WO2019194436A1 - 움직임 벡터에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

움직임 벡터에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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김승환
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    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving the efficiency of inter prediction based on a motion vector.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for storing information about a motion vector based on motion vector compression in an inter prediction process based on the motion vector.
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus includes receiving information about motion vector compression, deriving a motion vector for a current block included in a current picture, and based on the motion vector for the current block Deriving a predicted block for, storing information about the motion vector for the current block based on the information on the motion vector compression, and based on the predicted block for the current block Generating a reconstructed picture for the picture.
  • a decoding device for performing picture decoding.
  • the decoding apparatus receives information on motion vector compression, derives a motion vector for a current block included in a current picture, and calculates a predicted block for the current block based on the motion vector for the current block.
  • a derivation prediction unit a memory for storing information about the motion vector for the current block based on the information about the motion vector compression, and a reconstruction picture for the current picture based on the predicted block for the current block And an adder to generate.
  • a picture encoding method performed by an encoding apparatus includes: deriving a motion vector for a current block, generating information about motion vector compression, deriving a predicted block for the current block based on the motion vector for the current block, Storing information about the motion vector for the current block based on the information on motion vector compression, deriving residual samples for the current block based on the predicted block for the current block; And encoding image information including information about the residual samples and information about the motion vector compression.
  • an encoding apparatus for performing picture encoding.
  • the encoding apparatus may include: a prediction unit configured to derive a motion vector for a current block, generate information on motion vector compression, and derive a predicted block for the current block based on the motion vector for the current block; Memory for storing information about the motion vector for the current block based on the information on the motion vector compression, a residual for deriving residual samples for the current block based on the predicted block for the current block And a processing unit and an entropy encoding unit for encoding image information including information about the residual samples and information about the motion vector compression.
  • the overall video / video compression efficiency can be improved.
  • image coding efficiency can be improved by limiting motion vectors stored in motion field storage in an inter prediction process based on motion vectors.
  • image coding efficiency can be improved by storing information about a motion vector based on motion vector compression in an inter prediction process based on the motion vector.
  • the present invention by storing information about a motion vector based on motion vector compression in the inter prediction process based on the motion vector, the number of bits required for storing information about the motion vector can be reduced.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 3 illustrates a TMVP candidate according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating information about a motion vector, according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a position in a current block for deriving motion information according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus includes receiving information about motion vector compression, deriving a motion vector for a current block included in a current picture, and based on the motion vector for the current block Deriving a predicted block for, storing information about the motion vector for the current block based on the information on the motion vector compression, and based on the predicted block for the current block Generating a reconstructed picture for the picture.
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • VVC Versatile Video Coding
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • a video may mean a series of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time zone, and a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • a pixel or a pel may refer to a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component, or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • the encoding / decoding device may include a video encoding / decoding device and / or an image encoding / decoding device, and the video encoding / decoding device is used as a concept including the image encoding / decoding device, or the image encoding / decoding device is It may be used in a concept including a video encoding / decoding device.
  • the (video) encoding apparatus 100 may include a picture partitioning module 105, a prediction module 110, a residual processing module 120, and an entropy encoding unit (
  • the entropy encoding module 130 may include an adder 140, a filtering module 150, and a memory 160.
  • the residual processor 120 may include a substractor 121, a transform module 122, a quantization module 123, a rearrangement module 124, and a dequantization module 125. ) And an inverse transform module 126.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure of prediction, transform, and reconstruction, which will be described later.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a unit partitioning from the coding unit and may be a unit of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 performs prediction on a block to be processed (hereinafter, may mean a current block or a residual block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. can do.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be encoded (entropy) and output in the form of a bitstream.
  • the subtraction unit 121 generates a residual sample which is a difference between the original sample and the prediction sample.
  • residual samples may not be generated as described above.
  • the transform unit 122 generates transform coefficients by transforming the residual sample in units of transform blocks.
  • the transform unit 122 may perform the transform according to the size of the transform block and the prediction mode applied to the coding block or the prediction block that spatially overlaps the transform block. For example, if intra prediction is applied to the coding block or the prediction block that overlaps the transform block, and the transform block is a 4 ⁇ 4 residual array, the residual sample is configured to perform a discrete sine transform (DST) transform kernel.
  • the residual sample may be transformed using a discrete cosine transform (DCT) transform kernel.
  • DST discrete sine transform
  • DCT discrete cosine 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 reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. Although the reordering unit 124 has been described in a separate configuration, the reordering unit 124 may be part of the quantization unit 123.
  • the entropy encoding unit 130 may perform entropy encoding on the quantized transform coefficients.
  • Entropy encoding may include, for example, encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 130 may encode information necessary for video reconstruction other than the quantized transform coefficients (for example, a value of a syntax element) together or separately according to entropy encoding or a predetermined method.
  • the encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • the bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and / or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the inverse quantization unit 125 inverse quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 123, and the inverse transformer 126 inverse transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 125 to obtain a residual sample.
  • the adder 140 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 140 may be part of the predictor 110.
  • the adder 140 may also be called a reconstruction module or a restore block generator.
  • the filter unit 150 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset to the reconstructed picture. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offset, the artifacts of the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample basis and may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the filter unit 150 may apply an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed picture. ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • ALF adaptive loop filter
  • the memory 160 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 150.
  • the stored reconstructed picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video / video decoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • the video decoding apparatus may include an image decoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may include an entropy decoding module 210, a residual processing module 220, a prediction module 230, and an adder 240. ), A filtering module 250, and a memory 260.
  • the residual processor 220 may include a rearrangement module 221, a dequantization module 222, and an inverse transform module 223.
  • the video decoding apparatus 200 may include a receiver that receives a bitstream including video information. The receiver may be configured as a separate module or may be included in the entropy decoding unit 210.
  • the video decoding apparatus 200 may reconstruct a video / image / picture in response to a process in which video / image information is processed in the video encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit, and in another example, a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the coding unit may be split along the quad tree structure, binary tree structure and / or ternary tree structure from the largest coding unit.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit 230, and the residual value on which the entropy decoding has been performed by the entropy decoding unit 210, that is, the quantized transform coefficient, is used as a reordering unit ( 221 may be input.
  • the reordering unit 221 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form.
  • the reordering unit 221 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 221 has been described in a separate configuration, but the rearrangement unit 221 may be part of the inverse quantization unit 222.
  • the inverse quantization unit 222 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameter and output the transform coefficients.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 223 may inversely transform transform coefficients to derive residual samples.
  • the prediction unit 230 may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 230 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 230 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction based on the information about the prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating a prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether to apply inter prediction or intra prediction may be determined in units of CUs.
  • a prediction mode may be determined and a prediction sample may be generated in PU units
  • intra prediction a prediction mode may be determined in PU units and a prediction sample may be generated in TU units.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the neighbor reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified on the reference picture by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 230 may apply any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode to derive a prediction sample for the current block.
  • motion information required for inter prediction of the current block provided by the video encoding apparatus for example, information about a motion vector, a reference picture index, and the like may be obtained or derived based on the prediction information.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 230 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and may use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of the temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated by using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected from the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the information about the prediction may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the prediction unit 230 may derive the motion vector of the current block by using the merge index.
  • the adder 240 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 240 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 240 has been described in a separate configuration, the adder 240 may be part of the predictor 230.
  • the adder 240 may also be called a reconstruction module or a reconstruction block generator.
  • the filter unit 250 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 260 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the reconstructed picture in an output order.
  • a predicted block including prediction samples of the current block which is a coding target block
  • the predicted block comprises prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived identically in the encoding apparatus and the decoding apparatus, and the encoding apparatus decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value itself of the original block. Signaling to an apparatus may increase image coding efficiency.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, generate the reconstructed block including reconstructed samples by adding the residual block and the predicted block, and generate reconstructed blocks. A reconstructed picture may be generated.
  • the residual information may be generated through a transform and quantization procedure.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and performs transform procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block to derive transform coefficients.
  • the quantized transform coefficients may be derived by performing a quantization procedure on the transform coefficients to signal related residual information to the decoding device (via a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform scheme, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization / inverse transformation procedure and derive residual samples (or residual blocks) based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may then dequantize / inverse transform the quantized transform coefficients for reference for inter prediction of the picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based thereon.
  • TMVP may be included as an MVP candidate or a merge candidate in inter prediction of the encoding apparatus 100 or the decoding apparatus 200. More specifically, the decoding apparatus 200 may derive a motion information candidate list (eg, MVP candidate list) based on the spatial neighboring blocks and / or temporal neighboring blocks of the current block, and receives the received selection information ex. one of candidates included in the motion information candidate list based on a merge index, an MVP flag, or an MVP index), and motion information of the current block may be derived based on the selected candidate. The decoding apparatus 200 may generate a prediction sample based on the derived motion information.
  • the decoding apparatus 200 may derive the selected candidate as the MVP of the current block.
  • the temporal neighboring block may represent a collocated block in a reference picture corresponding to the current block
  • the TMVP method determines a motion vector of the temporal neighboring block in the temporal candidate of the motion information candidate list.
  • the temporal candidate derived from the motion vector of the collocated block may be used as the MVP of the current block.
  • a block in a reference picture corresponding to a right-bottom position of a current block may be defined as a collocated block C0 and the motion vector of the block may be used as an MVP.
  • the center position (C1) of the current block may be used as a collocated block.
  • the center position may indicate a lower right position of the center. That is, the center position may indicate a sample position of the lower right side of the four samples when four samples are located at the center of the current block.
  • the RB position may be called ColBr and the C1 position may be called ColCtr.
  • a picture including a collocated block may be referred to as a collocated picture or a collocated frame.
  • C1 when the size of the block increases, C1 may be prioritized over C0 in deriving a TMVP candidate.
  • C1 when a collocated block at positions other than C0 and C1 better represents motion information of the current block, collocated blocks at positions other than C0 and C1 may be used in deriving a TMVP candidate.
  • TMVP candidates can be derived based on collocated blocks of positions other than the position.
  • Block shapes other than square may include, for example, rectangular shapes.
  • the modified pixel location in the signaled block may be used instead of the top-left corner pixel location in deriving the TMVP candidate. Examples of the syntax for explaining the present embodiment are shown in Table 1 below.
  • adaptive_pix_idx When adaptive_pixel_loc_flag is activated in Table 1, adaptive_pix_idx may be parsed by the decoding apparatus. That is, adaptive_pix_idx may be additionally signaled when adaptive_pixel_loc_flag is 1, and when the value of adaptive_pixel_loc_flag is 0, the upper left corner pixel position of the current block may be used in the process of deriving TMVP.
  • adaptive_pix_idx may mean an index for indicating a specific pixel position in a current block based on a raster scan order.
  • the example according to Table 1 discloses that the syntax is signaled at a Sequence Parameter Set (SPS) level, but the example is not limited thereto.
  • SPS Sequence Parameter Set
  • PPS picture parameter set
  • Syntax may be signaled at a CU level or a PU header level.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating information about a motion vector, according to an embodiment.
  • the motion vector of each coding unit or prediction unit may be decoded and the motion vector field (MVF) for each coding unit or prediction unit may be updated.
  • the information stored in the MVF may include a motion vector, a reference index, list information, prediction mode information, and the like. Bits may be required to represent the information stored in the MVF, and thus, the motion field storage may be overloaded when the motion information of a plurality of MVFs is stored in the motion field storage. .
  • 16, 18, 20 bits, etc. may be used to represent a motion vector in the range -2 15 to 2 15 -1.
  • the number of bits required to represent the motion vector may vary depending on the type of sub-pel.
  • 18 bits may be used when a motion vector in the range of -2 15 to 2 15 -1 is stored in quarter-pel units.
  • one bit may be used to indicate a sign of a motion vector
  • 15 bits may be used to represent a 15-digit binary number. Representing a motion vector based on the method of the present example will be hereinafter referred to as "motion vector non-compression".
  • One embodiment of the present invention proposes a method of using fewer than 16 bits to reduce the number of bits needed to store a motion vector, ie to increase the motion vector compression.
  • motion vector compression reducing information required for storing a motion vector, for example, the number of bits.
  • Motion vector compression can be applied independently of the motion vector resolution predefined in relation to the video coding system.
  • the motion vector resolution may include, for example, quarter-pel, half pel, one-sixteenth pel, and the like.
  • the motion vector structure of FIG. 4 is composed of a scale factor, a sign, and motion data.
  • the motion vector may be derived based on Equation 1 below.
  • sf is a number of bits for indicating a scale factor
  • k is a number of bits for representing motion data
  • B 1, the number of bits, may satisfy Equation 2 below.
  • the scale factor may be derived as shown in Table 2 below.
  • binary code 00 in the scale factor information represents scale factor 1
  • binary code 01 represents scale factor 2
  • binary code 10 represents scale factor 4
  • binary code 11 represents scale factor 8. It can confirm that it shows.
  • sf 4.
  • the scale factor may be derived as shown in Table 3 below, for example.
  • the exponent value of the motion vector when the motion vector is expressed based on the exponent value and the mantissa value, the exponent value of the motion vector may be represented by 4 bits, and the mantissa value of the motion vector may be represented by 6 bits.
  • the motion data if a motion vector is to be expressed based on motion data, a sign, and a scale factor, the motion data may be represented by 5 bits, the sign is represented by 1 bit, and the scale factor may be represented by 4 bits.
  • the motion data and the code may be combined to represent information corresponding to the mantissa value of the motion vector.
  • compress_motion_flag indicates information on whether to apply motion vector compression (or information on whether a parameter is signaled for motion vector compression)
  • num_bits_for_scaling_factor indicates information about the number of bits to indicate a scale factor for the motion vector.
  • num_bits_for_motion_payload may indicate information about the number of bits for indicating the motion data for the motion vector
  • sign_bit_info may indicate information about the number of bits for indicating the sign for the motion vector.
  • the information on the motion vector compression is illustrated as being signaled at the SPS level, but the example is not limited thereto.
  • the information about the motion vector compression may be signaled at a picture parameter set (PPS), slice segment header, tile group header, coding unit (CU), or prediction unit (PU) level.
  • PPS picture parameter set
  • CU coding unit
  • PU prediction unit
  • additional conditional flag information may be signaled to indicate motion vector compression.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a position in a current block for deriving motion information according to an embodiment.
  • the motion information for the block may be stored based on a pixel position other than the upper left pixel position of the 4x4 block. For example, different pixel positions may be used depending on i) prediction mode, ii) block size, iii) block shape and / or iv) the motion model used to derive the MVF of the block.
  • affine prediction uses a 4-parameter motion model or a 6-parameter motion model, so whether it is a 4-parameter motion model or The pixel position can be adaptively determined depending on whether it is a six-parameter motion model. This example may be performed by using syntax transmitted based on SPS, PPS or other header information.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a region of interest (ROI) in a current block according to an embodiment.
  • ROI region of interest
  • the area used to derive the MVF within one picture or frame may be limited.
  • a specific restricted area may be indicated in a picture based on a fixed map, or a specific restricted area may be indicated in a picture based on a map that varies from picture to picture.
  • Region of Interest (ROI) of FIG. 6 may indicate a restricted region used for deriving an MVF in one picture or frame. Table 5 below shows an example in which information on the ROI is signaled at the SPS level.
  • roi_window_flag when the value of roi_window_flag is 1, it may indicate that ROI cropping window offset parameters will be included in the SPS. When the value of roi_window_flag is 0, it may indicate that ROI cropping window offset parameters will not be present in the SPS.
  • roi_window_flag may correspond to an example of ROI flag information indicating whether to derive MVF of a block based on the ROI.
  • roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset, and roi_win_bottom_offset may represent samples of pictures in a CVS (Coded Video Sequence) output during the decoding process in terms of a rectangular region embodied in a picture coordination for output.
  • CVS Coded Video Sequence
  • roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset, and roi_win_bottom_offset may represent coordinate information of the ROI.
  • roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset, and roi_win_bottom_offset may represent a left offset value of the ROI, a right offset value of the ROI, an upper offset value of the ROI, and a lower offset value of the ROI, respectively.
  • roi_window_flag When the value of roi_window_flag is 0, all of the values of roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset, and roi_win_bottom_offset may be estimated to 0.
  • Table 5 shows an example of the syntax of the SPS header, but the syntax may also be signaled through a PPS, slice header, tile group header or other headers in the decoding process.
  • an encoding apparatus may include a predictor 110, a residual processor 120, and an entropy encoder 130.
  • all of the components shown in FIG. 8 may not be essential components of the encoding apparatus, and the encoding apparatus may be implemented by more or less components than those illustrated in FIG. 8.
  • the encoding device may further include a memory 160.
  • the predictor 110, the residual processor 120, and the entropy encoder 130 are each implemented as separate chips, or at least two or more components are provided through one chip. It may be implemented.
  • the encoding apparatus may derive a motion vector for the current block (S700). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may derive a motion vector for the current block.
  • the encoding apparatus may derive a predicted block for the current block based on the motion vector for the current block (S720). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may derive the predicted block for the current block based on the motion vector for the current block.
  • the encoding apparatus may store information about a motion vector for the current block based on the information about the motion vector compression (S730). More specifically, the memory 160 (not shown in FIG. 8) or the predictor 110 of the encoding apparatus may store information about a motion vector for the current block based on the information about the motion vector compression.
  • the encoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the predicted block for the current block (S740). More specifically, the residual processor 120 of the encoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the predicted block for the current block.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a decoding apparatus according to an embodiment
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • Each step disclosed in FIG. 9 may be performed by the decoding apparatus 200 disclosed in FIG. 2. More specifically, S900 to S920 may be performed by the predictor 230 shown in FIG. 2, S930 may be performed by the memory 260 shown in FIG. 2, and S940 may be an adder described in FIG. 2. 240). In addition, operations according to S900 to S940 are based on some of the contents described above with reference to FIGS. 3 to 6. Accordingly, detailed descriptions overlapping with the foregoing descriptions in FIGS. 2 to 6 will be omitted or simply described.
  • the decoding apparatus may include a predictor 230, an adder 240, and a memory 260. However, in some cases, all of the components shown in FIG. 10 may not be essential components of the decoding apparatus, and the decoding apparatus may be implemented by more or less components than those illustrated in FIG. 10.
  • the predictor 230, the adder 240, and the memory 260 may be implemented as separate chips, or at least two or more components may be implemented through one chip. have.
  • the decoding apparatus may receive information on motion vector compression (S900). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may receive or decode information on motion vector compression.
  • the information about the motion vector compression may include information about the number of bits for indicating a scale factor for the motion vector, information about the number of bits for indicating a sign for the motion vector, and information about the motion vector. It may include at least one of information on the number of bits for representing the motion data.
  • the information about the motion vector compression includes information about the number of bits for indicating a scale factor for the motion vector, information about the number of bits for indicating the sign for the motion vector, and motion for the motion vector. It may include all information about the number of bits for representing data.
  • the information about the motion vector compression may include information about a number of bits for indicating an exponent value for the motion vector and a mantissa value for the motion vector. It may include at least one of information about the number of bits. In one example, the information about the motion vector compression may include information about a number of bits for indicating an exponent value for the motion vector and a number of bits for indicating a mantissa value for the motion vector. It can contain all information about.
  • the number of bits for representing an exponent value for the motion vector may be four. In this case, the number of bits for representing the mantissa value for the motion vector may be six.
  • the number of bits for indicating the scale factor is 2, binary code 00 of the information about the scale factor represents scale factor 1, binary code 01 represents scale factor 2, binary code 10 is Scale factor 4 may be represented, and binary code 11 may represent scale factor 8.
  • the information about the motion vector compression includes flag information indicating whether to represent the motion vector based on a compression method, and when the flag information indicates 1, the motion
  • the information on the vector compression includes information about the number of bits for indicating the scale factor for the motion vector, information about the number of bits for indicating the code for the motion vector, and the motion data for the motion vector. It may include at least one of information on the number of bits to indicate.
  • the information on the motion vector compression may include information on a region on interest (ROI) for deriving a motion vector field (MVF) in the current picture.
  • the information on the ROI includes ROI flag information indicating whether to derive the MVF based on the ROI.
  • the ROI flag information indicates 1
  • the information on the ROI indicates coordinate information of the ROI. It may further include.
  • the coordinate information of the ROI may include a left offset value of the ROI, a right offset value of the ROI, an upper offset value of the ROI, and a lower offset value of the ROI.
  • the information on the ROI may be signaled at the SPS level.
  • the example is not limited to the SPS, and for example, may be signaled at at least one level of the SPS level, the PPS level, the VPS level, the slice header level, and the coding unit level.
  • the decoding apparatus may derive a motion vector for the current block included in the current picture (S910). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may derive a motion vector for the current block included in the current picture.
  • the decoding apparatus may derive a predicted block for the current block based on the motion vector for the current block (S920). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may derive the predicted block for the current block based on the motion vector for the current block.
  • the decoding apparatus may store information about a motion vector for the current block based on the information about the motion vector compression (S930). More specifically, the memory 260 of the decoding apparatus may store information about the motion vector for the current block based on the information about the motion vector compression.
  • the information about the motion vector may include at least one of information about the scale factor for the motion vector, information about the code for the motion vector, and information about the motion data for the motion vector. It may include one.
  • the decoding apparatus may derive the scaled motion data based on the motion vector and the scale factor of the current block, and store information about the motion vector including information about the motion data.
  • the decoding device may only store information from a single list. For example, if two lists refer to the same picture in bi-prediction, the decoding apparatus may store only information from one of the two lists. This embodiment may be performed based on conditional parsing in SPS, PPS or other headers. Conditional parsing may mean, for example, indicating whether a single list can be used for updating the MVF based on syntax elements.
  • the decision to store the MVF may be performed adaptively, and the decision may be performed based on a CTU, slice or tile group.
  • Adaptively performing the decision to store the MVF may be referred to as "adaptive MVF storage", and examples of signaling for the adaptive MVF storage are shown in Table 6 below.
  • Adaptive MVF storage can be considered at the frame level if the value of mvf_storage_idx is 0, adaptive MVF storage can be considered at the CTU level if the value of mvf_storage_idx is 1, and adaptive MVF if the value of mvf_storage_idx is 1 Storage may be considered at slice level or tile group level. Based on Table 5, whether to perform adaptive MVF storage may be considered at the full frame level, all CTU level, all slice level or all tile group level.
  • the decoding apparatus receives information about motion vector compression (S900), and receives a motion vector for a current block included in a current picture. Derive a predicted block for the current block based on the motion vector for the current block (S910), and calculate the motion vector for the current block based on the information about the motion vector compression. In operation S930, a reconstructed picture of the current picture may be generated based on the predicted block of the current block, in operation S940. That is, image coding efficiency may be improved by storing information about a motion vector based on motion vector compression in the inter prediction process based on the motion vector.
  • the above-described method according to the present invention may be implemented in software, and the encoding device and / or the decoding device according to the present invention may perform image processing of, for example, a TV, a computer, a smartphone, a set-top box, a display device, and the like. It can be included in the device.
  • Each part, module, or unit described above may be a processor or hardware part that executes successive procedures stored in a memory (or storage unit). Each of the steps described in the above embodiments may be performed by a processor or hardware parts. Each module / block / unit described in the above embodiments can operate as a hardware / processor.
  • the methods proposed by the present invention can be executed as code. This code can be written to a processor readable storage medium and thus read by a processor provided by an apparatus.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법은, 움직임 벡터 컴프레션(motion vector compression)에 대한 정보를 수신하는 단계, 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

움직임 벡터에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 움직임 벡터(Motion Vector)에 기반한 영상 코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 움직임 벡터에 기반한 인터 예측의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 벡터 컴프레션(motion vector compression)을 기반으로 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 벡터 컴프레션을 기반으로 움직임 벡터에 관한 정보를 저장함으로써 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 벡터 컴프레션을 기반으로 움직임 벡터에 관한 정보를 저장함으로써 움직임 벡터에 대한 정보를 저장하기 위해 요구되는 비트의 개수를 줄이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 움직임 벡터 컴프레션(motion vector compression)에 대한 정보를 수신하는 단계, 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 수신하고, 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하고, 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 예측부, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 메모리 및 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 인코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하는 단계, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 생성하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 상기 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 인코딩을 수행하는 인코딩 장치가 제공된다. 상기 인코딩 장치는, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하고, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 생성하고, 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 예측부, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 메모리, 상기 현재 블록에 대한 상기 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 레지듀얼 처리부 및 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 움직임 벡터에 기반한 인터 예측의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 필드 스토리지에 저장되는 움직임 벡터를 제한함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 벡터 컴프레션을 기반으로 움직임 벡터에 관한 정보를 저장함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 벡터 컴프레션을 기반으로 움직임 벡터에 관한 정보를 저장함으로써 움직임 벡터에 대한 정보를 저장하기 위해 요구되는 비트의 개수를 줄일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 TMVP 후보를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 움직임 벡터에 관한 정보를 도시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 움직임 정보를 도출하기 위한 현재 블록 내 위치에 대해 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 현재 블록 내 관심 영역에 대해 도시하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 움직임 벡터 컴프레션(motion vector compression)에 대한 정보를 수신하는 단계, 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계 및 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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.
이하의 설명은 비디오, 이미지 또는 영상에 대해 다루는 기술 분야에서 적용될 수 있다. 예를 들어, 이하의 설명에서 개시된 방법 또는 실시예는 VVC (Versatile Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.266), VVC 이후의 차세대 비디오/이미지 코딩 표준, 또는 VVC 이전의 표준들(예를 들어, HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.265) 등)의 개시 내용과 관련될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 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 인코딩 장치(video encoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 인코딩/디코딩 장치는 비디오 인코딩/디코딩 장치 및/또는 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함할 수 있고, 비디오 인코딩/디코딩 장치가 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용되거나, 영상 인코딩/디코딩 장치가 비디오 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용될 수도 있다.
도 1을 참조하면, (비디오) 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(picture partitioning module, 105), 예측부(prediction module, 110), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 120), 엔트로피 인코딩부(entropy encoding module, 130), 가산부(adder, 140), 필터부(filtering module, 150) 및 메모리(memory, 160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(substractor, 121), 변환부(transform module, 122), 양자화부(quantization module, 123), 재정렬부(rearrangement module, 124), 역양자화부(dequantization module, 125) 및 역변환부(inverse transform module, 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, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리(ternary) 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조/터너리 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 블록 또는 레지듀얼 블록을 의미할 수도 있다)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 엔트로피 인코딩 또는 기 설정된 방법에 따라 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 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(reconstruction module) 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/영상 디코딩 장치(video decoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 디코딩 장치라 함은 영상 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoding module, 210), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 220), 예측부(prediction module, 230), 가산부(adder, 240), 필터부(filtering module, 250) 및 메모리(memory, 260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(rearrangement module, 221), 역양자화부(dequantization module, 222), 역변환부(inverse transform module, 223)을 포함할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 상기 수신부는 별도의 모듈로 구성될 수도 있고 또는 엔트로피 디코딩부(210)에 포함될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치는(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오/영상/픽처를 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, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 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 컨택스트(context) 모델을 결정하고, 결정된 컨택스트 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 컨택스트 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 컨택스트 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨택스트 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(reconstruction module) 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.
한편, 상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 TMVP 후보를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서, TMVP는 인코딩 장치(100) 또는 디코딩 장치(200)의 인터 예측에 있어서, MVP 후보 또는 머지 후보로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 디코딩 장치(200)는 현재 블록의 공간적 주변 블록 및/또는 시간적 주변 블록을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트(예를 들어, MVP 후보 리스트)를 도출할 수 있고, 수신된 선택 정보(ex. merge index, MVP 플래그 또는 MVP 인덱스)를 기반으로 상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함된 후보들 중 하나를 선택할 수 있고, 상기 선택된 후보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 디코딩 장치(200)는 상기 도출된 움직임 정보를 기반으로 예측 샘플을 생성할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 디코딩 장치(200)는 상기 선택된 후보를 상기 현재 블록의 MVP로 도출할 수 있다. 또한, 상기 시간적 주변 블록은 상기 현재 블록에 대응하는 참조 픽처 내의 collocated block 을 나타낼 수 있고, TMVP method는 상기 시간적 주변 블록(collocated block)의 움직임 벡터를 상기 움직임 정보 후보 리스트의 시간적 후보(temporal candidate)로 도출하고, 상기 collocated block의 움직임 벡터로부터 도출된 시간적 후보를 상기 현재 블록의 MVP 로 사용하는 방법을 나타낼 수 있다.
도 3을 참조하면, TMVP에서는 현재 블록의 우하단(Right-bottom) 위치에 해당하는 참조 픽처(reference picture) 내의 블록을 collocated 블록 C0이라 정의하고, 해당 블록의 움직임 벡터를 MVP로 사용할 수 있다. 이 때, Right-bottom 위치(C0)의 블록이 인트라(INTRA) 예측에만 이용될 수 있거나, 픽처 경계(picture boundary)를 벗어나는 등의 이유로 불가용한 경우(unavailable), 현재 블록의 Center 위치 (C1) 에 대응하는 블록이 collocated 블록으로 이용될 수 있다. 여기서 center 위치라 함은 센터 우하측 위치를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 center 위치는 현재 블록의 센터에 4개의 샘플들이 위치하는 경우에 있어서, 상기 4개의 샘플들 중 우하측의 샘플 위치를 나타낼 수 있다. 일 예시에서, 상기 RB 위치는 ColBr이라고 불릴 수 있고, 상기 C1 위치는 ColCtr이라고 불릴 수 있다. 한편, collocated 블록을 포함하는 픽처는 collocated 픽처 또는 collocated 프레임으로 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 블록의 사이즈가 증가하는 경우, TMVP 후보를 도출함에 있어서 C0 보다 C1이 우선적으로 고려될 수 있다. 또는, C0 및 C1 이외의 다른 위치의 collocated 블록이 현재 블록의 움직임 정보를 보다 잘 나타내는 경우, TMVP 후보를 도출함에 있어서 C0 및 C1 이외의 다른 위치의 collocated 블록이 이용될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 블록의 형태(shape)가 정사각형이 아닌(non-square) 경우에도, TMVP 후보를 도출함에 있어서 C0 보다 C1이 우선적으로 고려되거나, C0, C1 또는 좌상측 코너 픽셀(top-left corner pixel) 위치 이외의 다른 위치의 collocated 블록을 기반으로 TMVP 후보를 도출할 수 있다. 정사각형이 아닌 블록 형태는, 예를 들어 직사각형 형태 등을 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, TMVP 후보를 도출하는 과정에서 좌상측 코너 픽셀(top-left corner pixel) 위치가 아니라 시그널링된 블록 내 변형 픽셀 위치(modified pixel location)가 이용될 수 있다. 본 실시예를 설명하기 위한 신택스의 예시는 아래의 표 1과 같다.
[표 1]
Figure PCTKR2019003251-appb-I000001
표 1에서 adaptive_pixel_loc_flag가 활성화 되는 경우, adaptive_pix_idx가 디코딩 장치에서 파싱될 수 있다. 즉, adaptive_pixel_loc_flag의 값이 1인 경우 추가적으로 adaptive_pix_idx가 시그널링될 수 있고, adaptive_pixel_loc_flag의 값이 0인 경우 TMVP를 도출하는 과정에서 현재 블록의 좌상측 코너 픽셀 위치가 이용될 수 있다. adaptive_pix_idx는 현재 블록 내 특정 픽셀 위치를 래스터 스캔 오더(raster scan order)를 기준으로 나타내기 위한 인덱스를 의미할 수 있다.
표 1에 따른 예시는 상기 신택스가 SPS(Sequence Parameter Set) 레벨에서 시그널링되는 것으로 개시되고 있으나, 예시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, TMVP 후보를 도출하는 과정에서 좌상측 코너 픽셀(top-left corner pixel) 위치가 아니라 시그널링된 블록 내 변형 픽셀 위치(modified pixel location)가 이용됨을 나타내기 위해 PPS(Picture Parameter Set) 레벨, CU 레벨 또는 PU 헤더 레벨에서 신택스가 시그널링 될 수도 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 움직임 벡터에 관한 정보를 도시하는 도면이다.
인터 예측이 수행되는 동안, 각 코딩 유닛 또는 예측 유닛의 모션 벡터가 디코딩되고, 각 코딩 유닛 또는 예측 유닛에 대한 움직임 벡터 필드(motion vector field, MVF)가 업데이트될 수 있다. MVF에 저장된 정보는 움직임 벡터, 참조 인덱스, 리스트 정보, 예측 모드 정보 등을 포함할 수 있다. MVF에 저장된 정보를 표현하기 위해 비트(bit)들이 필요할 수 있고, 따라서 다수의 MVF의 움직임 정보를 움직임 필드 스토리지(motion field storage)에 저장하는 경우에 움직임 필드 스토리지에 과부하(overhead)가 걸릴 수 있다.
일 실시예에서, -215 내지 215-1 범위의 움직임 벡터를 나타내기 위해, 예를 들어 16개, 18개, 20개의 비트 등이 이용될 수 있다. 움직임 벡터를 나타내기 위해 필요한 비트의 개수는 서브펠(sub-pel)의 종류에 따라 다양할 수 있다. 보다 구체적인 예시에서, -215 내지 215-1 범위의 움직임 벡터가 쿼터펠(quarter-pel) 단위로 저장되는 경우 18개의 비트가 이용될 수 있다. 이때 움직임 벡터의 부호를 나타내기 위해 1비트가 이용될 수 있고, 15자리의 이진수를 나타내기 위해 15개의 비트가 이용될 수 있다. 본 예시의 방법을 기반으로 움직임 벡터를 나타내는 것을 이하에서는 "움직임 벡터 논컴프레션(non-compression)"이라고 명명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 움직임 벡터를 저장하는데 필요한 비트들의 개수를 감소시키기 위해, 즉 움직임 벡터 컴프레션(compression)을 증가시키기 위해, 16개보다 적은 수의 비트들을 이용하는 방법을 제안한다. 이하에서는 움직임 벡터를 저장하는데 필요한 정보, 예를 들어 비트들의 개수를 감소시키는 것을 "움직임 벡터 컴프레션(motion vector compression)"이라 지칭하기로 한다.
도 4는 움직임 벡터 컴프레션의 일 예시에 해당한다. 움직임 벡터 컴프레션은 해당 비디오 코딩 시스템과 관련하여 기 정의된 움직임 벡터 리졸루션(resolution)과는 독립적으로 적용될 수 있다. 움직임 벡터 리졸루션은, 예를 들어 쿼터펠(quarter-pel), 하프펠(half pel), 1/16 펠(one-sixteenth pel) 등이 존재할 수 있다.
도 4의 움직임 벡터 구조(structure)는 스케일 팩터(scale factor), 부호(sign) 및 움직임 데이터(motion data)로 구성되어 있다. 일 실시예에서, 움직임 벡터는 아래의 수학식 1을 기반으로 도출될 수 있다.
[수학식 1]
MV = (Scale Factor x Motion Data) x Sign
수학식 1에서 움직임 벡터는 스케일 팩터, 부호 및 움직임 데이터의 곱을 통해 도출되는 것을 확인할 수 있다.
-215 내지 215-1 범위의 움직임 벡터를 나타낼 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수인 sf, 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수인 k 및 부호를 나타내기 위한 비트수인 b=1은 아래의 수학식 2를 만족할 수 있다.
[수학식 2]
sf+k+b<16
일 예시에서, sf=2인 경우, 스케일 팩터는 아래의 표 2와 같이 도출될 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2019003251-appb-I000002
표 2를 참조하면, 스케일 팩터에 관한 정보의 바이너리 코드 00은 스케일 팩터 1을 나타내고, 바이너리 코드 01은 스케일 팩터 2를 나타내고, 바이너리 코드 10은 스케일 팩터 4를 나타내고, 바이너리 코드 11은 스케일 팩터 8을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
일 예시에서, sf=4일 수 있다. sf=4인 경우, 스케일 팩터는 예를 들어 아래의 표 3과 같이 도출될 수 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2019003251-appb-I000003
표 3에 개시된 sf 바이너리 코드와 스케일 팩터의 수치 및 대응 관계는 일 예시에 불과하며, 이와 유사한 방식으로 다양하게 표현될 수 있다.
일 예시에서, 움직임 데이터를 나타내기 위해 k=5 비트가 이용될 수 있다. 움직임 데이터는, 예를 들어 페이로드 정보(payload information)를 포함할 수 있다. 이때, 움직임 벡터의 부호를 나타내기 위해서 b=1 비트가 이용될 수 있고, 스케일 팩터를 나타내기 위해 sf=4비트가 이용될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 움직임 벡터는 움직임 벡터의 지수값(exponent value)과 움직임 벡터의 가수값(mantissa value)을 기반으로 표현될 수 있다. 여기서 움직임 벡터의 가수값은 전술된 움직임 데이터와 부호에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 움직임 벡터의 지수값은 전술된 스케일 팩터와 대응될 수 있다. 다시 말해, 움직임 벡터는 움직임 데이터, 부호 및 스케일 팩터를 기반으로 표현될 수도 있고, 또는 움직임 벡터의 지수값 및 움직임 벡터의 가수값을 기반으로 표현될 수 있다.
일 예시에서, 움직임 벡터를 지수값과 가수값을 기반으로 표현할 때, 움직임 벡터의 지수값은 4비트로 표현되고, 움직임 벡터의 가수값은 6비트로 표현될 수 있다. 같은 예시에서 만약 움직임 벡터를 움직임 데이터, 부호 및 스케일 팩터를 기반으로 표현하고자 하는 경우, 움직임 데이터는 5비트로 표현되고, 부호는 1비트로 표현되고, 스케일 팩터는 4비트로 표현될 수 있다. 움직임 데이터와 부호가 합쳐져 움직임 벡터의 가수값과 대응되는 정보를 나타낼 수 있음은 전술한 바 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 벡터 컴프레션을 적용하기 위해, 움직임 벡터에 대한 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 움직임 벡터에 대한 부호를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 움직임 벡터에 대한 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 움직임 벡터 컴프레션을 적용할지 여부에 대한 정보 중 적어도 하나가 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다. 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보가 SPS(Sequence Parameter Set) 레벨에서 시그널링되는 일 예시는 아래의 표 3과 같다.
[표 4]
Figure PCTKR2019003251-appb-I000004
표 4에서 compress_motion_flag는 움직임 벡터 컴프레션을 적용할지 여부에 대한 정보 (또는 움직임 벡터 컴프레션에 대한 파라미터의 시그널링 여부에 대한 정보)를, num_bits_for_scaling_factor는 움직임 벡터에 대한 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보를, num_bits_for_motion_payload는 움직임 벡터에 대한 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보를, sign_bit_info는 움직임 벡터에 대한 부호를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 를 각각 나타낼 수 있다.
compress_motion_flag의 값이 1인 경우, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 나타내는 파라미터들이 SPS에 포함되어 시그널링될 수 있다. compress_motion_flag의 값이 0인 경우, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 나타내는 파라미터들이 시그널링되지 않을 수 있다.
일 예시에서, 1/16펠의 움직임 벡터 리졸루션 하에서 움직임 벡터의 크기가 27인 경우, 움직임 벡터 논컴프레션을 기반으로 할 때 움직임 데이터(motion data)가 27x16=211이 되고, 따라서 움직임 벡터를 나타내기 위해 움직임 데이터를 나타내기 위한 11개의 비트와 부호를 나타내기 위한 1개의 비트의 합인 12개의 비트가 필요하다.
반면에, 상기 예시에서 움직임 벡터 컴프레션을 기반으로 하면, 스케일 팩터가 8인 경우, 움직임 데이터는 27x16/8=28이 된다. 따라서 움직임 벡터를 나타내기 위해 움직임 데이터를 나타내기 위한 8개의 비트와, 스케일 팩터를 나타내기 위한 2개의 비트(다만, 스케일 팩터를 나타내기 위해 2개의 비트가 필요한 것은 예시에 불과하며, 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수는 2개에 한정되지 않는다)와, 부호를 나타내기 위한 1개의 비트의 합인 11개의 비트가 필요하다. 본 예시를 참조하면, 움직임 벡터 컴프레션을 적용하는 경우 움직임 벡터 컴프레션을 적용하지 않는 경우와 비교할 때 1개의 비트가 절약되는 것을 확인할 수 있다. 이는 상기 수학식 2의 결과와도 일치한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 벡터 컴프레션을 적용하는 경우, 움직임 벡터를 움직임 필드 스토리지에 저장할 때 비트수를 절약하여 움직임 필드 스토리지의 과부하(overhead)를 방지하고, 영상 코딩 시스템의 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 표 4를 참조하면 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보가 SPS 레벨에서 시그널링되는 것으로 예시되어 있으나, 예시는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는 PPS(Picture Parameter Set), 슬라이스 세그먼트 헤더, 타일 그룹 헤더(tile group header), 코딩 유닛(CU) 또는 예측 유닛(PU) 레벨에서 시그널링될 수도 있다. 또한, 표 3에 개시되지는 않았으나, 움직임 벡터 컴프레션을 나타내기 위해 추가적인 조건부 플래그 정보(conditional flag information)가 시그널링될 수도 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 움직임 정보를 도출하기 위한 현재 블록 내 위치에 대해 도시하는 도면이다.
일 실시예에서, 블록에 대한 움직임 정보는 4x4 블록의 좌상측 픽셀 위치 이외의 픽셀 위치를 기반으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 상기 블록의 MVF를 도출하기 위해 i) 예측 모드, ii) 블록 크기, iii) 블록 형태 및/또는 iv) 사용되는 움직임 모델에 따라 상이한 픽셀 위치가 이용될 수 있다.
도 5는 4x16 직사각형 블록에 대한 움직임 정보가 A 위치를 기반으로 저장되는 예시에 관한 것이다. 도 5의 A 위치 이외에도 다양한 위치가 상기 예측 모드, 상기 블록 크기, 상기 블록 형태 및/또는 상기 사용되는 움직임 모델에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
다른 일 예시에서, 상기 움직임 모델에 따라 상이한 픽셀 위치가 이용될 수 있다. 보다 구체적인 예시에서, 어파인 예측(affine prediction)의 경우 4-파라미터 움직임 모델(4-parameter motion model) 또는 6-파라미터 움직임 모델(6-parameter motion model)을 이용하므로, 4-파라미터 움직임 모델인지 또는 6-파라미터 움직임 모델인지 여부에 따라 픽셀 위치를 적응적으로 결정할 수 있다. 본 예시는 SPS, PPS 또는 다른 헤더 정보를 기반으로 전송되는 신택스를 이용함으로써 수행될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 현재 블록 내 관심 영역(Region Of Interest, ROI)에 대해 도시하는 도면이다.
일 실시예에서, 하나의 픽처 또는 프레임 내에서 MVF를 도출하기 위해 이용되는 영역이 제한될 수 있다. 일 예시에서, 고정된 맵(fixed map)을 기반으로 픽처 내에서 특정 제한 영역을 나타낼 수 있고, 또는 픽처 마다 가변하는 맵을 기반으로 픽처 내에서 특정 제한 영역을 나타낼 수 있다. 도 6의 ROI(Region Of Interest)는 하나의 픽처 또는 프레임 내에서 MVF를 도출하기 위해 이용되는 제한 영역을 나타낼 수 있다. 아래의 표 5는 ROI에 대한 정보가 SPS 레벨에서 시그널링되는 일 예시를 나타내고 있다.
[표 5]
Figure PCTKR2019003251-appb-I000005
표 5에서 roi_window_flag의 값이 1인 경우 SPS 내에 ROI 크로핑 윈도우 오프셋 파라미터들이 뒤이어 포함될 것임을 나타낼 수 있다. roi_window_flag의 값이 0인 경우 ROI 크로핑 윈도우 오프셋 파라미터들이 SPS 내에 존재하지 않을 것임을 나타낼 수 있다. roi_window_flag는 ROI를 기반으로 블록의 MVF를 도출할지 여부를 나타내는 ROI 플래그 정보의 일 예시에 해당할 수 있다.
roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset 및 roi_win_bottom_offset은 디코딩 과정에서 출력된 CVS(Coded Video Sequence) 내 픽처들의 샘플들을 출력을 위한 픽처 코디네이트에 구체화된 직사각형 영역 관점에서 나타낼 수 있다. 예를 들어, roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset 및 roi_win_bottom_offset은 ROI의 좌표 정보를 나타낼 수 있다. 즉, roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset 및 roi_win_bottom_offset은 각각 ROI의 좌측 오프셋값, ROI의 우측 오프셋값, ROI의 상측 오프셋값 및 ROI의 하측 오프셋값을 나타낼 수 있다. roi_window_flag의 값이 0인 경우, roi_win_left_offset, roi_win_right_offset, roi_win_top_offset 및 roi_win_bottom_offset의 값들은 모두 0으로 추정될 수 있다.
표 5는 SPS 헤더의 신택스의 예시를 나타내지만, 상기 신택스는 디코딩 과정에서 PPS, 슬라이스 헤더, 타일 그룹 헤더 또는 다른 헤더들을 통해서도 시그널링될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7 및 도 8에 따른 인코딩 장치는 후술하는 도9 및 도 10에 따른 디코딩 장치와 대응되는 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 도 9 및 도 10에서 후술되는 내용들은 도 7 및 도 8에 따른 인코딩 장치에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 7에 개시된 각 단계는 도 1 에 개시된 인코딩 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S700 내지 S720은 도 1에 개시된 예측부(110)에 의하여 수행될 수 있고, S730은 도 1에 개시된 메모리(160) 또는 예측부(110)에 의하여 수행될 수 있고, S740은 도 1에 개시된 레지듀얼 처리부(120)에 의하여 수행될 수 있고, S750은 도 1에 개시된 엔트로피 인코딩부(130)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S700 내지 S750에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 6에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 1, 도 3 내지 도 6에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 인코딩 장치는 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120) 및 엔트로피 인코딩부(130)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 8에 도시된 구성 요소 모두가 인코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 인코딩 장치는 도 8에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 메모리(160)를 더 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치에서 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120) 및 엔트로피 인코딩부(130)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S700). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 생성할 수 있다(S710). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출할 수 있다(S720). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 관한 정보를 저장할 수 있다(S730). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 메모리(160)(도 8에는 도시되지 않음) 또는 예측부(110)는 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 관한 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S740). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부(120)는 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 레지듀얼 샘플들에 대한 정보 및 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S750). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(130)는 레지듀얼 샘플들에 대한 정보 및 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다.
도 7 및 도 8에 개시된 인코딩 장치 및 인코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하고(S700), 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 생성하고(S710), 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하고(S720), 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하고(S730), 상기 현재 블록에 대한 상기 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하고(S740), 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩(S750)할 수 있다. 즉, 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 벡터 컴프레션을 기반으로 움직임 벡터에 관한 정보를 저장함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작을 도시하는 흐름도이고, 도 10은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9에 개시된 각 단계는 도 2 에 개시된 디코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S900 내지 S920은 도 2에 개시된 예측부(230)에 의하여 수행될 수 있고, S930은 도 2에 개시된 메모리(260)에 의하여 수행될 수 있고, S940은 도 2에 개시된 가산부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S900 내지 S940에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 6에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 2 내지 도 6에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 디코딩 장치는 예측부(230), 가산부(240) 및 메모리(260)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 10에 도시된 구성 요소 모두가 디코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 디코딩 장치는 도 10에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치에서 예측부(230), 가산부(240) 및 메모리(260)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 수신할 수 있다(S900). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 수신 또는 디코딩할 수 있다.
일 실시예에서, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 움직임 벡터에 대한 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 부호를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 움직임 벡터에 대한 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 부호를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보를 모두 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 상기 움직임 벡터에 대한 지수값(exponent value)을 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 가수값(mantissa value)을 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 상기 움직임 벡터에 대한 지수값(exponent value)을 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 가수값(mantissa value)을 나타내기 위한 비트수에 대한 정보를 모두 포함할 수 있다.
일 예시에서, 상기 움직임 벡터에 대한 지수값을 나타내기 위한 상기 비트수는 4일 수 있다. 이때, 상기 움직임 벡터에 대한 가수값을 나타내기 위한 비트수는 6일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터를 나타내기 위한 상기 비트수는 2이고, 상기 스케일 팩터에 관한 정보의 바이너리 코드 00은 스케일 팩터 1을 나타내고, 바이너리 코드 01은 스케일 팩터 2를 나타내고, 바이너리 코드 10은 스케일 팩터 4를 나타내고, 바이너리 코드 11은 스케일 팩터 8을 나타낼 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는 상기 움직임 벡터를 컴프레션 방식(compression method)을 기반으로 나타낼지 여부를 나타내는 플래그 정보를 포함하고, 상기 플래그 정보가 1을 지시하는 경우, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는 SPS 레벨, PPS(Picture Parameter Set) 레벨, VPS(Video Parameter Set) 레벨, 슬라이스 헤더 레벨 및 코딩 유닛(CU) 레벨 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 상기 현재 픽처 내에서 움직임 벡터 필드(motion vector field, MVF)를 도출하기 위한 관심 영역(region on interest, ROI)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 ROI에 대한 정보는, 상기 ROI를 기반으로 상기 MVF를 도출할지 여부를 나타내는 ROI 플래그 정보를 포함하고, 상기 ROI 플래그 정보가 1을 지시하는 경우, 상기 ROI에 대한 정보는 상기 ROI의 좌표 정보를 더 포함할 수 있다. 일 예시에서, 상기 ROI의 좌표 정보는 상기 ROI의 좌측 오프셋값, 상기 ROI의 우측 오프셋값, 상기 ROI의 상측 오프셋값 및 상기 ROI의 하측 오프셋값을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 ROI에 대한 정보는 SPS 레벨에서 시그널링될 수 있다. 다만 예시는 SPS에 한정되지 않으며, 예를 들어 SPS 레벨, PPS 레벨, VPS 레벨, 슬라이스 헤더 레벨 및 코딩 유닛 레벨 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다(S910). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록(predicted block)을 도출할 수 있다(S920). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 관한 정보를 저장할 수 있다(S930). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 메모리(260)는 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 벡터에 관한 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 움직임 벡터에 관한 정보는, 상기 움직임 벡터에 대한 스케일된 움직임 벡터에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 움직임 벡터에 관한 정보는, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터에 관한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호에 관한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 움직임 데이터에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 움직임 데이터의 값을 곱하면 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일된 움직임 벡터가 도출될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 움직임 벡터에 관한 정보는, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터에 관한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호에 관한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 움직임 데이터에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 움직임 벡터 및 상기 스케일 팩터를 기반으로 상기 움직임 데이터(scaled motion data)를 도출하고, 상기 움직임 데이터에 대한 정보를 포함하는 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성할 수 있다(S940). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 가산부(240)는 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 디코딩 장치는 단일 리스트로부터의 정보만을 저장할 수 있다. 예를 들어, 만약 양방향 예측(bi-prediction)에서 두 개의 리스트들이 동일한 픽처를 참조하는 경우, 디코딩 장치는 상기 두개의 리스트 중 하나의 리스트로부터의 정보만을 저장할 수 있다. 본 실시예는 SPS, PPS 또는 다른 헤더들에서의 조건부 파싱을 기반으로 수행될 수 있다. 조건부 파싱은, 예를 들어 신택스 요소를 기반으로 단일 리스트가 MVF의 업데이트를 위해 이용될 수 있는지 여부를 지시하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, MVF를 저장하기 위한 결정은 적응적으로 수행될 수 있고, 상기 결정은 CTU, 슬라이스 또는 타일 그룹에 기반하여 수행될 수 있다. 상기 MVF를 저장하기 위한 결정을 적응적으로 수행하는 것은 "적응적 MVF 저장(adaptive MVF storage)"으로 지칭될 수 있고, 상기 적응적 MVF 저장을 위한 시그널링의 예시는 아래의 표 6과 같다.
[표 6]
Figure PCTKR2019003251-appb-I000006
표 6에서, store_mvf_data의 값이 0인 경우 적응적 MVF 저장이 이용되지 않을 수 있다. store_mvf_data의 값이 1인 경우 적응적 MVF 저장이 이용될 수 있다. store_mvf_data의 값이 1인 경우, mvf_storage_idx가 시그널링될 수 있다.
mvf_storage_idx의 값이 0인 경우 적응적 MVF 저장이 프레임 레벨에서 고려될 수 있고, mvf_storage_idx의 값이 1인 경우 적응적 MVF 저장이 CTU 레벨에서 고려될 수 있고, mvf_storage_idx의 값이 1인 경우 적응적 MVF 저장이 슬라이스 레벨 또는 타일 그룹 레벨에서 고려될 수 있다. 상기 표 5를 기반으로, 적응적 MVF 저장을 수행할지 여부를 전체 프레임 레벨, 전체 CTU 레벨, 전체 슬라이스 레벨 또는 전체 타일 그룹 레벨에서 고려할 수 있다.
도 9 및 도 10의 디코딩 장치 및 디코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 디코딩 장치는 움직임 벡터 컴프레션(motion vector compression)에 대한 정보를 수신하고(S900), 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하고(S910), 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하고(S920), 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하고(S930), 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성(S940)할 수 있다. 즉, 움직임 벡터에 기반한 인터 예측 과정에서 움직임 벡터 컴프레션을 기반으로 움직임 벡터에 관한 정보를 저장함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
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.
전술한 각각의 파트, 모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서이거나 하드웨어 파트일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 프로세서 또는 하드웨어 파트들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블록/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 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.
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(appICation-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법에 있어서,
    움직임 벡터 컴프레션(motion vector compression)에 대한 정보를 수신하는 단계;
    현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계;
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계; 및
    상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 픽처 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 상기 움직임 벡터에 대한 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 부호를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 움직임 벡터에 관한 정보는 상기 움직임 벡터에 대한 스케일된 움직임 벡터에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 상기 움직임 벡터에 대한 지수값(exponent value)을 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 가수값(mantissa value)을 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 움직임 벡터에 관한 정보는 상기 움직임 벡터에 대한 스케일된 움직임 벡터에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 움직임 벡터에 관한 정보는 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터에 관한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호에 관한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 움직임 데이터에 관한 정보를 포함하고,
    상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 움직임 데이터의 값을 곱하면 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일된 움직임 벡터가 도출되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계는,
    상기 현재 블록의 상기 움직임 벡터 및 상기 스케일 팩터를 기반으로 상기 움직임 데이터(scaled motion data)를 도출하는 단계; 및
    상기 움직임 데이터에 대한 정보를 포함하는 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계를 포함하는, 픽처 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 움직임 벡터에 관한 정보는 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터에 관한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호에 관한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 움직임 벡터에 대한 지수값을 나타내기 위한 상기 비트수는 4인 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 스케일 팩터를 나타내기 위한 상기 비트수는 2이고,
    상기 스케일 팩터에 관한 정보의 바이너리 코드 00은 스케일 팩터 1을 나타내고, 바이너리 코드 01은 스케일 팩터 2를 나타내고, 바이너리 코드 10은 스케일 팩터 4를 나타내고, 바이너리 코드 11은 스케일 팩터 8을 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는 상기 움직임 벡터를 컴프레션 방식(compression method)을 기반으로 나타낼지 여부를 나타내는 플래그 정보를 포함하고,
    상기 플래그 정보가 1을 지시하는 경우, 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는 상기 움직임 벡터에 대한 상기 스케일 팩터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보, 상기 움직임 벡터에 대한 상기 부호를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터에 대한 상기 움직임 데이터를 나타내기 위한 비트수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는 SPS 레벨, PPS(Picture Parameter Set) 레벨, VPS(Video Parameter Set) 레벨, 슬라이스 헤더 레벨 및 코딩 유닛(CU) 레벨 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보는, 상기 현재 픽처 내에서 움직임 벡터 필드(motion vector field, MVF)를 도출하기 위한 관심 영역(region on interest, ROI)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 ROI에 대한 정보는, 상기 ROI를 기반으로 상기 MVF를 도출할지 여부를 나타내는 ROI 플래그 정보를 포함하고,
    상기 ROI 플래그 정보가 1을 지시하는 경우, 상기 ROI에 대한 정보는 상기 ROI의 좌표 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 ROI의 좌표 정보는 상기 ROI의 좌측 오프셋값, 상기 ROI의 우측 오프셋값, 상기 ROI의 상측 오프셋값 및 상기 ROI의 하측 오프셋값을 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  14. 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 수신하고, 현재 픽처에 포함된 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하고, 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 예측부;
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 가산부를 포함하는 픽처 디코딩 방법.
  15. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출하는 단계;
    움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 생성하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계;
    상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 움직임 벡터에 관한 정보를 저장하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 상기 예측된 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 레지듀얼 샘플들에 대한 정보 및 상기 움직임 벡터 컴프레션에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 픽처 인코딩 방법.
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