WO2018174371A1 - 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치 Download PDF

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WO2018174371A1
WO2018174371A1 PCT/KR2017/013705 KR2017013705W WO2018174371A1 WO 2018174371 A1 WO2018174371 A1 WO 2018174371A1 KR 2017013705 W KR2017013705 W KR 2017013705W WO 2018174371 A1 WO2018174371 A1 WO 2018174371A1
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intra prediction
mode
current block
sample
prediction mode
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/013705
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English (en)
French (fr)
Inventor
허진
임재현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques

Definitions

  • the present invention relates to an image coding technique, and more particularly, to an image decoding method and apparatus according to intra prediction in an image coding system.
  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide an intra prediction method and apparatus for performing based on at least one neighboring sample of a current block.
  • Another object of the present invention is to provide an intra prediction method and apparatus for performing intra prediction based on directional intra prediction modes and linear interpolation intra prediction modes corresponding to a directional intra prediction mode in a current block.
  • Another object of the present invention is to provide an intra prediction method and apparatus for performing intra prediction based on directional intra prediction modes and linear interpolation intra prediction modes corresponding to directional intra prediction modes in a chroma component of a current block.
  • an intra prediction method performed by a decoding apparatus includes deriving an intra prediction mode for a current block, deriving neighboring samples of the current block, and predicting samples for the current block using at least one of the neighboring samples according to the intra prediction mode. And generating an intra prediction mode, wherein the intra prediction mode is one of directional intra prediction modes and linear interpolation intra prediction modes corresponding to the directional intra prediction modes.
  • a decoding apparatus for performing image decoding based on intra prediction.
  • the decoding apparatus may further include an entropy decoding unit configured to obtain prediction information about a current block, an intra prediction mode for the current block based on the prediction information, derive neighboring samples of the current block, and the intra prediction mode.
  • a prediction unit for generating a prediction sample for the current block using at least one of the neighboring samples, wherein the intra prediction mode corresponds to angular intra prediction modes and the directional intra prediction modes. Linear interpolation is one of intra prediction modes.
  • an intra prediction method performed by an encoding apparatus includes determining an intra prediction mode for a current block, deriving neighboring samples of the current block, and using at least one of the neighboring samples according to the intra prediction mode to obtain a prediction sample for the current block. And generating, encoding, and outputting prediction information about the current block, wherein the intra prediction mode includes directional intra prediction modes and linear interpolation corresponding to the directional intra prediction modes. linear interpolation) is one of intra prediction modes.
  • a video encoding apparatus determines an intra prediction mode for the current block, derives peripheral samples of the current block, and generates a prediction sample for the current block using at least one of the neighboring samples according to the intra prediction mode.
  • an entropy encoding unit configured to generate, encode, and output prediction information about the current block, wherein the intra prediction mode includes directional intra prediction modes and linear interpolation corresponding to the directional intra prediction modes. (linear interpolation) is one of intra prediction modes.
  • the prediction accuracy of the current block can be improved by performing intra prediction based on at least one neighboring sample among a plurality of neighboring samples, thereby improving overall coding efficiency.
  • intra prediction is performed on a current block based on directional intra prediction modes and linear interpolation intra prediction modes corresponding to directional intra prediction modes, thereby lowering parsing dependency of overall coding. Coding efficiency can be improved.
  • intra prediction is performed on the current block based on the directional intra prediction modes and the linear interpolation intra prediction modes corresponding to the directional intra prediction modes, and thereby without signaling of information indicating whether to perform a separate linear interpolation prediction.
  • Intra prediction through linear interpolation may be performed, thereby reducing the amount of bits for prediction and improving the overall coding efficiency.
  • intra prediction may be performed through linear interpolation on the chroma component without signaling information indicating whether to perform a separate linear interpolation prediction on the chroma component of the current block, thereby reducing the amount of bits for prediction, Overall coding efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • 3 exemplarily shows directional intra prediction modes of 33 prediction directions.
  • FIG. 4 illustrates an example in which a prediction block is generated based on linear interpolation intra prediction.
  • FIG 5 shows an example of intra prediction modes including linear interpolation intra prediction modes.
  • FIG. 6 illustrates an example of performing intra prediction on a chroma component of a current block through DM when an encoding / decoding process is performed based on the extended intra prediction modes.
  • FIG. 7 schematically illustrates a video encoding method by an encoding device according to the present invention.
  • FIG. 8 schematically illustrates a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • a picture generally refers to a unit representing one image of a specific time zone
  • a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • a pixel or a pel may refer to a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component, or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • a unit represents the basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of the picture and information related to the region.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as block or area in some cases.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video encoding apparatus 100 may include a picture divider 105, a predictor 110, a subtractor 115, a transformer 120, a quantizer 125, a reordering unit 130,
  • the entropy encoding unit 135, the residual processing unit 140, the adding unit 150, the filter unit 155, and the memory 160 may be included.
  • the residual processor 140 may include an inverse quantizer 141 and an inverse transform unit 142.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively split from the largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure.
  • LCU largest coding unit
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure and / or a binary tree structure.
  • the quad tree structure may be applied first and the binary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure of prediction, transform, and reconstruction, which will be described later.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a unit partitioning from the coding unit and may be a unit of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples of the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be encoded (entropy) and output in the form of a bitstream.
  • the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • Reference pictures included in a reference picture list may be sorted based on a difference in a picture order count (POC) between a current picture and a corresponding reference picture.
  • POC picture order count
  • the subtraction unit 115 generates a residual sample which is a difference between the original sample and the prediction sample.
  • residual samples may not be generated as described above.
  • the transform unit 120 generates a transform coefficient by transforming the residual sample in units of transform blocks.
  • the transform unit 120 may perform the transformation according to the size of the transform block and the prediction mode applied to the coding block or the prediction block that spatially overlaps the transform block. For example, if intra prediction is applied to the coding block or the prediction block that overlaps the transform block, and the transform block is a 4 ⁇ 4 residual array, the residual sample uses a discrete sine transform (DST). In other cases, the residual sample may be transformed by using a discrete cosine transform (DCT).
  • DST discrete sine transform
  • DCT discrete cosine transform
  • the quantization unit 125 may quantize the transform coefficients to generate quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 130 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 130 may reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. Although the reordering unit 130 has been described in a separate configuration, the reordering unit 130 may be part of the quantization unit 125.
  • the entropy encoding unit 135 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 135 may encode information necessary for video reconstruction other than the quantized transform coefficients (for example, a value of a syntax element) together or separately. Entropy encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • NAL network abstraction layer
  • the inverse quantization unit 141 inverse quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 125, and the inverse transform unit 142 inverse transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 141 to generate a residual sample.
  • the adder 150 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 150 may be part of the predictor 110.
  • the adder 150 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the filter unit 155 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset to the reconstructed picture. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offset, the artifacts of the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample basis and may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the filter unit 155 may apply an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed picture. ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • ALF adaptive loop filter
  • the memory 160 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 155.
  • the stored reconstructed picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video decoding apparatus 200 may include an entropy decoding unit 210, a residual processor 220, a predictor 230, an adder 240, a filter 250, and a memory 260. It may include.
  • the residual processor 220 may include a reordering unit 221, an inverse quantization unit 222, and an inverse transform unit 223.
  • the video decoding apparatus 200 may reconstruct the video in response to a process in which the video information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit, and in another example, a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the coding unit may be split along the quad tree structure and / or binary tree structure from the largest coding unit.
  • the prediction unit and the transform unit may be further used in some cases, in which case the prediction block is a block derived or partitioned from the coding unit and may be a unit of sample prediction. At this point, the prediction unit may be divided into subblocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream and output information necessary for video reconstruction or picture reconstruction. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information and decoding information of neighboring and decoding target blocks or information of symbols / bins decoded in a previous step.
  • the context model may be determined using the context model, the probability of occurrence of a bin may be predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin may be performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. have.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bean after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit 230, and the residual value on which the entropy decoding has been performed by the entropy decoding unit 210, that is, the quantized transform coefficient, is used as a reordering unit ( 221 may be input.
  • the reordering unit 221 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form.
  • the reordering unit 221 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 221 has been described in a separate configuration, but the rearrangement unit 221 may be part of the inverse quantization unit 222.
  • the inverse quantization unit 222 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameter and output the transform coefficients.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 223 may inversely transform transform coefficients to derive residual samples.
  • the prediction unit 230 may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 230 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 230 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction based on the information about the prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating a prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether to apply inter prediction or intra prediction may be determined in units of CUs.
  • a prediction mode may be determined and a prediction sample may be generated in PU units
  • intra prediction a prediction mode may be determined in PU units and a prediction sample may be generated in TU units.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the neighbor reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified on the reference picture by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 230 may apply any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode to derive a prediction sample for the current block.
  • motion information required for inter prediction of the current block provided by the video encoding apparatus for example, information about a motion vector, a reference picture index, and the like may be obtained or derived based on the prediction information.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 230 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and may use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of the temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated by using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected from the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the information about the prediction may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the prediction unit 230 may derive the motion vector of the current block by using the merge index.
  • a motion vector predictor candidate list may be generated using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the prediction information may include a prediction motion vector index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list.
  • the prediction unit 230 may select the predicted motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the motion vector index.
  • the prediction unit of the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the output vector in a bitstream form. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the prediction unit 230 may obtain a motion vector difference included in the information about the prediction, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit may also obtain or derive a reference picture index or the like indicating a reference picture from the information about the prediction.
  • the adder 240 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 240 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 240 has been described in a separate configuration, the adder 240 may be part of the predictor 230. On the other hand, the adder 240 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the filter unit 250 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 260 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the reconstructed picture in an output order.
  • intra prediction may be performed on the current block, and the intra prediction modes may include, for example, two non-directional intra prediction modes and 33 directional intra prediction modes.
  • the intra prediction modes 0 to 1 are the anisotropic intra prediction modes.
  • the intra prediction mode 0 represents an intra planar mode, and the intra prediction mode 1 represents an intra DC mode.
  • the remaining 2 to 34 intra prediction modes are the directional intra prediction modes, each having a prediction direction.
  • the directional intra prediction mode may be referred to as an intra angular mode.
  • the prediction block for the current block may be generated based on one of the 35 intra prediction modes.
  • 3 exemplarily shows directional intra prediction modes of 33 prediction directions.
  • an intra prediction mode having horizontal directionality and an intra prediction mode having vertical directionality may be classified based on an intra prediction mode 18 having an upper left diagonal prediction direction.
  • H and V in FIG. 3 mean horizontal directionality and vertical directionality, respectively, and numbers of -32 to 32 represent a displacement of 1/32 on a sample grid position.
  • Intra prediction modes 2 to 17 have a horizontal direction
  • intra prediction modes 18 to 34 have a vertical direction.
  • Intra prediction mode 10 is a horizontal intra prediction mode or a horizontal mode
  • intra intra prediction mode 26 is a vertical intra prediction mode or a vertical mode.
  • the prediction direction of the mode) can be expressed in degrees.
  • the relative angle corresponding to each intra prediction mode may be expressed based on the horizontal reference angle 0 ° corresponding to the intra prediction mode 10, and the vertical reference angle corresponding to the intra prediction mode 26 reference 0 °.
  • the relative angle corresponding to each intra prediction mode can be expressed.
  • a specific prediction sample of the current block may be generated based on neighboring samples of the current block (eg, upper neighboring samples and left neighboring samples of the current block), and intra prediction of the current block.
  • the generated specific prediction sample may be copied along the prediction direction of the mode. That is, the specific prediction sample may be generated based on a neighboring sample located in the prediction direction based on the specific prediction sample, and prediction samples other than the specific prediction sample of the current block located in the prediction direction may be generated. It may be generated with the same value as a specific prediction sample.
  • intra prediction a prediction sample may be simply copied and generated, and thus an error may increase as the distance between the prediction sample and the neighboring sample increases.
  • linear interpolation prediction when intra prediction is applied to the current block, linear interpolation prediction may be used to improve prediction accuracy.
  • the linear interpolation prediction may be called linear interpolation intra prediction.
  • right neighboring samples and lower neighboring samples of the current block are generated, and an intra prediction mode of the current block based on a prediction sample of the current block among the left neighboring samples and the upper neighboring samples of the current block.
  • a prediction sample may be generated through interpolation between a first peripheral sample positioned in the prediction direction of and a second peripheral sample corresponding to the first peripheral sample among the right peripheral samples and the lower peripheral samples.
  • the second neighboring sample and the first neighboring sample positioned in opposite directions of the prediction direction of the intra prediction mode of the current block based on the prediction sample of the current block among the right neighboring samples and the lower neighboring samples.
  • the prediction sample may be generated through interpolation with.
  • the position of the first peripheral sample or the second peripheral sample is a fractional sample position
  • the first peripheral sample or the second peripheral sample is interposed between integer samples adjacent to the left and right of the first peripheral sample or the second peripheral sample.
  • a sample value of one peripheral sample or the second peripheral sample can be derived.
  • FIG. 4 illustrates an example in which a prediction block is generated based on linear interpolation intra prediction.
  • a lower peripheral sample that is not encoded / decoded may be generated at an encoding / decoding time point of the current block, and already at the encoding / decoding time point of the current block.
  • a prediction block may be generated based on a weighted sum according to a distance between an upper peripheral sample encoded and decoded and reconstructed, and a lower peripheral sample.
  • the predicted sample c illustrated in FIG. 4 may be derived as the sum of a value obtained by multiplying the upper peripheral sample P by w 1 and multiplying the lower peripheral sample P ′ by w 2 .
  • the value of P may be derived through interpolation of integer samples A and B adjacent to the left and right.
  • the position of P ' is also a fractional sample position, the value of P' may be derived through interpolation of integer samples A 'and B' adjacent to the left and right sides of P '.
  • the decoder determines whether an intra prediction mode is one of the anisotropic intra prediction modes, and determines whether information on whether to apply the linear interpolation prediction is signaled.
  • the non-directional intra If the application rate of the prediction modes is high, the overall parsing dependency on the input image may be increased, and thus, the overall coding efficiency may be reduced. In addition, bits for signaling information on whether the linear interpolation prediction is applied should be allocated, which may reduce the overall coding efficiency. Accordingly, the present invention configures separate intra prediction modes in which linear interpolation prediction is performed and proposes a method in which intra prediction is performed based on separate intra prediction modes in which linear interpolation prediction is performed.
  • Intra prediction modes in which the linear interpolation prediction is performed may be referred to as linear interpolation intra prediction modes.
  • the present invention proposes a method of performing an encoding / decoding process based on intra prediction modes including the linear interpolation intra prediction modes in addition to the 35 intra prediction modes described above.
  • intra prediction modes including linear interpolation intra prediction modes.
  • a linear interpolation intra prediction mode having the same prediction direction as each of the 33 directional intra prediction modes described above may be added, and a mode number for the linear interpolation intra prediction mode may be assigned. That is, intra prediction modes that may be applied to the decoding process may include a directional intra prediction mode and a linear interpolation intra prediction mode having the same prediction direction, and the mode number of the directional intra prediction mode is an even number and the directional intra prediction mode.
  • the mode number of the linear interpolation intra prediction mode corresponding to may be odd.
  • a linear interpolation intra prediction mode corresponding to each of 33 directional intra prediction modes may be added as the intra prediction modes applicable to the decoding process, whereby the intra prediction modes are 33 directional intra predictions. It can be extended to a total of 68 intra prediction modes, including modes, 33 linear interpolation intra prediction modes, and two non-directional intra prediction modes (DC mode and planar mode).
  • the extended intra prediction modes may include an even intra prediction mode and an odd intra prediction mode with respect to one prediction direction. That is, the extended intra prediction modes may include an intra prediction mode having an even mode number and an intra prediction mode having an odd mode number for one prediction direction.
  • the even intra prediction mode may be the directional intra prediction mode described above, and the odd intra prediction mode may be the linear interpolation intra prediction mode.
  • the vertical mode having the vertical prediction direction may represent only the intra prediction mode 26, but in the extended intra prediction modes, the vertical mode is the intra prediction 50 times as shown in FIG. 5. Mode and intra prediction mode 51 may be indicated.
  • the intra prediction mode 50 which is an even intra prediction mode, is an intra prediction mode in which intra prediction is performed on the prediction sample based on neighboring samples positioned in the vertical direction with respect to the prediction sample as in the conventional intra prediction.
  • the intra prediction mode 51 may be a linear interpolation in which intra prediction is performed on the prediction sample based on a peripheral sample positioned in the vertical direction and a peripheral sample positioned in the opposite direction to the vertical direction with respect to the prediction sample. It may indicate an intra prediction mode.
  • the prediction directions of the extended intra prediction modes may be as shown in the following table.
  • the mode may indicate a mode number of the corresponding intra prediction mode
  • the HEVC mode directionality is performed by the intra prediction on the prediction sample based on the neighboring samples located in the prediction direction of the corresponding intra prediction mode based on the prediction sample.
  • the linear interpolation mode directionality is based on the neighboring samples located in the prediction direction of the corresponding intra prediction mode and the surrounding samples located in the opposite direction of the prediction direction based on the prediction sample. It may indicate that the linear interpolation intra prediction mode in which intra prediction on the prediction sample is performed.
  • the second intra prediction mode may be an intra prediction mode in which prediction is performed based on a neighboring sample located in the prediction direction of the second intra prediction mode.
  • a linear interpolation intra prediction mode in which prediction is performed based on a neighboring sample located in a prediction direction of the second intra prediction mode corresponding to the third intra prediction mode and a neighboring sample located in an opposite direction to the prediction direction.
  • the above-described extended intra prediction modes may include 68 intra prediction modes as described above, and may be different from the planar mode of 0 intra prediction mode and the DC mode of 1 intra prediction mode among the 68 intra prediction modes.
  • the prediction directions of the 66 intra prediction modes are 33, which may be the same as the prediction direction of the existing intra prediction modes.
  • the encoding / decoding process may be performed through the linear interpolation intra prediction modes, unlike the method of performing the encoding / decoding process through the existing intra prediction modes.
  • the order of the directional intra prediction mode and the linear interpolation prediction mode in the same prediction direction may be different from the above-described order.
  • the linear interpolation intra prediction mode may be an even intra prediction mode
  • the directional intra prediction mode may be an odd intra prediction mode.
  • an even mode number may be assigned to the linear interpolation intra prediction mode
  • an odd mode number may be assigned to the directional intra prediction mode, and based on the linear interpolation intra prediction mode and the directional intra prediction mode.
  • Intra prediction may be performed.
  • intra prediction modes 2 to 34 may include directional intra prediction modes in which intra prediction is performed on the prediction sample based on a neighboring sample located in the prediction direction of the corresponding intra prediction mode based on the prediction sample.
  • the intra prediction modes 35 to 67 may be configured based on the prediction samples based on the neighboring samples located in the prediction direction of the corresponding intra prediction mode and the surrounding samples located in the opposite direction of the prediction direction.
  • Linear interpolation intra prediction modes in which intra prediction is performed on the prediction sample may be assigned.
  • the intra prediction mode may be configured based on the neighboring samples located in the prediction direction of the corresponding intra prediction mode and the surrounding samples located in the opposite direction of the prediction direction.
  • Linear interpolation intra prediction modes in which intra prediction is performed on a prediction sample may be allocated, and intra prediction modes 35 to 67 may be based on neighboring samples located in the prediction direction of the corresponding intra prediction mode based on the prediction sample.
  • directional intra prediction modes in which intra prediction on the prediction sample is performed may be allocated.
  • the extended intra prediction modes may be performed in an intra prediction based encoding / decoding process for the chroma component of the current block.
  • Chroma components of the current block may be included in a chroma block of the current block.
  • Intra prediction for the chroma block is based on one of intra prediction modes including planar mode, DC mode, horizontal mode, vertical mode, derived mode (DM), and the like. It can be performed as.
  • Intra prediction modes other than the DM may be derived as the intra prediction mode of the chroma block of the current block, in which case the above-described A prediction sample of the chroma block may be generated by the same process as that for the luma component of the current block.
  • the DM may be a mode using a characteristic in which the luma component and the chroma component are similar to each other, and may represent a method of deriving a luma intra prediction mode of the luma component corresponding to the chroma component into the intra prediction mode. 35 directional intra prediction modes for the luma component of the current block may be applied to the chroma block through the DM.
  • the existing 35 directional intra prediction modes and linear interpolation intra prediction modes are transmitted through the DM. It can be applied to chroma blocks.
  • the intra prediction mode 45 may be a linear interpolation intra prediction mode corresponding to the intra prediction mode 44. That is, the intra prediction mode 45 may be a linear interpolation intra prediction mode for the same prediction direction as the intra prediction mode 44.
  • the intra prediction on the chroma component of the current block has 68 extended directional intra prediction modes. That is, existing directional intra prediction modes and linear interpolation intra prediction modes may be applied.
  • FIG. 7 schematically illustrates a video encoding method by an encoding device according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 7 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 1.
  • S700 to S720 of FIG. 7 may be performed by the prediction unit of the encoding apparatus
  • S730 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding apparatus.
  • the encoding apparatus determines an intra prediction mode for the current block (S700).
  • the encoding apparatus may perform various intra prediction modes to derive an intra prediction mode having an optimal RD cost as an intra prediction mode for the current block.
  • the intra prediction mode may be one of two intra non-directional prediction modes, 33 intra directional prediction modes, and 33 linear interpolation intra prediction modes corresponding to the 33 directional intra prediction modes.
  • the two intra non-directional prediction modes may include an intra DC mode and an intra planner mode.
  • the intra prediction mode may include 33 linear interpolation intra prediction modes corresponding to the 33 angular intra prediction modes.
  • the specific linear interpolation intra prediction mode corresponding to the specific directional intra prediction mode among the directional intra prediction modes may be a mode in which intra prediction is performed based on the same prediction direction as the specific directional intra prediction mode. Further, when the intra prediction mode for the current block is one of the linear interpolation intra prediction modes, the prediction sample of the current block is included in the intra prediction mode based on the prediction sample among neighboring samples of the current block. The first peripheral sample positioned in the prediction direction of the corresponding directional intra prediction mode and the second peripheral sample positioned in the opposite direction of the prediction direction may be derived. Coding may be performed on the current block based on intra prediction modes including the linear interpolation intra prediction modes, and thus information on whether linear interpolation prediction is applied to the current block may not be generated and transmitted. Can improve.
  • the mode number representing the directional intra prediction modes and the linear interpolation intra prediction modes may be set as follows.
  • the mode number of the directional intra prediction modes may be odd, and the mode number of the linear interpolation intra prediction modes may be even.
  • the linear interpolation intra prediction mode corresponding to n + 1 intra prediction mode among the directional intra prediction modes may be n intra prediction mode. That is, the n intra prediction mode may be a mode based on the same prediction direction as the n + 1 intra prediction mode. In other words, the n intra prediction mode may be a mode in which intra prediction is performed based on the same prediction direction as the n + 1 intra prediction mode.
  • the intra prediction mode 0 of the intra prediction modes may be a planner intra prediction mode
  • the intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • the odd intra prediction modes of the intra prediction modes 2 to 67 may be selected from the above.
  • Directional intra prediction modes, and even intra prediction modes may be the linear interpolation intra prediction modes.
  • odd intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of odd numbers
  • even intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of even numbers.
  • the mode number of the directional intra prediction modes may be even, and the mode number of the linear interpolation intra prediction modes may be odd.
  • the linear interpolation intra prediction mode corresponding to n intra prediction modes among the directional intra prediction modes may be n + 1 intra prediction mode. That is, the n + 1 intra prediction mode may be a mode based on the same prediction direction as the n intra prediction mode. In other words, the n + 1 intra prediction mode may be a mode in which intra prediction is performed based on the same prediction direction as the n intra prediction mode.
  • the intra prediction mode 0 of the intra prediction modes may be a planner intra prediction mode
  • the intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • even intra prediction modes 2 to 67 may be selected from the intra prediction modes.
  • Directional intra prediction modes, and odd intra prediction modes may be the linear interpolation intra prediction modes.
  • odd intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of odd numbers
  • even intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of even numbers.
  • the intra prediction mode 0 of the intra prediction modes may be a planner intra prediction mode
  • the intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • the intra prediction modes 2 to 34 may be the directional intra prediction modes.
  • the intra prediction modes 35 to 68 may be the linear interpolation intra prediction modes.
  • intra prediction mode 0 may be a planar intra prediction mode
  • intra intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • intra prediction modes 2 to 34 are linear interpolation intra prediction.
  • Modes, and the intra prediction modes 35 to 68 may be the directional intra prediction modes.
  • the intra prediction mode of the chroma block corresponding to the current block is derived from one of a planar intra prediction mode, a DC mode, a horizontal mode, a vertical mode, and a derived mode (DM).
  • the current block may be referred to as a luma block.
  • the vertical mode may indicate an intra prediction mode in which a prediction direction has a direction of a vertical reference angle of 0 °
  • the horizontal mode may indicate an intra prediction mode in which a prediction direction has a direction of a horizontal reference angle of 0 °.
  • the DM may be a mode in which an intra prediction mode of the current block is derived as an intra prediction mode of the chroma block corresponding to the current block.
  • the chroma block An intra prediction mode of may be derived as the specific linear interpolation intra prediction mode. In this case, information indicating whether linear interpolation is applied to the chroma block may not be generated and transmitted, thereby improving overall coding efficiency.
  • the encoding apparatus derives the peripheral samples of the current block (S710).
  • the encoding device may derive neighboring samples of the current block.
  • the peripheral samples may include left peripheral samples, upper left peripheral samples, and upper peripheral samples.
  • the left neighboring samples, the upper left neighboring sample, and the upper neighboring sample may be derived from neighboring blocks already reconstructed at the decoding time of the current block.
  • the left peripheral samples are p [-1] [0] to p [-1] [N-1]
  • the upper left peripheral sample is p [-1] [-1]
  • the upper peripheral samples are p [0] [-1] to p [N-1] [-1] Can be.
  • the peripheral samples may include the lower right peripheral sample, the lower peripheral samples, and the right peripheral samples.
  • the lower right peripheral sample may be derived based on the lower left peripheral sample and the upper right peripheral sample of the current block.
  • the lower peripheral samples may be derived based on the lower left peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the lower peripheral samples may be derived based on linear interpolation between the lower left peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the right peripheral samples may be derived based on the upper right peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the right peripheral samples may be derived based on linear interpolation between the upper right peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the lower peripheral samples are p [0] [N] to p [ N-1] [N]
  • the lower right peripheral sample is p [N] [N]
  • the right peripheral samples are p [N] [N-1] to p [N] [0]
  • the lower left peripheral sample Is p [-1] [N]
  • the right upper peripheral sample may be p [N] [-1].
  • the encoding apparatus generates a prediction sample for the current block by using at least one of the neighboring samples according to the intra prediction mode (S720).
  • the encoding apparatus may derive at least one neighboring sample of the neighboring samples based on the intra prediction mode, and generate the prediction sample based on the neighboring sample.
  • the prediction sample is a directional intra corresponding to the intra prediction mode with respect to the prediction sample among the neighboring samples.
  • the first peripheral sample positioned in the prediction direction of the prediction mode and the second peripheral sample positioned in the opposite direction of the prediction direction may be derived.
  • a prediction sample may be generated through linear interpolation between the first peripheral sample and the second peripheral sample.
  • the position of the first peripheral sample or the second peripheral sample is a fractional sample position
  • the first peripheral sample or the second peripheral sample is interposed between integer samples adjacent to the left and right of the first peripheral sample or the second peripheral sample.
  • a sample value of one peripheral sample or the second peripheral sample can be derived.
  • the prediction sample is located in the prediction direction of the intra prediction mode with respect to the prediction sample among the neighboring samples. Can be derived based on the surrounding samples.
  • the encoding device generates, encodes, and outputs prediction information about the current block (S730).
  • the encoding device may encode the prediction information about the current block and output the encoded information in the form of a bitstream.
  • the prediction information may include information about the intra prediction mode of the current block.
  • the encoding apparatus may generate, encode, and output the information about the intra prediction mode indicating the intra prediction mode in the form of a bitstream.
  • the information about the intra prediction mode may include information indicating an intra prediction mode for the current block directly, or an intra prediction mode candidate list derived based on the intra prediction mode of the left or upper block of the current block. It may also include information indicating any one of the candidates.
  • the intra prediction mode candidate list may be called a Most Probable Mode (MPM) list, and information indicating one of the MPM lists may be called an MPM index.
  • MPM Most Probable Mode
  • the MPM list may include six candidates, and the number of bits of the MPM index may be allocated up to 5 bits.
  • the MPM list may include one of the linear interpolation intra prediction modes as a candidate.
  • a total of 68 intra prediction modes, including the linear interpolation intra prediction modes, may be applied to the encoding / decoding process of the current block, thereby improving coding efficiency through the MPM list including the six candidates.
  • the number of candidates included in the MPM list may be allocated to allocate 6 bits of information indicating the remaining prediction modes except for the candidates included in the MPM list. It may be four or more.
  • the MPM index may be coded through a truncated unary code, so that more candidates included in the MPM list may improve coding efficiency.
  • the number of candidates of the MPM list is greater than six, the number of bits of the MPM index may be allocated to 6 or more bits, so that even if an intra prediction mode is derived based on the MPM list, the prediction information of the current block may be determined. The effect of reducing the bit amount cannot be obtained.
  • the number of bits of the MPM index may be allocated up to 5 bits. That is, when the number of candidates in the MPM list is six, if an intra prediction mode is derived based on the MPM list, the number of bits for the MPM index is always assigned with the number of bits smaller than the six bits, thereby predicting the current block. An effect of reducing the amount of bits for information can be obtained, and the MPM list can include the largest number of candidates among the cases where the effect occurs. Thus, in order to improve coding efficiency while including as many candidates as possible in the MPM list, the number of candidates in the MPM list may be set to six.
  • FIG. 8 schematically illustrates a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 8 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S800 to S820 of FIG. 8 may be performed by the prediction unit of the decoding apparatus of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus derives an intra prediction mode for the current block (S800).
  • the decoding apparatus may obtain prediction information about the current block through the bitstream.
  • the prediction information may include information directly indicating an intra prediction mode for the current block, or any one of an intra prediction mode candidate list derived based on an intra prediction mode of a left or upper block of the current block. It may also contain information indicating candidates.
  • the intra prediction mode candidate list may be called a Most Probable Mode (MPM) list, and information indicating one of the MPM lists may be called an MPM index.
  • MPM Most Probable Mode
  • the MPM list may be derived based on an intra prediction mode of the left or upper block of the current block, and the prediction information may include the MPM index indicating one of candidates of the MPM list, and the MPM The intra prediction mode of the current block may be derived based on a candidate indicated by the MPM index among candidates included in a list.
  • the MPM list may include six candidates, and the number of bits of the MPM index may be allocated up to 5 bits.
  • a total of 68 intra prediction modes may be applied to the encoding / decoding process of the current block, including the linear interpolation intra prediction modes described below. Thus, coding efficiency may be improved through the MPM list including the six candidates. .
  • the number of candidates included in the MPM list may be allocated to allocate 6 bits of information indicating the remaining prediction modes except for the candidates included in the MPM list. It may be four or more.
  • the MPM index may be coded through a truncated unary code, so that more candidates included in the MPM list may improve coding efficiency.
  • the number of candidates of the MPM list is greater than six, the number of bits of the MPM index may be allocated to 6 or more bits, so that even if an intra prediction mode is derived based on the MPM list, the prediction information of the current block may be determined. The effect of reducing the bit amount cannot be obtained.
  • the number of bits of the MPM index may be allocated up to 5 bits. That is, when the number of candidates in the MPM list is six, if an intra prediction mode is derived based on the MPM list, the number of bits for the MPM index is always assigned with the number of bits smaller than the six bits, thereby predicting the current block. An effect of reducing the amount of bits for information can be obtained, and the MPM list can include the largest number of candidates among the cases where the effect occurs. Thus, in order to improve coding efficiency while including as many candidates as possible in the MPM list, the number of candidates in the MPM list may be set to six.
  • the decoding apparatus may derive an intra prediction mode for the current block based on the obtained prediction information.
  • the intra prediction mode may be one of two intra non-directional prediction modes, 33 intra angular prediction modes, and 33 linear interpolation intra prediction modes corresponding to the 33 angular intra prediction modes. Can be.
  • the two intra non-directional prediction modes may include an intra DC mode and an intra planner mode.
  • the intra prediction mode may include 33 linear interpolation intra prediction modes corresponding to the 33 angular intra prediction modes.
  • the specific linear interpolation intra prediction mode corresponding to the specific directional intra prediction mode among the directional intra prediction modes may be a mode in which intra prediction is performed based on the same prediction direction as the specific directional intra prediction mode.
  • the prediction sample of the current block is included in the intra prediction mode based on the prediction sample among neighboring samples of the current block.
  • the first peripheral sample positioned in the prediction direction of the corresponding directional intra prediction mode and the second peripheral sample positioned in the opposite direction of the prediction direction may be derived. Coding of the current block may be performed based on intra prediction modes including the linear interpolation intra prediction modes, and thus information on whether the current block is applied to the linear interpolation prediction is not received, thereby improving overall coding efficiency. You can.
  • the mode number representing the directional intra prediction modes and the linear interpolation intra prediction modes may be set as follows.
  • the mode number of the directional intra prediction modes may be odd, and the mode number of the linear interpolation intra prediction modes may be even.
  • the linear interpolation intra prediction mode corresponding to n + 1 intra prediction mode among the directional intra prediction modes may be n intra prediction mode. That is, the n intra prediction mode may be a mode based on the same prediction direction as the n + 1 intra prediction mode. In other words, the n intra prediction mode may be a mode in which intra prediction is performed based on the same prediction direction as the n + 1 intra prediction mode.
  • the intra prediction mode 0 of the intra prediction modes may be a planner intra prediction mode
  • the intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • the odd intra prediction modes of the intra prediction modes 2 to 67 may be selected from the above.
  • Directional intra prediction modes, and even intra prediction modes may be the linear interpolation intra prediction modes.
  • odd intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of odd numbers
  • even intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of even numbers.
  • the mode number of the directional intra prediction modes may be even, and the mode number of the linear interpolation intra prediction modes may be odd.
  • the linear interpolation intra prediction mode corresponding to n intra prediction modes among the directional intra prediction modes may be n + 1 intra prediction mode. That is, the n + 1 intra prediction mode may be a mode based on the same prediction direction as the n intra prediction mode. In other words.
  • the n + 1 intra prediction mode may be a mode in which intra prediction is performed based on the same prediction direction as the n intra prediction mode.
  • the intra prediction mode 0 of the intra prediction modes may be a planner intra prediction mode
  • the intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • even intra prediction modes 2 to 67 may be selected from the intra prediction modes.
  • Directional intra prediction modes, and odd intra prediction modes may be the linear interpolation intra prediction modes.
  • odd intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of odd numbers
  • even intra prediction modes may indicate intra prediction modes having a mode number of even numbers.
  • the intra prediction mode 0 of the intra prediction modes may be a planner intra prediction mode
  • the intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • the intra prediction modes 2 to 34 may be the directional intra prediction modes.
  • the intra prediction modes 35 to 68 may be the linear interpolation intra prediction modes.
  • intra prediction mode 0 may be a planar intra prediction mode
  • intra intra prediction mode 1 may be a DC intra prediction mode
  • intra prediction modes 2 to 34 are linear interpolation intra prediction.
  • Modes, and the intra prediction modes 35 to 68 may be the directional intra prediction modes.
  • the intra prediction mode of the chroma block corresponding to the current block is derived from one of a planar intra prediction mode, a DC mode, a horizontal mode, a vertical mode, and a derived mode (DM).
  • the current block may be referred to as a luma block.
  • the vertical mode may indicate an intra prediction mode in which a prediction direction has a direction of a vertical reference angle of 0 °
  • the horizontal mode may indicate an intra prediction mode in which a prediction direction has a direction of a horizontal reference angle of 0 °.
  • the DM may be a mode in which an intra prediction mode of the current block is derived as an intra prediction mode of the chroma block corresponding to the current block.
  • the chroma block An intra prediction mode of may be derived as the specific linear interpolation intra prediction mode. In this case, information indicating whether linear interpolation is applied to the chroma block may not be received, thereby improving overall coding efficiency.
  • the decoding apparatus derives the neighboring samples of the current block (S810).
  • the decoding apparatus may derive neighboring samples of the current block.
  • the peripheral samples may include left peripheral samples, upper left peripheral samples, and upper peripheral samples.
  • the left neighboring samples, the upper left neighboring sample, and the upper neighboring sample may be derived from neighboring blocks already reconstructed at the decoding time of the current block.
  • the left peripheral samples are p [-1] [0] to p [-1] [N-1]
  • the upper left peripheral sample is p [-1] [-1]
  • the upper peripheral samples are p [0] [-1] to p [N-1] [-1] Can be.
  • the peripheral samples may include the lower right peripheral sample, the lower peripheral samples, and the right peripheral samples.
  • the lower right peripheral sample may be derived based on the lower left peripheral sample and the upper right peripheral sample of the current block.
  • the lower peripheral samples may be derived based on the lower left peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the lower peripheral samples may be derived based on linear interpolation between the lower left peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the right peripheral samples may be derived based on the upper right peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the right peripheral samples may be derived based on linear interpolation between the upper right peripheral sample and the lower right peripheral sample.
  • the lower peripheral samples are p [0] [N] to p [ N-1] [N]
  • the lower right peripheral sample is p [N] [N]
  • the right peripheral samples are p [N] [N-1] to p [N] [0]
  • the lower left peripheral sample Is p [-1] [N]
  • the right upper peripheral sample may be p [N] [-1].
  • the decoding apparatus generates a prediction sample for the current block by using at least one of the neighboring samples according to the intra prediction mode (S820).
  • the decoding apparatus may derive at least one neighboring sample among the neighboring samples based on the intra prediction mode, and generate the prediction sample based on the neighboring sample.
  • the prediction sample is a directional intra corresponding to the intra prediction mode with respect to the prediction sample among the neighboring samples.
  • the first peripheral sample positioned in the prediction direction of the prediction mode and the second peripheral sample positioned in the opposite direction of the prediction direction may be derived.
  • a prediction sample may be generated through linear interpolation between the first peripheral sample and the second peripheral sample.
  • the position of the first peripheral sample or the second peripheral sample is a fractional sample position
  • the first peripheral sample or the second peripheral sample is interposed between integer samples adjacent to the left and right of the first peripheral sample or the second peripheral sample.
  • a sample value of one peripheral sample or the second peripheral sample can be derived.
  • the prediction sample is located in the prediction direction of the intra prediction mode with respect to the prediction sample among the neighboring samples. Can be derived based on the surrounding samples.
  • 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 receive information about the residual for the target block, and the information about the residual may be included in the information about the face.
  • the information about the residual may include transform coefficients regarding the residual sample.
  • the decoding apparatus may derive the residual sample (or residual sample array) for the target block based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample, and may derive a reconstructed block or a reconstructed picture based on the reconstructed sample.
  • the decoding apparatus may apply an in-loop filtering procedure, such as a deblocking filtering and / or SAO procedure, to the reconstructed picture in order to improve subjective / objective picture quality as necessary.
  • the prediction accuracy of the current block can be improved by performing intra prediction based on at least one neighboring sample among a plurality of neighboring samples, thereby improving the overall coding efficiency.
  • intra prediction on the current block is performed based on the directional intra prediction modes and the linear interpolation intra prediction modes corresponding to the directional intra prediction modes, thereby parsing dependency of overall coding. Lowering can improve coding efficiency.
  • intra prediction is performed on the current block based on the directional intra prediction modes and the linear interpolation intra prediction modes corresponding to the directional intra prediction modes.
  • Intra prediction through linear interpolation can be performed without signaling, thereby reducing the amount of bits for prediction and improving the overall coding efficiency.
  • intra prediction may be performed through linear interpolation on the chroma component without signaling information indicating whether to perform a separate linear interpolation prediction on the chroma component of the current block, thereby adjusting the bit amount for prediction. Reduce the overall coding efficiency.
  • 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.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계, 및 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 모드는 방향성(angular) 인트라 예측 모드들 및 상기 방향성 인트라 예측 모드들과 대응하는 선형 보간(linear interpolation) 인트라 예측 모드들 중 하나인 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 현재 블록의 적어도 하나의 주변 샘플을 기반으로 수행하는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 현재 블록에 방향성 인트라 예측 모드들 및 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 기반으로 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 현재 블록의 크로마 성분에 방향성 인트라 예측 모드들 및 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 기반으로 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계, 및 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 모드는 방향성(angular) 인트라 예측 모드들 및 상기 방향성 인트라 예측 모드들과 대응하는 선형 보간(linear interpolation) 인트라 예측 모드들 중 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 인트라 예측을 기반으로 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부, 및 상기 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 예측부를 포함하되, 상기 인트라 예측 모드는 방향성(angular) 인트라 예측 모드들 및 상기 방향성 인트라 예측 모드들과 대응하는 선형 보간(linear interpolation) 인트라 예측 모드들 중 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 단계, 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 모드는 방향성(angular) 인트라 예측 모드들 및 상기 방향성 인트라 예측 모드들과 대응하는 선형 보간(linear interpolation) 인트라 예측 모드들 중 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 예측부, 및 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 인트라 예측 모드는 방향성(angular) 인트라 예측 모드들 및 상기 방향성 인트라 예측 모드들과 대응하는 선형 보간(linear interpolation) 인트라 예측 모드들 중 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 복수의 주변 샘플들 중 적어도 하나의 주변 샘플을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있는바, 이를 통하여 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 방향성 인트라 예측 모드들 및 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하고, 이를 통하여 전반적인 코딩의 파싱 디펜던시(parsing dependency)를 낮춰 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 방향성 인트라 예측 모드들 및 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하고, 이를 통하여 별도의 선형 보간 예측 수행 여부를 나타내는 정보의 시그널링 없이 선형 보간을 통한 인트라 예측을 수행할 수 있고, 이를 통하여 예측에 대한 비트량을 줄이고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 현재 블록의 크로마 성분에 대한 별도의 선형 보간 예측 수행 여부를 나타내는 정보의 시그널링 없이 상기 크로마 성분에 선형 보간을 통한 인트라 예측을 수행할 수 있고, 이를 통하여 예측에 대한 비트량을 줄이고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 33개의 예측 방향의 방향성 인트라 예측 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 4는 선형 보간 인트라 예측을 기반으로 예측 블록이 생성되는 일 예를 나타낸다.
도 5는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함한 인트라 예측 모드들의 일 예를 나타낸다.
도 6은 상기 확장된 인트라 예측 모드들을 기반으로 인코딩/디코딩 과정이 수행되는 경우, DM 을 통하여 현재 블록의 크로마 성분에 대한 인트라 예측을 수행하는 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(125), 재정렬부(130), 엔트로피 인코딩부(135), 레지듀얼 처리부(140), 가산부(150), 필터부(155) 및 메모리(160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(140)는 역양자화부(141) 및 역변환부(142)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(115)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(120)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(120)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform)를 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(125)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(130)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(130)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(130)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(130)는 양자화부(125)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(135)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(135)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화부(141)는 양자화부(125)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(142)는 역양자화부(141)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(150)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(150)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(150)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(150)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(155)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(155)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(155)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 레지듀얼 처리부(220), 예측부(230), 가산부(240), 필터부(250) 및 메모리(260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)은 재정렬부(221), 역양자화부(222), 역변환부(223)을 포함할 수 있다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
상술한 내용과 같이 현재 블록에 대하여 인트라 예측이 수행될 수 있고, 인트라 예측 모드들은 예를 들어 2개의 비방향성 인트라 예측 모드와 33개의 방향성 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 여기서, 0번 내지 1번 인트라 예측 모드들은 상기 비방형성 인트라 예측 모드들로, 0번 인트라 예측 모드는 인트라 플래너(Planar) 모드를 나타내고, 1번 인트라 예측 모드는 인트라 DC 모드를 나타낸다. 나머지 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들로, 각각 예측 방향을 갖는다. 상기 방향성 인트라 예측 모드는 인트라 앵귤러(angular) 모드로 불릴 수 있다. 상기 현재 블록에 대한 예측 블록은 상기 35개의 인트라 예측 모드들 중 하나의 모드를 기반으로 생성될 수 있다.
도 3은 33개의 예측 방향의 방향성 인트라 예측 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 3을 참조하면, 좌상 대각 예측 방향을 갖는 18번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드로 구분될 수 있다. 도 3의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 17번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 18번 내지 34번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 10번 인트라 예측 모드는 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode) 또는 수평 모드, 26번 인트라 예측 모드는 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode) 또는 수직 모드를 나타내며 이를 기준으로 방향성 인트라 모드(angular intra mode)의 예측 방향을 각도로 표현할 수 있다. 다시 말하자면, 10번 인트라 예측 모드에 대응하는 수평기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있고, 26번 인트라 예측 모드에 대응하는 수직기준각도 0˚를 기준으로 하여 각 인트라 예측 모드에 대응하는 상대적 각도를 표현할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 특정 예측 샘플이 상기 현재 블록의 주변 샘플들(예를 들어, 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플들 및 좌측 주변 샘플들)을 기반으로 생성될 수 있고, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향을 따라 상기 생성된 특정 예측 샘플이 복사될 수 있다. 즉, 상기 특정 예측 샘플은 상기 특정 예측 샘플을 기준으로 상기 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 생성될 수 있고, 상기 예측 방향에 위치하는 상기 현재 블록의 상기 특정 예측 샘플 이외의 예측 샘플들은 상기 특정 예측 샘플과 동일한 값으로 생성될 수 있다. 이와 같이 인트라 예측에서 예측 샘플은 단순히 복사되어 생성될 수 있고, 이에 상기 예측 샘플과 주변 샘플과의 거리가 멀수록 에러가 증가할 수 있다.
이에, 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 예측 정확도를 향상시키기 위하여 선형 보간 예측(linear interpolation prediction)이 사용될 수 있다. 상기 선형 보간 예측은 선형 보간 인트라 예측(linear interpolation intra prediction)이라고 불릴 수도 있다. 상기 선형 보간 예측은 현재 블록의 우측 주변 샘플들 및 하측 주변 샘플들이 생성되고, 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플들 및 상측 주변 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과, 상기 우측 주변 샘플들 및 상기 하측 주변 샘플들 중 상기 제1 주변 샘플과 대응하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 예측 샘플이 생성될 수 있다. 즉, 상기 우측 주변 샘플들 및 상기 하측 주변 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 제2 주변 샘플과 상기 제1 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수 있다. 한편, 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 위치가 분수 샘플(fractional sample) 위치인 경우, 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 좌우에 인접한 정수 샘플들간의 보간을 통하여 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 샘플값이 도출될 수 있다.
도 4는 선형 보간 인트라 예측을 기반으로 예측 블록이 생성되는 일 예를 나타낸다. 도 4를 참조하면 현재 블록에 선형 보간 인트라 예측이 수행되는 경우, 상기 현재 블록의 인코딩/디코딩 시점에 인코딩/디코딩되지 않은 하측 주변 샘플이 생성될 수 있고, 상기 현재 블록의 인코딩/디코딩 시점에 이미 인코딩/디코딩되어 복원된 상측 주변 샘플 및 상기 하측 주변 샘플간의 거리에 따른 가중합(weighted sum)을 기반으로 예측 블록이 생성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 예측 샘플 c는 상측 주변 샘플 P에 w1을 곱한 값과, 하측 주변 샘플 P'에 w2를 곱한 값의 합으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 P의 위치는 분수 샘플(fractional sample) 위치이므로, 상기 P에 좌우에 인접한 정수 샘플들 A 및 B 의 보간을 통하여 상기 P의 값이 도출될 수 있다. 또한, 상기 P'의 위치도 분수 샘플 위치이므로, 상기 P'에 좌우에 인접한 정수 샘플들 A' 및 B' 의 보간을 통하여 상기 P'의 값이 도출될 수 있다.
한편, 기존의 33개의 인트라 예측 모드를 기반으로 선형 보간 예측이 수행되는 인트라 예측이 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 선형 보간 예측 적용 여부에 대한 별도의 정보가 시그널링될 필요가 있다. 또한, 인트라 예측 모드들 중 비방향성 인트라 예측 모드들의 경우, 상술한 선형 보간 예측이 수행되지 않는바, 상기 선형 보간 예측 적용 여부에 대한 정보보다 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 정보가 먼저 파싱(parsing)되어야 할 수 있다. 즉, 디코더 단에서는, 인트라 예측 모드가 상기 비방형성 인트라 예측 모드들 중 하나인지 여부를 확인하고, 상기 선형 보간 예측 적용 여부에 대한 정보가 시그널링되었는지 여부를 판단하는바, 이 경우, 상기 비방향성 인트라 예측 모드들의 적용 비율이 높으면 입력 영상에 대한 전반적인 파싱 디펜더시(parsing dependency)가 높아질 수 있고, 이를 통하여 전반적인 코딩 효율이 저하될 수 있다. 또한, 상기 선형 보간 예측 적용 여부에 대한 정보를 시그널링하기 위한 비트들이 할당되어야 하고, 이로 인하여 전반적인 코딩 효율이 저하될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 선형 보간 예측이 수행되는 별도의 인트라 예측 모드들을 구성하고, 상기 선형 보간 예측이 수행되는 별도의 인트라 예측 모드들을 기반으로 인트라 예측이 수행되는 방법을 제안한다.
상기 선형 보간 예측이 수행되는 인트라 예측 모드들은 선형 보간 인트라 예측 모드들이라고 나타낼 수 있다. 본 발명에서는 상술한 35개의 인트라 예측 모드들에 더불어 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함한 인트라 예측 모드들을 기반으로 인코딩/디코딩 과정을 수행하는 방법을 제안한다.
도 5는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함한 인트라 예측 모드들의 일 예를 나타낸다. 도 5를 참조하면 상술한 33개의 방향성 인트라 예측 모드들 각각의 예측 방향과 동일한 예측 방향의 선형 보간 인트라 예측 모드가 추가될 수 있고, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드에 대한 모드 번호가 부여될 수 있다. 즉, 디코딩 과정에 적용될 수 있는 인트라 예측 모드들은 같은 예측 방향을 갖는 방향성 인트라 예측 모드 및 선형 보간 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드의 모드 번호는 짝수이고, 상기 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 상기 선형 보간 인트라 예측 모드의 모드 번호는 홀수일 수 있다. 따라서, 상기 디코딩 과정에 적용될 수 있는 상기 인트라 예측 모드들로 33개의 방향성 인트라 예측 모드들 각각에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드가 추가될 수 있고, 이를 통하여, 상기 인트라 예측 모드들은 33개의 방향성 인트라 예측 모드들, 33개의 선형 보간 인트라 예측 모드들, 및 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들(DC 모드 및 Planar 모드)를 포함하는 총 68개의 인트라 예측 모드들로 확장될 수 있다.
도 5를 참조하면 상기 확장된 인트라 예측 모드들은 하나의 예측 방향에 대하여 짝수 인트라 예측 모드 및 홀수 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 즉, 상기 확장된 인트라 예측 모드들은 하나의 예측 방향에 대하여 모드 번호가 짝수인 인트라 예측 모드 및 모드 번호가 홀수인 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 상기 짝수 인트라 예측 모드는 상술한 방향성 인트라 예측 모드일 수 있고, 상기 홀수 인트라 예측 모드는 상기 선형 보간 인트라 예측 모드일 수 있다. 예를 들어, 기존의 방법에서 수직 방향의 예측 방향을 갖는 수직 모드는 26번 인트라 예측 모드만을 나타낼 수 있지만, 확장된 인트라 예측 모드들에서 상기 수직 모드는 도 5에 도시된 것과 같이 50번 인트라 예측 모드 및 51번 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 여기서, 짝수 인트라 예측 모드인 상기 50번 인트라 예측 모드는 기존의 인트라 예측과 같이 예측 샘플을 기준으로 상기 수직 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있고, 상기 51번 인트라 예측 모드는 예측 샘플을 기준으로 상기 수직 방향에 위치한 주변 샘플 및 상기 수직 방향의 반대 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 선형 보간 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 확장된 인트라 예측 모드들의 예측 방향은 다음의 표와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2017013705-appb-T000001
여기서, 모드는 해당 인트라 예측 모드의 모드 번호를 나타낼 수 있고, HEVC 모드 방향성은 예측 샘플을 기준으로 상기 해당 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 인트라 예측 모드임을 나타낼 수 있고, 선형 보간 모드 방향성은 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 해당 인트라 예측 모드의 상기 예측 방향에 위치하는 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 선형 보간 인트라 예측 모드임을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 표 1을 참조하면 2번 인트라 예측 모드는 상기 2번 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 예측이 수행되는 인트라 예측 모드일 수 있고, 3번 인트라 예측 모드는 상기 3번 인트라 예측 모드와 대응하는 2번 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 예측이 수행되는 선형 보간 인트라 예측 모드일 수 있다.
상술한 확장된 인트라 예측 모드들은 상술한 바와 같이 68개의 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있고, 상기 68개의 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드인 Planar 모드 및 1번 인트라 예측 모드인 DC 모드 이외의 66개의 인트라 예측 모드들의 예측 방향들은 33개로 기존의 인트라 예측 모드들의 예측 방향과 동일할 수 있다. 하지만, 상기 확장된 인트라 예측 모드들이 적용되는 경우, 기존의 인트라 예측 모드들을 통하여 인코딩/디코딩 과정을 수행하는 방법과 달리 선형 보간 인트라 예측 모드들을 통하여 인코딩/디코딩 과정이 수행될 수 있다.
한편, 동일한 예측 방향의 방향성 인트라 예측 모드와 선형 보간 예측 모드와의 순서는 상술한 순서와 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드가 짝수 인트라 예측 모드일 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드가 홀수 인트라 예측 모드일 수 있다. 다시 말해, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드에 짝수인 모드 번호가 할당될 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드에 홀수 인 모드 번호가 할당될 수 있고, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드 및 상기 방향성 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측이 수행될 수 있다. 또한, 다른 예로, 2번 내지 34번 인트라 예측 모드에는 예측 샘플을 기준으로 상기 해당 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 방향성 인트라 예측 모드들이 할당될 수 있고, 35번 내지 67번 인트라 예측 모드에는 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 해당 인트라 예측 모드의 상기 예측 방향에 위치하는 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 선형 보간 인트라 예측 모드들이 할당될 수 있다. 또한, 다른 예로, 2번 내지 34번 인트라 예측 모드에는 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 해당 인트라 예측 모드의 상기 예측 방향에 위치하는 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 선형 보간 인트라 예측 모드들이 할당될 수 있고, 35번 내지 67번 인트라 예측 모드에는 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 해당 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플에 대한 인트라 예측이 수행되는 방향성 인트라 예측 모드들이 할당될 수 있다.
한편, 상기 확장된 인트라 예측 모드들은 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 인트라 예측 기반 인코딩/디코딩 과정에 수행될 수 있다. 상기 현재 블록의 크로마 성분들은 상기 현재 블록의 크로마 블록에 포함될 수 있다. 상기 크로마 블록에 대한 인트라 예측은 플래너(planar) 모드, DC 모드, 수평(horizontal) 모드, 수직(vertical) 모드, 및 유도 모드(Derived Mode, DM) 등을 포함하는 인트라 예측 모드들 중 하나를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 DM 을 제외한 인트라 예측 모드들, 즉, 상기 플래너 모드, 상기 DC 모드, 상기 수평 모드 또는 상기 수직 모드가 상기 현재 블록의 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출될 수 있고, 이 경우, 상술한 상기 현재 블록의 루마 성분에 대한 예측 과정과 동일한 과정으로 상기 크로마 블록의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 한편, 상기 DM은 상기 루마 성분과 상기 크로마 성분이 유사하다는 특성을 이용한 모드로, 상기 크로마 성분과 대응하는 상기 루마 성분의 루마 인트라 예측 모드를 상기 인트라 예측 모드로 도출하는 방법을 나타낼 수 있다. 상기 DM 을 통하여 상기 현재 블록의 루마 성분에 대한 35개의 방향성 인트라 예측 모드들이 상기 크로마 블록에 적용될 수 있다.
또한, 상술한 확장된 인트라 예측 모드들을 기반으로 상기 현재 블록의 루마 성분에 대한 인코딩/디코딩 과정이 수행되는 경우, 상기 DM 을 통하여 기존의 35개의 방향성 인트라 예측 모드들 및 선형 보간 인트라 예측 모드들이 상기 크로마 블록에 적용될 수 있다.
도 6은 상기 확장된 인트라 예측 모드들을 기반으로 인코딩/디코딩 과정이 수행되는 경우, DM 을 통하여 현재 블록의 크로마 성분에 대한 인트라 예측을 수행하는 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 도 6에 도시된 것과 같이 상기 현재 블록의 루마 성분에 45번 인트라 예측 모드가 적용되고, 상기 크로마 성분에 대하여 상기 DM이 적용되는 경우, 상기 크로마 성분에도 상기 45번 인트라 예측 모드가 적용될 수 있다. 상기 45번 인트라 예측 모드는 44번 인트라 예측 모드와 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드일 수 있다. 즉, 상기 45번 인트라 예측 모드는 상기 44번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향에 대한 선형 보간 인트라 예측 모드일 수 있다. 상술한 예와 같이 상기 DM을 기반으로 상기 확장된 인트라 예측 모드들을 기반으로 수행되는 상기 루마 성분에 대한 인트라 예측과 마찬가지로 상기 현재 블록의 크로마 성분에 대한 인트라 예측도 68개의 확장된 방향성 인트라 예측 모드들, 즉, 기존의 방향성 인트라 예측 모드들 및 선형 보간 인트라 예측 모드들이 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 비디오 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 7에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 7의 S700 내지 S720은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S730은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정한다(S700). 인코딩 장치는 다양한 인트라 예측 모드들을 수행하여 최적의 RD 코스트를 갖는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 2개의 인트라 비방향성 예측 모드들과 33개의 인트라 방향성(angular) 예측 모드들, 및 상기 33개의 방향성 인트라 예측 모드들에 대응하는 33개의 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 인트라 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 상기 인트라 예측 모드는 상기 33개의 방향성(angular) 인트라 예측 모드들에 대응하는 33개의 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 특정 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 특정 선형 보간 인트라 예측 모드는 상기 특정 방향성 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 인트라 예측이 수행되는 모드일 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록의 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 방향성 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함하는 인트라 예측 모드들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 코딩이 수행될 수 있고, 이를 통하여 상기 현재 블록의 선형 보간 예측 적용 여부에 대한 정보가 생성 및 전송되지 않아 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 방향성 인트라 예측 모드들 및 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 나타내는 모드 번호는 다음과 같이 설정될 수 있다.
일 예로, 상기 방향성 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 홀수일 수 있고, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 짝수일 수 있다. 이 경우, 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 n+1번 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드는 n 번 인트라 예측 모드일 수 있다. 즉, 상기 n번 인트라 예측 모드는 상기 n+1번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 하는 모드일 수 있다. 다시 말해, 상기 n번 인트라 예측 모드는 상기 n+1번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 인트라 예측이 수행되는 모드일 수 있다. 이 경우, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 67번 인트라 예측 모드들 중 홀수 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있고, 짝수 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있다. 여기서, 홀수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 홀수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있고, 짝수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 짝수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다.
다른 예로, 상기 방향성 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 짝수일 수 있고, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 홀수일 수 있다. 이 경우, 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 n번 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드는 n+1 번 인트라 예측 모드일 수 있다. 즉, 상기 n+1번 인트라 예측 모드는 상기 n번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 하는 모드일 수 있다. 다시 말해, 상기 n+1번 인트라 예측 모드는 상기 n번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 인트라 예측이 수행되는 모드일 수 있다. 이 경우, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 67번 인트라 예측 모드들 중 짝수 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있고, 홀수 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있다. 여기서, 홀수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 홀수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있고, 짝수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 짝수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다.
다른 예로, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있고, 상기 35번 내지 68번 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있다. 또한, 다른 예로, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있고, 상기 35번 내지 68번 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 대응하는 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 플래너(planar) 인트라 예측 모드, DC 모드, 수평(horizontal) 모드, 수직(vertical) 모드, 및 유도 모드(Derived Mode, DM) 중 하나로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록은 루마 블록이라고 나타낼 수 있다. 또한, 상기 수직 모드는 예측 방향이 수직기준각도 0˚의 방향을 갖는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있고, 상기 수평 모드는 예측 방향이 수평기준각도 0˚의 방향을 갖는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 DM은 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 대응하는 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출되는 모드일 수 있다. 예를 들어, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 특정 선형 보간 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출되고, 상기 현재 블록에 대응하는 상기 크로마 블록에 상기 DM이 적용되는 경우, 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 상기 특정 선형 보간 인트라 예측 모드로 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 크로마 블록에 대한 선형 보간 적용 여부를 나타내는 정보가 생성 및 전송되지 않을 수 있고, 이에 전반적인 코딩 효율이 향상될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출한다(S710). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 주변 샘플들은 좌측 주변 샘플들, 좌상측 주변 샘플, 및 상측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 상기 좌측 주변 샘플들, 상기 좌상측 주변 샘플, 및 상기 상측 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 복원된 주변 블록들로부터 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][N-1], 상기 좌상측 주변 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 주변 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[N-1][-1] 일 수 있다.
또한, 상기 주변 샘플들은 상기 우하측 주변 샘플, 상기 하측 주변 샘플들, 및 상기 우측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 우하측 주변 샘플은 상기 현재 블록의 좌하측 주변 샘플 및 우상측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 하측 주변 샘플들은 상기 좌하측 주변 샘플 및 상기 우하측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 하측 주변 샘플들은 상기 좌하측 주변 샘플과 상기 우하측 주변 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 우측 주변 샘플들은 상기 우상측 주변 샘플 및 상기 우하측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 우측 주변 샘플들은 상기 우상측 주변 샘플과 상기 우하측 주변 샘플과의 선형 보간을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 하측 주변 샘플들은 p[0][N] 내지 p[N-1][N], 상기 우하측 주변 샘플은 p[N][N], 상기 우측 주변 샘플들은 p[N][N-1] 내지 p[N][0], 상기 좌하측 주변 샘플은 p[-1][N], 상기 우상측 주변 샘플은 p[N][-1] 일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성한다(S720). 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나의 주변 샘플을 도출할 수 있고, 상기 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 생성할 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 상기 예측 샘플은 상기 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 방향성 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 주변 샘플과 상기 제2 주변 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 통하여 예측 샘플이 생성될 수 있다. 한편, 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 위치가 분수 샘플(fractional sample) 위치인 경우, 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 좌우에 인접한 정수 샘플들간의 보간을 통하여 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 샘플값이 도출될 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 상기 예측 샘플은 상기 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성하고 인코딩하여 출력한다(S730). 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드에 관한 정보를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 나타내는 인트라 예측 모드에 관한 정보를 생성하고, 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 직접적으로 가리키는 정보를 포함할 수도 있고, 또는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 도출된 인트라 예측 모드 후보 리스트 중에서 어느 하나의 후보를 가리키는 정보를 포함할 수도 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보 리스트는 MPM(Most Probable Mode, MPM) 리스트라고 불릴 수 있고, 상기 MPM 리스트 중 하나를 가리키는 정보는 MPM 인덱스라고 불릴 수 있다. 한편, 상기 인트라 예측 모드들이 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함하는 경우, 상기 MPM 리스트는 6개의 후보들을 포함할 수 있고, 상기 MPM 인덱스의 비트수는 최대 5 비트로 할당될 수 있다. 상기 MPM 리스트는 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나를 후보로 포함할 수 있다. 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함하여 총 68개의 인트라 예측 모드들이 상기 현재 블록의 인코딩/디코딩 과정에 적용될 수 있는바, 상기 6개의 후보들을 포함한 상기 MPM 리스트를 통하여 보다 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 인트라 예측 모드들의 개수가 총 68개인 경우, 상기 MPM 리스트에 포함된 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들을 가리키는 정보의 비트수를 6비트로 할당하기 위하여 상기 MPM 리스트에 포함된 후보들의 개수는 4개 이상일 수 있다. 한편, 상기 MPM 인덱스는 트렁케이티드 유너리 코드 (truncated unary code)를 통하여 코딩될 수 있고, 따라서 상기 MPM 리스트에 포함된 후보들이 많을수록 보다 코딩 효율이 향상될 수 있다. 하지만, 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수가 6개보다 많은 경우, 상기 MPM 인덱스의 비트수가 6비트 이상으로 할당될 수 있어서 상기 MPM 리스트를 기반으로 인트라 예측 모드가 도출되어도 상기 현재 블록의 예측 정보에 대한 비트량이 감소하는 효과를 얻을 수 없다. 반면에, 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수가 6개인 경우, 상기 MPM 인덱스의 비트수는 최대 5비트로 할당될 수 있다. 즉, 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수가 6개인 경우는, 상기 MPM 리스트를 기반으로 인트라 예측 모드가 도출되면 항상 상기 MPM 인덱스에 대한 비트수가 상기 6비트보다 작은 비트수로 할당되어 상기 현재 블록의 예측 정보에 대한 비트량이 감소하는 효과를 얻을 수 있고, 상기 효과가 발생하는 경우들 중 상기 MPM 리스트가 가장 많은 수의 후보들을 포함할 수 있다. 이에, 상기 MPM 리스트에 최대한 많은 후보들이 포함되면서 보다 코딩 효율을 향상시키기 위하여 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수는 6개로 설정될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 비디오 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 8에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 8의 S800 내지 S820은 상기 디코딩 장치의 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출한다(S800). 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 획득할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 직접적으로 가리키는 정보를 포함할 수도 있고, 또는 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 도출된 인트라 예측 모드 후보 리스트 중에서 어느 하나의 후보를 가리키는 정보를 포함할 수도 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보 리스트는 MPM(Most Probable Mode, MPM) 리스트라고 불릴 수 있고, 상기 MPM 리스트 중 하나를 가리키는 정보는 MPM 인덱스라고 불릴 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 MPM 리스트가 도출될 수 있고, 상기 예측 정보는 상기 MPM 리스트의 후보들 중 하나를 가리키는 상기 MPM 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 MPM 리스트에 포함된 후보들 중 상기 MPM 인덱스가 가리키는 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 도출될 수 있다. 한편, 상기 인트라 예측 모드들이 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함하는 경우, 상기 MPM 리스트는 6개의 후보들을 포함할 수 있고, 상기 MPM 인덱스의 비트수는 최대 5 비트로 할당될 수 있다. 후술하는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함하여 총 68개의 인트라 예측 모드들이 상기 현재 블록의 인코딩/디코딩 과정에 적용될 수 있는바, 상기 6개의 후보들을 포함한 상기 MPM 리스트를 통하여 보다 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 인트라 예측 모드들의 개수가 총 68개인 경우, 상기 MPM 리스트에 포함된 후보들을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들을 가리키는 정보의 비트수를 6비트로 할당하기 위하여 상기 MPM 리스트에 포함된 후보들의 개수는 4개 이상일 수 있다. 한편, 상기 MPM 인덱스는 트렁케이티드 유너리 코드 (truncated unary code)를 통하여 코딩될 수 있고, 따라서 상기 MPM 리스트에 포함된 후보들이 많을수록 보다 코딩 효율이 향상될 수 있다. 하지만, 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수가 6개보다 많은 경우, 상기 MPM 인덱스의 비트수가 6비트 이상으로 할당될 수 있어서 상기 MPM 리스트를 기반으로 인트라 예측 모드가 도출되어도 상기 현재 블록의 예측 정보에 대한 비트량이 감소하는 효과를 얻을 수 없다. 반면에, 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수가 6개인 경우, 상기 MPM 인덱스의 비트수는 최대 5비트로 할당될 수 있다. 즉, 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수가 6개인 경우는, 상기 MPM 리스트를 기반으로 인트라 예측 모드가 도출되면 항상 상기 MPM 인덱스에 대한 비트수가 상기 6비트보다 작은 비트수로 할당되어 상기 현재 블록의 예측 정보에 대한 비트량이 감소하는 효과를 얻을 수 있고, 상기 효과가 발생하는 경우들 중 상기 MPM 리스트가 가장 많은 수의 후보들을 포함할 수 있다. 이에, 상기 MPM 리스트에 최대한 많은 후보들이 포함되면서 보다 코딩 효율을 향상시키기 위하여 상기 MPM 리스트의 후보들의 개수는 6개로 설정될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 획득된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 2개의 인트라 비방향성 예측 모드들과 33개의 인트라 방향성(angular) 예측 모드들, 상기 33개의 방향성(angular) 인트라 예측 모드들에 대응하는 33개의 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나일 수 있다. 상기 2개의 인트라 비방향성 예측 모드들은 인트라 DC 모드 및 인트라 플래너 모드를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한, 상기 인트라 예측 모드는 상기 33개의 방향성(angular) 인트라 예측 모드들에 대응하는 33개의 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 특정 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 특정 선형 보간 인트라 예측 모드는 상기 특정 방향성 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 인트라 예측이 수행되는 모드일 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록의 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 방향성 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 포함하는 인트라 예측 모드들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 코딩이 수행될 수 있고, 이를 통하여 상기 현재 블록의 선형 보간 예측 적용 여부에 대한 정보가 수신되지 않아 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 방향성 인트라 예측 모드들 및 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들을 나타내는 모드 번호는 다음과 같이 설정될 수 있다.
일 예로, 상기 방향성 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 홀수일 수 있고, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 짝수일 수 있다. 이 경우, 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 n+1번 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드는 n번 인트라 예측 모드일 수 있다. 즉, 상기 n번 인트라 예측 모드는 상기 n+1번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 하는 모드일 수 있다. 다시 말해, 상기 n번 인트라 예측 모드는 상기 n+1번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 인트라 예측이 수행되는 모드일 수 있다. 이 경우, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 67번 인트라 예측 모드들 중 홀수 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있고, 짝수 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있다. 여기서, 홀수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 홀수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있고, 짝수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 짝수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다.
다른 예로, 상기 방향성 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 짝수일 수 있고, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 홀수일 수 있다. 이 경우, 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 n번 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드는 n+1 번 인트라 예측 모드일 수 있다. 즉, 상기 n+1번 인트라 예측 모드는 상기 n번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 하는 모드일 수 있다. 다시 말해. 상기 n+1번 인트라 예측 모드는 상기 n번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 인트라 예측이 수행되는 모드일 수 있다. 이 경우, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 67번 인트라 예측 모드들 중 짝수 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있고, 홀수 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있다. 여기서, 홀수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 홀수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있고, 짝수 인트라 예측 모드들은 모드 번호가 짝수인 인트라 예측 모드들을 나타낼 수 있다.
다른 예로, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있고, 상기 35번 내지 68번 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있다. 또한, 다른 예로, 상기 인트라 예측 모드들 중 0번 인트라 예측 모드는 플래너 인트라 예측 모드, 1번 인트라 예측 모드는 DC 인트라 예측 모드일 수 있고, 2번 내지 34번 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들일 수 있고, 상기 35번 내지 68번 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들일 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 대응하는 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 플래너(planar) 인트라 예측 모드, DC 모드, 수평(horizontal) 모드, 수직(vertical) 모드, 및 유도 모드(Derived Mode, DM) 중 하나로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록은 루마 블록이라고 나타낼 수 있다. 또한, 상기 수직 모드는 예측 방향이 수직기준각도 0˚의 방향을 갖는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있고, 상기 수평 모드는 예측 방향이 수평기준각도 0˚의 방향을 갖는 인트라 예측 모드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 DM은 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 대응하는 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출되는 모드일 수 있다. 예를 들어, 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 특정 선형 보간 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출되고, 상기 현재 블록에 대응하는 상기 크로마 블록에 상기 DM이 적용되는 경우, 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 상기 특정 선형 보간 인트라 예측 모드로 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 크로마 블록에 대한 선형 보간 적용 여부를 나타내는 정보가 수신되지 않을 수 있고, 이에 전반적인 코딩 효율이 향상될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출한다(S810). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 주변 샘플들은 좌측 주변 샘플들, 좌상측 주변 샘플, 및 상측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 상기 좌측 주변 샘플들, 상기 좌상측 주변 샘플, 및 상기 상측 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 복원된 주변 블록들로부터 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 좌측 주변 샘플들은 p[-1][0] 내지 p[-1][N-1], 상기 좌상측 주변 샘플은 p[-1][-1], 상기 상측 주변 샘플들은 p[0][-1] 내지 p[N-1][-1] 일 수 있다.
또한, 상기 주변 샘플들은 상기 우하측 주변 샘플, 상기 하측 주변 샘플들, 및 상기 우측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 우하측 주변 샘플은 상기 현재 블록의 좌하측 주변 샘플 및 우상측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 하측 주변 샘플들은 상기 좌하측 주변 샘플 및 상기 우하측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 하측 주변 샘플들은 상기 좌하측 주변 샘플과 상기 우하측 주변 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 우측 주변 샘플들은 상기 우상측 주변 샘플 및 상기 우하측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 우측 주변 샘플들은 상기 우상측 주변 샘플과 상기 우하측 주변 샘플과의 선형 보간을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 하측 주변 샘플들은 p[0][N] 내지 p[N-1][N], 상기 우하측 주변 샘플은 p[N][N], 상기 우측 주변 샘플들은 p[N][N-1] 내지 p[N][0], 상기 좌하측 주변 샘플은 p[-1][N], 상기 우상측 주변 샘플은 p[N][-1] 일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성한다(S820). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드를 기반으로 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나의 주변 샘플을 도출할 수 있고, 상기 주변 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 생성할 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 상기 예측 샘플은 상기 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 방향성 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 주변 샘플과 상기 제2 주변 샘플과의 선형 보간(linear interpolation)을 통하여 예측 샘플이 생성될 수 있다. 한편, 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 위치가 분수 샘플(fractional sample) 위치인 경우, 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 좌우에 인접한 정수 샘플들간의 보간을 통하여 상기 제1 주변 샘플 또는 상기 제2 주변 샘플의 샘플값이 도출될 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우, 상기 예측 샘플은 상기 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있다.
한편, 비록 도면에서 도시되지는 않았으나 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 대상 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 상기 대상 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 페이스에 대한 정보에 포함될 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 대상 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 본 발명에 따르면 복수의 주변 샘플들 중 적어도 하나의 주변 샘플을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있는바, 이를 통하여 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 방향성 인트라 예측 모드들 및 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하고, 이를 통하여 전반적인 코딩의 파싱 디펜던시(parsing dependency)를 낮춰 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 방향성 인트라 예측 모드들 및 방향성 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드들을 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하고, 이를 통하여 별도의 선형 보간 예측 수행 여부를 나타내는 정보의 시그널링 없이 선형 보간을 통한 인트라 예측을 수행할 수 있고, 이를 통하여 예측에 대한 비트량을 줄이고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 현재 블록의 크로마 성분에 대한 별도의 선형 보간 예측 수행 여부를 나타내는 정보의 시그널링 없이 상기 크로마 성분에 선형 보간을 통한 인트라 예측을 수행할 수 있고, 이를 통하여 예측에 대한 비트량을 줄이고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 인트라 예측 모드는 방향성(angular) 인트라 예측 모드들 및 상기 방향성 인트라 예측 모드들과 대응하는 선형 보간(linear interpolation) 인트라 예측 모드들 중 하나인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 하측 주변 샘플들, 우하측 주변 샘플, 우측 주변 샘플들, 및 우상측 주변 샘플을 포함하고,
    상기 현재 블록의 샘플 사이즈가 NxN이고, 상기 현재 블록의 좌상단(top-left) 샘플 포지션의 x성분이 0 및 y성분이 0인 경우, 상기 하측 주변 샘플들은 p[0][N] 내지 p[N-1][N], 상기 우하측 주변 샘플은 p[N][N], 상기 우측 주변 샘플들은 p[N][N-1] 내지 p[N][0]인 것을 특징으로 하는, 인트라 예측 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방향성 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 짝수이고,
    상기 선형 보간 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 홀수인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 n번 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드는 n+1번 인트라 예측 모드인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 n+1번 인트라 예측 모드는 상기 n번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 하는 모드인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우,
    상기 예측 샘플은 상기 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 방향성 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플을 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    2번 내지 34번 인트라 예측 모드들은 상기 방향성 인트라 예측 모드들이고, 35번 내지 68번 인트라 예측 모드들은 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 특정 선형 보간 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출되고 상기 현재 블록에 대응하는 크로마(chroma) 블록에 DM(Derived Mode, DM)이 적용되는 경우, 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 상기 특정 선형 보간 인트라 예측 모드로 도출되되,
    상기 DM은 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 대응하는 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출되는 모드인 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    비트스트림을 통하여 MPM(Most Probable Mode, MPM) 인덱스를 포함한 상기 현재 블록에 대한 예측 정보가 획득되고,
    상기 현재 블록의 좌측 또는 상측 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로 MPM 리스트가 도출되고,
    상기 MPM 리스트에 포함된 후보들 중 상기 MPM 인덱스가 가리키는 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 도출되되,
    상기 MPM 리스트는 6개의 후보들을 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 예측 방법.
  10. 인트라 예측을 기반으로 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    현재 블록에 대한 예측 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부; 및
    상기 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 도출하고, 상기 인트라 예측 모드에 따라 상기 주변 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플을 생성하는 예측부를 포함하되,
    상기 인트라 예측 모드는 방향성(angular) 인트라 예측 모드들 및 상기 방향성 인트라 예측 모드들과 대응하는 선형 보간(linear interpolation) 인트라 예측 모드들 중 하나인 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방향성 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 짝수이고,
    상기 선형 보간 인트라 예측 모드들의 모드 번호는 홀수인 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방향성 인트라 예측 모드들 중 n번 인트라 예측 모드에 대응하는 선형 보간 인트라 예측 모드는 n+1번 인트라 예측 모드인 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 n+1번 인트라 예측 모드는 상기 n번 인트라 예측 모드와 동일한 예측 방향을 기반으로 하는 모드인 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 인트라 예측 모드가 상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 하나인 경우,
    상기 예측 샘플은 상기 주변 샘플들 중 상기 예측 샘플을 기준으로 상기 인트라 예측 모드에 대응하는 방향성 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플 및 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플을 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 선형 보간 인트라 예측 모드들 중 특정 선형 보간 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출되고 상기 현재 블록에 대응하는 크로마(chroma) 블록에 DM(Derived Mode, DM)이 적용되는 경우, 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드는 상기 특정 선형 보간 인트라 예측 모드로 도출되되,
    상기 DM은 상기 현재 블록의 상기 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록에 대응하는 상기 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출되는 모드인 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
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