WO2019199142A1 - 인트라 예측 방법을 결정하기 위한 영상 코딩 방법 및 장치 - Google Patents

인트라 예측 방법을 결정하기 위한 영상 코딩 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019199142A1
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intra prediction
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apply
pdpc
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최장원
유선미
허진
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엘지전자 주식회사
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    • H04N19/105—Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
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    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
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    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques

Definitions

  • the present invention relates to an image coding technique, and more particularly, to an image coding method and apparatus for determining an intra prediction method in an image coding system.
  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • a high efficiency image compression technique is required to effectively transmit, store, and reproduce high resolution, high quality image information.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for improving image coding efficiency.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for increasing the efficiency of a linear interpolation prediction (LIP).
  • LIP linear interpolation prediction
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for increasing efficiency of Position Dependent Inta Prediction Combination (PDPC).
  • PDPC Position Dependent Inta Prediction Combination
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for determining an intra prediction method based on at least one of a decision on whether to apply LIP and a decision on whether to apply PDPC.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method and apparatus for efficiently determining an intra prediction method by effectively determining an intra prediction method.
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus may include determining an intra prediction mode for a current block, determining an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode, and determining the intra prediction method based on the determined intra prediction method.
  • LIP linear interpolation prediction
  • PDPC Position Dependent Inta Prediction Combination
  • a decoding device for performing picture decoding.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode for the current block, determine an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode, and, for the current block based on the determined intra prediction method.
  • a prediction unit configured to perform intra prediction to derive prediction samples for the current block and an adder for generating reconstructed samples for the current block based on the derived prediction samples, wherein the intra prediction method includes: The determination is based on at least one of whether to apply the LIP to the decision and whether to apply the PDPC to the current block.
  • a picture encoding method performed by an encoding apparatus may include determining an intra prediction mode for a current block, determining an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode, and determining the intra prediction method based on the determined intra prediction method. Deriving prediction samples for the current block by performing intra prediction on the residual block, generating residual samples for the current block based on the derived prediction samples, and receiving residual information on the residual samples. And encoding the video information including the image information, wherein the intra prediction method is based on at least one of a decision on whether to apply LIP to the current block and a decision on whether to apply PDPC to the current block. It is characterized by.
  • an encoding apparatus for performing picture encoding.
  • the encoding apparatus determines an intra prediction mode for the current block, determines an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode, and, for the current block based on the determined intra prediction method.
  • a prediction unit that performs intra prediction to derive prediction samples for the current block, a residual processor that generates residual samples for the current block based on the derived prediction samples, and a residual for the residual samples
  • an entropy encoding unit for encoding image information including information, wherein the intra prediction method includes at least one of a decision on whether to apply LIP to the current block and a decision on whether to apply PDPC to the current block. Characterized in that determined based on.
  • the overall video / video compression efficiency can be improved.
  • the efficiency of intra prediction can be improved.
  • According to the present invention can increase the efficiency of the LIP.
  • According to the present invention can increase the efficiency of the PDPC.
  • the image coding efficiency may be improved by determining an intra prediction method based on at least one of whether to apply LIP and whether to apply PDPC.
  • the efficiency of intra prediction can be increased by efficiently determining an intra prediction method.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • 3 is a diagram illustrating an example of intra prediction modes.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating another example of intra prediction modes.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an LIP according to an embodiment.
  • 6A and 6B illustrate a LIP according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a view for explaining a LIP according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of determining an optimal prediction mode in intra prediction encoding, according to an embodiment.
  • 9A and 9B are diagrams illustrating an example of applying PDPC weights when the intra prediction mode is the DC mode.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining LIP and PDPC according to an embodiment.
  • 11 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining a LIP and a PDPC according to another embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining LIP and PDPC according to another embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining a LIP and a PDPC according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining LIP and PDPC according to another embodiment.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of operating an encoding apparatus, according to an embodiment.
  • 16 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus according to an embodiment.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of operating a decoding apparatus, according to an embodiment.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • a picture decoding method performed by a decoding apparatus may include determining an intra prediction mode for a current block, determining an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode, and determining the intra prediction method based on the determined intra prediction method.
  • LIP linear interpolation prediction
  • PDPC Position Dependent Inta Prediction Combination
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • VVC Versatile Video Coding
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • a video may mean a series of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time zone, and a slice is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • One picture may be composed of a plurality of slices, and if necessary, the picture and the slice may be mixed with each other.
  • an "image” may mean a concept including a still image and a video, which is a set of a series of still images over time.
  • video does not necessarily mean a set of a series of still images over time, and in some embodiments, may be interpreted as a concept in which still images are included in video.
  • 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.
  • the encoding / decoding device may include a video encoding / decoding device and / or an image encoding / decoding device, and the video encoding / decoding device is used as a concept including the image encoding / decoding device, or the image encoding / decoding device is It may be used in a concept including a video encoding / decoding device.
  • the (video) encoding apparatus 100 may include a picture partitioning module 105, a prediction module 110, a residual processing module 120, and an entropy encoding unit (
  • the entropy encoding module 130 may include an adder 140, a filtering module 150, and a memory 160.
  • the residual processor 120 may include a substractor 121, a transform module 122, a quantization module 123, a rearrangement module 124, and a dequantization module 125. ) And an inverse transform module 126.
  • the picture divider 105 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the 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.
  • 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, a binary tree structure, and / or a ternary tree structure.
  • the quad tree structure may be applied first, and the binary tree structure and the ternary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure / tunary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure of prediction, transform, and reconstruction, which will be described later.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the final coding unit refers to a coding unit that is the basis of partitioning or partitioning into a prediction unit or a transform unit.
  • the prediction unit is a unit partitioning from the coding unit and may be a unit of sample prediction. In this case, the prediction unit may be divided into sub blocks.
  • the transform unit may be divided along the quad tree structure from the coding unit, and may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • a coding unit may be called a coding block (CB)
  • a prediction unit is a prediction block (PB)
  • a transform unit may be called a transform block (TB).
  • a prediction block or prediction unit may mean a specific area in the form of a block within a picture, and may include an array of prediction samples.
  • a transform block or a transform unit may mean a specific area in a block form within a picture, and may include an array of transform coefficients or residual samples.
  • the prediction unit 110 performs prediction on a block to be processed (hereinafter, may mean a current block or a residual block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. can do.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block. As an example, the prediction unit 110 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a CU basis.
  • the prediction unit 110 may derive a prediction sample for the current block based on reference samples outside the current block in the picture to which the current block belongs (hereinafter, referred to as the current picture). In this case, the prediction unit 110 may (i) derive the prediction sample based on the average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) the neighbor reference of the current block.
  • the prediction sample may be derived based on a reference sample present in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample among the samples. In case of (i), it may be called non-directional mode or non-angle mode, and in case of (ii), it may be called directional mode or angular mode.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the prediction unit 110 may derive the prediction sample for the current block based on the sample specified by the motion vector on the reference picture.
  • the prediction unit 110 may apply one of a skip mode, a merge mode, and a motion vector prediction (MVP) mode to derive a prediction sample for the current block.
  • the prediction unit 110 may use the motion information of the neighboring block as the motion information of the current block.
  • the skip mode unlike the merge mode, the difference (residual) between the prediction sample and the original sample is not transmitted.
  • the MVP mode the motion vector of the current block may be derived using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • Information such as prediction mode information and motion information may be encoded (entropy) and output in the form of a bitstream.
  • the 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 coefficients (for example, a value of a syntax element) together or separately according to entropy encoding or a predetermined method.
  • the encoded information may be transmitted or stored in units of network abstraction layer (NAL) units in the form of bitstreams.
  • the bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and / or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the inverse quantization unit 125 inverse quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 123, and the inverse transformer 126 inverse transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 125 to obtain a residual sample.
  • the adder 140 reconstructs the picture by combining the residual sample and the predictive sample.
  • the residual sample and the predictive sample may be added in units of blocks to generate a reconstructed block.
  • the adder 140 may be part of the predictor 110.
  • the adder 140 may also be called a reconstruction module or a restore block generator.
  • the filter unit 150 may apply a deblocking filter and / or a sample adaptive offset to the reconstructed picture. Through deblocking filtering and / or sample adaptive offset, the artifacts of the block boundaries in the reconstructed picture or the distortion in the quantization process can be corrected.
  • the sample adaptive offset may be applied on a sample basis and may be applied after the process of deblocking filtering is completed.
  • the filter unit 150 may apply an adaptive loop filter (ALF) to the reconstructed picture. ALF may be applied to the reconstructed picture after the deblocking filter and / or sample adaptive offset is applied.
  • ALF adaptive loop filter
  • the memory 160 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for encoding / decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 150.
  • the stored reconstructed picture may be used as a reference picture for (inter) prediction of another picture.
  • the memory 160 may store (reference) pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video / video decoding apparatus to which the present invention can be applied.
  • the video decoding apparatus may include an image decoding apparatus.
  • the (video) decoding apparatus 200 may include an entropy decoding module 210, a residual processing module 220, a prediction module 230, and an adder. , 240, a filtering module 250, and a memory 260.
  • the residual processor 220 may include a rearrangement module 221, a dequantization module 222, and an inverse transform module 223.
  • the video decoding apparatus 200 may include a receiver that receives a bitstream including video information. The receiver may be configured as a separate module or may be included in the entropy decoding unit 210.
  • the (video) decoding apparatus 200 may restore the video / image / picture in response to a process in which the video / image information is processed in the (video) encoding apparatus. .
  • the video decoding apparatus 200 may perform video decoding using a processing unit applied in the video encoding apparatus.
  • the processing unit block of video decoding may be, for example, a coding unit, and in another example, a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the coding unit may be split along the quad tree structure, binary tree structure and / or ternary tree structure from the largest coding unit.
  • the 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 is determined using the context model, the probability of occurrence of a bin is predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin is performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. can do.
  • 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 / bin 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.
  • the adder 240 may also be called a reconstruction module or a reconstruction block generator.
  • the filter unit 250 may apply the deblocking filtering sample adaptive offset, and / or ALF to the reconstructed picture.
  • the sample adaptive offset may be applied in units of samples and may be applied after deblocking filtering.
  • ALF may be applied after deblocking filtering and / or sample adaptive offset.
  • the memory 260 may store reconstructed pictures (decoded pictures) or information necessary for decoding.
  • the reconstructed picture may be a reconstructed picture after the filtering process is completed by the filter unit 250.
  • the memory 260 may store pictures used for inter prediction.
  • pictures used for inter prediction may be designated by a reference picture set or a reference picture list.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for another picture.
  • the memory 260 may output the reconstructed picture in an output order.
  • a predicted block including prediction samples of the current block which is a coding target block
  • the predicted block comprises prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived identically in the encoding apparatus and the decoding apparatus, and the encoding apparatus decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value itself of the original block. Signaling to an apparatus may increase image coding efficiency.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, generate the reconstructed block including reconstructed samples by adding the residual block and the predicted block, and generate reconstructed blocks. A reconstructed picture may be generated.
  • the residual information may be generated through a transform and quantization procedure.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and performs transform procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block to derive transform coefficients.
  • the quantized transform coefficients may be derived by performing a quantization procedure on the transform coefficients to signal related residual information to the decoding device (via a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform scheme, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization / inverse transformation procedure and derive residual samples (or residual blocks) based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may then dequantize / inverse transform the quantized transform coefficients for reference for inter prediction of the picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based thereon.
  • 3 is a diagram illustrating an example of intra prediction modes.
  • a prediction block of a current block may be generated by using 33 directional prediction methods, two non-directional prediction methods, and a total of 35 prediction methods for intra prediction.
  • a prediction sample is generated using neighboring reference samples (upper reference samples and left reference samples) to predict the current block, and then the prediction sample generated according to the prediction direction is copied.
  • Intra-prediction simply copies the prediction sample, so the error tends to increase as the distance between the prediction sample and the reference sample increases.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating another example of intra prediction modes.
  • an intra prediction mode having horizontal directionality and an intra prediction mode having vertical directionality may be distinguished from an intra prediction mode 34 having a left upward diagonal prediction direction.
  • H and V in FIG. 3 mean horizontal directionality and vertical directionality, respectively, and a number of -32 to 32 represents a displacement of 1/32 on a sample grid position.
  • Intra prediction modes 2 to 33 have horizontal orientation, and intra prediction modes 34 to 66 have vertical orientation.
  • Intra prediction mode 18 and intra prediction mode 50 indicate a horizontal intra prediction mode and a vertical intra prediction mode, respectively.
  • Intra prediction mode 2 indicates a left downward diagonal intra prediction mode
  • the 34th intra prediction mode may be referred to as a left upward diagonal intra prediction mode
  • the 66th intra prediction mode may be referred to as a right upward diagonal intra prediction mode.
  • Linear interpolation prediction uses the right and bottom buffers (video encodings are generally encoded by raster scans) to reduce the errors that occur in these intra prediction encodings. Since the right block and the lower block are not yet encoded based on the block to be generated, the right end sample and the bottom sample cannot be used as reference samples), and then the prediction block can be generated by interpolating the existing reference samples. .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an LIP according to an embodiment.
  • FIG. 5 a linear interpolation prediction (LIP) method of generating a prediction block using a right buffer in intra prediction encoding is shown.
  • LIP linear interpolation prediction
  • 6A and 6B illustrate a LIP according to another embodiment.
  • FIG. 6A illustrates a method for generating a right bottom sample using a top right sample and a bottom left sample
  • FIG. 6B shows a most top right sample that is two times as long as a block to be currently encoded.
  • most bottom left sample to show how to generate the bottom right sample.
  • the actual right bottom sample can be generated using various methods in addition to the two methods mentioned above.
  • FIG. 7 is a view for explaining a LIP according to another embodiment.
  • the bottom samples (bottom buffer) and the right samples (right buffer) are generated using the bottom left and top right samples.
  • Figure 5 shows how to generate the bottom and right samples.
  • the lower samples are linearly interpolated between the lower left sample and the lower right sample, and the right samples are generated by linear interpolating the upper right sample and the lower right sample.
  • the method of generating the lower right samples using the lower left sample and the lower right sample and the right upper samples using the right upper sample and the lower right sample may be generated differently by giving various weight values.
  • linear interpolation prediction is performed using the generated bottom and right samples.
  • a method of generating the current prediction sample C using the linear interpolation intra prediction method is as follows.
  • the prediction mode will be described as an example of a vertical sequence having positive directionality.
  • the bottom buffer may be generated by copying the left reference sample (dark gray) into the bottom sample buffer and using the generated bottom samples.
  • a predicted sample value P may be generated (using an existing intra prediction coded prediction sample generation method) by interpolating the A reference sample and the B reference sample of the upper reference buffer using the reconstructed value.
  • a predicted sample value P ' may be generated by using interpolation between the A' reference samples and the B 'reference samples of the newly generated lower reference buffer (using the existing intra prediction coded prediction sample generation method).
  • the final prediction value C may be generated based on Equation 3 below by linearly interpolating the generated P and P ′.
  • a prediction value is generated by applying the second to fourth steps to all samples in the block to be currently encoded.
  • the prediction method in the linear interpolation screen can be applied to all directional boards except planar mode and DC mode where no directionality exists.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of determining an optimal prediction mode in intra prediction encoding, according to an embodiment.
  • the optimal prediction mode determination method first determines a candidate even mode for full rate (DRD) through an approximate mode determination method for the even mode.
  • the coarse mode determination method determines the cost value based on the difference between the prediction block and the original block and the bits necessary for simply encoding the mode information, and determines the mode having the low cost value as the candidate mode.
  • the full RD can be obtained through the mode decision method for the odd mode of ⁇ 1 in the determined even mode (for example, the number of the odd mode in mode ⁇ 1 is 19 and 21 when the selected even mode is 20). Re-determine the candidate mode for.
  • the most probable mode (MPM) method is used to find a similar mode around the current block and add it to the candidate mode.
  • MPM most probable mode
  • RDO rate-distortion optimization
  • 9A and 9B are diagrams illustrating an example of applying PDPC weights when the intra prediction mode is the DC mode.
  • Position dependent intra prediction combination performs a new prediction by combining the result of the prediction after filtering the reference sample of the current block for intra prediction and the result of the prediction using the reference sample before filtering. It can represent the prediction method. However, the definition of PDPC is not limited to the above description.
  • the prediction sample P (x, y) located at the (x, y) coordinate in the current block may be calculated by Equation 4 below.
  • R x , -1 represents a reference sample located above the prediction sample P (x, y) among the upper reference samples of the current block
  • R -1, y represents left reference samples of the current block.
  • the reference sample located on the left side based on the prediction sample P (x, y) may be represented, and R ⁇ 1 and ⁇ 1 may represent the top-left reference sample of the current block.
  • the DC mode weight may be calculated based on Equation 5 below.
  • Equation 5 Shift included in Equation 5 may be expressed as Equation 6 below.
  • FIG. 9A shows weights for prediction samples P (0, 0) in a 4x4 current block, wTL is -4, wL is 32, wT is 32.
  • FIG. 9B shows a weight for prediction sample P (1, 0) in a 4x4 current block, wTL is -2, wL is 8, wT is 32.
  • FIG. 9A shows weights for prediction samples P (0, 0) in a 4x4 current block, wTL is -4, wL is 32, wT is 32.
  • FIG. 9B shows a weight for prediction sample P (1, 0) in a 4x4 current block, wTL is -2, wL is 8, wT is 32.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining LIP and PDPC according to an embodiment.
  • an intra prediction method based on at least one of whether to apply a Linear Interpolation Prediction (LIP) to a current block and whether to apply a Position Dependent inta Prediction Combination (PDPC) to the current block This can be determined.
  • LIP Linear Interpolation Prediction
  • PDPC Position Dependent inta Prediction Combination
  • the PDPC may always be applied without signaling a flag on whether to apply the PDPC only in the PLANAR mode.
  • the PDPC may always be applied without signaling of whether to apply the PDPC in DC mode, PLANAR mode, HORIZONTAL mode, and VERTICAL mode.
  • a method of performing intra-picture (or intra) prediction by combining LIP and PDPC prediction is proposed.
  • the intra prediction mode applies LIP
  • PDPC is not applied.
  • PDPC is applied when intra prediction mode is DC mode, PLANAR mode, HORIZONTAL mode, or VERTICAL mode.
  • PDPC can be applied without signaling a flag on whether or not.
  • the LIP since the LIP may not be applied when the intra prediction mode is the DC mode or the PLANAR mode, the PDPC may always be applied.
  • LIP and PDPC may not be applied when performing intra prediction.
  • Intra-picture prediction without LIP and PDPC may be referred to herein as normal intra prediction.
  • the predicted block may be used when the residual image is obtained through the difference with the original image in the encoder, or when the image is reconstructed through the sum of the residual signal in the decoder.
  • 11 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining a LIP and a PDPC according to another embodiment.
  • the PDPC when the intra prediction mode is a DC mode, a PLANAR mode, a HORIZONTAL mode, or a VERTICAL mode, the PDPC may be applied without signaling a flag on whether to apply the PDPC, and the intra prediction mode may be a DC mode, a PLANAR.
  • a 1-bit flag can be used to determine whether LIP is applied.
  • the predicted block may be used when the residual image is obtained through the difference with the original image in the encoder, or when the image is reconstructed through the sum of the residual signal in the decoder.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining LIP and PDPC according to another embodiment.
  • a method of performing intra-picture (or intra) prediction by combining LIP and PDPC prediction is proposed.
  • the intra prediction mode applies the LIP
  • the PDPC is not applied.
  • the PDPC is not signaled without signaling whether the PDPC is applied when the intra prediction mode is the PLANAR mode.
  • the PDPC since the LIP may not be applied when the intra prediction mode is the PLANAR mode, the PDPC may always be applied. If LIP is not applied and intra prediction mode is not PLANAR mode, LIP and PDPC may not be applied when performing intra prediction.
  • the predicted block may be used when the residual image is obtained through the difference with the original image in the encoder, or when the image is reconstructed through the sum of the residual signal in the decoder.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining a LIP and a PDPC according to another embodiment.
  • a method of performing intra-picture (or intra) prediction by combining LIP and PDPC prediction is proposed.
  • the intra prediction mode applies the LIP
  • the PDPC is not applied, and when the LIP is not applied, the signaling of a flag indicating whether to apply the PDPC when the intra prediction mode is the DC mode or the PLANAR mode PDPC can be applied without.
  • the LIP since the LIP may not be applied when the intra prediction mode is the DC mode or the PLANAR mode, the PDPC may always be applied. If LIP is not applied and the intra prediction mode is not DC mode or PLANAR mode, LIP and PDPC may not be applied when performing intra prediction.
  • the predicted block may be used when the residual image is obtained through the difference with the original image in the encoder, or when the image is reconstructed through the sum of the residual signal in the decoder.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation of determining an intra prediction method combining LIP and PDPC according to another embodiment.
  • LIP whether LIP is applied may be checked, and if LIP is applied, it may be determined whether an intra prediction mode is a HORIZONTAL mode or a VERTICAL mode. If the intra prediction mode is HORIZONTAL mode or VERTICAL mode, the PDPC and LIP are applied when performing intra prediction. If the intra prediction mode is not HORIZONTAL mode or VERTICAL mode, the LIP is excluded when performing intra prediction. Applicable
  • the LIP is not applied, it may be determined whether the intra prediction mode is the DC mode, the PLANAR mode, the HORIZONTAL mode, or the VERTICAL mode. If the intra prediction mode is DC mode, PLANAR mode, HORIZONTAL mode, or VERTICAL mode, the PDPC is applied when performing intra prediction. If the intra prediction mode is not DC mode, PLANAR mode, HORIZONTAL mode, or VERTICAL mode, the PDPC Normal intra prediction that is not applied may be performed.
  • PDPC when the intra prediction mode is the VERTICAL mode or the HORIZONTAL mode, PDPC may be applied regardless of whether LIP is applied when performing intra prediction.
  • the application condition of the PDPC is determined based on whether the intra prediction mode is at least one of the PLANAR mode, the DC mode, the HORIZONTAL mode, and the VERTICAL mode.
  • the embodiment is not limited thereto.
  • the application conditions of the PDPC may be different from one embodiment to another, and the application conditions of the PDPC may be determined based on at least one of the PLANAR mode, the DC mode, the HORIZONTAL mode, and the VERTICAL mode, as well as some of the other intra prediction modes.
  • the extended PDPC application condition may be applied in place of the PDPC application condition according to FIGS. 10 to 14 described above.
  • the application condition of the PDPC may be determined based on whether the intra prediction mode is a PLANAR mode, a DC mode, a HORIZONTAL mode, a VERTICAL mode, an intra prediction mode of 2-10, or an intra prediction mode of 58-66. Can be.
  • the PDPC may be applied when the intra prediction mode is a PLANAR mode, a DC mode, a HORIZONTAL mode, a VERTICAL mode, an intra prediction mode 2-10, or an intra prediction mode 58-66.
  • PDPC may not apply when in either ISP or CCLM modes.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a method of operating an encoding apparatus, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding apparatus, according to an exemplary embodiment.
  • the encoding apparatus of FIGS. 15 and 16 may perform operations corresponding to the decoding apparatus of FIGS. 17 and 18, which will be described later. Therefore, the contents described below with reference to FIGS. 17 and 18 may be similarly applied to the encoding apparatus of FIGS. 15 and 16.
  • Each step disclosed in FIG. 15 may be performed by the encoding apparatus 100 disclosed in FIG. 1. More specifically, S1500 to S1520 may be performed by the predictor 110 disclosed in FIG. 1, S1530 may be performed by the residual processor 120 disclosed in FIG. 1, and S1540 may be entropy disclosed in FIG. 1. It may be performed by the encoding unit 130. In addition, operations according to S1500 to S1540 are based on some of the contents described above with reference to FIGS. 3 to 14. Accordingly, detailed descriptions overlapping with those described above with reference to FIGS. 1 and 3 to 14 will be omitted or simply described.
  • an encoding apparatus may include a predictor 110, a residual processor 120, and an entropy encoder 130.
  • a predictor 110 may be required components of the encoding apparatus, and the encoding apparatus may be implemented by more or fewer components than those illustrated in FIG.
  • the predictor 110, the residual processor 120, and the entropy encoder 130 are each implemented as separate chips, or at least two or more components are provided through one chip. It may be implemented.
  • the encoding apparatus may determine the intra prediction mode for the current block (S1500). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may determine the intra prediction mode for the current block.
  • the encoding apparatus may determine an intra prediction method to be applied to the current block, based on the determined intra prediction mode (S1510). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may determine an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode.
  • the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block by performing intra prediction on the current block based on the determined intra prediction method (S1520). More specifically, the prediction unit 110 of the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block by performing intra prediction on the current block based on the determined intra prediction method.
  • the encoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the derived prediction samples (S1530). More specifically, the residual processor 120 of the encoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the derived prediction samples.
  • the encoding apparatus may encode image information including residual information about residual samples (S1540). More specifically, the entropy encoding unit 130 of the encoding apparatus may encode image information including residual information regarding residual samples.
  • the encoding apparatus determines an intra prediction mode for a current block (S1500) and based on the determined intra prediction mode, intra to be applied to the current block.
  • a prediction method is determined (S1510), and intra prediction is performed on the current block based on the determined intra prediction method to derive prediction samples for the current block (S1520), based on the derived prediction samples.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a method of operating a decoding apparatus according to an embodiment
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding apparatus according to an embodiment.
  • Each step disclosed in FIG. 17 may be performed by the decoding apparatus 200 disclosed in FIG. 2. More specifically, S1700 to S1720 may be performed by the predictor 230 disclosed in FIG. 2, and S1730 may be performed by the adder 240 disclosed in FIG. 2. In addition, operations according to S1700 to S1730 are based on some of the contents described above with reference to FIGS. 3 to 14. Accordingly, detailed descriptions overlapping with the foregoing descriptions will be omitted or simply described with reference to FIGS. 2 to 14.
  • a decoding apparatus may include a predictor 230 and an adder 240.
  • a predictor 230 may be required components of the decoding apparatus, and the decoding apparatus may be implemented by more or less components than those illustrated in FIG.
  • the predictor 230 and the adder 240 may be implemented as separate chips, or at least two or more components may be implemented through one chip.
  • the decoding apparatus may determine the intra prediction mode for the current block (S1700). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may determine the intra prediction mode for the current block.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode (S1710). More specifically, the prediction unit 230 of the decoding apparatus may determine an intra prediction method to be applied to the current block based on the determined intra prediction mode.
  • the intra prediction method may include at least one of: determining whether to apply linear interpolation prediction (LIP) to the current block; and determining whether to apply Position Dependent inta Prediction Combination (PDPC) to the current block. It can be determined based on one.
  • LIP linear interpolation prediction
  • PDPC Position Dependent inta Prediction Combination
  • the LIP represents a method of deriving the prediction samples for the current block based on interpolation between neighboring reference samples of the current block
  • the PDPC corresponds to the prediction samples for the current block.
  • the method may be used to derive the prediction samples for the current block by applying a weight to the peripheral reference samples of the current block based on the position information.
  • the definition of the LIP and PDPC is not limited to the above description.
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block comprises: performing the determination as to whether to apply the LIP to the current block and determining to apply the LIP to the current block.
  • the intra prediction method may include determining that the LIP is included.
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block includes: performing the determination as to whether to apply the LIP to the current block and determining not to apply the LIP to the current block. And if the decision is made whether to apply the PDPC to the current block, wherein the determination of whether to apply the PDPC comprises: the intra prediction mode being a DC mode, a planar mode, It may be based on whether it is in a horizontal mode or a vertical mode.
  • the intra prediction mode when the intra prediction mode is the DC mode, the planner mode, the horizontal mode, or the vertical mode, it may be determined that the intra prediction method includes the PDPC.
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block comprises: performing the determination as to whether to apply the PDPC to the current block and determining to apply the PDPC to the current block. If the intra prediction method includes determining that the PDPC includes the PDPC, wherein the determination as to whether to apply the PDPC to the current block is such that the intra prediction mode is DC mode, planner mode, horizontal mode or vertical. It may be characterized in that it is based on whether the mode.
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block includes performing the determination as to whether to apply the LIP to the current block when it is determined not to apply the PDPC to the current block. And if it is determined to apply the LIP to the current block, determining that the intra prediction method includes the LIP.
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block includes: performing the determination as to whether to apply the LIP to the current block and determining not to apply the LIP to the current block. And if the PDPC is to be applied to the current block, wherein the determination of whether to apply the PDPC is based on whether the intra prediction mode is a planner mode. You can do
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block includes: performing the determination as to whether to apply the LIP to the current block and determining not to apply the LIP to the current block. If so, performing the determination as to whether to apply the PDPC to the current block, wherein the determination as to whether to apply the PDPC is based on whether the intra prediction mode is a DC mode or a planner mode. It can be characterized by.
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block comprises: performing the determination as to whether to apply the LIP to the current block and determining to apply the LIP to the current block. If so, including performing the determination as to whether to apply the PDPC to the current block, wherein the determination as to whether to apply the PDPC is based on whether the intra prediction mode is a horizontal mode or a vertical mode. It can be characterized by.
  • the intra prediction method when it is determined to apply the LIP and the PDPC to the current block, the intra prediction method may be determined to include the LIP and the PDPC.
  • the determining of the intra prediction method to be applied to the current block comprises: if it is determined not to apply the LIP to the current block, performing the determination as to whether to apply the PDPC to the current block; Including the step, wherein the determination of whether to apply the PDPC may be based on whether the intra prediction mode is a DC mode, planner mode, horizontal mode or vertical mode.
  • the application condition of the PDPC may be determined based on all intra prediction modes.
  • the application condition of the PDPC may be determined based on whether the intra prediction mode is a PLANAR mode, a DC mode, a HORIZONTAL mode, a VERTICAL mode, an intra prediction mode of 2-10, or an intra prediction mode of 58-66. Can be.
  • the PDPC may be applied when the intra prediction mode is a PLANAR mode, a DC mode, a HORIZONTAL mode, a VERTICAL mode, an intra prediction mode 2-10, or an intra prediction mode 58-66.
  • PDPC may not apply when in ISP or CCLM mode.
  • the intra prediction method when it is determined to apply the PDPC without applying the LIP to the current block, the intra prediction method may be determined to include the PDPC.
  • the decoding apparatus may derive prediction samples for the current block by performing intra prediction on the current block based on the determined intra prediction method (S1720). More specifically, the prediction unit of the decoding apparatus may derive the prediction samples for the current block by performing intra prediction on the current block based on the determined intra prediction method.
  • the decoding apparatus may generate reconstruction samples for the current block based on the derived prediction samples (S1730). More specifically, reconstruction samples for the current block may be generated based on the derived prediction samples.
  • the decoding apparatus determines an intra prediction mode for the current block (S1700), and based on the determined intra prediction mode, intra to be applied to the current block.
  • a prediction method is determined (S1710), and intra prediction is performed on the current block based on the determined intra prediction method to derive prediction samples for the current block (S1720), based on the derived prediction samples.
  • LIP Linear Interpolation Prediction
  • PDPC Position Dependent inta Prediction Combination
  • the intra prediction method is determined based on at least one of the determination of whether to apply LIP and whether to apply PDPC image Coding efficiency can be improved.
  • 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 an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법은, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP(Linear Interpolation Prediction)를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

인트라 예측 방법을 결정하기 위한 영상 코딩 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 인트라 예측 방법을 결정하기 위한 영상 코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 LIP(Linear Interpolation Prediction)의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 인트라 예측 방법을 결정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 인트라 예측 방법을 효율적으로 결정하여 인트라 예측의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP(Linear Interpolation Prediction)를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하고, 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부 및 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 가산부를 포함하되, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 인코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성하는 단계 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 픽처 인코딩을 수행하는 인코딩 장치가 제공된다. 상기 인코딩 장치는, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하고, 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부, 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성하는 레지듀얼 처리부 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하되, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 LIP의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 PDPC의 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 인트라 예측 방법을 결정하여 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 인트라 예측 방법을 효율적으로 결정하여 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 인트라 예측 모드들의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 인트라 예측 모드들의 다른 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 다른 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 또 다른 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 인트라 예측 부호화에서 최적의 예측 모드를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 인트라 예측 모드가 DC 모드일 때 PDPC 가중치를 적용하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 또 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 13은 또 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 14는 또 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 픽처 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하는 단계, 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP(Linear Interpolation Prediction)를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하의 설명은 비디오, 이미지 또는 영상에 대해 다루는 기술 분야에서 적용될 수 있다. 예를 들어, 이하의 설명에서 개시된 방법 또는 실시예는 VVC (Versatile Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.266), VVC 이후의 차세대 비디오/이미지 코딩 표준, 또는 VVC 이전의 표준들(예를 들어, HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준 (ITU-T Rec. H.265) 등)의 개시 내용과 관련될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 명세서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, 경우에 따라서 "이미지(image)"는 정지 영상 및 시간의 흐름에 따른 일련의 정지 영상들의 집합인 비디오(video)를 포함하는 개념을 의미할 수 있다. 또한, "비디오(video)"도 반드시 시간의 흐름에 따른 일련의 정지 영상들의 집합만을 의미하는 것은 아니고, 일부 실시예에서는 정지 영상이 비디오에 포함되는 개념으로 해석될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 인코딩 장치(video encoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 인코딩/디코딩 장치는 비디오 인코딩/디코딩 장치 및/또는 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함할 수 있고, 비디오 인코딩/디코딩 장치가 영상 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용되거나, 영상 인코딩/디코딩 장치가 비디오 인코딩/디코딩 장치를 포함하는 개념으로 사용될 수도 있다.
도 1을 참조하면, (비디오) 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(picture partitioning module, 105), 예측부(prediction module, 110), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 120), 엔트로피 인코딩부(entropy encoding module, 130), 가산부(adder, 140), 필터부(filtering module, 150) 및 메모리(memory, 160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(substractor, 121), 변환부(transform module, 122), 양자화부(quantization module, 123), 재정렬부(rearrangement module, 124), 역양자화부(dequantization module, 125) 및 역변환부(inverse transform module, 126)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리(ternary) 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조/터너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록 또는 레지듀얼 블록을 의미할 수도 있다)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 엔트로피 인코딩 또는 기 설정된 방법에 따라 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치(video decoding apparatus)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 디코딩 장치라 함은 영상 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, (비디오) 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoding module, 210), 레지듀얼 처리부(residual processing module, 220), 예측부(prediction module, 230), 가산부(adder, 240), 필터부(filtering module, 250) 및 메모리(memory, 260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(rearrangement module, 221), 역양자화부(dequantization module, 222), 역변환부(inverse transform module, 223)을 포함할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 상기 수신부는 별도의 모듈로 구성될 수도 있고 또는 엔트로피 디코딩부(210)에 포함될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, (비디오) 디코딩 장치는(200)는 (비디오) 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오/영상/픽처를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨택스트(context) 모델을 결정하고, 결정된 컨택스트 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 컨택스트 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 컨택스트 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨택스트 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부(reconstruction module) 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
도 3은 인트라 예측 모드들의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에서는 화면 내 예측을 위해 33가지의 방향성 예측 방법과 두 가지의 무 방향성 예측 방법, 총 35가지 예측 방법을 사용하여 현재 블록의 예측 블록을 생성할 수 있다. 이 때, 현재 블록을 예측하기 위해 주변의 참조 샘플(상단 참조 샘플들과 좌단 참조 샘플들)을 이용하여 예측 샘플을 생성한 후, 예측 방향성을 따라 생성된 예측 샘플을 복사한다. 화면 내 예측은 예측 샘플을 단순히 복사하므로 예측 샘플과 참조 샘플과의 거리가 멀어질수록 에러가 증가하는 경향이 있다.
도 4는 인트라 예측 모드들의 다른 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 좌상향 대각 예측 방향을 갖는 34번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드를 구분할 수 있다. 도 3의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 33번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 34번 내지 66번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 18번 인트라 예측 모드와 50번 인트라 예측 모드는 각각 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode), 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode)를 나타내며, 2번 인트라 예측 모드는 좌하향 대각 인트라 예측 모드, 34번 인트라 예측 모드는 좌상향 대각 인트라 예측 모드, 66번 인트라 예측 모드는 우상향 대각 인트라 예측 모드라고 불릴 수 있다.
선형 보간 예측(Linear interpolation prediction, LIP)은 이러한 화면 내 예측 부호화에서 발생하는 에러를 줄이기 위해 우단 버퍼(right buffer)와 하단 버퍼(bottom buffer)(비디오 부호화는 일반적으로 래스터 스캔으로 부호화하므로 현재 부호화하고자 하는 블록을 기준으로 오른쪽 블록과 아래쪽 블록은 아직 부호화되지 않았기 때문에, 우단 샘플과 하단 샘플은 참조 샘플로 사용할 수 없다)을 생성한 후, 이를 기존의 참조 샘플과 보간하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서는 화면 내 예측 부호화에서 우단 샘플(right buffer)을 사용하여 예측 블록을 생성하는 선형 보간 예측(LIP)방법이 나타난다.
선형 보간 예측을 수행하기 위해서는 앞에서도 언급했듯이 우단 샘플 버퍼와 하단 샘플 버퍼를 생성할 필요가 있다. 이를 위해 먼저 주변의 참조 샘플을 사용하여 우하단 샘플(bottom right, BR)을 생성할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 다른 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.
선형 보간 예측을 수행하기 위해서는 앞에서도 언급했듯이 우단 샘플 버퍼와 하단 샘플 버퍼를 생성해야 한다. 이를 위해 먼저 주변의 참조 샘플을 사용하여 우하단 샘플(bottom right, BR)을 생성한다. 도 6a는 우상단 샘플(top right)과 좌하단 샘플(bottom left)을 사용하여 우하단 샘플을 생성하는 방법을 나타내고 도 6b는 현재 부호화하고자 하는 블록의 2배 길이만큼 먼 most 우상단 샘플(most top right)과 most 좌하단 샘플(most bottom left)을 사용하여 우하단 샘플을 생성하는 방법을 나타낸다. 각각의 샘플을 사용하여 우하단 샘플을 생성하는 식은 아래의 수학식 1 또는 수학식 2와 같다.
[수학식 1]
우하단 샘플 = (우상단 샘플 + 좌하단 샘플 + 1) >> 1
[수학식 2]
우하단 샘플 = (most 우상단 샘플 + most 좌하단 샘플 + 1) >> 1
실제 우하단 샘플을 생성하는 방법은 위에서 언급한 두가지 방법 이외에 다양한 방법을 사용하여 생성할 수 있다.
도 7은 또 다른 일 실시예에 따른 LIP를 설명하기 위한 도면이다.
우하단 샘플을 생성하고 난 후, 좌하단 샘플(bottom left)과 우상단 샘플(top right)을 사용하여 하단 샘플들(하단 버퍼, bottom buffer)과 우단 샘플들(우단 버퍼, right buffer)을 생성한다. 그림 5는 하단 샘플들과 우단 샘플들을 생성하는 방법을 나타낸다. 하단 샘플들은 좌하단 샘플과 우하단 샘플을 선형 보간하여 우단 샘플들은 우상단 샘플과 우하단 샘플을 선형 보간하여 생성한다. 이 때, 좌하단 샘플과 우하단 샘플을 사용하여 하단 샘플들과 우상단 샘플과 우하단 샘플을 사용하여 우단 샘플들을 생성하는 방법은 다양한 가중 값을 부여하여 다르게 생성할 수 있다.
하단 샘플들과 우단 샘플들을 생성하고 난 후, 생성한 하단 샘플들과 우단 샘플들을 사용하여 선형 보간 예측을 수행한다. 도 5를 다시 참조하면, 선형 보간 화면 내 예측 방법을 사용하여 현재 예측 샘플 C를 생성하는 방법은 다음과 같다. 도 5에서 예측 모드는 양의 방향성을 갖는 수직 계열의 모드를 예로 설명한다.
제1 단계에서, 좌측 참조 샘플(짙은 회색)들을 하단 샘플 버퍼에 복사하고 생성한 하단 샘플들을 사용하여 하단 버퍼를 생성할 수 있다.
제2 단계에서, 복원된 값을 사용하는 상단 참조 버퍼의 A 참조 샘플과 B 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플 값 P를 생성(기존의 화면 내 부호화의 예측 샘플 생성 방법 사용)할 수 있다.
제3 단계에서, 새로 생성한 하단 참조 버퍼의 A' 참조 샘플과 B' 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플 값 P'을 생성 (기존의 화면 내 부호화의 예측 샘플 생성 방법 사용)할 수 있다.
제4 단계에서, 생성된 P와 P'을 선형 보간하여 최종 예측 값 C를 아래의 수학식 3을 기반으로 생성할 수 있다.
[수학식 3]
C = (wUP * P + wDOWN * P' + (wUP + wDOWN) / 2) / (wUP + wDOWN)
현재 부호화하고자하는 블록 내의 모든 샘플들에 대해 상기 제2 단계 내지 제4 단계를 적용하여 예측 값을 생성한다. 선형 보간 화면 내 예측 방법은 방향성이 존재하지 않는 planar 모드와 DC 모드를 제외한 모든 방향성 보드에 적용할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 인트라 예측 부호화에서 최적의 예측 모드를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8에서 보듯이 화면 내 예측 부호화에서 최적의 예측 모드 결정 방법은 먼저 짝수 모드에 대한 대략적인 모드 결정 방법을 통해 Full RD(rate-distortion)를 위한 후보 짝수 모드를 결정한다. 이 때, 대략적인 모드 결정 방법은 예측 블록과 원 블록의 차이와 간단히 모드 정보를 부호화하는데 필요한 비트를 기반으로 비용 값을 결정하고 비용 값이 적은 모드를 후보 모드로 결정한다. 다음으로, 결정된 짝수 모드에 ±1한 홀수 모드(예를 들어 선택된 짝수 모드가 20일 경우 ±1한 홀수 모드는 19번 모드와 21번 모드)에 대해 다시 대략적인 모드 결정 방법을 통해 Full RD를 위한 후보 모드를 재결정한다. 대략적인 모드 결정을 통해 후보 모드를 결정한 후, MPM (most probable mode) 방법을 사용하여 현재 블록 주변의 유사 모드를 찾고 이를 후보 모드에 추가한다. 마지막으로 비트율 왜곡 최적화(rate-distortion optimization, RDO) 관점에서 Full RD를 통해 최적의 화면 내 예측 모드를 결정할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 인트라 예측 모드가 DC 모드일 때 PDPC 가중치를 적용하는 예시를 나타내는 도면이다.
PDPC (Position dependent intra prediction combination)는 화면 내 예측을 위해 현재 블록의 참조 샘플에 필터링을 한 후 예측을 수행한 결과와 필터링 적용 전의 참조 샘플을 이용하여 예측을 수행한 결과를 조합하여 새로운 예측을 수행하는 예측 방법을 나타낼 수 있다. 다만 PDPC의 정의는 상기된 서술에 한정되지 않는다. 현재 블록 내 (x, y) 좌표에 위치한 예측 샘플 P(x,y)는 아래의 수학식 4를 통해 계산할 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2019004488-appb-I000001
수학식 4에서 Rx , -1은 현재 블록의 상측 참조 샘플들 중 예측 샘플 P(x, y)을 기준으로 상측에 위치한 참조 샘플을 나타내고, R-1, y는 현재 블록의 좌측 참조 샘플들 중 예측 샘플 P(x, y)을 기준으로 좌측에 위치한 참조 샘플을 나타내며, R-1, -1은 현재 블록의 좌상측(top-left) 참조 샘플을 나타낼 수 있다.
DC 모드 가중치는 아래의 수학식 5를 기반으로 산출할 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2019004488-appb-I000002
수학식 5에 포함된 shift는 아래의 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2019004488-appb-I000003
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 인트라 예측 모드가 DC 모드일 때 PDPC 가중치를 적용하는 예시를 나타내고 있다. 도 9a는 4x4 현재 블록에서 예측 샘플 P(0, 0)에 대한 가중치를 나타내며, wTL은 -4, wL은 32, wT는 32로 도시되어 있다. 도 9b는 4x4 현재 블록에 예측 샘플 P(1, 0)에 대한 가중치를 나타내며, wTL은 -2, wL은 8, wT는 32로 도시되어 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
일 실시예에서, 현재 블록에 LIP(Linear Interpolation Prediction)를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 인트라 예측 방법이 결정될 수 있다.
일 실시예에서, PDPC는 PLANAR 모드에서만 PDPC를 적용할지 여부에 대한 플래그의 시그널링 없이 항상 적용될 수 있다. 또는, PDPC는 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 및 VERTICAL 모드에서 PDPC를 적용할지 여부에 대한 플래그의 시그널링 없이 항상 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, LIP 및 PDPC 예측을 조합하여 화면 내(또는 인트라) 예측을 수행하는 방법을 제안한다. 도 10을 참조하면, 화면 내 예측 모드가 LIP를 적용할 경우 PDPC를 적용하지 않으며, LIP를 적용하지 않는 경우에는 인트라 예측 모드가 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드일 경우 PDPC를 적용할지 여부에 대한 플래그의 시그널링 없이 PDPC를 적용할 수 있다. 본 실시예에 따른 일 예시에서, 인트라 예측 모드가 DC 모드 또는 PLANAR 모드인 경우에는 LIP가 적용되지 않을 수 있으므로, PDPC가 항상 적용될 수 있다. LIP가 적용되지 않으며 인트라 예측 모드가 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드가 아닌 경우, 화면 내 예측을 수행할 시 LIP 및 PDPC가 적용되지 않을 수 있다. LIP 및 PDPC가 적용되지 않는 화면 내 예측은 본 명세서에서 노멀 인트라 예측(normal intra prediction)이라고 지칭될 수도 있다.
일 실시예에서, 예측된 블록은 부호기에서 원 영상과의 차분을 통해 잔차 영상을 획득할 때 사용되거나, 복호기에서 잔차 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 획득할 때 사용될 수 있다.
도 11은 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
일 실시예에서는 화면 내 예측 모드가 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드일 경우 PDPC를 적용할지 여부에 대한 플래그의 시그널링 없이 PDPC를 적용할 수 있고, 상기 화면 내 예측 모드가 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드 이외의 모드일 경우에는 LIP 적용 유무를 판단하기 위해 1비트의 플래그를 이용할 수 있다.
일 실시예에서, 예측된 블록은 부호기에서 원 영상과의 차분을 통해 잔차 영상을 획득할 때 사용되거나, 복호기에서 잔차 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 획득할 때 사용될 수 있다.
도 12는 또 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, LIP 및 PDPC 예측을 조합하여 화면 내(또는 인트라) 예측을 수행하는 방법을 제안한다. 도 12를 참조하면, 화면 내 예측 모드가 LIP를 적용할 경우 PDPC를 적용하지 않으며, LIP를 적용하지 않는 경우에는 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드일 경우 PDPC를 적용할지 여부에 대한 플래그의 시그널링 없이 PDPC를 적용할 수 있다. 본 실시예에 따른 일 예시에서, 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드인 경우에는 LIP가 적용되지 않을 수 있으므로, PDPC가 항상 적용될 수 있다. LIP가 적용되지 않으며 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드가 아닌 경우, 화면 내 예측을 수행할 시 LIP 및 PDPC가 적용되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 예측된 블록은 부호기에서 원 영상과의 차분을 통해 잔차 영상을 획득할 때 사용되거나, 복호기에서 잔차 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 획득할 때 사용될 수 있다.
도 13은 또 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, LIP 및 PDPC 예측을 조합하여 화면 내(또는 인트라) 예측을 수행하는 방법을 제안한다. 도 13을 참조하면, 화면 내 예측 모드가 LIP를 적용할 경우 PDPC를 적용하지 않으며, LIP를 적용하지 않는 경우에는 인트라 예측 모드가 DC 모드 또는 PLANAR 모드일 경우 PDPC를 적용할지 여부에 대한 플래그의 시그널링 없이 PDPC를 적용할 수 있다. 본 실시예에 따른 일 예시에서, 인트라 예측 모드가 DC 모드 또는 PLANAR 모드인 경우에는 LIP가 적용되지 않을 수 있으므로, PDPC가 항상 적용될 수 있다. LIP가 적용되지 않으며 인트라 예측 모드가 DC 모드 또는 PLANAR 모드가 아닌 경우, 화면 내 예측을 수행할 시 LIP 및 PDPC가 적용되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 예측된 블록은 부호기에서 원 영상과의 차분을 통해 잔차 영상을 획득할 때 사용되거나, 복호기에서 잔차 신호와의 합을 통해 복원된 영상을 획득할 때 사용될 수 있다.
도 14는 또 다른 일 실시예에 따라 LIP와 PDPC를 조합한 인트라 예측 방법을 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 먼저 LIP의 적용 여부를 확인하고, LIP가 적용되는 경우에는 인트라 예측 모드가 HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드인지 여부를 판단할 수 있다. 인트라 예측 모드가 HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드인 경우에는 인트라 예측을 수행할 때 PDPC와 LIP를 적용하고, 인트라 예측 모드가 HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드가 아닌 경우에는 인트라 예측을 수행할 때 PDPC를 제외하고 LIP를 적용할 수 있다.
LIP가 적용되지 않는 경우에는 인트라 예측 모드가 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드인지 여부를 판단할 수 있다. 인트라 예측 모드가 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드인 경우에는 인트라 예측을 수행할 때 PDPC를 적용하고, 인트라 예측 모드가 DC 모드, PLANAR 모드, HORIZONTAL 모드 또는 VERTICAL 모드가 아닌 경우에는 PDPC가 적용되지 않는 노멀 인트라 예측을 수행할 수 있다.
일 예시에서, 인트라 예측 모드가 VERTICAL 모드 또는 HORIZONTAL 모드인 경우 인트라 예측을 수행할 때 LIP 적용 유무와는 상관 없이 PDPC를 적용할 수 있다.
한편, 도 10 내지 도 14에 대한 설명에서는 PDPC의 적용 조건을 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드, DC 모드, HORIZONTAL 모드 및 VERTICAL 모드 중 적어도 하나인지 여부를 기반으로 판단하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. PDPC의 적용 조건은 실시예마다 일부 상이할 수 있으며, PDPC의 적용 조건은 PLANAR 모드, DC 모드, HORIZONTAL 모드 및 VERTICAL 모드 중 적어도 하나뿐만 아니라, 다른 인트라 예측 모드들 중 일부를 기반으로 판단될 수 있다. 이와 같은 확장된 PDPC 적용 조건은, 전술된 도 10 내지 도 14에 따른 PDPC의 적용 조건을 대체하여 적용될 수 있다.
일 실시예에서, PDPC의 적용 조건은 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드, DC 모드, HORIZONTAL 모드, VERTICAL 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드 또는 58번 내지 66번 인트라 예측 모드인지 여부를 기반으로 판단될 수 있다. 일 예시에서, PDPC는 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드, DC 모드, HORIZONTAL 모드, VERTICAL 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드 또는 58번 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우에 적용될 수 있다. 다른 일 예시에서, PDPC는 ISP 또는 CCLM 모드들 중 하나일 때는 적용되지 않을 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이고, 도 16은 일 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 15 및 도 16에 따른 인코딩 장치는 후술하는 도 17 및 도 18에 따른 디코딩 장치와 대응되는 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 도 17 및 도 18에서 후술되는 내용들은 도 15 및 도 16에 따른 인코딩 장치에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 15에 개시된 각 단계는 도 1 에 개시된 인코딩 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S1500 내지 S1520은 도 1에 개시된 예측부(110)에 의하여 수행될 수 있고, S1530은 도 1에 개시된 레지듀얼 처리부(120)에 의하여 수행될 수 있고, S1540은 도 1에 개시된 엔트로피 인코딩부(130)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S1500 내지 S1540에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 14에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 1 및 도 3 내지 도 14에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 인코딩 장치는 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120) 및 엔트로피 인코딩부(130)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 16에 도시된 구성 요소 모두가 인코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 인코딩 장치는 도 16에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치에서 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120) 및 엔트로피 인코딩부(130)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S1500). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정할 수 있다(S1510). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1520). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 예측부(110)는 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는, 도출된 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1530). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부(120)는 도출된 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 인코딩 장치는 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1540). 보다 구체적으로, 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부(130)는 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다.
도 15 및 도 16에 개시된 인코딩 장치 및 인코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고(S1500), 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하고(S1510), 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하고(S1520), 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성하고(S1530), 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하되(S1540), 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 도 15 및 도 16에 개시된 인코딩 장치 및 인코딩 장치의 동작 방법에 따르면 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 인트라 예측 방법을 결정하여 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이고, 도 18은 일 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 17에 개시된 각 단계는 도 2 에 개시된 디코딩 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, S1700 내지 S1720은 도 2에 개시된 예측부(230)에 의하여 수행될 수 있고, S1730은 도 2에 개시된 가산부(240)에 의하여 수행될 수 있다. 더불어 S1700 내지 S1730에 따른 동작들은, 도 3 내지 도 14에서 전술된 내용들 중 일부를 기반으로 한 것이다. 따라서, 도 2 내지 도 14에서 전술된 내용과 중복되는 구체적인 내용은 설명을 생략하거나 간단히 하기로 한다.
도 18에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 디코딩 장치는 예측부(230) 및 가산부(240)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 도 10에 도시된 구성 요소 모두가 디코딩 장치의 필수 구성 요소가 아닐 수 있고, 디코딩 장치는 도 18에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치에서 예측부(230) 및 가산부(240)는 각각 별도의 칩(chip)으로 구현되거나, 적어도 둘 이상의 구성 요소가 하나의 칩을 통해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S1700). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정할 수 있다(S1710). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부(230)는 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP(Linear Interpolation Prediction)를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 LIP는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들간의 보간을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 샘플들을 도출하는 방법을 나타내고, 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 샘플들과 대응되는 위치 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 주변 참조 샘플들에 가중치를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 샘플들을 도출하는 방법을 나타낼 수 있다. 다만 상기 LIP 및 PDPC의 정의는 상기된 서술에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계 및 상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 LIP를 포함하는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계 및 상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드, 플래너(Planar) 모드, 수평(horizontal) 모드 또는 수직(vertical) 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인트라 예측 모드가 상기 DC 모드, 상기 플래너 모드, 수평 모드 또는 수직 모드인 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계 및 상기 PDPC를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정하는 단계를 포함하되, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드, 플래너 모드, 수평 모드 또는 수직 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 PDPC를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계 및 상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 LIP를 포함하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계 및 상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 플래너 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계 및 상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드 또는 플래너 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계 및 상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 수평 모드 또는 수직 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 상기 LIP 및 상기 PDPC를 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 LIP 및 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는, 상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드, 플래너 모드, 수평 모드 또는 수직 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, PDPC의 적용 조건은 모든 인트라 예측 모드를 기반으로 판단될 수 있다.
일 실시예에서, PDPC의 적용 조건은 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드, DC 모드, HORIZONTAL 모드, VERTICAL 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드 또는 58번 내지 66번 인트라 예측 모드인지 여부를 기반으로 판단될 수 있다. 일 예시에서, PDPC는 인트라 예측 모드가 PLANAR 모드, DC 모드, HORIZONTAL 모드, VERTICAL 모드, 2번 내지 10번 인트라 예측 모드 또는 58번 내지 66번 인트라 예측 모드인 경우에 적용될 수 있다. 다른 일 예시에서, PDPC는 ISP 또는 CCLM 모드일 때는 적용되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용하지 않고, 상기 PDPC를 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1720). 보다 구체적으로, 디코딩 장치의 예측부는 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
일 실시예에 따른 디코딩 장치는 도출된 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다(S1730). 보다 구체적으로, 도출된 예측 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
도 17 및 도 18에 개시된 디코딩 장치 및 디코딩 장치의 동작 방법에 따르면, 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고(S1700), 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하고(S1710), 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하고(S1720), 상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성(S1730)하되, 상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP(Linear Interpolation Prediction)를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 도 17 및 도 18에 개시된 디코딩 장치 및 디코딩 장치의 동작 방법에 따르면, LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 인트라 예측 방법을 결정하여 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(appICation-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치가 수행하는 픽처 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하는 단계;
    상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP(Linear Interpolation Prediction)를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC(Position Dependent inta Prediction Combination)를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LIP는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들간의 보간을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 샘플들을 도출하는 방법을 나타내고, 상기 PDPC는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 샘플들과 대응되는 위치 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 상기 주변 참조 샘플들에 가중치를 적용하여 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 샘플들을 도출하는 방법을 나타내는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 LIP를 포함하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드, 플래너(Planar) 모드, 수평(horizontal) 모드 또는 수직(vertical) 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인트라 예측 모드가 상기 DC 모드, 상기 플래너 모드, 수평 모드 또는 수직 모드인 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 PDPC를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드, 플래너 모드, 수평 모드 또는 수직 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 PDPC를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 LIP를 포함하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 플래너 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드 또는 플래너 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 수평 모드 또는 수직 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 현재 블록에 상기 LIP 및 상기 PDPC를 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 LIP 및 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 현재 블록에 적용될 상기 인트라 예측 방법을 결정하는 단계는,
    상기 LIP를 상기 현재 블록에 적용하지 않기로 결정된 경우, 상기 현재 블록에 상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 PDPC를 적용할지 여부에 대한 상기 결정은, 상기 인트라 예측 모드가 DC 모드, 플래너 모드, 수평 모드 또는 수직 모드인지 여부에 기반하는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 현재 블록에 상기 LIP를 적용하지 않고, 상기 PDPC를 적용하기로 결정된 경우, 상기 인트라 예측 방법이 상기 PDPC를 포함하는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 픽처 디코딩 방법.
  14. 인코딩 장치가 수행하는 픽처 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하는 단계;
    상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성하는 단계; 및
    상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 픽처 인코딩 방법.
  15. 픽처 디코딩을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    현재 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 인트라 예측 모드를 기반으로, 상기 현재 블록에 적용될 인트라 예측 방법을 결정하고, 상기 결정된 인트라 예측 방법을 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부; 및
    상기 도출된 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하는 가산부를 포함하되,
    상기 인트라 예측 방법은, 상기 현재 블록에 LIP를 적용할지 여부에 대한 결정 및 상기 현재 블록에 PDPC를 적용할지 여부에 대한 결정 중 적어도 하나를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 디코딩 장치.
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