WO2019194458A1 - Obmc를 이용한 영상 코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

Obmc를 이용한 영상 코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2019194458A1
WO2019194458A1 PCT/KR2019/003572 KR2019003572W WO2019194458A1 WO 2019194458 A1 WO2019194458 A1 WO 2019194458A1 KR 2019003572 W KR2019003572 W KR 2019003572W WO 2019194458 A1 WO2019194458 A1 WO 2019194458A1
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obmc
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박내리
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an image coding technology, and more particularly, to an image decoding method and apparatus using overlapped block motion compensation (OBMC) in an image coding system.
  • OBMC overlapped block motion compensation
  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide an image decoding method and apparatus for performing a coding process on a current block by applying OBMC and EMT.
  • Another technical problem of the present invention is to decode a picture by applying a OBMC to a current block to derive a prediction block, and perform a transform process on the current block based on a transform kernel other than the transform kernels generating a similar effect to the OBMC.
  • a method and apparatus are provided.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus.
  • the method includes deriving transform coefficients for a current block from a bitstream, deriving an Overlapped Block Motion Compensation (OBMC) flag for the current block, and if the value of the OBMC flag is true, OBMC for the current block.
  • OBMC Overlapped Block Motion Compensation
  • Deriving a prediction block for the current block by applying a derivation, deriving a transform set for the current block based on the OBMC flag, and calculating transform coefficients of the current block based on the transform set Processing to derive a residual block for the current block; and generating a reconstructed picture based on the prediction block and the residual block.
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus derives transform coefficients for a current block from a bitstream, an entropy decoding unit for deriving an overlapped block motion compensation (OBMC) flag for the current block, and if the value of the OBMC flag is true,
  • a prediction unit for deriving a prediction block for the current block by applying an OBMC to the transform block, a transform set for the current block based on the OBMC flag, and transforming the current block based on the transform set
  • an inverse transformer for processing coefficients to derive a residual block for the current block, and an adder for generating a reconstructed picture based on the prediction block and the residual block.
  • a video encoding method performed by an encoding apparatus may include determining whether to apply overlapped block motion compensation (OBMC) to a current block.
  • OBMC overlapped block motion compensation
  • the method applies the OBMC to the current block to determine a prediction block for the current block.
  • Deriving generating a residual block for the current block based on the prediction block and the original block for the current block, and calculating a transform set for the current block based on whether the current block is applied to the OBMC.
  • Deriving processing the residual block based on the transform set to generate transform coefficients for the current block, and encoding the transform coefficients and the information for the current block. It is done.
  • a video encoding apparatus determines whether to apply overlapped block motion compensation (OBMC) to the current block, and if the OBMC is applied to the current block, applies the OBMC to the current block to apply a prediction block for the current block.
  • OBMC overlapped block motion compensation
  • a derivation unit for generating a residual block for the current block based on the predicted block, the predicted block and the original block for the current block, and a transform for the current block based on whether the OBMC is applied to the current block A transform unit for deriving a set and processing the residual block based on the transform set to generate transform coefficients for the current block, and an entropy encoding unit for encoding the transform coefficients and information for the current block Characterized in that.
  • the combination of EMT and OBMC can be applied to the current block, reducing coding complexity, and improving overall coding efficiency.
  • the conversion process for the current block may be performed based on the conversion kernels other than the conversion kernels, which generate effects similar to those of the OBMC, thereby reducing coding complexity of the image. Overall coding efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • FIG. 4 shows an example in which OBMC is performed according to the present invention.
  • 5 shows an example of combining the EMT and the OBMC.
  • 6A and 6B illustrate another example of combining the EMT and the OBMC.
  • FIG. 7 schematically illustrates an image encoding method by an encoding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 8 schematically illustrates an encoding apparatus for performing an image encoding method according to the present invention.
  • FIG. 9 schematically illustrates an image decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 10 schematically illustrates a decoding apparatus for performing an image decoding method according to the present invention.
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • the present invention relates to video / image coding.
  • the method / embodiment disclosed herein may be applied to the 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 representing one image of a specific time zone
  • a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • a pixel or a pel may refer to a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, and may only represent pixel / pixel values of the luma component, or only pixel / pixel values of the chroma component.
  • a unit represents the basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of the picture and information related to the region.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as block or area in some cases.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video encoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video encoding apparatus 100 may include a picture splitter 105, a predictor 110, a residual processor 120, an entropy encoder 130, an adder 140, and a filter 150. ) And memory 160.
  • the residual processing unit 120 may include a subtraction unit 121, a conversion unit 122, a quantization unit 123, a reordering unit 124, an inverse quantization unit 125, and an inverse conversion unit 126.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively split from the largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure.
  • LCU largest coding unit
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure and / or a binary tree structure.
  • the quad tree structure may be applied first and the binary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a unit partitioning from the coding unit and may be a unit of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples of the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • Reference pictures included in a reference picture list may be sorted based on a difference in a picture order count (POC) between a current picture and a corresponding reference picture.
  • POC picture order count
  • the subtraction unit 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 coefficient (for example, a value of a syntax element) together or separately. Entropy-encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • NAL network abstraction layer
  • the inverse quantization unit 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 be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • 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 decoding apparatus to which the present invention may be applied.
  • the video decoding apparatus 200 may include an entropy decoding unit 210, a residual processor 220, a predictor 230, an adder 240, a filter 250, and a memory 260. It may include.
  • the residual processor 220 may include a rearrangement unit 221, an inverse quantization unit 222, and an inverse transform unit 223.
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit, and in another example, a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the coding unit may be split along the quad tree structure and / or binary tree structure from the largest coding unit.
  • the prediction unit and the transform unit may be further used in some cases, in which case the prediction block is a block derived or partitioned from the coding unit and may be a unit of sample prediction. At this point, the prediction unit may be divided into subblocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream and output information necessary for video reconstruction or picture reconstruction. For example, the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, quantized values of syntax elements necessary for video reconstruction, and residual coefficients. Can be output.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information and decoding information of neighboring and decoding target blocks or information of symbols / bins decoded in a previous step.
  • the context model may be determined using the context model, the probability of occurrence of a bin may be predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin may be performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. have.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bean after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit 230, and the residual value on which the entropy decoding has been performed by the entropy decoding unit 210, that is, the quantized transform coefficient, is used as a reordering unit ( 221 may be input.
  • the reordering unit 221 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form.
  • the reordering unit 221 may perform reordering in response to coefficient scanning performed by the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 221 has been described in a separate configuration, but the rearrangement unit 221 may be part of the inverse quantization unit 222.
  • the inverse quantization unit 222 may dequantize the quantized transform coefficients based on the (inverse) quantization parameter and output the transform coefficients.
  • information for deriving a quantization parameter may be signaled from the encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 223 may inversely transform transform coefficients to derive residual samples.
  • the prediction unit 230 may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 230 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 230 may determine whether to apply intra prediction or inter prediction based on the information about the prediction.
  • a unit for determining which of intra prediction and inter prediction is to be applied and a unit for generating a prediction sample may be different.
  • the unit for generating a prediction sample in inter prediction and intra prediction may also be different.
  • whether to apply inter prediction or intra prediction may be determined in units of CUs.
  • a prediction mode may be determined and a prediction sample may be generated in PU units
  • intra prediction a prediction mode may be determined in PU units and a prediction sample may be generated in TU units.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the neighbor reference samples in the current picture.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block by applying the directional mode or the non-directional mode based on the neighbor reference samples of the current block.
  • the prediction mode to be applied to the current block may be determined using the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the prediction unit 230 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified on the reference picture by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 230 may apply any one of a skip mode, a merge mode, and an MVP mode to derive a prediction sample for the current block.
  • motion information required for inter prediction of the current block provided by the video encoding apparatus for example, information about a motion vector, a reference picture index, and the like may be obtained or derived based on the prediction information.
  • the motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the prediction unit 230 may construct a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and may use information indicated by the merge index on the merge candidate list as a motion vector of the current block.
  • the merge index may be signaled from the encoding device.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture. When the motion information of the temporal neighboring block is used in the skip mode and the merge mode, the highest picture on the reference picture list may be used as the reference picture.
  • the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • a merge candidate list may be generated by using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the motion vector of the candidate block selected from the merge candidate list is used as the motion vector of the current block.
  • the information about the prediction may include a merge index indicating a candidate block having an optimal motion vector selected from candidate blocks included in the merge candidate list.
  • the prediction unit 230 may derive the motion vector of the current block by using the merge index.
  • a motion vector predictor candidate list may be generated using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block, which is a temporal neighboring block.
  • the prediction information may include a prediction motion vector index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector candidates included in the list.
  • the prediction unit 230 may select the predicted motion vector of the current block from the motion vector candidates included in the motion vector candidate list using the motion vector index.
  • the prediction unit of the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the output vector in a bitstream form. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the prediction unit 230 may obtain a motion vector difference included in the information about the prediction, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit may also obtain or derive a reference picture index or the like indicating a reference picture from the information about the prediction.
  • the adder 240 may reconstruct the current block or the current picture by adding the residual sample and the predictive sample.
  • the adder 240 may reconstruct the current picture by adding the residual sample and the predictive sample in block units. Since the residual is not transmitted when the skip mode is applied, the prediction sample may be a reconstruction sample.
  • the adder 240 has been described in a separate configuration, the adder 240 may be part of the predictor 230. On the other hand, the adder 240 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the filter unit 250 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 260 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the reconstructed picture in an output order.
  • transform coefficients of a lower frequency for the residual block of the current block may be derived through the above-described transform, and a zero tail may be derived at the end of the residual block.
  • the transformation may consist of two main processes, which may include a core transform and a secondary transform.
  • the transformation including the core transform and the quadratic transformation may be referred to as a multiple transformation technique.
  • the transform unit may correspond to a transform unit in the encoding apparatus of FIG. 1, and the inverse transform unit may correspond to an inverse transform unit in the encoding apparatus of FIG. 1 or an inverse transform unit in the decoding apparatus of FIG. 2. .
  • the transform unit may derive (primary) transform coefficients by performing a first-order transform based on the residual samples (residual sample array) in the residual block (S310).
  • the first transform may include an enhanced multiple transform (EMT).
  • EMT may also be referred to as an adaptive multiple core transform (AMT) or a multiple transform set (MTS).
  • the EMT may represent a method of additionally using a discrete cosine transform (DCT) type 2, a discrete sine transform (DST) type 7, a DCT type 8, and / or a DST type 1. That is, the EMT converts a residual signal (or residual block) in the spatial domain based on a plurality of transform kernels selected from the DCT type 2, the DST type 7, the DCT type 8, and the DST type 1 in the frequency domain.
  • a conversion method of converting the coefficients (or the first-order transform coefficients) may be indicated.
  • the first-order transform coefficients may be referred to as temporary transform coefficients from a transform unit point of view.
  • transform coefficients may be generated by applying a spatial domain to a frequency domain transform for the residual signal (or the residual block) based on the DCT type 2.
  • the spatial domain to the frequency domain for the residual signal (or the residual block) based on DCT type 2, DST type 7, DCT type 8, and / or DST type 1 and the like.
  • the transform can be applied to generate transform coefficients (or first order transform coefficients).
  • the DCT type 2, the DST type 7, the DCT type 8, and the DST type 1 may be referred to as a transform type, a transform kernel, or a transform core.
  • the DCT / DST conversion types may be defined based on basis functions, and the base functions may be represented as the following table.
  • the transform kernels for the current block are based on the prediction mode of the current block (CU or subblock) enclosing the residual block and / or a transform index indicating a transform set. It can be determined adaptively.
  • the transform index may point to one of a plurality of transform sets (eg, 3 or 4), and the transform set pointed to by the transform index may be derived as transform kernels for the current block.
  • the transform set may represent a set of transform kernels.
  • the transform set may represent a set of horizontal direction transform kernels and vertical direction transform kernels. Examples of the transform set include ⁇ DCT type 8, DCT type 8 ⁇ , ⁇ DCT type 8, DCT type 7 ⁇ , ⁇ DCT type 2, DCT type 2 ⁇ , ⁇ DCT type 8, DCT type 8 ⁇ , and the like.
  • the transform unit may derive the (secondary) transform coefficients by performing a quadratic transformation based on the (primary) transform coefficients (S320). If the first order transform was from spatial domain to frequency domain, then the second order transform can be viewed as a frequency domain to frequency domain transformation.
  • the secondary transform may include a non-separable transform. In this case, the secondary transform may be referred to as a non-separable secondary transform (NSST) or a mode-dependent non-separable secondary transform (MDNSST).
  • the transformation may be applied at once without applying the vertical and horizontal transformations (or independently of the horizontal and vertical transformations) to the (primary) transformation coefficients based on the non-separated transformation matrix.
  • the non-separated second-order transform generates transform coefficients (or second-order transform coefficients) by transforming together the vertical and horizontal components of the (primary) transform coefficients without separating them based on the non-separated transform matrix. It can represent the conversion method.
  • the non-separated quadratic transform may be applied to a top-left region of a block composed of (primary) transform coefficients (hereinafter, referred to as a transform coefficient block or a target block).
  • an 8x8 non-separated secondary transform is performed on the upper left 8x8 region (hereinafter, the upper left target region) of the transform coefficient block.
  • the width W and height H of the transform coefficient block are both 4 or more, and the width W or height H of the transform coefficient block is less than 8, 4 ⁇ 4 non-separated secondary A transform may be applied to the upper left min (8, W) ⁇ min (8, H) region of the transform coefficient block.
  • the non-separated secondary transform may be mode dependent, and a transform kernel (or a transform core or a transform type) may be selected.
  • the mode may include an intra prediction mode and / or an inter prediction mode.
  • the non-separated secondary transform may be performed based on an 8 ⁇ 8 transform or a 4 ⁇ 4 transform determined based on the width W and the height H of the transform coefficient block. That is, the non-separated quadratic transform may be performed based on an 8 ⁇ 8 subblock size or a 4 ⁇ 4 subblock size.
  • the mode based transform kernel selection 35 sets of non-separated secondary transform kernels, 3 for non-separated secondary transform, for both 8x8 subblock size and 4x4 subblock size, Can be configured. That is, 35 transform sets may be configured for an 8 ⁇ 8 subblock size, and 35 transform sets may be configured for a 4 ⁇ 4 subblock size.
  • 35 transform sets for 8 ⁇ 8 subblock sizes may include three 8 ⁇ 8 transform kernels, and in this case, 35 transform sets for 4 ⁇ 4 subblock sizes, three 4 ⁇ for each 4 translation kernels may be included.
  • the transform subblock size, the number of sets and the number of transform kernels in the set may be used as an example, other than 8 ⁇ 8 or 4 ⁇ 4, or n sets are configured and k sets are included in each set.
  • Conversion kernels may be included.
  • the translation set may be called an NSST set, and the translation kernel within the NSST set may be called an NSST kernel. Selection of a specific set of the transform sets may be performed based on, for example, the intra prediction mode of the target block (CU or subblock).
  • one of k transform kernels in the particular set may be selected via a non-separated secondary transform index.
  • the encoding apparatus may derive a non-separated secondary transform index pointing to a specific transform kernel based on a rate-distortion (RD) check, and may signal the non-separated secondary transform index to the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may select one of k transform kernels in a specific set based on the non-separated secondary transform index.
  • NSST index value 0 can point to the first non-isolated secondary transform kernel
  • NSST index value 1 can point to the second non-isolated secondary transform kernel
  • NSST index value 2 is the third non-isolated secondary transform kernel.
  • the NSST index value 0 may indicate that the first non-separated secondary transform is not applied to the target block
  • the NSST index values 1 to 3 may indicate the three transform kernels.
  • the transform unit may perform the non-separated secondary transform based on the selected transform kernels and obtain (secondary) transform coefficients.
  • the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit as described above, and may be encoded and transferred to the decoding apparatus and to the inverse quantization / inverse transform unit in the encoding apparatus.
  • the conversion unit may not perform the quadratic transformation.
  • the (first order) transform coefficients that are the outputs of the first order (separation) transform can be derived into quantized transform coefficients through the quantization unit as described above, encoded and signaled to the decoding device. It may be passed to an inverse quantization / inverse transform unit in the encoding device.
  • the inverse transform unit may perform a series of procedures in a reverse order of the procedure performed in the above-described transform unit.
  • the inverse transform unit receives the (inverse quantized) transform coefficients, performs a second order (inverse) transform, and derives (first order) transform coefficients (S350), and performs a first order (inverse) on the (first order) transform coefficients.
  • a residual block (residual samples) may be obtained by performing a transform.
  • the first transform coefficients may be referred to as modified transform coefficients from an inverse transform unit.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may generate a reconstructed block based on the residual block and the predicted block, and generate a reconstructed picture based on the residual block and the predicted block.
  • a residual block (residual samples) may be obtained by receiving the (dequantized) transform coefficients and performing the first (separated) transform.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus may generate a reconstructed block based on the residual block and the predicted block, and generate a reconstructed picture based on the residual block and the predicted block.
  • OBMC Overlapped Block Motion Compensation
  • the OBMC may represent a method of deriving a modified prediction block by weighting a prediction block derived from a motion vector of a current block and a prediction block derived from a motion vector of a neighboring block of the current block.
  • the current block may be a coding unit (CU) or a prediction unit (PU).
  • the OBMC may be applied in units of subblocks. For example, the size of the sub block may be 4x4 size.
  • FIG. 4A illustrates an example of performing the OBMC in sub-block units.
  • a prediction block P C derived based on a motion vector of a subblock of the current block and a neighboring block of the current block (or
  • the modified prediction block may be derived by weighting the prediction block P N derived based on the motion vector of the neighboring subblock).
  • the prediction sample of the prediction block P C and the prediction block P N corresponding to the prediction sample A weighted sum of the predicted samples may be used to derive the predicted samples of the modified prediction block, and may have different weights according to the positions of the predicted samples.
  • the same weights may be used for prediction samples located in the same column of the prediction block P C.
  • the weights A, B, C, D for the prediction samples of the prediction block P C may be 3/4, 7/8, 15/16, 31/32, and the prediction block P N
  • the weights A, B, C, D for the prediction samples of may be 1/4, 1/8, 1/16, 1/32.
  • the same weight is applied to the prediction samples located in the same column of the prediction block P C.
  • the same for prediction samples located in the same row of the prediction block P C Weights may be used.
  • the same weight may be applied to two sample lines.
  • the weights A, B for the prediction samples of the prediction block P C may be 3/4, 7/8, and the prediction block P N
  • the weights A, B for the prediction samples of may be 1/4, 1/8.
  • the weight A may represent the weight of the prediction samples located in the first and second columns (or rows) of the block
  • the weight B may represent the weight of the prediction samples located in the first and second columns (or rows) of the block. have.
  • the OBMC may be used to improve coding performance of an image.
  • the existing method for indicating whether the OBMC is applied has a portion that slightly reduces the coding efficiency.
  • the existing method it may be determined whether the OBMC is applied as described later.
  • the value of the OBMC flag indicating whether the OBMC is applied is Can be derived as TRUE. That is, the OBMC flag may indicate that the OBMC is applied to the current block.
  • the OBMC flag for the current block may be parsed. That is, for example, when the prediction mode applied to the current block is an AMVP mode, and a value obtained by multiplying the width and height of the current block is equal to or less than 256, an OBMC flag for the current block may be parsed. It may be determined whether the OBMC is applied to the current block based on the parsed OBMC flag.
  • a method of indicating whether the current block is applied to the OBMC has a trade-off between coding performance and complexity of video coding.
  • the conditions for the OBMC described above are not effectively used in the parsing and decoding process.
  • the present invention can propose a method indicating whether the OBMC is applied to the current block by a method different from the existing method, thereby improving coding efficiency.
  • the present invention proposes a combination of the above-described EMT and the OBMC.
  • the OBMC may be applied when the prediction mode of the current block is not the intra prediction mode. That is, the OBMC may be applied when intra prediction is not applied to the current block.
  • an effect of reducing coding complexity may be generated without significantly reducing prediction accuracy.
  • a method of combining the above-described EMT and the OBMC may be proposed.
  • some of the transform kernels of the EMT eg, DST type 7
  • DST type 7 may be effective in preventing prediction errors such as boundary errors.
  • the boundary error may indicate discontinuity between adjacent blocks. Therefore, a transform kernel such as the DST type 7 may not be necessary when the OBMC is used in the motion compensation process to reduce the boundary error.
  • the present embodiment proposes a method of modifying the EMT index when the value of the OBMC flag is true. That is, when the value of the OBMC flag is true, only a specific transform set of the transform sets of the EMT may be used.
  • the two transform sets may be ⁇ DCT type 8, DCT type 8 ⁇ and ⁇ DCT type 8, DCT type 7 ⁇ .
  • the decoding apparatus may parse an OBMC flag for the current block and determine whether a value of the OBMC flag is true (S510). Thereafter, when the value of the OBMC flag is true, the decoding device may parse the EMT flag for the current block (S520).
  • the EMT flag may indicate whether EMT is applied to the current block.
  • the EMT flag may represent an AMT flag or an MTS flag.
  • the EMT flag may be flag information indicating whether a selected transform set among multiple transform sets is applied to a current block.
  • the decoding apparatus may parse an EMT index for the current block and derive a transform set for the current block based on the EMT index (S530).
  • the EMT index may indicate an AMT index or an MTS index.
  • the EMT index may be index information indicating a transform set selected from the multiple transform sets. In this case, the EMT index may indicate a value of 0 or 1.
  • the EMT index may indicate a transform set for the current block. For example, when the value of the EMT index is 0, the EMT index may indicate ⁇ DCT type 8, DCT type 8 ⁇ , and when the value of the EMT index is 1, the EMT index is ⁇ DCT type 8 , DCT type 7 ⁇ .
  • the decoding apparatus may perform a transformation process for the current block based on the transformation set for the current block (S540).
  • the decoding device may parse the EMT flag for the current block (S550), and if the value of the EMT flag is true, parse the EMT index for the current block.
  • a transform set for the current block may be derived based on the EMT index.
  • the EMT index may indicate a value of 0, 1, 2, or 3.
  • the decoding apparatus may perform a transformation process for the current block based on the transformation set for the current block (S540).
  • FIG. 6A and 6B illustrate another example of combining the EMT and the OBMC.
  • the default transform set may be ⁇ DCT type 2, DCT2 ⁇
  • the additional transform set may be ⁇ DCT type 8, DCT type 8 ⁇ .
  • the decoding apparatus may parse an OBMC flag for the current block (S600) and determine whether a value of the OBMC flag is true (S605).
  • the decoding apparatus may parse an EMT flag for the current block and derive a transform set for the current block based on the EMT flag (S610).
  • the EMT flag may indicate whether EMT is applied to the current block and a transform set.
  • the EMT flag may indicate a value of 0 or 1, when the value of the EMT flag is 0, the EMT flag may indicate the default translation set, and when the value of the EMT flag is 1
  • the EMT flag may indicate ⁇ DCT type 8 and DCT type 8 ⁇ .
  • the decoding apparatus may derive the transform set indicated by the EMT flag as a transform set for the current block.
  • the decoding apparatus may perform a transform process on the current block based on the transform set for the current block (S615).
  • the decoding device may parse the EMT flag for the current block (S620), if the value of the EMT flag is true, parse the EMT index for the current block.
  • a transform set for the current block may be derived based on the EMT index.
  • the EMT index may indicate a value of 0, 1, 2, or 3.
  • the decoding apparatus may perform a transformation process for the current block based on the transformation set for the current block (S615).
  • the decoding apparatus may parse an OBMC flag for the current block (S630) and determine whether a value of the OBMC flag is true (S635). If the value of the OBMC flag is true, the decoding apparatus may perform a transformation process on the current block based on the default transformation set (S640).
  • the decoding device may parse the EMT flag for the current block (S645), if the value of the EMT flag is true, parse the EMT index for the current block.
  • a transform set for the current block may be derived based on the EMT index.
  • the EMT index may indicate a value of 0, 1, 2, or 3.
  • the decoding apparatus may perform a conversion process for the current block based on the transform set for the current block (S655).
  • FIG. 7 schematically illustrates an image encoding method by an encoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 7 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 1.
  • S700 to S710 of FIG. 7 may be performed by the predicting unit of the encoding apparatus
  • S720 may be performed by the subtracting unit of the encoding apparatus
  • S730 to S740 may be the transformation of the encoding apparatus.
  • the unit may be performed by a unit
  • S750 may be performed by an entropy encoding unit of the encoding apparatus.
  • the encoding apparatus determines whether to apply the OBMC of the current block (S700).
  • the encoding apparatus may compare the RD cost and determine whether OBMC is applied to the current block. In this case, for example, the encoding apparatus may encode an OBMC flag indicating whether the current block applies the OBMC.
  • the encoding apparatus derives the prediction block for the current block by applying the OBMC to the current block (S710).
  • the encoding apparatus may derive the motion vector of the current block and the motion vector of the neighboring block of the current block, derive a first prediction block based on the motion vector of the current block, and the motion vector of the neighboring block.
  • a second predictive block may be derived based on, and the predicted block for the current block may be derived by weighting the derived first predictive block and the derived second predictive block.
  • the OBMC may be performed in units of sub blocks.
  • the encoding apparatus may derive the motion vector of the subblock of the current block and the motion vector of the neighboring subblock of the current block, and may derive the first prediction block based on the motion vector of the subblock.
  • the second prediction block may be derived based on the motion vector of the neighboring subblock, and the weighted sum of the derived first prediction block and the derived second prediction block may be used to determine the current block of the current block.
  • a prediction block for the sub block can be derived.
  • the motion information including the motion vector of the current block may be derived as described above.
  • the encoding apparatus may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block.
  • the encoding apparatus may derive motion information about the current block by applying a skip mode, a merge mode, or an AMVP mode.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the encoding apparatus may configure a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and select one of the merge candidates included in the merge candidate list.
  • the selected merge candidate may be derived as motion information for the current block.
  • the encoding apparatus may encode a merge index indicating the selected merge candidate among merge candidates of the merge candidate list.
  • the merge index may be included in the prediction information for the current block.
  • the encoding apparatus uses the motion vector corresponding to the motion vector of the spatial neighboring block of the current block and / or the Col block, which is a temporal neighboring block, to the motion vector predictor candidate list.
  • the motion vector predictor candidate list can be generated. That is, 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, may be used as a motion vector predictor candidate.
  • the encoding apparatus may select one motion vector predictor candidate from among motion vector predictor candidates included in the list as the prediction information of the current block, and use the selected motion vector predictor candidate as a motion vector predictor. We can derive the motion vector for.
  • the encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, and may encode the same and output the bit stream in the form of a bitstream. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the encoding apparatus may encode a motion vector predictor index indicating the selected motion vector predictor candidate among the motion vector predictor candidates included in the list. The motion vector predictor index may be included in prediction information about the current block.
  • the encoding apparatus may derive a reference picture for the current block and may encode a reference picture index indicating the reference picture. The reference picture index may be included in the prediction information.
  • the encoding apparatus may encode prediction information about the current block.
  • the prediction information may include information indicating whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block.
  • the prediction information may include information indicating whether a merge mode or an AMVP mode is applied to the current block.
  • the encoding apparatus generates a residual block for the current block based on the prediction block and the original block for the current block (S720).
  • the encoding apparatus may derive the residual block (residual samples) through the addition of the original block (original samples) and the prediction block (prediction samples) to the current block.
  • the encoding apparatus derives a transform set for the current block based on whether the current block applies the OBMC (S730).
  • the encoding apparatus may determine whether to apply EMT to the current block, and convert one of transform set 0 and transform set 1 into a transform set for the current block. Can be derived.
  • the encoding apparatus may encode an EMT flag indicating whether the current block applies the EMT, and may encode an EMT index indicating a transform set for the current block.
  • the EMT index may indicate one of the transform set 0 and the transform set 1. That is, the EMT index may indicate a value of 0 or 1.
  • the encoding apparatus may determine whether to apply the EMT to the current block and a transform set. For example, the encoding apparatus may determine that the EMT is applied to the current block, and determine a preset EMT transform set as a transform set for the current block. Alternatively, the encoding apparatus may determine that the EMT is not applied to the current block, and determine a default transform set as a transform set for the current block. For example, the EMT transform set may be ⁇ DCT type 8, DCT type 8 ⁇ , and the default transform set may be ⁇ DCT type 2, DCT type 2 ⁇ . In this case, the encoding apparatus may encode an EMT flag indicating whether the current block applies the EMT and a transform set for the current block.
  • the encoding apparatus may derive a default transform set as the transform set for the current block.
  • the encoding apparatus may determine whether to apply EMT to the current block, and derive one of transform sets 0 to 3 to be a transform set for the current block. can do.
  • the encoding apparatus may encode an EMT flag indicating whether the current block applies the EMT, and may encode an EMT index indicating a transform set for the current block.
  • the EMT index may indicate one of the transform set 0 to the transform set 3. That is, the EMT index may represent one of 0 to 3.
  • the encoding apparatus processes the residual block based on the transform set to generate transform coefficients for the current block (S740).
  • the encoding apparatus may generate transform coefficients for the current block by performing transform on the residual block (residual samples) based on the transform kernels included in the transform set.
  • the encoding device encodes the transform coefficients and the information about the current block (S750).
  • the encoding device may perform entropy encoding on the 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 encoding apparatus may encode information about the current block.
  • the information on the current block may include the prediction information.
  • the information on the current block may include an OBMC flag, an EMT flag, and / or an EMT index for the current block.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device through a network or a (digital) storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and / or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • FIG. 8 schematically illustrates an encoding apparatus for performing an image encoding method according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 7 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 8.
  • the prediction unit of the encoding apparatus of FIG. 8 may perform S700 to S710 of FIG. 7
  • the subtraction unit of the encoding apparatus of FIG. 8 may perform S720 of FIG.
  • the converter of the encoding apparatus may perform operations S730 to S740 of FIG. 7, and the entropy encoding unit of the encoding apparatus of FIG. 8 may perform S750 of FIG. 7.
  • FIG. 9 schematically illustrates an image decoding method by a decoding apparatus according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 9 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S900 to S910 of FIG. 9 may be performed by an entropy decoding unit of the decoding apparatus
  • S920 may be performed by a prediction unit of the decoding apparatus
  • S930 to S940 may be performed by the decoding apparatus.
  • It may be performed by an inverse transform unit
  • S950 may be performed by an adder of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus derives transform coefficients for the current block from the bitstream (S900).
  • the decoding apparatus may decode information about transform coefficients of the current block signaled through the bitstream to derive transform coefficients of the current block.
  • Information on the received transform coefficients of the current block may be indicated as residual information.
  • the decoding apparatus derives an overlapped block motion compensation (OBMC) flag for the current block (S910).
  • the OBMC flag may indicate whether the OBMC is applied to the current block. If the value of the OBMC flag is true, the OBMC flag may indicate that the OBMC is applied to the current block. If the value of the OBMC flag is false, the OBMC flag does not apply the OBMC to the current block. Can be represented.
  • the decoding apparatus may parse the OBMC flag signaled through the bitstream.
  • the decoding apparatus may derive the OBMC flag based on whether intra prediction is applied to the current block. When intra prediction is not applied to the current block, the decoding apparatus may derive the value of the OBMC flag to true, and when intra prediction is applied to the current block, the decoding apparatus is the OBMC flag. The value of can be derived as false.
  • the decoding apparatus derives a prediction block for the current block by applying the OBMC to the current block (S920).
  • the decoding apparatus may derive the motion vector of the current block and the motion vector of the neighboring block of the current block, derive a first prediction block based on the motion vector of the current block, and the motion vector of the neighboring block.
  • a second predictive block may be derived based on, and the predicted block for the current block may be derived by weighting the derived first predictive block and the derived second predictive block.
  • the OBMC may be performed in units of sub blocks.
  • the decoding apparatus may derive the motion vector of the subblock of the current block and the motion vector of the neighboring subblock of the current block, and may derive the first prediction block based on the motion vector of the subblock.
  • the second prediction block may be derived based on the motion vector of the neighboring subblock, and the weighted sum of the derived first prediction block and the derived second prediction block may be used to determine the current block of the current block.
  • a prediction block for the sub block can be derived.
  • the motion information including the motion vector of the current block may be derived as described above.
  • inter prediction may be applied to the current block, and in this case, the decoding apparatus may derive motion information about the current block by applying a skip mode, a merge mode, or an AMVP mode.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the decoding apparatus may configure a merge candidate list using motion information of available neighboring blocks, and a candidate whose merge index is indicated on the merge candidate list is currently present. It can be derived from the motion information of the block.
  • the decoding apparatus may obtain prediction information of the current block and use a motion vector of a spatial neighboring block and / or a motion vector corresponding to a Col block that is a temporal neighboring block.
  • a motion vector predictor candidate list may be generated. That is, the motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and / or the Col vector, which is a temporal neighboring block, may be used as a motion vector candidate.
  • the prediction information of the current block may include a motion vector predictor index indicating an optimal motion vector selected from the motion vector predictor candidates included in the list.
  • the decoding apparatus may select a motion vector predictor of the current block among the motion vector predictor candidates included in the motion vector predictor candidate list using the motion vector predictor index.
  • the decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the prediction information, and may derive the motion vector of the current block through the addition of the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the decoding apparatus may also obtain or derive a reference picture index or the like indicating the reference picture from the prediction information.
  • the prediction information may include information indicating whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block.
  • the prediction information may include information indicating whether a merge mode or an AMVP mode is applied to the current block.
  • the decoding apparatus derives a transform set for the current block based on the OBMC flag (S930).
  • the decoding device may parse an Enhanced Multiple Transform (EMT) flag for the current block. That is, the decoding device may parse the EMT flag signaled through the bitstream and derive the value of the EMT flag.
  • the EMT flag may indicate whether EMT is applied to the current block. If the value of the EMT flag is true, the EMT flag may indicate that EMT is applied to the current block. If the value of the EMT flag is false, the EMT flag is not applied to the current block. May indicate no.
  • the decoding apparatus may derive a residual block for the current block by processing transform coefficients of the current block based on a default transform set.
  • the decoding apparatus may parse an EMT index for the current block and derive the transform set for the current block based on the EMT index.
  • the EMT index may indicate a transform set for the current block.
  • the EMT index may indicate one of transform set 0 and transform set 1.
  • the EMT index may indicate a value of 0 or 1.
  • the decoding device may parse the EMT flag for the current block.
  • the EMT flag may indicate whether EMT is applied to the current block and an EMT transform set for the current block.
  • the decoding apparatus may derive a preset EMT transform set as the transform set for the current block.
  • a default transform set Can be derived as the transform set for the current block.
  • the EMT transform set may be ⁇ DCT type 8, DCT type 8 ⁇
  • the default transform set may be ⁇ DCT type 2, DCT type 2 ⁇ .
  • the decoding apparatus may derive a default transform set as the transform set for the current block.
  • the default transformation set may be ⁇ DCT type 2 and DCT type 2 ⁇ .
  • the decoding device may parse an Enhanced Multiple Transform (EMT) flag for the current block, the EMT flag When is true, the EMT index for the current block can be parsed and the transform set for the current block can be derived based on the EMT index.
  • EMT flag may indicate whether EMT is applied to the current block, and the EMT index may indicate one of 0 to 3. That is, the EMT index may indicate one of transform set 0, transform set 1, transform set 2, and transform set 3.
  • the decoding apparatus may derive a default transform set as a transform set for the current block.
  • the decoding apparatus processes the transform coefficients of the current block based on the transform set to derive a residual block for the current block (S940).
  • the decoding apparatus may obtain the residual block (residual samples) by performing inverse transform on the transform coefficients based on the transform kernels included in the transform set.
  • the decoding apparatus generates a reconstructed picture based on the prediction block and the residual block (S950).
  • the decoding apparatus may generate the reconstructed picture through the addition of the prediction block (prediction samples) and the residual block (residual samples).
  • in-loop filtering procedures such as deblocking filtering, SAO and / or ALF procedures may be applied to the reconstructed picture in order to improve subjective / objective picture quality as necessary.
  • FIG. 10 schematically illustrates a decoding apparatus for performing an image decoding method according to the present invention.
  • the method disclosed in FIG. 9 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 10.
  • the entropy decoding unit of the decoding apparatus of FIG. 10 may perform S900 to S910 of FIG. 9
  • the prediction unit of the decoding apparatus of FIG. 10 may perform S920 of FIG. 9, and
  • the inverse transform unit of the decoding apparatus may perform S930 to S940 of FIG. 9, and the adder of the decoding apparatus of FIG. 10 may perform S950 of FIG. 9.
  • a conversion process for the current block may be performed based on the conversion kernels other than the conversion kernels, which generate effects similar to those of the OBMC, thereby reducing coding complexity of the image. And improve the overall coding efficiency.
  • the above-described method according to the present invention may be implemented in software, and the encoding device and / or the decoding device according to the present invention may perform image processing of, for example, a TV, a computer, a smartphone, a set-top box, a display device, and the like. It can be included in the device.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device. That is, the embodiments described in the present invention may be implemented and performed on a processor, a microprocessor, a controller, or a chip. For example, the functional units shown in each drawing may be implemented and performed 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 device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real time communication device such as video communication, and mobile streaming.
  • the OTT video device may include a game console, a Blu-ray player, an internet access TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, a digital video recorder (DVR), and the like.
  • the processing method to which the present invention is applied can be produced in the form of a program executed by a computer, and can be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a 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-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, and an optical disc. It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium also includes media embodied in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program product by program code, which may be performed on a computer by 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 largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, 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, a camcorder, etc. into digital data to generate a bitstream and transmit the bitstream to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. directly generate a bitstream
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation 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 the multimedia data to the user device based on the user's request through the web server, and the web server serves as a medium for informing the user of what service.
  • the web server delivers it to a streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server.
  • the control server plays a role of controlling a command / response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media store and / or an encoding server. For example, when the content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream 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), navigation, a slate PC, Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, such as smartwatches, glass glasses, head mounted displays, digital TVs, desktops Computer, digital signage, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • navigation a slate PC
  • Tablet PCs tablet PCs
  • ultrabooks wearable devices, such as smartwatches, glass glasses, head mounted displays, digital TVs, desktops Computer, digital signage, and the like.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, in which case data received from each server may be distributed.

Landscapes

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Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 변환 계수들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 플래그를 도출하는 단계, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출하는 단계, 상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋(transform set)을 도출하는 단계, 상기 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 도출하는 단계, 및 상기 예측 블록 및 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

OBMC를 이용한 영상 코딩 방법 및 그 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation)를 이용한 영상 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 OBMC 와 EMT 를 적용하여 현재 블록에 대한 코딩 과정을 수행하는 영상 디코딩 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 현재 블록에 OBMC 를 적용하여 예측 블록을 도출하고, 상기 OBMC 와 유사한 효과를 발생시키는 변환 커널들 이외의 변환 커널을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행하는 영상 디코딩 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 변환 계수들을 도출하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 플래그를 도출하는 단계, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출하는 단계, 상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋(transform set)을 도출하는 단계, 상기 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 도출하는 단계, 및 상기 예측 블록 및 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 변환 계수들을 도출하고, 상기 현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 플래그를 도출하는 엔트로피 디코딩부, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출하는 예측부, 상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋(transform set)을 도출하고, 상기 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 도출하는 역변환부, 및 상기 예측 블록 및 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 적용 여부를 결정하는 단계, 상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출하는 단계, 상기 예측 블록 및 상기 현재 블록에 대한 원본 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 단계, 상기 현재 블록의 상기 OBMC 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출하는 단계, 상기 변환 셋을 기반으로 상기 레지듀얼 블록을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 변환 계수들을 생성하는 단계, 및 상기 변환 계수들 및 상기 현재 블록에 대한 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 적용 여부를 결정하고, 상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출하는 예측부, 상기 예측 블록 및 상기 현재 블록에 대한 원본 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 감산부, 상기 현재 블록의 상기 OBMC 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출하고, 상기 변환 셋을 기반으로 상기 레지듀얼 블록을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 변환 계수들을 생성하는 변환부, 및 상기 변환 계수들 및 상기 현재 블록에 대한 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 EMT 와 OBMC 을 조합하여 현재 블록에 적용할 수 있고, 코딩 복잡도를 감소시키고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 OBMC 을 적용하는 경우에 상기 OBMC 와 유사한 효과를 발생시키는 변환 커널들 이외의 변환 커널을 기반으로 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있고, 이를 통하여 영상의 코딩 복잡도를 감소시키고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 변환 기법을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 OBMC 가 수행되는 일 예를 나타낸다.
도 5는 상기 EMT 와 상기 OBMC 를 조합하는 일 예를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 상기 EMT 와 상기 OBMC 를 조합하는 다른 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 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.
한편, 상술한 변환을 통하여 상기 현재 블록의 레지듀얼 블록에 대한 저주파수(lower frequency)의 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 레지듀얼 블록에 끝에는 제로 테일(zero tail) 이 도출될 수 있다.
구체적으로, 상기 변환은 두가지 주요 과정들로 구성될 수 있는바, 상기 주요 과정들은 핵심 변환(core transform) 및 2차 변환(secondary transform)을 포함할 수 있다. 상기 핵심 변환(core transform) 및 상기 2차 변환을 포함하는 변환은 다중 변환 기법이라고 나타낼 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 변환 기법을 개략적으로 나타낸다.
도 3을 참조하면, 변환부는 상술한 도 1의 인코딩 장치 내의 변환부에 대응될 수 있고, 역변환부는 상술한 도 1의 인코딩 장치 내의 역변환부 또는 도 2의 디코딩 장치 내의 역변환부에 대응될 수 있다.
변환부는 레지듀얼 블록 내의 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)를 기반으로 1차 변환을 수행하여 (1차) 변환 계수들을 도출할 수 있다(S310). 여기서 상기 1차 변환은 EMT(Enhanced Multiple Transform, EMT)를 포함할 수 있다. 상기 EMT 는 AMT(Adaptive Multiple core Transform, AMT) 또는 MTS(Multiple Transform Set)이라고 나타낼 수도 있다.
상기 EMT는 DCT(Discrete Cosine Transform) 타입 2과 DST(Discrete Sine Transform) 타입 7, DCT 타입 8, 및/또는 DST 타입 1을 추가적으로 사용하여 변환하는 방식을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 EMT는 상기 DCT 타입 2, 상기 DST 타입 7, 상기 DCT 타입 8 및 상기 DST 타입 1 중 선택된 복수의 변환 커널들을 기반으로 공간 도메인의 레지듀얼 신호(또는 레지듀얼 블록)를 주파수 도메인의 변환 계수들(또는 1차 변환 계수들)로 변환하는 변환 방법을 나타낼 수 있다. 여기서 상기 1차 변환 계수들은 변환부 입장에서 임시 변환 계수들로 불릴 수 있다.
기존의 변환 방법이 적용되는 경우, DCT 타입 2를 기반으로 레지듀얼 신호(또는 레지듀얼 블록)에 대한 공간 도메인에서 주파수 도메인으로의 변환이 적용되어 변환 계수들이 생성될 수 있다. 이와 달리, 상기 EMT가 적용되는 경우, DCT 타입 2, DST 타입 7, DCT 타입 8, 및/또는 DST 타입 1 등을 기반으로 레지듀얼 신호(또는 레지듀얼 블록)에 대한 공간 도메인에서 주파수 도메인으로의 변환이 적용되어 변환 계수들(또는 1차 변환 계수들)이 생성될 수 있다. 여기서, DCT 타입 2, DST 타입 7, DCT 타입 8, 및 DST 타입 1 등은 변환 타입, 변환 커널(kernel) 또는 변환 코어(core)라고 불릴 수 있다.
참고로, 상기 DCT/DST 변환 타입들은 기저 함수들(basis functions)을 기반으로 정의될 수 있으며, 상기 기저 함수들은 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2019003572-appb-T000001
상기 EMT가 수행되는 경우, 현재 블록에 대한 변환 커널들은 레지듀얼 블록을 에워싸는(encompass) 현재 블록(CU 또는 서브 블록)의 예측 모드 및/또는 변환 셋(transform set)을 가리키는 변환 인덱스 등을 기반으로 적응적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 변환 인덱스는 복수 개(예를 들어, 3개 또는 4개)의 변환 셋들 중 하나를 가리킬 수 있고, 상기 변환 인덱스가 가리키는 변환 셋이 상기 현재 블록에 대한 변환 커널들로 도출될 수 있다. 상기 변환 셋은 변환 커널들의 집합을 나타낼 수 있다. 상기 변환 셋은 수평 방향 변환 커널 및 수직 방향 변환 커널의 집합을 나타낼 수 있다. 상기 변환 셋의 예로 {DCT 타입 8, DCT 타입 8}, {DCT 타입 8, DCT 타입 7}, {DCT 타입 2, DCT 타입 2}, {DCT 타입 8, DCT 타입 8} 등이 사용될 수 있다.
변환부는 상기 (1차) 변환 계수들을 기반으로 2차 변환을 수행하여 (2차) 변환 계수들을 도출할 수 있다(S320). 상기 1차 변환이 공간 도메인에서 주파수 도메인으로의 변환이었다면, 상기 2차 변환은 주파수 도메인에서 주파수 도메인으로의 변환으로 볼 수 있다. 상기 2차 변환은 비분리 변환(non-separable transform)을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 2차 변환은 비분리 2차 변환(non-separable secondary transform, NSST) 또는 MDNSST(mode-dependent non-separable secondary transform)이라고 불릴 수 있다. 상기 비분리 2차 변환은 상기 1차 변환을 통하여 도출된 (1차) 변환 계수들을 비분리 변환 매트릭스(non-separable transform matrix)를 기반으로 2차 변환하여 레지듀얼 신호에 대한 변환 계수들(또는 2차 변환 계수들)을 생성하는 변환을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 비분리 변환 매트릭스를 기반으로 상기 (1차) 변환 계수들에 대하여 수직 변환 및 수평 변환을 분리하여(또는 수평 수직 변환을 독립적으로) 적용하지 않고 한번에 변환을 적용할 수 있다. 다시 말해, 상기 비분리 2차 변환은 상기 비분리 변환 매트릭스를 기반으로 상기 (1차) 변환 계수들의 수직 성분 및 수평 성분 분리하지 않고 같이 변환하여 변환 계수들(또는 2차 변환 계수들)을 생성하는 변환 방법을 나타낼 수 있다. 상기 비분리 2차 변환은 (1차) 변환 계수들로 구성된 블록(이하, 변환 계수 블록 또는 대상 블록이라고 불릴 수 있다)의 좌상단(top-left) 영역에 대하여 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 변환 계수 블록의 너비(W) 및 높이(H)가 둘 다 8 이상인 경우, 8×8 비분리 2차 변환이 상기 변환 계수 블록의 좌상단 8×8 영역(이하 좌상단 대상 영역)에 대하여 적용될 수 있다. 또한, 상기 변환 계수 블록의 너비(W) 및 높이(H)가 둘 다 4 이상 이면서, 상기 변환 계수 블록의 너비(W) 또는 높이(H)가 8보다 작은 경우, 4×4 비분리 2차 변환이 상기 변환 계수 블록의 좌상단 min(8,W)×min(8,H) 영역에 대하여 적용될 수 있다.
한편, 상기 비분리 2차 변환은 모드 기반(mode dependent)하게 변환 커널(또는 변환 코어, 변환 타입)이 선택될 수 있다. 여기서 모드는 인트라 예측 모드 및/또는 인터 예측 모드를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 비분리 2차 변환은 상기 변환 계수 블록의 너비(W) 및 높이(H)를 기반으로 결정된 8×8 변환 또는 4×4 변환에 기반하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 비분리 2차 변환은 8×8 서브블록 사이즈 또는 4×4 서브블록 사이즈에 기반하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 기반 변환 커널 선택을 위하여, 8×8 서브블록 사이즈 및 4×4 서브블록 사이즈 둘 다에 대하여 비분리 2차 변환을 위한 3개씩 35개 세트의 비분리 2차 변환 커널들이 구성될 수 있다. 즉, 8×8 서브블록 사이즈에 대하여 35개의 변환 세트가 구성되고, 4×4 서브블록 사이즈에 대하여 35개의 변환 세트가 구성될 수 있다. 이 경우 8×8 서브블록 사이즈에 대한 35개의 변환 세트에는 각각 3개씩의 8×8 변환 커널들이 포함될 수 있고, 이 경우 4×4 서브블록 사이즈에 대한 35개의 변환 세트에는 각각 3개씩의 4×4 변환 커널들이 포함될 수 있다. 다만, 상기 변환 서브블록 사이즈, 상기 세트의 수 및 세트 내 변환 커널들의 수는 예시로서 8×8 또는 4×4 이외의 사이즈가 사용될 수 있고, 또는 n개의 세트들이 구성되고, 각 세트 내에 k개의 변환 커널들이 포함될 수도 있다. 상기 변환 세트는 NSST 세트라고 불릴 수 있고, 상기 NSST 세트 내의 변환 커널은 NSST 커널이라고 불릴 수 있다. 상기 변환 세트들 중 특정 세트의 선택은 예를 들어, 대상 블록(CU 또는 서브블록)의 인트라 예측 모드에 기반하여 수행될 수 있다.
한편, 특정 세트가 사용되는 것으로 결정되면, 비분리 2차 변환 인덱스를 통하여 상기 특정 세트 내 k개의 변환 커널들 중 하나가 선택될 수 있다. 인코딩 장치는 RD(rate-distortion) 체크 기반으로 특정 변환 커널을 가리키는 비분리 2차 변환 인덱스를 도출할 수 있으며, 상기 비분리 2차 변환 인덱스를 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 비분리 2차 변환 인덱스를 기반으로 특정 세트 내 k개의 변환 커널들 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들어, NSST 인덱스 값 0은 첫번째 비분리 2차 변환 커널을 가리킬 수 있고, NSST 인덱스 값 1은 두번째 비분리 2차 변환 커널을 가리킬 수 있으며, NSST 인덱스 값 2는 세번째 비분리 2차 변환 커널을 가리킬 수 있다. 또는 NSST 인덱스 값 0은 대상 블록에 대하여 첫번째 비분리 2차 변환이 적용되지 않음을 가리킬 수 있고, NSST 인덱스 값 1 내지 3은 상기 3개의 변환 커널들을 가리킬 수 있다.
변환부는 선택된 변환 커널들을 기반으로 상기 비분리 2차 변환을 수행하고 (2차) 변환 계수들을 획득할 수 있다. 상기 변환 계수들은 상술한 바와 같이 양자화부를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있고, 인코딩되어 디코딩 장치로 시그널링 및 인코딩 장치 내의 역양자화/역변환부로 전달될 수 있다.
한편, 변환부는 상기 2차 변환을 수행하지 않을 수도 있다. 2차 변환이 생략되는 경우, 상기 1차 (분리) 변환의 출력인 (1차) 변환 계수들이 상술한 바와 같이 양자화부를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있고, 인코딩되어 디코딩 장치로 시그널링 및 인코딩 장치 내의 역양자화/역변환부로 전달될 수 있다.
역변환부는 상술한 변환부에서 수행된 절차의 역순으로 일련의 절차를 수행할 수 있다. 역변환부는 (역양자화된) 변환 계수들을 수신하여, 2차 (역)변환을 수행하여 (1차) 변환 계수들을 도출하고(S350), 상기 (1차) 변환 계수들에 대하여 1차 (역)변환을 수행하여 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)을 획득할 수 있다(S360). 여기서 상기 1차 변환 계수들은 역변환부 입장에서 수정된(modified) 변환 계수들로 불릴 수 있다. 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 블록과 예측된 블록을 기반으로 복원 블록을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 상술한 바와 같이 2차 (역)변환이 생략되는 경우 (역양자화된) 변환 계수들을 수신하여 상기 1차 (분리) 변환을 수행하여 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)을 획득할 수 있다. 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 블록과 예측된 블록을 기반으로 복원 블록을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 상술한 내용과 같이 영상 코딩 시스템에서 예측이 수행되는 경우, 특히, 인터 예측이 수행되는 경우, 블록 단위로 움직임 보상(motion compensation)이 수행되는바, 서로 인접한 블록들의 움직임 벡터들이 달라질 수 있고, 이를 통하여, 상기 블록들이 인접한 경계 영역에 불연속성이 커지는 문제가 발생할 수 있고, 영상의 화질이 저하될 수 있다. 이러한, 블록 경계에서의 예측 에러가 커지는 문제를 보완하는 방안으로 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 가 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 OBMC 가 수행되는 일 예를 나타낸다. 상기 OBMC 는 현재 블록의 움직임 벡터로 도출된 예측 블록과 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터로 도출된 예측 블록을 가중합하여 수정된 예측 블록을 도출하는 방안을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록은 CU(coding unit) 또는 PU(prediction unit) 일 수 있다. 또한, 상기 OBMC 는 서브 블록 단위로 적용될 수도 있다. 예를 들어, 상기 서브 블록의 사이즈는 4x4 사이즈일 수 있다.
도 4의 (a)는 상기 OBMC를 서브 블록 단위로 수행하는 일 예를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 상기 OBMC 가 수행되는 경우, 도 4의 (a)를 참조하면 상기 현재 블록의 서브 블록의 움직임 벡터를 기반으로 도출된 예측 블록 PC와 상기 현재 블록의 주변 블록(또는 주변 서브 블록)의 움직임 벡터를 기반으로 도출된 예측 블록 PN이 가중합되어 수정된 예측 블록이 도출될 수 있다. 구체적으로, 상기 예측 블록 PC 의 예측 샘플과 상기 예측 샘플과 대응하는 예측 블록 PN 의 예측 샘플과의 가중합을 통하여 상기 수정된 예측 블록의 예측 샘플이 도출될 수 있고, 상기 예측 샘플의 위치에 따라서 가중치가 다를 수 있다.
도 4의 (b)는 상기 OBMC를 수행하는데 적용되는 가중치를 예시적으로 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 도 4의 (b)를 참조하면 상기 예측 블록 PC 의 동일한 열(column)에 위치하는 예측 샘플들에 대하여 동일한 가중치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 블록 PC 의 예측 샘플들에 대한 가중치 A, B, C, D 는 3/4, 7/8, 15/16, 31/32 일 수 있고, 상기 예측 블록 PN 의 예측 샘플들에 대한 가중치 A, B, C, D 는 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 일 수 있다. 한편, 상기 현재 블록(또는 현재 블록의 서브 블록) 과 주변 블록(또는 주변 서브 블록) 이 수평으로 인접한 경우, 상기 예측 블록 PC 의 동일한 열(column)에 위치하는 예측 샘플들에 대하여 동일한 가중치가 사용될 수 있고, 상기 현재 블록(또는 현재 블록의 서브 블록) 과 주변 블록(또는 주변 서브 블록) 이 수직으로 인접한 경우, 상기 예측 블록 PC 의 동일한 행(row)에 위치하는 예측 샘플들에 대하여 동일한 가중치가 사용될 수 있다.
또한, 현재 블록의 사이즈가 8x4 사이즈 또는 4x8 사이즈이거나, 상기 현재 블록에 대하여 ATMVP 또는 FRUC 가 적용된 경우, 즉 서브 블록 단위로 수행되는 예측이 적용된 경우, 두 개의 샘플 라인에 대하여 동일한 가중치가 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 블록 PC 의 예측 샘플들에 대한 가중치 A, B 는 3/4, 7/8 일 수 있고, 상기 예측 블록 PN 의 예측 샘플들에 대한 가중치 A, B 는 1/4, 1/8 일 수 있다. 상기 가중치 A 는 블록의 첫번째 및 두번째 열(또는 행)에 위치하는 예측 샘플의 가중치를 나타낼 수 있고, 상기 가중치 B 는 블록의 첫번째 및 두번째 열(또는 행)에 위치하는 예측 샘플의 가중치를 나타낼 수 있다.
상술한 내용과 같이 영상의 코딩 성능을 향상시키기 위하여 상기 OBMC 가 사용될 수 있다. 하지만, 상기 OBMC 가 적용되는지 여부를 나타내는 기존 방법은 다소 코딩 효율을 저하시키는 부분이 존재한다.
한편, 기존 방법에 따르면, 후술하는 내용과 같이 상기 OBMC 가 적용되는지 여부가 판단될 수 있다.
먼저, 상기 현재 블록에 적용되는 예측 모드가 머지 모드인 경우 또는 상기 현재 블록의 폭(width)과 높이(height)를 곱한 값이 256보다 큰 경우, 상기 OBMC 의 적용 여부를 나타내는 OBMC 플래그의 값은 참(TRUE)로 도출될 수 있다. 즉, 상기 OBMC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 OBMC 가 적용됨을 나타낼 수 있다.
또한, 상술한 경우에 해당하지 않는 경우, 상기 현재 블록에 대한 OBMC 플래그가 파싱될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록에 적용되는 예측 모드가 AMVP 모드이고, 상기 현재 블록의 폭과 높이를 곱한 값이 256과 같거나 작은 경우, 상기 현재 블록에 대한 OBMC 플래그가 파싱될 수 있고, 파싱된 상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 OBMC 적용 여부가 판단될 수 있다.
상술한 기존 방법과 같이 상기 현재 블록의 OBMC 적용 여부를 나타내는 방법은 코딩 퍼포먼스와 비디오 코딩의 복잡도 사이의 트레이드 오프(trade-off)가 있다. 하지만, 상술한 OBMC 에 대한 조건은 파싱 및 디코딩 프로세스에 효율적으로 사용되지 않는다.
이에, 본 발명에서는 기존 방법과는 다른 방법으로 현재 블록에 상기 OBMC 가 적용되는지 여부를 나타내는 방안을 제안할 수 있고, 이를 통하여 코딩 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 상술한 EMT 와 상기 OBMC 를 조합한 방안을 제안한다.
일 예로, 현재 블록의 예측 모드가 인트라 예측 모드가 아닌 경우에 상기 OBMC 가 적용될 수 있다. 즉, 현재 블록에 인트라 예측이 적용되지 않는 경우에 상기 OBMC 가 적용될 수 있다. 이를 통하여, 예측 정확도의 큰 저하없이 코딩 복잡도를 줄일 수 있는 효과가 발생될 수 있다. 이와 관련하여, 출원인은 간단한 테스트를 수행하였으며, 클래스 A와 클래스 B의 CfP 시퀀스(sequences)를 사용한 경우에 0.01%의 손실 데이터가 발생하고, 코딩 복잡도가 크게 줄어드는 결과를 도출하였다.
또한, 다른 일 예로, 상술한 EMT 와 상기 OBMC 를 조합하는 방안이 제안될 수 있다. 구체적으로, 상기 EMT의 변환 커널들 중 일부(예를 들어, DST 타입 7)는 바운더리 에러(boundary error)와 같은 예측 에러를 방지하는데 효율적일 수 있다. 상기 바운더리 에러는 인접한 블록들 간의 불연속성을 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 DST 타입 7 과 같은 변환 커널은 상기 바운더리 에러를 줄이기 위하여 상기 OBMC 가 움직임 보상 과정에서 사용되는 경우에는 필요하지 않을 수 있다. 이에, 본 실시예는 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우에 상기 EMT 인덱스가 수정되는 방안을 제안한다. 즉, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우에 상기 EMT 의 변환 셋들 중 특정 변환 셋만 사용될 수 있다.
도 5는 상기 EMT 와 상기 OBMC 를 조합하는 일 예를 나타낸다. 도 5를 참조하면 상기 현재 블록에 대한 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 두 개의 변환 셋들만이 상기 현재 블록에 대한 변환 과정에 적용될 수 있다. 상기 두 개의 변환 셋들은 {DCT 타입 8, DCT 타입 8} 및 {DCT 타입 8, DCT 타입 7} 일 수 있다.
구체적으로, 도 5를 참조하면 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 OBMC 플래그를 파싱할 수 있고, 상기 OBMC 플래그의 값이 참(true)인지 판단할 수 있다(S510). 이 후, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 플래그를 파싱할 수 있다(S520). 상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대한 EMT 의 적용 여부를 나타낼 수 있다. 상기 EMT 플래그는 AMT 플래그 또는 MTS 플래그를 나타낼 수 있다. 상기 EMT 플래그는 다중 변환 셋 중에서 선택된 변환 셋이 현재 블록에 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다.
상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출할 수 있다(S530). 상기 EMT 인덱스는 AMT 인덱스 또는 MTS 인덱스를 나타낼 수 있다. 상기 EMT 인덱스는 다중 변환 셋 중에서 선택된 변환 셋을 나타내는 인덱스 정보일 수 있다. 이 경우, 상기 EMT 인덱스는 0 또는 1의 값을 나타낼 수 있다. 상기 EMT 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 가리킬 수 있다. 예를 들어, 상기 EMT 인덱스의 값이 0 인 경우, 상기 EMT 인덱스는 {DCT 타입 8, DCT 타입 8} 를 가리킬 수 있고, 상기 EMT 인덱스의 값이 1 인 경우, 상기 EMT 인덱스는 {DCT 타입 8, DCT 타입 7}을 가리킬 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있다(S540).
한편, 상기 OBMC 플래그의 값이 참이 아닌 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 플래그를 파싱할 수 있고(S550), 상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출할 수 있다(S560). 이 경우, 상기 EMT 인덱스는 0, 1, 2 또는 3의 값을 나타낼 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있다(S540).
도 6a 및 도 6b는 상기 EMT 와 상기 OBMC 를 조합하는 다른 일 예를 나타낸다. 도 6a를 참조하면 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디폴트 변환 셋과 하나의 추가적인 변환 셋만이 상기 현재 블록에 대한 변환 과정에 적용될 수 있다. 상기 디폴트 변환 셋은 {DCT 타입 2, DCT2} 일 수 있고, 상기 추가적인 변환 셋은 {DCT 타입 8, DCT 타입 8} 일 수 있다.
구체적으로, 도 6a를 참조하면 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 OBMC 플래그를 파싱할 수 있고(S600), 상기 OBMC 플래그의 값이 참인지 판단할 수 있다(S605).
상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 플래그를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출할 수 있다(S610). 상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부 및 변환 셋을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 EMT 플래그는 0 또는 1의 값을 나타낼 수 있고, 상기 EMT 플래그의 값이 0인 경우, 상기 EMT 플래그는 상기 디폴트 변환 셋을 가리킬 수 있고, 상기 EMT 플래그의 값이 1 인 경우, 상기 EMT 플래그는 {DCT 타입 8, DCT 타입 8}을 가리킬 수 있다. 디코딩 장치는 상기 EMT 플래그가 가리키는 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 변환 셋으로 도출할 수 있다.
이 후, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있다(S615).
한편, 상기 OBMC 플래그의 값이 참이 아닌 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 플래그를 파싱할 수 있고(S620), 상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출할 수 있다(S625). 이 경우, 상기 EMT 인덱스는 0, 1, 2 또는 3의 값을 나타낼 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있다(S615).
한편, 도 6b를 참조하면 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디폴트 변환 셋만이 상기 현재 블록에 대한 변환 과정에 적용될 수 있다.
구체적으로, 도 6b를 참조하면 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 OBMC 플래그를 파싱할 수 있고(S630), 상기 OBMC 플래그의 값이 참인지 판단할 수 있다(S635). 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 디폴트 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있다(S640).
한편, 상기 OBMC 플래그의 값이 참이 아닌 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 플래그를 파싱할 수 있고(S645), 상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출할 수 있다(S650). 이 경우, 상기 EMT 인덱스는 0, 1, 2 또는 3의 값을 나타낼 수 있다. 다음으로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있다(S655).
도 7은 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 7에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 7의 S700 내지 S710은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S720은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, S730 내지 S740은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, S750은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 OBMC 적용 여부를 결정한다(S700). 인코딩 장치는 RD 코스트를 비교하여 상기 현재 블록에 OBMC 가 적용될지 여부를 결정할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 OBMC 적용 여부를 나타내는 OBMC 플래그를 인코딩할 수 있다.
상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출한다(S710). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제1 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제2 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 도출된 제1 예측 블록 및 상기 도출된 제2 예측 블록을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 블록을 도출할 수 있다. 한편, 상기 OBMC 는 서브 블록 단위로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 서브 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 주변 서브 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 서브 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제1 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 주변 서브 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제2 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 도출된 제1 예측 블록 및 상기 도출된 제2 예측 블록을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 상기 서브 블록에 대한 예측 블록을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 포함하는 움직임 정보는 상술한 내용과 같이 도출될 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 상기 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 또는 AMVP 모드 등을 적용하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 움직임 정보는 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 현재 블록에 상기 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성할 수 있고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나를 선택할 수 있고, 상기 선택된 머지 후보를 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보로 도출할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 머지 후보 리스트의 머지 후보들 중 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스를 인코딩할 수 있다. 상기 머지 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보에 포함될 수 있다.
또한, 상기 현재 블록에 AMVP 모드가 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트를 생성할 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 예측자 후보로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보 중에서 하나의 움직임 벡터 예측자 후보를 선택할 수 있고, 상기 선택된 움직임 벡터 예측자 후보를 움직임 벡터 예측자로 사용하여 상기 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 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. 또한, 인코딩 장치는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중 상기 선택된 움직임 벡터 예측자 후보를 지시하는 움직임 벡터 예측자 인덱스를 인코딩할 수 있다. 상기 움직임 벡터 예측자 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보에 포함될 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처를 도출할 수 있고, 상기 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스를 인코딩할 수 있다. 상기 참조 픽처 인덱스는 상기 예측 정보에 포함될 수 있다.
한편, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 예측 정보는 상기 현재 블록에 머지 모드가 적용되는지 또는 AMVP 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 예측 블록 및 상기 현재 블록에 대한 원본 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성한다(S720). 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 블록(원본 샘플들)과 상기 예측 블록(예측 샘플들)의 가산을 통하여 상기 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 OBMC 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출한다(S730).
예를 들어, 상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부를 결정할 수 있고, 변환 셋 0 및 변환 셋 1 중 하나를 상기 현재 블록에 대한 변환 셋으로 도출할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 EMT 적용 여부를 나타내는 EMT 플래그를 인코딩할 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 가리키는 EMT 인덱스를 인코딩할 수 있다. 상기 EMT 인덱스는 상기 변환 셋 0 및 상기 변환 셋 1 중 하나를 가리킬 수 있다. 즉, 상기 EMT 인덱스는 0 또는 1 의 값을 나타낼 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부 및 변환 셋을 결정할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 EMT가 적용된다고 결정할 수 있고, 기설정된 EMT 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 변환 셋으로 결정할 수 있다. 또는, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 상기 EMT가 적용되지 않는다고 결정할 수 있고, 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 변환 셋으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 EMT 변환 셋은 {DCT 타입 8, DCT 타입 8} 일 수 있고, 상기 디폴트 변환 셋은 {DCT 타입 2, DCT 타입 2} 일 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 EMT 적용 여부 및 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 나타내는 EMT 플래그를 인코딩할 수 있다.
또한, 다른 예로, 상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 인코딩 장치는 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출할 수 있다.
한편, 상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되지 않는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부를 결정할 수 있고, 변환 셋 0 내지 변환 셋 3 중 하나를 상기 현재 블록에 대한 변환 셋으로 도출할 수 있다. 이 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 EMT 적용 여부를 나타내는 EMT 플래그를 인코딩할 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 가리키는 EMT 인덱스를 인코딩할 수 있다. 상기 EMT 인덱스는 상기 변환 셋 0 내지 상기 변환 셋 3 중 하나를 가리킬 수 있다. 즉, 상기 EMT 인덱스는 0 내지 3 중 하나의 값을 나타낼 수 있다.
인코딩 장치는 상기 변환 셋을 기반으로 상기 레지듀얼 블록을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 변환 계수들을 생성한다(S740). 인코딩 장치는 상기 변환 셋에 포함된 변환 커널들을 기반으로 상기 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)에 대한 변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 변환 계수들을 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 변환 계수들 및 현재 블록에 대한 정보를 인코딩한다(S750). 인코딩 장치는 상기 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.
또한, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 현재 블록에 대한 정보는 상기 예측 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 대한 정보는 상기 현재 블록에 대한 OBMC 플래그, EMT 플래그 및/또는 EMT 인덱스를 포함할 수 있다.
한편, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 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.
도 8은 본 발명에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 7에서 개시된 방법은 도 8에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 8의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 7의 S700 내지 S710을 수행할 수 있고, 도 8의 상기 인코딩 장치의 감산부는 도 7의 S720을 수행할 수 있고, 도 8의 상기 인코딩 장치의 변환부는 도 7의 S730 내지 S740을 수행할 수 있고, 도 8의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 7의 S750을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 9에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 9의 S900 내지 S910은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, S920은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S930 내지 S940은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있고, S950은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 변환 계수들을 도출한다(S900). 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 시그널링된 상기 현재 블록의 변환 계수들에 대한 정보를 디코딩하여 상기 현재 블록의 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 수신된 상기 현재 블록의 변환 계수들에 대한 정보는 레지듀얼(residual) 정보라고 나타낼 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 플래그를 도출한다(S910). 상기 OBMC 플래그는 상기 현재 블록의 OBMC 적용 여부를 나타낼 수 있다. 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 상기 OBMC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 OBMC 가 적용됨을 나타낼 수 있고, 상기 OBMC 플래그의 값이 거짓인 경우, 상기 OBMC 플래그는 상기 현재 블록에 상기 OBMC 가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 시그널링된 OBMC 플래그를 파싱할 수 있다. 또는, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측이 적용되는지 여부를 기반으로 상기 OBMC 플래그를 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측이 적용되지 않는 경우, 디코딩 장치는 상기 OBMC 플래그의 값을 참(true)으로 도출할 수 있고, 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측이 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 OBMC 플래그의 값을 거짓(false)으로 도출할 수 있다.
상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출한다(S920). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제1 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제2 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 도출된 제1 예측 블록 및 상기 도출된 제2 예측 블록을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 블록을 도출할 수 있다. 한편, 상기 OBMC 는 서브 블록 단위로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 서브 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 주변 서브 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 서브 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제1 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 주변 서브 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제2 예측 블록을 도출할 수 있고, 상기 도출된 제1 예측 블록 및 상기 도출된 제2 예측 블록을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 상기 서브 블록에 대한 예측 블록을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 포함하는 움직임 정보는 상술한 내용과 같이 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록에 인터 예측이 적용될 수 있고, 이 경우, 디코딩 장치는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 또는 AMVP 모드 등을 적용하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출할 수 있다. 여기서, 상기 움직임 정보는 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 현재 블록에 상기 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 디코딩 장치는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성할 수 있고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 후보를 현재 블록의 움직임 정보로 도출할 수 있다.
또한, 상기 현재 블록에 AMVP 모드가 적용되는 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측 정보를 획득할 수 있고, 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트를 생성할 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 현재 블록의 예측 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 움직임 벡터 예측자 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 디코딩 장치는 상기 움직임 벡터 예측자 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보 중에서, 현재 블록의 움직임 벡터 예측자를 선택할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 예측 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득할 수 있고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측 정보로부터 획득 또는 도출할 수 있다.
한편, 상기 예측 정보는 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 예측 정보는 상기 현재 블록에 머지 모드가 적용되는지 또는 AMVP 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출한다(S930).
일 예로, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT(Enhanced Multiple Transform) 플래그를 파싱할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 시그널링된 상기 EMT 플래그를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 플래그의 값을 도출할 수 있다. 상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부를 나타낼 수 있다. 상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대하여 EMT 가 적용됨을 나타낼 수 있고, 상기 EMT 플래그의 값이 거짓인 경우, 상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대하여 상기 EMT 가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록에 대하여 상기 EMT 가 적용되지 않는 경우, 디코딩 장치는 디폴트 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 도출할 수 있다. 상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출할 수 있다. 상기 EMT 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 가리킬 수 있다. 이 경우, 상기 EMT 인덱스는 변환 셋 0 및 변환 셋 1 중 하나를 가리킬 수 있다. 예를 들어, 상기 EMT 인덱스는 0 또는 1 의 값을 나타낼 수 있다.
다른 일 예로, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT 플래그를 파싱할 수 있다. 상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부 및 상기 현재 블록에 대한 EMT 변환 셋을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 EMT 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 기설정된 EMT 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출할 수 있고, 상기 EMT 플래그의 값이 0인 경우, 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 EMT 변환 셋은 {DCT 타입 8, DCT 타입 8} 이고, 상기 디폴트 변환 셋은 {DCT 타입 2, DCT 타입 2} 일 수 있다.
다른 일 예로, 상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디코딩 장치는 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출할 수 있다. 상기 디폴트 변환 셋은 {DCT 타입 2, DCT 타입 2} 일 수 있다.
한편, 상기 OBMC 플래그의 값이 참이 아닌 경우(즉, 상기 OBMC 플래그의 값이 거짓인 경우), 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 EMT(Enhanced Multiple Transform) 플래그를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱할 수 있고, 상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출할 수 있다. 여기서, 상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부를 나타낼 수 있고, 상기 EMT 인덱스는 0 내지 3 중 하나의 값을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 EMT 인덱스는 변환 셋 0, 변환 셋 1, 변환 셋 2, 변환 셋 3 중 하나를 가리킬 수 있다. 또한, 상기 EMT 플래그의 값이 거짓인 경우, 디코딩 장치는 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 변환 셋으로 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 도출한다(S940). 디코딩 장치는 상기 변환 셋에 포함된 변환 커널들을 기반으로 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)을 획득할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 블록 및 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성한다(S950). 디코딩 장치는 상기 예측 블록(예측 샘플들)과 상기 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)의 가산을 통하여 상기 복원 픽처를 생성할 수 있다. 이후 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링, SAO 및/또는 ALF 절차와 같은 인루프 필터링 절차가 상기 복원 픽처에 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 10은 본 발명에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 9에서 개시된 방법은 도 10에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 10의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부는 도 9의 S900 내지 S910을 수행할 수 있고, 도 10의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 9의 S920을 수행할 수 있고, 도 10의 상기 디코딩 장치의 역변환부는 도 9의 S930 내지 S940을 수행할 수 있고, 도 10의 상기 디코딩 장치의 가산부는 도 9의 S950을 수행할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면 EMT 와 OBMC 을 조합하여 현재 블록에 적용할 수 있고, 코딩 복잡도를 감소시키고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 OBMC 을 적용하는 경우에 상기 OBMC 와 유사한 효과를 발생시키는 변환 커널들 이외의 변환 커널을 기반으로 현재 블록에 대한 변환 과정을 수행할 수 있고, 이를 통하여 영상의 코딩 복잡도를 감소시키고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 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 Recorder) 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 (12)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 변환 계수들을 도출하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 플래그를 도출하는 단계;
    상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출하는 단계;
    상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋(transform set)을 도출하는 단계;
    상기 변환 셋을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 도출하는 단계; 및
    상기 예측 블록 및 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 OBMC 플래그를 도출하는 단계는,
    비트스트림을 통하여 시그널링된 상기 OBMC 플래그를 파싱(parsing)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 OBMC 플래그를 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측이 적용되지 않는 경우, 상기 OBMC 플래그의 값을 참으로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계는,
    상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT(Enhanced Multiple Transform) 플래그를 파싱하는 단계;
    상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱하는 단계; 및
    상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계를 포함하되,
    상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부를 나타내고,
    상기 EMT 인덱스는 0 또는 1 의 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계는,
    상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT(Enhanced Multiple Transform) 플래그를 파싱하는 단계;
    상기 EMT 플래그의 값이 1인 경우, 기설정된 EMT 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출하는 단계; 및
    상기 EMT 플래그의 값이 0인 경우, 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 EMT 변환 셋은 {DCT 타입 8, DCT 타입 8} 이고, 상기 디폴트 변환 셋은 {DCT 타입 2, DCT 타입 2} 인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계는,
    상기 OBMC 플래그의 값이 참인 경우, 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출하는 단계를 포함하고,
    상기 디폴트 변환 셋은 {DCT 타입 2, DCT 타입 2} 인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 OBMC 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계는,
    상기 OBMC 플래그의 값이 참이 아닌 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT(Enhanced Multiple Transform) 플래그를 파싱하는 단계;
    상기 EMT 플래그의 값이 참인 경우, 상기 현재 블록에 대한 EMT 인덱스를 파싱하는 단계; 및
    상기 EMT 인덱스를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계를 포함하되,
    상기 EMT 플래그는 상기 현재 블록에 대한 EMT 적용 여부를 나타내고,
    상기 EMT 인덱스는 0 내지 3 중 하나의 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 블록을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록의 움직임 벡터 및 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 벡터를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제1 예측 블록을 도출하는 단계;
    상기 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 제2 예측 블록을 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 제1 예측 블록 및 상기 도출된 제2 예측 블록을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 블록을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation) 적용 여부를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대하여 OBMC 를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 예측 블록을 도출하는 단계;
    상기 예측 블록 및 상기 현재 블록에 대한 원본 블록을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 단계;
    상기 현재 블록의 상기 OBMC 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 셋을 도출하는 단계;
    상기 변환 셋을 기반으로 상기 레지듀얼 블록을 처리하여 상기 현재 블록에 대한 변환 계수들을 생성하는 단계; 및
    상기 변환 계수들 및 상기 현재 블록에 대한 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 OBMC 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 변환 셋 0 및 변환 셋 1 중 하나를 상기 현재 블록에 대한 변환 셋으로 도출하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 정보는 EMT 인덱스를 포함하되, 상기 EMT 인덱스는 0 또는 1 의 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 OBMC 적용 여부를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋을 도출하는 단계는,
    상기 현재 블록에 대하여 상기 OBMC 가 적용되는 경우, 디폴트 변환 셋을 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 셋으로 도출하는 단계를 포함하고,
    상기 디폴트 변환 셋은 {DCT 타입 2, DCT 타입 2} 인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
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