WO2020106117A1 - 영상 성분 간 예측 방법과 그를 이용한 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

영상 성분 간 예측 방법과 그를 이용한 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치

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WO2020106117A1
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김재곤
박도현
윤용욱
도지훈
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한국항공대학교산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to an image encoding / decoding method and apparatus.
  • the video image is compression-encoded by removing spatiotemporal redundancy and inter-view redundancy, which can be transmitted through a communication line or stored in a form suitable for a storage medium.
  • High-resolution and high-quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images are increasing in various application fields. Since the amount of data increases relative to the existing image data as the image data becomes high-resolution and high-quality, if the image data is transmitted using a medium such as a conventional wired / wireless broadband line or stored using an existing storage medium, the transmission cost and Storage costs will increase. High-efficiency image compression techniques can be utilized to solve these problems caused by high-resolution, high-quality image data.
  • An inter-screen prediction technique for predicting a pixel value included in a current picture from a picture before or after a current picture with image compression technology an intra-screen prediction technology for predicting a pixel value included in a current picture using pixel information in the current picture
  • the present invention seeks to improve the coding efficiency of video signals.
  • the present invention is a method for deriving a linear prediction model using reference samples of luminance components at a more suitable location, a method for deriving a linear prediction model for excluding outliers from luminance reference samples, and prediction obtained by inter-component prediction It is intended to provide at least one of a prediction unit and / or a smoothing method for a corresponding block boundary.
  • Another aspect of the present invention is to provide a process of deriving a prediction mode between components in a decoder without transmitting index information for various component prediction modes.
  • the present invention is to provide a more suitable reference sample in consideration of a position and a sample value of a reference sample in predictive encoding / decoding between color components, and to provide a more suitable linear prediction model using the determined reference sample.
  • An object of the present invention is to provide a method for deriving an intra prediction mode for a luminance / chrominance component block.
  • the video encoding / decoding method and apparatus determines an inter-component prediction mode of a chrominance component block based on an inter-component prediction mode list and predetermined index information, and based on the determined inter-component prediction mode, the A reference sample for inter-component prediction of a chrominance component block is determined, and the reference sample is used to derive parameters of a linear prediction model, and parameters of the linear prediction model are used to predict inter-component prediction for the chrominance component block.
  • the inter-component prediction mode list may be composed of k inter-component prediction modes.
  • the determining of the reference sample may include down-sampling a reference sample for prediction between the components and comparing the size between the down-sampled reference samples
  • the sampled reference samples are classified into a plurality of groups, and an average value of all or part of the reference samples belonging to each group can be calculated.
  • the down-sampling may be selectively performed on a reference sample at a specific location.
  • the specific position may be determined based on encoding information on at least one of the chrominance component block or a luminance component block corresponding to the chrominance component block.
  • the down-sampling may be performed using neighboring samples adjacent to at least one of a vertical direction, a horizontal direction, or a diagonal direction to the reference sample at the specific location.
  • the downsampling is performed based on at least one of availability of a neighboring block of the luminance component block, a CTU-related parameter, or a predetermined flag, and the flag is the color difference. It may indicate whether the sample of the component block has a shifted position by a predetermined distance based on the sample position of the corresponding luminance component block.
  • an intra prediction mode of a color component block can be derived using information indicating an intra prediction mode of a luminance component block and an intra prediction mode of a color component block.
  • the intra prediction mode of the luminance component block may be derived based on an intra prediction mode list composed of one or more candidate modes.
  • the intra prediction mode of the luminance component block may be derived based on an intra prediction mode list composed of one or more candidate modes.
  • m intra prediction mode lists are defined, where m may be an integer of 2, 3 or more.
  • the candidate mode of the first intra prediction mode list is composed of only a default mode, and the default mode may be either a non-directional planner mode or a DC mode. .
  • the candidate mode of the second intra prediction mode list adds or subtracts an n value to the intra prediction mode of the neighboring block of the luminance component block and the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the candidate mode of the second intra prediction mode list adds or subtracts an n value to the intra prediction mode of the neighboring block of the luminance component block and the intra prediction mode of the neighboring block.
  • any one of the plurality of intra prediction mode lists may be selectively used using a plurality of flag information.
  • the present invention relates to a method and apparatus for encoding / decoding an image using prediction between image components.
  • 1) a process of deriving a linear prediction model using reference samples of luminance components at a more suitable location 2) A process of deriving a linear prediction model using a more suitable reference sample in consideration of excluding outliers among luminance reference samples, and 3) a prediction unit obtained by prediction between components and / or a smoothing process for a corresponding block boundary
  • the smoothing process is to increase correlation with surrounding blocks and remove discontinuous boundaries.
  • the present invention may further include 4) a process of deriving the inter-component prediction mode in the decoder without transmitting the index information for various inter-component prediction modes, thereby reducing the amount of signaling bits for transmitting the index information. Let's do it.
  • a more suitable reference sample may be determined by considering the position and sample value of the reference sample. Using the determined reference sample, a linear prediction model can be derived. Through this, a more efficient prediction signal can be generated.
  • a method of deriving a mode from a demodulator without transmitting index information for a component-to-component prediction mode can be used to reduce a bit amount generated due to prediction between image components.
  • the present invention for improving performance of inter-component prediction encoding technology is also likely to be included in the next generation standard and is expected to be used as a new video codec in immersive media application services such as HD / UHD and 360 video and related products.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an image encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of prediction / decoding between components related to the present invention.
  • 4 to 16 relate to a prediction method and a filtering method between components.
  • FIG. 17 illustrates an intra prediction method for a coding block of a color difference component, as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the video encoding / decoding method and apparatus determines an inter-component prediction mode of a chrominance component block based on an inter-component prediction mode list and predetermined index information, and based on the determined inter-component prediction mode, the A reference sample for inter-component prediction of a chrominance component block is determined, and the reference sample is used to derive parameters of a linear prediction model, and parameters of the linear prediction model are used to predict inter-component prediction for the chrominance component block.
  • the inter-component prediction mode list may be composed of k inter-component prediction modes.
  • the determining of the reference sample may include down-sampling a reference sample for prediction between the components and comparing the size between the down-sampled reference samples
  • the sampled reference samples are classified into a plurality of groups, and an average value of all or part of the reference samples belonging to each group can be calculated.
  • the down-sampling may be selectively performed on a reference sample at a specific location.
  • the specific position may be determined based on encoding information on at least one of the chrominance component block or a luminance component block corresponding to the chrominance component block.
  • the down-sampling may be performed using neighboring samples adjacent to at least one of a vertical direction, a horizontal direction, or a diagonal direction to the reference sample at the specific location.
  • the downsampling is performed based on at least one of availability of a neighboring block of the luminance component block, a CTU-related parameter, or a predetermined flag, and the flag is the color difference. It may indicate whether the sample of the component block has a shifted position by a predetermined distance based on the sample position of the corresponding luminance component block.
  • an intra prediction mode of a color component block can be derived using information indicating an intra prediction mode of a luminance component block and an intra prediction mode of a color component block.
  • the intra prediction mode of the luminance component block may be derived based on an intra prediction mode list composed of one or more candidate modes.
  • the intra prediction mode of the luminance component block may be derived based on an intra prediction mode list composed of one or more candidate modes.
  • m intra prediction mode lists are defined, where m may be an integer of 2, 3 or more.
  • the candidate mode of the first intra prediction mode list is composed of only a default mode, and the default mode may be either a non-directional planner mode or a DC mode. .
  • the candidate mode of the second intra prediction mode list adds or subtracts an n value to the intra prediction mode of the neighboring block of the luminance component block and the intra prediction mode of the neighboring block.
  • the candidate mode of the second intra prediction mode list adds or subtracts an n value to the intra prediction mode of the neighboring block of the luminance component block and the intra prediction mode of the neighboring block.
  • any one of the plurality of intra prediction mode lists may be selectively used using a plurality of flag information.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
  • first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
  • the term "and / or" includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.
  • FIG. 1 is an embodiment of the present invention, showing a schematic block diagram of an encoding device.
  • the encoding apparatus 100 includes a picture division unit 110, a prediction unit 120, 125, a transformation unit 130, a quantization unit 135, a reordering unit 160, and an entropy encoding unit 165. ), An inverse quantization unit 140, an inverse conversion unit 145, a filter unit 150, and a memory 155.
  • each component shown in FIG. 1 is independently illustrated to represent different characteristic functions in the image encoding apparatus, and may mean that each component is made of separate hardware. However, for convenience of explanation, each component is listed and included as each component, and at least two components of each component may be combined to form one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function, The integrated and separated embodiments of each of these components are also included in the scope of the present invention without departing from the essence of the present invention.
  • the components are not essential components for performing essential functions in the present invention, but may be optional components for improving performance.
  • the present invention can be implemented by including only components necessary for realizing the essence of the present invention, except components used for performance improvement, and structures including only essential components excluding optional components used for performance improvement. Also included in the scope of the present invention.
  • the picture division unit 110 may divide the input picture into at least one block.
  • the block may mean a coding unit (CU), a prediction unit (PU), or a transformation unit (TU).
  • the division may be performed based on at least one of a quadtree, a binary tree, and a ternary tree.
  • Quad tree divides the upper block into lower blocks whose width and height are half of the upper block.
  • the binary tree is a method of dividing an upper block into a lower block in which either width or height is half of the upper block.
  • the upper block has a height of half, and the above-described binary tree-based partitioning allows the block to have a square shape as well as a non-square shape.
  • the coding unit may be used as a meaning of a unit that performs coding or may be used as a meaning of a unit that performs decoding.
  • the prediction units 120 and 125 may include an inter prediction unit 120 performing inter prediction and an intra prediction unit 125 performing intra prediction. Decide whether to use inter prediction or intra prediction for a prediction unit, and specific information according to each prediction method (eg, intra prediction mode, motion vector, reference picture, indicator of inter-component prediction mode, index information, etc.)
  • the processing unit in which prediction is performed and the processing unit in which a prediction method and specific content are determined may be different, for example, a prediction method and a prediction mode are determined as prediction units, and prediction is performed.
  • the residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the transform unit 130.
  • the inter-component prediction mode may be coded by the entropy encoding unit 165 and transmitted to the decoding apparatus together with the residual value. If a specific encoding mode is used, the prediction block through the prediction units 120 and 125 It is also possible to encode the original block as it is without generating it and transmit it to the decoder.
  • the inter-prediction unit 120 may predict a prediction unit based on information of at least one of a previous picture or a subsequent picture of the current picture, and in some cases, predicts the prediction unit based on information of some regions in which encoding in the current picture is completed. Units can also be predicted.
  • the inter prediction unit 120 may include a reference picture interpolation unit, a motion prediction unit, and a motion compensation unit.
  • the reference picture interpolator may receive reference picture information from the memory 155 and generate pixel information of an integer pixel or less in the reference picture.
  • a DCT-based 8-tap interpolation filter (DCT-based interpolation filter) having different filter coefficients may be used to generate pixel information of integer pixels or less in units of 1/4 pixels.
  • a DCT-based interpolation filter (DCT-based interpolation filter) having different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer pixel or less in units of 1/8 pixels.
  • the motion prediction unit may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit.
  • various methods such as Full Search-based Block Matching Algorithm (FBMA), Three Step Search (TSS), and New Three-Step Search Algorithm (NTS) can be used.
  • the motion vector may have a motion vector value in units of 1/2 or 1/4 pixels based on the interpolated pixels.
  • the motion prediction unit may predict a current prediction unit by differently using a motion prediction method.
  • various methods such as a Skip method, a Merge method, and an Advanced Motion Vector Prediction (AMVP) method may be used.
  • AMVP Advanced Motion Vector Prediction
  • the intra prediction unit 125 may generate a prediction unit based on reference pixel information around a current block, which is pixel information in a current picture. If the neighboring block of the current prediction unit is a block that has undergone inter prediction, and the reference pixel is a pixel that has undergone inter prediction, the reference pixel included in the block that has undergone inter prediction is a reference pixel of a block that has undergone intra prediction. Can be used as a substitute for information. That is, when the reference pixel is not available, the available reference pixel information may be replaced with at least one reference pixel among the available reference pixels.
  • the prediction mode may have a directional prediction mode that uses reference pixel information according to a prediction direction and a non-directional mode that does not use directional information when performing prediction.
  • the mode for predicting the luminance component may be different from the mode for predicting the color difference component, and the color difference component may be predicted using the intra prediction mode used for predicting the luminance component or the predicted / restored luminance component.
  • Intra prediction can be performed by inter-component prediction.
  • intra prediction may not be performed by the prediction mode.
  • inter-component prediction it may represent that a prediction unit of a predicted component (second component) is generated using a component (first component) used for prediction.
  • the first component may be a luminance component and the second component may be a color difference component.
  • the inter-component prediction may be determined based on indicator index information of the inter-component prediction mode.
  • the indicator and index information of the inter-component prediction mode may be encoded through entropy encoding.
  • the method in which intra prediction is performed by the prediction mode may include generating a prediction block after applying an adaptive intra smoothing (AIS) filter to a reference pixel according to the intra prediction mode.
  • AIS adaptive intra smoothing
  • the type of AIS filter applied to the reference pixel may be different.
  • the intra prediction mode of the current prediction unit may be predicted from the intra prediction mode of the prediction unit existing around the current prediction unit.
  • the prediction mode of the current prediction unit is predicted by using the mode information predicted from the neighboring prediction unit, if the intra prediction mode of the current prediction unit and the neighboring prediction unit are the same, the current prediction unit and the neighbor prediction unit using predetermined flag information It is possible to transmit information that the intra prediction modes of are the same, and if the intra prediction modes of the current prediction unit and the neighboring prediction units are different from each other, entropy encoding may be performed to encode intra prediction mode information of the current block.
  • a residual block including residual information which is a difference value between the prediction unit generated by the prediction units 120 and 125 and the original block, may be generated.
  • the generated residual block may be input to the conversion unit 130.
  • the converter 130 may convert a residual block including residual data using a conversion type such as DCT, DST, and the like.
  • the transform type may be determined based on the intra prediction mode of the prediction unit used to generate the residual block.
  • the quantization unit 135 may quantize the values converted from the conversion unit 130 to the frequency domain.
  • the quantization coefficient may vary depending on the block or the importance of the image.
  • the value calculated by the quantization unit 135 may be provided to the inverse quantization unit 140 and the rearrangement unit 160.
  • the rearrangement unit 160 may rearrange the coefficient values for the quantized residual block.
  • the reordering unit 160 may change the coefficient in the form of a two-dimensional block into a one-dimensional vector form through a coefficient scanning method. For example, the reordering unit 160 may scan a DC coefficient to a coefficient in a high frequency region using a predetermined scan type and change it to a one-dimensional vector form.
  • the entropy encoding unit 165 may perform entropy encoding based on values calculated by the reordering unit 160.
  • various encoding methods such as Exponential Golomb, CAVLC (Context-Adaptive Variable Length Coding), and CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) can be used.
  • the entropy encoding unit 165 includes the residual coefficient information and block type information of the coding unit from the rearrangement unit 160 and the prediction units 120 and 125, indicators of inter-component prediction modes, index information, prediction mode information, and split unit information, Various information such as prediction unit information, transmission unit information, motion vector information, reference frame information, interpolation information of a block, and filtering information may be encoded.
  • the entropy encoding unit 165 may entropy encode the coefficient value of the coding unit input from the reordering unit 160.
  • the inverse quantization unit 140 and the inverse transformation unit 145 inversely quantize the values quantized by the quantization unit 135 and inversely transform the values converted by the conversion unit 130.
  • the residual values generated by the inverse quantization unit 140 and the inverse transformation unit 145 are restored by being combined with the prediction units predicted through the motion estimation unit, the motion compensation unit, and the intra prediction unit included in the prediction units 120 and 125 You can create a Reconstructed Block.
  • the filter unit 150 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • a deblocking filter may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter can remove block distortion caused by boundary between blocks in the reconstructed picture.
  • it may be determined whether to apply a deblocking filter to a current block based on pixels included in a few columns or rows included in the block.
  • a strong filter or a weak filter may be applied according to the required deblocking filtering strength.
  • horizontal filtering and vertical filtering may be processed in parallel.
  • the offset correction unit may correct an offset from the original image in units of pixels for the deblocking image.
  • the offset correction unit may correct an offset from the original image in units of pixels for the deblocking image. In order to perform offset correction for a specific picture, after dividing the pixels included in the image into a certain number of regions, determining the region to perform the offset and applying the offset to the region, or offset by considering the edge information of each pixel You can use the method of applying.
  • ALF Adaptive Loop Filtering
  • one filter to be applied to the group may be determined to perform filtering differently for each group.
  • the luminance signal may be transmitted for each coding unit (CU), and the shape and filter coefficient of the ALF filter to be applied may vary according to each block.
  • the ALF filter of the same form may be applied regardless of the characteristics of the block to be applied.
  • the memory 155 may store the reconstructed block or picture calculated through the filter unit 150, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the predictors 120 and 125 when performing inter prediction.
  • FIG. 2 is a block diagram of a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, a rearranging unit 215, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, a prediction unit 230, 235, and a filter unit 240. ),
  • the memory 245 may be included.
  • each of the components shown in FIG. 2 is independently illustrated to indicate different characteristic functions in the decoding apparatus, and may mean that each component is formed of separate hardware. However, for convenience of description, each component is listed and included as each component, and at least two components of each component may be combined to form one component, or one component may be divided into a plurality of components to perform a function. The integrated and separate embodiments of each component are also included in the scope of the present invention without departing from the essence of the present invention.
  • the entropy decoding unit 210 may perform entropy decoding on the input bitstream. For example, various methods such as exponential Golomb (CAVLC), context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) can be applied for entropy decoding.
  • CAVLC exponential Golomb
  • CAVLC context-adaptive variable length coding
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the entropy decoding unit 210 may decode information related to intra prediction and inter prediction performed by the encoding device.
  • the rearrangement unit 215 may rearrange the bitstream entropy decoded by the entropy decoding unit 210.
  • the coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector can be reconstructed into coefficients in the form of a two-dimensional block again and rearranged.
  • the reordering unit 215 may receive information related to coefficient scanning performed by the encoding device, and may perform reordering through a reverse scanning method based on a scanning order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on a quantization parameter and a coefficient value of the rearranged block.
  • the inverse transform unit 225 may inverse transform the inverse-quantized transform coefficient into a predetermined transform type.
  • the transform type includes prediction mode (inter / intra prediction), block size / shape, intra prediction mode, component type (luminance / chrominance component), segmentation type (QT, BT, TT, etc.) and inter-component prediction mode. It may be determined based on at least one of indicators, index information, and the like.
  • the prediction units 230 and 235 may generate prediction blocks based on prediction block generation related information provided by the entropy decoding unit 210 and previously decoded block or picture information provided by the memory 245.
  • the prediction units 230 and 235 may include a prediction unit determination unit, an inter prediction unit, and an intra prediction unit.
  • the prediction unit discrimination unit inputs various information such as prediction unit information input from the entropy decoding unit 210, intra prediction mode related information of the intra prediction method, motion prediction related information of the inter prediction method, indicators of inter-component prediction modes, and index information.
  • the prediction unit may be classified in the current coding unit (CU), and it may be determined whether the prediction unit performs inter prediction or intra prediction.
  • the inter prediction unit 230 uses information required for inter prediction of the current prediction unit provided by the encoding device, and based on information included in at least one of a previous picture or a subsequent picture of the current picture including the current prediction unit. Inter prediction may be performed on the current prediction unit. Alternatively, inter prediction may be performed based on information of some regions that have been pre-restored in the current picture including the current prediction unit. To this end, some of the pre-restored regions may be added to the reference picture list.
  • a motion prediction method of a prediction unit included in a corresponding coding unit, based on a coding unit is a skip mode, a merge mode, an AMVP mode, and a current picture reference mode It can be determined whether it is any of the methods.
  • the intra prediction unit 235 may generate a prediction block based on pixel information in the current picture.
  • intra prediction may be performed based on indicators, index information, prediction mode information, etc. of prediction modes between components of the prediction unit provided by the encoding apparatus.
  • the intra prediction unit 235 may include an adaptive intra smoothing (AIS) filter, a reference pixel interpolation unit, and a DC filter.
  • the AIS filter is a part that performs filtering on the reference pixel of the current block, and can be applied by determining whether to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit.
  • AIS filtering may be performed on the reference pixel of the current block by using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit provided by the encoding device.
  • the prediction mode of the current block is a mode that does not perform AIS filtering, the AIS filter may not be applied.
  • the reference pixel interpolation unit may interpolate the reference pixel to generate a reference pixel in a pixel unit of an integer value or less.
  • the prediction mode of the current prediction unit is a prediction mode that generates a prediction block without interpolating a reference pixel
  • the reference pixel may not be interpolated.
  • the DC filter may generate a prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is the DC mode.
  • the reconstructed block or picture may be provided to the filter unit 240.
  • the filter unit 240 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
  • Information on whether a deblocking filter is applied to a corresponding block or picture and information on whether a strong filter is applied or a weak filter is applied may be provided from the encoding device.
  • the deblocking filter of the decoding apparatus information related to the deblocking filter provided by the encoding apparatus may be provided, and the decoding apparatus may perform deblocking filtering on the corresponding block.
  • the offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction and offset value information applied to the image during encoding.
  • ALF may be applied to a coding unit based on information on whether ALF is applied or not, ALF coefficient information provided from an encoder. This ALF information may be provided by being included in a specific parameter set.
  • the memory 245 may store the restored picture or block so that it can be used as a reference picture or a reference block, and also provide the restored picture to an output unit.
  • FIG. 3 is a block diagram of prediction / decoding between components related to the present invention.
  • the encoding and decoding method and apparatus include an inter-component prediction mode derivation step (S310), a reference sample construction step (S320), a preceding prediction model derivation step (S330), and inter-component prediction sample generation
  • S310 inter-component prediction mode derivation step
  • S320 reference sample construction step
  • S330 preceding prediction model derivation step
  • S340 inter-component prediction sample generation
  • prediction encoding or decoding between image components for a current block may be performed.
  • the encoding information is block size / shape, availability of blocks, division type, number of divisions, component type, prediction mode, information regarding intra prediction mode, inter mode, motion information, transformation type, and transformation skip Mode, non-zero residual coefficient information, scan order, color format, in-loop filter information, and the like.
  • the block size may be expressed as either a width or a height, a minimum / maximum value of the width and height, a sum of the width and height, and the number of samples belonging to the block.
  • the availability of the block may be determined in consideration of a block location, a range of parallel processing regions, and a decoding order.
  • the prediction mode may mean information indicating an intra mode or an inter mode.
  • the information on the intra prediction mode includes whether the intra prediction mode is a non-directional mode, whether the intra prediction mode is a vertical / horizontal mode, directionality of the intra prediction mode, the number of intra prediction modes pre-defined in the encoding / decoding device, and the like.
  • the inter mode may mean information indicating a merge / skip mode, an AMVP mode, or a current picture reference mode.
  • the current picture reference mode refers to a method of predicting a current block using a pre-restored area of the current picture.
  • the current picture may be a picture to which the current block belongs.
  • the current picture may be added to a reference picture list for inter prediction, and the current picture may be arranged after a short-term reference picture or a long-term reference picture in the reference picture list.
  • the motion information may include a prediction direction flag, a motion vector, and a reference picture index.
  • the input and reconstructed images may have M components (channels).
  • the reconstructed image may include any one of an image predicted by the prediction unit, an image in which a residual image is added / subtracted to the predicted image, and an image in which an in-loop filter is applied after addition / subtraction.
  • M may be an integer of 1, 2, 3, 4, or more.
  • the M value may be a fixed value pre-defined in the encoder / decoder, or may be variable or selectively determined based on the encoding information.
  • the input and reconstructed image may be a gray image having one component.
  • the input and reconstructed images may be RGB images having three components.
  • the first component may be an R image
  • the second component may be a G image
  • the third component may be a B image.
  • the input and reconstructed images may be YUV images having three components.
  • the first component may be a Y image
  • the second component may be a U image
  • the third component may be a V image.
  • the input and reconstructed images may be RGB + depth images having four components.
  • the input and reconstructed image may be a YUV + depth image having 4 components.
  • the components of the input image and the reconstructed image may be sub-sampled.
  • the input and reconstructed image may be RGB 4: 4: 4.
  • the input and reconstructed images may be YUV 4: 4: 4.
  • the input and reconstructed images may be YUV 4: 2: 2.
  • the input and reconstructed images may be YUV 4: 2: 0.
  • the prediction between image components can be derived using a predetermined reference sample, and a prediction signal of a color difference component can be generated from the decoded signal of the luminance component using the linear model.
  • the reference sample may be (1) a fixed position pre-promised in the image encoder / decoder.
  • the reference sample may be variably determined based on the encoding information, or (3) information for specifying the reference sample may be encoded and signaled in the encoder.
  • the reference sample may be determined based on a combination of at least two of the above-described embodiments (1) to (3). Through the above-described embodiment, the location, number, range, length, etc. of the reference sample may be determined.
  • the component-to-component prediction mode of the current block is performed using at least one of a component-to-component prediction mode list construction, prediction mode information entropy encoding and decoding, and a component-to-component prediction mode derivative Can induce
  • a list of prediction modes between components can be constructed.
  • the inter-component prediction mode list may be configured by an intra prediction mode list.
  • the inter-component prediction mode list may be configured in the form of a table pre-defined in the encoding / decoding device.
  • the inter-component prediction mode list may include a positive integer N-component prediction mode.
  • N may be an integer of 1, 2, 3, 4 or more.
  • the N value may be a fixed value pre-defined in the encoder / decoder, or may be variable or selectively determined based on the above-described encoding information.
  • prediction modes between N components may be selectively or variably determined according to the location, size / shape, availability, or partitioning technique of the current block and / or neighboring blocks.
  • the N may be encoded and signaled by an encoder. The signaling may be performed at a level of at least one of a video sequence, a picture, a slice, a tile, or a predetermined fragment region (eg, CTU Row, CTU, CU, PU, TU).
  • the inter-component prediction mode list may include three inter-component prediction modes, and if each inter-component prediction mode is referred to as a first, second, or third component prediction mode, the first inter-component prediction mode Is a prediction mode using a left neighboring block, a prediction mode using a top neighboring block as a prediction mode using a left neighboring block, and a prediction mode using a left and top neighboring block as a prediction mode using a top neighboring block.
  • a prediction mode list between components may be configured as part of the prediction modes between the first, second, and third components.
  • a list of inter-component prediction modes having three inter-component prediction modes may be configured.
  • a list of inter-prediction modes having four inter-component prediction modes may be configured. .
  • entropy encoding and / or decoding of prediction mode information may be performed.
  • Entropy encoding and decoding of an indicator of an inter-component prediction mode may be performed. If the indicator is 'first value', inter-component prediction can be performed. The first value may be an integer of 0, 1, or more. On the other hand, if the indicator is a 'second value', inter-component prediction may not be performed. Here, the second value may be an integer different from the first value.
  • index information may include information specifying at least one inter-component prediction mode in the inter-component prediction mode list.
  • the indicator of the inter-component prediction mode may be index information.
  • the inter-component prediction mode list index information is the first index information specifying one of the inter-prediction mode list, it can be regarded that the indicator of the inter-component prediction mode is the first value.
  • Entropy encoding and / or decoding may be performed by generating a binary symbol based on the indicator or the index information. Generation of binary symbols may be performed through a binarization technique. As the binarization technique, truncated unary binarization, fixed length binarization, truncated Rice (TR) binarization, k-th order Exp-Golomb binarization, or fixed-length binarization may be used. The selection of the binarization technique may be variable or adaptively selected by a pre-promised fixed binarization technique or based on the aforementioned encoding information.
  • the index information of the prediction modes between three components can generate a binary symbol using truncated unary binarization, and entropy encoding and decoding of the generated binary symbol.
  • the index information of the prediction mode between the four components can generate a binary symbol using fixed length binarization, and entropy encoding and decoding of the generated binary symbol can be performed.
  • Entropy encoding and decoding on the generated binary symbols may be performed by at least one of CABAC, CAVLC, Huffman encoding, and bypass encoding.
  • the decoder may select and perform one of a plurality of prediction modes between components.
  • the plurality of inter-component prediction modes may be included in the inter-component prediction mode list.
  • regions of a reference sample in a prediction mode between multiple components may be different from each other.
  • the area of the reference sample that is different may mean that at least one or more of the location, number, size, shape of the reference sample, the number of sample lines belonging to the area of the reference sample, or range is different.
  • the size and shape of the reference sample may be expressed by width, height, ratio of width and height, sum of width and height, or product of width and height.
  • the prediction mode between three components may be pre-defined, and the reference sample regions of the prediction mode between the components may be different from each other.
  • the first inter-component prediction mode may be a mode using the left and upper reference sample regions
  • the second inter-component prediction mode may be a mode using the left reference sample regions
  • the third inter-component prediction mode may be a mode using the upper reference sample regions.
  • the prediction mode between the first components may further include an upper left reference sample region.
  • the length of the region of the left reference sample according to the prediction mode between the second components may be equal to or longer than the length of the region of the left reference sample according to the prediction mode between the first components.
  • the region of the left reference sample according to the second component inter-prediction mode may further include an additional region having a predetermined length in addition to the left reference sample region according to the first component inter-prediction mode.
  • the predetermined length may be determined based on whether samples in the upper right region adjacent to the current / corresponding block are available.
  • the length of the region of the upper reference sample according to the third component inter-prediction mode may be equal to or longer than the length of the upper reference sample region according to the first component inter-prediction mode.
  • the region of the upper reference sample according to the third component inter-prediction mode may further include an additional region having a predetermined length in addition to the upper reference sample region according to the first component inter-prediction mode, and the predetermined length is currently / It can be determined based on whether a sample of the lower left region adjacent to the corresponding block is available.
  • One of a plurality of inter-component prediction modes may be selected as a pre-promised fixed mode or may be variably selected based on the encoding information described above.
  • the selection may be performed based on at least one of the indicator or the index information. For example, a mode specified by index information may be selected as the inter-component prediction mode.
  • the encoding apparatus selects an optimal mode among the prediction modes among the multiple components, which is compared between the reference sample of the corresponding block of the first component and the reference sample of the current block of the second component, as shown in FIG. 4. Can be performed through.
  • the cost calculation may be one of Sum of Absolute Differences (SAD), Sum of Absolute Transformed Differences (SATD), Mean Removed-SAD (MR-SAD), and Strutual Similarity (SSIM).
  • the encoding / decoding device may select a prediction mode between components having the smallest MR-SAD among prediction modes between N components having a positive integer.
  • a prediction mode between components having the smallest SAD may be selected among prediction modes between N components having a positive integer.
  • a prediction mode between components having the smallest SATD may be selected among prediction modes between N components having a positive integer.
  • the decoding device may perform inter-component prediction using the selected inter-component prediction mode. Whether to perform inter-component prediction can be determined by an indicator.
  • the indicator may be index information of the inter-component prediction mode, as described above. For example, when index information on the inter-component prediction mode list serves as an indicator, inter-component prediction may be performed by a mode specified by the index information.
  • the reference sample construction step (S320) performs prediction between components using at least one of a single reference sample set, multiple reference sample sets, or down sampling. You can determine the reference sample for.
  • the corresponding block of the first component can be used to predict the current block of the second component.
  • the corresponding block of the first component may be a luminance block corresponding to the current block (color difference block).
  • the reference sample may consist of one or a plurality of sample lines, or may have a shape of a square, triangle, diamond, or trapezoid.
  • the number of sample lines may be 2, 3, 4, or more.
  • the number may be a pre-defined fixed value or may be variably determined based on the above-described encoding information.
  • the reference sample is formed in the form of a sample line (reference sample set).
  • reference sample set at least one of first to fourth reference samples neighboring in the left / top direction may be selectively used in the current block.
  • the reference sample may be divided into a left side and a top side, and at least one of the first to fourth reference samples adjacent to either the left side or the top side may be selectively used.
  • the selection may be determined by a pre-promised fixed position (first and second reference samples, first and third reference samples, etc.) or may be variably determined according to the encoding information described above. For example, depending on the availability of the neighboring blocks, when the neighboring blocks on the left are not available, it may be restricted to use only the reference samples except for the reference samples adjacent to the left. For example, if the upper peripheral block is not available, it may be restricted to use only the reference sample except the reference sample adjacent to the top.
  • the number of reference samples available in the left direction among the first to fourth reference samples may be different from the number of reference samples available in the upper direction.
  • n reference samples e.g., first to third reference samples
  • m reference samples e.g., first reference samples
  • n is not limited to 3, and may be an integer of 1, 2, 4 or more
  • m is not limited to 1, and may be an integer of 2, 3, 4, or more.
  • n may be set larger than m, or conversely, m may be set larger than n.
  • the reference sample set may be a reference sample in a pre-defined region used for inter-component prediction.
  • the reference sample set may include at least one neighboring block of the corresponding block of the first component or the current block of the second component.
  • the neighboring block may include at least one of a top block, a bottom, left, right, bottom left, top left, top right, or bottom right of the corresponding block of the first component or the current block of the second component.
  • the shape of the reference sample set may consist of one or a plurality of sample lines, or may have a shape of a square, triangle, diamond, or trapezoid. When composed of a plurality of sample lines, the sample lines may be adjacent to each other or may have a predetermined distance t.
  • t can be a natural number of 1, 2, 3, 4, or more.
  • t may be a pre-promised fixed value, or may be variably determined based on the aforementioned encoding information.
  • all or part of the samples of the reference sample set may be used as reference samples, or a value obtained by filtering all or part of the samples of the reference sample set as reference samples.
  • the filtering may be performed based on at least one of an interpolation filter, a weighted average filter, and a down sampling filter.
  • the selection of some samples may be selected in a pre-promised fixed method or may be selected based on the encoding information described above. For example, it may be determined by the ratio of the width or height of the corresponding block of the first component and the current block of the second component, or the ratio of the block size. Specifically, when the ratio is 1: r or r: 1, only some samples having a sample interval unit distance of r or r / 2 in the reference sample set may be used to construct the reference sample.
  • a reference sample In constructing a reference sample in prediction between specific image components for a current block, a reference sample may be constructed using a single reference sample set.
  • a single reference sample set may mean that one reference sample set used for prediction between specific components.
  • the peripheral region of at least one of the corresponding block of the first component or the current block of the second component may be a single reference sample set.
  • the location of the reference sample shown in FIG. 5 (a) may be a single reference sample set.
  • the location of the reference sample shown in FIG. 6 (a) may be a single reference sample set.
  • the location of the reference sample shown in FIG. 7 (a) may be a single reference sample set.
  • a peripheral region spaced a predetermined distance from at least one of the corresponding block of the first component or the current block of the second component may be a single reference sample set.
  • the location of the reference sample shown in FIG. 5 (B) may be a single reference sample set.
  • the location of the reference sample shown in FIG. 6 (B) may be a single reference sample set.
  • the location of the reference sample shown in FIG. 7 (B) may be a single reference sample set.
  • a reference sample In constructing a reference sample in prediction between specific image components for a current block, a reference sample may be constructed using a plurality of reference sample sets.
  • the multiple reference sample sets may mean that there are two or more reference sample sets used for prediction between specific components.
  • At least one of the multiple reference sample sets may be selectively used.
  • the selection may be a pre-promised fixed reference sample set, or may be adaptively selected based on the above-described encoding information.
  • a plurality of reference sample sets may be adaptively selected according to conditions such as a block size and a predicted reference sample position in a screen of a first component-corresponding block.
  • the prediction reference sample positions in the screen of the first component correspondence block are close You can select a reference sample set. That is, when the intra-prediction reference sample of the first component-corresponding block is the second reference sample shown in FIG. 8, the reference sample at the position of FIG. 5 (B) may be configured in prediction between specific components.
  • the reference at position 6 (a) when there are two reference sample sets of predictions between specific components and each is a reference sample set at positions 6 (a) and 7 (a), when the width of the block is greater than the height, the reference at position 6 (a)
  • the sample set may be selected, otherwise, the reference sample set at the position of FIG. 6 (a) may be selected.
  • the reference at position 6 (a) when there are two reference sample sets of predictions between specific components and each is a reference sample set at positions 6 (a) and 7 (a), when the width of the block is greater than the height, the reference at position 6 (a) The sample set can be selected, otherwise, the reference sample set at the position of FIG. 7A can be selected. Conversely, if the width of the block is less than the height, the reference sample set at the position of FIG. 7 (a) can be selected (the left reference sample set), otherwise, the reference sample set at the position of FIG. 6 (a) (top reference sample set) You can choose If the width and height of the block are the same, the left and top reference sample sets may be used.
  • a reference sample In constructing a reference sample in prediction between image components for a current block, a reference sample may be constructed using downsampling.
  • downsampling may be performed on the reference sample of the first component when the size of the corresponding block of the first component does not match the size of the current block of the second component.
  • the down sampling may be performed by applying a down sampling filter to a reference sample at a specific location.
  • the reference sample at a specific location may include a plurality of reference samples located at a predetermined inter-sample interval (k) from the reference sample at the starting point location.
  • the interval (k) between the samples may include natural numbers of 1, 2, 3, 4, or more.
  • the starting point position may be defined at the top and left, respectively.
  • a down-sampling filter may be applied to one or more reference samples located at a predetermined inter-sample interval in the right direction, based on the reference sample at the top starting point position.
  • a down-sampling filter may be applied to one or more reference samples located at a predetermined inter-sample interval in a downward direction based on the reference sample at the left starting point position.
  • the inter-component prediction mode is a mode using a reference sample at the top (hereinafter, referred to as a T mode), based on a reference sample at the top starting point, one or more reference samples located at a predetermined inter-sample interval in the right direction
  • the down sampling filter may be applied.
  • the inter-component prediction mode is a mode using the left reference sample (hereinafter referred to as L mode)
  • L mode one or more references located at a predetermined inter-sample interval in the bottom direction based on the reference sample at the left starting point position
  • a down sampling filter can be applied to the sample.
  • the reference sample at the specific position is (1, -1), (3, -1), (5,- 1), (7, -1), and the like.
  • the reference sample at the specific position has coordinates such as (-1,2), (-1,6), and the like. Samples may be included.
  • At least one of the starting point position, the inter-sample interval, or the number of reference samples at a specific position to which a down-sampling filter is applied may be a fixed value pre-promised in the encoding / decoding device, or may be variably based on the encoding information described above. It may be decided. Specifically, it may be determined by at least one of a size of a component block, availability of a neighboring block of the component block, or a prediction mode between components. The size of the block may be expressed as either width or height, a minimum / maximum value of the width and height, a sum of the width and height, and the number of samples in the block.
  • the reference sample to be down sampled may include all of the reference samples located at the top (or left) side of the component block.
  • the reference sample to be downsampled is a predetermined inter-sample interval from the reference sample at the starting point position and the reference sample at the starting point position. It may include one or more reference samples located as.
  • the upper starting point position is (1, -1), (2, -1), (3, -1), or (4) , -1) (or, the left starting point is (-1,1), (-1,2), (-1,3) or (-1,4) any one of), between samples
  • the interval may be an integer of 2, 3, 4, 5 or more in the right direction (or in the bottom direction).
  • the present invention is not limited thereto, and the x coordinate of the starting point location may be an integer greater than or equal to 5.
  • the reference sample to be down-sampled may include a reference sample at the starting point position and one or more reference samples located at a predetermined inter-sample interval from the reference sample at the starting point position.
  • the starting point position is (1, -1), (2, -1), (3, -1) or (4, -1) (or any of (-1,1), (-1,2), (-1,3) or (-1,4)), and the interval between samples is 2, 3, It may be an integer of 4, 5 or more. However, the present invention is not limited thereto, and the x coordinate of the starting point location may be an integer greater than or equal to 5.
  • the reference sample to be downsampled is a predetermined sample-to-sample interval from the reference sample at the starting point position and the reference sample at the starting point position. It may include one or more reference samples located as.
  • the position of the upper left sample of the first component block is (0,0)
  • the upper starting point position is any of (2, -1), (3, -1) or (4, -1)
  • the left starting point position is any of (-1,2), (-1,3) or (-1,4)
  • the interval between samples may be an integer of 4, 5, or more.
  • the present invention is not limited thereto, and at least one of the x coordinate or the y coordinate of the starting point location may be an integer greater than or equal to 5.
  • the starting point position in the T mode (or L mode) and / or the inter-sample spacing may be set differently from the LT mode.
  • the starting point position of the T mode (or L mode) may be closer to the position of the upper left sample of the first component block than the starting point position of the LT mode.
  • the inter-sample interval in the T mode (or L mode) may be smaller than the inter-sample interval in the LT mode.
  • the starting point position of the T mode (or L mode) may be farther from the position of the upper left sample of the first component block than the starting point position of the LT mode, and the inter-sample spacing of the T mode (or L mode) may be It may be larger than the inter-sample interval.
  • the inter-sample spacing of the upper reference sample can be determined differently from the inter-sample spacing of the left reference sample. For example, when the width of the component block is greater than the height, the inter-sample spacing of the upper reference sample may be set larger than the inter-sample spacing of the left reference sample.
  • the position of the upper / left reference sample to which the down sampling filter is applied may be specified, and a detailed down sampling method will be described below.
  • the down sampling may be performed using a sample to be down sampled (hereinafter, a target sample) and one or more samples (hereinafter, neighboring samples) neighboring the target sample.
  • the target sample may refer to a reference sample specified according to the aforementioned method.
  • the neighboring sample may include a sample neighboring in the direction of at least one of vertical, horizontal, or diagonal to the target sample.
  • the neighbor sample may include not only samples connected adjacent to the target sample, but also samples separated by a predetermined distance k.
  • k may include an integer of 1, 2, 3, 4, or more.
  • k may be a pre-promised fixed value, or may be variably determined based on encoding information.
  • the predetermined distance k may be r or r / 2.
  • the number of neighboring samples may be 1, 2, 3, 4, 5, 6, or more natural numbers.
  • the number may be a pre-promised fixed value, or may be variably determined based on encoding information.
  • Down sampling may be performed by at least one of a weighted average value, an average value, a maximum value, a minimum value, a mode value, or a filtering value of samples used for the down sampling.
  • the weighted average value may mean each sample multiplied by a weight, and mean values thereof.
  • the weight applied to each of the samples may be determined based on the number of neighbor samples used for down sampling.
  • the weighted average of the target sample and the neighboring sample may be performed at a weight ratio of 1: 1.
  • a weighted average of the target sample and the neighboring samples may be performed with a weight ratio of 2: 1.
  • a weighted average of the target sample and the neighboring samples may be performed with a weight ratio of 4: 1.
  • the weight of the target sample may be 2, and the weight of the neighboring samples may be at least one of 1 or 2.
  • the weights of neighboring samples may vary according to the position of the target sample.
  • the first down-sampling is a case of using four neighboring samples, and may be performed by a weighted average value of four neighboring samples and a target sample.
  • the weight ratio of the target sample and the neighbor sample may be 4: 1.
  • the four neighboring samples may include respective samples adjacent in the top, bottom, left, and right directions based on the target sample. In this case, neighboring samples may be adjacent to the target sample, or may be positioned at a distance of 1 from the target sample based on a sample unit interval.
  • the first down sampling may be performed using Equation 1 below.
  • Ds_Sample is a sample sampled down
  • Sample is a sample used for down sampling
  • x, y are coordinates indicating the location of the sample
  • SubWidth and SubHeight may be values determined by a color difference format.
  • the color difference format is 4: 2: 0, SubWidth and SubHeight may each have a value of 2
  • SubWidth may have a value of 2
  • SubHeight may have a value of 1.
  • the color difference formats are other than 4: 2: 0 and 4: 2: 2: 2: 2
  • SubWidth and SubHeight may each have a value of 1.
  • the second down-sampling is a case in which two neighboring samples are used, and may be performed by a weighted average value of two neighboring samples and a target sample.
  • the weight ratio of the target sample and the neighbor sample may be 2: 1.
  • the two neighboring samples may neighbor in a vertical direction or a horizontal direction based on the target sample. Specifically, when neighboring in the vertical direction, neighboring samples may be located at the top and bottom of the target sample, respectively, and when neighboring in the horizontal direction, neighboring samples may be located at the left and right sides of the target sample, respectively. In this case, neighboring samples may be adjacent to the target sample, or may be positioned at a distance of 1 from the target sample based on a sample unit interval.
  • the second down sampling may be performed using Equation (2).
  • Ds_Sample, Sample, x, y, SubWidth, SubHeight are as described above, and detailed description is omitted.
  • the second down sampling may be performed using Equation (3).
  • Ds_Sample, Sample, x, y, SubWidth, SubHeight are as described above, and detailed description is omitted.
  • the third down-sampling is a case of using 5 neighboring samples, and may be performed by a weighted average value of 5 neighboring samples and a target sample.
  • the weight of the target sample may be 2, and the weight of the neighbor sample may be 2 or 1.
  • neighboring samples may be adjacent to the target sample, or may be positioned at a distance of 1 from the target sample based on a sample unit interval.
  • the third down sampling may be performed using Equation 4 below.
  • Ds_Sample, Sample, x, y, SubWidth, SubHeight are as described above, and detailed description is omitted.
  • the fourth downsampling is a case in which one neighboring sample is used, and may be performed by a weighted average value of one neighboring sample and a target sample.
  • the weights of the target sample and the neighbor sample may be 1: 1.
  • the one neighboring sample may neighbor in a vertical direction or a horizontal direction based on the target sample. Specifically, when neighboring in the vertical direction, the neighboring sample may be located at the bottom of the target sample, and when neighboring in the horizontal direction, the neighboring sample may be located at the right side of the target sample. In this case, neighboring samples may be adjacent to the target sample, or may be positioned at a distance of 1 from the target sample based on a sample unit interval.
  • the fourth down-sampling may be performed using Equation 5 below.
  • Ds_Sample, Sample, x, y, SubWidth, SubHeight are as described above, and detailed description is omitted.
  • the fourth downsampling may be performed using Equation (6).
  • Ds_Sample, Sample, x, y, SubWidth, SubHeight are as described above, and detailed description is omitted.
  • downsampling may be performed when the size of the corresponding block of the first component does not match the size of the current block of the second component.
  • the flag may indicate whether the sample of the second component has a position shifted down by 0.5 in units of samples of the first component based on the sample location of the corresponding first component.
  • the flag may be derived from a decoding device based on encoding information, or encoded and signaled by an encoding device.
  • the case where the flag is the first value will be referred to as the first CASE, and the case where the flag is not the second CASE.
  • At least one of the first to fourth down-sampling methods may be selectively used based on at least one of a coding tree unit (CTU) related parameter or availability of a neighboring block.
  • CTU coding tree unit
  • the CTU-related parameter is 'first value', it means that (1) the target sample belongs to a different CTU from the component block or the neighboring block of the component block, (2) the neighbor sample or target sample is located at the CTU boundary, or ( 3) It may mean any one of whether a neighbor sample or a target sample is spaced by a sample unit interval 1 from a CTU boundary.
  • the first value may be an integer of 0, 1, or more.
  • the CTU-related parameter is the first value, the target sample may belong to a different CTU from the component block.
  • the second down-sampling method may be applied. However, if there is no availability of the left and top peripheral blocks, downsampling may not be applied.
  • the first down-sampling method may be applied when the availability of the left and upper peripheral blocks is recognized, and the fourth down if the availability of the left and upper peripheral blocks is not recognized.
  • a sampling method may be applied, or a down sampling method according to Equation 7 below may be applied.
  • a weighted average value can be obtained by adding the value of one neighboring sample twice.
  • Ds_Sample, Sample, x, y, SubWidth, SubHeight are as described above, and detailed description is omitted.
  • the second downsampling may be applied. However, if there is no availability of the left and top peripheral blocks, downsampling may not be applied.
  • the third downsampling may be applied when the left and top peripheral blocks are available, and the fourth downsampling if the left and top peripheral blocks are not available. Can be applied.
  • At least one of the first to fourth downsampling methods may be selectively used based on whether the target sample is located at a block boundary or availability of neighboring blocks.
  • the first downsampling may be applied.
  • the first or second down sampling method may be applied or down sampling may not be applied.
  • the first down sampling method is applied, and when only one of the availability of the left or top peripheral blocks of the component block is recognized, the second down sampling If the method is applied and the availability of both the left and top neighboring blocks of the component block is not acceptable, downsampling may not be applied.
  • a third down sampling method may be applied.
  • a third or fourth down sampling method may be applied or down sampling may not be applied.
  • the third down sampling method may be applied when the availability of the left peripheral block of the component block is recognized
  • the fourth down sampling method may be applied when the availability of the left peripheral block of the component block is not recognized.
  • Down sampling can be performed using an N-tap filter.
  • N may be an integer of 2, 3, 4, 5, 6, or more.
  • down-sampling may be performed using a 6-tap filter.
  • a filter When performing downsampling, a filter may be applied differently at least one of a coding tree unit (CTU), slice, and tile. For example, when the upper boundary of the block abuts the CTU boundary, the first filter may be applied to the upper boundary of the block, otherwise, the second filter may be applied.
  • CTU coding tree unit
  • the first filter and the second filter may have different down-sampling methods (weighted average value, average value, maximum value, minimum value, mode, or filtering value).
  • weighted average values at least one of the number or weight of neighboring samples may be different.
  • first and second filters are based on n-tap filters, at least one of the number of taps, coefficients, or intensities of the filters may be different.
  • n may be less than or equal to m.
  • n can be 3 and m can be 6.
  • a down sampled reference sample In constructing a reference sample in prediction between image components for a current block, a down sampled reference sample can be used.
  • the reference sample to be subjected to down sampling may be configured using a single reference sample set or multiple reference sample sets.
  • linear prediction model derivation step (S330) in performing predictive encoding and decoding between image components for a current block, a single linear model, multiple linear models, and outliers-excluded linear model derivation are used to at least one of the components.
  • a linear prediction model in prediction mode can be derived.
  • the linear model may have a relationship as in Equation 8 below.
  • a linear prediction model generating a prediction block of the current block of the second component may be derived from a decoding block of the first component correspondence block.
  • the decoded block may mean a block that has already been encoded (or decoded) in the process of encoding (or decoding) the current block.
  • PredC2 of the above formula is a prediction block of the second component current block
  • RecC1 is a decoding block of the first component correspondence block
  • ⁇ and ⁇ are parameters of the linear model.
  • the parameters of the linear model of ⁇ and ⁇ may be derived using at least one of a reference sample of the first component corresponding block or a reference sample of the second component current block.
  • C1 (n) is the reference sample set or reference samples of the first component correspondence block
  • C2 (n) is the reference sample set or reference samples of the second component current block
  • N is the number of reference samples.
  • a linear equation can be used to derive the parameters of the linear model, and it can be derived by the following equation (10).
  • C2A and C2B in the above formula are reference sample values corresponding to positions A and B in the reference sample of the second component current block, and C1A and C1B are reference sample values corresponding to positions A and B in the first component reference sample.
  • the single linear model may mean one linear model derived from a reference sample of prediction between image components.
  • a linear model through linear regression may be derived from a reference sample set of predictions between image components.
  • a linear model through a linear equation can be derived from samples corresponding to two positions in a reference sample of prediction between image components.
  • two positions of the reference sample for prediction between image components may be positions having a minimum value and a maximum value in the reference sample of the first component.
  • a linear model through a linear equation can be derived from samples corresponding to two positions in a reference sample of prediction between image components.
  • two positions of the reference sample for prediction between image components may be positions having a minimum value and a maximum value in the reference sample of the second component.
  • the multiple linear models may mean two or more linear models derived from reference samples of prediction between image components.
  • a reference sample may be distinguished based on a component value of the reference sample.
  • reference samples may be distinguished using two pre-defined first component values.
  • a reference sample may be distinguished using an average of reference samples of the first component.
  • multiple linear models can be derived using a method of a single linear model from separate reference samples.
  • a linear model may be derived using an outlier exclusion linear regression equation.
  • a reference sample determined to be an outlier may be excluded, and a linear model may be derived through a linear regression equation using a reference sample determined to be excluded.
  • the exclusion of outliers means a method of removing at least one reference sample that may be determined as an outlier in deriving a linear model, or it may be determined that the outliers are excluded through arithmetic processing using a plurality of reference samples. It may mean a method of deriving a reference sample. For example, a reference sample at a position where a value of a first component has a minimum value and a maximum value among reference samples used in a linear regression equation may be determined as an outlier. have. For example, the reference sample at a position where the value of the second component has a minimum value and a maximum value among reference samples used in the linear regression equation may be determined as an outlier.
  • the linear model can be derived using the outliers linear equation.
  • a reference sample determined to be an outlier may be excluded, and a linear model may be derived through a linear equation using a reference sample determined to be excluded.
  • the reference sample at a position where the value of the first component among the reference samples has a minimum value and a maximum value is an outlier.
  • the reference sample at a position where the value of the second component among the reference samples has a minimum value and a maximum value is an outlier.
  • reference samples may be divided into two categories, and the average of the first component reference sample value and the average of the second component reference sample value may be obtained for each classification.
  • Grouping of reference samples may be performed based on size comparison between reference samples.
  • p reference samples may be sorted in ascending order, and may be divided into a first group consisting of upper (p / 2) reference samples and a second group consisting of lower (p / 2) reference samples.
  • the first group may mean a minimum value group consisting of relatively small values
  • the second group may mean a maximum value group consisting of relatively large values.
  • the average value may be calculated using all or part of the reference samples belonging to the first group and the second group.
  • some reference samples may be n reference samples belonging to a relatively small value among reference samples belonging to the first group, and n reference samples belonging to a relatively large value among reference samples belonging to the second group.
  • the n value may be an integer of 2, 3, 4 or more.
  • an average operation may be performed by excluding reference samples determined to be outliers for each classification.
  • Multiple linear models may be used to separate reference samples.
  • outlier linear model derivation a single linear model or multiple linear models can be used.
  • inter-component prediction sample generation step (S340) in performing prediction encoding and / or decoding between image components for the current block, prediction of the current block using at least one of inter-component prediction sample generation and prediction sample filtering Samples can be generated.
  • prediction sample generation of the current block of the second component may be performed using parameters of the linear prediction model and a corresponding block of the first component.
  • sub-sampling may be performed.
  • Sub-sampling may be performed on the corresponding block of the pre-decoded first component.
  • the sub-sampling may be performed using a sample to be sub-sampled (hereinafter referred to as a sub-target sample) and at least one sample neighboring the sub-target sample (hereinafter referred to as a sub-neighbor sample).
  • the sub_neighbor sample may include a sample adjacent to at least one of a vertical, horizontal, or diagonal direction to the sub_target sample.
  • the sub_neighbor sample may include samples connected adjacent to the sub_target sample, as well as samples separated by a predetermined distance k.
  • k may include 1, 2, 3, 4, or more natural numbers.
  • k may be a pre-promised fixed value, or may be variably determined based on encoding information.
  • the number of sub_neighbor samples may be 1, 2, 3, 4, 5, 6, or more natural numbers.
  • the number may be a pre-promised fixed value or may be variably determined based on encoding information. For example, when the ratio of the size of the first component corresponding block and the size of the second component current block is r: 1, the predetermined distance k may be r or r / 2.
  • the sub-sampling may be performed by at least one of a weighted average value, an average value, a maximum value, a minimum value, a mode value, or a filtering value of samples used for the subsampling.
  • the weighted average value may represent calculating an average using a value obtained by multiplying each sample with a weight.
  • the weight applied to each of the samples may be determined based on the number of sub_neighbor samples used for subsampling.
  • the weighted average of the sub_target sample and the sub_neighbor sample may be performed at a weight ratio of 1: 1.
  • the weighted average of the sub_target sample and the sub_neighbor samples may be performed with a weight ratio of 2: 1.
  • a weighted average of the sub_target sample and sub_neighbor samples may be performed with a weight ratio of 4: 1.
  • the weight of the sub_target sample may be 2, and the weight of the sub_neighbor samples may be at least one of 1 or 2.
  • the weight of the sub_neighbor samples may vary according to the position of the sub_target sample.
  • Sub-sampling may be performed in the same manner as the down-sampling method applied to the reference sample of the first component block, in which case the target sample is regarded as the sub-target sample, and the neighbor sample is regarded as the sub-neighbor sample, respectively.
  • the second component current block It shows what to predict.
  • filtering on the inter-component prediction samples may be performed.
  • Filtering on the prediction block boundary of the second component may be performed.
  • filtering may be performed on a corresponding block boundary as shown in FIG. 16.
  • filtering may be performed using Equation 11 below.
  • pc2 means a prediction block of the second component
  • rc2 means a peripheral reference sample of the second component current block.
  • the filtering may be performed on all or part of the samples of the prediction block of the second component.
  • the filtering may be selectively applied only to the upper sample line or the left sample line in the prediction block of the second component.
  • the selection may be performed based on the above-described block attributes (eg, size, shape, ratio of width and height, etc.).
  • the filter is only an example, and the type of filter may be differently determined. That is, the number of taps of the filter, the filter coefficient, and the filter strength may be differently determined.
  • Different filters may be applied according to positions of samples in the prediction block between components in the second component.
  • the filter may be applied to one, two, or more upper / left sample lines in a prediction block between components in a second component.
  • a first filter and a second filter may be applied to the first sample line and the second sample line, respectively.
  • the first filter and the second filter at least one of the number of filter taps, the filter strength, and the filter coefficient may be different from each other.
  • the filter coefficient of the filter may be variably determined in consideration of a variation of a neighboring sample adjacent to a prediction block between components in the second component.
  • the peripheral reference sample or peripheral samples may include at least one of samples determined depending on the position of the left sample, the top sample, the top left sample, or the sample to be filtered (x-coordinate, y-coordinate) of the prediction block between components in the second component. It can contain.
  • the aforementioned inter-component prediction may be performed only when the indicator of the inter-component prediction mode is the first value. On the other hand, it is not performed when the indicator of the inter-component prediction mode is the second value, and in this case, information indicating the intra prediction mode of the color difference component may be separately signaled.
  • the intra prediction mode of the color difference component can be derived based on the signaled information, and the block of the color difference component can be predicted based on the derived intra prediction mode. This will be described in detail with reference to FIG. 17.
  • FIG. 17 illustrates an intra prediction method for a coding block of a color difference component, as an embodiment to which the present invention is applied.
  • an intra prediction mode of a coding block of a luminance component (hereinafter referred to as a luminance block) can be derived (S1700).
  • the intra prediction mode of the luminance block can be derived based on the intra prediction mode list and index information.
  • the intra prediction mode list may include a candidate mode that can be used as an intra prediction mode of the current block. All or part of the candidate mode may be determined based on neighboring blocks of the current block.
  • the neighboring block may mean a block adjacent to at least one of the left, right, top, bottom left, top left, bottom right, or top right of the current block.
  • the number of the surrounding blocks may be 1, 2, 3, 4, 5 or more.
  • the number may be a fixed number pre-defined in the encoder / decoder. The number may be variably determined based on the encoding information described above. Alternatively, the number may be encoded and signaled by an encoder. The signaling may be performed at a level of at least one of a video sequence, picture, slice, tile, or a predetermined fragment region (eg, CTU row, CTU, CU, PU, etc.).
  • the candidate modes include (A) whether the intra-prediction mode between neighboring blocks is the same, (B) whether the intra-prediction mode of the neighboring block is a directional mode, and (C) the intra-prediction mode of the first neighboring block is the second neighbor. It may be determined based on at least one of whether the block is larger than the intra prediction mode, or (D) whether the difference between the intra prediction modes between neighboring blocks is equal to a predetermined threshold.
  • the threshold may be any natural number in the range 1 to (NumIntraAngMode-1).
  • NumIntraAngMode means the total number of pre-defined directional modes in the encoding / decoding device, which may be 65.
  • the candidate mode may be configured as at least one of an intra prediction mode of one or more neighboring blocks, a mode derived by adding or subtracting an n value to an intra prediction mode of the neighboring blocks, or a default mode.
  • the n value may be an integer of 1, 2, 3 or more.
  • the n value may be variably determined based on at least one of (A) to (D) described above.
  • the default mode may include at least one of a planar mode or a DC mode.
  • the encoding / decoding device can define m intra prediction mode lists.
  • m may be 1, 2, 3, or more.
  • the first intra prediction mode list may be derived through the above-described candidate mode determination method.
  • the second intra prediction mode list is derived through the above-described candidate mode determination method, but may not include candidate modes belonging to the first intra prediction mode list.
  • the third intra prediction mode list may be configured with the remaining modes except for candidate modes belonging to the first and second intra prediction mode lists.
  • the luminance block may selectively use any one of a plurality of intra prediction mode lists, and a plurality of flag information may be used for this.
  • the first flag when the first flag is the first value, the first or second intra prediction mode list is used, and when the first flag is the second value, the third intra prediction mode list can be used. That is, the first flag may indicate whether the third intra prediction mode list is used.
  • the second flag When the first flag is the first value, the second flag may be additionally signaled. If the second flag is the first value, the first intra prediction mode list is used, otherwise, the second intra prediction mode list can be used.
  • the first flag when the first flag is the first value, the first intra prediction mode list is used, and when the first flag is the second value, the second or third intra prediction mode list may be used. That is, the first flag may indicate whether the first intra prediction mode list is used. If the first flag is the second value, the second flag may be additionally signaled. If the second flag is the first value, the second intra prediction mode list is used, otherwise, the third intra prediction mode list can be used.
  • the intra prediction mode list of the luminance block according to the above-described candidate mode determination method may be configured as follows.
  • the first intra prediction mode list may consist of only the default mode.
  • the first intra prediction mode list may consist of only the planner mode or only the DC mode.
  • first index information specifying any one of the plurality of default modes may be signaled.
  • the candidate mode specified by the first index information may be set as the intra prediction mode of the luminance block.
  • signaling of the first index information may be omitted.
  • the intra prediction mode of the luminance block may be set as a candidate mode of the first intra prediction mode list.
  • the candidate mode of the second intra prediction mode list may be selected from the remaining modes other than the default mode among intra prediction modes pre-defined in the encoding / decoding device.
  • the number of candidate modes may be 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more.
  • the MPM candidate may be determined by considering whether the intra prediction mode of the left block (candIntraPredModeA) and the intra prediction mode of the upper block (candIntraPredModeB) are the same, and whether candIntraPredModeA and candIntraPredModeB are non-directional modes.
  • the MPM candidate of the current block can include at least one of candIntraPredModeA, (candIntraPredModeA-n), (candIntraPredModeA + n), or non-directional mode have.
  • n may be an integer of 1, 2, or more.
  • the non-directional mode may include at least one of a planar mode or a DC mode.
  • the candidate mode of the luminance block may be determined as shown in Table 3 below. The index in Table 3 specifies the position or priority of the candidate mode, but is not limited thereto.
  • index MPM candidate 0 candIntraPredModeA One 2 + ((candIntraPredModeA + 61)% 64) 2 2 + ((candIntraPredModeA-1)% 64) 3 2 + ((candIntraPredModeA + 60)% 64) 4 2 + (candIntraPredModeA% 64)
  • the MPM candidate of the current block is candIntraPredModeA, candIntraPredModeB, (maxAB-n), (maxAB + n), (minAB-n), (minAB-n), (minAB-n), minAB + n) or a non-directional mode.
  • maxAB and minAB mean maximum and minimum values of candIntraPredModeA and candIntraPredModeB, respectively, and n may be an integer of 1, 2, or more.
  • the non-directional mode may include at least one of a planar mode or a DC mode.
  • a candidate mode may be determined as shown in Table 4 below.
  • the candidate mode of the luminance block is at least one of maxAB, (maxAB-n), (maxAB + n), or non-directional mode. It can contain.
  • maxAB means the maximum value among candIntraPredModeA and candIntraPredModeB
  • n may be an integer of 1, 2, or more.
  • the non-directional mode may include at least one of a planar mode or a DC mode.
  • the MPM candidate of the current block may be determined as shown in Table 5 below. The index in Table 5 specifies the location or priority of the MPM candidate, but is not limited thereto.
  • index MPM candidate 0 maxAB One 2 + ((maxAB + 61)% 64) 2 2 + ((maxAB-1)% 64) 3 2 + ((maxAB + 60)% 64) 4 2 + (maxAB% 64)
  • candidate modes of the luminance block are non-directional mode, vertical mode, horizontal mode, (vertical mode-m), (vertical mode + m), It may include at least one of (horizontal mode-m) or (horizontal mode + m).
  • m may be an integer of 1, 2, 3, 4 or more.
  • the non-directional mode may include at least one of a planar mode or a DC mode.
  • the candidate mode of the luminance block may be determined as shown in Table 6 below. The index in Table 6 specifies the position or priority of the candidate mode, but is not limited thereto.
  • index 1 may be allocated to the horizontal mode, or the largest index may be allocated.
  • the candidate mode may include at least one of a diagonal mode (e.g., mode 2, mode 34, mode 66), (diagonal mode-m) or (diagonal mode + m).
  • the second intra prediction mode list may include a plurality of candidate modes. Index information specifying any one of a plurality of candidate modes may be signaled. The candidate mode specified by the signaled index information may be set as the intra prediction mode of the luminance block. However, if the first and second intra prediction mode lists are not used according to the aforementioned flag, the residual mode information is It may additionally be signaled. The remaining mode information may specify any one of the remaining modes except for candidate modes belonging to the first and second intra prediction mode lists. The mode specified by the residual mode information may be set as the intra prediction mode of the luminance block.
  • information indicating an intra prediction mode of a coding block of a color difference component (hereinafter, referred to as a color difference block) may be decoded (S1710).
  • the information is decoded through CABAC-based entropy-decoding, and may have a value from 0 to 4.
  • entropy-decoding may include an inverse-binarization process as shown in Table 7 below.
  • the intra prediction mode of the color difference block may be derived based on the intra prediction mode of the pre-derived luminance block and the decoded information (intra_chroma_pred_mode) (S1720).
  • intra_chroma_pred_mode is 0
  • the intra prediction mode of the color difference block is set to the diagonal mode in the upper right direction (mode 66), otherwise, the intra prediction mode of the color difference block is set to the planner mode. Can be.
  • intra_chroma_pred_mode 1
  • the intra prediction mode of the luminance block is the vertical mode (mode 50)
  • the intra prediction mode of the color difference block is set to the diagonal mode (mode 66) in the upper right direction, otherwise, the color difference block
  • the intra prediction mode of may be set to a vertical mode.
  • intra_chroma_pred_mode 2
  • the intra prediction mode of the color difference block is set to the diagonal mode (mode 66) in the upper right direction, otherwise, the color difference block
  • the intra prediction mode of may be set to a horizontal mode.
  • intra_chroma_pred_mode 3 if the intra prediction mode of the luminance block is DC mode, the intra prediction mode of the color difference block is set to the diagonal mode (mode 66) in the upper right direction, otherwise, the intra prediction mode of the color difference block Can be set to DC mode.
  • the intra prediction mode of the color difference block may be set to be the same as the intra prediction mode of the luminance block.
  • intra prediction on the color difference block may be performed (S1730).
  • a reference area among the peripheral areas of the chrominance block may be determined.
  • the peripheral sample may mean an area adjacent to at least one of the left, upper, upper left, upper right, or lower left of the color difference block.
  • the reference area may include at least one of a plurality of consecutive sample lines adjacent to the color difference block.
  • the chrominance block may refer to only sample lines that do not touch the chrominance block among the plurality of sample lines.
  • a sample of a color difference block can be predicted.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • Universal It can be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor.
  • the scope of the present disclosure includes software or machine-executable instructions (eg, operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to methods of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or Instructions include a non-transitory computer-readable medium that is stored and executable on a device or computer.
  • software or Instructions include a non-transitory computer-readable medium that is stored and executable on a device or computer.
  • the embodiments of the present invention as described above may be used in an apparatus or method for decoding / coding a video or image.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)

Abstract

성분 간 예측 모드 리스트 및 소정의 색인 정보를 기초로, 색차 성분 블록의 성분 간 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 결정된 성분 간 예측 모드에 기초하여, 상기 색차 성분 블록의 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 결정하는 단계; 상기 참조 샘플을 이용하여, 선형 예측 모델의 파라미터를 유도하는 단계; 및 상기 선형 예측 모델의 파라미터를 이용하여, 상기 색차 성분 블록에 대해 성분 간 예측을 수행하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 및 복호화 방법.

Description

영상 성분 간 예측 방법과 그를 이용한 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치
본 발명은 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
비디오 영상은 시공간적 중복성 및 시점 간 중복성을 제거하여 압축 부호화되며, 이는 통신 회선을 통해 전송되거나 저장 매체에 적합한 형태로 저장될 수 있다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소 값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소 값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
한편, 고해상도 영상에 대한 수요가 증가함과 함께, 새로운 영상 서비스로서 입체 영상 컨텐츠에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 고해상도 및 초고해상도의 입체 영상 콘텐츠를 효과적으로 제공하기 위한 비디오 압축 기술에 대하여 논의가 진행되고 있다.
본 발명은 비디오 신호의 코딩 효율을 향상시키고자 함에 있다.
본 발명은, 보다 적합한 위치의 휘도 성분의 참조 샘플들을 사용하여 선형 예측 모델을 유도하는 방법, 휘도 참조 샘플 중 이상값(outlier) 배제를 위한 선형 예측 모델을 유도하는 방법, 성분 간 예측으로 구한 예측 블록(prediction unit) 및/또는 해당 블록 경계에 대한 평활화 방법 중 적어도 하나를 제공하고자 함에 있다.
본 발명은, 다양한 성분 간 예측 모드에 대한 색인 정보의 전송 없이 복호화기에서 성분 간 예측 모드를 유도하는 과정을 더 제공하고자 함에 있다.
본 발명은 색 성분 간 예측 부호화/복호화에 있어서, 참조 샘플의 위치 및 샘플 값을 고려하여 보다 적합한 참조 샘플을 제공하고, 결정된 참조 샘플을 사용하여 보다 적합한 선형 예측 모델을 제공하고자 함에 있다.
본 발명은 휘도/색차 성분 블록에 대한 인트라 예측 모드를 유도하는 방법을 제공하고자 함에 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치는, 성분 간 예측 모드 리스트 및 소정의 색인 정보를 기초로, 색차 성분 블록의 성분 간 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 성분 간 예측 모드에 기초하여, 상기 색차 성분 블록의 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 결정하며, 상기 참조 샘플을 이용하여, 선형 예측 모델의 파라미터를 유도하고, 상기 선형 예측 모델의 파라미터를 이용하여, 상기 색차 성분 블록에 대해 성분 간 예측을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 성분 간 예측 모드 리스트는, k개의 성분 간 예측 모드로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 참조 샘플을 결정하는 단계는, 상기 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 다운 샘플링하고, 상기 다운 샘플링된 참조 샘플 간의 크기 비교를 통해, 상기 다운 샘플링된 참조 샘플을 복수의 그룹으로 분류하며, 각 그룹에 속한 참조 샘플 전부 또는 일부의 평균값을 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 다운 샘플링은, 특정 위치의 참조 샘플에 대해서 선택적으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 특정 위치는, 상기 색차 성분 블록 또는 상기 색차 성분 블록에 대응하는 휘도 성분 블록 중 적어도 하나에 관한 부호화 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 다운 샘플링은, 상기 특정 위치의 참조 샘플에 수직 방향, 수평 방향 또는 대각선 방향 중 적어도 하나에 인접한 이웃 샘플을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 다운 샘플링은, 상기 휘도 성분 블록의 주변 블록의 가용성, CTU 관련 파라미터 또는 소정의 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 수행되고, 상기 플래그는 상기 색차 성분 블록의 샘플이 대응하는 휘도 성분 블록의 샘플 위치를 기준으로 소정의 거리만큼 쉬프트된 위치를 가지는지 여부를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 색차 성분 블록의 인트라 예측 모드는, 휘도 성분 블록의 인트라 예측 모드와 색차 성분 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 이용하여 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 휘도 성분 블록의 인트라 예측 모드는, 하나 또는 그 이상의 후보 모드로 구성된 인트라 예측 모드 리스트에 기초하여 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 휘도 성분 블록의 인트라 예측 모드는, 하나 또는 그 이상의 후보 모드로 구성된 인트라 예측 모드 리스트에 기초하여 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, m개의 인트라 예측 모드 리스트가 정의되고, 여기서 m은 2, 3 또는 그 이상의 정수일 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 제1 인트라 예측 모드 리스트의 후보 모드는, 디폴트 모드만으로 구성되고, 상기 디폴트 모드는 비방향성 모드인 플래너 모드 또는 DC 모드 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 제2 인트라 예측 모드 리스트의 후보 모드는, 휘도 성분 블록의 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 주변 블록의 인트라 예측 모드에 n값을 가산하거나 감산하여 유도된 모드, 수직/수평 모드 또는 수직/수평 모드에 n값을 가산하거나 감산하여 유도된 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 복수개의 플래그 정보를 이용하여 상기 복수개의 인트라 예측 모드 리스트 중 어느 하나가 선택적으로 이용될 수 있다.
본 발명은 영상 성분 간 예측을 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 1) 보다 적합한 위치의 휘도 성분의 참조 샘플들을 사용하여 선형 예측 모델을 유도하는 과정, 2) 휘도 참조 샘플 중 이상값(outlier) 배제를 고려한 보다 적합한 참조 샘플을 사용하여 선형 예측 모델을 유도하는 과정, 3) 성분 간 예측으로 구한 예측 블록(prediction unit) 및/또는 해당 블록 경계에 대한 평활화 과정 중 적어도 하나를 수행함으로써 영상 성분 간 예측의 성능을 높이고자 한다. 상기 평활화 과정은, 주변 블록과의 상관성을 높이고, 불연속 경계를 제거하기 위함이다. 또한, 본 발명은, 4) 다양한 성분 간 예측 모드에 대한 색인 정보의 전송 없이 복호화기에서 성분 간 예측 모드를 유도하는 과정을 더 포함할 수 있고, 이를 통해 색인 정보 전송을 위한 시그널링 비트량을 줄이고자 한다.
색 성분 간 예측 부호화/복호화에 있어서, 참조 샘플의 위치 및 샘플 값을 고려하여 보다 적합한 참조 샘플을 결정할 수 있다. 결정된 참조 샘플을 사용하여 선형 예측 모델을 유도할 수 있다. 이를 통해 보다 효율적인 예측 신호를 생성할 수 있다. 또한, 성분 간 예측 모드에 대한 색인 정보 전송 없이 복화기에서 모드를 유도하는 방법을 사용하여, 영상 성분 간 예측으로 인해 발생되는 비트량을 감소시킬 수 있다. 또한, 블록 경계에 대한 평활화 필터링을 통해 시각적 아티팩트를 줄이고 부호화 효율을 높일 수 있다.
성분 간 예측 부호화 기술의 성능 향상에 대한 본 발명 또한 차세대 표준에 포함될 가능성이 높으며 HD/UHD, 360 비디오 등 이머시브 미디어 응용 서비스 및 관련 제품에 새로운 비디오 코덱으로 활용될 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3는 본 발명과 관련된 성분 간 예측 부/복호화의 구성도이다.
도 4 내지 도 16은 성분 간 예측 방법 및 필터링 방법에 관한 것이다.
도 17은, 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 색차 성분의 부호화 블록에 대한 인트라 예측 방법을 도시한 것이다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치는, 성분 간 예측 모드 리스트 및 소정의 색인 정보를 기초로, 색차 성분 블록의 성분 간 예측 모드를 결정하고, 상기 결정된 성분 간 예측 모드에 기초하여, 상기 색차 성분 블록의 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 결정하며, 상기 참조 샘플을 이용하여, 선형 예측 모델의 파라미터를 유도하고, 상기 선형 예측 모델의 파라미터를 이용하여, 상기 색차 성분 블록에 대해 성분 간 예측을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 성분 간 예측 모드 리스트는, k개의 성분 간 예측 모드로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 참조 샘플을 결정하는 단계는, 상기 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 다운 샘플링하고, 상기 다운 샘플링된 참조 샘플 간의 크기 비교를 통해, 상기 다운 샘플링된 참조 샘플을 복수의 그룹으로 분류하며, 각 그룹에 속한 참조 샘플 전부 또는 일부의 평균값을 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 다운 샘플링은, 특정 위치의 참조 샘플에 대해서 선택적으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 특정 위치는, 상기 색차 성분 블록 또는 상기 색차 성분 블록에 대응하는 휘도 성분 블록 중 적어도 하나에 관한 부호화 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 다운 샘플링은, 상기 특정 위치의 참조 샘플에 수직 방향, 수평 방향 또는 대각선 방향 중 적어도 하나에 인접한 이웃 샘플을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 다운 샘플링은, 상기 휘도 성분 블록의 주변 블록의 가용성, CTU 관련 파라미터 또는 소정의 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 수행되고, 상기 플래그는 상기 색차 성분 블록의 샘플이 대응하는 휘도 성분 블록의 샘플 위치를 기준으로 소정의 거리만큼 쉬프트된 위치를 가지는지 여부를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 색차 성분 블록의 인트라 예측 모드는, 휘도 성분 블록의 인트라 예측 모드와 색차 성분 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 이용하여 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 휘도 성분 블록의 인트라 예측 모드는, 하나 또는 그 이상의 후보 모드로 구성된 인트라 예측 모드 리스트에 기초하여 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 상기 휘도 성분 블록의 인트라 예측 모드는, 하나 또는 그 이상의 후보 모드로 구성된 인트라 예측 모드 리스트에 기초하여 유도될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, m개의 인트라 예측 모드 리스트가 정의되고, 여기서 m은 2, 3 또는 그 이상의 정수일 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 제1 인트라 예측 모드 리스트의 후보 모드는, 디폴트 모드만으로 구성되고, 상기 디폴트 모드는 비방향성 모드인 플래너 모드 또는 DC 모드 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 제2 인트라 예측 모드 리스트의 후보 모드는, 휘도 성분 블록의 주변 블록의 인트라 예측 모드, 상기 주변 블록의 인트라 예측 모드에 n값을 가산하거나 감산하여 유도된 모드, 수직/수평 모드 또는 수직/수평 모드에 n값을 가산하거나 감산하여 유도된 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 있어서, 복수개의 플래그 정보를 이용하여 상기 복수개의 인트라 예측 모드 리스트 중 어느 하나가 선택적으로 이용될 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 것을 의미한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예로서, 부호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어로 이루어짐을 의미할 수 있다. 다만, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고, 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 블록으로 분할할 수 있다. 이때, 블록은 부호화 단위(CU), 예측 단위(PU) 또는 변환 단위(TU)를 의미할 수 있다. 상기 분할은 쿼드 트리(Quadtree), 바이너리 트리(Biniary tree), 터너리 트리(Ternary tree) 중 적어도 하나에 기반하여 수행될 수 있다. 쿼드 트리는 상위 블록을 너비와 높이가 상위 블록의 절반인 하위 블록으로 사분할하는 방식이다. 바이너리 트리는 상위 블록을 너비 또는 높이 중 어느 하나가 상위 블록의 절반인 하위 블록으로 이분할하는 방식이다. 바이너리 트리에서는 상위 블록이 높이가 절반이 전술한 바이너리 트리 기반의 분할을 통해, 블록은 정방형뿐만 아니라 비정방형의 형태를 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
예측부(120, 125)는 인터 예측을 수행하는 인터 예측부(120)와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부(125)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 인터 예측을 사용할 것인지 또는 인트라 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 인트라 예측 모드, 움직임 벡터, 참조 픽쳐, 성분 간 예측 모드의 지시자, 색인 정보 등을 결정할 수 있다. 여기서, 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보, 성분 간 예측 모드의 지시자, 색인 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화 장치에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
인터 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 인터 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
움직임 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 움직임 예측부에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
인트라 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 화소 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 인터 예측을 수행한 블록이어서, 참조 화소가 인터 예측을 수행한 화소일 경우, 인터 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 화소를 주변의 인트라 예측을 수행한 블록의 참조 화소 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 화소가 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 화소 정보를 가용한 참조 화소 중 적어도 하나의 참조 화소로 대체하여 사용할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 참조 화소 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 성분을 예측하기 위한 모드와 색차 성분을 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 휘도 성분을 예측하기 위해 사용된 인트라 예측 모드 또는 예측/복원된 휘도 성분을 이용하여 색차 성분을 예측할 수 있다.
인트라 예측은 성분 간 예측에 의해 수행될 수 있다. 성분 간 예측에 의해 인트라 예측이 수행되는 경우, 예측 모드에 의해 인트라 예측이 수행되지 않을 수 있다. 성분 간 예측이 수행되는 경우는, 예측에 이용되는 성분(제1 성분)을 이용하여 예측되는 성분(제2 성분)의 예측 단위를 생성하는 것을 나타낼 수 있다. 여기서, 제1 성분은 휘도 성분, 제2 성분은 색차 성분일 수 있다. 성분 간 예측은 성분 간 예측 모드의 지시자 색인 정보를 기초로 결정될 수 있다. 여기서, 성분 간 예측 모드의 지시자 및 색인 정보는 엔트로피 부호화를 통해 부호화 될 수 있다.
인트라 예측이 예측 모드에 의해 수행되는 방법은 인트라 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 인트라 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 인트라 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 인트라 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 서로 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위와 원본 블록 간의 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다.
변환부(130)에서는 잔차 데이터를 포함한 잔차 블록을 DCT, DST 등과 같은 변환 타입을 사용하여 변환시킬 수 있다. 이때, 변환 타입은 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 인트라 예측 모드에 기반하여 결정될 수 있다.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차 블록에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다. 재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태의 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 소정의 스캔 타입을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차 계수 정보 및 블록 타입 정보, 성분 간 예측 모드의 지시자, 색인 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 화소를 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 화소 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 화소를 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 화소의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 화소를 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 인터 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서, 복호화 장치의 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.
도 2에 나타난 각 구성부들은 복호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어로 이루짐을 의미할 수 있다. 다만, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고, 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
엔트로피 복호화부(210)는 입력 비트스트림에 대해 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 복호화를 위해, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화 장치에서 수행된 인트라 예측 및 인터 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림에 대해 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화 장치에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고, 해당 부호화 장치에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 역양자화된 변환 계수를 소정의 변환 타입으로 역변환을 수행할 수 있다. 이때, 변환 타입은, 예측 모드(인터/인트라 예측), 블록의 크기/형태, 인트라 예측 모드, 성분 타입(휘도/색차 성분), 분할 타입(QT, BT, TT 등), 성분 간 예측 모드의 지시자, 색인 정보 등에 관한 정보 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 인트라 예측 방법의 인트라 예측 모드 관련 정보, 인터 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보, 성분 간 예측 모드의 지시자, 색인 정보 등 다양한 정보를 입력 받고, 현재 부호화 단위(CU)에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 인터 예측을 수행하는지 아니면 인트라 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 인터 예측부(230)는 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용하여, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 인터 예측을 수행할 수도 있다. 이를 위해, 상기 기-복원된 일부 영역이 참조 픽쳐 리스트에 추가될 수 있다.
인터 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로, 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode), 현재 픽쳐 참조 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
인트라 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 성분 간 예측 모드의 지시자 및 색인 정보, 예측 모드 정보등를 기초로, 인트라 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로서, 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여, 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소 값을 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수 값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우, 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
부호화 장치로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 복호화 장치의 디블록킹 필터에서는 부호화 장치에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고, 복호화 장치에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명과 관련된 성분 간 예측 부/복호화의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 부호화 및 복호화 방법 및 장치는, 성분 간 예측 모드 유도 단계(S310), 참조 샘플 구성 단계(S320), 선행 예측 모델 유도 단계(S330), 성분 간 예측 샘플 생성 단계(S340)를 포함하여, 현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측 부호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.
한편, 후술하는 실시예에서, 부호화 정보는 블록 크기/형태, 블록의 가용성, 분할 타입, 분할 횟수, 성분 타입, 예측 모드, 인트라 예측 모드에 관한 정보, 인터 모드, 움직임 정보, 변환 타입, 변환 스킵 모드, 넌-제로 잔차 계수에 관한 정보, 스캔 순서, 칼라 포맷, 인-루프 필터 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 블록 크기는 너비 또는 높이 중 어느 하나, 너비와 높이 중 최소값/최대값, 너비와 높이의 합, 블록에 속한 샘플의 개수 등으로 표현될 수 있다. 상기 블록의 가용성은 블록 위치, 병렬 처리 영역의 범위, 복호화 순서 등을 고려하여 판단될 수 있다. 상기 예측 모드는 인트라 모드 또는 인터 모드를 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드에 관한 정보는 인트라 예측 모드가 비방향성 모드인지 여부, 인트라 예측 모드가 수직/수평 모드인지 여부, 인트라 예측 모드의 방향성, 부호화/복호화 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드의 개수 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 인터 모드는 머지/스킵 모드, AMVP 모드 또는 현재 픽쳐 참조 모드를 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 상기 현재 픽쳐 참조 모드는 현재 픽쳐의 기-복원된 영역을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법을 의미한다. 상기 현재 픽쳐는 상기 현재 블록이 속한 픽쳐일 수 있다. 상기 현재 픽쳐는 인터 예측을 위한 참조 픽쳐 리스트에 추가될 수 있으며, 상기 현재 픽쳐는 참조 픽쳐 리스트 내에서 근거리(short-term) 참조 픽쳐 또는 장거리(long-term) 참조 픽쳐 다음에 배열될 수 있다. 상기 움직임 정보는 예측 방향 플래그, 움직임 벡터, 참조 픽쳐 인덱스 등을 포함할 수 있다.
부호화 또는 복호화에 있어서, 입력 및 복원 영상은 M개의 성분(채널)을 가질 수 있다. 복원 영상은, 예측부에 의해 예측된 영상, 예측된 영상에 잔차 영상이 가/감산된 영상, 가/감산 후 인루프 필터가 적용된 영상 중 어느 하나를 포함할 수 있다. M은, 1, 2, 3, 4, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. M값은, 부호화기/복호화기에 기-정의된 고정된 값일 수도 있고, 부호화 정보에 기초하여 가변적 혹은 선택적으로 결정될 수도 있다.
예를 들어, 입력 및 복원 영상은 1개 성분을 가지는 회색 영상일 수 있다.
또는, 입력 및 복원 영상은 3개의 성분은 가지는 RGB 영상일 수 있다. 이때, 제1 성분은 R 영상, 제2 성분은 G 영상, 제 3 성분은 B 영상일 수 있다. 또는, 입력 및 복원 영상은 3개 성분을 가지는 YUV 영상일 수 있다. 이때, 제1 성분은 Y 영상, 제2 성분은 U 영상, 제 3 성분은 V 영상일 수 있다. 또는, 입력 및 복원 영상은 4개 성분을 가지는 RGB + 깊이 영상일 수 있다. 입력 및 복원 영상은 4개 성분을 가지는 YUV + 깊이 영상일 수 있다. 또는, 입력 영상 및 복원 영상의 성분은 서브-샘플링 될 수 있다. 입력 및 복원 영상은 RGB 4:4:4일 수 있다. 입력 및 복원 영상은 YUV 4:4:4일 수 있다. 입력 및 복원 영상은 YUV 4:2:2일 수 있다. 입력 및 복원 영상은 YUV 4:2:0일 수 있다.
영상 성분 간 예측은 소정의 참조 샘플을 이용하여 선형 모델을 유도할 수 있고, 이 선형 모델을 이용하여 휘도 성분의 복호 신호로부터 색차 성분의 예측 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 참조 샘플은, (1) 영상 부호화기/복호화기에 기-약속된 고정된 위치일 수 있다. 또는, (2) 참조 샘플은 부호화 정보에 기초하여 가변적으로 결정될 수도 있고, (3) 참조 샘플을 특정하기 위한 정보가 부호화기에서 부호화되어 시그날링될 수도 있다. 참조 샘플은, 전술한 (1) 내지 (3)의 실시예 중 적어도 2개의 조합에 기초하여 결정될 수도 있다. 전술한 실시예를 통해, 상기 참조 샘플의 위치, 개수, 범위, 길이 등이 결정될 수 있다.
또한, 선형 모델을 유도할 때 특정 샘플들의 휘도 신호와 색차 신호의 관계를 이용하기도 한다. 또한, 다양한 성분 간 예측 모드에 대한 색인 정보의 전송이 필요할 수도 있다.
성분 간 예측 모드 유도 단계(S310)에서는, 성분 간 예측 모드 리스트 구성, 예측 모드 정보 엔트로피 부호화 및 복호화, 복호화기에서의 성분 간 예측 모드 유도 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여 현재 블록의 성분 간 예측 모드를 유도할 수 있다.
구체적으로, 현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측 모드를 유도함에 있어, 성분 간 예측 모드 리스트를 구성할 수 있다. 상기 성분 간 예측 모드 리스트는 화면 내 예측 모드 리스트에 의해 구성될 수도 있다. 또는, 성분 간 예측 모드 리스트는, 부호화/복호화 장치에 기-정의된 테이블 형태로 구성될 수도 있다.
성분 간 예측 모드 리스트는 양의 정수 N개의 성분 간 예측 모드를 포함할 수 있다. N은, 1, 2, 3, 4 또는 그 이상의 정수일 수 있다. N값은, 부호화기/복호화기에 기-정의된 고정된 값일 수도 있고, 전술한 부호화 정보에 기초하여 가변적 혹은 선택적으로 결정될 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록 및/또는 주변 블록의 위치, 크기/형태, 가용성, 또는 분할 기법 등에 따라 N개의 성분 간 예측 모드가 선택적 또는 가변적으로 결정될 수 있다. 또는, 상기 N은 부호화기에서 부호화되어 시그날링될 수도 있다. 상기 시그날링은, 비디오 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일 또는 소정의 조각 영역(예를 들어, CTU Row, CTU, CU, PU, TU) 중 적어도 하나의 레벨에서 수행될 수 있다.
N이 3 인 경우, 성분 간 예측 모드 리스트는 3개의 성분 간 예측 모드를 포함할 수 있고, 각각의 성분 간 예측 모드를 제1, 2, 3 성분 간 예측 모드라 하면, 제1 성분 간 예측 모드는 좌측 주변 블록을 이용하는 예측 모드, 제2 성분 간 예측 모드는 상단 주변 블록을 이용하는 예측 모드, 및 제 3 성분 간 예측 모드는 좌측 및 상단 주변 블록을 이용하는 예측 모드로 구분될 수 있다. N이 3 미만인 경우, 상기 제1, 2, 3 성분 간 예측 모드 중 일부로 성분 간 예측 모드 리스트를 구성할 수 있다.
예를 들어, 표 1과 같이 3개의 성분 간 예측 모드를 갖는 성분 간 예측 모드 리스트를 구성할 수 있다.
모드 이진 심볼
제1 성분 간 예측 모드 0 　
제2 성분 간 예측 모드 1 1
제 3 성분 간 예측 모드 1 0
또는, 표 2와 같이 4개의 성분 간 예측 모드를 갖는 성분 간 예측 모드 리스트를 구성할 수 있다..
모드 이진 심볼
제1 성분 간 예측 모드 0 0
제2 성분 간 예측 모드 0 1
제 3 성분 간 예측 모드 1 0
제 4 성분 간 예측 모드 1 1
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측 모드를 유도함에 있어, 예측 모드 정보에 대한 엔트로피 부호화 및/또는 복호화를 수행할 수 있다.성분 간 예측 모드의 지시자에 대한 엔트로피 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다. 지시자가 '제1 값'일 경우 성분 간 예측을 수행할 수 있다. 제1 값은 0, 1, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 반면, 지시자가 '제2 값'일 경우, 성분 간 예측을 수행하지 않을 수 있다. 여기서, 제2 값은, 제1 값과 다른 정수일 수 있다.
색인 정보에 대한 엔트로피 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다. 여기서, 상기 색인 정보는 성분 간 예측 모드 리스트 중 적어도 하나의 성분 간 예측 모드를 특정하는 정보를 포함할 수 있다.
성분 간 예측 모드의 지시자는 색인 정보가 될 수도 있다. 예를 들면, 성분 간 예측 모드 리스트 색인 정보가 성분 간 예측 모드 리스트 중 하나의 모드를 특정하는 제1 색인 정보일 경우, 성분 간 예측 모드의 지시자가 제1 값인 경우로 볼 수 있다.
엔트로피 부호화 및/또는 복호화는 상기 지시자 또는 상기 색인 정보를 기초로 이진 심볼을 생성하여 수행될 수 있다. 이진 심볼의 생성은 이진화 기법을 통해 수행될 수 있다. 이진화 기법은 절삭된 단항 이진화, 고정 길이 이진화, truncated Rice (TR) binarization, k-th order Exp-Golomb binarization, 또는 fixed-length binarization 등이 이용될 수 있다. 상기 이진화 기법의 선택은 기-약속된 고정된 이진화 기법에 의하거나 전술한 부호화 정보에 기초하여 가변적 또는 적응적으로 선택될 수 있다.
표 1과 같이 3개의 성분 간 예측 모드의 색인 정보는 절삭된 단항 이진화를 이용하여 이진 심볼을 생성할 수 있으며, 생성된 이진 심볼에 대한 엔트로피 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다.
또는, 표 2와 같이 4개의 성분 간 예측 모드의 색인 정보는 고정 길이 이진화를 이용하여 이진 심볼을 생성할 수 있으며, 생성된 이진 심볼에 대한 엔트로피 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다.
생성된 이진 심볼에 대한 엔트로피 부호화 및 복호화는 CABAC, CAVLC, 허프만 부호화, 바이패스 부호화 중 적어도 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측 모드를 유도함에 있어, 복호화기상 성분 간 예측 모드의 유도를 수행할 수 있다.
복호화기상 성분 간 예측 모드의 유도를 수행함에 있어, 복호화기는 다수의 성분 간 예측 모드 중 하나를 선택하여 수행할 수 있다. 상기 다수의 성분 간 예측 모드는 전술한 성분 간 예측 모드 리스트에 포함될 수 있다.
여기서, 다수의 성분 간 예측 모드의 참조 샘플의 영역은 서로 상이할 수 있다. 상기 참조 샘플의 영역이 상이하다라 함은, 참조 샘플의 위치, 개수, 크기, 형태, 참조 샘플의 영역에 속한 샘플 라인의 개수, 또는 범위 중 적어도 하나 이상이 상이함을 의미할 수 있다. 상기 참조 샘플의 크기와 형태는, 너비, 높이, 너비와 높이의 비율(ratio), 너비와 높이의 합, 또는 너비와 높이의 곱 등으로 표현될 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 3개의 성분 간 예측 모드가 기-정의 되어있을 수 있으며, 해당 성분 간 예측 모드의 참조 샘플 영역이 서로 다를 수 있다. 제1 성분 간 예측 모드는 좌측 및 상단 참조 샘플 영역을 이용하는 모드이고, 제2 성분 간 예측 모드는 좌측 참조 샘플 영역을 이용하는 모드이고, 제3 성분 간 예측 모드는 상단 참조 샘플 영역을 이용하는 모드일 수 있다. 제1 성분 간 예측 모드는, 좌상단 참조 샘플 영역을 더 포함할 수도 있다. 제2 성분 간 예측 모드에 따른 좌측 참조 샘플의 영역의 길이는, 제1 성분 간 예측 모드에 따른 좌측 참조 샘플 영역의 길이보다 같거나 길 수 있다. 즉, 제2 성분 간 예측 모드에 따른 좌측 참조 샘플의 영역은, 제1 성분 간 예측 모드에 따른 좌측 참조 샘플 영역 외에 소정의 길이를 가진 추가 영역을 더 포함할 수 있다. 여기서, 소정의 길이는, 현재/대응 블록에 인접한 우상단 영역의 샘플이 가용한지 여부에 기초하여 결정될 수 있다. 마찬가지로, 제3 성분 간 예측 모드에 따른 상단 참조 샘플의 영역의 길이는, 제1 성분 간 예측 모드에 따른 상단 참조 샘플 영역의 길이보다 같거나 길 수 있다. 즉, 제3 성분 간 예측 모드에 따른 상단 참조 샘플의 영역은, 제1 성분 간 예측 모드에 따른 상단 참조 샘플 영역 외에 소정의 길이를 가진 추가 영역을 더 포함할 수 있고, 소정의 길이는, 현재/대응 블록에 인접한 좌하단 영역의 샘플이 가용한지 여부에 기초하여 결정될 수 있다.
다수의 성분 간 예측 모드 중 하나는 기-약속된 고정된 모드로 선택되거나, 전술한 부호화 정보를 기초로 가변적으로 선택될 수 있다.
또는, 상기 선택은, 상기 지시자 또는 상기 색인 정보 중 적어도 하나를 기초로 수행될 수 있다. 예를 들면, 색인 정보에 의해 특정된 모드가 성분 간 예측 모드로 선택될 수 있다. 이때, 부호화 장치는, 다수의 성분 간 예측 모드 중 최적의 모드를 선택하며, 이는 도 4에서 보이는 것과 같이 제1 성분의 대응 블록의 참조 샘플과 제2 성분의 현재 블록의 참조 샘플 사이의 비용 비교를 통해 수행될 수 있다. 이때, 비용 계산은 SAD(Sum of Absolute Differences), SATD(Sum of Absolute Transformed Differences), MR-SAD(Mean Removed-SAD), SSIM(Structual Similarity) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 부호화/복호화 장치는, 양의 정수 N개의 성분 간 예측 모드 중 상기 MR-SAD가 가장 작은 성분 간 예측 모드를 선택할 수 있다. 또는, 양의 정수 N개의 성분 간 예측 모드 중 상기 SAD가 가장 작은 성분 간 예측 모드를 선택할 수 있다. 또는, 양의 정수 N개의 성분 간 예측 모드 중 상기 SATD가 가장 작은 성분 간 예측 모드를 선택할 수 있다.
복호화기상 성분 간 예측 모드의 유도를 수행함에 있어, 복호화 장치는 선택된 성분 간 예측 모드를 이용하여 성분 간 예측을 수행할 수 있다. 성분 간 예측의 수행 여부는 지시자에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 지시자는 전술한 바와 같이, 성분 간 예측 모드의 색인 정보가 될 수 있다. 예를 들면, 성분 간 예측 모드 리스트에 대한 색인 정보가 지시자의 역할을 하는 경우, 색인 정보에 의해 특정되는 모드에 의해 성분 간 예측이 수행될 수 있다.
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측 부호화 및/또는 복호화를 수행함에 있어, 참조 샘플 구성 단계(S320)는, 단일 참조 샘플셋, 다수 참조 샘플셋 또는 다운 샘플링 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여 성분 간 예측를 위한 참조 샘플을 결정할 수 있다.
성분 간 예측에서, 예측에 이용되는 성분을 제1 성분, 예측되는 성분을 제2 성분이라 하면, 제2 성분의 현재 블록을 예측하기 위해 제1 성분의 대응 블록을 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 성분이 휘도 성분이고 제2 성분이 색차 성분일 경우, 제1 성분의 대응 블록은 현재 블록(색차 블록)에 대응하는 휘도 블록일 수 있다.
참조 샘플은 하나 또는 복수개의 샘플 라인으로 구성되거나, 사각형, 삼각형, 다이아몬드형, 또는 사다리꼴 모양 등의 형태를 가질 수 있다. 참조 샘플이 복수개의 샘플 라인에 포함되는 경우, 샘플 라인의 개수는 2개, 3개, 4개 또는 그 이상일 수 있다. 상기 개수는, 기-정의된 고정된 값이거나, 전술한 부호화 정보에 기초하여 가변적으로 결정될 수도 있다.
도 8은 참조 샘플이 샘플 라인의 형태(참조 샘플셋)로 형성되어 있는 것을 도시한 것이다. 도 8을 참조하면, 성분 간 예측에 있어서, 현재 블록은, 좌측/상단 방향으로 이웃한 제1 내지 제4 참조 샘플 중 적어도 하나를 선택적으로 이용할 수 있다. 또는, 참조 샘플을 좌측과 상단으로 구분하여, 좌측 또는 상단 중 어느 한 방향으로 이웃한 제1 내지 제4 참조 샘플 중 적어도 하나를 선택적으로 이용할 수 있다.
상기 선택은 기-약속된 고정된 위치(제1 및 제2 참조 샘플, 제1 및 제3 참조 샘플 등)에 의해 결정되거나, 전술한 부호화 정보에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 주변 블록의 이용 가능성에 따라, 좌측의 주변 블록이 이용 가능하지 않는 경우 좌측에 인접한 참조 샘플을 제외한 참조 샘플만 사용하도록 제한될 수 있다. 예를 들면 상단의 주변 블록이 이용 가능하지 않는 경우 상단에 인접한 참조 샘플을 제외한 참조 샘플만 사용하도록 제한될 수 있다.
또는, 제1 내지 제4 참조 샘플 중에서, 좌측 방향으로 이용 가능한 참조 샘플의 개수는, 상단 방향으로 이용 가능한 참조 샘플의 개수와 상이할 수 있다. 예를 들어, 좌측 방향으로 n개의 참조 샘플(e.g., 제1 내지 제3 참조 샘플)이 이용되고, 상단 방향으로 m개의 참조 샘플(e.g., 제1 참조 샘플)이 이용되도록 제한될 수도 있다. 여기서, n은 3으로 한정되지 않으며, 1, 2, 4 또는 그 이상의 정수일 수 있다. m은 1로 한정되지 않으며, 2, 3, 4 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 다만, n은 m보다 크거나, 역으로 m은 n보다 크게 설정될 수도 있다. 참조 샘플셋은 성분 간 예측에 사용되는 기-정의된 영역 안의 참조 샘플일 수 있다. 참조 샘플셋은 제1 성분의 대응 블록 또는 제2 성분의 현재 블록 중 적어도 하나의 주변 블록을 포함할 수 있다. 주변 블록은 제1 성분의 대응 블록 또는 제2 성분의 현재 블록의 상단, 하단, 좌측, 우측, 좌하단, 좌상단, 우상단, 또는 우하단 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 참조 샘플셋의 형태는 하나 또는 복수개의 샘플 라인으로 구성되거나, 사각형, 삼각형, 다이아몬드형, 또는 사다리꼴 모양 등의 형태를 가질 수 있다. 복수개의 샘플 라인으로 구성되는 경우 샘플 라인들은 서로 인접하거나 소정의 거리 t를 가질 수 있다. t는 1, 2, 3, 4, 또는 그 이상의 자연수 일 수 있다. t는 기-약속된 고정된 값이거나, 전술한 부호화 정보를 기초로 가변적으로 결정될 수 있다.
참조 샘플셋에 의해 참조 샘플을 구성하는 것은 참조 샘플셋의 전부 또는 일부의 샘플을 참조 샘플로 하거나, 참조 샘플셋의 전부 또는 일부의 샘플을 필터링한 값을 참조 샘플로 할 수 있다. 여기서, 필터링은, 보간 필터, 가중 평균 필터, 다운 샘플링 필터 중 적어도 하나에 기초하여 수행될 수 있다.
참조 샘플셋의 일부 샘플만 이용하는 경우, 상기 일부 샘플의 선택은 기-약속된 고정된 방법으로 선택되거나 전술한 부호화 정보를 기초로 선택될 수 있다. 예를 들면, 제1 성분의 대응 블록과 제2 성분의 현재 블록의 너비 또는 높이의 비율 또는 블록 크기의 비율 등에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로 상기 비율이 1:r 또는 r:1인 경우, 참조 샘플셋 내 r또는 r/2의 샘플 간격 단위 거리를 갖는 일부 샘플들만 참조 샘플을 구성하는데 이용될 수 있다.
현재 블록에 대한 특정 영상 성분 간 예측에서의 참조 샘플을 구성함에 있어, 단일 참조 샘플셋을 이용하여 참조 샘플을 구성할 수 있다.
단일 참조 샘플셋은 특정 성분 간 예측에 사용되는 참조 샘플셋이 하나인 것을 의미할 수 있다.
제1 성분의 대응 블록 또는 제2의 성분 현재 블록 중 적어도 하나의 주변 영역은 단일 참조 샘플셋일 수 있다.
예를 들면, 도 5(가)에 보이는 참조 샘플의 위치가 단일 참조 샘플셋일 수 있다. 또는, 도 6(가)에 보이는 참조 샘플의 위치가 단일 참조 샘플셋일 수 있다. 또는, 도 7(가)에 보이는 참조 샘플의 위치가 단일 참조 샘플셋일 수 있다.
제1 성분의 대응 블록 또는 제2 성분의 현재 블록 중 적어도 하나로부터 일정 거리 떨어진 주변 영역이 단일 참조 샘플셋 일 수 있다.
예를 들어, 도 5(나)에 보이는 참조 샘플의 위치가 단일 참조 샘플셋일 수 있다. 또는, 도 6(나)에 보이는 참조 샘플의 위치가 단일 참조 샘플셋일 수 있다. 또는, 도 7(나)에 보이는 참조 샘플의 위치가 단일 참조 샘플셋일 수 있다.
현재 블록에 대한 특정 영상 성분 간 예측에서의 참조 샘플을 구성함에 있어, 다수 참조 샘플셋을 이용하여 참조 샘플을 구성할 수 있다. 이 때, 다수 참조 샘플셋은 특정 성분 간 예측에 사용되는 참조 샘플셋이 둘 이상인 것을 의미할 수 있다.
여기서, 특정 성분 간 예측에서 다수 참조 샘플셋을 이용하여 참조 샘플을 구성할 때, 다수의 참조 샘플셋은 중 적어도 하나가 선택적으로 이용될 수 있다. 상기 선택은 기-약속된 고정된 참조 샘플셋을 선택하거나, 전술한 부호화 정보를 기초로 적응적으로 선택될 수 있다. 예를 들면, 다수의 참조 샘플셋은 블록 크기, 제1 성분 대응 블록의 화면 내 예측 참조 샘플 위치 등의 조건에 따라서 적응적으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 특정 성분 간 예측의 참조 샘플 셋이 두 개이고 각각 도 5 (가), 도 5(나) 위치의 참조 샘플셋일 때, 제1 성분 대응 블록의 화면 내 예측 참조 샘플 위치가 가까운 위치의 참조 샘플셋을 선택할 수 있다. 즉, 제1 성분 대응 블록의 화면 내 예측 참조 샘플이 도 8에서 보이는 제2 참조 샘플 일 때, 특정 성분 간 예측에서 도 5(나) 위치의 참조 샘플을 구성할 수 있다.
예를 들어, 특정 성분 간 예측의 참조 샘플 셋이 두 개이고 각각 도 6(가), 도 7(가) 위치의 참조 샘플셋일 때, 블록의 넓이가 높이보다 클 경우 도 6(가) 위치의 참조 샘플셋을 선택할 수 있고, 그렇지 않다면, 도 6(가) 위치의 참조 샘플셋을 선택할 수 있다.
예를 들어, 특정 성분 간 예측의 참조 샘플 셋이 두 개이고 각각 도 6(가), 도 7(가) 위치의 참조 샘플셋일 때, 블록의 너비가 높이보다 클 경우 도 6(가) 위치의 참조 샘플셋을 선택할 수 있고, 그렇지 않다면, 도 7(가) 위치의 참조 샘플셋을 선택할 수 있다. 반대로, 블록의 너비가 높이보다 작을 경우 도 7(가) 위치의 참조 샘플셋(좌측 참조 샘플셋)을 선택할 수 있고, 그렇지 않다면, 도 6(가) 위치의 참조 샘플셋(상단 참조 샘플셋)을 선택할 수 있다. 블록의 너비와 높이가 같은 경우, 좌측 및 상단 참조 샘플셋이 이용될 수도 있다.
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측에서의 참조 샘플을 구성함에 있어, 다운 샘플링을 이용하여 참조 샘플을 구성할 수 있다.
이때, 다운 샘플링은, 제1 성분의 대응 블록의 크기가 제2 성분 현재 블록의 크기와 일치하지 않을 경우 제1 성분의 참조 샘플에 대해 수행될 수 있다.
상기 다운 샘플링은, 특정 위치의 참조 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용하여 수행될 수 있다. 여기서, 특정 위치의 참조 샘플은, 시작점 위치의 참조 샘플로부터 소정의 샘플간 간격(k)으로 위치한 복수개의 참조 샘플을 포함할 수 있다. 상기 샘플간 간격(k)는 1, 2, 3, 4, 또는 그 이상의 자연수를 포함할 수 있다.
성분 간 예측 모드가 상단 및 좌측의 참조 샘플을 이용하는 모드(이하, LT 모드라 함)인 경우, 시작점 위치는 상단 및 좌측에 각각 정의될 수 있다. 이 경우, 상단 시작점 위치의 참조 샘플을 기준으로, 우측 방향으로 소정의 샘플간 간격으로 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플에 대해서 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 마찬가지로, 좌측 시작점 위치의 참조 샘플을 기준으로, 하단 방향으로 소정의 샘플간 간격으로 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플에 대해서 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다.
성분 간 예측 모드가 상단의 참조 샘플을 이용하는 모드(이하, T 모드라 함)인 경우, 상단 시작점 위치의 참조 샘플을 기준으로, 우측 방향으로 소정의 샘플간 간격으로 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플에 대해서 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 마찬가지로, 성분 간 예측 모드가 좌측의 참조 샘플을 이용하는 모드(이하, L 모드라 함)인 경우, 좌측 시작점 위치의 참조 샘플을 기준으로, 하단 방향으로 소정의 샘플간 간격으로 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플에 대해서 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다.
예를 들어, 제1 성분 블록의 좌상단 샘플의 위치가 (0,0)임을 가정한다. 이때, 시작점 위치의 참조 샘플의 좌표가 (1, -1)이고, k가 2인 경우, 상기 특정 위치의 참조 샘플은, (1,-1), (3,-1), (5,-1), (7,-1) 등의 좌표를 가진 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 시작점 위치의 참조 샘플의 좌표가 (-1, 2)이고, k가 4인 경우, 상기 특정 위치의 참조 샘플은, (-1,2), (-1,6) 등의 좌표를 가진 샘플을 포함할 수 있다.
상기 시작점 위치, 샘플간 간격 또는 다운 샘플링 필터가 적용되는 특정 위치의 참조 샘플의 개수 중 적어도 하나는, 부호화/복호화 장치에 기-약속된 고정된 값일 수도 있고, 전술한 부호화 정보에 기초하여 가변적으로 결정될 수도 있다. 구체적으로, 성분 블록의 크기, 성분 블록의 주변 블록의 가용성 또는 성분 간 예측 모드 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다. 상기 블록의 크기는 너비 또는 높이 중 어느 하나, 너비와 높이 중 최소값/최대값, 너비와 높이의 합, 블록에 속한 샘플의 개수 등으로 표현될 수 있다.
예를 들어, 성분 블록의 너비(또는 높이)가 4인 경우에 있어서, 성분 블록의 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성 중 적어도 하나가 인정되지 않거나, 성분 간 예측 모드가 T 모드(또는 L 모드)이면, 다운 샘플링되는 참조 샘플은 성분 블록의 상단(또는 좌측)에 위치한 참조 샘플 전부를 포함할 수 있다. 한편, 성분 블록의 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 모두 인정되고, 성분 간 예측 모드가 LT 모드이면, 다운 샘플링되는 참조 샘플은, 시작점 위치의 참조 샘플 및 시작점 위치의 참조 샘플로부터 소정의 샘플간 간격으로 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 성분 블록의 좌상단 샘플의 위치가 (0,0)임을 가정할 때, 상단 시작점 위치는, (1,-1), (2,-1), (3,-1) 또는 (4,-1) 중 어느 하나(또는, 좌측 시작점 위치는, (-1,1), (-1,2), (-1,3) 또는 (-1,4) 중 어느 하나)이고, 샘플간 간격은 우측 방향(또는, 하단 방향)으로 2, 3, 4, 5 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 시작점 위치의 x 좌표는 5보다 크거나 같은 정수일 수도 있다.
예를 들어, 블록의 너비(또는 높이)가 8 이상인 경우에 있어서, 성분 블록의 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성 중 적어도 하나가 인정되지 않거나, 성분 간 예측 모드가 T 모드(또는 L 모드)이면, 다운 샘플링되는 참조 샘플은, 시작점 위치의 참조 샘플 및 시작점 위치의 참조 샘플로부터 소정의 샘플간 간격으로 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 성분 블록의 좌상단 샘플의 위치가 (0,0)임을 가정할 때, 시작점 위치는, (1,-1), (2,-1), (3,-1) 또는 (4,-1) 중 어느 하나(또는, (-1,1), (-1,2), (-1,3) 또는 (-1,4) 중 어느 하나)이고, 샘플간 간격은 2, 3, 4, 5 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 시작점 위치의 x 좌표는 5보다 크거나 같은 정수일 수도 있다.
또는, 성분 블록의 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 모두 인정되고, 성분 간 예측 모드가 LT 모드이면, 다운 샘플링되는 참조 샘플은, 시작점 위치의 참조 샘플 및 시작점 위치의 참조 샘플로부터 소정의 샘플간 간격으로 위치한 하나 또는 그 이상의 참조 샘플을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 성분 블록의 좌상단 샘플의 위치가 (0,0)임을 가정할 때, 상단 시작점 위치는, (2,-1), (3,-1) 또는 (4,-1) 중 어느 하나이고, 좌측 시작점 위치는, (-1,2), (-1,3) 또는 (-1,4) 중 어느 하나이고, 샘플간 간격은 4, 5 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 시작점 위치의 x 좌표 또는 y 좌표 중 적어도 하나는 5보다 크거나 같은 정수일 수도 있다.
T 모드(또는 L 모드)에서의 시작점 위치 및/또는 샘플간 간격은, LT 모드와 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, T 모드(또는 L 모드)의 시작점 위치는 LT 모드의 시작점 위치보다 제1 성분 블록의 좌상단 샘플의 위치에 더 가까울 수 있다. T 모드(또는 L 모드)의 샘플간 간격은 LT 모드의 샘플간 간격보다 더 작을 수 있다. 또는 반대로, T 모드(또는 L 모드)의 시작점 위치는 LT 모드의 시작점 위치보다 제1 성분 블록의 좌상단 샘플의 위치에서 더 멀 수도 있고, T 모드(또는 L 모드)의 샘플간 간격은 LT 모드의 샘플간 간격보다 더 클 수도 있다. LT 모드에서, 상단 참조 샘플의 샘플간 간격은 좌측 참조 샘플의 샘플간 간격과 상이하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 성분 블록의 너비가 높이보다 큰 경우, 상단 참조 샘플의 샘플간 간격은 좌측 참조 샘플의 샘플간 간격보다 크게 설정될 수 있다.
전술한 방법을 통해, 다운 샘플링 필터가 적용되는 상단/좌측 참조 샘플의 위치가 특정될 수 있으며, 이하 구체적인 다운 샘플링 방법에 대해서 살펴보도록 한다.
다운 샘플링은, 다운 샘플링 되는 샘플(이하, 대상 샘플)과 대상 샘플에 이웃하는 하나 또는 그 이상의 샘플(이하, 이웃 샘플)를 이용하여 수행될 수 있다. 즉, 대상 샘플은 전술한 방법에 따라 특정된 참조 샘플을 의미할 수 있다. 상기 이웃 샘플은 상기 대상 샘플에 수직, 수평, 또는 대각선 중 적어도 하나의 방향으로 이웃한 샘플을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 이웃 샘플은 상기 대상 샘플과 인접하여 연결된 샘플들뿐만 아니라, 소정 거리 k만큼 떨어진 샘플도 포함할 수 있다. k는 1, 2, 3, 4, 또는 그 이상의 정수를 포함할 수 있다. k는 기-약속된 고정된 값이거나, 부호화 정보를 기초로 가변적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 제1 성분 대응 블록의 크기와 제2 성분 현재 블록의 크기의 비가 r:1인 경우, 소정 거리 k는 r 또는 r/2 일 수 있다. 상기 이웃 샘플의 개수는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 이상의 자연수 일 수 있다. 상기 개수는 기-약속된 고정된 값이거나, 부호화 정보를 기초로 가변적으로 결정될 수 있다.
다운 샘플링은, 상기 다운 샘플링에 이용되는 샘플들의 가중 평균값, 평균값, 최대값, 최소값, 최빈값, 또는 필터링값 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 가중 평균값이란 각각의 샘플들에 가중치를 곱하고, 이들의 평균값을 의미할 수 있다.
샘플들 각각에 적용되는 가중치는 다운 샘플링에 이용되는 이웃 샘플의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
예를 들면, 이용되는 이웃 샘플이 1개인 경우, 대상 샘플과 이웃 샘플의 가중 평균은 1:1의 가중치 비율로 수행될 수 있다. 또는, 이용되는 이웃 샘플이 2개인 경우, 대상 샘플과 이웃 샘플들의 가중 평균은 2:1의 가중치 비율로 수행될 수 있다. 또는, 이용되는 이웃 샘플이 4개인 경우, 대상 샘플과 이웃 샘플들의 가중 평균은 4:1의 가중치 비율로 수행될 수 있다. 또는, 이용되는 이웃 샘플이 5개인 경우, 가중 평균에 있어서, 대상 샘플의 가중치는 2, 이웃 샘플들의 가중치는 1 또는 2 중 적어도 하나일 수 있다. 이 경우, 대상 샘플의 위치에 따라 이웃 샘플들의 가중치는 달라질 수 있다.
이하, 이웃 샘플의 개수에 따른 다운 샘플링 방법을 설명한다.
1. 제1 다운 샘플링 방법
제1 다운 샘플링은, 4개의 이웃 샘플들을 이용하는 경우이고, 4개의 이웃 샘플들과 대상 샘플의 가중 평균값에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 대상 샘플과 이웃 샘플의 가중치의 비는 4:1일 수 있다. 상기 4개의 이웃 샘플들은 대상 샘플을 기준으로 상단, 하단, 좌측, 및 우측 방향으로 인접한 각각의 샘플들을 포함할 수 있다. 이 경우, 이웃 샘플들은 대상 샘플에 인접하거나, 샘플 단위 간격 기준으로 대상 샘플로부터 1만큼 떨어진 위치에 위치할 수 있다.
제1 다운 샘플링은, 아래 수학식 1을 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000001
여기서, Ds_Sample는 다운 샘플링된 샘플이고, Sample은 다운 샘플링에 이용되는 샘플이고, x,y는 샘플의 위치를 나타내는 좌표이며, SubWidth, SubHeight는 색차 포맷에 의해 결정되는 값일 수 있다. 예를 들면, 색차 포맷이 4:2:0 인 경우 SubWidth, SubHeight는 각각 2의 값을 가지고, 색차 포맷이 4:2:2인 경우 SubWidth는 2, SubHeight는 1의 값을 가질 수 있다. 또한, 색차 포맷이 4:2:0, 4:2:2를 제외한 나머지의 경우에는 SubWidth, SubHeight는 각각 1의 값을 가질 수 있다.
2. 제2 다운 샘플링 방법
제2 다운 샘플링은, 2개의 이웃 샘플들을 이용하는 경우이고, 2개의 이웃 샘플들과 대상 샘플의 가중 평균값에 의해 수행될 수 있다. 여기서 대상 샘플과 이웃 샘플의 가중치의 비는 2:1일 수 있다. 상기 2개의 이웃 샘플은 대상 샘플을 기준으로 수직 방향 또는 수평 방향으로 이웃할 수 있다. 구체적으로, 수직 방향으로 이웃한 경우는 이웃 샘플들은 대상 샘플의 상단 및 하단에 각각 위치할 수 있고, 수평 방향으로 이웃한 경우는 이웃 샘플들은 대상 샘플의 좌측 및 우측에 각각 위치할 수 있다. 이 경우, 이웃 샘플들은 대상 샘플에 인접하거나, 샘플 단위 간격 기준으로 대상 샘플로부터 1만큼 떨어진 위치에 위치할 수 있다.
이웃 샘플이 수직 방향으로 이웃한 경우, 제2 다운 샘플링은 수학식 2를 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000002
여기서, Ds_Sample, Sample, x,y, SubWidth, SubHeight는 전술한 바와 같은 바, 자세한 설명은 생략한다.
이웃 샘플이 수평 방향으로 이웃한 경우, 제2 다운 샘플링은 수학식 3을 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000003
여기서, Ds_Sample, Sample, x,y, SubWidth, SubHeight는 전술한 바와 같은 바, 자세한 설명은 생략한다.
3. 제3 다운 샘플링 방법
제3 다운 샘플링은, 5개의 이웃 샘플들을 이용하는 경우이고, 5개의 이웃 샘플들과 대상 샘플의 가중 평균값에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 대상 샘플의 가중치는 2, 이웃 샘플의 가중치는 2 또는 1일 수 있다. 이 경우, 이웃 샘플들은 대상 샘플에 인접하거나, 샘플 단위 간격 기준으로 대상 샘플로부터 1만큼 떨어진 위치에 위치할 수 있다.
제3 다운 샘플링은 아래 수학식 4을 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000004
여기서, Ds_Sample, Sample, x,y, SubWidth, SubHeight는 전술한 바와 같은 바, 자세한 설명은 생략한다.
4. 제4 다운 샘플링 방법
제4 다운 샘플링은, 1개의 이웃 샘플들을 이용하는 경우이고, 1개의 이웃 샘플들과 대상 샘플의 가중 평균값에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 대상 샘플과 이웃 샘플의 가중치는 1:1일 수 있다.
상기 1개의 이웃 샘플은 대상 샘플을 기준으로 수직 방향 또는 수평 방향으로 이웃할 수 있다. 구체적으로, 수직 방향으로 이웃한 경우는 이웃 샘플은 대상 샘플의 하단에 위치할 수 있고, 수평 방향으로 이웃한 경우는 이웃 샘플은 대상 샘플의 우측에 위치할 수 있다. 이 경우, 이웃 샘플들은 대상 샘플에 인접하거나, 샘플 단위 간격 기준으로 대상 샘플로부터 1만큼 떨어진 위치에 위치할 수 있다.
이웃 샘플이 수직 방향으로 이웃한 경우, 제4 다운 샘플링은 아래 수학식 5를 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000005
여기서, Ds_Sample, Sample, x,y, SubWidth, SubHeight는 전술한 바와 같은 바, 자세한 설명은 생략한다.
이웃 샘플이 수평 방향으로 이웃한 경우, 제4 다운 샘플링은 수학식 6를 이용하여 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000006
여기서, Ds_Sample, Sample, x,y, SubWidth, SubHeight는 전술한 바와 같은 바, 자세한 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이, 다운 샘플링은 제1 성분의 대응 블록의 크기가 제2 성분 현재 블록의 크기와 일치하지 않을 경우에 수행될 수 있다.
한편, 소정의 플래그에 기초하여, 전술한 다운 샘플링 방법 중 적어도 하나가 선택적으로 이용될 수 있다. 여기서, 플래그는, 제2 성분의 샘플이 대응하는 제1 성분의 샘플 위치를 기준으로 제1 성분의 샘플 단위로 0.5만큼 아래로 쉬프트된 위치를 가지는 여부를 나타낼 수 있다. 상기 플래그는, 부호화 정보에 기초하여 복호화 장치에서 유도되거나, 부호화 장치에서 부호화되어 시그날링될 수 있다. 이하, 플래그가 제1 값인 경우를 제1 CASE, 그렇지 않은 경우를 제2 CASE라 부르기로 한다.
각 CASE 별로, CTU(coding tree unit) 관련 파라미터 또는 주변 블록의 가용성 중 적어도 하나에 기초하여, 제1 내지 제4 다운 샘플링 방법 중 적어도 하나가 선택적으로 이용될 수 있다.
CTU 관련 파라미터가 '제1 값'인 경우, 이는 (1) 대상 샘플이 성분 블록 또는 성분 블록의 주변 블록과 상이한 CTU에 속함, (2) 이웃 샘플 또는 대상 샘플이 CTU 경계에 위치함, 또는 (3) 이웃 샘플 또는 대상 샘플이 CTU 경계로부터 샘플 단위 간격 1만큼 떨어져 있는지 있음 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 여기서, 제1 값은 0, 1, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 예를 들면, 상기 CTU 관련 파라미터가 제1 값이면 대상 샘플이 성분 블록과 상이한 CTU에 속할 수 있다.
예를 들어, 제1 CASE이고, CTU 관련 파라미터가 제1 값인 경우, 제2 다운 샘플링 방법이 적용될 수 있다. 다만, 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 없는 경우 다운 샘플링이 적용되지 않을 수 있다.
제1 CASE이고, CTU 관련 파라미터가 제1 값이 아닌 경우, 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 인정되면 제1 다운 샘플링 방법이 적용될 수 있고, 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 인정되지 않으면 제4 다운 샘플링 방법이 적용되거나, 아래 수학식 7에 따른 다운 샘플링 방법이 적용될 수도 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000007
수학식 7에 따르면, 1개의 이웃 샘플의 값을 두 번 더하여 가중 평균값을 구할 수 있다. 여기서, Ds_Sample, Sample, x,y, SubWidth, SubHeight는 전술한 바와 같은 바, 자세한 설명은 생략한다.
제2 CASE이고, CTU 관련 파라미터가 제1 값인 경우, 제2 다운 샘플링이 적용될 수 있다. 다만, 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 없는 경우 다운 샘플링이 적용되지 않을 수 있다.
제2 CASE이고, CTU 관련 파라미터가 제1 값이 아닌 경우, 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 있는 경우 제3 다운 샘플링이 적용될 수 있고, 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 없는 경우 제4 다운 샘플링이 적용될 수 있다.
각 CASE 별로, 대상 샘플이 블록 경계에 위치하고 있는지 여부 또는 주변 블록의 가용성 중 적어도 하나에 기초하여, 제1 내지 제4 다운 샘플링 방법 중 적어도 하나가 선택적으로 이용될 수 있다.
예를 들어, 제1 CASE이고, 대상 샘플이 블록 경계에 위치하고 있지 않은 경우, 제1 다운 샘플링이 적용될 수 있다.
제1 CASE이고, 대상 샘플이 블록 경계에 위치하고 있는 경우, 제1 또는 제2 다운 샘플링 방법이 적용되거나 다운 샘플링이 적용되지 않을 수 있다. 또는, 구체적으로, 성분 블록의 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 인정되는 경우, 제1 다운 샘플링 방법이 적용되고, 성분 블록의 좌측 또는 상단 주변 블록의 가용성 중 어느 하나만 인정되는 경우, 제2 다운 샘플링 방법이 적용되며, 성분 블록의 좌측 및 상단 주변 블록의 가용성이 모두 인정되지 않는 경우, 다운 샘플링이 적용되지 않을 수 있다.
제2 CASE이고, 대상 샘플이 블록 경계에 위치하고 있지 않은 경우, 제3 다운 샘플링 방법이 적용될 수 있다.
제2 CASE이고, 대상 샘플이 블록 경계에 위치하고 있는 경우, 제3 또는 제4 다운 샘플링 방법이 적용되거나 다운 샘플링이 적용되지 않을 수 있다. 구체적으로, 성분 블록의 좌측 주변 블록의 가용성이 인정되는 경우 제3 다운 샘플링 방법이 적용되고, 성분 블록의 좌측 주변 블록의 가용성이 인정되지 않는 경우 제4 다운 샘플링 방법이 적용될 수 있다.
다운 샘플링은, N-tap 필터를 이용하여 수행될 수 있다. 여기서, N은 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 이상의 정수 일 수 있다. 예를 들면, 3-탭 필터를 이용하여 다운 샘플링 할 수 있다. 또는, 6-탭 필터를 이용하여 다운 샘플링을 할 수 있다.
다운 샘플링을 수행할 때, CTU(coding tree unit), 슬라이스, 타일 중 적어도 하나의 경계에서 필터를 다르게 적용할 수 있다. 예를 들어, 블록의 상단 경계가 CTU 경계에 맞닿는 경우, 블록의 상단 경계에는 제1 필터가 적용되고, 그렇지 않은 경우, 제2 필터가 적용될 수 있다.
상기 제1 필터와 제2 필터는 다운 샘플링 방법(가중 평균값, 평균값, 최대값, 최소값, 최빈값, 또는 필터링값)이 상이할 수 있다. 또한, 제1, 2 필터가 가중 평균값에 의하는 경우, 이웃 샘플의 개수 또는 가중치 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. 또한, 제1, 2 필터가 n탭 필터에 의하는 경우, 필터의 탭수, 계수, 또는 강도 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 필터는 n-탭 필터이고, 제2 필터는 m-탭 필터를 의미할 경우, 여기서 n은 m보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어, n은 3이고, m은 6일 수 있다.
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측에서 참조 샘플을 구성함에 있어, 다운 샘플링 된 참조 샘플을 이용할 수 있다. 다운 샘플링의 대상이 되는 참조 샘플은 단일 참조 샘플셋 또는 다중 참조 샘플셋을 이용하여 구성될 수 있다.
선형 예측 모델 유도 단계(S330)는, 현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측 부호화 및 복호화를 수행함에 있어, 단일 선형 모델, 다수 선형 모델, 이상점 배제 선형 모델 유도 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여 성분 간 예측 모드에서의 선형 예측 모델을 유도할 수 있다.
여기서, 선형 모델은 아래 수학식 8과 같은 관계를 가질 수 있다. 상기 선형 모델을 이용하여 제1 성분 대응 블록의 복호 블록으로부터 제2 성분의 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 선형 예측 모델을 유도할 수 있다.
여기서, 복호 블록은 현재 블록에 대한 부호화(또는, 복호화) 과정에서 이미 부호화(또는, 복호화)가 완료된 블록을 의미할 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000008
상기 수식의 PredC2는 제 2 성분 현재 블록의 예측 블록이고 RecC1는 제1 성분 대응 블록의 복호 블록이며 α, β는 선형 모델의 파라미터이다.
여기서, α, β인 선형 모델의 파라미터는 제1 성분 대응 블록의 참조 샘플 또는 제 2 성분 현재 블록의 참조 샘플 중 적어도 하나를 이용하여 유도할 수 있다.
이 때, 선형 모델의 파라미터를 유도함에 있어 선형 회귀식을 이용할 수 있으며, 다음과 같은 수학식 9으로 유도할 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000009
상기 수식의 C1(n)은 제 1성분 대응 블록의 참조 샘플셋 또는 참조 샘플들이고 C2(n)는 제 2 성분 현재 블록의 참조 샘플셋 또는 참조 샘플들이며 N은 참조 샘플의 개수이다.
이 때, 선형 모델의 파라미터를 유도함에 있어 직선 방정식을 이용할 수 있으며, 다음과 같은 수학식 10으로 유도할 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000010
상기 수식의 C2A, C2B는 제2 성분 현재 블록의 참조 샘플에서 A, B 위치에 해당하는 참조 샘플 값이며 C1A, C1B는 제1 성분 참조 샘플에서 A, B 위치에 해당하는 참조 샘플 값이다.
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측에서의 선형 예측 모델을 유도함에 있어, 단일 선형 모델을 이용할 수 있다.
여기서, 단일 선형 모델은 영상 성분 간 예측의 참조 샘플로부터 유도한 하나의 선형 모델을 의미할 수 있다.
예를 들어, 도 10에서 보이는 것과 같이 영상 성분 간 예측의 참조 샘플셋으로부터 선형 회기식을 통한 선형 모델을 유도할 수 있다.
예를 들어, 도 11에서 보이는 것과 같이 영상 성분 간 예측의 참조 샘플에서 두 위치에 해당하는 샘플로부터 직선 방정식을 통한 선형 모델을 유도할 수 있다. 이 때, 영상 성분 간 예측의 참조 샘플의 두 위치는 제 1성분의 참조 샘플에서 최소값, 최대값을 가지는 위치일 수 있다.
예를 들어, 영상 성분 간 예측의 참조 샘플에서 두 위치에 해당하는 샘플로부터 직선 방정식을 통한 선형 모델을 유도할 수 있다. 이 때, 영상 성분 간 예측의 참조 샘플의 두 위치는 제 2 성분의 참조 샘플에서 최소값, 최대값을 가지는 위치일 수 있다.
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측에서의 선형 예측 모델을 유도함에 있어, 다수 선형 모델을 이용할 수 있다.
여기서, 다수 선형 모델은 영상 성분 간 예측의 참조 샘플로부터 유도한 둘 이상의 선형 모델을 의미할 수 있다. 여기서, 다수 선형 모델을 유도함에 있어, 참조 샘플의 성분 값을 기준으로 참조 샘플을 구분할 수 있다.
예를 들어, 2개의 선형 모델을 유도함에 있어, 2 개의 기-정의된 제 1 성분 값을 이용하여 참조 샘플을 구분할 수 있다. 예를 들어, 도 12과 같이 2개의 선형 모델을 유도함에 있어, 제 1 성분의 참조 샘플의 평균을 이용하여 참조 샘플을 구분할 수 있다. 이 때, 분리된 참조 샘플로부터 단일 선형 모델의 방법을 이용하여 다수 선형 모델을 유도할 수 있다.
현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측에서의 선형 예측 모델을 유도함에 있어, 이상점 배제 선형 모델 유도를 수행할 수 있다.
영상 성분 간 예측에서 이상점 배제 선형 모델을 유도함에 있어, 이상점 배제 선형 회기식을 이용하여 선형 모델을 유도할 수 있다. 이 때, 선형 회기식에 사용되는 참조 샘플들 중 이상점이라고 판단되는 참조 샘플을 배제할 수 있으며, 이상점이 배제되었다고 판단되는 참조 샘플 이용한 선형 회기식을 통해 선형 모델을 유도할 수 있다.
여기서, 이상점 배제는 선형 모델을 유도함에 있어, 이상점으로 판단될 수 있는 적어도 하나 이상의 참조 샘플을 제거하는 방법을 의미하거나, 복수개의 참조 샘플을 이용한 연산처리를 통해 이상점이 배제되었다고 판단될 수 있는 참조 샘플을 유도하는 방법을 의미할 수 있다.예를 들면, 선형 회기식에 사용되는 참조 샘플들 중 제 1 성분의 값이 최소값, 최대값을 가지는 위치의 참조 샘플을 이상점이라 판단할 수 있다. 예를 들면, 선형 회기식에 사용되는 참조 샘플들 중 제 2 성분의 값이 최소값, 최대값을 가지는 위치의 참조 샘플을 이상점이라 판단할 수 있다.
영상 성분 간 예측에서 이상점 배제 선형 모델을 유도함에 있어, 이상점 배제 직선 방정식을 이용하여 선형 모델을 유도할 수 있다. 이 때, 참조 샘플들 중 이상점이라고 판단되는 참조 샘플을 배제할 수 있으며 이상점이 배제되었다고 판단되는 참조 샘플 이용한 직선 방정식을 통해 선형 모델을 유도할 수 있다.
예를 들면, 도 13와 같이 참조 샘플들 중 제 1 성분의 값이 최소값, 최대값을 가지는 위치의 참조 샘플을 이상점이라 판단할 수 있다. 예를 들면, 참조 샘플들 중 제 2 성분의 값이 최소값, 최대값을 가지는 위치의 참조 샘플을 이상점이라 판단할 수 있다.
예를 들면, 도 14과 같이 참조 샘플들을 두 분류로 구분하고 각 분류 별로 제1 성분 참조 샘플 값의 평균 및 제 2 성분 참조 샘플 값의 평균을 구할 수 있다. 참조 샘플의 그룹핑은, 참조 샘플들 간의 크기 비교에 기초하여 수행될 수 있다. 예를 들어, p개의 참조 샘플을 오름차순으로 정렬하고, 이때 상위 (p/2)개의 참조 샘플로 구성된 제1 그룹과 하위 (p/2)개의 참조 샘플로 구성된 제2 그룹으로 구분할 수 있다. 여기서, 제1 그룹은 상대적으로 작은 값들로 구성된 최소값 그룹을 의미하고, 제2 그룹은 상대적으로 큰 값들로 구성된 최대값 그룹을 의미할 수 있다. 제1 그룹과 제2 그룹에 속한 참조 샘플 전부 또는 일부만을 이용하여 평균값이 산출될 수도 있다. 여기서, 일부 참조 샘플은, 제1 그룹에 속한 참조 샘플 중 상대적으로 작은 값에 속하는 n개의 참조 샘플이고, 제2 그룹에 속한 참조 샘플 중 상대적으로 큰 값에 속하는 n개의 참조 샘플일 수 있다. n 값은 2, 3, 4 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 제1 그룹으로부터의 평균값과 제2 그룹으로부터 평균값을 이용하여, 수학식 10의 선형 예측 모델의 파라미터를 유도할 수 있다. 이러한 참조 샘플의 그룹핑 및 평균 연산을 통해, 이상점을 배제하는 효과를 낼 수 있다.
또는, 각 분류 별로 이상점이라 판단된 참조 샘플을 배제하고, 평균 연산이 수행될 수도 있다. 참조 샘플들을 분리하기 위해 다수 선형 모델이 사용될 수도 있다. 이상점 배제 선형 모델 유도를 수행함에 있어, 단일 선형 모델 또는 다수 선형 모델을 이용할 수 있다.
성분 간 예측 샘플 생성 단계(S340)는, 현재 블록에 대한 영상 성분 간 예측 부호화 및/또는 복호화를 수행함에 있어, 성분 간 예측 샘플 생성, 예측 샘플 필터링 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여 현재 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다.
현재 블록에 대한 성분 간 예측 샘플을 생성함에 있어, 선형 예측 모델의 파라미터 및 제1 성분의 대응 블록을 이용하여, 제2 성분의 현재 블록의 예측 샘플 생성을 수행할 수 있다.
제1 성분의 대응 블록과 제2 성분의 현재 블록의 크기가 서로 다를 경우 서브 샘플링을 수행할 수 있다. 서브 샘플링은 기-복호화된 제1 성분의 대응 블록에 대해서 수행될 수 있다.
상기 서브 샘플링은, 서브 샘플링 되는 샘플(이하, 서브_대상 샘플)과 적어도 하나의 상기 서브_대상 샘플에 이웃하는 샘플(이하, 서브_이웃 샘플)를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 서브_이웃 샘플은 상기 서브_대상 샘플에 수직, 수평, 또는 대각선 중 적어도 하나의 방향으로 이웃한 샘플을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 서브_이웃 샘플은 상기 서브_대상 샘플과 인접하여 연결된 샘플들뿐만 아니라, 소정 거리 k만큼 떨어진 샘플들도 포함할 수 있다. k는 1, 2, 3, 4, 또는 그 이상의 자연수를 포함할 수 있다. k는 기-약속된 고정된 값이거나, 부호화 정보를 기초로 가변적으로 결정될 수 있다. 상기 서브_이웃 샘플의 개수는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 이상의 자연수 일 수 있다. 상기 개수는 기-약속된 고정된 값이 거나, 부호화 정보를 기초로 가변적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 제1 성분 대응 블록의 크기와 제2 성분 현재 블록의 크기의 비가 r:1인 경우, 소정 거리 k는 r 또는 r/2 일 수 있다.
상기 서브 샘플링은, 상기 서브 샘플링에 이용되는 샘플들의 가중 평균값, 평균값, 최대값, 최소값, 최빈값, 또는 필터링값 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 가중 평균값이란 각각의 샘플들에 가중치를 곱한 값을 이용하여 평균을 산출하는 것을 나타낼 수 있다.
샘플들 각각에 적용되는 가중치는 서브 샘플링에 이용되는 서브_이웃 샘플의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
예를 들면, 이용되는 서브_이웃 샘플이 1개인 경우, 서브_대상 샘플과 서브_이웃 샘플의 가중 평균은 1:1의 가중치 비율로 수행될 수 있다. 또는, 이용되는 서브_이웃 샘플이 2개인 경우, 서브_대상 샘플과 서브_이웃 샘플들의 가중 평균은 2:1의 가중치 비율로 수행될 수 있다. 또는, 이용되는 서브_이웃 샘플이 4개인 경우, 서브_대상 샘플과 서브_이웃 샘플들의 가중 평균은 4:1의 가중치 비율로 수행될 수 있다. 또는, 이용되는 서브_이웃 샘플이 5개인 경우, 가중 평균에 있어서, 서브_대상 샘플의 가중치는 2, 서브_이웃 샘플들의 가중치는 1 또는 2 중 적어도 하나일 수 있다. 이 경우, 서브_대상 샘플의 위치에 따라 서브_이웃 샘플들의 가중치는 달라질 수 있다.
서브 샘플링은, 제1 성분 블록의 참조 샘플에 적용된 다운 샘플링 방법과 동일하게 수행될 수 있으며, 이 경우 대상 샘플은 서브_대상 샘플로, 이웃 샘플은 서브_이웃 샘플로 각각 간주한다.
도 15는 영상 성분 간 예측 샘플 생성의 일 예시일 수 있다. 구체적으로, 제1 성분 대응 블록과 제2 성분 현재 블록은 크기가 일치하지 않으므로, 제1 성분 대응 블록에 서브 샘플링을 수행한 후, 서브 샘플링된 블록에 선형 예측 모델을 적용하여 제2 성분 현재 블록을 예측하는 것을 도시하고 있다.
현재 블록에 대한 성분 간 예측 샘플을 생성함에 있어, 성분 간 예측 샘플에 대한 필터링을 수행할 수 있다.
제2 성분의 예측 블록 경계에 대한 필터링을 수행할 수 있다.
제2 성분의 현재 블록이 성분 간 예측을 통해 생성되었을 경우, 도 16과 같이 해당하는 블록 경계에 대한 평활화 필터링을 수행할 수 있다. 이때, 다음과 같은 수학식 11을 이용하여 필터링을 수행할 수 있다.
Figure PCTKR2019016195-appb-M000011
pc2는 제2 성분의 예측 블록을 의미하며 rc2는 제2 성분 현재 블록의 주변 참조 샘플을 의미한다.
상기 필터링은, 제2 성분의 예측 블록의 샘플 전부 또는 일부에 대해서 수행될 수 있다. 상기 필터링은, 제2 성분의 예측 블록 내의 상단 샘플 라인 또는 좌측 샘플 라인에만 선택적으로 적용될 수 있다. 상기 선택은, 전술한 블록 속성(예를 들어, 크기, 형태, 너비와 높이의 비 등)에 기초하여 수행될 수 있다. 상기 필터는 일 예에 불과하며, 필터의 종류는 상이하게 결정될 수 있다. 즉, 필터의 탭수, 필터 계수, 필터 강도 등이 상이하게 결정될 수 있다. 제2성분 내 성분 간 예측 블록 내 샘플의 위치에 따라 상이한 필터가 적용될 수 있다. 상기 필터는, 제2성분 내 성분 간 예측 블록 내 1개, 2개 또는 그 이상의 상단/좌측 샘플 라인에 적용될 수도 있다. 제1 샘플 라인과 제2 샘플 라인에는 제1 필터와 제2 필터가 각각 적용될 수 있다. 제1 필터와 제2 필터는, 필터 탭수, 필터 강도, 필터 계수 중 적어도 하나가 서로 상이할 수 있다. 상기 필터의 필터 계수는, 제2성분 내 성분 간 예측 블록에 인접한 주변 샘플의 변화량(variation)을 고려하여 가변적으로 결정될 수도 있다. 상기 주변 참조 샘플 또는 주변 샘플은, 제2성분 내 성분 간 예측 블록의 좌측 샘플, 상단 샘플, 좌상단 샘플 또는 필터링 대상 샘플의 위치(x좌표, y좌표)에 종속적으로 결정되는 샘플 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 성분 간 예측은, 성분 간 예측 모드의 지시자가 제1 값인 경우에 한하여 수행될 수 있다. 반면, 성분 간 예측 모드의 지시자가 제2 값인 경우에는 수행되지 않으며, 이 경우 색차 성분의 인트라 예측 모드를 나타내는 정보가 별도로 시그날링될 수 있다. 시그날링된 정보에 기초하여 색차 성분의 인트라 예측 모드를 유도하고, 유도된 인트라 예측 모드를 기반으로 색차 성분의 블록을 예측할 수 있다. 이에 대해서는, 도 17을 참조하여 자세히 살펴보도록 한다.
도 17은, 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 색차 성분의 부호화 블록에 대한 인트라 예측 방법을 도시한 것이다.
도 17을 참조하면, 휘도 성분의 부호화 블록(이하, 휘도 블록이라 함)의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다(S1700).
휘도 블록의 인트라 예측 모드는, 인트라 예측 모드 리스트 및 인덱스 정보에 기초하여 유도될 수 있다. 여기서, 화면 내 예측 모드 리스트는, 현재 블록의 인트라 예측 모드로 이용 가능한 후보 모드를 포함할 수 있다. 상기 후보 모드의 전부 또는 일부는, 현재 블록의 주변 블록에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 주변 블록은, 현재 블록의 좌측, 우측, 상단, 좌하단, 좌상단, 우하단, 또는 우상단 중 적어도 하나에 인접한 블록을 의미할 수 있다. 현재 블록의 좌측 블록이 복수개인 경우, 최상단, 중앙 또는 최하단 중 적어도 하나에 위치한 좌측 블록만이 이용될 수 있다. 또는, 상단 블록이 복수개인 경우, 최좌측, 중앙 또는 최우측 중 적어도 하나에 위치한 상단 블록만이 이용될 수도 있다. 상기 주변 블록의 개수는, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상일 수 있다. 상기 개수는, 부호화기/복호화기에 기-정의된 고정된 개수일 수 있다. 상기 개수는, 전술한 부호화 정보에 기초하여 가변적으로 결정될 수도 있다. 또는, 상기 개수는, 부호화기에서 부호화되어 시그날링될 수도 있다. 상기 시그날링은, 비디오 시퀀스, 픽쳐, 슬라이스, 타일 또는 소정의 조각 영역(e.g., CTU row, CTU, CU, PU 등) 중 적어도 하나의 레벨에서 수행될 수 있다.
상기 후보 모드는, (A) 전술한 이웃 블록 간의 인트라 예측 모드의 동일 여부, (B) 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 모드인지 여부, (C) 제1 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 제2 이웃 블록의 인트라 예측 모드보다 큰지 여부, 또는 (D) 이웃 블록 간의 인트라 예측 모드 간의 차이가 소정의 임계값과 동일한지 여부 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 임계값은, 1 내지 (NumIntraAngMode-1) 범위에 속하는 임의의 자연수일 수 있다. NumIntraAngMode는, 부호화/복호화 장치에 기-정의된 방향성 모드의 전체 개수를 의미하며, 이는 65개일 수 있다.
상기 후보 모드는, 하나 또는 그 이상의 주변 블록의 인트라 예측 모드, 주변 블록의 인트라 예측 모드에 n값을 가산하거나 감산하여 유도된 모드, 또는 디폴트 모드(default mode) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 여기서, n값은, 1, 2, 3 또는 그 이상의 정수일 수 있다. n값은, 전술한 (A) 내지 (D) 중 적어도 하나에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다. 상기 디폴트 모드는, 플래너 모드(planar mode) 또는 DC 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
부호화/복호화 장치는, m개의 인트라 예측 모드 리스트를 정의할 수 있다. 여기서, m은 1, 2, 3, 또는 그 이상일 수 있다. 예를 들어, m이 3인 경우를 가정한다. 이 경우, 제1 인트라 예측 모드 리스트는 전술한 후보 모드 결정 방법을 통해 유도될 수 있다. 제2 인트라 예측 모드 리스트는 전술한 후보 모드 결정 방법을 통해 유도되고, 다만 제1 인트라 예측 모드 리스트에 속한 후보 모드를 포함하지 않을 수 있다. 제3 인트라 예측 모드 리스트는, 제1 및 제2 인트라 예측 모드 리스트에 속한 후보 모드를 제외한 나머지 모드로 구성될 수 있다.
휘도 블록은, 복수개의 인트라 예측 모드 리스트 중 어느 하나를 선택적으로 이용할 수 있으며, 이를 위해 복수개의 플래그 정보가 이용될 수 있다.
예를 들어, 제1 플래그가 제1 값인 경우, 제1 또는 제2 인트라 예측 모드 리스트가 이용되고, 제1 플래그가 제2 값인 경우, 제3 인트라 예측 모드 리스트가 이용될 수 있다. 즉, 제1 플래그는 제3 인트라 예측 모드 리스트가 이용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 제1 플래그가 제1 값인 경우, 제2 플래그가 추가적으로 시그날링될 수 있다. 제2 플래그가 제1 값인 경우, 제1 인트라 예측 모드 리스트가 이용되고, 그렇지 않은 경우, 제2 인트라 예측 모드 리스트가 이용될 수 있다.
또는, 제1 플래그가 제1 값인 경우, 제1 인트라 예측 모드 리스트가 이용되고, 제1 플래그가 제2 값인 경우, 제2 또는 제3 인트라 예측 모드 리스트가 이용될 수 있다. 즉, 제1 플래그는, 제1 인트라 예측 모드 리스트가 이용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 만일, 제1 플래그가 제2 값인 경우, 제2 플래그가 추가적으로 시그날링될 수 있다. 제2 플래그가 제1 값인 경우, 제2 인트라 예측 모드 리스트가 이용되고, 그렇지 않은 경우, 제3 인트라 예측 모드 리스트가 이용될 수 있다.
일예로, 전술한 후보 모드 결정 방법에 따른 휘도 블록의 인트라 예측 모드 리스트는 다음과 같이 구성될 수 있다.
제1 인트라 예측 모드 리스트는, 디폴트 모드만으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 인트라 예측 모드 리스트는 플래너 모드만으로 구성되거나, DC 모드만으로 구성될 수 있다.
제1 인트라 예측 모드 리스트에 복수의 디폴트 모드가 포함된 경우, 복수의 디폴트 모드 중 어느 하나를 특정하는 제1 인덱스 정보가 시그날링될 수 있다. 제1 인덱스 정보에 의해 특정된 후보 모드가 휘도 블록의 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다. 다만, 제1 인트라 예측 모드 리스트에 하나의 디폴트 모드만이 포함된 경우, 제1 인덱스 정보의 시그날링은 생략될 수 있다. 이 경우, 전술한 플래그에 따라 제1 인트라 예측 모드 리스트가 이용되는 경우, 휘도 블록의 인트라 예측 모드는, 제1 인트라 예측 모드 리스트의 후보 모드로 설정될 수 있다.
제2 인트라 예측 모드 리스트의 후보 모드는, 부호화/복호화 장치에 기-정의된 인트라 예측 모드 중에서 상기 디폴트 모드를 제외한 나머지 모드로부터 선택될 수 있다. 여기서, 후보 모드의 개수는, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 그 이상일 수 있다.
구체적으로, 좌측 블록의 인트라 예측 모드(candIntraPredModeA)와 상단 블록의 인트라 예측 모드(candIntraPredModeB) 간의 동일 여부, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB가 비방향성 모드인지 여부를 고려하여 MPM 후보가 결정될 수 있다.
예를 들어, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB이 동일하고, candIntraPredModeA가 비방향성 모드가 아닌 경우, 현재 블록의 MPM 후보는 candIntraPredModeA, (candIntraPredModeA-n), (candIntraPredModeA+n) 또는 비방향성 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, n은 1, 2, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 상기 비방향성 모드는, Planar 모드 또는 DC 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일예로, 휘도 블록의 후보 모드는 다음 표 3과 같이 결정될 수 있다. 표 3의 index는 후보 모드의 위치 또는 우선순위를 특정하나, 이에 한정되지 아니한다.
index MPM 후보
0 candIntraPredModeA
1 2 + ((candIntraPredModeA + 61) % 64)
2 2 + ((candIntraPredModeA - 1) % 64)
3 2 + ((candIntraPredModeA + 60) % 64)
4 2 + (candIntraPredModeA % 64)
또는, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB가 동일하지 않고, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB 둘다 비방향성 모드가 아닌 경우, 현재 블록의 MPM 후보는 candIntraPredModeA, candIntraPredModeB, (maxAB-n), (maxAB+n), (minAB-n), (minAB+n) 또는 비방향성 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, maxAB와 minAB은 candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB 중 최대값과 최소값을 각각 의미하고, n은 1, 2, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 상기 비방향성 모드는, Planar 모드 또는 DC 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일예로, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB의 차이값(D)에 기초하여, 후보 모드가 다음 표 4와 같이 결정될 수 있다.
index 후보 모드 1(D = 1) 후보 모드 2(D = 2) 후보 모드 3(D >= 62) 후보 모드 4(Otherwise)
0 candIntraPredModeA candIntraPredModeA candIntraPredModeA candIntraPredModeA
1 candIntraPredModeB candIntraPredModeB candIntraPredModeB candIntraPredModeB
2 2+((minAB+61) %64) 2+((minAB-1) %64) 2+((minAB-1) %64) 2+((minAB+61) %64)
3 2+((maxAB-1) %64) 2+((minAB+61) %64) 2+((maxAB+61) %64) 2+((minAB-1) %64)
4 2+((minAB+60) %64) 2+((maxAB-1) %64) 2+(minAB%64) 2+((maxAB+61) %64)
또는, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB가 동일하지 않고, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB 중 어느 하나만이 비방향성 모드인 경우, 휘도 블록의 후보 모드는 maxAB, (maxAB-n), (maxAB+n) 또는 비방향성 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, maxAB은 candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB 중 최대값을 의미하고, n은 1, 2, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 상기 비방향성 모드는, Planar 모드 또는 DC 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일예로, 현재 블록의 MPM 후보는 다음 표 5와 같이 결정될 수 있다. 표 5의 index는 MPM 후보의 위치 또는 우선순위를 특정하나, 이에 한정되지 아니한다.
index MPM 후보
0 maxAB
1 2 + ( ( maxAB + 61 ) % 64 )
2 2 + ( ( maxAB - 1 ) % 64 )
3 2 + ( ( maxAB + 60 ) % 64 )
4 2 + ( maxAB % 64 )
또는, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB이 동일하지 않고, candIntraPredModeA와 candIntraPredModeB 둘다 비방향성 모드인 경우, 휘도 블록의 후보 모드는 비방향성 모드, 수직 모드, 수평 모드, (수직 모드-m), (수직 모드+m), (수평 모드-m) 또는 (수평 모드+m) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, m은 1, 2, 3, 4 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 상기 비방향성 모드는, Planar 모드 또는 DC 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일예로, 휘도 블록의 후보 모드는 다음 표 6과 같이 결정될 수 있다. 표 6의 index는 후보 모드의 위치 또는 우선순위를 특정하나, 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 수평 모드에 index 1이 할당되거나, 가장 큰 index가 할당될 수 있다. 또한, 후보 모드는, 대각선 모드(e.g., 모드 2, 모드 34, 모드 66), (대각선 모드-m) 또는 (대각선 모드+m) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
Index MPM 후보
0 INTRA_DC
1 수직 모드
2 수평 모드
3 (수직 모드-4)
4 (수직 모드+4)
전술한 바와 같이, 제2 인트라 예측 모드 리스트가 복수의 후보 모드를 포함할 수 있다. 복수의 후보 모드 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보가 시그날링될 수 있다. 시그날링된 인덱스 정보에 의해 특정된 후보 모드가 휘도 블록의 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다.다만, 전술한 플래그에 따라 제1 및 제2 인트라 예측 모드 리스트가 이용되지 않는 경우, 잔여 모드 정보가 추가적으로 시그날링될 수 있다. 잔여 모드 정보는, 제1 및 제2 인트라 예측 모드 리스트에 속한 후보 모드를 제외한 나머지 모드 중 어느 하나를 특정할 수 있다. 잔여 모드 정보에 의해 특정된 모드가 휘도 블록의 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다.
도 17을 참조하면, 색차 성분의 부호화 블록(이하, 색차 블록이라 함)의 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 복호화할 수 있다(S1710).
상기 정보는, CABAC 기반의 엔트로피-디코딩을 통해 복호화되며, 0 내지 4 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다. 여기서, 엔트로피-디코딩은, 다음 표 7과 같은 역-이진화 과정을 포함할 수 있다.
Value of intra_chroma_pred_mode Bin string
0 100
1 101
2 110
3 111
4 0
도 17을 참조하면, 기-유도된 휘도 블록의 인트라 예측 모드와 복호화된 정보(intra_chroma_pred_mode)를 기반으로, 색차 블록의 인트라 예측 모드가 유도될 수 있다(S1720).예를 들어, intra_chroma_pred_mode가 0인 경우에 있어서, 휘도 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드이면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 우상단 방향의 대각선 모드(모드 66)로 설정되고, 그렇지 않으면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 플래너 모드로 설정될 수 있다.
또는, intra_chroma_pred_mode가 1인 경우에 있어서, 휘도 블록의 인트라 예측 모드가 수직 모드(모드 50)이면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 우상단 방향의 대각선 모드(모드 66)로 설정되고, 그렇지 않으면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 수직 모드로 설정될 수 있다.
또는, intra_chroma_pred_mode가 2인 경우에 있어서, 휘도 블록의 인트라 예측 모드가 수평 모드(모드 18)이면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 우상단 방향의 대각선 모드(모드 66)로 설정되고, 그렇지 않으면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 수평 모드로 설정될 수 있다.
또는, intra_chroma_pred_mode가 3인 경우에 있어서, 휘도 블록의 인트라 예측 모드가 DC 모드이면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 우상단 방향의 대각선 모드(모드 66)로 설정되고, 그렇지 않으면, 색차 블록의 인트라 예측 모드는 DC 모드로 설정될 수 있다.
또는, intra_chroma_pred_mode가 4인 경우, 색차 블록의 인트라 예측 모드는, 휘도 블록의 인트라 예측 모드와 동일하게 설정될 수 있다.
도 17을 참조하면, 색차 블록의 인트라 예측 모드를 기반으로, 색차 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다(S1730).
구체적으로, 색차 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여, 색차 블록의 주변 영역 중 참조 영역을 결정할 수 있다. 여기서, 주변 샘플은, 색차 블록의 좌측, 상단, 좌상단, 우상단 또는 좌하단 중 적어도 하나에 인접한 영역을 의미할 수 있다. 상기 참조 영역은, 색차 블록에 이웃한 연속적인 복수의 샘플 라인 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 색차 블록은 복수의 샘플 라인 중 색차 블록에 접하지 않은 샘플 라인만을 참조할 수도 있다.
상기 결정된 참조 영역의 기-복원된 샘플을 기반으로, 색차 블록의 샘플을 예측할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시 예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 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), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시 예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 비디오 또는 이미지에 대한 복호화/부호화의 장치 또는 방법 등에서 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 성분 간 예측 모드 리스트 및 소정의 색인 정보를 기초로, 색차 성분 블록의 성분 간 예측 모드를 결정하는 단계; 여기서, 상기 성분 간 예측 모드 리스트는, k개의 성분 간 예측 모드로 구성됨,
    상기 결정된 성분 간 예측 모드에 기초하여, 상기 색차 성분 블록의 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 결정하는 단계;
    상기 참조 샘플을 이용하여, 선형 예측 모델의 파라미터를 유도하는 단계; 및
    상기 선형 예측 모델의 파라미터를 이용하여, 상기 색차 성분 블록에 대해 성분 간 예측을 수행하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 참조 샘플을 결정하는 단계는,
    상기 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 다운 샘플링하는 단계;
    상기 다운 샘플링된 참조 샘플 간의 크기 비교를 통해, 상기 다운 샘플링된 참조 샘플을 복수의 그룹으로 분류하는 단계; 및
    각 그룹에 속한 참조 샘플 전부 또는 일부의 평균값을 산출하는 단계를 더 포함하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다운 샘플링은, 특정 위치의 참조 샘플에 대해서 선택적으로 수행되는, 영상 복호화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 특정 위치는, 상기 색차 성분 블록 또는 상기 색차 성분 블록에 대응하는 휘도 성분 블록 중 적어도 하나에 관한 부호화 정보에 기초하여 결정되는, 영상 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다운 샘플링은, 상기 특정 위치의 참조 샘플에 수직 방향, 수평 방향 또는 대각선 방향 중 적어도 하나에 인접한 이웃 샘플을 이용하여 수행되는, 영상 복호화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다운 샘플링은, 상기 휘도 성분 블록의 주변 블록의 가용성, CTU 관련 파라미터 또는 소정의 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 수행되고,
    상기 플래그는, 상기 색차 성분 블록의 샘플이 대응하는 휘도 성분 블록의 샘플 위치를 기준으로 소정의 거리만큼 쉬프트된 위치를 가지는지 여부를 나타내는, 영상 복호화 방법.
  7. 성분 간 예측 모드 리스트 및 소정의 색인 정보를 기초로, 색차 성분 블록의 성분 간 예측 모드를 결정하는 단계; 여기서, 상기 성분 간 예측 모드 리스트는, k개의 성분 간 예측 모드로 구성됨,
    상기 결정된 성분 간 예측 모드에 기초하여, 상기 색차 성분 블록의 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 결정하는 단계;
    상기 참조 샘플을 이용하여, 선형 예측 모델의 파라미터를 유도하는 단계; 및
    상기 선형 예측 모델의 파라미터를 이용하여, 상기 색차 성분 블록에 대해 성분 간 예측을 수행하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 참조 샘플을 결정하는 단계는,
    상기 성분 간 예측을 위한 참조 샘플을 다운 샘플링하는 단계;
    상기 다운 샘플링된 참조 샘플 간의 크기 비교를 통해, 상기 다운 샘플링된 참조 샘플을 복수의 그룹으로 분류하는 단계; 및
    각 그룹에 속한 참조 샘플 전부 또는 일부의 평균값을 산출하는 단계를 더 포함하는, 영상 부호화 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다운 샘플링은, 특정 위치의 참조 샘플에 대해서 선택적으로 수행되는, 영상 부호화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 특정 위치는, 상기 색차 성분 블록 또는 상기 색차 성분 블록에 대응하는 휘도 성분 블록 중 적어도 하나에 관한 부호화 정보에 기초하여 결정되는, 영상 부호화 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다운 샘플링은, 상기 특정 위치의 참조 샘플에 수직 방향, 수평 방향 또는 대각선 방향 중 적어도 하나에 인접한 이웃 샘플을 이용하여 수행되는, 영상 부호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다운 샘플링은, 상기 휘도 성분 블록의 주변 블록의 가용성, CTU 관련 파라미터 또는 소정의 플래그 중 적어도 하나에 기초하여 수행되고,
    상기 플래그는, 상기 색차 성분 블록의 샘플이 대응하는 휘도 성분 블록의 샘플 위치를 기준으로 소정의 거리만큼 쉬프트된 위치를 가지는지 여부를 나타내는, 영상 부호화 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11711528B2 (en) * 2021-02-22 2023-07-25 Alibaba Group Holding Limited Systems and methods for liner model derivation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150048637A (ko) * 2013-10-28 2015-05-07 한국전자통신연구원 색 성분 간 예측 방법 및 장치
US20170359595A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Qualcomm Incorporated Implicit coding of reference line index used in intra prediction
WO2017222237A1 (ko) * 2016-06-22 2017-12-28 한국전자통신연구원 화면 내 예측 방법 및 장치
KR20180061025A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107079166A (zh) * 2014-10-28 2017-08-18 联发科技（新加坡）私人有限公司 用于视频编码的引导交叉分量预测的方法
US9998742B2 (en) * 2015-01-27 2018-06-12 Qualcomm Incorporated Adaptive cross component residual prediction
US10455249B2 (en) * 2015-03-20 2019-10-22 Qualcomm Incorporated Downsampling process for linear model prediction mode
WO2016204360A1 (ko) * 2015-06-16 2016-12-22 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 조도 보상에 기반한 블록 예측 방법 및 장치
US10652575B2 (en) * 2016-09-15 2020-05-12 Qualcomm Incorporated Linear model chroma intra prediction for video coding
US10477240B2 (en) * 2016-12-19 2019-11-12 Qualcomm Incorporated Linear model prediction mode with sample accessing for video coding
WO2018116925A1 (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 シャープ株式会社 イントラ予測画像生成装置、画像復号装置、および画像符号化装置
US11025903B2 (en) * 2017-01-13 2021-06-01 Qualcomm Incorporated Coding video data using derived chroma mode
JP2021005741A (ja) * 2017-09-14 2021-01-14 シャープ株式会社 画像符号化装置及び画像復号装置
GB2567249A (en) * 2017-10-09 2019-04-10 Canon Kk New sample sets and new down-sampling schemes for linear component sample prediction
KR101956756B1 (ko) * 2018-06-12 2019-03-11 광운대학교 산학협력단 성분 간 참조 기반의 비디오 신호 처리 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150048637A (ko) * 2013-10-28 2015-05-07 한국전자통신연구원 색 성분 간 예측 방법 및 장치
US20170359595A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Qualcomm Incorporated Implicit coding of reference line index used in intra prediction
WO2017222237A1 (ko) * 2016-06-22 2017-12-28 한국전자통신연구원 화면 내 예측 방법 및 장치
KR20180061025A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 한국전자통신연구원 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GEERT VAN DER AUWERA: "Description of Core Experiment 3: Intra Prediction and Mode Coding", JOINT VIDEO EXPERTS TEAM (JVET) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, JVETJ1023_R2, 10TH MEETING, 20 April 2018 (2018-04-20), San Diego , USA, XP030151316 *
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