WO2018128223A1 - 영상 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치 Download PDF

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박내리
남정학
임재현
김승환
서정동
이재호
장형문
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Definitions

  • the present invention relates to an image coding technique, and more particularly, to an image decoding method and apparatus in an image coding system.
  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving inter prediction efficiency.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for updating a corresponding block of a current block.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for deriving a motion vector of a current block based on a motion vector of an updated corresponding block of the current block.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for constructing a merge candidate list or an MVP candidate list of a current block based on a motion vector of an updated corresponding block of the current block.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus.
  • the method derives a corresponding block corresponding to a current block of a current picture, wherein the corresponding block is located in a collocated picture, deriving a motion vector of the corresponding block, and a motion vector of the corresponding block. Is scaled based on a first time distance and a second time distance, wherein the first time distance is a difference between a POC value of the same position picture and a POC value of a reference picture of the corresponding block.
  • the second time distance is a difference between the POC value of the same position picture and the POC value of the current picture including the current block, and the motion vector modified based on the scaled motion vector and the position of the current block. And deriving a motion vector of the current block based on the modified motion vector. .
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus may further include an entropy decoding unit for receiving information indicating a prediction mode for the current block, a corresponding block corresponding to the current block, a motion vector of the corresponding block, and a motion vector of the corresponding block.
  • Scale based on a first time distance and a second time distance, derive a modified motion vector based on the scaled motion vector and the position of the current block, and based on the modified motion vector
  • a prediction unit for deriving a motion vector of a current block, wherein the corresponding block is located in a collocated picture, and the first time distance is a reference to a picture order count (POC) value of the co-located picture and the corresponding block.
  • POC picture order count
  • a video encoding method performed by an encoding apparatus derives a corresponding block corresponding to a current block of a current picture, wherein the corresponding block is located in a collocated picture, deriving a motion vector of the corresponding block, and a motion vector of the corresponding block. Is scaled based on a first time distance and a second time distance, wherein the first time distance is a difference between a POC value of the same position picture and a POC value of a reference picture of the corresponding block.
  • the second time distance is a difference between the POC value of the same position picture and the POC value of the current picture including the current block, and the motion vector modified based on the scaled motion vector and the position of the current block. Deriving, and deriving a motion vector of the current block based on the modified motion vector, and predicting the current block. Characterized in that it comprises the step of encoding and outputs the information.
  • a video encoding apparatus derives a corresponding block corresponding to the current block, derives a motion vector of the corresponding block, and scales the motion vector of the corresponding block based on a first time distance and a second time distance.
  • a predictor which derives a modified motion vector based on the scaled motion vector and the position of the current block, and derives a motion vector of the current block based on the corrected motion vector, and predicts the current block.
  • an entropy encoding unit configured to encode and output information about the corresponding information, wherein the corresponding block is located in a colocated picture, and the first time distance is a reference to a picture order count (POC) value of the same location picture and the corresponding block.
  • POC picture order count
  • the motion information of the current block can be derived more accurately, thereby eliminating or reducing the amount of data for the motion information of the current block, and improving the overall coding efficiency.
  • a corresponding block of the current block in inter prediction of a current block, can be updated, and motion information of the current block can be derived more accurately based on the updated motion information, thereby improving prediction accuracy of the current block. Can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG 3 shows an example of a method of deriving the TMVP for the current block.
  • FIG. 4 illustrates an example of a difference between a position of a current block generated when a motion vector of the current block is derived based on a corresponding block at a fixed position and a position at which the motion vector of the corresponding block is projected onto the current picture.
  • FIG. 5 illustrates an example of a method of updating a location of the corresponding block.
  • FIG. 6 illustrates another example of a method of updating a location of the corresponding block.
  • FIG. 7 illustrates an example of deriving motion vectors of blocks included in a specific area of a predetermined size including the updated corresponding block and neighboring blocks of the updated corresponding block.
  • FIG. 8 illustrates an example of deriving motion vectors of blocks included in a specific area having the same size as the size of the current block including the updated corresponding block.
  • FIG. 9 schematically illustrates a video encoding method by an encoding device according to the present invention.
  • FIG. 10 schematically illustrates a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • a picture generally refers to a unit representing one image of a specific time zone
  • a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • a pixel or a pel may refer to a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component, or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • a unit represents the basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of the picture and information related to the region.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as block or area in some cases.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video encoding apparatus 100 may include a picture divider 105, a predictor 110, a subtractor 115, a transformer 120, a quantizer 125, a reordering unit 130, An entropy encoding unit 135, an inverse quantization unit 140, an inverse transform unit 145, an adder 150, a filter unit 155, and a memory 160 are included.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be a coding unit block (CU), a prediction unit (PU), or a transform unit (TU).
  • a coding unit is a unit block of coding and may be split from a largest coding unit (LCU) into coding units of a deeper depth along a quad-tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • SCU smallest coding unit
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a block partitioning from the coding unit block and may be a unit block of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit block, and may be a unit block for deriving a transform coefficient and / or a unit block for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the current picture may be divided according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure.
  • the coding unit, the prediction unit, and the transform unit may be used without being divided, and in this case, the integrated unit may be called a coding unit.
  • the final coding unit may be square or non-square.
  • the prediction unit 110 may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a prediction block including prediction samples of the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block can be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be encoded (entropy) and output in the form of a bitstream.
  • the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • Reference pictures included in a reference picture list may be sorted based on a difference in a picture order count (POC) between a current picture and a corresponding reference picture.
  • POC picture order count
  • the subtraction unit 115 generates a residual sample which is a difference between the original sample and the prediction sample.
  • residual samples may not be generated as described above.
  • the transform unit 120 generates a transform coefficient by transforming the residual sample in units of transform blocks.
  • the transform unit 120 may perform the transformation according to the size of the transform block and the prediction mode applied to the coding block or the prediction block that spatially overlaps the transform block. For example, if intra prediction is applied to the coding block or the prediction block that overlaps the transform block, and the transform block is a 4 ⁇ 4 residual array, the residual sample uses a discrete sine transform (DST). In other cases, the residual sample may be transformed by using a discrete cosine transform (DCT).
  • DST discrete sine transform
  • DCT discrete cosine transform
  • the quantization unit 125 may quantize the transform coefficients to generate quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 130 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 130 may reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. Although the reordering unit 130 has been described in a separate configuration, the reordering unit 130 may be part of the quantization unit 125.
  • the entropy encoding unit 135 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 135 may encode information necessary for video reconstruction other than the quantized transform coefficients (for example, a value of a syntax element) together or separately. Entropy encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • NAL network abstraction layer
  • the inverse quantization unit 140 inverse quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 125, and the inverse transform unit 145 inversely transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 135 to obtain a residual sample.
  • the adder 150 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 150 has been described in a separate configuration, the adder 150 may be part of the predictor 110.
  • the filter unit 155 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset to the reconstructed picture. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offset, the artifacts of the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample basis and may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the filter unit 155 may apply an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed picture. ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • ALF adaptive loop filter
  • the memory 160 may store information necessary for reconstruction picture or encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 155.
  • the stored reconstructed picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, a reordering unit 220, an inverse quantization unit 230, an inverse transform unit 240, a predictor 250, and an adder 260. , A filter unit 270, and a memory 280.
  • the video decoding apparatus 200 may reconstruct the video in response to a process in which the video information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be a coding unit block, a prediction unit block, or a transform unit block.
  • the coding unit block may be divided along the quad tree structure from the largest coding unit block as a unit block of decoding.
  • the prediction unit block is a block partitioned from the coding unit block and may be a unit block of sample prediction. In this case, the prediction unit block may be divided into sub blocks.
  • the transform unit block may be divided along the quad tree structure from the coding unit block, and may be a unit block for deriving a transform coefficient or a unit block for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream and output information necessary for video reconstruction or picture reconstruction. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements required for video reconstruction, and transform coefficients for residuals. Can be output.
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements required for video reconstruction, and transform coefficients for residuals. Can be output.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information and decoding information of neighboring and decoding target blocks or information of symbols / bins decoded in a previous step.
  • the context model may be determined using the context model, the probability of occurrence of a bin may be predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin may be performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. have.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bean after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit 230, and the residual value on which the entropy decoding has been performed by the entropy decoding unit 210, that is, the quantized transform coefficient, is used as a reordering unit ( 220).
  • the reordering unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a two-dimensional block.
  • the reordering unit 220 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus. Although the reordering unit 220 has been described in a separate configuration, the reordering unit 220 may be a part of the quantization unit 230.
  • the inverse quantization unit 230 may output the transform coefficients by inversely quantizing the transform coefficients quantized based on the (inverse) quantization parameter.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 240 may induce residual samples by inversely transforming the transform coefficients.
  • the prediction unit 250 may perform prediction on the current block and generate a prediction block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 250 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 250 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction based on the information about the prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating a prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether to apply inter prediction or intra prediction may be determined in units of CUs.
  • a prediction mode may be determined and a prediction sample may be generated in PU units
  • intra prediction a prediction mode may be determined in PU units and a prediction sample may be generated in TU units.
  • the prediction unit 250 may derive the prediction sample for the current block based on the neighbor reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 250 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 250 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified on the reference picture by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 250 may induce a prediction sample for the current block by applying any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode.
  • motion information required for inter prediction of the current block provided by the video encoding apparatus for example, information about a motion vector, a reference picture index, and the like may be obtained or derived based on the prediction information.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the predictor 250 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and may use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of the temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated by using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected from the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the information about the prediction may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the prediction unit 250 may derive the motion vector of the current block by using the merge index.
  • a motion vector predictor candidate list may be generated using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block which is a temporal neighboring block.
  • the prediction information may include a prediction motion vector index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list.
  • the prediction unit 250 may select the predicted motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the motion vector index.
  • the prediction unit of the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the output vector in a bitstream form. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the prediction unit 250 may obtain a motion vector difference included in the information about the prediction, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit may also obtain or derive a reference picture index or the like indicating a reference picture from the information about the prediction.
  • the adder 260 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 260 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 260 is described in a separate configuration, the adder 260 may be part of the predictor 250.
  • the filter unit 270 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 280 may store information necessary for reconstruction picture or decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 270.
  • the memory 280 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 280 may output the reconstructed picture in an output order.
  • the motion vector of the neighboring block of the current block is derived as a motion vector predictor (MVP)
  • MVP motion vector predictor
  • the amount of information on the motion vector difference (MVD) of the current block is determined.
  • methods for improving the accuracy of the MVP may be applied.
  • methods for deriving an MVP similar to the motion vector of the current block may be applied.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block present in the current picture and spatially adjacent to a spatial neighboring block and a reference picture and temporally neighboring temporal neighboring blocks.
  • the MVP of the temporal neighboring block may be referred to as a temporal motion vector predictor (TMVP), and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • TMVP temporal motion vector predictor
  • colPic collocated picture
  • a corresponding block of a specific position in the same position picture corresponding to the current block may be derived as the temporal neighboring block, and the motion vector of the temporal neighboring block may be used as the MVP.
  • the corresponding block may be a block around a lower right corner of a collocated block in the same position picture, or a center lower right block.
  • the corresponding block may be called a collocated prediction block (colPB) or a collocated prediction unit (colPu).
  • the collocated block may refer to a block having the same position and size as the current block on the same position picture.
  • the corresponding block may correspond to one block positioned in a predetermined area based on the lower right corner peripheral block or the center lower right block.
  • the corresponding block may be the upper left block of the 16 ⁇ 16 area covering the upper left corner sample block or the upper left sample position of the center lower right block.
  • the corresponding block may be the upper left block of the 4x4 region covering the upper right corner sample block or the upper left sample position of the center lower right block.
  • a motion vector of the current block may be derived based on the motion vector of the corresponding block determined based on the current block, but neighboring blocks of the current block including the current block have motion vectors. Therefore, the motion vector of the corresponding block determined based on the current block may not indicate a reference block for the current block, and when considering the movement of the object, the motion vector of the corresponding block is determined in the same position picture based on the position of the current block.
  • the neighboring blocks than the corresponding block may have a motion vector similar to the motion vector of the current block. That is, the motion vector of the corresponding block derived without considering the motion information of the neighboring blocks may not indicate a reference block for the current block.
  • the position of the corresponding block is updated to derive the motion vector of the current block reflecting the motion information of the current block and the neighboring blocks, and the position of the corresponding block is updated through the updated motion information of the corresponding block.
  • the corresponding block may be derived as a block around the lower right corner of the same location block 340 in the same location picture 320, and the motion vector 360 of the corresponding block 360 may include the collMv. Can be derived as the MVP of the current block.
  • the corresponding block may be derived to the center lower right block 350 of the same location block 340.
  • 3 illustrates an example in which the lower right block of the center of the same location block 340 is derived as the corresponding block 350 for convenience of description. Referring to FIG.
  • the motion vectors 360 and colMv of the corresponding block 350 positioned at the lower right end of the center of the same location block 340 in the same location picture 320 may correspond to the same location picture 320 and the same. It may be scaled based on a first time distance between the reference picture 300 of the corresponding block 350 and a second time distance between the co-located picture 320 and the current picture 310. In detail, the coding apparatus may derive a scaled collocated motion vector (scaledcolMv) by scaling the colMv 360 by the ratio of the distance between the first time distance and the second time distance.
  • scaledcolMv scaled collocated motion vector
  • the first time distance may be a difference between a picture order count (POC) value of the same position picture 320 and a POC value of the reference picture 300 of the corresponding block 350
  • the second time distance may be It may be a difference between the POC value of the co-located picture 320 and the POC value of the current picture 310.
  • POC picture order count
  • the motion information of the neighboring block adjacent to the current block 330 or the corresponding block 350 may be reflected.
  • the reference block derived based on the scaledcolMv 370 may not be the best reference block for deriving the prediction block of the current block.
  • the coding apparatus may determine a motion vector 460 (colMv) of the corresponding block 450. Deriving a specific position 480 on the current picture 410 derived from the colMv 460 by scaling to a distance ratio of the first time distance and the second time distance and mirroring the current picture 410. can do.
  • the specific position 480 may be derived by projecting the colMv 460 onto the current picture 410 instead of the reference picture 420 of the corresponding block 450.
  • the coordinate value of the specific location 480 may be represented as (xCurPic, yCurPic), and the distance ratio may be derived as a value obtained by dividing the second time distance by the first time distance.
  • a method of updating the position of the corresponding block may be applied to derive an optimal reference block for the current block.
  • the coding apparatus instead of deriving the motion vector 560 of the corresponding block 550 at the previously determined position as the MVP of the current block 530, the coding apparatus optimizes the position of the corresponding block 550.
  • the updated corresponding block 590 of the position may be derived by updating to the position having the vector, and the motion vector of the updated corresponding block 590 may be derived as the MVP.
  • the corresponding block 550 at an existing predetermined position may be called an initial collocated prediction block (colPB) or an initial collocated prediction unit (colPU).
  • the coding apparatus may project the motion vector 560 of the initial colPB 550 to the current picture 530, and indicate the position at which the projected motion vector 570 represents the current block 530. You can determine if you are pointing. That is, the coding apparatus may scale the motion vector 560 of the initial colPB 550 based on the distance ratio of the first time distance and the second time distance, and adjust the scaled motion vector 570. It may be determined whether the current block 530 is indicated by mirroring the current picture 510. Here, when the corresponding block 550 is derived to the center lower right block 550 of the same position block 540, the position representing the current block 530 may be predetermined as a specific position.
  • the current block A position indicating 530 may be a top left sample position of a block around a bottom right corner of the current block.
  • the upper left side of the block or any other predefined specific position may be used as the position representing the block.
  • the coding device determines the position of the current block 530 and the specific position 580 of the block pointed to by the projected motion vector 570.
  • the updated corresponding block 590 may be derived based on the difference from.
  • the coding apparatus may derive the block of the position moved by the difference from the position of the initial colPB 550 in the same position picture 520 to the updated corresponding block 590, and the updated corresponding block 590. ) May be derived as the TMVP of the current block.
  • the corresponding blocks 630 and colPB of a predetermined location may be derived from the lower right block 630 of the same location block 620 in the same location picture 610.
  • the specific location representing block 615 may be the upper left sample position of the lower right center block 625 of the current block 615.
  • the coding apparatus may scale colMv 635, which is a motion vector of the corresponding block 630, based on the distance ratio between the first time distance and the second time distance.
  • the colMv 635 may be (98, 10), and the first time distance of the reference picture 600 of the corresponding block 630 at 16 is a POC value of the co-located picture 610.
  • the second time distance may be derived by subtracting 8, which is the POC value of the current picture 605, from 16, which is the POC value of the co-located picture 610.
  • the distance ratio between the first time distance and the second time distance may be derived as a value obtained by dividing the second time distance by the first time distance, and thus may be derived as 1/2.
  • the coding apparatus may scale the colMv 635 to the distance ratio to derive a projected motion vector (projMv) projected on the current picture 605, in which case the projected motion vector 640 may be derived as (49, 5). Since the projected motion vector 640 does not point to the current block 615, but points to a neighboring block 645 at a position separated by (49, 5) in the lower-right direction from the current block, the coding device may be The updated corresponding block 655 may be derived by reflecting the difference between the position of the current block 615 and the position of the neighboring block 645 indicated by the projected motion vector 640.
  • the coding apparatus derives the scaled motion vector 650 in the direction opposite to the direction indicated by the projected motion vector 640 and the corresponding block 630 in the corresponding block 630.
  • the block of the position indicated by the motion vector 650 may be derived as the updated corresponding block 655.
  • the updated corresponding block 655 may be referred to as an updated collocated prediction block (updatecolPB), an updated collocated prediction unit (updatecolPU), a new collocated prediction block (newcolPB), or a new collocated prediction unit (newcolPU).
  • the coding apparatus may derive the motion vector of the updated corresponding block 655 as the TMVP of the current block.
  • the initial colPB is one of the following blocks. Can be.
  • the initial colPB may be one or a plurality of the aforementioned blocks. That is, when there are a plurality of TMVPs for (or derived from) the current block, there may be a plurality of initial colPBs.
  • the plurality of TMVPs may be derived from the same initial colPB, or each of the plurality of TMVPs may be derived from a different initial colPB.
  • one updated colPB may be derived from two or more initial colPBs.
  • the influence of the initial collocated block (initial colPB) at the predetermined position may be large, and thus, it may be limited to derive an optimal motion vector for the current block. . Therefore, a method of deriving the updated corresponding block (PdB) based on the initial colPB and configuring a plurality of updated corresponding blocks using the motion vectors of the neighboring blocks of the updated corresponding block may be applied.
  • FIG. 7 illustrates an example of deriving motion vectors of blocks included in a specific area of a predetermined size including the updated corresponding block and neighboring blocks of the updated corresponding block.
  • the coding apparatus may derive a corresponding block 735 corresponding to the current block 715 in the same position picture 710, and extract the motion vector 740 of the corresponding block 735.
  • the scaling may be performed based on the first distance and the second distance.
  • the coding apparatus may derive a specific position 750 that the scaled motion vector 745 points to at the position of the current block 715, and determine a difference between the position of the current block 715 and the specific position 750.
  • the updated corresponding block 755 may be derived by reflecting.
  • the position of the current block 715 may be the upper left sample position of the center lower right block 725 of the current block 715.
  • the coding apparatus may derive a specific area 760 of a predetermined size including the updated corresponding block 755 and the updated corresponding block 755.
  • the coding apparatus may derive a motion vector list based on the motion vectors of the blocks included in the specific region 760.
  • the coding apparatus may derive the motion vector list by arranging the motion vectors of the blocks included in the specific region 760 in any order, and may include one motion vector or a plurality of motion vectors in the motion vector list. May be derived as the TMVP of the current block 715.
  • a specific region 760 including the updated corresponding block 755 and eight neighboring blocks adjacent to the updated corresponding block 755 may be derived. The size and position of the specific area may be variously applied.
  • the coding apparatus may apply scaling and mirroring to each motion vector of the motion vector list based on the first distance and the second distance.
  • the motion vectors can be arranged in an order close to a specific reference point for the current block at the position pointed to by the respective motion vector.
  • the reference point may be set to any position included in an area inside or adjacent to the current block. Specifically, the right lower sample position among the four samples located at the center of the current block may be set as the reference point.
  • the coordinates of the reference point may be expressed as follows.
  • xPic is the x component of the upper left coordinate of the current block
  • yPic is the y component of the upper left coordinate of the current block
  • width is the width of the current block
  • height is the height of the current block.
  • the position of the reference point (xCenterPic, yCenterPic) and the position projected to the current block of each motion vector included in the motion vector list of the specific region including the updated corresponding block may be referred to as (xCurPic, yCurPic).
  • the coding apparatus may derive a motion vector having the smallest difference between the reference point and the position indicated by the current block among the motion vectors included in the motion vector list as the TMVP for the current block.
  • the difference may be expressed as follows.
  • the current block may include a plurality of sub-blocks, and a motion vector (or TMVP) may be derived for each sub-block.
  • TMVP motion vector
  • the coding apparatus may derive a corresponding block 835 corresponding to the current block 815 in the same position picture 810, and generate a motion vector 840 of the corresponding block 835.
  • the scaling may be performed based on the first distance and the second distance.
  • the coding apparatus may derive a specific position 850 that the scaled motion vector 845 points to at the position of the current block 815, and determine a difference between the position of the current block 815 and the specific position 850.
  • the updated corresponding block 855 may be derived.
  • the position of the current block 815 may be the upper left sample position of the center lower right block 825 of the current block 815.
  • the coding apparatus may derive a specific area 860 of a predetermined size including the updated corresponding block 855 and the updated corresponding block 855.
  • the coding apparatus places the specific region 860 closest to the specific reference point for the current block 815 (ie, the position of the current block 815 and the specific position 850 in the corresponding block 835).
  • a motion vector (or TMVP) for each subblock of block 815 may be derived.
  • the coding apparatus may derive a specific region 860 having the same size as the size of the current block 815 including the updated corresponding block 855, and each sub block of the current block 815.
  • the motion vector (or TMVP) of each sub-block may be derived based on the motion vector of the corresponding block included in the specific region 860 corresponding to.
  • the TMVP for the current block derived based on the updated corresponding block may be included as a candidate of a merge candidate list or a motion vector predictor (MVP) candidate list of the current block. That is, when the merge mode is applied to the current block, the motion information of the updated corresponding block may be included as a merge candidate in the merge candidate list of the current block, and when the MVP mode is applied to the current block, the update The motion information of the corresponding block may be included as an MVP candidate in the MVP candidate list of the current block.
  • the decoding apparatus may determine whether a merge mode or an MVP mode is applied to the current block based on the information indicating the prediction mode of the current block received from the encoding apparatus, and the motion information of the updated corresponding block is determined. It may include the motion vector of the updated corresponding block.
  • the merge candidate list includes a lower left corner peripheral block A 0 of the current block and a right upper corner corner of the current block.
  • the motion information of the block B 0 and / or the block B 2 around the upper left corner of the current block may be included as a merge candidate.
  • the merge candidate list may include motion information of the left peripheral block A 1 of the current block and / or the upper peripheral block B 1 of the current block as a merge candidate.
  • the left end neighboring block A 1 may be the bottommost block among blocks adjacent to the left side of the current block
  • the top neighboring block B 1 is the rightmost neighboring block adjacent to the top of the current block.
  • merge candidates derived from the merge candidate blocks may be referred to as spatial merge candidates.
  • the motion information of the corresponding block may be used as a merge candidate included in the merge candidate list.
  • the corresponding block may correspond to a block in the same position picture, not the current picture. Since the corresponding block is a block derived from the same position picture, the merge candidate derived from the corresponding block may be referred to as a temporal merge candidate.
  • the temporal merge candidate since the temporal merge candidate may be used to predict the motion vector of the current block, it may be referred to as a temporal motion vector predictor (TMVP).
  • the merge candidate list may include an Advanced Temporal Motion Vector Predictor (ATMVP) derived from the motion information of the corresponding block, and may include an Advanced Temporal Motion Vector Predictor-Extension (ATMVP-Ext). Can be.
  • ATMVP Advanced Temporal Motion Vector Predictor
  • the merge candidate list may include a merge candidate for bidirectional prediction derived through the combination of the merge candidates described above.
  • the merge candidate for bidirectional prediction derived through the above-described combination may be called Combined Bi-pred.
  • the merge candidate list may include a zero vector, and the zero vector may be called a zero MV.
  • motion information of the updated corresponding block may be used as a merge candidate included in the merge candidate list. That is, the merge candidate list may include motion information of the updated corresponding block.
  • the motion information of the updated corresponding block may be called new TMVP.
  • the merge candidate list may be configured by replacing the motion information of the corresponding block with the motion information of the updated corresponding block.
  • the merge candidate list may be as follows.
  • the merge candidate list may be configured to include motion information of the corresponding block and additionally include motion information of the updated corresponding block.
  • the merge candidate list includes a plurality of merge candidate lists.
  • the motion information of the updated corresponding blocks may be further included.
  • the merge candidate list may be as follows.
  • the merge candidate list may be derived by modifying the motion information of the corresponding block to include the above-described update process in the corresponding block search process of deriving the merge candidate of the merge candidate list.
  • the merge candidate list may be as follows.
  • updated TMVP and updated ATMVP may indicate motion information of the updated corresponding block.
  • the order or number of candidates between the candidate candidates of the merge candidate list may be changed and applied to both TMVP, ATMVP, or TMVP. In this case, it can be applied to only one candidate of ATMVP.
  • the number of application methods proposed may be changed and the candidates may have different characteristics.
  • the new TMVP [0] may indicate the motion information of the updated corresponding block
  • new TMVP [1] indicates the specific of the current block among the motion vectors of the specific region including the updated corresponding block.
  • the motion information on the motion vector indicating the position nearest to the reference point may be indicated.
  • a different MVP may be included for each merge candidate list of each subblock of the current block.
  • Whether the update method of the corresponding block is applied to the TMVP of the merge candidate list and the number of TMVPs to be applied may be equally applied to the entire image.
  • a parameter set such as a picture parameter set (PPS) unit, a sequence parameter set (SPS) unit, a video parameter set (VPS) unit, or a slice header unit
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • VPN video parameter set
  • slice header unit Information indicating the number of TMVPs to be applied to and may be signaled.
  • the candidate number of the merge candidate list in the merge mode or the MVP candidate list in the MVP mode is Information indicating that the TMVP [0] is derived and that the TMVP [0] is included as a merge candidate or an MVP candidate may be signaled to a specific image and block, and a TMVP [1] is indicated to a specific image and block. Information may be signaled to derive and indicate to include the TMVP [1] as a merge candidate or MVP candidate.
  • TMVP [0] may represent motion information of an updated corresponding block
  • TMVP [1] is closest to a specific reference point of the current block among motion vectors of a specific region including the updated corresponding block.
  • the motion information on the motion vector indicating the position may be indicated.
  • the prediction mode type (merge mode or MVP mode) of the corresponding block may be considered.
  • the method of constructing the merge candidate list or the MVP candidate list by deriving the TMVP [0] and the TMVP [1] described above is just an example, and the merge candidate list is applied through the above-described replacement, addition, and change application. Alternatively, a method of constructing an MVP candidate list may be applied.
  • FIG. 9 schematically illustrates a video encoding method by an encoding device according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 9 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 1.
  • S900 to S940 of FIG. 9 may be performed by the prediction unit of the encoding apparatus
  • S950 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding apparatus.
  • the encoding apparatus derives the corresponding block corresponding to the current block of the current picture (S900).
  • the encoding apparatus may derive a corresponding block corresponding to the current block of the current picture, and the corresponding block may be located in a reference picture.
  • the reference picture may be called a collocated picture (colPic).
  • the corresponding block may be a block around a lower right corner of a collocated block in the same position picture, or a center lower right block.
  • the corresponding block may be called a collocated prediction block (colPB) or a collocated prediction unit (colPu).
  • the same position block may refer to a block having the same position and size as the current block on the same position picture.
  • the encoding apparatus derives the motion vector of the corresponding block (S910).
  • the encoding apparatus may derive the motion vector of the corresponding block.
  • the encoding apparatus scales the motion vector of the corresponding block based on a first time distance and a second time distance (S920).
  • the encoding apparatus may scale the motion vector of the corresponding block based on a distance ratio between the first time distance and the second distance.
  • the first time distance may be a difference between a picture order count (POC) value of the same position picture and a POC value of a reference picture of the corresponding block
  • the second time distance is a POC value of the same position picture and the It may be a difference from the POC value of the current picture that includes the current block.
  • the distance ratio may be derived as a value obtained by dividing the second time distance by the first time distance.
  • the encoding apparatus may derive a scaled motion vector by multiplying the distance vector by the motion vector of the corresponding block.
  • the POC value of the same position picture is 16, the POC value of the reference picture of the corresponding block is 0, the POC value of the current picture is 8, and the motion vector of the corresponding block is (98, 10). Can be).
  • the first time distance is 16 minus 0, which is the POC value of the reference picture of the corresponding block, from the 16, which is the POC value of the same position picture
  • the second time distance is the POC of the current picture, at 16, which is the POC value of the same position picture. It can be expressed as 8 minus 8.
  • the distance ratio between the first time distance and the second time distance may be derived as a value obtained by dividing the second time distance by the first time distance, and thus may be derived as 1/2.
  • the encoding apparatus may scale the distance ratio to the motion vector of the corresponding block, in which case the scaled motion vector may be derived as (49, 5).
  • the encoding apparatus derives a modified motion vector based on the scaled motion vector and the position of the current block (S930).
  • the encoding apparatus may derive an updated corresponding block based on the scaled motion vector and the position of the current block to derive the modified motion vector, and based on the updated motion vector of the updated corresponding block A motion vector can be derived.
  • the encoding apparatus may derive the position indicated by the scaled motion vector from the position of the current block, and determine whether the scaled motion vector indicates the position of the current block. If the scaled motion vector does not indicate the location of the current block, the encoding apparatus may derive the modified motion vector.
  • the encoding apparatus may derive the position indicated by the scaled motion vector from the position of the current block, and the modified motion based on the difference between the position indicated by the scaled motion vector and the position of the current block. It can be determined whether the vector is derived. When the difference between the position indicated by the scaled motion vector and the position of the current block is greater than or equal to a specific value, it may be determined that the modified motion vector is derived.
  • the position of the current block may be the upper left sample position of the center lower right block of the current block or the upper left sample position of the block around the lower right corner of the current block.
  • the position of the current block may be the upper left sample position of the lower right block of the center of the current block, the corresponding block is the same position
  • the position of the current block may be the upper left sample position of the block around the lower right corner of the current block.
  • the encoding apparatus is configured to determine the position of the current block.
  • the updated corresponding block may be derived based on a difference from the position indicated by the scaled motion vector at the position of the current block, and the modified motion vector may be derived based on the motion vector of the updated corresponding block. Can be.
  • the encoding apparatus may derive a position indicated by the scaled motion vector from the position of the current block, and may derive a difference between the position of the current block and the position indicated by the scaled motion vector. Next, the encoding apparatus may derive the block of the position shifted by the difference in the opposite direction of the scaled motion vector from the position of the corresponding block in the same position picture as the updated corresponding block.
  • a plurality of updated corresponding blocks may be derived.
  • the encoding apparatus may derive a specific area including the block of the position shifted by the difference in the opposite direction of the scaled motion vector from the position of the corresponding block.
  • the encoding apparatus may derive the blocks included in the specific region into the plurality of updated corresponding blocks.
  • the size of the specific area may be the same as the size of the current block, and the current block may be divided into a plurality of sub blocks.
  • the motion vector of each subblock of the current block may be derived based on the motion vector of the updated corresponding block corresponding to each subblock among the plurality of updated corresponding blocks.
  • the encoding apparatus derives the motion vector of the current block based on the modified motion vector (S940). For example, the encoding apparatus may configure a merge candidate list or a motion vector predictor (MVP) candidate list based on the prediction mode for the current block, and the merge candidate list or the MVP candidate list may be configured as the It may include a candidate representing a modified motion vector.
  • the prediction mode may be determined as one prediction mode of merge mode and MVP mode.
  • a candidate representing the modified motion vector included in the merge candidate list or the MVP candidate list may be called a temporal motion vector predictor (TMVP) or an advanced temporal motion vector predictor (ATMVP).
  • the candidate representing the modified motion vector may be called new TMVP, new ATMVP, updated TMVP or updated ATMVP.
  • the candidate representing the modified motion vector may replace a temporal candidate representing a motion vector of the corresponding block in the merge candidate list or the MVP candidate list.
  • the merge candidate list or the MVP candidate list may include a spatial candidate and a temporal candidate, and the candidate representing the modified motion vector may be the additional candidate or the merge candidate list. It may be included in the MVP candidate list.
  • the encoding apparatus may scale the motion vectors of the plurality of updated corresponding blocks based on the first time distance and the second time distance.
  • a scaled motion vector indicating a position closest to a specific reference point of the current block among the scaled motion vectors may be derived. That is, the encoding apparatus may derive the positions indicated by the scaled motion vectors at the position of the current block and derive the scaled movement vector of the position closest to the specific reference point among the positions.
  • the encoding apparatus may derive the motion vector of the specific updated corresponding block with the derived scaled motion vector, and may derive the modified motion vector based on the motion vector of the specific updated corresponding block. have.
  • the encoding apparatus may construct the merge candidate list or the MVP candidate list including the candidate representing the motion vector of the specific updated corresponding block. Accordingly, the merge candidate list or the MVP candidate list of the current block may include a candidate representing a motion vector of the specific updated corresponding block.
  • the reference point may be set to any position included in the area inside or adjacent to the current block.
  • a lower right sample position among four samples positioned at the center of the current block may be set as the reference point.
  • the coordinate of the reference point may be derived based on Equation 1 described above.
  • the difference between the positions indicated by the scaled motion vectors and the specific reference point may be derived based on Equation 2, and the position with the smallest difference is derived as the position closest to the specific reference point. Can be.
  • the motion vector of each sub block of the current block is the updated correspondence.
  • the blocks may be derived based on the motion vectors of the updated corresponding blocks corresponding to the respective sub blocks among the blocks. That is, the encoding apparatus may construct the merge candidate list or the MVP candidate list for each sub block including a candidate indicating a motion vector of the updated corresponding block corresponding to each sub block. Accordingly, the merge candidate list or the MVP candidate list of each sub block may include a candidate representing a motion vector of the updated corresponding block.
  • the encoding apparatus encodes and outputs information on prediction of the current block (S950).
  • the encoding device may encode the information about the prediction and output the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding apparatus via a network or a storage medium.
  • the encoding apparatus may derive the updated corresponding block for the current block through a parameter set such as a picture parameter set (PPS) unit, a sequence parameter set (SPS) unit, a video parameter set (VPS) unit, or a slice header unit.
  • a parameter set such as a picture parameter set (PPS) unit, a sequence parameter set (SPS) unit, a video parameter set (VPS) unit, or a slice header unit.
  • Information indicating whether or not and the number of candidates representing the motion vector of the updated corresponding block may be encoded and output. The information may be included in the information about the prediction of the current block.
  • the encoding apparatus may encode and output information indicating whether a plurality of updated corresponding blocks are derived.
  • the encoding apparatus may encode and output information representing the prediction mode of the current block.
  • the prediction mode may be a merge mode or an MVP mode.
  • the information representing the prediction mode may be included in the information on the prediction of the current block.
  • a prediction sample may be derived based on the motion vector of the current block.
  • the encoding apparatus may generate a residual sample based on the original sample of the original picture and the derived prediction sample.
  • the encoding apparatus may generate information about the residual based on the residual sample.
  • the information about the residual may include transform coefficients related to the residual sample.
  • FIG. 10 schematically illustrates a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 10 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S1000 to S1040 of FIG. 10 may be performed by the prediction unit of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus derives the corresponding block corresponding to the current block of the current picture (S1000).
  • the decoding apparatus may derive a corresponding block corresponding to the current block of the current picture, and the corresponding block may be located in a reference picture.
  • the reference picture may be called a collocated picture (colPic).
  • the corresponding block may be a block around a lower right corner of a collocated block in the same position picture, or a center lower right block.
  • the corresponding block may be called a collocated prediction block (colPB) or a collocated prediction unit (colPu).
  • the same position block may indicate a block having the same position and size as the current block on the same position picture.
  • the decoding apparatus derives a motion vector of the corresponding block (S1010).
  • the decoding apparatus may derive the motion vector of the corresponding block.
  • the decoding apparatus scales the motion vector of the corresponding block based on a first time distance and a second time distance (S1020).
  • the decoding apparatus may scale the motion vector of the corresponding block based on a distance ratio between the first time distance and the second distance.
  • the first time distance may be a difference between a picture order count (POC) value of the same position picture and a POC value of a reference picture of the corresponding block
  • the second time distance is a POC value of the same position picture and the It may be a difference from the POC value of the current picture that includes the current block.
  • the distance ratio may be derived as a value obtained by dividing the second time distance by the first time distance.
  • the decoding apparatus may derive a scaled motion vector by multiplying the distance vector by the motion vector of the corresponding block.
  • the POC value of the same position picture is 16, the POC value of the reference picture of the corresponding block is 0, the POC value of the current picture is 8, and the motion vector of the corresponding block is (98, 10). Can be).
  • the first time distance is 16 minus 0, which is the POC value of the reference picture of the corresponding block, from the 16, which is the POC value of the same position picture
  • the second time distance is the POC of the current picture, at 16, which is the POC value of the same position picture. It can be expressed as 8 minus 8.
  • the distance ratio between the first time distance and the second time distance may be derived as a value obtained by dividing the second time distance by the first time distance, and thus may be derived as 1/2.
  • the decoding apparatus may scale the motion vector of the corresponding block based on the distance ratio, in which case the scaled motion vector may be derived as (49, 5).
  • the decoding apparatus derives a modified motion vector based on the scaled motion vector and the position of the current block (S1030).
  • the decoding apparatus may derive an updated corresponding block based on the scaled motion vector and the position of the current block to derive the modified motion vector, and based on the updated motion vector of the updated corresponding block A motion vector can be derived.
  • the decoding apparatus may derive the position indicated by the scaled motion vector from the position of the current block, and determine whether the scaled motion vector indicates the position of the current block. If the scaled motion vector does not indicate the location of the current block, the decoding apparatus may derive the modified motion vector.
  • the decoding apparatus may derive the position indicated by the scaled motion vector from the position of the current block, and the modified motion based on the difference between the position indicated by the scaled motion vector and the position of the current block. It can be determined whether the vector is derived. When the difference between the position indicated by the scaled motion vector and the position of the current block is greater than or equal to a specific value, it may be determined that the modified motion vector is derived.
  • the position of the current block may be the upper left sample position of the center lower right block of the current block or the upper left sample position of the block around the lower right corner of the current block.
  • the position of the current block may be the upper left sample position of the lower right block of the center of the current block, the corresponding block is the same position
  • the position of the current block may be the upper left sample position of the block around the lower right corner of the current block.
  • the decoding apparatus determines the updated corresponding block based on a difference between the position of the current block and the position indicated by the scaled motion vector at the position of the current block.
  • the modified motion vector may be derived based on the motion vector of the updated corresponding block.
  • the decoding apparatus may derive a position indicated by the scaled motion vector from the position of the current block, and may derive a difference between the position of the current block and the position indicated by the scaled motion vector.
  • the decoding apparatus may derive the block of the position shifted by the difference in the opposite direction of the scaled motion vector from the position of the corresponding block in the same position picture as the updated corresponding block.
  • a plurality of updated corresponding blocks may be derived.
  • the decoding apparatus may derive a specific area including the block of the position shifted by the difference in the opposite direction of the scaled motion vector from the position of the corresponding block.
  • the decoding apparatus may derive the blocks included in the specific region into the plurality of updated corresponding blocks.
  • the size of the specific area may be the same as the size of the current block, and the current block may be divided into a plurality of sub blocks.
  • the motion vector of each subblock of the current block may be derived based on the motion vector of the updated corresponding block corresponding to each subblock among the plurality of updated corresponding blocks.
  • the decoding apparatus derives the motion vector of the current block based on the modified motion vector (S1040). For example, the decoding apparatus may configure a merge candidate list or a motion vector predictor (MVP) candidate list based on the prediction mode for the current block, and the merge candidate list or the MVP candidate list may be configured as the It may include a candidate representing a modified motion vector.
  • the decoding apparatus may receive information indicating the prediction mode for the current block, and may derive the prediction mode of the current block based on the information indicating the prediction mode for the current block.
  • the prediction mode may be a merge mode or an MVP mode.
  • a candidate representing the modified motion vector included in the merge candidate list or the MVP candidate list may be called a temporal motion vector predictor (TMVP) or an advanced temporal motion vector predictor (ATMVP).
  • the candidate representing the modified motion vector may be called new TMVP, new ATMVP, updated TMVP or updated ATMVP.
  • the candidate representing the modified motion vector may replace a temporal candidate representing a motion vector of the corresponding block in the merge candidate list or the MVP candidate list.
  • the merge candidate list or the MVP candidate list may include a spatial candidate and a temporal candidate, and the candidate representing the modified motion vector may be the additional candidate or the merge candidate list. It may be included in the MVP candidate list.
  • the decoding apparatus may scale the motion vectors of the plurality of updated corresponding blocks based on the first time distance and the second time distance.
  • a scaled motion vector indicating a position closest to a specific reference point of the current block among the scaled motion vectors may be derived. That is, the decoding apparatus may derive the positions indicated by the scaled motion vectors at the position of the current block and derive the scaled movement vector of the position closest to the specific reference point among the positions.
  • the decoding apparatus may derive the motion vector of the specific updated corresponding block with the derived scaled motion vector and derive the modified motion vector based on the motion vector of the specific updated corresponding block. have.
  • the decoding apparatus may construct the merge candidate list or the MVP candidate list including the candidate representing the motion vector of the specific updated corresponding block. Accordingly, the merge candidate list or the MVP candidate list of the current block may include a candidate representing a motion vector of the specific updated corresponding block.
  • the reference point may be set to any position included in the area inside or adjacent to the current block.
  • a lower right sample position among four samples positioned at the center of the current block may be set as the reference point.
  • the coordinate of the reference point may be derived based on Equation 1 described above.
  • the difference between the positions indicated by the scaled motion vectors and the specific reference point may be derived based on Equation 2, and the position with the smallest difference is derived as the position closest to the specific reference point. Can be.
  • the motion vector of each sub block of the current block is the updated correspondence.
  • the blocks may be derived based on the motion vectors of the updated corresponding blocks corresponding to the respective sub blocks among the blocks. That is, the decoding apparatus may construct the merge candidate list or the MVP candidate list for each sub block including a candidate indicating a motion vector of the updated corresponding block corresponding to each sub block. Accordingly, the merge candidate list or the MVP candidate list of each sub block may include a candidate representing a motion vector of the updated corresponding block.
  • the decoding apparatus derives the updated corresponding block for the current block through a parameter set such as a picture parameter set (PPS) unit, a sequence parameter set (SPS) unit, a video parameter set (VPS) unit, or a slice header unit.
  • a parameter set such as a picture parameter set (PPS) unit, a sequence parameter set (SPS) unit, a video parameter set (VPS) unit, or a slice header unit.
  • Information indicating whether or not and the number of candidates representing the motion vector of the updated corresponding block may be signaled.
  • the decoding apparatus may signal information indicating whether a plurality of updated corresponding blocks are derived.
  • the decoding apparatus may signal information indicating the prediction mode of the current block.
  • the prediction mode may be a merge mode or an MVP mode.
  • the decoding apparatus may derive the predictive sample based on the motion vector for the current block.
  • the decoding apparatus may directly use the prediction sample as a reconstruction sample according to a prediction mode, or generate a reconstruction sample by adding a residual sample to the prediction sample.
  • the decoding apparatus may derive the reconstructed picture based on the reconstructed sample.
  • the decoding apparatus may obtain information about the residual for the current block from the bitstream.
  • the information about the residual may include transform coefficients regarding the residual sample.
  • the decoding apparatus may derive the residual sample using the transform coefficients obtained from the bitstream.
  • a corresponding block of the current block in inter prediction of a current block, can be updated, and motion information of the current block can be derived more accurately based on the updated motion information, thereby predicting the current block Can improve the accuracy.
  • the above-described method according to the present invention may be implemented in software, and the encoding device and / or the decoding device according to the present invention may perform image processing of, for example, a TV, a computer, a smartphone, a set-top box, a display device, and the like. It can be included in the device.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 픽처의 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출하되, 상기 대응 블록은 동일 위치 픽처 내에 위치하는 단계, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하되, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이이고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이인 단계, 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계, 및 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 인터 예측 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 현재 블록의 대응 블록을 업데이트하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 현재 블록의 업데이트된 대응 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 현재 블록의 업데이트된 대응 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록의 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 구성하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 픽처의 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출하되, 상기 대응 블록은 동일 위치 픽처(collocated picture) 내에 위치하는 단계, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하되, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이이고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이인 단계, 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계, 및 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 나타내는 정보를 수신하는 엔트로피 디코딩부, 및 상기 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출하고, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출하고, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하고, 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출하고, 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 예측부를 포함하되, 상기 대응 블록은 동일 위치 픽처(collocated picture) 내에 위치하고, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이이고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 픽처의 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출하되, 상기 대응 블록은 동일 위치 픽처(collocated picture) 내에 위치하는 단계, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하되, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이이고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이인 단계, 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계, 및 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계, 및 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보를 인코딩하여 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출하고, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출하고, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하고, 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출하고, 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 예측부, 및 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보를 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 대응 블록은 동일 위치 픽처(collocated picture) 내에 위치하고, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이이고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 현재 블록의 움직임 정보를 보다 정확하게 도출할 수 있고, 이를 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 위한 데이터량을 없애거나 줄일 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 현재 블록의 인터 예측에 있어서 현재 블록의 대응 블록을 업데이트할 수 있고, 업데이트된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보를 보다 정확하게 도출할 수 있고, 이를 통하여 현재 블록의 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 상기 현재 블록에 대한 상기 TMVP를 도출하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 4는 고정된 위치의 대응 블록을 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 경우에 발생하는 현재 블록의 위치와 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 현재 픽처에 투영시킨 위치간 차이의 일 예를 나타낸다.
도 5는 상기 대응 블록의 위치를 업데이트하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 6은 상기 대응 블록의 위치를 업데이트하는 방법의 다른 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 상기 업데이트된 대응 블록 및 상기 업데이트된 대응 블록의 주변 블록을 포함하는 일정 사이즈의 특정 영역에 포함된 블록들의 움직임 벡터들을 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 상기 업데이트된 대응 블록을 포함하는 상기 현재 블록의 사이즈와 동일한 사이즈의 특정 영역에 포함된 블록들의 움직임 벡터들을 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(125), 재정렬부(130), 엔트로피 인코딩부(135), 역양자화부(140), 역변환부(145), 가산부(150), 필터부(155) 및 메모리(160)을 포함한다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 이 때, 처리 유닛 코딩 유닛 블록(coding unit, CU), 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩의 유닛 블록이고, 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조(quad-tree structure)를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다.
여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛 블록으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛 블록일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛 블록으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 블록 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛 블록일 수 있다.
이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
한편, 현재 픽처는 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 분할될 수 있다. 이 경우 코딩 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛을 구분하지 않고 통합하여 사용될 수 있으며, 이 경우 통합된 유닛은 코딩 유닛으로 불릴 수 있다. 이 경우 최종 코딩 유닛은 정방형일 수도 있고 비정방형일 수도 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(115)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(120)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(120)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform)를 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(125)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(130)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(130)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(130)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(130)는 양자화부(125)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(135)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(135)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신텍스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화부(140)는 양자화부(125)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(145)는 역양자화부(135)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(150)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(150)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(150)는 예측부(110)의 일부일 수 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(155)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(155)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(155)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 재정렬부(220), 역양자화부(230), 역변환부(240), 예측부(250), 가산부(260), 필터부(270), 메모리(280)를 포함한다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 코딩 유닛 블록, 예측 유닛 블록 또는 변환 유닛 블록일 수 있다. 코딩 유닛 블록은 디코딩의 유닛 블록으로서 최대 코딩 유닛 블록으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 예측 유닛 블록은 코딩 유닛 블록으로부터 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛 블록일 수 있다. 이 때, 예측 유닛 블록은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛 블록은 코딩 유닛 블록으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 블록 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛 블록일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신텍스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(220)로 입력될 수 있다.
재정렬부(220)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(220)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(220)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(220)는 양자화부(230)의 일부일 수 있다.
역양자화부(230)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(240)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(250)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측부(250)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(250)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(250)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(250)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(250)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(250)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(250)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(250)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(250)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(250)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(260)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(260)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(260)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(260)는 예측부(250)의 일부일 수도 있다.
필터부(270)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(280)는 복원 픽처 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(270)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(280)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(280)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터가 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor, MVP)로 도출되는 경우, 현재 블록의 움직임 벡터 차분(Motion Vector Difference, MVD)에 대한 정보량을 줄이기 위하여 상기 MVP의 정확도를 향상시키는 방법들이 적용될 수 있다. 다시 말해, 상기 현재 블록의 움직임 벡터에 유사한 MVP를 도출하는 방법들이 적용될 수 있다.
이 경우, 상기 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하고 공간적으로 인접한 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하고 시간적으로 인접한 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 시간적 주변 블록의 MVP는 TMVP(Temporal motion vector predictor)라고 불릴 수 있고, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록에 대응하는 상기 동일 위치 픽처 내 특정 위치의 대응 블록이 상기 시간적 주변 블록으로 도출될 수 있고, 상기 시간적 주변 블록의 움직임 벡터가 MVP로 사용될 수 있다. 여기서, 상기 대응 블록은 상기 동일 위치 픽처 내 동일 위치 블록(collocated block)의 우하단 코너 주변 블록, 또는 센터 우하단 블록이 될 수 있다. 상기 대응 블록은 colPB(collocated prediction block) 또는 colPu(collocated prediction unit)라고 불릴 수 있다. 여기서 collocated block은 상기 동일 위치 픽처 상에서 상기 현재 블록과 동일한 위치 및 사이즈를 갖는 블록을 가리킬 수 있다. 한편, motion data compression이 적용되는 경우, 상기 대응 블록은 상기 우하단 코너 주변 블록 또는 상기 센터 우하단 블록을 기준으로 일정 영역 내에 위치하는 하나의 블록에 대응될 수 있다. 예를 들어, 16x16 단위로 움직임 정보가 저장되는 경우, 상기 대응 블록은 상기 우하단 코너 주변 블록 또는 상기 센터 우하단 블록의 좌상단 샘플 포지션을 커버하는 16x16 영역의 좌상단 블록이 될 수 있다. 다른 예로 4x4 단위로 움직임 정보가 저장되는 경우, 상기 대응 블록은 상기 우하단 코너 주변 블록 또는 상기 센터 우하단 블록의 좌상단 샘플 포지션을 커버하는 4x4 영역의 좌상단 블록이 될 수 있다.
상술한 내용과 같이 상기 현재 블록을 기준으로 정해진 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 도출될 수 있지만, 상기 현재 블록을 포함하여 상기 현재 블록의 주변 블록들이 움직임 벡터들을 갖기 때문에 상기 현재 블록을 기준으로 정해진 상기 대응 블록의 움직임 벡터는 상기 현재 블록을 위한 참조 블록을 가리키지 않을 수 있으며, 또한 객체의 움직임을 고려할 때, 현재 블록의 위치를 기반으로 동일 위치 픽처 내에서 정해지는 대응 블록보다 그 주변 블록들이 현재 블록의 움직임 벡터와 유사한 움직임 벡터를 가지고 있을 수도 있다. 즉, 상기 주변 블록들의 움직임 정보를 고려하지 않고 도출되는 상기 대응 블록의 움직임 벡터는 상기 현재 블록을 위한 참조 블록을 가리키지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 현재 블록 및 상기 주변 블록들의 움직임 정보를 반영한 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하기 위하여 상기 대응 블록의 위치를 업데이트하고, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보를 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다.
도 3은 상기 현재 블록에 대한 상기 TMVP를 도출하는 방법의 일 예를 나타낸다. 한편, 상기 대응 블록은 상기 동일 위치 픽처(320) 내 상기 동일 위치 블록(340)의 우하단 코너 주변 블록으로 도출될 수 있고, 상기 대응 블록의 움직임 벡터(360, collocated motion vector, colMv)는 상기 현재 블록의 MVP로 도출될 수 있다. 또한, 상기 우하단 코너 주변 블록이 가용하지 않은 경우, 상기 대응 블록은 상기 동일 위치 블록(340)의 센터 우하단 블록(350)으로 도출될 수 있다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 상기 동일 위치 블록(340)의 상기 센터 우하단 블록이 상기 대응 블록(350)으로 도출된 일 예를 나타내고 있다. 도 3을 참조하면 상기 동일 위치 픽처(320) 내 상기 동일 위치 블록(340)의 센터 우하단에 위치한 상기 대응 블록(350)의 움직임 벡터(360, colMv)는 상기 동일 위치 픽처(320)와 상기 대응 블록(350)의 참조 픽처(300) 사이의 제1 시간 거리 및 상기 동일 위치 픽처(320)와 상기 현재 픽처(310) 사이의 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링될 수 있다. 구체적으로, 코딩 장치는 상기 colMv(360)를 상기 제1 시간 거리와 상기 제2 시간 거리의 거리비로 스케일링하여 스케일링된 움직임 벡터(370, scaled collocated motion vector, scaledcolMv)를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처(320)의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록(350)의 참조 픽처(300)의 POC 값과의 차이일 수 있고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처(320)의 POC 값과 상기 현재 픽처(310)의 POC 값과의 차이일 수 있다.
도 3에 나타난 TMVP를 도출하는 방법은 상기 현재 블록(330)에 인접한 주변 블록 또는 상기 대응 블록(350)의 움직임 정보가 반영될 수 있다. 하지만, 이 경우에도 상기 scaledcolMv(370)를 기반으로 도출되는 참조 블록이 상기 현재 블록의 예측 블록을 도출하기 위한 최선의 참조 블록이 아닐 수 있다.
도 4는 고정된 위치의 대응 블록을 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 경우에 발생하는 현재 블록의 위치와 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 현재 픽처에 투영시킨 위치간 차이의 일 예를 나타낸다. 도 4를 참조하면 고정된 위치의 상기 대응 블록(450)을 기반으로 상기 현재 블록(430)의 움직임 벡터가 도출되는 경우, 코딩 장치는 상기 대응 블록(450)의 움직임 벡터(460, colMv)를 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리의 거리비로 스케일링하고 상기 현재 픽처(410)에 미러링(mirroring)하여 상기 colMv(460)로부터 도출되는 상기 현재 픽처(410) 상의 특정 위치(480)를 유도할 수 있다. 즉, 다시 말해, 상기 특정 위치(480)는 상기 colMv(460)를 상기 대응 블록(450)의 참조 픽처(420)가 아닌 상기 현재 픽처(410)에 투영시켜 도출될 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 특정 위치(480)의 좌표값은 (xCurPic, yCurPic) 라고 나타낼 수 있고, 상기 거리비는 상기 제2 시간 거리를 상기 제1 시간 거리로 나눈 값으로 도출될 수 있다.
도 4를 참조하면 고정된 위치의 상기 대응 블록(450)의 움직임 벡터(460)를 상기 현재 픽처(410)에 투영시킨 상기 특정 위치(480)와 상기 현재 블록(430)의 위치 사이에 차이가 존재할 수 있다. 즉, 상기 colMv(460)는 상기 현재 블록(430)을 가리키지 않고 상기 현재 픽처(410)의 상기 특정 위치(480)를 가리키고 있으므로, 상기 현재 블록(430)의 참조 블록보다는 상기 특정 위치(480) (xCurPic, yCurPic) 에 위치하는 블록의 참조 블록으로 더 적절할 수 있다.
따라서, 상기 현재 블록에 대한 최적의 참조 블록을 도출하기 위하여 상기 대응 블록의 위치를 업데이트하는 방법이 적용될 수 있다.
도 5는 상기 대응 블록의 위치를 업데이트하는 방법의 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 5를 참조하면 코딩 장치는 기존에 정해진 위치의 대응 블록(550)의 움직임 벡터(560)를 상기 현재 블록(530)의 MVP로 도출하는 대신, 상기 대응 블록(550)의 위치를 최적의 움직임 벡터를 갖는 위치로 업데이트하여 상기 위치의 업데이트된 대응 블록(590)을 도출할 수 있고, 상기 업데이트된 대응 블록(590)의 움직임 벡터를 MVP로 도출할 수 있다. 여기서, 기존의 정해진 위치의 상기 대응 블록(550)은 initial colPB(collocated Prediction Block) 또는 initial colPU(collocated Prediction Unit) 라고 불릴 수 있다. 구체적으로, 코딩 장치는 상기 initial colPB(550)의 움직임 벡터(560)를 상기 현재 픽처(530)에 투영할 수 있고, 상기 투영된 움직임 벡터(570)가 상기 현재 블록(530)을 나타내는 위치를 가리키는지 판단할 수 있다. 즉, 코딩 장치는 상기 initial colPB(550)의 움직임 벡터(560)를 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리의 거리비를 기반으로 스케일링할 수 있고, 상기 스케일링된 움직임 벡터(570)를 상기 현재 픽처(510)에 미러링하여 상기 현재 블록(530)을 가리키는지 판단할 수 있다. 여기서, 상기 대응 블록(550)이 상기 동일 위치 블록(540)의 상기 센터 우하단 블록(550)으로 도출되는 경우, 상기 현재 블록(530)을 나타내는 위치는 특정 위치로 미리 정해질 수 있으며, 예를 들어 상기 현재 블록의 센터 우하단 블록(595)의 좌상단 샘플 포지션일 수 있고, 상기 대응 블록(550)이 상기 동일 위치 블록(540)의 상기 우하단 코너 주변 블록으로 도출되는 경우, 상기 현재 블록(530)을 나타내는 위치는 상기 현재 블록의 우하단 코너 주변 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다. 또는 해당 블록의 좌상단 또는 다른 임의의 미리 정의된 특정 위치가 해당 블록을 나타내는 위치로 사용될 수도 있다.
상기 투영된 움직임 벡터(570)가 상기 현재 블록(530)을 가리키지 않는 경우, 코딩 장치는 상기 현재 블록(530)의 위치와 상기 투영된 움직임 벡터(570)가 가리키는 블록의 특정 위치(580)와의 차이를 기반으로 업데이트된 대응 블록(590)을 도출할 수 있다. 코딩 장치는 상기 동일 위치 픽처(520) 내 상기 initial colPB(550)의 위치에서 상기 차이만큼 이동된 위치의 블록을 상기 업데이트된 대응 블록(590)으로 도출할 수 있고, 상기 업데이트된 대응 블록(590)의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 TMVP로 도출할 수 있다.
도 6은 상기 대응 블록의 위치를 업데이트하는 방법의 다른 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 6을 참조하면 기 지정된 위치의 상기 대응 블록(630, colPB)은 상기 동일 위치 픽처(610) 내 상기 동일 위치 블록(620)의 상기 센터 우하단 블록(630)으로 도출될 수 있고, 상기 현재 블록(615)을 나타내는 특정 위치는 상기 현재 블록(615)의 센터 우하단 블록(625)의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다. 이 경우, 코딩 장치는 상기 대응 블록(630)의 움직임 벡터인 colMv(635)를 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리의 거리비를 기반으로 스케일링할 수 있다. 도 6을 참조하면 상기 colMv(635)는 (98, 10) 일 수 있고, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처(610)의 POC 값인 16에서 상기 대응 블록(630)의 참조 픽처(600)의 POC 값인 0을 뺀 16, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처(610)의 POC 값인 16에서 상기 현재 픽처(605)의 POC 값인 8을 뺀 8로 도출될 수 있다. 상기 제1 시간 거리와 상기 제2 시간 거리와의 거리비는 상기 제2 시간 거리를 상기 제1 시간 거리로 나눈 값으로 도출될 수 있고, 따라서, 1/2로 도출될 수 있다. 따라서, 코딩 장치는 상기 colMv(635)를 상기 거리비로 스케일링하여 상기 현재 픽처(605)에 투영된 움직임 벡터(640, projected motion vector, projMv)를 도출할 수 있고, 이 경우, 상기 투영된 움직임 벡터(640)는 (49, 5)로 도출될 수 있다. 상기 투영된 움직임 벡터(640)는 상기 현재 블록(615)을 가리키지 않고, 상기 현재 블록에서 우하측 방향으로 (49, 5)만큼 떨어진 위치의 주변 블록(645)을 가리키고 있으므로, 코딩 장치는 상기 현재 블록(615)의 위치와 상기 투영된 움직임 벡터(640)가 가리키는 상기 주변 블록(645)의 위치의 차이를 반영하여 업데이트된 대응 블록(655)을 도출할 수 있다. 구체적으로, 코딩 장치는 상기 투영된 움직임 벡터(640)를 상기 투영된 움직임 벡터(640)가 가리키는 방향과 반대되는 방향으로 스케일링된 움직임 벡터(650)를 도출하고, 상기 대응 블록(630)에서 상기 움직임 벡터(650)가 가리키는 위치의 블록을 업데이트된 대응 블록(655)으로 도출할 수 있다. 상기 업데이트된 대응 블록(655)은 updatedcolPB(updated collocated prediction block), updatedcolPU(updated collocated prediction unit), newcolPB(new collocated prediction block) 또는 newcolPU(new collocated prediction unit) 라고 나타낼 수 있다. 상기 업데이트된 대응 블록(655)을 도출한 경우, 코딩 장치는 상기 업데이트된 대응 블록(655)의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 TMVP로 도출할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에서는 상기 기 지정된 대응 블록(initial colPB)의 위치가 상기 동일 위치 픽처 내 상기 동일 위치 블록의 센터 우하단 블록인 경우만을 나타내고 있지만, 상기 initial colPB는 아래와 같은 블록들 중 하나일 수 있다.
- 현재 블록의 좌측 주변 블록의 움직임 벡터가 가리키는 블록
- 현재 블록의 좌상측 주변 블록의 움직임 벡터가 가리키는 블록
- 현재 블록의 상측 주변 블록의 움직임 벡터가 가리키는 블록
- 현재 블록의 우상측 주변 블록의 움직임 벡터가 가리키는 블록
- 현재 블록의 좌하측 주변 블록의 움직임 벡터가 가리키는 블록
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록 내에 속하는 가능한 모든 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 좌측에 인접한 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 좌상측 코너에 인접한 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 상측에 인접한 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 우상측 코너에 인접한 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 우측에 인접한 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 우하측 코너에 인접한 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 하측에 인접한 블록들
- 상기 동일 위치 픽처상에서 상기 동일 위치 블록의 좌하측 코너에 인접한 블록들
상기 initial colPB는 상술한 블록들 중 하나 또는 복수 개일 수 있다. 즉, 상기 현재 블록에 대한 복수의 TMVP가 존재하는(또는 도출되는) 경우, 복수의 initial colPB들이 존재할 수도 있다. 상기 복수의 TMVP들은 동일한 initial colPB로부터 도출될 수 있고, 또는 상기 복수의 TMVP들 각각은 다른 initial colPB로부터 도출될 수도 있다. 또한, 두 개 이상의 initial colPB로부터 하나의 updated colPB가 도출될 수 있다. 복수의 initial colPB들이 존재하는 경우, 상술한 방법들의 조합 및 모든 가능한 순서로 상기 현재 블록에 대한 TMVP를 도출하는 방법이 적용될 수 있다.
상술한 상기 대응 블록을 업데이트하는 방법은 상기 기 지정된 위치의 대응 블록(initial collocated block, initial colPB)의 영향력이 크게 작용할 수 있고, 이에 상기 현재 블록을 위한 최적의 움직임 벡터를 도출하는 것이 제한적일 수 있다. 따라서, 상기 initial colPB를 기반으로 상기 업데이트된 대응 블록(updated colPB)을 도출하고 상기 업데이트된 대응 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 복수의 업데이트된 대응 블록들을 구성하는 방법이 적용될 수 있다.
도 7은 상기 업데이트된 대응 블록 및 상기 업데이트된 대응 블록의 주변 블록을 포함하는 일정 사이즈의 특정 영역에 포함된 블록들의 움직임 벡터들을 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 7을 참조하면 코딩 장치는 동일 위치 픽처(710) 내 상기 현재 블록(715)에 대응하는 대응 블록(735)을 도출할 수 있고, 상기 대응 블록(735)의 움직임 벡터(740)을 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리를 기반으로 스케일링할 수 있다. 코딩 장치는 스케일링된 움직임 벡터(745)가 상기 현재 블록(715)의 위치에서 가리키는 특정 위치(750)를 도출할 수 있고, 상기 현재 블록(715)의 위치 및 상기 특정 위치(750)의 차이를 반영하여 상기 업데이트된 대응 블록(755)을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록(715)의 위치는 상기 현재 블록(715)의 센터 우하단 블록(725)의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다.
또한, 코딩 장치는 상기 업데이트된 대응 블록(755) 및 상기 업데이트된 대응 블록(755)을 포함하는 일정 사이즈의 특정 영역(760)을 도출할 수 있다. 코딩 장치는 상기 특정 영역(760) 내 포함된 블록들의 움직임 벡터들을 기반으로 움직임 벡터 리스트를 도출할 수 있다. 구체적으로, 코딩 장치는 상기 특정 영역(760)에 포함된 블록들의 움직임 벡터들을 임의의 순서대로 나열하여 상기 움직임 벡터 리스트를 도출할 수 있고, 상기 움직임 벡터 리스트 중 하나의 움직임 벡터 도는 복수의 움직임 벡터의 조합을 상기 현재 블록(715)의 TMVP로 도출할 수 있다. 도 7을 참조하면 상기 업데이트된 대응 블록(755)과 상기 업데이트된 대응 블록(755)에 인접한 8개의 주변 블록들을 포함하는 특정 영역(760)이 도출될 수 있다. 상기 특정 영역의 사이즈 및 위치는 다양하게 적용될 수 있다.
한편, 상기 움직임 벡터들을 나열하는 순서의 일 예로 코딩 장치는 상기 움직임 벡터 리스트의 각 움직임 벡터를 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리를 기반으로 스케일링(scaling) 및 미러링(mirroring)을 적용하여 현재 블록에 투영할 수 있고, 상기 각 움직임 벡터가 상기 현재 블록에 투영될 때, 상기 움직임 벡터들을 각 움직임 벡터의 가리키는 위치의 상기 현재 블록에 대한 특정의 기준점에 가까운 순서로 정렬할 수 있다. 상기 기준점은 상기 현재 블록의 내부 또는 인접한 외부의 영역에 포함되는 임의의 위치로 설정될 수 있다. 구체적으로, 상기 현재 블록의 센터에 위치하는 4개의 샘플들 중 우하측 샘플 위치가 상기 기준점으로 설정될 수 있다. 이 경우 상기 기준점의 좌표는 다음 식과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2017004371-appb-M000001
여기서, xPic은 상기 현재 블록의 좌상단 좌표의 x성분, yPic은 상기 현재 블록의 좌상단 좌표의 y성분, width는 상기 현재 블록의 너비, height는 상기 현재 블록의 높이를 나타낸다.
상기 기준점의 위치를 (xCenterPic, yCenterPic), 상기 업데이트된 대응 블록이 포함된 상기 특정 영역의 상기 움직임 벡터 리스트에 포함된 각 움직임 벡터의 상기 현재 블록으로 투영되어 가리키는 위치를 (xCurPic, yCurPic) 라고 할 때, 코딩 장치는 상기 움직임 벡터 리스트에 포함된 움직임 벡터들 중 상기 기준점과 상기 현재 블록으로 투영되어 가리키는 위치의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 상기 현재 블록에 대한 TMVP로 도출할 수 있다. 상기 차이는 다음 식과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2017004371-appb-M000002
한편, 상기 현재 블록은 복수의 서브 블록(sub-block)들을 포함할 수 있고, 각 서브 블록 단위로 움직임 벡터(또는 TMVP)가 도출될 수 있다.
도 8은 상기 업데이트된 대응 블록을 포함하는 상기 현재 블록의 사이즈와 동일한 사이즈의 특정 영역에 포함된 블록들의 움직임 벡터들을 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 8을 참조하면 코딩 장치는 동일 위치 픽처(810) 내 상기 현재 블록(815)에 대응하는 대응 블록(835)을 도출할 수 있고, 상기 대응 블록(835)의 움직임 벡터(840)을 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리를 기반으로 스케일링할 수 있다. 코딩 장치는 스케일링된 움직임 벡터(845)가 상기 현재 블록(815)의 위치에서 가리키는 특정 위치(850)를 도출할 수 있고, 상기 현재 블록(815)의 위치와 상기 특정 위치(850)와의 차이를 반영하여 상기 업데이트된 대응 블록(855)을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록(815)의 위치는 상기 현재 블록(815)의 센터 우하단 블록(825)의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면 코딩 장치는 상기 업데이트된 대응 블록(855) 및 상기 업데이트된 대응 블록(855)을 포함하는 일정 사이즈의 특정 영역(860)을 도출할 수 있다. 코딩 장치는 상기 특정 영역(860)을 상기 현재 블록(815)에 대한 특정의 기준점에 가장 가까운 블록(즉, 상기 대응 블록(835)에서 상기 현재 블록(815)의 위치와 상기 특정 위치(850)와의 차이를 반영한 위치의 상기 업데이트된 대응블록(855))을 기준으로 상기 현재 블록(815)의 사이즈만큼 확장할 수 있고, 상기 특정 영역(860)에 포함된 블록들의 움직임 벡터들을 기반으로 상기 현재 블록(815)의 각 서브 블록에 대한 움직임 벡터(또는 TMVP)를 도출할 수 있다. 구체적으로, 코딩 장치는 상기 업데이트된 대응 블록(855)을 포함하는 상기 현재 블록(815)의 사이즈와 동일한 사이즈의 특정 영역(860)을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록(815)의 각 서브 블록과 대응하는 상기 특정 영역(860)에 포함되는 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 각 서브 블록의 움직임 벡터(또는 TMVP)를 도출할 수 있다.
한편, 상기 업데이트된 대응 블록을 기반으로 도출된 상기 현재 블록에 대한 TMVP는 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트 또는 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP) 후보 리스트의 후보로 포함될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록에 머지 모드가 적용되는 경우, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보는 상기 현재 블록의 머지 후보 리스트에 머지 후보로 포함될 수 있고, 상기 현재 블록에 MVP 모드가 적용되는 경우, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보는 상기 현재 블록의 MVP 후보 리스트에 MVP 후보로 포함될 수 있다. 여기서, 디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 수신된 현재 블록의 예측 모드를 나타내는 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 머지 모드 또는 MVP 모드가 적용되는지 여부를 판단할 수 있고, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보는 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록에 머지 모드가 적용되고 상기 업데이트된 대응 블록이 도출되지 않은 경우에 상기 머지 후보 리스트에는 상기 현재 블록의 좌하단 코너 주변 블록(A0), 상기 현재 블록의 우상단 코너 주변 블록(B0) 및/또는 상기 현재 블록의 좌상단 코너 주변 블록(B2)의 움직임 정보가 머지 후보로서 포함될 수 있다. 또한 머지 후보 리스트에는 상기 현재 블록의 좌단 주변 블록(A1) 및/또는 상기 현재 블록의 상단 주변 블록(B1)의 움직임 정보가 머지 후보로 포함될 수 있다. 이 때, 좌단 주변 블록(A1)은 상기 현재 블록의 좌측에 인접한 블록들 중 가장 하단에 위치한 블록일 수 있으며, 상단 주변 블록(B1)은 상기 현재 블록의 상단에 인접한 블록들 중 가장 우측에 위치한 블록일 수 있다. 상기 좌하단 코너 주변 블록(A0), 상기 좌단 주변 블록(A1), 상기 우상단 코너 주변 블록(B0), 상기 상단 주변 블록(B1) 및 상기 좌상단 코너 주변 블록(B2)은, 현재 픽처 내에 위치한 현재 블록의 주변 블록에 해당될 수 있다. 따라서, 상기 머지 후보 블록들로부터 도출되는 머지 후보들은 공간적 머지 후보(spatial merge candidate)로 불릴 수 있다.
또한, 상기 대응 블록의 움직임 정보가 머지 후보 리스트에 포함되는 머지 후보로 이용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 대응 블록은 상기 현재 픽처가 아닌 동일 위치 픽처 내의 블록에 해당될 수 있다. 상기 대응 블록은 상기 동일 위치 픽처로부터 도출되는 블록이므로, 상기 대응 블록으로부터 도출되는 머지 후보는 시간적 머지 후보(temporal merge candidate)로 불릴 수 있다. 또한, 다른 관점에서 상기 시간적 머지 후보는 현재 블록의 움직임 벡터 예측에 사용될 수 있으므로, 시간적 움직임 벡터 예측자(Temporal Motion Vector Predictor, TMVP)로 불릴 수도 있다. 또한, 머지 후보 리스트는 상기 대응 블록의 움직임 정보로부터 도출되는 ATMVP(Advanced Temporal Motion Vector Predictor, ATMVP)를 포함할 수 있고, ATMVP-Ext(Advanced Temporal Motion Vector Predictor-Extension, ATMVP-Ext)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 머지 후보 리스트는 상술한 머지 후보들의 조합을 통하여 도출되는 양방향 예측을 위한 머지 후보를 포함할 수 있다. 상술한 조합을 통하여 도출되는 양방향 예측을 위한 머지 후보는 Combined Bi-pred라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 머지 후보 리스트는 영(zero) 벡터를 포함할 수 있고, 상기 영 벡터는 Zero MV라고 불릴 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 머지 모드가 적용되고 상기 업데이트된 대응 블록이 도출되는 경우, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보가 상기 머지 후보 리스트에 포함되는 머지 후보로 이용될 수 있다. 즉, 상기 머지 후보 리스트는 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보를 포함할 수 있다. 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보는 new TMVP라고 불릴 수 있다. 구체적으로 예를 들어. 상기 머지 후보 리스트는 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보로 대체하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 머지 후보 리스트는 다음과 같을 수 있다.
- {A1, B1, B0, A0, B2, new TMVP, Combined Bi-pred, Zero MV}
- {A1, B1, B0, A0, ATMVP, ATMVP-Ext, B2, new TMVP, Combined Bi-pred, Zero MV}
- {A1, B1, B0, A0, new TMVP, ATMVP-Ext, B2, TMVP, Combined Bi-pred, Zero MV}
또한, 상기 머지 후보 리스트는 상기 대응 블록의 움직임 정보가 포함되고 추가적으로 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보를 포함되도록 구성될 수 있고, 복수의 업데이트된 대응 블록이 도출된 경우, 상기 머지 후보 리스트는 복수의 상기 업데이트된 대응 블록들의 움직임 정보들이 추가적으로 포함되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 머지 후보 리스트는 다음과 같을 수 있다.
- {A1, B1, B0, A0, B2, TMVP, new TMVP, Combined Bi-pred, Zero MV}
- {A1, B1, B0, A0, ATMVP, B2, TMVP, new TMVP, Combined Bi-pred, Zero MV}
- {A1, B1, B0, A0, ATMVP, B2, TMVP, new TMVP [0], new TMVP [1], Combined Bi-pred, Zero MV}
또는, 상기 대응 블록의 움직임 정보를 상기 머지 후보 리스트의 머지 후보로 도출하는 과정의 대응 블록 탐색 과정에 상술한 업데이트 과정을 포함하도록 변경하여 상기 머지 후보 리스트를 도출할 수 있다. 상기 대응 블록의 움직임 정보를 나타내는 머지 후보의 대응 블록 탐색 과정에 상술한 업데이트 과정을 포함하도록 변경하여 상기 머지 후보 리스트를 도출한 경우, 상기 머지 후보 리스트는 다음과 같을 수 있다.
- {A1, B1, B0, A0, B2, updated TMVP, Combined Bi-pred, Zero MV}
- {A1, B1, B0, A0, updated ATMVP, B2, TMVP, Combined Bi-pred, Zero MV}
여기서, updated TMVP 및 updated ATMVP는 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보를 나타낼 수 있다.
상술한 방법을 통하여 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보를 포함하는 머지 후보 리스트를 도출하는 경우, 상기 머지 후보 리스트의 후보간 순서나 후보의 개수는 바뀔 수 있으며, TMVP, ATMVP에 모두 적용되거나 또는 TMVP, ATMVP 중 하나의 후보에만 적용될 수 있다. 또한, 제안하는 방법 적용 개수도 변경 가능하며 후보들의 성격이 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 new TMVP[0]는 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보를 나타낼 수 있고, new TMVP[1]는 상기 업데이트된 대응 블록을 포함하는 특정 영역의 움직임 벡터들 중 상기 현재 블록의 특정의 기준점에서 가장 가까운 위치를 가리키는 움직임 벡터에 대한 움직임 정보를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 각 서브 블록의 머지 후보 리스트마다 다른 MVP를 포함할 수 있다.
상기 머지 후보 리스트의 TMVP에 대한 상술한 대응 블록의 업데이트 방법의 적용 여부 및 을 적용되는 TMVP의 개수는 영상 전체에 동일하게 적용될 수 있다. 또는, 아니라 PPS(picture parameter set) 단위, SPS(sequence parameter set) 단위 또는 VPS(video parameter set) 단위, Slice header 단위와 같은 parameter set을 통하여 상기 TMVP에 대한 상술한 대응 블록의 업데이트 방법의 적용 여부 및 을 적용되는 TMVP의 개수를 나타내는 정보가 시그널링될 수 있다.
또한, 영상 전체에 동일하게 다수의 TMVP(TMVP[0], TMVP[1]... TMVP[N])을 도출하도록 하기 위해 머지 모드의 머지 후보 리스트 또는 MVP 모드의 MVP 후보 리스트의 후보 개수는 증가될 수 있고, 특정 영상 및 블록에는 TMVP[0]를 도출하고 상기 TMVP[0]을 머지 후보 또는 MVP 후보로 포함하도록 지시하는 정보가 시그널링될 수 있고, 특정 영상 및 블록에는 TMVP[1]을 도출하고 상기 TMVP[1]을 머지 후보 또는 MVP 후보로 포함하도록 지시하는 정보가 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 TMVP[0]는 업데이트된 대응 블록의 움직임 정보를 나타낼 수 있고, TMVP[1]는 상기 업데이트된 대응 블록을 포함하는 특정 영역의 움직임 벡터들 중 상기 현재 블록의 특정의 기준점에서 가장 가까운 위치를 가리키는 움직임 벡터에 대한 움직임 정보를 나타낼 수 있다.
특정 영상에 상기 TMVP[0] 또는 상기 TMVP[1]을 도출하는 방법을 적용하기 위해 현재 블록 또는 상기 현재 블록의 주변 블록의 예측 모드 타입(머지 모드 또는 MVP 모드), 블록 사이즈, 상기 현재 블록에 대한 대응 블록의 예측 모드 타입(머지 모드 또는 MVP 모드) 등이 고려될 수 있다. 상술한 상기 TMVP[0], 상기 TMVP[1]을 도출하여 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 구성하는 방법은 일 예에 불과하며, 앞서 언급한 대체, 추가, 변경 적용을 통하여 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 구성하는 방법 등이 모두 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 9에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 9의 S900 내지 S940은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S950은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 픽처의 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출한다(S900). 인코딩 장치는 상기 현재 픽처의 상기 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출할 수 있고, 상기 대응 블록은 참조 픽처 내에 위치할 수 있다. 상기 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 또한, 상기 대응 블록은 상기 동일 위치 픽처 내 동일 위치 블록(collocated block)의 우하단 코너 주변 블록, 또는 센터 우하단 블록이 될 수 있다. 상기 대응 블록은 colPB(collocated prediction block) 또는 colPu(collocated prediction unit)라고 불릴 수 있다. 여기서, 상기 동일 위치 블록은 상기 동일 위치 픽처 상에서 상기 현재 블록과 동일한 위치 및 사이즈를 갖는 블록을 가리킬 수 있다.
인코딩 장치는 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출한다(S910). 인코딩 장치는 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)한다(S920). 인코딩 장치는 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터를 상기 제1 시간 거리와 상기 제2 거리와의 거리비를 기반으로 스케일링할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이일 수 있고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이일 수 있다. 또한, 상기 거리비는 상기 제2 시간 거리를 상기 제1 시간 거리로 나눈 값으로 도출될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터에 상기 거리비를 곱하여 스케일링된 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 동일 위치 픽처의 POC 값은 16, 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값은 0, 상기 현재 픽처의 POC 값은 8, 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터는 (98, 10) 일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값인 16에서 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값인 0을 뺀 16, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값인 16에서 상기 현재 픽처의 POC 값인 8을 뺀 8로 나타낼 수 있다. 상기 제1 시간 거리와 상기 제2 시간 거리와의 거리비는 상기 제2 시간 거리를 상기 제1 시간 거리로 나눈 값으로 도출될 수 있고, 따라서, 1/2로 도출될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터에 상기 거리비를 스케일링할 수 있고, 이 경우, 스케일링된 움직임 벡터는 (49, 5)로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출한다(S930). 인코딩 장치는 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하기 위하여 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 업데이트된 대응 블록을 도출할 수 있고, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출할 수 있고, 상기 스케일링된 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 위치를 가리키는지 판단할 수 있다. 상기 스케일링된 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 위치를 가리키지 않는 경우, 인코딩 장치는 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 구체적으로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출할 수 있고, 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치와 상기 현재 블록의 위치 사이의 차이를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터의 도출 여부를 판단할 수 있다. 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치와 상기 현재 블록의 위치 사이의 차이가 특정값 이상인 경우, 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 것으로 판단될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 위치는 상기 현재 블록의 센터 우하단 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있고, 또는, 상기 현재 블록의 우하단 코너 주변 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다. 또한, 상기 대응 블록이 상기 동일 위치 블록의 상기 센터 우하단 블록으로 도출되는 경우, 상기 현재 블록의 위치는 상기 현재 블록의 센터 우하단 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있고, 상기 대응 블록이 상기 동일 위치 블록의 상기 우하단 코너 주변 블록으로 도출되는 경우, 상기 현재 블록의 위치는 상기 현재 블록의 우하단 코너 주변 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다.
상기 스케일링된 움직임 벡터가 상기 현재 블록을 가리키지 않는 경우(즉, 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치와 상기 현재 블록의 위치 사이의 차이가 특정값 이상인 경우), 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치와 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치와의 차이를 기반으로 상기 업데이트된 대응 블록을 도출할 수 있고, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
일 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 위치와 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치 사이의 차이를 도출할 수 있다. 다음으로, 인코딩 장치는 상기 동일 위치 픽처 내 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 상기 업데이트된 대응 블록으로 도출할 수 있다.
다른 예로, 상기 업데이트된 대응 블록을 도출함에 있어 복수의 업데이트된 대응 블록이 도출될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 포함하는 특정 영역을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 특정 영역에 포함되는 블록들을 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들로 도출할 수 있다. 한편, 상기 특정 영역의 사이즈는 상기 현재 블록의 사이즈와 동일할 수 있고, 상기 현재 블록은 다수의 서브 블록(sub block)들로 구분될 수 있다. 이 경우, 상기 현재 블록의 각 서브 블록의 움직임 벡터는 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들 중 상기 각 서브 블록에 대응하는 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출한다(S940). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 기반으로 머지 후보 리스트 또는 움직임 벡터 예측자 (motion vector predictor, MVP) 후보 리스트를 구성할 수 있고, 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함할 수 있다. 상기 예측 모드는 머지 모드 및 MVP 모드 중 하나의 예측 모드로 결정될 수 있다.
한편, 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보는 TMVP(temporal motion vector predictor) 또는 ATMVP(advanced temporal motion vector predictor)라고 불릴 수 있다. 또는, 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보는 new TMVP, new ATMVP, updated TMVP 또는 updated ATMVP라고 불릴 수 있다. 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보는 상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트에서 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 시간적 후보(temporal candidate)를 대체할 수 있다. 또한, 상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트는 공간적 후보(spatial candidate) 및 시간적 후보(temporal candidate)를 포함할 수 있고, 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 상기 후보는 추가적인 시간적 후보로 상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트에 포함될 수 있다.
한편, 복수의 업데이트된 대응 블록들이 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들의 움직임 벡터들을 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)할 수 있고, 상기 스케일링된 움직임 벡터들 중 상기 현재 블록의 특정의 기준점과 가장 가까운 위치를 가리키는 스케일링된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터들이 가리키는 위치들을 도출하고, 상기 위치들 중 가장 상기 특정의 기준점과 가까운 위치의 스케일링된 움직일 벡터를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 도출된 스케일링된 움직임 벡터를 갖는(with) 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함하는 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있다. 따라서, 상기 현재 블록의 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 기준점은 상기 현재 블록의 내부 또는 인접한 외부의 영역에 포함되는 임의의 위치로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 센터에 위치하는 4개의 샘플들 중 우하측 샘플 위치가 상기 기준점으로 설정될 수 있다. 상기 기준점의 좌표는 상술한 수학식 1을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 스케일링된 움직임 벡터들이 가리키는 위치들과 상기 특정의 기준점과의 차이는 상술한 수학식 2를 기반으로 도출될 수 있고, 상기 차이가 가장 작은 위치가 상기 특정의 기준점과 가장 가까운 위치로 도출될 수 있다.
한편, 상기 특정 영역의 사이즈는 상기 현재 블록의 사이즈와 동일하고, 상기 현재 블록은 다수의 서브 블록(sub block)들로 구분되는 경우, 상기 현재 블록의 각 서브 블록의 움직임 벡터는 상기 업데이트된 대응 블록들 중 상기 각 서브 블록에 대응하는 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출될 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 각 서브 블록에 대응하는 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함하는 상기 각 서브 블록에 대한 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있다. 따라서, 상기 각 서브 블록의 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보를 인코딩하여 출력한다(S950). 인코딩 장치는 상기 예측에 대한 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 PPS(picture parameter set) 단위, SPS(sequence parameter set) 단위 또는 VPS(video parameter set) 단위, Slice header 단위와 같은 parameter set을 통하여 상기 현재 블록에 대한 상기 업데이트된 대응 블록의 도출 여부 및 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보의 개수를 나타내는 정보를 인코딩하여 출력할 수 있다. 상기 정보는 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보에 포함될 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 복수의 업데이트된 대응 블록들의 도출 여부를 나타내는 정보를 인코딩하여 출력할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측 모드를 나타내는 정보를 인코딩하여 출력할 수 있다. 상기 예측 모드는 머지 모드 또는 MVP 모드일 수 있다. 상기 예측 모드를 나타내는 정보는 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보에 포함될 수 있다.
한편, 비록 도 9에 도시되지는 않았으나, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 원본 픽처의 원본 샘플과 상기 도출된 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼 샘플을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 10에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 10의 S1000 내지 S1040은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 픽처의 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출한다(S1000). 디코딩 장치는 상기 현재 픽처의 상기 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출할 수 있고, 상기 대응 블록은 참조 픽처 내에 위치할 수 있다. 상기 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 또한, 상기 대응 블록은 상기 동일 위치 픽처 내 동일 위치 블록(collocated block)의 우하단 코너 주변 블록, 또는 센터 우하단 블록이 될 수 있다. 상기 대응 블록은 colPB(collocated prediction block) 또는 colPu(collocated prediction unit)라고 불릴 수 있다. 여기서, 상기 동일 위치 블록은 상기 동일 위치 픽처 상에서 상기 현재 블록과 동일한 위치 및 사이즈를 갖는 블록을 나타낼 수 있다.
디코딩 장치는 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출한다(S1010). 디코딩 장치는 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)한다(S1020). 디코딩 장치는 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터를 상기 제1 시간 거리와 상기 제2 거리와의 거리비를 기반으로 스케일링할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이일 수 있고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이일 수 있다. 또한, 상기 거리비는 상기 제2 시간 거리를 상기 제1 시간 거리로 나눈 값으로 도출될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터에 상기 거리비를 곱하여 스케일링된 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 동일 위치 픽처의 POC 값은 16, 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값은 0, 상기 현재 픽처의 POC 값은 8, 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터는 (98, 10) 일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값인 16에서 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값인 0을 뺀 16, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값인 16에서 상기 현재 픽처의 POC 값인 8을 뺀 8로 나타낼 수 있다. 상기 제1 시간 거리와 상기 제2 시간 거리와의 거리비는 상기 제2 시간 거리를 상기 제1 시간 거리로 나눈 값으로 도출될 수 있고, 따라서, 1/2로 도출될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 대응 블록의 상기 움직임 벡터를 상기 거리비를 기반으로 스케일링할 수 있고, 이 경우, 스케일링된 움직임 벡터는 (49, 5)로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출한다(S1030). 디코딩 장치는 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하기 위하여 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 업데이트된 대응 블록을 도출할 수 있고, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출할 수 있고, 상기 스케일링된 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 위치를 가리키는지 판단할 수 있다. 상기 스케일링된 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 위치를 가리키지 않는 경우, 디코딩 장치는 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출할 수 있고, 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치와 상기 현재 블록의 위치 사이의 차이를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터의 도출 여부를 판단할 수 있다. 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치와 상기 현재 블록의 위치 사이의 차이가 특정값 이상인 경우, 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 것으로 판단될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 위치는 상기 현재 블록의 센터 우하단 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있고, 또는, 상기 현재 블록의 우하단 코너 주변 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다. 또한, 상기 대응 블록이 상기 동일 위치 블록의 상기 센터 우하단 블록으로 도출되는 경우, 상기 현재 블록의 위치는 상기 현재 블록의 센터 우하단 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있고, 상기 대응 블록이 상기 동일 위치 블록의 상기 우하단 코너 주변 블록으로 도출되는 경우, 상기 현재 블록의 위치는 상기 현재 블록의 우하단 코너 주변 블록의 좌상단 샘플 포지션일 수 있다.
상기 스케일링된 움직임 벡터가 상기 현재 블록을 가리키지 않는 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치와 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치와의 차이를 기반으로 상기 업데이트된 대응 블록을 도출할 수 있고, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
일 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 위치와 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치 사이의 차이를 도출할 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 상기 동일 위치 픽처 내 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 상기 업데이트된 대응 블록으로 도출할 수 있다.
다른 예로, 상기 업데이트된 대응 블록을 도출함에 있어 복수의 업데이트된 대응 블록이 도출될 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 포함하는 특정 영역을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 특정 영역에 포함되는 블록들을 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들로 도출할 수 있다. 한편, 상기 특정 영역의 사이즈는 상기 현재 블록의 사이즈와 동일할 수 있고, 상기 현재 블록은 다수의 서브 블록(sub block)들로 구분될 수 있다. 이 경우, 상기 현재 블록의 각 서브 블록의 움직임 벡터는 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들 중 상기 각 서브 블록에 대응하는 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출한다(S1040). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 기반으로 머지 후보 리스트 또는 움직임 벡터 예측자 (motion vector predictor, MVP) 후보 리스트를 구성할 수 있고, 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 나타내는 정보를 수신할 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 나타내는 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 모드를 도출할 수 있다. 상기 예측 모드는 머지 모드 또는 MVP 모드일 수 있다.
한편, 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트에 포함된 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보는 TMVP(temporal motion vector predictor) 또는 ATMVP(advanced temporal motion vector predictor)라고 불릴 수 있다. 또는, 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보는 new TMVP, new ATMVP, updated TMVP 또는 updated ATMVP라고 불릴 수 있다. 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보는 상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트에서 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 시간적 후보(temporal candidate)를 대체할 수 있다. 또한, 상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트는 공간적 후보(spatial candidate) 및 시간적 후보(temporal candidate)를 포함할 수 있고, 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 상기 후보는 추가적인 시간적 후보로 상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트에 포함될 수 있다.
한편, 복수의 업데이트된 대응 블록들이 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들의 움직임 벡터들을 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)할 수 있고, 상기 스케일링된 움직임 벡터들 중 상기 현재 블록의 특정의 기준점과 가장 가까운 위치를 가리키는 스케일링된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터들이 가리키는 위치들을 도출하고, 상기 위치들 중 가장 상기 특정의 기준점과 가까운 위치의 스케일링된 움직일 벡터를 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 도출된 스케일링된 움직임 벡터를 갖는(with) 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함하는 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있다. 따라서, 상기 현재 블록의 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 기준점은 상기 현재 블록의 내부 또는 인접한 외부의 영역에 포함되는 임의의 위치로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 센터에 위치하는 4개의 샘플들 중 우하측 샘플 위치가 상기 기준점으로 설정될 수 있다. 상기 기준점의 좌표는 상술한 수학식 1을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 스케일링된 움직임 벡터들이 가리키는 위치들과 상기 특정의 기준점과의 차이는 상술한 수학식 2를 기반으로 도출될 수 있고, 상기 차이가 가장 작은 위치가 상기 특정의 기준점과 가장 가까운 위치로 도출될 수 있다.
한편, 상기 특정 영역의 사이즈는 상기 현재 블록의 사이즈와 동일하고, 상기 현재 블록은 다수의 서브 블록(sub block)들로 구분되는 경우, 상기 현재 블록의 각 서브 블록의 움직임 벡터는 상기 업데이트된 대응 블록들 중 상기 각 서브 블록에 대응하는 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출될 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 각 서브 블록에 대응하는 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함하는 상기 각 서브 블록에 대한 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있다. 따라서, 상기 각 서브 블록의 상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함할 수 있다.
한편, 디코딩 장치는 PPS(picture parameter set) 단위, SPS(sequence parameter set) 단위 또는 VPS(video parameter set) 단위, Slice header 단위와 같은 parameter set을 통하여 상기 현재 블록에 대한 상기 업데이트된 대응 블록의 도출 여부 및 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 나타내는 후보의 개수를 나타내는 정보를 시그널링할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 복수의 업데이트된 대응 블록들의 도출 여부를 나타내는 정보를 시그널링할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측 모드를 나타내는 정보를 시그널링할 수 있다. 상기 예측 모드는 머지 모드 또는 MVP 모드일 수 있다.
한편, 비록 도 10에는 도시되지 않았으나, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다. 디코딩 장치는 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 픽처를 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 변환 계수를 이용하여 도출할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 현재 블록의 움직임 정보를 보다 정확하게 도출할 수 있고, 이를 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 위한 데이터량을 없애거나 줄일 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 현재 블록의 인터 예측에 있어서 현재 블록의 대응 블록을 업데이트할 수 있고, 업데이트된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보를 보다 정확하게 도출할 수 있고, 이를 통하여 현재 블록의 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 픽처의 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출하되, 상기 대응 블록은 동일 위치 픽처(collocated picture) 내에 위치하는 단계;
    상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계;
    상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하되, 상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이이고, 상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이인 단계;
    상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계는,
    상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 업데이트된 대응 블록을 도출하는 단계; 및
    상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 상기 업데이트된 대응 블록을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 위치와 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치 사이의 차이를 도출하는 단계; 및
    상기 동일 위치 픽처 내 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 상기 업데이트된 대응 블록으로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 업데이트된 대응 블록을 도출하는 단계에서 복수의 업데이트된 대응 블록이 도출되며,
    상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 상기 업데이트된 대응 블록을 도출하는 단계는,
    상기 동일 위치 픽처 내 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 포함하는 특정 영역을 도출하는 단계; 및
    상기 특정 영역에 포함되는 블록들을 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들로 도출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 현재 블록은 다수의 서브 블록들로 구분되고,
    상기 특정 영역의 사이즈는 상기 현재 블록의 사이즈와 동일하고,
    상기 현재 블록의 각 서브 블록의 움직임 벡터는 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들 중 상기 각 서브 블록에 대응하는 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계는,
    상기 복수의 업데이트된 대응 블록들의 움직임 벡터들을 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하는 단계;
    상기 스케일링된 움직임 벡터들 중 상기 현재 블록의 특정의 기준점과 가장 가까운 위치를 가리키는 스케일링된 움직임 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 스케일링된 움직임 벡터를 갖는(with) 특정 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 위치와 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치 사이의 차이를 도출하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 위치와 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치 사이의 차이를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터의 도출 여부를 판단하는 단계를 더 포함하되,
    상기 현재 블록의 위치와 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치 사이의 차이가 특정값 이상인 경우, 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 대응 블록은 상기 동일 위치 픽처 내 동일 위치 블록의 우하단 코너 주변 블록 또는 상기 동일 위치 블록의 센터 우하단 블록이고,
    상기 동일 위치 블록은 상기 동일 위치 픽처 상에서 상기 현재 블록과 동일한 위치 및 사이즈를 갖는 블록인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 나타내는 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 기반으로 머지 후보 리스트 또는 움직임 벡터 예측자 (motion vector predictor, MVP) 후보 리스트를 구성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 예측 모드는 머지 모드 또는 MVP 모드이고,
    상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트는 공간적 후보(spatial candidate) 및 시간적 후보(temporal candidate)를 포함하고,
    상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 상기 후보는 추가적인 시간적 후보로 상기 머지 후보 리스트 또는 상기 MVP 후보 리스트에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  11. 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    현재 픽처의 현재 블록에 대한 예측 모드를 나타내는 정보를 수신하는 엔트로피 디코딩부; 및
    상기 현재 블록에 대응하는 대응 블록을 도출하고, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 도출하고, 상기 대응 블록의 움직임 벡터를 제1 시간 거리 및 제2 시간 거리를 기반으로 스케일링(scaling)하고, 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 수정된 움직임 벡터를 도출하고, 상기 수정된 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출하는 예측부를 포함하되,
    상기 대응 블록은 동일 위치 픽처(collocated picture) 내에 위치하고,
    상기 제1 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC(picture order count) 값과 상기 대응 블록의 참조 픽처의 POC 값과의 차이이고,
    상기 제2 시간 거리는 상기 동일 위치 픽처의 POC 값과 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 값과의 차이인 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 예측부는 상기 스케일링된 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 위치를 기반으로 업데이트된 대응 블록을 도출하고, 상기 업데이트된 대응 블록의 움직임 벡터를 기반으로 상기 수정된 움직임 벡터를 도출하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 예측부는 상기 현재 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치를 도출하고,
    상기 현재 블록의 위치와 상기 스케일링된 움직임 벡터가 가리키는 위치 사이의 차이를 도출하고,
    상기 동일 위치 픽처 내 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 상기 업데이트된 대응 블록으로 도출하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 예측부는 상기 업데이트된 대응 블록을 도출함에 있어 복수의 업데이트된 대응 블록을 도출하며,
    상기 예측부는 상기 동일 위치 픽처 내 상기 대응 블록의 위치에서 상기 스케일링된 움직임 벡터의 반대 방향으로 상기 차이만큼 이동한 위치의 블록을 포함하는 특정 영역을 도출하고,
    상기 특정 영역에 포함되는 블록들을 상기 복수의 업데이트된 대응 블록들로 도출하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 예측부는 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 기반으로 머지 후보 리스트 또는 움직임 벡터 예측자 (motion vector predictor, MVP) 후보 리스트를 구성하되,
    상기 예측 모드는 머지 모드 또는 MVP 모드이고,
    상기 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트는 상기 수정된 움직임 벡터를 나타내는 후보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
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