WO2019117640A1 - 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

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

Info

Publication number
WO2019117640A1
WO2019117640A1 PCT/KR2018/015818 KR2018015818W WO2019117640A1 WO 2019117640 A1 WO2019117640 A1 WO 2019117640A1 KR 2018015818 W KR2018015818 W KR 2018015818W WO 2019117640 A1 WO2019117640 A1 WO 2019117640A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current block
block
prediction
motion vector
deriving
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/015818
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이재호
김승환
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to KR1020237012639A priority Critical patent/KR102638336B1/ko
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to CN201880085985.9A priority patent/CN111630859B/zh
Priority to MX2020006250A priority patent/MX2020006250A/es
Priority to EP18888849.9A priority patent/EP3713236A4/en
Priority to KR1020247005201A priority patent/KR20240025058A/ko
Priority to KR1020207016731A priority patent/KR102305966B1/ko
Priority to JP2020532599A priority patent/JP7366901B2/ja
Priority to KR1020227021524A priority patent/KR102523002B1/ko
Priority to US16/772,645 priority patent/US11647221B2/en
Priority to KR1020217030250A priority patent/KR102414180B1/ko
Publication of WO2019117640A1 publication Critical patent/WO2019117640A1/ko
Priority to US18/128,757 priority patent/US12022109B2/en
Priority to JP2023115243A priority patent/JP2023134651A/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513—Processing of motion vectors
    • H04N19/517—Processing of motion vectors by encoding
    • H04N19/52—Processing of motion vectors by encoding by predictive encoding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/577—Motion compensation with bidirectional frame interpolation, i.e. using B-pictures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105—Selection 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/119—Adaptive subdivision aspects, e.g. subdivision of a picture into rectangular or non-rectangular coding blocks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/132—Sampling, masking or truncation of coding units, e.g. adaptive resampling, frame skipping, frame interpolation or high-frequency transform coefficient masking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139—Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H04N19/463—Embedding additional information in the video signal during the compression process by compressing encoding parameters before transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513—Processing of motion vectors

Definitions

  • the present invention relates to a video coding technique, and more particularly, to a video decoding method and apparatus according to inter prediction in a video coding system.
  • HD high definition
  • UHD ultra high definition
  • the present invention provides a method and apparatus for enhancing video coding efficiency.
  • the present invention provides a method and apparatus for enhancing inter prediction efficiency.
  • Another aspect of the present invention is to provide a method and apparatus for deriving a refine motion vector for each subblock by applying BIO prediction.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus includes deriving a reference picture list 0 (L0) and a reference picture list 1 (L1), deriving two motion vectors (MV) for the current block, MVL0 and MVL1 related to L1; determining whether a bi-prediction optical-flow (BIO) prediction for deriving a refine motion vector on a sub-block basis is applied to the current block; , Deriving the refine motion vector for a sub-block of the current block based on the MVL0 and the MVL1, and deriving a prediction sample based on the refine motion vector, do.
  • L0 reference picture list 0
  • L1 reference picture list 1
  • BIO bi-prediction optical-flow
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus includes an entropy decoding unit that obtains information on inter prediction of a current block through a bitstream, and an entropy decoding unit that derives a reference picture list 0 (L0) and a reference picture list 1 (L1)
  • the two MVs include MVL0 for L0 and MVL1 for L1, and a bi-prediction optical-flow (BIO) for deriving a refine motion vector in units of sub-blocks.
  • BIO bi-prediction optical-flow
  • Prediction is applied to the current block, derives the refine motion vector for a sub-block of the current block based on the MVL0 and the MVL1 when the BIO prediction is applied to the current block, And a prediction unit for deriving a prediction sample based on the motion vector.
  • a video encoding method performed by an encoding apparatus.
  • the method includes deriving a reference picture list 0 (L0) and a reference picture list 1 (L1), deriving two motion vectors (MV) for the current block, MVL0 and MVL1 related to L1; determining whether a bi-prediction optical-flow (BIO) prediction for deriving a refine motion vector on a sub-block basis is applied to the current block; Deriving the refine motion vector for a sub-block of the current block based on the MVL0 and the MVL1, deriving a prediction sample based on the refine motion vector; And entropy encoding the information on the inter prediction of the current block.
  • BIO bi-prediction optical-flow
  • a video encoding apparatus derives a reference picture list L0 and a reference picture list L1 so as to derive two motion vectors MV for the current block, Predictive optical-flow (BIO) prediction that derives MVL0 and MVL1 for L1 and derives a refine motion vector for each subblock is applied to the current block, and the BIO prediction is applied to the current block A prediction unit for deriving the refine motion vector for a sub-block of the current block based on the MVL0 and the MVL1 and deriving a prediction sample based on the refine motion vector, And an entropy encoding unit for entropy encoding the information on the entropy encoding unit.
  • BIO Predictive optical-flow
  • the present invention it is possible to reduce the computational complexity of the inter prediction using the refine motion vector derived by the sub-block unit by determining whether the current block is subjected to the BIO prediction, thereby improving the overall coding efficiency.
  • the present invention it is possible to reduce the computational complexity of inter prediction using refine motion vectors derived in units of sub-blocks by determining whether BIO prediction is applied based on the mode of the FRUC, thereby improving the overall coding efficiency.
  • FIG. 1 is a view for schematically explaining a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 illustratively shows the pairwise predicted motion vectors assuming that the BCC and the object are moving at a constant speed for a short time.
  • FIG. 4 shows an example in which sample-based BIO prediction and block-based BIO prediction are performed.
  • FIG. 5 shows an example of determining whether to apply the BIO prediction based on the size of the current block.
  • FIG. 6 exemplarily shows an example of deriving motion information through the BM method.
  • FIG. 7 exemplarily shows an example of deriving motion information through the TM method.
  • 8A and 8B show an example of an encoding process and a decoding process performed on the FRUC.
  • 9A to 9B show an example of encoding / decoding a current block to which FRUC and / or BIO is applied.
  • FIG. 10 schematically shows a method of encoding an image by the encoding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 11 schematically shows an encoding apparatus for performing a video encoding method according to the present invention.
  • FIG. 12 schematically shows a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 13 schematically shows a decoding apparatus for performing an image decoding method according to the present invention.
  • the present invention relates to video / video coding.
  • the method / embodiment disclosed herein may be applied to a method disclosed in the versatile video coding (VVC) standard or the next generation video / image coding standard.
  • VVC versatile video coding
  • a picture generally refers to a unit that represents one image in a specific time zone
  • a slice is a unit that constitutes a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and pictures and slices may be used in combination if necessary.
  • a pixel or a pel may mean a minimum unit of a picture (or image). Also, a 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or pixel value and may only represent a pixel / pixel value of a luma component or only a pixel / pixel value of a chroma component.
  • a unit represents a basic unit of image processing.
  • a unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the area.
  • the unit may be used in combination with terms such as a block or an area in some cases.
  • an MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • FIG. 1 is a view for schematically explaining a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • the video encoding apparatus 100 includes a picture dividing unit 105, a predicting unit 110, a residual processing unit 120, an entropy encoding unit 130, an adding unit 140, a filter unit 150 And a memory 160.
  • the residual processing unit 120 may include a subtracting unit 121, a transforming unit 122, a quantizing unit 123, a reordering unit 124, an inverse quantizing unit 125 and an inverse transforming unit 126.
  • the picture dividing unit 105 may divide the inputted picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively partitioned according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure from the largest coding unit (LCU).
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of deeper depth based on a quadtree structure and / or a binary tree structure.
  • the quadtree structure is applied first and the binary tree structure can be applied later.
  • a binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention can be performed based on the final coding unit which is not further divided.
  • the maximum coding unit may be directly used as the final coding unit based on the coding efficiency or the like depending on the image characteristics, or the coding unit may be recursively divided into lower-depth coding units Lt; / RTI > may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, conversion, and restoration, which will be described later.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depth along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be directly used as the final coding unit based on the coding efficiency or the like depending on the image characteristics, or the coding unit may be recursively divided into lower-depth coding units Lt; / RTI > may be used as the final coding unit.
  • SCU smallest coding unit
  • the coding unit can not be divided into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the term " final coding unit " means a coding unit on which the prediction unit or the conversion unit is partitioned or divided.
  • a prediction unit is a unit that is partitioned from a coding unit, and may be a unit of sample prediction. At this time, the prediction unit may be divided into sub-blocks.
  • the conversion unit may be divided along the quad-tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a conversion coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the conversion factor.
  • the coding unit may be referred to as a coding block (CB)
  • the prediction unit may be referred to as a prediction block (PB)
  • the conversion unit may be referred to as a transform block (TB).
  • the prediction block or prediction unit may refer to a specific area in the form of a block in a picture and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or transform unit may refer to a specific region in the form of a block within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 may perform a prediction on a current block to be processed (hereinafter, referred to as a current block), and may generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed in the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. For example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of CU.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for a current block based on a reference sample outside the current block in a picture to which the current block belongs (hereinafter referred to as a current picture). At this time, the prediction unit 110 may derive a prediction sample based on (i) an average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, (ii) The prediction sample may be derived based on a reference sample existing in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. (i) may be referred to as a non-directional mode or a non-angle mode, and (ii) may be referred to as a directional mode or an angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planar mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine a prediction mode applied to a current block using a prediction mode applied to a neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for a current block based on a sample specified by a motion vector on a reference picture.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for a current block by applying one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode.
  • the prediction unit 110 can use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • difference residual between the predicted sample and the original sample is not transmitted unlike the merge mode.
  • MVP mode a motion vector of a current block can be derived by using a motion vector of a neighboring block as a motion vector predictor to use as a motion vector predictor of a current block.
  • a neighboring block may include a spatial neighboring block existing in a current picture and a temporal neighboring block existing in a reference picture.
  • the reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be (entropy) encoded and output in the form of a bit stream.
  • the highest picture on the reference picture list may be used as a reference picture.
  • the reference pictures included in the picture order count can be sorted on the basis of the picture order count (POC) difference between the current picture and the corresponding reference picture.
  • POC picture order count
  • the POC corresponds to the display order of the pictures and can be distinguished from the coding order.
  • the subtraction unit 121 generates residual samples that are the difference between the original sample and the predicted sample. When the skip mode is applied, a residual sample may not be generated as described above.
  • the transforming unit 122 transforms the residual samples on a transform block basis to generate a transform coefficient.
  • the transforming unit 122 can perform the transform according to the size of the transform block and a prediction mode applied to the coding block or the prediction block spatially overlapping the transform block. For example, if intraprediction is applied to the coding block or the prediction block that overlaps the transform block and the transform block is a 4 ⁇ 4 residue array, the residual sample is transformed into a discrete sine transform (DST) In other cases, the residual samples can be converted using a DCT (Discrete Cosine Transform) conversion kernel.
  • DST discrete sine transform
  • the quantization unit 123 may quantize the transform coefficients to generate quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 124 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 124 may rearrange the block-shaped quantized transform coefficients into a one-dimensional vector form through a scanning method of coefficients.
  • the reordering unit 124 may be a part of the quantization unit 123, although the reordering unit 124 is described as an alternative configuration.
  • the entropy encoding unit 130 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, an encoding method such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC)
  • CAVLC context-adaptive variable length coding
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the entropy encoding unit 130 may encode the information necessary for video restoration (such as the value of a syntax element) together with the quantized transform coefficient or separately.
  • the entropy encoded information may be transmitted or stored in units of NAL (network abstraction layer) units in the form of a bit stream.
  • NAL network abstraction layer
  • the inverse quantization unit 125 inversely quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 123 and the inverse transformation unit 126 inversely quantizes the inversely quantized values in the inverse quantization unit 125, .
  • the adder 140 combines the residual sample and the predicted sample to reconstruct the picture.
  • the residual samples and the prediction samples are added in units of blocks so that a reconstruction block can be generated.
  • the adding unit 140 may be a part of the predicting unit 110, Meanwhile, the addition unit 140 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the filter unit 150 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offsets, artifacts in the block boundary in the reconstructed picture or distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset can be applied on a sample-by-sample basis and can be applied after the process of deblocking filtering is complete.
  • the filter unit 150 may apply an ALF (Adaptive Loop Filter) to the restored picture.
  • the ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • the memory 160 may store restored pictures (decoded pictures) or information necessary for encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture whose filtering procedure has been completed by the filter unit 150.
  • the stored restored picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction. At this time, the pictures used for inter prediction can be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • the video decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, a residual processing unit 220, a predicting unit 230, an adding unit 240, a filter unit 250, and a memory 260 .
  • the residual processing unit 220 may include a rearrangement unit 221, an inverse quantization unit 222, and an inverse transformation unit 223.
  • the video decoding apparatus 200 can restore video in response to a process in which video information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 can perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit and, in another example, a coding unit, a prediction unit or a conversion unit.
  • the coding unit may be partitioned along the quad tree structure and / or the binary tree structure from the maximum coding unit.
  • a prediction unit and a conversion unit may be further used as the case may be, in which case the prediction block is a block derived or partitioned from the coding unit and may be a unit of sample prediction. At this time, the prediction unit may be divided into sub-blocks.
  • the conversion unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit and may be a unit that derives the conversion factor or a unit that derives the residual signal from the conversion factor.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream and output information necessary for video restoration or picture restoration. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and calculates a value of a syntax element necessary for video restoration, a quantized value Lt; / RTI >
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC
  • the CABAC entropy decoding method includes receiving a bean corresponding to each syntax element in a bitstream, decoding decoding target information of the decoding target syntax element, decoding information of a surrounding and decoding target block, or information of a symbol / A context model is determined and an occurrence probability of a bin is predicted according to the determined context model to perform arithmetic decoding of the bean to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element have.
  • the CABAC entropy decoding method can update the context model using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bean after determining the context model.
  • the residual value i.e., the quantized transform coefficient, which is entropy-decoded in the entropy decoding unit 210, 221).
  • the reordering unit 221 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block form.
  • the reordering unit 221 may perform reordering in response to the coefficient scanning performed in the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 221 may be a part of the inverse quantization unit 222, although the rearrangement unit 221 has been described as an alternative configuration.
  • the inverse quantization unit 222 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameters, and output the transform coefficients. At this time, the information for deriving the quantization parameter may be signaled from the encoding device.
  • the inverse transform unit 223 may invert the transform coefficients to derive the residual samples.
  • the prediction unit 230 may predict a current block and may generate a predicted block including prediction samples of the current block.
  • the unit of prediction performed in the prediction unit 230 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 230 may determine whether intra prediction or inter prediction is to be applied based on the prediction information.
  • a unit for determining whether to apply intra prediction or inter prediction may differ from a unit for generating a prediction sample.
  • units for generating prediction samples in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether inter prediction or intra prediction is to be applied can be determined in units of CU.
  • the prediction mode may be determined in units of PU to generate prediction samples.
  • a prediction mode may be determined in units of PU, and prediction samples may be generated in units of TU.
  • the prediction unit 230 may derive a prediction sample for the current block based on the surrounding reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 230 may apply a directional mode or a non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block to derive a prediction sample for the current block.
  • a prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 230 may derive a prediction sample for a current block based on a sample specified on a reference picture by a motion vector on a reference picture.
  • the prediction unit 230 may derive a prediction sample for a current block by applying a skip mode, a merge mode, or an MVP mode.
  • motion information necessary for inter-prediction of a current block provided in the video encoding apparatus for example, information on a motion vector, a reference picture index, and the like may be acquired or derived based on the prediction information
  • motion information of a neighboring block can be used as motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 230 may construct a merge candidate list using the motion information of the available neighboring blocks and use the information indicated by the merge index on the merge candidate list as the motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of temporal neighboring blocks is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list can be used as a reference picture.
  • the difference between the predicted sample and the original sample is not transmitted.
  • a motion vector of a current block can be derived using a motion vector of a neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated using a motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block that is a temporally neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected in the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the prediction information may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from the candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the predicting unit 230 can derive the motion vector of the current block using the merge index.
  • a motion vector predictor candidate list is generated by using a motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block which is a temporally neighboring block . That is, the motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and / or the motion vector corresponding to the neighboring block Col may be used as a motion vector candidate.
  • the information on the prediction may include a predicted motion vector index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list.
  • the predicting unit 230 can use the motion vector index to select a predictive motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list.
  • the predicting unit of the encoding apparatus can obtain the motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and can output it as a bit stream. That is, MVD can be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the predicting unit 230 may obtain the motion vector difference included in the information on the prediction, and derive the motion vector of the current block through addition of the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit may also acquire or derive a reference picture index or the like indicating the reference picture from the information on the prediction.
  • the adder 240 may add a residual sample and a prediction sample to reconstruct a current block or a current picture.
  • the adder 240 may add the residual samples and the prediction samples on a block-by-block basis to reconstruct the current picture.
  • the adder 240 has been described as an alternative configuration, but the adder 240 may be a part of the predictor 230.
  • the addition unit 240 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the filter unit 250 may apply deblocking filtered sample adaptive offsets, and / or ALFs, to the reconstructed pictures.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample-by-sample basis and may be applied after deblocking filtering.
  • the ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offsets.
  • the memory 260 may store restored pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture whose filtering procedure has been completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • the pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the restored picture according to the output order.
  • one or two reference picture lists may be used for inter prediction of the current block. That is, the reference picture list 0 or the reference picture list 1 can be used for inter prediction of the current block, or both the reference picture list 0 and the reference picture list 1 can be configured.
  • the slice type of the slice including the current block is B (B slice)
  • at least one of the two reference picture lists can be used
  • the slice type of the slice including the current block is P (P slice )
  • Only the reference picture list 0 may be used.
  • the reference picture list 0 may be called L0 (List 0)
  • the reference picture list 1 may be called L1 (List 1).
  • the motion information for inter prediction may be bi-predictive motion information or single-predictive motion information.
  • the motion information for the current block may be derived based on the neighboring blocks of the current block.
  • the bipolite prediction motion information may include an L0 reference picture index, an L0 motion vector (L0 motion information), an L1 reference picture index, and an L1 motion vector (L1 motion information) An index and an L0 motion vector (L0 motion information), or an L1 reference picture index and an L1 motion vector (L1 motion information).
  • L0 denotes a reference picture list L0 (List 0)
  • L1 denotes a reference picture list L1 (List 1).
  • Inter prediction based on the L0 motion information may be referred to as LO prediction.
  • Inter prediction based on the L1 motion information may be referred to as L1 prediction.
  • the L0 motion information and the L1 motion information that is, The inter prediction that is performed based on the prediction motion information may be called bi-prediction.
  • a separate motion vector may be used for each of the L0 prediction and the L1 prediction. That is, for example, the L0 motion vector (L0, MVL0) for L0 prediction with respect to the current block and the L1 motion vector (L1, MVL1) for L1 prediction can be separately derived.
  • a predicted sample of the current block can be derived through a weighted sum of a first predictor and a second predictor obtained from a reconstructed sample of the second reference region.
  • the weighted sum may be performed based on a first temporal distance between the current picture and the first reference picture and a second temporal distance between the current picture and the second reference picture.
  • the time distance may indicate a POC (picture order count) difference.
  • the difference between the POC value of the current picture and the POC value of the L0 reference picture may be the first time distance
  • the difference between the POC value of the current picture and the POC value of the L1 reference picture may be the second time It can be distance
  • a sample unit motion vector or a block unit motion vector can be obtained based on MVL0 and MVL1 for the current block and the first and second pre-dictors, Through this, it is possible to derive a prediction sample with improved prediction performance.
  • This may be referred to as a Bi-prediction Optical flow (BIO) prediction and may be referred to as a refine prediction sample or a BIO prediction sample by distinguishing the prediction sample from existing prediction samples.
  • the sample unit motion vector or the block unit motion vector may be referred to as a refine motion vector or a BIO motion vector.
  • the size of the target block from which the block-based motion vector is derived may be set to BwxBh.
  • the size of the target block may be preset to 4x4.
  • the refine motion vectors for the 4x4 target blocks included in the current block may be derived.
  • the target block of the current block may be referred to as a sub-block of the current block.
  • the refine motion vector and refine prediction sample can be derived, for example, by the following method.
  • I (x, y, t) represents the sample value at the (x, y) sample position and time t, and represents the amount of change.
  • the right term of Equation (1) can be expressed as a first-order expression of a Taylor series, as follows.
  • Equation (2) is divided by t and summarized as follows.
  • V x ? X /? T and V y is? Y /? T.
  • the equation includes two unknowns (spatial derivative of motion and signal). Therefore, a spatial derivative is required for motion analysis.
  • the OF (optical flow) characteristic can be used to acquire refined motion vectors and reference sample values in units of samples (pixels) or in specific blocks without transferring additional motion vectors.
  • MVL0 and MVL1 can be represented by symmetric values of the same magnitude.
  • the magnitudes of the x components of MVL0 and MVL1 may be the same and the signs may be different from each other
  • the magnitudes of the y components of MVL0 and MVL1 may be the same and the signs may be different from each other.
  • the x component and the y component of the MVL0 are Vx and Vy, respectively
  • the x component and the y component of the MVL1 may be -Vx and -Vy, respectively.
  • FIG. 3 illustratively shows the pairwise predicted motion vectors assuming that the BCC and the object are moving at a constant speed for a short time.
  • MVL0 is set to a first reference picture , 310
  • MVL1 denotes a motion vector indicating a second reference block in a second reference picture (Reference 1, 320) corresponding to the current block.
  • the first reference picture may be one of the reference pictures included in the L0
  • the second reference picture may be one of the reference pictures included in the L1.
  • the representative position of each block may be the top-left sample position of each block.
  • the MVL0 and the MVL1 may be expressed as symmetric values.
  • the first reference sample value of the position 311 according to the MVL0 and the second reference sample value of the position 321 according to the MVL1 can be derived based on the current sample block 301 in the current block.
  • the first reference sample value may be referred to as a first predictor or an L0 predicter
  • the second reference sample value may be referred to as a second predicter or an L1 predicter.
  • the difference between the first reference sample value and the second reference sample value can be summarized as the following equation.
  • sample value i.e., the first reference sample value
  • reference 0, 310 the sample position 311 of the first reference picture
  • second reference sample value the sample position 321 of the second reference picture
  • Equation (5) can be substituted into the Equation (4) and expressed as Equation (6).
  • I (0) [i, j] is L0 reference sample value
  • I (1) [i, j] is L1 reference sample value
  • I x (k) [i, j] is L1 reference sample value
  • I y (k) [i, j] represent the x-axis and y-axis variation, that is, the gradient.
  • Is a partial value of the x-axis and y-axis at the position [i, j] of the first reference picture (Reference 0, 310) in L0
  • I are partial values of the x-axis and y-axis at the position [i, j] of the second reference pictures (Reference 1, 320) in L1.
  • the partial derivative value may be referred to as a gradient.
  • the gradients can be expressed by the following equation (7) based on an interpolation filter.
  • the position and / or unit in which the filter coefficient of the interpolation filter is allocated may be referred to as a filter tap.
  • the filter coefficients of the interpolation filter may be assigned in fractional sample units.
  • 2M is the number of filter taps of the interpolation filter, , Are the x component of the motion vector, the fractional part of the y component, , Respectively ,
  • the filter coefficient of the n-th filter tap Represents a restored sample value at the position [i + n, j] after the pair prediction, that is, a reference sample value at the position [i + n, j] of the reference picture.
  • the value of the fractional part of the x component and / or y component of the motion vector may be one of 0, 1/4, 2/4, and 3/4.
  • the filter tap coefficients of the interpolation filter for the fractional part of the x component, y component of the motion vector may be defined as shown in the following table .
  • P (0) [i ', j'] and P (1) [i ', j'] represent the L0 predicter and the L1 predicter, respectively.
  • the P (0) [i ', j'] and P (1) [i ', j'] correspond to I 0 [i ', j'] and I 1 [i ', j'], respectively.
  • V x , V y The following is the summary of the partial differentiation.
  • Equation 9 Equation 9
  • Equation 10 Equation 10
  • Vx and Vy are summarized as follows based on Equations (10) and (11).
  • Vx and Vy can be summarized as follows.
  • the refined predictor for the target sample that is, the refined prediction sample
  • Vx and Vy the refined predictor for the target sample
  • a refine motion vector and a refine prediction sample on a sample basis can be obtained.
  • P represents a refine prediction sample for the target sample
  • Vx and Vy represent an x component and a y component of a refine motion vector for the target sample, respectively.
  • the above method is a method in which two motion vectors having the same size and symmetric (i.e., MVL0 and MVL1) are assumed to be constant motion.
  • the refine prediction sample derivation method described above assumes that the first time distance between the current picture and the first reference picture associated with the MVL0 and the second time distance between the current picture and the second reference picture associated with the MVL1 are equal It can be one way.
  • the difference between the POC value of the current picture and the POC value of the first reference picture can be the first time distance and the difference between the POC value of the second reference picture and the POC value of the second reference picture is It may be a second time distance.
  • a method for deriving the refined prediction samples considering the two motion vectors having a constant motion when the first time distance and the second time distance are not equal may be described later.
  • equation (14) may be rewritten as follows, reflecting the fact that the first time distance and the second time distance have different values.
  • P (1 ) is a first free dikteo, second free dikteo, I x (0), I y (0) for the current sample, respectively for the aimed-at sample
  • the x component, y component,? 0 of the refine motion vector for the first motion vector represents the first time distance
  • ? 1 represents the second time distance.
  • the first time distance and the second time distance may represent the distance between the current picture (or current frame) and the reference picture (or reference frame).
  • the first time distance and the second time distance may be derived based on the following equation.
  • POC (current) is a POC (picture order count) value of the current picture
  • POC (Ref0) is a POC value of the first reference picture
  • POC (Ref1) is a POC value of the second reference picture.
  • Equation (13) In order to reduce computation complexity in the method of deriving the refined prediction samples, the above Equation (13) can be approximated and used.
  • Equation approximating Equation (13) can be derived as follows.
  • Equation (13) The following equation can be derived by dividing s5 by the numerator and denominator of Vx in Equation (13).
  • Equation (17) can be expressed by the following equation.
  • Vy can be derived based on the following equation.
  • Vy is summarized as follows based on Equation (19).
  • the computational complexities for deriving the Vx and Vy can be lowered based on Equations (18) and (20), thereby reducing the overall computational complexity of the method for deriving the refined prediction samples.
  • BIO prediction for deriving a refine motion vector on a sample basis may be applied as described above, but a BIO prediction for deriving a refine motion vector on a block basis may be proposed.
  • BIO prediction that performs refinement on a block basis can reduce the computational complexity compared to BIO prediction that performs refinement on a sample basis.
  • the predicter can be refined in block units of 4x4 size.
  • a gradient map may be generated for each sample as described above, an offset for each sample is derived, and based on Equation (14)
  • the refinement prediction sample can be derived by adding the offset to the predictor for each sample.
  • an offset in a target block having a size of 4x4 can be derived, and a target sample The same offset can be added to the pre-dictators. That is, the same refine motion vector may be applied to the target block.
  • FIG. 4 shows an example in which sample-based BIO prediction and block-based BIO prediction are performed.
  • the size of the target block on which the refinement is performed is pre-set to BwHBh (for example, 4x4)
  • the x, y, and time axis gradient maps of the sample values can be derived.
  • an offset for a target sample included in the target block may be derived based on the gradient map for the target block.
  • An offset of the target block unit may be derived based on a BwxBh kernel and a refine prediction sample for the target sample may be derived by adding the offset to a predicter for the target sample.
  • the block-based refine motion vector may be derived based on the gradients of the target samples included in the target block of the current block (i.e., the gradient map of the target block).
  • the block-based refine motion vector may be derived as a target block of the current block, and the block-based refine motion vector may be referred to as a refine motion vector for the current block of the current block.
  • a sum of s n of target samples included in a target block of the current block may be derived as s n of the target block.
  • S n for the target block may be denoted by s n, b k .
  • s 1, b k s 2, b k s 3, b k , s 4, b k s 5, b k s 6, and b k for the target block can be derived as the following equation.
  • a refined motion vector for the current block can be derived based on the place of insertion of s n (s n, bk >> n) in Equation 13 or Equation 18 and Equation 20 above equation .
  • the block movement vector is in the size of the 4x4 current block is derived
  • the above-mentioned equation (13) in place of s n (s n, bk >> 16) to the one based on Equation insert the current block Lt; / RTI > can be derived.
  • the block-based refine motion vector may be derived based on the following equation.
  • the block-based refine motion vector may be derived based on an approximated mathematical expression. That is, a refined motion vector for the current block can be derived based on the place of insertion of s n (s n, bk >> n) in Equation 18 and Equation 20 above equation. If the size of the target block is 4x4, the block-based refine motion vector may be derived based on the following equation.
  • a refine prediction sample for the target sample can be derived by replacing V x in Equation (14) with V x, bk and replacing V y with V y, bk .
  • the present invention proposes a method of adaptively applying the BIO prediction based on a specific condition of a current block. Accordingly, the coding efficiency can be improved by optimizing the inter prediction for applying the BIO prediction, particularly the block-based BIO prediction.
  • whether to apply the BIO prediction described above can be determined based on the size of the current block. For example, when the size of the current block is WxH, whether to apply the prediction may be determined based on the size of the current block and a preset threshold value.
  • the threshold value for the width and the width of the current block is the same and the threshold value for the height and height of the current block is equal, it may be determined that the BIO prediction is not applied to the current block .
  • the size WxH of the current block is smaller than the predetermined minimum size NxM, it may be determined that the BIO prediction is not applied to the current block.
  • the number of samples of the current block is smaller than a predetermined threshold value, it may be determined that the BIO prediction is not applied to the current block.
  • the BIO prediction may not be applied to the current block.
  • FIG. 5 shows an example of determining whether to apply the BIO prediction based on the size of the current block.
  • the encoding apparatus / decoding apparatus may derive a motion vector for the current block (S500).
  • the motion vector may include MVL0 and MVL1.
  • the encoding apparatus / decoding apparatus may determine whether the size of the current block is 4x4 (S510). If the size of the current block is 4x4, the BIO prediction for the current block may not be performed. In this case, inter prediction of the current block may be performed based on the derived motion vector.
  • the encoding / decoding device may perform block-based BIO prediction on the current block (S520).
  • the size of the target block from which the block-based motion vector is derived may be 4x4. That is, the encoding device / decoding device can derive a refine motion vector for a target block of 4x4 size included in the current block, and based on the refine motion vector, a target sample included in the target block of the current block Lt; / RTI > can be derived.
  • FRUC Full Rate Up-Conversion
  • BIO prediction may be performed based on the motion information derived through the FRUC.
  • the FRUC may be referred to as PMMVD (Pattern Matched Motion Vector Derivation).
  • PMMVD Pattern Matched Motion Vector Derivation
  • the FRUC is a method of deriving motion information through a template matching (TM) method or a BM (bilateral matching) method, assuming that an object moves at a constant speed within the image and that there is no change in the pixel value I can show the plan. Specifically, it can be explained as follows.
  • FIG. 6 exemplarily shows an example of deriving motion information through the BM method.
  • MVL0 and MVL1 for the current block are sequentially selected one by one, and then interpolation is performed centering on the current picture to which the current block belongs,
  • the motion vectors corresponding to the motion vectors in a direction different from the direction associated with the motion vector can be derived.
  • the encoding apparatus / decoding apparatus can derive a motion information candidate list of the current block based on neighboring blocks of the current block.
  • the motion vector candidate of the neighboring block may be a bi-predictive motion vector candidate or a predictive motion vector candidate.
  • the encoding apparatus / decoding apparatus may divide the motion vectors included in the motion vector candidates into L0 direction and L1 direction. That is, the encoding apparatus / decoding apparatus can divide the motion vectors into MVL0 and MVL1.
  • the divided motion vectors are sequentially selected one by one, and then interpolated on the basis of the current picture to which the current block belongs, thereby obtaining the motion vectors of the L0 direction and the L1 direction, which are different from the directions associated with the motion vectors, Can be derived.
  • the temporal distance between the L0 reference picture for MVL0 and the current picture including the current block, the temporal distance between the L1 reference picture and the current picture, And MVL1 corresponding to the MVL0 can be derived by scaling based on the temporal distance.
  • the MVL1 may be derived by scaling the MVL0 based on a first temporal distance between the L0 reference picture and the current picture for the MVL0 and a second temporal distance between the L1 reference picture and the current picture .
  • the first temporal distance may be a difference between a POC of the L0 reference picture and a POC of the current picture
  • the second temporal distance may be a difference between a POC of the L1 reference picture and a POC of the current picture
  • the L1 reference picture may be derived from the L1 reference pictures included in the L1.
  • the L1 reference picture may include a reference value indicating a difference value between a reference area indicated by the MVL0 and a reference area indicated by the MVL1 derived from the L1 reference pictures included in the L1, Picture.
  • the difference value between the reference area indicated by MVL0 and the reference area indicated by MVL1 may be referred to as a cost for the motion vector candidate.
  • the motion vector candidate of the current block is MVL1
  • the MVL0 corresponding to the MVL1 can be derived.
  • the MVL1 may be derived by scaling the MVL1 based on a first temporal distance between the L1 reference picture and the current picture for the MVL1 and a second temporal distance between the L0 reference picture and the current picture .
  • the first temporal distance may be a difference between a POC of the L1 reference picture and a POC of the current picture
  • the second temporal distance may be a difference between a POC of the L0 reference picture and a POC of the current picture
  • TD0 shown in FIG. 6 represents the first temporal distance
  • TD1 represents the second temporal distance
  • the L0 reference picture may be derived from the L0 reference pictures included in the L0.
  • the L0 reference picture may include a reference value indicating a difference value between a reference area indicated by the MVL1 and a reference area indicated by the derived MVL0 among the L0 reference pictures included in the L0, Picture.
  • the difference value between the reference area indicated by the MVL1 and the reference area indicated by the MVL0 can be expressed as a cost.
  • the encoding apparatus / decoding apparatus can derive the costs for the motion vector candidates and derive the motion vector candidates having the lowest cost (the pair prediction motion information including MVL0 and MVL1) as the motion information of the current block have.
  • the motion information of the current block may be derived through the TM method.
  • FIG. 7 exemplarily shows an example of deriving motion information through the TM method.
  • a reference block for a template most similar to a template of the current block among the L0 reference blocks included in the L0 reference picture may be derived as an L0 reference block for the current block
  • a motion vector pointing to the block may be derived as MVL0 for the current block.
  • the reference block included in the L0 reference picture can be derived as a L0 reference block for the current block
  • the reference block for the template having the smallest cost with the template of the current block can be derived as the L0 reference block
  • a vector may be derived as MVL0 for the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L0 reference block may be an area corresponding to a template of the current block
  • the template of the reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the reference block.
  • the cost for the reference block may be derived as a Sum of Absolute Difference (SAD) between the template of the current block and the template of the reference block.
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the cost can be derived based on the following equation.
  • i, j denotes a template position (i, j) of a sample of the block
  • Cost distortion is the sample value of the sample values
  • Temp cur is a template of the current block in the template of the coast
  • Temp ref is a reference block .
  • the difference between the template of the reference block and the corresponding sample between the templates of the current block can be accumulated and the accumulation of the difference can be used as a cost for the reference block.
  • the L0 reference block having the smallest cost among the L0 reference blocks included in the L0 reference picture can be derived as a L0 reference block for the current block and a motion vector indicating the L0 reference block can be derived as MVL0 Can be derived.
  • the cost may be derived based on the template of the current block and the template of the L0 reference block as described above.
  • a reference block for the template most similar to the template of the current block among the L1 reference blocks included in the L1 reference picture may be derived as an L1 reference block for the current block
  • a motion vector pointing to the L1 reference block may be derived as MVL1 for the current block.
  • the reference block included in the L1 reference picture can be derived as the L1 reference block for the current block, the reference block for the template having the smallest cost with the template of the current block, and the motion indicating the L1 reference block
  • a vector may be derived as MVL1 for the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L1 reference block may be an area corresponding to the template of the current block
  • the template of the reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the reference block.
  • the cost for the reference block may be derived as a Sum of Absolute Difference (SAD) between the template of the current block and the template of the reference block.
  • An L1 reference block having the smallest cost among the L1 reference blocks included in the L1 reference picture may be derived as an L1 reference block for the current block and a motion vector indicating the L1 reference block may be derived as MVL1 Can be derived.
  • the cost may be derived based on the template of the current block and the template of the L1 reference block as described above.
  • the decoding apparatus may acquire information on a matching method for deriving an optimal motion vector from the encoding apparatus, and in this case, an optimal motion vector may be derived according to the matching method.
  • the decoding apparatus may obtain a flag for selection of the BM method or the TM method through a bit stream.
  • the flag may be a BM / TM selection flag.
  • the decoding apparatus can select a matching method based on the value of the flag. For example, if the value of the flag is 1, the decoding apparatus can derive the motion information of the current block by performing the BM method, or if the value of the flag is 0, To derive the motion information of the current block. Or if the value of the flag is 0, the decoding apparatus can derive the motion information of the current block by performing the BM method, or if the value of the flag is 1, the decoding apparatus performs the TM method The motion information of the current block can be derived.
  • 8A and 8B show an example of an encoding process and a decoding process performed on the FRUC.
  • FIG. 8A shows an example of an encoding process performed based on the FRUC.
  • the encoding apparatus derives motion information on a current block by applying a BM mode (S800).
  • a BM mode S800
  • a method of deriving motion information based on the BM method described above can be referred to as a BM mode.
  • the encoding apparatus may derive a motion information candidate list of the current block based on neighboring blocks of the current block.
  • the candidates included in the motion information candidate list may include L0 motion information or L1 motion information.
  • the encoding apparatus can derive the costs for the candidates included in the motion information candidate list through the BM method, and derive the motion information for the current block based on the candidate having the smallest cost.
  • the cost for the candidate included in the motion information candidate list can be derived as follows.
  • the encoding apparatus may interpolate the motion vector of the candidate about the current picture to derive a motion vector corresponding to the motion vector in a direction different from a direction associated with the motion vector in the L0 direction and the L1 direction,
  • the SAD of the reference block indicated by the candidate motion vector and the reference block indicated by the derived motion vector can be derived as the cost of the candidate.
  • the encoding apparatus may derive MVL1 by scaling MVL0 for the motion candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the encoding apparatus can derive the SAD of the L0 reference block indicated by the MVL0 and the L1 reference block indicated by the MVL1 as the cost of the motion candidate.
  • the first temporal distance may be a difference between a POC of the L0 reference picture and a POC of the current picture for the motion candidate
  • the second temporal distance may be a difference between a POC of the L1 reference picture for the MVL1 and a POC of the current picture Lt; / RTI >
  • the encoding device may derive MVL0 by scaling MVL1 for the motion candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the encoding apparatus can derive the SAD of the L1 reference block indicated by the MVL1 and the L0 reference block indicated by the MVL0 as the cost of the motion candidate.
  • the first temporal distance may be a difference between the POC of the L1 reference picture and the POC of the current picture for the motion candidate
  • the second temporal distance may be the difference between the POC of the L0 reference picture for the MVL0 and the POC of the current picture Lt; / RTI >
  • the encoding apparatus can compare the costs of the candidates, and calculate candidate motion information (L0 motion information or L1 motion information) having the smallest cost and motion information (L1 motion information or L0 motion information) derived based on the candidate
  • the motion information of the current block can be derived.
  • the derived motion information may indicate motion information derived based on the BM mode.
  • the encoding apparatus applies the TM mode to derive motion information on the current block (S810).
  • a method of deriving motion information based on the TM method described above may be referred to as a TM mode.
  • the encoding apparatus can derive a L0 reference block included in the L0 reference picture and a MVL0 for the current block with a motion vector indicating a L0 reference block for the template having the smallest cost with the template of the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L0 reference block may be an area corresponding to a template of the current block
  • the template of the L0 reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the L0 reference block.
  • the cost for the L0 reference block may be derived as a Sum of Absolute Difference (SAD) between the template of the current block and the template of the L0 reference block.
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the encoding apparatus may derive a motion vector indicating an L1 reference block included in the L1 reference picture and an L1 reference block for the template having the smallest cost with the template of the current block, as MVL1 for the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L1 reference block may be a region corresponding to a template of the current block
  • the template of the L1 reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the L1 reference block.
  • the cost for the L1 reference block may be derived as a sum of absolute difference (SAD) between the template of the current block and the template of the L1 reference block.
  • SAD sum of absolute difference
  • the encoding apparatus may derive motion information including L0 motion information and L1 motion information as motion information of the current block.
  • the L0 motion information may include the reference picture index indicating the MVL0 and the L0 reference picture
  • the L1 motion information may include the reference picture index indicating the MVL1 and the L1 reference picture.
  • the encoding apparatus may perform a rate distortion (RD) check on motion information derived based on the BM mode and motion information derived based on the TM mode, and may determine an optimal Can be selected (S820).
  • the encoding apparatus can select a mode applied to the current block among the BM mode and the TM mode based on the RD cost for the motion information derived based on the BM mode and the motion information derived based on the TM mode.
  • the encoding apparatus can generate information indicating the selected mode. For example, the encoding apparatus may generate a flag indicating one of the BM mode and the TM mode, and may signal the flag through a bit stream.
  • FIG. 8B shows an example of a decoding process performed based on the FRUC.
  • the decoding apparatus may determine whether the BM mode is applied to the current block (S830).
  • the decoding apparatus can determine whether the BM mode or the TM mode is applied to the current block.
  • the decoding apparatus may obtain a flag indicating one of the BM mode and the TM mode through a bit stream.
  • the decoding apparatus may derive a mode indicated by the flag among the BM mode and the TM mode to a mode applied to the current block.
  • the decoding apparatus derives motion information on the current block based on the BM mode (S840).
  • the decoding apparatus may derive a motion information candidate list of the current block based on neighboring blocks of the current block.
  • the candidates included in the motion information candidate list may include L0 motion information or L1 motion information.
  • the decoding apparatus can derive the costs for the candidates included in the motion information candidate list through the BM method, and derive the motion information for the current block based on the candidates having the smallest cost.
  • the cost for the candidate included in the motion information candidate list can be derived as follows.
  • the decoding apparatus may interpolate the motion vector of the candidate about the current picture to derive a motion vector corresponding to the motion vector in a direction different from a direction associated with the motion vector in the L0 direction and the L1 direction,
  • the SAD of the reference block indicated by the candidate motion vector and the reference block indicated by the derived motion vector can be derived as the cost of the candidate.
  • the decoding apparatus may derive MVL1 by scaling MVL0 for the motion candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the decoding apparatus can derive the SAD of the L0 reference block indicated by the MVL0 and the L1 reference block indicated by the MVL1 as the cost of the motion candidate.
  • the first temporal distance may be a difference between a POC of the L0 reference picture and a POC of the current picture for the motion candidate
  • the second temporal distance may be a difference between a POC of the L1 reference picture for the MVL1 and a POC of the current picture Lt; / RTI >
  • the decoding apparatus may derive MVL0 by scaling MVL1 for the motion candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the decoding apparatus can derive the SAD of the L1 reference block indicated by the MVL1 and the L0 reference block indicated by the MVL0 to the cost of the motion candidate.
  • the first temporal distance may be a difference between the POC of the L1 reference picture and the POC of the current picture for the motion candidate
  • the second temporal distance may be the difference between the POC of the L0 reference picture for the MVL0 and the POC of the current picture Lt; / RTI >
  • the decoding apparatus can compare the costs of the candidates, and calculate candidate motion information (L0 motion information or L1 motion information) having the smallest cost and motion information (L1 motion information or L0 motion information) derived based on the candidate
  • the motion information of the current block can be derived.
  • the decoding apparatus derives motion information on the current block based on the TM mode (S850).
  • the decoding apparatus can derive a L0 reference block included in the L0 reference picture and a MVL0 for the current block with a motion vector indicating a L0 reference block for the template having the smallest cost with the template of the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L0 reference block may be an area corresponding to a template of the current block
  • the template of the L0 reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the L0 reference block.
  • the cost for the L0 reference block may be derived as a Sum of Absolute Difference (SAD) between the template of the current block and the template of the L0 reference block.
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the decoding apparatus may derive a motion vector indicating an L1 reference block included in the L1 reference picture and an L1 reference block corresponding to the template having the smallest cost with the template of the current block, as MVL1 for the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L1 reference block may be a region corresponding to a template of the current block
  • the template of the L1 reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the L1 reference block.
  • the cost for the L1 reference block may be derived as a sum of absolute difference (SAD) between the template of the current block and the template of the L1 reference block.
  • SAD sum of absolute difference
  • the decoding apparatus may derive motion information including L0 motion information and L1 motion information as motion information of the current block.
  • the L0 motion information may include the reference picture index indicating the MVL0 and the L0 reference picture
  • the L1 motion information may include the reference picture index indicating the MVL1 and the L1 reference picture.
  • the motion information of the current block is derived through the FRUC as described above, adaptively applying the BIO based on the mode (BM mode or TM mode) applied to the current block may improve the coding efficiency Can be improved.
  • the BM mode of the FRUC and the BIO are prediction methods considering the assumptions 1 and 2 described later.
  • the BIO may be applied when the motion information is derived based on the TM mode, and the BIO may not be applied when the motion information is derived based on the BM mode .
  • 9A to 9B show an example of encoding / decoding a current block to which FRUC and / or BIO is applied.
  • 9A shows an example of encoding a current block to which FRUC and / or BIO is applied.
  • the encoding apparatus can derive motion information of the current block by applying FRUC to the current block (S900).
  • the encoding apparatus may derive motion information on the current block based on the BM mode and the TM mode for the current block.
  • the concrete method for deriving the motion information for the current block based on the BM mode is as described above.
  • the concrete method for deriving the motion information for the current block based on the TM mode is as described above.
  • the encoding apparatus can determine whether the TM mode is applied to the current block (S910).
  • the encoding apparatus may compare the motion information derived based on the BM mode with the motion information derived based on the TM mode to select a mode applied to the current block.
  • the encoding apparatus can perform BIO prediction based on motion information on the current block (S920).
  • the encoding apparatus can perform BIO prediction based on the motion information derived based on the TM mode.
  • the motion information may include MVL0 and MVL1 for the current block
  • the encoding apparatus may include MVL0 and MVL1 for the current block and a first pre-decoder and a second pre- A block-based refine motion vector can be obtained.
  • refine motion vectors for blocks of 4x4 size included in the current block may be derived.
  • the encoding apparatus can perform prediction based on the derived motion information without performing BIO prediction on the current block.
  • FIG. 9B shows an example of decoding a current block to which FRUC and / or BIO is applied.
  • the decoding apparatus may determine whether the TM mode is applied to the current block (S930).
  • the decoding apparatus can determine whether the BM mode or the TM mode is applied to the current block.
  • the decoding apparatus may obtain a flag indicating one of the BM mode and the TM mode through a bit stream.
  • the decoding apparatus may derive a mode indicated by the flag among the BM mode and the TM mode to a mode applied to the current block.
  • the decoding apparatus derives motion information on the current block based on the TM mode (S940).
  • the decoding apparatus can derive a L0 reference block included in the L0 reference picture and a MVL0 for the current block with a motion vector indicating a L0 reference block for the template having the smallest cost with the template of the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L0 reference block may be an area corresponding to a template of the current block
  • the template of the L0 reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the L0 reference block.
  • the cost for the L0 reference block may be derived as a Sum of Absolute Difference (SAD) between the template of the current block and the template of the L0 reference block.
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the decoding apparatus may derive a motion vector indicating an L1 reference block included in the L1 reference picture and an L1 reference block corresponding to the template having the smallest cost with the template of the current block, as MVL1 for the current block.
  • the template of the current block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the current block
  • the template of the L1 reference block may be a region corresponding to a template of the current block
  • the template of the L1 reference block may include a left peripheral region and / or an upper peripheral region of the L1 reference block.
  • the cost for the L1 reference block may be derived as a sum of absolute difference (SAD) between the template of the current block and the template of the L1 reference block.
  • SAD sum of absolute difference
  • the decoding apparatus may derive motion information including L0 motion information and L1 motion information as motion information of the current block.
  • the L0 motion information may include the reference picture index indicating the MVL0 and the L0 reference picture
  • the L1 motion information may include the reference picture index indicating the MVL1 and the L1 reference picture.
  • the decoding apparatus can perform BIO prediction based on the motion information on the current block (S950).
  • the decoding apparatus can perform BIO prediction based on the motion information derived based on the TM mode.
  • the motion information may include MVL0 and MVL1 for the current block
  • the decoding apparatus may include MVL0 and MVL1 for the current block
  • a first pre-decoder and a second pre- A block-based refine motion vector can be obtained.
  • refine motion vectors for blocks of 4x4 size included in the current block may be derived.
  • the decoding apparatus derives motion information on the current block based on the BM mode (S960).
  • the decoding apparatus may derive a motion information candidate list of the current block based on neighboring blocks of the current block.
  • the candidates included in the motion information candidate list may include L0 motion information or L1 motion information.
  • the decoding apparatus can derive the costs for the candidates included in the motion information candidate list through the BM method, and derive the motion information for the current block based on the candidates having the smallest cost.
  • the cost for the candidate included in the motion information candidate list can be derived as follows.
  • the decoding apparatus may interpolate the motion vector of the candidate about the current picture to derive a motion vector corresponding to the motion vector in a direction different from a direction associated with the motion vector in the L0 direction and the L1 direction,
  • the SAD of the reference block indicated by the candidate motion vector and the reference block indicated by the derived motion vector can be derived as the cost of the candidate.
  • the decoding apparatus may derive MVL1 by scaling MVL0 for the motion candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the decoding apparatus can derive the SAD of the L0 reference block indicated by the MVL0 and the L1 reference block indicated by the MVL1 as the cost of the motion candidate.
  • the first temporal distance may be a difference between a POC of the L0 reference picture and a POC of the current picture for the motion candidate
  • the second temporal distance may be a difference between a POC of the L1 reference picture for the MVL1 and a POC of the current picture Lt; / RTI >
  • the decoding apparatus may derive MVL0 by scaling MVL1 for the motion candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance.
  • the decoding apparatus can derive the SAD of the L1 reference block indicated by the MVL1 and the L0 reference block indicated by the MVL0 to the cost of the motion candidate.
  • the first temporal distance may be a difference between the POC of the L1 reference picture and the POC of the current picture for the motion candidate
  • the second temporal distance may be the difference between the POC of the L0 reference picture for the MVL0 and the POC of the current picture Lt; / RTI >
  • the decoding apparatus can compare the costs of the candidates, and calculate candidate motion information (L0 motion information or L1 motion information) having the smallest cost and motion information (L1 motion information or L0 motion information) derived based on the candidate
  • the motion information of the current block can be derived.
  • the decoding apparatus may perform prediction on the current block based on the motion information.
  • FIG. 10 schematically shows a method of encoding an image by the encoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in Fig. 10 can be performed by the encoding apparatus disclosed in Fig. Specifically, for example, S1000 to S1040 of FIG. 10 may be performed by the predicting unit of the encoding apparatus, and S1050 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding apparatus.
  • the encoding apparatus derives reference picture list 0 (L0) and reference picture list 1 (L1) (S1000).
  • the encoding apparatus can derive the reference picture list 0 (L0) and the reference picture list 1 (L1), and the reference picture list 0 can be called L0 (List 0) List 1).
  • the encoding apparatus derives two motion vectors (MVs) for the current block, and the two MVs include MVL0 for L0 and MVL1 for L1 (S1010).
  • the encoding apparatus can derive the two MVs when the current block is included in the B slice and the pair prediction is applied to the current block.
  • the two MVs may be MVL0 for L0 and MVL1 for L1.
  • the encoding apparatus may derive the two MVs for the current block based on the neighboring blocks of the current block.
  • the encoding apparatus can generate a motion information candidate list based on the motion information of the neighboring blocks, and can select a specific candidate among the candidates included in the motion information candidate list based on the RD cost.
  • the encoding apparatus can generate an index indicating the specific candidate. The index may be included in the information on the inter prediction described above.
  • the encoding apparatus may derive MVL0 and MVL1 of the specific candidate to the two MVs of the current block.
  • the encoding apparatus may derive the two MVs by applying FRUC to the current block.
  • the encoding apparatus can determine whether a TM (Template Matching) mode or a BM (Bi-lateral Matching) mode is applied to the current block. Further, the encoding apparatus can generate a flag indicating one of the TM mode and the BM mode. The information on the inter prediction may include the flag.
  • TM Temporal Matching
  • BM Bi-lateral Matching
  • the encoding apparatus can derive a motion information candidate list of the current block based on the neighboring blocks of the current block, and determine a specific candidate among the candidates included in the motion information candidate list You can choose.
  • the encoding apparatus scales the first motion vector of the specific candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance to derive a second motion vector associated with the other list from the list associated with the motion vector of L0 and L1 And may derive the first motion vector and the second motion vector as MVs of the current block.
  • the first temporal distance may be a difference value between a picture order count (POC) of a reference picture for the first motion vector and a POC of a current picture including the current block
  • the second temporal distance may be a difference value between the second motion vector The POC of the current picture and the POC of the current picture. Since a candidate having the smallest cost among the candidates included in the motion information candidate list can be selected as the specific candidate, the cost for the specific candidate is determined based on the reference block indicated by the first motion vector, Can be derived as a Sum of Absolute Difference (SAD) with a reference block pointed to by a vector. That is, the encoding apparatus can derive the second motion vectors of the candidates for the motion information candidate list, derive the costs for the candidates, and compare the costs to select the specific candidate.
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the encoding apparatus can derive the L0 reference picture and the L1 reference picture of the current block, and the L0 reference block having the smallest cost among the L0 reference blocks of the L0 reference picture
  • the motion vector indicating the block can be derived by the MVL0
  • a motion vector indicating the L1 reference block having the smallest cost among the L1 reference blocks of the L1 reference picture can be derived as the MVL1.
  • the cost of the L0 reference block may be derived as a sum of absolute difference (SAD) between a template of the current block and a template of the L0 reference block, And the SAD of the template and the template of the L1 reference block.
  • SAD sum of absolute difference
  • the template of the current block represents a specific region including neighboring samples of the current block
  • the template of the L0 reference block is a specific region including neighboring samples of the L0 reference block corresponding to neighboring samples of the current block
  • the template of the L1 reference block may represent a specific region including neighboring samples of the L1 reference block corresponding to neighbor samples of the current block.
  • the cost of the L0 reference block or the L1 reference block may be derived based on Equation (24).
  • the L0 reference picture may be derived as one of the L0 reference pictures included in the L0
  • the L1 reference picture may be derived as one of the L1 reference pictures included in the L1.
  • the L0 reference picture and the L1 reference picture may be derived based on motion information of neighboring blocks of the current block.
  • the encoding apparatus can generate a FRUC flag indicating whether FRUC is applied to the current block.
  • the information on the inter prediction may include a FRUC flag for the current block.
  • the encoding apparatus determines whether a bi-prediction optical-flow (BIO) prediction for deriving a refine motion vector on a sub-block basis is applied to the current block (S1020). For example, the encoding apparatus can determine whether the BIO prediction is applied to the current block based on the size of the current block. For example, if the size of the current block is less than or equal to 4x4 size, the BIO prediction may not be applied to the current block, and if the size of the current block is larger than 4x4 size, Can be applied.
  • BIO bi-prediction optical-flow
  • the encoding apparatus may determine whether the BIO prediction is applied to the current block based on whether the TM mode is applied. For example, when the BM mode is applied to the current block, the BIO prediction may not be applied to the current block, and when the TM mode is applied to the current block, the BIO prediction is applied to the current block .
  • the encoding device derives the refine motion vector for the sub-block of the current block based on the MVL0 and the MVL1 (S1030).
  • the size of the sub-block may be preset.
  • the size of the sub-block may be 4x4.
  • the refine motion vector may be derived in units of subblocks of the current block.
  • a x-axis, a y-axis, and a time-base gradient map of the reference sample value of the sub-block may be derived based on the MVL0 and the MVL1, and based on the gradient map for the sub-block,
  • the refine motion vector may be derived.
  • the refine motion vector for the sub-block may be derived based on Equation (21) or Equation (23).
  • the encoding apparatus derives a prediction sample based on the refine motion vector (S1040).
  • the encoding apparatus may derive a prediction sample based on the refine motion vector.
  • the predicted sample for the sub-block of the current block may be derived based on a mathematical expression that replaces V x with V x, bk and substitutes V y with V y, bk in Equation (14).
  • the prediction samples for the sub-block of the current block is to replace the V x in the equation (15) above as V x, bk, V y Can be derived based on a mathematical expression that substitutes V y, b k .
  • the encoding apparatus can derive a prediction sample for the target sample based on the MVL0 and the MVL1.
  • the encoding apparatus entropy encodes the information about the inter prediction of the current block (S1050).
  • the encoding apparatus can entropy-encode information on the inter prediction and output it in the form of a bit stream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device via a network or a storage medium.
  • the information on the inter prediction may include prediction mode information of the current block.
  • the prediction mode information may indicate an inter prediction mode applied to the current block.
  • the information on the inter prediction may include a flag indicating one of the TM mode and the BM mode.
  • the information on the inter prediction may include a FRUC flag for the current block.
  • the encoding apparatus can generate residual samples based on the original sample of the original picture and the generated prediction sample.
  • the encoding apparatus may generate information on the residual based on the residual samples.
  • the information on the residual may include transform coefficients relating to the residual sample.
  • the encoding apparatus may derive the reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample. That is, the encoding apparatus may add the prediction sample and the residual sample to derive the reconstructed sample.
  • the encoding apparatus can encode the information on the residual and output it in the form of a bit stream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device via a network or a storage medium.
  • FIG. 11 schematically shows an encoding apparatus for performing a video encoding method according to the present invention.
  • the method disclosed in Fig. 10 can be performed by the encoding apparatus disclosed in Fig.
  • the predicting unit of the encoding apparatus of FIG. 11 may perform S1000 to S1040 of FIG. 10
  • the entropy encoding unit of the encoding apparatus may perform S1050 of FIG.
  • FIG. 12 schematically shows a video decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in Fig. 12 can be performed by the decoding apparatus disclosed in Fig. Specifically, for example, S1200 to S1240 of FIG. 12 may be performed by the predicting unit of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus derives the reference picture list 0 (L0) and the reference picture list 1 (L1) (S1200).
  • the decoding apparatus can derive the reference picture list 0 (L0) and the reference picture list 1 (L1), and the reference picture list 0 can be called L0 (List 0) List 1).
  • the decoding apparatus derives two motion vectors (MVs) for the current block, and the two MVs include MVL0 for L0 and MVL1 for L1 (S1210).
  • the decoding apparatus can acquire information on inter prediction through a bitstream and derive an inter prediction mode applied to the current block based on the information on the inter prediction.
  • the decoding apparatus can derive the two MVs when the current block is included in the B slice and the pair prediction is applied to the current block.
  • the two MVs may be MVL0 for L0 and MVL1 for L1.
  • the decoding apparatus may derive the two MVs for the current block based on the neighboring blocks of the current block.
  • the decoding apparatus can generate a motion information candidate list based on motion information of the neighboring blocks, and can select the specific candidate based on an index indicating a specific candidate among the candidates included in the motion information candidate list have.
  • the index may be included in the information on the inter prediction described above.
  • the decoding apparatus may derive MVL0 and MVL1 of the specific candidate to the two MVs of the current block.
  • the decoding apparatus may derive the two MVs by applying FRUC to the current block.
  • the decoding apparatus can determine whether a TM (Template Matching) mode or a BM (Bi-lateral Matching) mode is applied to the current block. For example, the decoding apparatus may obtain a flag indicating one of the TM mode and the BM mode, and determine that the mode indicated by the flag is applied to the current block.
  • the information on the inter prediction may include the flag.
  • the decoding apparatus may derive a motion information candidate list of the current block based on the neighboring blocks of the current block, and may select a candidate among the candidates included in the motion information candidate list You can choose.
  • the decoding apparatus scales the first motion vector of the specific candidate based on the first temporal distance and the second temporal distance to derive a second motion vector associated with the other list from the list associated with the motion vector of L0 and L1 And may derive the first motion vector and the second motion vector as MVs of the current block.
  • the first temporal distance may be a difference value between a picture order count (POC) of a reference picture for the first motion vector and a POC of a current picture including the current block
  • the second temporal distance may be a difference value between the second motion vector The POC of the current picture and the POC of the current picture. Since a candidate having the smallest cost among the candidates included in the motion information candidate list can be selected as the specific candidate, the cost for the specific candidate is determined based on the reference block indicated by the first motion vector, Can be derived as a Sum of Absolute Difference (SAD) with a reference block pointed to by a vector. That is, the decoding apparatus can derive the second motion vectors of the candidates for the motion information candidate list, derive the costs for the candidates, and compare the costs to select the specific candidate.
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the decoding apparatus can derive the L0 reference picture and the L1 reference picture of the current block, and the L0 reference block having the smallest cost among the L0 reference blocks of the L0 reference picture
  • the motion vector indicating the block can be derived by the MVL0
  • a motion vector indicating the L1 reference block having the smallest cost among the L1 reference blocks of the L1 reference picture can be derived as the MVL1.
  • the cost of the L0 reference block may be derived as a sum of absolute difference (SAD) between a template of the current block and a template of the L0 reference block, And the SAD of the template and the template of the L1 reference block.
  • SAD sum of absolute difference
  • the template of the current block represents a specific region including neighboring samples of the current block
  • the template of the L0 reference block is a specific region including neighboring samples of the L0 reference block corresponding to neighboring samples of the current block
  • the template of the L1 reference block may represent a specific region including neighboring samples of the L1 reference block corresponding to neighbor samples of the current block.
  • the cost of the L0 reference block or the L1 reference block may be derived based on Equation (24).
  • the L0 reference picture may be derived as one of the L0 reference pictures included in the L0
  • the L1 reference picture may be derived as one of the L1 reference pictures included in the L1.
  • the L0 reference picture and the L1 reference picture may be derived based on motion information of neighboring blocks of the current block.
  • the information on the inter prediction may include a FRUC flag for the current block, and the FRUC flag may indicate whether FRUC is applied to the current block.
  • the decoding apparatus determines whether a bi-prediction optical-flow (BIO) prediction for deriving a refine motion vector on a sub-block basis is applied to the current block (S1220). For example, the decoding apparatus may determine whether the BIO prediction is applied to the current block based on the size of the current block. For example, if the size of the current block is less than or equal to 4x4 size, the BIO prediction may not be applied to the current block, and if the size of the current block is larger than 4x4 size, Can be applied.
  • BIO bi-prediction optical-flow
  • the decoding apparatus may determine whether the BIO prediction is applied to the current block based on whether the TM mode is applied or not. For example, when the BM mode is applied to the current block, the BIO prediction may not be applied to the current block, and when the TM mode is applied to the current block, the BIO prediction is applied to the current block .
  • the decoding device derives the refine motion vector for the sub-block of the current block based on the MVL0 and MVL1 (S1230).
  • the size of the sub-block may be preset.
  • the size of the sub-block may be 4x4.
  • the refine motion vector may be derived in units of subblocks of the current block.
  • a x-axis, a y-axis, and a time-base gradient map of the reference sample value of the sub-block may be derived based on the MVL0 and the MVL1, and based on the gradient map for the sub-block,
  • the refine motion vector may be derived.
  • the refine motion vector for the sub-block may be derived based on Equation (21) or Equation (23).
  • the decoding apparatus derives a prediction sample based on the refine motion vector (S1240).
  • the decoding apparatus may derive a prediction sample based on the refine motion vector.
  • the predicted sample for the sub-block of the current block may be derived based on a mathematical expression that replaces V x with V x, bk and substitutes V y with V y, bk in Equation (14).
  • the prediction samples for the sub-block of the current block is to replace the V x in the equation (15) above as V x, bk, V y Can be derived based on a mathematical expression that substitutes V y, b k .
  • the decoding apparatus may use the prediction sample directly as a reconstruction sample according to the prediction mode, or may add a residual sample to the prediction sample to generate a reconstruction sample.
  • the decoding apparatus may obtain information on the residual for the current block from the bitstream if there is a residual sample for the current block.
  • the information on the residual may include a transform coefficient relating to the residual sample.
  • the decoding apparatus may derive the residual sample (or residual sample array) for the current block based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample, and may derive a reconstructed block or a reconstructed picture based on the reconstructed sample.
  • an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering and / or SAO procedure to the restored picture in order to improve subjective / objective picture quality as necessary.
  • the decoding apparatus can derive a prediction sample for the target sample based on the MVL0 and the MVL1.
  • the decoding apparatus may use the prediction sample directly as a reconstruction sample according to the prediction mode, or may add a residual sample to the prediction sample to generate a reconstruction sample.
  • FIG. 13 schematically shows a decoding apparatus for performing an image decoding method according to the present invention.
  • the method disclosed in Fig. 12 can be performed by the decoding apparatus disclosed in Fig.
  • the predicting unit of the decoding apparatus of FIG. 13 may perform S1200 to S1240 of FIG.
  • the information on the inter prediction and / or the information on the residual can be obtained by the entropy decoding unit of the decoding apparatus disclosed in FIG.
  • the present invention it is possible to reduce the computational complexity of the inter prediction using the refine motion vector derived in units of sub-blocks by determining whether the current block is subjected to the BIO prediction, thereby improving the overall coding efficiency.
  • the above-described method according to the present invention can be implemented in software, and the encoding apparatus and / or decoding apparatus according to the present invention can perform image processing of, for example, a TV, a computer, a smart phone, a set- Device.
  • the above-described method may be implemented by a module (a process, a function, and the like) that performs the above-described functions.
  • the module is stored in memory and can be executed by the processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by any of a variety of well known means.
  • the processor may comprise an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipset, logic circuitry and / or a data processing device.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices. That is, 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 decoding apparatus and encoding apparatus to which the present invention is applied include a multimedia broadcasting transmitting and receiving apparatus, a mobile communication terminal, a home cinema video apparatus, a digital cinema video apparatus, a surveillance camera, a video chatting apparatus, (3D) video device, a video telephone video device, a medical video device, and the like, for example, a device, a storage medium, a camcorder, a video-on-demand (VoD) service providing device, an OTT video over the top video device, 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).
  • 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.
  • 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.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하는 단계, 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하는 단계, 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하는 단계, 및 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제는 인터 예측 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 BIO 예측을 적용하여 서브 블록 단위의 리파인 움직임 벡터를 도출하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 BIO 예측 적용 여부를 판단하여 리파인 움직임 벡터를 도출하는 계산의 계산 복잡도를 낮추는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하는 단계, 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하는 단계, 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하는 단계, 및 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 현재 블록의 인터 예측에 대한 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부, 및 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하고, 상기 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하고, 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하고, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하고, 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하는 단계, 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하는 단계, 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정하는 단계, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 단계; 및 상기 현재 블록의 인터 예측에 대한 정보를 엔트로피 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하고, 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하고, 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정하고, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하고, 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 예측부, 및 상기 현재 블록의 인터 예측에 대한 정보를 엔트로피 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 현재 블록의 BIO 예측 적용 여부를 판단하여 서브 블록 단위로 도출되는 리파인 움직임 벡터를 사용하는 인터 예측의 계산 복잡도를 낮출 수 있고, 이를 통하여 전체적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 FRUC 의 모드를 기반으로 BIO 예측 적용 여부를 판단하여 서브 블록 단위로 도출되는 리파인 움직임 벡터를 사용하는 인터 예측의 계산 복잡도를 낮출 수 있고, 이를 통하여 전체적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 BCC 및 물체가 짧은 시간동안 일정한 속도로 움직인다고 가정할 때의 쌍예측 움직임 벡터들을 예시적으로 나타낸다.
도 4는 샘플 기반 BIO 예측과 블록 기반 BIO 예측이 수행되는 일 예를 나타낸다.
도 5는 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 BIO 예측의 적용 여부를 결정하는 일 예를 나타낸다.
도 6은 상기 BM 방법을 통한 움직임 정보를 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 상기 TM 방법을 통한 움직임 정보를 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다.
도 8a 내지 도 8b는 FRUC 를 기반으로 수행되는 인코딩 과정 및 디코딩 과정의 일 예를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9b는 FRUC 및/또는 BIO 가 적용된 현재 블록을 인코딩/디코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
한편, 본 발명은 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준 또는 차세대 비디오/이미지 코딩 표준에 개시된 방법에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120), 엔트로피 인코딩부(130), 가산부(140), 필터부(150) 및 메모리(160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(121), 변환부(122), 양자화부(123), 재정렬부(124), 역양자화부(125) 및 역변환부(126)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 레지듀얼 처리부(220), 예측부(230), 가산부(240), 필터부(250) 및 메모리(260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(221), 역양자화부(222), 역변환부(223)을 포함할 수 있다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
상술한 내용과 같이 현재 블록에 대한 인터 예측을 위하여 하나 또는 두개의 참조 픽처 리스트가 사용될 수 있다. 즉, 현재 블록에 대한 인터 예측을 위하여 참조 픽처 리스트 0 또는 참조 픽처 리스트 1이 사용될 수 있고, 또는 참조 픽처 리스트 0 또는 참조 픽처 리스트 1 모두가 구성될 수 있다. 예를 들어 현재 블록이 포함된 슬라이스의 슬라이스 타입이 B(B slice)인 경우 상기 두 개의 참조 픽처 리스트 중 적어도 하나가 사용될 수 있고, 상기 현재 블록이 포함된 상기 슬라이스의 슬라이스 타입이 P(P slice)인 경우 상기 참조 픽처 리스트 0만 사용될 수도 있다. 상기 참조 픽처 리스트 0은 L0(List 0)라고 불릴 수 있고, 상기 참조 픽처 리스트 1은 L1(List 1)이라고 불릴 수 있다. 현재 블록에 대한 예측을 수행함에 있어, 인터 예측에 대한 움직임 정보는 쌍예측 움직임 정보 또는 단예측 움직임 정보일 수 있다. 현재 블록에 대한 움직임 정보는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 쌍예측 움직임 정보는 L0 참조 픽처 인덱스 및 L0 움직임 벡터(L0 움직임 정보), L1 참조 픽처 인덱스 및 L1 움직임 벡터(L1 움직임 정보)를 포함할 수 있고, 상기 단예측 움직임 정보는 L0 참조 픽처 인덱스 및 L0 움직임 벡터(L0 움직임 정보)를 포함할 수 있고, 또는 L1 참조 픽처 인덱스 및 L1 움직임 벡터(L1 움직임 정보)를 포함할 수 있다. 상기 L0은 참조 픽처 리스트 L0(List 0)를 나타내고, 상기 L1은 참조 픽처 리스트 L1(List 1)를 나타낸다. 상기 L0 움직임 정보를 기반으로 수행되는 인터 예측은 LO 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L1 움직임 정보를 기반으로 수행되는 인터 예측은 L1 예측이라고 불릴 수 있으며, 상기 L0 움직임 정보 및 L1움직임 정보, 즉, 쌍예측 움직임 정보를 기반으로 수행되는 인터 예측은 쌍예측(bi-prediction)이라고 불릴 수 있다. 한편, L0 예측 및 L1 예측 각각에 대하여 별도의 움직임 벡터가 사용될 수 있다. 즉, 예를 들어, 현재 블록에 대한 L0 예측을 위한 상기 L0 움직임 벡터(Motion Vector L0, MVL0)와 L1 예측을 위한 상기 L1 움직임 벡터(motion Vector L1, MVL1)이 별도로 도출될 수 있다. 이 경우 예를 들어, 상기 MVL0가 L0 내의 L0 참조 픽처 내의 제1 참조 영역을 가리키고, 상기 MVL1이 L1 내의 L1 참조 픽처 내의 제2 참조 영역을 가리키는 경우, 상기 제1 참조 영역의 복원 샘플로부터 획득한 제1 프리딕터(predictor)와 상기 제2 참조 영역의 복원 샘플로부터 획득한 제2 프리딕터의 가중 합(weighted sum)을 통하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다. 여기서 상기 가중 합은 상기 현재 픽처와 상기 제1 참조 픽처 간의 제1 시간 거리 및 상기 현재 픽처와 상기 제2 참조 픽처 간의 제2 시간 거리를 기반으로 수행될 수 있다. 여기서 시간 거리라 함은 POC(Picture order count) 차이를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 현재 픽처의 POC 값과 상기 L0 참조 픽처의 POC 값의 차이가 상기 제1 시간 거리가 될 수 있고, 상기 현재 픽처의 POC 값과 상기 L1 참조 픽처의 POC 값의 차이가 상기 제2 시간 거리가 될 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면 상기와 같은 쌍예측이 적용되는 경우 상기 현재 블록에 대한 MVL0 및 MVL1과 제1 프리딕터 및 제2 프리딕터를 기반으로 샘플 단위 움직임 벡터 또는 블록 단위 움직임 벡터를 구할 수 있고, 이를 통하여 보다 향상된 예측 성능의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 이는 BIO(Bi-prediction Optical flow) 예측이라 불릴 수 있으며, 상기 예측 샘플을 기존의 예측 샘플과 구분하여 리파인(refine) 예측 샘플 또는 BIO 예측 샘플이라 불릴 수 있다. 또한, 상기 샘플 단위 움직임 벡터 또는 상기 블록 단위 움직임 벡터는 리파인 움직임 벡터 또는 BIO 움직임 벡터라고 불릴 수 있다. 상기 블록 단위 움직임 벡터가 도출되는 경우, 상기 블록 단위 움직임 벡터가 도출되는 대상 블록의 사이즈는 BwxBh 로 기설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 대상 블록의 사이즈는 4x4 로 기설정될 수 있다. 이 경우, 상기 현재 블록에 포함된 4x4 사이즈의 대상 블록들에 대한 상기 리파인 움직임 벡터들이 도출될 수 있다. 한편, 상기 현재 블록의 상기 대상 블록은 상기 현재 블록의 서브 블록이라고 나타낼 수도 있다.
상기 리파인 움직임 벡터 및 리파인 예측 샘플을 예를 들어 다음과 같은 방법을 통하여 도출될 수 있다.
BCC(Brightness Constancy Constraint), 즉 연속된 프레임에서 물체(object)의 샘플(픽셀) 값 변화가 없다고 가정하면, OF(optical flow)에 따른 물체의 움직임은 다음 식과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000001
여기서, I(x,y,t)는 (x,y) 샘플 포지션과 t 시간에서의 샘플 값을 나타내고, 는 변화량을 나타낸다. 작은 움직임을 가정한다면 상기 수학식 1의 오른쪽 항은 테일러 수열(taylor series)의 1차 수식으로 다음과 같이 나타내어질 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000002
여기서 수학식 2를 t로 나누고 정리하면 다음과 같이 나타내어질 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000003
여기서, Vx=Δx/Δt이고, Vy는 Δy/Δt이다.
상기 수학식은 두개의 미지수(움직임 및 신호의 공간적 도함수(spatial derivative))를 포함하고 있다. 따라서 움직임 분석을 위해 공간적 도함수가 필요하다.
본 발명에 따르면, OF(optical flow) 특성을 이용하여, 추가적인 움직임 벡터의 전송 없이 샘플(픽셀) 단위 또는 특정 블록 단위로 리파인된 움직임 벡터와 참조 샘플 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, BCC에 추가로 물체가 짧은 시간동안 일정한 속도로 움직인다고 가정하면, MVL0 및 MVL1은 크기가 동일한 대칭 값으로 표현될 수 있다. 다시 말해, MVL0와 MVL1의 x성분들의 크기는 동일하고 부호는 서로 다를 수 있고, 상기 MVL0와 상기 MVL1의 y성분들의 크기는 동일하고 부호는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 MVL0의 x성분, 및 y성분이 각각 Vx, 및 Vy 인 경우, 상기 MVL1의 x성분, 및 y성분은 각각 -Vx, 및 -Vy 일 수 있다.
도 3은 BCC 및 물체가 짧은 시간동안 일정한 속도로 움직인다고 가정할 때의 쌍예측 움직임 벡터들을 예시적으로 나타낸다.
도 3을 참조하면, BCC 및 물체가 짧은 시간동안 일정한 속도로 움직인다고 가정하면, 현재 픽처(300) 내의 현재 블록에 대한 쌍예측에 있어, MVL0는 상기 현재 블록과 대응하는 제1 참조 픽처(Reference 0, 310) 내의 제1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 나타내고, MVL1는 상기 현재 블록과 대응하는 제2 참조 픽처(Reference 1, 320) 내의 제2 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 나타낸다. 상기 제1 참조 픽처는 상기 L0에 포함된 참조 픽처들 중 하나일 수 있고, 상기 제2 참조 픽처는 상기 L1에 포함된 참조 픽처들 중 하나일 수 있다. 이 경우 각 블록들의 대표 위치는 각 블록의 좌상단 샘플 포지션(top-left sample position)이 될 수 있다. 이 경우 상기 MVL0와 상기 MVL1은 서로 대칭 값으로 표현될 수 있다.
도 3에서 현재 블록 내 대상 샘플(301)을 기준으로, MVL0에 따른 위치(311)의 제1 참조 샘플값 및 MVL1에 따른 위치(321)의 제2 참조 샘플값을 도출할 수 있다. 여기서 상기 제1 참조 샘플값은 제1 프리딕터(predictor) 또는 L0 프리딕터라고 불릴 수 있고, 상기 제2 참조 샘플값은 제2 프리딕터 또는 L1 프리딕터라고 불릴 수 있다. 상기 제1 참조 샘플값 및 상기 제2 참조 샘플값의 차이는 다음 수학식과 같이 정리할 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000004
여기서
Figure PCTKR2018015818-appb-I000001
은 제1 참조 픽처(Reference 0, 310)의 샘플 포지션 311에서의 샘플값(즉, 제1 참조 샘플값)을 나타내고,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000002
는 제2 참조 픽처(Reference 1, 320)의 샘플 포지션 321에서의 샘플값(즉, 제2 참조 샘플값)을 나타낸다. 상기 샘플값들은 다음 수학식에 의하여 나타내어질 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000005
그리고, 상기 수학식 5를 상기 수학식 4에 대입하여 정리하면 다음 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000006
여기서, I(0)[i,j]는 L0 참조 샘플 값, I(1)[i,j]는 L1 참조 샘플 값 Ix (k)[i, j], Iy (k)[i, j]는 각각 x축, y축 변화량, 즉 그래디언트(gradient)를 나타낸다. 구체적으로
Figure PCTKR2018015818-appb-I000003
및
Figure PCTKR2018015818-appb-I000004
는 각각 L0 내의 제1 참조 픽처(Reference 0, 310)의 [i,j] 위치에서의 x축, y축 편미분값이고,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000005
및
Figure PCTKR2018015818-appb-I000006
는 각각 L1 내의 제2 참조 픽처(Reference 1, 320)의 [i,j] 위치에서의 x축, y축 편미분값이다. 상기 편미분값은 그래디언트라고 불릴 수 있다.
한편, 정확도 및 예측 효율을 높이기 위하여, 상기 그래디언트들은 보간 필터(interpolation filter)를 기반으로 다음 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다. 한편, 상기 보간 필터의 필터 계수가 할당되는 위치 및/또는 단위는 필터 탭이라 할 수 있다. 상기 보간 필터의 필터 계수는 1/4 분수(fractional) 샘플 단위로 할당될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000007
여기서, 2M은 상기 보간 필터의 필터 탭(filter tap)의 수,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000007
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000008
는 각각 움직임 벡터의 x성분, y성분의 소수부,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000009
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000010
는 각각
Figure PCTKR2018015818-appb-I000011
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000012
에 대한 n번째 필터 탭의 필터 계수,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000013
는 쌍예측 이후의 [i+n, j] 위치에서의 복원 샘플 값, 즉 참조 픽처의 [i+n,j] 위치에서의 참조 샘플 값을 나타낸다. 상기 움직임 벡터의 x성분 및/또는 y성분의 소수부의 값은 0, 1/4, 2/4, 및 3/4 중 하나일 수 있다.
구체적으로
Figure PCTKR2018015818-appb-I000014
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000015
는 각각 MVL0의 x성분, y성분의 소수부,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000016
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000017
는 각각
Figure PCTKR2018015818-appb-I000018
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000019
에서의 n번째 필터 탭의 필터 계수,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000020
는 제1 참조 픽처(Reference 0, 310)의 [i+n,j] 위치에서의 참조 샘플 값을 나타낸다. 또한,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000021
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000022
는 각각 MVL1의 x성분, y성분의 소수부,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000023
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000024
는 각각
Figure PCTKR2018015818-appb-I000025
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000026
에서의 n번째 필터 탭의 필터 계수,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000027
는 제2 참조 픽처(Reference 1, 320)의 [i+n,j] 위치에서의 참조 샘플 값을 나타낸다.
일 예로, 상기 필터 탭의 수가 6인 경우(즉, 2M은 6인 경우), 상기 움직임 벡터의 x 성분, y성분의 소수부에 대한 보간 필터의 필터 탭 계수는 다음의 표와 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-T000001
상기 수학식 6을 기반으로
Figure PCTKR2018015818-appb-I000028
가 최소값을 갖게 하는 샘플 단위 움직임 벡터 vx[i,j], vy[i,j]를 계산할 수 있다. 예를 들어, [i,j]를 중심으로 하는 특정 영역, 윈도우 Ω(window Ω) 내의 샘플들이 국지적으로 변함없는 움직임(locally steady motion)을 갖는다고 가정할 수 있다. 여기서 윈도우 Ω는 (2M+1)×(2M+1) 샘플들을 포함할 수 있다. 이 경우, 윈도우 Ω 내의 샘플 위치는 [i’,j’]로 나타낼 수 있다. 이 때, [i’,j’]에서 i-M≤i’≤i+M, j-M≤j’≤j+M을 만족한다. 이를 기반으로
Figure PCTKR2018015818-appb-I000029
을 최소화하는 움직임 벡터를 계산할 수 있다. 이 경우 윈도우 Ω 내의 샘플들이 국지적으로 변함없는 움직임을 갖는다는 가정을 고려하면 상기
Figure PCTKR2018015818-appb-I000030
는 다음 수학식과 같이 나타내어질 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000008
여기서,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000031
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000032
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000033
이다. 여기서 P(0)[i’,j’] 및 P(1)[i’,j’]는 각각 L0 프리딕터 및 L1 프리딕터를 나타낸다. 상기 P(0)[i’,j’] 및 상기 P(1)[i’,j’]는 각각 I0[i’,j’] 및 I1[i’,j’] 에 대응한다.
상기 수학식 7을 Vx, Vy 각각으로 편미분하여 정리하면 다음과 같다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000009
여기서,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000034
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000035
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000036
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000037
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000038
이라고 하고, 상기 s1, s2, s3, 및 s4를 상기 수학식 9에 대입하여 정리하면 다음 수학식 10 및 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000010
Figure PCTKR2018015818-appb-M000011
상기 수학식 10 및 수학식 11을 기반으로 Vx, Vy을 정리하면 각각 다음과 같다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000012
즉, Vx, Vy는 각각 다음과 같이 정리될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000013
따라서, 상기 Vx 및 Vy를 이용하여 대상 샘플에 대한 리파인된 프리딕터, 즉, 리파인 예측 샘플을 다음과 같이 계산할 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000014
상기와 같은 방법을 기반으로 샘플 단위의 리파인 움직임 벡터 및 리파인 예측 샘플을 구할 수 있다. 여기서 P는 상기 대상 샘플에 대한 리파인 예측 샘플을 나타내고, Vx, Vy는 상기 대상 샘플에 대한 리파인 움직임 벡터의 x성분, y성분을 각각 나타낸다.
한편, 상술한 방법은 동일한 크기를 갖고 대칭되는 두 개의 움직임 벡터들(즉, MVL0 및 MVL1)을 일정한 움직임(constant motion)으로 가정한 방법이다. 다시 말해, 상술한 리파인 예측 샘플 도출 방법은 현재 픽처와 상기 MVL0와 연관된 제1 참조 픽처 간의 제1 시간 거리와 상기 현재 픽처와 상기 MVL1와 연관된 제2 참조 픽처 간의 제2 시간 거리가 동일한 경우를 가정한 방법일 수 있다. 상기 현재 픽처의 POC 값과 상기 제1 참조 픽처의 POC 값의 차이가 상기 제1 시간 거리가 될 수 있고, 상기 제2 참조 픽처의 POC 값과 상기 제2 참조 픽처의 POC 값과의 차이가 상기 제2 시간 거리가 될 수 있다.
상기 제1 시간 거리와 상기 제2 시간 거리가 동일하지 않은 경우의 일정한 움직임을 갖는 상기 두 개의 움직임 벡터들을 고려하여 상기 리파인 예측 샘플을 도출하는 방법은 후술하는 바와 같을 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 시간 거리와 상기 제2 시간 거리를 다른 값을 갖는 것을 반영하여 상술한 수학식 14를 다시 계산하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000015
여기서 P는 상기 대상 샘플을 위한 리파인된 프리딕터 P(0), P(1)는 각각 상기 현재 샘플에 대한 제1 프리딕터, 제2 프리딕터, Ix (0), Iy (0) 는 각각 상기 제1 프리딕터에서의 x축, y축 그래디언트, Ix (1), Iy (1) 는 각각 상기 제2 프리딕터에서의 x축, y축 그래디언트, Vx, Vy는 각각 상기 대상 샘플에 대한 리파인 움직임 벡터의 x성분, y성분, τ0는 상기 제1 시간 거리, τ1는 상기 제2 시간 거리를 나타낸다. 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리는 상기 현재 픽처(또는 현재 프레임)와 참조 픽처(또는 참조 프레임)와의 거리를 나타낼 수 있다.
상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리는 다음과 같은 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000016
여기서, POC(current)는 상기 현재 픽처의 POC(picture order count) 값, POC(Ref0)는 상기 제1 참조 픽처의 POC 값, POC(Ref1)는 상기 제2 참조 픽처의 POC 값을 나타낸다.
한편, 상기 리파인 예측 샘플을 도출하는 방법에서 연산 복잡도를 줄이기 위하여 상기 수학식 13을 근사화하여 사용할 수 있다. 상기 수학식 13을 근사화한 식은 다음과 같이 유도될 수 있다.
상기 수학식 13의 Vx의 분자 및 분모에 s5를 나누어 다음의 수학식을 도출할 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000017
상기 수학식 17의 s5의 값이 충분히 큰 값인 경우, 상기 수학식 17의 분모의 s2*s6/s5 및 분자의 s2*s4/s5는 0으로 근사화될 수 있다. 따라서, 상기 수학식 17은 다음과 같은 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000018
상기 수학식 18을 통하여 도출된 Vx를 상기 수학식 11의 Vy 에 대입하는 경우, Vy는 다음과 같은 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000019
상기 수학식 19를 기반으로 Vy를 정리하면 다음과 같다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000020
상기 수학식 18 및 수학식 20을 기반으로 상기 Vx 및 Vy 를 도출하기 위한 연산 복잡도들 낮출 수 있고, 이를 통하여 리파인 예측 샘플을 도출하는 방법의 전체적인 연산 복잡도를 낮출 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 샘플 단위의 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO 예측이 적용될 수도 있지만, 블록 단위의 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO 예측이 제안될 수 있다. 블록 단위로 리파인먼트를 수행하는 BIO 예측은 샘플 단위로 리파인먼트를 수행하는 BIO 예측에 비하여 계산 복잡도를 줄일 수 있다.
예를 들어, 상기 리파인먼트가 수행되는 대상 블록의 폭 Bw와 높이 Bh가 각각 동일하게 4로 기설정된 경우, 4x4 사이즈의 블록 단위로 프리딕터가 리파인먼트될 수 있다. 샘플 단위로 리파인먼트를 수행하는 BIO 예측에서는 상술한 내용과 같이 각 샘플별로 그래디언트 맵(gradient map)이 생성될 수 있고, 각 샘플에 대한 오프셋(offset)이 도출되고, 상기 수학식 14을 기반으로 각 샘플에 대한 프리딕터에 상기 오프셋을 더하여 상기 리파인 예측 샘플이 도출될 수 있다. 하지만, 블록 단위로 리파인먼트를 수행하는 BIO 예측(블록 기반 BIO(block based BIO) 예측이라고 나타낼 수도 있다) 에서는 4x4 사이즈인 대상 블록에서의 오프셋이 도출될 수 있고, 상기 대상 블록에 포함된 대상 샘플들의 프리딕터들에 동일한 오프셋이 가산될 수 있다. 즉, 상기 대상 블록에 동일한 리파인 움직임 벡터가 적용될 수 있다.
도 4는 샘플 기반 BIO 예측과 블록 기반 BIO 예측이 수행되는 일 예를 나타낸다. 도 4를 참조하면 상기 리파인먼트가 수행되는 대상 블록의 사이즈가 BwХBh (예를 들어, 4x4)로 기설정된 경우, 인코딩/디코딩 과정을 통하여 도출된 MVL0 및 MVL1을 기준으로 wХh 크기의 대상 블록의 참조 샘플값의 x축, y축, 시간축 그래디언트 맵(gradient map)이 도출될 수 있다. 이 후, 상기 대상 블록에 대한 그래디언트 맵을 기반으로 상기 대상 블록에 포함된 대상 샘플에 대한 오프셋이 도출될 수 있다. BwxBh 커널(kernel)을 기반으로 상기 대상 블록 단위의 오프셋이 도출될 수 있고, 대상 샘플에 대한 프리딕터에 상기 오프셋을 더하여 상기 대상 샘플에 대한 리파인 예측 샘플이 도출될 수 있다.
구체적으로, 현재 블록의 대상 블록에 포함된 대상 샘플들의 그래디언트들(즉, 대상 블록의 그래디언트 맵)을 기반으로 상기 블록 단위 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 상기 블록 단위 리파인 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 대상 블록 단위로 도출될 수 있고, 상기 블록 단위 리파인 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 대상 블록에 대한 리파인 움직임 벡터라고 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 대상 블록에 포함된 대상 샘플들의 sn 의 합이 상기 대상 블록의 sn 으로 도출될 수 있다. 상기 대상 블록에 대한 sn 은 sn,bk 라고 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 대상 블록에 대한 s1,bk s2,bk s3,bk, s4,bk s5,bk s6,bk 는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000021
여기서,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000039
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000040
,
Figure PCTKR2018015818-appb-I000041
일 수 있다.
이 후, 상술한 수학식 13 또는 수학식 18 및 수학식 20에 sn 대신 (sn,bk>>n) 을 삽입한 수학식을 기반으로 상기 대상 블록에 대한 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 블록 단위 움직임 벡터가 도출되는 대상 블록의 사이즈가 4x4 인 경우, 상술한 수학식 13에 sn 대신 (sn,bk>>16) 을 삽입한 수학식을 기반으로 상기 대상 블록에 대한 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 상기 대상 블록의 사이즈가 4x4 인 경우, 상기 블록 단위 리파인 움직임 벡터는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000022
또는 근사화된 수학식을 기반으로 상기 블록 단위 리파인 움직임 벡터가 도출될 수도 있다. 즉, 상술한 수학식 18 및 수학식 20에 sn 대신 (sn,bk>>n) 을 삽입한 수학식을 기반으로 상기 대상 블록에 대한 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 상기 대상 블록의 사이즈가 4x4 인 경우, 상기 블록 단위 리파인 움직임 벡터는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000023
이 후, 상술한 수학식 14의 Vx 를 Vx,bk 로 대체하고, Vy 를 Vy,bk 로 대체하여 상기 대상 샘플에 대한 리파인 예측 샘플이 도출될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 현재 블록에 대한 특정 조건을 기반으로 상기 BIO 예측을 적응적으로 적용하는 방안을 제안한다. 이를 통하여 상기 BIO 예측, 특히, 블록 기반 BIO 예측을 적용하는 인터 예측을 최적화하여 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상술한 BIO 예측의 적용 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈가 WxH 인 경우, 상기 현재 블록의 사이즈와 기설정된 임계값을 기반으로 상기 예측의 적용 여부가 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 폭과 폭에 대한 임계값이 동일하고, 상기 현재 블록의 높이와 높이에 대한 임계값이 동일한 경우, 상기 현재 블록에 대하여 상기 BIO 예측이 적용되지 않는 것으로 결정될 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 사이즈 WxH 가 기설정된 최소 사이즈 NxM 보다 작은 경우, 상기 현재 블록에 대하여 상기 BIO 예측이 적용되지 않는 것으로 결정될 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 샘플수가 기설정된 임계값보다 작은 경우, 상기 현재 블록에 대하여 상기 BIO 예측이 적용되지 않는 것으로 결정될 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 현재 블록의 사이즈 가 4x4 인 경우, 상기 BIO 예측은 상기 현재 블록에 대하여 적용되지 않을 수 있다.
도 5는 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 BIO 예측의 적용 여부를 결정하는 일 예를 나타낸다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S500). 상기 움직임 벡터는 MVL0 및 MVL1을 포함할 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 인지 판단할 수 있다(S510). 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 인 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 BIO 예측은 수행되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 도출된 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인터 예측이 수행될 수 있다.
상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 가 아닌 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 블록 기반 BIO 예측을 수행할 수 있다(S520). 이 경우, 상기 블록 단위 움직임 벡터가 도출되는 대상 블록의 사이즈는 4x4 일 수 있다. 즉, 상기 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록에 포함된 4x4 사이즈의 대상 블록에 대한 리파인 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 대상 블록에 포함된 대상 샘플에 대한 리파인 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 과정에서 FRUC(Frame Rate Up-Conversion) 가 적용될 수 있고, 상기 FRUC 를 통하여 도출된 움직임 정보를 기반으로 상술한 BIO 예측이 수행될 수도 있다. 상기 FRUC 은 PMMVD(Pattern Matched Motion Vector Derivation) 라고 불릴 수도 있다. 상기 FRUC 은 영상 내에서 객체가 일정한 속도로 움직이며, 이 때 픽셀값(샘플값)에 변화가 없음을 가정하고, TM(template matching) 방법 또는 BM(bilateral matching) 방법을 통하여 움직임 정보를 도출하는 방안을 나타낼 수 잇다. 구체적으로 다음과 같이 설명될 수 있다.
도 6은 상기 BM 방법을 통한 움직임 정보를 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 상기 현재 블록에 상기 FRUC 이 적용된 경우, 상기 현재 블록에 대한 MVL0 및 MVL1을 순차적으로 하나씩 고른 후, 상기 현재 블록이 속한 픽처를 중심으로 보간(interpolation)하여 상기 L0 방향 및 L1 방향 중 상기 움직임 벡터들과 연관된 방향과 다른 방향의 상기 움직임 벡터들에 대응되는 움직임 벡터들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 도출할 수 있다. 상기 주변 블록의 움직임 벡터 후보는 쌍예측 움직임 벡터 후보 또는 단예측 움직임 벡터 후보일 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 움직임 벡터 후보에 포함된 움직임 벡터들을 L0 방향과 L1 방향으로 나눠 구분할 수 있다. 즉, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 움직임 벡터 후보에 움직임 벡터들을 MVL0 와 MVL1로 구분할 수 있다.
이 후, 상기 구분된 움직임 벡터들을 순차적으로 하나씩 고른 후, 상기 현재 블록이 속한 픽처를 중심으로 보간(interpolation)하여 상기 L0 방향 및 L1 방향 중 상기 움직임 벡터들과 연관된 방향과 다른 방향의 상기 움직임 벡터들에 대응되는 움직임 벡터들을 도출할 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 후보가 MVL0인 경우, 상기 MVL0에 대한 L0 참조 픽처와 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처 사이의 시간적 거리(Temporal distance)와 L1 참조 픽처와 상기 현재 픽처 사이의 시간적 거리를 기반으로 스케일링하여 상기 MVL0와 대응되는 MVL1을 도출할 수 있다. 다시 말해, 상기 MVL0에 대한 L0 참조 픽처와 상기 현재 픽처와의 제1 시간적 거리 및 상기 L1 참조 픽처와 상기 현재 픽처와의 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 MVL0 를 스케일링하여 상기 MVL1을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 L0 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 L1 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다. 또한, 상기 L1 참조 픽처는 상기 L1 에 포함된 L1 참조 픽처들 중에서 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 L1 참조 픽처는 상기 L1 에 포함된 L1 참조 픽처들 중 상기 MVL0 가 가리키는 참조 영역과 도출된 MVL1 이 가리키는 참조 영역과의 차분 값, 즉 레지듀얼이 가장 작은 참조 영역을 포함하는 참조 픽처로 도출될 수 있다. 상기 MVL0 가 가리키는 참조 영역과 도출된 MVL1 이 가리키는 참조 영역과의 차분 값은 상기 움직임 벡터 후보에 대한 코스트(cost)라고 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 후보가 MVL1인 경우, 상기 MVL1에 대한 L1 참조 픽처와 상기 현재 블록을 포함하는 현재 픽처 사이의 시간적 거리(Temporal distance)와 L0 참조 픽처와 상기 현재 픽처 사이의 시간적 거리를 기반으로 스케일링하여 상기 MVL1와 대응되는 MVL0을 도출할 수 있다. 다시 말해, 상기 MVL1에 대한 L1 참조 픽처와 상기 현재 픽처와의 제1 시간적 거리 및 상기 L0 참조 픽처와 상기 현재 픽처와의 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 MVL1 를 스케일링하여 상기 MVL1을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 L1 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 L0 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다. 도 6에 도시된 TD0 은 상기 제1 시간적 거리를 나타내고, TD1 은 상기 제2 시간적 거리를 나타낸다. 또한, 상기 L0 참조 픽처는 상기 L0 에 포함된 L0 참조 픽처들 중에서 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 L0 참조 픽처는 상기 L0 에 포함된 L0 참조 픽처들 중 상기 MVL1 가 가리키는 참조 영역과 도출된 MVL0 이 가리키는 참조 영역과의 차분 값, 즉 레지듀얼이 가장 작은 참조 영역을 포함하는 참조 픽처로 도출될 수 있다. 상기 MVL1 가 가리키는 참조 영역과 도출된 MVL0 이 가리키는 참조 영역과의 차분 값은 코스트(cost)라고 나타낼 수 있다.
인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 움직임 벡터 후보에 대한 코스트들을 도출할 수 있고, 상기 코스트가 가장 작은 움직임 벡터 후보(MVL0 및 MVL1을 포함하는 쌍예측 움직임 정보)를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 상기 FRUC 이 적용된 경우, 상기 TM 방법을 통하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수도 있다.
도 7은 상기 TM 방법을 통한 움직임 정보를 도출하는 일 예를 예시적으로 나타낸다. 도 7을 참조하면 L0 참조 픽처에 포함된 L0 참조 블록들 중 상기 현재 블록의 템플릿(template)과 가장 유사한 템플릿에 대한 참조 블록이 상기 현재 블록에 대한 L0 참조 블록으로 도출될 수 있고, 상기 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록에 대한 MVL0 로 도출될 수 있다. 다시 말해, L0 참조 픽처에 포함된 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 참조 블록이 상기 현재 블록에 대한 L0 참조 블록으로 도출될 수 있고, 상기 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록에 대한 MVL0 로 도출될 수 있다.
상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다.
상기 코스트는 다음과 같은 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2018015818-appb-M000024
여기서, i, j는 블록의 템플릿 내 샘플의 위치 (i, j)를 나타내고, Costdistortion은 상기 코스트, Tempref는 참조 블록의 템플릿의 샘플값, Tempcur는 상기 현재 블록의 템플릿의 샘플값을 나타낸다. 참조 블록의 템플릿 및 상기 현재 블록의 템플릿 사이의 대응하는 샘플들 간의 차이를 누적할 수 있고, 상기 차이의 누적은 상기 참조 블록에 대한 코스트로 사용될 수 있다. L0 참조 픽처에 포함된 L0 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L0 참조 블록이 상기 현재 블록에 대한 L0 참조 블록으로 도출될 수 있고, 상기 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록에 대한 MVL0 로 도출될 수 있다. 상기 코스트는 상술한 내용과 같이 현재 블록의 템플릿과 L0 참조 블록의 템플릿을 기반으로 도출될 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면 L1 참조 픽처에 포함된 L1 참조 블록들 중 상기 현재 블록의 템플릿(template)과 가장 유사한 템플릿에 대한 참조 블록이 상기 현재 블록에 대한 L1 참조 블록으로 도출될 수 있고, 상기 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록에 대한 MVL1 로 도출될 수 있다. 다시 말해, L1 참조 픽처에 포함된 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 참조 블록이 상기 현재 블록에 대한 L1 참조 블록으로 도출될 수 있고, 상기 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록에 대한 MVL1 로 도출될 수 있다.
상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다. L1 참조 픽처에 포함된 L1 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L1 참조 블록이 상기 현재 블록에 대한 L1 참조 블록으로 도출될 수 있고, 상기 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록에 대한 MVL1 로 도출될 수 있다. 상기 코스트는 상술한 내용과 같이 현재 블록의 템플릿과 L1 참조 블록의 템플릿을 기반으로 도출될 수 있다.
한편, 디코딩 장치는 인코딩 장치로부터 최적의 움직임 벡터를 도출하기 위한 매칭 방법에 대한 정보를 획득할 수도 있고, 이 경우, 상기 매칭 방법에 따라 최적의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 BM 방법 또는 TM 방법의 선택에 대한 플래그를 비트스트림을 통하여 획득할 수 있다. 상기 플래그는 BM/TM 선택 플래그라고 할 수도 있다. 디코딩 장치는 상기 플래그의 값을 기반으로 매칭 방법을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 BM 방법을 수행하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있고, 또는 상기 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 상기 TM 방법을 수행하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 또는 상기 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 상기 BM 방법을 수행하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있고, 또는 상기 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 TM 방법을 수행하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다.
도 8a 내지 도 8b는 FRUC 를 기반으로 수행되는 인코딩 과정 및 디코딩 과정의 일 예를 나타낸다.
도 8a는 FRUC 를 기반으로 수행되는 인코딩 과정의 일 예를 나타낸다.
도 8a를 참조하면 인코딩 장치는 BM 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S800). 한편, 상술한 BM 방법을 기반으로 움직임 정보를 도출하는 방안은 BM 모드라고 나타낼 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 도출할 수 있다. 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보는 L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다.
이 후, 인코딩 장치는 BM 방법을 통하여 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들에 대한 코스트들을 도출할 수 있고, 가장 작은 코스트를 갖는 후보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보에 대한 코스트는 다음과 같이 도출될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 후보의 움직임 벡터를 현재 픽처를 중심으로 보간(interpolation)하여 상기 L0 방향 및 L1 방향 중 상기 움직임 벡터와 연관된 방향과 다른 방향의 상기 움직임 벡터에 대응되는 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 후보의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과 상기 도출된 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과의 SAD 를 상기 후보의 코스트로 도출할 수 있다.
예를 들어, 상기 움직임 후보가 L0 움직임 정보를 포함하는 경우, 인코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 움직임 후보에 대한 MVL0 를 스케일링하여 MVL1을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 MVL0가 가리키는 L0 참조 블록과 상기 MVL1 이 가리키는 L1 참조 블록과의 SAD 를 상기 움직임 후보의 코스트로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 움직임 후보에 대한 L0 참조 픽처의 POC 와 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 MVL1 에 대한 L1 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 움직임 후보가 L1 움직임 정보를 포함하는 경우, 인코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 움직임 후보에 대한 MVL1 를 스케일링하여 MVL0을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 MVL1이 가리키는 L1 참조 블록과 상기 MVL0 가 가리키는 L0 참조 블록과의 SAD 를 상기 움직임 후보의 코스트로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 움직임 후보에 대한 L1 참조 픽처의 POC 와 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 MVL0 에 대한 L0 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 후보들의 코스트들을 비교할 수 있고, 가장 작은 코스트를 갖는 후보의 움직임 정보(L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보) 및 상기 후보를 기반으로 도출된 움직임 정보(L1 움직임 정보 또는 L0 움직임 정보)를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다. 상기 도출된 움직임 정보는 상기 BM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보를 나타낼 수 있다.
인코딩 장치는 TM 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S810). 한편, 상술한 TM 방법을 기반으로 움직임 정보를 도출하는 방안은 TM 모드라고 나타낼 수 있다.
인코딩 장치는 L0 참조 픽처에 포함된 L0 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록에 대한 MVL0 로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 L0 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 L0 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L0 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 L1 참조 픽처에 포함된 L1 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록에 대한 MVL1 로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 L1 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 L1 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L1 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 L0 움직임 정보와 L1 움직임 정보를 포함하는 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다. 상기 L0 움직임 정보는 상기 MVL0 및 상기 L0 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 L1 움직임 정보는 상기 MVL1 및 상기 L1 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 BM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보 및 TM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보에 대한 RD(rate distortion) 체크를 수행할 수 있고, 상기 BM 모드 및 상기 TM 모드 중 상기 현재 블록에 대한 최적의 모드를 선택할 수 있다(S820). 인코딩 장치는 BM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보 및 TM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보에 대한 RD 코스트를 기반으로 상기 BM 모드 및 상기 TM 모드 중 상기 현재 블록에 적용되는 모드를 선택할 수 있다. 한편, 인코딩 장치는 상기 선택된 모드를 나타내는 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 BM 모드 및 상기 TM 모드 중 하나를 나타내는 플래그를 생성할 수 있고, 비트스트림을 통하여 상기 플래그를 시그널링할 수 있다.
도 8b는 FRUC 를 기반으로 수행되는 디코딩 과정의 일 예를 나타낸다.
도 8b를 참조하면 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 BM 모드가 적용되는지 판단할 수 있다(S830). 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 BM 모드 또는 TM 모드가 적용되는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 BM 모드 및 상기 TM 모드 중 하나를 나타내는 플래그를 획득할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 BM 모드 및 상기 TM 모드 중 상기 플래그가 가리키는 모드를 상기 현재 블록에 적용되는 모드로 도출할 수 있다.
상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 BM 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S840).
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 도출할 수 있다. 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보는 L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다.
이 후, 디코딩 장치는 BM 방법을 통하여 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들에 대한 코스트들을 도출할 수 있고, 가장 작은 코스트를 갖는 후보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보에 대한 코스트는 다음과 같이 도출될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 후보의 움직임 벡터를 현재 픽처를 중심으로 보간(interpolation)하여 상기 L0 방향 및 L1 방향 중 상기 움직임 벡터와 연관된 방향과 다른 방향의 상기 움직임 벡터에 대응되는 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 후보의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과 상기 도출된 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과의 SAD 를 상기 후보의 코스트로 도출할 수 있다.
예를 들어, 상기 움직임 후보가 L0 움직임 정보를 포함하는 경우, 디코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 움직임 후보에 대한 MVL0 를 스케일링하여 MVL1을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 MVL0가 가리키는 L0 참조 블록과 상기 MVL1 이 가리키는 L1 참조 블록과의 SAD 를 상기 움직임 후보의 코스트로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 움직임 후보에 대한 L0 참조 픽처의 POC 와 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 MVL1 에 대한 L1 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 움직임 후보가 L1 움직임 정보를 포함하는 경우, 디코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 움직임 후보에 대한 MVL1 를 스케일링하여 MVL0을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 MVL1이 가리키는 L1 참조 블록과 상기 MVL0 가 가리키는 L0 참조 블록과의 SAD 를 상기 움직임 후보의 코스트로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 움직임 후보에 대한 L1 참조 픽처의 POC 와 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 MVL0 에 대한 L0 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 후보들의 코스트들을 비교할 수 있고, 가장 작은 코스트를 갖는 후보의 움직임 정보(L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보) 및 상기 후보를 기반으로 도출된 움직임 정보(L1 움직임 정보 또는 L0 움직임 정보)를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 TM 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S850).
디코딩 장치는 L0 참조 픽처에 포함된 L0 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록에 대한 MVL0 로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 L0 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 L0 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L0 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다.
또한, 디코딩 장치는 L1 참조 픽처에 포함된 L1 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록에 대한 MVL1 로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 L1 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 L1 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L1 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 L0 움직임 정보와 L1 움직임 정보를 포함하는 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다. 상기 L0 움직임 정보는 상기 MVL0 및 상기 L0 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 L1 움직임 정보는 상기 MVL1 및 상기 L1 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 FRUC 을 통하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출되는 경우, 상기 현재 블록에 적용된 모드(BM 모드 또는 TM 모드)를 기반으로 상기 BIO 를 적응적으로 적용하는 것이 코딩 효율을 보다 향상시킬 수 있다. 구체적으로, FRUC 의 BM 모드와 상기 BIO 는 후술하는 가정 1 및 가정 2 를 고려한 예측 방안들이다.
- 가정 1. 짧은 시간동안 대상 물체(object)가 동일한 속도로 이동한다.
- 가정 2. 연속된 프레임(frame)들에서 대상 물체에 대한 샘플값은 변하지 않는다.
상기 BM 모드가 적용되는 경우, 상기 가정들을 고려하여 각 (서브) 블록의 움직임 벡터가 도출될 수 있고, 상기 BIO 가 적용되는 경우에도, 상기 가정들을 고려하여 각 (서브) 블록의 오프셋(각 (서브) 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출되는 값) 이 도출될 수 있다. 따라서, 동일한 가정들에 근거하여 수행되는 방법들을 중복적으로 적용하지 않는 것이 코딩 효율을 보다 향상시킬 수 있다. 이에, 상기 현재 블록에 FRUC 이 적용되는 경우, TM 모드를 기반으로 움직임 정보가 도출되면 상기 BIO 를 적용하고, BM 모드를 기반으로 움직임 정보가 도출되면 상기 BIO 를 적용하지 않는 방안이 제안될 수 있다.
도 9a 내지 도 9b는 FRUC 및/또는 BIO 가 적용된 현재 블록을 인코딩/디코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 9a는 FRUC 및/또는 BIO 가 적용된 현재 블록을 인코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 9a를 참조하면 인코딩 장치는 현재 블록에 FRUC 를 적용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다(S900). 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 BM 모드 및 TM 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출할 수 있다. 상기 BM 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출하는 구체적인 방안은 상술한 바와 같다. 또한, 상기 TM 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출하는 구체적인 방안은 상술한 바와 같다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대하여 TM 모드가 적용되는지 여부를 판단할 수 있다(S910). 인코딩 장치는 상기 BM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보와 상기 TM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보를 비교하여 상기 현재 블록에 적용되는 모드를 선택할 수 있다.
상기 현재 블록에 TM 모드가 적용된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 기반으로 BIO 예측을 수행할 수 있다(S920). 인코딩 장치는 상기 TM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보를 기반으로 BIO 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 움직임 정보는 상기 현재 블록에 대한 MVL0 및 MVL1 을 포함할 수 있고, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 MVL0 및 MVL1과 제1 프리딕터 및 제2 프리딕터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 블록 단위 리파인 움직임 벡터를 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 포함된 4x4 사이즈의 블록들에 대한 리파인 움직임 벡터들이 도출될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 MVL0 및 상기 MVL1과 상기 제1 프리딕터 및 상기 제2 프리딕터를 기반으로 상기 현재 블록의 대상 블록에 대한 리파인 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 리파인 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 인코딩 장치는 상기 대상 블록의 샘플들 각각을 기준으로 상기 MVL0에 따른 위치의 제1 프리딕터 및 MVL1에 따른 위치의 제2 프리딕터을 도출할 수 있고, 상기 제1 프리딕터 및 상기 제2 프리딕터를 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 그래디언트들을 도출할 수 있다. 이 후, 인코딩 장치는 상기 샘플들에 대한 그래디언트들을 기반으로 상기 대상 블록의 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 대상 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터는 상술한 수학식 16을 기반으로 도출될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 상기 대상 블록에 대한 리파인 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 BM 모드가 적용된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 BIO 예측을 수행하지 않고, 도출된 움직임 정보를 기반으로 예측을 수행할 수 있다.
도 9b는 FRUC 및/또는 BIO 가 적용된 현재 블록을 디코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 9b를 참조하면 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 TM 모드가 적용되는지 판단할 수 있다(S930). 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 BM 모드 또는 TM 모드가 적용되는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 BM 모드 및 상기 TM 모드 중 하나를 나타내는 플래그를 획득할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 BM 모드 및 상기 TM 모드 중 상기 플래그가 가리키는 모드를 상기 현재 블록에 적용되는 모드로 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 TM 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S940).
디코딩 장치는 L0 참조 픽처에 포함된 L0 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록에 대한 MVL0 로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 L0 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 L0 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L0 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다.
또한, 디코딩 장치는 L1 참조 픽처에 포함된 L1 참조 블록들 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿에 대한 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록에 대한 MVL1 로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 현재 블록의 템플릿과 대응하는 영역일 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 상기 템플릿은 상기 L1 참조 블록의 좌측 주변 영역 및/또는 상측 주변 영역을 포함할 수 있다. 상기 L1 참조 블록에 대한 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L1 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference)로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 L0 움직임 정보와 L1 움직임 정보를 포함하는 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다. 상기 L0 움직임 정보는 상기 MVL0 및 상기 L0 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있고, 상기 L1 움직임 정보는 상기 MVL1 및 상기 L1 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
상기 현재 블록에 TM 모드가 적용된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 기반으로 BIO 예측을 수행할 수 있다(S950). 디코딩 장치는 상기 TM 모드를 기반으로 도출된 움직임 정보를 기반으로 BIO 예측을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 움직임 정보는 상기 현재 블록에 대한 MVL0 및 MVL1을 포함할 수 있고, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 MVL0 및 MVL1과 제1 프리딕터 및 제2 프리딕터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 블록 단위 리파인 움직임 벡터를 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 포함된 4x4 사이즈의 블록들에 대한 리파인 움직임 벡터들이 도출될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 MVL0 및 상기 MVL1과 상기 제1 프리딕터 및 상기 제2 프리딕터를 기반으로 상기 현재 블록의 대상 블록에 대한 리파인 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 리파인 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 디코딩 장치는 상기 대상 블록의 샘플들 각각을 기준으로 상기 MVL0에 따른 위치의 제1 프리딕터 및 MVL1에 따른 위치의 제2 프리딕터을 도출할 수 있고, 상기 제1 프리딕터 및 상기 제2 프리딕터를 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 그래디언트들을 도출할 수 있다. 이 후, 디코딩 장치는 상기 샘플들에 대한 그래디언트들을 기반으로 상기 대상 블록의 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 대상 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터는 상술한 수학식 16을 기반으로 도출될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 상기 대상 블록에 대한 리파인 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 BM 모드를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S960).
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 도출할 수 있다. 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보는 L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다.
이 후, 디코딩 장치는 BM 방법을 통하여 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들에 대한 코스트들을 도출할 수 있고, 가장 작은 코스트를 갖는 후보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보에 대한 코스트는 다음과 같이 도출될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 후보의 움직임 벡터를 현재 픽처를 중심으로 보간(interpolation)하여 상기 L0 방향 및 L1 방향 중 상기 움직임 벡터와 연관된 방향과 다른 방향의 상기 움직임 벡터에 대응되는 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 후보의 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과 상기 도출된 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과의 SAD 를 상기 후보의 코스트로 도출할 수 있다.
예를 들어, 상기 움직임 후보가 L0 움직임 정보를 포함하는 경우, 디코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 움직임 후보에 대한 MVL0 를 스케일링하여 MVL1을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 MVL0가 가리키는 L0 참조 블록과 상기 MVL1 이 가리키는 L1 참조 블록과의 SAD 를 상기 움직임 후보의 코스트로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 움직임 후보에 대한 L0 참조 픽처의 POC 와 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 MVL1 에 대한 L1 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 움직임 후보가 L1 움직임 정보를 포함하는 경우, 디코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 움직임 후보에 대한 MVL1 를 스케일링하여 MVL0을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 MVL1이 가리키는 L1 참조 블록과 상기 MVL0 가 가리키는 L0 참조 블록과의 SAD 를 상기 움직임 후보의 코스트로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 움직임 후보에 대한 L1 참조 픽처의 POC 와 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 MVL0 에 대한 L0 참조 픽처의 POC 와 상기 현재 픽처의 POC 의 차이값일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 후보들의 코스트들을 비교할 수 있고, 가장 작은 코스트를 갖는 후보의 움직임 정보(L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보) 및 상기 후보를 기반으로 도출된 움직임 정보(L1 움직임 정보 또는 L0 움직임 정보)를 상기 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측을 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 10에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 10의 S1000 내지 S1040은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1050은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출한다(S1000). 인코딩 장치는 상기 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 상기 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출할 수 있고, 상기 참조 픽처 리스트 0은 L0(List 0)라고 불릴 수 있고, 상기 참조 픽처 리스트 1은 L1(List 1)이라고 불릴 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함한다(S1010). 인코딩 장치는 현재 블록이 B 슬라이스에 포함되고, 상기 현재 블록에 쌍 예측이 적용되는 경우 상기 두 개의 MV들을 도출할 수 있다. 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 두 개의 MV들을 도출할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 주변 블록의 움직임 정보를 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 생성할 수 있고, RD 코스트를 기반으로 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 특정 후보를 선택할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 특정 후보를 가리키는 인덱스를 생성할 수 있다. 상기 인덱스는 상술한 인터 예측에 대한 정보에 포함될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 특정 후보의 MVL0 및 MVL1을 상기 현재 블록의 상기 두 개의 MV들로 도출할 수 있다.
또는, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 FRUC 을 적용하여 상기 두 개의 MV들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 TM(Template Matching) 모드 또는 BM(Bi-lateral Matching) 모드가 적용되는지 결정할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 TM 모드 및 상기 BM 모드 중 하나를 가리키는 플래그를 생성할 수 있다. 상기 인터 예측에 대한 정보는 상기 플래그를 포함할 수 있다.
상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 특정 후보를 선택할 수 있다. 인코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 특정 후보의 제1 움직임 벡터를 스케일링하여 상기 L0 및 상기 L1 중 상기 움직임 벡터와 연관된 리스트와 다른 리스트에 연관된 제2 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 제1 움직임 벡터 및 상기 제2 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 MV 들로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 제1 움직임 벡터에 대한 참조 픽처의 POC(Picture Order Count)와 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 와의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 제2 움직임 벡터에 대한 참조 픽처의 POC와 상기 현재 픽처의 POC 와의 차이값일 수 있다. 한편, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 가장 작은 코스트를 갖는 후보가 상기 특정 후보로 선택될 수 있는바, 상기 특정 후보에 대한 코스트는 상기 제1 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과 상기 제2 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과의 SAD(Sum of Absolute Difference) 로 도출될 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 움직임 정보 후보 리스트에 대한 후보들의 제2 움직임 벡터들을 도출하여, 상기 후보들에 대한 코스트들을 도출할 수 있고, 상기 코스트들을 비교하여 상기 특정 후보를 선택할 수 있다.
또한, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 도출할 수 있고, 상기 L0 참조 픽처의 L0 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL0 로 도출할 수 있고, 상기 L1 참조 픽처의 L1 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL1 로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 L0 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿(template)과 상기 L0 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference) 로 도출될 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L1 참조 블록의 템플릿과의 SAD 로 도출될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타내고, 상기 L0 참조 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들에 대응하는 상기 L0 참조 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타내고, 상기 L1 참조 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들에 대응하는 상기 L1 참조 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 L0 참조 블록 또는 상기 L1 참조 블록의 코스트는 상술한 수학식 24를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 L0 참조 픽처는 상기 L0에 포함된 L0 참조 픽처들 중 하나로 도출될 수 있고, 상기 L1 참조 픽처는 상기 L1에 포함된 L1 참조 픽처들 중 하나로 도출될 수 있다. 또한, 상기 L0 참조 픽처 및 상기 L1 참조 픽처는 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
한편, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 FRUC 가 적용되는지 여부를 나타내는 FRUC 플래그를 생성할 수 있다. 상기 인터 예측에 대한 정보는 상기 현재 블록에 대한 FRUC 플래그를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정한다(S1020). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정할 수 있다. 일 예로, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 작거나 같은 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않을 수 있고, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 큰 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용될 수 있다.
또한, 다른 예로, 인코딩 장치는 상기 TM 모드의 적용 여부를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정할 수 있다. 일 예로, 상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않을 수 있고, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용될 수 있다.
상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출한다(S1030). 여기서, 상기 서브 블록의 사이즈는 기설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 블록의 사이즈는 4x4 사이즈일 수 있다. 상기 리파인 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 서브 블록 단위로 도출될 수 있다.
상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기준으로 상기 서브 블록의 참조 샘플값의 x축, y축, 시간축 그래디언트 맵(gradient map)이 도출될 수 있고, 상기 서브 블록에 대한 그래디언트 맵을 기반으로 상기 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 상기 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터는 상술한 수학식 21 또는 수학식 23을 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출한다(S1040). 인코딩 장치는 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록의 상기 서브 블록에 대한 예측 샘플은 상술한 수학식 14에서 Vx 를 Vx,bk 로 대체하고, Vy 를 Vy,bk 로 대체한 수학식을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리의 크기가 다른 경우, 상기 현재 블록의 상기 서브 블록에 대한 예측 샘플은 상술한 수학식 15 에서 Vx 를 Vx,bk 로 대체하고, Vy 를 Vy,bk 로 대체한 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
한편, 비록 도 10에 도시되지는 않았으나, 상기 BIO 예측이 적용되지 않는 것으로 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 예측 샘플을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 인터 예측에 대한 정보를 엔트로피 인코딩한다(S1050). 인코딩 장치는 상기 인터 예측에 대한 정보를 엔트로피 인코딩할 수 있고, 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
상기 인터 예측에 대한 정보는 상기 현재 블록의 예측 모드 정보를 포함할 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 상기 현재 블록에 적용되는 인터 예측 모드를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 인터 예측에 대한 정보는 상기 TM 모드 및 상기 BM 모드 중 하나를 가리키는 플래그를 포함할 수 있다. 또한, 상기 인터 예측에 대한 정보는 상기 현재 블록에 대한 FRUC 플래그를 포함할 수 있다.
한편, 인코딩 장치는 원본 픽처의 원본 샘플과 상기 생성된 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼(residual) 샘플을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 더하여 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 10에서 개시된 방법은 도 11에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 11의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 10의 S1000 내지 S1040을 수행할 수 있고, 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 10의 S1050을 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 12에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 12의 S1200 내지 S1240은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출한다(S1200). 디코딩 장치는 상기 참조 픽처 리스트 0(L0) 및 상기 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출할 수 있고, 상기 참조 픽처 리스트 0은 L0(List 0)라고 불릴 수 있고, 상기 참조 픽처 리스트 1은 L1(List 1)이라고 불릴 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함한다(S1210). 디코딩 장치는 인터 예측에 대한 정보를 비트스트림을 통하여 획득할 수 있으며, 상기 인터 예측에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 적용되는 인터 예측 모드를 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록이 B 슬라이스에 포함되고, 상기 현재 블록에 쌍 예측이 적용되는 경우 상기 두 개의 MV들을 도출할 수 있다. 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 두 개의 MV들을 도출할 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 주변 블록의 움직임 정보를 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 생성할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 특정 후보를 가리키는 인덱스를 기반으로 상기 특정 후보를 선택할 수 있다. 상기 인덱스는 상술한 인터 예측에 대한 정보에 포함될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 특정 후보의 MVL0 및 MVL1을 상기 현재 블록의 상기 두 개의 MV들로 도출할 수 있다.
또는, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 FRUC 을 적용하여 상기 두 개의 MV들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 TM(Template Matching) 모드 또는 BM(Bi-lateral Matching) 모드가 적용되는지 판단할 수 있다. 일 예로, 디코딩 장치는 상기 TM 모드 및 상기 BM 모드 중 하나를 가리키는 플래그를 획득할 수 있고, 상기 플래그가 가리키는 모드를 상기 현재 블록에 적용된다고 판단할 수 있다. 상기 인터 예측에 대한 정보는 상기 플래그를 포함할 수 있다.
상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 특정 후보를 선택할 수 있다. 디코딩 장치는 제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 특정 후보의 제1 움직임 벡터를 스케일링하여 상기 L0 및 상기 L1 중 상기 움직임 벡터와 연관된 리스트와 다른 리스트에 연관된 제2 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 제1 움직임 벡터 및 상기 제2 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 MV 들로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 제1 시간적 거리는 상기 제1 움직임 벡터에 대한 참조 픽처의 POC(Picture Order Count)와 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 와의 차이값일 수 있고, 상기 제2 시간적 거리는 상기 제2 움직임 벡터에 대한 참조 픽처의 POC와 상기 현재 픽처의 POC 와의 차이값일 수 있다. 한편, 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 가장 작은 코스트를 갖는 후보가 상기 특정 후보로 선택될 수 있는바, 상기 특정 후보에 대한 코스트는 상기 제1 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과 상기 제2 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과의 SAD(Sum of Absolute Difference) 로 도출될 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 움직임 정보 후보 리스트에 대한 후보들의 제2 움직임 벡터들을 도출하여, 상기 후보들에 대한 코스트들을 도출할 수 있고, 상기 코스트들을 비교하여 상기 특정 후보를 선택할 수 있다.
또한, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 도출할 수 있고, 상기 L0 참조 픽처의 L0 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL0 로 도출할 수 있고, 상기 L1 참조 픽처의 L1 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL1 로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 L0 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿(template)과 상기 L0 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference) 로 도출될 수 있고, 상기 L1 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L1 참조 블록의 템플릿과의 SAD 로 도출될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타내고, 상기 L0 참조 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들에 대응하는 상기 L0 참조 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타내고, 상기 L1 참조 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들에 대응하는 상기 L1 참조 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 L0 참조 블록 또는 상기 L1 참조 블록의 코스트는 상술한 수학식 24를 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 L0 참조 픽처는 상기 L0에 포함된 L0 참조 픽처들 중 하나로 도출될 수 있고, 상기 L1 참조 픽처는 상기 L1에 포함된 L1 참조 픽처들 중 하나로 도출될 수 있다. 또한, 상기 L0 참조 픽처 및 상기 L1 참조 픽처는 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
한편, 상기 인터 예측에 대한 정보는 상기 현재 블록에 대한 FRUC 플래그를 포함할 수 있고, 상기 FRUC 플래그는 상기 현재 블록에 대하여 FRUC 가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다.
디코딩 장치는 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단한다(S1220). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단할 수 있다. 일 예로, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 작거나 같은 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않을 수 있고, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 큰 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용될 수 있다.
또한, 다른 예로, 디코딩 장치는 상기 TM 모드의 적용 여부를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단할 수 있다. 일 예로, 상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않을 수 있고, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용될 수 있다.
상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출한다(S1230). 여기서, 상기 서브 블록의 사이즈는 기설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 블록의 사이즈는 4x4 사이즈일 수 있다. 상기 리파인 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 서브 블록 단위로 도출될 수 있다.
상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기준으로 상기 서브 블록의 참조 샘플값의 x축, y축, 시간축 그래디언트 맵(gradient map)이 도출될 수 있고, 상기 서브 블록에 대한 그래디언트 맵을 기반으로 상기 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터가 도출될 수 있다. 상기 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터는 상술한 수학식 21 또는 수학식 23을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출한다(S1240). 디코딩 장치는 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록의 상기 서브 블록에 대한 예측 샘플은 상술한 수학식 14에서 Vx 를 Vx,bk 로 대체하고, Vy 를 Vy,bk 로 대체한 수학식을 기반으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 제1 시간 거리 및 상기 제2 시간 거리의 크기가 다른 경우, 상기 현재 블록의 상기 서브 블록에 대한 예측 샘플은 상술한 수학식 15 에서 Vx 를 Vx,bk 로 대체하고, Vy 를 Vy,bk 로 대체한 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 비록 도 12에 도시되지는 않았으나, 상기 BIO 예측이 적용되지 않는 것으로 판단된 경우, 디코딩 장치는 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 대상 샘플에 대한 예측 샘플을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수도 있고, 또는 상기 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다.
도 13은 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 12에서 개시된 방법은 도 13에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 13의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 12의 S1200 내지 S1240을 수행할 수 있다. 한편, 상기 인터 예측에 대한 정보 및/또는 레지듀얼에 관한 정보는 도 13에서 개시된 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 획득될 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 현재 블록의 BIO 예측 적용 여부를 판단하여 서브 블록 단위로 도출되는 리파인 움직임 벡터를 사용하는 인터 예측의 계산 복잡도를 낮출 수 있고, 이를 통하여 전체적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 FRUC 의 모드를 기반으로 BIO 예측 적용 여부를 판단하여 서브 블록 단위로 도출되는 리파인 움직임 벡터를 사용하는 인터 예측의 계산 복잡도를 낮출 수 있고, 이를 통하여 전체적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 즉, 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.
또한, 본 발명이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 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.
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. 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 판독 가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
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. 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.
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.
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.
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. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하는 단계;
    현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하는 단계;
    서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계;
    상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 상기 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계는,
    상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 작거나 같은 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않고, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 큰 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 두 개의 MV들을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 TM(Template Matching) 모드 또는 BM(Bi-lateral Matching) 모드가 적용되는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 두 개의 MV들을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용된 경우, 상기 현재 블록의 주변 블록을 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트를 도출하는 단계;
    상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 특정 후보를 선택하는 단계;
    제1 시간적 거리 및 제2 시간적 거리를 기반으로 상기 특정 후보의 제1 움직임 벡터를 스케일링하여 상기 L0 및 상기 L1 중 상기 움직임 벡터와 연관된 리스트와 다른 리스트에 연관된 제2 움직임 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 제1 움직임 벡터 및 상기 제2 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 MV 들로 도출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 시간적 거리는 상기 제1 움직임 벡터에 대한 참조 픽처의 POC(Picture Order Count)와 상기 현재 블록이 포함된 현재 픽처의 POC 와의 차이값이고,
    상기 제2 시간적 거리는 상기 제2 움직임 벡터에 대한 참조 픽처의 POC와 상기 현재 픽처의 POC 와의 차이값인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 가장 작은 코스트를 갖는 후보가 상기 특정 후보로 선택되고,
    상기 특정 후보에 대한 코스트는 상기 제1 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과 상기 제2 움직임 벡터가 가리키는 참조 블록과의 SAD(Sum of Absolute Difference) 로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 두 개의 MV들을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용된 경우, 상기 현재 블록의 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 도출하는 단계;
    상기 L0 참조 픽처의 L0 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL0 로 도출하는 단계; 및
    상기 L1 참조 픽처의 L1 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL1 로 도출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 L0 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿(template)과 상기 L0 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference) 로 도출되고,
    상기 L1 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L1 참조 블록의 템플릿과의 SAD 로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 현재 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타내고, 상기 L0 참조 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들에 대응하는 상기 L0 참조 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타내고, 상기 L1 참조 블록의 템플릿은 상기 현재 블록의 주변 샘플들에 대응하는 상기 L1 참조 블록의 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 L0 참조 블록 또는 상기 L1 참조 블록의 코스트는 다음의 수학식을 기반으로 도출되고,
    Figure PCTKR2018015818-appb-I000042
    여기서, Costdistortion 은 상기 L0 참조 블록 또는 상기 L1 참조 블록의 코스트, Tempcur(i, j)는 상기 현재 블록의 상기 템플릿 내 (i, j) 좌표의 복원 샘플, Tempref(i, j)는 상기 L0 참조 블록 또는 상기 L1 참조 블록의 템플릿 내 (i, j) 좌표의 복원 샘플을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 상기 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계는,
    상기 TM 모드의 적용 여부를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않고, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    비트스트림을 통하여 현재 블록의 인터 예측에 대한 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부; 및
    참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하고, 상기 현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하고, 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하고, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하고, 상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 예측부를 포함하는 영상 디코딩 장치.
  11. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    참조 픽처 리스트 0(L0) 및 참조 픽처 리스트 1(L1)을 도출하는 단계;
    현재 블록에 대한 두 개의 움직임 벡터(motion vector, MV)들을 도출하되, 상기 두 개의 MV들은 상기 L0에 관한 MVL0 및 상기 L1에 관한 MVL1을 포함하는 단계;
    서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 BIO(bi-prediction optical-flow) 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 경우, 상기 MVL0 및 상기 MVL1을 기반으로 상기 현재 블록의 서브 블록에 대한 상기 리파인 움직임 벡터를 도출하는 단계;
    상기 리파인 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플을 도출하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 인터 예측에 대한 정보를 엔트로피 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록의 사이즈를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 작거나 같은 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않고, 상기 현재 블록의 사이즈가 4x4 사이즈보다 큰 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 두 개의 MV들을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 TM(Template Matching) 모드 또는 BM(Bi-lateral Matching) 모드가 적용되는지 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 서브 블록 단위로 리파인 움직임 벡터를 도출하는 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계는,
    상기 TM 모드의 적용 여부를 기반으로 상기 BIO 예측이 상기 현재 블록에 적용되는지 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록에 상기 BM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되지 않고, 상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 상기 BIO 예측이 적용되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 두 개의 MV들을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 TM 모드가 적용된 경우, 상기 현재 블록의 L0 참조 픽처 및 L1 참조 픽처를 도출하는 단계;
    상기 L0 참조 픽처의 L0 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL0 로 도출하는 단계; 및
    상기 L1 참조 픽처의 L1 참조 블록들 중 가장 작은 코스트를 갖는 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 MVL1 로 도출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 L0 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿(template)과 상기 L0 참조 블록의 템플릿과의 SAD(Sum of Absolute Difference) 로 도출되고,
    상기 L1 참조 블록의 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 L1 참조 블록의 템플릿과의 SAD 로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
PCT/KR2018/015818 2017-12-14 2018-12-13 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치 WO2019117640A1 (ko)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020207016731A KR102305966B1 (ko) 2017-12-14 2018-12-13 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
CN201880085985.9A CN111630859B (zh) 2017-12-14 2018-12-13 根据图像编码系统中的帧间预测进行图像解码的方法和装置
MX2020006250A MX2020006250A (es) 2017-12-14 2018-12-13 Método y dispositivo para decodificar iimágen de conformidad con la inter-predicción en el sistema de codificación de imágen.
EP18888849.9A EP3713236A4 (en) 2017-12-14 2018-12-13 METHOD AND DEVICE FOR DECODING IMAGE ACCORDING TO INTER-PREDICTION IN AN IMAGE CODING SYSTEM
KR1020247005201A KR20240025058A (ko) 2017-12-14 2018-12-13 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
KR1020237012639A KR102638336B1 (ko) 2017-12-14 2018-12-13 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
JP2020532599A JP7366901B2 (ja) 2017-12-14 2018-12-13 映像コーディングシステムにおけるインター予測による映像デコーディング方法及び装置
KR1020217030250A KR102414180B1 (ko) 2017-12-14 2018-12-13 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
US16/772,645 US11647221B2 (en) 2017-12-14 2018-12-13 Method and device for image decoding according to inter-prediction in image coding system
KR1020227021524A KR102523002B1 (ko) 2017-12-14 2018-12-13 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
US18/128,757 US12022109B2 (en) 2017-12-14 2023-03-30 Method and device for image decoding according to inter-prediction in image coding system
JP2023115243A JP2023134651A (ja) 2017-12-14 2023-07-13 映像コーディングシステムにおけるインター予測による映像デコーディング方法及び装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762598992P 2017-12-14 2017-12-14
US62/598,992 2017-12-14

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/772,645 A-371-Of-International US11647221B2 (en) 2017-12-14 2018-12-13 Method and device for image decoding according to inter-prediction in image coding system
US18/128,757 Continuation US12022109B2 (en) 2017-12-14 2023-03-30 Method and device for image decoding according to inter-prediction in image coding system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019117640A1 true WO2019117640A1 (ko) 2019-06-20

Family

ID=66819384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/015818 WO2019117640A1 (ko) 2017-12-14 2018-12-13 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11647221B2 (ko)
EP (1) EP3713236A4 (ko)
JP (2) JP7366901B2 (ko)
KR (5) KR102638336B1 (ko)
CN (1) CN111630859B (ko)
MX (1) MX2020006250A (ko)
WO (1) WO2019117640A1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020258058A1 (zh) * 2019-06-25 2020-12-30 北京大学 视频处理方法、装置和设备
WO2021007557A1 (en) * 2019-07-10 2021-01-14 Beijing Dajia Internet Information Technology Co., Ltd. Methods and apparatus on prediction refinement with optical flow
WO2021040426A1 (ko) * 2019-08-31 2021-03-04 엘지전자 주식회사 Prof를 수행하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
CN113411600A (zh) * 2019-06-21 2021-09-17 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种编解码方法、装置及其设备
US12028527B2 (en) 2019-06-24 2024-07-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Video encoder, video decoder, and corresponding method

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11575933B2 (en) * 2018-04-06 2023-02-07 Vid Scale, Inc. Bi-directional optical flow method with simplified gradient derivation
WO2020031059A1 (en) * 2018-08-04 2020-02-13 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Constraints for usage of updated motion information
WO2020070612A1 (en) 2018-10-06 2020-04-09 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Improvement for temporal gradient calculating in bio
WO2020204418A1 (ko) * 2019-04-03 2020-10-08 엘지전자 주식회사 비디오 또는 영상 코딩 방법 및 그 장치
WO2020262918A1 (ko) * 2019-06-24 2020-12-30 엘지전자 주식회사 움직임 벡터를 이용한 영상 코딩 방법 및 장치
US20230093043A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-23 Tencent America LLC Method and apparatus for adaptive reordering for reference frames
WO2023085704A1 (ko) * 2021-11-09 2023-05-19 삼성전자 주식회사 비디오 복호화 방법, 비디오 복호화 장치, 비디오 부호화 방법, 및 비디오 부호화 장치
WO2023195824A1 (ko) * 2022-04-08 2023-10-12 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화를 위한 방법, 장치 및 기록 매체

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170094305A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-30 Qualcomm Incorporated Bi-directional optical flow for video coding
WO2017157281A1 (en) * 2016-03-16 2017-09-21 Mediatek Inc. Method and apparatus of pattern-based motion vector derivation for video coding
WO2017188566A1 (ko) * 2016-04-25 2017-11-02 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120009861A (ko) * 2010-07-22 2012-02-02 에스케이 텔레콤주식회사 확장된 스킵모드를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치
JP5972888B2 (ja) 2011-09-29 2016-08-17 シャープ株式会社 画像復号装置、画像復号方法および画像符号化装置
CN108632608B (zh) 2011-09-29 2022-07-29 夏普株式会社 图像解码装置、图像解码方法、图像编码装置及图像编码方法
RU2625944C2 (ru) * 2011-10-19 2017-07-19 Сан Пэтент Траст Способ кодирования изображений, способ декодирования изображений, устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений и устройство кодирования и декодирования изображений
ES2907602T3 (es) * 2014-12-31 2022-04-25 Nokia Technologies Oy Predicción entre capas para la codificación y decodificación de vídeo escalable
WO2017036399A1 (en) * 2015-09-02 2017-03-09 Mediatek Inc. Method and apparatus of motion compensation for video coding based on bi prediction optical flow techniques
CN105847804B (zh) 2016-05-18 2017-12-15 信阳师范学院 一种基于稀疏冗余表示模型的视频帧率上转换方法
US10284845B2 (en) * 2016-05-25 2019-05-07 Arris Enterprises Llc JVET quadtree plus binary tree (QTBT) structure with multiple asymmetrical partitioning
US10931969B2 (en) * 2017-01-04 2021-02-23 Qualcomm Incorporated Motion vector reconstructions for bi-directional optical flow (BIO)
US10701366B2 (en) * 2017-02-21 2020-06-30 Qualcomm Incorporated Deriving motion vector information at a video decoder
CN118118675A (zh) * 2017-11-28 2024-05-31 Lx 半导体科技有限公司 图像编码/解码方法、图像数据的传输方法和存储介质

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170094305A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-30 Qualcomm Incorporated Bi-directional optical flow for video coding
WO2017157281A1 (en) * 2016-03-16 2017-09-21 Mediatek Inc. Method and apparatus of pattern-based motion vector derivation for video coding
WO2017188566A1 (ko) * 2016-04-25 2017-11-02 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. ALSHIN ET AL: "Bi-directional optical flow for improving motion compensation", 28TH PICTURE CODING SYMPOSIUM, (PCS) 2010, 8 December 2010 (2010-12-08), Nagoya, Japan, pages 422 - 425, XP055324095, DOI: 10.1109/PCS.2010.5702525 *
JIANLE CHEN ET AL: "Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 7 (JEM 7)", JOINT VIDEO EXPLORATION TEAM (JVET) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, no. JVET-G1001, 21 July 2017 (2017-07-21), Torino, IT, XP055576095 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113411600B (zh) * 2019-06-21 2022-05-31 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种编解码方法、装置及其设备
CN113411600A (zh) * 2019-06-21 2021-09-17 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种编解码方法、装置及其设备
CN113411595A (zh) * 2019-06-21 2021-09-17 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种编解码方法、装置及其设备
CN113411595B (zh) * 2019-06-21 2022-05-31 杭州海康威视数字技术股份有限公司 一种编解码方法、装置及其设备
US12028527B2 (en) 2019-06-24 2024-07-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Video encoder, video decoder, and corresponding method
WO2020258058A1 (zh) * 2019-06-25 2020-12-30 北京大学 视频处理方法、装置和设备
WO2021007557A1 (en) * 2019-07-10 2021-01-14 Beijing Dajia Internet Information Technology Co., Ltd. Methods and apparatus on prediction refinement with optical flow
KR20220025205A (ko) * 2019-07-10 2022-03-03 베이징 다지아 인터넷 인포메이션 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 광 흐름을 이용한 예측 개선 방법 및 장치
CN115002454A (zh) * 2019-07-10 2022-09-02 北京达佳互联信息技术有限公司 关于利用光流的预测细化的方法和装置
KR102453806B1 (ko) * 2019-07-10 2022-10-11 베이징 다지아 인터넷 인포메이션 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 광 흐름을 이용한 예측 개선 방법 및 장치
WO2021040426A1 (ko) * 2019-08-31 2021-03-04 엘지전자 주식회사 Prof를 수행하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
US11589053B2 (en) 2019-08-31 2023-02-21 Lg Electronics Inc. Image encoding/decoding method and device for performing PROF, and method for transmitting bitstream
US11949874B2 (en) 2019-08-31 2024-04-02 Lg Electronics Inc. Image encoding/decoding method and device for performing prof, and method for transmitting bitstream

Also Published As

Publication number Publication date
US20200314444A1 (en) 2020-10-01
CN111630859A (zh) 2020-09-04
KR20230057473A (ko) 2023-04-28
US20230239492A1 (en) 2023-07-27
US11647221B2 (en) 2023-05-09
KR20220093394A (ko) 2022-07-05
CN111630859B (zh) 2024-04-16
JP2021507589A (ja) 2021-02-22
EP3713236A4 (en) 2021-04-21
JP7366901B2 (ja) 2023-10-23
KR20210118254A (ko) 2021-09-29
KR102305966B1 (ko) 2021-09-28
KR20200078648A (ko) 2020-07-01
KR20240025058A (ko) 2024-02-26
JP2023134651A (ja) 2023-09-27
MX2020006250A (es) 2020-09-25
KR102638336B1 (ko) 2024-02-19
KR102523002B1 (ko) 2023-04-18
US12022109B2 (en) 2024-06-25
EP3713236A1 (en) 2020-09-23
KR102414180B1 (ko) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019117640A1 (ko) 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
WO2019107916A1 (ko) 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
WO2019103564A1 (ko) 영상 코딩 시스템에서 인터 예측에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치
WO2020166897A1 (ko) Dmvr 기반의 인터 예측 방법 및 장치
WO2017188566A1 (ko) 영상 코딩 시스템에서 인터 예측 방법 및 장치
WO2019117636A1 (ko) 비분리 2차 변환에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치
WO2019117634A1 (ko) 2차 변환에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치
WO2020184991A1 (ko) Ibc 모드를 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
WO2019017694A1 (ko) 인트라 예측 모드 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
WO2020017892A1 (ko) 서브블록 단위의 시간적 움직임 벡터 예측을 위한 방법 및 그 장치
WO2020032609A1 (ko) 영상 코딩 시스템에서 어파인 머지 후보 리스트를 사용하는 어파인 움직임 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 장치
WO2020262931A1 (ko) 비디오/영상 코딩 시스템에서 머지 데이터 신택스의 시그널링 방법 및 장치
WO2019182329A1 (ko) 영상 복호화 방법/장치, 영상 부호화 방법/장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체
WO2021141227A1 (ko) 영상 디코딩 방법 및 그 장치
WO2020251257A1 (ko) 예측 샘플을 생성하기 위한 가중치 인덱스 정보를 도출하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치
WO2020251259A1 (ko) 쌍 예측(bi-prediction)을 위한 가중치 인덱스 정보를 도출하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치
WO2020235961A1 (ko) 영상 디코딩 방법 및 그 장치
WO2021125700A1 (ko) 예측 가중 테이블 기반 영상/비디오 코딩 방법 및 장치
WO2020262902A1 (ko) 쌍 예측을 적용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치
WO2020256492A1 (ko) 비디오/영상 코딩 시스템에서 중복 시그널링 제거 방법 및 장치
WO2019135419A1 (ko) 영상 코딩 시스템에서 현재 블록의 보간 필터에 기반한 인터 예측 방법 및 장치
WO2019117659A1 (ko) 움직임 벡터 도출을 기반으로 하는 영상 코딩 방법 및 그 장치
WO2021125702A1 (ko) 가중된 예측에 기반한 영상/비디오 코딩 방법 및 장치
WO2020256493A1 (ko) 인터 예측에 기반한 영상 코딩 방법 및 장치
WO2020184953A1 (ko) 쌍 예측을 위한 가중치 인덱스 정보를 유도하는 비디오 또는 영상 코딩

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18888849

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207016731

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020532599

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018888849

Country of ref document: EP

Effective date: 20200618