WO2019203517A1 - 영상 코딩 시스템에서 움직임 정보 도출 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 움직임 정보 도출 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019203517A1
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이재호
남정학
박내리
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the demand for high resolution and high quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various fields.
  • the higher the resolution and the higher quality of the image data the more information or bit rate is transmitted than the existing image data. Therefore, the image data can be transmitted by using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or by using a conventional storage medium. In the case of storage, the transmission cost and the storage cost are increased.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus.
  • the method includes deriving a reference picture index for a current block from a bitstream, deriving a motion information candidate list for the current block based on neighboring blocks, and a candidate motion vector derived based on the motion information candidate list. And deriving a predicted block for the current block based on the reference picture indicated by the reference picture index, and deriving a reconstructed picture based on the predicted block.
  • an image encoding method performed by an encoding apparatus may include deriving a motion information candidate list for a current block based on neighboring blocks, deriving a candidate motion vector and a reference picture index based on the motion information candidate list, the candidate motion vector and the reference picture index. Deriving a predicted block for the current block based on the reference picture to which the pointer points; generating a residual block for the current block based on the predicted block; and information on the reference picture index and the residual block And encoding the video information including the information on the output bitstream.
  • an encoding apparatus for performing an image encoding method.
  • the encoding apparatus derives a motion information candidate list for the current block based on neighboring blocks, derives a candidate motion vector and a reference picture index based on the motion information candidate list, and wherein the candidate motion vector and the reference picture index are A predictor that derives a predicted block for the current block based on the pointed reference picture, a subtractor that generates a residual block for the current block based on the predicted block, information about the reference picture index, and the residual And an entropy encoding unit which outputs a bitstream by encoding image information including information about a block.
  • each configuration in the drawings described in the present invention are shown independently for the convenience of description of the different characteristic functions, it does not mean that each configuration is implemented by separate hardware or separate software.
  • two or more of each configuration may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and / or separated are also included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
  • the present invention relates to video / image coding.
  • the method / embodiment disclosed herein may be applied to the method disclosed in the versatile video coding (VVC) standard or the next generation video / image coding standard.
  • VVC versatile video coding
  • the video encoding apparatus 100 may include a picture splitter 105, a predictor 110, a residual processor 120, an entropy encoder 130, an adder 140, and a filter 150. ) And memory 160.
  • the residual processing unit 120 may include a subtraction unit 121, a conversion unit 122, a quantization unit 123, a reordering unit 124, an inverse quantization unit 125, and an inverse conversion unit 126.
  • the processing unit may include a coding unit (CU) prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the coding unit may be split from the largest coding unit (LCU) into coding units of deeper depths along the quad tree structure.
  • LCU largest coding unit
  • the maximum coding unit may be used as the final coding unit immediately based on coding efficiency according to the image characteristic, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths and optimized.
  • a coding unit of size may be used as the final coding unit. If a smallest coding unit (SCU) is set, the coding unit may not be split into smaller coding units than the minimum coding unit.
  • the prediction unit 110 may perform a prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples of the current block.
  • the unit of prediction performed by the prediction unit 110 may be a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the prediction mode may have, for example, 33 directional prediction modes and at least two non-directional modes.
  • the non-directional mode may include a DC prediction mode and a planner mode (Planar mode).
  • the prediction unit 110 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the reordering unit 124 rearranges the quantized transform coefficients.
  • the reordering unit 124 may reorder the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. Although the reordering unit 124 has been described in a separate configuration, the reordering unit 124 may be part of the quantization unit 123.
  • the inverse quantization unit 125 inversely quantizes the quantized values (quantized transform coefficients) in the quantization unit 123, and the inverse transformer 126 inversely transforms the inverse quantized values in the inverse quantization unit 125 to generate a residual sample.
  • the video decoding apparatus 200 may include an entropy decoding unit 210, a residual processor 220, a predictor 230, an adder 240, a filter 250, and a memory 260. It may include.
  • the residual processor 220 may include a rearrangement unit 221, an inverse quantization unit 222, and an inverse transform unit 223.
  • the video decoding apparatus 200 may restore video in response to a process in which video information is processed in the video encoding apparatus.
  • 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 motion information of the neighboring block may be used as the motion information of the current block.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block and a temporal neighboring block.
  • the left neighboring samples and the upper neighboring samples of the current block may already be decoded at the decoding time of the current block, and thus may be used in the motion estimation process in the decoding apparatus, so that the left neighboring samples And the upper peripheral samples may be included in a template of the current block. That is, the template of the current block may be a specific area including the left peripheral samples and the upper peripheral samples.
  • the decoding apparatus may derive the L1 motion information including the MVL1 indicating the L1 reference block and the reference picture index indicating the reference picture including the L1 reference block.
  • the L0 motion information for the current block may be derived based on the motion information of one of the neighboring blocks of the current block.
  • the motion information of the neighboring block having the highest priority may be used as the L0 motion information of the current block based on the priority of the available neighboring blocks of the current block.
  • the motion information of the neighboring block at a predefined position among the neighboring blocks of the current block may be used as the L0 motion information.
  • the number of candidate motion vectors performing the motion vector refinement may have a trade-off relationship between performance and complexity. In general, a large number of candidates can be used for high coding performance. However, a refinement process must be performed on each candidate motion vector, and the number of candidate pictures must be accessed in the amount of memory bandwidths. The complexity of decoding can be increased. In one embodiment of the present invention, only one reference picture may be used in the decoder to solve this problem.
  • the encoder / decoder uses p motion vectors in order of decreasing reference indexes when there are no groups having m or more candidates in the group, instead of determining n groups of priority or higher rank in the sort order.
  • p may be a preset natural number.
  • the plurality of groups may be arranged in order of decreasing reference picture index, and a group of a predetermined number of higher ranks among the plurality of sorted groups may be determined.
  • a predetermined number of motion vectors of a higher rank among the plurality of sorted groups may be determined.
  • a plurality of candidates included in the motion information candidate list may be grouped into a plurality of groups, each group may include candidates having the same reference picture index, and the candidate motion vector is a group indicated by the group index.
  • the group index may be derived based on a reference picture index for the current block and a reference picture index that the candidates of the group have in common.
  • the decoding apparatus derives the reference picture index for the current block from the bitstream (S1000).
  • the information about the reference picture index for the current block from the bitstream may be parsed, and the information about the group index for the current block from the bitstream may be parsed.
  • the reference picture index for the current block may be derived to be the same as the reference picture index that the candidates of the group indicated by the group index have in common.

Abstract

본 발명에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스를 도출하는 단계, 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하는 단계, 상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 도출된 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 움직임 정보 도출 방법 및 장치
본 발명은 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 움직임 정보 도출 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 영상 코딩 시스템에서 움직임 정보 도출 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 영상 코딩 시스템에서 움직임 벡터 리파인먼트(refinement)의 복잡도를 감소시키는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 최적의 참조 픽처 인덱스를 이용하여 움직임 벡터 라파인먼틀르 수행하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 디코딩 시 1개의 참조 픽처를 이용하여 움직임 벡터 라파인먼트를 수행하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 동일 참조 픽처를 가지는 후보를 그룹핑하고, 최적의 그룹에 대한 그룹 인덱스를 제공하여 움직임 벡터 리파인먼트의 복잡도를 감소시키는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스를 도출하는 단계, 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하는 단계, 상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 도출된 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계 및 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 주변 블록들을 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하는 단계, 상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 후보 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 도출하는 단계, 상기 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계, 상기 예측된 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 단계 및 상기 참조 픽처 인덱스에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스를 도출하는 엔트로피 디코딩부, 주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하고, 상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 도출된 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 예측부 및 상기 예측된 블록을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 복원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치가 제공된다. 상기 인코딩 장치는 주변 블록들을 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하고, 상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 후보 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 예측부, 상기 예측된 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 감산부 및 상기 참조 픽처 인덱스에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 최적의 참조 픽처 인덱스를 제공하여 디코딩 시 움직임 벡터 리파인먼트(refinement)의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 동일 참조 픽처를 가지는 후보를 그룹핑하고, 최적의 그룹에 대한 그룹 인덱스를 제공하여 디코딩 시 움직임 벡터 리파인먼트의 복잡도를 감소시키는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따르면, 디코딩 시 복잡도를 감소시켜 전반적인 코딩 효율 및 코딩 성능을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 템플릿 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 템플릿 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 바이래터럴 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 바이래터럴 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 바이래터럴 매칭을 이용한 DMVR 과정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
한편, 본 발명은 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준 또는 차세대 비디오/이미지 코딩 표준에 개시된 방법에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 하나의 픽처는 복수의 슬라이스로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서 픽처 및 슬라이스는 서로 혼용되어 사용될 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낸다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 비디오 인코딩 장치(100)는 픽처 분할부(105), 예측부(110), 레지듀얼 처리부(120), 엔트로피 인코딩부(130), 가산부(140), 필터부(150) 및 메모리(160)을 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(120)는 감산부(121), 변환부(122), 양자화부(123), 재정렬부(124), 역양자화부(125) 및 역변환부(126)를 포함할 수 있다.
픽처 분할부(105)는 입력된 픽처를 적어도 하나의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다.
일 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 발명에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU) 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 포함할 수도 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 하위(deeper) 뎁스의 코딩 유닛들로 분할(split)될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 최소 코딩 유닛(smallest coding unit, SCU)이 설정된 경우 코딩 유닛은 최소 코딩 유닛보다 더 작은 코딩 유닛으로 분할될 수 없다. 여기서 최종 코딩 유닛이라 함은 예측 유닛 또는 변환 유닛으로 파티셔닝 또는 분할되는 기반이 되는 코딩 유닛을 의미한다. 예측 유닛은 코딩 유닛으로부터 파티셔닝(partitioning)되는 유닛으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록(sub block)으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 유닛일 수 있다. 이하, 코딩 유닛은 코딩 블록(coding block, CB), 예측 유닛은 예측 블록(prediction block, PB), 변환 유닛은 변환 블록(transform block, TB) 으로 불릴 수 있다. 예측 블록 또는 예측 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 예측 샘플의 어레이(array)를 포함할 수 있다. 또한, 변환 블록 또는 변환 유닛은 픽처 내에서 블록 형태의 특정 영역을 의미할 수 있고, 변환 계수 또는 레지듀얼 샘플의 어레이를 포함할 수 있다.
예측부(110)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(110)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(110)는 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다. 일 예로, 예측부(110)는 CU 단위로 인트라 예측 또는 인터 예측이 적용되는지를 결정할 수 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(110)는 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 현재 블록 외부의 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 예측부(110)는 (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 인트라 예측에서 예측 모드는 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드와 적어도 2개 이상의 비방향성 모드를 가질 수 있다. 비방향성 모드는 DC 예측 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 예측부(110)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(110)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 샘플을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(110)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드, 및 MVP(motion vector prediction) 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 예측부(110)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차(레지듀얼)가 전송되지 않는다. MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(Motion Vector Predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터를 유도할 수 있다.
인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처(reference picture)에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 움직임 정보(motion information)는 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보 등의 정보는 (엔트로피) 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트(reference picture list) 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수도 있다. 참조 픽처 리스트(Picture Order Count)에 포함되는 참조 픽처들은 현재 픽처와 해당 참조 픽처 간의 POC(Picture order count) 차이 기반으로 정렬될 수 있다. POC는 픽처의 디스플레이 순서에 대응하며, 코딩 순서와 구분될 수 있다.
감산부(121)는 원본 샘플과 예측 샘플 간의 차이인 레지듀얼 샘플을 생성한다. 스킵 모드가 적용되는 경우에는, 상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플을 생성하지 않을 수 있다.
변환부(122)는 변환 블록 단위로 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수(transform coefficient)를 생성한다. 변환부(122)는 해당 변환 블록의 사이즈와, 해당 변환 블록과 공간적으로 겹치는 코딩 블록 또는 예측 블록에 적용된 예측 모드에 따라서 변환을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 블록과 겹치는 상기 코딩 블록 또는 상기 예측 블록에 인트라 예측이 적용되었고, 상기 변환 블록이 4×4의 레지듀얼 어레이(array)라면, 레지듀얼 샘플은 DST(Discrete Sine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환되고, 그 외의 경우라면 레지듀얼 샘플은 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환 커널을 이용하여 변환할 수 있다.
양자화부(123)는 변환 계수들을 양자화하여, 양자화된 변환 계수를 생성할 수 있다.
재정렬부(124)는 양자화된 변환 계수를 재정렬한다. 재정렬부(124)는 계수들 스캐닝(scanning) 방법을 통해 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있다. 여기서 재정렬부(124)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(124)는 양자화부(123)의 일부일 수 있다.
엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수들에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩은 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 인코딩 방법을 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(130)는 양자화된 변환 계수 외 비디오 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소(syntax element)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 엔트로피 인코딩된 정보들은 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다.
역양자화부(125)는 양자화부(123)에서 양자화된 값(양자화된 변환 계수)들을 역양자화하고, 역변환부(126)는 역양자화부(125)에서 역양자화된 값들을 역변환하여 레지듀얼 샘플을 생성한다.
가산부(140)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 합쳐서 픽처를 복원한다. 레지듀얼 샘플과 예측 샘플은 블록 단위로 더해져서 복원 블록이 생성될 수 있다. 여기서 가산부(140)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(140)는 예측부(110)의 일부일 수 있다. 한편, 가산부(140)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
복원된 픽처(reconstructed picture)에 대하여 필터부(150)는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset)을 적용할 수 있다. 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋을 통해, 복원 픽처 내 블록 경계의 아티팩트나 양자화 과정에서의 왜곡이 보정될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링의 과정이 완료된 후 적용될 수 있다. 필터부(150)는 ALF(Adaptive Loop Filter)를 복원된 픽처에 적용할 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터 및/또는 샘플 적응적 오프셋이 적용된 후의 복원된 픽처에 대하여 적용될 수 있다.
메모리(160)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 인코딩/디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(150)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 상기 저장된 복원 픽처는 다른 픽처의 (인터) 예측을 위한 참조 픽처로 활용될 수 있다. 예컨대, 메모리(160)는 인터 예측에 사용되는 (참조) 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트(reference picture set) 혹은 참조 픽처 리스트(reference picture list)에 의해 지정될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 비디오 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 비디오 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 레지듀얼 처리부(220), 예측부(230), 가산부(240), 필터부(250) 및 메모리(260)을 포함할 수 있다. 여기서 레지듀얼 처리부(220)는 재정렬부(221), 역양자화부(222), 역변환부(223)을 포함할 수 있다.
비디오 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 비디오 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 비디오를 복원할 수 있다.
예컨대, 비디오 디코딩 장치(200)는 비디오 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 비디오 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 비디오 디코딩의 처리 유닛 블록은 일 예로 코딩 유닛일 수 있고, 다른 예로 코딩 유닛, 예측 유닛 또는 변환 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다.
예측 유닛 및 변환 유닛이 경우에 따라 더 사용될 수 있으며, 이 경우 예측 블록은 코딩 유닛으로부터 도출 또는 파티셔닝되는 블록으로서, 샘플 예측의 유닛일 수 있다. 이 때, 예측 유닛은 서브 블록으로 나뉠 수도 있다. 변환 유닛은 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조를 따라서 분할 될 수 있으며, 변환 계수를 유도하는 유닛 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호를 유도하는 유닛일 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 비디오 복원 또는 픽처 복원에 필요한 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 비디오 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다.
엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(230)로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수는 재정렬부(221)로 입력될 수 있다.
재정렬부(221)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 재정렬부(221)는 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 대응하여 재정렬을 수행할 수 있다. 여기서 재정렬부(221)는 별도의 구성으로 설명하였으나, 재정렬부(221)는 역양자화부(222)의 일부일 수 있다.
역양자화부(222)는 양자화되어 있는 변환 계수들을 (역)양자화 파라미터를 기반으로 역양자화하여 변환 계수를 출력할 수 있다. 이 때, 양자화 파라미터를 유도하기 위한 정보는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다.
역변환부(223)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 샘플들을 유도할 수 있다.
예측부(230)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(230)에서 수행되는 예측의 단위는 코딩 블록일 수도 있고, 변환 블록일 수도 있고, 예측 블록일 수도 있다.
예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 인트라 예측을 적용할 것인지 인터 예측을 적용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때, 인트라 예측과 인터 예측 중 어느 것을 적용할 것인지를 결정하는 단위와 예측 샘플을 생성하는 단위는 상이할 수 있다. 아울러, 인터 예측과 인트라 예측에 있어서 예측 샘플을 생성하는 단위 또한 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측과 인트라 예측 중 어느 것을 적용할 것인지는 CU 단위로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어, 인터 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 예측 샘플을 생성할 수 있고, 인트라 예측에 있어서 PU 단위로 예측 모드를 결정하고 TU 단위로 예측 샘플을 생성할 수도 있다.
인트라 예측의 경우에, 예측부(230)는 현재 픽처 내의 주변 참조 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 현재 블록의 주변 참조 샘플을 기반으로 방향성 모드 또는 비방향성 모드를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이 때, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용할 예측 모드가 결정될 수도 있다.
인터 예측의 경우에, 예측부(230)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 참조 픽처 상에서 특정되는 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 예측부(230)는 스킵(skip) 모드, 머지(merge) 모드 및 MVP 모드 중 어느 하나를 적용하여 현재 블록에 대한 예측 샘플을 유도할 수 있다. 이때, 비디오 인코딩 장치에서 제공된 현재 블록의 인터 예측에 필요한 움직임 정보, 예컨대 움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스 등에 관한 정보는 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 획득 또는 유도될 수 있다
스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 주변 블록의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
예측부(230)는 가용한 주변 블록의 움직임 정보로 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 인덱스가 머지 후보 리스트 상에서 지시하는 정보를 현재 블록의 움직임 벡터로 사용할 수 있다. 머지 인덱스는 인코딩 장치로부터 시그널링될 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터와 참조 픽처를 포함할 수 있다. 스킵 모드와 머지 모드에서 시간적 주변 블록의 움직임 정보가 이용되는 경우에, 참조 픽처 리스트 상의 최상위 픽처가 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 예측 샘플과 원본 샘플 사이의 차이(레지듀얼)이 전송되지 않는다.
MVP 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하여 현재 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 이 때, 주변 블록은 공간적 주변 블록과 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다.
일 예로, 머지 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 머지 후보 리스트가 생성될 수 있다. 머지 모드에서는 머지 후보 리스트에서 선택된 후보 블록의 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 사용된다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 후보 블록들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 갖는 후보 블록을 지시하는 머지 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 머지 인덱스를 이용하여, 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
다른 예로, MVP(Motion Vector Prediction) 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록인 Col 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터를 지시하는 예측 움직임 벡터 인덱스를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 움직임 벡터 인덱스를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 후보 중에서, 현재 블록의 예측 움직임 벡터를 선택할 수 있다. 인코딩 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 예측부(230)는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 예측부는 또한 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 더하여 현재 블록 혹은 현재 픽처를 복원할 수 있다. 가산부(240)는 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 블록 단위로 더하여 현재 픽처를 복원할 수도 있다. 스킵 모드가 적용된 경우에는 레지듀얼이 전송되지 않으므로, 예측 샘플이 복원 샘플이 될 수 있다. 여기서는 가산부(240)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 가산부(240)는 예측부(230)의 일부일 수도 있다. 한편, 가산부(240)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 불릴 수도 있다.
필터부(250)는 복원된 픽처에 디블록킹 필터링 샘플 적응적 오프셋, 및/또는 ALF 등을 적용할 수 있다. 이 때, 샘플 적응적 오프셋은 샘플 단위로 적용될 수 있으며, 디블록킹 필터링 이후 적용될 수도 있다. ALF는 디블록킹 필터링 및/또는 샘플 적응적 오프셋 이후 적용될 수도 있다.
메모리(260)는 복원 픽처(디코딩된 픽처) 또는 디코딩에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 복원 픽처는 상기 필터부(250)에 의하여 필터링 절차가 완료된 복원 픽처일 수 있다. 예컨대, 메모리(260)는 인터 예측에 사용되는 픽처들을 저장할 수 있다. 이 때, 인터 예측에 사용되는 픽처들은 참조 픽처 세트 혹은 참조 픽처 리스트에 의해 지정될 수도 있다. 복원된 픽처는 다른 픽처에 대한 참조 픽처로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(260)는 복원된 픽처를 출력 순서에 따라서 출력할 수도 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 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. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 발명의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
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.
도 1 및 도 2에서 설명한 예측부의 인터 예측에 대하여 더욱 설명하면 다음과 같다.
인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(e.g. 샘플값들, 또는 움직임 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다.
현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 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 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 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, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다.
여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 상기 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L0은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L0 내에서 상기 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트1 내에서 상기 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
도 4는 템플릿 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예는 DMR(Decoder-side Motion Refinement) 방법을 제공할 수 있다. DMR 방법은 인코더에서의 전송 정보 없이 디코더에서 움직임 벡터(Motion Vector, MV)를 개선하는 방법을 의미할 수 있다. 여기서 DMR은 DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)라고 지칭될 수도 있으나, 인코더에서의 전송 정보 없이 디코더에서 움직임 벡터를 개선하는 점에서 FRUC(Frame Rate Up Conversion)을 포함하는 개념일 수도 있다. 또한, FRUC는 DMVD(Decoder-side Motion Vector Derivation)를 지칭할 수 있으나, DMVD는 FRUC, PMMVD(Pattern Matched MV Derivation) 및 DMVR 등을 포함하는 개념일 수도 있다. DMVR 및 FRUC에 대한 추가적인 설명은 도 8과 함께 후술하겠다. DMR 방법은 다음과 같은 과정을 통해 수행될 수 있다.
우선, 후보 움직임 정보 리스트를 구성할 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 인덱스를 포함할 수 있다. 여기서 후보 움직임 정보 리스트의 후보 움직임 정보는 후보 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 후보 움직임 벡터는 움직임 벡터 리파인(refinement)의 초기 움직임 벡터로 이용될 수 있다.
이후, 움직임 벡터 리파인을 수행할 수 있다. 여기서, 움직임 벡터 리파인은 디코더의 정보를 이용하여 움직임 벡터를 도출 및 개선하는 절차를 의미할 수 있으며, 이용하는 정보에 따라 템플릿(template) 매칭 또는 바이래터럴(bilateral) 매칭으로 구분될 수 있다. 템플릿 매칭은 템플릿 정합으로 지칭될 수 있고, 바이래터럴 매칭은 양방향 매칭 또는 양방향 정합으로 지칭될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 템플릿 매칭을 이용하는 경우, 현재 블록의 주변 음영으로 표시한 영역은 템플릿으로 정의될 수 있으며, 템플릿과 가장 유사한 영역을 참조 픽처에서 탐색할 수 있고, 탐색을 통해 움직임 벡터가 결정될 수 있다.
도 4에서 mv(L0)는 L0 방향으로의 또는 L0 방향의 참조 픽처에 대한 움직임 벡터를 의미할 수 있고, mv(L1)은 L1 방향으로의 또는 L1 방향의 참조 픽처에 대한 움직임 벡터를 의미할 수 있다. 템플릿 매칭을 이용하는 경우에 대한 보다 상세한 설명은 도 5와 함께 설명하겠다.
도 5는 템플릿 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
템플릿 매칭은 현재 블록의 주변 샘플들의 샘플값들을 기반으로 움직임 정보를 도출하는 방법을 나타낼 수 있다. 상기 현재 블록의 상기 주변 샘플들은 상기 현재 블록에서 참조될 수 있는(causal) 좌측 주변 샘플들 및 상측 주변 샘플들을 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 상기 현재 블록의 임의의 주변 영역(즉, 탐색 영역)이 상기 현재 블록의 템플릿(template)으로 설정될 수 있고, 참조 픽처 상에서 상기 현재 블록의 상기 템플릿과 동일한 형태의 템플릿을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보 탐색이 수행될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 상기 좌측 주변 샘플들 및 상기 상측 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 디코딩 시점에 이미 디코딩되어 있을 수 있고, 따라서 디코딩 장치에서의 움직임 추정 과정에 사용될 수 있으므로 상기 좌측 주변 샘플들 및 상기 상측 주변 샘플들은 상기 현재 블록의 템플릿에 포함될 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 템플릿은 상기 좌측 주변 샘플들 및 상기 상측 주변 샘플들을 포함하는 특정 영역일 수 있다.
구체적으로, 예를 들어 상기 참조 픽처 내 블록들의 템플릿들 중 상기 현재 블록의 템플릿과의 차이가 최소인 템플릿(즉, 상기 현재 블록의 템플릿과 가장 유사한 템플릿)이 도출될 수 있고, 상기 도출된 템플릿의 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터는 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 차이는 코스트(cost)라고 불릴 수 있다. 상기 코스트는 상기 현재 블록의 템플릿과 상기 참조 픽처 내 블록의 대응하는 샘플들간 차이의 절대값의 합(Sum of Absolute Differences, SAD)으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 상기 움직임 벡터(Motion Vector, MV)를 도출하기 위한 비용함수는 다음과 같은 수학식으로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 코스트는 다음과 같은 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019004509-appb-M000001
수학식 1에서 i, j는 블록 내 샘플의 위치 (i, j)를 나타내고, Costdistortion은 상기 코스트, Tempref는 상기 참조 픽처 내 참조 블록의 템플릿의 샘플값, Tempcur는 상기 현재 블록의 템플릿의 샘플값을 나타낸다. 상기 참조 블록의 템플릿 및 상기 현재 블록의 템플릿 사이의 대응하는 샘플들 간의 차이를 누적할 수 있고, 상기 차이의 누적은 상기 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출하기 위한 비용함수로 사용될 수 있다.
도 6은 바이래터럴 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 바이래터럴 매칭을 이용하는 경우, 현재 블록에 대한 한쪽 방향의 움직임 벡터가 결정될 수 있고, 그에 대칭되는 움직임 벡터를 생성할 수 있다. 이후, 두 움직임 벡터에 따른 두 예측 블록의 차이 값이 최소가 되도록 움직임 벡터가 결정될 수 있다.
도 6에서 mv(xL0, yL0)는 L0 방향으로의 또는 L0 방향의 참조 픽처에 대한 움직임 벡터를 의미할 수 있으며, mv(-xL0, -yL0)은 mv(xL0, yL0)과 대칭되는 움직임 벡터를 의미할 수 있고, L1 방향으로의 또는 L1 방향의 참조 픽처에 대한 움직임 벡터를 의미할 수 있다. 바이래터럴 매칭을 이용하는 경우에 대한 보다 상세한 설명은 도 7과 함께 설명하겠다.
도 7은 바이래터럴 매칭을 통하여 현재 블록의 움직임 정보를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
바이래터럴 매칭은 현재 블록에 쌍예측이 수행되는 경우에 적용될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 단예측 움직임 정보(L0 움직임 정보 또는 L1 움직임 정보)가 존재하는 경우, 상기 단예측 움직임 정보가 가리키는 참조 블록이 도출될 수 있고, 상기 단예측 움직임 정보와 다른 방향에 대한 참조 픽처 내에서 거울 대칭(mirror symmetric)한 성질을 만족하는 대응 블록, 즉, 참조 블록에 대하여 거울에 비친 형태와 같이 대칭하는 대응 블록이 선택될 수 있고, 상기 대응 블록을 가리키는 상기 단예측 움직임 정보에 대칭하는 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록의 단예측 움직임 정보와 다른 리스트에 대한 참조 픽처 내 상기 단예측 움직임 정보가 가리키는 참조 블록과 차이가 가장 작은 블록이 상기 대응 블록으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 L0 움직임 정보가 존재할 수 있고, 상기 L0 움직임 정보를 기반으로 L0 참조 블록이 도출될 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 L1에 대한 참조 픽처의 참조 블록들 중 상기 L0 움직임 정보의 움직임 벡터 L0(Motion Vector L0, MVL0)가 가리키는 상기 L0 참조 블록과의 차이가 최소인 참조 블록을 상기 현재 블록의 L1 참조 블록으로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 차이는 코스트(cost)라고 불릴 수 있다. 상기 코스트는 상기 L0 참조 블록과 상기 L1 참조 블록의 대응하는 샘플들간 차이의 절대값의 합(Sum of Absolute Differences, SAD)으로 도출될 수 있다. 디코딩 장치는 상기 L1 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 움직임 벡터 L1(Motion Vector L1, MVL1)으로 도출할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 L1 참조 블록을 가리키는 MVL1 및 상기 L1 참조 블록이 포함된 참조 픽처를 나타내는 참조 픽처 인덱스를 포함한 L1 움직임 정보를 도출할 수 있다. 한편, 이 경우, 상기 현재 블록에 대한 L0 움직임 정보는 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 하나의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어 상기 현재 블록의 가용한 주변 블록들의 위치에 따른 우선순위를 기반으로 가장 우선순위가 높은 주변 블록의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 상기 L0 움직임 정보로 사용될 수 있다. 또는 상기 현재 블록의 주변 블록들 중에서 미리 정의된 위치에 있는 주변 블록의 움직임 정보가 상기 L0 움직임 정보로 사용될 수 있다.
또는, 다른 예로, 상기 현재 블록에 대한 L1 움직임 정보가 존재할 수 있고, 상기 L1 움직임 정보를 기반으로 L1 참조 블록이 도출될 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 L0 에 대한 참조 픽처의 참조 블록들 중 상기 L1 움직임 정보의 움직임 벡터 L1(Motion Vector L1, MVL1)가 가리키는 상기 L1 참조 블록과의 차이가 최소인 참조 블록을 상기 현재 블록의 L0 참조 블록으로 도출할 수 있다. 여기서, 상기 차이는 코스트(cost)라고 불릴 수 있다. 상기 코스트는 상기 L1 참조 블록과 상기 L0 참조 블록의 대응하는 샘플들간 차이의 절대값의 합으로 도출될 수 있다. 상기 코스트는 다음의 수학식을 기반으로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2019004509-appb-M000002
수학식 2에서 i, j는 블록 내 샘플의 위치 (i, j)를 나타내고, Costdistortion은 상기 코스트, BlockL0는 상기 L0 방향의 참조 블록의 샘플값, BlockL1는 상기 L1 방향의 참조 블록의 샘플값을 나타낸다. 상기 L0 방향의 참조 블록 및 상기 L1 방향의 참조 블록 사이의 대응하는 샘플들 간의 차이를 누적할 수 있고, 상기 차이의 누적은 상기 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출하기 위한 비용함수로 사용될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 L0 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 MVL0로 도출할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 L0 참조 블록을 가리키는 MVL0 및 상기 L0 참조 블록이 포함된 참조 픽처를 나타내는 참조 픽처 인덱스를 포함한 L0 움직임 정보를 도출할 수 있다. 한편, 이 경우, 상기 현재 블록에 대한 L1 움직임 정보는 상기 현재 블록의 주변 블록들 중 하나의 움직임 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어 상기 현재 블록의 가용한 주변 블록들의 위치에 따른 우선순위를 기반으로 가장 우선순위가 높은 주변 블록의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 상기 L1 움직임 정보로 사용될 수 있다. 또는 상기 현재 블록의 주변 블록들 중에서 미리 정의된 위치에 있는 주변 블록의 움직임 정보가 상기 L1 움직임 정보로 사용될 수 있다.
한편, 상기 L0 움직임 정보는 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처 리스트 L0(List 0, L0)에 포함된 L0 참조 픽처를 가리키는 L0 참조 픽처 인덱스 및 움직임 벡터 L0(Motion Vector L0, MVL0)를 포함할 수 있고, 상기 L1 움직임 정보는 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처 리스트 L1(List 1, L1)에 포함된 L1 참조 픽처를 가리키는 L1 참조 픽처 인덱스 및 MVL1를 포함할 수 있다. 또한, 현재 블록에 대한 예측을 수행함에 있어, L0 움직임 정보를 기반으로 인터 예측을 수행하는 경우 LO 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 정보를 기반으로 인터 예측을 수행하는 경우 L1 예측이라고 불릴 수 있으며, 상기 L0 움직임 정보 및 L1 움직임 정보를 기반으로 인터 예측을 수행하는 경우 쌍예측(bi-prediction)이라고 불릴 수 있다.
도 8은 바이래터럴 매칭을 이용한 DMVR 과정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 바이래터럴 매칭 방법을 이용한 DMVR 과정을 수행하는 일 예를 나타낸다. 도 8을 참조하면 인코딩 장치/디코딩 장치는 움직임 정보에 포함된 L0 움직임 정보가 가리키는 L0 참조 블록과 L1 움직임 정보가 가리키는 L1 참조 블록을 도출할 수 있고, 상기 L0 참조 블록의 주변 영역에 포함된 L0 참조 블록들과 상기 L1 참조 블록의 주변 영역에 포함된 L1 참조 블록들 중 가장 작은 SAD 를 갖는 리파인 L0 참조 블록 및 리파인 L1 참조 블록을 도출할 수 있다. 상기 리파인 L0 참조 블록을 가리키는 리파인 L0 움직임 정보 및 상기 리파인 L1 참조 블록을 가리키는 리파인 L1 움직임 정보는 리파인 움직임 정보로 도출될 수 있다. 즉, 상기 리파인 움직임 정보는 상기 리파인 L0 움직임 정보 및 상기 리파인 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. 상기 DMVR은 현재 블록의 움직임 정보 또는 현재 블록의 머지 후보 또는 MVP 후보에 대해서 적용될 수 있다. 상기 현재 블록의 머지 후보 또는 MVP 후보에 DMVR이 적용되는 경우, 상기 리파인 움직임 정보를 포함하는 리파인 머지 후보 또는 리파인 MVP 후보가 도출될 수 있고, 상기 도출된 리파인 머지 후보 또는 상기 리파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트(즉, 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트)에 추가될 수 있다.
또한, 상기 템플릿 매칭 방법을 이용한 DMVR 과정은 후술하는 바와 같다.
예를 들어, 인코딩 장치/디코딩 장치는 움직임 정보가 가리키는 참조 블록의 임의의 주변 영역에 포함된 참조 블록들의 템플릿들 중 상기 현재 블록의 템플릿과의 코스트가 가장 작은 템플릿을 도출할 수 있다. 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 도출된 템플릿의 참조 블록을 가리키는 움직임 정보를 리파인 움직임 정보로 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치/디코딩 장치는 상기 도출된 템플릿의 참조 블록을 가리키는 움직임 정보를 상기 리파인 움직임 정보로 도출할 수 있다. 상기 DMVR은 현재 블록의 움직임 정보 또는 현재 블록의 머지 후보 또는 MVP 후보에 대해서 적용될 수 있다. 상기 현재 블록의 머지 후보 또는 MVP 후보에 DMVR 이 적용되는 경우, 상기 리파인 움직임 정보를 포함하는 리파인 머지 후보 또는 리파인 MVP 후보가 도출될 수 있고, 상기 도출된 리파인 머지 후보 또는 상기 리파인 MVP 후보는 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보 리스트(즉, 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트)에 추가될 수 있다.
FRUC(Frame Rate Up Conversion) 과정은 움직임 정보가 인코더 및 디코더에서 동일한 방법으로 추정됨으로써 인코더 및 디코더의 인코딩/디코딩 결과가 동일하여 디코더에서의 낮은 복잡도를 유지할 수 있다. 다시 말해, FRUC 과정에서는 움직임 정보를 전송할 필요가 없을 수 있으며, 적용 여부에 관한 플래그 및/또는 움직임 추정 방식에 관한 플래그만이 전송될 수 있다.
인코더에서는 템플릿 매칭 및 바이래터럴 매칭을 통한 움직임 추정 방식을 모두 계산하여 둘 중 효율이 보다 좋은 방식을 선택할 수 있고, 이를 기반으로 적용 여부에 관한 플래그 및/또는 움직임 추정 방식에 관한 플래그를 전송할 수 있다.
디코더에서는 적용 여부에 관한 플래그를 파싱할 수 있고, 적용되는 경우, 움직임 추정 방식에 관한 플래그를 파싱하여 선택된 움직임 추정 방식을 기반으로 움직임 정보를 계산할 수 있고, 이를 기반으로 움직임 보상에 반영하고 저장할 수 있다.
움직임 벡터 리파인을 수행하는 후보 움직임 벡터의 개수는 성능 및 복잡도 사이에서 트레이드 오프(trade-off)의 관계를 가질 수 있다. 일반적으로 높은 부호화 성능 향상을 위하여 많은 수의 후보가 사용될 수 있으나, 후보 움직임 벡터 각각에 대하여 리파인 과정을 수행하여야 고, 후보의 참조 픽처의 개수만큼 메모리 대역폭(memory bandwidth) 액세스하여야 하는 점에서 부호화/복호화의 복잡도가 높아질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이를 해결하기 위해 디코더에서 참조 픽처를 1개만 이용할 수 있다.
다시 말해, 인코더는 DMVR 또는 FRUC의 복잡도를 줄이기 위해 최적의 참조 인덱스를 전송하고, 디코더는 참조 인덱스가 지시하는 1개의 참조 픽처만을 사용할 수 있다. 여기서 참조 인덱스는 참조 픽처 인덱스를 지칭할 수 있다.
구체적으로, 인코더는 후보 움직임 정보 리스트를 구성할 수 있고, 움직임 벡터 리파인을 수행한 후, 최적의 움직임 벡터의 참조 픽처 인덱스를 디코더로 전송할 수 있다. 디코더는 후보 움직임 정보 리스트를 구성할 수 있으나, 인코더로부터 전송받은 참조 픽처 인덱스에 따른 움직임 정보만을 후보로 고려할 수 있고, 이를 기반으로 움직임 리파인을 수행한 후, 최적의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 즉, 인코더는 최적의 참조 픽처 인덱스를 인코딩할 수 있고, 디코더는 최적의 참조 픽처 인덱스를 디코딩 또는 파싱할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 DMVR 또는 FRUC의 복잡도를 줄이기 위해 동일 참조 픽처 인덱스를 가지는 후보를 하나의 그룹으로 결정할 수 있고, 상기 그룹의 인덱스를 부호화/복호화할 수도 있다.
구체적으로, 인코더는 후보 움직임 정보 리스트를 구성할 수 있고, 후보 움직임 정보 리스트 내에 동일한 참조 인덱스를 가지는 후보를 하나의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 여기서 참조 인덱스는 참조 픽처 인덱스를 지칭할 수 있으며, 참조 인덱스에 따라 복수의 그룹이 생성될 수 있다. 인코더는 그룹 내의 후보의 개수가 많은 순으로 그룹을 정렬할 수 있고, 정렬 순서 상에서 우선 순위 또는 상위 순위의 n개의 그룹을 결정할 수 있다. 인코더는 결정한 n개의 그룹에 포함되는 후보 움직임 벡터에 대하여 움직임 벡터 리파인먼트(motion vector refinement)를 수행할 수 있으며, 이를 기반으로 최적의 움직임 벡터가 포함된 그룹을 결정할 수 있고, 결정한 그룹의 그룹 인덱스(group index)를 디코더로 전송할 수 있다. 여기서 n은 미리 설정된 자연수일 수 있으며, 그룹 인덱스는 n개의 그룹 중 최적의 움직임 벡터가 포함된 그룹에 대한 인덱스를 의미할 수 있다.
디코더는 후보 움직임 정보 리스트를 구성할 수 있고, 후보 움직임 정보 리스트 내에 동일한 참조 인덱스를 가지는 후보를 하나의 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 여기서 참조 인덱스는 참조 픽처 인덱스를 지칭할 수 있으며, 참조 인덱스에 따라 복수의 그룹이 생성될 수 있다. 디코더는 그룹 내의 후보의 개수가 많은 순으로 그룹을 정렬할 수 있고, 정렬 순서 상에서 우선 순위 또는 상위 순위의 n개의 그룹을 결정할 수 있다. 디코더는 결정한 n개의 그룹 중 그룹 인덱스를 기반으로 하나의 그룹을 결정할 수 있으며, 결정한 그룹에 포함되는 후보 움직임 벡터에 대하여 움직임 벡터 라파인먼트를 수행할 수 있고, 이를 기반으로 최적의 움직임 벡터를 결정할 수 있다. 여기서 n은 미리 설정된 자연수일 수 있으며, 인코더의 동작 상의 n과 동일할 수 있다. 그룹 인덱스는 n개의 그룹 중 최적의 움직임 벡터가 포함된 그룹에 대한 인덱스를 의미할 수 있으며, 인코더로부터 전송받을 수 있다.
즉, 인코더는 최적의 그룹 인덱스를 인코딩할 수 있고, 디코더는 최적의 그룹 인덱스를 디코딩 또는 파싱할 수 있다. 여기서, 최적의 그룹 인덱스는 최적의 후보 움직임 벡터가 포함된 그룹의 그룹 인덱스를 의미할 수 있다.
인코더/디코더는 그룹핑 시 그룹을 구성하는 후보의 개수가 1개인 경우, 그룹을 정렬(sorting)하기 전에 제외시킬 수 있다. 또한, 모든 그룹의 후보의 개수가 1개인 경우, 참조 인덱스가 작은 순서대로 n개의 그룹을 고려할 수 있다. 다시 말해, 참조 픽처 인덱스가 작은 순서대로 n개의 그룹을 결정할 수 있다.
또한, 인코더/디코더는 그룹핑 시 그룹을 구성하는 후보의 개수가 동일한 그룹이 존재하는 경우, 참조 인덱스가 작은 순서대로 n개의 그룹을 고려할 수 있다. 다시 말해, 후보의 개수가 동일한 그룹들은 참조 픽처 인덱스가 작은 순서대로 정렬할 수 있으며, 그후 n개의 그룹을 결정할 수 있다.
또한, 인코더/디코더는 n이 1인 경우, 그룹 인덱스의 인코딩/디코딩 없이 움직임 벡터 라파인먼트를 수행할 수도 있다.
또한, 인코더/디코더는 정렬 순서 상에서 우선 순위 또는 상위 순위의 n개의 그룹을 결정하는 과정 대신에 그룹 내의 후보의 개수가 m개 이상인 그룹이 존재하는 경우, 상기 그룹만을 고려할 수 있다. 다시 말해, 그룹 내의 후보의 개수가 m개 이상인 그룹이 존재하는 경우, m개 이상인 그룹만으로 결정할 수 있다. 여기서 m은 미리 설정된 자연수일 수 있다.
또한, 인코더/디코더는 정렬 순서 상에서 우선 순위 또는 상위 순위의 n개의 그룹을 결정하는 과정 대신에 그룹 내의 후보의 개수가 m개 이상인 그룹이 존재하지 않는 경우, 참조 인덱스가 작은 순서대로 p개의 움직임 벡터가 고려될 수 있다. 여기서, p는 미리 설정된 자연수일 수 있다. 다시 말해, 복수의 그룹은 참조 픽처 인덱스가 작은 순서대로 정렬될 수 있고, 정렬된 복수의 그룹 중 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹이 결정될 수 있다. 또는 정렬된 복수의 그룹 중 미리 설정된 개수의 상위 순위의 움직임 벡터가 결정될 수도 있다.
도 9는 본 발명에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 9에서 개시된 방법은 도 1에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 S900 내지 S920은 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S930은 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 있다. 또한, S940은 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 주변 블록들을 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출한다(S900). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보를 포함하는 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 주변 블록의 움직임 정보를 조합하여 도출된 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보를 포함한 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 주변 블록들은 공간적 주변 블록 및 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다. 상기 주변 블록들은 상기 현재 블록의 인코딩/디코딩 시점에 가용한(available) 블록들일 수 있다. 예를 들어, 상기 공간적 주변 블록은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌상측 코너 주변 블록, 좌하측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록을 포함할 수 있다. 또한, 상기 시간적 주변 블록은 상기 현재 블록의 좌상단 위치, 우하단 위치, 센터 우상단 위치 및/또는 센터 좌하단 위치에 대응하는 참조 픽처 내 위치를 포함하는 동일 위치 블록을 포함할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록의 가용한 블록은 상기 현재 블록에 대한 처리 순서에 따라 변경될 수도 있다.
인코딩 장치는 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 후보 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 도출한다(S910). 인코딩 장치는 후보 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 현재 블록의 예측된 블록을 도출한다(S920).
예를 들어, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 및 상기 후보 움직임 벡터를 이용한 템플릿(template) 매칭 또는 바이래터럴(bilateral) 매칭을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 리파인된(refined) 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 리파인된 움직임 벡터를 기반으로 상기 예측된 블록을 도출할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4 내지 도 7과 함께 상술하였다.
예를 들어, 움직임 정보 후보 리스트에 포함되는 복수의 후보들을 복수의 그룹으로 그룹핑할 수 있고, 각 그룹은 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 후보들을 포함할 수 있고, 상기 후보 움직임 벡터는 그룹 인덱스가 가리키는 그룹의 후보로부터 도출될 수 있고, 상기 그룹 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스 및 그룹의 후보들이 공통적으로 갖는 참조 픽처 인덱스를 기반으로 도출될 수 있다.
여기서 상기 복수의 그룹은 각 그룹 내의 후보의 개수가 많은 순으로 정렬되고, 상기 그룹 인덱스는 상기 정렬된 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹 중 하나의 그룹을 가리킬 수 있다. 또는, 상기 복수의 그룹 중 후보의 개수가 1개인 그룹은 상기 정렬된 복수의 그룹에서 제외될 수 있다. 또는, 상기 복수의 그룹 중 후보의 개수가 동일한 그룹들은 상기 동일한 그룹들의 후보가 가지는 참조 픽처 인덱스가 작은 순으로 졍렬될 수도 있다. 또는, 상기 미리 설정된 개수가 1개인 경우, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 그룹 인덱스에 관한 정보가 파싱되지 않을 수도 있다. 또는, 상기 그룹 인덱스는 상기 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수 이상의 후보를 가지는 그룹 중 하나의 그룹을 가리킬 수 있다. 다만, 상기 복수의 그룹 중 상기 미리 설정된 개수 이상의 후보를 가지는 그룹이 존재하지 않는 경우, 상기 복수의 그룹은 각 그룹의 후보가 가지는 참조 픽처 인덱스가 작은 순으로 정렬되고, 상기 그룹 인덱스는 상기 정렬된 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹 중 하나의 그룹을 가리킬 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 8과 함께 상술하였다.
인코딩 장치는 예측된 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성한다(S930). 인코딩 장치는 원본 샘플과 생성된 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼(residual) 샘플을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 참조 픽처 인덱스에 대한 정보 및 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력한다(S940). 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 더하여 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 여기서 참조 픽처 인덱스에 대한 정보 및 레지듀얼 블록에 대한 정보는 별도로 인코딩되어 비트스트림으로 출력될 수도 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 10에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 S1000은 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, S1010 및 S1020은 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, S1030은 디코딩 장치의 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스를 도출한다(S1000). 여기서, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스에 관한 정보가 파싱될 수 있고, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 그룹 인덱스에 관한 정보가 파싱될 수도 있다. 상기 현재 블록에 대한 상기 참조 픽처 인덱스는 상기 그룹 인덱스가 가리키는 그룹의 후보들이 공통적으로 갖는 참조 픽처 인덱스와 같게 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 주변 블록들을 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출한다(S1010). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록의 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보를 포함하는 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 주변 블록의 움직임 정보를 조합하여 도출된 움직임 정보를 상기 현재 블록의 움직임 정보 후보로 도출할 수 있고, 상기 움직임 정보 후보를 포함한 상기 움직임 정보 후보 리스트를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 주변 블록들은 공간적 주변 블록 및 시간적 주변 블록을 포함할 수 있다. 상기 주변 블록들은 상기 현재 블록의 인코딩/디코딩 시점에 가용한(available) 블록들일 수 있다. 예를 들어, 상기 공간적 주변 블록은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌상측 코너 주변 블록, 좌하측 코너 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록을 포함할 수 있다. 또한, 상기 시간적 주변 블록은 상기 현재 블록의 좌상단 위치, 우하단 위치, 센터 우상단 위치 및/또는 센터 좌하단 위치에 대응하는 참조 픽처 내 위치를 포함하는 동일 위치 블록을 포함할 수 있다. 한편, 상기 현재 블록의 가용한 블록은 상기 현재 블록에 대한 처리 순서에 따라 변경될 수도 있다.
디코딩 장치는 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 도출된 후보 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출한다(S1020).
예를 들어, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 및 상기 후보 움직임 벡터를 이용한 템플릿(template) 매칭 또는 바이래터럴(bilateral) 매칭을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 리파인된(refined) 움직임 벡터를 도출할 수 있고, 상기 리파인된 움직임 벡터를 기반으로 상기 예측된 블록을 도출할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4 내지 도 7과 함께 상술하였다.
예를 들어, 움직임 정보 후보 리스트에 포함되는 복수의 후보들을 복수의 그룹으로 그룹핑할 수 있고, 각 그룹은 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 후보들을 포함할 수 있고, 상기 후보 움직임 벡터는 그룹 인덱스가 가리키는 그룹의 후보로부터 도출될 수 있고, 상기 그룹 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스 및 그룹의 후보들이 공통적으로 갖는 참조 픽처 인덱스를 기반으로 도출될 수 있다.
여기서 상기 복수의 그룹은 각 그룹 내의 후보의 개수가 많은 순으로 정렬되고, 상기 그룹 인덱스는 상기 정렬된 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹 중 하나의 그룹을 가리킬 수 있다. 또는, 상기 복수의 그룹 중 후보의 개수가 1개인 그룹은 상기 정렬된 복수의 그룹에서 제외될 수 있다. 또는, 상기 복수의 그룹 중 후보의 개수가 동일한 그룹들은 상기 동일한 그룹들의 후보가 가지는 참조 픽처 인덱스가 작은 순으로 졍렬될 수도 있다. 또는, 상기 미리 설정된 개수가 1개인 경우, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 그룹 인덱스에 관한 정보가 파싱되지 않을 수도 있다. 또는, 상기 그룹 인덱스는 상기 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수 이상의 후보를 가지는 그룹 중 하나의 그룹을 가리킬 수 있다. 다만, 상기 복수의 그룹 중 상기 미리 설정된 개수 이상의 후보를 가지는 그룹이 존재하지 않는 경우, 상기 복수의 그룹은 각 그룹의 후보가 가지는 참조 픽처 인덱스가 작은 순으로 정렬되고, 상기 그룹 인덱스는 상기 정렬된 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹 중 하나의 그룹을 가리킬 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 8과 함께 상술하였다.
디코딩 장치는 예측된 블록을 기반으로 복원 픽처를 도출한다(S1030). 디코딩 장치는 예측 샘플과 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 더하여 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 여기서 참조 픽처 인덱스에 대한 정보 및 레지듀얼 블록에 대한 정보는 별도로 비트스트림으로부터 디코딩될 수 있고, 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 인코딩 장치로 전송될 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 발명에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스를 도출하는 단계;
    주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하는 단계;
    상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 도출된 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계; 및
    상기 예측된 블록을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스에 관한 정보가 파싱되고,
    상기 예측된 블록을 도출하는 단계는,
    상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 및 상기 후보 움직임 벡터를 이용한 템플릿(template) 매칭 또는 바이래터럴(bilateral) 매칭을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 리파인된(refined) 움직임 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 리파인된 움직임 벡터를 기반으로 상기 예측된 블록을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함되는 복수의 후보들을 복수의 그룹으로 그룹핑하는 단계를 더 포함하고, 각 그룹은 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 후보들을 포함하고,
    상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 그룹 인덱스에 관한 정보가 파싱되고,
    상기 현재 블록에 대한 상기 참조 픽처 인덱스는 상기 그룹 인덱스가 가리키는 그룹의 후보들이 공통적으로 갖는 참조 픽처 인덱스와 같게 도출되고,
    상기 후보 움직임 벡터는 상기 그룹 인덱스가 가리키는 그룹의 후보로부터 도출되는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 각 그룹 내의 후보의 개수가 많은 순으로 정렬되고,
    상기 그룹 인덱스는 상기 정렬된 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹 중 하나의 그룹을 가리키는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중 후보의 개수가 1개인 그룹은 상기 정렬된 복수의 그룹에서 제외되는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중 후보의 개수가 동일한 그룹들은 상기 동일한 그룹들의 후보가 가지는 참조 픽처 인덱스가 작은 순으로 졍렬되는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 미리 설정된 개수가 1개인 경우, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 그룹 인덱스에 관한 정보가 파싱되지 않는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 그룹 인덱스는 상기 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수 이상의 후보를 가지는 그룹 중 하나의 그룹을 가리키는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  9. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중 상기 미리 설정된 개수 이상의 후보를 가지는 그룹이 존재하지 않는 경우, 상기 복수의 그룹은 각 그룹의 후보가 가지는 참조 픽처 인덱스가 작은 순으로 정렬되고,
    상기 그룹 인덱스는 상기 정렬된 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹 중 하나의 그룹을 가리키는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 방법.
  10. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    주변 블록들을 기반으로 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하는 단계;
    상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 후보 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 도출하는 단계;
    상기 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 단계;
    상기 예측된 블록을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 참조 픽처 인덱스에 대한 정보 및 상기 레지듀얼 블록에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 예측된 블록을 도출하는 단계는,
    상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 및 상기 후보 움직임 벡터를 이용한 템플릿(template) 매칭 또는 바이래터럴(bilateral) 매칭을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 리파인된(refined) 움직임 벡터를 도출하는 단계; 및
    상기 리파인된 움직임 벡터를 기반으로 상기 예측된 블록을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 움직임 정보 후보 리스트에 포함되는 복수의 후보들을 복수의 그룹으로 그룹핑하는 단계를 더 포함하고, 각 그룹은 동일한 참조 픽처 인덱스를 가지는 후보들을 포함하고,
    상기 후보 움직임 벡터는 그룹 인덱스가 가리키는 그룹의 후보로부터 도출되고,
    상기 그룹 인덱스는 상기 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스 및 그룹의 후보들이 공통적으로 갖는 참조 픽처 인덱스를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 각 그룹 내의 후보의 개수가 많은 순으로 정렬되고,
    상기 그룹 인덱스는 상기 정렬된 복수의 그룹에서 미리 설정된 개수의 상위 순위의 그룹 중 하나의 그룹을 가리키는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중 후보의 개수가 1개인 그룹은 상기 정렬된 복수의 그룹에서 제외되는 것을 특징으로 하는, 영상 인코딩 방법.
  15. 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치에 있어서,
    비트스트림으로부터 현재 블록에 대한 참조 픽처 인덱스를 도출하는 엔트로피 디코딩부;
    주변 블록들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보 후보 리스트를 도출하고, 상기 움직임 정보 후보 리스트를 기반으로 도출된 후보 움직임 벡터 및 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측된 블록을 도출하는 예측부; 및
    상기 예측된 블록을 기반으로 복원 픽처를 도출하는 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상 디코딩 장치.
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