WO2019199151A1 - 영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2019199151A1
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deblocking
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장형문
김승환
남정학
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엘지전자 주식회사
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    • H04N19/86—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness

Definitions

  • the present invention relates to a still image or moving image processing method, and more particularly, to a method for performing de-blocking filtering and an apparatus supporting the same.
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or for storing in a form suitable for a storage medium.
  • Media such as an image, an image, an audio, and the like may be a target of compression encoding.
  • a technique of performing compression encoding on an image is called video image compression.
  • Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate and high dimensionality of scene representation. Processing such content would result in a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
  • An aspect of the present invention provides a method of filtering an image, the method comprising: deriving a block boundary divided into a quad tree and a multi-type tree structure; Determining an edge of the block boundary to which de-blocking filtering is applied; Determining whether to apply deblocking filtering to the edge; If deblocking filtering is applied to the edge, determining a type of deblocking filter applied to the edge; And performing deblocking filtering on the reconstructed picture sample according to the type of the deblocking filter, and if the width or height of the block is less than or equal to a predefined size, the block At least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering may be determined based on a specific number of pixels determined according to the predefined size based on a boundary.
  • determining whether to apply the deblocking filtering comprises: if the type of the edge is a vertical edge and the width of the block is less than or equal to 4, the left 2 based on the block boundary; Can be performed by determining whether to apply the deblocking filtering using two reconstructed samples and two right reconstructed samples.
  • the step of determining whether to apply the deblocking filtering if the type of the edge is a horizontal edge (horizontal edge), the height of the block is less than or equal to 4, the upper side 2 based on the block boundary Can be performed by determining whether to apply the deblocking filtering using two reconstructed samples and two lower reconstructed samples.
  • determining whether to apply the deblocking filtering comprises: if the type of the edge is a vertical edge and the width of the block is less than or equal to 4, the left and the relative to the block boundary;
  • the method may further include performing padding on each of more than two sample distances on the right side using adjacent reconstructed samples.
  • the step of determining whether to apply the deblocking filtering if the type of the edge is a horizontal edge (horizontal edge), the height of the block is less than or equal to 4, the upper side and the relative to the block boundary;
  • the method may further include performing padding using adjacent reconstructed samples on samples exceeding a lower 2 sample distance.
  • At least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering is determined according to the width or width of the two blocks. It may be determined based on the number of pixels.
  • an apparatus for filtering an image comprising: a block boundary derivation unit for deriving a block boundary divided into a quad tree and a multi-type tree structure; An edge determination unit determining an edge to which de-blocking filtering is applied among the block boundaries; A filtering decision unit to determine whether to apply deblocking filtering to the edge; A filter type determiner configured to determine a type of a deblocking filter applied to the edge when deblocking filtering is applied to the edge; And a filtering unit configured to perform deblocking filtering on the reconstructed picture sample according to the type of the deblocking filter, and when the width or height of the block is smaller than or equal to a predefined size, the block At least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering may be determined based on a specific number of pixels determined according to the predefined size based on a boundary.
  • the width of the block is less than or equal to 4, the left two reconstruction samples and the right two reconstruction samples based on the block boundary. It may be determined whether to apply the deblocking filtering using.
  • the height of the block is less than or equal to 4, the upper two restoring samples and the lower two restoring samples based on the block boundary. It may be determined whether to apply the deblocking filtering using.
  • the filtering determining unit when the type of the edge is a vertical edge (vertical edge), the width of the block is less than or equal to 4, the sample exceeds the two sample distance of the left and right relative to the block boundary Padding may be performed using adjacent reconstructed samples.
  • the filtering determining unit when the type of the edge is a horizontal edge (horizontal edge), the height of the block is less than or equal to 4, the sample exceeds the two sample distance of the upper and lower side relative to the block boundary Padding may be performed using adjacent reconstructed samples.
  • At least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering is determined according to the widths or widths of the two blocks. It can be determined using a specific number of pixels.
  • deblocking filtering by performing deblocking filtering based on a limited number of pixels or padded pixels, parallel performance of deblocking filtering may be improved.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoding apparatus in which an encoding of a video / image signal is performed, according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoding apparatus in which an embodiment of the present invention is applied and decoding of a video / image signal is performed.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partition partition information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of dividing a CTU into multiple CUs based on a quadtree and accompanying multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of limiting ternary-tree splitting as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating redundant division patterns that may occur in binary tree division and ternary tree division, as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • FIG. 8 is a schematic internal block diagram of an in-loop filtering unit as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of performing filtering of a deblocking filter according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 10 is a diagram for describing a method of determining whether to perform filtering of a deblocking filter according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a method of determining whether to perform deblocking filtering as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a method of performing padding for parallel processing of a deblocking filtering process according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method of performing padding for parallel processing of a deblocking filtering process according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a deblocking filtering method according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating a deblocking filtering unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 shows a video coding system to which the present invention is applied.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a structure of a content streaming system according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the 'processing unit' refers to a unit in which a process of encoding / decoding such as prediction, transformation, and / or quantization is performed.
  • the processing unit may be referred to as a 'processing block' or 'block'.
  • the processing unit may be interpreted to include a unit for the luma component and a unit for the chroma component.
  • the processing unit may correspond to a Coding Tree Unit (CTU), a Coding Unit (CU), a Prediction Unit (PU), or a Transform Unit (TU).
  • CTU Coding Tree Unit
  • CU Coding Unit
  • PU Prediction Unit
  • TU Transform Unit
  • the processing unit may be interpreted as a unit for a luma component or a unit for a chroma component.
  • the processing unit may be a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PU), or a transform block (TB) for a luma component. May correspond to. Or, it may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a prediction block (PU), or a transform block (TB) for a chroma component.
  • CTB coding tree block
  • CB coding block
  • PU prediction block
  • TB transform block
  • the present invention is not limited thereto, and the processing unit may be interpreted to include a unit for a luma component and a unit for a chroma component.
  • processing unit is not necessarily limited to square blocks, but may also be configured in a polygonal form having three or more vertices.
  • a pixel, a pixel, and the like are referred to collectively as samples.
  • using a sample may mean using a pixel value or a pixel value.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an encoding apparatus in which an encoding of a video / image signal is performed, according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the encoding apparatus 100 may include an image splitter 110, a subtractor 115, a transformer 120, a quantizer 130, an inverse quantizer 140, an inverse transformer 150,
  • the adder 155, the filter 160, the memory 170, the inter predictor 180, the intra predictor 185, and the entropy encoder 190 may be configured.
  • the inter predictor 180 and the intra predictor 185 may be collectively referred to as a predictor.
  • the predictor may include an inter predictor 180 and an intra predictor 185.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in the residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtracting unit 115.
  • the image divider 110, the subtractor 115, the transformer 120, the quantizer 130, the inverse quantizer 140, the inverse transformer 150, and the adder 155 may be described.
  • the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, the intra prediction unit 185, and the entropy encoding unit 190 may be configured by one hardware component (eg, an encoder or a processor).
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB) or may be configured by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image divider 110 may divide the input image (or picture or frame) input to the encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively divided according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure and / or a binary tree structure.
  • the quad tree structure may be applied first and the binary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to the present invention may be performed based on the final coding unit that is no longer split.
  • the 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 further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be partitioned or partitioned from the aforementioned final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transformation unit may be a unit for deriving a transform coefficient and / or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • an M ⁇ N block may represent a set of samples or transform coefficients composed of M columns and N rows.
  • 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 sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) for a pixel or a pel.
  • the encoding apparatus 100 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 from the input image signal (original block, original sample array).
  • a signal may be generated (residual signal, residual block, residual sample array), and the generated residual signal is transmitted to the converter 120.
  • a unit that subtracts a prediction signal (prediction block, prediction sample array) from an input image signal (original block, original sample array) in the encoder 100 may be called a subtraction unit 115.
  • the prediction unit may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a current block or CU basis. As described later in the description of each prediction mode, the prediction unit may generate various information related to prediction, such as prediction mode information, and transmit the generated information to the entropy encoding unit 190. The information about the prediction may be encoded in the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra predictor 185 may predict the current block by referring to the samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • Non-directional mode may include, for example, DC mode and planner mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, as an example, more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra predictor 185 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter predictor 180 may derive the predicted block with respect to the current block based on the reference block (reference sample array) specified by the motion vector on the reference picture.
  • the motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation of the motion information between the neighboring block and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block is called a collocated picture (colPic). It may be.
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks and provides information indicating which candidates are used to derive a motion vector and / or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • the residual signal may not be transmitted.
  • the motion vector of the neighboring block is used as a motion vector predictor and the motion vector difference is signaled by signaling a motion vector difference. Can be directed.
  • the prediction signal generated by the inter predictor 180 or the intra predictor 185 may be used to generate a reconstruction signal or to generate a residual signal.
  • the transformer 120 may apply transform techniques to the residual signal to generate transform coefficients.
  • the transformation technique may include at least one of a discrete cosine transform (DCT), a discrete sine transform (DST), a karhunen-loeve transform (KLT), a graph-based transform (GBT), or a conditionally non-linear transform (CNT).
  • DCT discrete cosine transform
  • DST discrete sine transform
  • KLT karhunen-loeve transform
  • GBT graph-based transform
  • CNT conditionally non-linear transform
  • GBT means a conversion obtained from this graph when the relationship information between pixels is represented by a graph.
  • CNT refers to a transform that is generated based on and generates a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to pixel blocks having the same size as the square, or may be applied to blocks of variable size rather than square.
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits them to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 encodes the quantized signal (information about the quantized transform coefficients) and outputs the bitstream. have.
  • the information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange block quantized transform coefficients into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and quantize the quantized transform coefficients based on the quantized transform coefficients in the one-dimensional vector form. Information about transform coefficients may be generated.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as, for example, exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 190 may encode information necessary for video / image reconstruction other than quantized transform coefficients (for example, values of syntax elements) together or separately.
  • Encoded information eg, encoded video / image information
  • NALs network abstraction layer
  • the network may include a broadcasting network and / or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the signal output from the entropy encoding unit 190 may include a transmitting unit (not shown) for transmitting and / or a storing unit (not shown) for storing as an internal / external element of the encoding apparatus 100, or the transmitting unit It may be a component of the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a prediction signal.
  • the quantized transform coefficients may be reconstructed in the residual signal by applying inverse quantization and inverse transform through inverse quantization unit 140 and inverse transform unit 150 in a loop.
  • the adder 155 adds the reconstructed residual signal to the predicted signal output from the inter predictor 180 or the intra predictor 185 so that a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) is added. Can be generated. If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block.
  • the adder 155 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstruction signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, and may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
  • the filtering unit 160 may improve subjective / objective image quality by applying filtering to the reconstruction signal.
  • the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture is stored in the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate various information about the filtering and transmit the generated information to the entropy encoding unit 190.
  • the filtering information may be encoded in the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as the reference picture in the inter predictor 180.
  • the encoding apparatus may avoid prediction mismatch between the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
  • the memory 170 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter predictor 180.
  • the memory 170 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or encoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter predictor 180 to use the motion information of the spatial neighboring block or the motion information of the temporal neighboring block.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and transfer the reconstructed samples to the intra predictor 185.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a decoding apparatus in which an embodiment of the present invention is applied and decoding of a video / image signal is performed.
  • the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantizer 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filter 240, a memory 250, and an inter
  • the prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be configured.
  • the inter predictor 260 and the intra predictor 265 may be collectively called a predictor. That is, the predictor may include an inter predictor 180 and an intra predictor 185.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be collectively called a residual processing unit. That is, the residual processing unit may include an inverse quantization unit 220 and an inverse transformation unit 230.
  • the entropy decoder 210, the inverse quantizer 220, the inverse transformer 230, the adder 235, the filter 240, the inter predictor 260, and the intra predictor 265 are described in the embodiment. Can be configured by one hardware component (eg, decoder or processor).
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB) or may be configured by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the decoding apparatus 200 may reconstruct an image corresponding to a process in which video / image information is processed in the encoding apparatus of FIG. 1.
  • the decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be a coding unit, for example, which may be split along a quad tree structure and / or a binary tree structure from a coding tree unit or a maximum coding unit.
  • the reconstructed video signal decoded and output through the decoding apparatus 200 may be reproduced through the reproducing apparatus.
  • the decoding apparatus 200 may receive a signal output from the encoding apparatus of FIG. 1 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video / image information) necessary for image reconstruction (or picture reconstruction).
  • 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 required for image reconstruction, and transform coefficients for residuals. Can be output.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and decodes syntax element information and decoding information of neighboring and decoding target blocks or information of symbols / bins decoded in a previous step.
  • the context model may be determined using the context model, the probability of occurrence of a bin may be predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin may be performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element. have.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the information of the decoded symbol / bin for the context model of the next symbol / bean after determining the context model.
  • the information related to the prediction among the information decoded by the entropy decoding unit 2110 is provided to the prediction unit (the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265), and the entropy decoding performed by the entropy decoding unit 210 is performed. Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information, may be input to the inverse quantizer 220.
  • information on filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240.
  • a receiver (not shown) that receives a signal output from the encoding apparatus may be further configured as an internal / external element of the decoding apparatus 200, or the receiver may be a component of the entropy decoding unit 210.
  • the inverse quantization unit 220 may dequantize the quantized transform coefficients and output the transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a two-dimensional block. In this case, the reordering may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (for example, quantization step size information), and may obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter for example, quantization step size information
  • the inverse transformer 230 inversely transforms the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the information about the prediction output from the entropy decoding unit 210, and may determine a specific intra / inter prediction mode.
  • the intra predictor 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra predictor 265 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 260 may derive the predicted block for the current block based on the reference block (reference sample array) specified by the motion vector on the reference picture.
  • the motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation of the motion information between the neighboring block and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks and derive a motion vector and / or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the information about the prediction may include information indicating a mode of inter prediction for the current block.
  • the adder 235 adds the obtained residual signal to the predictive signal (predicted block, predictive sample array) output from the inter predictor 260 or the intra predictor 265 to restore the reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block). , Restore sample array). If there is no residual for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as the reconstructed block.
  • the adder 235 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstruction signal may be used for intra prediction of a next processing target block in a current picture, and may be used for inter prediction of a next picture through filtering as described below.
  • the filtering unit 240 may improve subjective / objective image quality by applying filtering to the reconstruction signal.
  • the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be stored in the memory 250, specifically, the DPB of the memory 250. Can be sent to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as the reference picture in the inter predictor 260.
  • the memory 250 may store the motion information of the block from which the motion information in the current picture is derived (or decoded) and / or the motion information of the blocks in the picture that are already reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter predictor 260 to use the motion information of the spatial neighboring block or the motion information of the temporal neighboring block.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and transfer the reconstructed samples to the intra predictor 265.
  • the embodiments described by the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 and the inter prediction of the decoding apparatus 200. The same may also apply to the unit 260 and the intra predictor 265.
  • the video / image coding method according to this document may be performed based on various detailed techniques, and each detailed technique will be described as follows. Techniques described below include prediction, residual processing ((inverse) transformation, (inverse) quantization, etc.), syntax element coding, filtering, partitioning / division, etc. in the video / image encoding / decoding procedures described above and / or described below. It will be apparent to those skilled in the art that they may be involved in related procedures.
  • the block partitioning procedure according to this document may be performed by the image splitter 110 of the encoding apparatus described above, and the partitioning related information may be processed (encoded) by the entropy encoding unit 190 and transmitted to the decoding apparatus in the form of a bitstream. .
  • the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus derives a block partitioning structure of the current picture based on the partitioning related information obtained from the bitstream, and based on this, a series of procedures (eg, prediction and residual) for image decoding. Processing, block reconstruction, in-loop filtering, etc.).
  • the CTU may correspond to a coding tree block (CTB).
  • CTB coding tree block
  • the CTU may include a coding tree block of luma samples and two coding tree blocks of corresponding chroma samples.
  • the CTU may include an N ⁇ N block of luma samples and two corresponding blocks of chroma samples.
  • the maximum allowable size of the CTU for coding and prediction may be different from the maximum allowable size of the CTU for transform.
  • the maximum allowable size of the luma block in the CTU may be 128x128.
  • the CTU may be divided into CUs based on a quad-tree (QT) structure.
  • the quadtree structure may be referred to as a quaternary tree structure. This is to reflect various local characteristics.
  • the CTU may be divided based on a multitype tree structure partition including a binary tree (BT) and a ternary tree (TT) as well as a quad tree.
  • the QTBT structure may include a quadtree and binary tree based partition structure
  • the QTBTTT may include a quadtree, binary tree, and ternary tree based partition structure.
  • the QTBT structure may include a quadtree, binary tree and ternary tree based partitioning structure.
  • a coding tree structure a CU may have a square or rectangular shape.
  • the CTU may first be divided into quadtree structures. After that, the leaf nodes of the quadtree structure may be further divided by the multitype tree structure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention can be applied.
  • the multitype tree structure may include four partition types as shown in FIG.
  • the four types of split include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER), horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR), vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER), and horizontal ternary splitting (SPLIT_TT_HOR). ) May be included.
  • Leaf nodes of the multitype tree structure may be called CUs. These CUs can be used for prediction and transform procedures.
  • CU, PU, and TU may have the same block size in this document. However, when the maximum supported transform length is smaller than the width or height of the color component of the CU, the CU and the TU may have different block sizes.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partition partition information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to an embodiment to which the present invention may be applied.
  • the CTU is treated as the root of the quadtree, and is partitioned for the first time into a quadtree structure.
  • Each quadtree leaf node may then be further partitioned into a multitype tree structure.
  • a first flag (ex. Mtt_split_cu_flag) is signaled to indicate whether the node is additionally partitioned.
  • a second flag (ex. Mtt_split_cu_verticla_flag) may be signaled to indicate the splitting direction.
  • a third flag (ex. Mtt_split_cu_binary_flag) may be signaled to indicate whether the partition type is binary partition or ternary partition.
  • a multi-type tree splitting mode (MttSplitMode) of a CU may be derived as shown in Table 1 below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of dividing a CTU into multiple CUs based on a quadtree and accompanying multi-type tree structure as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • the CU may correspond to a coding block (CB).
  • the CU may include a coding block of luma samples and two coding blocks of corresponding chroma samples.
  • the size of a CU may be as large as CTU, or may be cut by 4 ⁇ 4 in luma sample units. For example, in the 4: 2: 0 color format (or chroma format), the maximum chroma CB size may be 64x64 and the minimum chroma CB size may be 2x2.
  • the maximum allowable luma TB size may be 64x64 and the maximum allowable chroma TB size may be 32x32. If the width or height of the CB divided according to the tree structure is larger than the maximum transform width or height, the CB may be automatically (or implicitly) split until the TB size limit in the horizontal and vertical directions is satisfied.
  • the following parameters may be defined and identified as SPS syntax elements.
  • CTU size the root node size of a quaternary tree
  • MinQTSize the minimum allowed quaternary tree leaf node size
  • MaxBtSize the maximum allowed binary tree root node size
  • MaxTtSize the maximum allowed ternary tree root node size
  • MaxMttDepth the maximum allowed hierarchy depth of multi-type tree splitting from a quadtree leaf
  • MinBtSize the minimum allowed binary tree leaf node size
  • MinTtSize the minimum allowed ternary tree leaf node size
  • the CTU size may be set to 64x64 blocks of 128x128 luma samples and two corresponding chroma samples (in 4: 2: 0 chroma format).
  • MinOTSize can be set to 16x16
  • MaxBtSize to 128x128, MaxTtSzie to 64x64
  • MinBtSize and MinTtSize (for both width and height) to 4x4, and MaxMttDepth to 4.
  • Quarttree partitioning may be applied to the CTU to generate quadtree leaf nodes.
  • the quadtree leaf node may be called a leaf QT node.
  • Quadtree leaf nodes may have a 128x128 size (i.e. the CTU size) from a 16x16 size (i.e. the MinOTSize). If the leaf QT node is 128x128, it may not be additionally divided into a binary tree / a ternary tree. This is because in this case, even if split, it exceeds MaxBtsize and MaxTtszie (i.e. 64x64). In other cases, leaf QT nodes may be further partitioned into a multitype tree. Therefore, the leaf QT node is the root node for the multitype tree, and the leaf QT node may have a multitype tree depth (mttDepth) 0 value.
  • mttDepth multitype tree depth
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of limiting ternary-tree splitting as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • TT partitioning may be limited in certain cases. For example, when the width or height of the luma coding block is greater than a predetermined specific value (eg, 32 and 64), TT partitioning may be limited as shown in FIG. 6.
  • a predetermined specific value e.g, 32 and 64
  • the coding tree scheme may support that the luma and chroma blocks have separate block tree structures.
  • luma and chroma CTBs in one CTU may be limited to have the same coding tree structure.
  • luma and chroma blocks may have a separate block tree structure from each other. If an individual block tree mode is applied, the luma CTB may be split into CUs based on a particular coding tree structure, and the chroma CTB may be split into chroma CUs based on another coding tree structure. This may mean that a CU in an I slice may consist of a coding block of a luma component or coding blocks of two chroma components, and a CU of a P or B slice may be composed of blocks of three color components.
  • a quadtree coding tree structure involving a multitype tree has been described, but a structure in which a CU is divided is not limited thereto.
  • the BT structure and the TT structure may be interpreted as a concept included in a multiple partitioning tree (MPT) structure, and the CU may be interpreted to be divided through the QT structure and the MPT structure.
  • MPT multiple partitioning tree
  • a syntax element eg, MPT_split_type
  • MPT_split_mode a syntax element that contains information about which direction is divided into and horizontally.
  • the CU may be partitioned in a different way than the QT structure, BT structure or TT structure. That is, according to the QT structure, the CU of the lower depth is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 size of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure. Unlike the CU of the lower depth is divided into 1/4 or 1/2 size of the CU of the upper depth, the CU of the lower depth is sometimes 1/5, 1/3, 3/8, 3 of the CU of the upper depth. It can be divided into / 5, 2/3 or 5/8 size, the way in which the CU is divided is not limited to this.
  • the tree node block is placed so that all samples of all coded CUs are located within the picture boundaries. May be limited. In this case, for example, the following division rule may be applied.
  • the block is forced to be split with QT split mode.
  • the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode
  • the block is forced to be split with QT split mode.
  • the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_HOR mode.
  • the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode.
  • the block is forced to be split with QT split mode.
  • the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_VER mode.
  • the block is forced to be split with SPLIT_BT_VER mode.
  • the quadtree coded block structure with the multi-type tree described above can provide a very flexible block partitioning structure. Because of the partition types supported in a multitype tree, different partition patterns can sometimes lead to potentially identical coding block structure results. By limiting the occurrence of such redundant partition patterns, the data amount of partitioning information can be reduced. It demonstrates with reference to the following drawings.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating redundant division patterns that may occur in binary tree division and ternary tree division, as an embodiment to which the present invention may be applied.
  • two levels of consecutive binary splits in one direction have the same coding block structure as the binary split for the center partition after the ternary split.
  • the binary tree split in the given direction for the center partition of the ternary tree split may be limited. This restriction can be applied for CUs of all pictures. If this particular partitioning is restricted, the signaling of the corresponding syntax elements can be modified to reflect this limited case, thereby reducing the number of bits signaled for partitioning. For example, as shown in FIG.
  • the mtt_split_cu_binary_flag syntax element indicating whether the split is a binary split or a tenary split is not signaled, and its value is Can be inferred by the decoder to zero.
  • FIG. 8 is a schematic internal block diagram of an in-loop filtering unit as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the in-loop filtering unit may include at least one of a deblocking filtering unit 810, an adaptive offset filtering unit 820, and an adaptive loop filtering unit 830.
  • the in-loop filtering unit may apply filtering to the reconstructed picture and output the filtered picture to the reproduction device or store the result in a buffer to use as a reference picture in the inter prediction mode.
  • the deblocking filtering unit 810 performs a function of improving distortion occurring at the boundary of the reconstructed picture. For example, blocking degradation occurring at the boundary of the prediction unit or the transform unit may be improved.
  • the deblocking filtering unit 810 may determine whether a reconstructed pixel value is discontinuous at a block boundary, and may perform deblocking filtering at a corresponding edge boundary when blocking degradation occurs. For example, it may be determined whether a block boundary is an 8x8 block boundary and a boundary of a prediction unit or a transform unit, and a boundary strength (BS) value may be calculated based on the block boundary. It may be determined whether to perform filtering based on the boundary strength (BS) value, and the filtering parameter may be used together.
  • BS boundary strength
  • the adaptive offset filtering unit 820 may perform a function of minimizing an error between the reconstructed image and the original image by adding an offset to the reconstructed pixel.
  • the reconstructed image may mean a deblocking filtered image.
  • an offset parameter for correcting an error between the reconstructed image and the original image may be calculated and transmitted to the decoder, and in the case of the decoder, the transmitted offset parameter may be entropy decoded and filtered based on the pixel.
  • the adaptive loop filtering unit 830 may perform filtering by calculating an optimal coefficient that minimizes an error between the original image and the reconstructed image.
  • the encoder it is possible to derive filter coefficients that minimize the error between the original image and the reconstructed image, and adaptively transmit information and filter coefficients about whether adaptive loop filtering is applied to each decoder to the decoder.
  • filtering may be performed based on information on whether the transmitted adaptive loop filtering is applied and filter coefficients.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of performing filtering of a deblocking filter according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the deblocking filter determines a boundary for applying the deblocking filtering (S901).
  • the deblocking filter may determine the position (that is, the boundary) for which the boundary determination is necessary for deblocking filtering.
  • the type of boundary for the deblocking filter may be classified into three types: a coding unit (CU) boundary, a PU (prediction unit) boundary, and a TU (transform unit) boundary. Since one CU boundary may correspond to a PU or TU boundary, it may correspond to a boundary object to which filtering is to be performed. In addition, the deblocking filter may determine the filtering direction in the vertical direction or the horizontal direction before the step S901.
  • CU coding unit
  • PU prediction unit
  • TU transform unit
  • the boundary for the deblocking filter described above may be referred to as a grid in consideration of hardware operation.
  • the boundary for the deblocking filter described above may be expressed as being on a grid.
  • the grid is a block boundary of the smallest size at which the hardware operates, and indicates that the area in which the deblocking filter is performed is divided by a predetermined unit. For example, when a picture on which the deblocking filter is performed is divided into 8x8 units, the picture may be represented by an 8x8 grid and a 4x4 grid when divided into 4x4 units.
  • the deblocking filter according to the present embodiment may operate in the above-described grid unit.
  • the deblocking filter calculates a BS at the determined boundary (S902). That is, the deblocking filter determines the boundary strength BS to perform the deblocking filter of different strength according to the characteristics of the block adjacent to the boundary.
  • the deblocking filter determines a parameter used as a threshold value such as whether filtering is performed and filtering selection (S903).
  • the parameter may include ⁇ , t_c.
  • the deblocking filter performs a filter on / off decision (S904). That is, the deblocking filter may determine whether to perform filtering in units of filtering units.
  • the deblocking filter determines whether to apply a strong filter or a weak filter at the boundary at which the filtering is to be performed (S905).
  • the deblocking filter may determine the filter length using at least one of the block size, the BS, and the filter determination value of both sides based on the boundary where the actual filtering is performed.
  • the deblocking filter may check block size (or block width / height) on both sides with respect to the block boundary to determine the filter length (or filter type).
  • step S905 may include determining, by the deblocking filter, sizes of both blocks based on block boundaries before determining the filter length (or filter type).
  • the deblocking filter may determine the padding area based on the determined filter length and the size (or length) of the block. Details thereof will be described later.
  • the deblocking filter filters the pixels with a predetermined filter (S906 and S907).
  • a predetermined filter S906 and S907.
  • the present invention is not limited thereto, and various various filters may be used. For example, a long-tap filter using 16 taps or 32 taps, an asymmetric filter using different taps based on a boundary, or the like may be used.
  • filtering may be performed at the boundary of the coding block (CB).
  • the encoder / decoder may selectively perform strong filtering or weak filtering only if certain conditions are met. On the other hand, if the condition is not satisfied, the encoder / decoder may not perform filtering even if it corresponds to an interface.
  • the deblocking filter of the conventional image compression technique is performed at the boundary of the prediction block and the transform block.
  • filtering is not performed at every prediction block boundary or transform block boundary, but only at a block boundary of 8x8 or more. It can be seen that the parallelism of the deblocking filter is considered.
  • an embodiment of the present invention proposes a method of adaptively applying a filtering decision condition to perform filtering in parallel when a width or height of a block is smaller than or equal to a predefined size.
  • the predefined size is 4 will be mainly described, but the present invention is not limited thereto, and may be defined as 8 or larger.
  • the encoder / decoder may adaptively apply the filtering decision condition when the width of the block to perform filtering is 4 or less or the height is 4 or less.
  • Parallel processing is an important factor in the deblocking filtering process at the block boundary. It demonstrates with reference to the following drawings.
  • FIG. 10 is a diagram for describing a method of determining whether to perform filtering of a deblocking filter according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • solid lines represent block boundaries, and each block represents one pixel.
  • the X-axis and Y-axis components of each of 4 pixels adjacent to the block boundary may be expressed in the form of p (x, y) (or q (x, y)) based on the block boundary.
  • the encoder / decoder may determine whether to perform filtering using Equation 1 below.
  • Equation 1 the value of the left side of the inequality calculated by Equation 1 using three pixel values of two sides adjacent to the block boundary is compared with a variable ⁇ parameter determined based on the quantization parameter Q. If less than ⁇ , deblocking filtering may be performed. That is, when the equation 1 is satisfied, deblocking filtering is performed.
  • the ITU-T H.265 document is incorporated herein by reference.
  • the encoder / decoder may select the type of filter applied to the current block by using Equation 2 below.
  • Equation 2 the variable (parameter) tc (that is, t_c) is determined based on the quantization parameter Q.
  • the method of determining the variable (parameter) tc (ie t_c) an ITU-T H.265 document is incorporated herein by reference.
  • Equation 2 If all the conditions of Equation 2 are satisfied, a strong filter may be applied. If the condition of Equation 2 is not satisfied, the encoder / decoder may determine the number of pixels to apply filtering based on the block boundary using Equation 3 below.
  • the encoder / decoder may perform 2 pixel filtering based on the block boundary. If the condition of Equation 3 is not satisfied, the encoder / decoder may perform 1 pixel filtering based on the block boundary.
  • the first condition in Equation 3 is a condition for determining the filtering range of the left pixel
  • the second condition in Equation 3 is a condition for determining the filtering range of the right pixel.
  • deblocking filtering is applied using three pixels on the left, right, and top of the block boundary. Then, the type of deblocking filter is determined by using 4 pixels on the left and right or top and bottom again based on the block boundary at the boundary surface to which deblocking filtering is applied.
  • the encoder / decoder may use a pixel to secure parallel performance of filtering. Two pixels may be used based on the boundary to determine whether deblocking filtering is applied and / or a type of deblocking filter.
  • the encoder / decoder may determine whether to apply filtering, the type of filtering, and / or the number of pixels to be filtered using the conditions of Equations 4 to 6 below instead of the conditions of Equations 1 to 3.
  • Deblocking filtering may be performed when smaller than ⁇ compared to the ⁇ value. That is, when the equation 4 is satisfied, deblocking filtering is performed.
  • Equation 5 When all the conditions of Equation 5 are satisfied, a strong filter may be applied. If the condition of Equation 5 is not satisfied, the encoder / decoder may determine the number of pixels to apply filtering based on the block boundary using Equation 6. Referring to Equations 5 and 6, if the width or height is less than or equal to (or less than) the predefined size, the deblocking filter as well as the case of determining whether to perform deblocking to ensure parallel performance. Also, the encoder / decoder may use only two pixels on both sides based on the block boundary in applying the type of and the number of pixels to be filtered.
  • the width (or height) of either side of the block boundary may be less than or equal to four. It demonstrates with reference to the following drawings.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a method of determining whether to perform deblocking filtering as an embodiment to which the present invention is applied.
  • a width of a left block is 4 and a width of a right block is 8 based on a block boundary.
  • a horizontal filter is applied to filter vertical edges based on a block boundary.
  • all processes may be applied in the same manner except that the direction of the pixel to be filtered is different.
  • the solid line represents the block boundary.
  • the X and Y axis components of the left 4 pixels or the right 8 pixels adjacent to the block boundary may be expressed in the form of p (x, y) (or q (x, y)) based on the block boundary.
  • the encoder / decoder may determine whether to perform filtering using Equation 7 below.
  • the value of the left side of the inequality symbol calculated by equation (7) using the left two pixel values and the right three pixel values adjacent to the block boundary is determined based on the quantization parameter (Q).
  • Deblocking filtering may be performed when the value is smaller than ⁇ as compared with the ⁇ value. That is, when the equation (7) is satisfied, deblocking filtering is performed.
  • the encoder / decoder may select the type of filter applied to the current block by using Equations 8 and 9 below.
  • Equation 8 If all the conditions of Equation 8 are satisfied, a strong filter may be applied. If the condition of Equation 8 is not satisfied, the encoder / decoder may determine the number of pixels to apply filtering based on the block boundary using Equation 9. Referring to Equations 8 and 9, when the width or height is less than or equal to (or less than) the predefined size, the deblocking filter as well as the case of determining whether to perform deblocking to ensure parallel performance. In applying the type of, the encoder / decoder may use only two left pixels and three right pixels based on a block boundary.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a method of performing padding for parallel processing of a deblocking filtering process according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • blocks having a width of 4 are continuous.
  • a horizontal filter is applied to filter vertical edges based on a block boundary.
  • all processes may be applied in the same manner except that the direction of the pixel to be filtered is different.
  • the encoder / decoder if the encoder / decoder is smaller than 4, the encoder / decoder is not adjacent to the block boundary (i.e., at the block boundary), as shown in FIG. 12 to ensure parallel performance. Two pixels may be padded. In this case, two pixel values may be padded using the pixel closest to the padded pixel.
  • the encoder / decoder performs padding on pixels beyond two pixel distances based on the block boundary, and then applies deblocking filtering by applying the method described in Equations 1 to 3 above, and / or Alternatively, the deblocking filter type may be determined. Meanwhile, in another embodiment, after performing the above-described padding process, the encoder / decoder may determine whether to apply deblocking filtering and / or deblocking filter type by applying the method described in Equations 4 to 6 above. .
  • the encoder / decoder sets the block boundary as shown in FIG. 11, when the widths or heights of both blocks are different, half of each width or height (ie, two or four pixel distances) is used.
  • the padding process described above may be performed with respect to the area to be skipped.
  • the encoder / decoder may determine whether to apply deblocking filtering and / or a type of deblocking filter by applying the method described in Equations 7 to 8 above.
  • a padding pixel may be adaptively determined according to a block size in consideration of a case where a long-tap filter is applied. It demonstrates with reference to the following drawings.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a method of performing padding for parallel processing of a deblocking filtering process according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • blocks having a width of 8 are continuous.
  • a horizontal filter is applied to filter vertical edges based on a block boundary.
  • all processes may be applied in the same manner except that the direction of the pixel to be filtered is different.
  • the encoder / decoder when the encoder / decoder is smaller than 8, the encoder / decoder is not adjacent to the block boundary (i.e., at the block boundary) as shown in FIG. 13 to ensure parallel performance. Padding 4 pixels away. In this case, four pixel values may be padded using the pixel closest to the padded pixel.
  • the filtering process may be applied to the method described in Equations 1 to 3, 4 to 6, or 7 to 9 above.
  • the encoder / decoder may determine whether filtering is applied using Equation 10 below.
  • Equation 10 the value of the left side of the inequality calculated by Equation 10 using three pixel values on both sides adjacent to the block boundary is compared with the variable ⁇ parameter determined based on the quantization parameter Q. If less than ⁇ , deblocking filtering may be performed. That is, when the equation (7) is satisfied, deblocking filtering is performed. In this case, a value padded using a padding process may be used for the condition of Equation 10 for parallel processing.
  • the encoder / decoder may select the type of filter applied to the current block by using Equation 11 below.
  • the type of filter (or the number of taps of the filter) may be determined according to whether the condition of Equation 11 is satisfied. For example, if the condition of Equation 11 is satisfied, a strong filter may be applied, otherwise a weak filter may be applied. Or, for example, if the condition of Equation 11 is satisfied, a 32 tap filter (or 16 tap or 8 tap filter) is applied, otherwise, a 16 tap filter (or 8 tap or 4 tap filter) is applied. Can be.
  • the width or height of the block to perform filtering is less than a certain size
  • a method for applying deblocking filtering to secure parallel processing is proposed. In order to perform filtering in parallel, not only the filtering decision process but also the filtering process must be performed in parallel.
  • the encoder / decoder filters the left 3 pixels by referring to the left 4 pixels based on the block boundary, and filters the right 4 pixels. Filter right 3 pixels by reference.
  • the encoder / decoder filters the left 3 pixels by referring to the left 4 pixels based on the block boundary, and filters the right 4 pixels. Filter right 3 pixels by reference.
  • an embodiment of the present invention proposes a method for securing parallel performance in the same manner as the deblocking filtering determination method. That is, in order to perform filtering in parallel, the encoder / decoder may perform filtering on pixels in a half region of the width or height of the block for blocks having a width of 4 or less or a height of 4 or less adjacent blocks at the block boundary. .
  • the strong filter of the conventional image compression technique may be defined as in Equation 12 below.
  • Equation 12 it is assumed in FIG. 10 described above that filtering is performed on left pixels based on a block boundary.
  • the strong filter of the conventional image compression technique performs filtering on three pixels based on a block boundary.
  • the encoder / decoder is configured to perform parallel processing on pixels beyond two pixel distances based on a block boundary, as described above with reference to FIG. 12. Padding can be performed.
  • Equation 12 when padding is performed as described above, Equation 12 may be replaced with Equation 13 below.
  • the encoder / decoder may adaptively perform filtering in consideration of this.
  • the encoder / decoder applies filtering to the left two pixels using Equation 13 described above with respect to the P block, and the right side using Equation 14 below with respect to the Q block. By applying filtering to three pixels, parallel performance can be ensured.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented independently, or one or more embodiments may be implemented in combination.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a deblocking filtering method according to an embodiment of the present invention.
  • a decoder is mainly described for convenience of description, but the present invention is not limited thereto.
  • the deblocking filtering method according to an embodiment of the present invention may be performed in the same manner in the encoder and the decoder.
  • the decoder derives a block boundary divided into a quad tree and a multi-type tree structure (S1401).
  • the decoder determines an edge to which de-blocking filtering is applied among the block boundaries (S1402).
  • the decoder determines whether to apply deblocking filtering to the edge (S1403).
  • the decoder determines the type of the deblocking filter applied to the edge (S1404).
  • the decoder may check the block size (or block width / height) of both sides based on the block boundary to determine the filter length (or filter type).
  • step S1405 may include checking, by the deblocking filter, sizes of both blocks based on block boundaries before determining the filter length (or filter type).
  • the decoder performs deblocking filtering on the reconstructed picture sample according to the type of the deblocking filter (S1405).
  • the width or height of the block is less than or equal to a predefined size, according to the predefined size (or to the width or height of the block relative to the block boundary) Based on the specific number of pixels determined), at least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering may be determined.
  • step S1403 or the step S1404 if the type of the edge is a vertical edge and the width of the block is less than or equal to 4, two left reconstructed samples based on the block boundary. And determining whether to apply the deblocking filtering using the right two reconstructed samples.
  • step S1403 or step S1404 when the type of the edge is a horizontal edge and the height of the block is less than or equal to 4, two upper reconstructed samples based on the block boundary. And determining whether to apply the deblocking filtering using the two lower reconstructed samples.
  • the method may further include performing padding on each of the samples exceeding the sample distance using adjacent reconstructed samples.
  • step S1403 or step S1404 if the type of the edge is a horizontal edge (horizontal edge), and the height of the block is less than or equal to 4, the upper and lower sides of the block boundary 2
  • the method may further include performing padding on each of the samples exceeding the sample distance using adjacent reconstructed samples.
  • At least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering is determined according to the widths or widths of the two blocks. It can be determined based on the specific number of pixels to be.
  • 15 is a diagram illustrating a deblocking filtering unit according to an embodiment of the present invention.
  • the deblocking filtering unit is illustrated as one block for convenience of description, but the deblocking filtering unit may be implemented in a configuration included in the encoder and / or the decoder.
  • the deblocking filtering unit implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 8 to 14.
  • the deblocking filtering unit may include a block boundary deriving unit 1501, an edge determining unit 1502, a filtering determining unit 1503, a filter type determining unit 1504, and a filtering unit 2005.
  • the block boundary derivation unit 1501 derives a block boundary divided into quad tree and multi type tree structures.
  • the edge determiner 1502 determines an edge to which de-blocking filtering is applied among the block boundaries.
  • the filtering determiner 1503 determines whether to apply deblocking filtering to the edge.
  • the filter type determiner 1504 determines the type of the deblocking filter applied to the edge when the deblocking filtering is applied to the edge. In one embodiment, the filter type determiner 1504 may check the block size (or block width / height) of both sides based on the block boundary to determine the filter length (or filter type).
  • the filtering unit 2005 performs deblocking filtering on the reconstructed picture sample according to the type of the deblocking filter.
  • the width or height of the block is less than or equal to a predefined size, according to the predefined size (or to the width or height of the block relative to the block boundary) Based on the specific number of pixels determined), at least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering may be determined.
  • the filtering determiner 1503 or the filter type determiner 1504 includes the block. Based on the boundary, whether to apply the deblocking filtering may be determined using two left reconstructed samples and two right reconstructed samples.
  • the filtering determiner 1503 or the filter type determiner 1504 includes the block. Based on the boundary, two upper reconstructed samples and two lower reconstructed samples may be used to determine whether to apply the deblocking filtering.
  • the filtering determiner 1503 or the filter type determiner 1504 includes the block. Padding may be performed using adjacent reconstructed samples for samples that exceed two sample distances of the left and right sides relative to the boundary, respectively.
  • the filtering determiner 1503 or the filter type determiner 1504 includes the block. Padding may be performed using adjacent reconstructed samples for samples that exceed two sample distances of the upper and lower sides relative to the boundary, respectively.
  • At least one of whether to apply the deblocking filtering and the type of the deblocking filtering depends on the widths or widths of the two blocks. It can be determined using a specific number of pixels to be determined.
  • FIG. 16 shows a video coding system to which the present invention is applied.
  • the video coding system can include a source device and a receiving device.
  • the source device may deliver the encoded video / image information or data to a receiving device through a digital storage medium or network in a file or streaming form.
  • the source device may include a video source, an encoding apparatus, and a transmitter.
  • the receiving device may include a receiver, a decoding apparatus, and a renderer.
  • the encoding device may be called a video / image encoding device, and the decoding device may be called a video / image decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire the video / image through a process of capturing, synthesizing, or generating the video / image.
  • the video source may comprise a video / image capture device and / or a video / image generation device.
  • the video / image capture device may include, for example, one or more cameras, video / image archives including previously captured video / images, and the like.
  • Video / image generation devices may include, for example, computers, tablets and smartphones, and may (electronically) generate video / images.
  • a virtual video / image may be generated through a computer or the like. In this case, the video / image capturing process may be replaced by a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video / image.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transform, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video / image information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmitter may transmit the encoded video / video information or data output in the form of a bitstream to the receiver of the receiving device through a digital storage medium or a network in the form of a file or streaming.
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, SSD, and the like.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast / communication network.
  • the receiver may extract the bitstream and transmit the extracted bitstream to the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may decode the video / image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding apparatus.
  • the renderer may render the decoded video / image.
  • the rendered video / image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a structure of a content streaming system according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • a content streaming system to which the present invention is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server compresses content input from multimedia input devices such as a smart phone, a camera, a camcorder, etc. into digital data to generate a bitstream and transmit the bitstream to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. directly generate a bitstream
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the present invention is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in the process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits the multimedia data to the user device based on the user's request through the web server, and the web server serves as a medium for informing the user of what service.
  • the web server delivers it to a streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server.
  • the control server plays a role of controlling a command / response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media store and / or an encoding server. For example, when the content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, a slate PC, Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices (e.g., smartwatches, glass glasses, head mounted displays), digital TVs, desktops Computer, digital signage, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • slate PC slate PC
  • Tablet PCs ultrabooks
  • wearable devices e.g., smartwatches, glass glasses, head mounted displays
  • digital TVs desktops Computer
  • digital signage digital signage
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, in which case data received from each server may be distributed.
  • the embodiments described herein may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units shown in each drawing may be implemented and performed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the decoder and encoder to which the present invention is applied include a multimedia broadcasting transmitting and receiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real time communication device such as video communication, a mobile streaming device, Storage media, camcorders, video on demand (VoD) service providing devices, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providing devices, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices. It can be used to process video signals or data signals.
  • the OTT video device may include a game console, a Blu-ray player, an internet access TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, a digital video recorder (DVR), and the like.
  • the processing method to which the present invention is applied can be produced in the form of a program executed by a computer, and stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to the present invention can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium may be, for example, a Blu-ray disc (BD), a universal serial bus (USB), a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, and an optical disc. It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium also includes media embodied in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program product by program code, which may be performed on a computer by an embodiment of the present invention.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 발명에서는 영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 영상을 필터링하는 방법에 있어서, 쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 구조로 분할된 블록 경계(block boundary)를 유도하는 단계; 상기 블록 경계 중에서 디블록킹(de-blocking) 필터링이 적용되는 에지(edge)를 결정하는 단계; 상기 에지에 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계; 상기 에지에 디블록킹 필터링이 적용되는 경우, 상기 에지에 적용되는 디블록킹 필터의 타입을 결정하는 단계; 및 상기 디블록킹 필터의 타입에 따라 복원된 픽쳐 샘플에 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

영상 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 정지 영상 또는 동영상 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 디블록킹(de-blocking) 필터링을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고프레임율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.
따라서, 차세대 비디오 컨텐츠를 보다 효율적으로 처리하기 위한 코딩 툴을 디자인할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 다양한 블록 분할 구조 결정이 가능한 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 구조에서 후필터(또는 인루프 필터)의 병렬 처리를 보장하기 위한 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 영상을 필터링하는 방법에 있어서, 쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 구조로 분할된 블록 경계(block boundary)를 유도하는 단계; 상기 블록 경계 중에서 디블록킹(de-blocking) 필터링이 적용되는 에지(edge)를 결정하는 단계; 상기 에지에 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계; 상기 에지에 디블록킹 필터링이 적용되는 경우, 상기 에지에 적용되는 디블록킹 필터의 타입을 결정하는 단계; 및 상기 디블록킹 필터의 타입에 따라 복원된 픽쳐 샘플에 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 블록의 너비(width) 또는 높이(height)가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상기 미리 정의된 크기에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.
바람직하게, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 2개의 복원 샘플 및 우측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정함으로써 수행될 수 있다.
바람직하게, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 2개의 복원 샘플 및 하측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정함으로써 수행될 수 있다.
바람직하게, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 및 우측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 및 하측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 블록 경계에 인접한 두 블록의 너비 또는 너비가 서로 상이한 경우, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나는 상기 두 블록의 너비 또는 너비에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 영상을 필터링하는 장치에 있어서, 쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 구조로 분할된 블록 경계(block boundary)를 유도하는 블록 경계 유도부; 상기 블록 경계 중에서 디블록킹(de-blocking) 필터링이 적용되는 에지(edge)를 결정하는 에지 결정부; 상기 에지에 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 필터링 결정부; 상기 에지에 디블록킹 필터링이 적용되는 경우, 상기 에지에 적용되는 디블록킹 필터의 타입을 결정하는 필터 타입 결정부; 및 상기 디블록킹 필터의 타입에 따라 복원된 픽쳐 샘플에 디블록킹 필터링을 수행하는 필터링부를 포함하고, 상기 블록의 너비(width) 또는 높이(height)가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상기 미리 정의된 크기에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.
바람직하게, 상기 필터링 결정부는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 2개의 복원 샘플 및 우측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 필터링 결정부는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 2개의 복원 샘플 및 하측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 필터링 결정부는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 및 우측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 필터링 결정부는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 및 하측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 블록 경계에 인접한 두 블록의 너비 또는 너비가 서로 상이한 경우, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나는, 상기 두 블록의 너비 또는 너비에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀을 이용하여 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제한된 개수의 픽셀 또는 패딩된 픽셀에 기초하여 디블록킹 필터링을 수행함으로써, 디블록킹 필터링의 병렬 수행성을 높일 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리(quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU를 다중 CU들로 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 터너리 트리(ternary-tree) 분할을 제한하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인루프 필터링부의 개략적인 내부 블록도를 나타낸다.
도 9는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터의 필터링 수행 방법을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터의 필터링 수행 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터링 수행 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터링 프로세스의 병렬 처리를 위하여 패딩(padding)을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터링 프로세스의 병렬 처리를 위하여 패딩(padding)을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 디블록킹 필터링 방법을 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디블록킹 필터링부를 예시하는 도면이다.
도 16은 본 발명이 적용되는 비디오 코딩 시스템을 나타낸다.
도 17는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽쳐, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.
이하 본 명세서에서 '처리 유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 처리 유닛은 '처리 블록' 또는 '블록'으로 지칭될 수도 있다.
처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU: Coding Tree Unit), 코딩 유닛(CU: Coding Unit), 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)에 해당될 수 있다.
또한, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위 또는 색차(chroma) 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB: Coding Tree Block), 코딩 블록(CB: Coding Block), 예측 블록(PU: Prediction Block) 또는 변환 블록(TB: Transform Block)에 해당될 수 있다. 또는, 색차(chroma) 성분에 대한 코딩 트리 블록(CTB), 코딩 블록(CB), 예측 블록(PU) 또는 변환 블록(TB)에 해당될 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다.
또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 이하 본 명세서에서 픽셀 또는 화소 등을 샘플로 통칭한다. 그리고, 샘플을 이용한다는 것은 픽셀 값 또는 화소 값 등을 이용한다는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 인코딩 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 예측부로 통칭될 수 있다. 다시 말해, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다. 일 실시예로서, 상술한 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)는 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한, 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다.
영상 분할부(110)는 인코딩 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 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. 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. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(100)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(100) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(115)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
상기 인터 예측부(180) 또는 상기 인트라 예측부(185)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 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. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소일 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들은에 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호를 복원할 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 비디오/이미지 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 예측부라고 불릴 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)를 합쳐서 레지듀얼 처리부라고 불릴 수 있다. 즉, 레지듀얼 처리부는 역양자화부(220), 역변환부(230)을 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다.
비디오/이미지 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(200)는 도 1의 인코딩 장치에서 비디오/이미지 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(200)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(200)는 도 1의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(2110)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소일 수도 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(265)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(260) 또는 인트라 예측부(265)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
*필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
Block Partitioning
본 문서에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다양한 세부 기술들에 기반하여 수행될 수 있으며, 각각의 세부 기술들을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 이하 설명되는 기술들은 상술한 및/또는 후술되는 비디오/영상 인코딩/디코딩 절차에서의 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신텍스 요소 코딩, 필터링, 파티셔닝/분할 등의 관련 절차에 연관될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 문서에 따른 블록 파티셔닝 절차는 상술한 인코딩 장치의 영상 분할부(110)에서 수행되어, 파티셔닝 관련 정보가 엔트로피 인코딩부(190)에서 (인코딩) 처리되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치로 전달될 수 있다. 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 파티셔닝 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 파티셔닝 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(ex. 예측, 레지듀얼 처리, 블록 복원, 인루프 필터링 등)을 수행할 수 있다.
Partitioning of picture into CTUs
픽처들은 코딩 트리 유닛들 (CTUs)의 시퀀스로 분할될(divided into a sequence) 수 있다. CTU는 코딩 트리 블록(CTB)에 대응될 수 있다. 혹은 CTU는 루마 샘플들의 코딩 트리 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, CTU는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두개의 대응 블록들을 포함할 수 있다.
코딩 및 예측 등을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈는 변환을 위한 CTU의 최대 허용 사이즈와 다를 수 있다. 예를 들어, CTU 내 루마 블록의 최대 허용 사이즈는 128x128일 수 있다.
Partitionig of the CTUs using a tree structure
CTU는 쿼드트리(quad-tree, QT) 구조를 기반으로 CU들로 분할될 수 있다. 쿼드트리 구조는 쿼터너리(quaternary) 트리 구조라고 불릴 수 있다. 이는 다양한 국지적 특징(local characteristic)을 반영하기 위함이다. 한편, 본 문서에서는 CTU는 쿼드트리 뿐 아니라 바이너리 트리(binary-tree, BT) 및 터너리 트리(ternary-tree, TT)을 포함하는 멀티타입 트리 구조 분할을 기반하여 분할될 수 있다. 이하, QTBT 구조라 함은 쿼드트리 및 바이너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있고, QTBTTT라 함은 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수 있다. 또는, QTBT 구조는 쿼드트리, 바이너리 트리 및 터너리 트리 기반 분할 구조를 포함할 수도 있다. 코딩 트리 구조에서, CU는 정사각형 또는 직사각형 모양을 가질 수 있다. CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 추가적으로 분할될 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에서, 멀티타입 트리 구조는 도 3에 도시된 바와 같은 4개의 분할 타입을 포함할 수 있다. 상기 4개의 분할 타입은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER), 수평 바이너리 분할(horizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR), 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER), 수평 터너리 분할(horizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 상기 멀티타입 트리 구조의 리프 노드들은 CU들이라고 불리 수 있다. 이러한 CU들은 예측 및 변환 절차를 위하여 사용될 수 있다. 본 문서에서 일반적으로 CU, PU, TU는 동일한 블록 사이즈를 가질 수 있다. 다만, 최대 허용 변환 길이(maximum supported transform length )가 CU의 컬러 성분(colour component)의 너비 도는 높이보다 작은 경우에는 CU와 TU가 서로 다른 블록 사이즈를 가질 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시하는 도면이다.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root)로 취급되며, 쿼드트리 구조로 처음으로 파티셔닝된다. 각 쿼드트리 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는지를 지시하기 위하여 시그널링된다. 만약 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는 경우, 제2 플래그(a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag)가 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. 그 후 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 분할 타입이 바이너리 분할인지 터너리 분할인지 여부를 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 mtt_split_cu_vertical_flag 및 상기 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 다음 표 1과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000001
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 쿼드트리 및 수반되는 멀티타입 트리(quadtree and nested multi-type tree) 구조를 기반으로 CTU를 다중 CU들로 분할하는 방법을 예시하는 도면이다.
여기서, 볼드 블록 엣지들(bold block edges)는 쿼드트리 파티셔닝을, 나머지 엣지들은 멀티타입 트리 파티셔닝을 나타낸다. 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 파티션은 컨텐츠-어댑티드 코딩 트리 구조를 제공할 수 있다. CU는 코딩 블록(CB)에 대응될 수 있다. 혹은 CU는 루마 샘플들의 코딩 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다. CU의 사이즈는 CTU만큼 클 수도 있고, 또는 루마 샘플 단위에서 4x4 만큼 잘을 수도 있다. 예를 들어, 4:2:0 컬러 포멧(or 크로마 포멧)인 경우, 최대 크로마 CB 사이즈는 64x64이고 최소 크로마 CB 사이즈는 2x2일 수 있다.
본 문서에서 예를 들어, 최대 허용 루마 TB 사이즈는 64x64이고, 최대 허용 크로마 TB 사이즈는 32x32일 수 있다. 만약 상기 트리 구조에 따라 분할된 CB의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 해당 CB는 자동적으로(또는 묵시적으로) 수평 및 수직 방향의 TB 사이즈 제한을 만족할 때까지 분할될 수 있다.
한편, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여, 다음 파라미터들이 SPS 신텍스 요소로 정의 및 식별될 수 있다.
- CTU size: the root node size of a quaternary tree
- MinQTSize: the minimum allowed quaternary tree leaf node size
- MaxBtSize: the maximum allowed binary tree root node size
- MaxTtSize: the maximum allowed ternary tree root node size
- MaxMttDepth: the maximum allowed hierarchy depth of multi-type tree splitting from a quadtree leaf
- MinBtSize: the minimum allowed binary tree leaf node size
- MinTtSize: the minimum allowed ternary tree leaf node size
멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조의 일 예로, CTU 사이즈는 128x128 루마 샘플들 및 두개의 대응하는 크로마 샘플들의 64x64 블록들로 설정될 수 있다(4:2:0 크로마 포멧에서). 이 경우, MinOTSize는 16x16으로 설정되고, MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTtSzie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize (for both width and height)는 4x4로, 그리고 MaxMttDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼트트리 파티셔닝은 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 리프 QT 노드라고 불릴 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 16x16 사이즈 (i.e. the MinOTSize)로부터 128x128 사이즈(i.e. the CTU size)를 가질 수 있다. 만약 리프 QT 노드가 128x128인 경우, 추가적으로 바이너리 트리/터너리 트리로 분할되지 않을 수 있다. 이는 이 경우 분할되더라도 MaxBtsize 및 MaxTtszie (i.e. 64x64)를 초과하기 때문이다. 이 외의 경우, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리로 추가적으로 분할될 수 있다. 그러므로, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리에 대한 루트 노드(root node)이고, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리 뎁스(mttDepth) 0 값을 가질 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 뎁스가 MaxMttdepth (ex. 4)에 도달한 경우, 더 이상 추가 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 너비가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수평 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 높이가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수직 분할은 고려되지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 터너리 트리(ternary-tree) 분할을 제한하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 하드웨어 디코더에서의 64x64 루마 블록 및 32x32 크로마 파이프라인 디자인을 허용하기 위하여, TT 분할은 특정 경우 제한될 수 있다. 예를 들어, 루마 코딩 블록의 너비 또는 높이가 기 설정된 특정 값(예컨대, 32, 64)보다 큰 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, TT 분할이 제한될 수 있다.
본 문서에서, 코딩 트리 스킴은 루마 및 크로마 블록이 개별적(separate) 블록 트리 구조를 가지는 것을 지원할 수 있다. P 및 B 슬라이스들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스들에 대하여, 루마 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 모드가 적용되는 경우, 루마 CTB는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 이는, I 슬라이스 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스의 CU는 세가지 컬러 성분의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.
상술한 “Partitionig of the CTUs using a tree structure”에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링 됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.
만약 트리 노드 블록의 부분(a portion)이 하단(bottom) 또는 오른쪽(right) 픽처 바운더리를 초과하는(exceeds) 경우, 해당 트리 노드 블록은 모든 코딩된 CU의 모든 샘플들이 상기 픽처 바운더리들 내에 위치하도록 제한될 수 있다. 이 경우 예를 들어 다음과 같은 분할 규칙이 적용될 수 있다.
- If a portion of a tree node block exceeds both the bottom and the right picture boundaries,
- If the block is a QT node and the size of the block is larger than the minimum QT size, the block is forced to be split with QT split mode.
- Otherwise, the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode
- Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the bottom picture boundaries,
- If the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size, and the size of the block is larger than the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode.
- Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_HOR mode.
- Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the minimum QT size), the block is forced to be split with SPLIT_BT_HOR mode.
- Otherwise if a portion of a tree node block exceeds the right picture boundaries,
- If the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size, and the size of the block is larger than the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode.
- Otherwise, if the block is a QT node, and the size of the block is larger than the minimum QT size and the size of the block is smaller than or equal to the maximum BT size, the block is forced to be split with QT split mode or SPLIT_BT_VER mode.
- Otherwise (the block is a BTT node or the size of the block is smaller than or equal to the minimum QT size), the block is forced to be split with SPLIT_BT_VER mode.
한편, 상술한 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 파티셔닝 구조를 제공할 수 있다. 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 다른 분할 패턴들이 경우에 따라서 잠재적으로 동일한 코딩 블록 구조 결과를 가져올 수 잇다. 이러한 리던던트(redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 파티셔닝 정보의 데이터량을 줄일 수 있다. 아래의 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 실시예로서, 바이너리 트리 분할 및 터너리 트리 분할에서 발생할 수 있는 리던던트 분할 패턴들을 예시하는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 2단계 레벨의 한 방향에 대한 연속적인 바이너리 분할(two levels of consecutive binary splits in one direction)은, 터너리 분할 이후 센터 파티션에 대한 바이너리 분할과 동일한 코딩 블록 구조를 갖는다. 이러한 경우, 터너리 트리 분할의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할 (in the given direction)은 제한될 수 있다. 이러한 제한는 모든 픽처들의 CU들에 대하여 적용될 수 있다. 이러한 특정 분할이 제한되는 경우, 대응하는 신텍스 요소들의 시그널링은 이러한 제한되는 경우를 반영하여 수정될 수 있고, 이를 통하여 파티셔닝을 위하여 시그널링되는 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 예와 같이, CU의 센터 파티션에 대한 바이너리 트리 분할이 제한되는 경우, 분할이 바이너리 분할인지 테너리 분할인지 여부를 가리키는 mtt_split_cu_binary_flag 신텍스 요소는 시그널링되지 않고, 그 값은 0으로 디코더에 의하여 추론될 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 인루프 필터링부의 개략적인 내부 블록도를 나타낸다.
인루프 필터링부는 디블록킹 필터링부(810), 적응적 오프셋 필터링부(820) 및 적응적 루프 필터링부(830) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 인루프 필터링부는 복원 픽쳐에 필터링을 적용하여 재생 장치로 출력하거나, 버퍼에 저장하여 인터 예측 모드에서 참조 픽쳐로 이용할 수 있다.
디블록킹 필터링부(810)는 복원 픽쳐의 경계에서 발생하는 왜곡 현상을 개선하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 예측 유닛이나 변환 유닛의 경계에서 발생하는 블록킹 열화를 개선할 수 있다.
먼저, 디블록킹 필터링부(810)는 블록 경계에서 복원 픽셀 값의 불연속 여부를 확인하고, 블록킹 열화가 발생한 경우 해당 에지 경계에서 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 블록 경계가 8x8 블록 경계이면서 예측 유닛이나 변환 유닛의 경계인지를 판단하고, 그에 기초하여 경계 강도(BS: Boundary Strength) 값을 산출할 수 있다. 상기 경계 강도(BS) 값에 기초하여 필터링을 수행할지 여부를 결정할 수 있으며, 이때 필터링 파라미터가 함께 이용될 수 있다.
디블록킹 필터링부(810)의 필터링 수행 방법에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
적응적 오프셋 필터링부(820)는 복원 픽셀에 오프셋을 가산하여 복원 영상과 원본 영상 간의 에러를 최소화하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 복원 영상은 디블록킹 필터링된 영상을 의미할 수 있다. 인코더의 경우 복원 영상과 원본 영상 간의 에러를 보정하기 위한 오프셋 파라미터를 산출해서 이를 디코더로 전송하고, 디코더의 경우 전송된 오프셋 파라미터를 엔트로피 복호화한 후 그에 기초하여 픽셀 단위로 필터링을 수행할 수 있다.
적응적 루프 필터링부(830)는 원본 영상과 복원 영상과의 오차를 최소화시키는 최적의 계수를 산출하여 필터링을 수행할 수 있다. 인코더의 경우, 원본 영상과 복원 영상과의 오차를 최소로 만드는 필터 계수를 유도하고, 적응적으로 블록마다 적응적 루프 필터링 적용 여부에 대한 정보 및 필터 계수를 디코더에 전송할 수 있다. 디코더의 경우, 전송된 적응적 루프 필터링 적용 여부에 대한 정보 및 필터 계수에 기초하여 필터링을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터의 필터링 수행 방법을 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 디블록킹 필터는 디블록킹 필터링을 적용하기 위한 경계를 결정한다(S901). 이때, 디블록킹 필터는 경계 결정은 디블록킹 필터링이 필요한 위치(즉, 경계)를 결정할 수 있다.
디블록킹 필터를 위한 경계의 종류는 CU(Coding Unit) 경계, PU(Prediction Unit) 경계, TU(Transform Unit) 경계 세 가지로 구분될 수 있다. 하나의 CU 경계는 PU 또는 TU 경계에 해당될 수 있으므로, 필터링을 수행해야 하는 경계 대상에 해당될 수 있다. 또한, 디블록킹 필터는 상기 S901 단계에 앞서 수직 방향 또는 수평 방향의 필터링 방향을 결정할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서, 상술한 디블록킹 필터를 위한 경계는 하드웨어 동작을 고려하여 그리드로 지칭될 수 있다. 또는, 상술한 디블록킹 필터를 위한 경계는 그리드 위에 있다고 표현될 수 있다. 그리드는 하드웨어가 동작하는 최소 크기의 블록 경계로써, 디블록킹 필터가 수행되는 영역을 일정 단위로 나눈 것을 나타낸다. 예를 들어, 디블록킹 필터가 수행되는 픽쳐를 8x8 단위로 분할하면 8x8 그리드, 4x4 단위로 분할하면 4x4 그리드 등으로 표현할 수 있다. 본 발영의 일 실시예에 따른 디블록킹 필터는 상술한 그리드 단위로 동작할 수 있다.
디블록킹 필터는 결정된 경계에서 BS를 계산한다(S902). 즉, 디블록킹 필터는 경계에 인접한 블록의 특성에 따라 다른 강도의 디블록킹 필터를 수행하기 위해 경계 강도 BS(Boundary Strength)를 결정한다.
디블록킹 필터는 필터링 수행 여부 및 필터링 선택 등의 임계 값으로 사용되는 파라미터를 결정한다(S903). 일 실시예에서, 상기 파라미터는 β, t_c를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 필터 온/오프(Filter on/off decision)를 수행한다(S904). 즉, 디블록킹 필터는 필터링 유닛 단위로 필터링 수행 여부를 결정할 수 있다.
디블록킹 필터는 필터링이 수행될 경계에서 강한 필터(strong filter)를 적용할지, 약한 필터(weak filter)를 적용할지 결정한다(S905). 또는, 디블록킹 필터는 실제 필터링이 수행되는 경계를 기준으로 양측의 블록 크기, BS 및 필터 결정 값 중 적어도 하나를 이용하여 필터 길이를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 디블록킹 필터는 필터 길이(또는 필터 타입) 결정를 위해 블록 경계를 기준으로 양측의 블록 크기(또는 블록의 너비/높이)를 확인할 수 있다. 다시 말해, S905 단계는, 디블록킹 필터에 의해, 필터 길이(또는 필터 타입)을 결정하기에 앞서 블록 경계를 기준으로 양측 블록의 크기를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 디블록킹 필터는 결정된 필터 길이 및 블록의 크기(또는 길이)에 기초하여 패딩 영역을 결정할 수 있다. 이에 관한 자세한 내용은 후술한다.
디블록킹 필터는 픽셀을 정해진 필터로 필터링 수행한다(S906, S907). 본 실시예에서, 강한 필터 및 약한 필터만 이용되는 경우를 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 여러 필터가 이용될 수 있다. 예를 들어, 16 탭 또는 32 탭 수를 이용하는 롱-탭 필터, 경계를 기준으로 서로 다른 탭 수를 이용하는 비대칭 필터 등이 이용될 수 있다.
또한, QTBT 구조의 경우 변환 블록과 예측 블록의 경계가 따로 없을 수 있기 때문에 코딩 블록(CB: Coding Block) 경계면에서 필터링을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 인코더/디코더는 특정 조건이 만족하는 경우에만 강한 필터링(strong filtering) 또는 약한 필터링(weak filtering)을 선별적으로 수행할 수 있다. 반면, 인코더/디코더는 조건이 만족하지 않는 경우 경계면에 해당하더라도 필터링을 수행하지 않을 수 있다.
종래의 영상 압축 기술의 디블록킹 필터는 예측 블록의 경계와 변환 블록의 경계에서 수행된다. 그러나 모든 예측 블록 경계나 변환 블록 경계에서 필터링이 수행되는 것이 아니라, 8x8 이상의 블록 경계에서만 수행이 된다. 이는 디블록킹 필터의 병렬처리를 고려되었다고 볼 수 있다.
그러나, QTBT 구조에서는 블록 분할의 자유도가 높기 때문에 다양한 모양의 블록 분할 구조가 나타날 수 있다. 따라서, 일률적으로 8x8 이상의 블록 경계에서만 적용한다면 블록 경계에서 발생하는 화질 열화가 심해질 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예는 블록의 너비 또는 높이가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우, 필터링을 병렬적으로 수행하기 위한 필터링 수행 여부 결정 조건을 적응적으로 적용하는 방법을 제안한다. 본 발명의 실시예에서는, 상기 미리 정의된 크기가 4인 경우를 위주로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 8 또는 그보다 큰 값으로 정의될 수도 있다.
즉, 본 발명의 실시예에서, 인코더/디코더는 필터링을 수행하는 블록의 너비가 4 이하 또는 높이가 4이하인 경우, 필터링 수행 여부 결정 조건을 적응적으로 적용할 수 있다. 병렬 프로세싱은 블록 경계에서 디블록킹 필터링 프로세스에서 중요한 요소이다. 다음의 도면을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터의 필터링 수행 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 설명의 편의를 위해, 너비가 4인 블록이 연속하는 경우를 가정한다. 이 경우, 종래의 영상 압축 기술에서, 필터링 수행 여부 결정 과정과 필터링 과정은 병렬적으로 동작할 수 없다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 설명의 편의를 위해, 블록 경계를 기준으로 수직 엣지(vertical edge)를 필터링하기 위하여 수평 필터를 적용하는 경우를 위주로 설명한다. 그러나, 수평 엣지(horizontal edge)를 필터링하기 위하여 수직 필터를 적용하는 경우에도, 필터링되는 픽셀의 방향이 다른 점을 제외하고 모든 과정은 동일하게 적용될 수 있다.
도 10에서, 실선은 블록 경계를 나타내고, 각각의 블록은 하나의 픽셀을 나타낸다. 블록 경계면에 인접한 각각 4 픽셀의 X 축과 Y 축 성분을 블록 경계를 기준으로 p(x,y)(또는 q(x,y))와 같은 형태로 표기할 수 있다. 이때, 인코더/디코더는 다음의 수학식 1을 이용하여 필터링 수행 여부를 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000002
수학식 1을 참조하면, 블록 경계면에 인접한 양측 3개의 픽셀 값을 이용하여 수학식 1에 의해 계산된 부등호 좌측의 값이 양자화 파라미터(Q)를 기반으로 정해지는 변수(파라미터) β 값과 비교하여 β보다 작을 경우 디블록킹 필터링이 수행될 수 있다. 즉, 수학식 1을 만족하는 경우 디블록킹 필터링이 수행된다.
여기서, 양자화 파라미터(Q) 및 변수(파라미터) β를 결정하는 방법과 관련하여, ITU-T H.265 문서가 본 명세서에서 참조로서 병합(incorporated by reference)된다.
상술한 바와 같이, 특정 조건에 의하여 해당 블록 경계의 픽셀들이 필터링 수행 조건을 만족하는 경우, 인코더/디코더는 아래의 수학식 2를 이용하여 현재 블록에 적용되는 필터의 종류를 선택할 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000003
수학식 2에서, 변수(파라미터) tc(즉, t_c)는 양자화 파라미터(Q)를 기반으로 정해진다. 여기서, 변수(파라미터) tc(즉, t_c)를 결정하는 방법과 관련하여, ITU-T H.265 문서가 본 명세서에서 참조로 인용(incorporated by reference)된다.
수학식 2의 모든 조건을 만족하는 경우, 강한 필터(strong filter)가 적용될 수 있다. 수학식 2의 조건을 만족하지 못하는 경우, 인코더/디코더는 다음의 수학식 3을 이용하여, 블록 경계를 기준으로 필터링을 적용할 픽셀의 개수를 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000004
수학식 3의 조건을 만족하는 경우, 인코더/디코더는 블록 경계를 기준으로 2 픽셀 필터링을 수행할 수 있다. 수학식 3의 조건을 만족하지 않는 경우, 인코더/디코더는 블록 경계를 기준으로 1 픽셀 필터링을 수행할 수 있다. 수학식 3에서 첫 번째 조건은 좌측 픽셀의 필터링 범위를 결정하기 위한 조건이고, 수학식 3에서 두 번째 조건은 우측 픽셀의 필터링 범위를 결정하기 위한 조건이다.
상술한 바와 같이, 종래의 압축 기술이 적용되는 경우, 블록 경계를 기준으로 좌우 또는 상하의 3 픽셀을 이용하여 디블록킹 필터링 적용 여부가 결정된다. 그리고, 디블록킹 필터링이 적용되는 경계면에서 다시 한번 블록 경계를 기준으로 좌우 또는 상하의 4 픽셀을 이용하여 디블록킹 필터의 종류가 결정된다.
앞서 설명한 HEVC 디블록킹 필터링 방법과 관련하여, ITU-T H.265 문서는 본 명세서에서 참조로 인용(incorporated by reference)된다.
전술한 바와 같이, QTBT 구조에서는 블록 분할의 자유도가 높기 때문에 다양한 모양의 블록 분할 구조가 나타날 수 있다. 비정방형 블록으로 분할되는 경우 너비 또는 높이가 8보다 작은 경우가 많은 경우 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 10의 경우와 같이 블록의 너비 또는 높이가 미리 정의된 크기(예컨대, 4)보다 작거나 같은 경우, 인코더/디코더는 필터링의 병렬 수행성을 확보하기 위하여, 픽셀 경계를 기준으로 2개의 픽셀을 이용하여 디블록킹 필터링의 적용 여부 및/또는 디블록킹 필터의 종류를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 인코더/디코더는 앞서 수학식 1 내지 3의 조건 대신 이하의 수학식 4 내지 6의 조건을 이용하여 필터링의 적용 여부, 필터링의 종류 및/또는 필터링되는 픽셀 수를 결정할 수 있다.
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Figure PCTKR2019004523-appb-img-000007
수학식 4를 참조하면, 블록 경계면에 인접한 양측(좌우 또는 상하) 2개의 픽셀 값을 이용하여 수학식 4에 의해 계산된 부등호 좌측의 값이 양자화 파라미터(Q)를 기반으로 정해지는 변수(파라미터) β 값과 비교하여 β보다 작을 경우 디블록킹 필터링이 수행될 수 있다. 즉, 수학식 4를 만족하는 경우 디블록킹 필터링이 수행된다.
수학식 5의 모든 조건을 만족하는 경우, 강한 필터(strong filter)가 적용될 수 있다. 수학식 5의 조건을 만족하지 못하는 경우, 인코더/디코더는 수학식 6을 이용하여, 블록 경계를 기준으로 필터링을 적용할 픽셀의 개수를 결정할 수 있다. 수학식 5 및 수학식 6을 참조하면, 너비 또는 높이가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우(또는 작은 경우), 병렬 수행성 확보를 위해 디블록킹 수행 여부를 결정하는 경우뿐만 아니라, 디블록킹 필터의 종류, 필터링되는 픽셀의 개수를 적용함에 있어서도 인코더/디코더는 블록 경계를 기준으로 양측의 2개의 픽셀만을 이용할 수 있다.
반면에, 블록 경계를 기준으로 어느 한쪽의 너비(또는 높이)가 4보다 작거나 같은 경우가 발생할 수 있다. 다음의 도면을 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터링 수행 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 블록 경계를 기준으로 좌측 블록의 너비가 4이고, 우측 블록의 너비가 8인 경우를 가정한다. 본 발명의 실시예에서, 설명의 편의를 위해, 블록 경계를 기준으로 수직 엣지(vertical edge)를 필터링하기 위하여 수평 필터를 적용하는 경우를 위주로 설명한다. 그러나, 수평 엣지(horizontal edge)를 필터링하기 위하여 수직 필터를 적용하는 경우에도, 필터링되는 픽셀의 방향이 다른 점을 제외하고 모든 과정은 동일하게 적용될 수 있다.
도 11에서, 실선은 블록 경계를 나타낸다. 블록 경계면에 인접한 좌측의 4 픽셀 또는 우측의 8 픽셀의 X 축과 Y 축 성분을 블록 경계를 기준으로 p(x,y)(또는 q(x,y))와 같은 형태로 표기할 수 있다. 이때, 인코더/디코더는 다음의 수학식 7을 이용하여 필터링 수행 여부를 결정할 수 있다.
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수학식 7을 참조하면, 블록 경계면에 인접한 좌측 2개의 픽셀 값 및 우측 3개의 픽셀 값을 이용하여 수학식 7에 의해 계산된 부등호 좌측의 값이 양자화 파라미터(Q)를 기반으로 정해지는 변수(파라미터) β 값과 비교하여 β보다 작을 경우 디블록킹 필터링이 수행될 수 있다. 즉, 수학식 7을 만족하는 경우 디블록킹 필터링이 수행된다.
상술한 바와 같은 특정 조건에 의하여 해당 블록 경계의 픽셀들이 필터링 수행 조건을 만족하는 경우, 인코더/디코더는 아래의 수학식 8, 9를 이용하여 현재 블록에 적용되는 필터의 종류를 선택할 수 있다.
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Figure PCTKR2019004523-appb-img-000010
수학식 8의 모든 조건을 만족하는 경우, 강한 필터(strong filter)가 적용될 수 있다. 수학식 8의 조건을 만족하지 못하는 경우, 인코더/디코더는 수학식 9를 이용하여, 블록 경계를 기준으로 필터링을 적용할 픽셀의 개수를 결정할 수 있다. 수학식 8 및 수학식 9을 참조하면, 너비 또는 높이가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우(또는 작은 경우), 병렬 수행성 확보를 위해 디블록킹 수행 여부를 결정하는 경우뿐만 아니라, 디블록킹 필터의 종류를 적용함에 있어서도 인코더/디코더는 블록 경계를 기준으로 좌측 2개의 픽셀 및 우측 3개의 픽셀만을 이용할 수 있다.
이상에서는 필터링이 수행되는 블록 경계에 인접한 블록들의 너비의 절반을 넘어가지 않는 범위의 픽셀을 사용하여 디블록킹 필터링의 적용 여부 및/또는 디블록킹 필터를 결정하는 방법을 설명하였다. 한편, 미리 정의된 수식 또는 조건에서 이용되는 픽셀이 미리 정의된 픽셀 영역(또는 픽셀 수)를 초과하는 경우, 인코더/디코더는 상기 미리 정의된 수식 또는 조건을 적용하기 위하여 인접 픽셀을 이용하여 패딩 프로세스를 수행할 수 있다. 다음의 도면을 참조하여 설명한다.
도 12는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터링 프로세스의 병렬 처리를 위하여 패딩(padding)을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 설명의 편의를 위해, 너비가 4인 블록이 연속하는 경우를 가정한다. 또한, 설명의 편의를 위해, 블록 경계를 기준으로 수직 엣지(vertical edge)를 필터링하기 위하여 수평 필터를 적용하는 경우를 위주로 설명한다. 그러나, 수평 엣지(horizontal edge)를 필터링하기 위하여 수직 필터를 적용하는 경우에도, 필터링되는 픽셀의 방향이 다른 점을 제외하고 모든 과정은 동일하게 적용될 수 있다
본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 너비 또는 높이가 4보다 작은 경우, 병렬 수행성을 확보하기 위하여 도 12에 도시된 바와 같이, 블록 경계를 기준으로 인접하지 않은(즉, 블록 경계에서 떨어진) 2개의 픽셀을 패딩할 수 있다. 이때, 패딩되는 픽셀에 가장 인접한 픽셀을 이용하여 2개의 픽셀 값이 패딩될 수 있다.
일 실시예에서, 인코더/디코더는 블록 경계를 기준으로 2개의 픽셀 거리를 넘어가는 픽셀에 대하여 패딩을 수행한 후, 앞서 수학식 1 내지 3에서 설명한 방법을 적용하여 디블록킹 필터링의 적용 여부 및/또는 디블록킹 필터 종류를 결정할 수 있다. 한편, 다른 일 실시예에서, 인코더/디코더는 상술한 패딩 프로세스를 수행한 후, 앞서 수학식 4 내지 6에서 설명한 방법을 적용하여 디블록킹 필터링의 적용 여부 및/또는 디블록킹 필터 종류를 결정할 수도 있다.
한편, 다른 일 실시예에서, 인코더/디코더는 앞서 도 11에서와 같이 블록 경계를 양측 블록의 너비 또는 높이가 다른 경우, 각각의 너비 또는 높이의 절반(즉, 2개 또는 4개의 픽셀 거리)을 넘어가는 영역에 대하여 상술한 패딩 프로세스를 수행할 수 있다. 일 예로, 인코더/디코더는 상술한 패딩 프로세스를 수행한 후, 앞서 수학식 7 내지 8에서 설명한 방법을 적용하여 디블록킹 필터링의 적용 여부 및/또는 디블록킹 필터 종류를 결정할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 기존 필터와는 달리 롱-탭(Long-Tap) 필터가 적용되는 경우를 고려하여 블록 크기에 적응적으로 패딩 픽셀을 결정할수 있다. 다음의 도면을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 디블록킹 필터링 프로세스의 병렬 처리를 위하여 패딩(padding)을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 설명의 편의를 위해, 너비가 8인 블록이 연속하는 경우를 가정한다. 또한, 설명의 편의를 위해, 블록 경계를 기준으로 수직 엣지(vertical edge)를 필터링하기 위하여 수평 필터를 적용하는 경우를 위주로 설명한다. 그러나, 수평 엣지(horizontal edge)를 필터링하기 위하여 수직 필터를 적용하는 경우에도, 필터링되는 픽셀의 방향이 다른 점을 제외하고 모든 과정은 동일하게 적용될 수 있다
본 발명의 일 실시예에서, 인코더/디코더는 너비 또는 높이가 8보다 작은 경우, 병렬 수행성을 확보하기 위하여 도 13에 도시된 바와 같이, 블록 경계를 기준으로 인접하지 않은(즉, 블록 경계에서 떨어진) 4개의 픽셀을 패딩할 수 있다. 이때, 패딩되는 픽셀에 가장 인접한 픽셀을 이용하여 4개의 픽셀 값이 패딩될 수 있다.
패딩 프로세스 이후에, 필터링의 결정 프로세스는 앞서 수학식 1~3, 4~6 또는 7~9에서 설명한 방법이 적용될 수 있다.
또는, 예를 들어, 앞서 설명한 도 12의 경우, 인코더/디코더는 다음의 수학식 10을 이용하여 필터링 적용 여부를 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000011
수학식 10을 참조하면, 블록 경계면에 인접한 양측의 3개의 픽셀 값을 이용하여 수학식 10에 의해 계산된 부등호 좌측의 값이 양자화 파라미터(Q)를 기반으로 정해지는 변수(파라미터) β 값과 비교하여 β보다 작을 경우 디블록킹 필터링이 수행될 수 있다. 즉, 수학식 7을 만족하는 경우 디블록킹 필터링이 수행된다. 이때, 병렬 처리를 위해 패딩 프로세스를 이용하여 패딩된 값이 상기 수학식 10의 조건에 이용될 수 있다.
상술한 바와 같은 특정 조건에 의하여 해당 블록 경계의 픽셀들이 필터링 수행 조건을 만족하는 경우, 인코더/디코더는 아래의 수학식 11을 이용하여 현재 블록에 적용되는 필터의 종류를 선택할 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000012
수학식 11의 조건을 만족하는지 여부에 따라 필터의 종류(또는 필터의 탭 수)가 결정될 수 있다. 예를 들어, 수학식 11의 조건을 만족하는 경우, 강한 필터가 적용되고, 그렇지 않은 경우 약한 필터가 적용될 수 있다. 또는, 예를 들어, 수학식 11의 조건을 만족하는 경우, 32탭 필터(또는 16탭, 8탭 필터)가 적용되고, 그렇지 않은 경우, 16탭 필터(또는 8탭, 4탭 필터)가 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 필터링을 수행하는 블록의 너비 또는 높이가 일정 크기 이하인 경우, 병렬 처리 확보를 위한 디블록킹 필터링 적용 방법을 제안한다. 필터링을 병렬적으로 수행하기 위해서는 필터링 결정 과정뿐만 아니라 필터링 과정도 병렬적으로 수행되어야 한다.
예를 들어, 앞서 도 10과 같은 예에서 종래의 영상 압축 기술의 강한 필터가 적용되는 경우, 인코더/디코더는 블록 경계를 기준으로 좌측 4픽셀을 참조하여 좌측 3픽셀을 필터링하며, 우측 4픽셀을 참조하여 우측 3픽셀을 필터링한다. 이러한 경우, 인접한 블록의 필터링 결정 과정과 필터링 수행 과정에 필요한 픽셀이 중첩되기 때문에, 병렬 수행이 불가능 하다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는, 앞서 디블록킹 필터링 결정 방법과 동일한 방법으로 병렬 수행성을 확보하는 방법을 제안한다. 즉, 인코더/디코더는 필터링을 병렬적으로 수행하기 위하여 블록 경계에서 인접한 블록의 너비가 4 이하 또는 높이가 4 이하인 블록에 대하여 블록의 너비 또는 높이의 절반 영역의 픽셀에 대하여 필터링을 수행할 수 있다.
종래의 영상 압축 기술의 강한 필터는 다음의 수학식 12와 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000013
수학식 12을 참조하면, 앞서 설명한 도 10에서, 블록 경계를 기준으로 좌측 픽셀들에 대하여 필터링을 수행하는 경우를 가정한다. 종래의 영상 압축 기술의 강한 필터는 블록 경계를 기준으로 3개의 픽셀에 대하여 필터링을 수행한다.
따라서, 필터링 대상이 되는 블록의 너비 또는 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 인코더/디코더는 병렬 처리를 위해 앞서 도 12에서 설명한 바와 같이, 블록 경계를 기준으로 2개의 픽셀 거리를 넘어가는 픽셀에 대하여 패딩을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 위와 같이 패딩이 수행되는 경우, 상술한 수학식 12는 아래의 수학식 13으로 대체될 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000014
또한, 일 실시예에서, 앞서 도 11에서 예시한 바와 같이, 블록 경계를 기준으로 비대칭적인 블록 크기를 가지는 경우, 인코더/디코더는 이를 고려하여 적응적으로 필터링을 수행할 수 있다.
예를 들어, 앞서 설명한 도 12에서, 인코더/디코더는 P 블록에 대해서는 상술한 수학식 13을 이용하여 좌측 2개의 픽셀에 대하여 필터링을 적용하고, Q 블록에 대해서는 아래의 수학식 14을 이용하여 우측 3개의 픽셀에 대하여 필터링을 적용함으로써 병렬 수행성을 확보할 수 있다.
Figure PCTKR2019004523-appb-img-000015
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 각각 독립적으로 구현될 수도 있고, 하나 이상의 실시예가 조합되어 구현될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디블록킹 필터링 방법을 예시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 설명의 편의를 위해 디코더를 위주로 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 디블록킹 필터링 방법은 인코더와 디코더에서 동일하게 수행될 수 있다.
디코더는 쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 구조로 분할된 블록 경계(block boundary)를 유도한다(S1401).
디코더는 상기 블록 경계 중에서 디블록킹(de-blocking) 필터링이 적용되는 에지(edge)를 결정한다(S1402).
디코더는 상기 에지에 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정한다(S1403).
디코더는 상기 에지에 디블록킹 필터링이 적용되는 경우, 상기 에지에 적용되는 디블록킹 필터의 타입을 결정한다(S1404). 일 실시예에서, 디코더는 필터 길이(또는 필터 타입) 결정를 위해 블록 경계를 기준으로 양측의 블록 크기(또는 블록의 너비/높이)를 확인할 수 있다. 다시 말해, S1405 단계는, 디블록킹 필터에 의해, 필터 길이(또는 필터 타입)을 결정하기에 앞서 블록 경계를 기준으로 양측 블록의 크기를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
디코더는 상기 디블록킹 필터의 타입에 따라 복원된 픽쳐 샘플에 디블록킹 필터링을 수행한다(S1405).
전술한 바와 같이, 상기 블록의 너비(width) 또는 높이(height)가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상기 미리 정의된 크기에 따라(또는 상기 블록의 너비 또는 높이에 따라) 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 S1403 단계 또는 상기 S1404 단계는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 2개의 복원 샘플 및 우측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정함으로써 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 S1403 단계 또는 상기 S1404 단계는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 2개의 복원 샘플 및 하측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정함으로써 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 S1403 단계 또는 상기 S1404 단계는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 및 우측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 S1403 단계 또는 상기 S1404 단계는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 및 하측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 블록 경계에 인접한 두 블록의 너비 또는 너비가 서로 상이한 경우, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나는 상기 두 블록의 너비 또는 너비에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여 결정될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디블록킹 필터링부를 예시하는 도면이다.
도 15에서는 설명의 편의를 위해 디블록킹 필터링부를 하나의 블록으로 도시하였으나, 디블록킹 필터링부는 인코더 및/또는 디코더에 포함되는 구성으로 구현될 수 있다.
도 15를 참조하면, 디블록킹 필터링부는 앞서 도 8내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로, 디블록킹 필터링부는 블록 경계 유도부(1501), 에지 결정부(1502), 필터링 결정부(1503), 필터 타입 결정부(1504) 및 필터링부(2005)를 포함하여 구성될 수 있다.
블록 경계 유도부(1501)는 쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 구조로 분할된 블록 경계(block boundary)를 유도한다.
에지 결정부(1502)는 상기 블록 경계 중에서 디블록킹(de-blocking) 필터링이 적용되는 에지(edge)를 결정한다.
필터링 결정부(1503)는 상기 에지에 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정한다.
필터 타입 결정부(1504)는 상기 에지에 디블록킹 필터링이 적용되는 경우, 상기 에지에 적용되는 디블록킹 필터의 타입을 결정한다. 일 실시예에서, 필터 타입 결정부(1504)는 필터 길이(또는 필터 타입) 결정를 위해 블록 경계를 기준으로 양측의 블록 크기(또는 블록의 너비/높이)를 확인할 수 있다.
필터링부(2005)는 상기 디블록킹 필터의 타입에 따라 복원된 픽쳐 샘플에 디블록킹 필터링을 수행한다.
전술한 바와 같이, 상기 블록의 너비(width) 또는 높이(height)가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상기 미리 정의된 크기에 따라(또는 상기 블록의 너비 또는 높이에 따라) 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 필터링 결정부(1503) 또는 상기 필터 타입 결정부(1504)는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 2개의 복원 샘플 및 우측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 필터링 결정부(1503) 또는 상기 필터 타입 결정부(1504)는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 2개의 복원 샘플 및 하측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 필터링 결정부(1503) 또는 상기 필터 타입 결정부(1504)는, 상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 및 우측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 필터링 결정부(1503) 또는 상기 필터 타입 결정부(1504)는, 상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 및 하측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 블록 경계에 인접한 두 블록의 너비 또는 너비가 서로 상이한 경우, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나는, 상기 두 블록의 너비 또는 너비에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀을 이용하여 결정될 수 있다.
도 16은 본 발명이 적용되는 비디오 코딩 시스템을 나타낸다.
비디오 코딩 시스템은 소스 디바이스(source device) 및 수신 디바이스(receiving device)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스(video source), 인코딩 장치(encoding apparatus), 전송부(transmitter)를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부(receiver), 디코딩 장치(decoding apparatus) 및 렌더러(renderer)를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
도 17은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 본 발명이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 발명이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
상기 기술된 것과 같이, 본 발명에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 디코더 및 인코더는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

Claims (12)

  1. 영상을 필터링하는 방법에 있어서,
    쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 구조로 분할된 블록 경계(block boundary)를 유도하는 단계;
    상기 블록 경계 중에서 디블록킹(de-blocking) 필터링이 적용되는 에지(edge)를 결정하는 단계;
    상기 에지에 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계;
    상기 에지에 디블록킹 필터링이 적용되는 경우, 상기 에지에 적용되는 디블록킹 필터의 타입을 결정하는 단계; 및
    상기 디블록킹 필터의 타입에 따라 복원된 픽쳐 샘플에 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 블록의 너비(width) 또는 높이(height)가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상기 미리 정의된 크기에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나가 결정되는, 영상 필터링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 2개의 복원 샘플 및 우측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정함으로써 수행되는, 영상 필터링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 2개의 복원 샘플 및 하측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정함으로써 수행되는, 영상 필터링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 및 우측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는 단계를 더 포함하는, 영상 필터링 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 및 하측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는 단계를 더 포함하는, 영상 필터링 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 블록 경계에 인접한 두 블록의 너비 또는 너비가 서로 상이한 경우, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나는 상기 두 블록의 너비 또는 너비에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여 결정되는, 영상 필터링 방법.
  7. 영상을 필터링하는 장치에 있어서,
    쿼드 트리 및 멀티 타입 트리 구조로 분할된 블록 경계(block boundary)를 유도하는 블록 경계 유도부;
    상기 블록 경계 중에서 디블록킹(de-blocking) 필터링이 적용되는 에지(edge)를 결정하는 에지 결정부;
    상기 에지에 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는 필터링 결정부;
    상기 에지에 디블록킹 필터링이 적용되는 경우, 상기 에지에 적용되는 디블록킹 필터의 타입을 결정하는 필터 타입 결정부; 및
    상기 디블록킹 필터의 타입에 따라 복원된 픽쳐 샘플에 디블록킹 필터링을 수행하는 필터링부를 포함하고,
    상기 블록의 너비(width) 또는 높이(height)가 미리 정의된 크기보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상기 미리 정의된 크기에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀에 기초하여, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나가 결정되는, 영상 필터링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 필터링 결정부는,
    상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 2개의 복원 샘플 및 우측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는, 영상 필터링 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 필터링 결정부는,
    상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 2개의 복원 샘플 및 하측 2개의 복원 샘플을 이용하여 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부를 결정하는, 영상 필터링 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 필터링 결정부는,
    상기 에지의 타입이 수직 에지(vertical edge)이고, 상기 블록의 너비가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 좌측 및 우측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는, 영상 필터링 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 필터링 결정부는,
    상기 에지의 타입이 수평 에지(horizontal edge)이고, 상기 블록의 높이가 4보다 작거나 같은 경우, 상기 블록 경계를 기준으로 상측 및 하측의 2 샘플 거리를 초과하는 샘플들에 대하여 인접한 복원 샘플을 이용하여 각각 패딩을 수행하는, 영상 필터링 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 블록 경계에 인접한 두 블록의 너비 또는 너비가 서로 상이한 경우, 상기 디블록킹 필터링을 적용할지 여부 및 상기 디블록킹 필터링의 타입 중 적어도 하나는, 상기 두 블록의 너비 또는 너비에 따라 결정되는 특정 개수의 픽셀을 이용하여 결정되는, 영상 필터링 장치.
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