WO2020180119A1 - Cclm 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

Cclm 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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최장원
김승환
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    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Definitions

  • This document relates to a video decoding method and apparatus based on intra prediction according to CCLM.
  • the image data becomes high-resolution and high-quality, the amount of information or bits to be transmitted is relatively increased compared to the existing image data. Therefore, the image data is transmitted using a medium such as an existing wired or wireless broadband line, or the image data is stored using an existing storage medium. In the case of storage, the transmission cost and storage cost increase.
  • high-efficiency image compression technology is required to effectively transmit, store, and reproduce information of high-resolution and high-quality images.
  • the technical problem of this document is to provide a method and apparatus for increasing image coding efficiency.
  • Another technical problem of this document is to provide a method and apparatus for increasing the efficiency of intra prediction.
  • Another technical problem of this document is to provide a method and apparatus for increasing the efficiency of intra prediction based on the Cross Component Linear Model (CCLM).
  • CCLM Cross Component Linear Model
  • Another technical problem of this document is to provide an efficient encoding and decoding method for CCLM prediction, and an apparatus for performing the encoding and decoding method.
  • Another technical problem of this document is to provide a method and apparatus for selecting peripheral samples to derive a linear model parameter for CCLM.
  • Another technical challenge of this document is to provide a CCLM prediction method in 4:2:2 and 4:4:4 color formats.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus is provided.
  • the intra prediction mode for the current chroma block is a cross-component linear model (CCLM) mode, and the color format is 4:2:2, downsampled luma samples are derived based on the current luma block.
  • CCLM cross-component linear model
  • step; Deriving downsampled peripheral luma samples based on peripheral luma samples of the current luma block; A step of deriving a CCLM parameter based on the downsampled surrounding luma samples and the surrounding chroma samples of the current surrounding chroma block, and when deriving the downsampled luma samples, filtering three adjacent current luma samples It is characterized in that the downsampled luma samples are derived.
  • the coordinates of the downsampled luma sample are (x, y)
  • the coordinates of the adjacent three first luma samples, the second luma sample, and the third luma sample are (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)
  • a ratio of filter coefficients applied to the first luma sample, the second luma sample, and the third luma sample is 1:2:1.
  • the downsampled upper peripheral luma samples may be derived by filtering upper peripheral luma samples of three adjacent current luma blocks.
  • the coordinates of the downsampled upper peripheral luma sample are (x, y)
  • the coordinates of the three adjacent first upper peripheral luma samples, the second upper peripheral luma sample, and the third upper peripheral luma sample are (2x -1, y), (2x, y), (2x+1, y)
  • filter coefficients applied to the coordinates of the first upper peripheral luma sample, the second upper peripheral luma sample, and the third upper peripheral luma sample The ratio of may be 1:2:1.
  • a decoding apparatus for performing video decoding is provided. If the intra prediction mode for the current chroma block is a cross-component linear model (CCLM) mode and the color format is 4:2:2, the decoding apparatus performs downsampling based on the current luma block when performing prediction.
  • CCLM cross-component linear model
  • Derive downsampled luma samples derive downsampled peripheral luma samples based on peripheral luma samples of the current luma block, and based on the downsampled peripheral luma samples and peripheral chroma samples of the current peripheral chroma block And a prediction unit for deriving a CCLM parameter, and in this case, when deriving the downsampled luma samples, the downsampled luma samples are derived by filtering three adjacent current luma samples.
  • a video encoding method performed by an encoding device is provided.
  • the intra prediction mode for the current chroma block is a cross-component linear model (CCLM) mode, and the color format is 4:2:2, downsampled luma samples are derived based on the current luma block.
  • CCLM cross-component linear model
  • step Deriving downsampled peripheral luma samples based on peripheral luma samples of the current luma block; And deriving a CCLM parameter based on the downsampled surrounding luma samples and the surrounding chroma samples of the current surrounding chroma block, wherein when deriving the downsampled luma samples, adjacent three current luma samples are It is characterized in that filtering to derive the downsampled luma samples.
  • a video encoding apparatus derives an intra prediction mode of the current chroma block as a cross-component linear model (CCLM) mode based on prediction mode information on the current chroma block, derives a color format for the current chroma block, and Derive downsampled luma samples based on the luma block, derive downsampled peripheral luma samples based on the peripheral luma samples of the current luma block, and the downsampled peripheral luma samples and the current peripheral chroma
  • a digital storage medium in which image data including a bitstream and encoded image information generated according to an image encoding method performed by an encoding apparatus is stored may be provided.
  • a digital storage medium in which image data including encoded image information and a bitstream causing the decoding apparatus to perform the image decoding method are stored may be provided.
  • the efficiency of intra prediction can be improved.
  • video coding efficiency can be improved by performing intra prediction based on CCLM.
  • the efficiency of intra prediction based on CCLM can be improved.
  • the complexity of intra prediction can be reduced by limiting the number of neighboring samples selected to derive a linear model parameter for CCLM to a specific number.
  • a method of downsampling or filtering a luminance block for CCLM prediction in 4:2:2 and 4:4:4 color format images may be proposed, thereby improving image compression efficiency.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/video coding system to which embodiments of this document can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video encoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/image decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • 4 exemplarily shows intra-directional modes of 65 prediction directions.
  • FIG. 5 is a diagram for describing a process of deriving an intra prediction mode of a current chroma block according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining CCLM prediction for a luma block and a luminance block in a 4:2:2 color format according to an embodiment of the present document.
  • FIG. 11 schematically shows an image encoding method by the encoding apparatus according to this document.
  • FIG. 12 schematically shows an encoding apparatus that performs an image encoding method according to this document.
  • FIG 13 schematically shows an image decoding method by the decoding apparatus according to this document.
  • 15 exemplarily shows a structural diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • each of the components in the drawings described in this document is independently illustrated for convenience of description of different characteristic functions, and does not mean that each component is implemented as separate hardware or separate software.
  • two or more of the configurations may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and/or separated are also included in the scope of the rights of this document, unless departing from the essence of this document.
  • a or B (A or B) may mean “only A”, “only B” or “both A and B”.
  • a or B (A or B)” may be interpreted as “A and/or B (A and/or B)”.
  • A, B or C (A, B or C) refers to “only A”, “only B”, “only C”, or “A, B, and any combination of C ( It can mean any combination of A, B and C)”.
  • a forward slash (/) or comma used in the present specification may mean “and/or”.
  • A/B may mean “A and/or B”. Accordingly, “A/B” may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • A, B, C may mean “A, B or C”.
  • At least one of A and B may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • the expression “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” means “at least one It can be interpreted the same as "at least one of A and B”.
  • At least one of A, B and C means “only A”, “only B”, “only C”, or “A, B and C Can mean any combination of A, B and C”.
  • at least one of A, B or C or “at least one of A, B and/or C” means It can mean “at least one of A, B and C”.
  • parentheses used in the present specification may mean "for example”. Specifically, when indicated as “prediction (intra prediction)”, “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”. In other words, “prediction” in the present specification is not limited to “intra prediction”, and “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. In addition, even when displayed as “prediction (ie, intra prediction)”, “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/video coding system to which embodiments of this document can be applied.
  • a video/image coding system may include a first device (a source device) and a second device (a receiving device).
  • the source device may transmit the encoded video/image information or data in a file or streaming form to the receiving device through a digital storage medium or a network.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding device, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/image decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video/video.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmission unit may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to the reception unit of the receiving device through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver may receive/extract the bitstream and transmit it to the decoding device.
  • the decoding device may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding device.
  • the renderer can render the decoded video/video.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • VVC versatile video coding
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 2nd generation of audio video coding standard
  • next-generation video/ It can be applied to a method disclosed in an image coding standard (ex. H.267 or H.268, etc.).
  • video may mean a set of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • CTU coding tree units
  • One picture may be composed of one or more slices/tiles.
  • One picture may consist of one or more tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture.
  • a tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile. ).
  • a tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick.
  • a brick scan may represent a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture
  • the CTUs may be arranged in a CTU raster scan within a brick
  • bricks in a tile may be sequentially arranged in a raster scan of the bricks of the tile.
  • tiles in a picture may be sequentially aligned by raster scan of the tiles of the picture
  • a brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick.
  • bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile
  • tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture.
  • the tile column is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a height equal to the height of the picture, and the width may be specified by syntax elements in a picture parameter set (The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set).
  • the tile row is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a width specified by syntax elements in a picture parameter set, and a height may be the same as the height of the picture (The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture).
  • a tile scan may represent a specific sequential ordering of CTUs that partition a picture, the CTUs may be sequentially arranged in a CTU raster scan in a tile, and tiles in a picture may be sequentially arranged in a raster scan of the tiles of the picture.
  • a tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a slice may include an integer number of bricks of a picture, and the integer number of bricks may be included in one NAL unit (A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit).
  • a slice may consist of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile. ).
  • Tile groups and slices can be used interchangeably in this document.
  • the tile group/tile group header may be referred to as a slice/slice header.
  • a pixel or pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • One unit may include one luma block and two chroma (ex. cb, cr) blocks.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • A/B may mean “A and/or B.”
  • A, B may mean “A and/or B.”
  • A/B/C may mean “at least one of A, B, and/or C.”
  • A/B/C may mean “ at least one of A, B, and/or C.”
  • the video encoding device may include an image encoding device.
  • the encoding device 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, an entropy encoder 240, and It may be configured to include an adder 250, a filter 260, and a memory 270.
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222.
  • the residual processing unit 230 may include a transform unit 232, a quantizer 233, an inverse quantizer 234, and an inverse transformer 235.
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231.
  • the addition unit 250 may be referred to as a reconstructor or a recontructged block generator.
  • the image segmentation unit 210, the prediction unit 220, the residual processing unit 230, the entropy encoding unit 240, the addition unit 250, and the filtering unit 260 described above may include one or more hardware components (for example, it may be configured by an encoder chipset or a processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 270 as an internal/external component.
  • the image segmentation unit 210 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is recursively divided according to the QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBTTT Quad-tree binary-tree ternary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to this document may be performed based on the final coding unit that is no longer divided. In this case, based on the coding efficiency according to the image characteristics, the maximum coding unit can be directly used as the final coding unit, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depth to be optimal. A coding unit of the size of may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and restoration described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luminance component, or may represent only a pixel/pixel value of a saturation component.
  • a sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) as a pixel or pel.
  • the encoding apparatus 200 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 from the input video signal (original block, original sample array) to make a residual.
  • a signal residual signal, residual block, residual sample array
  • a unit that subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) from the input image signal (original block, original sample array) in the encoder 200 may be referred to as a subtraction unit 231.
  • the prediction unit may perform prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information related to prediction, such as prediction mode information, as described later in the description of each prediction mode, and transmit it to the entropy encoding unit 240.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 222 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to a detailed degree of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 221 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a co-located CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 221 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • the motion vector of the current block is calculated by using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor and signaling a motion vector difference. I can instruct.
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode to predict a block.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, a sample value in a picture may be signaled based on information about a palette table and
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a pixel block having the same size of a square, or may be applied to a block having a variable size other than a square.
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits it to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 encodes the quantized signal (information on quantized transform coefficients) and outputs it as a bitstream. have.
  • the information on the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of blocks into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 240 may encode together or separately information necessary for video/image reconstruction (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • information and/or syntax elements transmitted/signaled from the encoding device to the decoding device may be included in the video/video information.
  • the video/video information may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit for transmitting and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as an internal/external element of the encoding apparatus 200, or the transmission unit It may be included in the entropy encoding unit 240.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 to obtain a reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array). Can be created.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 250 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 260 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 270, specifically, the DPB of the memory 270. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 240 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the encoding device may avoid prediction mismatch between the encoding device 100 and the decoding device, and may improve encoding efficiency.
  • the memory 270 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the memory 270 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transferred to the inter prediction unit 221 in order to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 222.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/image decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • the decoding apparatus 300 includes an entropy decoder 310, a residual processor 320, a predictor 330, an adder 340, and a filtering unit. It may be configured to include (filter, 350) and memory (memoery) 360.
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 331 and an intra prediction unit 332.
  • the residual processing unit 320 may include a dequantizer 321 and an inverse transformer 321.
  • the entropy decoding unit 310, the residual processing unit 320, the prediction unit 330, the addition unit 340, and the filtering unit 350 described above are one hardware component (for example, a decoder chipset or a processor). ) Can be configured.
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding apparatus 300 may reconstruct an image in response to a process in which the video/image information is processed by the encoding device of FIG. 0.2-1. For example, the decoding apparatus 300 may derive units/blocks based on block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding device 300 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding device.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided from a coding tree unit or a maximum coding unit along a quad tree structure, a binary tree structure and/or a ternary tree structure.
  • One or more transform units may be derived from the coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through the playback device.
  • the decoding apparatus 300 may receive a signal output from the encoding apparatus of FIG. 0.2-1 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310.
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the decoding apparatus may further decode the picture based on the information on the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaled/received information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through the decoding procedure and obtained from the bitstream.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on a syntax element to be decoded and information on a neighboring and decoding target block or information on a symbol/bin decoded in a previous step.
  • a context model is determined using the context model, and a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated by performing arithmetic decoding of the bin by predicting the probability of occurrence of a bin according to the determined context model.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • information about prediction is provided to a prediction unit (inter prediction unit 332 and intra prediction unit 331), and entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 310.
  • the dual value that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the residual processing unit 320.
  • the residual processing unit 320 may derive a residual signal (a residual block, residual samples, and a residual sample array).
  • information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 310 may be provided to the filtering unit 350.
  • a receiver (not shown) for receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an inner/outer element of the decoding device 300, or the receiver may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding apparatus may be called a video/video/picture decoding apparatus, and the decoding apparatus can be divided into an information decoder (video/video/picture information decoder) and a sample decoder (video/video/picture sample decoder). May be.
  • the information decoder may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoder includes the inverse quantization unit 321, an inverse transform unit 322, an addition unit 340, a filtering unit 350, and a memory 360. ), an inter prediction unit 332 and an intra prediction unit 331 may be included.
  • the inverse quantization unit 321 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (for example, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter for example, quantization step size information
  • the inverse transform unit 322 obtains a residual signal (residual block, residual sample array) by inverse transforming the transform coefficients.
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the information about the prediction output from the entropy decoding unit 310, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit 320 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode to predict a block.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, information about a palette table and a palette index may be included in the video/video information and signale
  • the intra prediction unit 331 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 331 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 332 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 332 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the information about the prediction may include information indicating a mode of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 340 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 332 and/or the intra prediction unit 331). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 340 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, may be output through filtering as described later, or may be used for inter prediction of the next picture.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 350 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 360, specifically, the DPB of the memory 360. Can be transferred to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 332.
  • the memory 360 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 331.
  • the embodiments described in the filtering unit 260, the inter prediction unit 221, and the intra prediction unit 222 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 350 and the inter prediction of the decoding apparatus 300.
  • the same or corresponding to the unit 332 and the intra prediction unit 331 may be applied.
  • a predicted block including prediction samples for a current block as a coding target block may be generated.
  • the predicted block includes prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived equally from the encoding device and the decoding device, and the encoding device decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value of the original block itself.
  • Video coding efficiency can be improved by signaling to the device.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, and generate a reconstructed block including reconstructed samples by summing the residual block and the predicted block. A reconstructed picture to be included can be generated.
  • the residual information may be generated through transformation and quantization procedures.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and derives transform coefficients by performing a transformation procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block. And, by performing a quantization procedure on the transform coefficients, quantized transform coefficients may be derived, and related residual information may be signaled to a decoding apparatus (via a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform technique, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization/inverse transform procedure based on the residual information and derive residual samples (or residual blocks).
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may also inverse quantize/inverse transform quantized transform coefficients for reference for inter prediction of a picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based on this.
  • 4 exemplarily shows intra-directional modes of 65 prediction directions.
  • an intra prediction mode having horizontal directionality and an intra prediction mode having vertical directionality can be distinguished based on an intra prediction mode 34 having an upward left diagonal prediction direction.
  • H and V in FIG. 3 denote horizontal and vertical directions, respectively, and numbers from -32 to 32 denote displacement of 1/32 units on a sample grid position.
  • Intra prediction modes 2 to 33 have horizontal directionality, and intra prediction modes 34 to 66 have vertical directionality.
  • Intra prediction mode 18 and intra prediction mode 50 represent horizontal intra prediction mode (or horizontal mode) and vertical intra prediction mode (or vertical mode), respectively, and intra prediction mode #2
  • the prediction mode may be referred to as a left-down diagonal intra prediction mode
  • the 34th intra prediction mode may be referred to as an upward-left diagonal intra prediction mode
  • the 66th intra prediction mode may be referred to as an upward-right diagonal intra prediction mode.
  • the intra prediction mode may further include a cross-component linear model (CCLM) mode for chroma samples in addition to the above-described intra prediction modes.
  • CCLM cross-component linear model
  • the CCLM mode can be divided into LT_CCLM, L_CCLM, and T_CCLM depending on whether left samples are considered, upper samples are considered, or both are considered to derive LM parameters, and can be applied only to a chroma component.
  • the intra prediction mode may be indexed as shown in the following table according to an example.
  • FIG. 5 is a diagram for describing a process of deriving an intra prediction mode of a current chroma block according to an embodiment.
  • chroma block and chroma image may have the same meaning as a color difference block, a color difference image, and the like, and thus chroma and color difference may be used interchangeably.
  • luma block and luma image may have the same meaning as a luminance block and a luminance image, and thus luma and luminance may be used interchangeably.
  • current chroma block may mean a chroma component block of a current block, which is a current coding unit
  • current luma block may mean a luma component block of a current block, which is a current coding unit. Therefore, the current luma block and the current chroma block correspond to each other. However, the block type and number of blocks of the current luma block and the current chroma block are not always the same, and may be different depending on the case. In some cases, the current chroma block may correspond to the current luma area, and in this case, the current luma area may be composed of at least one luma block.
  • the “reference sample template” may mean a set of reference samples around the current chroma block for predicting the current chroma block.
  • the reference sample template may be predefined, and information on the reference sample template may be signaled from the encoding device 200 to the decoding device 300.
  • a set of samples shaded with one line around a 4x4 block that is a current chroma block represents a reference sample template. It can be seen from FIG. 5 that the reference sample template is composed of one line of reference samples, while the reference sample area in the luma region corresponding to the reference sample template is composed of two lines.
  • CCLM cross component linear model
  • JEM joint exploration test model
  • JVET joint video explosion team
  • CCLM is a method of predicting a pixel value of a chroma image from a pixel value of a reconstructed luminance image, and is based on a characteristic having a high correlation between a luminance image and a chroma image.
  • CCLM prediction of Cb and Cr chroma images may be based on the following equation.
  • pred c (i,j) is the predicted Cb or Cr chroma image
  • Rec L '(i,j) is the reconstructed luminance image adjusted to the chroma block size
  • (i,j) is the coordinates of the pixel. it means.
  • the color difference image pred c (i) can be used in consideration of all surrounding pixels in addition to Rec L (2i,2j).
  • the Rec L '(i,j) may be represented as a downsampled luma sample.
  • Rec L '(i,j) may be derived using six neighboring pixels as shown in the following equation.
  • ⁇ and ⁇ represent the difference in cross-correlation and average values between the template around the Cb or Cr chroma block and the template around the luminance block, as shown in the shaded area of FIG. 5, as in Equation 3 below, for example same.
  • L(n) is a peripheral reference sample and/or left peripheral samples of the luma block corresponding to the current chroma image
  • C(n) is a peripheral reference sample and/or left peripheral sample of the current chroma block to which the current encoding is applied.
  • Means, and (i,j) means the pixel position.
  • L(n) may represent down-sampled upper peripheral samples and/or left peripheral samples of the current luma block.
  • N may represent the number of total pixel pairs (pair, luminance, and color difference) values used in the CCLM parameter calculation, and a value that is twice the smaller of the width and height of the current chroma block Can be indicated.
  • samples for parameter calculation ie, the ⁇ , ⁇
  • samples for parameter calculation ie, the ⁇ , ⁇
  • samples for parameter calculation ie, the ⁇ , ⁇
  • a total of 2N (N horizontally and N vertically) neighboring reference sample pairs (luminance and color difference) of the current chroma block may be selected.
  • N ⁇ M
  • M 2N or 3N
  • N sample pairs may be selected from among M samples through subsampling.
  • the 2N reference sample pair may include 2N reference samples adjacent to the current chroma block and 2N reference samples adjacent to the current luma block.
  • a total of eight intra prediction modes may be allowed for the chroma intra mode coding.
  • the eight intra prediction modes may include five existing intra prediction modes and CCLM mode(s).
  • Table 1 shows a mapping table for deriving an intra-chroma prediction mode when CCLM prediction is not available
  • Table 2 shows a mapping table for deriving an intra prediction mode when CCLM prediction is available.
  • the intra-chroma prediction mode is an intra luma prediction mode and a signaled intra for a luma block (e.g., when DUAL_TREE is applied) covering a current block or a center-right lower sample of the chroma block. It may be determined based on a value of information about the chroma prediction mode (intra_chroma_pred_mode).
  • the indexes of IntraPredModeC[xCb][yCb] derived from the following tables may correspond to the indexes of the intra prediction mode disclosed in Table 1 above.
  • This prediction method can be performed in both the encoding device and the decoding device.
  • the color format may represent a configuration format of luma samples and chroma samples (cb, cr), and may also be called a chroma format.
  • This color format or chroma format may be predetermined or may be adaptively signaled.
  • the chroma format may be signaled based on at least one of chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag in the table below.
  • Monochrome sampling means that there is only one sample array, which is usually considered a luma array, and 4:2:0 sampling means that each of the two chroma arrays has half the width and half the height of the luma array.
  • 4:2:2 sampling means that each of the two chroma arrays has the same width and height as the luma array
  • 4:4:4 sampling means that each of the two chroma arrays has the same width and the same height as the luma array. Means to have a height.
  • separate_colour_plane_flag in Table 4 indicates that each of the two chroma arrays has the same width and height as the luma array, and in other cases, that is, if separate_colour_plane_flag is 1, three color planes are monochrome-sampled pictures. As instructed to be processed individually.
  • This embodiment relates to a method of performing CCLM prediction when the input image has a 4:2:2 and 4:4:4 color format, and has been described with reference to FIG. 5 when the input image is 4:2:0. .
  • FIG. 7 to 9 show positions of luma samples and chroma samples according to a color format
  • FIG. 7 shows vertical and horizontal positions of luma samples and chroma samples having a color format of 4:2:0
  • FIG. 8 9 shows the vertical and horizontal positions of luma samples and chroma samples in a color format of 4:2:2
  • FIG. 9 shows the vertical and horizontal positions of luma samples and chroma samples in a color format of 4:4:4.
  • a chroma image is the same as a continuous luma image and the width is luma That's half of the video.
  • the chroma image is the same as the luma image size. This change in the size of the video is also applied to both block-based video encoding and decoding.
  • CCLM in 4:2:2 and 4:4:4 color formats because downsampling using Equation 2 cannot be performed equally in 4:2:2 and 4:4:4 color format images.
  • Another sampling method for prediction has to be performed.
  • the following embodiment proposes a method of performing CCLM prediction in 4:2:2 and 4:4:4 color formats.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining CCLM prediction for a luma block and a luminance block in a 4:2:2 color format according to an embodiment of the present document.
  • the encoding device and the decoding device may use the following equation before CCLM prediction according to equation 1 Adjust the luma block to the chroma block size using.
  • Rec L means a luma block
  • Rec' L means a luma block to which downsampling is applied.
  • the luma block has the same height as the chroma block, only the width of the luma block needs to be downsampled in a 2:1 ratio.
  • the encoding device and the decoding device downsample the reference sample of the luma block to match the reference sample region of the chroma block equally.
  • the reference samples of the luma block corresponding to the left reference sample area of the chroma block are 1:1 matched, the reference sample Rec' L (-1,y) corresponding to the height of the luma block can be expressed as the following equation. have.
  • the reference sample of the luma block corresponding to the upper reference sample area of the chroma block may be derived through 2:1 downsampling using the following equation.
  • the encoding device and the decoding device may downsample the luma block to the chroma block size using Equation 4 and then perform CCLM prediction according to the same method as before. That is, the encoding apparatus and the decoding apparatus may calculate ⁇ and ⁇ through a comparison operation and linear mapping, and then perform CCLM prediction using Equation 1.
  • a high frequency component may be removed through a low-frequency filtering effect, thereby improving CCLM prediction accuracy. That is, the encoding device and the decoding device may perform downsampling on the luma block using the following equation.
  • reference samples of the luma block corresponding to the left reference sample area of the chroma block may be derived using the following equation.
  • reference samples of the luma block corresponding to the upper reference sample region of the chroma block may be derived using the following equation.
  • the encoding device and the decoding device may downsample the luma block to the chroma block size using the above equation, and then perform CCLM prediction through the same method as before. That is, the encoding device and the decoding device calculate ⁇ and ⁇ values through a comparison operation and linear mapping, and after that, perform CCLM prediction using Equation 1.
  • CCLM prediction can be performed even in a 4:2:2 color format through the method proposed in this embodiment, and through this, the compression efficiency of the 4:2:2 color format can be greatly improved.
  • a method of performing CCLM prediction may be proposed.
  • the encoding device and the decoding device may perform CCLM prediction as follows.
  • the encoding device and the decoding device may adjust the luma block according to the chroma block size by using the following equation before CCLM prediction according to equation (1).
  • the encoding device and the decoding device use the left side and the left side of the luma block through the following equations because the reference samples of the current block and the reference sample area of the chroma block are The upper reference samples can be derived.
  • the encoding device and the decoding device may perform CCLM prediction according to the same method as before. That is, the encoding apparatus and the decoding apparatus may calculate ⁇ and ⁇ through a comparison operation and linear mapping, and then perform CCLM prediction using Equation 1.
  • a high frequency component may be removed through a low-frequency filtering effect, thereby improving CCLM prediction accuracy. That is, the encoding device and the decoding device may perform downsampling on the luma block using the following equation.
  • reference samples of the luma block corresponding to the left reference sample area of the chroma block may be derived using the following equation.
  • reference samples of the luma block corresponding to the upper reference sample region of the chroma block may be derived using the following equation.
  • the encoding device and the decoding device may perform CCLM prediction through the same method as before after filtering the luma block by the chroma block size using the above equation. That is, the encoding device and the decoding device calculate ⁇ and ⁇ values through a comparison operation and linear mapping, and after that, perform CCLM prediction using Equation 1.
  • CCLM prediction can be performed even in a 4:4:4 color format through the method proposed in the present embodiment, and through this, the compression efficiency of the 4:4:4 color format can be greatly improved.
  • a method of performing CCLM prediction in 4:2:2 and 4:4:4 color formats proposed in this document may be expressed as shown in the following table.
  • the contents of Tables 5 to 7 are described in the format of a standard document used in HEVC or VVC standards, etc. of the embodiments proposed in this document.
  • Table 5 describes the intra prediction method when the intra prediction mode of the current block is the CCLM mode, and the intra prediction mode as an input value, the position of the upper left sample of the current transform block considered as the current block, and the width and height of the transform block And reference samples around the chroma block are required, and prediction samples may be derived as output values based on these input values.
  • a process of checking availability of reference samples of the current block (The variables availL, availT and availTL are derived) may be performed, and the number of available top-right samples of the available chroma samples Neighboring chroma samples numTopRight), the number of available left-below neighboring chroma samples numLeftBelow, the number of available chroma samples in the upper right and lower left corners (The number of available neighboring chroma samples on the top and top-right numTopSamp and the number of available neighboring chroma samples on the left and left-below nLeftSamp) can be derived.
  • Table 6 describes a method of obtaining a prediction sample for a chroma block, and specifically, the process of deriving the neighboring luma samples (2.
  • the neighboring luma samples samples pY[ x ][ y] are derived), for CCLM prediction
  • the process of deriving samples of the luma block corresponding to the chroma block that is, the process of down-sampling the luma block samples (3.
  • the width of the luma block should be reduced by half corresponding to the width of the chroma block, so in order to derive the downsampled luma sample (x,y) value, (2 * x
  • the samples ((2 * x-1, y) and (2 * x + 1, y)) located left and right around the luma sample at position, y) are used for downsampling, and the filter coefficient is 1:2 Can be ;1
  • the luma samples (0, y) located at the leftmost side of the luma block are using samples at the (-1, y), (0, y), and (1, y) positions. It can be filtered, and in this case, the filter coefficient can be 1:2;1.
  • the width of the luma block should be reduced by half corresponding to the width of the chroma block, so to derive the downsampled upper luma peripheral reference sample (x,y) value (2 * x , Samples ((2 * x-1, -1) and (2 * x + 1, -1)) located left and right centered on the luma sample at position -1) are used for downsampling, and the filter coefficient is It can be 1:2;1.
  • the prediction samples of the chroma block (9.
  • FIG. 11 schematically shows an image encoding method by the encoding apparatus according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 11 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S1100 to S1140 of FIG. 11 may be performed by the prediction unit of the encoding device
  • S1150 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding device.
  • the process of deriving a residual sample for the current chroma block based on the original sample and the predicted sample for the current chroma block may be performed by a subtraction unit of the encoding device.
  • the process of deriving reconstructed samples for the current chroma block based on residual samples and prediction samples for the chroma block may be performed by an adder of the encoding device, and based on the residual samples, the current chroma
  • the process of generating the residual information for the block may be performed by a conversion unit of the encoding device, and the process of encoding the residual information may be performed by an entropy encoding unit of the encoding device. .
  • the encoding apparatus may determine a cross-component linear model (CCLM) mode as an intra prediction mode of the current chroma block and derive a color format for the current chroma block (S1100).
  • CCLM cross-component linear model
  • the encoding apparatus may determine the intra prediction mode of the current chroma block based on a rate-distortion cost (RDO).
  • the RD cost may be derived based on Sum of Absolute Difference (SAD).
  • SAD Sum of Absolute Difference
  • the encoding apparatus may determine the CCLM mode as the intra prediction mode of the current chroma block based on the RD cost.
  • the color format may represent a configuration format of luma samples and chroma samples (cb, cr), and may also be called a chroma format. This color format or chroma format may be predetermined or may be adaptively signaled.
  • the color format of the current chroma block may be derived into any one of five color formats as shown in Table 4, and this color format may be signaled based on at least one of chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag.
  • the encoding apparatus may encode information on the intra prediction mode of the current chroma block, and the information on the intra prediction mode may be signaled through a bitstream.
  • the information related to prediction of the current chroma block may include information on the intra prediction mode.
  • the encoding device may derive downsampled luma samples based on the current luma block. If the color format of the current chroma block is 4:2:2, the downsampled luma samples are filtered by filtering three adjacent current luma samples. Samples can be derived (S1110).
  • the encoding device may perform downsampling by reducing the width of the luma sample by half as shown in FIG. Downsampled luma samples can be derived by filtering the luma samples.
  • the coordinates of the downsampled luma sample are (x, y)
  • the coordinates of the adjacent three first luma samples, the second luma sample, and the third luma sample are (2x-1, y), (2x, y), ( 2x+1, y)
  • a 3-tap filter as shown in Equation 4 may be used. That is, a ratio of filter coefficients applied to the first luma sample, the second luma sample, and the third luma sample may be 1:2:1.
  • the encoding apparatus may remove a high frequency component through a low frequency filtering effect when downsampling a luma block, and at this time, the downsampled luma sample may be derived through Equation 7.
  • the encoding apparatus may derive the downsampled luma sample without filtering the samples of the current luma block as shown in Equation 10. That is, each luma sample of the current luma block may be derived as an individually corresponding downsampled luma sample without filtering.
  • the encoding device may remove a high frequency component through a low frequency filtering effect based on Equation 12.
  • the encoding device can derive downsampled peripheral luma samples based on the peripheral luma samples of the current luma block, and filter the upper peripheral luma samples of the three adjacent current luma blocks to derive downsampled upper peripheral luma samples. Yes (S1120).
  • the peripheral luma samples may be corresponding samples that are related to the upper peripheral chroma samples and the left peripheral chroma samples.
  • the downsampled peripheral luma samples are downsampled upper peripheral luma samples of the current luma block corresponding to the upper peripheral chroma samples and a downsampled left peripheral of the current luma block corresponding to the left peripheral chroma samples.
  • Luma samples may be included.
  • the reference samples of the luma block corresponding to the upper reference sample region of the chroma block, that is, the upper peripheral chroma samples may be derived based on Equation 6.
  • Equation 6 if the coordinates of the downsampled upper peripheral luma samples are (x, y), the three adjacent upper peripheral luma samples, the second upper peripheral luma sample, and the third upper peripheral luma sample The coordinates are (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y), and are applied to the coordinates of the first upper peripheral luma sample, the second upper peripheral luma sample, and the third upper peripheral luma sample.
  • the ratio of the filter coefficient may be 1:2:1.
  • the reference samples of the luma block corresponding to the left reference sample area of the chroma block, that is, the left peripheral chroma samples may be derived based on Equation (5).
  • the reference samples of the luma block may be filtered as shown in Equations 8 and 9 in order to remove the high frequency phase.
  • the encoding device is the upper reference sample region of the chroma block, that is, reference samples of the luma block corresponding to the upper peripheral chroma samples and the chroma block.
  • Reference samples of the luma block corresponding to the left reference sample area, that is, the left peripheral chroma samples may be derived as downsampled peripheral luma samples without filtering on the neighboring samples of the current luma block as shown in Equation 11.
  • each of the peripheral luma samples can be derived as the downsampled peripheral luma samples without filtering, and if the coordinates of the downsampled upper peripheral luma sample are (x, y), the coordinates of the upper peripheral luma sample are (x , y).
  • the encoding device may remove a high frequency component through a low frequency filtering effect based on Equations 13 and 14.
  • the encoding device may derive a peripheral luma sample, that is, a threshold value for the peripheral reference sample of the luma block.
  • the threshold value may be derived to derive CCLM parameters of the current chroma block.
  • the threshold may be expressed as an upper limit on the number of surrounding samples or a maximum number of surrounding samples.
  • the derived threshold value may be 4.
  • the derived threshold value may be 4, 8 or 16.
  • the CCLM parameter may be derived based on. For example, if the current chroma block is in the upper left based CCLM mode and the threshold is 4, then two downsampled left peripheral luma samples, two downsampled upper peripheral luma samples, and two left peripheral chroma samples The CCLM parameter may be derived based on and two upper peripheral chroma samples.
  • a parameter may be derived based on the same number of left downsampled peripheral luma samples and left peripheral chroma samples as the threshold value. For example, if the current chroma block is a left-based CCLM mode and the threshold is 4, a CCLM parameter may be derived based on 4 downsampled left peripheral luma samples and 4 left peripheral chroma samples.
  • a parameter may be derived based on the same number of upper downsampled peripheral luma samples and upper peripheral chroma samples as the threshold value. For example, if the current chroma block is an upper-sided CCLM mode and the threshold is 4, a CCLM parameter may be derived based on four downsampled upper peripheral luma samples and four upper peripheral chroma samples.
  • the threshold value may be derived as a preset value. That is, the threshold value may be derived as a value promised between the encoding device and the decoding device. In other words, the threshold value may be derived as a preset value for the current chroma block to which the CCLM mode is applied.
  • the encoding device may encode image information including prediction related information, and may signal image information including prediction related information through a bitstream, and the prediction related information may be configured to determine the threshold value. It may contain information to indicate. Information indicating the threshold value may be signaled in units of CU (coding unit), slice, PPS, and SPS.
  • the encoding apparatus may include upper peripheral chroma samples equal to the threshold value of the current chroma block, left peripheral chroma samples equal to the threshold value, or upper peripheral chroma left peripheral chroma samples equal to the threshold value. Can be derived.
  • the same number of left peripheral chroma samples as the threshold value when the same number of left peripheral chroma samples as the threshold value is derived, downsampled left peripheral luma samples of the same number as the threshold value corresponding to the left peripheral chroma samples may be derived. Also, when the same number of left peripheral chroma samples as the height value is derived, the same number of downsampled left peripheral luma samples equal to the height value corresponding to the left peripheral chroma samples may be derived.
  • the same number of upper peripheral chroma samples and left peripheral chroma samples are derived, the same number of downsampled upper peripheral luma as the threshold corresponding to the upper peripheral chroma samples and left peripheral chroma samples Samples and left peripheral luma samples can be derived.
  • samples that are not used for derivation of downsampled peripheral luma samples may not be downsampled.
  • the encoding device includes at least one of a threshold value, peripheral chroma samples including at least one of the upper peripheral chroma samples and the left peripheral chroma samples, and the downsampled peripheral luma samples and the downsampled left peripheral luma samples.
  • CCLM parameters are derived based on surrounding luma samples including one (S1130).
  • the encoding apparatus may derive CCLM parameters based on a threshold value, the upper peripheral chroma samples, the left peripheral chroma samples, and the downsampled peripheral luma samples.
  • the CCLM parameters may be derived based on Equation 3 described above.
  • the encoding apparatus derives prediction samples for the current chroma block based on the CCLM parameters and the downsampled luma samples (S1140).
  • the encoding apparatus may derive prediction samples for the current chroma block based on the CCLM parameters and the downsampled luma samples.
  • the encoding apparatus may generate prediction samples for the current chroma block by applying the CCLM derived from the CCLM parameters to the downsampled luma samples. That is, the encoding apparatus may generate prediction samples for the current chroma block by performing CCLM prediction based on the CCLM parameters. For example, the prediction samples may be derived based on Equation 1 described above.
  • the encoding apparatus encodes image information including prediction related information about the current chroma block, that is, information about an intra prediction mode for the current chroma block and information about a color format (S1150).
  • the encoding apparatus may encode image information including prediction related information on the current chroma block and may signal through a bitstream.
  • the prediction related information may further include information indicating the threshold value.
  • the prediction related information may include information indicating the specific threshold value.
  • the prediction related information may include flag information indicating whether the number of neighboring reference samples is derived based on the threshold value.
  • the prediction related information may include information indicating an intra prediction mode for the current chroma block.
  • the encoding apparatus may derive residual samples for the current chroma block based on original samples and prediction samples for the current chroma block, and the current chroma block based on the residual samples.
  • Information about a residual for a block can be generated, and information about the residual can be encoded.
  • the image information may include information on the residual.
  • the encoding apparatus may generate reconstructed samples for the current chroma block based on the prediction samples and the residual samples for the current chroma block.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device through a network or a (digital) storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • FIG. 12 schematically shows an encoding apparatus that performs an image encoding method according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 11 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 12.
  • the prediction unit of the encoding device of FIG. 12 may perform S1100 to S1140 of FIG. 11, and the entropy encoding unit of the encoding device of FIG. 12 may perform S1150 of FIG. 11.
  • the process of deriving residual samples for the current chroma block based on the original samples and prediction samples for the current chroma block may be performed by the subtraction unit of the encoding apparatus of FIG. 12.
  • the process of deriving reconstructed samples for the current chroma block based on prediction samples and residual samples for the current chroma block may be performed by an adder of the encoding apparatus of FIG. 12, and the residual
  • the process of generating information about the residual for the current chroma block based on samples may be performed by the converter of the encoding apparatus of FIG. 32, and the process of encoding the information about the residual is shown in FIG. It may be performed by the entropy encoding unit of the encoding device.
  • FIG. 13 schematically shows an image decoding method by the decoding apparatus according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 13 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 3.
  • S1300 to S1340 of FIG. 13 may be performed by a prediction unit of the decoding device
  • S1350 may be performed by an adder of the decoding device.
  • the process of obtaining information about the residual of the current block through the bitstream may be performed by the entropy decoding unit of the decoding apparatus, and based on the residual information
  • the process of deriving the residual sample may be performed by an inverse transform unit of the decoding device.
  • the decoding apparatus may derive a cross-component linear model (CCLM) mode as an intra prediction mode of the current chroma block and derive information on a color format (S1300).
  • CCLM cross-component linear model
  • the decoding apparatus may receive and decode image information including prediction related information on the current chroma block.
  • Information on an intra prediction mode and a color format of the current chroma intra prediction mode may be derived.
  • the decoding apparatus may receive information on an intra prediction mode and information on a color format of the current chroma block through a bitstream, and based on the information on the information on the intra prediction mode and a color format, the The CCLM mode may be derived as an intra prediction mode of the current chroma block.
  • the color format may represent a configuration format of luma samples and chroma samples (cb, cr), and may also be called a chroma format. This color format or chroma format may be predetermined or may be adaptively signaled.
  • the color format of the current chroma block may be derived into any one of five color formats as shown in Table 4, and this color format may be signaled based on at least one of chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag.
  • the prediction related information may further include information indicating the threshold value.
  • the prediction related information may include information indicating the specific threshold value.
  • the prediction related information may include flag information indicating whether the number of neighboring reference samples is derived based on the threshold value.
  • the decoding apparatus can derive downsampled luma samples based on the current luma block. If the color format of the current chroma block is 4:2:2, the downsampled luma samples are filtered by filtering three adjacent current luma samples. Samples can be derived (S1310).
  • the decoding apparatus may perform downsampling to reduce the width of the luma sample by half as shown in FIG. 10, and at this time, three adjacent currents Downsampled luma samples can be derived by filtering the luma samples.
  • the coordinates of the downsampled luma sample are (x, y)
  • the coordinates of the adjacent three first luma samples, the second luma sample, and the third luma sample are (2x-1, y), (2x, y), ( 2x+1, y)
  • a 3-tap filter as shown in Equation 4 may be used. That is, a ratio of filter coefficients applied to the first luma sample, the second luma sample, and the third luma sample may be 1:2:1.
  • the decoding apparatus may remove a high frequency component through a low frequency filtering effect when downsampling a luma block, and at this time, the downsampled luma sample may be derived through Equation 7.
  • the decoding apparatus may derive the downsampled luma samples without filtering the samples of the current luma block as shown in Equation 10. That is, each luma sample of the current luma block may be derived as an individually corresponding downsampled luma sample without filtering.
  • the decoding apparatus may remove a high frequency component through a low frequency filtering effect based on Equation 12.
  • the decoding apparatus can derive downsampled peripheral luma samples based on the peripheral luma samples of the current luma block, and filter the upper peripheral luma samples of the three adjacent current luma blocks to derive downsampled upper peripheral luma samples. Yes (S1320).
  • the peripheral luma samples may be corresponding samples that are related to the upper peripheral chroma samples and the left peripheral chroma samples.
  • the downsampled peripheral luma samples are downsampled upper peripheral luma samples of the current luma block corresponding to the upper peripheral chroma samples and a downsampled left peripheral of the current luma block corresponding to the left peripheral chroma samples.
  • Luma samples may be included.
  • the reference samples of the luma block corresponding to the upper reference sample region of the chroma block, that is, the upper peripheral chroma samples may be derived based on Equation 6.
  • Equation 6 if the coordinates of the downsampled upper peripheral luma samples are (x, y), the three adjacent upper peripheral luma samples, the second upper peripheral luma sample, and the third upper peripheral luma sample The coordinates are (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y), and are applied to the coordinates of the first upper peripheral luma sample, the second upper peripheral luma sample, and the third upper peripheral luma sample.
  • the ratio of the filter coefficient may be 1:2:1.
  • the reference samples of the luma block corresponding to the left reference sample area of the chroma block, that is, the left peripheral chroma samples may be derived based on Equation (5).
  • the reference samples of the luma block may be filtered as shown in Equations 8 and 9 in order to remove the high frequency phase.
  • the decoding apparatus includes the reference samples of the luma block corresponding to the upper reference sample region of the chroma block, that is, the upper peripheral chroma samples and the chroma block.
  • Reference samples of the luma block corresponding to the left reference sample area, that is, the left peripheral chroma samples may be derived as downsampled peripheral luma samples without filtering on the neighboring samples of the current luma block as shown in Equation 11.
  • each of the peripheral luma samples can be derived as the downsampled peripheral luma samples without filtering, and if the coordinates of the downsampled upper peripheral luma sample are (x, y), the coordinates of the upper peripheral luma sample are (x , y).
  • the decoding apparatus may remove a high frequency component through a low frequency filtering effect based on Equations 13 and 14.
  • the decoding apparatus may derive a peripheral luma sample, that is, a threshold value for the peripheral reference sample of the luma block.
  • the threshold value may be derived to derive CCLM parameters of the current chroma block.
  • the threshold may be expressed as an upper limit on the number of surrounding samples or a maximum number of surrounding samples.
  • the derived threshold value may be 4.
  • the derived threshold value may be 4, 8 or 16.
  • the CCLM parameter may be derived based on. For example, if the current chroma block is in the upper left based CCLM mode and the threshold is 4, then two downsampled left peripheral luma samples, two downsampled upper peripheral luma samples, and two left peripheral chroma samples The CCLM parameter may be derived based on and two upper peripheral chroma samples.
  • a parameter may be derived based on the same number of left downsampled peripheral luma samples and left peripheral chroma samples as the threshold value. For example, if the current chroma block is a left-based CCLM mode and the threshold is 4, a CCLM parameter may be derived based on 4 downsampled left peripheral luma samples and 4 left peripheral chroma samples.
  • a parameter may be derived based on the same number of upper downsampled peripheral luma samples and upper peripheral chroma samples as the threshold value. For example, if the current chroma block is an upper-sided CCLM mode and the threshold is 4, a CCLM parameter may be derived based on four downsampled upper peripheral luma samples and four upper peripheral chroma samples.
  • the threshold value may be derived as a preset value. That is, the threshold value may be derived as a value promised between the encoding device and the decoding device. In other words, the threshold value may be derived as a preset value for the current chroma block to which the CCLM mode is applied.
  • the decoding apparatus may receive image information including prediction related information through a bitstream, and the prediction related information may include information indicating the threshold value.
  • Information indicating the threshold value may be signaled in units of CU (coding unit), slice, PPS, and SPS.
  • the decoding apparatus includes the same number of upper peripheral chroma samples as the threshold value of the current chroma block or the same number of left peripheral chroma samples as the threshold value, or the same number of upper peripheral chroma and left peripheral chroma samples as the threshold value. Can be derived.
  • the same number of left peripheral chroma samples as the threshold value when the same number of left peripheral chroma samples as the threshold value is derived, downsampled left peripheral luma samples of the same number as the threshold value corresponding to the left peripheral chroma samples may be derived. Also, when the same number of left peripheral chroma samples as the height value is derived, the same number of downsampled left peripheral luma samples equal to the height value corresponding to the left peripheral chroma samples may be derived.
  • the same number of upper peripheral chroma samples and left peripheral chroma samples are derived, the same number of downsampled upper peripheral luma as the threshold corresponding to the upper peripheral chroma samples and left peripheral chroma samples Samples and left peripheral luma samples can be derived.
  • samples that are not used for derivation of downsampled peripheral luma samples may not be downsampled.
  • the decoding apparatus includes at least one of a threshold value, peripheral chroma samples including at least one of the upper peripheral chroma samples and the left peripheral chroma samples, and the downsampled peripheral luma samples and the downsampled left peripheral luma samples.
  • CCLM parameters are derived based on surrounding luma samples including one (S1330).
  • the decoding apparatus may derive CCLM parameters based on a threshold value, the upper peripheral chroma samples, the left peripheral chroma samples, and the downsampled peripheral luma samples.
  • the CCLM parameters may be derived based on Equation 3 described above.
  • the decoding apparatus derives prediction samples for the current chroma block based on the CCLM parameters and the downsampled luma samples (S1340).
  • the decoding apparatus may derive prediction samples for the current chroma block based on the CCLM parameters and the downsampled luma samples.
  • the decoding apparatus may generate prediction samples for the current chroma block by applying the CCLM derived from the CCLM parameters to the downsampled luma samples. That is, the encoding apparatus may generate prediction samples for the current chroma block by performing CCLM prediction based on the CCLM parameters. For example, the prediction samples may be derived based on Equation 1 described above.
  • the decoding apparatus generates reconstructed samples for the current chroma block based on the prediction samples (S1350).
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples based on the prediction samples.
  • the decoding apparatus may receive information about the residual for the current chroma block from the bitstream.
  • the information on the residual may include a transform coefficient for a (chroma) residual sample.
  • the decoding apparatus may derive the residual sample (or a residual sample array) for the current chroma block based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate the reconstructed samples based on the prediction samples and the residual samples.
  • the decoding apparatus may derive a reconstructed block or a reconstructed picture based on the reconstructed sample.
  • the decoding apparatus may apply an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering and/or SAO procedure to the reconstructed picture in order to improve subjective/objective image quality as needed.
  • FIG. 14 schematically shows a decoding apparatus that performs an image decoding method according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 13 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 14.
  • the prediction unit of the decoding apparatus of FIG. 14 may perform S1300 to S1340 of FIG. 13, and the adder of the decoding apparatus of FIG. 14 may perform S1350 of FIG. 13.
  • the process of obtaining image information including information on the residual of the current block through a bitstream may be performed by an entropy decoding unit of the decoding apparatus of FIG. 14, and the residual
  • the process of deriving the residual samples for the current block based on the related information may be performed by an inverse transform unit of the decoding apparatus of FIG. 14.
  • video coding efficiency can be improved by performing intra prediction based on CCLM.
  • the efficiency of intra prediction based on CCLM can be improved.
  • the complexity of intra prediction can be reduced by limiting the number of surrounding samples selected to derive a linear model parameter for CCLM to a specific number.
  • the embodiments described in this document may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units illustrated in each drawing may be implemented and executed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • information for implementation (ex. information on instructions) or an algorithm may be stored in a digital storage medium.
  • the decoding device and the encoding device to which the embodiments of the present document are applied include a multimedia broadcast transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication.
  • Mobile streaming device storage medium, camcorder, video-on-demand (VoD) service provider, OTT video (Over the top video) device, Internet streaming service provider, three-dimensional (3D) video device, video telephony video device, vehicle It may be included in a terminal (ex. a vehicle terminal, an airplane terminal, a ship terminal, etc.) and a medical video device, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • DVR digital video recorder
  • the processing method to which the embodiments of the present document are applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having the data structure according to this document can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray disk (BD), universal serial bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission through the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of this document may be implemented as a computer program product using a program code, and the program code may be executed in a computer according to the embodiment of this document.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • 15 exemplarily shows a structural diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • the content streaming system to which the embodiments of this document are applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the embodiments of the present document are applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as an intermediary for notifying the user of a service.
  • the web server transmits it to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the claims set forth herein may be combined in a variety of ways.
  • the technical features of the method claims of the present specification may be combined to be implemented as a device, and the technical features of the device claims of the present specification may be combined to be implemented by a method.
  • the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented as a device, and the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented by a method.

Landscapes

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

Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하는 단계; 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계를 포함하되, 상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 한다.

Description

CCLM 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치
본 문서는 CCLM에 따른 인트라 예측에 기반한 영상 디코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 인트라 예측의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 CCLM(Cross Component Linear Model)을 기반으로 하는 인트라 예측의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 CCLM 예측의 효율적인 부호화 및 복호화 방법, 그리고 상기 부호화 및 복호화 방법을 수행하기 위한 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 CCLM을 위한 선형 모델 파라미터(linear model parameter)를 도출하기 위한 주변 샘플을 선택하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷에서의 CCLM 예측 방법을 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드가 CCLM(cross-component linear model) 모드이고, 컬러 포맷이 4:2:2이면, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계를 포함하며, 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출할 때, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 다운샘플링된 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 루마 샘플, 제2 루마 샘플 및 제3 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)이고, 상기 제1 루마 샘플, 상기 제2 루마 샘플, 상기 제3 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 상기 현재 루마 블록의 상측 주변 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들을 도출할 수 있다.
이 경우, 상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)이고, 제1 상측 주변 루마 샘플, 상기 제2 상측 주변 루마 샘플 및 상기 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1일 수 있다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드가 CCLM(cross-component linear model) 모드이고, 컬러 포맷이 4:2:2이면, 이에 대한 예측을 수행할 때, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하고, 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하고, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 예측부를 포함하고, 이 때 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출할 때, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드가 CCLM(cross-component linear model) 모드이고, 컬러 포맷이 4:2:2이면, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계; 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계를 포함하며, 이때, 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출할 때, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 크로마 블록에 대한 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 컬러 포맷을 도출하고, 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하고, 상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하고, 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 예측부를 포함하고, 상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행된 영상 인코딩 방법에 따라 생성된 인코딩된 영상 정보 및 비트스트림이 포함된 영상 데이터가 저장된 디지털 저장 매체가 제공될 수 있다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 상기 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 영상 정보 및 비트스트림이 포함된 영상 데이터가 저장된 디지털 저장 매체가 제공될 수 있다.
본 문서에 따르면 전반적인 영상/비디오 압축 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 하는 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 CCLM을 위한 선형 모델 파라미터를 도출하기 위하여 선택되는 주변 샘플의 개수를 특정 개수로 제한함으로써 인트라 예측의 복잡도를 줄일 수 있다.
본 문서에 따르면 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷에서의 CCLM 예측 방법을 제공할 수 있다.
본 문서에 따르면 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷에서의 CCLM 예측을 수행하는 표준 스펙 텍스트를 제공할 수 있다.
본 문서에 따르면 4:2:2 및 4:4:4 색 형식의 영상에 CCLM 예측을 위해 휘도 블록을 다운샘플링 혹은 필터링 하는 방법이 제안될 수 있으며, 이를 통해 영상 압축 효율을 높일 수 있다.
본 명세서의 구체적인 일례를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 나열된 효과로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 기술분야의 통상의 지식을 자긴 자(a person having ordinary skill in the related art)가 본 명세서로부터 이해하거나 유도할 수 있는 다양한 기술적 효과가 존재할 수 있다. 이에 따라 본 명세서의 구체적인 효과는 본 명세서에 명시적으로 기재된 것에 제한되지 않고, 본 명세서의 기술적 특징으로부터 이해되거나 유도될 수 있는 다양한 효과를 포함할 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 상술한 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산을 위한 2N개의 참조 샘플들을 나타낸다.
도 7은 컬러 포맷이 4:2:0인 루마 샘플들 및 크로마 샘플들의 수직 및 수평 위치를 나타낸다.
도 8은 컬러 포맷이 4:2:2인 루마 샘플들 및 크로마 샘플들의 수직 및 수평 위치를 나타낸다.
도 9는 컬러 포맷이 4:4:4인 루마 샘플들 및 크로마 샘플들의 수직 및 수평 위치를 나타낸다.
도 10은 본 문서의 일 실시예예 따른 4:2:2 컬러 포맷에서의 루마 블록 및 휘도 블록에 대한 CCLM 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 13은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 14는 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 15는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서의 실시예들을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.
본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “A 및/또는 B(A and/or B)”으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 “A, B 또는 C(A, B or C)”는 “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 “및/또는(and/or)”을 의미할 수 있다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 이에 따라 “A/B”는 “오직 A”, “오직 B”, 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 예를 들어, “A, B, C”는 “A, B 또는 C”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”는, “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)”나 “적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)”라는 표현은 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”는, “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다. 또한, “적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)”나 “적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)”는 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 “예를 들어(for example)”를 의미할 수 있다. 구체적으로, “예측(인트라 예측)”로 표시된 경우, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 “예측”은 “인트라 예측”으로 제한(limit)되지 않고, “인트라 예측”이 “예측”의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, “예측(즉, 인트라 예측)”으로 표시된 경우에도, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포맷을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
이 문서에서 “/”와 “,”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”로 해석되고, “A, B”는 “A 및/또는 B”로 해석된다. 추가적으로, “A/B/C”는 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. 또한, “A, B, C”도 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. (In this document, the term “/” and “,” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A/B” may mean “A and/or B.” Further, “A, B” may mean “A and/or B.” Further, “A/B/C” may mean “at least one of A, B, and/or C.” Also, “A/B/C” may mean “at least one of A, B, and/or C.”)
추가적으로, 본 문서에서 “또는”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A 또는 B”은, 1) “A” 만을 의미하고, 2) “B” 만을 의미하거나, 3) “A 및 B”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 “또는”은 “추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)”를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term “or” should be interpreted to indicate “and/or.” For instance, the expression “A or B” may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term “or” in this document should be interpreted to indicate “additionally or alternatively.”)
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memoery, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 0.2-1의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 0.2-1의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
도 4는 65개의 예측 방향의 인트라 방향성 모드들을 예시적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, 좌상향 대각 예측 방향을 갖는 34번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드를 구분할 수 있다. 도 3의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 33번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 34번 내지 66번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 18번 인트라 예측 모드와 50번 인트라 예측 모드는 각각 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode)(또는 수평 모드), 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode)(또는 수직 모드)를 나타내며, 2번 인트라 예측 모드는 좌하향 대각 인트라 예측 모드, 34번 인트라 예측 모드는 좌상향 대각 인트라 예측 모드, 66번 인트라 예측 모드는 우상향 대각 인트라 예측 모드라고 불릴 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 모드는 상술한 인트라 예측 모드들 외에도 크로마 샘플을 위한 CCLM(cross-component linear model) 모드를 더 포함할 수 있다. CCLM 모드는 LM 파라미터 도출을 위하여 좌측 샘플들을 고려하는지, 상측 샘플들을 고려하는지, 둘 다를 고려하는지에 따라 LT_CCLM, L_CCLM, T_CCLM으로 나누어질 수 있으며, 크로마 성분에 대하여만 적용될 수 있다. 인트라 예측 모드는 일 예에 따라 다음 표와 같이 인덱싱될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-T000001
도 5는 일 실시예에 따른 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 “크로마(chroma) 블록”, “크로마 영상” 등은 색차 블록, 색차 영상 등과 동일한 의미를 나타낼 수 있으므로, 크로마와 색차는 혼용되어 사용될 수 있다. 마찬가지로, “루마(luma) 블록”, “루마 영상” 등은 휘도 블록, 휘도 영상 등과 동일한 의미를 나타낼 수 있으므로, 루마와 휘도는 혼용되어 사용될 수 있다.
본 명세서에서 “현재 크로마 블록”은 현재의 코딩 단위인 현재 블록의 크로마 성분 블록을 의미할 수 있고, “현재 루마 블록”은 현재의 코딩 단위인 현재 블록의 루마 성분 블록을 의미할 수 있다. 따라서 현재 루마 블록과 현재 크로마 블록은 상호 대응된다. 다만 현재 루마 블록과 현재 크로마 블록의 블록 형태 및 블록 개수가 항상 상호 동일한 것은 아니고, 경우에 따라서 상이할 수 있다. 일부의 경우에 현재 크로마 블록은 현재 루마 영역과 대응될 수 있고, 이때 현재 루마 영역은 적어도 하나의 루마 블록으로 구성될 수 있다.
본 명세서에서 “참조 샘플 템플릿”은 현재 크로마 블록을 예측하기 위한 현재 크로마 블록 주변의 참조 샘플들의 집합을 의미할 수 있다. 참조 샘플 템플릿은 기 정의될 수 있고, 참조 샘플 템플릿에 관한 정보가 인코딩 장치(200)에서 디코딩 장치(300)로 시그널링될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 현재 크로마 블록인 4x4 블록의 주변에 1 라인으로 음영 표시된 샘플들의 집합은 참조 샘플 템플릿을 나타낸다. 참조 샘플 템플릿이 1 라인의 참조 샘플로 구성된 반면, 참조 샘플 템플릿과 대응되는 루마 영역 내 참조 샘플 영역은 2 라인으로 구성된 것을 도 5에서 확인할 수 있다.
일 실시예에서, JVET(Joint Video Exploration Team)에서 사용되는 JEM(Joint Explolation TEST Model)에서 크로마 영상의 화면 내 부호화를 수행할 시, CCLM(Cross Component Linear Model)을 이용할 수 있다. CCLM은 크로마 영상의 화소값을 복원된 휘도 영상의 화소값에서 예측하는 방법으로, 휘도 영상과 크로마 영상 간의 상관도(correlation)이 높은 특성에 기반한 것이다.
Cb 및 Cr 크로마 영상의 CCLM 예측은 아래의 수학식을 기반으로 할 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000001
여기서, predc (i,j)는 예측될 Cb 혹은 Cr 크로마 영상을, RecL’(i,j)은 크로마 블록 사이즈로 조절된 복원된 휘도 영상을, (i,j)는 화소의 좌표를 의미한다. 4:2:0 컬러 포맷(color format)에서는 휘도 영상의 크기가 색채 영상의 2배이기 때문에 다운샘플링(downsampling)을 통해 색차 블록 크기의 RecL’을 생성해야 하며, 따라서 색차 영상 predc (i,j)에 사용될 휘도 영상의 화소는 RecL(2i,2j) 외에 주변 화소까지 모두 고려하여 사용할 수 있다. 상기 RecL’(i,j)는 다운샘플링된 루마 샘플이라고 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 RecL’(i,j)은 다음의 수학식과 같이 6개의 주변 화소들을 이용하여 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000002
또한, α, β는 도 5의 음영 표시된 영역과 같이 Cb 혹은 Cr 크로마 블록 주변 템플릿과 휘도 블록 주변 템플릿 간의 cross-correlation 및 평균값의 차이를 나타내는 α, β는, 예를 들어 아래의 수학식 3과 같다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000003
여기서 L(n)은 현재 크로마 영상에 대응하는 루마 블록의 주변 참조 샘플을 및/또는 좌측 주변 샘플들, C(n)는 현재 부호화가 적용되는 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 및/또는 좌측 주변 샘플들을 의미하며, (i,j)는 화소 위치를 의미한다. 또한, L(n)은 상기 현재 루마 블록의 다운샘플링(down-sampled)된 상측 주변 샘플들 및/또는 좌측 주변 샘플들을 나타낼 수 있다. 또한, N 은 CCLM 파라미터 계산에 사용된 총 화소 짝(pair, 휘도 및 색차) 값의 수를 나타낼 수 있고, 상기 현재 크로마 블록의 폭(width)과 높이(height) 중 작은 값의 2배인 값을 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산(즉, 예를 들어, 상기 α, β)을 위한 샘플들은 다음과 같이 선택될 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxN 사이즈의 크로마 블록인 경우, 총 2N개(가로 N개, 세로 N개)의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair, 휘도 및 색차)가 선택될 수 있다.
- 현재 크로마 블록이 NxM 사이즈 또는 MxN 사이즈의 크로마 블록인 경우(여기서, N <= M), 총 2N개(가로 N개, 세로 N개) 의 상기 현재 크로마 블록의 주변 참조 샘플 페어(pair)가 선택될 수 있다. 한편, M이 N보다 크기 때문에(예를 들어, M = 2N 또는 3N 등) M개의 샘플들 중 서브샘플링(subsampling)을 통하여 N개의 샘플 페어가 선택될 수 있다.
도 6은 상술한 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산을 위한 2N개의 참조 샘플들을 나타낸다. 도 6을 참조하면 상기 CCLM 예측에 대한 파라미터 계산을 위하여 도출되는 2N개의 참조 샘플 페어를 나타낼 수 있다. 상기 2N개의 참조 샘플 페어는 상기 현재 크로마 블록에 인접한 2N개의 참조 샘플들 및 상기 현재 루마 블록에 인접한 2N개의 참조 샘플들을 포함할 수 있다.
한편, 크로마 인트라 예측 모드를 코딩하기 위하여 총 8개의 인트라 예측 모드가 크로마 인트라 모드 코딩을 위해 허용될 수 있다. 상기 8개의 인트라 예측 모드들은 5개의 기존 인트라 예측 모드들과 CCLM 모드(들)이 포함될 수 있다. 표 1은 CCLM 예측이 가용하지 않은 경우의 인트라 크로마 예측 모드 도출을 위한 매핑 테이블을 나타내고, 표 2는 CCLM 예측이 가용한 경우의 인트라 예측 모드 도출을 위한 매핑 테이블을 나타낸다.
표 2 및 표 3에 나타난 바와 같이 인트라 크로마 예측 모드는 현재 블록 또는 크로마 블록의 센터 우하측 샘플을 커버하는 루마 블록(예를 들어, DUAL_TREE가 적용되는 경우)에 대한 인트라 루마 예측 모드 및 시그널링된 인트라 크로마 예측 모드(intra_chroma_pred_mode) 정보의 값을 기반으로 결정될 수 있다. 하기 표들에서 도출되는 IntraPredModeC[ xCb ][ yCb ]의 인덱스들은 상술한 표 1에 개시된 인트라 예측 모드의 인덱스들에 대응될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-T000002
Figure PCTKR2020003093-appb-T000003
이하에서는, 인트라 예측, 구체적으로 CCLM 예측 시 코딩 블록의 색 형식(컬러 포맷, color format)을 고려하는 방법에 대하여 설명한다. 이러한 예측 방법은 인코딩 장치 및 디코딩 장치 모두에서 수행될 수 있다.
컬러 포맷은 루마 샘플과 크로마 샘플(cb, cr)의 구성 포맷을 나타낼 수 있으며, 크로마 포맷이라고 불릴 수도 있다. 이러한 컬러 포맷 또는 크로마 포맷은 미리 정해질 수도 있고, 또는 적응적으로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어 크로마 포맷은 아래 표의 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나를 기반으로 시그널링될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-T000004
모노크롬(monochrome) 샘플링은 통상적으로 루마 어레이로 간주되는 하나의 샘플 어레이만이 존재하는 것이고, 4:2:0 샘플링은 두 개의 크로마 어레이 각각이 루마 어레이 절반의 폭과 절반의 높이를 갖는 것을 의미하며, 4:2:2 샘플링은 두 개의 크로마 어레이 각각이 루마 어레이 절반의 폭과 루마 어레이와 동일한 높이를 갖는 것을 의미하며, 4:4:4 샘플링은 두 개의 크로마 어레이 각각이 루마 어레이와 동일한 폭과 높이를 갖는 것을 의미한다.
만약, 표 4의 separate_colour_plane_flag가 0이면, 두 개의 크로마 어레이 각각은 루마 어레이와 동일한 폭과 높이를 갖는 것을 지시하고, 이외의 경우 즉 separate_colour_plane_flag가 1이면 세 개의 컬러 플레인(colour planes)이 모노크롬 샘플된 픽처처럼 개별적으로 처리되는 것을 지시한다.
본 실시예는 입력 영상이 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷일 경우 CCLM 예측을 수행하는 방법에 대한 것으로, 입력 영상이 4:2:0 일 경우는 도 5를 참조로 설명되었다.
도 7 내지 도 9는 컬러 포맷에 따른 루마 샘플들 및 크로마 샘플들의 위치를 나타낸 것으로, 도 7은 컬러 포맷이 4:2:0인 루마 샘플들 및 크로마 샘플들의 수직 및 수평 위치를 나타내고, 도 8은 컬러 포맷이 4:2:2인 루마 샘플들 및 크로마 샘플들의 수직 및 수평 위치를 나타내고, 도 9은 컬러 포맷이 4:4:4인 루마 샘플들 및 크로마 샘플들의 수직 및 수평 위치를 나타낸다.
루마 영상의 크기가 크로마 영상 크기의 2배인 도 7의 4:2:0 컬러 포맷과는 달리, 도 8의 4:2:2 컬러 포맷에서 크로마 영상은 눞이는 루마 영상과 같으며 폭은 루마 영상의 절반이다. 또한, 도 9의 4:4:4 컬러 포맷에서 크로마 영상은 루마 영상 크기와 같다. 이와 같은 영상의 크기 변화는 블록 기반 영상 인코딩 및 디코딩에도 모두 적용된다.
상기와 같이, 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷 영상에서는 수학식 2를 사용한 다운샘플링을 동일하게 수행할 수 없기 때문에 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷 에서의 CCLM 예측을 위한 다른 샘플링 방법이 수행되어야 한다.
따라서, 이하 실시예에서는 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷에서의 CCLM 예측을 수행하는 방법을 제안한다.
도 10은 본 문서의 일 실시예예 따른 4:2:2 컬러 포맷에서의 루마 블록 및 휘도 블록에 대한 CCLM 예측을 설명하기 위한 도면이다.
도 10과 같이, 4:2:2 컬러 포맷에서 크로마 블록의 높이는 루마 블록과 같고, 크로마 블록의 폭은 루마 블록의 절반이기 때문에 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 수학식 1에 따른 CCLM 예측 전에 하기 수학식을 이용하여 루마 블록을 크로마 블록 크기에 맞게 조절한다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000004
위 수학식에서 RecL은 루마 블록을 의미하며, Rec'L 은 다운샘플링이 적용된 루마 블록을 의미한다.
즉, 루마 블록의 높이는 크로마 블록과 같기 때문에, 루마 블록의 폭만 2:1 비율로 다운샘플링하면 된다.
CCLM 파라미터 α 및 β를 구하기 위해 현재 블록의 참조 샘플들을 이용할 경우, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 루마 블록의 참조 샘플을 다운샘플링하여 통해 크로마 블록의 참조 샘플 영역과 동일하게 맞춰 준다. 우선, 크로마 블록의 왼쪽 참조 샘플 영역에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플은 1:1 매칭되기 때문에 루마 블록의 높이에 대응하는 참조 샘플 Rec'L (-1,y)은 하기 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000005
크로마 블록의 상단 참조 샘플 영역에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플은 하기 수학식을 이용한 2:1 다운샘플링을 통하여 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000006
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 수학식 4을 이용하여 루마 블록을 크로마 블록 크기로 다운샘플링한 후 기존과 동일한 방법에 따라 CCLM 예측을 수행할 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 비교 연산 및 선형 매핑을 통하여 α 및 β를 계산하고, 이후 수학식 1을 이용하여 CCLM 예측을 수행할 수 있다.
또는, 일 예에 따라 기존의 수학식 2와 같이 6 탭 필터링을 통하여 루마 블록의 다운샘플링 시 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거함으로써 CCLM 예측 정확도를 높일 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 하기 수학식을 이용하여 루마 블록에 대한 다운샘플링을 수행할 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000007
또한, 크로마 블록의 왼쪽 참조 샘플 영역에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 하기 수학식을 이용하여 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000008
또한, 크로마 블록의 위쪽 참조 샘플 영역에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 하기 수학식을 이용하여 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000009
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 위의 수식을 이용하여 루마 블록을 크로마 블록 크기로 다운샘플링한 후, 기존과 동일한 방법을 통해 CCLM 예측을 수행할 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 비교 연산 및 선형 매핑을 통해 α 및 β 값을 계산하며, 이 후에는 수학식 1을 이용하여 CCLM 예측을 수행한다.
위의 수식을 이용할 경우 CTU 경계에서는 기존과 같이 위쪽 한 개의 라인만을 사용하고, 주변에 가용하지 않은 위치에 화소가 있을 경우, 이를 제외하고 필터링을 수행한다.
이와 같이, 본 실시예에서 제안하는 방법을 통하여 4:2:2 컬러 포맷에서도 CCLM 예측을 수행할 수 있으며, 이를 통해 4:2:2 컬러 포맷의 압축 효율을 크게 높일 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면 영상이 4:4:4 컬러 포맷인 경우, CCLM 예측을 수행하는 방법을 제안될 수 있다. 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 현재 블록이 포함된 영상이 4:4:4 컬러 포맷인 경우, 다음과 같이 CCLM 예측을 수행할 수 있다.
우선, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 수학식 1에 따른 CCLM 예측 전에 하기 수학식을 이용하여 루마 블록을 크로마 블록 크기에 맞게 조절할 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000010
4:4:4 컬러 포맷인 경우, 크로마 블록 크기가 루마 블록 크기와 동일하기 때문에 휘도 블록의 다운샘플링이 필요하지 않으며, 수학식 10과 같이, Rec'L 블록을 간단하게 생성할 수 있다.
CCLM 파라미터 α 및 β를 구하기 위해 현재 블록의 참조 샘플들을 이용할 경우, 현재 블록의 참조 샘플들과 크로마 블록의 참조 샘플 영역이 동일하기 때문에 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 하기 수학식을 통해 루마 블록의 왼쪽 및 위쪽 참조 샘플들을 도출할 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000011
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 수학식 11을 이용하여 루마 블록을 크로마 블록에 1:1로 매칭한 후, 기존과 동일한 방법에 따라 CCLM 예측을 수행할 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 비교 연산 및 선형 매핑을 통하여 α 및 β를 계산하고, 이후 수학식 1을 이용하여 CCLM 예측을 수행할 수 있다.
또는, 일 예에 따라 기존의 수학식 2와 같이 6 탭 필터링을 통하여 루마 블록의 다운샘플링 시 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거함으로써 CCLM 예측 정확도를 높일 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 하기 수학식을 이용하여 루마 블록에 대한 다운샘플링을 수행할 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000012
또한, 크로마 블록의 왼쪽 참조 샘플 영역에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 하기 수학식을 이용하여 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000013
또한, 크로마 블록의 위쪽 참조 샘플 영역에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 하기 수학식을 이용하여 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-M000014
인코딩 장치 및 디코딩 장치는 위의 수식을 이용하여 루마 블록을 크로마 블록 크기로 필터링한 후, 기존과 동일한 방법을 통해 CCLM 예측을 수행할 수 있다. 즉, 인코딩 장치 및 디코딩 장치는 비교 연산 및 선형 매핑을 통해 α 및 β 값을 계산하며, 이 후에는 수학식 1을 이용하여 CCLM 예측을 수행한다.
위의 수식을 이용할 경우 CTU 경계에서는 기존과 같이 위쪽 한 개의 라인만을 사용하고, 주변에 가용하지 않은 위치에 화소가 있을 경우, 이를 제외하고 필터링을 수행한다.
이와 같이, 본 실시예에서 제안하는 방법을 통하여 4:4:4 컬러 포맷에서도 CCLM 예측을 수행할 수 있으며, 이를 통해 4:4:4 컬러 포맷의 압축 효율을 크게 높일 수 있다.
본 문서에서 제안하는 4:2:2 및 4:4:4 컬러 포맷에서 CCLM 예측을 수행하는 방법은 다음 표와 같이 표현될 수 있다. 표 5 내지 표 7의 내용은 본 문서에서 제안된 실시예를 HEVC나 VVC 표준 등에서 사용되는 표준 문서 형식으로 기술한 것으로 세부 내용이 나타내는 영상 처리 과정 및 이에 대한 해석은 당업자에게 자명하다.
Figure PCTKR2020003093-appb-T000005
Figure PCTKR2020003093-appb-I000001
Figure PCTKR2020003093-appb-I000002
표 5는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 CCLM 모드인 경우, 인트라 예측 방법에 대하여 기술하고 있으며, 입력 값으로 인트라 예측 모드, 현재 블록으로 간주되는 현재 변환 블록의 좌상단 샘플 위치, 변환 블록의 폭 및 높이 및 크로마 블록의 주변의 참조 샘플들이 필요하고, 이러한 입력 값에 기반하여 출력 값으로 예측 샘플들이 도출될 수 있다.
이 과정에서 현재 블록의 참조 샘플들의 가용성 여부를 체크하는 과정(The variables availL, availT and availTL are derived)이 수행될 수 있고, 가용한 크로마 샘플들의 우상단 주변 샘플들의 개수(The number of available top-right neighbouring chroma samples numTopRight), 가용한 크로마 샘플들의 좌하단 주변 샘플들의 개수(The number of available left-below neighbouring chroma samples numLeftBelow), 가용한 크로마 샘플들의 우상단 및 좌하단 주변 샘플들의 개수(The number of available neighbouring chroma samples on the top and top-right numTopSamp and the number of available neighbouring chroma samples on the left and left-below nLeftSamp)들이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-T000006
Figure PCTKR2020003093-appb-I000003
Figure PCTKR2020003093-appb-I000004
Figure PCTKR2020003093-appb-I000005
Figure PCTKR2020003093-appb-I000006
Figure PCTKR2020003093-appb-I000007
Figure PCTKR2020003093-appb-I000008
표 6은 크로마 블록에 대한 예측 샘플을 구하는 방법에 대하여 기술하고 있고, 구체적으로 주변 루마 샘플들을 도출하는 과정(2. The neighbouring luma samples samples pY[ x ][ y ] are derived), CCLM 예측을 위하여 크로마 블록에 대응하는 루마 블록의 샘플들을 도출하는 과정, 즉 루마 블록 샘플들을 다운샘플링하는 과정(3. The collocated luma samples pDsY[ x ][ y ] with x = 0..nTbW - 1, y = 0..nTbH - 1 are derived), 가용한 루마 블록의 좌측 주변 샘플의 개수가 0보다 큰 경우 루마 블록의 주변 참조 샘플을 도출하는 과정(4. When numSampL is greater than 0, the neighbouring left luma samples pLeftDsY[ y ] with y = 0..numSampL - 1 are derived), 가용한 루마 블록의 상측 주변 샘플의 개수가 0보다 큰 경우 루마 블록의 주변 참조 샘플을 도출하는 과정(5. When numSampT is greater than 0, the neighbouring top luma samples pTopDsY[ x ] with x = 0..numSampT - 1 are specified)이 설명되어 있다.
주변 루마 샘플들을 도출하는 과정에서, 가용한 루마 블록의 좌측 주변 샘플의 개수가 0보다 크고, 컬러 포맷이 4:2:2 (chroma_format_idc is equal to 2) 또는 4:4:4 (chroma_format_idc is equal to 3)이면 좌측 주변 루마 샘플들(x = -1, y = 0..numSampL - 1)은 ( xTbY + x , yTbY +y ) 위치의 복원된 루마 샘플들로 도출될 수 있다.
또한, 주변 루마 샘플들을 도출하는 과정에서, 가용한 루마 블록의 상측 주변 샘플의 개수가 0보다 크고, 컬러 포맷이 4:2:2 이면, 상측 주변 루마 샘플들(x = 0..2 * numSampT - 1, y = -1, -2)은 ( xTbY+ x, yTbY + y ) 위치의 복원된 루마 샘플들로 도출될 수 있고, 컬러 포맷이 4:4:4 이면, 상측 주변 루마 샘플들(x = 0..numSampT - 1, y = -1)은 ( xTbY+ x, yTbY + y) 위치의 복원된 루마 샘플들로 도출될 수 있다.
또한, 주변 루마 샘플들을 도출하는 과정에서, 현재 블록의 좌상측 참조 샘플이 가용하고, 컬러 포맷이 4:2:2 이면, 좌상측 주변 루마 샘플(x = -1, y = -1)은 ( xTbY+ x, yTbY + y) 위치의 복원된 루마 샘플들로 도출될 수 있다.
루마 블록 샘플들을 다운샘플링하는 과정에서, 컬러 포맷이 4:2:2 이면, 다운샘플링된 루마 샘플들(pDsY[ x ][ y ] with x = 1..nTbW - 1, y = 0..nTbH - 1)은 3개의 루마 샘플들에 대한 필터링을 통하여 도출될 수 있다(pDsY[ x ][ y ] = ( pY[ 2 * x - 1 ][ y ] + 2* pY[ 2 * x ][ y ] + pY[ 2 * x + 1 ][ y ] + 2 ) >> 2).
즉, 컬러 포맷이 4:2:2인 경우, 루마 블록의 폭이 크로마 블록의 폭에 대응하여 절반으로 줄어들어야 되므로, 다운샘플링된 루마 샘플(x,y) 값을 도출하기 위하여 (2 * x, y) 위치의 루마 샘플을 중심으로 좌우에 위치한 샘플((2 * x - 1 , y) 및 (2 * x + 1, y))이 다운샘플링에 사용되며, 이 때 필터 계수는 1:2;1 이 될 수 있다.
컬러 포맷이 4:4:4인 경우, 루마 블록의 폭이 크로마 블록의 폭과 동일하기 때문에, 다운샘플링된 루마 샘플들은 pDsY[ x ][ y ] = pY[ x ][ y ] 로 도출될 수 있다.
또한, 좌측 주변 루마 샘플들이 가용하면, 다운샘플링된 루마 샘플들(pDsY[ 0 ][ y ] with y = 0..nTbH - 1)은 pDsY[ 0 ][ y ] = ( pY[ -1 ][ y ] + 2* pY[ 0 ][ y ] + pY[ 1 ][ y ] + 2 ) >> 2로 도출될 수 있고, 좌측 루마 샘플들이 가용하지 않을 경우에는 pDsY[ 0 ][ y ] = pY[ 0 ][ y ]로 도출될 수 있다.
즉, 좌측 주변 루마 샘플들이 가용하면, 루마 블록 최좌측에 위치하는 루마 샘플들(0, y)은 (-1, y), (0, y), (1, y) 위치의 샘플들을 이용하여 필터링 될 수 있고, 이 때 필터 계수는 1:2;1 이 될 수 있다.
한편, 가용한 루마 블록의 좌측 주변 샘플의 개수가 0보다 큰 경우 루마 블록의 주변 참조 샘플을 도출하는 과정에서, 컬러 포맷이 4:2:2 또는 4:4:4 이면, 주변 참조 샘플들은 pLeftDsY[ y ] = pY[ -1 ][ y ]으로 도출될 수 있다.
루마 블록의 높이와 크로마 블록의 높이가 같으므로, 루마 블록의 좌측 주변 참조 샘플들은 다운샘플링 과정 없이 도출될 수 있다.
한편, 가용한 루마 블록의 상측 주변 샘플의 개수가 0보다 큰 경우 루마 블록의 주변 참조 샘플을 도출하는 과정에서, 컬러 포맷이 4:2:2 이면, x = 1..numSampT - 1이 경우의 상측 루마 주변 참조 샘플들(x = 1..numSampT - 1)은 ( pY[ 2 * x - 1 ][ -1 ] + 2*pY[ 2 * x ][ -1 ] + pY[ 2 * x + 1 ][ -1 ] + 2 ) >> 2로 도출될 수 있다.
즉, 상측 주변 루마 샘플들이 가용하면, 루마 블록의 폭이 크로마 블록의 폭에 대응하여 절반으로 줄어들어야 되므로, 다운샘플링된 상측 루마 주변 참조 샘플(x,y) 값을 도출하기 위하여 (2 * x, -1) 위치의 루마 샘플을 중심으로 좌우에 위치한 샘플((2 * x - 1 , -1) 및 (2 * x + 1, -1))이 다운샘플링에 사용되며, 이 때 필터 계수는 1:2;1 이 될 수 있다.
이 때, x 가 0인 상측 루마 주변 참조 샘플(pTopDsY[ 0 ])은, 현재 블록의 좌상측 참조 샘플이 가용하면 = ( pY[ - 1 ][ -1 ] + 2*pY[ 0 ][ -1 ] + pY[ 1 ][ -1 ] + 2 ) >> 2로 도출되고, 그렇지 않으면 pY[ 0 ][ -1 ] 으로 도출될 수 있다.
가용한 루마 블록의 상측 주변 샘플의 개수가 0보다 큰 경우 루마 블록의 주변 참조 샘플을 도출하는 과정에서, 컬러 포맷이 4:4:4 이면, 주변 참조 샘플들은 pTopDsY [ x ] = pY[ x ][ -1 ]로 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020003093-appb-T000007
Figure PCTKR2020003093-appb-I000009
표 7에서는 CCLM 모드에서 가용한 참조 샘플의 위치에 따라 크로마 블록의 예측 샘플들(9. The prediction samples predSamples[ x ][ y ] with x = 0..nTbW ? 1, y = 0.. nTbH ? 1 are derived)을 구하기 위한 다양한 변수들(The variables nS, xS, Ys,The variables minY, maxY, minC and maxC, The variables a, b, and k )이 도출되는 과정이 나타나 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 11은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 11에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 11의 S1100 내지 S1140은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1150은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 크로마 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 CCLM(cross-component linear model) 모드를 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 결정하고, 현재 크로마 블록에 대한 컬러 포맷 도출할 수 있다(S1100).
예를 들어, 인코딩 장치는 RD 코스트(Rate-distortion cost)(또는 RDO)를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 RD 코스트는 SAD(Sum of Absolute Difference)를 기반으로 도출될 수 있다. 인코딩 장치는 RD 코스트를 기반으로 상기 CCLM 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다.
컬러 포맷은 루마 샘플과 크로마 샘플(cb, cr)의 구성 포맷을 나타낼 수 있으며, 크로마 포맷이라고 불릴 수도 있다. 이러한 컬러 포맷 또는 크로마 포맷은 미리 정해질 수도 있고, 또는 적응적으로 시그널링될 수도 있다. 현재 크로마 블록의 컬러 포맷은 표 4에 나타난 바와 같이 5개의 컬러 포맷 중 어느 하나로 도출될 수 있고, 이러한 컬러 포맷은 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나를 기반으로 시그널링될 수 있다.
또한, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림을 통하여 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보는 시그널링될 수 있다. 상기 현재 크로마 블록의 예측 관련 정보는 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출할 수 있으며, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 다운샘플링된 루마 샘플들 도출할 수 있다(S1110).
현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 도 8과 같이 4:2:2 이면, 인코딩 장치는 도 10에 도시된 바와 같이 루마 샘플의 폭을 절반으로 줄이는 다운샘플링을 수행할 수 있으며, 이 때 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링함으로써 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출할 수 있다.
다운샘플링된 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 인접한 3개의 제1 루마 샘플, 제2 루마 샘플 및 제3 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)일 수 있고, 이 때 수학식 4의 같이 3탭 필터가 사용될 수 있다. 즉, 제1 루마 샘플, 제2 루마 샘플, 제3 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1일 수 있다.
또한, 일 예에 따라 인코딩 장치는 루마 블록의 다운샘플링 시 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거할 수 있고, 이 때 다운샘플링된 루마 샘플은 수학식 7을 통하여 도출될 수 있다.
한편, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 도 9와 같이 4:4:4 이면, 인코딩 장치는 수학식 10과 같이 현재 루마 블록의 샘플들에 대한 필터링 없이 다운샘플링된 루마 샘플로 도출할 수 있다. 즉, 현재 루마 블록의 각 루마 샘플은 필터링 없이 개별적으로 대응되는 다운샘플링된 루마 샘플로 도출될 수 있다.
또한, 일 예에 따라 인코딩 장치는 다운샘플링 루마 샘플을 도출할 때, 수학식 12를 기반으로 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거할 수 있다.
인코딩 장치는 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출할 수 있고, 인접한 3개의 현재 루마 블록의 상측 주변 루마 샘플들을 필터링하여 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 도출할 수 있다(S1120).
여기서, 상기 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 관련성이 있는 대응되는 샘플일 수 있다. 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들을 포함할 수 있다.
현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 4:2:2이면, 크로마 블록의 위쪽 참조 샘플 영역, 즉 상측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 수학식 6을 기반으로 도출될 수 있다.
수학식 6에 나타난 바와 같이, 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)이고, 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1일 수 있다.
또한, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 4:2:2이면, 크로마 블록의 왼쪽 참조 샘플 영역, 즉 좌측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 수학식 5를 기반으로 도출될 수 있다.
또한, 일 예에 따라 루마 블록의 참조 샘플들은 고주파 상분의 제거를 위하여 수학식 8 및 수학식 9와 같은 필터링이 수행될 수 있다.
한편, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 도 9와 같이 4:4:4 이면, 인코딩 장치는 크로마 블록의 위쪽 참조 샘플 영역, 즉 상측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들과 크로마 블록의 왼쪽 참조 샘플 영역, 즉 좌측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들을 수학식 11과 같이 현재 루마 블록의 주변 샘플들에 대한 필터링 없이 다운샘플링된 주변 루마 샘플로 도출할 수 있다. 즉, 주변 루마 샘플들 각각은 필터링 없이 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들로 도출될 수 있고, 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (x, y)일 수 있다.
또한, 일 예에 따라 인코딩 장치는 다운샘플링 주변 루마 샘플을 도출할 때, 수학식 13 및 수학식 14를 기반으로 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거할 수 있다.
한편, 일 예에 따라 인코딩 장치는 주변 루마 샘플, 즉, 루마 블록의 주변 참조 샘플에 대한 임계값을 도출할 수 있다.
상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 도출하기 위하여 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 임계값은 주변 샘플 개수 상한선 또는 최대 주변 샘플 개수라고 나타낼 수 있다. 상기 도출된 임계값은 4일 수 있다. 또는, 상기 도출된 임계값은 4, 8 또는 16일 수 있다.
현재 크로마 블록이 좌측 및 상측 기반 CCLM 모드이면, 즉, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 및 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 및 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 상기 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 2개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 2개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들, 및 2개의 좌측 주변 크로마 샘플들과 2개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 4개의 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는 상기 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들과 4개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
이러한, 상기 임계값은 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 임계값은 인코딩 장치 및 디코딩 장치 간에 약속된 값으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 임계값은 상기 CCLM 모드가 적용되는 상기 현재 크로마 블록에 대하여 기설정된 값으로 도출될 수 있다.
또는, 예를 들어, 인코딩 장치는 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림을 통하여 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 시그널링할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 임계값을 나타내는 정보는 CU(coding unit), 슬라이스, PPS, SPS 단위로 시그널링될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 또는 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들, 또는 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 좌측 주변 크로마 샘플들 도출할 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 폭의 값과 같은 개수의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
또한, 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 높이의 값과 같은 개수의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
한편, 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들 중 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 도출에 이용되지 않는 샘플들은 다운샘플링되지 않을 수 있다.
인코딩 장치는 임계값, 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들 중 적어도 하나를 포함하는 주변 크로마 샘플들 및 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 상기 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들 중 적어도 하나를 포함하는 주변 루마 샘플들을 기반으로 CCLM 파라미터들을 도출한다(S1130).
인코딩 장치는 임계값, 상기 상측 주변 크로마 샘플들, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들 및 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 기반으로 CCLM 파라미터들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터들은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S1140).
인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들로 도출되는 CCLM을 상기 다운샘플링된 루마 샘플들에 적용하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 샘플들은 상술한 수학식 1을 기반으로 도출될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 관련 정보, 즉 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 컬러 포맷에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S1150).
인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있고, 비트스트림을 통하여 시그널링할 수 있다.
예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 특정 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하는지 여부를 나타내는 플래그 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 현재 크로마 블록에 대한 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았으나 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 원본 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
한편, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
도 12는 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 11에서 개시된 방법은 도 12에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 12의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 11의 S1100 내지 S1140을 수행할 수 있고, 도 12의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 11의 S1150을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 크로마 블록에 대한 원본 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 과정은 도 12의 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 도출하는 과정은 도 12의 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 도 32의 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 인코딩하는 과정은 도 12의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 13은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 13에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 13의 S1300 내지 S1340은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1350은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼에 관한 정보를 획득하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 CCLM(cross-component linear model) 모드를 도출하고, 컬러 포맷에 대한 정보를 도출할 수 있다(S1300).
디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 수신 및 디코딩할 수 있다.
상기 현재 크로마 인트라 예측 모드의 인트라 예측 모드 및 컬러 포맷에 대한 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 컬러 포맷에 대한 정보를 수신할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 컬러 포맷에 대한 정보를 기반으로 상기 CCLM 모드를 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다.
컬러 포맷은 루마 샘플과 크로마 샘플(cb, cr)의 구성 포맷을 나타낼 수 있으며, 크로마 포맷이라고 불릴 수도 있다. 이러한 컬러 포맷 또는 크로마 포맷은 미리 정해질 수도 있고, 또는 적응적으로 시그널링될 수도 있다. 현재 크로마 블록의 컬러 포맷은 표 4에 나타난 바와 같이 5개의 컬러 포맷 중 어느 하나로 도출될 수 있고, 이러한 컬러 포맷은 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나를 기반으로 시그널링될 수 있다.
또한, 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 특정 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 기반으로 주변 참조 샘플의 개수를 도출하는지 여부를 나타내는 플래그 정보를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출할 수 있으며, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 다운샘플링된 루마 샘플들 도출할 수 있다(S1310).
현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 도 8과 같이 4:2:2 이면, 디코딩 장치는 도 10에 도시된 바와 같이 루마 샘플의 폭을 절반으로 줄이는 다운샘플링을 수행할 수 있으며, 이 때 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링함으로써 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출할 수 있다.
다운샘플링된 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 인접한 3개의 제1 루마 샘플, 제2 루마 샘플 및 제3 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)일 수 있고, 이 때 수학식 4의 같이 3탭 필터가 사용될 수 있다. 즉, 제1 루마 샘플, 제2 루마 샘플, 제3 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1일 수 있다.
또한, 일 예에 따라 디코딩 장치는 루마 블록의 다운샘플링 시 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거할 수 있고, 이 때 다운샘플링된 루마 샘플은 수학식 7을 통하여 도출될 수 있다.
한편, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 도 9와 같이 4:4:4 이면, 디코딩 장치는 수학식 10과 같이 현재 루마 블록의 샘플들에 대한 필터링 없이 다운샘플링된 루마 샘플로 도출할 수 있다. 즉, 현재 루마 블록의 각 루마 샘플은 필터링 없이 개별적으로 대응되는 다운샘플링된 루마 샘플로 도출될 수 있다.
또한, 일 예에 따라 디코딩 장치는 다운샘플링 루마 샘플을 도출할 때, 수학식 12를 기반으로 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출할 수 있고, 인접한 3개의 현재 루마 블록의 상측 주변 루마 샘플들을 필터링하여 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 도출할 수 있다(S1320).
여기서, 상기 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 관련성이 있는 대응되는 샘플일 수 있다. 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들은 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 현재 루마 블록의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들을 포함할 수 있다.
현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 4:2:2이면, 크로마 블록의 위쪽 참조 샘플 영역, 즉 상측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 수학식 6을 기반으로 도출될 수 있다.
수학식 6에 나타난 바와 같이, 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)이고, 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1일 수 있다.
또한, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 4:2:2이면, 크로마 블록의 왼쪽 참조 샘플 영역, 즉 좌측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들은 수학식 5를 기반으로 도출될 수 있다.
또한, 일 예에 따라 루마 블록의 참조 샘플들은 고주파 상분의 제거를 위하여 수학식 8 및 수학식 9와 같은 필터링이 수행될 수 있다.
한편, 현재 크로마 블록의 컬러 포맷이 도 9와 같이 4:4:4 이면, 디코딩 장치는 크로마 블록의 위쪽 참조 샘플 영역, 즉 상측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들과 크로마 블록의 왼쪽 참조 샘플 영역, 즉 좌측 주변 크로마 샘플들에 대응하는 루마 블록의 참조 샘플들을 수학식 11과 같이 현재 루마 블록의 주변 샘플들에 대한 필터링 없이 다운샘플링된 주변 루마 샘플로 도출할 수 있다. 즉, 주변 루마 샘플들 각각은 필터링 없이 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들로 도출될 수 있고, 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (x, y)일 수 있다.
또한, 일 예에 따라 디코딩 장치는 다운샘플링 주변 루마 샘플을 도출할 때, 수학식 13 및 수학식 14를 기반으로 저주파 필터링 효과를 통해 고주파 성분을 제거할 수 있다.
한편, 일 예에 따라 디코딩 장치는 주변 루마 샘플, 즉, 루마 블록의 주변 참조 샘플에 대한 임계값을 도출할 수 있다.
상기 임계값은 상기 현재 크로마 블록의 CCLM 파라미터들을 도출하기 위하여 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 임계값은 주변 샘플 개수 상한선 또는 최대 주변 샘플 개수라고 나타낼 수 있다. 상기 도출된 임계값은 4일 수 있다. 또는, 상기 도출된 임계값은 4, 8 또는 16일 수 있다.
현재 크로마 블록이 좌측 및 상측 기반 CCLM 모드이면, 즉, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 및 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 및 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 상기 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 2개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 2개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들, 및 2개의 좌측 주변 크로마 샘플들과 2개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 좌측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 좌측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들과 4개의 좌측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
또는 상기 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이면, 상기 임계값과 동일한 개수의 상측 다운샘플링된 주변 루마 샘플들과 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 파라미터가 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 크로마 블록이 상측 기반 CCLM 모드이고 임계값이 4이면, 4개의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들과 4개의 상측 주변 크로마 샘플들에 기초하여 CCLM 파라미터가 도출될 수 있다.
이러한, 상기 임계값은 기설정된 값으로 도출될 수 있다. 즉, 상기 임계값은 인코딩 장치 및 디코딩 장치 간에 약속된 값으로 도출될 수 있다. 다시 말해, 상기 임계값은 상기 CCLM 모드가 적용되는 상기 현재 크로마 블록에 대하여 기설정된 값으로 도출될 수 있다.
또는, 예를 들어, 디코딩 장치는 예측 관련 정보를 포함하는 영상 정보를 비트스트림을 통하여 수신할 수 있고, 상기 예측 관련 정보는 상기 임계값을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 임계값을 나타내는 정보는 CU(coding unit), 슬라이스, PPS, SPS 단위로 시그널링될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 크로마 블록의 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 또는 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들, 또는 상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 좌측 주변 크로마 샘플들 도출할 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 폭의 값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 폭의 값과 같은 개수의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
또한, 상기 임계값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다. 또한, 상기 높이의 값과 같은 개수의 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 높이의 값과 같은 개수의 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
상기 임계값과 같은 개수의 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들이 도출된 경우, 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 좌측 주변 크로마 샘플들과 대응하는 상기 임계값과 같은 개수의 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들 및 좌측 주변 루마 샘플들이 도출될 수 있다.
한편, 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들 중 다운샘플링된 주변 루마 샘플들의 도출에 이용되지 않는 샘플들은 다운샘플링되지 않을 수 있다.
디코딩 장치는 임계값, 상기 상측 주변 크로마 샘플들 및 상기 좌측 주변 크로마 샘플들 중 적어도 하나를 포함하는 주변 크로마 샘플들 및 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 상기 다운샘플링된 좌측 주변 루마 샘플들 중 적어도 하나를 포함하는 주변 루마 샘플들을 기반으로 CCLM 파라미터들을 도출한다(S1330).
디코딩 장치는 임계값, 상기 상측 주변 크로마 샘플들, 상기 좌측 주변 크로마 샘플들 및 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 기반으로 CCLM 파라미터들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 CCLM 파라미터들은 상술한 수학식 3을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S1340).
디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들로 도출되는 CCLM을 상기 다운샘플링된 루마 샘플들에 적용하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 CCLM 파라미터들을 기반으로 CCLM 예측을 수행하여 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 샘플들은 상술한 수학식 1을 기반으로 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 복원 샘플들을 생성한다(S1350).
디코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 크로마 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 수신할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 (크로마) 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 이 경우 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 복원 샘플들을 생성할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 14는 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 13에서 개시된 방법은 도 14에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 14의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 13의 S1300 내지 S1340을 수행할 수 있고, 도 14의 상기 디코딩 장치의 가산부는 도 13의 S1350을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 레지듀얼에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 도 14의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플들을 도출하는 과정은 도 14의 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있다.
상술한 본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 영상 코딩 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 CCLM을 기반으로 하는 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 CCLM을 위한 선형 모델 파라미터를 도출하기 위하여 선택되는 주변 샘플의 개수를 특정 개수로 제한함으로써 인트라 예측의 복잡도를 줄일 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 15는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 크로마 블록에 대한 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 컬러 포맷을 도출하는 단계;
    현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계;
    상기 CCLM 파라미터 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다운샘플링된 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 루마 샘플, 제2 루마 샘플 및 제3 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 루마 샘플, 상기 제2 루마 샘플, 상기 제3 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 상기 현재 루마 블록의 상측 주변 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 상측 주변 루마 샘플, 상기 제2 상측 주변 루마 샘플 및 상기 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 포맷이 4:4:4이면, 상기 현재 루마 블록의 각 루마 샘플은 필터링 없이 개별적으로 대응되는 상기 다운샘플링된 루마 샘플로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다운샘플링된 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 현재 블록의 상기 루마 샘플의 좌표는 (x, y)인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 포맷이 4:4:4이면, 상기 주변 루마 샘플들 각각은 필터링 없이 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들로 도출되고,
    상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (x, y)인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  10. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    CCLM(cross-component linear model) 모드를 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드로 결정하고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 컬러 포맷을 도출하는 단계;
    현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계;
    상기 CCLM 파라미터 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드에 대한 정보 및 상기 컬러 포맷에 대한 정보를 인코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다운샘플링된 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 루마 샘플, 제2 루마 샘플 및 제3 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)이고,
    상기 제1 루마 샘플, 상기 제2 루마 샘플, 상기 제3 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 상기 현재 루마 블록의 상측 주변 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)이고,
    상기 제1 상측 주변 루마 샘플, 상기 제2 상측 주변 루마 샘플 및 상기 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 다운샘플링된 상측 주변 루마 샘플의 좌표가 (x, y)이면, 상기 인접한 3개의 제1 상측 주변 루마 샘플, 제2 상측 주변 루마 샘플 및 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표는 (2x-1, y), (2x, y), (2x+1, y)이고,
    상기 제1 상측 주변 루마 샘플, 상기 제2 상측 주변 루마 샘플 및 상기 제3 상측 주변 루마 샘플의 좌표에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:2:1인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
    제10항에 있어서,
    상기 컬러 포맷이 4:4:4이면,
    상기 현재 루마 블록의 각 루마 샘플은 필터링 없이 개별적으로 대응되는 상기 다운샘플링된 루마 샘플로 도출되고,
    상기 주변 루마 샘플들 각각은 필터링 없이 상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  15. 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 지시 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체로서, 상기 영상 디코딩 방법은,
    현재 크로마 블록에 대한 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 크로마 블록의 인트라 예측 모드를 CCLM(cross-component linear model) 모드로 도출하고, 상기 현재 크로마 블록에 대한 컬러 포맷을 도출하는 단계;
    현재 루마 블록을 기반으로 다운샘플링된(downsampled) 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 현재 루마 블록의 주변 루마 샘플들을 기반으로 다운샘플링된 주변 루마 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 다운샘플링된 주변 루마 샘플들 및 현재 주변 크로마 블록의 주변 크로마 샘플들 기반으로 CCLM 파라미터를 도출하는 단계;
    상기 CCLM 파라미터 및 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 기반으로 상기 현재 크로마 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 컬러 포맷이 4:2:2이면, 인접한 3개의 현재 루마 샘플들을 필터링하여 상기 다운샘플링된 루마 샘플들을 도출하는 것을 특징으로 하는 디지털 저장 매체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113660492A (zh) * 2021-08-10 2021-11-16 中山大学 一种颜色列表的编解码方法、装置及介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112136325B (zh) * 2018-05-14 2023-12-05 英迪股份有限公司 图像解码方法/装置、图像编码方法/装置以及存储比特流的记录介质
WO2023128704A1 (ko) * 2021-12-30 2023-07-06 엘지전자 주식회사 Cclm(cross-component linear model) 인트라 예측에 기반한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체
WO2023132508A1 (ko) * 2022-01-04 2023-07-13 현대자동차주식회사 크로마 성분을 위한 템플릿 기반 인트라 모드 유도를 위한 방법
WO2024058595A1 (ko) * 2022-09-16 2024-03-21 주식회사 케이티 영상 부호화/복호화 방법 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180063527A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 Qualcomm Incorporated Cross-component filter
JP2018056685A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社ドワンゴ 画像符号化装置、画像符号化方法、及び画像符号化プログラム、並びに、画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラム
WO2018070914A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Residual refinement of color components
CN109274969A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 华为技术有限公司 色度预测的方法和设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112013033707A2 (pt) * 2011-06-28 2017-06-27 Samsung Electronics Co Ltd método e aparelho de predição para componente de croma de imagem usando componente de luma de imagem
CN103918269B (zh) * 2012-01-04 2017-08-01 联发科技（新加坡）私人有限公司 色度帧内预测方法及装置
JP2018063527A (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 株式会社デンソー 電子制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180063527A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 Qualcomm Incorporated Cross-component filter
JP2018056685A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社ドワンゴ 画像符号化装置、画像符号化方法、及び画像符号化プログラム、並びに、画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラム
WO2018070914A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Residual refinement of color components
CN109274969A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 华为技术有限公司 色度预测的方法和设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HANHART (INTERDIGITAL) P; HE (INTERDIGITAL) Y; YE (INTERDIGITAL) Y: "CE3-related: Enabling different chroma sample location types in CCLM", JVET-L0239-V2. JOINT VIDEO EXPERTS TEAM (JVET) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/EEC JTC 1/SC 29/WG 11 12TH MEETING, no. L0239, 6 October 2018 (2018-10-06), Macau, CN, pages 1 - 6, XP030195073 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113660492A (zh) * 2021-08-10 2021-11-16 中山大学 一种颜色列表的编解码方法、装置及介质
CN113660492B (zh) * 2021-08-10 2023-05-05 中山大学 一种颜色列表的编解码方法、装置及介质

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