WO2020185018A1 - 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Download PDF

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WO2020185018A1
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허진
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    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Definitions

  • the present disclosure relates to an image encoding/decoding method, an apparatus, and a method of transmitting a bitstream, and more particularly, a method and apparatus for encoding/decoding an image by performing intra prediction using reference sample filtering, and generation thereof It relates to a method of transmitting a bitstream.
  • An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • An image decoding method performed by an image decoding apparatus may include obtaining intra prediction mode information of a current block from a bitstream; Determining an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information and an intra prediction mode of a neighboring block located around the current block; Deriving a first filter flag value for use of filtering of the intra prediction reference sample of the current block based on the encoding parameter for the current block; Applying smoothing filtering to the intra prediction reference sample of the current block when the first filter flag value indicates the use of filtering of the intra prediction reference sample of the current block; Selecting an interpolation filter to be used for intra prediction of the current block based on the first filter flag; And generating an intra prediction block of the current block by using the selected interpolation filter.
  • a smoothing filter is selected as an interpolation filter to be used for intra prediction of the current block and applied to the reference sample, thereby inducing the prediction sample of the current block. can do.
  • a sharpening filter is selected as an interpolation filter to be used for intra prediction of the current block and applied to the reference sample, thereby predicting the current block.
  • Samples can be derived.
  • an image decoding method performed by an image decoding apparatus may include obtaining intra prediction mode information of a current block from a bitstream; Determining an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information and an intra prediction mode of a neighboring block located around the current block; Deriving a first filter flag value for use of filtering of the intra prediction reference sample of the current block based on the encoding parameter for the current block; Selecting an interpolation filter to be used for intra prediction of the current block based on the first filter flag; And generating an intra prediction block of the current block by using the selected interpolation filter.
  • the step of applying smoothing filtering to the intra prediction reference sample of the current block may be further included.
  • the encoding parameter may include a multiple reference line index of the current block, a size of the current block, a color component of the current block, whether to apply Intra Sub-Partitions (ISP) to the current block, or an intra prediction mode of the current block. It may include at least one.
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • the interpolation filter to be used for intra prediction of the current block is determined as a filter having a sharpening characteristic, and the value of the first filter flag is a second value .
  • the interpolation filter to be used for intra prediction of the current block may be determined as a filter having smoothing characteristics.
  • Selecting an interpolation filter to be used for intra prediction of the current block based on the first filter flag includes: a second filter flag value for an interpolation filter to be used for intra prediction of the current block based on the first filter flag Inducing; And selecting an interpolation filter based on the second filter flag.
  • the value of the second filter flag may be derived as a first value when a condition for at least one of the encoding parameters is satisfied.
  • the value of the second filter flag may be derived as a first value.
  • the current block is a luma block
  • the intra prediction mode of the current block is a predetermined mode or more
  • the width of the current block is a predetermined size or more
  • the predetermined mode may be an upper left diagonal mode
  • the predetermined size may be 8.
  • the current block is a luma block
  • the intra prediction mode of the current block is less than or equal to a predetermined mode
  • the height of the current block is greater than or equal to a predetermined size
  • the predetermined mode may be an upper left diagonal mode
  • the predetermined size may be 8.
  • the value of the first filter flag When the value of the first filter flag is a first value, it indicates that filtering is not used for the intra prediction reference sample, and when the value of the first filter flag is a second value, filtering is performed on the intra prediction reference sample. It indicates that it is used, and the value of the second filter flag may be derived to 0 when the value of the first filter flag is 1.
  • the interpolation filter is a filter having a sharpening characteristic
  • the interpolation filter is a filter having a smoothing characteristic
  • the value of the first filter flag is the second value
  • the value of the second filter flag may be derived as the first value
  • an image decoding apparatus including a memory and at least one processor, wherein the at least one processor obtains intra prediction mode information of a current block from a bitstream. And determining an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information and an intra prediction mode of a neighboring block located around the current block, and based on a coding parameter for the current block, Derive a first filter flag value related to the use of filtering of the intra prediction reference sample, select an interpolation filter to be used for intra prediction of the current block based on the first filter flag, and use the selected interpolation filter Generate an intra prediction block of.
  • an image encoding method performed by an image encoding apparatus may include selecting an intra prediction mode of a current block; Deriving a first filter flag value for use of filtering of the intra prediction reference sample of the current block based on the encoding parameter for the current block; Selecting an interpolation filter to be used for intra prediction of a current block based on the first filter flag; Generating an intra prediction block of the current block by using the selected interpolation filter; And encoding an intra prediction mode of the current block based on an intra prediction mode of a neighboring block located around the current block.
  • the image encoding apparatus may transmit the bitstream generated as described above.
  • an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency may be provided.
  • a method and an apparatus for encoding/decoding an image may be provided by selecting a filter applied when deriving a prediction sample according to whether or not a sample referenced during intra prediction is used.
  • a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium may be provided that stores a bitstream that is received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a video coding system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an image encoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an image decoding apparatus according to an embodiment.
  • 4 and 5 are diagrams illustrating intra prediction directions according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an intra prediction step according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a reference sample configuration step according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of determining whether to perform reference sample filtering by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of determining a filter used to derive a prediction sample according to whether a reference sample filtering has been performed by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of determining a filter used to derive a sample value of a current block by using filterFlag as a parameter indicating whether to filter a reference sample according to an embodiment.
  • FIG. 10 11 to 12 are diagrams showing another embodiment of FIG. 10.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of generating an intra prediction sample based on a result of performing reference sample filtering by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of performing a directional intra prediction mode by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of inducing a modified filterFlag value by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • 16 shows a mapping table between predModeIntra and intraPredAngle, a parameter indicating an angle, according to an embodiment.
  • 17 is a table showing coefficients of a cubic filter fC and a Gaussian filter fG as interpolation filters used for intra prediction according to an embodiment.
  • 18 to 20 are flowcharts illustrating a method of inducing a reference sample array ref[x] by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • 21 to 26 are diagrams illustrating an example of a reference sample arrangement used to generate a prediction sample of a current block.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating a procedure in which a decoding apparatus determines an execution condition of reference sample filtering according to an embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a sample array to which the [1 2 1]/4 filter is applied and a result sample array to which the [1 2 1]/4 filter is applied.
  • 29 is a diagram illustrating another embodiment in which a decoding apparatus according to an embodiment performs intra prediction using reference sample filtering.
  • 30 to 31 are diagrams illustrating another embodiment in which the decoding apparatus according to an embodiment performs intra prediction using reference sample filtering.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example in which a decoding apparatus according to an embodiment generates an intra prediction sample using a linear interpolation filter.
  • 33 is a diagram illustrating another embodiment in which the decoding apparatus according to an embodiment performs intra prediction using reference sample filtering.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating a content streaming system according to an embodiment.
  • a component when a component is “connected”, “coupled” or “connected” with another component, it is not only a direct connection, but also an indirect connection with another component in the middle. It can also include.
  • a component when a component “includes” or “has” other components, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. .
  • first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance of the components unless otherwise stated. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is a first component in another embodiment. It can also be called.
  • components that are distinguished from each other are intended to clearly describe each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to be formed in one hardware or software unit, or one component may be distributed in a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not stated otherwise, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
  • components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other elements in addition to the elements described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
  • the present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have a common meaning commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless newly defined in the present disclosure.
  • VVC versatile video coding
  • the present disclosure presents various embodiments related to video/video coding, and the embodiments may be performed in combination with each other unless otherwise stated.
  • a “picture” generally refers to a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture
  • one picture is one It may be composed of more than one slice/tile.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • 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.
  • 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.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as “sample array”, “block”, or “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.
  • current block may mean one of “current coding block”, “current coding unit”, “coding object block”, “decoding object block”, or “processing object block”.
  • current block may mean “current prediction block” or “prediction target block”.
  • transformation inverse transformation
  • quantization inverse quantization
  • current block may mean “current transform block” or “transform target block”.
  • filtering is performed, “current block” may mean “block to be filtered”.
  • a video coding system may include an encoding device 10 and a decoding device 20.
  • the encoding device 10 may transmit the encoded video and/or image information or data in a file or streaming format to the decoding device 20 through a digital storage medium or a network.
  • the encoding apparatus 10 may include a video source generator 11, an encoder 12, and a transmission unit 13.
  • the decoding apparatus 20 may include a receiving unit 21, a decoding unit 22, and a rendering unit 23.
  • the encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder.
  • the transmission unit 13 may be included in the encoding unit 12.
  • the receiving unit 21 may be included in the decoding unit 22.
  • the rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source generator 11 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 encoder 12 may encode an input video/image.
  • the encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency.
  • the encoder 12 may output encoded data (coded video/image information) in a bitstream format.
  • the transmission unit 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream to the receiving unit 21 of the decoding apparatus 20 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 13 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 receiving unit 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or network and transmit it to the decoding unit 22.
  • the decoder 22 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 encoder 12.
  • the rendering unit 23 may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110, a subtraction unit 115, a transform unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, and an inverse transform unit ( 150), an addition unit 155, a filtering unit 160, a memory 170, an inter prediction unit 180, an intra prediction unit 185, and an entropy encoding unit 190.
  • the inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image dividing unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) recursively according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure ( It can be obtained by dividing recursively.
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later.
  • the coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the final coding unit that is no longer divided.
  • the largest coding unit may be directly used as the final coding unit, or a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and/or restoration described later.
  • the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • Each of the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit.
  • 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 prediction unit (inter prediction unit 180 or intra prediction unit 185) performs prediction on a block to be processed (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. Can be generated.
  • 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 on prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in a neighborhood of the current block or may be located away from each other according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique.
  • the intra 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, depending on the degree of detail 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 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 180 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 correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block 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 from each other.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), or the like.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 180 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 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • motion vector prediction (MVP) mode motion vectors of neighboring blocks are used as motion vector predictors, and indicators for motion vector difference and motion vector predictors ( indicator) to signal the motion vector of the current block.
  • the motion vector difference may mean a difference between a motion vector of a current block and a motion vector predictor.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction.
  • a prediction method in which intra prediction and inter prediction are applied simultaneously for prediction of a current block may be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block.
  • the intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • IBC is a method of predicting a current block by using a reference block in a current picture at a distance from the current block by a predetermined distance. When IBC is applied, the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance.
  • 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 subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array), and subtracts a residual signal (remaining block, residual sample array). ) Can be created.
  • the generated residual signal may be transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 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 Supplementally Non-linear Transform
  • GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph.
  • CNT refers to a transform obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a block of pixels having the same size of a square, or may be applied to a block of a variable size other than a square.
  • the quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantization to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream.
  • the information on the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block 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 190 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 190 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (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.
  • the signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure 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 (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 190 and/or a storage unit (not shown) for storing may be provided as an inner/outer element of the image encoding apparatus 100, or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • inverse quantization and inverse transform residual transforms
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated.
  • a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array).
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 155 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 160 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 160 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 170, specifically, the DPB of the memory 170. 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 160 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the image encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
  • the DPB in the memory 170 may store a reconstructed picture modified to be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the memory 170 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 transmitted to the inter prediction unit 180 to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 185.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, and a memory 250. ), an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265 may be included.
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a DPB and may be implemented by a digital storage medium.
  • the image decoding apparatus 200 having received a bitstream including video/image information may reconstruct an image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 2.
  • the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the image encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit.
  • the coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproduction device (not shown).
  • the image decoding apparatus 200 may receive a signal output from the image encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream.
  • the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/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 image decoding apparatus may additionally use information on the parameter set and/or the general restriction information to decode an image.
  • the signaling information, received information and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 210 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 the syntax element to be decoded, information on decoding information of a neighboring block and a block to be decoded, or information on a symbol/bin decoded in a previous step
  • the context model is determined by using and, according to the determined context model, the probability of occurrence of bins is predicted to perform arithmetic decoding of bins to generate symbols corresponding to the values of each syntax element. I can.
  • 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.
  • the entropy decoding unit 210 Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240.
  • a receiving unit for receiving a signal output from the image encoding device may be additionally provided as an inner/outer element of the image decoding device 200, or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 It could be.
  • the video decoding apparatus may include an information decoder (video/video/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/video/picture sample decoder).
  • the information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, It may include at least one of the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265.
  • the inverse quantization unit 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 230 may inversely transform transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique). I can.
  • the prediction unit can generate the prediction signal based on various prediction methods (techniques) described later.
  • the intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265.
  • the inter prediction unit 260 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 correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the information about the prediction may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 235 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 260 and/or the intra prediction unit 265). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. The description of the addition unit 155 may be equally applied to the addition unit 235.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 240 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 250, specifically the DPB of the memory 250. 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 (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260.
  • the memory 250 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 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
  • embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 of the image decoding apparatus 200, The same or corresponding to the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be applied, and described in the filtering unit 240, the inter prediction unit 260, and the intra prediction unit 265 of the image decoding apparatus 200 The described embodiments may be applied to the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100, respectively.
  • Intra prediction may indicate prediction of generating prediction samples for a current block based on reference samples in a picture (hereinafter, referred to as a current picture) to which the current block belongs.
  • a current picture a picture to which the current block belongs.
  • surrounding reference samples to be used for intra prediction of the current block may be derived.
  • the neighboring reference samples of the current block are a sample adjacent to the left boundary of the current block of size nW x nH and a total of 2 x nH samples adjacent to the bottom-left, and the top of the current block.
  • a sample adjacent to the boundary, a total of 2 x nW samples adjacent to the top-right side, and one sample adjacent to the top-left side of the current block may be included.
  • the peripheral reference samples of the current block may include a plurality of columns of upper peripheral samples and a plurality of rows of left peripheral samples.
  • the neighboring reference samples of the current block are a total of nH samples adjacent to the right boundary of the current block of size nW x nH, a total of nW samples adjacent to the bottom boundary of the current block, and the current block. It may include one sample adjacent to the bottom-right side. Meanwhile, when an ISP described later is applied, the neighboring reference samples may be derived in units of sub-partitions.
  • the decoding apparatus may configure neighboring reference samples to be used for prediction by substituting samples that are not available with available samples.
  • surrounding reference samples to be used for prediction may be configured through interpolation of available samples.
  • a prediction sample can be derived based on an average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) neighboring reference samples of the current block Among them, the prediction sample may be derived based on a reference sample existing in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample.
  • it may be called a non-directional mode or a non-angular mode
  • it may be called a directional mode or an angular mode.
  • a prediction sample may be generated.
  • LIP linear interpolation intra prediction
  • chroma prediction samples may be generated based on luma samples using a linear model. This case may be referred to as LM mode.
  • a temporary prediction sample of the current block is derived based on the filtered surrounding reference samples, and at least one of the existing surrounding reference samples, that is, unfiltered surrounding reference samples, derived according to the intra prediction mode.
  • a prediction sample of the current block may be derived by weighted sum of a reference sample and the temporary prediction sample.
  • the above case may be referred to as PDPC (Position dependent intra prediction).
  • a reference sample line with the highest prediction accuracy is selected among the neighboring multi-reference sample lines of the current block, and a prediction sample is derived from the reference sample located in the prediction direction from the line, and the used reference sample line is decoded.
  • Intra prediction coding may be performed by instructing (signaling) the device.
  • MRL multi-reference line
  • intra prediction is performed based on the same intra prediction mode, and neighboring reference samples may be derived and used in units of the subpartition. That is, in this case, the intra prediction mode for the current block is equally applied to the subpartitions, but the intra prediction performance may be improved in some cases by deriving and using neighboring reference samples in units of the subpartitions.
  • This prediction method may be referred to as intra sub-partitions (ISP) or ISP-based intra prediction.
  • a plurality of reference samples located around the prediction direction (around the fractional sample position) A predicted sample value may be derived through interpolation.
  • the above-described intra prediction methods may be referred to as an intra prediction type in distinction from the intra prediction mode.
  • the generated prediction signal and surrounding sample values are used in the vertical and horizontal directions.
  • Matrix-weighted Intra Prediction (MIP) for performing intra prediction of the current block may be applied by interpolating to generate a prediction signal of an original size.
  • the intra prediction type may be referred to as various terms such as an intra prediction technique or an additional intra prediction mode.
  • the intra prediction type (or additional intra prediction mode, etc.) may include at least one of the aforementioned LIP, PDPC, MRL, ISP, and MIP.
  • the information on the intra prediction type may be encoded by an encoding device, included in a bitstream, and signaled to a decoding device.
  • the information on the intra prediction type may be implemented in various forms, such as flag information indicating whether each intra prediction type is applied or index information indicating one of several intra prediction types.
  • post-processing filtering may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • the intra prediction procedure may include determining an intra prediction mode/type, deriving a neighboring reference sample, and deriving an intra prediction mode/type based prediction sample.
  • a post-filtering step may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • the encoding apparatus performs intra prediction on the current block.
  • the encoding apparatus may derive an intra prediction mode/type for the current block, derive neighboring reference samples of the current block, and generate prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples. can do.
  • the procedure of determining the intra prediction mode/type, deriving neighboring reference samples, and generating prediction samples may be simultaneously performed, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the intra prediction unit 185 may further include a prediction sample filter.
  • the encoding apparatus may determine a mode/type applied to the current block from among a plurality of intra prediction modes/types.
  • the encoding apparatus may compare rate-distortion (RD) costs for the intra prediction modes/types and determine an optimal intra prediction mode/type for the current block.
  • RD rate-distortion
  • the encoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure.
  • Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the encoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the prediction samples.
  • the encoding apparatus may compare the prediction samples from the original samples of the current block based on a phase and derive the residual samples.
  • the encoding apparatus may encode image information including information on the intra prediction (prediction information) and residual information on the residual samples.
  • the prediction information may include the intra prediction mode information and the intra prediction type information.
  • the encoding device may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the output bitstream may be delivered to a decoding device through a storage medium or a network.
  • the residual information may include a residual coding syntax to be described later.
  • the encoding apparatus may transform/quantize the residual samples to derive quantized transform coefficients.
  • the residual information may include information on the quantized transform coefficients.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including reconstructed samples and a reconstructed block). To this end, the encoding apparatus may perform inverse quantization/inverse transformation on the quantized transform coefficients again to derive (modified) residual samples. The reason why the residual samples are transformed/quantized and then inverse quantized/inverse transformed is performed to derive residual samples identical to the residual samples derived from the decoding apparatus as described above.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed block including reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the (modified) residual samples. A reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • the decoding apparatus may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding apparatus.
  • the decoding apparatus may derive an intra prediction mode/type for a current block based on the received prediction information (intra prediction mode/type information).
  • the decoding apparatus may derive neighboring reference samples of the current block.
  • the decoding apparatus may generate prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples.
  • the decoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure. Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information.
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and derive a reconstructed block including the reconstructed samples.
  • a reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block.
  • An in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • the intra prediction mode information may include flag information (ex. intra_luma_mpm_flag) indicating whether, for example, most probable mode (MPM) is applied to the current block or a remaining mode is applied, and the When MPM is applied to the current block, the prediction mode information may further include index information (ex. intra_luma_mpm_idx) indicating one of the intra prediction mode candidates (MPM candidates).
  • the intra prediction mode candidates (MPM candidates) may be composed of an MPM candidate list or an MPM list.
  • the MPM candidate list may be configured to include an intra prediction mode of a neighboring block or a preset basic intra prediction mode.
  • the intra prediction mode information includes remaining mode information (ex. intra_luma_mpm_remainder) indicating one of the remaining intra prediction modes excluding the intra prediction mode candidates (MPM candidates). It may contain more.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information.
  • the intra prediction type information may be implemented in various forms.
  • the intra prediction type information may include intra prediction type index information indicating one of the intra prediction types.
  • the intra prediction type information includes reference sample line information (ex. intra_luma_ref_idx) indicating whether the MRL is applied to the current block and, if applied, a reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx), the ISP is the current block.
  • ISP flag information indicating whether it is applied to (ex. intra_subpartitions_mode_flag), ISP type information indicating the split type of subpartitions when the ISP is applied (ex. intra_subpartitions_split_flag), flag information indicating whether or not PDPC is applied, or LIP application It may include at least one of flag information indicating whether or not.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through the coding method described in the present disclosure.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through entropy coding (ex. CABAC, CAVLC) based on a truncated (rice) binary code.
  • an intra prediction mode as shown in FIG. 4 includes two non-directional intra prediction modes and 65 directional intra prediction modes. I can.
  • the non-directional intra prediction modes may include a planar intra prediction mode and a DC intra prediction mode, and the directional intra prediction modes may include 2 to 66 intra prediction modes.
  • 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 L_CCLM, T_CCLM, and LT_CCLM, depending on whether left samples are considered, upper samples are considered, or both for LM parameter derivation, and can be applied only to a chroma component.
  • the intra prediction mode may be indexed as shown in the following table.
  • an intra prediction mode in order to capture an arbitrary edge direction presented in a natural video, includes 93 directions along with two non-directional intra prediction modes. It may include an intra prediction mode. Non-directional intra prediction modes may include a planar prediction mode and a DC prediction mode.
  • the directional intra prediction mode may include an intra prediction mode consisting of times 2 to 80 and -1 to -14 as indicated by arrows in FIG. 5.
  • the planar prediction mode may be indicated as INTRA_PLANAR
  • the DC prediction mode may be indicated as INTRA_DC.
  • the directional intra prediction mode may be expressed as INTRA_ANGULAR-14 to INTRA_ANGULAR-1 and INTRA_ANGULAR2 to INTRA_ANGULAR80.
  • the intra prediction type (or additional intra prediction mode, etc.) may include at least one of the aforementioned LIP, PDPC, MRL, ISP, and MIP.
  • the intra prediction type may be indicated based on intra prediction type information, and the intra prediction type information may be implemented in various forms.
  • the intra prediction type information may include intra prediction type index information indicating one of the intra prediction types.
  • the intra prediction type information includes reference sample line information (ex. intra_luma_ref_idx) indicating whether the MRL is applied to the current block and, if applied, a reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx), and the ISP is the current block.
  • ISP flag information indicating whether it is applied to (ex.
  • intra_subpartitions_mode_flag ISP type information indicating the split type of subpartitions when the ISP is applied (ex. intra_subpartitions_split_flag), flag information indicating whether PDPC is applied, or LIP application It may include at least one of flag information indicating whether or not MIP flag information indicating whether or not MIP is applied.
  • Filtering may be applied to neighboring reference samples of the current block. Unlike post filtering, which is a filtering applied to prediction samples after intra prediction, this may be called pre filtering because it is applied to neighboring reference samples before intra prediction. Filtering on the surrounding reference samples may be performed, for example, as shown in the following equation.
  • the filtered sample value p[x][y] can be derived as follows.
  • refH may be determined to be twice the height of the transform block or coding block
  • refW may be determined to be twice the width of the transform block or coding block.
  • refUnfilt represents neighboring reference samples that have not yet been filtered
  • [x][y] represents x and y coordinates of the corresponding sample. For example, this may represent a coordinate when the top-left sample position coordinate of the current block is (0,0).
  • the filtered surrounding reference samples may be used as reference samples in the predictive sample derivation step, and if filtering on the surrounding reference samples is not applied, the filtered surrounding reference samples are not applied.
  • the surrounding reference samples may be used as reference samples in the predictive sample derivation step.
  • the filtering of neighboring reference samples as described above may be applied when some or all of the following specific conditions are satisfied, for example.
  • nTbW * nTbH is greater than 32.
  • nTbW represents the width of TB, that is, the width of the transform block (current block)
  • nTbH represents the height of TB, that is, the height of the transform block (current block).
  • IntraSubPartitionsSplitType indicates non-split (ISP_NO_SPLIT).
  • IntraSubPartitionsSplitType is a parameter indicating the split type of the current luma coded block.
  • a value of predModeIntra indicating an intra prediction mode indicates a planar prediction mode (INTRA_PLANAR).
  • predModeIntra indicates the 34th directional intra prediction mode (INTRA_ANGULAR34).
  • predModeIntra indicates the second directional intra prediction mode (INTRA_ANGULAR2), and the value of nTbH is greater than or equal to the value of nTbW.
  • predModeIntra indicates a directional intra prediction mode 66 (INTRA_ANGULAR66), and a value of nTbW is greater than or equal to nTbH.
  • procedures such as intra prediction mode/type determination, peripheral reference sample derivation, and prediction sample derivation may all be performed in units of CU.
  • intra prediction mode/type determination is performed in units of CU, but peripheral reference samples Derivation and prediction sample derivation procedures may be performed in units of TUs within the CU.
  • the TUs in the CU may share the same intra prediction mode/type. Accordingly, in consideration of this case, whether to filter the surrounding reference sample may be determined in consideration of the width and height of the TU (or TB), nTbW and nTbH.
  • intra prediction efficiency may be improved by applying a smoothing filter to a reference sample to which the smoothing filter is applied to generate a prediction sample, and applying a sharpening filter to a reference sample to which the smoothing filter is not applied.
  • the intra prediction method performed by the decoding apparatus may determine the type of filter used when intra prediction is performed according to whether or not to filter a reference sample. Accordingly, the decoding apparatus may efficiently generate a prediction sample by applying a filter suitable for the sample characteristics of the reference sample to the reference sample according to the reference sample filtering result.
  • intra prediction can consist of three main steps.
  • the decoding apparatus may construct a reference sample (S110). Accordingly, the decoding apparatus may predict a sample value for the current block by using the configured reference sample (S120).
  • the reference sample may be a sample located around the current block.
  • the decoding apparatus may apply the post filter to the intra prediction sample generated by performing step S120 (S130).
  • the decoding apparatus may check availability of a reference sample (S111).
  • the decoding apparatus may determine whether to replace the reference sample according to availability of the reference sample, and perform replacement of the reference sample (S112). For example, when a reference sample is not available, the reference sample may be replaced with a value generated based on values of available samples in the vicinity. This allows all reference samples to be constructed.
  • the decoding apparatus may filter the reference sample configured according to the filtering condition of the reference sample (S113).
  • the size of the intra coding unit (CU) or the transform unit (TU) is relatively large, the prediction result of the intra coding unit and the transform unit may be relatively smooth. In this case, it may be desirable to perform reference sample filtering so that the generated intra prediction samples are smooth and planar.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of determining whether to perform reference sample filtering in a reference sample filtering step S113 of a reference sample configuration step S110 by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • the decoding apparatus may determine whether a condition for performing reference sample filtering is satisfied (S210). If the condition for performing reference sample filtering is not satisfied, the decoding apparatus may not perform filtering on the reference sample (S220). Meanwhile, if the condition for performing reference sample filtering is satisfied, the decoding apparatus may perform filtering on the reference sample (S230).
  • the decoding apparatus may determine whether to perform the reference sample filter according to the following conditions. In one embodiment, the decoding apparatus may determine that filtering is performed on a reference sample referenced for intra prediction of the current block when all the following conditions are true or at least one condition is true, and in the opposite case, filtering is performed. You can decide not to do it.
  • the current block is about the luma component.
  • the 2nd directional intra prediction mode is the lower left diagonal mode
  • the 34th directional intra prediction mode is the upper left diagonal mode
  • the 66th directional intra prediction mode The prediction mode may be referred to as an upper-right diagonal mode
  • the 18th directional intra prediction mode may be referred to as a horizontal direction mode
  • the 50th directional intra prediction mode may be referred to as a vertical direction mode.
  • the intra prediction mode is an intra planner mode (INTRA_PLANAR), an intra DC mode (INTRA_DC), a 2nd directional intra prediction mode (INTRA_ANGULAR2) to a 4th directional In at least one of the intra prediction mode (INTRA_ANGULAR4), the 32 directional intra prediction mode (INTRA_ANGULAR32) to the 36 directional intra prediction mode (INTRA_ANGULAR36), the 64 directional intra prediction mode (INTRA_ANGULAR64) to the 66 directional intra prediction mode (INTRA_ANGULAR66) Applicable.
  • the filter applied to the reference sample according to the above condition may be a filter for smoothing the reference sample, and may be, for example, a [1 2 1]/4 filter to be described later.
  • a filter applied to reference sample filtering and a filter used for intra prediction are filters having the same characteristics. Therefore, when performing intra prediction using a reference sample smoothed by applying filtering, it may be inefficient to apply a filter having a sharp edge tendency. This is because, as the reference sample has a sharp tendency (eg, edge), it has a sample value that contrasts with the surrounding sample value, whereas the smoother the reference sample has a sample value that is similar to the surrounding sample value.
  • a filter having a characteristic that does not contradict each other with the characteristic of the reference sample filter needs to be used in the intra prediction sample generation step.
  • a smoothing filter that can be used in the intra prediction sample generation step may be any one of a 4-tap Gaussian filter or a linear interpolation filter to be described later.
  • the reference sample filter when the reference sample filter is not applied, the reference sample may not be smoothed.
  • the non-smooth reference sample may have a sharp tendency (eg, edge).
  • the filter used in the intra prediction sample generation step may be a sharpening filter.
  • the sharpening filter may be a cubic filter to be described later.
  • the decoding apparatus may determine a filter for predicting a sample value of a current block based on whether reference sample filtering is performed.
  • a decoding apparatus determines a filter used to derive a prediction sample in the prediction sample generation step (S120) of FIG. 6 according to whether reference sample filtering is performed.
  • do. 9 is a flowchart illustrating a method of determining a filter used to derive a prediction sample according to whether reference sample filtering has been performed by the decoding apparatus according to an embodiment.
  • the decoding apparatus first determines whether reference sample filtering has been performed (310). Next, if the reference sample filtering has not been performed, the decoding apparatus derives a prediction sample using the first filter (S320).
  • the first filter may be a sharpening filter and may be a cubic filter.
  • the decoding apparatus derives the prediction sample using the second filter (S330).
  • the second filter is a smoothing filter and may be any one of a 4-tap Gaussian filter or a linear interpolation filter.
  • the filter applied in the prediction sample generation step S120 may vary depending on whether the reference sample is filtered in the reference sample filtering step S113. Accordingly, there is a need to signal whether the reference sample is filtered in the reference sample filtering step S113 to the prediction sample generating step S120. Accordingly, the decoding apparatus may increase intra prediction efficiency by selecting a filter applied to the prediction sample according to whether the reference sample is filtered in the reference sample filtering step S113.
  • the decoding apparatus may signal whether to filter the reference sample as a prediction sample generation step of the current block using filterFlag, which is a parameter indicating whether to perform filtering of the reference sample.
  • a filterFlag indicating whether the reference sample has been filtered may be input to an intra prediction mode step for intra angular mode 2 to 66 described later.
  • the decoding apparatus may determine a filter for predicting a sample value of the current block using the received filterFlag.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of determining a filter used to derive a sample value of a current block by using filterFlag as a parameter indicating whether to filter a reference sample according to an embodiment. 10 illustrates the steps described with reference to FIGS. 8 and 9 described above.
  • the reference sample filtering step (S401) is performed in the reference sample filtering step (S113) described with reference to FIG. 8
  • the predicted sample generation step (S402) is the predicted sample generation step described with reference to FIG. It can be performed in S120).
  • the decoding apparatus may determine whether a condition for performing reference sample filtering is satisfied (S410).
  • the condition for performing reference sample filtering may be the above-described condition.
  • the decoding apparatus may set the value of filterFlag as a first value, and in this case, the first value may be 0 (S420).
  • the decoding apparatus may set the value of filterFlag as a second value, and in this case, the second value may be 1 (S430).
  • the decoding apparatus when filtering is not applied to the reference sample, the decoding apparatus may set the filterFlag value as the first value. Also, when filtering is applied to the reference sample, the decoding device may set the filterFlag value as the second value.
  • the first value may be 0 and the second value may be 1.
  • a filterFlag value of 0 may indicate that reference sample filtering is not performed, and a filterFlag value of 1 may indicate that reference sample filtering is performed.
  • the filterFlag value generated in the reference sample filtering step S410 may be signaled in the prediction sample generation step S402.
  • the decoding apparatus may receive and use the filterFlag value generated in the reference sample filtering step S410 as a filterFlag parameter having the same parameter name in the prediction sample generation step S402.
  • the decoding apparatus may determine a filter for generating the prediction sample based on the filterFlag value received from the reference sample filtering step in the prediction sample generation step of the current block. For example, the decoding apparatus according to an embodiment may determine whether the filterFlag value received from the reference sample filtering step corresponds to the second value (S440). If the filterFlag value does not correspond to the second value, the decoding apparatus may derive the prediction sample using the first filter (S450).
  • the first filter is a sharpening filter and may be a cubic filter.
  • the decoding apparatus may derive the prediction sample using the second filter (S460).
  • the second filter is a smoothing filter and may be any one of a 4-tap Gaussian filter or a linear interpolation filter.
  • the decoding apparatus determines that filtering is not applied to the reference sample, A sharpening filter can be applied to predict the sample value of the current block.
  • the filterFlag value received from the reference sample filtering step is a second value indicating that filtering has been applied to the intra reference sample
  • the decoding apparatus determines that filtering has been applied to the intra reference sample, and the current block A smoothing filter can be applied to predict the sample value.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of a decoding apparatus when a first value is set to 0 and a second value is set to 1 in the embodiment of FIG. 10 described above.
  • steps corresponding to S510 to S560 of FIG. 11 may correspond to steps S410 to S460 of FIG. 10.
  • a first value indicating that reference sample filtering is not performed may be set to 1
  • a second value indicating that reference sample filtering is performed may be set to 0.
  • the filterFlag may be set to 1 when the intra prediction mode of the current block is a predetermined mode, and may be set to 0 otherwise.
  • the predetermined mode may be a planar mode or a directional mode indicating a reference sample at an integer position.
  • a filterFlag value may be set to 0. That is, when the intra prediction mode of the current block is one of the predetermined modes, reference sample filtering may be performed. Otherwise, reference sample filtering may not be performed.
  • filterFlag may be referred to as refFilterFlag.
  • steps corresponding to S610 to S660 of FIG. 12 may correspond to steps S410 to S460 of FIG. 10.
  • reference sample filtering and an intra prediction method according to the reference sample filtering according to an embodiment will be described with reference to FIG. 13.
  • the reference sample filtering step is signaled to the prediction sample generation step. It is necessary to provide a configuration for doing so. Through this, it is possible to increase intra prediction efficiency by determining whether to apply filtering in the filtering step of the reference sample in the prediction sample generation step, and generating a prediction sample by selecting a filter according to this.
  • the decoding apparatus may be obtained by receiving or inducing the following parameters (S710).
  • the decoding device may receive the following parameters.
  • x has an integer value from 0 to nTbW-1
  • y has an integer value from 0 to nTbH-1.
  • the decoding apparatus may derive parameters refW and refH as follows in order to generate an intra prediction sample.
  • IntraSubPartitionsSplitType a parameter indicating the split type of the current luma coding block, indicates non-division (ISP_NO_SPLIT), or cIdx indicating the color element of the current block is not 0 (that is, the current block is a chroma block other than a luma block) (If), refW and refH can be derived according to the equation below.
  • IntraSubPartitionsSplitType represents splitting and the value of cIdx represents a luma block
  • IntraSubPartitionsSplitType is ISP_HOR_SPLIT representing horizontal splitting, or ISP_VER_SPLIT representing vertical splitting
  • the value of cIdx is a luma block.
  • refW and refH can be derived as follows.
  • the parameter refIdx indicating the intra prediction reference line may be derived based on IntraLumaRefLineIdx, which is an array that stores the index of the reference line referenced during intra prediction of the luma component with respect to the position of the current transform block as follows.
  • the decoding apparatus generates a reference sample p[x][y] by using the above-described parameters (S720).
  • the decoding apparatus may check availability of a reference sample with respect to a sample location (xTbCmp, yTbCmp) (S111). To this end, the decoding apparatus can be obtained by inputting refIdx as a parameter indicating the intra prediction reference line index, refW as a parameter indicating the width of the reference sample, refH as a parameter indicating the height of the reference sample, and cIdx as a parameter indicating the color element index. have. In addition, the decoding apparatus may provide refUnfilt[x][y], which is a parameter indicating a reference sample, as an output.
  • the decoding apparatus refIdx, a parameter indicating an intra prediction reference line index, refW, a parameter indicating a width of a reference sample, refH, a parameter indicating a height of a reference sample, and cIdx, a parameter indicating a color element index.
  • the decoding apparatus may perform a reference sample filtering step (S113).
  • the decoding apparatus includes refIdx indicating the intra prediction reference line index, nTbW as a parameter indicating the width of the transform block, nTbH as a parameter indicating the height of the transform block, refW as a parameter indicating the width of a reference sample, and a parameter indicating the height of the reference sample.
  • the decoding apparatus may generate filterFlag as a parameter indicating whether to perform filtering of the reference sample and p[x][y] as a parameter indicating the reference sample.
  • x -1 - refIdx
  • y -1 - refIdx to refH - 1
  • x -refIdx to refW - 1
  • y -1 -refIdx.
  • the decoding apparatus As a next step, the decoding apparatus according to an embodiment generates an intra prediction sample (S730).
  • the decoding apparatus according to an embodiment may determine an intra prediction mode to be applied to the current block according to the value of predModeIntra (S731).
  • the decoding apparatus may generate an intra prediction sample by performing intra prediction in the determined intra prediction mode (S732).
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample of a corresponding block in the intra planar prediction mode.
  • the decoding apparatus may obtain, as inputs, nTbW as a parameter indicating a transform block width, nTbH as a parameter indicating a transform block height, and p as a parameter indicating a reference sample array.
  • the decoding apparatus may generate predSamples, which is a parameter indicating the predicted sample array, as a result.
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample of the corresponding block in the intra DC prediction mode.
  • the decoding apparatus may obtain, as inputs, nTbW as a parameter indicating a transform block width, nTbH as a parameter indicating a transform block height, and p as a parameter indicating a reference sample array.
  • the decoding apparatus may generate predSamples, which is a parameter indicating the predicted sample array, as a result.
  • predModeIntra is not the same as above and predModeIntra is a value indicating a Cross-Component Linear Model (CCLM) mode for chroma samples such as INTRA_LT_CCLM, INTRA_L_CCLM, or INTRA_T_CCLM described above
  • CCLM Cross-Component Linear Model
  • the decoding apparatus includes a sample position (xTbC, yTbC) set to be the same as predModeIntra, a parameter indicating an intra prediction mode, (xTbCmp, yTbCmp), a parameter indicating a transform block width, nTbW, a parameter indicating a transform block height, nTbH, and reference.
  • the parameter p representing the sample array can be obtained as an input.
  • the decoding apparatus may generate predSamples, which is a parameter representing the predicted sample array, as an output.
  • the decoding apparatus may perform a directional intra prediction mode.
  • the decoding apparatus includes predModeIntra as a parameter indicating an intra prediction mode, refIdx as a parameter indicating an intra prediction reference line index, nTbW as a parameter indicating a transform block width, nTbH as a parameter indicating a transform block height, and refW as a parameter indicating a width of a reference sample.
  • the decoding apparatus may generate predModeIntra, which is a parameter representing the intra prediction mode, and predSamples, which is a parameter representing the prediction sample array, as a result of this execution.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of performing a directional intra prediction mode by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • the decoding apparatus according to an embodiment may generate a modified intra prediction mode predModeIntra and a predicted sample predSamples[x][y] according to a result of performing the 2nd to 66th directional intra prediction modes (INTRA_ANGULAR2 to INTRA_ANGULAR66).
  • x 0 to nTbW-1
  • y 0 to nTbH-1.
  • the decoding apparatus acquires a parameter required to perform a directional intra prediction mode (S810).
  • the decoding apparatus may obtain the following items as inputs to perform the directional intra prediction mode.
  • peripheral sample p[x][y] may be a reference sample array p[x][y] generated by performing the reference sample generation step S720 described above with reference to FIG. 13.
  • nTbS which is a parameter indicating the horizontal sample size of the transform block, may be determined as (Log2(nTbW) + Log2(nTbH)) >>1.
  • the decoding apparatus may derive a parameter nW representing the width of the current block and a parameter nH representing the height of the current block.
  • the decoding apparatus may derive nW and nH based on the values of IntraSubPartitionsSplitType and cIdx.
  • the IntraSubPartitionsSplitType is ISP_NO_SPLIT or cIdx is not 0, the decoding apparatus may derive nW and nH as follows.
  • nW nTbW
  • nH nTbH
  • the decoding device may derive nW and nH as follows.
  • nW nCbW
  • nH nCbH
  • the decoding apparatus may set whRatio, which is a parameter indicating the aspect ratio (width to height ratio) of the current block, according to the result of Abs(Log2(nW/nH)) calculation using nW and nH. Furthermore, the decoding apparatus may determine wideAngle, which is a parameter indicating whether or not a wide angle, is 0.
  • the decoding apparatus may modify predModeIntra, which is a parameter indicating an intra prediction mode. For example, if all of the following conditions are true, the decoding apparatus may set wideAngle to 1 and modify predModeIntra to a value of (predModeIntra + 65).
  • nW is greater than nH.
  • predModeIntra is greater than or equal to 2.
  • predModeIntra is smaller than the calculated value of (whRatio> 1)?(8 + 2 * whRatio):8.
  • the decoding apparatus may set wideAngle to 1 and modify predModeIntra to a value of (predModeIntra-67) when all of the following conditions are true.
  • nH is greater than nW.
  • predModeIntra has a value of 66 or less.
  • the decoding apparatus may derive the modified filterFlag.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of deriving a modified filterFlag value by a decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may determine whether at least one of the following conditions is true (S910). If at least one of the following conditions is true, the decoding apparatus may set the modified filterFlag value as the first value (S930). In one embodiment, the first value may be 0.
  • IntraSubPartitionsSplitType is not equal to ISP_NO_SPLIT, cIdx is 0, predModeIntra is greater than or equal to INTRA_ANGULAR34, and nW is greater than 8.
  • IntraSubPartitionsSplitType is not equal to ISP_NO_SPLIT, cIdx is 0, predModeIntra is smaller than INTRA_ANGULAR34, and nH is larger than 8.
  • the decoding apparatus may set the modified filterFlag value as the second value (S920).
  • the second value may be calculated as 1-filterFlag. For example, when the filterFlag value is 0, the modified filterFlag value may be determined as 1, and when the filterFlag value is 1, the modified filterFlag value may be determined as 0.
  • the decoding apparatus may derive invAngle, which is a parameter indicating an inverse angle, based on the intraPredAngle of the mapping table of FIG. 16 as follows.
  • the Round function means a rounding operation to represent an integer.
  • 17 is a table showing coefficients of a cubic filter (fC) and a Gaussian filter (fG) as interpolation filters used for intra prediction.
  • fC cubic filter
  • fG Gaussian filter
  • the decoding apparatus may derive the reference sample array ref[x] based on the surrounding sample array p[x] (S820) and may derive the predicted sample array predSamples[x][y] (S830).
  • S820 the surrounding sample array p[x]
  • S830 the predicted sample array predSamples[x][y]
  • FIGS. 5 and 16 to 20 18 to 20 are flowcharts illustrating a method of inducing a prediction sample by inducing a reference sample array ref[x] by a decoding apparatus according to an embodiment.
  • the decoding apparatus may determine a reference sample to be referred to induce a prediction sample array predSample[x][y] of a current block according to a value of predModeIntra (S1010).
  • the decoding apparatus may induce predSample[x][y] mainly using neighboring samples located above the current block among neighboring samples p[x][y] (S1020).
  • the decoding apparatus may derive predSample[x][y] mainly using a sample located to the left of the current block among surrounding samples p[x][y] (S1030).
  • ref[x] can be configured by creating a main reference sample array and then adding an additional sample.
  • ref[x] may be composed of a main reference sample array, which is a set of samples referenced as main values in order to derive a sample value of the current block. For example, when a Gaussian or cubic filter as described below is applied to the reference sample array to derive the value of each sample of the current block, the reference sample to which the highest filter coefficient is applied is referred to as the main value.
  • the main reference sample arrangement may be constructed from a set of latent samples composed of samples to which the highest filter coefficient is applied. More specifically, in the example of the table of filter coefficients of FIG. 17, when the phase (p) is 0, the fG interpolation filter coefficient has the highest value in fG[0][1], and the corresponding reference sample is referred to as the main reference. It can be determined by sample. In order to configure such a main reference sample array, a main reference sample array may be configured with values of neighboring samples specified in the intra prediction direction of the current block.
  • the decoding apparatus may derive the main reference sample arrangement ref[x] by using the surrounding samples located above the current block (S1110).
  • the following equation may be used to perform this step.
  • ref[x] p[ -1 - refIdx + x ][ -1 - refIdx ], where x may have a value from 0 to nTbW + refIdx.
  • the decoding apparatus determines a neighboring block referred to in order to expand the main reference sample array according to the value of the intraPredAngle derived according to FIG. 16 (S1120). If the value of intrapredAngle is less than 0, the decoding apparatus may expand the main reference sample array by using neighboring samples located on the left side of the current block (S1130). For example, when the operation result of (nTbH * intraPredAngle) >> 5 is less than -1, the decoding apparatus may extend the main reference sample array from the value of the left neighboring block using Equation 17 below.
  • ref[x] p[-1-refIdx][-1-refIdx + ((x * invAngle + 128) >> 8)], where x is a value from -1 to (nTbH * intraPredAngle) >> 5 Can have.
  • the decoding apparatus may add additional samples to both ends of the main reference sample array (S1140). As described later, in the case of inducing the sample value of the current block by applying a 4-tap filter, the reference samples at both ends of the main reference sample are selected as the main reference sample, The value of the reference sample may not exist.
  • ref[8] in FIG. 21 when ref[8] in FIG. 21 is used as the main reference sample and a Gaussian filter (fG) having a phase (p) value of 0 in FIG. 17 is applied, fG[0][2] and fG
  • the value of the reference sample corresponding to [0][3] does not exist in ref[].
  • the coefficient value of fG[0][3] is 0, so it does not matter even if the value of the reference sample corresponding to the location is not specified, but the coefficient value of fG[0][2] exists.
  • the sample value for fG[0][2] needs to be stored in ref[].
  • an additional sample may be added at the end of the main reference sample array.
  • the additional sample may be set as a value of a reference sample having an index closest to the index of the additional sample based on the index of the main reference sample array.
  • the decoding apparatus may copy a value of a reference sample having an index closest to an index of an additional sample from ref[], or obtain a value of a neighboring block corresponding thereto and store it in ref[].
  • Equations 18 and 19 below represent an operation of a decoding apparatus that adds additional samples to both ends of the main reference sample array using a pre-calculated main reference sample array.
  • the decoding apparatus may add additional samples to the reference sample array using the following equation.
  • the decoding apparatus may expand the main reference sample arrangement using the surrounding samples located at the upper right of the current block (S1150).
  • the decoding apparatus may extend the main reference sample array from the value of the neighboring block on the upper right by using Equation 20 below.
  • the decoding apparatus may add an additional sample to the left end of the main reference sample array (S1160).
  • the decoding apparatus may determine the sample value of ref[-1] by using the sample value of ref[0] using Equation 21 below.
  • the decoding apparatus adds an additional sample to the right end of the main reference sample array (S1170).
  • the decoding apparatus may add an additional sample to the right end of the main reference sample arrangement according to the aspect ratio (whRatio) of the current block.
  • the decoding apparatus may derive ref[refW + refIdx + x], which is a parameter indicating the additional sample, using Equation 22 below. Where x is 1 to ( Max( 1, nTbW / nTbH ) * refIdx + 1).
  • ref[refW + refIdx +x] p[-1 + refW][-1 - refIdx]
  • predModeIntra is 66
  • nTbW is 8
  • nTbH is 8
  • refW is 16
  • refIdx is 0, additional samples ref[-1] and ref[17] generated according to Equations 21 and 22
  • FIG. 24 The correspondence relationship with the neighboring blocks of is shown in FIG. 24.
  • the decoding apparatus may derive a prediction sample arrangement using the reference sample arrangement generated as described above (S1180). This step will be described with reference to FIG. 20.
  • the decoding apparatus may derive the index parameter iIdx and the multiplication factor iFact for inducing the prediction sample as follows (S1210).
  • iIdx ((y + 1 + refIdx) * intraPredAngle) >> 5 + refIdx
  • fT[j] filterFlag? fG[iFact][j]:fC[iFact][j]
  • the decoding apparatus may select Gaussian filter coefficients for the phase (p) value selected as the iFact value.
  • the decoding apparatus may derive a luma prediction sample of the current block by applying a Gaussian filter to the reference sample using the selected filter coefficient value (S1240).
  • the decoding apparatus may select cubic filter coefficients for the phase (p) value selected as the iFact value. In this case, the decoding apparatus may derive a luma prediction sample of the current block by applying a cubic filter to the reference sample using the selected filter coefficient value (S1250).
  • the value of the prediction sample predSamples[x][y] may be derived as follows using the selected filter coefficient fT[i].
  • predModeIntra is 66, nTbW is 8, nTbH is 8, refW is 16, refIdx is 0, and cIdx may be set to 0.
  • the value of iIdx for predSamples[0][0] is set to 1 and the value of iFact is set to 0 according to Equations 23 and 24 described above, and iIdx for predSamples[7][7] The value of may be set to 8 and the value of iFact may be set to 0.
  • filterFlag represents a value of 1
  • fT[j] may be set as a filter coefficient according to a Gaussian filter
  • predSamples[0][0] is derived according to the calculation result of ((ref[1]*16 + ref[2]*32 + ref[3]*16 + ref[4]*0) + 32) >> 6 Can be.
  • the value of predSamples[0][0] may be calculated as 2.
  • predSamples[7][7] is derived according to the calculation result of ((ref[15]*16 + ref[16]*32 + ref[17]*16 + ref[18]*0) + 32) >> 6 Can be.
  • the value of predSamples[7][7] can be calculated as 1.
  • the value of ref[18] is not defined, but the value of the Gaussian filter coefficient fT[3] multiplied by ref[18] is 0, so it can be calculated as above. .
  • predSamples[0][0] is based on the result of calculating ((ref[1]*0 + ref[2]*64 + ref[3]*0 + ref[4]*0) + 32) >> 6 Can be induced.
  • the value of predSamples[0][0] may be calculated as 2.
  • predSamples[7][7] is based on the result of calculating ((ref[15]*0 + ref[16]*64 + ref[17]*0 + ref[18]*0) + 32) >> 6 Can be induced.
  • the value of predSamples[7][7] may be calculated as 0.
  • the value of ref[18] is not defined, but the value of the cubic filter coefficient fT[3] multiplied by ref[18] is 0, so it can be calculated as above. .
  • a value of the chroma prediction sample may be determined according to the value of iFact (S1260).
  • the value of the chroma prediction sample predSamples[x][y] may be derived as follows.
  • the value of the chroma prediction sample predSamples[x][y] can be derived as follows.
  • the decoding apparatus may derive the prediction sample array predSample[x][y] mainly using neighboring samples located to the left of the current block ( S1030). Since this step corresponds to step S1020 described above, the difference from step S1020 will be mainly described below. First, the decoding apparatus may set the main reference sample array ref[x] as follows.
  • ref[ x ] p[ -1 - refIdx][ -1 - refIdx + x], where x has a value from 0 to nTbH + refIdx.
  • ref[x] p[-1 - refIdx + ((x * invAngle + 128) >> 8)][-1 - refIdx],
  • x has a value of -1 to (nTbW * intraPredAngle)>>5.
  • ref[x] when intraPredAngle is not less than 0, ref[x] may be determined as follows.
  • ref[x] p[-1-refIdx][-1-refIdx + x], where x has a value of nTbH + 1 + refIdx to refH + refIdx.
  • the parameter ref[ refH + refIdx +x ], which is a parameter indicating the additional sample, can be derived as follows. Where x has a value from 1 to ( Max( 1, nTbW / nTbH ) * refIdx + 1).
  • ref[refH + refIdx + x] p[-1 + refH][-1 - refIdx]
  • the decoding apparatus may derive the prediction sample predSamples[x][y] as follows.
  • the index parameter iIdx for deriving the prediction sample and the multiplication factor iFact can be derived as follows.
  • iIdx ((x + 1 + refIdx) * intraPredAngle) >> 5
  • fT[j] filterFlag? fG[iFact][j]:fC[iFact][j]
  • the value of the predicted sample predSamples[x][y] can be derived as follows.
  • the value of the prediction sample may be determined according to the value of iFact.
  • the value of the prediction sample predSamples[x][y] may be derived as follows.
  • the value of the prediction sample predSamples[x][y] can be derived as follows.
  • the decoding apparatus may perform a position-dependent prediction sample filtering step if all of the following conditions are true.
  • predModeIntra represents any one of INTRA_PLANAR, INTRA_DC, INTRA_ANGULAR18, INTRA_ANGULAR50, or predModeIntra represents a value of INTRA_ANGULAR10 or less or INTRA_ANGULAR58 or more.
  • the decoding apparatus may generate, as an output, the predicted sample array predSamples modified as a result of performing this process.
  • the decoding apparatus may perform step S210 using a modified condition below other than the previously described condition in order to determine a filterFlag value.
  • reference sample filtering condition as follows, reference sample filtering can be performed for an intra prediction mode different from the reference sample filtering condition described above. For example, when the intra prediction mode of the current block is the INTRA_DC mode, filtering of the reference sample may be omitted.
  • the decoding apparatus may determine whether the following modified condition for performing reference sample filtering is satisfied (S1310).
  • the decoding apparatus may set the filterFlag value to 0 when any one condition is not satisfied (S1320).
  • the decoding apparatus according to an embodiment may set the filterFlag value to 1 when all of the following conditions are satisfied (S1330).
  • the decoding apparatus may set the filterFlag value to 1 when any one of the following conditions is satisfied, and in this case, the decoding apparatus meets all of the following conditions. If not satisfied, the filterFlag value can be set to 0.
  • IntraSubPartitionsSplitType is the same as ISP_NO_SPLIT.
  • predModeIntra is equal to INTRA_PLANAR, and nTbW * nTbH is greater than 32.
  • nTbW is greater than nTbH
  • predModeIntra is 2 or more
  • predModeIntra is (whRatio> 1)? (8 + 2 * whRatio): Less than the result of the 8 operation.
  • nTbH is greater than nTbW
  • predModeIntra is less than or equal to 66
  • predModeIntra is (whRatio> 1)? (60-2 * whRatio): greater than the result of 60 operations.
  • minDistVerHor is greater than intraHorVerDistThres [nTbS].
  • the parameter nTbS has a value of (Log2 (nTbW) + Log2 (nTbH)) >> 1, and the parameter minDistVerHor is set as the result of the calculation of Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18)).
  • the parameter intraHorVerDistThres[nTbS] may be determined for the transform block size nTbS as shown in the table below.
  • the decoding apparatus may perform filtering of a reference sample using a [1 2 1]/4 filter.
  • a smoothing filter for filtering a reference sample will be described in more detail with reference to FIG. 28.
  • the decoding apparatus may perform filtering on the reference sample using values of the reference sample and a sample adjacent to the reference sample.
  • 28 shows a sample array 301 to which the [1 2 1]/4 filter is applied and a result sample array 302 to which the [1 2 1]/4 filter is applied.
  • the target sample array 301 may be updated with a value of the result sample array 302.
  • the [1 2 1]/4 filter can be applied to the reference sample.
  • the decoding apparatus may apply the [1 2 1]/4 filter to the reference sample in a similar manner. For example, the decoding apparatus may update the value of the reference sample with a value of (the upper sample value of the reference sample * 1 + the sample value of the reference sample * 2 + the lower sample value of the reference sample * 1)/4.
  • the sample array 301 before applying the [1 2 1]/4 filter and the sample array 302 after applying the [1 2 1]/4 filter are the amount of change in sample values according to an increase in the array index. You have this difference.
  • the sample array 302 to which the [1 2 1]/4 filter is applied has a tendency to smoothly change the sample value than the sample array 301 to which the [1 2 1]/4 filter is not applied.
  • the decoding apparatus may perform filtering by applying a smoothing filter to a reference sample only when the prediction mode is a directional intra prediction mode having a slope of an integer multiple.
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample by selectively applying any one of a sharpening filter and a smoothing filter to the reference sample. By performing in this way, the decoding apparatus can improve prediction performance while reducing the filtering complexity in the directional intra prediction process.
  • the decoding device may filter the reference sample when the following conditions are satisfied.
  • the decoding apparatus may set the filterFlag value to 1 when all of the following conditions are satisfied.
  • the decoding apparatus according to an embodiment may set the filterFlag value to 0 when any one condition is not satisfied.
  • the decoding apparatus in order to increase the occurrence of reference sample filtering, the decoding apparatus according to an embodiment may set the filterFlag value to 1 when any one of the following conditions is satisfied, and in this case, the decoding apparatus meets all of the following conditions. If not satisfied, the filterFlag value can be set to 0.
  • the current coding unit is a luma component.
  • the prediction mode is a planar mode or an integer gradient mode. (I.e. abs(predIntraAngle) is equal to 32 or a multiple thereof).
  • the decoding apparatus may determine whether the value of filterFlag is 1 (S1410), and filter the reference sample only when the prediction mode is a directional intra prediction mode having a slope of an integer multiple (S1420). Further, the decoding apparatus may generate a prediction sample by copying the filtered reference sample (S1430).
  • the decoding apparatus may not filter the reference sample when the directional intra prediction mode has a slope other than an integer multiple.
  • an interpolation filter may be applied in the process of generating a prediction sample.
  • a cubic filter having a sharpening characteristic or a Gaussian filter having a smoothing characteristic as described above may be applied. Selection of a filter for interpolation of unfiltered reference samples may be determined according to the size of the current block and the intra prediction mode.
  • the decoding apparatus may set the value of the interpolationFlag parameter to 1 for selection of a filter for interpolation of reference samples when the following conditions are satisfied.
  • the current coding unit is a luma component.
  • predModeIntra is a value of 0 or greater than 1
  • minDistVerHor is greater than intraHorVerDistThres [nTbS].
  • the parameter minDistVerHor is a parameter having a value of Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18)).
  • the parameter intraHorVerDistThres[nTbS] may be determined according to the table below indicating the correspondence of values of intraHorVerDistThres[nTbS] to the transform block size nTbS.
  • the decoding apparatus may select a filter according to the interpolationFlag value determined as described above (S1440). If the value of the interpolationFlag is 1, the decoding apparatus may generate a prediction sample using a smoothing filter such as a Gaussian filter as described above with reference to FIG. 25 (S1450). If the value of the interpolationFlag is 0, the decoding apparatus may generate a prediction sample using a sharpening filter such as a cubic filter as described above with reference to FIG. 26 (S1460).
  • the efficiency of intra prediction can be improved by applying reference sample filtering.
  • the reference sample filtering condition may be changed so that the reference sample can be filtered.
  • the smoothing filter is used for filtering the reference sample, the smoothing filter is used to interpolate the reference sample to generate a prediction sample, and when the reference sample filtering is not performed, the reference sample is interpolated using the sharpening filter to obtain the prediction sample. By generating it, the efficiency of intra prediction can be improved.
  • the current coding unit is a luma component
  • the MRL index value is 0, no division of the coding unit occurs in the ISP, it is not a MIP mode, H*W> 32
  • the prediction mode is a planner mode
  • the decoding apparatus may set the filterFlag value to 1 and perform filtering of the reference sample. Accordingly, the decoding apparatus may perform filtering of the reference sample regardless of whether the slope of the directional prediction mode is an integer multiple.
  • the decoding apparatus may determine the following modified condition to determine a filterFlag value in the reference sample filtering step S1510. For example, the decoding apparatus according to an embodiment may set the filterFlag value to 1 when all of the following conditions are satisfied. The decoding apparatus according to an embodiment may set the filterFlag value to 0 when any one condition is not satisfied. Meanwhile, in order to increase the occurrence of reference sample filtering, the decoding apparatus according to an embodiment may set the filterFlag value to 1 when any one of the following conditions is satisfied, and in this case, the decoding apparatus meets all of the following conditions. If not satisfied, the filterFlag value can be set to 0.
  • nTbW * nTbH is greater than 32.
  • IntraSubPartitionsSplitType is the same as ISP_NO_SPLIT.
  • predModeIntra is a value of 0 or greater than 1
  • minDistVerHor is greater than intraHorVerDistThres [nTbS].
  • the parameter minDistVerHor is a parameter having a value of Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18)).
  • the parameter intraHorVerDistThres[nTbS] may be determined according to the table below indicating the correspondence of values of intraHorVerDistThres[nTbS] to the transform block size nTbS.
  • the decoding apparatus may determine whether to filter the reference sample according to the value of filterFlag (S1511). If the value of filterFlag is 1, the reference sample may be filtered using a [1 2 1]/4 filter (S1512). Meanwhile, when the value of filterFlag is not 1, the decoding apparatus may omit filtering of the reference sample. In addition, the decoding apparatus may output the value of filterFlag to the prediction sample generation step (S1520) (S1513). Next, the decoding apparatus performs a reference sample filtering step (S1510) to perform the prediction sample generation step (S1520). The filterFlag value generated in may be input and the filterFlag value in the prediction sample generation step S1520 may be set (S1521).
  • the decoding apparatus may determine whether the filterFlag value is equal to 1 (S1522). When a prediction sample is generated using a reference sample on which reference sample filtering has been performed, a filterFlag value may be equal to 1. When the value of filterFlag is 1, the decoding apparatus determines whether the slope of the intra prediction mode of the current block is an integer slope (S1523). As described above, the decoding apparatus may acquire intraPredAngle, which is a value indicating the slope of the current block, using a value of predModeIntra indicating an intra prediction mode of the current block and the table of FIG. 16. When the obtained intraPredAngle value is a multiple of 32, the decoding apparatus may determine that the slope of the intra prediction mode of the current block is an integer multiple.
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample by simply copying the value of the reference sample to the prediction sample (S1524).
  • the slope of the intra prediction mode of the current block is not an integer slope (non-integer slope), for example, when the obtained intraPredAngle value is not a multiple of 32, the reference sample is A prediction sample may be generated by applying a linear interpolation filter to a value (S1524).
  • the decoding apparatus may determine whether to apply the interpolation filter according to whether the intra prediction mode is an intra prediction mode having an integer multiple slope (S1526).
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample by applying a sharpening filter such as a 4-tap cubic filter to the reference sample (S1528), and the slope of the integer multiple
  • a prediction sample may be generated by copying a reference sample without applying filtering on the prediction sample (S1527).
  • a method for generating a prediction sample was determined by determining whether to perform filtering of a reference sample and a slope of an intra prediction mode of the current block.
  • the decoding apparatus may apply filtering of prediction samples based on whether the current block is a luma block, whether reference sample filtering is applied, and an intra prediction mode of the current block. Accordingly, the decoding apparatus can generate an intra prediction sample more simply than in the third embodiment.
  • Step S1510 of filtering the reference sample may be performed in the same manner as the embodiment described with reference to FIG. 30.
  • the decoding apparatus may receive the filterFlag value generated in the reference sample filtering step S1510 and set it as the filterFlag value in the intra prediction sample generation step S1530 (S1531).
  • the decoding apparatus When the intra prediction mode is equal to or greater than the 34th directional prediction mode (INTRA_ANGULAR34), the decoding apparatus according to an embodiment derives the reference sample array ref[x] as described above, and iIdx and iFact according to the following equation. Value can be derived.
  • iIdx (((( y + 1 + refIdx ) * intraPredAngle ) >> 5 ) + refIdx
  • the decoding apparatus may determine a filter applied to the reference sample in order to derive the prediction sample according to whether cIdx is 0 and filterFlag is 0 (S1532).
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample by applying a sharpening filter as follows (S1533).
  • the decoding apparatus may use a cubic filter, which is one of sharpening filters.
  • the decoding apparatus can derive the interpolation filter coefficient fT[j] as shown in the following equation.
  • j 0 to 3 may be.
  • the decoding apparatus may derive a value of the predicted sample predSamples[x][y] as shown in the following equation.
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample by applying a linear interpolation filter as follows. Can be (S1534).
  • the decoding apparatus may derive the value of the predicted sample predSamples [x] [y] according to the following equation.
  • the decoding apparatus may derive a value of the predicted sample predSamples[x][y] as follows.
  • predSamples[x][y] ref[x + iIdx + 1]
  • the decoding apparatus when the intra prediction mode is smaller than the 34th directional prediction mode (INTRA_ANGULAR34), the decoding apparatus according to an embodiment derives the reference sample array ref[x] as described above, and iIdx and iFact values according to the following equation. Can induce
  • iIdx (((( x + 1 + refIdx ) * intraPredAngle ) >> 5 ) + refIdx
  • the decoding apparatus may generate a prediction sample by applying a cubic filter as follows.
  • the decoding apparatus may derive a value of the prediction sample predSamples[x][y] as shown in the following equation.
  • a prediction sample is generated by applying a linear interpolation filter as follows. I can.
  • the decoding apparatus may derive the value of the predicted sample predSamples [x] [y] according to the following equation.
  • the decoding apparatus may derive a value of the predicted sample predSamples[x][y] as follows.
  • the decoding apparatus may determine whether at least one condition for performing reference sample filtering is satisfied.
  • the decoding apparatus may store the determined result in refFilterFlag, which is a parameter indicating the possibility of performing reference sample filtering.
  • the decoding apparatus may signal the refFilterFlag parameter in a reference sample filtering step and a prediction sample generation step. Accordingly, the decoding apparatus may simply use the value of refFilterFlag without recalculating conditions determined to determine the value of refFilterFlag in the reference sample filtering step and the prediction sample generating step. Accordingly, the intra prediction speed of the decoding apparatus can be improved.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating another embodiment of performing intra prediction by using reference sample filtering.
  • the decoding apparatus may perform a step (S1610) of determining whether some conditions for filtering a reference sample are satisfied. I can.
  • the decoding apparatus according to an embodiment may determine whether some conditions for filtering reference samples are satisfied based on the value of predModeIntra (S1611).
  • the decoding apparatus may determine that some conditions are satisfied. In this case, the decoding apparatus may determine the value of refFilterFlag as the first value (S1612). In this case, although the vertical mode and the horizontal mode are modes indicating a reference sample at an integer position, the decoding apparatus may determine that the first condition is not satisfied. For example, when the value of predModeIntra is any one of 0, -14, -12, -10, -6, 2, 34, 66, 72, 76, 78, 80, the decoding device satisfies the first condition. Therefore, the value of refFilterFlag can be determined as the first value.
  • the first value may be 1.
  • the decoding apparatus may determine that the first condition is not satisfied, and may determine the value of refFilterFlag as the second value (S1613).
  • the second value may be 0.
  • the decoding apparatus may output the determined refFilterFlag value (S1614).
  • the decoding apparatus may output the refFilterFlag value to the reference sample filtering step (S1620) and the prediction sample generation step (1630).
  • the decoding apparatus may perform a reference sample filtering step (S1620).
  • the decoding apparatus may determine whether to filter the reference sample according to whether a condition for performing reference sample filtering is satisfied.
  • the decoding apparatus may determine whether to filter the reference sample according to the value of refFilterFlag, and generate the reference sample p[x][y] by filtering the reference sample.
  • x -1-refIdx
  • y -1-refIdx to refH-1
  • x -refIdx to refW-1
  • y -1-refIdx.
  • the decoding apparatus may receive the following encoding information including refFilterFlag generated in step S1610 for filtering a reference sample (S1621).
  • the decoding apparatus may determine whether to perform filtering of a reference sample using the obtained encoding information (S1622).
  • the decoding apparatus may set a filterFlag parameter indicating whether to perform filtering of a reference sample as a first value if all of the following conditions are true (S1623). For example, the first value may be 1. And, if all of the following conditions are true, the decoding apparatus may perform filtering of the reference sample. Meanwhile, if any one of the following conditions is not true, the decoding apparatus may set the filterFlag parameter to the second value and may not perform filtering of the reference sample (S1624). For example, the second value may be 0.
  • IntraSubPartitionsSplitType is the same as ISP_NO_SPLIT.
  • the decoding apparatus may derive the filtered sample value p[x][y] as follows.
  • x -1
  • y -1 to refH - 1
  • x 0 to refW - 1
  • y -1.
  • the decoding apparatus sets the reference sample value p[x][y] equal to the unfiltered sample value refUnfilt[x][y].
  • x -1- refIdx
  • y -1- refIdx to refH - 1
  • x -refIdx to refW - 1
  • y -1- refIdx.
  • the decoding apparatus may perform a prediction sample generation step (S1630).
  • the decoding apparatus may determine a filter of the intra prediction mode according to the value of refFilterFlag in the prediction sample generation step (S1630 ).
  • the decoding apparatus determines a filter of an intra prediction mode according to a value of refFilterFlag for directional intra prediction modes of INTRA_ANGULAR2 to INTRA_ANGULAR66, and applies a filter to a reference sample to predSamples[x][ y] can be generated.
  • x 0 to nTbW-1
  • y 0 to nTbH-1.
  • the decoding apparatus may obtain the following encoding information including refFilterFlag generated in step S1610 (S1631).
  • the decoding apparatus may generate a variable nTbS having a value of (Log2 (nTbW) + Log2 (nTbH)) >> 1.
  • the decoding apparatus determines whether a condition for using a sharpening filter is satisfied (S1632). For example, when one or more of the following conditions is true, the decoding apparatus may determine that a condition for using a sharpening filter is satisfied and set a value of filterFlag as a first value (S1633). For example, the first value may be 0.
  • IntraSubPartitionsSplitType is not the same as ISP_NO_SPLIT.
  • the decoding apparatus may set filterFlag as the second value (S1634).
  • the second value may be 1. That is, when the value of refFilterFlag is 0, the decoding apparatus may set the filterFlag value to 1, and when the value of refFilterFlag is 1, the decoding apparatus may set the filterFlag value to 0.
  • the decoding apparatus may perform steps S1632 to S1634 by replacing the operation result of 1-refFilterFlag with storing the operation result of the filterFlag value.
  • the decoding apparatus may determine the filterFlag value by further considering additional conditions. For example, if minDistVerHor is greater than intraHorVerDistThres[nTbS], the decoding apparatus may set filterFlag as the second value. Here, the second value may be 1. Meanwhile, if minDistVerHor is less than or equal to intraHorVerDistThres[nTbS], the decoding apparatus may set filterFlag to the first value. Here, the first value may be 0.
  • the decoding device sets the parameter minDistVerHor to Min(Abs(predModeIntra-50), Abs (predModeIntra-18)), and sets the parameter intraHorVerDistThres[nTbS] according to the size of the transform block nTbS as shown in the table below. I can.
  • an image encoding apparatus or an image decoding apparatus that performs a predetermined operation may perform an operation (step) of confirming an execution condition or situation of a corresponding operation (step). .
  • the video encoding apparatus or the video decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied, and then performs the predetermined operation. I can.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • one or more ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • the image decoding device and the image encoding device to which the embodiments of the present disclosure 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 real-time communication such as video communication.
  • 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
  • FIG. 34 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • the content streaming system to which the embodiment of the present disclosure is 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 image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary for notifying the user of a service.
  • the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server may transmit multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server may play a role of controlling a command/response 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.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • HMD head mounted display
  • TV desktop
  • 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 operation according to the method of various embodiments described above is performed on the device or computer by software or commands executable on the device (eg, operating system, application, firmware, program, etc.).
  • software or commands executable in the device may be recorded in a non-transitory computer-readable medium executable through the device or a component of the computer.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the program instructions recorded in the computer-readable recording medium may be specially designed and configured to implement the present disclosure, or may be known and usable to those skilled in the computer software field.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the processing according to the present disclosure, and vice versa.
  • An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Landscapes

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

Abstract

본 개시에서는 영상 복호화 방법이 개시된다. 일 실시 예에 따른 영상 복호화 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계; 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 참조 샘플 필터링을 사용하여 인트라 예측을 수행함으로써 영상을 부호화/복호화하는 방법, 장치 및 이에 의하여 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 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 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 인트라 예측시 참조되는 샘플의 필터링 이용 여부에 따라 예측 샘플 유도시 적용되는 필터를 선정함으로써 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 개시에서 기재된 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계; 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그 값이 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플에 스무딩 필터링을 적용하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 필터 플래그가 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플이 스무딩 필터링 되었음을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터로 스무딩 필터가 선택되어 참조 샘플에 적용됨으로써, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 유도할 수 있다.
상기 제 1 필터 플래그가 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플이 스무딩 필터링 되지 않았음을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터로 샤프닝 필터가 선택되어 참조 샘플에 적용됨으로써, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 유도할 수 있다.
이를 위하여, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계; 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 필터 플래그 값이 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플에 스무딩 필터링을 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 부호화 파라미터는, 상기 현재 블록의 다중 참조 라인 인덱스, 상기 현재 블록의 크기, 상기 현재 블록의 색 성분, 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 적용 여부 또는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고, 상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터로 결정되고, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터로 결정될 수 있다.
상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계는, 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터에 관한 제 2 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 및 상기 제 2 필터 플래그에 기반하여 보간 필터를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 부호화 파라미터 중 적어도 하나에 관한 조건을 만족하는 경우, 제 1 값으로 유도될 수 있다.
상기 현재 블록에 대해 ISP(Intra Sub-Partitions)가 적용되는 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다.
상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이상이고, 상기 현재 블록의 너비가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다. 또한, 상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8일 수 있다.
상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이하이고, 상기 현재 블록의 높이가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다. 상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8일 수 있다.
상기 제1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고, 상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 제1 필터 플래그의 값이 1일 때 0으로 유도될 수 있다.
상기 제2 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터이고, 상기 제2 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터이며, 상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 제 2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도될 수 있다.
또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하고, 상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하고, 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하고, 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하고, 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성한다.
또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법은 현재 블록의 인트라 예측 모드를 선택하는 단계; 상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계; 및 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함한다.
또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치는 상기와 같이 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 인트라 예측시 참조되는 샘플의 필터링 이용 여부에 따라 예측 샘플 유도시 적용되는 필터를 선정함으로써 영상을 부호화/복호화하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 인트라 예측 단계를 설명하는 순서도이다.
도 7은 일 실시 예예 따른 참조 샘플 구성 단계를 설명하는 순서도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링의 수행 여부를 결정하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링이 수행되었는지 여부에 따라 예측 샘플을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다
도 10은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 filterFlag를 참조 샘플의 필터링 여부를 나타내는 파라미터로 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11 내지 12는 도 10의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 수행한 결과에 따라 인트라 예측 샘플을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 방향성 인트라 예측 모드를 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 수정된 filterFlag값을 유도하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 predModeIntra와 방향(angle)을 나타내는 파라미터인 intraPredAngle 간의 매핑표를 나타낸다.
도 17은 일 실시 예에 따른 인트라 예측에 사용되는 보간 필터로써 큐빅필터(fC)와 가우시안 필터(fG)의 계수를 나타내는 표이다.
도 18 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 21 내지 26은 현재 블록의 예측 샘플을 생성하기 위하여 이용되는 참조 샘플 배열의 예시를 나타내는 도면이다.
도 27은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링의 수행 조건을 판단하는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 28은 [1 2 1]/4 필터가 적용될 대상 샘플 배열과 [1 2 1]/4 필터가 적용된 결과 샘플 배열의 일 예시를 도시하는 도면이다.
도 29는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 30 내지 31은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 또 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 32는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 선형 보간 필터를 이용하여 인트라 예측 샘플을 생성하는 예를 도시하는 도면이다.
도 33은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링을 이용한 인트라 예측을 수행하는 또 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 34는 일 실시 예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 “연결”, “결합” 또는 “접속”되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 “포함한다” 또는 “가진다”고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
이하, 본 개시는 비디오/영상 코딩 기술을 개시한다. 본 개시에서 개시된 부호화/복호화 방법과 그 실시예는 VVC (versatile video coding) 표준 또는 차세대 비디오/이미지 코딩 표준에 개시된 방법에 적용될 수 있다.
본 개시는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 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.
본 개시에서 "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. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "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.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 일 실시 예에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다. 일 실시 예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시 예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시 예예 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 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.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 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.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)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 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 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)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 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)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 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(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)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(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 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(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 픽처 인코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 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)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 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)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 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. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 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.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 개시에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있으며, 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
인트라 예측 개요
이하 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nW x nH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2 x nH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2 x nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nW x nH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다. 한편, 후술하는 ISP가 적용되는 경우, 상기 주변 참조 샘플들은 서브파티션 단위로 도출될 수 있다.
한편, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 복호화 장치는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i)현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 보간(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 제2 주변 샘플과 상기 제1 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 multi-reference line(MRL) intra prediction 또는 MRL 기반 인트라 예측이 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 intra sub-partitions (ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다. 또한, 예측 샘플을 기준으로 한 예측 방향이 주변 참조 샘플들 사이를 가리키는 경우, 즉, 예측 방향이 분수 샘플 위치를 가리키는 경우, 해당 예측 방향 주변(해당 분수 샘플 위치 주변)에 위치한 복수의 참조 샘플들의 보간을 통하여 예측 샘플의 값을 도출할 수도 있다. 상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록의 좌측과 상측에 위치한 재구성된 주변 화소를 이용하여 현재 블록의 서브 샘플링된 화소 세트에 대한 예측 신호를 생성한 후, 생성된 예측 신호와 주변 샘플 값을 이용하여 수직 및 수평 방향으로 보간하여 원래 크기의 예측 신호를 생성함으로써 현재 블록의 인트라 예측을 수행하는 Matrix-weighted Intra Prediction(MIP)이 적용될 수도 있다.
상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP, MIP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 타입에 관한 정보는 부호화 장치에서 인코딩되어 비트스트림에 포함되어 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 인트라 예측 타입에 관한 정보는 각 인트라 예측 타입의 적용 여부를 가리키는 플래그 정보 또는 여러 인트라 예측 타입 중 하나를 지시하는 인덱스 정보 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다. 구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
이하, 인트라 예측에 기반한 비디오/영상 부호화 방법을 설명한다. 먼저, 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다. 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 한편, 후술하는 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(185)는 예측 샘플 필터부를 더 포함할 수도 있다. 부호화 장치는 복수의 인트라 예측 모드/타입들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드/타입을 결정할 수 있다. 부호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입들에 대한 RD(rate-distortion) cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다.
한편, 부호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 상기 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다. 부호화 장치는 현재 블록의 원본 샘플들에서 상기 예측 샘플들을 위상 기반으로 비교하고, 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 상기 인트라 예측에 관한 정보 (예측 정보) 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 인트라 예측 모드 정보, 상기 인트라 예측 타입 정보를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 후술하는 레지듀얼 코딩 신텍스를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 부호화 장치는 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이를 위하여 부호화 장치는 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 상술한 바와 같이 디코딩 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다. 부호화 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
이하, 인트라 예측에 기반한 비디오/영상 복호화 방법을 설명한다. 복호화 장치는 상기 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
먼저, 복호화 장치는 수신된 예측 정보 (인트라 예측 모드/타입 정보)를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출할 수 있다. 복호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다. 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 이 경우 복호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다. 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수도 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)이 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 예를 들어, MPM 후보 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드 또는 미리 설정된 기본 인트라 예측 모드를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDPC의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 본 개시에서 설명한 코딩 방법을 통하여 인코딩/복호화될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC)을 통하여 인코딩/복호화될 수 있다.
이하, 인트라 예측 모드에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 4는 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드들과 65개의 방향성 인트라 예측 모드들을 포함할 수 있다. 상기 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 인트라 예측 모드 및 DC 인트라 예측 모드를 포함할 수 있고, 상기 방향성 인트라 예측 모드들은 2번 내지 66번 인트라 예측 모드들을 포함할 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 L_CCLM, T_CCLM, LT_CCLM으로 나누어질 수 있으며, 크로마 성분에 대하여만 적용될 수 있다. 예를 들어, 인트라 예측 모드는 다음 표와 같이 인덱싱될 수 있다.
Intra prediction mode Associated name
0 INTRA_PLANAR
1 INTRA_DC
2..66 INTRA_ANGULAR2..INTRA_ANGULAR66
81..83 INTRA_LT_CCLM, INTRA_L_CCLM, INTRA_T_CCLM
도 5는 다른 일 실시 예에 따른 인트라 예측 방향을 도시하는 도면이다. 여기서 점선 방향은 정사각형이 아닌 블록에만 적용되는 광각 모드를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 자연 영상(natural video)에서 제시된 임의의 에지 방향(edge direction)을 캡쳐하기 위하여, 일 실시예에 따른 인트라 예측 모드는 2개의 비방향성 인트라 예측 모드와 함께 93개의 방향성 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들은 플래너(planar) 예측 모드 및 DC 예측 모드를 포함할 수 있다. 방향성 인트라 예측 모드는 도 5에 화살표로 나타낸 바와 같이 2번 내지 80번과 -1번 내지 -14번으로 구성되는 인트라 예측 모드를 포함할 수 있다. 상기 플래너 예측 모드는 INTRA_PLANAR로 표기될 수 있고, DC 예측 모드는 INTRA_DC로 표기될 수 있다. 그리고 방향성 인트라 예측 모드는 INTRA_ANGULAR-14 내지 INTRA_ANGULAR-1 및 INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR80과 같이 표기될 수 있다.
한편, 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP, MIP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 타입 정보를 기반으로 지시될 수 있으며, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들의 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDPC의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보, MIP의 적용 여부를 나타내는 MIP 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 참조 샘플 필터링에 대하여 보다 상세히 설명한다. 현재 블록의 주변 참조 샘플들에 대하여 필터링이 적용될 수 있다. 이는 인트라 예측 후 예측 샘플에 적용되는 필터링인 포스트 필터링(post filtering)과는 달리 인트라 예측 전 주변 참조 샘플들에 대하여 적용되는 점에서 프리 필터링(pre filtering)이라고 불릴 수 있다. 상기 주변 참조 샘플들에 대한 필터링은 예를 들어 다음 수학식과 같이 수행될 수 있다.
필터링된 샘플 값 p[x][y]는 다음과 같이 유도될 수 있다. 여기서, x　=　-1,　y　=　-1 내지 refH　-　1 및 x　=　0 내지 refW　-　1,　y　=　-1이다. refH는 변환 블록 또는 코딩 블록의 높이의 2배로 결정될 수 있으며, refW는 변환 블록 또는 코딩 블록의 너비의 2배로 결정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000001
[수학식 2]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000002
수학식 2에서, y　=　0 내지 refH　　2이다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000003
[수학식 4]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000004
수학식 4에서 x　=　0 내지 refW　-　2이다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000005
여기서, refUnfilt는 아직 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들을 나타내며, [x][y]는 해당 샘플의 x, y좌표를 나타낸다. 예를 들어, 이는 현재 블록의 좌상측(top-left) 샘플 포지션 좌표를 (0,0)으로 했을 때의 좌표를 나타낼 수 있다.
상기 주변 참조 샘플들에 대한 필터링이 적용되는 경우 필터링된 주변 참조 샘플들이 예측 샘플 도출 단계에서의 참조 샘플들로 사용될 수 있고, 만약 상기 주변 참조 샘플들에 대한 필터링이 적용되지 않는 경우에는 필터링되지 않은 상기 주변 참조 샘플들이 상기 예측 샘플 도출 단계에서의 참조 샘플들로 사용될 수 있다.
상기와 같은 주변 참조 샘플 필터링은 예를 들어 다음과 같은 특정 조건을 일부 또는 모두 만족하는 경우에 적용될 수 있다.
(조건 1) nTbW * nTbH이 32 보다 크다. 여기서 nTbW는 TB의 너비, 즉, 변환 블록(현재 블록)의 너비를 나타내고, nTbH는 TB의 높이, 즉, 변환 블록(현재 블록)의 높이를 나타낸다.
(조건 2) cIdx의 값이 0이다. cIdx는 현재 블록의 컬러 성분을 나타내며 0값은 루마 성분을 나타낸다.
(조건 3) IntraSubPartitionsSplitType이 비분할(ISP_NO_SPLIT)을 나타낸다. 여기서, IntraSubPartitionsSplitType은 현재 루마 부호화 블록의 분할 타입을 나타내는 파라미터이다.
(조건 4) 아래 조건 4-1 내지 조건 4-4 중 적어도 하나가 참이다.
(조건 4-1) 인트라 예측 모드를 나타내는 predModeIntra의 값이 플래너 예측 모드(INTRA_PLANAR)를 나타낸다.
(조건 4-2) predModeIntra의 값이 34번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR34)를 나타낸다.
(조건 4-3) predModeIntra의 값이 2번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR2)를 나타내고, nTbH의 값이 nTbW의 값보다 크거나 같다.
(조건 4-4) predModeIntra의 값이 66번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR66)를 나타내고, nTbW의 값이 nTbH 보다 크거나 같다.
일 예로, 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플 도출, 예측 샘플 도출 등의 절차는 모두 CU 단위로 수행될 수도 있으며, 다른 예로, 인트라 예측 모드/타입 결정은 CU 단위로 수행되나, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 도출 절차는 상기 CU 내 TU 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 CU 내 TU들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다. 따라서, 이러한 경우를 고려하여 상기 주변 참조 샘플 필터링 여부는 TU (또는 TB)의 너비 및 높이인 nTbW 및 nTbH를 고려하여 결정될 수 있다.
참조 샘플 필터링을 적용한 인트라 예측 프로세스 개요
이하, 일 실시 예에 따른 샘플 필터링을 적용한 인트라 예측 방법을 설명한다. 참조 샘플이 스무딩(smoothing) 필터를 이용하여 필터링된 경우, 참조 샘플의 값은 스무스하게(smooth) 변화하는 특성을 가진다. 그럼에도 불구하고 참조 샘플에 샤프닝(sharpening) 특성을 가지는 필터를 적용하여 현재 샘플에 대한 인트라 예측을 수행하면, 스무딩된 참조 샘플에 샤프닝 특성을 부가하게 됨에 따라 인트라 예측 효율이 낮아지게 된다. 이에 참조 샘플이 스무딩 필터를 사용하여 필터링 되었는지 여부에 따라, 현재 샘플의 인트라 예측 샘플을 생성하기 위하여 참조 샘플에 적용되는 필터를 스무딩 필터와 샤프닝 필터 중에서 선택할 필요가 있다. 그리하여, 스무딩 필터가 적용된 참조 샘플에 스무딩 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성하고, 스무딩 필터가 적용되지 않은 참조 샘플에 샤프닝 필터를 적용함으로써 인트라 예측 효율이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따른 복호화 장치에 의하여 수행되는 인트라 예측 방법은 참조 샘플 필터링 여부에 따라 인트라 예측이 수행됨에 있어서 사용되는 필터의 종류를 결정할 수 있다. 이에 따라, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 결과에 따라 참조 샘플이 보유하는 샘플 특성에 맞는 필터를 참조 샘플에 적용함으로써 예측 샘플을 효율적으로 생성할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 인트라 예측 단계를 설명하는 순서도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 인트라 예측은 세개의 주요 단계로 구성될 수 있다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플(reference sample)을 구성(construct)할 수 있다(S110). 이로써, 복호화 장치는 구성된 참조 샘플을 이용하여 현재 블록에 대한 샘플 값을 예측할 수 있다(S120). 참조 샘플은 현재 블록의 주변에 위치한 샘플일 수 있다. 복호화 장치는 인트라 샘플 예측 이후, 포스트 필터를 S120단계의 수행으로 생성된 인트라 예측 샘플에 적용할 수 있다(S130).
도 7은 일 실시 예예 따른 참조 샘플 구성 단계(S110)를 설명하는 순서도이다. 도 7을 참조하여 참조 샘플 구성 단계(S110)를 보다 상세히 설명한다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플의 가용성을 체크할 수 있다 (S111). 다음으로, 복호화 장치는, 참조 샘플의 가용성 여부에 따라 참조 샘플의 대체 여부를 결정하고, 참조 샘플의 대체를 수행할 수 있다(S112). 예를들어, 참조 샘플이 가용하지 않은 경우, 해당 참조 샘플은 주변의 가용한 샘플들의 값에 기반하여 생성된 값으로 대체될 수 있다. 이로써 모든 참조 샘플들이 구성될 수 있다.
이후, 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링 조건에 따라 구성된 참조 샘플을 필터링할 수 있다(S113). 인트라 코딩 유닛(Coding Unit; CU)이나, 변환 유닛(Transform Unit; TU)의 크기가 비교적 대형(large)인 경우, 인트라 코딩 유닛과 변환 유닛의 예측 결과는 비교적 스무스할(smooth) 수 있다. 이러한 경우, 생성되는 인트라 예측 샘플이 스무스하고 평탄(planar)하도록 참조 샘플 필터링이 수행되는 것이 바람직할 수 있다.
이하, 일 실시 예에 따른 인트라 예측을 위한 참조 샘플 필터링 조건을 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 구성 단계(S110) 중 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서 참조 샘플 필터링의 수행 여부를 결정하는 방법을 도시한 순서도이다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 있는지를 결정할 수 있다(S210). 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 있지 않으면, 참조 샘플에 대한 필터링을 수행하지 않을 수 있다(S220). 한편, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 있으면, 참조 샘플에 대한 필터링을 수행할 수 있다(S230).
보다 상세히, 복호화 장치는 아래의 조건에 따라 참조 샘플 필터의 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 이하의 모든 조건이 참이거나, 적어도 하나의 조건이 참이면, 현재 블록의 인트라 예측을 위하여 참조되는 참조 샘플에 필터링이 수행됨을 결정할 수 있고, 반대 경우에는 필터링이 수행되지 않음을 결정할 수 있다.
(조건 1) 현재 블록에 가장 가까운 참조 샘플 라인이 인트라 예측에 사용됨. 즉, intra_luma_ref_idx의 값이 0임.
(조건 2) CU/TU의 너비와 높이의 곱이 32보다 큼.
(조건 3) 현재 블록은 루마 성분에 관한 것임.
(조건 4) ISP(Intra Sub-Partitions) 부호화 모드가 사용되지 않음.
(조건 5) 아래 조건 5-1 및 조건 5-2 중 적어도 하나가 참임, 아래에서 2번 방향성 인트라 예측모드는 좌하측 대각 모드, 34번 방향성 인트라 예측 모드는 좌상측 대각 모드, 66번 방향성 인트라 예측 모드는 우상측 대각 모드, 18번 방향성 인트라 예측 모드는 수평 방향 모드, 50번 방향성 인트라 예측 모드는 수직 방향 모드로 불리울 수 있다.
(조건 5-1) CU/TU의 너비와 높이의 곱이 128 이하이고, 인트라 예측 모드가 인트라 플래너 모드(INTRA_PLANAR), 인트라 DC 모드(INTRA_DC), 2번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR2) 내지 4번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR4), 32번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR32) 내지 36번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR36), 64번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR64) 내지 66번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR66) 중 적어도 하나에 해당됨.
(조건 5-2)CU/TU의 너비와 높이의 곱이 128 보다 크고, 인트라 예측 모드가 18번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR18)도 아니고 50번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR50)도 아님.
한편, 위의 조건에 따라 참조 샘플에 적용되는 필터는 참조 샘플을 스무딩하게 하는 필터일 수 있으며, 예를들어 후술되는 [1 2 1]/4 필터일 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 참조 샘플 필터링에 적용된 필터와 인트라 예측에 사용되는 필터는 동일한 성격의 필터인 것이 유리할 수 있다. 따라서, 필터링이 적용되어 스무딩된 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 수행할 때, 샤프(sharp) 엣지 성향의 필터를 적용하는 것은 비효율적일 수 있다. 참조 샘플이 샤프한 성향을 가질수록(예컨대, 에지), 주변 샘플값과 대비되는 샘플값을 가지게 되는 반면에, 참조 샘플이 스무스한 특성을 가질수록 주변 샘플값과 유사한 샘플값을 가지기 때문이다. 따라서, 참조 샘플 필터가 적용된 경우, 참조 샘플 필터의 성격과 서로 모순되지 않는 성격의 필터가 인트라 예측 샘플 생성 단계에서 사용될 필요가 있다. 예를들어, 인트라 예측 샘플 생성 단계에 사용될 수 있는 스무딩 필터는 후술되는 4-탭 가우시안 필터 또는 선형 보간 필터 중 어느 하나의 필터일 수 있다.
한편, 참조 샘플 필터가 적용되지 않은 경우, 참조 샘플은 스무딩되지 않을 수 있다. 이 경우, 스무딩되지 않은 참조 샘플은 샤프한 성향(예컨대, 엣지)을 가질 수 있다. 전술한 바와 유사하게, 샤프한 성향의 참조 샘플을 이용하여 인트라 예측을 수행할 때, 스무딩 필터를 적용하는 것은 비효율적일 수 있다. 따라서, 참조 샘플 필터가 적용되지 않은 경우, 인트라 예측 샘플 생성 단계에서 사용되는 필터는 샤프닝(sharpening) 필터일 수 있다. 예를 들어, 샤프닝 필터는 후술되는 큐빅 필터일 수 있다.
이러한 점에서, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 수행 여부에 기초하여 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위한 필터를 결정할 수 있다. 이하 도 9를 참조하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 도 6의 예측 샘플 생성 단계(S120)에서 예측 샘플을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 참조 샘플 필터링의 수행 여부에 따라 결정하는 실시예를 설명한다. 도 9는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링이 수행되었는지 여부에 따라 예측 샘플을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 먼저 참조 샘플 필터링이 수행되었는지 여부를 결정한다(310). 다음으로, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링이 수행되지 않았다면, 제 1 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도한다(S320). 여기서 제 1 필터는 샤프닝 필터로, 큐빅 필터일 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링이 수행되었다면, 제 2 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도한다(S330). 여기서 제 2 필터는 스무딩 필터로, 4-탭 가우시안 필터 또는 선형 보간 필터 중 어느 하나의 필터일 수 있다.
참조 샘플 필터링 수행 정보 시그널링 개요
도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서의 참조 샘플의 필터링이 여부에 따라, 예측 샘플 생성 단계(S120)에서 적용되는 필터가 달라질 수 있다. 이에 따라, 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서의 참조 샘플의 필터링 여부를 예측 샘플 생성 단계(S120)로 시그널링 할 필요가 존재한다. 이에 따라, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서의 참조 샘플의 필터링 여부에 따라 예측 샘플에 적용되는 필터를 선택함으로써 인트라 예측 효율을 높일 수 있다.
일 실시 예에서, 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 파라미터인 filterFlag를 이용하여 참조 샘플의 필터링 여부를 현재 블록의 예측 샘플 생성 단계로 시그널링 할 수 있다.
이를 위하여, 참조 샘플 필터링 단계 이후, 참조 샘플이 필터링 되었는지 여부를 나타내는 filterFlag가 후술되는 방향성 인트라 예측 모드(intra angular mode) 2 ~ 66에 대한 인트라 예측 모드 단계에 입력될 수 있다. 예를들어, 방향성 인트라 예측 모드 2 ~ 66에서, 복호화 장치는 입력 받은 filterFlag를 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위한 필터를 결정할 수 있다.
이하 도 10를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 10는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 filterFlag를 참조 샘플의 필터링 여부를 나타내는 파라미터로 이용하여 현재 블록의 샘플 값을 유도하기 위하여 사용되는 필터를 결정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 10은 앞서 설명된 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 단계를 함께 도시한다. 예를들어, 참조 샘플 필터링 단계(S401)는 도 8을 참조하여 설명된 참조 샘플 필터링 단계(S113)에서 수행되고, 예측 샘플 생성 단계(S402)는 도 9를 참조하여 설명된 예측 샘플 생성 단계(S120)에서 수행될 수 있다.
먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되는지를 결정할 수 있다(S410). 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건은 상술한 조건일 수 있다. 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되지 않는 경우, 복호화 장치는 filterFlag의 값을 제 1 값으로 설정할 수 있으며, 이때 제 1 값은 0일 수 있다(S420). 한편, 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 조건이 충족되어 참조 샘플 필터링이 수행되는 경우, 복호화 장치는 filterFlag의 값을 제 2 값으로 설정할 수 있으며, 이때 제 2 값은 1일 수 있다(S430).
예를들어, 복호화 장치는 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되지 않은 경우 filterFlag 값을 제 1 값으로 설정할 수 있다. 또한, 복호화 장치는 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용된 경우 filterFlag 값을 제 2 값으로 설정할 수 있다. 예를들어, 제 1 값은 0이고, 제 2 값은 1일 수 있다. 이와 같은 실시 예에서, filterFlag값 0은 참조 샘플 필터링이 수행되지 않음을 나타내고, filterFlag값 1은 참조 샘플 필터링이 수행됨을 나타낼 수 있다.
일 실시 예에서, 참조 샘플 필터링 단계(S410)에서 생성된 filterFlag값은 예측 샘플 생성 단계(S402)로 시그널링 될 수 있다. 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S410)에서 생성된 filterFlag값을 예측 샘플 생성 단계(S402)에서 동일한 파라미터 명을 가진 filterFlag 파라미터로 받아 사용할 수 있다.
그리하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 예측 샘플 생성 단계에서, 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag값에 기초하여 예측 샘플을 생성하기 위한 필터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag 값이 제 2 값에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다(S440). 복호화 장치는 filterFlag 값이 제 2 값에 해당하지 않으면, 제 1 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도할 수 있다(S450). 제 1 필터는 샤프닝 필터로, 큐빅 필터일 수 있다. 복호화 장치는 filterFlag 값이 제 2 값에 해당하면, 제 2 필터를 이용하여 예측 샘플을 유도할 수 있다(S460). 여기서 제 2 필터는 스무딩 필터로, 4-탭 가우시안 필터 또는 선형 보간 필터 중 어느 하나의 필터일 수 있다.
보다 상세히, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag 값이 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되지 않음을 나타내는 제 1 값인 경우, 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되지 않은 것임을 결정하고, 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위하여 샤프닝 필터를 적용할 수 있다. 마찬가지로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계로부터 수신한 filterFlag 값이 인트라 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되었음을 나타내는 제 2 값인 경우, 인트라 참조 샘플에 대하여 필터링이 적용되었음을 결정하고, 현재 블록의 샘플 값을 예측하기 위하여 스무딩 필터를 적용할 수 있다.
일 실시 예에서, filterFlag의 제 1 값과 제 2 값의 구체적인 값은 필요에 따라 설정될 수 있다. 도 11은 상술한 도 10의 실시 예에서 제 1 값을 0으로, 제 2 값을 1로 설정한 경우의 복호화 장치의 동작을 나타낸 순서도이다. 제 1 값과 제 2 값의 설정 외에, 도 11의 도면 부호 S510 내지 S560에 해당하는 단계는 도 10의 도면 부호 S410 내지 S460의 단계에 대응될 수 있다. 한편, 다른 일 실시 예에서는 참조 샘플 필터링이 수행되지 않음을 나타내는 제 1 값이 1로, 참조 샘플 필터링이 수행됨을 나타내는 제 2 값이 0으로 설정될 수도 있다.
또한, 상기 filterFlag는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 소정의 모드일 때, 1로 설정되고, 그렇지 않을 때 0으로 설정될 수 있다. 상기 소정의 모드는 플래너 모드이거나, 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 방향성 모드일 수 있다. 이때, 수직 모드와 수평 모드는 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 모드임에도 불구하고, filterFlag 값이 0으로 설정될 수 있다. 즉, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 소정의 모드들 중 하나인 경우, 참조 샘플 필터링이 수행될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 참조 샘플 필터링이 수행되지 않을 수 있다.
한편, 도 10의 인트라 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내기 위한 파라미터는 filterFlag가 아닌 다른 명칭으로 명명될 수도 있다. 이에 대한 실시 예가 도 12에 도시되어 있다. 도 12의 예와 같이, filterFlag는 refFilterFlag로 명명될 수도 있다. 용어의 변경 외에, 도 12의 도면 부호 S610 내지 S660에 해당하는 단계는 도 10의 도면 부호 S410 내지 S460의 단계에 대응될 수 있다.
제 1 실시예
이하 도 13을 참조하여 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 스무딩 필터가 적용된 참조 샘플에 스무딩 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성하고, 스무딩 필터가 적용되지 않은 참조 샘플에 샤프닝 필터를 적용하기 위하여, 참조 샘플 필터링 단계에서의 필터링 적용 여부를 예측 샘플 생성 단계에 시그널링하기 위한 구성을 제공할 필요가 있다. 이를 통해, 참조 샘플의 필터링 단계에서의 필터링 적용 여부를 예측 샘플 생성 단계에서 판단하고, 이에 따른 필터를 선택하여 예측 샘플을 생성함으로써 인트라 예측 효율을 높일 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 필터링 수행결과에 따라 인트라 예측 샘플을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래와 같은 파라미터를 입력받거나 유도함으로써 획득할 수 있다(S710). 예를들어, 복호화 장치는 아래와 같은 파라미터를 입력받을 수 있다. 여기서 x는 0에서 nTbW - 1까지의 정수값을 가지고, y는 0에서 nTbH - 1 까지의 정수값을 가진다.
- 현재 픽쳐의 좌상측 샘플에 대한 현재 변환 블록의 좌상측 샘플의 상대적인 위치를 나타내는 (xTbCmp, yTbCmp) 좌표쌍
- 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra
- 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW
- 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH
- 코딩 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nCbW
- 코딩 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH
- 현재 블록의 컬러 성분을 나타내는 파라미터인 cIdx
한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측 샘플을 생성하기 위하여 파라미터 refW와 refH를 아래와 같이 유도할 수 있다.
일 예에서, 현재 루마 부호화 블록의 분할 타입을 나타내는 파라미터인 IntraSubPartitionsSplitType이 비분할을 나타내거나(ISP_NO_SPLIT), 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 cIdx가 0이 아니면(즉, 현재 블록이 루마 블록이 아닌 크로마 블록이면), 아래의 식에 따라 refW와 refH를 유도할 수 있다.
[수학식 6]
refW = nTbW * 2
[수학식 7]
refH = nTbH * 2
한편, 위의 조건과 달리 IntraSubPartitionsSplitType이 분할을 나타내고, cIdx의 값이 루마 블록을 나타내는 경우, 예를들어, IntraSubPartitionsSplitType이 수평분할을 나타내는 ISP_HOR_SPLIT이거나, 수직 분할을 나타내는 ISP_VER_SPLIT이고, cIdx의 값이 루마 블록을 나타내는 0의 값을 가지는 경우에는 아래와 같이 refW와 refH가 유도될 수 있다.
[수학식 8]
refW = nCbW * 2
[수학식 9]
refH = nCbH * 2
나아가, 인트라 예측 참조 라인을 나타내는 파라미터 refIdx는 아래와 같이 현재 변환 블록의 위치에 대하여 루마 성분의 인트라 예측시 참조되는 참조 라인의 인덱스를 저장하는 배열인 IntraLumaRefLineIdx에 기초하여 유도될 수 있다.
[수학식 10]
refIdx = (cIdx == 0)?IntraLumaRefLineIdx[xTbCmp][yTbCmp]:0
다음으로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 앞서 설명된 파라미터를 사용하여 참조 샘플 p[x][y]를 생성한다(S720). 이하, 다시 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 여기서, x, y 좌표쌍은 x = -1　-　refIdx, y　=　-1　-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-refIdx 내지 refW　-　1, y　=　-1　-　refIdx로 구성될 수 있다.
먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 샘플 위치(xTbCmp,　yTbCmp)에 대하여 참조 샘플 가용성을 확인할 수 있다(S111). 이를 위하여 복호화 장치는 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx를 입력으로써 획득할 수 있다. 그리고, 복호화 장치는 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y]를 출력으로 제공할 수 있다. 여기서, x, y좌표 쌍은 x　=　-1　-　refIdx, y　=　-1　-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-　refIdx 내지 refW　-　1, y　=　-1　-　refIdx으로 구성될 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 x　=　-1　-　refIdx, y　=　-1　-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-refIdx 내지 refW　-　1, y　=　-1　-　refIdx로 구성되는 x, y 좌표쌍의 refUnfilt[x][y] 중 적어도 하나의 샘플이 불가용한 것으로 확인되면, 참조 샘플 대체 단계를 수행할 수 있다(S112).
복호화 장치는 참조 샘플 대체 단계를 수행하기 위하여 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx 및 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y](여기서, x, y좌표는 x　=　-1　-　refIdx, y　=　-1　-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-　refIdx 내지 refW　-　1, y　=　-1　-　refIdx으로 구성된다)를 입력으로 획득할 수 있다. 그리고, 복호화 장치는 참조 샘플 대체 단계의 결과로 수정된 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y](여기서, x, y 좌표쌍은 x　=　-1　-　refIdx, y　=　-1　-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-refIdx 내지 refW　-　1, y　=　-1　-　refIdx로 구성된다)를 생성할 수 있다.
다음으로, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계를 수행할 수 있다(S113). 복호화 장치는 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 refIdx, 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, x　=　-1　-　refIdx, y　=　-1　-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-refIdx 내지 refW　-　1, y　=　-1　-　refIdx에 대하여 필터링 되지 않은 샘플을 나타내는 파라미터인 refUnfilt[x][y] 및 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx를 입력으로 획득할 수 있다. 그리고, 복호화장치는 참조 샘플 필터링 단계의 결과로써 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 파라미터인 filterFlag 및 참조 샘플을 나타내는 파라미터인 p[x][y]를 생성할 수 있다. 여기서, x　=　-1　-　refIdx, y　=　-1　-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-refIdx 내지 refW　-　1, y　=　-1　-　refIdx이다.
다시 도 13을 참조하여 설명한다. 다음 단계로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측 샘플을 생성한다(S730). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값에 따라 현재 블록에 적용될 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S731). 그리고, 복호화 장치는 결정된 인트라 예측 모드로 인트라 예측을 수행하여 인트라 예측 샘플을 생성할 수 있다(S732).
예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값이 인트라 플래너 예측 모드(INTRA_PLANAR)를 나타내는 경우, 인트라 플래너 예측 모드로 해당 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW 및 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples을 결과물로 생성할 수 있다.
한편, predModeIntra가 위와 같지 않고, predModeIntra가 인트라 DC 예측모드(INTRA_DC)를 나타내면, 복호화 장치는 인트라 DC 예측 모드로 해당 블록의 예측 샘플을 생성할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples을 결과물로 생성할 수 있다.
한편, predModeIntra가 위와 같지 않고, predModeIntra가 앞서 설명된 INTRA_LT_CCLM, INTRA_L_CCLM 또는 INTRA_T_CCLM과 같은 크로마 샘플을 위한 CCLM(Cross-Component Linear Model)모드를 나타내는 값이라면, 복호화 장치는 그에 대응하는 인트라 예측 모드 프로세스를 수행할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra, (xTbCmp,　yTbCmp)과 동일하도록 설정된 샘플 위치 (xTbC,　yTbC), 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples을 출력으로 생성할 수 있다.
한편, predModeIntra가 위와 같지 않다면, 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 모드를 수행할 수 있다. 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra, 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx, 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW 및 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH, 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, 부호화 블록의 너비를 나타내는 nCbW, 부호화 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH, 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx, 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 파라미터인 filterFlag, 및 참조 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 p를 입력으로 획득할 수 있다. 복호화 장치는 본 수행 결과로 수정된 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra 및 예측 샘플 어레이를 나타내는 파라미터인 predSamples를 생성할 수 있다.
이하, 도 14를 참조하여 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 방향성 인트라 예측 모드를 수행하는 방법을 설명한다. 도 14는 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 방향성 인트라 예측 모드를 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 2번 내지 66번 방향성 인트라 예측 모드(INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR66)의 수행 결과에 따라 수정된 인트라 예측 모드 predModeIntra 및 예측된 샘플 predSamples[x][y]을 생성할 수 있다. 여기서, x = 0 내지 nTbW-1, y = 0 내지 nTbH-1이다.
먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 모드를 수행하기 위하여 요구되는 파라미터를 획득한다(S810). 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 모드를 수행하기 위하여 아래의 항목을 입력으로 획득할 수 있다.
- 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra
- 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx
- 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW
- 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH
- 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW
- 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH
- 부호화 블록의 너비를 나타내는 파라미터인 nCbW
- 부호화 블록의 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH
- 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 파라미터인 cIdx
- 참조 샘플 필터링을 나타내는 파라미터인 filterFlag
- 주변 샘플 p[x][y](여기서, x, y쌍은 x = -1-refIdx, y = -1-refIdx 내지 refH-1 및 x = -refIdx 내지 refW-1, y = -1-refIdx로 구성된다)
여기서, 주변 샘플 p[x][y]는 도 13을 참조하여 앞서 설명한 참조 샘플 생성 단계(S720)의 수행에 의하여 생성된 참조 샘플 배열 p[x][y]일 수 있다.
한편, 변환 블록의 가로 샘플 크기를 나타내는 파라미터인 nTbS는 (Log2(nTbW) + Log2(nTbH)) >> 1로 결정될 수 있다.
그리고, 복호화 장치는 현재 블록의 너비를 나타내는 파라미터 nW 및 현재 블록의 높이를 나타내는 파라미터 nH를 유도할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 IntraSubPartitionsSplitType와 cIdx의 값에 기반하여 nW와 nH를 유도할 수 있다. 복호화 장치는 IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT이거나 cIdx가 0이 아닌 경우 아래와 같이 nW와 nH를 유도할 수 있다.
[수학식 11]
nW = nTbW
[수학식 12]
nH = nTbH
한편, 복호화 장치는 IntraSubPartitionsSplitType과 cIdx의 값이 위와 같지 않다면(예를 들어, IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT와 같지 않고, cIdx가 0과 같은 경우), 아래와 같이 nW와 nH를 유도할 수 있다.
[수학식 13]
nW = nCbW
[수학식 14]
nH = nCbH
또한, 복호화 장치는 nW와 nH를 이용하여 현재 블록의 종횡비(너비 대 높이 비율)를 나타내는 파라미터인 whRatio를 Abs(Log2(nW/nH)) 연산 결과에 따라 설정할 수 있다. 나아가, 복호화 장치는 광각 여부를 나타내는 파라미터인 wideAngle을 0으로 결정할 수 있다.
한편, 정사각이 아닌 블록(예를들어, nW는 nH와 같지 않음)의 경우, 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra를 수정할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 참이면 wideAngle을 1로 설정하고, predModeIntra를 (predModeIntra + 65)값으로 수정할 수 있다.
(조건 1) nW가 nH보다 크다.
(조건 2) predModeIntra가 2보다 크거나 같다.
(조건 3) predModeIntra가 (whRatio> 1)?(8 + 2 * whRatio):8로 연산된 값 보다 작다.
그러나, 복호화 장치는 위의 조건이 모두 참이 아니면, 다음 조건이 모두 참일때, wideAngle을 1로 설정하고, predModeIntra를 (predModeIntra-67)인 값으로 수정할 수 있다.
(조건 1) nH가 nW보다 크다.
(조건 2) predModeIntra가 66이하의 값을 가진다.
(조건 3) predModeIntra가 (whRatio> 1)? (60-2 * whRatio): 60로 연산된 값 보다 큰 값을 가진다.
더하여, 복호화 장치는 수정된 filterFlag를 유도할 수 있다. 도 15는 복호화 장치가 수정된 filterFlag값을 유도하는 방법을 나타내는 순서도이다. 일 실시 예에서 복호화 장치는 아래의 조건 중 적어도 하나의 조건이 참인지를 결정할 수 있다(S910). 복호화 장치는 아래의 조건 중 적어도 하나의 조건이 참이면 수정된 filterFlag의 값을 제 1 값으로 설정할 수 있다(S930). 일 실시 예에서, 제 1 값은 0일 수 있다.
(조건 1) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT와 같지 않고, cIdx가 0이고, predModeIntra가 INTRA_ANGULAR34 보다 크거나 같고, nW가 8보다 크다.
(조건 2) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT과 같지 않고, cIdx가 0이고, predModeIntra가 INTRA_ANGULAR34보다 작고, nH가 8보다 크다.
한편, 복호화 장치는 위의 조건이 충족되지 않으면, 수정된 filterFlag의 값을 제 2 값으로 설정할 수 있다(S920). 일 실시 예에서, 제 2 값은 1-filterFlag로 계산될 수 있다. 예를들어, filterFlag값이 0인 경우 수정된 filterFlag값은 1로 결정되고, filterFlag값이 1인 경우 수정된 filterFlag값은 0으로 결정될 수 있다.
도 16은 predModeIntra와 방향(angle)을 나타내는 파라미터인 intraPredAngle 간의 매핑표를 나타낸다. 복호화 장치는 역방향(inverse angle)을 나타내는 파라미터인 invAngle을 도 16의 매핑표의 intraPredAngle에 기반하여 아래와 같이 유도할 수 있다.
[수학식 15]
invAngle = Round((256*32)/"intraPredAngle")
여기서 Round 함수는 정수를 나타내기 위한 반올림 연산을 의미한다.
도 17은 인트라 예측에 사용되는 보간 필터로써 큐빅필터(fC)와 가우시안 필터(fG)의 계수를 나타내는 표이다. 위상(phase)이 0 내지 31이고, j가 0 내지 3의 값을 가질 때, 큐빅 필터(fC)와 가우시안 필터(fG)의 계수(coefficients)인 fC[phase][j] 및 fG[phase][j]의 일 실시 예가 도 17에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 주변 샘플 배열 p[x]에 기초하여 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하고(S820), 예측 샘플 배열 predSamples[x][y]를 유도할 수 있다(S830). 이하 도 5, 도 16 내지 도 20을 참조하여 설명한다. 도 18 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하여 예측 샘플을 유도하는 방법을 설명하는 순서도이다.
먼저, 도 18과 같이 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값에 따라 현재 블록의 예측 샘플 배열 predSample[x][y]을 유도하기 위하여 참조되는 참조 샘플을 결정할 수 있다(S1010). 복호화 장치는 predModeIntra의 값이 34보다 크거나 같은 경우, 주변 샘플 p[x][y] 중에서 현재 블록의 상측에 위치한 주변 샘플을 주로 이용하여 predSample[x][y]를 유도할 수 있다(S1020). 복호화 장치는 predModeIntra의 값이 34보다 작은 경우, 주변 샘플 p[x][y] 중에서 현재 블록의 좌측에 위치한 샘플을 주로 이용하여 predSample[x][y]를 유도할 수 있다(S1030).
도 19를 참조하여 복호화 장치가 현재 블록의 상측에 위치한 주변 샘플을 주로 이용하여 predSample[x][y]를 구성하는 S1020단계를 보다 상세히 설명한다. 복호화 장치는 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도할 수 있다. ref[x]는 주 참조 샘플 배열(main reference sample array)을 생성한 후 부가 샘플(additional sample)을 추가함으로써 구성될 수 있다. 먼저, ref[x]는 현재 블록의 샘플 값을 유도하기 위하여 주된 값으로 참조되는 샘플들의 집합인 주 참조 샘플 배열로 구성될 수 있다. 예를들어, 후술하는 바와 같은 가우시안 또는 큐빅 필터가 현재 블록의 각각의 샘플의 값을 유도하기 위하여 참조 샘플 배열에 적용되는 경우, 가장 높은 필터 계수가 적용되는 참조 샘플이 주된 값으로 참조 되는 참조 샘플일 수 있다. 이러한 예에서, 가장 높은 필터 계수가 적용되는 샘플들로 구성된 잠조 샘플의 집합으로 주 참조 샘플 배열이 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 17의 필터 계수에 대한 표의 예에서, 위상(p)이 0일 때 fG 보간 필터 계수는 fG[0][1]에서 가장 높은 값을 가지며, 이에 대응되는 참조 샘플이 주 참조 샘플로 결정될 수 있다. 이와 같은 주 참조 샘플 배열을 구성하기 위하여, 현재 블록의 인트라 예측 방향으로 특정되는 주변 샘플들의 값으로 주 참조 샘플 배열을 구성할 수 있다.
복호화 장치는 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하기 위하여, 현재 블록의 상측에 위치한 주변 샘플을 이용하여 주 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도할 수 있다(S1110). 본 단계의 수행을 위하여 아래의 수학식이 이용될 수 있다.
[수학식 16]
ref[x] = p[　-1　-　refIdx　+　x　][　-1　-　refIdx　], 여기서, x는 0에서 nTbW　+　refIdx까지의 값을 가질 수 있다.
predModeIntra가 34이고, nTbW가 8이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 16에 따라 생성된 ref[0] 내지 ref[8]의 주변 블록과의 대응 관계가 도 21에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 도 16에 따라 유도된 intraPredAngle의 값에 따라 주 참조 샘플 배열을 확장하기 위해 참조되는 주변 블록을 결정한다(S1120). 복호화 장치는 intrapredAngle의 값이 0보다 작으면, 현재 블록의 좌측에 위치한 주변 샘플을 이용하여 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다(S1130). 예를들어, (nTbH * intraPredAngle) >> 5의 연산 결과가 -1보다 작은 경우, 복호화 장치는 아래의 수학식 17을 이용하여 좌측 주변 블록의 값으로부터 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다.
[수학식 17]
ref[x] = p[-1 - refIdx][-1 - refIdx + ((x * invAngle + 128) >> 8)], 여기서, x는 -1 내지 (nTbH * intraPredAngle)>> 5의 값을 가질 수 있다.
predModeIntra가 34이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 17에 따라 생성된 ref[-1] 내지 ref[-8]의 주변 블록과의 대응관계가 도 22에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열의 양 끝에 부가 샘플을 추가할 수 있다(S1140). 후술하는 바와 같이 4-탭 필터를 적용하여 현재 블록의 샘플 값을 유도하는 경우, 주 참조 샘플의 양 끝단의 참조 샘플을 주 참조 샘플로 선정하여 대상으로 필터를 적용할 때, 필터에 입력되기 위한 참조 샘플의 값이 존재하지 않을 수 있다.
예를들어, 도 21에서의 ref[8]을 주 참조 샘플로 하여 도 17에서의 위상(p)값으로 0을 가지는 가우시안 필터(fG)를 적용하는 경우, fG[0][2]와 fG[0][3]에 대응되는 참조 샘플의 값이 ref[]에 존재하지 않게 된다. 이와 같은 예에서, fG[0][3]의 계수 값은 0이이서 해당 위치에 대응되는 참조 샘플의 값이 지정되어 있지 않아도 무관하지만, fG[0][2]의 계수값은 존재하는 점에서 fG[0][2]에 대한 샘플 값이 ref[]에 저장되어 있을 필요가 있다.
이와 같은 문제를 제거하기 위하여, 주 참조 샘플 배열의 끝단에 부가 샘플이 추가될 수 있다. 부가 샘플은 주 참조 샘플 배열의 인덱스를 기준으로, 부가 샘플의 인덱스와 가장 가까운 인덱스를 가지는 참조 샘플의 값으로 설정될 수 있다. 이를 위하여, 복호화 장치는 부가 샘플의 인덱스와 가장 가까운 인덱스를 가지는 참조 샘플의 값을 ref[]에서 복사하거나, 그에 해당하는 주변 블록의 값으로부터 획득하여 ref[]에 저장할 수 있다.
아래의 수학식 18과 19는 미리 계산된 주 참조 샘플 배열을 이용하여 주 참조 샘플 배열의 양 끝에 부가 샘플을 추가하는 복호화 장치의 연산을 나타낸다. 복호화 장치는 아래의 수학식을 이용하여 참조 샘플 배열에 부가 샘플을 추가할 수 있다.
[수학식 18]
ref[((nTbH * intraPredAngle) >> 5) - 1] = ref[(nTbH * intraPredAngle) >> 5]
[수학식 19]
ref[nTbW + 1 + refIdx] = ref[nTbW + refIdx]
predModeIntra가 34이고, nTbW가 8이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 18에 따라 생성된 ref[-9]와 ref[9]의 주변 블록과의 대응관계가 도 23에 도시되어 있다.
한편, 복호화 장치는 intraPredAngle이 0보다 작지 않으면, 현재 블록의 우상측에 위치한 주변 샘플을 이용하여 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다(S1150). 복호화 장치는 아래의 수학식 20을 이용하여 우상측의 주변 블록의 값으로부터 주 참조 샘플 배열을 확장할 수 있다.
[수학식 20]
ref[x] = p[-1 - refIdx + x][-1 - refIdx], 여기서 x = nTbW + 1 + refIdx 내지 refW + refIdx 이다.
predModeIntra가 66이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이고, refW가 16이며, refIdx가 0인 경우, 수학식 20에 따라 생성된 ref[9] 내지 ref[16]의 주변 블록과의 대응관계가 도 24에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열의 좌측 끝에 부가 샘플을 추가할 수 있다(S1160). 일 실시 예에서, 복호화 장치는 아래의 수학식 21을 이용하여 ref[0]의 샘플 값을 이용하여 ref[-1]의 샘플 값을 결정할 수 있다.
[수학식 21]
ref[-1] = ref[0]
다음으로, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열의 우측 끝에 부가 샘플을 추가한다(S1170). 복호화 장치는 현재 블록의 종횡비(whRatio)에 따라 주 참조 샘플 배열의 우측 끝에 부가 샘플을 추가할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 부가 샘플을 나타내는 파라미터인 ref[refW + refIdx + x]를 아래의 수학식 22를 이용하여 유도할 수 있다. 여기서 x는　1 내지 (　Max(　1,　nTbW　/　nTbH　)　*　refIdx　+　1)이다.
[수학식 22]
ref[refW　+　refIdx　+x] = p[-1　+　refW][-1　-　refIdx]
predModeIntra가 66이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이고, refW가 16이며, refIdx가 0인 일 실시 예에서, 수학식 21 및 22에 따라 생성된 부가 샘플 ref[-1]과 ref[17]의 주변 블록과의 대응관계가 도 24에 도시되어 있다.
다음으로, 복호화 장치는 위와 같이 생성된 참조 샘플 배열을 이용하여 예측 샘플 배열을 유도할 수 있다(S1180). 본 단계를 도 20을 참조하여 설명한다. 예를들어, 복호화 장치는 x = 0 내지 nTbW-1, y = 0 내지 nTbH-1의 값을 가지는 예측 샘플 predSamples[x][y]을 아래와 같이 유도할 수 있다. 먼저, 복호화 장치는 예측 샘플을 유도하기 위한 인덱스 파라미터인 iIdx 및 곱셈 인수 iFact를 아래와 같이 유도할 수 있다(S1210).
[수학식 23]
iIdx = ((y + 1 + refIdx) * intraPredAngle) >> 5 + refIdx
[수학식 24]
iFact = ((y + 1 + refIdx) * intraPredAngle) & 31
다음으로, 복호화 장치는 cIdx의 값에 따라 현재 블록이 루마 블록인지 여부를 결정한다(S1220). 이때, cIdx가 0이면, 복호화 장치는 filterFlag의 값에 따라 루마 예측 샘플을 유도하기 위한 보간 필터를 선택한다(S1230). 복호화 장치는 j = 0 내지 3 인 보간 필터 계수 fT[j]를 아래와 같이 유도할 수 있다.
[수학식 25]
fT[j] = filterFlag ? fG[iFact][j]:fC[iFact][j]
보다 상세히, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1과 같으면 iFact값으로 선택되는 위상(p)값에 대한 가우시안 필터 계수(fG coefficients)를 선택할 수 있다. 이와 같은 경우, 복호화 장치는 선택된 필터 계수값을 이용하여 참조 샘플에 가우시안 필터를 적용하여 현재 블록의 루마 예측 샘플을 유도할 수 있다(S1240)
한편, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1이 아니면 iFact값으로 선택되는 위상(p)값에 대한 큐빅 필터 계수(fC coefficients)를 선택할 수 있다. 이와 같은 경우, 복호화 장치는 선택된 필터 계수값을 이용하여 참조 샘플에 큐빅 필터를 적용하여 현재 블록의 루마 예측 샘플을 유도할 수 있다(S1250)
일 실시 예에서, 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 선택된 필터 계수 fT[i]를 이용하여 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 26]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000006
일 실시 예에서, predModeIntra가 66이고, nTbW가 8이고, nTbH가 8이고, refW가 16이고, refIdx가 0이며, cIdx가 0으로 설정될 수 있다. 이와 같은 실시 예에서, 상술한 수학식 23과 24에 따라 predSamples[0][0]을 위한 iIdx의 값은 1로, iFact의 값은 0으로 설정되며, predSamples[7][7]을 위한 iIdx의 값은 8로, iFact의 값은 0으로 설정될 수 있다. 그리고, filterFlag가 1의 값을 나타내는 경우 fT[j]는 가우시안 필터에 따른 필터 계수로 설정될 수 있으며, fT[]= (16, 32, 16, 0)으로 설정될 수 있다.
도 25는 이와 같은 실시 예에서의 predSamples[0][0]과 predSamples[7][7]의 유도 결과를 나타낸다. predSamples[0][0]은 ((ref[1]*16 + ref[2]*32 + ref[3]*16 + ref[4]*0) + 32) >> 6의 연산 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[0][0]의 값은 2로 계산될 수 있다.
predSamples[7][7]은 ((ref[15]*16 + ref[16]*32 + ref[17]*16 + ref[18]*0) + 32) >> 6의 연산 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[7][7]의 값은 1로 계산될 수 있다. predSamples[7][7]을 계산하는 예에서, ref[18]의 값이 정의되어 있지 않으나, ref[18]에 곱해지는 가우시안 필터 계수 fT[3]의 값이 0이므로 위와 같이 계산이 가능하다.
한편, 위와 같은 실시 예에서, filterFlag가 0의 값을 나타내는 경우 fT[j]는 큐빅 필터에 따른 필터 계수로 설정될 수 있으며, fT[]= (0, 64, 0, 0)으로 설정될 수 있다.
도 26은 이와 같은 실시 예에서의 predSamples[0][0]과 predSamples[7][7]의 유도 결과를 나타낸다. predSamples[0][0]은 ((ref[1]*0 + ref[2]*64 + ref[3]*0 + ref[4]*0) + 32) >> 6을 연산한 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[0][0]의 값은 2로 계산될 수 있다.
predSamples[7][7]은 ((ref[15]*0 + ref[16]*64 + ref[17]*0 + ref[18]*0) + 32) >> 6을 연산한 결과에 따라 유도될 수 있다. 이와 같은 예에서, predSamples[7][7]의 값은 0으로 계산될 수 있다. predSamples[7][7]을 계산하는 예에서, ref[18]의 값이 정의되어 있지 않으나, ref[18]에 곱해지는 큐빅 필터 계수 fT[3]의 값이 0이므로 위와 같이 계산이 가능하다.
한편, cIdx가 0이 아니면, iFact의 값에 따라 크로마 예측 샘플의 값이 결정될 수 있다(S1260). 일 실시 예에서, iFact가 0이 아닌 경우, 크로마 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 27]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000007
한편, iFact가 0인 경우 크로마 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 28]
predSamples[　x　][　y　] = ref[　x　+　iIdx　+　1　]
다시 도 18을 참조하면, predModeIntra가 34보다 작은 경우, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록의 좌측에 위치한 주변 샘플을 주로 이용하여 예측 샘플 배열 predSample[x][y]를 유도할 수 있다(S1030). 본 단계는 앞서 설명한 S1020단계와 대응되는 점에서 이하에서는 S1020단계와의 차이점을 주로 설명한다. 먼저, 복호화 장치는 주 참조 샘플 배열 ref[x]를 아래와 같이 설정할 수 있다.
[수학식 29]
ref[　x　] = p[　-1　-　refIdx][　-1　-　refIdx　+ x], 여기서 x는　0 내지 nTbH　+　refIdx 값을 가진다.
이때, intraPredAngle이 0보다 작은 경우, 주 참조 샘플 배열은 확장될 수 있다. 예를들어, (nTbW * intraPredAngle) >> 5의 연산 결과가 -1보다 작은 경우, ref[x]는 아래와 같이 확장될 수 있다.
[수학식 30]
ref[x] = p[-1　-　refIdx　+　((x　*　invAngle　+　128)　　>>　　8)][-1　-　refIdx],
여기서, x는 -1 내지 (nTbW * intraPredAngle)>> 5의 값을 가진다.
[수학식 31]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000008
[수학식 32]
ref[nTbG　+　1　+　refIdx] = ref[nTbH　+　refIdx]
한편, intraPredAngle이 0보다 작지 않은 경우, 아래와 같이 ref[x]가 결정될 수 있다.
[수학식 33]
ref[x] = p[-1 - refIdx][-1 - refIdx + x], 여기서 x는 nTbH + 1 + refIdx 내지 refH + refIdx의 값을 가진다.
[수학식 34]
ref[-1] = ref[0]
추가 샘플을 나타내는 파라미터인 ref[　refH　+　refIdx　+x　]는 아래와 같이 유도될 수 있다. 여기서 x는　1에서부터 (　Max(　1,　nTbW　/　nTbH　)　*　refIdx　+　1)까지의 값을 가진다.
[수학식 35]
ref[refH　+　refIdx　+ x] = p[-1　+　refH][-1　-　refIdx]
다음으로, 복호화 장치는 x가 0에서부터 nTbW-1의 값을 가지고 y가 0에서부터 nTbH-1의 값을 가질 때, 예측 샘플 predSamples[x][y]를 아래와 같이 유도할 수 있다. 먼저, 예측 샘플을 유도하기 위한 인덱스 파라미터인 iIdx와 곱셈 인수 iFact는 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 36]
iIdx = ((x + 1 + refIdx) * intraPredAngle) >> 5
[수학식 37]
iFact = ((x + 1 + refIdx) * intraPredAngle) & 31
그리고, cIdx가 0이면, j = 0 내지 3 인 보간 필터 계수 fT[j]는 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 38]
fT[j] = filterFlag ? fG[iFact][j]:fC[iFact][j]
그리고, 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 39]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000009
한편, cIdx가 0이 아니면, iFact의 값에 따라 예측 샘플의 값이 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, iFact가 0이 아닌 경우, 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 40]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000010
한편, iFact가 0인 경우 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값은 아래와 같이 유도될 수 있다.
[수학식 41]
predSamples[　x　][　y　] = ref[　y　+　iIdx　+　1　]
한편, 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 참이면, 위치-의존적인(position-dependent) 예측 샘플 필터링 단계를 수행할 수 있다.
(조건 1) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT과 동일하거나 cIdx가 0이 아닌 경우.
(조건 2) refIdx의 값이 0이거나, cIdx의 값이 0이 아닌 경우.
(조건 3) predModeIntra가 INTRA_PLANAR, INTRA_DC, INTRA_ANGULAR18, INTRA_ANGULAR50 중 어느 하나의 값을 나타내거나, predModeIntra가 INTRA_ANGULAR10 이하의 값 또는 INTRA_ANGULAR58 이상의 값을 나타내는 경우.
이를 위하여, 복호화 장치는 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra, 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW, 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH, x　=　0 내지 nTbW　-　1이고 y　=　0 내지 nTbH　-　1에 대하여 예측된 샘플을 나타내는 파라미터인 predSamples[x][y], 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터인 refW, 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터인 refH, x　=　-1이고 y　=　-1 내지 refH　-　1 및 x　=　0 내지 refW　-　1이고 y　=　-1인 참조 샘플 p[x][y] 및 색상 요소 인덱스를 나타내는 파라미터인 cIdx를 입력으로 획득할 수 있다. 그리고 복호화 장치는 본 프로세스의 수행 결과로 수정된 예측 샘플 어레이 predSamples를 출력으로 생성할 수 있다.
참조 샘플 필터링 조건의 다른 실시 예
한편, 도 8을 참조하여 앞서 설명한 참조 샘플 필터링 단계에 대하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 filterFlag값을 결정하기 위하여 앞서 설명한 조건이 아닌 아래의 수정된 조건을 이용하여 S210 단계를 수행할 수 있다. 아래와 같이 참조 샘플의 필터링 조건을 설정함으로써 앞서 설명한 참조 샘플 필터링 조건과 다른 인트라 예측 모드에 대하여 참조 샘플 필터링이 수행될 수 있게 된다. 예를들어, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 INTRA_DC 모드인 경우 참조 샘플의 필터링이 생략될 수 있다.
도 27을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 아래의 수정된 조건이 만족되는지 여부를 결정할 수 있다(S1310). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 어느 하나의 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다(S1320). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있다(S1330). 한편, 참조 샘플 필터링이 발생하는 경우를 높이기 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있으며, 이러한 경우 복호화 장치는 아래의 모든 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다.
(조건 1) refIdx의 값이 0과 같다.
(조건 2) cIdx는 0과 같다.
(조건 3) IntraSubPartitionsSplitType은 ISP_NO_SPLIT와 같다.
(조건 4) predModeIntra가 INTRA_DC와 같지 않다
(조건 5) 그리고 아래 조건 5-1 내지 5-4 중 하나 이상이 해당하여야 한다.
(조건 5-1) predModeIntra는 INTRA_PLANAR과 같고 nTbW * nTbH는 32보다 크다.
(조건 5-2) nTbW가 nTbH보다 크고 predModeIntra가 2 이상이고, predModeIntra가 (whRatio> 1) ? (8 + 2 * whRatio) : 8 연산의 결과보다 작다.
(조건 5-3) nTbH가 nTbW보다 크고 predModeIntra가 66보다 작거나 같고, predModeIntra가 (whRatio> 1) ? (60-2 * whRatio) : 60 연산의 결과 보다 크다.
(조건 5-4) minDistVerHor는 intraHorVerDistThres [nTbS]보다 크다. 이때, 파라미터 nTbS는 (Log2 (nTbW) + Log2 (nTbH)) >> 1의 값을 가지며, 파라미터 minDistVerHor는 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18))의 연산 결과로 설정된다. 이때 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]는 변환 블록 크기 nTbS에 대하여 아래의 표와 같이 결정될 수 있다.
nTbS　=　2 nTbS　=　3 nTbS　=　4 nTbS　=　5 nTbS　=　6 nTbS　=　7
intraHorVerDistThres[　nTbS　] 16 14 2 0 0 0
참조 샘플 필터링을 위한 [1 2 1]/4 필터
앞서 설명된 참조 샘플 필터링 단계에서 적용되는 스무딩 필터에 대하여 보다 상세히 설명한다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 [1 2 1]/4 필터를 사용하여 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 도 28을 참조하여 참조 샘플 필터링을 위한 스무딩 필터에 대하여 보다 상세히 설명한다.
복호화 장치는 참조 샘플과 참조 샘플에 인접한 샘플의 값을 이용하여 참조 샘플에 대한 필터링을 수행할 수 있다. 도 28은 [1 2 1]/4 필터가 적용될 대상 샘플 배열(301)과 [1 2 1]/4 필터가 적용된 결과 샘플 배열(302)을 도시한다. 일 실시 예에서, 대상 샘플 배열(301)은 결과 샘플 배열(302)의 값으로 갱신될 수도 있다.
도 28에 도시된 바와 같이 복호화 장치는 참조 샘플이 현재 블록의 상측에 위치한 경우 (참조 샘플의 좌측 샘플값 * 1 + 참조 샘플의 샘플값 * 2 + 참조 샘플의 우측 샘플값 * 1)/4의 값으로 참조 샘플의 값을 갱신함으로써, 참조 샘플에 [1 2 1]/4 필터를 적용할 수 있다.
한편, 참조 샘플이 현재 블록의 좌측에 위치한 경우 복호화 장치는 유사한 방식으로 참조 샘플에 [1 2 1]/4 필터를 적용할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 (참조 샘플의 상측 샘플값 * 1 + 참조 샘플의 샘플값 * 2 + 참조 샘플의 하측 샘플값 * 1)/4의 값으로 참조 샘플의 값을 갱신할 수 있다.
도 28에서 도시된 바와 같이, [1 2 1]/4 필터 적용전 샘플 배열(301)과 [1 2 1]/4 필터 적용 후 샘플 배열(302)는 배열 인덱스의 증가에 따른 샘플 값의 변화량이 차이를 가지게 된다. [1 2 1]/4 필터가 적용된 샘플 배열(302)은 [1 2 1]/4 필터가 적용되지 않은 샘플 배열(301) 보다 샘플값이 스무스하게 변화하는 성향을 가지게 된다.
제 2 실시예
이하 다른 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 예측 모드가 정수배의 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드인 경우에 한하여 참조 샘플에 스무딩 필터를 적용하여 필터링을 수행할 수 있다. 이때, 정수배가 아닌 방향성 인트라 예측 모드인 경우 참조 샘플이 필터링되지 않게 된다. 이러한 경우, 복호화 장치는 참조 샘플에 샤프닝 필터와 스무딩 필터 중 어느 하나의 필터를 선택적으로 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다. 이와 같이 수행함으로써, 복호화 장치는 방향성 인트라 예측 과정에서의 필터링 복잡도를 줄이면서 예측 성능을 높일 수 있다.
이하 도 29를 참조하여 설명한다. 먼저, 참조 샘플이 필터링 되는 일 실시예를 설명한다. 복호화 장치는 아래 조건을 충족할때에 참조 샘플을 필터링 할 수 있다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 어느 하나의 조건도 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다. 한편, 참조 샘플 필터링이 발생하는 경우를 높이기 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있으며, 이러한 경우 복호화 장치는 아래의 모든 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다.
(조건 1) 현재 부호화 유닛이 루마성분이다.
(조건 2) MRL 인덱스의 값이 0이다.
(조건 3) ISP에서 부호화 유닛의 분할이 발생하지 않는다.
(조건 4) MIP 모드가 아니다.
(조건 5) H*W> 32이다.
(조건 6) 예측 모드는 플래너 모드 또는 정수 기울기 모드이다. (즉, abs(predIntraAngle)는 32 또는 그 배수와 동일하다).
위와 같은 조건에 따라, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1인지 여부를 판단하고(S1410), 예측 모드가 정수배의 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드인 경우에 한하여 참조 샘플을 필터링 할 수 있다(S1420). 그리고 복호화 장치는 필터링된 참조 샘플을 복사함으로써 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1430).
한편, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1이 아닌 경우, 정수배가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드인 경우 참조 샘플을 필터링하지 않을 수 있다. 정수배가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드들에 대하여, 참조 샘플들에 대한 필터링이 수행되지 않는 대신에, 예측 샘플을 생성하는 과정에서 보간 필터가 적용될 수 있다. 이를 위하여, 앞서 설명한 바와 같은 샤프닝 특성을 갖는 큐빅 필터나 스무딩 특성을 갖는 가우시안 필터가 적용될 수 있다. 필터링이 되지 않은 참조 샘플의 보간을 위한 필터의 선택은, 현재블록의 크기와 인트라 예측 모드에 따라 결정될 수 있다.
이를 위하여, 복호화 장치는 아래의 조건을 충족하는 경우 참조 샘플의 보간을 위한 필터의 선택을 위한 interpolationFlag 파라미터의 값을 1로 설정할 수 있다.
(조건 1) 현재 부호화 유닛이 루마성분이다.
(조건 2) MRL 인덱스의 값이 0이다.
(조건 3) ISP에서 부호화 유닛의 분할이 발생하지 않는다.
(조건 4) MIP 모드가 아니다.
(조건 5) H*W> 32이다.
(조건 6) predModeIntra가 0의 값이거나, 1보다 큰 값이고, minDistVerHor는 intraHorVerDistThres [nTbS]보다 크다. 여기서, 파라미터 minDistVerHor는 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18))의 값을 가지는 파라미터이다. 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]는 변환블록 크기 nTbS에 대한 intraHorVerDistThres[nTbS] 값의 대응을 나타내는 아래의 표에 따라 결정될 수 있다.
nTbS　=　2 nTbS　=　3 nTbS　=　4 nTbS　=　5 nTbS　=　6 nTbS　=　7
intraHorVerDistThres[　nTbS　] 16 14 2 0 0 0
복호화 장치는 위와 같이 결정된 interpolationFlag의 값에 따라 필터를 선택할 수 있다(S1440). 복호화 장치는 interpolationFlag의 값이 1이면 앞서 도 25를 참조하여 설명된 바와 같이 가우시안 필터와 같은 스무딩 필터를 이용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1450). 복호화 장치는 interpolationFlag의 값이 0이면 앞서 도 26을 참조하여 설명된 바와 같이 큐빅 필터와 같은 샤프닝 필터를 이용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1460).
제 3 실시예
이하 다른 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 앞선 제 2 실시예와 다르게 정수가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드의 경우에도 참조 샘플 필터링을 적용함으로써 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다. 이를 위하여, 정수가 아닌 기울기를 가지는 방향성 인트라 예측 모드의 경우에도 참조 샘플이 필터링 될 수 있도록 참조 샘플 필터링의 조건을 변경할 수 있다. 나아가, 스무딩 필터가 참조 샘플 필터링에 사용된 경우, 스무딩 필터를 사용하여 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 생성하고, 참조 샘플 필터링이 수행되지 않은 경우 샤프닝 필터를 사용하여 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 생성함으로써 인트라 예측의 효율을 높일 수 있다.
이하 도 30을 참조하여 설명한다. 먼저, 참조 샘플이 필터링 되는 또 다른 조건을 설명한다. 일 실시 예에서, 현재 부호화 유닛이 루마성분이고, MRL 인덱스의 값이 0이고, ISP에서 부호화 유닛의 분할이 발생하지 않고, MIP 모드가 아니고, H*W> 32이며, 예측 모드가 플래너 모드이거나 CU의 크기에 따라 미리 설정된 기울기를 가지는 경우, 복호화 장치는 filterFlag값을 1로 설정하고 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 이에 따라, 복호화 장치는 방향성 예측 모드의 기울기가 정수배인지 여부에 무관하게 참조 샘플의 필터링을 진행할 수 있다.
상기와 같은 처리를 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1510)에서 filterFlag값을 결정하기 위하여 아래의 수정된 조건을 판단할 수 있다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건이 모두 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 어느 하나의 조건도 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다. 한편, 참조 샘플 필터링이 발생하는 경우를 높이기 위하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우 filterFlag값을 1로 설정할 수 있으며, 이러한 경우 복호화 장치는 아래의 모든 조건이 만족되지 않는 경우 filterFlag값을 0으로 설정할 수 있다.
(조건 1) refIdx의 값이 0과 같다.
(조건 2) nTbW * nTbH가 32보다 크다.
(조건 3) cIdx는 0과 같다.
(조건 4) IntraSubPartitionsSplitType은 ISP_NO_SPLIT과 같다.
(조건 5) predModeIntra가 0의 값이거나, 1보다 큰 값이고, minDistVerHor는 intraHorVerDistThres [nTbS]보다 크다. 여기서, 파라미터 minDistVerHor는 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs(predModeIntra-18))의 값을 가지는 파라미터이다. 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]는 변환블록 크기 nTbS에 대한 intraHorVerDistThres[nTbS] 값의 대응을 나타내는 아래의 표에 따라 결정될 수 있다.
nTbS　=　2 nTbS　=　3 nTbS　=　4 nTbS　=　5 nTbS　=　6 nTbS　=　7
intraHorVerDistThres[　nTbS　] 16 14 2 0 0 0
복호화 장치는 filterFlag의 값에 따라 참조 샘플의 필터링 여부를 결정할 수 있다(S1511). filterFlag의 값이 1이면, 참조 샘플은 [1 2 1]/4 필터를 이용하여 필터링될 수 있다(S1512). 한편, 복호화 장치는 filterFlag의 값이 1이 아니면 참조 샘플의 필터링을 생략할 수 있다. 그리고, 복호화 장치는 filterFlag의 값을 예측 샘플 생성 단계(S1520)로 출력할 수 있다(S1513).다음으로, 복호화 장치는 예측 샘플 생성 단계(S1520)를 수행하기 위하여, 참조 샘플 필터링 단계(S1510)에서 생성된 filterFlag값을 입력받아 예측 샘플 생성 단계(S1520)에서의 filterFlag값을 설정할 수 있다(S1521). 복호화 장치는 filterFlag값이 1과 같은 지를 판단할 수 있다(S1522). 참조 샘플 필터링이 수행된 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 생성하게 되는 경우 filterFlag값이 1과 같을 수 있다. filterFlag의 값이 1인 경우, 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배 기울기(integer slope)인지를 판단한다(S1523). 복호화 장치는 앞서 설명된 바와 같이 현재 블록의 인트라 예측 모드를 나타내는 predModeIntra의 값과 도 16의 표를 이용하여 현재 블록의 기울기를 나타내는 값인 intraPredAngle을 획득할 수 있다. 복호화 장치는 획득된 intraPredAngle값이 32의 배수인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배임을 결정할 수 있다. 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배 기울기인 경우 참조 샘플의 값을 단순히 예측 샘플로 복사함으로써 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1524). 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기가 정수배 기울기가 아닌 경우(non-integer slope), 예를들어 획득된 intraPredAngle값이 32의 배수가 아닌 경우, 도 32에 도시된 예와 같이 참조 샘플의 값에 선형 보간 필터를 적용함으로써 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1524).
한편, filterFlag의 값이 1이 아니면, 참조 샘플은 필터링 되지 않았음을 나타낸다. 이러한 경우, filterFlag의 값이 1이 아니면, 복호화 장치는 인트라 예측 모드가 정수배 기울기를 가진 인트라 예측 모드인지에 따라 보간 필터의 적용 여부를 결정할 수 있다(S1526). 복호화 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 정수배가 아닌 기울기를 가진 방향성 예측 모드인 경우 4-탭 큐빅 필터와 같은 샤프닝 필터를 참조 샘플에 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있으며(S1528), 정수배의 기울기를 가지는 방향성 예측 모드인 경우 예측 샘플에 대한 필터링을 적용하지 않고, 참조 샘플을 복사하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1527).
제 4 실시예
이하 다른 일 실시 예에 따른 참조 샘플 필터링과 그에 따른 인트라 예측 방법을 설명한다. 앞선 제 3 실시예에서는 참조 샘플의 필터링 수행 여부와 현재 블록의 인트라 예측 모드의 기울기를 모두 판단하여 예측 샘플을 생성하기 위한 방법을 결정하였다. 한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 현재 블록이 루마 블록인지 여부, 참조 샘플 필터링 적용 여부 및 현재 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 예측 샘플의 필터링을 적용할 수 있다. 이에 따라, 복호화 장치는 제 3 실시예 보다 간단히 인트라 예측 샘플을 생성할 수 있다.
이하 도 31을 참조하여 설명한다. 참조 샘플을 필터링하는 S1510 단계는 도 30을 참조하여 설명한 실시예와 동일하게 수행될 수 있다. 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1510)에서 생성된 filterFlag값을 입력 받아 인트라 예측 샘플 생성 단계(S1530)에서의 filterFlag값으로 설정할 수 있다(S1531).
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)와 같거나 그보다 큰 경우, 앞서 설명한 바와 같이 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하고, 아래의 수식에 따라 iIdx와 iFact값을 유도할 수 있다.
[수학식 42]
iIdx = ( ( (　y　+　1　+　refIdx　)　*　intraPredAngle　)　　>>　　5 )　+　refIdx
[수학식 43]
iFact = ( (　y　+　1　+　refIdx　)　*　intraPredAngle　)　&　31
다음으로, 복호화 장치는 cIdx가 0이고 filterFlag가 0인지 여부에 따라 예측 샘플을 유도하기 위하여 참조 샘플에 적용되는 필터를 결정할 수 있다(S1532). 복호화 장치는 cIdx가 0이고 filterFlag가 0인 경우 다음과 같이 샤프닝 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1533). 예를들어, 복호화 장치는 샤프닝 필터 중의 하나인 큐빅 필터를 이용할 수 있다. 복호화 장치는 보간 필터 계수 fT[j]를 아래의 식과 같이 유도할 수 있다. 여기서 j = 0 내지 3 일 수 있다.
[수학식 44]
fT[j] = fC[iFact][j]
그리고, 복호화 장치는 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 아래의 수학식과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 45]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000011
한편, 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)와 같거나 그보다 크지만, cIdx가 0이 아니거나 filterFlag가 1인 경우, 다음과 같이 선형 보간 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다(S1534).
복호화 장치는 iFact의 값이 0이 아닌 경우 예측 샘플 predSamples [x] [y]의 값을 아래의 수식에 따라 유도할 수 있다.
[수학식 46]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000012
상기의 수식에 의하여, refIdx가 0이고, nTbw가 8이고, nTbH가 8이고, cIdx가 0이고, predModeIntra의 값이 65인 현재 블록에 대하여, iFact의 값이 29로 계산되고, iIdx의 값이 0으로 계산된다. 이러한 경우, 상기 수학식에 따라 계산되는 predSamples[0],[0]의 예측 샘플값의 일 예시가 도 32에 나타나 있다.
한편, 복호화 장치는 iFact의 값이 0인 경우 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 다음과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 47]
predSamples[x][y] = ref[x + iIdx + 1]
한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)보다 작은 경우, 앞서 설명한 바와 같이 참조 샘플 배열 ref[x]를 유도하고, 아래의 수식에 따라 iIdx와 iFact값을 유도할 수 있다.
[수학식 48]
iIdx = ( ( (　x　+　1　+　refIdx　)　*　intraPredAngle　)　　>>　　5 )　+　refIdx
[수학식 49]
iFact = ( (　x　+　1　+　refIdx　)　*　intraPredAngle　)　&　31
다음으로, 복호화 장치는 cIdx가 0이고 refFilterFlag가 0인 경우 다음과 같이 큐빅 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다. 먼저, 보간 필터 계수 fT[j]를 아래의 식과 같이 유도할 수 있다. 여기서 j = 0 내지 3 이다.
[수학식 50]
fT[j] = fC[iFact][j]
다음으로, 복호화 장치는 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 아래의 수학식과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 51]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000013
한편, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 인트라 예측모드가 34번 방향성 예측모드(INTRA_ANGULAR34)보다 작지만, cIdx가 0이 아니거나 refFilterFlag가 1인 경우, 아래와 같이 선형 보간 필터를 적용하여 예측 샘플을 생성할 수 있다.
복호화 장치는 iFact의 값이 0이 아닌 경우 예측 샘플 predSamples [x] [y]의 값을 아래의 수식에 따라 유도할 수 있다.
[수학식 52]
Figure PCTKR2020003478-appb-I000014
한편, 복호화 장치는 iFact의 값이 0인 경우 예측 샘플 predSamples[x][y]의 값을 다음과 같이 유도할 수 있다.
[수학식 53]
predSamples[x][y] = ref[y + iIdx + 1]
제 5 실시예
일 실시 예에서, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 수행하기 위한 적어도 하나의 조건이 충족되는지 여부를 결정할 수 있다. 복호화 장치는 결정된 결과를 참조 샘플 필터링의 수행 가능성을 나타내는 파라미터인 refFilterFlag에 저장할 수 있다. 그 후, 복호화 장치는 refFilterFlag 파라미터를 참조 샘플 필터링 단계와 예측 샘플 생성 단계로 시그널할 수 있다. 이로써, 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계와 예측 샘플 생성 단계에서 refFilterFlag의 값을 결정하기 위하여 판단되는 조건들을 다시 계산하지 않고, refFilterFlag의 값을 단순히 이용할 수 있다. 이에, 복호화 장치의 인트라 예측 속도가 개선될 수 있다.
이하, 도 33을 참조하여 설명한다. 도 33은 참조 샘플 필터링을 이용하여 인트라 예측을 수행하는 또 다른 실시 예를 나타내는 도면이다. 먼저, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1620)와 예측 샘플 생성 단계(S1630)이전에, 참조 샘플 필터링을 위한 일부 조건을 만족하는 지 여부를 결정하는 단계(S1610)를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 predModeIntra의 값에 기반하여 참조 샘플 필터링을 위한 일부 조건을 만족하는지 여부를 결정할 수 있다(S1611).
예를들어, predModeIntra가 플래너 모드 또는 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 방향성 모드를 나타내는 경우, 복호화 장치는 일부 조건이 충족되었음을 결정할 수 있다. 이때, 복호화 장치는 refFilterFlag의 값을 제 1 값으로 결정할 수 있다(S1612). 이때, 수직 모드와 수평 모드는 정수 위치의 참조 샘플을 지시하는 모드임에도 불구하고, 복호화 장치는 제 1 조건이 충족되지 않는 것으로 결정할 수 있다. 예를들어, predModeIntra의 값이 0, -14, -12, -10, -6, 2, 34, 66, 72, 76, 78, 80 중 어느 하나의 값일 때, 복호화 장치는 제 1 조건이 충족되었으므로 refFilterFlag의 값을 제 1 값으로 결정할 수 있다. 예를들어, 제 1 값은 1일 수 있다. 그리고, predModeIntra의 값이 위와 같은 값이 아닐 때, 복호화 장치는 제 1 조건이 충족되지 않았음을 결정하고, refFilterFlag의 값을 제 2 값으로 결정할 수 있다(S1613). 예를들어, 제 2 값은 0일 수 있다. 다음으로, 복호화 장치는 결정된 refFilterFlag값을 출력할 수 있다(S1614). 복호화 장치는 refFilterFlag값을 참조 샘플 필터링 단계(S1620) 및 예측 샘플 생성 단계(1630)으로 출력할 수 있다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계(S1620)를 수행할 수 있다. 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 수행 조건이 충족되었는지 여부에 따라 참조 샘플의 필터링 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 복호화 장치는 refFilterFlag의 값에 따라 참조 샘플의 필터링 여부를 결정하고, 참조 샘플을 필터링하여 참조 샘플 p[x][y]을 생성할 수 있다. 여기서, x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx이다. 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링을 위하여 S1610단계에서 생성된 refFilterFlag를 포함하는 아래의 부호화 정보를 입력받을 수 있다(S1621).
- 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터 refIdx
- 변환 블록의 너비를 나타내는 파라미터 nTbW
- 변환 블록의 높이를 나타내는 파라미터 nTbH
- 참조 샘플의 너비를 나타내는 파라미터 refW
- 참조 샘플의 높이를 나타내는 파라미터 refH
- 참조 샘플의 필터링의 적용 여부를 나타내는 파라미터 refFilterFlag
- 필터링되지 않은 주변 샘플 refUnfilt[x][y], 여기서 x = -1 - refIdx, y = -1 - refIdx 내지 refH - 1 및 x = -refIdx 내지 refW - 1, y = -1 - refIdx이다.
- 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 파라미터 cIdx
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 획득된 부호화 정보를 이용하여 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 결정할 수 있다(S1622). 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링 수행 여부를 나타내는 filterFlag 파라미터를 아래의 조건이 모두 참이면 제 1 값으로 설정할 수 있다(S1623). 예를들어 제 1 값은 1일 수 있다. 그리고, 아래의 조건이 모두 참이면, 복호화 장치는 참조 샘플의 필터링을 수행할 수 있다. 한편, 복호화 장치는 아래의 조건 중 어느 하나가 참이 아니라면 filterFlag 파라미터를 제 2 값으로 설정하고 참조 샘플의 필터링을 수행하지 않을 수 있다(S1624). 예를들어 제 2 값은 0일 수 있다.
(조건 1) refIdx는 0과 같다.
(조건 2) nTbW * nTbH가 32보다 크다
(조건 3) cIdx는 0과 같다.
(조건 4) IntraSubPartitionsSplitType은 ISP_NO_SPLIT와 같다.
(조건 5) refFilterFlag는 1과 같다.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계에서 생성된 filterFlag의 값이 1과 같으면, 필터링된 샘플 값 p[x][y]를 다음과 같이 유도할 수 있다. 여기서, x　=　-1,　y　=　-1 내지 refH　-　1 및 x　=　0 내지 refW　-　1,　y　=　-1이다.
[수학식 54]
p[-1][-1] = (refUnfilt[-1][0]　+　2　*　refUnfilt[-1][-1]　+　refUnfilt[0][-1]　+　2　　　>>　　2
[수학식 55]
p[　-1　][　y　] = (　refUnfilt[　-1　][　y　+　1　]　+　2　*　refUnfilt[　-1　][　y　]　+　refUnfilt[　-1　][　y　-　1　]　+　2　)　　>>　　2
여기서, y　=　0 내지 refH　-　2이다.
[수학식 56]
p[　-1　][　refH　-　1　] = refUnfilt[　-1　][　refH　-　1　]
[수학식 57]
p[　x　][　-1　] = (　refUnfilt[　x　-　1　][　-1　]　+　2　*　refUnfilt[　x　][　-1　]　+　refUnfilt[　x　+　1　][　-1　]　+　2　)　　>>　　2, 여기서 x　=　0 내지 refW　-　2이다.
[수학식 58]
p[　refW　-　1　][　-1　] = refUnfilt[　refW　-　1　][　-1　]
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 참조 샘플 필터링 단계에서 생성된 filterFlag의 값이 1이 아니면, 참조 샘플 값 p[x][y]를 필터링되지 않은 샘플 값 refUnfilt[x][y]와 동일하게 설정할 수 있다. 여기서, x　=　-1-　refIdx,　y　=　-1-　refIdx 내지 refH　-　1 및 x　=　-refIdx 내지 refW　-　1,　y　=　-1-　refIdx이다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 예측 샘플 생성 단계(S1630)를 수행할 수 있다. 복호화 장치는 예측 샘플 생성 단계(S1630)에서 refFilterFlag의 값에 따라 인트라 예측 모드의 필터를 결정할 수 있다. 예를들어, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 INTRA_ANGULAR2 내지 INTRA_ANGULAR66의 방향성 인트라 예측 모드에 대하여 refFilterFlag의 값에 따라 인트라 예측 모드의 필터를 결정하고, 참조 샘플에 필터를 적용하여 예측 샘플 predSamples[x][y]를 생성할 수 있다. 여기서, x = 0 내지 nTbW-1, y = 0 내지 nTbH-1이다.
상기 단계를 위하여 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 S1610단계에서 생성된 refFilterFlag를 포함하는 아래의 부호화 정보를 획득할 수 있다(S1631).
- 인트라 예측 모드를 나타내는 파라미터인 predModeIntra
- 인트라 예측 참조 라인 인덱스를 나타내는 파라미터인 refIdx
- 변환 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nTbW
- 변환 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nTbH
- 참조 샘플 너비를 나타내는 파라미터인 refW
- 참조 샘플 높이를 나타내는 파라미터인 refH
- 부호화 블록 너비를 나타내는 파라미터인 nCbW
- 부호화 블록 높이를 나타내는 파라미터인 nCbH
- 참조 필터 플래그의 값을 나타내는 파라미터인 refFilterFlag
- 현재 블록의 색상 요소를 나타내는 파라미터인 cIdx
- 주변 샘플 p[x][y], 여기서, x = -1-refIdx, y = -1-refIdx 내지 refH-1 및 x = -refIdx 내지 refW-1, y = -1-refIdx이다.
더하여, 일 실시 예에 따른 복호화 장치는 (Log2 (nTbW) + Log2 (nTbH)) >> 1의 값을 가지는 변수 nTbS를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 복호화 장치는 샤프닝 필터를 사용하여야하는 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S1632). 예를들어, 복호화 장치는 다음 조건 중 하나 이상이 참인 경우 샤프닝 필터를 사용하여야하는 조건을 충족한 것으로 결정하고 filterFlag의 값을 제 1 값으로 설정할 수 있다(S1633). 예를들어, 제 1 값은 0일 수 있다.
(조건 1) refFilterFlag의 값이 1이다.
(조건 2) refIdx의 값이 0이 아니다.
(조건 3) IntraSubPartitionsSplitType이 ISP_NO_SPLIT와 같지 않다.
한편, 위의 조건을 모두 만족하지 않는 경우, 복호화 장치는 filterFlag를 제 2 값으로 설정할 수 있다(S1634). 여기서 제 2 값은 1일 수 있다. 즉, 복호화 장치는 refFilterFlag의 값이 0이면 filterFlag 값을 1로 설정하고, refFilterFlag의 값이 1이면 filterFlag 값을 0로 설정할 수 있다.
한편, 일 실시 예에서, 복호화 장치는 S1632 내지 S1634 단계를 1-refFilterFlag의 연산 결과를 filterFlag값으로 저장하는 것으로 대체하여 수행할 수도 있다.
한편, 복호화 장치는 위의 조건 1 내지 3의 조건이 모두 만족되지 않는 경우 추가 조건을 더 고려하여 filterFlag값을 결정할 수도 있다. 예를들어, 복호화 장치는 minDistVerHor가 intraHorVerDistThres[nTbS]보다 크면, filterFlag를 제 2 값으로 설정할 수 있다. 여기서 제 2 값은 1일 수 있다. 한편, 복호화 장치는 minDistVerHor가 intraHorVerDistThres[nTbS]보다 작거나 그와 같으면 filterFlag를 제 1 값으로 설정할 수 있다. 여기서 제 1 값은 0일 수 있다. 이의 계산을 위하여, 복호화 장치는 파라미터 minDistVerHor를 Min(Abs(predModeIntra-50), Abs (predModeIntra-18))로 설정하고, 파라미터 intraHorVerDistThres[nTbS]를 변환 블록의 크기 nTbS에 따라 아래의 표와 같이 설정할 수 있다.
nTbS　=　2 nTbS　=　3 nTbS　=　4 nTbS　=　5 nTbS　=　6 nTbS　=　7
intraHorVerDistThres[　nTbS　] 24 14 2 0 0 0
본 개시에서 설명된 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 개시된 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계가 제외될 수도 있다.본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시에서 설명되는 기술적 사상의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시에서의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 34는 본 개시에서의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 34에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 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 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 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 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 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 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 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.
앞서 설명된 다양한 실시예의 방법에 따른 동작은 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되는 소프트웨어 또는 장치에서 실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등)에 의하여 장치 또는 컴퓨터 상에서 동작할 수 있다. 그리고, 이러한 소프트웨어 또는 장치에서 실행 가능한 명령 등은 장치 또는 컴퓨터의 구성요소를 통하여 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 개시된 사항을 구현 하기 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 개시에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 비디오 또는 영상을 부호화하고 복호화하기 위한 구체적인 기술적 사상이 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 개시에 기재된 기술적 사상이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 개시에 기재된 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 개시에 기재된 기술적 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 개시의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계;
    상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 필터 플래그 값이 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용을 나타내면, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플에 스무딩 필터링을 적용하는 단계를 더 포함하고,
    상기 부호화 파라미터는,
    상기 현재 블록의 다중 참조 라인 인덱스, 상기 현재 블록의 크기, 상기 현재 블록의 색 성분, 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 적용 여부 또는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 포함하는 영상 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고,
    상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고,
    상기 제 1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터로 결정되고,
    상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터로 결정되는 영상 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계는,
    상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터에 관한 제 2 필터 플래그 값을 유도하는 단계; 및
    상기 제 2 필터 플래그에 기반하여 보간 필터를 선택하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 부호화 파라미터 중 적어도 하나에 관한 조건을 만족하는 경우, 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대해 ISP(Intra Sub-Partitions)가 적용되는 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이상이고, 상기 현재 블록의 너비가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8인 영상 복호화 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대해 ISP가 적용되고, 상기 현재 블록이 루마 블록이고, 상기 현재 블록의 화면 내 예측 모드가 소정 모드 이하이고, 상기 현재 블록의 높이가 소정 크기 이상인 경우, 상기 제2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소정 모드는 좌상측 대각 모드이고, 상기 소정 크기는 8인 영상 복호화 방법.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제1 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되지 않는 것을 나타내고,
    상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 인트라 예측 참조 샘플에 대해 필터링이 이용되는 것을 나타내고,
    상기 제2 필터 플래그의 값은, 상기 제1 필터 플래그의 값이 1일 때 0으로 유도되는 영상 복호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 필터 플래그의 값이 제 1 값인 경우, 상기 보간 필터는 샤프닝 특성을 갖는 필터이고,
    상기 제2 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 보간 필터는 스무딩 특성을 갖는 필터이며,
    상기 제1 필터 플래그의 값이 제 2 값인 경우, 상기 제 2 필터 플래그의 값은 제 1 값으로 유도되는 영상 복호화 방법.
  13. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 획득하고,
    상기 인트라 예측 모드 정보와 상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하고,
    상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하고,
    상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하고,
    상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 영상 복호화 장치.
  14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 블록의 인트라 예측 모드를 선택하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 부호화 파라미터에 기반하여, 상기 현재 블록의 인트라 예측 참조 샘플의 필터링의 이용에 관한 제 1 필터 플래그 값을 유도하는 단계;
    상기 제 1 필터 플래그에 기반하여 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 보간 필터를 선택하는 단계;
    상기 선택된 보간 필터를 이용하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 주변에 위치한 주변 블록의 인트라 예측 모드에 기반하여 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 부호화하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법.
  15. 제14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
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