.
도 11은 2D 투영 방법 중 정팔면체 투영 방법을 나타낸 것이다.
도 12는 2D 투영 방법 중 절삭형 피라미드 투영 변환 방법을 나타낸 것이다.
도 13은 페이스 2D 좌표 및 3차원 좌표간 변환을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 14는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 2D 영상의 인터 예측 방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 16은 현재 블록에 AMVP 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 17은 현재 블록의 예측 블록을 유도하는데 이용되는 참조 블록의 위치를 예시한 도면이다.
도 18은 TPP 기반의 360도 투영 영상에서, 참조 페이스 인덱스에 의해 참조 블록을 포함하는 페이스가 식별되는 예를 나타낸 도면이다.
도 19는 현재 블록과 참조 블록이 동일한 페이스에 속한 경우의 움직임 벡터를 나타낸 도면이다.
도 20은 현재 블록과 참조 블록이 상이한 페이스에 속한 경우의 움직임 벡터를 나타낸 도면이다.
도 21은 참조 페이스를 현재 페이스에 맞춰 변형하는 예를 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른, 360도 투사 영상 내 현재 블록의 인터 예측을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 23은 참조 페이스에 속한 샘플을 기초로 참조 블록을 생성하는 예를 나타낸 도면이다.
도 24는 참조 블록의 기준점이 포함된 제1 페이스에 인접한 제2 페이스를 변형하여, 움직임 보상 참조 페이스를 생성하는 예를 나타낸 도면이다.
도 25는 페이스 사이의 인접성에 따라, 참조 페이스의 가용 여부가 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 26은 큐브 맵 포맷 하에서의 360도 투영 영상을 나타낸 도면이다.
도 27은 페이스간 방향성을 고려하여 움직임 보상을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 28은 현재 페이스 및 참조 페이스가 상이한 방향을 갖는 경우 움직임 보상을 수행하는 예를 나타낸 도면이다.
도 29는 페이스간 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 변형된 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷을 나타낸 예이다.
도 31은 사다리꼴 형태의 페이스를 직사각형 형태로 변환하는 예를 나타낸 도면이다.
도 32는 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷 하에서의 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 33은 변환된 페이스들을 리사이징하지 않는 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 34는 Front 페이스를 2개의 서브 페이스로 분할한 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 35은 Front 페이스 또는 Back 페이스 중 적어도 하나가 2개의 페이스와 연속되는 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 36은 Front 페이스 또는 Back 페이스 중 적어도 하나가 4개의 페이스와 연속되는 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 37은 Right, Left, Top 및 Bottom 페이스를 2개의 서브 페이스로 파티셔닝한 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 38 및 도 39는 Right, Left, Top 및 Bottom 페이스를 2개의 서브 페이스로 파티셔닝한 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 40은 큐브 맵에 기반한 360도 투사 영상의 부호화/복호화 순서를 나타낸 도면이다.
도 41은 TPP에 기반한 360도 투사 영상의 부호화/복호화 순서를 나타낸 도면이다.
도 42 및 도 43은 변형된 TPP에 기반한 360도 투사 영상의 부호화/복호화 순서를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화 단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽쳐 분할부(110)에서는 하나의 픽쳐에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 부호화 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 픽쳐는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(Quad Tree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위(largest coding unit)를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 즉, 하나의 코딩 유닛에 대하여 정방형 분할만이 가능하다고 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할된 것일 수도 있고, 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 어느 하나의 예측 단위가 다른 하나의 예측 단위와 상이한 형태 및/또는 크기를 가지도록 분할된 것일 수도 있다.
부호화 단위를 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위를 생성시 최소 부호화 단위가 아닌 경우, 복수의 예측 단위 NxN 으로 분할하지 않고 인트라 예측을 수행할 수 있다.
예측부(120, 125)는 인터 예측을 수행하는 인터 예측부(120)와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부(125)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 인터 예측을 사용할 것인지 또는 인트라 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 인트라 예측 모드, 모션 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 모션 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
인터 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 인터 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 모션 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
모션 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 모션 예측을 수행할 수 있다. 모션 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 모션 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 모션 벡터값을 가질 수 있다. 모션 예측부에서는 모션 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 모션 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법, 인트라 블록 카피(Intra Block Copy) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
인트라 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 인터 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 인터 예측을 수행한 픽셀일 경우, 인터 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 인트라 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 인트라 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 그러나 인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수 있다.
인트라 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 인트라 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 인트라 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 인트라 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다.
변환부(130)에서는 원본 블록과 예측부(120, 125)를 통해 생성된 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지, DST를 적용할지 또는 KLT를 적용할지는 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 결정할 수 있다.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 모션 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 인터 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 복호화기(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.
영상 부호화기에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화기에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 인트라 예측 및 인터 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 영상 부호화기에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 변환 즉, DCT, DST, 및 KLT에 대해 역변환 즉, 역 DCT, 역 DST 및 역 KLT를 수행할 수 있다. 역변환은 영상 부호화기에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 복호화기의 역변환부(225)에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 변환 기법(예를 들어, DCT, DST, KLT)이 선택적으로 수행될 수 있다.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 영상 부호화기에서의 동작과 동일하게 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행하지만, 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수도 있다.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 인트라 예측 방법의 예측 모드 정보, 인터 예측 방법의 모션 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 인터 예측을 수행하는지 아니면 인트라 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 인터 예측부(230)는 영상 부호화기에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 인터 예측을 수행할 수도 있다.
인터 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 모션 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode), 인트라 블록 카피 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
인트라 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
영상 부호화기로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화기의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다.
또한, 현재 블록은, 부호화/복호화 대상 블록을 나타내는 것으로, 부호화/복호화 단계에 따라, 코딩 트리 블록(또는 코딩 트리 유닛), 부호화 블록(또는 부호화 유닛), 변환 블록(또는 변환 유닛) 또는 예측 블록(또는 예측 유닛) 등을 나타내는 것일 수 있다. 본 명세서에서, '유닛'은 특정 부호화/복호화 프로세스를 수행하기 위한 기본 단위를 나타내고, '블록'은 소정 크기의 샘플 어레이를 나타낼 수 있다. 별도의 구분이 없는 한, '블록'과 '유닛'은 동등한 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 후술되는 실시예에서, 부호화 블록(코딩 블록) 및 부호화 유닛(코딩 유닛)은 상호 동등한 의미인 것으로 이해될 수 있다.
하나의 픽쳐는 정방형 또는 비정방형의 기본 블록으로 분할되어 부호화/복호화될 수 있다. 이때, 기본 블록은, 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit)이라 호칭될 수 있다. 코딩 트리 유닛은, 시퀀스 또는 슬라이스에서 허용하는 가장 큰 크기의 코딩 유닛으로 정의될 수도 있다. 코딩 트리 유닛이 정방형 또는 비정방형인지 여부 또는 코딩 트리 유닛의 크기와 관련한 정보는 시퀀스 파라미터 셋트, 픽처 파라미터 셋트 또는 슬라이스 헤더 등을 통해 시그널링될 수 있다. 코딩 트리 유닛은 더 작은 크기의 파티션으로 분할될 수 있다. 이때, 코딩 트리 유닛을 분할함으로써 생성된 파티션을 뎁스 1이라 할 경우, 뎁스 1인 파티션을 분할함으로써 생성된 파티션은 뎁스 2로 정의될 수 있다. 즉, 코딩 트리 유닛 내 뎁스 k인 파티션을 분할함으로써 생성된 파티션은 뎁스 k+1을 갖는 것으로 정의될 수 있다.
코딩 트리 유닛이 분할됨에 따라 생성된 임의 크기의 파티션을 코딩 유닛이라 정의할 수 있다. 코딩 유닛은 재귀적으로 분할되거나, 예측, 양자화, 변환 또는 인루프 필터링 등을 수행하기 위한 기본 단위로 분할될 수 있다. 일 예로, 코딩 유닛이 분할됨에 따라 생성된 임의 크기의 파티션은 코딩 유닛으로 정의되거나, 예측, 양자화, 변환 또는 인루프 필터링 등을 수행하기 위한 기본 단위인 변환 유닛 또는 예측 유닛으로 정의될 수 있다.
또는, 코딩 블록이 결정되면, 코딩 블록의 예측 분할을 통해 코딩 블록과 동일한 크기 또는 코딩 블록보다 작은 크기를 갖는 예측 블록(Prediction Block)을 결정할 수 있다. 코딩 블록의 예측 분할은 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 파티션 모드(Part_mode)에 의해 수행될 수 있다. 예측 블록의 크기 또는 형태는 코딩 블록의 파티션 모드에 따라 결정될 수 있다. 코딩 블록의 분할 형태는 파티션 후보 중 어느 하나를 특정하는 정보를 통해 결정될 수 있다. 이때, 코딩 블록이 이용할 수 있는 파티션 후보에는 코딩 블록의 크기, 형태 또는 부호화 모드 등에 따라 비대칭 파티션 형태(예컨대, nLx2N, nRx2N, 2NxnU, 2NxnD)가 포함될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록이 이용할 수 있는 파티션 후보는 현재 블록의 부호화 모드에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, 도 3은 코딩 블록이 화면 간 예측으로 부호화되었을 때, 코딩 블록에 적용될 수 있는 파티션 모드를 예시한 도면이다.
코딩 블록이 화면 간 예측으로 부호화된 경우, 코딩 블록에는 도 3에 도시된 예에서와 같이, 8개의 파티션 모드 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
반면, 코딩 블록이 화면 내 예측으로 부호화된 경우, 코딩 블록에는 파티션 모드 PART_2Nx2N 또는 PART_NxN 이 적용될 수 있다.
PART_NxN은 코딩 블록이 최소 크기를 갖는 경우 적용될 수 있다. 여기서, 코딩 블록의 최소 크기는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 것일 수 있다. 또는, 코딩 블록의 최소 크기에 관한 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수도 있다. 일 예로, 코딩 블록의 최소 크기는 슬라이스 헤더를 통해 시그널링되고, 이에 따라, 슬라이스별로 코딩 블록의 최소 크기가 정의될 수 있다.
다른 예로, 코딩 블록이 이용할 수 있는 파티션 후보는 코딩 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 따라 상이하게 결정될 수도 있다. 일 예로, 코딩 블록이 이용할 수 있는 파티션 후보의 개수 또는 종류는 코딩 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 따라 상이하게 결정될 수 있다.
또는, 코딩 블록이 이용할 수 있는 파티션 후보들 중 비대칭 파티션 후보들의 종류 또는 개수를 코딩 블록의 크기 또는 형태에 따라 제한할 수도 있다. 일 예로, 코딩 블록이 이용할 수 있는 비대칭 파티션 후보의 개수 또는 종류는 코딩 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 따라 상이하게 결정될 수 있다.
일반적으로, 예측 블록의 크기는 64x64 부터 4x4의 크기를 가질 수 있다. 단, 코딩 블록이 화면 간 예측으로 부호화된 경우, 움직임 보상을 수행할 때, 메모리 대역폭(memory bandwidth)을 줄이기 위해, 예측 블록이 4x4 크기를 갖지 않도록 할 수 있다.
카메라의 화각에 따라 카메라가 촬영한 비디오의 시야는 제한된다. 이를 극복하기 위해, 복수의 카메라를 이용하여 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 스티칭하여 하나의 비디오 또는 하나의 비트스트림을 구성할 수 있다. 일 예로, 도 4 내지 도 6은 복수개의 카메라를 이용하여 동시에 상하, 좌우 또는 전후방을 촬영하는 예를 나타낸다. 이처럼, 복수의 비디오를 스티칭하여 생성된 비디오를 파노라믹 비디오라 호칭할 수 있다. 특히, 소정의 중심축을 기준으로 360도의 자유도를 갖는 영상을 360도 비디오라 호칭할 수 있다.
360도 비디오를 획득하기 위한 카메라 구조(또는 카메라 배치)는, 도 4에 도시된 예에서와 같이, 원형 배열을 띠거나, 도 5의 (a)에 도시된 예에서와 같이 일차원 수직/수평 배치 또는 도 5의 (b)에 도시된 예에서와 같이 이차원 배치(즉, 수직 배치와 수평 배치가 혼합된 형태)를 띨 수 있다. 또는, 도 6에 도시된 예에서와 같이, 구형 디바이스에 복수개의 카메라를 장착한 형태를 띨 수도 있다.
후술되는 실시예는, 360도 비디오를 중심으로 설명할 것이나, 360도 비디오가 아닌 파노라믹 비디오에도 후술되는 실시예를 적용하는 것은 본 발명의 기술적 범주에 포함된다 할 것이다.
도 7은 360도 비디오의 부/복호화 및 렌더링 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1/도 2의 부호화기/복호화기를 이용하여 360도 비디오를 부호화/복호화하기 위해, 360도 비디오를 2D 형태의 비디오로 변환할 필요가 있다. 즉, 3차원 공간 상의 영상 정보를 2D 형태로 투영(2D projection) 변환한 뒤, 변환된 영상에 대한 부호화/복호화를 수행할 수 있다. 부호화/복호화가 완료된 2D 영상을 역 투영 변환(Inverse Projection) 함으로써, 상하, 좌우 또는 전후방 등에서 360도의 자유도를 갖는 영상을 시청할 수 있다.
360도 비디오를 2D로 투영 변환하는 경우, 등장방형도법(ERP, Equirectangular Procection), 정육면체 투영 변환(Cube Map Projection, CMP), 이십면체 투영 변환(Icosahedral Projection, ISP), 정팔면체 투영 변환(Octahedron Projection, OHP), 절삭형 피라미드 투영 변환(Truncated Pyramid Projection, TPP), SSP(Shpere Segment Projection), ECP(Equatorial cylindrical projection) 또는 RSP(rotated sphere projection) 등 다양한 기법이 이용될 수 있다.
도 8은 2D 투영 방법 중 등장방형도법을 나타낸 것이다.
등장방형도법은 구에 대응하는 픽셀을 2:1 비율의 직사각형으로 투영하는 방법으로, 가장 너리 사용되는 2D 변환 기법이다. 등장형도법을 이용할 경우, 구의 극으로 갈수록 2D 평면 상에서 단위 길이에 대응하는 구의 실제 길이가 짧아진다. 예컨대, 2D 평면 상의 단위 길이 양끝의 좌표가 구의 적도 부근에서는 20cm의 거리 차이에 상응하는 반면, 구의 극 부근에서는 5cm의 거리차에 상응할 수 있다. 이에 따라, 등장방형도법은, 구의 극 부근에서는 영상 왜곡이 커 부호화 효율이 낮아지는 단점이 있다.
도 9는 2D 투영 방법 중 정육면체 투영 방법을 나타낸 것이다.
정육면체 투영 방법은, 3D 데이터를 정육면체에 대응하도록 근사한 뒤, 정육면체를 2D로 투영 변환하는 것이다. 3D 데이터를 정육면체로 투영할 경우, 하나의 페이스(face)(또는 면(plane))는 4개의 페이스와 인접하도록 구성된다. 각 페이스 간 연속성이 높아, 정육면체 투영 방법은 등장방형도법에 비해 부호화 효율이 높은 이점이 있다. 3D 데이터를 2D로 투영 변환한 이후, 2D 투영 변환된 영상을 사각형 형태로 재정렬하여 부호화/복호화를 수행할 수도 있다. 2D 투영 변환된 영상을 사각형 형태로 재정렬하는 것을 프레임 재정렬 또는 프레임 패킹(Frame Packing)이라 호칭할 수 있다.
도 10은 2D 투영 방법 중 이십면체 투영 방법을 나타낸 것이다.
이십면체 투영 방법은, 3D 데이터를 이십면체에 대응하도록 근사하고, 이를 2D로 투영 변환하는 방법이다. 이십면체 투영 방법은 페이스간 연속성이 강한 특징이 있다. 아울러, 2D 투영 변환된 영상을 재정렬하는 프레임 패킹이 수행될 수도 있다.
도 11은 2D 투영 방법 중 정팔면체 투영 방법을 나타낸 것이다.
정팔면체 투영 방법은, 3D 데이터를 정팔면체에 대응하도록 근사하고, 이를 2D로 투영 변환하는 방법이다. 정팔면체 투영 방법은 페이스간 연속성이 강한 특징이 있다. 아울러, 2D 투영 변환된 영상을 재정렬하는 프레임 패킹이 수행될 수도 있다.
도 12는 2D 투영 방법 중 절삭형 피라미드 투영 변환 방법을 나타낸 것이다.
절삭형 피라미드 투영 변환 방법은, 3D 데이터를 절삭형 피라미드에 대응하도록 근사하고, 이를 2D로 투영 변환하는 방법이다. 절삭형 피라미드 투영 변환 방법 하에서, 특정 시점의 페이스는 이웃하는 페이스와 상이한 크기를 갖도록 프레임 패킹이 수행될 수 있다. 예컨대, 도 12에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스는 측면 페이스 및 Back 페이스보다 큰 크기를 가질 수 있다. 절삭형 피라미드 투영 변환 방법을 이용할 경우, 특정 시점의 영상 데이터가 커, 특정 시점의 부호화/복호화 효율이 타 시점에 비해 높은 이점이 있다.
SSP는 구를 고위도 지역, 저위도 지역 및 중위도 지역으로 나누어, 남북 2개의 고위도 지역을 2개의 원으로 매핑시키고, 중위도 지역을 ERP와 같이 직사각형으로 매핑시키는 방법을 나타낸다.
ECP는 원통 형으로 구를 매핑시키는 방법이다. 원통의 윗면 및 아랫면을 2개의 원으로 매핑시키고, 몸통을 직사각형으로 매핑시킬 수 있다.
RSP는 테니스공을 감싸는 2개의 타원 형태로 구를 매핑시키는 방법을 나타낸다.
이하, 후술되는 실시예에서는, 2D 투영 변환을 이용하여 구성된 2D 영상을 360도 투사 영상이라 호칭하기로 한다. 아울러, 후술되는 실시예에서, 특정 투사 방법을 기초로 실시예가 설명되고 있다 하더라도, 설명한 투사 방법 이외의 투사 방법에도, 후술되는 실시예가 확장 적용될 수 있다 할 것이다.
360도 투사 영상의 각 샘플은, 페이스 2D 좌표로 식별될 수 있다. 페이스 2D 좌표는, 샘플이 위치한 페이스를 식별하기 위한 인덱스 f, 360도 투사 영상에서의 샘플 그리드를 나타내는 좌표 (m, n)을 포함될 수 있다.
페이스 2D 좌표 및 3차원 좌표간 변환을 통해, 2D 투영 변환 및 영상 렌더링이 수행될 수 있다. 일 예로, 도 13은 페이스 2D 좌표 및 3차원 좌표간 변환을 설명하기 위해 예시한 도면이다. ERP에 기초하여 360도 투사 영상이 생성된 경우, 하기 수학식 1 내지 6을 이용하여, 3차원 좌표 (x, y, z) 및 페이스 2D 좌표 (f, m, n) 간 변환이 수행될 수 있다.
360도 투사 영상에서 현재 픽처는 적어도 하나 이상의 페이스를 포함할 수 있다. 이때, 페이스의 개수는 투영 방법에 따라, 1, 2, 3, 4 또는 그 이상의 자연수일 수 있다. 페이스 2D 좌표 중 f는 페이스 개수보다 같거나 작은 값으로 설정될 수 있다. 현재 픽처는 동일한 시간적 순서 또는 출력 순서(POC)를 갖는 적어도 하나 이상의 페이스를 포함할 수 있다.
또는, 현재 픽처를 구성하는 페이스의 개수는 고정적 혹은 가변적일 수 있다. 예컨대, 현재 픽처를 구성하는 페이스의 개수는 소정의 문턱값을 넘지 않도록 제한될 수 있다. 여기서, 문턱값은 부호화기 및 복호화기에서 기 약속된 고정된 값일 수 있다. 또는, 하나의 픽처를 구성하는 페이스의 최대 개수에 관한 정보를 비트스트림을 통해 시그널링할 수도 있다.
페이스들은 투영 방법에 따라, 현재 픽처를 수평 라인, 수직 라인 또는 대각 방향 라인 중 적어도 하나를 이용하여 구획함으로써 결정될 수 있다.
픽처 내 각 페이스들에는, 각 페이스들을 식별하기 위한 인덱스가 할당될 수 있다. 각 페이스는 타일(tile) 또는 슬라이스(slice) 등과 같이 병렬처리가 가능할 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 또는 인터 예측을 수행할 때, 현재 블록과 상이한 페이스에 속하는 이웃 블록은, 이용 불가능한 것으로 판단될 수 있다.
병렬 처리가 허용되지 않는 페이스들(또는 비 병렬처리 영역)을 정의하거나, 상호 의존성을 갖는 페이스들이 정의될 수도 있다. 예컨대, 병렬 처리가 허용되지 않는 페이스들 또는 상호 의존성을 갖는 페이스들은, 병렬 부호화/복호화되는 대신, 순차적으로 부호화/복호화될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록과 상이한 페이스에 속하는 이웃 블록이라 하더라도, 페이스간 병렬처리 가능 여부 또는 의존성 등에 따라, 현재 블록의 인트라 예측 또는 인터 예측 시 이용 가능한 것으로 판단될 수도 있다.
360도 투사 영상에서 인터 예측은 2D 영상의 부호화/복호화와 같이, 현재 블록의 움직임 정보에 기초하여 수행될 수 있다. 일 예로, 도 14 내지 도 16은 2D 영상에 대한 인터 예측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 2D 영상의 인터 예측 방법을 도시한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 현재 블록의 움직임 정보를 결정할 수 있다(S1410). 현재 블록의 움직임 정보는, 현재 블록에 관한 움직임 벡터, 현재 블록의 참조 픽처 인덱스 또는 현재 블록의 인터 예측 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
현재 블록의 움직임 정보는 비트스트림을 통해 시그널링되는 정보 또는 현재 블록에 이웃한 이웃 블록의 움직임 정보 중 적어도 하나를 기초로 획득될 수 있다.
도 15는 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정을 나타낸 도면이다.
현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 공간적 이웃 블록으로부터 공간적 머지 후보를 유도할 수 있다(S1510). 공간적 이웃 블록은, 현재 블록의 상단, 좌측 또는 현재 블록의 코너(예컨대, 상단 좌측 코너, 우측 상단 코너 또는 좌측 하단 코너 중 적어도 하나)에 인접한 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
공간적 머지 후보의 움직임 정보는, 공간적 이웃 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다.
현재 블록의 시간적 이웃 블록으로부터 시간적 머지 후보를 유도할 수 있다(S1520). 시간적 이웃 블록은, 콜로케이티드 픽처에 포함된 동일 위치 블록(co-located block, 콜로케이티드 블록)을 의미할 수 있다. 콜로케이티드 픽처는, 현재 블록을 포함하는 현재 픽처와 상이한 시간적 순서(Picture Order Count, POC)를 갖는다. 콜로케이트 픽처는 참조 픽처 리스트 내 기 정의된 인덱스를 갖는 픽처로 결정되거나, 비트스트림으로부터 시그널링되는 인덱스에 의해 결정될 수 있다. 시간적 이웃 블록은, 콜로케이티드 픽처 내 현재 블록과 동일한 위치 및 크기를 갖는 블록 내 임의의 블록 또는 현재 블록과 동일한 위치 및 크기를 갖는 블록에 인접한 블록으로 결정될 수 있다. 일 예로, 콜로케이티드 픽처 내 현재 블록과 동일한 위치 및 크기를 갖는 블록의 중심 좌표를 포함하는 블록, 또는, 상기 블록의 우측 하단 경계에 인접한 블록 중 적어도 하나가 시간적 이웃 블록으로 결정될 수 있다.
시간적 머지 후보의 움직임 정보는, 시간적 이웃 블록의 움직임 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 시간적 머지 후보의 움직임 벡터는, 시간적 이웃 블록의 움직임 벡터에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 시간적 머지 후보의 인터 예측 방향은 시간적 이웃 블록의 인터 예측 방향과 동일하게 설정될 수 있다. 단, 시간적 머지 후보의 참조 픽처 인덱스는, 고정된 값을 가질 수 있다. 일 예로, 시간적 머지 후보의 참조 픽처 인덱스는 '0'으로 설정될 수 있다.
이후, 공간적 머지 후보 및 시간적 머지 후보를 포함하는 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다(S1530). 만약, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 최대 머지 후보 개수보다 작은 경우, 둘 이상의 머지 후보를 조합한 조합된 머지 후보 또는 (0,0) 움직임 벡터(zero motion vector)를 갖는 머지 후보가 머지 후보 리스트에 포함될 수 있다.
머지 후보 리스트가 생성되면, 머지 후보 인덱스에 기초하여, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보 중 적어도 하나를 특정할 수 있다(S1540).
현재 블록의 움직임 정보는, 머지 후보 인덱스에 의해 특정된 머지 후보의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다(S1550). 일 예로, 머지 후보 인덱스에 의해, 공간적 머지 후보가 선택된 경우, 현재 블록의 움직임 정보는, 공간적 이웃 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다. 또는, 머지 후보 인덱스에 의해, 시간적 머지 후보가 선택된 경우, 현재 블록의 움직임 정보는, 시간적 이웃 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다.
도 16은 현재 블록에 AMVP 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정을 나타낸 도면이다.
현재 블록에 AMVP 모드가 적용되는 경우, 비트스트림으로부터, 현재 블록의 인터 예측 방향 또는 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나를 복호화할 수 있다(S1610). 즉, AMVP 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 인터 예측 방향 또는 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나는 비트스트림을 통해 부호화된 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
현재 블록의 공간적 이웃 블록의 움직임 벡터를 기초로, 공간적 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다(S1620). 공간적 움직임 벡터 후보는, 현재 블록의 상단 이웃 블록으로부터 유도된 제1 공간적 움직임 벡터 후보 및 현재 블록의 좌측 이웃 블록으로부터 유도된 제2 공간적 움직임 벡터 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상단 이웃 블록은, 현재 블록의 상단 또는 상단 우측 코너에 인접한 블록 중 적어도 하나를 포함하고, 현재 블록의 좌측 이웃 블록은, 현재 블록의 좌측 또는 좌측 하단 코너에 인접한 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 현재 블록의 좌측 상단 코너에 인접한 블록은, 상단 이웃 블록으로 취급될 수도 있고, 또는 좌측 이웃 블록으로 취급될 수도 있다.
현재 블록과 공간적 이웃 블록 사이의 참조 픽처가 상이한 경우, 공간적 움직임 벡터는 공간적 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링함으로써 획득될 수도 있다.
현재 블록의 시간적 이웃 블록의 움직임 벡터를 기초로, 시간적 움직임 벡터 후보를 결정할 수 있다(S1630). 현재 블록과 시간적 이웃 블록 사이의 참조 픽처가 상이한 경우, 시간적 움직임 벡터는 시간적 이웃 블록의 움직임 벡터를 스케일링함으로써 획득될 수도 있다.
공간적 움직임 벡터 후보 및 시간적 움직임 벡터 후보를 포함하는 움직임 벡터 후보 리스트를 생성할 수 있다(S1640).
움직임 벡터 후보 리스트가 생성되면, 움직임 벡터 후보 리스트 중 적어도 하나를 특정하는 정보에 기초하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중 적어도 하나를 특정할 수 있다(S1650).
상기 정보에 의해 특정된 움직임 벡터 후보를, 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 설정하고, 움직임 벡터 예측값에 움직임 벡터 차분값을 합하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 획득할 수 있다(S1660). 이때, 움직임 벡터 차분값은, 비트스트림을 통해 파싱될 수 있다.
현재 블록의 움직임 정보가 획득되면, 획득된 움직임 정보에 기초하여, 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다(S1420). 구체적으로, 현재 블록의 인터 예측 방향, 참조 픽처 인덱스 및 움직임 벡터에 기초하여, 현재 블록에 대한 움직임 보상이 수행될 수 있다.
도 14 내지 도 16을 통해 설명한 바와 같이, 360도 투사 영상에 대한 인터 예측은 블록 단위로 수행되고, 현재 블록의 움직임 정보에 기초하여 수행될 수 있다. 예컨대, 360도 투사 영상에 대한 인터 예측을 수행할 때, 현재 픽처 내 부호화/복호화 대상이 되는 현재 블록의 예측 블록은 참조 픽처 내 예측 블록과 가장 유사한 영역으로부터 유도될 수 있다. 이때, 현재 블록의 예측 블록을 유도하는데 이용되는 참조 픽처 내 참조 블록은 현재 블록과 동일한 페이스 또는 상이한 페이스에 위치할 수 있다.
도 17은 현재 블록의 예측 블록을 유도하는데 이용되는 참조 블록의 위치를 예시한 도면이다.
도 17에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록의 예측 블록을 유도하는데 이용되는 참조 픽처 내 참조 블록은 현재 픽처 내 현재 블록과 동일한 페이스에 존재할 수도 있고((b) 참조), 현재 픽처 내 현재 블록과 상이한 페이스에 존재할 수도 있다((c) 참조). 또는, 참조 블록은 2개 이상의 페이스에 걸쳐 있을 수도 있다((a) 참조).
참조 블록을 포함하는 참조 픽처는 현재 픽처와 시간적 순서 또는 출력 순서(POC)가 상이한 픽처일 수 있다.
또는, 현재 픽처를 참조 픽처로 이용할 수도 있다. 예컨대, 현재 블록을 포함하는 현재 픽처 내 현재 블록보다 앞서 부호화/복호화된 블록을 현재 블록의 참조 블록으로 설정할 수 있다.
도시된 예에서와 같이, 현재 블록의 예측 블록은, 현재 블록과 동일한 페이스에 포함된 참조 블록 또는 현재 블록과 상이한 페이스에 포함된 참조 블록으로부터 유도될 수 있다. 이때, 참조 블록의 위치는, 참조 픽처 내 현재 블록의 위치에 대응하는 대응 위치 블록으로부터 참조 블록 사이의 움직임 벡터를 통해 특정될 수 있다.
다른 예로, 움직임 벡터를 부호화/복호화하는데 필요한 데이터량을 감소시키기 위해, 참조 블록이 포함된 페이스를 특정하기 위한 정보 및/또는 해당 페이스 내 참조 블록의 위치를 특정하는 움직임 벡터를 이용하여, 현재 블록의 움직임 보상을 수행할 수도 있다. 참조 픽처 내 참조 블록을 포함하는 페이스를, '참조 페이스'라 호칭할 수 있다.
참조 블록이 포함된 페이스를 특정하기 위한 정보는, 참조 블록이 현재 블록과 동일한 페이스에 속하는지 여부를 나타내는 정보 및/또는 참조 블록이 포함된 페이스를 식별하기 위한 정보(예컨대, 참조 페이스 인덱스) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 1비트의 플래그를 이용하여, 참조 블록이 현재 블록과 동일한 페이스에 속하는지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 참조 페이스 인덱스를 이용하여, 참조 픽처 내 참조 블록을 포함하는 페이스를 특정할 수 있다.
도 18은 TPP 기반의 360도 투영 영상에서, 참조 페이스 인덱스에 의해 참조 블록을 포함하는 페이스가 식별되는 예를 나타낸 도면이다.
도 18에 도시된 예에서와 같이, 참조 블록이 포함된 페이스를 식별하기 위한 참조 페이스 인덱스 'mc_face_idx' (또는 'ref_face_idx')가 정의될 수 있다. 참조 페이스 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화/복호화될 수 있다.
다른 예로, 현재 블록에 이웃한 이웃 블록으로부터 참조 페이스 인덱스를 유도할 수도 있다. 예컨대, 머지 모드 하에서, 현재 블록의 참조 페이스 인덱스는 현재 블록과 병합되는 머지 후보로부터 유도될 수 있다. 반면, AMVP 모드 하에서, 현재 블록의 페이스 인덱스는 비트스트림을 통해 부호화/복호화될 수 있다.
참조 블록이 두 페이스 간 경계에 걸쳐 있는 경우, 참조 페이스 인덱스는 참조 블록의 기준 위치를 포함하는 페이스를 특정할 수 있다. 여기서, 기준 위치는, 참조 블록 내 특정 코너(예컨대, 좌측 상단 샘플)의 위치 또는 참조 블록의 중심점 등을 포함할 수 있다.
페이스 내 참조 블록의 위치는, 참조 페이스의 기준 위치로부터, 참조 블록의 기준 위치까지의 벡터 값을 기초로 특정될 수 있다. 여기서, 참조 페이스의 기준 위치는 페이스 내 특정 코너의 위치(예컨대, 좌측 상단 참조 샘플의 위치) 또는 페이스의 중심점 등일 수 있다.
또는, 현재 블록을 포함하는 페이스의 인덱스(즉, 현재 페이스 인덱스), 참조 페이스 인덱스, 현재 페이스와 참조 페이스 간의 상대적 위치 또는 페이스 내 현재 블록의 위치 등에 따라, 참조 페이스의 기준 위치를 가변적으로 결정할 수도 있다. 예컨대, 현재 블록이 제1 페이스 내 제1 위치에 존재하는 경우, 참조 페이스 내 제1 위치에 대응하는 제2 위치를 기준 위치로 결정할 수 있다. 다른 예로, 현재 페이스가 참조 페이스의 좌측에 위치하는 경우, 참조 페이스의 기준 위치는 좌측 상단 코너로 설정되고, 현재 페이스가 참조 페이스의 상단에 위치하는 경우, 참조 페이스의 기준 위치는 상단 중심으로 설정될 수 있다. 페이스 내 기준 위치에서 참조 블록까지의 움직임 벡터를 페이스 벡터(Face Vector)라 호칭할 수 있다.
움직임 벡터가 페이스 벡터인지 여부는, 현재 페이스와 참조 페이스가 동일한지 여부(즉, 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스가 동일한지 여부)에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스가 동일한 경우, 움직임 벡터는, 현재 블록으로부터 참조 블록까지의 벡터를 가리키는 것일 수 있다. 반면, 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스가 상이한 경우, 움직임 벡터는, 참조 페이스 내 기준 위치로부터 참조 블록까지의 벡터를 가리키는 것일 수 있다.
또는, 움직임 벡터가 페이스 벡터인지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 부호화/복호화될 수도 있다.
현재 블록의 움직임 벡터(예컨대, 페이스 벡터 또는 비-페이스 벡터(Non-Face Vector))는 비트스트림을 통해 부호화/복호화될 수 있다. 예컨대, 움직임 벡터 값을 그대로 비트스트림을 통해 부호화/복호화할 수 있다.
또는, 현재 블록의 인터 예측 모드에 따라, 움직임 벡터를 비트스트림을 통해 부호화/복호화하거나, 이웃 블록으로부터 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수도 있다. 예컨대, 현재 블록의 인터 예측 모드가 AMVP 모드인 경우, 현재 블록의 움직임 벡터는 차분 코딩을 이용하여 부호화/복호화될 수 있다. 여기서, 차분 코딩은, 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측값 사이의 차분을 비트스트림을 통해 부호화/복호화하는 것을 나타낸다. 움직임 벡터 예측값은, 현재 블록의 공간적/시간적 이웃 블록으로부터 유도할 수 있다. 또는, 현재 블록의 움직임 벡터는 현재 블록의 공간적/시간적 이웃 블록과 동일하게 유도될 수도 있다. 반면, 현재 블록의 인터 예측 모드가 머지 모드인 경우, 현재 블록의 움직임 벡터는, 현재 블록의 공간적/시간적 이웃 블록의 움직임 벡터와 동일하게 설정될 수 있다.
현재 블록의 움직임 벡터와 이웃 블록의 움직임 벡터가 상이한 종류일 경우, 이웃 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터 종류에 맞춰 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 움직임 벡터가 비-페이스 벡터인 반면, 이웃 블록의 움직임 벡터는 페이스 벡터인 경우, 이웃 블록과 이웃 블록의 참조 페이스 기준점 사이의 벡터 및 이웃 블록의 페이스 벡터를 이용하여, 이웃 블록의 페이스 벡터를 비-페이스 벡터로 변환할 수 있다. 현재 블록의 인터 예측 모드에 따라, 이웃 블록의 변환된 비-페이스 벡터를 기초로, 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 움직임 벡터가 페이스 벡터인지, 비-페이스 벡터인지 여부에 따라, 현재 블록의 움직임 벡터의 부호화/복호화 방법을 상이하게 결정할 수도 있다. 예컨대, 현재 블록의 움직임 벡터가 비-페이스 벡터인 경우, 이웃 블록의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도하는 반면, 현재 블록의 움직임 벡터가 페이스 벡터인 경우, 페이스 벡터 값을 그대로 비트스트림을 통해 부호화/복호화할 수도 있다.
상술한 예를 통해 설명한 바와 같이, 360도 투사 영상에서, 현재 블록과 상이한 페이스에 속한 참조 블록을 통해, 현재 블록의 움직임 보상을 수행할 수 있다. 다만, 현재 블록이 포함된 페이스와 참조 블록이 포함된 페이스의 위상, 크기 또는 모양 중 적어도 하나가 상이한 경우, 참조 페이스 내 현재 블록의 예측 블록과 정합되는 참조 블록을 탐색하기 어렵다. 예컨대, TPP 하에서, 전면(Front) 페이스와 우측(Right) 페이스는 상이한 크기 및 모양을 갖기 때문에, 전면 페이스에 속한 블록과 우측 페이스에 속한 블록 사이 유사성을 갖기 어렵다. 이에 따라, 현재 페이스와 상이한 위상, 크기 또는 모양을 갖는 참조 페이스로부터 움직임 추정 또는 움직임 보상을 수행하고자 하는 경우, 현재 페이스와 참조 페이스의 위상, 크기 또는 모양을 일치시키는 변환이 수행될 필요가 있다.
이하, 현재 블록과 참조 블록이 동일한 페이스에 속하는지 여부(또는 이들이 상호 대응하는 페이스에 속하는지 여부)에 따른, 인터 예측 수행 방법에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 19는 현재 블록과 참조 블록이 동일한 페이스에 속한 경우의 움직임 벡터를 나타낸 도면이다.
현재 블록과 참조 블록이 포함된 페이스가 동일한 경우(즉, 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스가 동일한 경우), 움직임 벡터는 2D 영상에서와 같이, 현재 블록 사이의 시작점과 참조 블록의 시작점 사이의 좌표 차이를 움직임 벡터로 사용할 수 있다.
도 20은 현재 블록과 참조 블록이 상이한 페이스에 속한 경우의 움직임 벡터를 나타낸 도면이다.
현재 블록과 참조 블록이 포함된 페이스가 상이(즉, 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스가 상이)하고, 현재 페이스와 참조 페이스 사이의 크기, 모양 또는 위상 중 적어도 하나가 상이한 경우, 참조 블록이 속한 페이스를 예측 블록이 속한 페이스의 크기, 모양 또는 위상에 맞춰 변형할 수 있다. 예컨대, 위상 변형(warping), 보간 및/또는 패딩(padding) 중 적어도 하나를 이용하여, 참조 페이스를 변환할 수 있다. 일 예로, 도 21은 참조 페이스를 현재 페이스에 맞춰 변형하는 예를 도시한 도면이다. 현재 페이스와 참조 페이스의 크기 및/또는 모양이 다른 경우, 도 21에 도시된 예에서와 같이, 참조 페이스에 위상 변형, 패딩 또는 보간을 적용하여, 참조 페이스를 현재 페이스와 동일한 크기 및/또는 모양을 갖도록 변형할 수 있다. 참조 페이스를 변형함에 있어서, 위상 변형, 패딩 및/또는 보간 중 적어도 하나가 생략될 수도 있고, 도 21에 도시된 것과 다른 순서로, 참조 페이스의 변형이 수행될 수 있다.
현재 페이스에 맞춰 변형된 참조 페이스를 움직임 보상 참조 페이스(reference face for motion compensation)라 호칭할 수 있다.
움직임 보상 참조 페이스를 기 정의된 정밀도(예컨대, 쿼터 펠 또는 정수 펠 등)로 보간할 수 있다. 보간된 움직임 보상 참조 페이스 내 현재 블록의 예측 블록과 가장 유사한 블록을 현재 블록의 예측 블록으로 생성할 수 있다. 도 20에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록의 움직임 벡터는, 현재 블록의 시작 위치와 참조 블록의 시작 위치 사이의 좌표 차를 나타낼 수 있다(즉, 비-페이스 벡터를 부호화/복호화). 도시되지는 않았지만, 움직임 보상 참조 페이스 내 기준 위치로부터 참조 블록의 시작 위치 사이의 좌표 차를 현재 블록의 움직임 벡터로 설정하는 것도 가능하다(즉, 페이스 벡터를 부호화/복호화).
도 20 및 도 21에서는, 현재 페이스의 위상, 크기 또는 모양에 맞춰 참조 페이스를 변형하는 것으로 설명하였다. 도시된 것과 반대로, 참조 페이스의 위상, 크기 또는 모양에 맞춰 현재 페이스를 변형하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 유도하는 것도 가능하다.
상술한 예에서와 같이, 현재 페이스 및 참조 페이스 사이의 위상, 크기 또는 모양 중 적어도 하나가 상이한 경우, 현재 페이스 및 참조 페이스 사이의 위상, 크기 또는 모양 중 적어도 하나를 변형하여, 인터 예측이 수행될 수 있다.
도 22는 본 발명에 따른, 360도 투사 영상 내 현재 블록의 인터 예측을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 먼저, 비트스트림으로부터 참조 페이스에 관한 정보를 복호화할 수 있다(S2210). 참조 페이스에 관한 정보가 복호화되면, 복호화된 정보를 기초로, 현재 블록과 참조 블록이 동일한 페이스에 속하는지 여부를 결정할 수 있다(S2220).
참조 페이스에 관한 정보는, 현재 블록과 참조 블록이 동일한 페이스에 속하는지 여부 또는 참조 페이스 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 현재 블록이 속한 페이스와 참조 블록이 속한 페이스가 상호 대응되는지 여부 또는 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스가 동일한지 여부를 나타내는 'isSameFaceFlag'가 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. isSameFaceFlag의 값이 1인 것은, 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스가 동일한 값을 갖는 것 또는 현재 블록이 속한 페이스와 참조 블록이 속한 페이스가 상호 대응됨을 의미할 수 있다. 반면, isSameFaceFlag의 값이 0인 것은, 현재 페이스와 참조 페이스 인덱스가 상이한 값을 갖는 것 또는 현재 블록이 속한 페이스와 참조 블록이 속한 페이스가 상호 대응되지 않음을 의미할 수 있다.
참조 페이스 인덱스는, isSameFaceFlag의 값이 0인 경우에 한하여 시그널링될 수 있다. 또는, isSameFaceFlag의 시그널링을 생략하고, 필수적으로 참조 페이스 인덱스를 시그널링하는 것도 가능하다. isSameFaceFlag의 시그널링이 생략되는 경우, 현재 페이스 인덱스와 참조 페이스 인덱스를 비교하여, 현재 블록 및 참조 블록이 동일한 페이스에 속하는지 여부를 판단할 수 있다.
현재 블록과 참조 블록이 동일한 페이스에 포함되는 것으로 판단되는 경우, 현재 블록과 참조 페이스 내 참조 블록 사이의 좌표 차를 나타내는 움직임 벡터를 획득하고(S2230), 획득된 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 보상을 수행할 수 있다(S2240).
반면, 현재 블록과 참조 블록이 상이한 페이스에 포함되는 것으로 판단되는 경우, 참조 페이스의 위상, 크기 또는 모양 중 적어도 하나를 현재 페이스에 맞춰 변형한 움직임 보상 참조 페이스를 생성할 수 있다(S2250). 움직임 벡터 참조 페이스가 생성되면, 현재 블록과 움직임 보상 참조 페이스 내 참조 블록 사이의 좌표 차를 나타내는 움직임 벡터를 획득하고, 획득된 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 보상을 수행할 수 있다.
현재 블록과 참조 블록이 상이한 페이스에 속한 경우라 하더라도, 현재 페이스 및 참조 페이스 사이의 위상, 크기 또는 모양이 동일한 경우라면, 움직임 벡터 참조 페이스를 생성하는 과정이 생략될 수 있다.
다른 예로, 참조 블록이 특정 페이스에 속하는지 여부에 기초하여, 참조 페이스를 변형할 것인지 여부를 판단할 수도 있다. 예컨대, TPP 기반의 360도 투사 영상에서는, 참조 블록이 전면 페이스에 존재하는지 여부를 나타내는 플래그를 시그널링할 수 있다. isRefInFrontFlag는 참조 블록이 전면 페이스에 존재하는지 여부를 나타내는 것으로, 그 값이 1이면, 참조 블록의 시작점이 전면 페이스에 존재함을 나타내고, 그 값이 0이면 참조 블록의 시작점이 우측, 좌측, 상단, 하단 또는 후면 페이스에 존재함을 나타낼 수 있다. 현재 블록 및 참조 블록이 모두 전면 페이스에 속한 경우, 또는 현재 블록 및 참조 블록이 모두 전면 페이스에 속하지 않은 경우에는 움직임 보상 참조 페이스를 생성하는 과정이 생략될 수 있다. 반면, 현재 블록 및 참조 블록 중 하나는 전면에 속하고 다른 하나는 전면에 속하지 않는 경우에는, 움직임 보상 참조 페이스를 생성하고, 생성된 움직임 보상 참조 페이스에서 현재 블록의 참조 블록을 특정할 수 있다.
360도 투사 영상에서 현재 블록의 움직임 보상은, 현재 블록과 동일한 페이스에 속하는 참조 블록만을 이용하도록 제한할 수도 있다. 현재 블록에 대한 움직임 추정 및 움직임 보상은, 현재 블록과 동일한 페이스에 속하는 참조 블록을 대상으로 수행될 수 있다. 예컨대, 도 17의 (c)에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록과 참조 블록이 상이한 페이스에 속하는 경우와 같은 움직임 보상은 수행되지 않을 수 있다. 참조 블록이 속한 페이스는, 참조 블록의 기준점의 위치를 기초로 판단될 수 있다. 여기서, 참조 블록의 기준점은, 참조 블록의 코너 샘플, 중심점 등일 수 있다. 예컨대, 참조 블록이 두 페이스의 경계에 걸쳐 위치하는 경우라 하더라도, 참조 블록의 기준점이 현재 페이스와 동일한 페이스에 속한 다면, 참조 블록은 현재 블록과 동일한 페이스에 속하는 것으로 판단될 수 있다.
현재 블록과 상이한 페이스에 속하는 참조 블록을 이용하여 움직임 보상을 수행할 수 있는지 여부는, 투사 방법, 페이스의 크기/형태, 페이스 간 크기 차이 등을 기초로 적응적으로 결정될 수 있다. 또는, 현재 블록과 상이한 페이스에 속하는 참조 블록을 이용하여 움직임 보상을 수행할 수 있는지 여부를 나타내는 정보(예컨대, 플래그)가 비트스트림을 통해 시그널링될 수도 있다.
현재 블록의 움직임 보상은, 현재 페이스에 대응하는 참조 페이스에 속한 픽셀의 보간, 패딩 또는 위상 변형하여 생성된 참조 블록을 기초로 수행될 수 있다. 예컨대, 참조 블록이 2개 이상의 페이스에 걸쳐 있고, 참조 블록의 기준점이 현재 페이스에 대응하는 참조 페이스에 속한 경우, 참조 블록은, 현재 페이스에 대응하는 참조 페이스(이하, 제1 페이스라 함)에 속하는 제1 영역과 현재 페이스를 벗어난 참조 페이스(이하, 제2 페이스 함)에 속하는 제2 영역을 포함할 수 있다.
이때, 제1 페이스에 포함된 샘플을 복사 또는 보간하여 제2 영역의 픽셀을 생성하거나, 제1 페이스에 포함된 샘플 및/또는 제2 페이스의 픽셀에 소정의 필터를 적용하여, 제2 영역의 픽셀을 생성할 수도 있다. 소정의 필터는 가중 필터, 평균 필터 또는 보간 필터 등을 의미할 수 있다. 필터가 적용되는 픽셀 영역은, 제1 페이스 및/또는 제2 페이스에 속한 전부 영역일 수도 있고, 일부 영역일 수도 있다. 여기서, 일부 영역은, 제1 영역 및 제2 영역이거나, 부호화기/복호화기에서 기 정의된 크기/형태의 영역일 수도 있다. 상기 필터는, 제1 페이스와 제2 페이스의 경계에 인접한 하나 또는 그 이상의 픽셀에 적용될 수 있다.
도 23은 참조 페이스에 속한 샘플을 기초로 참조 블록을 생성하는 예를 나타낸 도면이다.
도 23에 도시된 예에서와 같이, 현재 페이스에 대응하는 참조 페이스(제1 페이스)의 경계에 포함된 샘플을, 패딩(또는 복사) 및/또는 보간 하거나, 제1 페이스에 포함된 샘플과, 제1 페이스에 인접한 제2 페이스에 포함된 샘플들 사이에 필터를 적용함으로써 생성된 참조 블록을 기초로, 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다.
도 23에 도시된 예에서는, 참조 블록의 기준점이 속한 전면 페이스에 포함된 샘플을 패딩하여 패딩 영역을 생성하고, 패딩 영역에 포함된 샘플을 이용하여, 현재 블록에 대한 움직임 보상이 수행되는 것으로 도시되었다.
또는, 제1 페이스의 값을 이용하여, 제2 페이스 전부 또는 일부를 위상 변형한 움직임 참조 보상 참조 페이스를 생성한 뒤, 생성된 움직임 보상 참조 페이스를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수도 있다.
도 24는 참조 블록의 기준점이 포함된 제1 페이스에 인접한 제2 페이스를 변형하여, 움직임 보상 참조 페이스를 생성하는 예를 나타낸 도면이다.
도 24에 도시된 예에서와 같이, 참조 블록의 일부 영역을 포함하나, 참조 블록의 기준점을 포함하고 있지 않은 제2 페이스의 전부 또는 일부 영역에 대해 변형, 보간 또는 패딩 중 적어도 하나를 수행함으로써, 움직임 보상 참조 페이스를 생성할 수 있다. 이에 따라, 움직임 보상 참조 페이스에 속한 샘플을 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 보상이 수행될 수 있다.
현재 페이스에 대응하는 참조 페이스에 속한 샘플 값을 기초로 생성된 참조 블록을, 움직임 보상에 이용할 것인지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 부호화/복호화될 수도 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그로, 예컨대, 플래그의 값이 0인 것은, 현재 페이스에 대응하는 참조 페이스에 속한 샘플 값을 기초로 생성된 참조 블록을 움직임 보상에 이용하지 않음을 나타내고, 플래그의 값이 1인 것은, 현재 페이스에 대응하는 참조 페이스에 속한 샘플 값을 기초로 생성된 참조 블록을 현재 블록의 움직임 보상에 이용할 수 있음을 나타낼 수 있다.
3D 데이터의 투영 방법에 따라, 페이스 간 크기/형태는 상이할 수 있다. 예컨대, TPP 투영 방법 하에서, 전면 페이스는 잔여 페이스보다 클 수 있다. 크기가 작은 페이스는 크기가 큰 페이스에 비해 상대적으로 정보량이 작다. 이에 따라, 크기가 작은 페이스에서의 움직임 벡터 정밀도를 높여, 부호화 효율을 높일 수 있다. 즉, 참조 블록이 포함된 참조 페이스의 크기/형태에 따라, 움직임 벡터 정밀도가 적응적으로 결정될 수 있다.
예컨대, TPP 기반의 360도 투사 영상에서, 참조 블록이 전면 페이스에 속한 경우, 쿼터 펠(1/4pel)을 이용하여 움직임 보상을 수행하는 반면, 참조 블록이 전면 페이스보다 크기가 작은 우측 페이스, 좌측 페이스, 상단 페이스 또는 하단 페이스에 속한 경우에는 옥토 펠(1/8pel)을 이용하여 움직임 보상을 수행할 수 있다.
반대로, 참조 페이스의 크기가 클수록 더 작은 움직임 벡터 정밀도를 사용하고, 참조 페이스의 크기가 작을수록 더 큰 움직임 벡터 정밀도를 사용하는 것도 가능하다.
현재 페이스와 소정 페이스가 인접성을 갖는지 여부에 따라, 소정 페이스에 속한 블록이 선택적으로 현재 블록의 참조 블록으로 설정될 수 있다. 즉, 현재 페이스와 인접성을 갖지 않는 페이스는 참조 페이스로 이용될 수 없고, 해당 페이스에 속한 블록들 역시 현재 블록의 참조 블록으로 이용될 수 없다. 현재 페이스와 소정의 페이스가 인접성을 갖는지 여부는, 현재 페이스와 참조 페이스가 공간적으로 이웃하고 있는지 여부 또는 현재 페이스의 인덱스와 참조 페이스의 인덱스 사이의 차분값이 기 정의된 문턱값보다 큰지 여부 등을 기초로 결정될 수 있다. 여기서, 현재 페이스와 참조 페이스가 공간적으로 이웃하고 있는지 여부는, 3D 공간을 기준으로 판단될 수도 있고 2D 평면을 기준으로 판단될 수도 있다. 또는, 부호화기 및 복호화기에서 페이스들 사이의 인접성이 기 정의되어 있을 수도 있다.
일 예로, 3D 공간상에서, 현재 페이스와 공간적으로 이웃하지 않는 페이스는 참조 페이스로 이용할 수 없다. 예컨대, 육면체에서, 현재 페이스의 대향면에 해당하는 페이스는, 현재 페이스와 공간적으로 이웃하지 않는 바, 참조 페이스로 이용되지 않도록 설정될 수 있다.
도 25는 페이스 사이의 인접성에 따라, 참조 페이스의 가용 여부가 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 25에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 Front 페이스에 포함된 경우, 3D 공간상에서, Front 페이스의 반대편에 위치하는 Back 페이스는 현재 블록의 참조 페이스로 이용될 수 없다. 마찬가지로, Back 페이스에 포함된 블록의 움직임 보상을 수행함에 있어서, Front 페이스는 참조 페이스로 이용될 수 없다.
이는, Left 페이스와 Right 페이스 사이 및 Top 페이스와 Bottom Face 사이에도 적용될 수 있다.
만약, 현재 페이스와 인접성이 없는 페이스에 참조 블록이 포함된 경우, 현재 픽처와 다른 픽처 내 소정 위치 영역을 대신 이용하여, 움직임 보상을 수행할 수 있다. 여기서, 소정 위치 영역은, 현재 블록과 동일 위치인 블록 또는 동일 위치 블록으로부터 특정 방향으로 인접한 블록 등을 의미할 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 움직임 벡터 또는 머지 후보가 지시하는 참조 블록의 위치에 따라, 움직임 벡터, 머지 후보 또는 움직임 벡터 후보의 가용성을 판단할 수도 있다. 예컨대, 현재 블록의 움직임 벡터 또는 현재 블록의 머지 후보가 지시하는 참조 블록이 현재 페이스와 인접성을 갖지 않는 페이스에 위치하는 경우, 해당 움직임 벡터 또는 해당 머지 후보를 비가용한 것으로 결정할 수 있다. 비가용한 머지 후보는, 머지 후보 리스트에서 제외될 수 있다.
360도 영상을 2D 평면에 투영하는 경우, 투영 변환 포맷에 따라, 페이스들이 서로 상이한 방향을 가질 수 있다. 예컨대, 다면체로 근사되는 360도 영상을 2D 평면에 전개할 경우, 부호화/복호화 효율을 높이기 위해, 페이스들을 변형 또는 회전하여 프레임 패킹을 수행할 수 있다.
도 26은 큐브 맵 포맷 하에서의 360도 투영 영상을 나타낸 도면이다.
도 26에 도시된 예에서, 하단 행에 포함된 페이스들(페이스 0, 1, 2)은 상단 행에 포함된 페이스들(페이스 3, 4, 5) 대비 시계 방향으로 90도 회전된 상태인 것으로 도시되었다. 도 26에 도시된 예에서와 같이, 페이스들간 공간적 연속성을 고려하여, 페이스들을 회전하여 배치함에 따라, 페이스들이 서로 상이한 방향을 갖게 된다.
참조 페이스가 현재 페이스와 상이한 방향을 갖는 경우, 참조 페이스의 방향성에 따라, 참조 페이스 또는 참조 블록을 회전하여 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행할 수 있다. 도 27을 참조하여, 페이스간 방향성을 고려하여, 움직임 보상을 수행하는 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 27은 페이스간 방향성을 고려하여 움직임 보상을 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 현재 블록의 참조 페이스 또는 참조 블록을 특정할 수 있다(S2710). 현재 블록의 참조 페이스는, 참조 페이스 인덱스 또는, 현재 블록의 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록에 의해 특정될 수 있다.
현재 블록의 참조 페이스 또는 참조 블록이 결정되면, 현재 페이스와 참조 페이스가 동일한 방향을 갖는지 판단할 수 있다(S2720). 현재 페이스와 참조 페이스가 동일한 방향을 갖는지 여부는, 페이스의 회전과 관련된 회전 정보를 기초로 결정될 수 있다. 회전 정보는, 회전 여부, 회전 방향, 회전 각도 또는 참조 블록의 샘플을 예측 블록에 할당하는 순서/위치 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 회전 정보는 부호화기에서 부호화되어 비트스트림을 통해 시그널링될 수도 있고, 페이스간 방향성에 기초하여 유도될 수 있다.
또는, 페이스의 회전 여부 또는 회전 각도 등은 페이스의 위치에 따라 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수도 있다.
현재 페이스와 참조 페이스가 동일한 방향을 갖는 경우, 참조 페이스에 포함된 참조 블록을 이용하여, 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다(S2730).
반면, 현재 페이스와 참조 페이스가 상이한 방향을 갖는 경우, 현재 페이스와 동일한 방향을 갖도록, 참조 페이스 또는 참조 페이스에 포함된 참조 블록을 회전할 수 있다(S2740). 그리고, 회전된 참조 페이스에 포함된 참조 블록 또는 회전된 참조 블록을 이용하여, 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다(S2750).
도 28은 현재 페이스 및 참조 페이스가 상이한 방향을 갖는 경우 움직임 보상을 수행하는 예를 나타낸 도면이다.
참조 페이스 인덱스 또는 현재 블록의 움직임 벡터에 의해 참조 페이스가 특정되면, 참조 페이스가 현재 페이스와 동일한 방향을 갖는지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 도 28에 도시된 예에서, 참조 페이스(페이스 1)은, 현재 페이스(페이스 4) 대비 90도 회전된 상태이므로, 현재 페이스 및 참조 페이스가 상이한 방향을 갖는 것으로 판단될 수 있다.
현재 페이스와 참조 페이스가 서로 다른 방향을 갖는 경우, 현재 페이스와 동일한 방향을 갖도록, 참조 페이스 또는 참조 페이스에 포함된 참조 블록을 회전할 수 있다. 일 예로, 현재 페이스의 방향에 맞춰 참조 페이스를 회전한 뒤, 회전된 참조 페이스로부터 참조 블록을 획득할 수 있다. 참조 블록이 획득되면, 획득된 참조 블록을 이용하여, 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 28에 도시된 예에서와 달리, 움직임 벡터에 이해 참조 블록을 획득한 뒤, 획득된 참조 블록을 현재 페이스의 방향에 맞춰 회전할 수도 있다. 이 경우, 회전된 참조 블록을 이용하여, 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수 있다.
도 27 및 도 28을 통해 설명한 예에서는, 참조 페이스 또는 참조 블록이 현재 블록의 방향에 맞춰 회전되는 것으로 예시되었다. 도시된 예에서와 달리, 참조 픽처를 회전하거나, 현재 페이스 또는 현재 블록을 참조 페이스의 방향에 맞춰 회전함으로써 움직임 보상을 수행하는 것도 가능하다. 또는, 기 정의된 방향에 따라, 현재 페이스 및 참조 페이스를 모두 회전하는 것도 가능하다.
상술한 예에서는, 복수의 페이스로 구성된 픽쳐가 참조 픽처로 이용될 수 있는 것으로 가정하였다. 다른 예로, 각 페이스를 참조 픽처로 사용하거나, 소정 개수의 페이스 집합을 참조 픽처로 이용할 수도 있다. 또는, TPP 등에 기반한 360도 투사 영상에서는, 전면 페이스만을 참조 픽처로 이용하거나, 전면 페이스를 참조 픽처로 이용함과 동시에, 그 이외의 페이스들 집합을 참조 픽처로 이용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 블록과 상이한 페이스에 포함된 블록을 이용하여, 현재 블록의 인트라 또는 인터 예측을 수행할 수 있다. 일 예로, 현재 페이스보다 이전에 부호화/복호화된 페이스를 참조 페이스로 설정하여 현재 블록의 움직임 보상을 수행하거나, 현재 페이스보다 이전에 부호화/복호화된 페이스에 포함된 블록을 이용하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 예측 블록은, 현재 픽처 내 이미 복원된 타 페이스로부터 유도될 수 있다. 현재 픽처 내 현재 페이스와 다른 페이스로부터 현재 블록의 참조 블록을 유도하여 예측을 수행하는 것을, '페이스간 예측'이라 정의할 수 있다.
현재 블록에 대한 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 예컨대, 동일 픽처 내 타 페이스를 참조하여 움직임 보상이 수행될 수 있는지 여부를 나타내는 신택스 'inter_face_pred_flag'가 부호화될 수 있다.
상기 정보는, 시퀀스 단위, 픽처 단위 또는 슬라이스 단위 중 적어도 하나를 통해 부호화될 수 있다. 예컨대, 시퀀스 단위에서 동일 픽처 내 타 페이스를 참조하여 움직임 보상이 수행될 수 있는지 여부를 나타내는 신택스 'sps_inter_face_pred_flag'가 부호화될 수 있다. 또는, 픽처 또는 슬라이스 레벨에서, 'inter_face_pred_flag'를 정의할 수도 있다.
다른 예로, 시퀀스 또는 픽처 단위에서, 하위 레벨에 inter_face_pred_flag가 존재하는지 여부를 나타내는 정보를 부호화할 수도 있다. 예컨대, 시퀀스 단위에서, 'sps_inter_face_pred_flag를 부호화할 수 있다. sps_inter_face_pred_flag의 값이 1인 것은, 시퀀스에 포함된 픽처 또는 슬라이스 내 페이스간 예측이 허용됨을 나타내거나, 픽처 또는 슬라이스 레벨에 부호화된 inter_face_pred_flag가 존재함을 나타낼 수 있다. 반면, sps_inter_face_pred_flag의 값이 0인 것은, 시퀀스에 포함된 픽처 또는 슬라이스 내 페이스간 예측이 허용되지 않음을 나타내거나, 픽처 또는 슬라이스 레벨에서는 inter_face_pred_flag가 부호화되지 않았음을 나타낼 수 있다.
도 29는 페이스간 예측을 설명하기 위한 도면이다.
페이스간 예측이 허용되는 경우(즉, inter_face_pred_flag의 값이 1인 경우), 도 29에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록과 동일한 픽처에 속하나 현재 블록과는 상이한 페이스에 속한 참조 블록을 이용하여 움직임 보상이 수행될 수 있다.
페이스간 예측이 허용되는 경우(즉, inter_face_pred_flag의 값이 1인 경우), 이미 부호화/복호화가 완료된 페이스로부터 현재 블록의 참조 블록을 유도할 수 있다.
현재 픽처가 페이스간 예측이 허용되는 픽처인 경우라면, 현재 픽처가 참조 픽처 리스트에 추가될 수 있다. 현재 픽처를 포함하는 참조 픽처 리스트에 기초하여, 현재 블록의 인터 예측이 수행될 수 있다. 또는, 현재 픽처 내 현재 페이스보다 이전에 부호화/복호화가 완료된 페이스를 참조 픽처 리스트에 추가할 수도 있다.
참조 픽처 리스트는, 현재 픽처와 상이한 시간적 순서(POC)(또는 출력 순서)를 갖는 적어도 하나의 시간적 참조 픽처와 현재 픽처를 포함할 수 있다. 현재 픽처는 참조 픽처 리스트 내 특정 위치에 배열될 수 있다. 예컨대, 현재 픽처에는 시간적 참조 픽처 이후에 배열되거나, 참조 픽처 인덱스(refIdx) 0이 할당되도록 배열될 수 있다. 또는, 현재 픽처는, 시간적 참조 픽처를 포함하는 참조 픽처 리스트(예컨대, List 0 또는 List 1)과 별도의 참조 픽처 리스트로 관리될 수도 있다.
현재 블록의 움직임 벡터에 기초하여, 현재 페이스와 상이한 페이스에 속한 참조 블록의 위치가 결정될 수 있다.
페이스간 예측이 허용되지 않는 경우(즉, inter_face_pred_flag의 값이 0인 경우), 현재 픽처 내 현재 블록과 상이한 페이스에 속한 블록을 참조 블록으로 이용할 수 없다. 즉, 페이스간 예측이 허용되지 않는 것은, 현재 픽처를 참조 픽처로 이용할 수 없음을 나타내거나, 현재 블록과 상이한 페이스에 포함된 블록을 참조 블록으로 이용할 수 없음을 나타낸다.
다른 예로, 페이스간 예측이 허용되지 않는 것은(즉, inter_face_pred_flag이 값이 0인 경우), 현재 시퀀스 또는 현재 픽처 내 현재 블록이 속한 페이스와 동일한 페이스에 포함된 블록 또는 현재 픽처와 상이한 픽처에 포함된 블록을 이용하여 현재 블록이 움직임 보상을 수행할 수 있음을 나타낼 수 있다.
페이스간 예측의 허용 여부에 따라, 현재 픽처 내 모든 페이스를 독립적 또는 병렬적으로 부호화/복호화할 수 있는지 여부가 결정될 수 있다. 예컨대, 페이스간 예측이 허용되지 않는 경우(즉, inter_face_pred_flag의 값이 0인 경우), 현재 픽처 내 페이스들은 독립적 또는 병렬적으로 부호화/복호화될 수 있다.
페이스간 예측이 허용되는지 여부를 나타내는 정보를 페이스 단위로 부호화할 수도 있다. 일 예로, 현재 페이스와 상이한 페이스에 포함된 블록을 참조 블록으로 이용할 수 있는지 여부를 나타내는 신택스 'inter_face_pred_enabled_flag'를 페이스 단위로 부호화할 수 있다. inter_face_pred_enabled_flag의 값이 1인 것은, 현재 페이스 내 현재 블록에 대한 움직임 보상을 수행할 때, 현재 페이스와 상이한 페이스에 포함된 블록을 참조 블록으로 이용할 수 있음을 나타낸다. inter_face_pred_enabled_flag의 값이 0인 것은, 현재 페이스와 상이한 페이스에 포함된 블록을 현재 블록의 참조 블록으로 이용할 수 없음을 나타낼 수 있다.
현재 픽처 내 inter_face_pred_enabled_flag의 값이 0인 페이스는 상호 병렬적 또는 독립적으로 부호화/복호화될 수 있다.
다른 예로, 현재 페이스에서 다른 페이스의 정보를 사용하는지 여부를 나타내는 정보가 부호화될 수도 있다. 예컨대, 현재 페이스에서 다른 페이스의 정보를 사용하는지 여부를 나타내는 신택스 'inter_face_dependency_flag'가 부호화되어 시그널링될 수 있다. 여기서, 다른 페이스의 정보는, 참조 샘플, 모션 정보, 샘플 데이터, 인트라 예측 모드, 블록 파티션 정보, 변환 스킵, 변환 기법(예를 들어, DCT, DST 또는 KLT 등), 양자화 파라미터 또는 인루프 필터 관련 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. inter_face_dependency_flag의 값이 1이면, 현재 페이스와 다른 페이스로부터 현재 블록에 대한 정보를 유도할 수 있음을 나타낸다. 반면, inter_face_dependency_flag의 값이 0이면, 현재 블록에 대한 정보를 현재 페이스와 다른 페이스로부터 유도할 수 없음을 나타낸다.
예컨대, 다른 페이스로부터 참조 샘플을 유도할 수 있음을 나타내는 경우, 현재 페이스와는 상이한 페이스로부터 현재 블록의 참조 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 참조 샘플을 포함하는 참조 블록의 위치는, 현재 페이스와의 인접성을 고려하여 결정될 수 있다. 현재 페이스와 소정 페이스가 인접성을 갖는지 여부는, 현재 페이스와 참조 페이스가 공간적으로 이웃하고 있는지 여부 또는 현재 페이스의 인덱스와 참조 페이스의 인덱스 사이의 차분값이 기 정의된 문턱값보다 큰지 여부 등을 기초로 결정될 수 있다. 여기서, 현재 페이스와 참조 페이스가 공간적으로 이웃하고 있는지 여부는, 3D 공간을 기준으로 판단될 수도 있고 2D 평면을 기준으로 판단될 수도 있다. 예컨대, 360도 투사 영상에서는 인접하고 있지 않더라도, 360도 투사 영상을 3D 공간상에 역투영 변환하였을 때, 현재 페이스와 인접하는 경우라면, 현재 페이스와 인접성을 갖는 것으로 볼 수 있다.
즉, 360도 투사 영상을 3D 공간상에 역 투영변환 하였을 때, 현재 페이스와 공간적으로 이웃하는 페이스로부터 현재 블록의 참조 샘플을 유도할 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 상단 참조 샘플 또는 좌측 참조 샘플 중 적어도 하나는, 360도 투사 영상을 3D 공간상에 역 투영변환 하였을 때, 현재 페이스와 공간적으로 이웃하는 페이스로부터 유도될 수 있다. 즉, 현재 페이스와 상이한 페이스에 속한 참조 블록을 이용하여, 현재 블록의 인트라 예측이 수행될 수 있다.
또는, 타 페이스 내 현재 블록의 정보를 유도하기 위한 참조 블록의 위치는 현재 블록의 위치를 기초로 특정되거나, 움직임 벡터에 의해 특정될 수 있다.
현재 픽처 내 inter_face_dependency_flag의 값이 0인 페이스는 상호 병렬적 또는 독립적으로 부호화/복호화될 수 있다.
360도 투사 영상은 투영 기법에 따라, 복수의 페이스로 구성될 수 있다. 360도 투사 영상에 포함된 페이스의 개수는, 부호화기에서 부호화되어 비트스트림을 통해 전송될 수 있다. 즉, 페이스의 개수는 페이스 개수 정보에 따라 가변적으로 결정될 수 있다.
또는, 투영 기법에 따라, 360도 투사 영상을 구성하는 페이스의 개수가 결정될 수도 있다. 예컨대, CMP 또는 TPP 포맷이 이용되는 경우, 360도 투사 영상은 6개의 페이스로 구성되는 반면, SSP 포맷이 이용되는 경우, 360도 투사 영상은 3개의 페이스로 구성될 수 있다. 부호화기는 360도 영상의 투영 변환 기법을 나타내는 정보를 부호화하여 복호화기로 전송할 수 있다. 복호화기는, 투영 변환 기법에 따라, 360도 투사 영상 내 페이스의 개수, 위치 및/또는 크기 등을 특정할 수 있다.
페이스는, 투영 방법에 따라, 삼각형, 사각형(예를 들어, 직사각형, 직사각형, 정사각형, 사다리꼴 또는 평행 사변형 등), 기타 다각형 형태 또는 원형을 띨 수 있다. 아울러, 360도 투사 영상에 포함된 복수의 페이스 중 적어도 하나는 다른 하나와 다른 크기 및/또는 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 도 12에 예시된 TPP 포맷 하에서, Front 페이스는 타 페이스들보다 큰 크기를 가질 수 있고, Front 페이스 및 Back 페이스의 형태(정사각형)와 나머지 페이스들의 형태(사다리꼴)는 상이할 수 있다.
360도 영상을 사각형 형태의 2D 영상으로 재정렬하는 프레임 패킹을 수행함에 있어서, 페이스의 크기 및/또는 형태를 변환하는 변환 과정이 수반될 수 있다. 예컨대, 360도 영상을 2D 평면에 전개한 360도 투사 영상에 포함된 복수의 페이스 중 적어도 하나를 변환하는 프레임 패킹이 수행될 수 있다. 여기서, 변환 과정은, 페이스의 너비 또는 높이 중 적어도 하나를 재조정하는 것, 페이스를 제1 형태에서 제2 형태로 변환하는 것, 페이스를 소정 각도로 회전하는 것, 현재 페이스를 소정 위치의 페이스로 대체하는 것 등을 의미할 수 있다. 예컨대, 직사각형 또는 정사각형 형태가 아닌 페이스를 직사각형 또는 정사각형 형태로 변환하여 프레임 패킹을 수행할 수 있다. 구체적으로, 삼각형, 사다리꼴 또는 원형의 페이스를 직사각형 또는 정사각형으로 변환하여 프레임 패킹을 수행할 수 있다.
변환 과정은, 변환 대상인 현재 페이스와 주변 페이스 중 적어도 하나의 위치, 크기 또는 형태 등을 참조하여 수행될 수 있다. 아울러, 페이스의 변환은, 샘플 패딩(Sample Padding), 보간 필터링(Interpolation Filtering), 페이스 경계의 평활 필터링(Smoothing Filtering for Face Boundary) 또는 리사이징(Resizing) 등을 기초로 수행될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 페이스 변형이 수반되는 프레임 패킹 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 후술되는 실시예는, 주로 TPP 포맷을 예로 설명할 것이나, TPP 포맷이 아닌 다른 투영 변환 포맷에서도, 변환 과정을 수반하는 프레임 패킹이 수행될 수 있다할 것이다.
도 12에서는, 360도 영상을 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷을 이용하여 투영 변환하는 경우, Front 페이스 및 Back Face를 제외한 잔여 페이스들은, 사다리꼴 형태를 갖는 것으로 도시되었다. 이 경우, 페이스간 경계가 사선의 형태를 띠기 때문에, 페이스 경계에서 부호화/복호화 효율이 감소하는 문제점이 있다. 이에, 모든 페이스가 사각형을 띠는 변형된 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷을 고려할 수 있다.
도 30은 변형된 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷을 나타낸 예이다.
도 30에 도시된 예에서와 같이, Left, Right, Top 및 Bottom 페이스가 모두 직사각형 형태를 갖도록 360도 영상을 투영 변환할 수 있다. 이때, 각 페이스의 배치를 고려하여, 도 30의 (a)에 도시된 예에서와 같이, Top 및 Bottom 페이스의 크기를 Right 및 Left 페이스의 크기보다 작게 설정할 수도 있고, 도 30의 (b)에 도시된 예에서와 같이, Top 및 Bottom 페이스의 크기를 Right 및 Left 페이스의 크기보다 크게 설정할 수도 있다. 도시되지는 않았지만, Top, Bottom, Right, Left 페이스의 크기를 동일하게 설정할 수도 있다.
다른 예로, 360도 영상을 도 12에 도시된 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷으로 투영 변환하되, 사다리꼴 형태로 투영된 페이스를 직사각형 형태로 변환하는 프레임 패킹을 수행하여, 페이스간 경계가 사선을 띠는 것을 방지할 수도 있다. 예컨대, 도 12에 도시된 예에서와 같이, 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷을 이용하여 360도 영상을 투영 변환하는 경우, Left, Right, Top, bottom 페이스는 사다리꼴 형태를 띠고, 이에 따라 이들 페이스들간 경계(Face Boundary)는 사선 방향을 띠게 된다. 페이스 경계가 사선 방향을 띰에 따라, 영상의 연속성이 떨어지고, 부호화 효율이 낮아지는 단점이 발생할 수 있다. 이에, 사다리꼴 형태의 페이스를 직사각형 형태의 페이스로 변환하여 프레임 패킹을 수행할 수 있다.
도 31은 사다리꼴 형태의 페이스를 직사각형 형태로 변환하는 예를 나타낸 도면이다.
도 31에 도시된 예에서와 같이, 페이스 경계에 패딩을 수행하여, 사다리꼴 형태의 페이스를 직사각형 형태의 페이스로 변환할 수 있다. 도시된 예와 달리, 보간 또는 경계 필터 등을 이용하여 사다리꼴 형태의 페이스를 직사각형 형태의 페이스로 변환할 수도 있다. 사다리꼴 형태의 페이스를 직사각형 형태의 페이스로 변환한 뒤, 직사각형 형태의 페이스들의 크기를 조절하고, 직사각형 형태의 페이스들을 재배치하여, 360도 투영 영상을 획득할 수 있다. 도 31의 예는 한 실시예일 뿐이며, 사다리꼴 형태 페이스를 직사각형 형태 페이스로 변환하는것으로만 제한하지 않고, 투영 변환 포맷에 따라, 사각이 아닌 형태의 페이스를 사각 형태로 변환하는 것에도 적용될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 삼각형 또는 원형 페이스를 사각 형태로 변환할 수 있다.
도 32는은 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷 하에서의 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 32에 도시된 예에서와 같이, 360도 영상을 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷을 기초로 투영 변환한 뒤, 사다리꼴 형태(Trapezoid)로 투영된 Left, Right, Top 및 Bottom 페이스를 직사각형 형태로 변환하고, 변환된 페이스들을 재배치하는 프레임 패킹이 수행될 수 있다. 이때, 페이스들의 배치를 고려하여, 도 32의 (a)에 도시된 예에서와 같이, Top 및 Bottom 페이스의 크기를 Right 및 Left 페이스의 크기보다 작게 설정하거나, 도 32의 (b)에 도시된 예에서와 같이, Top 및 Bottom 페이스의 크기를 Right 및 Left 페이스의 크기보다 크게 설정할 수 있다.
또는, 변환된 페이스들을 리사이징하지 않고, 프레임 패킹을 수행할 수도 있다. 이 경우, 페이스들의 경계에서, 페이스들이 중첩 배치되는 중복 영역이 발생할 수 있다. 페이스 간 연속성을 고려하여, 중복 영역에는 가중 예측을 수행할 수 있다.
도 33은 변환된 페이스들을 리사이징하지 않는 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
사다리꼴 형태의 Top, Bottom Right 및 Left 페이스 직사각형 형태의 페이스로 변환한 뒤, 이들을 리사이징하지 않고 배치하는 경우, 이들 페이스들 사이에 중복 영역이 발생할 수 있다. 예컨대, Back 페이스를 기준으로, 변환된 Right 페이스(R') 및 변환된 Left 페이스(L')를 Back 페이스의 좌우에 배치하고, 변환된 Top 페이스(T') 및 변환된 Bottom 페이스(B')를 Back 페이스의 상하에 배치하는 경우, 변환된 Right 페이스는 변환된 Top 페이스 및 변환된 Bottom 페이스의 일부와 중첩되고, 변환된 Left 페이스는 변환된 Top 페이스 및 변환된 Bottom 페이스의 일부와 중첩된다.
이때, 페이스간 중첩 영역은, 중첩되는 페이스 간 가중 평균 값을 가질 수 있다. 예컨대, Right 페이스(R')와 Top 페이스(T') 사이의 중첩 영역은, Right 페이스(R')에 포함된 샘플들과 Top 페이스(T')에 포함된 샘플들 사이의 가중 평균값을 갖도록 설정될 수 있다. 또한, Right 페이스(R')와 Bottom 페이스(B') 사이의 중첩 영역은 Right 페이스(R')에 포함된 샘플들과 Bottom 페이스(B')에 포함된 샘플들 사이의 가중 평균값으로 설정될 수 있다.
페이스간 중첩 영역의 샘플값은, 중첩되는 페이스들에 포함되는 샘플들뿐만 아니라, Front 페이스 또는 Back 페이스 등에 포함되는 샘플들을 이용하여, 계산될 수도 있다. 예컨대, Right 페이스(R')과 Top 페이스(T') 사이의 중첩 영역은, Right 페이스(R')에 포함된 샘플들과 Bottom 페이스(B')에 포함된 샘플들 이외에도, Front 페이스에 속한 샘플들을 더 이용하여 계산된 가중 평균값으로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 중첩 영역을 형성하는 양 페이스에 포함된 샘플들에 가중 필터를 적용함으로써, 중복 영역 내 샘플의 값을 생성할 수 있다. 이때, 양 페이스에 적용되는 가중치(또는 가중 필터의 계수)는, 중복 영역 내 샘플의 위치와 무관하게 동일한 값을 가질 수 있다. 또는, 중복 영역 내 샘플의 위치를 고려하여, 각 페이스에 적용되는 가중치를 가변적으로 결정할 수도 있다. 일 예로, 가중 필터의 계수는, 샘플 간 거리에 기초하여, 유도되거나, 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 고정값을 가질 수 있다.
또한, 복수의 중첩 영역에서 동일한 가중 필터를 사용할 수도 있고, 또는, 복수의 중첩 영역에서 상이한 가중 필터를 사용하는 것도 가능하다.
중첩 영역의 샘플값을 계산하기 위한 필터 관련 정보가 부호화되어 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 여기서, 필터 관련 정보는, 가중 필터를 적용할 것인지 여부, 필터가 적용되는 페이스를 식별하기 위한 정보, 필터의 계수, 필터의 길이 또는 필터이 강도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도시된 예에서와 달리, 중첩 영역을 형성하는 페이스 중 어느 하나의 샘플값을 중첩 영역의 샘플값으로 설정할 수도 있다. 일 예로, Right 페이스(R')과 Top 페이스(T') 사이의 중첩 영역을, Right 페이스(R')의 샘플값으로 설정하거나, Top 페이스(T')의 샘플값으로 설정할 수 있다.
페이스들이 중첩영역을 형성하지 않는 경우에도, 페이스간 경계 또는 경계를 포함하는 소정의 영역에 가중 필터를 적용할 수도 있다. 직사각형으로 변환된 형태의 페이스가 아닌 사다리꼴 형태의 페이스를 이용하여 360도 투영 영상을 생성하는 경우에도, 페이스들의 경계 또는 경계를 포함하는 소정의 영역에 가중 필터를 적용할 수 있다.
도 12, 도 30 내지 도 33을 통해 설명한 절삭형 피라미드 투영 변환 포맷 하에서, Back 페이스는 4개 경계 모두에서 주변 페이스와 인접해 있으나, Front 페이스는 단 하나의 경계에서만 타 페이스와 인접하게 된다. 이에 따라, Back 페이스 경계에서는 영상의 불연속성이 상대적으로 작아 부호화/복호화 효율이 높은 반면, Front 페이스 경계에서는 영상의 불연속성이 상대적으로 높아 부호화/복호화 효율이 낮은 단점이 있다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해, Front 페이스를 2개의 서브 페이스로 나눈 뒤, 서브 페이스를 재배열하는 프레임 패킹을 수행할 수 있다.
도 34는 Front 페이스를 2개의 서브 페이스로 분할한 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
Front 페이스를 2개의 서브 페이스(Front 0, Front 1)으로 나눈 뒤, 어떠한 페이스와도 인접하지 않는 서브 페이스(Front 0)를 다른 서브 페이스(Front 1)의 반대편으로 배치하는 프레임 패킹을 수행할 수 있다. 예컨대, 도 32의 (a) 내지 (c)에 도시된 예에서와 같이, 서브 페이스 Front 1은 Right 페이스에 인접하도록 배치하고, 서브 페이스 Front 0는 Left 페이스에 인접하도록 배치할 수 있다.
다른 예로, Front 페이스 또는 Back 페이스 중 적어도 하나가 적어도 2개의 페이스와 연속되도록 프레임 패킹을 수행할 수도 있다. 이를 위해, Front 페이스 및 Back 페이스의 크기를 동일하게 구성하고, Left, Right, Top, Bottom 페이스를 크기가 동일한 사각형 형태로 구성할 수 있다.
도 35은 Front 페이스 또는 Back 페이스 중 적어도 하나가 2개의 페이스와 연속되는 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 35의 (a) 및 (b)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스 및 Back 페이스를 크기가 동일하도록 설정하고, Left, Right, Top, Bottom 페이스는 크기가 동일한 정사각형 형태로 구성할 수 있다. 그리고, Front 페이스 또는 Back 페이스 중 어느 하나가 Left, Right, Top, Bottom 페이스 중 2개와 연속하도록 페이스들을 배치할 수 있다. 도 35의 (a)에서는, Front 및 Back 페이스가 연속적으로 배치되고, Back 페이스가 Left 및 Bottom 페이스에 연속하도록 배치된 예가 도시되었다. 또는, Front 페이스는 Left, Right, Top, Bottom 페이스 중 2개와 연속하도록 배치하고, Back 페이스는 나머지 2개와 연속하도록 배치할 수도 있다. 도 35의 (b)에서는, Front 페이스가 Left 및 Bottom 페이스에 연속하고, Back 페이스가 Top 및 Right 페이스에 연속하도록 배치된 예가 도시되었다. 도 35에 도시된 Left, Right, Top, Bottom 페이스의 위치는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것에 불과하며, 도시된 것과 다르게 이들 페이스를 배치할 수도 있다.
다른 예로, Front 페이스 또는 Back 페이스 중 적어도 하나가 적어도 4개의 페이스와 연속되도록 프레임 패킹을 수행할 수도 있다. 이를 위해, Front 페이스 및 Back 페이스의 크기를 동일하게 구성하고, Left, Right, Top, Bottom 페이스를 수직 또는 수평 방향으로 일렬로 배열할 수 있다.
도 36은 Front 페이스 또는 Back 페이스 중 적어도 하나가 4개의 페이스와 연속되는 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 36의 (a) 및 (b)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스 및 Back 페이스를 크기가 동일하도록 설정하고, Left, Right, Top, Bottom 페이스는 크기가 동일한 사각형 형태로 구성할 수 있다. 또한, Left, Right, Top, Bottom 페이스를 위에서 아래로 연속하여 배열할 수 있다. 그리고, 도 36의 (a)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스 또는 Back 페이스 중 어느 하나가 Left, Right, Top, Bottom 페이스와 연속하도록 페이스들을 배치할 수 있다.
또는, 도 36의 (b)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스 및 Back 페이스를 각각 Left, Right, Top, Bottom 페이스들의 양측에 배치할 수도 있다. 도 36에 도시된 Left, Right, Top, Bottom 페이스의 위치는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것에 불과하며, 도시된 것과 다르게 이들 페이스를 배치할 수도 있다.
다른 예로, Left, Right, Top 및 Bottom 페이스를 2개 서브 페이스로 파티셔닝한 뒤, 각 서브 파티션을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 프레임 패킹을 수행할 수 있다.
도 37은 Right, Left, Top, Bottom 페이스를 2개의 서브 페이스로 파티셔닝한 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 37에 도시된 예에서와 같이, Right, Left, Top, Bottom 페이스를 각각 수직 또는 수평 방향의 2개의 파티션으로 분할할 수 있다. 그리고, 각 페이스 사이의 연속성을 고려하여, 각 서브 파티션을 회전 또는 플립(flip)하고, 회전 또는 플립된 서브 파티션을 재배치하는 프레임 패킹을 수행할 수 있다. 이때, 서브 파티션의 회전 방향 또는 회전 각도 중 적어도 하나는 서브 파티션의 위치 별로 상이할 수 있다. 또는, 주변 페이스와의 연속성을 고려하여, 주변 페이스의 회전 방향 또는 각도에 종속적으로, 서브 파티션의 회전 방향 또는 회전 각도를 결정할 수도 있다.
도 37에 도시되지는 않았지만, Front 페이스도 서브 파티션으로 분할한 뒤, 분할된 서브 파티션을 회전, 플립 또는 재배치하여 프레임 패킹을 수행할 수도 있다.
다른 예로, Left, Right, Top 및 Bottom 페이스를 각각 2개 서브 페이스로 파티셔닝한 뒤, 서브 페이스 중 하나는 Front 페이스와 인접하도록 배치하고, 다른 하나는 Back 페이스와 인접하도록 배치하는 프레임 패킹을 수행할 수도 있다.
도 38 및 도 39는 Right, Left, Top 및 Bottom 페이스를 2개의 서브 페이스로 파티셔닝한 프레임 패킹 방법을 나타낸 도면이다.
도 36에 도시된 예에서와 같이, Right, Left, Top 및 Bottom 페이스를 각각 2개의 서브 파티션으로 분할할 수 있다. 이때, Right, Left, Top, Bottom 페이스 각각은, Back 페이스에 연속인 영역과 Front 페이스에 연속인 영역으로 분할될 수 있다. 이들 페이스들이 2개의 서브 페이스들로 분할되면, 서브 페이스 중 하나는 Back 페이스와 인접하도록 구성하고, 다른 하나는 Front 페이스와 인접하도록 구성하는 프레임 패킹을 수행할 수 있다.
분할된 각 서브 페이스들은, 직사각형 형태로 변환될 수도 있다. 예컨대, 도 39에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스에 인접한 4개의 서브 페이스 Right 0, Left 0, Top 0 및 Bottom 0와, Back Face에 인접한 4개의 서브 페이스 Right 1, Left 1, Top 1 및 Bottom 1을 사다리꼴 형태에서 직사각형 형태로 변환할 수 있다. 이때, 각 서브 페이스는 상호 중첩되지 않도록 리사이징되어 배치될 수도 있고, 또는, 도 33을 통해 설명한 예에서와 같이 중첩 영역이 발생하도록 배치될 수도 있다.
상술한 실시예들은, 절삭된 피라미드 투영 포맷을 예로 들어 설명되었으나, 본 발명이, 해당 투영 포맷에 한정적으로 적용되는 것은 아니다. 본 발명은, CMP, ISP, OHP, TPP, SSP, ECP 또는 RSP 등 복수개의 페이스로 구성되는 다양한 투영 변환 포맷에 적용될 수 있다. 예컨대, ISP 또는 OHP의 경우, 삼각형의 페이스를 사각형의 페이스로 변환하여 프레임 패킹이 수행될 수 있고, SSP, ECP 또는 RSP의 경우, 원형의 페이스를 사각형의 페이스로 변환하는 프레임 패킹이 수행될 수 있다.
페이스간 부호화/복호화 순서는 기 정의된 소정의 순서로 수행될 수 있다. 기 정의된 순서는, 픽처 내 소정 위치의 페이스(예컨대, 픽처의 좌측 상단 샘플을 포함하는 페이스)로부터 소정 방향을 따르는 것일 수 있다. 또는, 기 정의된 순서는, 페이스의 크기에 따라 결정될 수도 있다. 예컨대, 페이스들의 크기 순대로 부호화/복호화 순서가 정의되거나, 페이스들 중 가장 큰 것들로부터 소정 방향을 따르는 부호화/복호화 순서가 정의될 수도 있다.
시퀀스 또는 픽처 단위로, 기 정의된 소정의 순서를 선택적으로 사용할 수도 있다. 이 경우, 시퀀스 또는 픽처 레벨에서 부호화/복호화 순서를 결정하기 위한 정보가 시그널링될 수 있다.
도 40은 큐브 맵에 기반한 360도 투사 영상의 부호화/복호화 순서를 나타낸 도면이다.
360도 투사 영상에 포함된 페이스들의 부호화/복호화 순서는, 지그재그 스캔(Zigzag scan), 수평 스캔(Vertical scan) 또는 수평 횡단 스캔(Vertical traverse scan) 중 적어도 하나를 따를 수 있다.
도 41은 TPP에 기반한 360도 투사 영상의 부호화/복호화 순서를 나타낸 도면이다.
360도 투사 영상에 포함된 페이스들의 부호화/복호화 순서는, Front 페이스를 시작으로 소정 방향을 따라 진행될 수 있다. 예컨대, 도 37의 (a)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스를 시작으로, Right, Top, Back, Bottom, Left 페이스의 순으로 부호화/복호화가 진행되거나, Front 페이스를 시작으로, Right, Top, Left, Bottom, Back 페이스의 순으로 부호화/복호하가 진행될 수도 있다.
Right, Top, Left, Bottom, Back 페이스의 배열 순서가 도 37의 (a) 및 (b)에 도시된 예와 다른 경우, 도 37의 (a) 또는 (b)에 도시된 화살표의 순으로 부호화/복호화가 진행될 수 있다.
도 42 및 도 43은 변형된 TPP에 기반한 360도 투사 영상의 부호화/복호화 순서를 나타낸 도면이다.
360도 투사 영상에 포함된 페이스들의 부호화/복호화 순서는, 페이스의 배열 순서에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 예컨대, 도 38의 (a)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스를 시작으로, 수직 방향으로 부호화/복호화를 진행하거나(즉, Right, Top, Back, Bottom, Left 페이스 순), 도 38의 (b)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스를 시작으로, 다이아몬드 형태로 부호화/복호화를 진행할 수 있다(즉, Right, Top, Left, Bottom, Back 페이스 순).
또는, 도 39의 (a)에 도시된 예에서와 같이, Front 페이스를 시작으로 수평 방향으로 부호화/복호화를 진행하거나(즉, Top, Right, Back, Left, Bottom 페이스 순), 도 39의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 수직 방향으로 부호화/복호화를 진행할 수 있다(즉, Top, Right, Bottom, Back, Left 페이스 순).
도 40 내지 도 43에 도시된 부호화/복호화 순서는, 본 발명의 일 실시예를 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 투영 변환 방법에 따라, 다양한 종류의 부호화/복호화 순서가 정의되어 사용될 수 있다.
상술한 실시예는 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 이는 발명의 시계열적 순서를 한정한 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 수행되거나 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 실시예에서 블록도를 구성하는 구성요소(예를 들어, 유닛, 모듈 등) 각각은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 복수의 구성요소가 결합하여 하나의 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 상술한 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 영상을 부호화/복호화할 수 있는 전자 장치에 적용될 수 있다.
Claims (14)
- 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 결정하는 단계;상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부에 따라, 현재 블록의 참조 블록을 결정하는 단계; 및상기 참조 블록을 이용하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 페이스간 예측이 허용되는 경우, 상기 현재 블록의 참조 픽처 리스트는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
- 제2 항에 있어서,상기 현재 픽처가 상기 현재 블록의 참조 픽처 리스트로 선택된 경우, 상기 현재 블록의 참조 블록은, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 페이스와 상이한 페이스에 속한 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
- 제1 항에 있어서,비트스트림으로부터 복호화되는 플래그 정보에 기초하여, 상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
- 제4 항에 있어서,상기 플래그는, 상기 현재 픽처 내 페이스 단위로 부호화되어 시그널링되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
- 제1 항에 있어서,상기 페이스간 예측이 허용되는 경우, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 페이스와 인접성을 갖는 타 페이스로부터 상기 참조 블록이 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
- 제6 항에 있어서,상기 타 페이스는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처를 3차원 공간상에 역 투영 변환하였을 때, 상기 현재 페이스와 인접하는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
- 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 결정하는 단계;상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부에 따라, 현재 블록의 참조 블록을 결정하는 단계; 및상기 참조 픽처 리스트를 이용하여, 상기 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 페이스간 예측이 허용되는 경우, 상기 현재 블록의 참조 픽처 리스트는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
- 제9 항에 있어서,상기 현재 픽처가 상기 현재 블록의 참조 픽처 리스트로 선택된 경우, 상기 현재 블록의 참조 블록은, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 페이스와 상이한 페이스에 속한 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 페이스간 예측이 허용되는지 여부를 나타내는 플래그를 비트스트림을 통해 부호화하는 단계를 더 포함하는, 영상 부호화 방법.
- 제11 항에 있어서,상기 플래그는, 상기 현재 픽처 내 페이스 단위로 부호화되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 페이스간 예측이 허용되는 경우, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 페이스와 인접성을 갖는 타 페이스로부터 상기 참조 블록이 유도되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
- 제13 항에 있어서,상기 타 페이스는, 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처를 3차원 공간상에 역 투영 변환하였을 때, 상기 현재 페이스와 인접하는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
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