WO2020197038A1 - 영상 코딩 시스템에서 인트라 서브 파티션 기반의 인트라 예측 방법 및 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 인트라 서브 파티션 기반의 인트라 예측 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • This document relates to an image coding technique, and more particularly, to an intra prediction method and apparatus based on an intra sub-partition in an image coding system.
  • the image data becomes high-resolution and high-quality, the amount of information or bits to be transmitted is relatively increased compared to the existing image data. Therefore, the image data is transmitted using a medium such as an existing wired or wireless broadband line, or the image data is stored using an existing storage medium. In the case of storage, the transmission cost and storage cost increase.
  • high-efficiency image compression technology is required to effectively transmit, store, and reproduce information of high-resolution and high-quality images.
  • the technical problem of this document is to provide a method and apparatus for increasing image coding efficiency.
  • Another technical problem of this document is to provide an efficient intra prediction method and apparatus.
  • Another technical problem of this document is to provide an intra prediction method and apparatus for applying Intra Sub-Partitions (ISP) to blocks smaller than or equal to the size of a Virtual Pipeline Data Unit (VPDU).
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • VPDU Virtual Pipeline Data Unit
  • Another technical problem of this document is to provide a method and apparatus for applying an ISP in consideration of a decoding pipeline for hardware implementation.
  • a video decoding method performed by a decoding apparatus includes receiving prediction mode information for a current block, receiving ISP (Intra Sub-Partitions) related information for the current block based on a size of the current block and a maximum transform block size, the prediction mode And deriving an intra prediction mode of the current block based on information, and generating a prediction sample of the current block based on the intra prediction mode and the ISP-related information.
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus receives prediction mode information for a current block, an entropy decoding unit for receiving ISP (Intra Sub-Partitions) related information for the current block based on the size of the current block and the maximum transform block size, and the And a prediction unit that derives an intra prediction mode of the current block based on prediction mode information, and generates a prediction sample of the current block based on the intra prediction mode and the ISP-related information.
  • ISP Intelligent Sub-Partitions
  • a video encoding method performed by an encoding device includes deriving an intra prediction mode of a current block, deriving ISP (Intra Sub-Partitions) related information for the current block based on a size of the current block and a maximum transform block size, the intra prediction mode And generating a prediction sample of the current block based on the ISP related information, deriving a residual sample based on the prediction sample, prediction mode information about the intra prediction mode, the ISP related information, and the register. It characterized in that it comprises the step of encoding image information including information on the dual sample.
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • a video encoding apparatus derives the intra prediction mode of the current block, derives ISP (Intra Sub-Partitions) related information for the current block based on the size of the current block and the maximum transform block size, and the intra prediction mode and A prediction unit that generates a prediction sample of the current block based on the ISP related information, a subtraction unit that derives a residual sample based on the prediction sample, prediction mode information about the intra prediction mode, the ISP related information, and the It characterized in that it comprises an entropy encoding unit for encoding image information including information on the residual sample.
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • a computer-readable storage medium is provided.
  • the computer-readable storage medium is characterized in that a bitstream generated by the encoding method is stored.
  • efficient intra prediction can be provided.
  • ISP Intra Sub-Partitions
  • VPDU Virtual Pipeline Data Unit
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/video coding system to which this document can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video encoding apparatus to which this document can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus to which the present document can be applied.
  • FIG 5 shows an example of block division according to an ISP in intra prediction.
  • FIG 6 shows another example of block division according to an ISP in intra prediction.
  • FIG. 7 shows an example of TT and BT partitioning that is not allowed in consideration of the VPDU size.
  • FIG. 8 shows an example of a pipeline of HW processing.
  • FIG 9 shows an example of a pipeline when an ISP is applied to a block larger than the VPDU size.
  • FIG. 11 schematically shows an image decoding method by a decoding apparatus according to this document.
  • FIG. 12 schematically shows the structure of a content streaming system.
  • each of the components in the drawings described in this document is independently illustrated for convenience of description of different characteristic functions, and does not mean that each component is implemented as separate hardware or separate software.
  • two or more of the configurations may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and/or separated are also included in the scope of the rights of this document, unless departing from the essence of this document.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/video coding system to which this document can be applied.
  • a video/image coding system may include a first device (a source device) and a second device (a receiving device).
  • the source device may transmit the encoded video/image information or data in a file or streaming form to the receiving device through a digital storage medium or a network.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding device, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/image decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video/video.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmission unit may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to the reception unit of the receiving device through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver may receive/extract the bitstream and transmit it to the decoding device.
  • the decoding device may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding device.
  • the renderer can render the decoded video/video.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • VVC versatile video coding
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 2nd generation of audio video coding standard
  • next-generation video/ It can be applied to a method disclosed in an image coding standard (ex. H.267 or H.268, etc.).
  • video may mean a set of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • CTU coding tree units
  • One picture may be composed of one or more slices/tiles.
  • One picture may consist of one or more tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture.
  • a tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile. ).
  • a tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick.
  • a brick scan may represent a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture
  • the CTUs may be arranged in a CTU raster scan within a brick
  • bricks in a tile may be sequentially arranged in a raster scan of the bricks of the tile.
  • tiles in a picture may be sequentially aligned by raster scan of the tiles of the picture
  • a brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick.
  • bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile
  • tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture.
  • the tile column is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a height equal to the height of the picture, and the width may be specified by syntax elements in a picture parameter set (The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set).
  • the tile row is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a width specified by syntax elements in a picture parameter set, and a height may be the same as the height of the picture (The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture).
  • a tile scan may represent a specific sequential ordering of CTUs that partition a picture, the CTUs may be sequentially arranged in a CTU raster scan in a tile, and tiles in a picture may be sequentially arranged in a raster scan of the tiles of the picture.
  • a tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a slice may include an integer number of bricks of a picture, and the integer number of bricks may be included in one NAL unit (A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit).
  • a slice may consist of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile. ).
  • Tile groups and slices can be used interchangeably in this document.
  • the tile group/tile group header may be referred to as a slice/slice header.
  • a pixel or pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • One unit may include one luma block and two chroma (ex. cb, cr) blocks.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • the video encoding device may include an image encoding device.
  • the encoding device 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, an entropy encoder 240, and It may be configured to include an adder 250, a filter 260, and a memory 270.
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222.
  • the residual processing unit 230 may include a transform unit 232, a quantizer 233, an inverse quantizer 234, and an inverse transformer 235.
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231.
  • the addition unit 250 may be referred to as a reconstructor or a recontructged block generator.
  • the image segmentation unit 210, the prediction unit 220, the residual processing unit 230, the entropy encoding unit 240, the addition unit 250, and the filtering unit 260 described above may include one or more hardware components (for example, it may be configured by an encoder chipset or a processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 270 as an internal/external component.
  • the image segmentation unit 210 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is recursively divided according to the QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBTTT Quad-tree binary-tree ternary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • a coding procedure according to an embodiment may be performed based on a final coding unit that is no longer divided. In this case, based on the coding efficiency according to the image characteristics, the maximum coding unit can be directly used as the final coding unit, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depth to be optimal. A coding unit of the size of may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and restoration described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luminance component, or may represent only a pixel/pixel value of a saturation component.
  • a sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) as a pixel or pel.
  • the encoding apparatus 200 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 from the input video signal (original block, original sample array) to make a residual.
  • a signal residual signal, residual block, residual sample array
  • a unit that subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) from the input image signal (original block, original sample array) in the encoder 200 may be referred to as a subtraction unit 231.
  • the prediction unit may perform prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information related to prediction, such as prediction mode information, as described later in the description of each prediction mode, and transmit it to the entropy encoding unit 240.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 222 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to a detailed degree of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 221 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on 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.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a co-located CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 221 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • the motion vector of the current block is calculated by using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor and signaling a motion vector difference. I can instruct.
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode to predict a block.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, a sample value in a picture may be signaled based on information about a palette table and
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a pixel block having the same size of a square, or may be applied to a block having a variable size other than a square.
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits it to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 encodes the quantized signal (information on quantized transform coefficients) and outputs it as a bitstream. have.
  • the information on the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of blocks into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 240 may encode together or separately information necessary for video/image reconstruction (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • information and/or syntax elements transmitted/signaled from the encoding device to the decoding device may be included in the video/video information.
  • the video/video information may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit for transmitting and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as an internal/external element of the encoding apparatus 200, or the transmission unit It may be included in the entropy encoding unit 240.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 to obtain a reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array). Can be created.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 250 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 260 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 270, specifically, the DPB of the memory 270. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 240 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the encoding device may avoid prediction mismatch between the encoding device 100 and the decoding device, and may improve encoding efficiency.
  • the memory 270 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the memory 270 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transferred to the inter prediction unit 221 in order to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 222.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus to which the present document can be applied.
  • the decoding apparatus 300 includes an entropy decoder 310, a residual processor 320, a predictor 330, an adder 340, and a filtering unit. It may be configured to include (filter, 350) and memory (memoery) 360.
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 331 and an intra prediction unit 332.
  • the residual processing unit 320 may include a dequantizer 321 and an inverse transformer 321.
  • the entropy decoding unit 310, the residual processing unit 320, the prediction unit 330, the addition unit 340, and the filtering unit 350 described above are one hardware component (for example, a decoder chipset or a processor). ) Can be configured.
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding apparatus 300 may reconstruct an image in response to a process in which the video/image information is processed by the encoding apparatus of FIG. 2. For example, the decoding apparatus 300 may derive units/blocks based on block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding device 300 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding device.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided from a coding tree unit or a maximum coding unit along a quad tree structure, a binary tree structure and/or a ternary tree structure.
  • One or more transform units may be derived from the coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through the playback device.
  • the decoding apparatus 300 may receive a signal output from the encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310.
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the decoding apparatus may further decode the picture based on the information on the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaled/received information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through the decoding procedure and obtained from the bitstream.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on a syntax element to be decoded and information on a neighboring and decoding target block or information on a symbol/bin decoded in a previous step.
  • a context model is determined using the context model, and a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated by performing arithmetic decoding of the bin by predicting the probability of occurrence of a bin according to the determined context model.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • information about prediction is provided to a prediction unit (inter prediction unit 332 and intra prediction unit 331), and entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 310.
  • the dual value that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the residual processing unit 320.
  • the residual processing unit 320 may derive a residual signal (a residual block, residual samples, and a residual sample array).
  • information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 310 may be provided to the filtering unit 350.
  • a receiver (not shown) for receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an inner/outer element of the decoding device 300, or the receiver may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding apparatus may be called a video/video/picture decoding apparatus, and the decoding apparatus can be divided into an information decoder (video/video/picture information decoder) and a sample decoder (video/video/picture sample decoder). May be.
  • the information decoder may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoder includes the inverse quantization unit 321, an inverse transform unit 322, an addition unit 340, a filtering unit 350, and a memory 360. ), an inter prediction unit 332 and an intra prediction unit 331 may be included.
  • the inverse quantization unit 321 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (for example, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter for example, quantization step size information
  • the inverse transform unit 322 obtains a residual signal (residual block, residual sample array) by inverse transforming the transform coefficients.
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the information about the prediction output from the entropy decoding unit 310, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit 320 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode to predict a block.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, information about a palette table and a palette index may be included in the video/video information and signale
  • the intra prediction unit 331 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 331 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 332 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on 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 332 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the information about the prediction may include information indicating a mode of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 340 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 332 and/or the intra prediction unit 331). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 340 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, may be output through filtering as described later, or may be used for inter prediction of the next picture.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 350 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 360, specifically, the DPB of the memory 360. Can be transferred to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 332.
  • the memory 360 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 331.
  • the embodiments described in the filtering unit 260, the inter prediction unit 221, and the intra prediction unit 222 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 350 and the inter prediction of the decoding apparatus 300.
  • the same or corresponding to the unit 332 and the intra prediction unit 331 may be applied.
  • a predicted block including prediction samples for a current block as a coding target block may be generated.
  • the predicted block includes prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived equally from the encoding device and the decoding device, and the encoding device decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value of the original block itself.
  • Video coding efficiency can be improved by signaling to the device.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, and generate a reconstructed block including reconstructed samples by summing the residual block and the predicted block. A reconstructed picture to be included can be generated.
  • the residual information may be generated through transformation and quantization procedures.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and derives transform coefficients by performing a transformation procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block. And, by performing a quantization procedure on the transform coefficients, quantized transform coefficients may be derived, and related residual information may be signaled to a decoding apparatus (via a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform technique, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization/inverse transform procedure based on the residual information and derive residual samples (or residual blocks).
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may also inverse quantize/inverse transform quantized transform coefficients for reference for inter prediction of a picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based on this.
  • 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 nWxnH, a total of 2xnH samples adjacent to the bottom-left, and a sample adjacent to the top boundary of the current block. And a total of 2xnW samples adjacent to the top-right side and one sample adjacent to the top-left side of the current block.
  • 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 nWxnH, a total of nW samples adjacent to the bottom boundary of the current block, and the lower right side of the current block. It may include one sample adjacent to (bottom-right).
  • the decoder may construct 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.
  • the case of (i) may be referred to as a non-directional mode or a non-angular mode, and the case of (ii) may be referred to as a directional mode or an angular mode.
  • the prediction sample may be generated through interpolation.
  • 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. The above-described case may be referred to as multi-reference line (MRL) intra prediction or MRL-based intra prediction.
  • 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 by deriving and using neighboring reference samples in units of the subpartitions, intra prediction performance may be improved in some cases.
  • This prediction method may be referred to as intra sub-partitions (ISP) or ISP-based intra prediction.
  • the above-described intra prediction methods may be referred to as an intra prediction type in distinction from the intra prediction mode.
  • 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, and ISP.
  • a general intra prediction method excluding specific intra prediction types such as LIP, PDPC, MRL, and ISP may be referred to as a normal intra prediction type.
  • the normal intra prediction type may be generally applied when the specific intra prediction type as described above is not applied, and prediction may be performed based on the aforementioned intra prediction mode.
  • the information on the intra prediction type may be encoded in 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. Meanwhile, 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. Also, a post-filtering step may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • the MPM (most probable mode) list for deriving the intra prediction mode described above may be configured differently according to the intra prediction type. Alternatively, the MPM list may be configured in common regardless of the intra prediction type.
  • an intra prediction mode applied to the current block may be determined using an intra prediction mode of a neighboring block.
  • the decoding apparatus receives one of the MPM candidates in the MPM list derived based on the intra prediction mode of the neighboring block (ex. left and/or upper neighboring block) of the current block and additional candidate modes based on the received MPM index.
  • one of the remaining intra prediction modes that are not included in the MPM candidates (and the planner mode) may be selected based on information on the remaining intra prediction mode.
  • the MPM list may be configured to include or not include a planner mode as a candidate.
  • the MPM list when the MPM list includes a planner mode as candidates, the MPM list may have 6 candidates, and when the MPM list does not include a planner mode as candidates, the MPM list has 5 candidates. I can.
  • a not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) indicating whether the intra prediction mode of the current block is not a planar mode may be signaled.
  • the MPM flag is signaled first, and the MPM index and the not planner flag may be signaled when the value of the MPM flag is 1.
  • the MPM index may be signaled when the value of the not planner flag is 1.
  • the MPM list is configured not to include a planar mode as a candidate, rather than that the planner mode is not an MPM, the planar mode is signaled first by signaling a not planar flag because the planar mode is always considered as MPM This is to first check whether or not.
  • whether the intra prediction mode applied to the current block is among MPM candidates (and planner mode) or the remaining mode may be indicated based on an MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag).
  • a value of 1 of the MPM flag may indicate that the intra prediction mode for the current block is within MPM candidates (and planner mode), and a value of 0 of the MPM flag indicates that the intra prediction mode for the current block is MPM candidates (and planner mode). ) Can indicate not within.
  • the not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) value 0 may indicate that the intra prediction mode for the current block is a planar mode, and the not planar flag value 1 indicates that the intra prediction mode for the current block is not a planar mode. I can.
  • the MPM index may be signaled in the form of an mpm_idx or intra_luma_mpm_idx syntax element, and the remaining intra prediction mode information may be signaled in the form of rem_intra_luma_pred_mode or intra_luma_mpm_remainder syntax element.
  • the remaining intra prediction mode information may indicate one of all intra prediction modes by indexing the remaining intra prediction modes not included in the MPM candidates (and the planar mode) in the order of prediction mode numbers.
  • the intra prediction mode may be an intra prediction mode for a luma component (sample).
  • the intra prediction mode information includes the MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), the not planar flag (ex.
  • intra_luma_not_planar_flag the MPM index
  • the MPM index (ex. mpm_idx or intra_luma_mpm_idx)
  • the remaining intra prediction mode information rem_intra_remainder_mpm_mainder_). It may include at least one.
  • the MPM list may be referred to in various terms such as an MPM candidate list and candModeList.
  • the encoder can use the intra prediction mode of the neighboring block to encode the intra prediction mode of the current block.
  • the encoder/decoder can construct a list of most probable modes (MPM) for the current block.
  • the MPM list may also be referred to as an MPM candidate list.
  • MPM may mean a mode used to improve coding efficiency in consideration of similarity between a current block and a neighboring block during intra prediction mode coding.
  • the MPM list may be configured including a planner mode, or may be configured excluding a planner mode. For example, when the MPM list includes a planner mode, the number of candidates in the MPM list may be six. In addition, when the MPM list does not include the planner mode, the number of candidates in the MPM list may be five.
  • the encoder/decoder can construct an MPM list including 6 MPMs.
  • three types of modes can be considered: default intra modes, neighbor intra modes, and derived intra modes.
  • two neighboring blocks that is, a left neighboring block and an upper neighboring block may be considered.
  • the planar mode is excluded from the list, and the number of MPM list candidates may be set to five.
  • a directional mode or an angular mode includes an intra prediction mode having horizontal directionality and a vertical directionality based on the 34th intra prediction mode having an upward-left diagonal prediction direction.
  • Intra prediction modes can be identified.
  • H and V in FIG. 4 denote horizontal and vertical directions, respectively, and numbers from -32 to 32 denote a displacement of 1/32 units on a sample grid position.
  • Intra prediction modes 2 to 33 have horizontal directionality, and intra prediction modes 34 to 66 have vertical directionality.
  • the 18th intra prediction mode and the 50th intra prediction mode represent a horizontal intra prediction mode and a vertical intra prediction mode, respectively, and the 2nd intra prediction mode is a left-down diagonal intra prediction mode,
  • the 34th intra prediction mode may be referred to as an upward left diagonal intra prediction mode, and the 66th intra prediction mode may be referred to as an upward right diagonal intra prediction mode.
  • the non-directional mode or the non-angular mode of the intra prediction modes may include a DC mode based on an average of neighboring reference samples of the current block or a planar mode based on interpolation.
  • the Intra Sub-Paritions coding mode may perform intra prediction encoding by dividing a block to be currently encoded in a horizontal direction or a vertical direction.
  • a reconstructed block may be generated by performing encoding/decoding in units of divided blocks, and the reconstructed block may be used as a reference block of the next divided block.
  • the ISP may perform block division as shown in Table 1 according to the block size.
  • block division according to the ISP may be performed differently according to the size or shape of a block, and for example, block division may be performed as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the number of partitions may mean the number of sub-partitions, and the sub-partition may indicate a block generated by partitioning, a partitioned block, or a partitioned area.
  • FIG 5 shows an example of block division according to an ISP in intra prediction.
  • the block can be divided into two blocks in the ISP.
  • the divided block may be referred to as a sub-partition or a sub-block.
  • a block having a size of WxH may be horizontally divided or vertically divided.
  • a WxH size block can be divided into two sub-partitions of WxH/2 size, and when vertically divided, a WxH size block is divided into two sub-partitions of W/2xH size Can be.
  • W may represent the width of the block
  • H may represent the height of the block.
  • WxH may be 4x8 or 8x4.
  • an 8x4 size block when divided horizontally, it may be divided into two sub-partitions having an 8x2 size, and when it is divided vertically, it may be divided into two sub-partitions having a size of 4x4.
  • a 4x8 size block when a 4x8 size block is divided horizontally, it may be divided into two sub-partitions having a size of 4x4, and when it is divided vertically, it may be divided into two sub-partitions having a size of 2x8.
  • FIG 6 shows another example of block division according to an ISP in intra prediction.
  • the block can be divided into 4 blocks in the ISP. That is, in all cases where the block size is not 4x4, 4x8, or 8x4, the block can be divided into 4 blocks in the ISP.
  • the divided block may be referred to as a sub-partition or a sub-block.
  • a block having a size of WxH may be horizontally divided or vertically divided.
  • a block of size WxH can be divided into 4 sub-partitions of size WxH/4, and when divided vertically, a block of size WxH is divided into 4 sub-partitions of size W/4xH Can be.
  • W may represent the width of the block
  • H may represent the height of the block.
  • WxH may not be 4x4, 4x8, or 8x4.
  • the ISP can generate an MPM list according to each segmentation method (horizontal segmentation and vertical segmentation) to reduce coding complexity, and select a suitable prediction mode among the prediction modes in the generated MPM list by rate distortion optimizaton, RDO) can generate an optimal mode by comparison. That is, an optimal candidate or an optimal intra prediction mode may be derived from among candidates or intra prediction modes included in the MPM list, and intra prediction may be performed based on this. Here, an optimal candidate or an optimal intra prediction mode may be derived using bit rate-distortion. Alternatively, an optimal candidate may be derived by comparing the bit rate-distortion for each candidate in the MPM list.
  • the ISP may not be available. That is, when intra prediction is performed using multiple reference lines, the ISP cannot be used together with it.
  • an ISP may be used.
  • intra prediction when intra prediction is performed using the 0th reference line, it may represent a case where the MRL is not used or the case where the 0th reference line is used as the intra_luma_ref_idx field value is 0 even when the MRL is used.
  • the PDPC may not be used.
  • ISP-related information for use by an ISP may include information on whether to apply the ISP.
  • the ISP-related information may be referred to as information on an intra sub-partition or information on an intra sub-partition.
  • the information on whether to apply the ISP may indicate information on whether to apply the ISP to the current block, and may include intra_subpartitions_mode_flag.
  • Information on whether to apply the ISP can also be expressed as an ISP flag.
  • the ISP-related information may further include information on a division direction when the ISP is applied to the current block by information on whether or not the ISP is applied.
  • the information on the division direction may indicate information on whether horizontal division or vertical division, and may include intra_subpartitions_split_flag.
  • ISP-related information may be encoded/decoded.
  • ISP-related information may be signaled in block units. Alternatively, it may be signaled through a coding unit (CU) syntax. Alternatively, the coding unit syntax may include information on whether to apply the ISP. Alternatively, the coding unit syntax may include information on whether to apply an ISP and information on a division direction. Alternatively, a coding unit syntax may be generated in the encoding device and signaled to the decoding device. Alternatively, the decoding apparatus may perform intra prediction or decoding based on the signaled coding unit syntax. For example, the coding unit syntax may be included in Table 2 below. Alternatively, the coding unit syntax may include ISP-related information as shown in Table 2 below.
  • information on whether to apply an ISP may include an intra_subpartitions_mode_flag field, and information on a division direction may include an intra_subpartitions_split_flag field.
  • the intra prediction mode for the current block is equally applied to the sub-partitions, and the intra prediction performance can be improved by deriving and using neighboring reference samples in units of the sub-partitions. That is, when the ISP is applied, the residual sample processing procedure may be performed in units of sub-partitions.
  • intra prediction samples may be derived for each sub-partition, and reconstructed samples may be obtained by adding a residual signal (residual samples) for the corresponding sub-partition.
  • the residual signal may be derived through an inverse quantization/inverse transform procedure, or the like, based on residual information (quantized transform coefficient information or residual coding syntax) in the above-described bitstream.
  • prediction samples for the first sub-partition are derived, residual samples are derived, and reconstructed samples for the first sub-partition may be derived based on this.
  • some of the reconstructed samples in the first sub-partition (ex. reference samples on the left or upper side of the second sub-partition) are in the second sub-partition. It can be used as peripheral reference samples for.
  • prediction samples for the second sub-partition may be derived, residual samples may be derived, and reconstructed samples for the second sub-partition may be derived based on this.
  • some of the reconstructed samples in the second sub-partition are in the third sub-partition. It can be used as peripheral reference samples for.
  • restoration samples may be derived by performing the same or similar process for other sub-partitions.
  • FIG. 7 shows an example of TT and BT partitioning that is not allowed in consideration of the VPDU size.
  • Virtual Pipeline Data Units may be defined for pipeline processing within a picture.
  • the VPDUs may be defined as non-overlapping units within one picture.
  • successive VPDUs can be processed simultaneously by multiple pipeline stages.
  • the VPDU size can be roughly proportional to the buffer size in most pipeline stages. Therefore, keeping the VPDU size small may be important when considering the buffer size from a hardware perspective.
  • the VPDU size may be set equal to the maximum TB (Transform Block) size.
  • the VPDU size may be 64x64 (64x64 luma samples) size.
  • the VPDU size may be changed (increased or decreased) in consideration of partitions according to TT (Ternary Tree) and/or BT (Bindary Tree).
  • the luma intra prediction block may be vertically or horizontally divided into 2 or 4 sub-partitions according to the block size.
  • the minimum block size for the ISP may be 4x8 (or 8x4), and when the block size is larger than 4x8 (or 8x4), the corresponding block may be divided into 4 sub-partitions.
  • an Mx128-sized CU (Coding Unit) having a single tree may include an Mx128-sized Luma Tranform Block (TB) and two M/2x64 chroma TBs.
  • the single tree may indicate that the luma CU and the chroma CU are divided into the same tree.
  • the luma TB may be divided into four Mx32 sized TBs (here, only horizontal division is possible), and each may be smaller than a 64x64 block.
  • chroma blocks that is, TBs may not be divided.
  • all of the chroma components can be larger than a 32x32 block.
  • a similar situation may occur when a CU of 128xN size uses an ISP, and the above two cases may be an issue in the 64x64 decoder pipeline.
  • an embodiment may provide a method in consideration of the size of a VPDU in the process of applying an ISP to a CU. That is, an embodiment may consider a Virtual Pipeline Data Unit (VPDU) in the process of applying an ISP. Alternatively, an embodiment may provide a decoding pipeline in consideration of VPDUs when performing an ISP. Alternatively, an embodiment may provide an ISP method in consideration of a decoding pipeline for hardware (HW) implementation in consideration of VPDU. Alternatively, in one embodiment, an ISP method in consideration of hardware, that is, a method of signaling an ISP in consideration of VPDUs may be provided.
  • VPDU Virtual Pipeline Data Unit
  • HW hardware
  • FIG. 8 shows an example of a pipeline of HW processing.
  • the pipeline may be as shown in FIG. 8.
  • decoding may be performed in units of VPDUs as shown in FIG. 8.
  • an embodiment may process each block in order according to an arrow.
  • an embodiment may process some blocks in parallel according to the order of arrows.
  • the size of the luma CU is 128x128, the size of the chroma CU corresponding thereto is 64x64, and is divided into 4 blocks according to the quad tree.
  • the luma CU may be divided into 4 blocks of 64x64 size, and the chroma CU may be divided into 4 blocks of 32x32 size.
  • four blocks of a size of 64x64 divided from the luma CU are represented as a 0th block, a first block, a second block, and a third block in the order of top left, top right, bottom left and bottom right, and 4 blocks of size 32x32 divided from the chroma CU
  • the blocks may be represented as a fourth block, a fifth block, a sixth block, and a seventh block in the order of top left, top right, bottom left, and bottom right.
  • each block is a luma component of a 0th block, a chroma component of the fourth block corresponding to the 0th block, a luma component of the first block, a chroma component corresponding to the first block of a fifth block, and a luma component.
  • VPDU processing may be performed according to the above-described order.
  • the size of the VPDU may be 64x64.
  • the VPDU size for the luma component may be 64x64
  • the VPDU size for the chroma component may be 32x32.
  • the VPDU may be the same as the maximum transform block size (per component).
  • FIG 9 shows an example of a pipeline when an ISP is applied to a block larger than the VPDU size.
  • the size of the luma CU is 128x128, the size of the chroma CU corresponding thereto is 64x64, has a single tree structure, and is divided into two blocks according to a horizontal binary tree.
  • the luma CU may be divided into two blocks having a size of 128x64, and the chroma CU may be divided into two blocks having a size of 64x32.
  • the ISP can be applied to the upper block among the two blocks divided from the luma CU, and the upper block can be divided into four sub-partitions of 32x62 size according to the application of the ISP. have.
  • the ISP may be applied only to the luma component, and in this case, the ISP may not be applied to the chroma CU or two blocks divided from the chroma CU.
  • the four sub-partitions may be referred to as a first sub-partition, a second sub-partition, a third sub-partition, and a fourth sub-partition from left to right.
  • the first sub-partition and the second sub-partition which are luma components, may be processed first in consideration of a 64x64-sized VPDU.
  • the chroma CU is not divided or specified only by regions or samples corresponding to the first and second sub-partitions, the chroma components corresponding to the first and second sub-partitions may not be processed immediately. That is, after processing up to the third sub-partition and the fourth sub-partition, which are luma components, the chroma components corresponding to the first to fourth sub-partitions (the upper block of the two blocks divided from the chroma CU) can be processed. have.
  • the VPDU may have a size of 32x32 with respect to the chroma component.
  • the size of the upper block among the two blocks divided from the chroma CU is 64x32, it may not be performed in a pipeline unit of the VPDU. Alternatively, coding efficiency may be lowered.
  • the maximum transform block size may have a preset maximum transform block size in the case of a luma component, and In this case, it may have a size of half of the size of a preset maximum transform block.
  • the preset maximum transform block size may be 64x64, but is not limited thereto.
  • the cIdx field value may include information indicating a color component index or a color component, if the cIdx field value is 0, it may indicate a luma (Y) component, and if the cIdx field value is 1, the chroma component It can represent (Cb), and when the value of the cIdx field is 2, it can represent the chroma component (Cr).
  • An embodiment according to the present document may propose a method to disable ISP coding for a block having a size of 128xN and/or Nx128 in order to solve the above-described issue or problem.
  • an embodiment may set the size of a block to which the ISP cannot be applied.
  • an embodiment may set a condition in which the ISP cannot be applied based on the size of the (luma component) block.
  • the ISP flag (ex. intra_subpartitions_mode_flag) indicating whether to apply the ISP to the current block (ex. CU/CB) is i)
  • the current block width is MaxTbSizeY (i.e., the width/height of the maximum transform block for the luma component)
  • Signaling and/or parsing may be performed when conditions less than or equal to and ii) the current block height is less than or equal to MaxTbSizeY (i) conditions are satisfied and ii) conditions are satisfied).
  • the ISP flag may not be signaled and/or parsed, and its value may be estimated as 0.
  • the ISP is enabled, otherwise the ISP may not be available. (disable).
  • the width and height of the maximum transform block (TB) are set to be the same, but the present invention is not limited thereto, and the maximum TB width and height may be set differently.
  • the ISP can be applied to the current block only when both the width and height of the current block are less than or equal to the maximum transform block size.
  • ISP-related information for the current block may be signaled.
  • the ISP may be applied to the block of the current luma component only when both the width and the height of the block of the current luma component are less than or equal to the maximum transform block size.
  • ISP-related information for the block of the current luma component may be signaled.
  • ISP-related information may be signaled in block units.
  • the above-described condition when the above-described condition is satisfied, it may be signaled through a coding unit (CU) syntax.
  • the coding unit syntax may include information on whether to apply the ISP when the above-described condition is satisfied.
  • the coding unit syntax when the above-described condition is satisfied, may include information on whether to apply an ISP and information on a division direction.
  • a coding unit syntax may be generated in the encoding device and signaled to the decoding device.
  • the decoding apparatus may perform intra prediction or decoding based on the signaled coding unit syntax.
  • the coding unit syntax taking into account the above-described condition may be represented as shown in Table 5 below. Alternatively, it may include Table 5. Alternatively, the coding unit syntax may include ISP-related information as shown in Table 5 below.
  • cbWidth may indicate the width of the current (luma) block
  • chHeight may indicate the height of the current (luma) block
  • MaxTbSizeY may indicate the maximum transform block size
  • semantics of intra_subpartitions_mode_flag and intra_subpartitions_split_flag may be represented as shown in Table 6.
  • the method disclosed in FIG. 10 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S1000 to S1020 of FIG. 10 may be performed by a prediction unit of the encoding device
  • S1030 may be performed by a subtraction unit of the encoding device
  • S1040 is an entropy encoding unit of the encoding device. It can be done by
  • the process of generating information about the residual for the current block based on the residual sample may be performed by a conversion unit of the encoding apparatus.
  • the encoding apparatus derives an intra prediction mode of the current block (S1000). For example, the encoding apparatus may derive the intra prediction mode of the current block based on the neighboring samples of the current block. Alternatively, the encoding device may derive a reference sample of the current block based on the neighboring samples of the current block, and accordingly determine an intra prediction mode. Alternatively, the encoding apparatus may derive an MPM list for determining the intra prediction mode of the current block, and may generate information related to the MPM list for determining the intra prediction mode from the MPM list. For example, the MPM list related information may include MPM index information, and an intra prediction mode may be determined from the MPM list based on the MPM index information.
  • the encoding apparatus derives ISP-related information for the current block based on the size of the current block and the maximum transform block size (S1010). For example, the encoding device may derive ISP-related information by comparing the width and/or height of the current block with the maximum transform block size. Alternatively, when the width of the current block is less than or equal to the maximum transform block size and the height of the current block is less than or equal to the maximum transform block size, the encoding device may derive ISP-related information for the current block. Alternatively, the encoding apparatus may derive the ISP-related information for the current block whose width is less than or equal to the maximum transform block size and the height is less than or equal to the maximum transform block size.
  • the maximum transform block size may appear as maxTbsizeY, and may have the same width and height.
  • the maximum transform block size may have different widths and heights. For example, if the width of the current block is less than or equal to the width of the maximum transform block and the height of the current block is less than or equal to the height of the maximum transform block, the encoding device may derive ISP-related information for the current block. May be.
  • the ISP-related information may include information on whether to apply the ISP to the current block. That is, the encoding device may derive information on whether to apply the ISP to the current block by comparing the width and/or height of the current block with the maximum transform block size. Alternatively, when the width of the current block is less than or equal to the maximum transform block size and the height of the current block is less than or equal to the maximum transform block size, the encoding device may derive information on whether to apply the ISP to the current block. .
  • the encoding device may derive the ISP related information for the current block whose width is less than or equal to the maximum transform block size and the height is less than or equal to the maximum transform block size, and the ISP related information is the It can include information on whether to apply the ISP to the current block.
  • information on whether to apply the ISP to the current block may include an intra_subpartitions_mode_flag field.
  • the intra_subpartitions_mode_flag field may be represented as an ISP flag.
  • the intra_subpartitions_mode_flag field may have a value of 0 or 1.
  • information on whether to apply the ISP to the current block may be included in the coding unit syntax.
  • the information on whether to apply the ISP may include information that applies the ISP to the current block or information that does not apply the ISP to the current block.
  • the information on whether to apply the ISP includes the intra_subpartitions_mode_flag field
  • the information about applying the ISP to the current block may indicate the case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 1, and the information not applying the ISP to the current block is This may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 0.
  • information for applying the ISP to the current block may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 0, and information not applying the ISP to the current block may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 1.
  • information that applies the ISP to the current block or information that does not apply the ISP to the current block may be indicated by the value of the intra_subpartitions_mode_flag field.
  • the ISP-related information may include information on whether to apply the ISP to the current block and information on the division direction.
  • the ISP-related information may include information on the division direction.
  • the ISP-related information may further include information on a division direction based on information on whether to apply the ISP indicating that the ISP is applied to the current block.
  • information on the splitting direction may include an intra_subpartitions_split_flag field.
  • the intra_subpartitions_split_flag field may be represented as a split direction flag.
  • the intra_subpartitions_split_flag field may have a value of 0 or 1.
  • information having the horizontal splitting direction may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_split_flag field is 0, and the value of the intra_subpartitions_split_flag field is 1 for information about the splitting direction vertical May represent the case of.
  • information having a horizontal division direction may indicate a case where a value of the intra_subpartitions_split_flag field is 1, and information having a vertical division direction indicates a case where a value of the intra_subpartitions_split_flag field is 0.
  • the ISP-related information may include information that does not apply an ISP to the current block.
  • information on whether to apply the ISP to the current block may not be included. Or it may not be derived.
  • information on whether to apply the ISP is not derived it may be implied that information not applying the ISP to the current block is derived.
  • the encoding apparatus generates a prediction sample of the current block based on the intra prediction mode and ISP-related information (S1020). For example, when applying the ISP to the current block based on ISP-related information, the encoding apparatus may determine the intra prediction mode equally for the divided sub-partitions. Alternatively, the intra prediction mode may be equally applied to sub-partitions. For example, when applying the ISP to the current block, the encoding apparatus may derive an MPM list according to the division direction. Alternatively, the encoding apparatus may further obtain information related to the MPM list, and may derive another MPM list according to the division direction. For example, different MPM lists can be derived when split in the horizontal direction and when split in the vertical direction. The encoding apparatus may derive the MPM list differently according to the division direction, may determine an intra prediction mode based on the derived MPM list, and apply the determined intra prediction mode to sub-partitions in the same manner.
  • a prediction sample may be generated based on the intra prediction mode and sub-partitions of the current block.
  • sub-partitions of the current block may be derived based on information on the division direction. That is, the sub-partitions of the current block may be derived by being divided in a vertical direction or divided in a horizontal direction.
  • the MPM list may be derived differently according to the divided direction as described above.
  • the sub-partitions of the current block may include a first sub-partition and a second sub-partition.
  • the sub-partitions of the current block may include a first sub-partition, a second sub-partition, a third sub-partition, and a fourth sub-partition.
  • the number of sub-partitions may be determined based on the size of the current block.
  • a prediction sample of the first sub-partition may be generated based on the intra prediction mode and surrounding samples of the first sub-partition.
  • the prediction sample of the second sub-partition may be generated based on the intra prediction mode and the prediction sample of the first sub-partition. That is, the prediction sample of the first sub-partition may be generated based on the left peripheral sample and/or the upper peripheral sample of the first sub-partition according to the intra prediction mode.
  • the reference sample of the first sub-partition may be derived based on the left peripheral sample and/or the upper peripheral sample of the first sub-partition according to the intra prediction mode, and the predicted sample of the first sub-partition based on the derived reference sample Can be generated.
  • the prediction sample of the second sub-partition may be derived based on the left peripheral sample and/or the upper peripheral sample of the second sub-partition according to the intra prediction mode, and the prediction sample of the second sub-partition is based on the derived reference sample. Can be created.
  • the prediction sample of the first sub-partition may be used as a neighboring sample of the second sub-partition.
  • it may be derived as a reference sample of the second sub-partition.
  • the intra prediction mode of the second sub-partition may be the same as the intra prediction mode of the first sub-partition.
  • the encoding device may directly use the prediction sample as a reconstructed sample according to the prediction mode. Also, the encoding device may generate a predicted block of the current block based on the predicted sample. In addition, the encoding device may generate a residual sample based on the original sample and the generated prediction sample. The encoding apparatus may generate information on the residual based on the residual sample. The information on the residual may include transform coefficients on the residual sample. The encoding apparatus may derive the reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample. That is, the encoding apparatus may derive the reconstructed sample by adding the prediction sample and the residual sample. Here, the encoding apparatus may generate a residual block based on the original block and the predicted block, and may generate information about the residual based on this.
  • the encoding device derives a residual sample based on the prediction sample (S1030). For example, the encoding apparatus may derive a residual sample for the current block based on the original sample and the predicted sample for the current block. However, the encoding device may use the prediction sample as a reconstructed sample, and in this case, the encoding device may omit the process of deriving a residual sample based on the prediction sample. Alternatively, although the encoding device is not shown, a reconstructed sample may be generated by adding a residual sample to the prediction sample.
  • the encoding apparatus encodes video information including prediction mode information about an intra prediction mode, ISP related information, and information about a residual sample (S1040). For example, the encoding device may determine the prediction mode of the current block and may generate information indicating the prediction mode. Alternatively, the encoding device may determine the intra prediction mode of the current block and may generate prediction mode information of the current block including information about the intra prediction mode.
  • the prediction mode information may include information on prediction of the current block or various information for prediction.
  • the prediction mode information may include information related to the MPM list. Alternatively, the MPM list related information may include MPM index information on an intra prediction mode used for intra prediction of a current block in the MPM list.
  • the encoding device may generate ISP-related information.
  • ISP-related information may include information on whether to apply the ISP to the current block.
  • the ISP-related information may include information on whether to apply the ISP to the current block and information on the division direction.
  • the ISP-related information may include information indicating that the ISP is not applied to the current block.
  • the encoding device may generate information on the residual.
  • the information on the residual may include information on a residual sample (or a residual sample array).
  • the information on the residual may include a transform coefficient on the residual sample.
  • the encoding apparatus may generate a bitstream by encoding image information including all or part of the above-described information. Alternatively, it can be output in the form of a bitstream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device through a network or a storage medium. Alternatively, the bitstream may be stored in a computer-readable storage medium.
  • FIG. 11 schematically shows an image decoding method by a decoding apparatus according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 11 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 3. Specifically, for example, S1100 of FIG. 11 may be performed by an entropy decoding unit of the decoding device, and S1110 to S1130 may be performed by a prediction unit of the decoding device. In addition, although not shown, the process of acquiring image information including information on prediction of a current block and information on a residual through a bitstream may be performed by an entropy decoding unit of the decoding device.
  • the process of deriving the residual sample for the current block based on the information about the dual may be performed by an inverse transform unit of the decoding apparatus, and a process of generating a reconstructed picture based on a prediction sample and the residual sample May be performed by an adder of the decoding device.
  • the decoding apparatus receives prediction mode information of the current block (S1100).
  • the prediction mode information may include information on an intra prediction mode of the current block.
  • information on prediction of the current block or various information for prediction may be included.
  • the decoding apparatus may obtain prediction mode information from the bitstream.
  • the decoding device may entropy decode the bitstream to obtain prediction mode information.
  • the decoding apparatus may parse the bitstream to obtain prediction mode information.
  • the decoding apparatus receives ISP-related information for the current block based on the size of the current block and the maximum transform block size (S1110). For example, the decoding apparatus may receive or derive ISP-related information by comparing the width and/or height of the current block with the maximum transformed block size. Alternatively, when the width of the current block is less than or equal to the maximum transform block size, and the height of the current block is less than or equal to the maximum transform block size, the decoding device may receive ISP-related information for the current block. Alternatively, the decoding apparatus may receive the ISP-related information for the current block whose width is less than or equal to the maximum transform block size and the height is less than or equal to the maximum transform block size.
  • the maximum transform block size may appear as maxTbsizeY, and may have the same width and height.
  • the maximum transform block size may have different widths and heights. For example, when the width of the current block is less than or equal to the width of the maximum transform block, and the height of the current block is less than or equal to the height of the maximum transform block, the decoding device may derive ISP-related information for the current block. May be.
  • the ISP-related information may include information on whether to apply the ISP to the current block. That is, the decoding apparatus may compare the width and/or height of the current block with the maximum transform block size to receive information on whether to apply the ISP to the current block. Alternatively, when the width of the current block is less than or equal to the maximum transform block size, and the height of the current block is less than or equal to the maximum transform block size, the decoding device may receive information on whether to apply the ISP to the current block. .
  • the decoding device may receive the ISP related information for the current block with a width smaller than or equal to the maximum transform block size and a height equal to or smaller than the maximum transform block size, and the ISP-related information It can include information on whether to apply the ISP to the current block.
  • information on whether to apply the ISP to the current block may include an intra_subpartitions_mode_flag field.
  • the intra_subpartitions_mode_flag field may be represented as an ISP flag.
  • the intra_subpartitions_mode_flag field may have a value of 0 or 1.
  • information on whether to apply the ISP to the current block may be included in the coding unit syntax.
  • the information on whether to apply the ISP may include information that applies the ISP to the current block or information that does not apply the ISP to the current block.
  • the information on whether to apply the ISP includes the intra_subpartitions_mode_flag field
  • the information about applying the ISP to the current block may indicate the case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 1, and the information not applying the ISP to the current block is This may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 0.
  • information for applying the ISP to the current block may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 0, and information not applying the ISP to the current block may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_mode_flag field is 1.
  • information that applies the ISP to the current block or information that does not apply the ISP to the current block may be indicated by the value of the intra_subpartitions_mode_flag field.
  • the ISP-related information may include information on whether to apply the ISP to the current block and information on the division direction.
  • the ISP-related information may include information on the division direction.
  • the ISP-related information may further include information on a division direction based on information on whether to apply the ISP indicating that the ISP is applied to the current block.
  • information on the splitting direction may include an intra_subpartitions_split_flag field.
  • the intra_subpartitions_split_flag field may be represented as a split direction flag.
  • the intra_subpartitions_split_flag field may have a value of 0 or 1.
  • information having the horizontal splitting direction may indicate a case where the value of the intra_subpartitions_split_flag field is 0, and the value of the intra_subpartitions_split_flag field is 1 for information about the splitting direction vertical May represent the case of.
  • information having a horizontal division direction may indicate a case where a value of the intra_subpartitions_split_flag field is 1, and information having a vertical division direction indicates a case where a value of the intra_subpartitions_split_flag field is 0.
  • the ISP-related information may include information that does not apply an ISP to the current block.
  • information on whether to apply the ISP to the current block may not be included. Or it may not be derived.
  • information on whether to apply the ISP is not derived it may be implied that information not applying the ISP to the current block is derived.
  • the decoding apparatus derives an intra prediction mode of the current block based on the prediction mode information (S1120).
  • the prediction mode information may include information on the intra prediction mode of the current block, and the decoding apparatus may determine the intra prediction mode of the current block based on the information on the intra prediction mode of the current block.
  • the decoding apparatus may further obtain MPM list related information, and may determine an intra prediction mode based on the MPM list related information.
  • the MPM list related information may include MPM index information, and the decoding apparatus may determine an intra prediction mode of a current block in the MPM list based on the MPM index information.
  • the decoding apparatus generates a prediction sample of the current block based on the intra prediction mode and ISP-related information (S1130). For example, when applying the ISP to the current block based on ISP-related information, the decoding apparatus may determine the intra prediction mode equally for the divided sub-partitions. Alternatively, the intra prediction mode may be equally applied to sub-partitions. For example, when applying the ISP to the current block, the decoding apparatus may derive an MPM list according to the division direction. Alternatively, the decoding apparatus may further obtain information related to the MPM list, and may derive another MPM list according to the division direction. For example, different MPM lists can be derived when split in the horizontal direction and when split in the vertical direction. The decoding apparatus may derive the MPM list differently according to the division direction, may determine an intra prediction mode based on the derived MPM list, and apply the determined intra prediction mode to sub-partitions in the same manner.
  • a prediction sample may be generated based on the intra prediction mode and sub-partitions of the current block.
  • sub-partitions of the current block may be derived based on information on the division direction. That is, the sub-partitions of the current block may be derived by being divided in a vertical direction or divided in a horizontal direction.
  • the MPM list may be derived differently according to the divided direction as described above.
  • the sub-partitions of the current block may include a first sub-partition and a second sub-partition.
  • the sub-partitions of the current block may include a first sub-partition, a second sub-partition, a third sub-partition, and a fourth sub-partition.
  • the number of sub-partitions may be determined based on the size of the current block.
  • a prediction sample of the first sub-partition may be generated based on the intra prediction mode and surrounding samples of the first sub-partition.
  • the prediction sample of the second sub-partition may be generated based on the intra prediction mode and the prediction sample of the first sub-partition. That is, the prediction sample of the first sub-partition may be generated based on the left peripheral sample and/or the upper peripheral sample of the first sub-partition according to the intra prediction mode.
  • the reference sample of the first sub-partition may be derived based on the left peripheral sample and/or the upper peripheral sample of the first sub-partition according to the intra prediction mode, and the predicted sample of the first sub-partition based on the derived reference sample Can be generated.
  • the prediction sample of the second sub-partition may be derived based on the left peripheral sample and/or the upper peripheral sample of the second sub-partition according to the intra prediction mode, and the prediction sample of the second sub-partition is based on the derived reference sample. Can be created.
  • the prediction sample of the first sub-partition may be used as a neighboring sample of the second sub-partition.
  • it may be derived as a reference sample of the second sub-partition.
  • the intra prediction mode of the second sub-partition may be the same as the intra prediction mode of the first sub-partition.
  • the decoding apparatus may directly use the prediction sample as a reconstructed sample according to the prediction mode. Also, the decoding apparatus may generate a predicted block of the current block based on the predicted sample. Further, the decoding apparatus may generate a reconstructed sample by adding a residual sample to the prediction sample. When there is a residual sample for the current block, the decoding apparatus may obtain information about the residual for the current block from the bitstream. The information on the residual may include a transform coefficient on the residual sample. The decoding apparatus may derive the residual sample (or a residual sample array) for the current block based on the residual information.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed sample based on the prediction sample and the residual sample, and derive a reconstructed block or a reconstructed picture based on the reconstructed sample. Thereafter, as described above, the decoding apparatus may apply an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering and/or SAO procedure to the reconstructed picture in order to improve subjective/objective image quality as needed.
  • an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering and/or SAO procedure
  • the above-described method according to this document may be implemented in a software form, and the encoding device and/or decoding device according to this document performs image processing such as a TV, computer, smartphone, set-top box, display device, etc. Can be included in the device.
  • the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) performing the above-described functions.
  • the modules are stored in memory and can be executed by the processor.
  • the memory may be inside or outside the processor, and may be connected to the processor by various well-known means.
  • the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and/or a data processing device.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and/or other storage device.
  • FIG. 12 schematically shows the structure of a content streaming system.
  • the embodiments described in this document may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units illustrated in each drawing may be implemented and executed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • decoding devices and encoding devices to which this document is applied include multimedia broadcasting transmission/reception devices, mobile communication terminals, home cinema video devices, digital cinema video devices, surveillance cameras, video chat devices, real-time communication devices such as video communications, and mobile streaming.
  • Devices storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices, etc. It may be included and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • DVR digital video recorder
  • the processing method to which the present document is applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having the data structure according to this document can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray disk (BD), universal serial bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission through the Internet).
  • bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of this document may be implemented as a computer program product using a program code, and the program code may be executed in a computer according to the embodiment of this document.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • the content streaming system to which this document is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which this document is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as an intermediary for notifying the user of a service.
  • the web server transmits it to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.

Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 블록에 대한 예측 모드 정보를 수신하는 단계, 상기 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 관련 정보를 수신하는 단계, 상기 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계 및 상기 인트라 예측 모드 및 상기 ISP 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 인트라 서브 파티션 기반의 인트라 예측 방법 및 장치
본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 인트라 서브 파티션 기반의 인트라 예측 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 효율적인 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 VPDU(Virtual Pipeline Data Unit) 사이즈보다 작거나 같은 블록에 ISP(Intra Sub-Partitions)를 적용하는 인트라 예측 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 또 다른 기술적 과제는 하드웨어 구현을 위해 디코딩 파이프라인을 고려하여 ISP를 적용하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 예측 모드 정보를 수신하는 단계, 상기 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 관련 정보를 수신하는 단계, 상기 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계 및 상기 인트라 예측 모드 및 상기 ISP 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 예측 모드 정보를 수신하고, 상기 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 관련 정보를 수신하는 엔트로피 디코딩부 및 상기 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 인트라 예측 모드 및 상기 ISP 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계, 상기 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 관련 정보를 도출하는 단계, 상기 인트라 예측 모드 및 상기 ISP 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계, 상기 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계 및 상기 인트라 예측 모드에 관한 예측 모드 정보, 상기 ISP 관련 정보 및 상기 레지듀얼 샘플에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하고, 상기 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 관련 정보를 도출하고, 상기 인트라 예측 모드 및 상기 ISP 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 예측부, 상기 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼 샘플을 도출하는 감산부 및 상기 인트라 예측 모드에 관한 예측 모드 정보, 상기 ISP 관련 정보 및 상기 레지듀얼 샘플에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 상기 인코딩 방법에 의하여 생성된 비트스트림이 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 문서에 따르면 영상 압축 효율을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 따르면 효율적인 인트라 예측을 제공할 수 있다.
본 문서에 따르면 VPDU(Virtual Pipeline Data Unit) 사이즈보다 큰 블록에 ISP(Intra Sub-Partitions)를 적용함으로써 발생되는 문제점을 해결할 수 있다.
본 문서에 따르면 VPDU 사이즈보다 큰 블록에 ISP를 적용함으로써 발생되는 잘못 정렬된(miss-aligned) VPDU 처리를 방지할 수 있다.
본 문서에 따르면 하드웨어 구현을 위하여 디코딩 파이프라인를 고려한 ISP를 제공할 수 있다.
도 1은 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 67개의 인트라 예측 모드의 예를 나타낸다.
도 5는 인트라 예측에서 ISP에 따른 블록 분할의 예를 나타낸다.
도 6은 인트라 예측에서 ISP에 따른 블록 분할의 다른 예를 나타낸다.
도 7은 VPDU 사이즈를 고려하여 허용되지 않는 TT 및 BT 파티셔닝의 예를 나타낸다.
도 8은 HW 프로세싱의 파이프라인의 예를 나타낸다.
도 9은 VPDU 사이즈보다 큰 블록에 ISP가 적용된 경우 파이프라인의 예를 나타낸다.
도 10은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 11은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조를 개략적으로 나타낸다.
본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서를 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서를 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
이 문서에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"로 해석되고, "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석된다. 추가적으로, "A/B/C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. 또한, "A, B, C"도 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. (In this document, the term "/" and "," should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A/B" may mean "A and/or B." Further, "A, B" may mean "A and/or B." Further, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C." Also, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C.")
추가적으로, 본 문서에서 "또는"는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A 또는 B"은, 1) "A" 만을 의미하고, 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term "or" should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A or B" may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term "or" in this document should be interpreted to indicate "additionally or alternatively.")
도 2는 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 실시예에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서가 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memoery, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
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 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 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 nWxnH 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.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 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 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성(non-directional) 모드 또는 비각도(non-angular) 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 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 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 예측이라고 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.
상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 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 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우 일반적으로 적용될 수 있으며, 상술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 상기 인트라 예측 타입에 관한 정보는 인코딩 장치에서 인코딩되어 비트스트림에 포함되어 디코딩 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.
상술한 인트라 예측 모드 도출을 위한 MPM(most probable mode) list는 상기 인트라 예측 타입에 따라 다르게 구성될 수 있다. 또는 상기 MPM list는 상기 인트라 예측 타입에 무관하게 공통적으로 구성될 수 있다.
인트라 예측이 적용되는 경우, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록(ex. 좌측 및/또는 상측 주변 블록)의 인트라 예측 모드 및 추가적인 후보 모드들을 기반으로 도출된 MPM 리스트 내 MPM 후보들 중 하나를 수신된 MPM 인덱스를 기반으로 선택할 수 있으며, 또는 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 선택할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 플래너 모드를 후보로 포함하거나 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하는 경우 상기 MPM 리스트는 6개의 후보를 가질 수 있고, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 상기 MPM 리스트는 5개의 후보를 가질 수 있다. 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아닌지 나타내는 not 플래너 플래그(ex. intra_luma_not_planar_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MPM 플래그가 먼저 시그널링되고, MPM 인덱스 및 not 플래너 플래그는 MPM 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 MPM 인덱스는 상기 not 플래너 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않도록 구성되는 것은, 상기 플래너 모드가 MPM이 아니라는 것이라기보다는, MPM으로 항상 플래너 모드가 고려되기에 먼저 플래그(not planar flag)를 시그널링하여 플래너 모드인지 여부를 먼저 확인하기 위함이다.
예를 들어, 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 중에 있는지, 아니면 리메이닝 모드 중에 있는지는 MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag)를 기반으로 지시될 수 있다. MPM flag의 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 있음을 나타낼 수 있으며, MPM flag의 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 없음을 나타낼 수 있다. 상기 not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드임을 나타낼 수 있고, 상기 not planar flag 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아님을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않는 나머지 인트라 예측 모드들을 예측 모드 번호 순으로 인덱싱하여 그 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 루마 성분(샘플)에 대한 인트라 예측 모드일 수 있다. 이하, 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), 상기 not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag), 상기 MPM 인덱스 (ex. mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx), 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보 (rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서에서 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트, candModeList 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. MIP가 현재 블록에 적용되는 경우, MIP를 위한 별도의 mpm flag(ex. intra_mip_mpm_flag), mpm 인덱스(ex. intra_mip_mpm_idx), 리메이닝 인트라 예측 모드 정보(ex. intra_mip_mpm_remainder)가 시그널링될 수 있으며, 상기 not planar flag는 시그널링되지 않는다.
다시 말해, 일반적으로 영상에 대한 블록 분할이 되면, 코딩하려는 현재 블록과 주변(neighboring) 블록은 비슷한 영상 특성을 갖게 된다. 따라서, 현재 블록과 주변 블록은 서로 동일하거나 비슷한 인트라 예측 모드를 가질 확률이 높다. 따라서, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩하기 위해 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용할 수 있다.
예를 들어, 인코더/디코더는 현재 블록에 대한 MPM(most probable modes) 리스트를 구성할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트라고 나타낼 수도 있다. 여기서, MPM이라 함은 인트라 예측 모드 코딩시 현재 블록과 주변 블록의 유사성을 고려하여 코딩 효율을 향상시키기 위해 이용되는 모드를 의미할 수 있다. 상술한 바와 같이 MPM 리스트는 플래너 모드를 포함하여 구성될 수 있고, 또는 플래너 모드를 제외하여 구성될 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하는 경우 MPM 리스트의 후보들의 개수는 6개일 수 있다. 그리고, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않는 경우, MPM 리스트의 후보들의 개수는 5개일 수 있다.
인코더/디코더는 6개의 MPM을 포함하는 MPM 리스트를 구성할 수 있다.
MPM 리스트를 구성하기 위하여 디폴트 인트라 모드들 (Default intra modes), 주변 인트라 모드들 (Neighbour intra modes) 및 도출된 인트라 모드들 (Derved intra modes)의 3가지 종류의 모드들이 고려될 수 있다.
상기 주변 인트라 모드들을 위하여, 두 개의 주변 블록들, 즉, 좌측 주변 블록 및 상측 주변 블록가 고려될 수 있다.
상술한 바와 같이 만약 MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않도록 구성하는 경우, 상기 리스트에서 플래너(planar) 모드가 제외되며, 상기 MPM 리스트 후보들의 개수는 5개로 설정될 수 있다.
도 4는 67개의 인트라 예측 모드의 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 인트라 예측 모드 중 방향성 모드 또는 각도 모드는 좌상향 대각 예측 방향을 갖는 34번 인트라 예측 모드를 중심으로 수평 방향성(horizontal directionality)을 갖는 인트라 예측 모드와 수직 방향성(vertical directionality)을 갖는 인트라 예측 모드를 구분할 수 있다. 도 4의 H와 V는 각각 수평 방향성과 수직 방향성을 의미하며, -32 ~ 32의 숫자는 샘플 그리드 포지션(sample grid position) 상에서 1/32 단위의 변위를 나타낸다. 2번 내지 33번 인트라 예측 모드는 수평 방향성, 34번 내지 66번 인트라 예측 모드는 수직 방향성을 갖는다. 18번 인트라 예측 모드와 50번 인트라 예측 모드는 각각 수평 인트라 예측 모드(horizontal intra prediction mode), 수직 인트라 예측 모드(vertical intra prediction mode)를 나타내며, 2번 인트라 예측 모드는 좌하향 대각 인트라 예측 모드, 34번 인트라 예측 모드는 좌상향 대각 인트라 예측 모드, 66번 인트라 예측 모드는 우상향 대각 인트라 예측 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 인트라 예측 모드 중 비방향성 모드 또는 비각도 모드는 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 기반의 DC 모드 또는 보간(interpolation) 기반의 플래너(planar) 모드를 포함할 수 있다.
종래의 인트라 예측은 현재 부호화하고자 하는 블록을 하나의 부호화 단위로 간주하여 분할없이 부호화를 수행하였다. 다만, 인트라 서브 파티션 코딩 모드(Intra Sub-Paritions coding mode, ISP)는 현재 부호화하고자 하는 블록을 수평 방향 또는 수직 방향으로 분할하여 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 이 때, 분할된 블록 단위로 부호화/복호화를 수행하여 복원된 블록이 생성될 수 있고, 복원된 블록은 다음 분할된 블록의 참조 블록으로 사용될 수 있다. 예를 들어, ISP는 블록 크기에 따라 표 1과 같이 블록 분할을 수행할 수 있다.
Figure PCTKR2019016883-appb-T000001
표 1을 참조하면, ISP에 따른 블록 분할은 블록의 크기 또는 형태에 따라 다르게 수행될 수 있으며, 예를 들어, 도 5 및 6과 같이 블록 분할이 수행될 수 있다. 표 1에서 분할 수는 서브 파티션의 수를 의미할 수 있으며, 서브 파티션은 분할에 의해 생성되는 블록, 파티셔닝된 블록, 또는 파티셔닝된 영역을 나타낼 수 있다.
도 5는 인트라 예측에서 ISP에 따른 블록 분할의 예를 나타낸다.
블록의 크기가 4x8 또는 8x4인 경우, ISP에서 블록은 2개의 블록으로 분할될 수 있다. 여기서, 분할된 블록은 서브 파티션 또는 서브 블록이라 나타낼 수도 있다.
도 5를 참조하면, WxH 크기의 블록은 수평(horizontal) 분할 또는 수직(vertical) 분할이 수행될 수 있다. 예를 들어, 수평 분할된 경우, WxH 크기의 블록은 WxH/2 크기의 2개의 서브 파티션으로 분할될 수 있고, 수직 분할된 경우, WxH 크기의 블록은 W/2xH 크기의 2개의 서브 파티션으로 분할될 수 있다. 여기서, W는 블록의 너비를 나타낼 수 있고, H는 블록의 높이를 나타낼 수 있다. 또한, WxH는 4x8 또는 8x4일 수 있다.
예를 들어, 8x4 크기 블록은 수평 분할되는 경우 8x2 크기의 2개의 서브 파티션으로 분할될 수 있고, 수직 분할되는 경우 4x4 크기의 2개의 서브 파티션으로 분할될 수 있다. 또는 4x8 크기 블록은 수평 분할되는 경우 4x4 크기의 2개의 서브 파티션으로 분할될 수 있고, 수직 분할되는 경우 2x8 크기의 2개의 서브 파티션으로 분할될 수 있다.
도 6은 인트라 예측에서 ISP에 따른 블록 분할의 다른 예를 나타낸다.
블록의 크기가 4x4, 4x8 또는 8x4가 아닌 경우, ISP에서 블록은 4개의 블록으로 분할될 수 있다. 즉, 블록의 크기가 4x4, 4x8 또는 8x4가 아닌 모든 경우에 ISP에서 블록은 4개의 블록으로 분할될 수 있다. 여기서, 분할된 블록은 서브 파티션 또는 서브 블록이라 나타낼 수도 있다.
도 6을 참조하면, WxH 크기의 블록은 수평(horizontal) 분할 또는 수직(vertical) 분할이 수행될 수 있다. 예를 들어, 수평 분할된 경우, WxH 크기의 블록은 WxH/4 크기의 4개의 서브 파티션으로 분할될 수 있고, 수직 분할된 경우, WxH 크기의 블록은 W/4xH 크기의 4개의 서브 파티션으로 분할될 수 있다. 여기서, W는 블록의 너비를 나타낼 수 있고, H는 블록의 높이를 나타낼 수 있다. 또한, WxH는 4x4, 4x8, 또는 8x4가 아닐 수 있다.
인트라 예측에서 ISP는 부호화 복잡도를 줄이기 위해 각 분할 방법(수평 분할 및 수직 분할)에 따라 MPM 리스트를 생성할 수 있고, 생성된 MPM 리스트 내의 예측 모드 중 적합한 예측 모드를 비트율-왜곡(rate distortion optimizaton, RDO) 관점에서 비교하여 최적의 모드를 생성할 수 있다. 즉, MPM 리스트에 포함된 후보들 또는 인트라 예측 모드들 중 최적의 후보 또는 최적의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있으며, 이를 기반으로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 최적의 후보 또는 최적의 인트라 예측 모드는 비트율-왜곡을 이용하여 도출될 수 있다. 또는 MPM 리스트 내의 각 후보들에 대한 비트율-왜곡을 비교하여 최적의 후보가 도출될 수 있다.
또한, 인트라 예측에서 상술한 MRL이 이용되는 경우에는 ISP가 이용될 수 없을 수 있다. 즉, 다중 참조 라인을 이용하여 인트라 예측을 수행하는 경우 이와 함께 ISP는 이용될 수 없다. 또는 제0 참조 라인을 사용하여 인트라 예측을 수행하는 경우에는 ISP가 이용될 수 있다. 여기서, 제0 참조 라인을 사용하여 인트라 예측을 수행하는 경우는 MRL이 이용되지 않는 경우 또는 MRL이 이용되어도 intra_luma_ref_idx 필드 값이 0임에 따라 제0 참조 라인이 이용되는 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 인트라 예측에서 ISP가 이용되는 경우에는 PDPC가 이용될 수 없을 수 있다.
일 실시예에서 ISP의 사용을 위한 ISP 관련 정보는 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, ISP 관련 정보는 인트라 서브 파티션에 관한 정보 또는 인트라 서브 파티션 정보라 나타낼 수도 있다. ISP 적용 여부에 대한 정보는 현재 블록에 ISP를 적용할지에 대한 정보를 나타낼 수 있으며, intra_subpartitions_mode_flag를 포함할 수 있다. ISP 적용 여부에 대한 정보는 ISP 플래그라 나타낼 수도 있다. ISP 관련 정보는 ISP 적용 여부에 대한 정보에 의해 현재 블록에 ISP가 적용되는 경우, 분할 방향에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 분할 방향에 대한 정보는 수평 분할인지 수직 분할인지에 대한 정보를 나타낼 수 있으며, intra_subpartitions_split_flag를 포함할 수 있다. 일 실시예는 ISP 관련 정보를 부호화/복호화할 수 있다.
ISP 관련 정보는 블록 단위로 시그널링될 수 있다. 또는 코딩 유닛(CU: Coding Unit) 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 또는 코딩 유닛 신택스는 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 있다. 또는 코딩 유닛 신택스는 ISP 적용 여부에 대한 정보 및 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는 인코딩 장치에서 코딩 유닛 신택스가 생성될 수 있고, 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 또는 디코딩 장치는 시그널링된 코딩 유닛 신택스를 기반으로 인트라 예측 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 예를 들어, 코딩 유닛 신택스는 다음의 표 2가 포함될 수 있다. 또는 코딩 유닛 신택스는 다음의 표 2와 같이 ISP 관련 정보가 포함될 수 있다.
Figure PCTKR2019016883-appb-T000002
표 2에서, ISP 적용 여부에 대한 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함할 수 있고, 분할 방향에 대한 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함할 수 있다.
예를 들어, ISP가 적용되는 경우, 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 서브 파티션들에 동일하게 적용되며, 상기 서브 파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 즉, ISP가 적용되는 경우, 서브 파티션 단위로 레지듀얼 샘플 처리 절차가 수행될 수 있다.
다시 말해, 각 서브 파티션에 대하여 인트라 예측 샘플들이 도출될 수 있으며, 해당 서브 파티션에 대한 레지듀얼 신호(레지듀얼 샘플들)가 더해져서 복원 샘플들이 획득될 수 있다. 여기서, 레지듀얼 신호(레지듀얼 샘플들)는 상술한 비트스트림 내의 레지듀얼 정보(양자화된 변환 계수 정보 또는 레지듀얼 코딩 신텍스)를 기반으로 역양자화/역변환 절차 등을 통하여 도출될 수 있다.
즉, 제1 서브 파티션에 대한 예측 샘플들의 도출이 수행되고, 레지듀얼 샘플들의 도출이 수행되고, 이를 기반으로 상기 제1 서브 파티션에 대한 복원 샘플들이 도출될 수 있다. 이 경우, 제2 서브 파티션에 대한 예측 샘플들의 도출 시, 상기 제1 서브 파티션 내의 복원 샘플들 중 일부(ex. 상기 제2 서브 파티션의 좌측 또는 상측 주변 참조 샘플들)가 상기 제2 서브 파티션에 대한 주변 참조 샘플들로 이용될 수 있다. 마찬가지로, 제2 서브 파티션에 대한 예측 샘플들의 도출이 수행되고, 레지듀얼 샘플들의 도출이 수행되고, 이를 기반으로 상기 제2 서브 파티션에 대한 복원 샘플들이 도출될 수 있다. 이 경우, 제3 서브 파티션에 대한 예측 샘플들의 도출시, 상기 제2 서브 파티션 내의 복원 샘플들 중 일부(ex. 상기 제3 서브 파티션의 좌측 또는 상측 주변 참조 샘플들)가 상기 제3 서브 파티션에 대한 주변 참조 샘플들로 이용될 수 있다. 이하, 다른 서브 파티션에 대해서도 동일 또는 유사한 과정이 수행됨으로써 복원 샘플들이 도출될 수 있다.
도 7은 VPDU 사이즈를 고려하여 허용되지 않는 TT 및 BT 파티셔닝의 예를 나타낸다.
VPDUs(Virtual Pipeline Data Units)는 픽처 내에 파이프라인 처리를 위하여 정의될 수 있다. 상기 VPDUs는 하나의 픽처 내에서 비-중첩 유닛들(non-overlapping units)로 정의될 수 있다. 하드웨어 디코더에서, 다중 파이프라인 스테이지들에 의하여 연속적인(successive) VPDUs이 동시에 처리될 수 있다. VPDU 사이즈는 대부분의 파이프라인 스테이지들(most pipeline stages)에서 버퍼 사이즈에 대략적으로 비례할 수 있다(roughly proportional). 따라서, VPDU 사이즈를 작게 유지하는 것은 하드웨어 관점에서 버퍼 사이즈를 고려할 때 중요할 수 있다. 대부분의 하드웨어 디코더에서, 상기 VPDU 사이즈는 최대 TB(Transform Block) 사이즈와 동일하게 설정될 수 있다. 예를 들어, VPDU 사이즈는 64x64(64x64 루마 샘플들) 사이즈일 수 있다. 다만, 이는 일 예로, TT(Ternary Tree) 및/또는 BT(Bindary Tree)에 따른 파티션을 고려하여 상기 VPDU 사이즈는 변경(증가 또는 감소)될 수 있다.
한편, 도 7를 참조하면, VPDU 사이즈를 64x64 루마 샘플들 사이즈로 유지하기 위하여는, 표 3과 같은 제한들(restrictions) 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2019016883-appb-T000003
다시 말해, ISP를 이용하는 경우, 루마(luma) 인트라 예측 블록은 블록 사이즈에 따라 수직 또는 수평으로 2개 또는 4개의 서브 파티션으로 분할될 수 있다. 예를 들어, ISP를 위한 최소 블록 사이즈가 4x8 (또는 8x4)일 수 있으며, 블록 사이즈가 4x8 (또는 8x4)보다 큰 경우 해당 블록은 4개의 서브 파티션들로 분할될 수 있다.
또한, Mx128(M은 64보다 작거나 같은 자연수) 또는 128xN(N은 64보다 작거나 같은 자연수) 사이즈의 블록에 ISP가 이용되는 경우, 64x64 사이즈의 VDPU(Virtual Pipeline Data Unit)와 관련하여 잠재적인 이슈가 발생될 수도 있다. 예를 들어, 싱글 트리(single tree)를 가지는 Mx128 사이즈의 CU(Coding Unit)는 Mx128 사이즈의 루마 TB(Tranform Block) 및 2개의 M/2x64 크로마(chroma) TB들을 포함할 수 있다. 여기서, 싱글 트리는 루마 CU와 해당 크로마 CU 간의 동일한 트리로 분할되는 것을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 CU가 ISP를 이용하는 경우, 루마 TB는 4개의 Mx32 사이즈의 TB들로 분할(여기서는 수평 분할만이 가능)될 수 있고, 각각은 64x64 블록보다 작을 수 있다. 다만, 현재 ISP 설계(design)에서 크로마 블록들 즉, TB들은 분할되지 않을 수 있다. 따라서, 크로마 성분들 모두는 32x32 블록보다 클 수 있다. 마찬가지로, 유사한 상황이 128xN 사이즈의 CU가 ISP를 이용하는 경우 발생될 수 있으며, 상술한 두 케이스들은 64x64 디코더 파이프라인에 이슈가 될 수 있다.
따라서, 일 실시예는 CU에 ISP를 적용하는 과정에서 VPDU의 사이즈를 고려한 방안을 제공할 수 있다. 즉, 일 실시예는 ISP를 적용하는 과정에서 VPDU(Virtual Pipeline Data Unit)를 고려할 수도 있다. 또는, 일 실시예는 ISP 수행 시, VPDU를 고려한 디코딩 파이프라인(pipeline)을 제공할 수 있다. 또는 일 실시예는 VPDU를 고려하여 하드웨어(HW: Hardware) 구현을 위한 디코딩 파이프 라인을 고려한 ISP 방법을 제공할 수 있다. 또는 일 실시에는 하드웨어를 고려한 ISP 방법 즉, VPDU를 고려하여 ISP를 시그널링하는 방법을 제공할 수 있다.
도 8은 HW 프로세싱의 파이프라인의 예를 나타낸다.
하드웨어(HW: Hardware)를 고려한 프로세싱에서 파이프라인은 도 8과 같을 수 있다. 또는 도 8과 같이 VPDU 단위로 디코딩을 수행할 수 있다. 또는 일 실시예는 화살표에 따라 각 블록들을 순서대로 처리할 수 있다. 또는 일 실시예는 화살표의 순서에 따라 일부 블록들을 병렬적으로 처리할 수 있다.
예를 들어, 루마 CU의 사이즈가 128x128이며, 이에 대응하는 크로마 CU의 사이즈가 64x64이며, 쿼드 트리에 따라 각각 4개의 블록으로 분할된다고 가정하자. 이 경우, 루마 CU는 64x64 사이즈의 4개의 블록으로 분할될 수 있고, 크로마 CU는 32x32 사이즈의 4개의 블록으로 분할될 수 있다. 여기서, 루마 CU로부터 분할된 64x64 사이즈의 4개의 블록을 좌상, 우상, 좌하 및 우하 순서대로 제0 블록, 제1 블록, 제2 블록 및 제3 블록으로 나타내고, 크로마 CU로부터 분할된 32x32 사이즈의 4개의 블록을 좌상, 우상, 좌하 및 우하 순서대로 제4 블록, 제5 블록, 제6 블록 및 제7 블록으로 나타낼 수 있다.
이 경우, 각 블록들의 처리는 루마 성분인 제0 블록, 제0 블록에 대응하는 크로마 성분인 제4 블록, 루마 성분인 제1 블록, 제1 블록에 대응하는 크로마 성분인 제5 블록, 루마 성분인 제2 블록, 제2 블록에 대응하는 크로마 성분인 제6 블록, 루마 성분인 제3 블록 및 제3 블록에 대응하는 크로마 성분인 제7 블록의 순서를 가질 수 있다. 또는 상술한 순서에 따라 VPDU 처리가 수행될 수 있다. 여기서, VPDU의 사이즈는 64x64일 수 있다. 또는 루마 성분에 대한 VPDU 사이즈는 64x64이며, 크로마 성분에 대한 VPDU 사이즈는 32x32일 수도 있다. 또는, VPDU는 (성분 별로) 최대 변환 블록 사이즈와 동일할 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이 CU에 ISP를 적용하는 경우, 이슈가 발생될 수 있다. 즉, VPDU 사이즈보다 큰 사이즈의 블록에 ISP를 적용하는 경우, 하드웨어 측면에서 문제점이 나타날 수 있으며, 이에 대해서는 도 9와 함께 상세히 설명하겠다.
도 9는 VPDU 사이즈보다 큰 블록에 ISP가 적용된 경우 파이프라인의 예를 나타낸다.
예를 들어, 루마 CU의 사이즈가 128x128이며, 이에 대응하는 크로마 CU의 사이즈가 64x64이며, 싱글 트리 구조를 가지고, 수평 방향 바이너리 트리에 따라 각각 2개의 블록으로 분할된다고 가정하자. 이 경우, 루마 CU는 128x64 사이즈의 2개의 블록으로 분할되고, 크로마 CU는 64x32 사이즈의 2개의 블록으로 분할될 수 있다. 여기서, 현재 CU에 ISP를 적용하는 경우를 살펴보면, 루마 CU로부터 분할된 2개의 블록 중 상측 블록에 대하여 ISP가 적용될 수 있으며, 상측 블록은 ISP 적용에 따라 32x62 사이즈의 4개의 서브 파티션으로 분할될 수 있다. 다만, ISP의 설계에 따라 루마 성분에만 ISP가 적용될 수 있고, 이 경우 크로마 CU 또는 크로마 CU로부터 분할된 2개의 블록에 대해서는 ISP가 적용되지 않을 수 있다. 여기서, 4개의 서브 파티션은 좌측으로부터 우측 방향으로 제1 서브 파티션, 제2 서브 파티션, 제3 서브 파티션 및 제4 서브 파티션이라 나타낼 수 있다.
이 경우, 64x64 사이즈의 VPDU를 고려하여 루마 성분인 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션이 우선 처리될 수 있다. 여기서, 크로마 CU는 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션에 대응하는 영역 또는 샘플들만으로 분할되거나 특정되어 있지 않으므로, 곧바로 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션에 대응하는 크로마 성분은 처리되지 않을 수 있다. 즉, 루마 성분인 제3 서브 파티션 및 제4 서브 파티션까지 처리된 후에, 제1 서브 파티션 내지 제4 서브 파티션에 대응하는 크로마 성분(크로마 CU로부터 분할된 2개의 블록 중 상측 블록)이 처리될 수 있다. 다만, VPDU는 크로마 성분에 대하여 32x32 사이즈를 가질 수 있으며, 이 경우, 크로마 CU로부터 분할된 2개의 블록 중 상측 블록의 사이즈가 64x32이므로, VPDU의 파이프 라인 단위로 수행되지 않을 수 있다. 또는 코딩 효율이 낮아질 수 있다.
예를 들어, 상술한 설명에서 VPDU의 사이즈는 최대 변환 블록 크기로 결정될 수 있으므로, 표 4를 참조하면, 최대 변환 블록 크기는 루마 성분의 경우 기 설정된 최대 변환 블록 크기를 가질 수 있고, 크로마 성분의 경우 기 설정된 최대 변환 블록의 크기의 절반의 크기를 가질 수 있다. 여기서, 기 설정된 최대 변환 블록 크기는 64x64일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2019016883-appb-T000004
표 4에서, cIdx 필드 값은 컬러 성분 인덱스 또는 컬러 성분을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, cIdx 필드 값이 0인 경우 루마(Y) 성분을 나타낼 수 있고, cIdx 필드 값이 1인 경우, 크로마 성분(Cb)를 나타낼 수 있고, cIdx 필드 값이 2인 경우, 크로마 성분(Cr)을 나타낼 수 있다.
다시 말해, 최대 변환 블록 크기(maxTbSize)는 루마 성분인 경우(cIdx==0), 기 설정된 MaxTbSizeY로 결정될 수 있고, 루마 성분이 아닌 경우(cIdx!==0), 기 설정된 MaxTbSizeY/2로 결정될 수 있다.
본 문서에 따른 일 실시예는 상술한 이슈 또는 문제점을 해소하기 위하여 128xN 및/또는 Nx128 사이즈의 블록에 대하여 ISP 코딩을 이용할 수 없도록 하는 방안을 제안할 수 있다. 또는 일 실시예는 ISP를 적용할 수 없는 블록의 크기를 설정할 수 있다. 또는 일 실시예는 (루마 성분) 블록의 크기를 기반으로 ISP를 적용할 수 없는 조건을 설정할 수 있다.
예를 들어, 현재 블록(ex. CU/CB)에 ISP 적용 여부를 지시하는 ISP 플래그(ex. intra_subpartitions_mode_flag)는 i) 현재 블록 너비가 MaxTbSizeY (즉, 루마 성분에 대한 최대 변환 블록의 너비/높이)보다 작거나 같은 조건 및 ii) 현재 블록 높이가 MaxTbSizeY보다 작거나 같은 조건을 모두 만족하는 경우(i) 조건 만족 and ii) 조건 만족)에 시그널링 및/또는 파싱될 수 있다. 다만, 상기 조건을 만족하지 않는 경우에는 ISP 플래그는 시그널링 및/또는 파싱되지 않을 수 있고, 그 값은 0으로 추정될 수 있다.
즉, i) 현재 블록 너비가 MaxTbSizeY보다 작거나 같고, ii) 현재 블록 높이가 MaxTbSizeY보다 작거나 같은 두 조건을 모두 만족하는 경우 ISP가 가용하며(enable), 그렇지 않은 경우 ISP가 가용하지 않을 수 있다(disable). 여기서, 최대 변환 블록(TB: Transform Block)의 너비 및 높이가 동일하게 설정되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 최대 TB 너비 및 높이가 다르게 설정될 수도 있다.
다시 말해, 현재 블록의 너비 및 높이가 모두 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 경우에만, 상기 현재 블록에 ISP를 적용할 수 있다. 또는 현재 블록에 대한 ISP 관련 정보가 시그널링될 수 있다. 또는 현재 루마 성분의 블록의 너비 및 높이가 모두 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 경우에만, 상기 현재 루마 성분의 블록에 ISP를 적용할 수 있다. 또는 현재 루마 성분의 블록에 대한 ISP 관련 정보가 시그널링될 수 있다.
예를 들어, 상술한 조건을 기반으로 ISP 관련 정보는 블록 단위로 시그널링될 수 있다. 또는 상술한 조건을 만족하는 경우 코딩 유닛(CU: Coding Unit) 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 또는 코딩 유닛 신택스는 상술한 조건을 만족하는 경우 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 있다. 또는 상술한 조건을 만족하는 경우 코딩 유닛 신택스는 ISP 적용 여부에 대한 정보 및 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는 인코딩 장치에서 코딩 유닛 신택스가 생성될 수 있고, 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 또는 디코딩 장치는 시그널링된 코딩 유닛 신택스를 기반으로 인트라 예측 또는 디코딩을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상술한 조건을 고려하는 코딩 유닛 신택스는 다음의 표 5와 같이 나타낼 수 있다. 또는 표 5를 포함할 수 있다. 또는 코딩 유닛 신택스는 다음의 표 5와 같이 ISP 관련 정보가 포함될 수 있다.
Figure PCTKR2019016883-appb-T000005
표 5를 참조하면, 일 실시예는 (intra_luma_ref_idx[x0][y0] == 0 && (cbWidth <= MaxTbSizeY && cbHeight <= MaxTbSizeY) && (cbWidth * cbHeight > MinTbSizeY * MinTbSizeY))를 만족하는 경우, intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함하는 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는 (cbWidth <= MaxTbSizeY && cbHeight <= MaxTbSizeY)를 만족하는 경우, intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함하는 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, cbWidth는 현재 (루마) 블록의 너비를 나타낼 수 있고, chHeight는 현재 (루마) 블록의 높이를 나타낼 수 있으며, MaxTbSizeY는 최대 변환 블록 사이즈를 나타낼 수 있다.
또한, 일 실시예는 intra_subpartitions_mode_flag 필드가 1의 값을 가지는 경우, 또는 (intra_subpartitions_mode_flag[x0][y0] == 1 && cbWidth <= MaxTbSizeY && cbHeight <= MaxTbSizeY)를 만족하는 경우, intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함하는 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, intra_subpartitions_mode_flag 및 intra_subpartitions_split_flag의 시맨틱스(semantics)는 표 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2019016883-appb-T000006
도 10은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 10에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 10의 S1000 내지 S1020은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1030은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, S1040은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 변환부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출한다(S1000). 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출할 수 있다. 또는 인코딩 장치는 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 현재 블록의 참조 샘플을 도출할 수 있고, 이에 따라 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 또는 인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하기 위한 MPM 리스트를 도출할 수 있으며, MPM 리스트로부터 인트라 예측 모드를 결정하기 위한 MPM 리스트 관련 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트 관련 정보는 MPM 인덱스 정보를 포함할 수 있고, MPM 인덱스 정보를 기반으로 MPM 리스트로부터 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 현재 블록에 대한 ISP 관련 정보를 도출한다(S1010). 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록의 너비 및/또는 높이를 상기 최대 변환 블록 사이즈와 비교하여 ISP 관련 정보를 도출할 수 있다. 또는 인코딩 장치는 현재 블록의 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 현재 블록의 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 경우, 현재 블록에 대한 ISP 관련 정보를 도출할 수 있다. 또는 인코딩 장치는 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 그리고 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 상기 현재 블록에 대하여, 상기 ISP 관련 정보를 도출할 수 있다. 여기서, 최대 변환 블록 사이즈는 maxTbsizeY로 나타날 수 있고, 너비 및 높이가 같을 수 있다. 또는 최대 변환 블록 사이즈는 너비 및 높이가 서로 다를 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록의 너비가 상기 최대 변환 블록의 너비보다 작거나 같고, 현재 블록의 높이가 상기 최대 변환 블록의 높이보다 작거나 같은 경우, 현재 블록에 대한 ISP 관련 정보를 도출할 수도 있다.
예를 들어, ISP 관련 정보는 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 현재 블록의 너비 및/또는 높이를 상기 최대 변환 블록 사이즈와 비교하여 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 도출할 수 있다. 또는 인코딩 장치는 현재 블록의 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 현재 블록의 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 경우, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 도출할 수 있다. 또는 인코딩 장치는 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 그리고 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 상기 현재 블록에 대하여, 상기 ISP 관련 정보를 도출할 수 있고, 상기 ISP 관련 정보가 상기 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함할 수 있다. 여기서, intra_subpartitions_mode_flag 필드는 ISP 플래그라 나타낼 수도 있다. 예를 들어, intra_subpartitions_mode_flag 필드는 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 또한, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보는 코딩 유닛 신택스에 포함될 수 있다.
예를 들어, ISP 적용 여부에 대한 정보는 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보 또는 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, ISP 적용 여부에 대한 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함하는 경우, 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 1인 경우를 나타낼 수 있고, 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 0인 경우를 나타낼 수 있다. 또는 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 0인 경우를, 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 1인 경우를 나타낼 수도 있다. 다시 말해, 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보 또는 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값에 의해 나타날 수 있다.
예를 들어, ISP 관련 정보는 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보 및 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 또는 ISP 적용 여부에 대한 정보가 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보를 포함하는 경우, ISP 관련 정보는 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는 ISP 관련 정보는 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보를 포함하는 경우, 분할 방향에 대한 정보도 함께 포함할 수 있다. 또는 상기 현재 블록에 상기 ISP를 적용함을 나타내는 상기 ISP 적용 여부에 대한 정보를 기반으로 상기 ISP 관련 정보가 분할 방향에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 분할 방향에 대한 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함할 수 있다. 여기서, intra_subpartitions_split_flag 필드는 분할 방향 플래그라 나타낼 수도 있다. 예를 들어, intra_subpartitions_split_flag 필드는 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 분할 방향에 대한 정보가 intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함하는 경우, 분할 방향이 수평인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 0인 경우를 나타낼 수 있고, 분할 방향이 수직인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 1인 경우를 나타낼 수 있다. 또는 분할 방향이 수평인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 1인 경우를, 분할 방향이 수직인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 0인 경우를 나타낼 수도 있다.
또는 상기 현재 블록의 너비 또는 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 큰 경우, 상기 ISP 관련 정보는 상기 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 너비 또는 높이가 최대 변환 블록 사이즈보다 큰 경우, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함하지 않을 수도 있다. 또는 도출되지 않을 수도 있다. 여기서, ISP 적용 여부에 대한 정보가 도출되지 않는 경우에는 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보가 도출되는 것으로 암시될 수 있다.
인코딩 장치는 인트라 예측 모드 및 ISP 관련 정보를 기반으로 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다(S1020). 예를 들어, 인코딩 장치는 ISP 관련 정보를 기반으로 현재 블록에 ISP를 적용하는 경우, 분할된 서브 파티션들에 대하여 상기 인트라 예측 모드를 동일하게 결정할 수 있다. 또는 상기 인트라 예측 모드를 서브 파티션들에 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 ISP를 적용하는 경우, 분할 방향에 따라 MPM 리스트를 도출할 수도 있다. 또는 인코딩 장치는 MPM 리스트 관련 정보를 더 획득할 수 있고, 분할 방향에 따라 다른 MPM 리스트를 도출할 수도 있다. 예를 들어, 수평 방향으로 분할된 경우와 수직 방향으로 분할된 경우 다른 MPM 리스트를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 분할 방향에 따라 MPM 리스트를 다르게 도출할 수 있고, 도출된 MPM 리스트를 기반으로 인트라 예측 모드를 결정할 수 있으며, 서브 파티션들에 결정한 인트라 예측 모드를 동일하게 적용할 수 있다.
예를 들어, 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 현재 블록의 서브 파티션들을 기반으로 생성될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 서브 파티션들은 상기 분할 방향에 대한 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 즉, 현재 블록의 서브 파티션들은 수직 방향으로 분할되어 도출될 수 있고, 수평 방향으로 분할되어 도출될 수도 있다. 예를 들어, MPM 리스트는 상술한 바와 같이 분할된 방향에 따라 다르게 도출될 수도 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 서브 파티션들은 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션을 포함할 수 있다. 또는 상기 현재 블록의 서브 파티션들은 제1 서브 파티션, 제2 서브 파티션, 제3 서브 파티션 및 제4 서브 파티션을 포함할 수 있다. 여기서, 서브 파티션의 개수는 현재 블록의 사이즈를 기반으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록이 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션로 분할된 경우, 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 주변 샘플을 기반으로 생성될 수 있고, 상기 제2 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플을 기반으로 생성될 수 있다. 즉, 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 인트라 예측 모드에 따라 제1 서브 파티션의 좌측 주변 샘플 및/또는 상측 주변 샘플을 기반으로 생성될 수 있다. 또는 제1 서브 파티션의 참조 샘플이 인트라 예측 모드에 따라 제1 서브 파티션의 좌측 주변 샘플 및/또는 상측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있고, 도출된 참조 샘플을 기반으로 제1 서브 파티션의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 제2 서브 파티션의 예측 샘플은 인트라 예측 모드에 따라 제2 서브 파티션의 좌측 주변 샘플 및/또는 상측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있고, 도출된 참조 샘플을 기반으로 제2 서브 파티션의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 여기서, 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 제2 서브 파티션의 주변 샘플로 이용될 수 있다. 또는 제2 서브 파티션의 참조 샘플로 도출될 수 있다. 여기서, 제2 서브 파티션의 인트라 예측 모드는 제1 서브 파티션의 인트라 예측 모드와 동일할 수 있다.
또는 인코딩 장치는 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수도 있다. 또한, 인코딩 장치는 예측 샘플을 기반으로 현재 블록의 예측된 블록을 생성할 수 있다. 또한, 인코딩 장치는 원본 샘플과 상기 생성된 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼(residual) 샘플을 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수들을 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 더하여 상기 복원 샘플을 도출할 수 있다. 여기서, 인코딩 장치는 원본 블록과 예측된 블록을 기반으로 레지듀얼 블록을 생성할 수도 있으며, 이를 기반으로 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
인코딩 장치는 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼 샘플을 도출한다(S1030). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있다. 다만, 인코딩 장치는 예측 샘플을 복원 샘플로 이용할 수도 있으며, 이 경우, 인코딩 장치는 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정을 생략할 수도 있다. 또는 인코딩 장치는 도시하지 않았으나, 상기 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다.
인코딩 장치는 인트라 예측 모드에 관한 예측 모드 정보, ISP 관련 정보 및 레지듀얼 샘플에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S1040). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 예측 모드를 결정할 수 있고, 상기 예측 모드를 나타내는 정보를 생성할 수 있다. 또는 인코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있고, 인트라 예측 모드에 관한 정보를 포함하는 현재 블록의 예측 모드 정보를 생성할 수 있다. 예측 모드 정보는 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보 또는 예측을 위한 다양한 정보 등을 포함할 수도 있다. 예측 모드 정보는 MPM 리스트 관련 정보를 포함할 수도 있다. 또는 상기 MPM 리스트 관련 정보는 MPM 리스트 내에서 현재 블록의 인트라 예측에 사용된 인트라 예측 모드에 대한 MPM 인덱스 정보를 포함할 수도 있다.
또한, 인코딩 장치는 ISP 관련 정보를 생성할 수 있다. ISP 관련 정보는 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는 ISP 관련 정보는 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보 및 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 또는 ISP 관련 정보는 현재 블록에 ISP를 적용하지 않음을 나타내는 정보를 포함할 수도 있다. 또한, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 레지듀얼에 관한 정보는 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또는 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상술한 정보들 모두 또는 일부를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림을 생성할 수 있다. 또는 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 또한, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 또는, 상기 비트스트림은 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다.
도 11은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 11에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 11의 S1100은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, S1110 내지 S1130은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 비트스트림을 통하여 현재 블록의 예측에 대한 정보 및 레지듀얼에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 레지듀얼에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 역변환부에 의하여 수행될 수 있고, 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 예측 모드 정보를 수신한다(S1100). 예를 들어, 예측 모드 정보는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또는 상기 현재 블록의 예측에 대한 정보 또는 예측을 위한 다양한 정보 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 예측 모드 정보를 획득할 수 있다. 또는 디코딩 장치는 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여 예측 모드 정보를 획득할 수 있다. 또는 디코딩 장치는 비트스트림을 파싱하여 예측 모드 정보를 획득할 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 현재 블록에 대한 ISP 관련 정보를 수신한다(S1110). 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 너비 및/또는 높이를 상기 최대 변환 블록 사이즈와 비교하여 ISP 관련 정보를 수신 또는 도출할 수 있다. 또는 디코딩 장치는 현재 블록의 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 현재 블록의 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 경우, 현재 블록에 대한 ISP 관련 정보를 수신할 수 있다. 또는 디코딩 장치는 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 그리고 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 상기 현재 블록에 대하여, 상기 ISP 관련 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 최대 변환 블록 사이즈는 maxTbsizeY로 나타날 수 있고, 너비 및 높이가 같을 수 있다. 또는 최대 변환 블록 사이즈는 너비 및 높이가 서로 다를 수도 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 너비가 상기 최대 변환 블록의 너비보다 작거나 같고, 현재 블록의 높이가 상기 최대 변환 블록의 높이보다 작거나 같은 경우, 현재 블록에 대한 ISP 관련 정보를 도출할 수도 있다.
예를 들어, ISP 관련 정보는 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 디코딩 장치는 현재 블록의 너비 및/또는 높이를 상기 최대 변환 블록 사이즈와 비교하여 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 수신할 수 있다. 또는 디코딩 장치는 현재 블록의 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 현재 블록의 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 경우, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 수신할 수 있다. 또는 디코딩 장치는 너비가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 그리고 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 상기 현재 블록에 대하여, 상기 ISP 관련 정보를 수신할 수 있고, 상기 ISP 관련 정보가 상기 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함할 수 있다. 여기서, intra_subpartitions_mode_flag 필드는 ISP 플래그라 나타낼 수도 있다. 예를 들어, intra_subpartitions_mode_flag 필드는 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 또한, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보는 코딩 유닛 신택스에 포함될 수 있다.
예를 들어, ISP 적용 여부에 대한 정보는 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보 또는 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, ISP 적용 여부에 대한 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함하는 경우, 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 1인 경우를 나타낼 수 있고, 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 0인 경우를 나타낼 수 있다. 또는 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 0인 경우를, 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값이 1인 경우를 나타낼 수도 있다. 다시 말해, 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보 또는 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값에 의해 나타날 수 있다.
예를 들어, ISP 관련 정보는 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보 및 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 또는 ISP 적용 여부에 대한 정보가 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보를 포함하는 경우, ISP 관련 정보는 분할 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는 ISP 관련 정보는 현재 블록에 ISP를 적용하는 정보를 포함하는 경우, 분할 방향에 대한 정보도 함께 포함할 수 있다. 또는 상기 현재 블록에 상기 ISP를 적용함을 나타내는 상기 ISP 적용 여부에 대한 정보를 기반으로 상기 ISP 관련 정보가 분할 방향에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 분할 방향에 대한 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함할 수 있다. 여기서, intra_subpartitions_split_flag 필드는 분할 방향 플래그라 나타낼 수도 있다. 예를 들어, intra_subpartitions_split_flag 필드는 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 분할 방향에 대한 정보가 intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함하는 경우, 분할 방향이 수평인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 0인 경우를 나타낼 수 있고, 분할 방향이 수직인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 1인 경우를 나타낼 수 있다. 또는 분할 방향이 수평인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 1인 경우를, 분할 방향이 수직인 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값이 0인 경우를 나타낼 수도 있다.
또는 상기 현재 블록의 너비 또는 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 큰 경우, 상기 ISP 관련 정보는 상기 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 너비 또는 높이가 최대 변환 블록 사이즈보다 큰 경우, 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함하지 않을 수도 있다. 또는 도출되지 않을 수도 있다. 여기서, ISP 적용 여부에 대한 정보가 도출되지 않는 경우에는 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보가 도출되는 것으로 암시될 수 있다.
디코딩 장치는 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출한다(S1120). 예를 들어, 예측 모드 정보는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 관한 정보를 포함할 수 있고, 디코딩 장치는 현재 블록의 인트라 예측 모드에 관한 정보를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 또는 디코딩 장치는 MPM 리스트 관련 정보를 더 획득할 수 있고, MPM 리스트 관련 정보를 기반으로 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다. 또는 상기 MPM 리스트 관련 정보는 MPM 인덱스 정보를 포함할 수 있고, 디코딩 장치는 상기 MPM 인덱스 정보를 기반으로 상기 MPM 리스트 내에서 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
디코딩 장치는 인트라 예측 모드 및 ISP 관련 정보를 기반으로 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다(S1130). 예를 들어, 디코딩 장치는 ISP 관련 정보를 기반으로 현재 블록에 ISP를 적용하는 경우, 분할된 서브 파티션들에 대하여 상기 인트라 예측 모드를 동일하게 결정할 수 있다. 또는 상기 인트라 예측 모드를 서브 파티션들에 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록에 ISP를 적용하는 경우, 분할 방향에 따라 MPM 리스트를 도출할 수도 있다. 또는 디코딩 장치는 MPM 리스트 관련 정보를 더 획득할 수 있고, 분할 방향에 따라 다른 MPM 리스트를 도출할 수도 있다. 예를 들어, 수평 방향으로 분할된 경우와 수직 방향으로 분할된 경우 다른 MPM 리스트를 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 분할 방향에 따라 MPM 리스트를 다르게 도출할 수 있고, 도출된 MPM 리스트를 기반으로 인트라 예측 모드를 결정할 수 있으며, 서브 파티션들에 결정한 인트라 예측 모드를 동일하게 적용할 수 있다.
예를 들어, 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 현재 블록의 서브 파티션들을 기반으로 생성될 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 서브 파티션들은 상기 분할 방향에 대한 정보를 기반으로 도출될 수 있다. 즉, 현재 블록의 서브 파티션들은 수직 방향으로 분할되어 도출될 수 있고, 수평 방향으로 분할되어 도출될 수도 있다. 예를 들어, MPM 리스트는 상술한 바와 같이 분할된 방향에 따라 다르게 도출될 수도 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 서브 파티션들은 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션을 포함할 수 있다. 또는 상기 현재 블록의 서브 파티션들은 제1 서브 파티션, 제2 서브 파티션, 제3 서브 파티션 및 제4 서브 파티션을 포함할 수 있다. 여기서, 서브 파티션의 개수는 현재 블록의 사이즈를 기반으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록이 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션로 분할된 경우, 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 주변 샘플을 기반으로 생성될 수 있고, 상기 제2 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플을 기반으로 생성될 수 있다. 즉, 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 인트라 예측 모드에 따라 제1 서브 파티션의 좌측 주변 샘플 및/또는 상측 주변 샘플을 기반으로 생성될 수 있다. 또는 제1 서브 파티션의 참조 샘플이 인트라 예측 모드에 따라 제1 서브 파티션의 좌측 주변 샘플 및/또는 상측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있고, 도출된 참조 샘플을 기반으로 제1 서브 파티션의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 제2 서브 파티션의 예측 샘플은 인트라 예측 모드에 따라 제2 서브 파티션의 좌측 주변 샘플 및/또는 상측 주변 샘플을 기반으로 도출될 수 있고, 도출된 참조 샘플을 기반으로 제2 서브 파티션의 예측 샘플이 생성될 수 있다. 여기서, 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 제2 서브 파티션의 주변 샘플로 이용될 수 있다. 또는 제2 서브 파티션의 참조 샘플로 도출될 수 있다. 여기서, 제2 서브 파티션의 인트라 예측 모드는 제1 서브 파티션의 인트라 예측 모드와 동일할 수 있다.
또는 디코딩 장치는 예측 모드에 따라 상기 예측 샘플을 바로 복원 샘플로 이용할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 예측 샘플을 기반으로 현재 블록의 예측된 블록을 생성할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플에 레지듀얼 샘플을 더하여 복원 샘플을 생성할 수도 있다. 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플이 존재하는 경우, 상기 비트스트림으로부터 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상기 레지듀얼에 관한 정보는 상기 레지듀얼 샘플에 관한 변환 계수를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 상기 레지듀얼 샘플(또는 레지듀얼 샘플 어레이)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 샘플과 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 복원 샘플을 생성할 수 있고, 상기 복원 샘플을 기반으로 복원 블록 또는 복원 픽처를 도출할 수 있다. 이후 디코딩 장치는 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링 및/또는 SAO 절차와 같은 인루프 필터링 절차를 상기 복원 픽처에 적용할 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 문서에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 문서에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 문서에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
도 12는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조를 개략적으로 나타낸다.
즉, 본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다.
또한, 본 문서가 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recorder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서가 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독 가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서가 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다. 상기 비트스트림은 본 문서가 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 예측 모드 정보를 수신하는 단계;
    상기 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 관련 정보를 수신하는 단계;
    상기 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 ISP 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    너비는 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 그리고 높이는 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 상기 현재 블록에 대하여, 상기 ISP 관련 정보가 수신되되,
    상기 ISP 관련 정보는 상기 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 현재 블록에 상기 ISP를 적용함을 나타내는 상기 ISP 적용 여부에 대한 정보를 기반으로, 상기 ISP 관련 정보가 분할 방향에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 ISP 적용 여부에 대한 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함하고, 상기 Intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값은 0 또는 1이고,
    상기 분할 방향에 대한 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함하고, 상기 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값은 0 또는 1인 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 현재 블록의 서브 파티션들을 기반으로 생성되고,
    상기 현재 블록의 서브 파티션들은 상기 분할 방향에 대한 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 현재 블록의 서브 파티션들은 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션을 포함하고,
    상기 예측 샘플은 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플 및 상기 제2 서브 파티션의 예측 샘플을 포함하고,
    상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 주변 샘플을 기반으로 생성되고,
    상기 제2 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플을 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 너비 또는 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 크고,
    상기 ISP 관련 정보는 상기 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디코딩 방법.
  8. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 인트라 예측 모드를 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 사이즈 및 최대 변환 블록 사이즈를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 ISP(Intra Sub-Partitions) 관련 정보를 도출하는 단계;
    상기 인트라 예측 모드 및 상기 ISP 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계;
    상기 예측 샘플을 기반으로 레지듀얼 샘플을 도출하는 단계; 및
    상기 인트라 예측 모드에 관한 예측 모드 정보, 상기 ISP 관련 정보 및 상기 레지듀얼 샘플에 관한 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    너비는 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같고, 그리고 높이는 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 작거나 같은 상기 현재 블록에 대하여, 상기 ISP 관련 정보가 도출되되,
    상기 ISP 관련 정보는 상기 현재 블록에 대한 ISP 적용 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 현재 블록에 상기 ISP를 적용함을 나타내는 상기 ISP 적용 여부에 대한 정보를 기반으로, 상기 ISP 관련 정보가 분할 방향에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 ISP 적용 여부에 대한 정보는 intra_subpartitions_mode_flag 필드를 포함하고, 상기 Intra_subpartitions_mode_flag 필드의 값은 0 또는 1이고,
    상기 분할 방향에 대한 정보는 intra_subpartitions_split_flag 필드를 포함하고, 상기 intra_subpartitions_split_flag 필드의 값은 0 또는 1인 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 현재 블록의 서브 파티션들을 기반으로 생성되고,
    상기 현재 블록의 서브 파티션들은 상기 분할 방향에 대한 정보를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 현재 블록의 서브 파티션들은 제1 서브 파티션 및 제2 서브 파티션을 포함하고,
    상기 예측 샘플은 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플 및 상기 제2 서브 파티션의 예측 샘플을 포함하고,
    상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 주변 샘플을 기반으로 생성되고,
    상기 제2 서브 파티션의 예측 샘플은 상기 인트라 예측 모드 및 상기 제1 서브 파티션의 예측 샘플을 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 현재 블록의 너비 또는 높이가 상기 최대 변환 블록 사이즈보다 크고,
    상기 ISP 관련 정보는 상기 현재 블록에 ISP를 적용하지 않는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인코딩 방법.
  15. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 제8항의 영상 인코딩 방법에 의하여 생성된 비트스트림이 저장되는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
PCT/KR2019/016883 2019-03-22 2019-12-03 영상 코딩 시스템에서 인트라 서브 파티션 기반의 인트라 예측 방법 및 장치 WO2020197038A1 (ko)

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