WO2019103542A1 - Intra-prediction mode-based image processing method, and device therefor - Google Patents

Intra-prediction mode-based image processing method, and device therefor Download PDF

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WO2019103542A1
WO2019103542A1 PCT/KR2018/014559 KR2018014559W WO2019103542A1 WO 2019103542 A1 WO2019103542 A1 WO 2019103542A1 KR 2018014559 W KR2018014559 W KR 2018014559W WO 2019103542 A1 WO2019103542 A1 WO 2019103542A1
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prediction mode
current block
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PCT/KR2018/014559
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유선미
허진
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엘지전자 주식회사
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    • H04N19/105Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
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    • H04N19/11Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
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    • H04N19/70Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards

Definitions

  • the present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method of encoding / decoding a still image or moving image based on an intra prediction mode and an apparatus for supporting the same.
  • Compressive encoding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information over a communication line or for storing it in a form suitable for a storage medium.
  • Media such as video, image, and audio can be subject to compression coding.
  • a technique for performing compression coding on an image is referred to as video image compression.
  • Next-generation video content will feature high spatial resolution, high frame rate, and high dimensionality of scene representation. Processing such content will result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
  • an object of the present invention is to propose a method of effectively signaling an increased intra prediction mode using MPM (Most Probable Mode).
  • a method of encoding an image based on an intra prediction mode comprising: generating a most probable mode (MPM) candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block; Encoding an MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM if the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list; Arranging the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; And encoding an MPM index indicating the intra-prediction mode in the aligned MPM candidate list.
  • MPM most probable mode
  • the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises: a prediction block of the template region generated based on the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference samples of the template region; And sorting the order of the MPM candidate list based on the reconstruction block difference value.
  • the step of sorting the order of the MPM candidate list may include a step of sorting the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
  • the difference value includes a sum of absolute transformed differences (SATD), a sum of absolute difference (SAD), or a sum of squared error (SSE) . ≪ / RTI >
  • the template region is a predetermined size region adjacent to the left and upper sides.
  • the template area may be a predetermined size
  • the second region is an area of the second region.
  • a method of decoding an image based on an intra prediction mode comprising: decoding an MPM flag indicating whether a current block is encoded using an MPM (Most Probable Mode); Generating an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block when the current block is encoded using an MPM; Arranging the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; Decoding an MPM index indicating a prediction mode applied to intraprediction of the current block in the aligned MPM candidate list; And generating a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index.
  • MPM Motion Probable Mode
  • the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises: a prediction block of the template region generated based on the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference samples of the template region; And sorting the order of the MPM candidate list based on the reconstruction block difference value.
  • the step of sorting the order of the MPM candidate list may include a step of sorting the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
  • the difference value includes a sum of absolute transformed differences (SATD), a sum of absolute difference (SAD), or a sum of squared error (SSE) . ≪ / RTI >
  • the template region is a predetermined size region adjacent to the left and upper sides.
  • the template area may be a predetermined size
  • the second region is an area of the second region.
  • an apparatus for encoding an image based on an intra prediction mode comprising: an MPM for generating an MPM (Most Probable Mode) candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring a current block; A candidate list generation unit; An MPM flag encoding unit for encoding an MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM when the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list; An MPM candidate list sorting unit for sorting the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; And an MPM index encoding unit for encoding an MPM index indicating the intra-prediction mode in the sorted MPM candidate list.
  • an apparatus for decoding an image based on an intra prediction mode comprising: an MPM flag decoding unit for decoding an MPM flag indicating whether a current block is encoded using an MPM (Most Probable Mode) part; An MPM candidate list generation unit for generating an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block when the current block is encoded using the MPM; An MPM candidate list sorting unit for sorting the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; An MPM index decoding unit for decoding an MPM index indicating a prediction mode to be applied to intraprediction of the current block in the aligned MPM candidate list; And a prediction block generator for generating a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index.
  • MPM flag decoding unit for decoding an MPM flag indicating whether a current block is encoded using an MPM (Most Probable Mode) part
  • An MPM candidate list generation unit for generating an MPM candidate list
  • bits for expressing the intra prediction mode can be saved by efficiently arranging the prediction modes included in the MPM (Most Probable Mode) and allocating indexes, Can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a block division structure of a QT (QuadTree, hereinafter referred to as 'QT') to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a BT (Binary Tree, hereinafter referred to as 'BT') block division structure to which the present invention can be applied.
  • BT Binary Tree
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a block division structure of a TT (Ternary Tree) block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an AT (Asymmetric Tree) block partitioning structure to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an intra prediction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 8 illustrates a prediction direction according to an intra prediction mode.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a prediction direction according to an intra prediction mode, to which the present invention is applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of interpolating a reference sample to generate a prediction sample, to which the present invention is applied.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of constructing an MPM (Most Probable Mode) using a prediction mode of a neighboring block, to which the present invention is applied.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an image encoding method using an MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an image decoding method using MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a template region according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • 15 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 shows a video coding system to which the present invention is applied.
  • FIG. 18 shows a structure of a contents streaming system as an embodiment to which the present invention is applied.
  • 'processing unit' means a unit in which processing of encoding / decoding such as prediction, conversion and / or quantization is performed.
  • the processing unit may be referred to as a " processing block " or a " block "
  • the processing unit may be interpreted to include a unit for the luma component and a unit for the chroma component.
  • the processing unit may correspond to a coding tree unit (CTU), a coding unit (CU), a prediction unit (PU), or a transform unit (TU).
  • CTU coding tree unit
  • CU coding unit
  • PU prediction unit
  • TU transform unit
  • the processing unit can be interpreted as a unit for a luminance (luma) component or as a unit for a chroma component.
  • the processing unit may include a Coding Tree Block (CTB), a Coding Block (CB), a Prediction Block (PU), or a Transform Block (TB) ).
  • CTB Coding Tree Block
  • CB Coding Block
  • PU Prediction Block
  • TB Transform Block
  • the processing unit may be interpreted to include a unit for the luma component and a unit for the chroma component.
  • processing unit is not necessarily limited to a square block, but may be configured as a polygonal shape having three or more vertexes.
  • a pixel, a pixel, or the like is collectively referred to as a sample.
  • using a sample may mean using a pixel value, a pixel value, or the like.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
  • an encoder 100 includes an image divider 110, a subtractor 115, a transformer 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 150, A decoding unit 160, a decoded picture buffer (DPB) 170, a predicting unit 180, and an entropy encoding unit 190.
  • the prediction unit 180 may include an inter prediction unit 181 and an intra prediction unit 182.
  • the image divider 110 divides an input video signal (or a picture, a frame) input to the encoder 100 into one or more processing units.
  • the subtractor 115 subtracts a prediction signal (or a prediction block) output from the prediction unit 180 (i.e., the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182) from the input video signal, And generates a residual signal (or difference block).
  • the generated difference signal (or difference block) is transmitted to the conversion unit 120.
  • the transforming unit 120 transforms a difference signal (or a difference block) by a transform technique (for example, DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), GBT (Graph-Based Transform), KLT (Karhunen- Etc.) to generate a transform coefficient.
  • a transform technique for example, DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), GBT (Graph-Based Transform), KLT (Karhunen- Etc.
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by performing transform using a transform technique determined according to a prediction mode applied to a difference block and a size of a difference block.
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 entropy-codes the quantized signals and outputs them as a bitstream.
  • the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the quantized signal can be reconstructed by applying inverse quantization and inverse transformation through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 in the loop.
  • a reconstructed signal can be generated by adding the reconstructed difference signal to a prediction signal output from the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182.
  • the filtering unit 160 applies filtering to the restored signal and outputs the restored signal to the playback apparatus or the decoded picture buffer 170.
  • the filtered signal transmitted to the decoding picture buffer 170 may be used as a reference picture in the inter-prediction unit 181. [ As described above, not only the picture quality but also the coding efficiency can be improved by using the filtered picture as a reference picture in the inter picture prediction mode.
  • the decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the inter-prediction unit 181.
  • the inter-prediction unit 181 performs temporal prediction and / or spatial prediction to remove temporal redundancy and / or spatial redundancy with reference to a reconstructed picture.
  • the reference picture used for prediction is a transformed signal obtained through quantization and inverse quantization in units of blocks at the time of encoding / decoding in the previous time, blocking artifacts or ringing artifacts may exist have.
  • the inter-prediction unit 181 can interpolate signals between pixels by sub-pixel by applying a low-pass filter in order to solve the performance degradation due to discontinuity or quantization of such signals.
  • a subpixel means a virtual pixel generated by applying an interpolation filter
  • an integer pixel means an actual pixel existing in a reconstructed picture.
  • the interpolation method linear interpolation, bi-linear interpolation, wiener filter and the like can be applied.
  • the interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the accuracy of the prediction.
  • the inter-prediction unit 181 generates an interpolation pixel by applying an interpolation filter to an integer pixel, and uses an interpolated block composed of interpolated pixels as a prediction block Prediction can be performed.
  • the intra predictor 182 predicts a current block by referring to samples in the vicinity of a block to be currently encoded.
  • the intraprediction unit 182 may perform the following procedure to perform intra prediction. First, a reference sample necessary for generating a prediction signal can be prepared. Then, a prediction signal can be generated using the prepared reference sample. Thereafter, the prediction mode is encoded. At this time, reference samples can be prepared through reference sample padding and / or reference sample filtering. Since the reference samples have undergone prediction and reconstruction processes, quantization errors may exist. Therefore, a reference sample filtering process can be performed for each prediction mode used for intraprediction to reduce such errors.
  • a prediction signal (or a prediction block) generated through the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a difference signal (or a difference block) / RTI >
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filtering unit 240, a decoded picture buffer (DPB) A buffer unit 250, and a prediction unit 260.
  • the prediction unit 260 may include an inter prediction unit 261 and an intra prediction unit 262.
  • the reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through a reproducing apparatus.
  • the decoder 200 receives a signal (i.e., a bit stream) output from the encoder 100 of FIG. 1, and the received signal is entropy-decoded through the entropy decoding unit 210.
  • a signal i.e., a bit stream
  • the inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy-decoded signal using the quantization step size information.
  • the inverse transform unit 230 obtains a residual signal (or a difference block) by inverse transforming the transform coefficient by applying an inverse transform technique.
  • the adder 235 adds the obtained difference signal (or difference block) to the prediction signal output from the prediction unit 260 (i.e., the inter prediction unit 261 or the intra prediction unit 262) ) To generate a reconstructed signal (or reconstruction block).
  • the filtering unit 240 applies filtering to a reconstructed signal (or a reconstructed block) and outputs it to a reproducing apparatus or transmits the reconstructed signal to a decoding picture buffer unit 250.
  • the filtered signal transmitted to the decoding picture buffer unit 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 261.
  • the embodiments described in the filtering unit 160, the inter-prediction unit 181 and the intra-prediction unit 182 of the encoder 100 respectively include the filtering unit 240 of the decoder, the inter-prediction unit 261, The same can be applied to the intra prediction unit 262.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a block division structure of a QT (QuadTree, hereinafter referred to as 'QT') to which the present invention can be applied.
  • One block in video coding can be segmented based on QT (QuadTree).
  • QT QualityTree
  • one sub-block divided by QT can be further recursively partitioned using QT.
  • a leaf block that is not QT-divided can be divided by at least one of BT (Binary Tree), TT (Ternary Tree), or AT (Asymmetric Tree).
  • BT can have two types of segmentation: horizontal BT (2NxN, 2NxN) and vertical BT (Nx2N, Nx2N).
  • TT can have two types of segmentation: horizontal TT (2Nx1 / 2N, 2NxN, 2Nx1 / 2N) and vertical TT (1 / 2Nx2N, Nx2N, 1 / 2Nx2N).
  • AT is a horizontal-up AT (2Nx1 / 2N, 2Nx3 / 2N), a horizontal-down AT (2Nx3 / 2N, 2Nx1 / 2N), a vertical-left AT (1 / 2Nx2N, 3 / 2Nx2N) / 2Nx2N, 1 / 2Nx2N).
  • Each BT, TT, and AT can be recursively further partitioned using BT, TT, and AT.
  • FIG. 3 shows an example of QT division.
  • the block A can be divided into four sub-blocks (A0, A1, A2, A3) by QT.
  • the sub-block A1 can be further divided into four sub-blocks (B0, B1, B2, B3) by QT.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a BT (Binary Tree, hereinafter referred to as 'BT') block division structure to which the present invention can be applied.
  • BT Binary Tree
  • FIG. 4 shows an example of BT division.
  • Block B3 which is no longer partitioned by QT, can be divided into vertical BT (C0, C1) or horizontal BT (D0, D1).
  • each sub-block can be further recursively partitioned, such as in the form of horizontal BT (E0, E1) or vertical BT (F0, F1).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a block division structure of a TT (Ternary Tree) block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows an example of TT division.
  • Block B3 which is no longer partitioned by QT, may be divided into vertical TT (C0, C1, C2) or horizontal TT (D0, D1, D2).
  • each sub-block can be further recursively divided into a horizontal TT (E0, E1, E2) or a vertical TT (F0, F1, F2).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an AT (Asymmetric Tree) block partitioning structure to which the present invention can be applied.
  • Block B3 which is no longer partitioned by QT, may be partitioned into vertical AT (C0, C1) or horizontal AT (D0, D1).
  • each subblock can be further recursively partitioned, such as in the form of horizontal AT (E0, E1) or vertical TT (F0, F1).
  • BT, TT, and AT segmentation can be used together.
  • a subblock divided by BT can be divided by TT or AT.
  • subblocks divided by TT can be divided by BT or AT.
  • a subblock divided by AT can be divided by BT or TT.
  • each subblock may be partitioned into a vertical BT, or after a vertical BT partition, each subblock may be partitioned into a horizontal BT.
  • the two kinds of division methods have the same shape in the final division although the division order is different.
  • searching is performed from left to right and from top to bottom, and searching for a block means a procedure for determining whether or not each divided sub-block is further divided into blocks, or when a block is not further divided, Refers to a coding order of a block, or a search order when referring to information of another neighboring block in a sub-block.
  • And may use the decoded portion of the current picture or other pictures that contain the current processing unit to recover the current processing unit in which decoding is performed.
  • a picture (slice) that uses only the current picture, that is, a picture (slice) that uses only the current picture, that is, a picture (slice) that performs only intra-picture prediction is referred to as an intra picture or an I picture
  • a picture (slice) using a predictive picture or a P picture (slice), a maximum of two motion vectors and a reference index may be referred to as a bi-predictive picture or a B picture (slice).
  • Intra prediction refers to a prediction method that derives the current processing block from a data element (e.g., a sample value, etc.) of the same decoded picture (or slice). That is, it means a method of predicting the pixel value of the current processing block by referring to the reconstructed areas in the current picture.
  • a data element e.g., a sample value, etc.
  • Inter prediction refers to a prediction method of deriving a current processing block based on a data element (e.g., a sample value or a motion vector) of a picture other than the current picture. That is, this means a method of predicting pixel values of a current processing block by referring to reconstructed areas in other reconstructed pictures other than the current picture.
  • a data element e.g., a sample value or a motion vector
  • intra prediction (or intra prediction) will be described in more detail.
  • Intra prediction or intra prediction
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an intra prediction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the decoder derives an intra prediction mode of the current processing block (S701).
  • intra prediction it is possible to have a prediction direction with respect to the position of a reference sample used for prediction according to the prediction mode.
  • An intra prediction mode having a prediction direction is referred to as an intra prediction mode (Intra_Angular prediction mode).
  • intra prediction mode Intra_Angular prediction mode
  • intra-planar (INTRA_PLANAR) prediction mode there are an intra-planar (INTRA_PLANAR) prediction mode and an intra-DC (INTRA_DC) prediction mode as intra-prediction modes having no prediction direction.
  • Table 1 illustrates the intra-prediction mode and related names
  • FIG. 8 illustrates the prediction direction according to the intra-prediction mode.
  • intra prediction prediction is performed on the current processing block based on the derived prediction mode. Since the reference sample used in the prediction differs from the concrete prediction method used in the prediction mode according to the prediction mode, when the current block is encoded in the intra prediction mode, the decoder derives the prediction mode of the current block in order to perform prediction.
  • the decoder checks whether neighboring samples of the current processing block can be used for prediction, and constructs reference samples to be used for prediction (S702).
  • neighbor samples of the current processing block include a sample adjacent to the left boundary of the current processing block of size nS x nS and a total of 2 x nS samples neighboring the bottom-left, A sample adjacent to the top boundary and a total of 2 x n S samples neighboring the top-right side and one sample neighboring the top-left of the current processing block.
  • the decoder may substitute samples that are not available with the available samples to construct reference samples for use in prediction.
  • the decoder may perform filtering of the reference samples based on the intra prediction mode (S703).
  • Whether or not the filtering of the reference sample is performed can be determined based on the size of the current processing block.
  • the filtering method of the reference sample may be determined by a filtering flag transmitted from the encoder.
  • the decoder generates a prediction block for the current processing block based on the intra prediction mode and the reference samples (S704). That is, the decoder determines the intra prediction mode derived in the intra prediction mode deriving step S701, the prediction for the current processing block based on the reference samples obtained through the reference sample building step S702 and the reference sample filtering step S703, (I.e., generates a prediction sample).
  • the left boundary sample of the prediction block i.e., the sample in the prediction block adjacent to the left boundary
  • samples in the prediction block adjacent to the upper boundary that is, samples in the prediction block adjacent to the upper boundary
  • filtering may be applied to the left boundary sample or the upper boundary sample, similar to the INTRA_DC mode, for the vertical direction mode and the horizontal direction mode of the intra directional prediction modes.
  • the value of a predicted sample can be derived based on a reference sample located in a prediction direction.
  • the boundary sample which is not located in the prediction direction may be adjacent to the reference sample which is not used for prediction. That is, the distance from the reference sample that is not used for prediction may be much closer than the distance from the reference sample used for prediction.
  • the decoder may adaptively apply filtering to the left boundary samples or the upper boundary samples according to whether the intra-prediction direction is vertical or horizontal. That is, when the intra prediction direction is vertical, filtering is applied to the left boundary samples, and filtering is applied to the upper boundary samples when the intra prediction direction is the horizontal direction.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a prediction direction according to an intra prediction mode, to which the present invention is applied.
  • the six non-directional DC modes, the remaining 65 directional prediction modes except for the planar mode can have prediction directions as shown in FIG. 9, and the encoder / It is possible to perform intra prediction by copying a reference sample determined according to the direction.
  • the prediction mode numbers from 2 to 66 can be sequentially allocated from the lower left prediction direction to the upper right prediction direction, respectively.
  • the method proposed by the present invention mainly describes intraprediction using 65 prediction modes recently discussed, but can also be applied to intra prediction using 35 conventional prediction modes in the same manner.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of interpolating a reference sample to generate a prediction sample, to which the present invention is applied.
  • the encoder / decoder can generate a prediction sample by copying a reference sample determined according to the prediction direction of the intra prediction mode. If the reference sample determined according to the prediction direction is not an integer pixel position, the encoder / decoder can interpolate adjacent integer pixel reference samples to compute a reference sample of the fractional pixel location and copy it to generate a prediction sample have.
  • the encoder / decoder can compute an interpolated reference sample using the reference samples of the corresponding two integer pixel positions and the reference sample-to-sample distance ratio obtained through the angle of the prediction mode, as shown in FIG. 10 .
  • the encoder / decoder can then generate a predicted sample by copying the computed interpolated reference sample.
  • a tan value for the angle? Of the prediction mode may be defined to calculate the position of the sub-pixel (i.e., the fractional pixel). Also, in order to improve the complexity of the operation, it can be defined by scaling in integer units, and tan? Can be determined for each of 67 prediction modes by using Table 2 below.
  • tan -1 ? For some prediction modes can be determined using Table 3 below.
  • the encoder / decoder may apply an interpolation filter on the integer pixel reference samples.
  • the interpolation filter can be selectively determined according to the size of the current processing block.
  • the encoder / decoder performs interpolation on reference samples at integer pixel locations, and when the width or height of the current processing block is less than or equal to 8, a cubic filter is used as the interpolation filter . If the width or height of the current processing block is greater than 8, the encoder / decoder may use a Gaussian filter as the interpolation filter.
  • the directional prediction mode may be classified into a vertical direction prediction mode when the prediction mode is larger than or equal to the prediction mode 34, and a horizontal direction prediction mode when the prediction mode is 34 times smaller. If the mode is the vertical direction prediction mode, the encoder / decoder selects the interpolation filter based on the width of the current processing block. If the mode is the horizontal direction prediction mode, the interpolation filter can be selected based on the height of the current processing block.
  • the DC mode indicates a prediction method of constructing a prediction block using an average value of reference samples located around the current block.
  • An effective prediction can be expected when the pixels in the current processing block are homogeneous.
  • the value of the reference sample is not uniform, a discontinuity may occur between the prediction block and the reference sample.
  • a planar prediction method has been devised.
  • the planar prediction method constructs a prediction block by performing horizontal linear prediction and vertical linear prediction using surrounding reference samples and then averaging them.
  • the encoder / decoder may perform post-processing filtering to alleviate the discontinuity between the reference sample and the prediction block boundary for blocks predicted in the horizontal direction, the vertical direction, and the DC mode. Thereafter, the decoder can restore the block encoded by intraprediction by summing the prediction block and the inverse-transformed residual signal into the pixel region.
  • the prediction mode information is transmitted to the decoder, where MPM (Most Probable Mode) can be used for encoding of the efficient prediction mode.
  • MPM Most Probable Mode
  • the MPM starts with the assumption that the intra prediction mode of the current processing block will be the same as or similar to the prediction mode of the previously intra predicted block in the surroundings. Will be described with reference to the following drawings.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of constructing an MPM (Most Probable Mode) using a prediction mode of a neighboring block, to which the present invention is applied.
  • the encoder / decoder may use a prediction mode of a neighboring block to construct an MPM candidate list.
  • the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6.
  • the present invention is not limited to this.
  • the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more.
  • the encoder / decoder may construct six MPM candidate lists (which may be referred to as MPM lists, MPM candidates, MPM candidate groups, etc. in the present invention) using the prediction mode of the neighboring blocks as well.
  • the encoder / decoder can construct an MPM candidate list in the order of Left (L), Above (A), Planar, DC, Below left (BL), Above right (AR) and Above left (AL).
  • a prediction mode defined as a default mode is set to the MPM list as shown in FIG.
  • the default mode represents a predicting mode (or a prediction mode group) which is preferentially considered, and may include statistically selected prediction modes.
  • the default mode may be configured to include a total of six prediction modes: 50, 18, 2, 34, 60, and 65 prediction modes.
  • the current prediction mode is a prediction mode existing in the MPM candidate list
  • the index information indicating the prediction mode to be applied to the current intra prediction is transmitted in the MPM list. Therefore, (In this case, a total of 7 bits is required), the number of bits according to the prediction mode signaling can be saved.
  • the index of the MPM may be binarized in a truncated unary manner.
  • encoding / decoding can be performed by separating into three context tables of horizontal direction, vertical direction and non-directional mode according to the direction of the MPM mode have.
  • the prediction mode exists in the MPM candidate list, one of the modes excluding the six MPM candidates will be applied to the current block, so that the prediction mode information can be accurately transmitted by only signaling for a total of 61 prediction modes.
  • the decoder When the current block to be decoded is coded in the intra mode, the decoder decodes the residual signal from the video signal transmitted from the encoder. At this time, the decoder performs entropy decoding on the signal that is symbol-based on the probability, and then performs inverse quantization and inverse transform to restore the residual signal of the pixel domain. Meanwhile, the intra-prediction unit 262 of the decoder generates a prediction block using the prediction mode transmitted from the encoder and the neighboring reference samples already reconstructed. Thereafter, the predicted signal and the decoded residual signal are summed to reconstruct the intra predicted block.
  • the MPM candidate list has a predetermined order (for example, Left (L), Above (A), Planar, DC, Below left (BL) , above left (AL)) using the prediction mode of the neighboring block.
  • a predetermined order for example, Left (L), Above (A), Planar, DC, Below left (BL) , above left (AL)
  • This takes into account the spatial redundancy characteristic, which is the starting point of the intra prediction, and is a predetermined order from the assumption that the already restored mode around the block is similar to the current block.
  • the binarization of the MPM index can be performed by a truncated unary binarization method as shown in Table 4 below.
  • the present invention proposes a method of generating an optimized MPM candidate list by improving the above problems and constructing the MPM in order of less distortion.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an image encoding method using an MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
  • the encoder generates an MPM candidate list based on the intra prediction mode of a block neighboring the current block (S1201). 12, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. As an example, the encoder can generate the MPM candidate list by applying the method described in Fig.
  • the encoder encodes the MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM (S1202).
  • the encoder aligns the order of the MPM candidate list using the template area of the current block (S1203).
  • the encoder and the decoder similarly use the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list with respect to the template area of the current block,
  • the MPM candidate list can be sorted based on the degree of similarity between the restoration block (or restoration area, restoration sample) of the template area. That is, in step S1203, the prediction block of the template region generated based on the intra-prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference sample of the template region, And sorting the order of the MPM candidate list.
  • the encoder can sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
  • the encoder generates prediction blocks of the template area using the derived candidate mode, and then aligns the MPM candidates in ascending order based on the sum of absolute transformed differences (SATD) between the restoration blocks of the template area You can assign an index.
  • SATD sum of absolute transformed differences
  • SAD sum of absolute difference
  • SSE sum of squared error
  • the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion.
  • the encoder can specify the templates using the restored samples around the current block and then sort the MPMs in descending order of SATD (or SAD, SSE) derived using the template.
  • the encoder encodes an MPM index indicating the intra-prediction mode in the sorted MPM candidate list in step S1203 (S1204).
  • the encoder may generate a prediction block of the current block based on an intra prediction mode of the current block.
  • the encoder may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to the decoder.
  • the encoder can signal the sequence of MPM candidate lists (i.e., MPM order) in units of sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit). That is, the encoder can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order.
  • the encoder determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
  • the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image.
  • the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block.
  • the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile.
  • the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile.
  • the encoder can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coded block in the image using various various methods.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an image decoding method using MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder decodes the MPM flag indicating whether or not the current block is encoded using MPM (Most Probable Mode) (S1301).
  • the decoder If the current block is coded using the MPM, the decoder generates an MPM candidate list based on the intra prediction mode of the block neighboring the current block (S1302). 13, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. For example, the decoder can generate the MPM candidate list by applying the method described in FIG.
  • the decoder arranges the order of the MPM candidate list using the template area of the current block (S1303).
  • the decoder updates the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list for the template area of the current block and the restoration
  • the MPM candidate list can be sorted based on the similarity between blocks (or restoration regions, restoration samples).
  • the step S1303 may include a step of calculating, based on the intra-prediction mode included in the MPM candidate list and the prediction block of the template region generated based on the surrounding reference samples of the template region, And sorting the order of the MPM candidate list.
  • the decoder can sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
  • the decoder generates prediction blocks of the template regions using the derived candidate mode, aligns the MPM candidates in ascending order based on the sum of absolute transformed differences (SATD) between the restoration blocks of the template region, You can assign an index.
  • SATD sum of absolute transformed differences
  • SAD sum of absolute difference
  • SSE sum of squared error
  • the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion.
  • the decoder can specify the template using the restored samples around the current block and then align the order of the MPMs in descending order of SATD (or SAD, SSE) derived using the template.
  • the decoder decodes the MPM index indicating the prediction mode applied to intra-prediction of the current block in the sorted MPM candidate list in step S1303 (S1304).
  • the decoder generates a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index (S1305).
  • the encoder may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to the decoder.
  • the decoder may receive a sequence of MPM candidate lists (i.e., MPM order) in units of a sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit) from the encoder. That is, the encoder can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order.
  • the encoder determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
  • the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image.
  • the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block.
  • the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile.
  • the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile.
  • the decoder can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coded block in the image in the same manner as the encoder using various methods have.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a template region according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoder / decoder can arrange the order of the MPM candidate list using a template area as shown in FIG.
  • the encoder / decoder can arrange the MPM candidate list based on the similarity between the prediction block of the template area and the restoration block of the template area, which is generated based on the prediction mode in the MPM candidate list as shown in Fig. That is, the template region may be a specific region that is predetermined among the reconstructed neighboring regions of the current block or the reference block.
  • the size of the template area may be set to a restored area of a specific size adjacent to the left and top of the current block (or reference block, target block).
  • the template region may be an already restored LXN sample region on the left side as shown in FIG. 14 and a sample region on the upper side that has already been reconstructed NXL size.
  • the encoder / decoder can order the MPM candidates based on distortion of the template region.
  • the encoder / decoder can assign a prediction mode index (or MPM index) based on the difference value of the template area for each MPM candidate.
  • the encoder / decoder may also generate a prediction block of the template region using the surrounding (or neighboring) reference samples of the template based on the candidate prediction mode.
  • the reference sample used may be, for example, a reference sample of the template shown in Fig.
  • the encoder / decoder can set another template area for the processing block located adjacent to the CTU boundary in the CTU. For example, if the current block is located adjacent to the CTU boundary in the CTU, the template region may be preset to a region of a certain size adjacent to the left, unlike that shown in Fig.
  • 15 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction unit is shown as one block in FIG. 15 for the convenience of explanation, the intra prediction unit may be implemented by a configuration included in the encoder and / or the decoder.
  • the intra prediction unit implements the functions, procedures, and / or methods proposed in FIGS. 7 to 14 above.
  • the intraprediction unit may include an MPM candidate list generation unit 1501, an MPM flag decoding unit 1502, an MPM candidate list sorting unit 1503, and an MPM index decoding unit 1504.
  • the MPM candidate list generation unit 1501 generates an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block. 15, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. For example, the MPM candidate list generation unit 1501 can generate an MPM candidate list by applying the method described in FIG.
  • the MPM flag decoding unit 1502 encodes the MPM flag indicating whether or not the current block is encoded using the MPM.
  • the MPM candidate list sorting unit 1503 arranges the order of the MPM candidate list using the template region of the current block.
  • the encoder and the decoder similarly use the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list with respect to the template area of the current block,
  • the MPM candidate list can be sorted based on the degree of similarity between the restoration block (or restoration area, restoration sample) of the template area.
  • the MPM candidate list sorting unit 1503 arranges the MPM candidate list in the intra-prediction mode included in the MPM candidate list and between the prediction block of the template region generated based on the surrounding reference samples of the template region, The order of the MPM candidate lists can be sorted based on the difference value. At this time, the MPM candidate list sorting unit 1503 can sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
  • the encoder generates prediction blocks of the template area using the derived candidate mode, and then aligns the MPM candidates in ascending order based on the sum of absolute transformed differences (SATD) between the restoration blocks of the template area You can assign an index.
  • SATD sum of absolute transformed differences
  • SAD sum of absolute difference
  • SSE sum of squared error
  • the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion. It is possible to arrange the order of the MPMs in descending order of the SATD (or SAD, SSE) derived from the templates using the already restored samples around the current block.
  • the MPM index decoding unit 1504 encodes an MPM index indicating the intra prediction mode in the aligned MPM candidate list.
  • the intra prediction unit may generate a prediction block of the current block based on an intra prediction mode of the current block.
  • the intra-prediction unit may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to a decoder.
  • the intraprediction unit may signal the order of the MPM candidate list (i.e., MPM order) in units of a sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit). That is, the intraprediction unit can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order.
  • the intra predictor determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
  • the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image.
  • the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block.
  • the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile.
  • the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile.
  • the intra predictor can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coding block in the video using various methods.
  • 16 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
  • the intra prediction unit is shown as one block in FIG. 16 for the sake of convenience, the intra prediction unit may be implemented in an encoder and / or a decoder.
  • the intra prediction unit implements the functions, procedures and / or methods proposed in FIGS. 7 to 14 above.
  • the intraprediction unit includes an MPM flag decoding unit 1601, an MPM candidate list generating unit 1602, an MPM candidate list arranging unit 1603, an MPM index decoding unit 1604, and a prediction block generating unit 1605 Lt; / RTI >
  • the MPM flag decoding unit 1601 decodes the MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM (Most Probable Mode).
  • the MPM candidate list generation unit 1602 generates an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block. 16, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. For example, the MPM candidate list generation unit 1602 can generate an MPM candidate list by applying the method described in FIG.
  • the MPM candidate list sorting unit 1603 arranges the order of the MPM candidate list using the template area of the current block.
  • the encoder and the decoder compare the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list with the template area of the current block, (Or restoration region, restoration sample) of the MPM candidate list. That is, as an embodiment, the MPM candidate list arranging unit 1603 arranges the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the prediction block of the template area generated based on the surrounding reference samples of the template area and the restoration block of the template area
  • the order of the MPM candidate lists can be sorted based on the difference value.
  • the MPM candidate list sorting unit 1603 may sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order in order of the difference value.
  • the MPM candidate list sorting unit 1603 generates a prediction block of a template region using the derived candidate mode, and then generates an MPM candidate based on the sum of absolute transformed differences (SATD) Can be sorted in ascending order and indexed in order.
  • SATD sum of absolute transformed differences
  • SAD sum of absolute difference
  • SSE sum of squared error
  • the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion.
  • the MPM candidate list sorting unit 1603 assigns a template using already restored samples around the current block and arranges the order of MPMs in descending order of SATD (or SAD, SSE) derived using the template .
  • the MPM index decoding unit 1604 decodes an MPM index indicating a prediction mode applied to intra prediction of the current block in the aligned MPM candidate list.
  • the prediction block generation unit 1605 generates a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index.
  • the encoder may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to the decoder.
  • the decoder may receive a sequence of MPM candidate lists (i.e., MPM order) in units of a sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit) from the encoder. That is, the encoder can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order.
  • the encoder determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
  • the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image.
  • the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block.
  • the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile.
  • the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile.
  • the decoder can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coded block in the image in the same manner as the encoder using various methods have.
  • FIG. 17 shows a video coding system to which the present invention is applied.
  • the video coding system may include a source device and a receiving device.
  • the source device may deliver the encoded video / image information or data in the form of a file or stream to a receiving device via a digital storage medium or network.
  • the source device may include a video source, an encoding apparatus, and a transmitter.
  • the receiving device may include a receiver, a decoding apparatus, and a renderer.
  • the encoding apparatus may be referred to as a video / image encoding apparatus, and the decoding apparatus may be referred to as a video / image decoding apparatus.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding apparatus.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be composed of a separate device or an external component.
  • a video source can acquire video / image through capturing, compositing, or generating a video / image.
  • the video source may include a video / video capture device and / or a video / video generation device.
  • the video / video capture device may include, for example, one or more cameras, video / video archives including previously captured video / images, and the like.
  • the video / image generation device may include, for example, a computer, tablet, smart phone, and the like (electronically) to generate video / images.
  • a virtual video / image may be generated through a computer or the like. In this case, the video / image capturing process may be replaced in the process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video / image.
  • the encoding apparatus can perform a series of procedures such as prediction, conversion, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video / image information) can be output in the form of a bitstream.
  • the transmitting unit may transmit the encoded video / image information or data output in the form of a bit stream to a receiving unit of the receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or a stream.
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD and the like.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission over a broadcast / communication network.
  • the receiving unit may extract the bitstream and transmit it to the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may perform a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding apparatus to decode the video / image.
  • the renderer may render the decoded video / image.
  • the rendered video / image can be displayed through the display unit.
  • FIG. 18 shows a structure of a contents streaming system as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the content streaming system to which the present invention is applied may include an encoding server, a streaming server, a web server, a media repository, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server compresses content input from multimedia input devices such as a smart phone, a camera, and a camcorder into digital data to generate a bit stream and transmit the bit stream to the streaming server.
  • multimedia input devices such as a smart phone, a camera, a camcorder, or the like directly generates a bitstream
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generating method to which the present invention is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in the process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through the web server, and the web server serves as a medium for informing the user of what services are available.
  • the web server delivers it to the streaming server, and the streaming server transmits the multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server. In this case, the control server controls commands / responses among the devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media repository and / or an encoding server. For example, when receiving the content from the encoding server, the content can be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server can store the bit stream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation device, a slate PC, Such as tablet PCs, ultrabooks, wearable devices (e.g., smartwatches, smart glass, HMDs (head mounted displays)), digital TVs, desktops Computers, and digital signage.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • slate PC Such as tablet PCs, ultrabooks, wearable devices (e.g., smartwatches, smart glass, HMDs (head mounted displays)), digital TVs, desktops Computers, and digital signage.
  • Each of the servers in the content streaming system can be operated as a distributed server. In this case, data received at each server can be distributed.
  • the embodiments described in the present invention can be implemented and executed on a processor, a microprocessor, a controller, or a chip.
  • the functional units depicted in the figures may be implemented and implemented on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the decoder and encoder to which the present invention is applied can be applied to multimedia communication devices such as a multimedia broadcasting transmitting and receiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chatting device, (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices, and the like, which may be included in, for example, a storage medium, a camcorder, a video on demand (VoD) service provision device, an OTT video (Over the top video) And may be used to process video signals or data signals.
  • the OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet access TV, a home theater system, a smart phone, a tablet PC, a DVR (Digital Video Recorder)
  • the processing method to which the present invention is applied may be produced in the form of a computer-executed program, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • the multimedia data having the data structure according to the present invention can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium may be, for example, a Blu-ray Disc (BD), a Universal Serial Bus (USB), a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM, a RAM, a CD- Data storage devices.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).
  • the bit stream generated by the encoding method can be stored in a computer-readable recording medium or transmitted over a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of the present invention may be embodied as a computer program product by program code, and the program code may be executed in a computer according to an embodiment of the present invention.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.

Abstract

The present invention provides an intra-prediction mode-based image processing method, and a device therefor. Particularly, a method for decoding an image on the basis of an intra-prediction mode may comprise: a step of decoding a most probable mode(MPM) flag indicating whether a current block has been encoded using an MPM; a step of generating a list of MPM candidates on the basis of an intra-prediction mode of a block neighboring the current block, if the current block has been encoded using the MPM; a step of sorting the order of the list of MPM candidates by using a template region of the current block; a step of decoding an MPM index indicating a prediction mode, within the sorted list of MPM candidates, which is to be applied to intra-prediction of the current block; and a step of generating a prediction block of the current block on the basis of the prediction mode specified by the MPM index.

Description

인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치Intra prediction mode based image processing method and apparatus therefor
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 인트라 예측 모드(intra prediction mode) 기반으로 정지 영상 또는 동영상을 인코딩/디코딩하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method of encoding / decoding a still image or moving image based on an intra prediction mode and an apparatus for supporting the same.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다. Compressive encoding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information over a communication line or for storing it in a form suitable for a storage medium. Media such as video, image, and audio can be subject to compression coding. In particular, a technique for performing compression coding on an image is referred to as video image compression.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.Next-generation video content will feature high spatial resolution, high frame rate, and high dimensionality of scene representation. Processing such content will result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다.Therefore, there is a need to design a coding tool for processing next generation video contents more efficiently.
최근, 기존의 화면 내 예측 방법(또는 인트라 예측 방법) 대비 더 많은 화면 내 예측 모드를 사용하여 화면 내 예측을 수행하는 방법이 논의되고 있다. 화면 내 예측 방향의 증가는 보다 정확한 예측을 가능하게 함으로써 왜곡(distortion)을 감소시킬 수 있는 반면, 늘어난 예측 모드를 시그널링하기 위한 비트가 증가되는 문제점이 있다.Recently, a method of performing intra prediction using a more intra prediction mode than an existing intra prediction method (or intra prediction method) has been discussed. The increase in the intra prediction direction allows a more accurate prediction to reduce the distortion while increasing the number of bits for signaling the increased prediction mode.
따라서, 본 발명의 목적은 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 증가된 화면 내 예측 모드를 효율적으로 시그널링하는 방법을 제안한다.Accordingly, an object of the present invention is to propose a method of effectively signaling an increased intra prediction mode using MPM (Most Probable Mode).
특히, 본 발명의 목적은 증가된 화면 내 예측 모드를 보다 적은 비트로 표현하기 위하여 MPM의 후보 모드들을 정렬하는 방법을 제안한다.In particular, it is an object of the present invention to provide a method for aligning candidate modes of an MPM in order to represent an increased intra-picture prediction mode with less bits.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.
본 발명의 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 부호화하는 방법에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 생성하는 단계; 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보 리스트에 포함되는 경우, 상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 부호화하는 단계; 상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계; 및 상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 부호화하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of encoding an image based on an intra prediction mode, the method comprising: generating a most probable mode (MPM) candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block; Encoding an MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM if the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list; Arranging the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; And encoding an MPM index indicating the intra-prediction mode in the aligned MPM candidate list.
바람직하게, 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는, 상기 MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 상기 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 상기 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises: a prediction block of the template region generated based on the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference samples of the template region; And sorting the order of the MPM candidate list based on the reconstruction block difference value.
바람직하게, 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는, 상기 차분값이 작은 순서대로 상기 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the step of sorting the order of the MPM candidate list may include a step of sorting the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
바람직하게, 상기 차분값은 절대 변환된 차분의 합(SATD: Sum of absolute transformed differences), 절대 차분의 합(SAD: Sum of absolute difference) 또는 제곱 오차의 합(SSE: Sum of squared error) 방식을 이용하여 계산될 수 있다.Preferably, the difference value includes a sum of absolute transformed differences (SATD), a sum of absolute difference (SAD), or a sum of squared error (SSE) . ≪ / RTI >
바람직하게, 상기 템플릿 영역은 좌측 및 상측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the template region is a predetermined size region adjacent to the left and upper sides.
바람직하게, 영상을 분할하는 기본 단위를 나타내는 코딩 트리 유닛(Coding tree unit) 내에서 상기 현재 블록이 상기 코딩 트리 유닛의 상측 경계에 인접하여 위치하는 경우, 상기 템플릿 영역은 좌측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, when the current block is located adjacent to an upper boundary of the coding tree unit in a coding tree unit that indicates a basic unit for dividing an image, the template area may be a predetermined size And the second region is an area of the second region.
본 발명의 다른 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 복호화하는 방법에 있어서, 현재 블록이 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 복호화하는 단계; 상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화된 경우, 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성하는 단계; 상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계; 상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 현재 블록의 인트라 예측에 적용되는 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 복호화하는 단계; 및 상기 MPM 인덱스에 의해 특정되는 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of decoding an image based on an intra prediction mode, the method comprising: decoding an MPM flag indicating whether a current block is encoded using an MPM (Most Probable Mode); Generating an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block when the current block is encoded using an MPM; Arranging the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; Decoding an MPM index indicating a prediction mode applied to intraprediction of the current block in the aligned MPM candidate list; And generating a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index.
바람직하게, 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는, 상기 MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 상기 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 상기 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises: a prediction block of the template region generated based on the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference samples of the template region; And sorting the order of the MPM candidate list based on the reconstruction block difference value.
바람직하게, 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는, 상기 차분값이 작은 순서대로 상기 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the step of sorting the order of the MPM candidate list may include a step of sorting the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
바람직하게, 상기 차분값은 절대 변환된 차분의 합(SATD: Sum of absolute transformed differences), 절대 차분의 합(SAD: Sum of absolute difference) 또는 제곱 오차의 합(SSE: Sum of squared error) 방식을 이용하여 계산될 수 있다.Preferably, the difference value includes a sum of absolute transformed differences (SATD), a sum of absolute difference (SAD), or a sum of squared error (SSE) . ≪ / RTI >
바람직하게, 상기 템플릿 영역은 좌측 및 상측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the template region is a predetermined size region adjacent to the left and upper sides.
바람직하게, 영상을 분할하는 기본 단위를 나타내는 코딩 트리 유닛(Coding tree unit) 내에서 상기 현재 블록이 상기 코딩 트리 유닛의 상측 경계에 인접하여 위치하는 경우, 상기 템플릿 영역은 좌측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, when the current block is located adjacent to an upper boundary of the coding tree unit in a coding tree unit that indicates a basic unit for dividing an image, the template area may be a predetermined size And the second region is an area of the second region.
본 발명의 다른 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 부호화하는 장치에 있어서, 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 생성하는 MPM 후보 리스트 생성부; 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보 리스트에 포함되는 경우, 상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 부호화하는 MPM 플래그 부호화부; 상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 MPM 후보 리스트 정렬부; 및 상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 부호화하는 MPM 인덱스 부호화부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for encoding an image based on an intra prediction mode, the apparatus comprising: an MPM for generating an MPM (Most Probable Mode) candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring a current block; A candidate list generation unit; An MPM flag encoding unit for encoding an MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM when the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list; An MPM candidate list sorting unit for sorting the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; And an MPM index encoding unit for encoding an MPM index indicating the intra-prediction mode in the sorted MPM candidate list.
본 발명의 다른 일 양상은, 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 복호화하는 장치에 있어서, 현재 블록이 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 복호화하는 MPM 플래그 복호화부; 상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화된 경우, 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성하는 MPM 후보 리스트 생성부; 상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 MPM 후보 리스트 정렬부; 상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 현재 블록의 인트라 예측에 적용되는 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 복호화하는 MPM 인덱스 복호화부; 및 상기 MPM 인덱스에 의해 특정되는 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for decoding an image based on an intra prediction mode, the apparatus comprising: an MPM flag decoding unit for decoding an MPM flag indicating whether a current block is encoded using an MPM (Most Probable Mode) part; An MPM candidate list generation unit for generating an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block when the current block is encoded using the MPM; An MPM candidate list sorting unit for sorting the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; An MPM index decoding unit for decoding an MPM index indicating a prediction mode to be applied to intraprediction of the current block in the aligned MPM candidate list; And a prediction block generator for generating a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index.
본 발명의 실시예에 따르면, MPM(Most Probable Mode)에 포함된 예측 모드들을 효율적으로 정렬하고 인덱스를 할당함으로써, 화면 내 예측 모드를 표현하기 위한 비트를 절감할 수 있고 이를 통해 영상의 압축 성능을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, bits for expressing the intra prediction mode can be saved by efficiently arranging the prediction modes included in the MPM (Most Probable Mode) and allocating indexes, Can be improved.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the technical features of the invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.2 is a schematic block diagram of a decoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, QT(QuadTree, 이하 ‘QT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining a block division structure of a QT (QuadTree, hereinafter referred to as 'QT') to which the present invention can be applied.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, BT(Binary Tree, 이하 ‘BT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining a BT (Binary Tree, hereinafter referred to as 'BT') block division structure to which the present invention can be applied.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, TT(Ternary Tree, 이하 ‘TT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for explaining a block division structure of a TT (Ternary Tree) block according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, AT(Asymmetric Tree, 이하 ‘AT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining an AT (Asymmetric Tree) block partitioning structure to which the present invention can be applied.
도 7는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다. 7 is a diagram illustrating an intra prediction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 8은 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시한다. 8 illustrates a prediction direction according to an intra prediction mode.
도 9는 본 발명이 적용되는 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating a prediction direction according to an intra prediction mode, to which the present invention is applied.
도 10은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 생성하는 방법을 예시하는 도면이다.10 is a diagram illustrating a method of interpolating a reference sample to generate a prediction sample, to which the present invention is applied.
도 11은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM(Most probable mode)을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a diagram for explaining a method of constructing an MPM (Most Probable Mode) using a prediction mode of a neighboring block, to which the present invention is applied.
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 이용한 영상의 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating an image encoding method using an MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명이 적용되는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 이용한 영상의 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating an image decoding method using MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 템플릿(template) 영역을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 14 is a diagram for explaining a template region according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.15 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.16 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명이 적용되는 비디오 코딩 시스템을 나타낸다.17 shows a video coding system to which the present invention is applied.
도 18은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.FIG. 18 shows a structure of a contents streaming system as an embodiment to which the present invention is applied.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description, together with the accompanying drawings, is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be practiced without these specific details.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or may be shown in block diagram form, centering on the core functionality of each structure and device, to avoid obscuring the concepts of the present invention.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.In addition, although the term used in the present invention is selected as a general term that is widely used as far as possible, a specific term will be described using a term arbitrarily selected by the applicant. In such a case, the meaning is clearly stated in the detailed description of the relevant part, so it should be understood that the name of the term used in the description of the present invention should not be simply interpreted and that the meaning of the corresponding term should be understood and interpreted .
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.The specific terminology used in the following description is provided to aid understanding of the present invention, and the use of such specific terminology may be changed into other forms without departing from the technical idea of the present invention. For example, signals, data, samples, pictures, frames, blocks, etc. may be appropriately replaced in each coding process.
이하 본 명세서에서 '처리 유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 처리 유닛은 '처리 블록' 또는 '블록'으로 지칭될 수도 있다. Herein, 'processing unit' means a unit in which processing of encoding / decoding such as prediction, conversion and / or quantization is performed. Hereinafter, the processing unit may be referred to as a " processing block " or a " block "
처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit), 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)에 해당될 수 있다. The processing unit may be interpreted to include a unit for the luma component and a unit for the chroma component. For example, the processing unit may correspond to a coding tree unit (CTU), a coding unit (CU), a prediction unit (PU), or a transform unit (TU).
또한, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위 또는 색차(chroma) 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 코딩 블록(CB: Coding Block), 예측 블록(PU: Prediction Block) 또는 변환 블록(TB: Transform Block)에 해당될 수 있다. 또는, 색차(chroma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB), 코딩 블록(CB), 예측 블록(PU) 또는 변환 블록(TB)에 해당될 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다. Further, the processing unit can be interpreted as a unit for a luminance (luma) component or as a unit for a chroma component. For example, the processing unit may include a Coding Tree Block (CTB), a Coding Block (CB), a Prediction Block (PU), or a Transform Block (TB) ). Or may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PU) or a transform block (TB) for a chroma component. Also, the present invention is not limited to this, and the processing unit may be interpreted to include a unit for the luma component and a unit for the chroma component.
또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다. Further, the processing unit is not necessarily limited to a square block, but may be configured as a polygonal shape having three or more vertexes.
또한, 이하 본 명세서에서 픽셀 또는 화소 등을 샘플로 통칭한다. 그리고, 샘플을 이용한다는 것은 픽셀 값 또는 화소 값 등을 이용한다는 것을 의미할 수 있다. In the following description, a pixel, a pixel, or the like is collectively referred to as a sample. And, using a sample may mean using a pixel value, a pixel value, or the like.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 인코더(100)는 영상 분할부(110), 감산기(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 필터링부(160), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer)(170), 예측부(180) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(180)는 인터 예측부(181), 인트라 예측부(182)을 포함하여 구성될 수 있다. 1, an encoder 100 includes an image divider 110, a subtractor 115, a transformer 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 150, A decoding unit 160, a decoded picture buffer (DPB) 170, a predicting unit 180, and an entropy encoding unit 190. The prediction unit 180 may include an inter prediction unit 181 and an intra prediction unit 182.
영상 분할부(110)는 인코더(100)에 입력된 입력 영상 신호(Input video signal)(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛으로 분할한다. The image divider 110 divides an input video signal (or a picture, a frame) input to the encoder 100 into one or more processing units.
감산기(115)는 입력 영상 신호에서 예측부(180)로부터(즉, 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)를 감산하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 생성한다. 생성된 차분 신호(또는 차분 블록)는 변환부(120)로 전송된다. The subtractor 115 subtracts a prediction signal (or a prediction block) output from the prediction unit 180 (i.e., the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182) from the input video signal, And generates a residual signal (or difference block). The generated difference signal (or difference block) is transmitted to the conversion unit 120.
변환부(120)는 차분 신호(또는 차분 블록)에 변환 기법(예를 들어, DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), GBT(Graph-Based Transform), KLT(Karhunen-Loeve transform) 등)을 적용하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 이때, 변환부(120)는 차분 블록에 적용된 예측 모드와 차분 블록의 크기에 따라서 결정된 변환 기법을 이용하여 변환을 수행함으로써 변환 계수들을 생성할 수 있다. The transforming unit 120 transforms a difference signal (or a difference block) by a transform technique (for example, DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), GBT (Graph-Based Transform), KLT (Karhunen- Etc.) to generate a transform coefficient. At this time, the transform unit 120 may generate transform coefficients by performing transform using a transform technique determined according to a prediction mode applied to a difference block and a size of a difference block.
양자화부(130)는 변환 계수를 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송하고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(quantized signal)를 엔트로피 코딩하여 비트 스트림으로 출력한다.The quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 190. The entropy encoding unit 190 entropy-codes the quantized signals and outputs them as a bitstream.
한편, 양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 신호(quantized signal)는 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 신호(quantized signal)는 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 차분 신호를 복원할 수 있다. 복원된 차분 신호를 인터 예측부(181) 또는 인트라 예측부(182)로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)가 생성될 수 있다. Meanwhile, the quantized signal output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal. For example, the quantized signal can be reconstructed by applying inverse quantization and inverse transformation through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 in the loop. A reconstructed signal can be generated by adding the reconstructed difference signal to a prediction signal output from the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182. [
한편, 위와 같은 압축 과정에서 인접한 블록들이 서로 다른 양자화 파라미터에 의해 양자화됨으로써 블록 경계가 보이는 열화가 발생될 수 있다. 이러한 현상을 블록킹 열화(blocking artifacts)라고 하며, 이는 화질을 평가하는 중요한 요소 중의 하나이다. 이러한 열화를 줄이기 위해 필터링 과정을 수행할 수 있다. 이러한 필터링 과정을 통해 블록킹 열화를 제거함과 동시에 현재 픽쳐에 대한 오차를 줄임으로써 화질을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, in the compression process as described above, adjacent blocks are quantized by different quantization parameters, so that deterioration of the block boundary can be generated. This phenomenon is called blocking artifacts, and this is one of the important factors for evaluating image quality. A filtering process can be performed to reduce such deterioration. Through the filtering process, blocking deterioration is eliminated and the error of the current picture is reduced, thereby improving the image quality.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼(170)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(181)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 이처럼, 필터링된 픽쳐를 화면간 예측 모드에서 참조 픽쳐로 이용함으로써 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킬 수 있다. The filtering unit 160 applies filtering to the restored signal and outputs the restored signal to the playback apparatus or the decoded picture buffer 170. The filtered signal transmitted to the decoding picture buffer 170 may be used as a reference picture in the inter-prediction unit 181. [ As described above, not only the picture quality but also the coding efficiency can be improved by using the filtered picture as a reference picture in the inter picture prediction mode.
복호 픽쳐 버퍼(170)는 필터링된 픽쳐를 인터 예측부(181)에서의 참조 픽쳐으로 사용하기 위해 저장할 수 있다.The decoded picture buffer 170 may store the filtered picture for use as a reference picture in the inter-prediction unit 181. [
인터 예측부(181)는 복원 픽쳐(reconstructed picture)를 참조하여 시간적 중복성 및/또는 공간적 중복성을 제거하기 위해 시간적 예측 및/또는 공간적 예측을 수행한다. 여기서, 예측을 수행하기 위해 이용되는 참조 픽쳐는 이전 시간에 부호화/복호화 시 블록 단위로 양자화와 역양자화를 거친 변환된 신호이기 때문에, 블로킹 아티팩트(blocking artifact)나 링잉 아티팩트(ringing artifact)가 존재할 수 있다. The inter-prediction unit 181 performs temporal prediction and / or spatial prediction to remove temporal redundancy and / or spatial redundancy with reference to a reconstructed picture. Here, since the reference picture used for prediction is a transformed signal obtained through quantization and inverse quantization in units of blocks at the time of encoding / decoding in the previous time, blocking artifacts or ringing artifacts may exist have.
따라서, 인터 예측부(181)는 이러한 신호의 불연속이나 양자화로 인한 성능 저하를 해결하기 위해, 로우패스 필터(lowpass filter)를 적용함으로써 픽셀들 사이의 신호를 서브 픽셀 단위로 보간할 수 있다. 여기서, 서브 픽셀은 보간 필터를 적용하여 생성된 가상의 화소를 의미하고, 정수 픽셀은 복원된 픽쳐에 존재하는 실제 화소를 의미한다. 보간 방법으로는 선형 보간, 양선형 보간(bi-linear interpolation), 위너 필터(wiener filter) 등이 적용될 수 있다.Accordingly, the inter-prediction unit 181 can interpolate signals between pixels by sub-pixel by applying a low-pass filter in order to solve the performance degradation due to discontinuity or quantization of such signals. Here, a subpixel means a virtual pixel generated by applying an interpolation filter, and an integer pixel means an actual pixel existing in a reconstructed picture. As the interpolation method, linear interpolation, bi-linear interpolation, wiener filter and the like can be applied.
보간 필터는 복원 픽쳐(reconstructed picture)에 적용되어 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(181)는 정수 픽셀에 보간 필터를 적용하여 보간 픽셀을 생성하고, 보간 픽셀들(interpolated pixels)로 구성된 보간 블록(interpolated block)을 예측 블록(prediction block)으로 사용하여 예측을 수행할 수 있다. The interpolation filter may be applied to a reconstructed picture to improve the accuracy of the prediction. For example, the inter-prediction unit 181 generates an interpolation pixel by applying an interpolation filter to an integer pixel, and uses an interpolated block composed of interpolated pixels as a prediction block Prediction can be performed.
인트라 예측부(182)는 현재 부호화를 진행하려고 하는 블록의 주변에 있는 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측한다. 인트라 예측부(182)는, 인트라 예측을 수행하기 위해 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 먼저, 예측 신호를 생성하기 위해 필요한 참조 샘플을 준비할 수 있다. 그리고, 준비된 참조 샘플을 이용하여 예측 신호를 생성할 수 있다. 이후, 예측 모드를 부호화하게 된다. 이때, 참조 샘플은 참조 샘플 패딩 및/또는 참조 샘플 필터링을 통해 준비될 수 있다. 참조 샘플은 예측 및 복원 과정을 거쳤기 때문에 양자화 에러가 존재할 수 있다. 따라서, 이러한 에러를 줄이기 위해 인트라 예측에 이용되는 각 예측 모드에 대해 참조 샘플 필터링 과정이 수행될 수 있다.The intra predictor 182 predicts a current block by referring to samples in the vicinity of a block to be currently encoded. The intraprediction unit 182 may perform the following procedure to perform intra prediction. First, a reference sample necessary for generating a prediction signal can be prepared. Then, a prediction signal can be generated using the prepared reference sample. Thereafter, the prediction mode is encoded. At this time, reference samples can be prepared through reference sample padding and / or reference sample filtering. Since the reference samples have undergone prediction and reconstruction processes, quantization errors may exist. Therefore, a reference sample filtering process can be performed for each prediction mode used for intraprediction to reduce such errors.
인터 예측부(181) 또는 상기 인트라 예측부(182)를 통해 생성된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)는 복원 신호(또는 복원 블록)를 생성하기 위해 이용되거나 차분 신호(또는 차분 블록)를 생성하기 위해 이용될 수 있다. A prediction signal (or a prediction block) generated through the inter prediction unit 181 or the intra prediction unit 182 is used to generate a reconstruction signal (or reconstruction block) or a difference signal (or a difference block) / RTI >
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 정지 영상 또는 동영상 신호의 인코딩이 수행되는 디코더의 개략적인 블록도를 나타낸다.2 is a schematic block diagram of a decoder in which still image or moving picture signal encoding is performed according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 디코더(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산기(235), 필터링부(240), 복호 픽쳐 버퍼(DPB: Decoded Picture Buffer Unit)(250), 예측부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 예측부(260)는 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)를 포함하여 구성될 수 있다. 2, the decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filtering unit 240, a decoded picture buffer (DPB) A buffer unit 250, and a prediction unit 260. The prediction unit 260 may include an inter prediction unit 261 and an intra prediction unit 262.
그리고, 디코더(200)를 통해 출력된 복원 영상 신호(reconstructed video signal)는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.The reconstructed video signal output through the decoder 200 may be reproduced through a reproducing apparatus.
디코더(200)는 도 1의 인코더(100)로부터 출력된 신호(즉, 비트 스트림)을 수신하고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 엔트로피 디코딩된다. The decoder 200 receives a signal (i.e., a bit stream) output from the encoder 100 of FIG. 1, and the received signal is entropy-decoded through the entropy decoding unit 210.
역양자화부(220)에서는 양자화 스텝 사이즈 정보를 이용하여 엔트로피 디코딩된 신호로부터 변환 계수(transform coefficient)를 획득한다. The inverse quantization unit 220 obtains a transform coefficient from the entropy-decoded signal using the quantization step size information.
역변환부(230)에서는 역변환 기법을 적용하여 변환 계수를 역변환하여 차분 신호(residual signal)(또는 차분 블록)를 획득하게 된다. The inverse transform unit 230 obtains a residual signal (or a difference block) by inverse transforming the transform coefficient by applying an inverse transform technique.
가산기(235)는 획득된 차분 신호(또는 차분 블록)를 예측부(260)(즉, 인터 예측부(261) 또는 인트라 예측부(262))로부터 출력된 예측 신호(prediction signal)(또는 예측 블록)에 더함으로써 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)가 생성된다.The adder 235 adds the obtained difference signal (or difference block) to the prediction signal output from the prediction unit 260 (i.e., the inter prediction unit 261 or the intra prediction unit 262) ) To generate a reconstructed signal (or reconstruction block).
필터링부(240)는 복원 신호(reconstructed signal)(또는 복원 블록)에 필터링을 적용하여 이를 재생 장치로 출력하거나 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송한다. 복호 픽쳐 버퍼부(250)에 전송된 필터링된 신호는 인터 예측부(261)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. The filtering unit 240 applies filtering to a reconstructed signal (or a reconstructed block) and outputs it to a reproducing apparatus or transmits the reconstructed signal to a decoding picture buffer unit 250. The filtered signal transmitted to the decoding picture buffer unit 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 261.
본 명세서에서, 인코더(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(181) 및 인트라 예측부(182)에서 설명된 실시예들은 각각 디코더의 필터링부(240), 인터 예측부(261) 및 인트라 예측부(262)에도 동일하게 적용될 수 있다.The embodiments described in the filtering unit 160, the inter-prediction unit 181 and the intra-prediction unit 182 of the encoder 100 respectively include the filtering unit 240 of the decoder, the inter-prediction unit 261, The same can be applied to the intra prediction unit 262.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, QT(QuadTree, 이하 ‘QT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining a block division structure of a QT (QuadTree, hereinafter referred to as 'QT') to which the present invention can be applied.
비디오 코딩에서 하나의 블록은 QT(QuadTree) 기반으로 분할될 수 있다. 또한, QT에 의해서 분할된 하나의 서브 블록 (sub block)은 QT를 사용하여 재귀적으로 더 분할될 수 있다. 더 이상 QT 분할되지 않는 리프 블록 (leaf block)은 BT(Binary Tree), TT(Ternary Tree) 또는 AT(Asymmetric Tree) 중 적어도 하나의 방식에 의해서 분할될 수 있다. BT는 horizontal BT (2NxN, 2NxN)과 vertical BT (Nx2N, Nx2N)의 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. TT는 horizontal TT (2Nx1/2N, 2NxN, 2Nx1/2N)와 vertical TT (1/2Nx2N, Nx2N, 1/2Nx2N)의 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. AT는 horizontal-up AT (2Nx1/2N, 2Nx3/2N), horizontal-down AT (2Nx3/2N, 2Nx1/2N), vertical-left AT (1/2Nx2N, 3/2Nx2N), vertical-right AT (3/2Nx2N, 1/2Nx2N) 의 네 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. 각각의 BT, TT, AT는 BT, TT, AT를 사용하여 재귀적으로 더 분할될 수 있다.One block in video coding can be segmented based on QT (QuadTree). In addition, one sub-block divided by QT can be further recursively partitioned using QT. A leaf block that is not QT-divided can be divided by at least one of BT (Binary Tree), TT (Ternary Tree), or AT (Asymmetric Tree). BT can have two types of segmentation: horizontal BT (2NxN, 2NxN) and vertical BT (Nx2N, Nx2N). TT can have two types of segmentation: horizontal TT (2Nx1 / 2N, 2NxN, 2Nx1 / 2N) and vertical TT (1 / 2Nx2N, Nx2N, 1 / 2Nx2N). AT is a horizontal-up AT (2Nx1 / 2N, 2Nx3 / 2N), a horizontal-down AT (2Nx3 / 2N, 2Nx1 / 2N), a vertical-left AT (1 / 2Nx2N, 3 / 2Nx2N) / 2Nx2N, 1 / 2Nx2N). Each BT, TT, and AT can be recursively further partitioned using BT, TT, and AT.
상기 도 3은 QT 분할의 예를 보여준다. 블록 A는 QT에 의해서 4개의 서브 블록 (A0, A1, A2, A3)으로 분할될 수 있다. 서브 블록 A1은 다시 QT에 의해서 4개의 서브 블록 (B0, B1, B2, B3)로 분할될 수 있다.FIG. 3 shows an example of QT division. The block A can be divided into four sub-blocks (A0, A1, A2, A3) by QT. The sub-block A1 can be further divided into four sub-blocks (B0, B1, B2, B3) by QT.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, BT(Binary Tree, 이하 ‘BT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining a BT (Binary Tree, hereinafter referred to as 'BT') block division structure to which the present invention can be applied.
상기 도 4는 BT 분할의 예를 보여준다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 vertical BT (C0, C1) 또는 horizontal BT (D0, D1)으로 분할될 수 있다. 블록 C0와 같이 각각의 서브 블록은 horizontal BT (E0, E1) 또는 vertical BT (F0, F1)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할될 수 있다.FIG. 4 shows an example of BT division. Block B3, which is no longer partitioned by QT, can be divided into vertical BT (C0, C1) or horizontal BT (D0, D1). As shown in block C0, each sub-block can be further recursively partitioned, such as in the form of horizontal BT (E0, E1) or vertical BT (F0, F1).
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, TT(Ternary Tree, 이하 ‘TT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for explaining a block division structure of a TT (Ternary Tree) block according to an embodiment of the present invention.
상기 도 5는 TT 분할의 예를 보여준다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 vertical TT (C0, C1, C2) 또는 horizontal TT (D0, D1, D2)으로 분할될 수 있다. 블록 C1와 같이 각각의 서브 블록은 horizontal TT (E0, E1, E2) 또는 vertical TT (F0, F1, F2)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할될 수 있다.FIG. 5 shows an example of TT division. Block B3, which is no longer partitioned by QT, may be divided into vertical TT (C0, C1, C2) or horizontal TT (D0, D1, D2). As shown in block C1, each sub-block can be further recursively divided into a horizontal TT (E0, E1, E2) or a vertical TT (F0, F1, F2).
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, AT(Asymmetric Tree, 이하 ‘AT’라 함) 블록 분할 구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining an AT (Asymmetric Tree) block partitioning structure to which the present invention can be applied.
상기 도 6은 AT 분할의 예를 보여준다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 vertical AT (C0, C1) 또는 horizontal AT (D0, D1)으로 분할 될 수 있다. 블록 C1와 같이 각각의 서브 블록은 horizontal AT (E0, E1) 또는 vertical TT (F0, F1)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할 될 수 있다.6 shows an example of AT segmentation. Block B3, which is no longer partitioned by QT, may be partitioned into vertical AT (C0, C1) or horizontal AT (D0, D1). As in block C1, each subblock can be further recursively partitioned, such as in the form of horizontal AT (E0, E1) or vertical TT (F0, F1).
한편, BT, TT, AT 분할은 함께 사용하여 분할이 가능하다. 예를 들어, BT에 의해 분할된 서브 블록은 TT 또는 AT에 의한 분할이 가능하다. 또한, TT에 의해 분할된 서브 블록은 BT 또는 AT에 의한 분할이 가능하다. AT에 의해 분할된 서브 블록은 BT 또는 TT에 의한 분할이 가능하다. 예를 들어, horizontal BT 분할 이후, 각각의 서브 블록이 vertical BT로 분할될 수 있고, 또는 vertical BT 분할 이후, 각각의 서브 블록이 horizontal BT로 분할될 수도 있다. 상기 두 종류의 분할 방법은 분할 순서는 다르지만 최종적으로 분할되는 모양은 동일하다. On the other hand, BT, TT, and AT segmentation can be used together. For example, a subblock divided by BT can be divided by TT or AT. Further, subblocks divided by TT can be divided by BT or AT. A subblock divided by AT can be divided by BT or TT. For example, after a horizontal BT partition, each subblock may be partitioned into a vertical BT, or after a vertical BT partition, each subblock may be partitioned into a horizontal BT. The two kinds of division methods have the same shape in the final division although the division order is different.
또한, 블록이 분할되면 블록을 탐색하는 순서를 다양하게 정의할 수 있다. 일반적으로, 좌측에서 우측으로, 상단에서 하단으로 탐색을 수행하며, 블록을 탐색한다는 것은 각 분할된 서브 블록의 추가적인 블록 분할 여부를 결정하는 순서를 의미하거나, 블록이 더 이상 분할되지 않을 경우 각 서브 블록의 부호화 순서를 의미하거나, 또는 서브 블록에서 다른 이웃 블록의 정보를 참조할 때의 탐색 순서를 의미할 수 있다.In addition, if the block is divided, the order of searching the block can be variously defined. In general, searching is performed from left to right and from top to bottom, and searching for a block means a procedure for determining whether or not each divided sub-block is further divided into blocks, or when a block is not further divided, Refers to a coding order of a block, or a search order when referring to information of another neighboring block in a sub-block.
예측(prediction)Prediction
디코딩이 수행되는 현재 처리 유닛을 복원하기 위해서 현재 처리 유닛이 포함된 현재 픽쳐 또는 다른 픽쳐들의 디코딩된 부분을 이용할 수 있다. And may use the decoded portion of the current picture or other pictures that contain the current processing unit to recover the current processing unit in which decoding is performed.
복원에 현재 픽쳐만을 이용하는, 즉 화면내 예측만을 수행하는 픽쳐(슬라이스)를 인트라 픽쳐 또는 I 픽쳐(슬라이스), 각 유닛을 예측하기 위하여 최대 하나의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 예측 픽쳐(predictive picture) 또는 P 픽쳐(슬라이스), 최대 두 개의 움직임 벡터 및 레퍼런스 인덱스를 이용하는 픽쳐(슬라이스)를 쌍예측 픽쳐(Bi-predictive picture) 또는 B 픽쳐(슬라이스)라고 지칭할 수 있다. A picture (slice) that uses only the current picture, that is, a picture (slice) that uses only the current picture, that is, a picture (slice) that performs only intra-picture prediction is referred to as an intra picture or an I picture A picture (slice) using a predictive picture or a P picture (slice), a maximum of two motion vectors and a reference index may be referred to as a bi-predictive picture or a B picture (slice).
인트라 예측은 동일한 디코딩된 픽쳐(또는 슬라이스)의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 등)으로부터 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다. Intra prediction refers to a prediction method that derives the current processing block from a data element (e.g., a sample value, etc.) of the same decoded picture (or slice). That is, it means a method of predicting the pixel value of the current processing block by referring to the reconstructed areas in the current picture.
인터 예측은 현재 픽쳐 이외의 픽쳐의 데이터 요소(예를 들어, 샘플 값 또는 움직임 벡터 등)의 기반하여 현재 처리 블록을 도출하는 예측 방법을 의미한다. 즉, 현재 픽쳐 이외의 복원된 다른 픽쳐 내의 복원된 영역들을 참조하여 현재 처리 블록의 픽셀값을 예측하는 방법을 의미한다.Inter prediction refers to a prediction method of deriving a current processing block based on a data element (e.g., a sample value or a motion vector) of a picture other than the current picture. That is, this means a method of predicting pixel values of a current processing block by referring to reconstructed areas in other reconstructed pictures other than the current picture.
이하, 인트라 예측(또는 화면 내 예측)에 대하여 보다 상세히 살펴본다.Hereinafter, intra prediction (or intra prediction) will be described in more detail.
인트라 예측(Intra prediction)(또는 화면 내 예측)Intra prediction (or intra prediction)
도 7는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인트라 예측 방법을 예시하는 도면이다. 7 is a diagram illustrating an intra prediction method according to an embodiment to which the present invention is applied.
도 7를 참조하면, 디코더는 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드를 도출(derivation)한다(S701).Referring to FIG. 7, the decoder derives an intra prediction mode of the current processing block (S701).
인트라 예측에서는 예측 모드에 따라 예측에 사용되는 참조 샘플의 위치에 대한 예측 방향을 가질 수 있다. 예측 방향을 가지는 인트라 예측 모드를 인트라 방향성 예측 모드(Intra_Angular prediction mode)라고 지칭한다. 반면, 예측 방향을 가지지 않는 인트라 예측 모드로서, 인트라 플래너(INTRA_PLANAR) 예측 모드, 인트라 DC(INTRA_DC) 예측 모드가 있다. In intra prediction, it is possible to have a prediction direction with respect to the position of a reference sample used for prediction according to the prediction mode. An intra prediction mode having a prediction direction is referred to as an intra prediction mode (Intra_Angular prediction mode). On the other hand, there are an intra-planar (INTRA_PLANAR) prediction mode and an intra-DC (INTRA_DC) prediction mode as intra-prediction modes having no prediction direction.
표 1은 인트라 예측 모드와 관련 명칭에 대하여 예시하고, 도 8은 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시한다. Table 1 illustrates the intra-prediction mode and related names, and FIG. 8 illustrates the prediction direction according to the intra-prediction mode.
Figure PCTKR2018014559-appb-T000001
Figure PCTKR2018014559-appb-T000001
인트라 예측에서는 도출되는 예측 모드에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측을 수행한다. 예측 모드에 따라 예측에 사용되는 참조 샘풀과 구체적인 예측 방법이 달라지므로, 현재 블록이 인트라 예측 모드로 인코딩된 경우, 디코더는 예측을 수행하기 위해 현재 블록의 예측 모드를 도출한다. In intra prediction, prediction is performed on the current processing block based on the derived prediction mode. Since the reference sample used in the prediction differs from the concrete prediction method used in the prediction mode according to the prediction mode, when the current block is encoded in the intra prediction mode, the decoder derives the prediction mode of the current block in order to perform prediction.
디코더는 현재 처리 블록의 주변 샘플들(neighboring samples)이 예측에 사용될 수 있는지 확인하고, 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성한다(S702).The decoder checks whether neighboring samples of the current processing block can be used for prediction, and constructs reference samples to be used for prediction (S702).
인트라 예측에서 현재 처리 블록의 주변 샘플들은 nS×nS 크기의 현재 처리 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들, 현재 처리 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2×nS 개의 샘플들 및 현재 처리 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 의미한다. In the intra prediction, neighbor samples of the current processing block include a sample adjacent to the left boundary of the current processing block of size nS x nS and a total of 2 x nS samples neighboring the bottom-left, A sample adjacent to the top boundary and a total of 2 x n S samples neighboring the top-right side and one sample neighboring the top-left of the current processing block.
그러나, 현재 처리 블록의 주변 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 참조 샘플들을 구성할 수 있다. However, some of the surrounding samples of the current processing block may not yet be decoded or may not be available. In this case, the decoder may substitute samples that are not available with the available samples to construct reference samples for use in prediction.
디코더는 인트라 예측 모드에 기반하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있(S703).The decoder may perform filtering of the reference samples based on the intra prediction mode (S703).
참조 샘플의 필터링 수행 여부는 현재 처리 블록의 크기에 기반하여 결정될 수 있다. 또한, 참조 샘플의 필터링 방법은 인코더로부터 전달되는 필터링 플래그에 의해 결정될 수 있다. Whether or not the filtering of the reference sample is performed can be determined based on the size of the current processing block. In addition, the filtering method of the reference sample may be determined by a filtering flag transmitted from the encoder.
디코더는 인트라 예측 모드와 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성한다(S704). 즉, 디코더는 인트라 예측 모드 도출 단계(S701)에서 도출된 인트라 예측 모드와 참조 샘플 구성 단계(S702)와 참조 샘플 필터링 단계(S703)를 통해 획득한 참조 샘플들에 기반하여 현재 처리 블록에 대한 예측 블록을 생성(즉, 예측 샘플 생성)한다. The decoder generates a prediction block for the current processing block based on the intra prediction mode and the reference samples (S704). That is, the decoder determines the intra prediction mode derived in the intra prediction mode deriving step S701, the prediction for the current processing block based on the reference samples obtained through the reference sample building step S702 and the reference sample filtering step S703, (I.e., generates a prediction sample).
현재 처리 블록이 INTRA_DC 모드로 인코딩된 경우 처리 블록 간의 경계의 불연속성(discontinuity)를 최소화하기 위해, S704 단계에서 예측 블록의 좌측(left) 경계 샘플(즉, 좌측 경계에 인접한 예측 블록 내 샘플)과 상측(top) 경계 샘플(즉, 상측 경계에 인접한 예측 블록 내 샘플)을 필터링할 수 있다. In order to minimize the discontinuity of the boundary between processing blocks when the current processing block is encoded in the INTRA_DC mode, the left boundary sample of the prediction block (i.e., the sample in the prediction block adjacent to the left boundary) (that is, samples in the prediction block adjacent to the upper boundary).
또한, S704 단계에서 인트라 방향성 예측 모드들 중 수직 방향 모드(vertical mode) 및 수평 방향 모드(horizontal mode)에 대해서도 INTRA_DC 모드와 유사하게 좌측 경계 샘플 또는 상측 경계 샘플에 필터링을 적용할 수 있다. Also, in step S704, filtering may be applied to the left boundary sample or the upper boundary sample, similar to the INTRA_DC mode, for the vertical direction mode and the horizontal direction mode of the intra directional prediction modes.
보다 구체적으로 살펴보면, 현재 처리 블록이 수직 방향 모드(vertical mode) 또는 수평 방향 모드(horizontal mode)로 인코딩된 경우, 예측 방향에 위치하는 참조 샘플에 기반하여 예측 샘플의 값을 도출할 수 있다. 이때, 예측 블록의 좌측 경계 샘플 또는 상측 경계 샘플 중 예측 방향에 위치하지 않는 경계 샘플이 예측에 사용되지 않는 참조 샘플과 인접할 수 있다. 즉, 예측에 사용되는 참조 샘플과의 거리보다 예측에 사용되지 않는 참조 샘플과의 거리가 훨씬 가까울 수 있다.More specifically, when the current processing block is encoded in a vertical mode or a horizontal mode, the value of a predicted sample can be derived based on a reference sample located in a prediction direction. At this time, among the left boundary sample or the upper boundary sample of the prediction block, the boundary sample which is not located in the prediction direction may be adjacent to the reference sample which is not used for prediction. That is, the distance from the reference sample that is not used for prediction may be much closer than the distance from the reference sample used for prediction.
따라서, 디코더는 인트라 예측 방향이 수직 방향인지 수평 방향인지에 따라 적응적으로 좌측 경계 샘플들 또는 상측 경계 샘플들에 필터링을 적용할 수 있다. 즉, 인트라 예측 방향이 수직 방향인 경우, 좌측 경계 샘플들에 필터링을 적용하고, 인트라 예측 방향이 수평 방향인 경우, 상측 경계 샘플들에 필터링을 적용할 수 있다.Accordingly, the decoder may adaptively apply filtering to the left boundary samples or the upper boundary samples according to whether the intra-prediction direction is vertical or horizontal. That is, when the intra prediction direction is vertical, filtering is applied to the left boundary samples, and filtering is applied to the upper boundary samples when the intra prediction direction is the horizontal direction.
도 9는 본 발명이 적용되는 있는 실시예로서, 인트라 예측 모드에 따른 예측 방향을 예시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating a prediction direction according to an intra prediction mode, to which the present invention is applied.
도 9를 참조하면, 기존의 영상 압축 기술에서는 인트라 예측을 위하여 33가지의 방향성 예측 모드와 두 가지의 비방향성 예측 모드(즉, DC 모드, 플래너(Planar) 모드), 총 35가지 예측 모드가 이용되었으나, 최근에는 기존의 인트라 예측 방법 대비 더 많은 67가지 인트라 예측 모드를 이용하여 화면 내 예측을 수행하는 방법이 논의되고 있다.Referring to FIG. 9, in the conventional image compression technique, 33 directional prediction modes and two non-directional prediction modes (i.e., DC mode and Planar mode) are used for intraprediction, and a total of 35 prediction modes are used However, in recent years, a method of performing intra prediction using more intra prediction modes than the existing intra prediction method has been discussed.
67개의 인트라 예측 모드들 중에서, 2개의 비방향성 모드인 DC 모드, 플래너 모드를 제외한 나머지 65개의 방향성 예측 모드들은 도 9에 도시된 바와 같은 예측 방향을 가질 수 있고, 인코더/디코더는 예측 모드의 예측 방향에 따라 결정되는 참조 샘플을 복사함으로써 인트라 예측을 수행할 수 있다. 이때, 좌하단 예측 방향부터 우상단 예측 방향까지 각각 순차적으로 2번부터 66번까지의 예측 모드 번호가 할당될 수 있다.Among the 67 intra-prediction modes, the six non-directional DC modes, the remaining 65 directional prediction modes except for the planar mode, can have prediction directions as shown in FIG. 9, and the encoder / It is possible to perform intra prediction by copying a reference sample determined according to the direction. In this case, the prediction mode numbers from 2 to 66 can be sequentially allocated from the lower left prediction direction to the upper right prediction direction, respectively.
본 발명에서 제안하는 방법은 최근 논의되는 65가지 예측 모드를 이용하는 인트라 예측을 위주로 설명하나, 종래의 35가지 예측 모드를 이용하는 인트라 예측에도 동일한 방법으로 적용될 수 있다.The method proposed by the present invention mainly describes intraprediction using 65 prediction modes recently discussed, but can also be applied to intra prediction using 35 conventional prediction modes in the same manner.
도 10은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 생성하는 방법을 예시하는 도면이다.10 is a diagram illustrating a method of interpolating a reference sample to generate a prediction sample, to which the present invention is applied.
도 10은 참조하면, 인코더/디코더는 인트라 예측 모드의 예측 방향에 따라 결정되는 참조 샘플을 복사함으로써 예측 샘플을 생성할 수 있다. 만약, 예측 방향에 따라 결정되는 참조 샘플이 정수 화소 위치가 아닌 경우, 인코더/디코더는 인접한 정수 화소 참조 샘플들을 보간하여 분수 화소 위치의 참조 샘플을 계산할 수 있고, 이를 복사하여 예측 샘플을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 10, the encoder / decoder can generate a prediction sample by copying a reference sample determined according to the prediction direction of the intra prediction mode. If the reference sample determined according to the prediction direction is not an integer pixel position, the encoder / decoder can interpolate adjacent integer pixel reference samples to compute a reference sample of the fractional pixel location and copy it to generate a prediction sample have.
구체적으로, 인코더/디코더는 도 10에 도시된 바와 같이 대응되는 2개의 정수 화소 위치의 참조 샘플들 및 예측 모드의 각도를 통해 획득된 참조 샘플간 거리비를 이용하여 보간된 참조 샘플을 계산할 수 있다. 그리고, 인코더/디코더는 계산된 보간된 참조 샘플을 복사하여 예측 샘플을 생성할 수 있다.Specifically, the encoder / decoder can compute an interpolated reference sample using the reference samples of the corresponding two integer pixel positions and the reference sample-to-sample distance ratio obtained through the angle of the prediction mode, as shown in FIG. 10 . The encoder / decoder can then generate a predicted sample by copying the computed interpolated reference sample.
이때, 부화소(즉, 분수 화소)의 위치를 계산하기 위하여 예측 모드의 각도 θ에 대한 tan 값이 정의될 수 있다. 또한, 연산의 복잡도 개선을 위하여 정수 단위로 스케일하여 정의될 수 있으며, 67개의 예측 모드별로 tanθ는 아래의 표 2를 이용하여 결정될 수 있다.At this time, a tan value for the angle? Of the prediction mode may be defined to calculate the position of the sub-pixel (i.e., the fractional pixel). Also, in order to improve the complexity of the operation, it can be defined by scaling in integer units, and tan? Can be determined for each of 67 prediction modes by using Table 2 below.
Figure PCTKR2018014559-appb-T000002
Figure PCTKR2018014559-appb-T000002
또한, 일부 예측 모드들에 대한 별로 tan-1θ는 아래의 표3을 이용하여 결정될 수 있다.Also, tan -1 ? For some prediction modes can be determined using Table 3 below.
Figure PCTKR2018014559-appb-T000003
Figure PCTKR2018014559-appb-T000003
부화소 위치의 참조 샘플 값을 유도하기 위하여, 인코더/디코더는 정수 화소 참조 샘플들에 대하여 보간 필터를 적용할 수 있다. 그리고, 보간 필터는 현재 처리 블록의 크기에 따라 선택적으로 결정될 수 있다. To derive a reference sample value of the subpixel location, the encoder / decoder may apply an interpolation filter on the integer pixel reference samples. The interpolation filter can be selectively determined according to the size of the current processing block.
일 실시예에서, 인코더/디코더는 정수 화소 위치의 참조 샘플들에 대하여 보간을 수행함에 있어서, 현재 처리 블록의 너비 또는 높이가 8 보다 작거나 같은 경우, 보간 필터로 큐빅 필터(Cubic filter)를 이용할 수 있다. 만약, 현재 처리 블록의 너비 또는 높이가 8 보다 큰 경우, 인코더/디코더는 보간 필터로 가우시안(Gaussian filter)를 이용할 수 있다. In one embodiment, the encoder / decoder performs interpolation on reference samples at integer pixel locations, and when the width or height of the current processing block is less than or equal to 8, a cubic filter is used as the interpolation filter . If the width or height of the current processing block is greater than 8, the encoder / decoder may use a Gaussian filter as the interpolation filter.
또한, 일 실시예에서, 방향성 예측 모드는 34번 예측 모드를 기준으로 이보다 크거나 같은 경우 수직 방향 예측 모드, 34번 작은 경우 수평 방향 예측 모드로 구분될 수 있다. 만약, 수직 방향 예측 모드인 경우, 인코더/디코더는 현재 처리 블록의 너비를 기준으로 보간 필터를 선택하고, 수평 방향 예측 모드일 경우, 현재 처리 블록의 높이를 기준으로 보간 필터를 선택할 수 있다.Also, in one embodiment, the directional prediction mode may be classified into a vertical direction prediction mode when the prediction mode is larger than or equal to the prediction mode 34, and a horizontal direction prediction mode when the prediction mode is 34 times smaller. If the mode is the vertical direction prediction mode, the encoder / decoder selects the interpolation filter based on the width of the current processing block. If the mode is the horizontal direction prediction mode, the interpolation filter can be selected based on the height of the current processing block.
비방향성 모드 중 DC 모드는 현재 블록 주변에 위치한 참조 샘플들의 평균값을 이용하여 예측 블록을 구성하는 예측 방법을 나타낸다. 현재 처리 블록 내 픽셀들이 균일한(homogeneous) 경우 효과적인 예측을 기대할 수 있다. 한편 참조 샘플의 값이 균일하지 않은 경우에는, 예측 블록과 참조 샘플 사이에 불연속성이 발생할 수 있다. 유사한 상황에서 방향성 예측 모드로 예측하는 경우에도 의도하지 않은 가시적인 윤곽 형성(visible contouring)이 발생할 수 있는데, 이를 보완하기 위하여 플래너(Planar) 예측 방법이 고안되었다.In the non-directional mode, the DC mode indicates a prediction method of constructing a prediction block using an average value of reference samples located around the current block. An effective prediction can be expected when the pixels in the current processing block are homogeneous. On the other hand, if the value of the reference sample is not uniform, a discontinuity may occur between the prediction block and the reference sample. In a similar situation, even if a prediction is made in a directional prediction mode, unintentional visible contouring may occur. To overcome this, a planar prediction method has been devised.
플래너(Planar) 예측 방법은 주변 참조 샘플을 이용하여 수평 선형 예측(horizontal linear prediction)과 수직 선형 예측(vertical linear prediction)을 수행한 후, 이를 평균함으로써 예측 블록을 구성한다.The planar prediction method constructs a prediction block by performing horizontal linear prediction and vertical linear prediction using surrounding reference samples and then averaging them.
또한, 인코더/디코더는 수평 방향(horizontal direction), 수직 방향(vertical direction) 및 DC 모드로 예측된 블록에 대해서는 참조 샘플과 예측 블록 경계의 불연속성을 완화하기 위하여 후처리 필터링을 수행할 수 있다. 이후, 디코더는 예측 블록과 픽셀 영역으로 역변환된 잔차 신호를 합하여 인트라 예측으로 부호화된 블록을 복원할 수 있다.In addition, the encoder / decoder may perform post-processing filtering to alleviate the discontinuity between the reference sample and the prediction block boundary for blocks predicted in the horizontal direction, the vertical direction, and the DC mode. Thereafter, the decoder can restore the block encoded by intraprediction by summing the prediction block and the inverse-transformed residual signal into the pixel region.
인코더로부터 예측 모드 정보는 디코더로 전송되는데, 이때 효율적인 예측 모드의 부호화를 위하여 MPM(Most probable mode)이 이용될 수 있다. MPM은 현재 처리 블록의 인트라 예측 모드는 주변에 이전에 인트라 예측된 블록의 예측 모드와 동일 또는 유사할 것이라는 가정에서 출발한다. 아래의 도면을 참조하여 설명한다.From the encoder, the prediction mode information is transmitted to the decoder, where MPM (Most Probable Mode) can be used for encoding of the efficient prediction mode. The MPM starts with the assumption that the intra prediction mode of the current processing block will be the same as or similar to the prediction mode of the previously intra predicted block in the surroundings. Will be described with reference to the following drawings.
도 11은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 MPM(Most probable mode)을 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a diagram for explaining a method of constructing an MPM (Most Probable Mode) using a prediction mode of a neighboring block, to which the present invention is applied.
도 11을 참조하면, 인코더/디코더는 MPM 후보 리스트를 구성하기 위하여 주변 블록의 예측 모드를 이용할 수 있다. 본 실시예에서, MPM 후보 리스트를 구성하는 MPM 후보의 최대 개수가 6개인 경우를 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제안하는 방법에 적용되는 MPM 후보의 개수는 3개, 4개 또는 5개일 수도 있고, 7개 이상일 수도 있다. Referring to FIG. 11, the encoder / decoder may use a prediction mode of a neighboring block to construct an MPM candidate list. In the present embodiment, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited to this. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more.
구체적으로, 인코더/디코더는 같이 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 6개의 MPM 후보 리스트(본 발명에서, MPM 리스트, MPM 후보, MPM 후보 그룹 등으로 지칭될 수도 있음)를 구성할 수 있다. 일 예로, 인코더/디코더는 Left (L), above(A), Planar, DC, Below left (BL), above right (AR), above left(AL) 순서로 MPM 후보 리스트를 구성할 수 있다. Specifically, the encoder / decoder may construct six MPM candidate lists (which may be referred to as MPM lists, MPM candidates, MPM candidate groups, etc. in the present invention) using the prediction mode of the neighboring blocks as well. For example, the encoder / decoder can construct an MPM candidate list in the order of Left (L), Above (A), Planar, DC, Below left (BL), Above right (AR) and Above left (AL).
만약, MPM 후보 리스트 내 이미 존재하는 중복 모드를 제거하는 프루닝(Pruning) 작업 이후, 6개 미만의 예측 모드가 채워지는 경우, 디폴트 모드(Default modes)로 정의되는 예측 모드가 중복 체크 후에 MPM 리스트로 삽입될 수 있다. 여기서, 디폴트 모드는 우선적으로 고려되는 예측 모드(또는 예측 모드 그룹)을 나타내며, 통계적으로 많이 선택되는 예측 모드들을 포함할 수 있다. 일 예로, 디폴트 모드는 50, 18, 2, 34, 60, 65번 예측 모드의 총 6개의 예측 모드들을 포함하도록 구성될 수 있다.If less than six prediction modes are satisfied after a pruning operation to remove redundant modes already existing in the MPM candidate list, a prediction mode defined as a default mode is set to the MPM list As shown in FIG. Here, the default mode represents a predicting mode (or a prediction mode group) which is preferentially considered, and may include statistically selected prediction modes. For example, the default mode may be configured to include a total of six prediction modes: 50, 18, 2, 34, 60, and 65 prediction modes.
만약, 현재 예측 모드가 MPM 후보 리스트 내에 존재하는 예측 모드라면, MPM 리스트 내에서 현재 인트라 예측에 적용되는 예측 모드를 지시하는 인덱스 정보만 전송하면 되기 때문에, 단순히 총 67개 모드 중에서 특정 예측 모드를 시그널링하기 위한 경우(이 경우, 총 7 비트가 필요함)보다 예측 모드 시그널링에 따른 비트의 수를 절약할 수 있다. If the current prediction mode is a prediction mode existing in the MPM candidate list, only the index information indicating the prediction mode to be applied to the current intra prediction is transmitted in the MPM list. Therefore, (In this case, a total of 7 bits is required), the number of bits according to the prediction mode signaling can be saved.
일 실시예에서, MPM의 인덱스는 절삭형 단항(truncated unary) 방법으로 이진화(binarization)될 수 있다. 이때, 처음 3개의 빈(bin)을 코딩하는 경우, MPM 모드의 방향성에 따라 수평 방향성, 수직 방향성, 비방향성 모드의 총 세 가지의 컨텍스트 테이블(context table)로 분리하여 부호화/복호화가 수행될 수 있다.In one embodiment, the index of the MPM may be binarized in a truncated unary manner. In this case, when coding the first three bins, encoding / decoding can be performed by separating into three context tables of horizontal direction, vertical direction and non-directional mode according to the direction of the MPM mode have.
만약, MPM 후보 리스트 내에 존재하는 예측 모드가 아니라면, 6개의 MPM 후보를 제외한 모드들 중 하나가 현재 블록에 적용될 것이므로, 총 61개의 예측 모드에 대한 시그널링만으로 예측 모드 정보를 정확하게 전송할 수 있다.Unless the prediction mode exists in the MPM candidate list, one of the modes excluding the six MPM candidates will be applied to the current block, so that the prediction mode information can be accurately transmitted by only signaling for a total of 61 prediction modes.
현재 복호화 대상 블록이 인트라 모드로 부호화된 경우, 디코더는 인코더로부터 전송된 비디오 신호로부터 잔차 신호를 복호화한다. 이때, 디코더는 확률 기반으로 심볼화된 신호에 대하여 엔트로피 복호화를 수행하며, 이후, 역양자화 및 역변환을 수행함으로써 픽셀 도메인의 잔차 신호를 복원할 수 있다. 한편, 디코더의 인트라 예측부(262)에서는 인코더로부터 전송된 예측 모드와 이미 복원된 주변 참조 샘플을 이용하여 예측 블록을 생성한다. 이후, 예측 신호와 복호화된 잔차 신호를 합하여 인트라 예측된 블록을 복원한다. When the current block to be decoded is coded in the intra mode, the decoder decodes the residual signal from the video signal transmitted from the encoder. At this time, the decoder performs entropy decoding on the signal that is symbol-based on the probability, and then performs inverse quantization and inverse transform to restore the residual signal of the pixel domain. Meanwhile, the intra-prediction unit 262 of the decoder generates a prediction block using the prediction mode transmitted from the encoder and the neighboring reference samples already reconstructed. Thereafter, the predicted signal and the decoded residual signal are summed to reconstruct the intra predicted block.
한편, 상술한 바와 같이, MPM 후보 리스트는 인코더와 디코더간 약속된 특정 순서(예컨대, 도 10의 Left(L), above(A), Planar, DC, Below left (BL), above right (AR), above left(AL))로 주변 블록의 예측 모드를 이용하여 구성(또는 생성)될 수 있다. 이는 화면 내 예측의 출발점인 공간적 중복성(Spatial redundancy) 특성을 고려한 것으로, 주변의 이미 복원된 모드가 현재 블록과 유사할 것이라는 가정으로부터 정해진 순서이다. As described above, the MPM candidate list has a predetermined order (for example, Left (L), Above (A), Planar, DC, Below left (BL) , above left (AL)) using the prediction mode of the neighboring block. This takes into account the spatial redundancy characteristic, which is the starting point of the intra prediction, and is a predetermined order from the assumption that the already restored mode around the block is similar to the current block.
본 발명의 일 실시예에서, MPM 인덱스의 이진화(binarization)는 아래의 표 4와 같은 절삭형 단항 이진화(truncated unary binarization) 방법으로 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binarization of the MPM index can be performed by a truncated unary binarization method as shown in Table 4 below.
Figure PCTKR2018014559-appb-T000004
Figure PCTKR2018014559-appb-T000004
표 4를 참조하면, MPM 후보 리스트의 MPM 후보의 인덱스 순서가 빠를수록 작은 비트가 할당될 수 있다. 그러나, 정해진 순서대로 모드들을 나열하는 방법이 항상 최적일 수는 없다. 예를 들어, 인코더에서 율-왜곡 최적화 방법(Rate-distortion optimization)으로 최적의 후보를 선택하는 경우, MPM 후보 리스트의 4번째 후보가 왜곡의 관점에서는 가장 좋은 예측 모드임에도 불구하고 비트 발생과 왜곡 정도를 함께 고려하였을 때 0번 후보가 최적이라면 0번 후보가 최종 모드로 선택될 수 있다. Referring to Table 4, the smaller the index order of the MPM candidates in the MPM candidate list, the smaller the bits can be allocated. However, it is not always optimal to list the modes in a certain order. For example, when selecting the best candidates from the rate-distortion optimization method in the encoder, even though the fourth candidate in the MPM candidate list is the best prediction mode in terms of distortion, The 0th candidate can be selected as the final mode if the 0th candidate is optimal.
따라서, 본 발명에서는, 이러한 문제점을 개선하고 왜곡이 적은 순서대로 MPM을 구성함으로써, 최적화된 MPM 후보 리스트를 생성하는 방법을 제안한다.Therefore, the present invention proposes a method of generating an optimized MPM candidate list by improving the above problems and constructing the MPM in order of less distortion.
도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 이용한 영상의 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating an image encoding method using an MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
인코더는 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성한다(S1201). 도 12에서, MPM 후보 리스트를 구성하는 MPM 후보의 최대 개수가 6개인 경우를 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제안하는 방법에 적용되는 MPM 후보의 개수는 3개, 4개 또는 5개일 수도 있고, 7개 이상일 수도 있다. 일 예로, 인코더는 도 10에서 설명한 방법을 적용하여 MPM 후보 리스트를 생성할 수 있다.The encoder generates an MPM candidate list based on the intra prediction mode of a block neighboring the current block (S1201). 12, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. As an example, the encoder can generate the MPM candidate list by applying the method described in Fig.
인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 리스트에 포함되는 경우, 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 부호화한다(S1202).If the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list, the encoder encodes the MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM (S1202).
인코더는 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬한다(S1203). 본 발명의 실시예에서, 인코더와 디코더는 동일하게 현재 블록의 템플릿 영역에 대하여 MPM 후보 리스트 내 각각의 후보(또는 예측 모드)에 기초하여 생성되는 예측 블록(또는 예측된 영역, 예측 샘플)과 해당 템플릿 영역의 복원 블록(또는 복원 영역, 복원 샘플)간 유사도에 기초하여 MPM 후보 리스트를 정렬할 수 있다. 즉, 실시예로서, 상기 S1203 단계는, MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 인코더는 상기 차분값이 작은 순서대로 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬할 수 있다.The encoder aligns the order of the MPM candidate list using the template area of the current block (S1203). In the embodiment of the present invention, the encoder and the decoder similarly use the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list with respect to the template area of the current block, The MPM candidate list can be sorted based on the degree of similarity between the restoration block (or restoration area, restoration sample) of the template area. That is, in step S1203, the prediction block of the template region generated based on the intra-prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference sample of the template region, And sorting the order of the MPM candidate list. At this time, the encoder can sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
예를 들어, 인코더는 유도된 후보 모드를 이용하여 각각 템플릿 영역의 예측 블록을 생성한 후, 템플릿 영역의 복원 블록간 SATD(Sum of absolute transformed differences)를 기준으로 MPM 후보를 오름차순으로 정렬하고 차례대로 인덱스를 할당할 수 있다. 실시예로서, 템플릿 영역의 왜곡은 SATD 뿐만 아니라, SAD(Sum of absolute difference), SSE(Sum of squared error) 등 공지된 다양한 여러 방법을 이용하여 계산될 수 있다. 이때 템플릿 영역에 관한 구체적인 설명은 후술한다.For example, the encoder generates prediction blocks of the template area using the derived candidate mode, and then aligns the MPM candidates in ascending order based on the sum of absolute transformed differences (SATD) between the restoration blocks of the template area You can assign an index. As an example, the distortion of the template region may be calculated using various known methods such as SATD, sum of absolute difference (SAD), sum of squared error (SSE), and the like. A detailed description of the template area will be given later.
한편, 디코더에서는 원영상에 대한 정보가 없기 때문에, 원영상에 대한 왜곡을 직접적으로 계산할 수 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 인코더와 디코더는 왜곡 정도에 대한 계산을 위해 주변의 이미 복원된 정보를 이용할 수 있다. 인코더는 현재 블록 주변의 이미 복원된 샘플을 이용하여 템플릿을 지정한 후, 해당 템플릿을 이용하여 유도된 SATD(또는 SAD, SSE)가 가장 적은 순으로 MPM의 순서를 정렬할 수 있다.On the other hand, since there is no information on the original image in the decoder, distortion on the original image can not be directly calculated. Thus, in one embodiment of the present invention, the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion. The encoder can specify the templates using the restored samples around the current block and then sort the MPMs in descending order of SATD (or SAD, SSE) derived using the template.
인코더는 상기 S1203 단계에서 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 부호화한다(S1204). 그리고, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다.The encoder encodes an MPM index indicating the intra-prediction mode in the sorted MPM candidate list in step S1203 (S1204). The encoder may generate a prediction block of the current block based on an intra prediction mode of the current block.
일 실시예에서, 인코더는 MPM 후보 리스트 내 MPM 후보의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 디코더로 시그널링할 수도 있다. 예를 들어, 인코더는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU(Coding tree unit) 또는 CU (Coding Unit) 단위로 MPM 후보 리스트의 순서(즉, MPM 순서)를 시그널링할 수 있다. 즉, 인코더는 상술한 실시예에서와 같은 방법으로 왜곡 정도를 계산한 후, 최적의 순서를 조합하여 디코더로 전송할 수 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 인코더는 다양한 여러 방법을 이용하여 원영상과의 왜곡 정도를 기준으로 MPM의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 상술한 단위로 디코더로 전송할 수 있다.In one embodiment, the encoder may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to the decoder. For example, the encoder can signal the sequence of MPM candidate lists (i.e., MPM order) in units of sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit). That is, the encoder can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order. Alternatively, even when the MPM sequence determination method as in the above-described embodiment is not used, the encoder determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
또한, 일 실시예에서, 영상 내에서 현재 처리 블록(또는 코딩 블록)의 위치에 따라 인코더와 디코더간 MPM 순서가 서로 미리 정해질 수도 있다. 예를 들어, 영상 내에서의 현재 블록의 좌표 또는 현재 블록이 포함된 특정 영역에 기초하여 MPM 순서가 결정될 수 있다. 또한, 영상의 좌표 정보 또는, 픽쳐, 슬라이스, 타일 등 현재 블록이 포함된 특정 영역에 따라 MPM 순서가 결정될 수도 있다. 또는, MPM의 순서는 영상, 슬라이스, 타일 내에서 블록의 위치에 따른 최적의 모드에 대한 통계를 기반으로 미리 설정될 수도 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 인코더는 다양한 여러 방법을 이용하여 영상 내에서 현재 코딩 블록의 좌표 또는 영역에 따라 MPM 순서를 결정할 수 있다.Also, in one embodiment, the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image. For example, the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block. Also, the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile. Alternatively, the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile. Alternatively, even when the MPM sequencing method as in the above embodiment is not used, the encoder can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coded block in the image using various various methods.
도 13은 본 발명이 적용되는 실시예로서, MPM(Most Probable Mode)을 이용한 영상의 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating an image decoding method using MPM (Most Probable Mode) according to an embodiment of the present invention.
디코더는 현재 블록이 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 복호화한다(S1301).The decoder decodes the MPM flag indicating whether or not the current block is encoded using MPM (Most Probable Mode) (S1301).
디코더는 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화된 경우, 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성한다(S1302). 도 13에서, MPM 후보 리스트를 구성하는 MPM 후보의 최대 개수가 6개인 경우를 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제안하는 방법에 적용되는 MPM 후보의 개수는 3개, 4개 또는 5개일 수도 있고, 7개 이상일 수도 있다. 일 예로, 디코더는 도 10에서 설명한 방법을 적용하여 MPM 후보 리스트를 생성할 수 있다. If the current block is coded using the MPM, the decoder generates an MPM candidate list based on the intra prediction mode of the block neighboring the current block (S1302). 13, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. For example, the decoder can generate the MPM candidate list by applying the method described in FIG.
디코더는 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬한다(S1303). 본 발명의 실시예에서, 디코더는 현재 블록의 템플릿 영역에 대하여 MPM 후보 리스트 내 각각의 후보(또는 예측 모드)에 기초하여 생성되는 예측 블록(또는 예측된 영역, 예측 샘플)과 해당 템플릿 영역의 복원 블록(또는 복원 영역, 복원 샘플)간 유사도에 기초하여 MPM 후보 리스트를 정렬할 수 있다. 즉, 실시예로서, 상기 S1303 단계는, MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 디코더는 상기 차분값이 작은 순서대로 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬할 수 있다.The decoder arranges the order of the MPM candidate list using the template area of the current block (S1303). In the embodiment of the present invention, the decoder updates the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list for the template area of the current block and the restoration The MPM candidate list can be sorted based on the similarity between blocks (or restoration regions, restoration samples). In other words, as an embodiment, the step S1303 may include a step of calculating, based on the intra-prediction mode included in the MPM candidate list and the prediction block of the template region generated based on the surrounding reference samples of the template region, And sorting the order of the MPM candidate list. At this time, the decoder can sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
예를 들어, 디코더는 유도된 후보 모드를 이용하여 각각 템플릿 영역의 예측 블록을 생성한 후, 템플릿 영역의 복원 블록간 SATD(Sum of absolute transformed differences)를 기준으로 MPM 후보를 오름차순으로 정렬하고 차례대로 인덱스를 할당할 수 있다. 실시예로서, 템플릿 영역의 왜곡은 SATD 뿐만 아니라, SAD(Sum of absolute difference), SSE(Sum of squared error) 등 공지된 다양한 여러 방법을 이용하여 계산될 수 있다. 이때 템플릿 영역에 관한 구체적인 설명은 후술한다.For example, the decoder generates prediction blocks of the template regions using the derived candidate mode, aligns the MPM candidates in ascending order based on the sum of absolute transformed differences (SATD) between the restoration blocks of the template region, You can assign an index. As an example, the distortion of the template region may be calculated using various known methods such as SATD, sum of absolute difference (SAD), sum of squared error (SSE), and the like. A detailed description of the template area will be given later.
한편, 디코더에서는 원영상에 대한 정보가 없기 때문에, 원영상에 대한 왜곡을 직접적으로 계산할 수 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 인코더와 디코더는 왜곡 정도에 대한 계산을 위해 주변의 이미 복원된 정보를 이용할 수 있다. 디코더는 현재 블록 주변의 이미 복원된 샘플을 이용하여 템플릿을 지정한 후, 해당 템플릿을 이용하여 유도된 SATD(또는 SAD, SSE)가 가장 적은 순으로 MPM의 순서를 정렬할 수 있다.On the other hand, since there is no information on the original image in the decoder, distortion on the original image can not be directly calculated. Thus, in one embodiment of the present invention, the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion. The decoder can specify the template using the restored samples around the current block and then align the order of the MPMs in descending order of SATD (or SAD, SSE) derived using the template.
디코더는 상기 S1303 단계에서 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 현재 블록의 인트라 예측에 적용되는 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 복호화한다(S1304). 그리고, 디코더는 MPM 인덱스에 의해 특정되는 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성한다(S1305).The decoder decodes the MPM index indicating the prediction mode applied to intra-prediction of the current block in the sorted MPM candidate list in step S1303 (S1304). The decoder generates a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index (S1305).
일 실시예에서, 인코더는 MPM 후보 리스트 내 MPM 후보의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 디코더로 시그널링할 수도 있다. 예를 들어, 디코더는 인코더로부터 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU(Coding tree unit) 또는 CU (Coding Unit) 단위로 MPM 후보 리스트의 순서(즉, MPM 순서)를 수신할 수 있다. 즉, 인코더는 상술한 실시예에서와 같은 방법으로 왜곡 정도를 계산한 후, 최적의 순서를 조합하여 디코더로 전송할 수 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 인코더는 다양한 여러 방법을 이용하여 원영상과의 왜곡 정도를 기준으로 MPM의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 상술한 단위로 디코더로 전송할 수 있다.In one embodiment, the encoder may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to the decoder. For example, the decoder may receive a sequence of MPM candidate lists (i.e., MPM order) in units of a sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit) from the encoder. That is, the encoder can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order. Alternatively, even when the MPM sequence determination method as in the above-described embodiment is not used, the encoder determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
또한, 일 실시예에서, 영상 내에서 현재 처리 블록(또는 코딩 블록)의 위치에 따라 인코더와 디코더간 MPM 순서가 서로 미리 정해질 수도 있다. 예를 들어, 영상 내에서의 현재 블록의 좌표 또는 현재 블록이 포함된 특정 영역에 기초하여 MPM 순서가 결정될 수 있다. 또한, 영상의 좌표 정보 또는, 픽쳐, 슬라이스, 타일 등 현재 블록이 포함된 특정 영역에 따라 MPM 순서가 결정될 수도 있다. 또는, MPM의 순서는 영상, 슬라이스, 타일 내에서 블록의 위치에 따른 최적의 모드에 대한 통계를 기반으로 미리 설정될 수도 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 디코더는 다양한 여러 방법을 이용하여 인코더와 동일한 방법으로 영상 내에서 현재 코딩 블록의 좌표 또는 영역에 따라 MPM 순서를 결정할 수 있다.Also, in one embodiment, the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image. For example, the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block. Also, the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile. Alternatively, the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile. Alternatively, even when the MPM sequencing method as in the above embodiment is not used, the decoder can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coded block in the image in the same manner as the encoder using various methods have.
도 14는 본 발명이 적용되는 실시예에 따른 템플릿(template) 영역을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 14 is a diagram for explaining a template region according to an embodiment to which the present invention is applied.
인코더/디코더는 도 14에 도시된 바와 같은 템플릿(template) 영역을 이용하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬할수 있다. 다시 말해, 인코더/디코더는 도 14에 도시된 바와 같은 MPM 후보 리스트 내 예측 모드에 기초하여 생성되는 템플릿 영역의 예측 블록과 템플릿 영역의 복원 블록간 유사도에 기초하여 MPM 후보 리스트를 정렬할 수 있다. 즉, 템플릿 영역은 현재 블록 또는 참조 블록의 복원된 주변 영역 중 미리 정해지는 특정 영역일 수 있다.The encoder / decoder can arrange the order of the MPM candidate list using a template area as shown in FIG. In other words, the encoder / decoder can arrange the MPM candidate list based on the similarity between the prediction block of the template area and the restoration block of the template area, which is generated based on the prediction mode in the MPM candidate list as shown in Fig. That is, the template region may be a specific region that is predetermined among the reconstructed neighboring regions of the current block or the reference block.
본 발명의 실시예에서, 템플릿 영역의 크기는 현재 블록(또는 참조 블록, 타겟 블록)의 좌측 및 상측에 인접한 특정 크기의 복원된 영역으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 템플릿 영역은 도 14에 도시된 바와 같은 좌측의 이미 복원된 LXN 샘플 영역 및 상측의 이미 복원된 NXL 크기의 샘플 영역일 수 있다. 인코더/디코더는 템플릿 영역의 왜곡(distortion)에 기초하여 MPM 후보에 대한 순서를 정할 수 있다. 인코더/디코더는 각각의 MPM 후보에 대한 템플릿 영역의 차분값에 기초하여 예측 모드 인덱스(또는 MPM 인덱스)를 할당할 수 있다. 또한, 인코더/디코더는 후보 예측 모드에 기초하여 템플릿의 주변(또는 이웃하는) 참조 샘플을 이용하여 템플릿 영역의 예측 블록을 생성할 수 있다. 이때, 이용되는 참조 샘플은, 예를 들어, 도 14에 도시된 템플릿의 참조 샘플일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the size of the template area may be set to a restored area of a specific size adjacent to the left and top of the current block (or reference block, target block). For example, the template region may be an already restored LXN sample region on the left side as shown in FIG. 14 and a sample region on the upper side that has already been reconstructed NXL size. The encoder / decoder can order the MPM candidates based on distortion of the template region. The encoder / decoder can assign a prediction mode index (or MPM index) based on the difference value of the template area for each MPM candidate. The encoder / decoder may also generate a prediction block of the template region using the surrounding (or neighboring) reference samples of the template based on the candidate prediction mode. At this time, the reference sample used may be, for example, a reference sample of the template shown in Fig.
또한, 일 실시예에서, 코딩 트리 유닛(CTU: Coding tree unit) 단위로 부호화/복호화가 수행되는 경우, 복원된 영역을 예측에 이용함에 따른 라인 버퍼(line buffer) 문제가 부각될 수 있다. 이러한 경우에는 복원된 영역을 이용함에 따른 메모리 접근 문제를 고려하여 CTU 내에서 CTU 경계에 인접하여 위치하는 처리 블록에 대해서 인코더/디코더는 다른 템플릿 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 CTU 내에서 CTU 경계에 인접하여 위치하는 경우, 템플릿 영역은 도 14에 도시된 바와 달리, 좌측에 인접한 특정 크기의 영역으로 미리 설정될 수 있다. Also, in one embodiment, when encoding / decoding is performed in units of a coding tree unit (CTU), a problem of a line buffer due to use of the reconstructed area in prediction may be highlighted. In this case, considering the memory access problem due to the use of the restored area, the encoder / decoder can set another template area for the processing block located adjacent to the CTU boundary in the CTU. For example, if the current block is located adjacent to the CTU boundary in the CTU, the template region may be preset to a region of a certain size adjacent to the left, unlike that shown in Fig.
도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.15 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
도 15에서는 설명의 편의를 위해 인트라 예측부를 하나의 블록으로 도시하였으나, 인트라 예측부는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다.Although the intra prediction unit is shown as one block in FIG. 15 for the convenience of explanation, the intra prediction unit may be implemented by a configuration included in the encoder and / or the decoder.
도 15를 참조하면, 인트라 예측부는 앞서 도 7내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 인트라 예측부는 MPM 후보 리스트 생성부(1501), MPM 플래그 복호화부(1502), MPM 후보 리스트 정렬부(1503) 및 MPM 인덱스 복호화부(1504)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 15, the intra prediction unit implements the functions, procedures, and / or methods proposed in FIGS. 7 to 14 above. Specifically, the intraprediction unit may include an MPM candidate list generation unit 1501, an MPM flag decoding unit 1502, an MPM candidate list sorting unit 1503, and an MPM index decoding unit 1504.
MPM 후보 리스트 생성부(1501)는 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성한다. 도 15에서, MPM 후보 리스트를 구성하는 MPM 후보의 최대 개수가 6개인 경우를 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제안하는 방법에 적용되는 MPM 후보의 개수는 3개, 4개 또는 5개일 수도 있고, 7개 이상일 수도 있다. 일 예로, MPM 후보 리스트 생성부(1501)는 도 10에서 설명한 방법을 적용하여 MPM 후보 리스트를 생성할 수 있다.The MPM candidate list generation unit 1501 generates an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block. 15, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. For example, the MPM candidate list generation unit 1501 can generate an MPM candidate list by applying the method described in FIG.
MPM 플래그 복호화부(1502)는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM 후보 리스트에 포함되는 경우, 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 부호화한다.When the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list, the MPM flag decoding unit 1502 encodes the MPM flag indicating whether or not the current block is encoded using the MPM.
MPM 후보 리스트 정렬부(1503)는 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬한다. 본 발명의 실시예에서, 인코더와 디코더는 동일하게 현재 블록의 템플릿 영역에 대하여 MPM 후보 리스트 내 각각의 후보(또는 예측 모드)에 기초하여 생성되는 예측 블록(또는 예측된 영역, 예측 샘플)과 해당 템플릿 영역의 복원 블록(또는 복원 영역, 복원 샘플)간 유사도에 기초하여 MPM 후보 리스트를 정렬할 수 있다. 즉, 실시예로서, MPM 후보 리스트 정렬부(1503)는 MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬할 수 있다. 이때, MPM 후보 리스트 정렬부(1503)는 상기 차분값이 작은 순서대로 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬할 수 있다.The MPM candidate list sorting unit 1503 arranges the order of the MPM candidate list using the template region of the current block. In the embodiment of the present invention, the encoder and the decoder similarly use the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list with respect to the template area of the current block, The MPM candidate list can be sorted based on the degree of similarity between the restoration block (or restoration area, restoration sample) of the template area. That is, as an embodiment, the MPM candidate list sorting unit 1503 arranges the MPM candidate list in the intra-prediction mode included in the MPM candidate list and between the prediction block of the template region generated based on the surrounding reference samples of the template region, The order of the MPM candidate lists can be sorted based on the difference value. At this time, the MPM candidate list sorting unit 1503 can sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
예를 들어, 인코더는 유도된 후보 모드를 이용하여 각각 템플릿 영역의 예측 블록을 생성한 후, 템플릿 영역의 복원 블록간 SATD(Sum of absolute transformed differences)를 기준으로 MPM 후보를 오름차순으로 정렬하고 차례대로 인덱스를 할당할 수 있다. 실시예로서, 템플릿 영역간 왜곡은 SATD 뿐만 아니라, SAD(Sum of absolute difference), SSE(Sum of squared error) 등 공지된 다양한 여러 방법을 이용하여 계산될 수 있다. 이때 템플릿 영역은 앞서 도 14에서 설명한 방법이 적용될 수 있다.For example, the encoder generates prediction blocks of the template area using the derived candidate mode, and then aligns the MPM candidates in ascending order based on the sum of absolute transformed differences (SATD) between the restoration blocks of the template area You can assign an index. As an embodiment, distortion between template regions can be calculated using various known methods such as SATD, sum of absolute difference (SAD) and sum of squared error (SSE). At this time, the method described in FIG. 14 may be applied to the template region.
한편, 디코더에서는 원영상에 대한 정보가 없기 때문에, 원영상에 대한 왜곡을 직접적으로 계산할 수 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 인코더와 디코더는 왜곡 정도에 대한 계산을 위해 주변의 이미 복원된 정보를 이용할 수 있다. 현재 블록 주변의 이미 복원된 샘플을 이용하여 템플릿을 지정한 후, 해당 템플릿을 이용하여 유도된 SATD(또는 SAD, SSE)가 가장 적은 순으로 MPM의 순서를 정렬할 수 있다.On the other hand, since there is no information on the original image in the decoder, distortion on the original image can not be directly calculated. Thus, in one embodiment of the present invention, the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion. It is possible to arrange the order of the MPMs in descending order of the SATD (or SAD, SSE) derived from the templates using the already restored samples around the current block.
MPM 인덱스 복호화부(1504)는 상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 부호화한다. 그리고, 인트라 예측부는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다.The MPM index decoding unit 1504 encodes an MPM index indicating the intra prediction mode in the aligned MPM candidate list. The intra prediction unit may generate a prediction block of the current block based on an intra prediction mode of the current block.
일 실시예에서, 인트라 예측부는 MPM 후보 리스트 내 MPM 후보의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 디코더로 시그널링할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부는 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU(Coding tree unit) 또는 CU (Coding Unit) 단위로 MPM 후보 리스트의 순서(즉, MPM 순서)를 시그널링할 수 있다. 즉, 인트라 예측부는 상술한 실시예에서와 같은 방법으로 왜곡 정도를 계산한 후, 최적의 순서를 조합하여 디코더로 전송할 수 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 인트라 예측부는 다양한 여러 방법을 이용하여 원영상과의 왜곡 정도를 기준으로 MPM의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 상술한 단위로 디코더로 전송할 수 있다.In one embodiment, the intra-prediction unit may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to a decoder. For example, the intraprediction unit may signal the order of the MPM candidate list (i.e., MPM order) in units of a sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit). That is, the intraprediction unit can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order. Alternatively, even when the MPM sequencing method as in the above-described embodiment is not used, the intra predictor determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
또한, 일 실시예에서, 영상 내에서 현재 처리 블록(또는 코딩 블록)의 위치에 따라 인코더와 디코더간 MPM 순서가 서로 미리 정해질 수도 있다. 예를 들어, 영상 내에서의 현재 블록의 좌표 또는 현재 블록이 포함된 특정 영역에 기초하여 MPM 순서가 결정될 수 있다. 또한, 영상의 좌표 정보 또는, 픽쳐, 슬라이스, 타일 등 현재 블록이 포함된 특정 영역에 따라 MPM 순서가 결정될 수도 있다. 또는, MPM의 순서는 영상, 슬라이스, 타일 내에서 블록의 위치에 따른 최적의 모드에 대한 통계를 기반으로 미리 설정될 수도 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 인트라 예측부는 다양한 여러 방법을 이용하여 영상 내에서 현재 코딩 블록의 좌표 또는 영역에 따라 MPM 순서를 결정할 수 있다.Also, in one embodiment, the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image. For example, the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block. Also, the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile. Alternatively, the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile. Alternatively, even when the MPM sequencing method as in the above embodiment is not used, the intra predictor can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coding block in the video using various methods.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 인트라 예측부를 보다 구체적으로 예시하는 도면이다.16 is a diagram specifically illustrating an intra predictor according to an embodiment of the present invention.
도 16에서는 설명의 편의를 위해 인트라 예측부를 하나의 블록으로 도시하였으나, 인트라 예측부는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다.Although the intra prediction unit is shown as one block in FIG. 16 for the sake of convenience, the intra prediction unit may be implemented in an encoder and / or a decoder.
도 16을 참조하면, 인트라 예측부는 앞서 도 7내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 인트라 예측부는 MPM 플래그 복호화부(1601), MPM 후보리스트 생성부(1602), MPM 후보 리스트 정렬부(1603), MPM 인덱스 복호화부(1604) 및 예측 블록 생성부(1605)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 16, the intra prediction unit implements the functions, procedures and / or methods proposed in FIGS. 7 to 14 above. Specifically, the intraprediction unit includes an MPM flag decoding unit 1601, an MPM candidate list generating unit 1602, an MPM candidate list arranging unit 1603, an MPM index decoding unit 1604, and a prediction block generating unit 1605 Lt; / RTI >
MPM 플래그 복호화부(1601)는 현재 블록이 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 복호화한다.The MPM flag decoding unit 1601 decodes the MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM (Most Probable Mode).
MPM 후보리스트 생성부(1602)는 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성한다. 도 16에서, MPM 후보 리스트를 구성하는 MPM 후보의 최대 개수가 6개인 경우를 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제안하는 방법에 적용되는 MPM 후보의 개수는 3개, 4개 또는 5개일 수도 있고, 7개 이상일 수도 있다. 일 예로, MPM 후보리스트 생성부(1602)는 도 10에서 설명한 방법을 적용하여 MPM 후보 리스트를 생성할 수 있다. The MPM candidate list generation unit 1602 generates an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block. 16, it is assumed that the maximum number of MPM candidates constituting the MPM candidate list is 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the number of MPM candidates applied to the proposed method may be 3, 4, or 5, or may be 7 or more. For example, the MPM candidate list generation unit 1602 can generate an MPM candidate list by applying the method described in FIG.
MPM 후보 리스트 정렬부(1603)는 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬한다. 본 발명의 실시예에서, 인코더와 디코더는 현재 블록의 템플릿 영역에 대하여 MPM 후보 리스트 내 각각의 후보(또는 예측 모드)에 기초하여 생성되는 예측 블록(또는 예측된 영역, 예측 샘플)과 해당 템플릿 영역의 복원 블록(또는 복원 영역, 복원 샘플)간 유사도에 기초하여 MPM 후보 리스트를 정렬할 수 있다. 즉, 실시예로서, MPM 후보 리스트 정렬부(1603)는 MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬할 수 있다. 이때, MPM 후보 리스트 정렬부(1603)는 상기 차분값이 작은 순서대로 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬할 수 있다.The MPM candidate list sorting unit 1603 arranges the order of the MPM candidate list using the template area of the current block. In the embodiment of the present invention, the encoder and the decoder compare the prediction block (or predicted area, predicted sample) generated based on each candidate (or prediction mode) in the MPM candidate list with the template area of the current block, (Or restoration region, restoration sample) of the MPM candidate list. That is, as an embodiment, the MPM candidate list arranging unit 1603 arranges the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the prediction block of the template area generated based on the surrounding reference samples of the template area and the restoration block of the template area The order of the MPM candidate lists can be sorted based on the difference value. At this time, the MPM candidate list sorting unit 1603 may sort the candidates included in the MPM candidate list in ascending order in order of the difference value.
예를 들어, MPM 후보 리스트 정렬부(1603)는 유도된 후보 모드를 이용하여 각각 템플릿 영역의 예측 블록을 생성한 후, 템플릿 영역의 복원 블록간 SATD(Sum of absolute transformed differences)를 기준으로 MPM 후보를 오름차순으로 정렬하고 차례대로 인덱스를 할당할 수 있다. 실시예로서, 템플릿 영역간 왜곡은 SATD 뿐만 아니라, SAD(Sum of absolute difference), SSE(Sum of squared error) 등 공지된 다양한 여러 방법을 이용하여 계산될 수 있다. 이때 템플릿 영역은 앞서 도 14에서 설명한 방법이 적용될 수 있다.For example, the MPM candidate list sorting unit 1603 generates a prediction block of a template region using the derived candidate mode, and then generates an MPM candidate based on the sum of absolute transformed differences (SATD) Can be sorted in ascending order and indexed in order. As an embodiment, distortion between template regions can be calculated using various known methods such as SATD, sum of absolute difference (SAD) and sum of squared error (SSE). At this time, the method described in FIG. 14 may be applied to the template region.
한편, 디코더에서는 원영상에 대한 정보가 없기 때문에, 원영상에 대한 왜곡을 직접적으로 계산할 수 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 인코더와 디코더는 왜곡 정도에 대한 계산을 위해 주변의 이미 복원된 정보를 이용할 수 있다. MPM 후보 리스트 정렬부(1603)는 현재 블록 주변의 이미 복원된 샘플을 이용하여 템플릿을 지정한 후, 해당 템플릿을 이용하여 유도된 SATD(또는 SAD, SSE)가 가장 적은 순으로 MPM의 순서를 정렬할 수 있다.On the other hand, since there is no information on the original image in the decoder, distortion on the original image can not be directly calculated. Thus, in one embodiment of the present invention, the encoder and decoder can use the already reconstructed information around for the calculation of the degree of distortion. The MPM candidate list sorting unit 1603 assigns a template using already restored samples around the current block and arranges the order of MPMs in descending order of SATD (or SAD, SSE) derived using the template .
MPM 인덱스 복호화부(1604)는 상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 현재 블록의 인트라 예측에 적용되는 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 복호화한다. 그리고, 예측 블록 생성부(1605)는 MPM 인덱스에 의해 특정되는 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성한다.The MPM index decoding unit 1604 decodes an MPM index indicating a prediction mode applied to intra prediction of the current block in the aligned MPM candidate list. The prediction block generation unit 1605 generates a prediction block of the current block based on the prediction mode specified by the MPM index.
일 실시예에서, 인코더는 MPM 후보 리스트 내 MPM 후보의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 디코더로 시그널링할 수도 있다. 예를 들어, 디코더는 인코더로부터 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU(Coding tree unit) 또는 CU (Coding Unit) 단위로 MPM 후보 리스트의 순서(즉, MPM 순서)를 수신할 수 있다. 즉, 인코더는 상술한 실시예에서와 같은 방법으로 왜곡 정도를 계산한 후, 최적의 순서를 조합하여 디코더로 전송할 수 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 인코더는 다양한 여러 방법을 이용하여 원영상과의 왜곡 정도를 기준으로 MPM의 순서를 결정하고, 결정된 순서를 상술한 단위로 디코더로 전송할 수 있다.In one embodiment, the encoder may determine the order of the MPM candidates in the MPM candidate list and signal the determined order to the decoder. For example, the decoder may receive a sequence of MPM candidate lists (i.e., MPM order) in units of a sequence, picture, slice, tile, coding tree unit (CTU) or CU (Coding Unit) from the encoder. That is, the encoder can calculate the degree of distortion in the same manner as in the above-described embodiment, and then transmit it to the decoder in combination with the optimum order. Alternatively, even when the MPM sequence determination method as in the above-described embodiment is not used, the encoder determines the order of the MPM based on the degree of distortion with respect to the original image by using various methods, To the decoder.
또한, 일 실시예에서, 영상 내에서 현재 처리 블록(또는 코딩 블록)의 위치에 따라 인코더와 디코더간 MPM 순서가 서로 미리 정해질 수도 있다. 예를 들어, 영상 내에서의 현재 블록의 좌표 또는 현재 블록이 포함된 특정 영역에 기초하여 MPM 순서가 결정될 수 있다. 또한, 영상의 좌표 정보 또는, 픽쳐, 슬라이스, 타일 등 현재 블록이 포함된 특정 영역에 따라 MPM 순서가 결정될 수도 있다. 또는, MPM의 순서는 영상, 슬라이스, 타일 내에서 블록의 위치에 따른 최적의 모드에 대한 통계를 기반으로 미리 설정될 수도 있다. 또는, 상술한 실시예에서와 같은 MPM 순서 결정 방법을 사용하지 않는 경우라도, 디코더는 다양한 여러 방법을 이용하여 인코더와 동일한 방법으로 영상 내에서 현재 코딩 블록의 좌표 또는 영역에 따라 MPM 순서를 결정할 수 있다.Also, in one embodiment, the MPM order between the encoder and the decoder may be predetermined based on the location of the current processing block (or coding block) in the image. For example, the MPM order can be determined based on the coordinates of the current block in the image or on the specific area containing the current block. Also, the MPM order may be determined according to the coordinate information of the image, or a specific area including a current block such as a picture, a slice, and a tile. Alternatively, the order of the MPMs may be preset based on statistics for the optimal mode depending on the location of the block within the image, slice, or tile. Alternatively, even when the MPM sequencing method as in the above embodiment is not used, the decoder can determine the MPM sequence according to the coordinates or the area of the current coded block in the image in the same manner as the encoder using various methods have.
도 17은 본 발명이 적용되는 비디오 코딩 시스템을 나타낸다.17 shows a video coding system to which the present invention is applied.
비디오 코딩 시스템은 소스 디바이스(source device) 및 수신 디바이스(receiving device)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다. The video coding system may include a source device and a receiving device. The source device may deliver the encoded video / image information or data in the form of a file or stream to a receiving device via a digital storage medium or network.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스(video source), 인코딩 장치(encoding apparatus), 전송부(transmitter)를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부(receiver), 디코딩 장치(decoding apparatus) 및 렌더러(renderer)를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다. The source device may include a video source, an encoding apparatus, and a transmitter. The receiving device may include a receiver, a decoding apparatus, and a renderer. The encoding apparatus may be referred to as a video / image encoding apparatus, and the decoding apparatus may be referred to as a video / image decoding apparatus. The transmitter may be included in the encoding device. The receiver may be included in the decoding apparatus. The renderer may include a display unit, and the display unit may be composed of a separate device or an external component.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.A video source can acquire video / image through capturing, compositing, or generating a video / image. The video source may include a video / video capture device and / or a video / video generation device. The video / video capture device may include, for example, one or more cameras, video / video archives including previously captured video / images, and the like. The video / image generation device may include, for example, a computer, tablet, smart phone, and the like (electronically) to generate video / images. For example, a virtual video / image may be generated through a computer or the like. In this case, the video / image capturing process may be replaced in the process of generating related data.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.The encoding device may encode the input video / image. The encoding apparatus can perform a series of procedures such as prediction, conversion, and quantization for compression and coding efficiency. The encoded data (encoded video / image information) can be output in the form of a bitstream.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.The transmitting unit may transmit the encoded video / image information or data output in the form of a bit stream to a receiving unit of the receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or a stream. The digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD and the like. The transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission over a broadcast / communication network. The receiving unit may extract the bitstream and transmit it to the decoding apparatus.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다. The decoding apparatus may perform a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding apparatus to decode the video / image.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.The renderer may render the decoded video / image. The rendered video / image can be displayed through the display unit.
도 18은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.FIG. 18 shows a structure of a contents streaming system as an embodiment to which the present invention is applied.
도 18을 살펴보면, 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, the content streaming system to which the present invention is applied may include an encoding server, a streaming server, a web server, a media repository, a user device, and a multimedia input device.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.The encoding server compresses content input from multimedia input devices such as a smart phone, a camera, and a camcorder into digital data to generate a bit stream and transmit the bit stream to the streaming server. As another example, when a multimedia input device such as a smart phone, a camera, a camcorder, or the like directly generates a bitstream, the encoding server may be omitted.
상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.The bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generating method to which the present invention is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in the process of transmitting or receiving the bitstream.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.The streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through the web server, and the web server serves as a medium for informing the user of what services are available. When a user requests a desired service to the web server, the web server delivers it to the streaming server, and the streaming server transmits the multimedia data to the user. At this time, the content streaming system may include a separate control server. In this case, the control server controls commands / responses among the devices in the content streaming system.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.The streaming server may receive content from a media repository and / or an encoding server. For example, when receiving the content from the encoding server, the content can be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server can store the bit stream for a predetermined time.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation device, a slate PC, Such as tablet PCs, ultrabooks, wearable devices (e.g., smartwatches, smart glass, HMDs (head mounted displays)), digital TVs, desktops Computers, and digital signage.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.Each of the servers in the content streaming system can be operated as a distributed server. In this case, data received at each server can be distributed.
상기 기술된 것과 같이, 본 발명에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다.As described above, the embodiments described in the present invention can be implemented and executed on a processor, a microprocessor, a controller, or a chip. For example, the functional units depicted in the figures may be implemented and implemented on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
또한, 본 발명이 적용되는 디코더 및 인코더는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.In addition, the decoder and encoder to which the present invention is applied can be applied to multimedia communication devices such as a multimedia broadcasting transmitting and receiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chatting device, (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices, and the like, which may be included in, for example, a storage medium, a camcorder, a video on demand (VoD) service provision device, an OTT video (Over the top video) And may be used to process video signals or data signals. For example, the OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet access TV, a home theater system, a smart phone, a tablet PC, a DVR (Digital Video Recorder)
또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.Further, the processing method to which the present invention is applied may be produced in the form of a computer-executed program, and may be stored in a computer-readable recording medium. The multimedia data having the data structure according to the present invention can also be stored in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored. The computer-readable recording medium may be, for example, a Blu-ray Disc (BD), a Universal Serial Bus (USB), a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM, a RAM, a CD- Data storage devices. In addition, the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). In addition, the bit stream generated by the encoding method can be stored in a computer-readable recording medium or transmitted over a wired or wireless communication network.
또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.Further, an embodiment of the present invention may be embodied as a computer program product by program code, and the program code may be executed in a computer according to an embodiment of the present invention. The program code may be stored on a carrier readable by a computer.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.The embodiments described above are those in which the elements and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each component or feature shall be considered optional unless otherwise expressly stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to construct embodiments of the present invention by combining some of the elements and / or features. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments. It is clear that the claims that are not expressly cited in the claims may be combined to form an embodiment or be included in a new claim by an amendment after the application.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of hardware implementation, an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above. The software code can be stored in memory and driven by the processor. The memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the essential characteristics thereof. Accordingly, the foregoing detailed description is to be considered in all respects illustrative and not restrictive. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. , Substitution or addition, or the like.

Claims (14)

  1. 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 부호화하는 방법에 있어서,A method for encoding an image based on an intra prediction mode,
    현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 생성하는 단계;Generating an MPM (Most Probable Mode) candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block;
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보 리스트에 포함되는 경우, 상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 부호화하는 단계;Encoding an MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM if the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list;
    상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계; 및Arranging the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; And
    상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 부호화하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.And encoding an MPM index indicating the intra-prediction mode in the aligned MPM candidate list.
  2. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는,Wherein the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises:
    상기 MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 상기 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 상기 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.A prediction block of the template region generated based on the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference samples of the template region and a prediction block of the template region generated based on the difference between the restoration blocks of the template region, And aligning the image.
  3. 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는,Wherein the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises:
    상기 차분값이 작은 순서대로 상기 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.And sorting the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
  4. 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 차분값은 절대 변환된 차분의 합(SATD: Sum of absolute transformed differences), 절대 차분의 합(SAD: Sum of absolute difference) 또는 제곱 오차의 합(SSE: Sum of squared error) 방식을 이용하여 계산되는, 영상 부호화 방법.The difference value is calculated using a sum of absolute transformed differences (SATD), a sum of absolute difference (SAD), or a sum of squared error (SSE) A video encoding method.
  5. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 템플릿 영역은 좌측 및 상측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.Wherein the template region is an area of a predetermined size adjacent to the left and the upper side.
  6. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5,
    영상을 분할하는 기본 단위를 나타내는 코딩 트리 유닛(Coding tree unit) 내에서 상기 현재 블록이 상기 코딩 트리 유닛의 상측 경계에 인접하여 위치하는 경우, 상기 템플릿 영역은 좌측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.When the current block is located adjacent to an upper boundary of the coding tree unit in a coding tree unit representing a basic unit for dividing an image, the template region is a region of a predetermined specific size adjacent to the left side Wherein the image encoding method comprises the steps of:
  7. 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 복호화하는 방법에 있어서,A method for decoding an image based on an intra prediction mode,
    현재 블록이 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 복호화하는 단계;Decoding an MPM flag indicating whether a current block is encoded using an MPM (Most Probable Mode);
    상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화된 경우, 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성하는 단계;Generating an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block when the current block is encoded using an MPM;
    상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계;Arranging the order of the MPM candidate list using a template region of the current block;
    상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 현재 블록의 인트라 예측에 적용되는 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 복호화하는 단계; 및Decoding an MPM index indicating a prediction mode applied to intraprediction of the current block in the aligned MPM candidate list; And
    상기 MPM 인덱스에 의해 특정되는 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.And generating a prediction block of the current block based on a prediction mode specified by the MPM index.
  8. 제7 항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는,Wherein the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises:
    상기 MPM 후보 리스트에 포함된 인트라 예측 모드 및 상기 템플릿 영역의 주변 참조 샘플에 기초하여 생성된 상기 템플릿 영역의 예측 블록과, 상기 템플릿 영역의 복원 블록간 차분값에 기초하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.A prediction block of the template region generated based on the intra prediction mode included in the MPM candidate list and the surrounding reference samples of the template region and a prediction block of the template region generated based on the difference between the restoration blocks of the template region, And aligning the image.
  9. 제8 항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 단계는,Wherein the step of arranging the order of the MPM candidate list comprises:
    상기 차분값이 작은 순서대로 상기 MPM 후보 리스트에 포함된 후보를 오름차순으로 정렬하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.And sorting the candidates included in the MPM candidate list in ascending order of the difference value.
  10. 제8 항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 차분값은 절대 변환된 차분의 합(SATD: Sum of absolute transformed differences), 절대 차분의 합(SAD: Sum of absolute difference) 또는 제곱 오차의 합(SSE: Sum of squared error) 방식을 이용하여 계산되는, 영상 복호화 방법.The difference value is calculated using a sum of absolute transformed differences (SATD), a sum of absolute difference (SAD), or a sum of squared error (SSE) / RTI >
  11. 제7 항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 템플릿 영역은 좌측 및 상측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.Wherein the template region is an area of a predetermined size adjacent to the left and upper sides.
  12. 제11 항에 있어서,12. The method of claim 11,
    영상을 분할하는 기본 단위를 나타내는 코딩 트리 유닛(Coding tree unit) 내에서 상기 현재 블록이 상기 코딩 트리 유닛의 상측 경계에 인접하여 위치하는 경우, 상기 템플릿 영역은 좌측에 인접한 미리 설정된 특정 크기의 영역인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.When the current block is located adjacent to an upper boundary of the coding tree unit in a coding tree unit representing a basic unit for dividing an image, the template region is a region of a predetermined specific size adjacent to the left side And decodes the decoded image.
  13. 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 부호화하는 장치에 있어서,An apparatus for encoding an image based on an intra prediction mode, the apparatus comprising:
    현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM(Most Probable Mode) 후보 리스트를 생성하는 MPM 후보 리스트 생성부;An MPM candidate list generation unit for generating an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block;
    상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 후보 리스트에 포함되는 경우, 상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 부호화하는 MPM 플래그 부호화부;An MPM flag encoding unit for encoding an MPM flag indicating whether the current block is encoded using the MPM when the intra prediction mode of the current block is included in the MPM candidate list;
    상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 MPM 후보 리스트 정렬부; 및An MPM candidate list sorting unit for sorting the order of the MPM candidate list using a template region of the current block; And
    상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 인트라 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 부호화하는 MPM 인덱스 부호화부를 포함하는, 영상 부호화 장치.And an MPM index encoding unit for encoding an MPM index indicating the intra-prediction mode in the aligned MPM candidate list.
  14. 인트라 예측(intra prediction) 모드 기반으로 영상을 복호화하는 장치에 있어서,An apparatus for decoding an image based on an intra prediction mode, the apparatus comprising:
    현재 블록이 MPM(Most Probable Mode)을 이용하여 부호화되었는지 여부를 나타내는 MPM 플래그를 복호화하는 MPM 플래그 복호화부;An MPM flag decoding unit for decoding an MPM flag indicating whether a current block is encoded using an MPM (Most Probable Mode);
    상기 현재 블록이 MPM을 이용하여 부호화된 경우, 상기 현재 블록에 이웃하는 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여 MPM 후보 리스트를 생성하는 MPM 후보 리스트 생성부;An MPM candidate list generation unit for generating an MPM candidate list based on an intra prediction mode of a block neighboring the current block when the current block is encoded using the MPM;
    상기 현재 블록의 템플릿(template) 영역을 이용하여 상기 MPM 후보 리스트의 순서를 정렬하는 MPM 후보 리스트 정렬부;An MPM candidate list sorting unit for sorting the order of the MPM candidate list using a template region of the current block;
    상기 정렬된 MPM 후보 리스트 내에서 상기 현재 블록의 인트라 예측에 적용되는 예측 모드를 지시하는 MPM 인덱스(index)를 복호화하는 MPM 인덱스 복호화부; 및An MPM index decoding unit for decoding an MPM index indicating a prediction mode to be applied to intraprediction of the current block in the aligned MPM candidate list; And
    상기 MPM 인덱스에 의해 특정되는 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 예측 블록 생성부를 포함하는, 영상 복호화 장치.And a prediction block generator for generating a prediction block of the current block based on a prediction mode specified by the MPM index.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4207758A1 (en) * 2022-01-04 2023-07-05 FG Innovation Company Limited Device and method for decoding video data
WO2024007158A1 (en) * 2022-07-05 2024-01-11 Oppo广东移动通信有限公司 Candidate list construction method, video coding and decoding method, apparatus and system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140008503A (en) * 2012-07-10 2014-01-21 한국전자통신연구원 Method and apparatus for image encoding/decoding
US20160127725A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 Ecole De Technologie Superieure Method and system for fast mode decision for high efficiency video coding
WO2017105097A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 삼성전자 주식회사 Video decoding method and video decoding apparatus using merge candidate list
KR20170100211A (en) * 2016-02-25 2017-09-04 주식회사 케이티 Methdo and apparatus for processing a video signal
WO2017188652A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Method and device for encoding/decoding image

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140008503A (en) * 2012-07-10 2014-01-21 한국전자통신연구원 Method and apparatus for image encoding/decoding
US20160127725A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 Ecole De Technologie Superieure Method and system for fast mode decision for high efficiency video coding
WO2017105097A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 삼성전자 주식회사 Video decoding method and video decoding apparatus using merge candidate list
KR20170100211A (en) * 2016-02-25 2017-09-04 주식회사 케이티 Methdo and apparatus for processing a video signal
WO2017188652A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Method and device for encoding/decoding image

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4207758A1 (en) * 2022-01-04 2023-07-05 FG Innovation Company Limited Device and method for decoding video data
WO2024007158A1 (en) * 2022-07-05 2024-01-11 Oppo广东移动通信有限公司 Candidate list construction method, video coding and decoding method, apparatus and system

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