WO2020231229A1 - 영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a video signal encoding/decoding method and an apparatus therefor.
  • JCT-VC Joint Collaborative Team on Video Coding
  • MPEG Motion Picture Experts Group
  • VCEG Video Coding Experts Group
  • ITU-T International Telecommunication Union-Telecommunication
  • An object of the present invention is to provide a method of performing a second transformation and an apparatus for performing the method in encoding/decoding a video signal.
  • An object of the present invention is to provide a method of determining whether to apply a second transform to a coding block to which a sub-partition intra coding method is applied in encoding/decoding a video signal, and an apparatus for performing the method.
  • An object of the present invention is to provide a method for applying a second transform to a subblock included in a coding block and an apparatus for performing the method in encoding/decoding a video signal.
  • the video signal decoding method includes determining whether a second inverse transform is applied to a coding block including a plurality of sub-blocks; And when it is determined that the second inverse transform is applied to the coding block, applying the second inverse transform to at least one of the plurality of sub-blocks.
  • whether the second inverse transform is applied to the coding block may be determined by comparing the size of one of the plurality of sub-blocks with a threshold value.
  • a video signal encoding method includes determining whether a second transform is applied to a coding block including a plurality of sub-blocks; And when it is determined that the second transform is applied to the coding block, applying the second transform to at least one of the plurality of sub-blocks. In this case, whether the second transform is applied to the coding block may be determined by comparing the size of one of the plurality of sub-blocks with a threshold value.
  • the second inverse transform when the size of one of the plurality of sub-blocks is smaller than a threshold value, it may be determined that the second inverse transform is not applied to the coding block.
  • whether the second inverse transform is applied to the coding block may be determined based on index information signaled from a bitstream.
  • the encoding of the index information is omitted, and when the encoding of the index information is omitted, the second inverse transform is applied to the value of the index information. It can be considered to indicate that it is not.
  • the size of a region in the sub-block to which the second inverse transform is applied may be determined based on the size of the sub-block.
  • the region when the sub-block has a size of Nx4 or 4xN (N is a natural number greater than 4), the region may be set to a size of 4x4.
  • a vertical direction conversion core and a horizontal direction conversion core of the sub-block may be set to DCT2.
  • encoding/decoding efficiency can be improved by performing transformation on a residual signal multiple times.
  • the coding/decoding efficiency can be improved by allowing quadratic transformation for a coding block to which the sub-partition intra coding method is applied.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image encoder (encoder) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an image decoder (decoder) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a basic coding tree unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing various division types of a coding block.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a partitioning aspect of a coding tree unit.
  • FIG. 6 is a flowchart of an inter prediction method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart of a process of deriving motion information of a current block in a merge mode.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating candidate blocks used to derive a merge candidate.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating candidate blocks used to derive a merge candidate.
  • FIG. 10 is a diagram for describing an update aspect of a motion information table.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an update aspect of a motion information table.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which an index of a previously stored motion information candidate is updated.
  • 13 is a diagram showing positions of representative sub-blocks.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which a redundancy check is performed on only some of merge candidates.
  • 15 is a diagram illustrating an example in which a redundancy check with a specific merge candidate is omitted.
  • 16 is a diagram illustrating an example in which a candidate block included in the same merge processing area as the current block is set to be unavailable as a merge candidate.
  • 17 is a diagram illustrating an example of deriving a merge candidate for a current block when a current block is included in a merge processing area.
  • 18 is a diagram showing a temporary motion information table.
  • 19 is a diagram illustrating an example of merging a motion information table and a temporary motion information table.
  • 20 is a flowchart of an intra prediction method according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a diagram illustrating intra prediction modes.
  • 22 and 23 are diagrams illustrating an example of a one-dimensional arrangement in which reference samples are arranged in a line.
  • 24 is a diagram illustrating an angle formed by a straight line parallel to an x-axis by directional intra prediction modes.
  • 25 is a diagram illustrating an aspect in which a prediction sample is obtained when the current block has an amorphous shape.
  • 26 is a diagram illustrating wide angle intra prediction modes.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of vertical partitioning and horizontal partitioning.
  • 28 is a diagram illustrating an example of determining a division type of a coding block.
  • 29 is a diagram illustrating an example of determining a division type of a coding block.
  • 30 is a diagram illustrating an example of determining whether to skip transformation for each subblock.
  • 31 is a diagram illustrating an example in which sub-blocks use the same transform type.
  • 32 and 33 are diagrams illustrating an application aspect of a sub transform block encoding method.
  • 34 and 35 illustrate a horizontal direction transformation type and a vertical direction transformation type according to a position of a subblock to be converted.
  • 36 is a diagram illustrating an encoding aspect of a transform coefficient when the reduction factor is 16.
  • 37 and 38 are diagrams illustrating an area to which the second transform is applied.
  • the encoding and decoding of the image is performed in block units.
  • encoding/decoding processing such as transformation, quantization, prediction, in-loop filtering, or reconstruction may be performed on a coding block, a transform block, or a prediction block.
  • the current block may represent a coding block, a transform block, or a prediction block according to a current encoding/decoding process step.
  • the term'unit' used in the present specification may be understood as indicating a basic unit for performing a specific encoding/decoding process
  • 'block' may be understood as indicating a sample array having a predetermined size.
  • 'block' and'unit' may be used interchangeably.
  • the coding block and the coding unit have the same meaning as each other.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image encoder (encoder) according to an embodiment of the present invention.
  • the image encoding apparatus 100 includes a picture splitter 110, a prediction unit 120, 125, a transform unit 130, a quantization unit 135, a rearrangement unit 160, and an entropy encoder ( 165, an inverse quantization unit 140, an inverse transform unit 145, a filter unit 150, and a memory 155 may be included.
  • each of the components shown in FIG. 1 is independently shown to represent different characteristic functions in the image encoding apparatus, and does not mean that each component is formed of separate hardware or a single software component. That is, each constituent part is listed and included as a constituent part for convenience of explanation, and at least two of the constituent parts are combined to form a single constituent part, or one constituent part is divided into a plurality of constituent parts to perform a function Integrated embodiments and separate embodiments of the components are also included in the scope of the present invention unless departing from the essence of the present invention.
  • the components are not essential components that perform essential functions in the present invention, but may be optional components only for improving performance.
  • the present invention can be implemented by including only the components essential to implement the essence of the present invention excluding components used for performance improvement, and a structure including only essential components excluding optional components used for performance improvement Also included in the scope of the present invention.
  • the picture dividing unit 110 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be a prediction unit (PU), a transform unit (TU), or a coding unit (CU).
  • the picture splitter 110 divides a picture into a combination of a plurality of coding units, prediction units, and transformation units, and combines one coding unit, a prediction unit, and a transformation unit based on a predetermined criterion (for example, a cost function). You can encode the picture by selecting.
  • a predetermined criterion for example, a cost function
  • one picture may be divided into a plurality of coding units.
  • a recursive tree structure such as a quad tree structure can be used. Encoding that is split into other coding units based on one image or the largest coding unit as a root. A unit may be divided with as many child nodes as the number of divided coding units. Coding units that are no longer split according to certain restrictions become leaf nodes. That is, when it is assumed that only square splitting is possible for one coding unit, one coding unit may be split into up to four different coding units.
  • a coding unit may be used as a unit that performs encoding or a unit that performs decoding.
  • the prediction unit may be divided in a shape such as at least one square or rectangle of the same size within one coding unit, or one prediction unit among the prediction units split within one coding unit is another prediction. It may be divided to have a shape and/or size different from the unit.
  • intra prediction may be performed without dividing into a plurality of prediction units NxN.
  • the prediction units 120 and 125 may include an inter prediction unit 120 that performs inter prediction and an intra prediction unit 125 that performs intra prediction. It is possible to determine whether to use inter prediction or to perform intra prediction for the prediction unit, and determine specific information (eg, intra prediction mode, motion vector, reference picture, etc.) according to each prediction method.
  • a processing unit in which prediction is performed may be different from a processing unit in which a prediction method and specific content are determined. For example, a prediction method and a prediction mode are determined in a prediction unit, and prediction may be performed in a transformation unit. A residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the transform unit 130.
  • entropy encoder 165 used for prediction may be encoded by the entropy encoder 165 together with a residual value and transmitted to a decoder.
  • a specific encoding mode it is possible to encode an original block as it is and transmit it to a decoder without generating a prediction block through the prediction units 120 and 125.
  • the inter prediction unit 120 may predict a prediction unit based on information of at least one picture of a previous picture or a subsequent picture of the current picture. In some cases, the prediction unit may be predicted based on information of a partial region in the current picture that has been encoded. You can also predict the unit.
  • the inter prediction unit 120 may include a reference picture interpolation unit, a motion prediction unit, and a motion compensation unit.
  • the reference picture interpolation unit may receive reference picture information from the memory 155 and generate pixel information of an integer number of pixels or less from the reference picture.
  • a DCT-based interpolation filter with different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer pixel or less in units of 1/4 pixels.
  • a DCT-based interpolation filter with different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer pixel or less in units of 1/8 pixels.
  • the motion prediction unit may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit.
  • Various methods such as a full search-based block matching algorithm (FBMA), three step search (TSS), and a new three-step search algorithm (NTS), can be used as a method for calculating a motion vector.
  • the motion vector may have a motion vector value in units of 1/2 or 1/4 pixels based on the interpolated pixels.
  • the motion prediction unit may predict the current prediction unit by differently predicting the motion.
  • Various methods such as a skip method, a merge method, an advanced motion vector prediction (AMVP) method, and an intra block copy method may be used as the motion prediction method.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • the intra predictor 125 may generate a prediction unit based on reference pixel information around a current block, which is pixel information in the current picture.
  • the neighboring block of the current prediction unit is a block that has performed inter prediction and the reference pixel is a pixel that has performed inter prediction
  • the reference pixel included in the block that has performed inter prediction is a reference pixel of the block that has performed intra prediction Can be used in place of information. That is, when the reference pixel is not available, information on the reference pixel that is not available may be replaced with at least one reference pixel among the available reference pixels.
  • the prediction mode may have a directional prediction mode that uses reference pixel information according to a prediction direction and a non-directional mode that does not use directional information when performing prediction.
  • a mode for predicting luminance information and a mode for predicting color difference information may be different, and intra prediction mode information or predicted luminance signal information used to predict luminance information may be used to predict color difference information.
  • intra prediction when performing intra prediction, if the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are the same, intra prediction for the prediction unit is based on a pixel on the left, a pixel on the top left, and a pixel on the top of the prediction unit. Can be done. However, when the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are different when performing intra prediction, intra prediction may be performed using a reference pixel based on the transformation unit. In addition, intra prediction using NxN splitting may be used for only the smallest coding unit.
  • the intra prediction method may generate a prediction block after applying an AIS (Adaptive Intra Smoothing) filter to a reference pixel according to a prediction mode.
  • AIS Adaptive Intra Smoothing
  • the types of AIS filters applied to the reference pixels may be different.
  • the intra prediction mode of the current prediction unit may be predicted from the intra prediction mode of the prediction unit existing around the current prediction unit.
  • mode information predicted from the neighboring prediction units if the intra prediction modes of the current prediction unit and the neighboring prediction units are the same, the current prediction unit and the neighboring prediction units are used using predetermined flag information.
  • Information indicating that the prediction mode of is the same may be transmitted, and if the prediction modes of the current prediction unit and the neighboring prediction units are different, entropy encoding may be performed to encode prediction mode information of the current block.
  • a residual block including a prediction unit that performs prediction based on a prediction unit generated by the prediction units 120 and 125 and residual information that is a difference value from the original block of the prediction unit may be generated.
  • the generated residual block may be input to the transform unit 130.
  • the transform unit 130 transforms the original block and the residual block including residual information of the prediction unit generated through the prediction units 120 and 125, such as DCT (Discrete Cosine Transform) or DST (Discrete Sine Transform). You can convert it using the method.
  • the DCT conversion core includes at least one of DCT2 or DCT8, and the DST conversion core includes DST7.
  • Whether to apply DCT or DST to transform the residual block may be determined based on intra prediction mode information of a prediction unit used to generate the residual block. Transformation for the residual block may be skipped.
  • a flag indicating whether to skip transformation of the residual block may be encoded. Transform skip may be allowed for residual blocks whose size is less than or equal to a threshold, luma components, or chroma components under the 4:4:4 format.
  • the quantization unit 135 may quantize values converted into the frequency domain by the transform unit 130. Quantization coefficients may vary depending on the block or the importance of the image. The value calculated by the quantization unit 135 may be provided to the inverse quantization unit 140 and the rearrangement unit 160.
  • the rearrangement unit 160 may rearrange coefficient values on the quantized residual values.
  • the rearrangement unit 160 may change the two-dimensional block shape coefficients into a one-dimensional vector shape through a coefficient scanning method. For example, the rearrangement unit 160 may scan from a DC coefficient to a coefficient in a high frequency region using a Zig-Zag Scan method, and change it into a one-dimensional vector form.
  • a vertical scan that scans two-dimensional block shape coefficients in a column direction and a horizontal scan that scans two-dimensional block shape coefficients in a row direction may be used. That is, according to the size of the transformation unit and the intra prediction mode, it is possible to determine which scan method is to be used among zig-zag scan, vertical direction scan, and horizontal direction scan.
  • the entropy encoding unit 165 may perform entropy encoding based on values calculated by the rearrangement unit 160.
  • Entropy coding may use various coding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • the entropy encoder 165 includes residual value coefficient information and block type information of a coding unit, prediction mode information, partition unit information, prediction unit information and transmission unit information, and motion from the rearranger 160 and the prediction units 120 and 125.
  • Various information such as vector information, reference frame information, block interpolation information, and filtering information, can be encoded.
  • the entropy encoder 165 may entropy-encode a coefficient value of a coding unit input from the reordering unit 160.
  • the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 145 inverse quantize values quantized by the quantization unit 135 and inverse transform the values transformed by the transform unit 130.
  • the residual value generated by the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 145 is reconstructed by combining the prediction units predicted through the motion estimation unit, motion compensation unit, and intra prediction unit included in the prediction units 120 and 125 Blocks (Reconstructed Block) can be created.
  • the filter unit 150 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • a deblocking filter may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter can remove block distortion caused by the boundary between blocks in the reconstructed picture.
  • it may be determined whether to apply the deblocking filter to the current block based on the pixels included in several columns or rows included in the block.
  • a strong filter or a weak filter may be applied according to the required deblocking filtering strength.
  • horizontal filtering and vertical filtering may be processed in parallel when performing vertical filtering and horizontal filtering.
  • the offset correction unit may correct an offset from the original image for the deblocking image in pixel units.
  • the pixels included in the image are divided into a certain number of areas, and then the area to be offset is determined and the offset is applied to the area, or offset by considering the edge information of each pixel. You can use the method of applying.
  • Adaptive Loop Filtering may be performed based on a value obtained by comparing the filtered reconstructed image and the original image. After dividing the pixels included in the image into predetermined groups, one filter to be applied to the corresponding group may be determined, and filtering may be performed differentially for each group. Information related to whether to apply ALF may be transmitted for each coding unit (CU) of a luminance signal, and a shape and filter coefficient of an ALF filter to be applied may vary according to each block. In addition, the same type (fixed type) ALF filter may be applied regardless of the characteristics of the block to be applied.
  • ALF Adaptive Loop Filtering
  • the memory 155 may store the reconstructed block or picture calculated through the filter unit 150, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the prediction units 120 and 125 when performing inter prediction.
  • FIG. 2 is a block diagram of an image decoder (decoder) according to an embodiment of the present invention.
  • the image decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, a rearrangement unit 215, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, prediction units 230 and 235, and a filter unit ( 240) and a memory 245 may be included.
  • the input bitstream may be decoded in a procedure opposite to that of the image encoder.
  • the entropy decoding unit 210 may perform entropy decoding in a procedure opposite to that performed by the entropy encoding unit of the image encoder. For example, various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied in response to the method performed by the image encoder.
  • various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied in response to the method performed by the image encoder.
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the entropy decoder 210 may decode information related to intra prediction and inter prediction performed by the encoder.
  • the rearrangement unit 215 may perform rearrangement based on a method in which the bitstream entropy-decoded by the entropy decoder 210 is rearranged by the encoder.
  • the coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector may be reconstructed into coefficients in the form of a two-dimensional block and rearranged.
  • the reordering unit 215 may perform reordering through a method of receiving information related to coefficient scanning performed by the encoder and performing reverse scanning based on the scanning order performed by the corresponding encoder.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on a quantization parameter provided by an encoder and a coefficient value of a rearranged block.
  • the inverse transform unit 225 may perform an inverse transform, that is, an inverse DCT or an inverse DST, for a transform performed by the transform unit, that is, DCT or DST, on a result of quantization performed by the image encoder.
  • the DCT conversion core may include at least one of DCT2 and DCT8, and the DST conversion core may include DST7.
  • the inverse transform unit 225 may not perform the inverse transform.
  • the inverse transformation may be performed based on a transmission unit determined by an image encoder.
  • the inverse transform unit 225 of the image decoder may selectively perform a transform technique (eg, DCT or DST) according to a plurality of pieces of information such as a prediction method, a size of a current block, and a prediction direction.
  • a transform technique eg, DCT or DST
  • the prediction units 230 and 235 may generate a prediction block based on information related to generation of a prediction block provided from the entropy decoder 210 and information on a previously decoded block or picture provided from the memory 245.
  • the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are the same when intra prediction is performed in the same manner as the operation of the image encoder, a pixel on the left side of the prediction unit, a pixel on the top left, and a pixel on the top side. If the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are different when performing intra prediction, but the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are different when performing intra prediction, intra prediction is performed using a reference pixel based on the transformation unit. I can. In addition, intra prediction using NxN splitting for only the smallest coding unit may be used.
  • the prediction units 230 and 235 may include a prediction unit determining unit, an inter prediction unit, and an intra prediction unit.
  • the prediction unit discrimination unit receives various information such as prediction unit information input from the entropy decoder 210, prediction mode information of the intra prediction method, motion prediction related information of the inter prediction method, and divides the prediction unit from the current coding unit, and predicts It can be determined whether the unit performs inter prediction or intra prediction.
  • the inter prediction unit 230 uses information necessary for inter prediction of the current prediction unit provided by the video encoder to predict the current based on information included in at least one picture of a previous picture or a subsequent picture of the current picture including the current prediction unit. Inter prediction for a unit can be performed. Alternatively, inter prediction may be performed based on information on a partial region previously-restored in the current picture including the current prediction unit.
  • the motion prediction method of the prediction unit included in the coding unit based on the coding unit is Skip Mode, Merge Mode, Motion Vector Prediction Mode (AMVP Mode), Intra Block Copy. It is possible to determine whether the mode is any of the modes.
  • the intra prediction unit 235 may generate a prediction block based on pixel information in the current picture.
  • intra prediction may be performed based on intra prediction mode information of a prediction unit provided from an image encoder.
  • the intra prediction unit 235 may include an AIS (Adaptive Intra Smoothing) filter, a reference pixel interpolation unit, and a DC filter.
  • the AIS filter is a part that performs filtering on a reference pixel of the current block, and may determine whether to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit and apply it.
  • AIS filtering may be performed on a reference pixel of a current block by using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit provided by the image encoder. When the prediction mode of the current block is a mode in which AIS filtering is not performed, the AIS filter may not be applied.
  • the reference pixel interpolator may interpolate the reference pixel to generate a reference pixel of a pixel unit having an integer value or less.
  • the prediction mode of the current prediction unit is a prediction mode that generates a prediction block without interpolating a reference pixel
  • the reference pixel may not be interpolated.
  • the DC filter may generate a prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is the DC mode.
  • the reconstructed block or picture may be provided to the filter unit 240.
  • the filter unit 240 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
  • the deblocking filter of the image decoder may receive information related to the deblocking filter provided from the image encoder, and the image decoder may perform deblocking filtering on a corresponding block.
  • the offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction applied to the image during encoding and information on the offset value.
  • the ALF may be applied to a coding unit based on information on whether to apply ALF and information on ALF coefficients provided from the encoder. Such ALF information may be included in a specific parameter set and provided.
  • the memory 245 can store the reconstructed picture or block so that it can be used as a reference picture or a reference block, and can provide the reconstructed picture to an output unit.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a basic coding tree unit according to an embodiment of the present invention.
  • a coding block having a maximum size may be defined as a coding tree block.
  • One picture is divided into a plurality of coding tree units (CTU).
  • the coding tree unit is a coding unit having a maximum size and may be referred to as a large coding unit (LCU).
  • LCU large coding unit
  • 3 shows an example in which one picture is divided into a plurality of coding tree units.
  • the size of the coding tree unit may be defined at the picture level or the sequence level. To this end, information indicating the size of the coding tree unit may be signaled through a picture parameter set or a sequence parameter set.
  • the size of a coding tree unit for all pictures in a sequence may be set to 128x128.
  • either 128x128 or 256x256 at the picture level may be determined as the size of the coding tree unit.
  • the size of the coding tree unit in the first picture, the size of the coding tree unit may be set to 128x128, and in the second picture, the size of the coding tree unit may be set to 256x256.
  • a coding block represents a basic unit for encoding/decoding processing. For example, prediction or transformation may be performed for each coding block, or a prediction coding mode may be determined for each coding block.
  • the prediction encoding mode represents a method of generating a prediction image.
  • the predictive encoding mode is intra prediction (Intra Prediction, intra prediction), inter prediction (Inter prediction), current picture referencing (CPR, or Intra Block Copy, IBC). ) Or Combined Prediction.
  • a prediction block for the coding block may be generated by using at least one prediction coding mode of intra prediction, inter prediction, current picture reference, or composite prediction.
  • Information indicating the prediction encoding mode of the current block may be signaled through a bitstream.
  • the information may be a 1-bit flag indicating whether the prediction encoding mode is an intra mode or an inter mode. Only when the prediction encoding mode of the current block is determined as the inter mode, a current picture reference or composite prediction may be used.
  • the current picture reference is for setting the current picture as a reference picture and obtaining a prediction block of the current block from an area in the current picture that has already been encoded/decoded.
  • the current picture means a picture including the current block.
  • Information indicating whether a current picture reference is applied to the current block may be signaled through a bitstream.
  • the information may be a 1-bit flag. If the flag is true, the prediction encoding mode of the current block may be determined as a current picture reference, and if the flag is false, the prediction mode of the current block may be determined as inter prediction.
  • the prediction coding mode of the current block may be determined based on the reference picture index. For example, when the reference picture index indicates the current picture, the prediction encoding mode of the current block may be determined as the current picture reference. When the reference picture index indicates a picture other than the current picture, the prediction encoding mode of the current block may be determined as inter prediction. That is, the current picture reference is a prediction method using information on a region in which encoding/decoding has been completed in the current picture, and inter prediction is a prediction method using information on another picture that has been encoded/decoded.
  • the composite prediction represents an encoding mode in which two or more of intra prediction, inter prediction, and current picture reference are combined.
  • a first prediction block may be generated based on one of intra prediction, inter prediction, or a current picture reference
  • a second prediction block may be generated based on the other.
  • a final prediction block may be generated through an average operation or a weighted sum operation of the first prediction block and the second prediction block.
  • Information indicating whether composite prediction is applied may be signaled through a bitstream. The information may be a 1-bit flag.
  • FIG. 4 is a diagram showing various division types of a coding block.
  • the coding block may be divided into a plurality of coding blocks based on quad tree division, binary tree division, or triple tree division.
  • the divided coding block may be divided into a plurality of coding blocks again based on quad tree division, byte tree division, or triple tree division.
  • Quad tree partitioning refers to a partitioning technique that divides the current block into four blocks.
  • the current block may be divided into four square partitions (see'SPLIT_QT' in FIG. 4 (a)).
  • Binary tree partitioning refers to a partitioning technique that divides the current block into two blocks. Dividing the current block into two blocks along the vertical direction (i.e., using a vertical line crossing the current block) can be called vertical binary tree division, and along the horizontal direction (i.e., using a vertical line crossing the current block) Dividing the current block into two blocks can be called horizontal binary tree division. As a result of dividing the binary tree, the current block can be divided into two irregular partitions.
  • (B)'SPLIT_BT_VER' of FIG. 4 shows the result of dividing the binary tree in the vertical direction
  • (c)'SPLIT_BT_HOR' of FIG. 4 shows the result of dividing the binary tree in the horizontal direction.
  • Triple tree partitioning refers to a partitioning technique that divides the current block into three blocks. Dividing the current block into three blocks along the vertical direction (i.e., using two vertical lines crossing the current block) can be referred to as a vertical triple tree division, and along the horizontal direction (i.e., the current block Dividing the current block into three blocks may be referred to as horizontal triple tree division. As a result of the triple tree division, the current block can be divided into three amorphous partitions. In this case, the width/height of the partition located at the center of the current block may be twice the width/height of other partitions. 4(d)'SPLIT_TT_VER' shows the vertical direction triple tree splitting result, and FIG. 4(e)'SPLIT_TT_HOR' shows the horizontal triple tree splitting result.
  • the number of divisions of a coding tree unit may be defined as a partitioning depth.
  • the maximum splitting depth of the coding tree unit may be determined at the sequence or picture level. Accordingly, the maximum splitting depth of the coding tree unit may be different for each sequence or feature.
  • the maximum division depth for each of the division techniques may be individually determined.
  • the maximum splitting depth allowed for quad tree splitting may be different from the maximum splitting depth allowed for binary tree splitting and/or triple tree splitting.
  • the encoder may signal information indicating at least one of a split type or a split depth of the current block through a bitstream.
  • the decoder may determine a split type and split depth of the coding tree unit based on the information parsed from the bitstream.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a partitioning aspect of a coding tree unit.
  • Partitioning a coding block using a partitioning technique such as quad tree partitioning, binary tree partitioning, and/or triple tree partitioning may be referred to as multi-tree partitioning.
  • Coding blocks generated by applying multi-tree division to a coding block may be referred to as lower coding blocks.
  • the division depth of the coding block is k
  • the division depth of the lower coding blocks is set to k+1.
  • a coding block having a split depth of k may be referred to as an upper coding block.
  • the partition type of the current coding block may be determined based on at least one of a partition type of an upper coding block or a partition type of a neighboring coding block.
  • the neighboring coding block is adjacent to the current coding block, and may include at least one of an upper neighboring block, a left neighboring block, or a neighboring block adjacent to the upper left corner of the current coding block.
  • the division type may include at least one of whether to divide a quad tree, divide a binary tree, divide a binary tree, divide a triple tree, or divide a triple tree.
  • information indicating whether the coding block is divided may be signaled through a bitstream.
  • the information is a 1-bit flag'split_cu_flag', and the fact that the flag is true indicates that the coding block is divided by the head tree division technique.
  • split_cu_flag When split_cu_flag is true, information indicating whether the coding block is divided into quad-trees may be signaled through a bitstream.
  • the information is a 1-bit flag split_qt_flag, and when the flag is true, the coding block may be divided into 4 blocks.
  • a coding block having a split depth of 3 may be generated by applying quad-tree splitting to a coding block having a split depth of 2 again.
  • quad-tree division When quad-tree division is not applied to the coding block, binary tree division is performed on the coding block in consideration of at least one of the size of the coding block, whether the coding block is located at a picture boundary, the maximum division depth, or the division type of the neighboring block. Alternatively, it is possible to determine whether to perform triple tree division.
  • information indicating a division direction may be signaled through a bitstream. The information may be a 1-bit flag mtt_split_cu_vertical_flag. Based on the flag, it may be determined whether the division direction is a vertical direction or a horizontal direction.
  • information indicating whether binary tree division or triple tree division is applied to the coding block may be signaled through a bitstream.
  • the information may be a 1-bit flag mtt_split_cu_binary_flag. Based on the flag, it may be determined whether binary tree division or triple tree division is applied to the coding block.
  • a vertical direction binary tree division is applied to a coding block having a division depth of 1
  • a vertical direction triple tree division is applied to a left coding block among the coding blocks generated as a result of the division, It is shown that vertical binary tree division is applied to the right coding block.
  • Inter prediction is a prediction coding mode that predicts a current block by using information of a previous picture.
  • a block at the same position as the current block in the previous picture (hereinafter, a collocated block) may be set as a prediction block of the current block.
  • a prediction block generated based on a block at the same position as the current block will be referred to as a collocated prediction block.
  • the current block can be effectively predicted by using the movement of the object.
  • a prediction block (or a prediction image) of the current block may be generated in consideration of motion information of the object.
  • a prediction block generated using motion information may be referred to as a motion prediction block.
  • a residual block may be generated by differentiating the prediction block from the current block.
  • energy of the residual block may be reduced, and accordingly, compression performance of the residual block may be improved.
  • generating a prediction block using motion information may be referred to as motion compensation prediction.
  • a prediction block may be generated based on motion compensation prediction.
  • the motion information may include at least one of a motion vector, a reference picture index, a prediction direction, or a bidirectional weight index.
  • the motion vector represents the moving direction and size of the object.
  • the reference picture index specifies a reference picture of the current block among reference pictures included in the reference picture list.
  • the prediction direction indicates either one-way L0 prediction, one-way L1 prediction, or two-way prediction (L0 prediction and L1 prediction). Depending on the prediction direction of the current block, at least one of motion information in the L0 direction or motion information in the L1 direction may be used.
  • the bidirectional weight index specifies a weight applied to the L0 prediction block and a weight applied to the L1 prediction block.
  • FIG. 6 is a flowchart of an inter prediction method according to an embodiment of the present invention.
  • the inter prediction method includes determining an inter prediction mode of a current block (S601), acquiring motion information of a current block according to the determined inter prediction mode (S602), and based on the obtained motion information. Thus, it includes performing motion compensation prediction for the current block (S603).
  • the inter prediction mode represents various techniques for determining motion information of the current block, and may include an inter prediction mode using translation motion information and an inter prediction mode using affine motion information.
  • an inter prediction mode using translational motion information may include a merge mode and a motion vector prediction mode
  • an inter prediction mode using Matte motion information may include an Age merge mode and an Matte motion vector prediction mode.
  • the motion information of the current block may be determined based on information parsed from a neighboring block or a bitstream adjacent to the current block according to the inter prediction mode.
  • Motion information of the current block may be derived from motion information of other blocks of the current block.
  • the other block may be a block encoded/decoded by inter prediction prior to the current block.
  • Setting the motion information of the current block to be the same as the motion information of other blocks may be defined as a merge mode.
  • setting a motion vector of another block as a predicted value of the motion vector of the current block may be defined as a motion vector prediction mode.
  • FIG. 7 is a flowchart of a process of deriving motion information of a current block in a merge mode.
  • a merge candidate of the current block may be derived (S701).
  • the merge candidate of the current block may be derived from a block encoded/decoded by inter prediction prior to the current block.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating candidate blocks used to derive a merge candidate.
  • the candidate blocks may include at least one of neighboring blocks including a sample adjacent to the current block or non-neighboring blocks including a sample not adjacent to the current block.
  • samples for determining candidate blocks are defined as reference samples.
  • a reference sample adjacent to the current block is referred to as a neighbor reference sample
  • a reference sample not adjacent to the current block is referred to as a non-neighbor reference sample.
  • the neighbor reference sample may be included in a neighboring column of the leftmost column of the current block or a neighboring row of the uppermost row of the current block.
  • the block including the reference sample at the (-1, H-1) position, the reference sample at the (W-1, -1) position A block including, a block including a reference sample at the (W, -1) position, a block including a reference sample at the (-1, H) position, or a block including a reference sample at the (-1, -1) position At least one of them may be used as a candidate block.
  • neighboring blocks of index 0 to index 4 may be used as candidate blocks.
  • the non-neighbor reference sample represents a sample in which at least one of an x-axis distance or a y-axis distance from a reference sample adjacent to the current block has a predefined value.
  • At least one of blocks including non-neighbor samples whose x-axis distance and y-axis distance are predefined values may be used as a candidate block.
  • the predefined value may be a natural number such as 4, 8, 12, or 16. Referring to the drawing, at least one of blocks of indexes 5 to 26 may be used as a candidate block.
  • a sample not located on the same vertical line, horizontal line, or diagonal line as the neighboring reference sample may be set as the non-neighboring reference sample.
  • a candidate block including a neighboring reference sample among the candidate blocks is referred to as a neighboring block
  • a block including a non-neighboring reference sample is referred to as a non-neighboring block.
  • the candidate block When the distance between the current block and the candidate block is greater than or equal to the threshold value, the candidate block may be set to be unavailable as a merge candidate.
  • the threshold value may be determined based on the size of the coding tree unit. For example, the threshold value may be set as a value obtained by adding or subtracting an offset from the height of the coding tree unit (ctu_height) or the height of the coding tree unit (eg, ctu_height ⁇ N).
  • the offset N is a value predefined by the encoder and the decoder and may be set to 4, 8, 16, 32 or ctu_height.
  • the candidate block may be determined to be unavailable as a merge candidate.
  • a candidate block that does not belong to the same coding tree unit as the current block may be set to be unavailable as a merge candidate.
  • a candidate block including the reference sample may be set to be unavailable as a merge candidate.
  • candidate blocks may be set so that the number of candidate blocks positioned at the left of the current block is greater than the number of candidate blocks positioned at the top of the current block.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating candidate blocks used to derive a merge candidate.
  • upper blocks belonging to the upper N block columns of the current block and left blocks belonging to the left M block columns of the current block may be set as candidate blocks.
  • the number of left candidate blocks may be set larger than the number of upper candidate blocks.
  • a difference between the y-axis coordinate of the reference sample in the current block and the y-axis coordinate of the upper block that can be used as a candidate block may not exceed N times the height of the current block.
  • a difference between the x-axis coordinate of the reference sample in the current block and the x-axis coordinate of the left block that can be used as a candidate block may not exceed M times the width of the current block.
  • blocks belonging to the upper two block columns of the current block and blocks belonging to the left five block columns of the current block are set as candidate blocks.
  • a merge candidate may be derived from a temporal neighboring block included in a picture different from the current block.
  • a merge candidate may be derived from a collocated block included in a collocated picture.
  • Any one of the reference pictures included in the reference picture list may be set as a collocated picture.
  • Index information identifying a collocated picture among the reference pictures may be signaled through a bitstream.
  • a reference picture having a predefined index among reference pictures may be determined as a collocated picture.
  • the motion information of the merge candidate may be set the same as the motion information of the candidate block.
  • at least one of a motion vector of a candidate block, a reference picture index, a prediction direction, or a bidirectional weight index may be set as motion information of the merge candidate.
  • a merge candidate list including the merge candidate may be generated (S702).
  • Indexes of merge candidates in the merge candidate list may be allocated according to a predetermined order. For example, a merge candidate derived from a left neighboring block, a merge candidate derived from an upper neighboring block, a merge candidate derived from an upper right neighboring block, a merge candidate derived from a lower left neighboring block, a merge candidate derived from an upper left neighboring block And indexes may be assigned in the order of merge candidates derived from temporal neighboring blocks.
  • At least one of the plurality of merge candidates may be selected (S703).
  • information for specifying any one of a plurality of merge candidates may be signaled through a bitstream.
  • information merge_idx indicating an index of any one of merge candidates included in the merge candidate list may be signaled through a bitstream.
  • the motion information candidate included in the motion information table may be added to the merge candidate list as a merge candidate.
  • the threshold value may be a value obtained by subtracting an offset from the maximum number of merge candidates that can be included in the merge candidate list or the maximum number of merge candidates.
  • the offset may be a natural number such as 1 or 2.
  • the motion information table includes motion information candidates derived from an encoded/decoded block based on inter prediction in a current picture.
  • motion information of a motion information candidate included in the motion information table may be set to be the same as motion information of an encoded/decoded block based on inter prediction.
  • the motion information may include at least one of a motion vector, a reference picture index, a prediction direction, and a bidirectional weight index.
  • the motion information candidate included in the motion information table may be referred to as an inter-region merge candidate or a prediction region merge candidate.
  • the maximum number of motion information candidates that the motion information table can include may be predefined in an encoder and a decoder.
  • the maximum number of motion information candidates that the motion information table can include may be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or more (eg, 16).
  • information indicating the maximum number of motion information candidates that the motion information table may include may be signaled through a bitstream.
  • the information may be signaled at the sequence, picture, or slice level.
  • the information may indicate the maximum number of motion information candidates that the motion information table can include.
  • the information may indicate a difference between the maximum number of motion information candidates that can be included in the motion information table and the maximum number of merge candidates that can be included in the merge candidate list.
  • the maximum number of motion information candidates that can be included in the motion information table may be determined according to the size of the picture, the size of the slice, or the size of the coding tree unit.
  • the motion information table may be initialized in units of pictures, slices, tiles, bricks, coding tree units, or coding tree unit lines (rows or columns). For example, when a slice is initialized, a motion information table is also initialized, and the motion information table may not include any motion information candidates.
  • information indicating whether to initialize the motion information table may be signaled through a bitstream.
  • the information may be signaled at the slice, tile, brick, or block level. Until the information indicates to initialize the motion information table, a pre-configured motion information table may be used.
  • information on the initial motion information candidate may be signaled through a picture parameter set or a slice header. Even if the slice is initialized, the motion information table may include an initial motion information candidate. Accordingly, an initial motion information candidate can be used for a block that is the first encoding/decoding object in the slice.
  • a motion information candidate included in the motion information table of the previous coding tree unit may be set as an initial motion information candidate. For example, among motion information candidates included in the motion information table of the previous coding tree unit, a motion information candidate having the smallest index or a motion information candidate having the largest index may be set as the initial motion information candidate.
  • Blocks may be encoded/decoded according to an encoding/decoding order, and blocks encoded/decoded based on inter prediction may be sequentially set as motion information candidates according to an encoding/decoding order.
  • FIG. 10 is a diagram for describing an update aspect of a motion information table.
  • a motion information candidate may be derived based on the current block (S1002).
  • the motion information of the motion information candidate may be set equal to the motion information of the current block.
  • a motion information candidate derived based on the current block may be added to the motion information table (S1004).
  • a redundancy check may be performed on the motion information of the current block (or the motion information candidate derived based on the motion information) (S1005).
  • the redundancy check is for determining whether motion information of a motion information candidate previously stored in a motion information table and motion information of a current block are the same.
  • the redundancy check may be performed on all motion information candidates previously stored in the motion information table.
  • a redundancy check may be performed on motion information candidates having an index greater than or equal to a threshold value among motion information candidates previously stored in the motion information table.
  • a redundancy check may be performed on a predefined number of motion information candidates. For example, two motion information candidates having a small index or two motion information candidates having a large index may be determined as targets for redundancy check.
  • a motion information candidate derived based on the current block may be added to the motion information table (S1008). Whether the motion information candidates are the same may be determined based on whether motion information (eg, a motion vector and/or a reference picture index, etc.) of the motion information candidates is the same.
  • the oldest motion information candidate is deleted (S1007), and the motion information candidate derived based on the current block is added to the motion information table. It can be done (S1008).
  • the oldest motion information candidate may be a motion information candidate having the largest index or a motion information candidate having the smallest index.
  • Motion information candidates may each be identified by an index.
  • the lowest index eg, 0
  • indexes of previously stored motion information candidates may be increased by one. In this case, when the maximum number of motion information candidates has already been stored in the motion information table, the motion information candidate with the largest index is removed.
  • the largest index may be allocated to the motion information candidate. For example, when the number of motion information candidates pre-stored in the motion information table is smaller than the maximum value, an index having the same value as the number of pre-stored motion information candidates may be allocated to the motion information candidate. Alternatively, when the number of motion information candidates previously stored in the motion information table is equal to the maximum value, an index obtained by subtracting 1 from the maximum value may be assigned to the motion information candidate. Also, the motion information candidate with the smallest index is removed, and the indexes of the remaining motion information candidates stored in advance are decreased by one.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an update aspect of a motion information table.
  • the motion information candidate derived from the current block is added to the motion information table and the largest index is allocated to the motion information candidate.
  • the maximum number of motion information candidates are already stored in the motion information table.
  • the motion information candidate HmvpCand[n+1] derived from the current block When adding the motion information candidate HmvpCand[n+1] derived from the current block to the motion information table HmvpCandList, the motion information candidate HmvpCand[0] with the smallest index among the previously stored motion information candidates is deleted, and You can decrease the index by 1.
  • the index of the motion information candidate HmvpCand[n+1] derived from the current block may be set to a maximum value (n in the example shown in FIG. 11).
  • the motion information candidate derived based on the current block may not be added to the motion information table (S1009).
  • a motion information candidate derived based on the current block may be added to the motion information table, and a previously stored motion information candidate identical to the motion information candidate may be removed. In this case, the same effect as the index of the previously stored motion information candidate is newly updated.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which an index of a previously stored motion information candidate is updated.
  • the pre-stored motion information candidate When the index of the pre-stored motion information candidate that is the same as the motion information candidate mvCand derived based on the current block is hIdx, the pre-stored motion information candidate is deleted, and the index of the motion information candidates whose index is greater than hIdx is reduced by 1.
  • I can.
  • HmvpCand[2] identical to mvCand is deleted from the motion information table HvmpCandList, and the indexes from HmvpCand[3] to HmvpCand[n] decrease by one.
  • the motion information candidate mvCand derived based on the current block may be added to the end of the motion information table.
  • the index allocated to the previously stored motion information candidate that is the same as the motion information candidate derived based on the current block may be updated.
  • the index of the previously stored motion information candidate may be changed to a minimum value or a maximum value.
  • Motion information of blocks included in a predetermined area may be set not to be added to the motion information table. For example, motion information candidates derived based on motion information of a block included in the merge processing region may not be added to the motion information table. Since the coding/decoding order is not defined for blocks included in the merge processing region, it is inappropriate to use motion information of any one of them during inter prediction of another block. Accordingly, motion information candidates derived based on blocks included in the merge processing region may not be added to the motion information table.
  • motion information of a block smaller than a preset size may be set not to be added to the motion information table.
  • motion information candidates derived based on motion information of a coding block having a width or height of less than 4 or 8, or motion information of a coding block having a size of 4x4 may not be added to the motion information table.
  • a motion information candidate When motion compensation prediction is performed on a sub-block basis, a motion information candidate may be derived based on motion information of a representative sub-block among a plurality of sub-blocks included in the current block. For example, when a sub-block merge candidate is used for a current block, a motion information candidate may be derived based on motion information of a representative sub-block among sub-blocks.
  • Motion vectors of sub-blocks can be derived in the following order.
  • one of the merge candidates included in the merge candidate list of the current block may be selected, and an initial shift vector (shVector) may be derived based on a motion vector of the selected merge candidate.
  • the initial shift vector to the position (xSb, ySb) of the reference sample (e.g., the upper left sample or the middle position sample) of each sub-block in the coding block
  • the shift sub-block where the position of the reference sample is (xColSb, yColSb)
  • Equation 1 represents an equation for deriving a shift sub-block.
  • the motion vector of the collocated block corresponding to the center position of the sub-block including (xColSb, yColSb) may be set as the motion vector of the sub-block including (xSb, ySb).
  • the representative sub-block may mean a sub-block including an upper left sample, a center sample, a lower right sample, an upper right sample, or a lower left sample of the current block.
  • 13 is a diagram showing positions of representative sub-blocks.
  • FIG. 13(a) shows an example in which the sub-block located at the upper left of the current block is set as the representative sub-block
  • FIG. 13(b) shows an example in which the sub-block located at the center of the current block is set as the representative sub-block.
  • a motion information candidate of the current block is derived based on the motion vector of the sub-block including the upper left sample of the current block or the sub-block including the center sample of the current block. I can.
  • whether to use the current block as a motion information candidate may be determined based on at least one of a motion vector resolution of the current block, whether a merge offset coding method is applied, whether joint prediction is applied, or whether triangular partitioning is applied. For example, in at least one of a case where the motion information resolution of the current block is 2 integer pels or more, a combined prediction is applied to the current block, a triangular partitioning is applied to the current block, or a merge offset coding method is applied to the current block, The current block may be set to be unavailable as a motion information candidate.
  • a motion information candidate may be derived based on at least one subblock vector among subblocks included in an encoded/decoded block based on the affine motion model.
  • a motion information candidate may be derived using a sub-block located at an upper left of a current block, a subblock located at a center, or a subblock located at an upper right of a current block.
  • an average value of sub-block vectors of a plurality of sub-blocks may be set as a motion vector of a motion information candidate.
  • a motion information candidate may be derived based on an average value of affine seed vectors of a block encoded/decoded based on the affine motion model. For example, an average of at least one of the first affine seed vector, the second affine seed vector, and the third affine seed vector of the current block may be set as a motion vector of the motion information candidate.
  • a motion information table may be configured for each inter prediction mode.
  • a motion information table for a block encoded/decoded with an intra block copy a motion information table for an encoded/decoded block based on a translation motion model, or a motion for an encoded/decoded block based on an affine motion model
  • At least one of the information tables may be defined. According to the inter prediction mode of the current block, any one of a plurality of motion information tables may be selected.
  • motion information candidates included in the motion information table may be added to the merge candidate list as merge candidates.
  • the addition process is performed according to an order when the indexes of motion information candidates are sorted in ascending or descending order. For example, the motion information candidate having the largest index may be added to the merge candidate list of the current block.
  • a redundancy check may be performed between the motion information candidate and merge candidates previously stored in the merge candidate list. As a result of performing the redundancy check, motion information candidates having the same motion information as the previously stored merge candidates may not be added to the merge candidate list.
  • the redundancy check may be performed only on some of motion information candidates included in the motion information table. As an example, the redundancy check may be performed only on motion information candidates whose index is greater than or equal to a threshold value. Alternatively, the redundancy check may be performed only on the N motion information candidates having the largest index or the N motion information candidates having the smallest index. Alternatively, redundancy check may be performed on only some of the merge candidates previously stored in the merge candidate list. For example, the redundancy check may be performed only on a merge candidate whose index is greater than or equal to a threshold value or a merge candidate derived from a block at a specific location.
  • the specific location may include at least one of a left neighboring block, an upper neighboring block, an upper right neighboring block, or a lower left neighboring block of the current block.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which a redundancy check is performed on only some of merge candidates.
  • a redundancy check is performed with the two merge candidates with the largest indexes mergeCandList[NumMerge-2] and mergeCandList[NumMerge-1] for the motion information candidate. can do.
  • NumMerge may represent the number of available spatial merge candidates and temporal merge candidates.
  • a redundancy check may be performed on the motion information candidate with up to two merge candidates having the smallest indexes. For example, it is possible to check whether mergeCandList[0] and mergeCandList[1] are the same as HmvpCand[j].
  • a redundancy check may be performed only on merge candidates derived from a specific location. For example, a redundancy check may be performed on at least one of a merge candidate derived from a neighboring block positioned on the left side of the current block or a merge candidate derived from a neighboring block positioned above the current block. If there is no merge candidate derived from a specific position in the merge candidate list, a motion information candidate may be added to the merge candidate list without checking for redundancy.
  • a redundancy check is performed with the two merge candidates with the largest indexes mergeCandList[NumMerge-2] and mergeCandList[NumMerge-1] for the motion information candidate. can do.
  • NumMerge may represent the number of available spatial merge candidates and temporal merge candidates.
  • a redundancy check with the merge candidate may be performed on only some of the motion information candidates.
  • the redundancy check may be performed on only N motion information candidates having a large index or N motion information candidates having a small index among motion information candidates included in the motion information table.
  • the redundancy check may be performed only on motion information candidates having an index in which the difference between the number and the difference between the number of motion information candidates included in the motion information table is less than or equal to a threshold value.
  • the threshold value is 2
  • the redundancy check may be performed only on three motion information candidates having the largest index values among motion information candidates included in the motion information table. Redundancy check may be omitted for motion information candidates excluding the three motion information candidates.
  • the motion information candidate may be added to the merge candidate list regardless of whether the motion information identical to that of the merge candidate is included.
  • a redundancy check may be performed only on motion information candidates having an index in which the difference between the number of motion information candidates included in the motion information table is equal to or greater than a threshold value.
  • the number of motion information candidates for which the redundancy check is performed may be predefined in an encoder and a decoder.
  • the threshold value may be an integer such as 0, 1 or 2.
  • the threshold value may be determined based on at least one of the number of merge candidates included in the merge candidate list or the number of motion information candidates included in the motion information table.
  • a redundancy check with the merge candidate identical to the first motion information candidate may be omitted when checking the redundancy of the second motion information candidate.
  • 15 is a diagram illustrating an example in which a redundancy check with a specific merge candidate is omitted.
  • a redundancy check is performed between the motion information candidate and merge candidates previously stored in the merge candidate list.
  • the motion information candidate HmvpCand[i] is not added to the merge candidate list, and the motion information candidate HmvpCand[i] having an index of i-1 -1] and merge candidates can perform a redundancy check.
  • the redundancy check between the motion information candidate HmvpCand[i-1] and the merge candidate mergeCandList[j] may be omitted.
  • HmvpCand[i] and mergeCandList[2] are the same. Accordingly, HmvpCand[i] is not added to the merge candidate list, and a redundancy check for HmvpCand[i-1] may be performed. In this case, the redundancy check between HvmpCand[i-1] and mergeCandList[2] may be omitted.
  • the pairwise merge candidate refers to a merge candidate having a value obtained by the average of motion vectors of two or more merge candidates as a motion vector
  • the zero merge candidate refers to a merge candidate whose motion vector is 0.
  • a merge candidate may be added to the merge candidate list of the current block in the following order.
  • the spatial merge candidate means a merge candidate derived from at least one of a neighboring block or a non-neighboring block
  • the temporal merge candidate means a merge candidate derived from a previous reference picture.
  • the affine motion information candidate represents a motion information candidate derived from a block encoded/decoded with the Rane motion model.
  • the motion information table may also be used in the motion vector prediction mode. For example, when the number of motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction candidate list of the current block is less than a threshold value, a motion information candidate included in the motion information table may be set as a motion vector prediction candidate for the current block. Specifically, a motion vector of a motion information candidate may be set as a motion vector prediction candidate.
  • the selected candidate When any one of the motion vector prediction candidates included in the motion vector prediction candidate list of the current block is selected, the selected candidate may be set as the motion vector predictor of the current block. Thereafter, after decoding the motion vector residual value of the current block, a motion vector of the current block may be obtained by adding the motion vector predictor and the motion vector residual value.
  • the motion vector prediction candidate list of the current block may be configured in the following order.
  • the spatial motion vector prediction candidate means a motion vector prediction candidate derived from at least one of a neighboring block or a non-neighboring block
  • the temporal motion vector prediction candidate means a motion vector prediction candidate derived from a previous reference picture.
  • the affine motion information candidate represents a motion information candidate derived from a block encoded/decoded with the Rane motion model.
  • the zero motion vector prediction candidate represents a candidate whose motion vector value is 0.
  • a merge processing region having a larger size than the coding block may be defined.
  • Coding blocks included in the merge processing region are not sequentially encoded/decoded, but may be processed in parallel.
  • not sequentially encoding/decoding means that the encoding/decoding order is not defined. Accordingly, a process of encoding/decoding blocks included in the merge processing region can be independently processed.
  • blocks included in the merge processing area may share merge candidates.
  • merge candidates may be derived based on the merge processing area.
  • the merge processing region may be referred to as a parallel processing region, a shared merge region (SMR), or a merge estimation region (MER).
  • SMR shared merge region
  • MER merge estimation region
  • the merge candidate of the current block may be derived based on the coding block. However, when the current block is included in a merge processing area having a larger size than the current block, a candidate block included in the merge processing area identical to the current block may be set as unavailable as a merge candidate.
  • 16 is a diagram illustrating an example in which a candidate block included in the same merge processing area as the current block is set to be unavailable as a merge candidate.
  • blocks including reference samples adjacent to CU5 may be set as candidate blocks.
  • candidate blocks X3 and X4 included in the same merge processing area as CU5 may be set to be unavailable as merge candidates of CU5.
  • candidate blocks X0, X1, and X2 that are not included in the same merge processing area as CU5 may be set to be usable as merge candidates.
  • blocks including reference samples adjacent to the CU8 may be set as candidate blocks.
  • candidate blocks X6, X7, and X8 included in the same merge processing region as CU8 may be set as unusable as merge candidates.
  • candidate blocks X5 and X9 not included in the same merge area as CU8 may be set to be usable as merge candidates.
  • a neighboring block adjacent to the current block and a neighboring block adjacent to the merge processing area may be set as candidate blocks.
  • 17 is a diagram illustrating an example of deriving a merge candidate for a current block when a current block is included in a merge processing area.
  • neighboring blocks adjacent to the current block may be set as candidate blocks for inducing a merge candidate of the current block.
  • a candidate block included in the same merge processing area as the current block may be set as a merge candidate as unavailable.
  • the upper neighboring block y3 and the upper right neighboring block y4 included in the same merge processing region as the coding block CU3 may be set to be unavailable as merge candidates of the coding block CU3.
  • a merge candidate may be derived by scanning neighboring blocks adjacent to the current block according to a predefined order.
  • the predefined order may be the order of y1, y3, y4, y0, and y2.
  • a merge candidate for the current block may be derived using neighboring blocks adjacent to the merge processing region.
  • neighboring blocks adjacent to the merge processing region including the coding block CU3 may be set as candidate blocks for the coding block CU3.
  • the neighboring blocks adjacent to the merge processing region may include at least one of a left neighboring block x1, an upper neighboring block x3, a lower left neighboring block x0, an upper right neighboring block x4, or an upper left neighboring block x2.
  • a merge candidate may be derived by scanning neighboring blocks adjacent to the merge processing region according to a predefined order.
  • the predefined order may be the order of x1, x3, x4, x0 and x2.
  • a merge candidate for the coding block CU3 included in the merge processing region may be derived by scanning candidate blocks according to the following scan order.
  • the scanning order of the candidate blocks illustrated above is only an example of the present invention, and it is possible to scan the candidate blocks according to an order different from the above example.
  • the scan order may be adaptively determined based on at least one of the size or shape of the current block or the merge processing area.
  • the merge processing area may be square or non-square.
  • Information for determining the merge processing region may be signaled through a bitstream.
  • the information may include at least one of information indicating the shape of the merge processing area or information indicating the size of the merge processing area.
  • the merge processing area is non-square, at least one of information indicating the size of the merge processing area, information indicating the width and/or height of the merge processing area, or information indicating the ratio between the width and height of the merge processing area is a bit It can be signaled through a stream.
  • the size of the merge processing region may be determined based on at least one of information signaled through a bitstream, a picture resolution, a slice size, or a tile size.
  • a motion information candidate derived based on motion information of a block on which motion compensation prediction is performed may be added to the motion information table.
  • motion information candidate derived from a block included in the merge processing area when encoding/decoding another block in the merge processing area, which is actually encoded/decoded later than the block, is derived from the block.
  • motion prediction compensation may occur using motion information of other blocks included in the merge processing region. In order to solve such a problem, even if the encoding/decoding of the block included in the merge processing area is completed, motion information of the encoded/decoded block may not be added to the motion information table.
  • the motion information table may be updated using only a block at a predefined location in the merge processing area.
  • the predefined positions are the block located in the upper left corner, the block located in the upper right corner, the block located in the lower left corner, the block located in the lower right corner, the block located in the center, and the block adjacent to the right boundary.
  • at least one of blocks adjacent to the lower boundary may be included.
  • only motion information of a block adjacent to the lower right corner of the merge processing area may be updated in the motion information table, and motion information of other blocks may not be updated in the motion information table.
  • motion information candidates derived from the blocks may be added to the motion information table. That is, while blocks included in the merge processing area are being encoded/decoded, the motion information table may not be updated.
  • motion information candidates derived from the blocks may be added to the motion information table in a predefined order.
  • the predefined order may be determined according to the scan order of the coding blocks in the merge processing region or the coding tree unit.
  • the scan order may be at least one of raster scan, horizontal scan, vertical scan, and zigzag scan.
  • the predefined order may be determined based on motion information of each block or the number of blocks having the same motion information.
  • the motion information candidate including unidirectional motion information may be added to the motion information table before the motion information candidate including bidirectional motion information.
  • a motion information candidate including bidirectional motion information may be added to the motion information table before the motion information candidate including unidirectional motion information.
  • motion information candidates may be added to the motion information table according to an order of high frequency of use or low frequency of use in the merge processing region or the coding tree unit.
  • the motion information candidate included in the motion information table may be added to the merge candidate list.
  • a motion information candidate derived from a block included in the same merge processing region as the current block may be set not to be added to the merge candidate list of the current block.
  • the motion information candidate included in the motion information table may be set not to be used. That is, even if the number of merge candidates included in the merge candidate list of the current block is smaller than the maximum number, motion information candidates included in the motion information table may not be added to the merge candidate list.
  • a motion information table for a merge processing area or a coding tree unit may be configured. This motion information table serves to temporarily store motion information of blocks included in the merge processing area.
  • a motion information table for a merge processing area or a coding tree unit is referred to as a temporary motion information table.
  • a motion information candidate stored in the temporary motion information table will be referred to as a temporary motion information candidate.
  • 18 is a diagram showing a temporary motion information table.
  • a temporary motion information table for a coding tree unit or a merge processing area can be configured.
  • the motion information of the block may not be added to the motion information table HmvpCandList.
  • the temporary motion information candidate derived from the block may be added to the temporary motion information table HmvpMERCandList. That is, the temporary motion information candidate added to the temporary motion information table may not be added to the motion information table.
  • the motion information table may not include a coding tree unit including the current block or a motion information candidate derived based on motion information of blocks included in the merge processing region.
  • only motion information of some of the blocks included in the head processing area may be added to the temporary motion information table.
  • only blocks at a predefined position in the merge processing area may be used to update the motion information table.
  • the predefined positions are the block located in the upper left corner, the block located in the upper right corner, the block located in the lower left corner, the block located in the lower right corner, the block located in the center, and the block adjacent to the right boundary.
  • at least one of blocks adjacent to the lower boundary may be included.
  • only motion information of a block adjacent to the lower right corner of the merge processing area may be added to the temporary motion information table, and motion information of other blocks may not be added to the temporary motion information table.
  • the maximum number of temporary motion information candidates that can be included in the temporary motion information table may be set equal to the maximum number of motion information candidates that can be included in the motion information table.
  • the maximum number of temporary motion information candidates that may be included in the temporary motion information table may be determined according to the size of a coding tree unit or a merge processing area.
  • the maximum number of temporary motion information candidates that can be included in the temporary motion information table may be set smaller than the maximum number of motion information candidates that can be included in the motion information table.
  • the current block included in the coding tree unit or the merge processing region may be set not to use the temporary motion information table for the corresponding coding tree unit or the merge processing region. That is, when the number of merge candidates included in the merge candidate list of the current block is less than the threshold value, the motion information candidates included in the motion information table are added to the merge candidate list, and temporary motion information candidates included in the temporary motion information table May not be added to the merge candidate list. Accordingly, motion information of the same coding tree unit as the current block or of another block included in the same merge processing region may not be used for motion compensation prediction of the current block.
  • the motion information table and the temporary motion information table may be merged.
  • 19 is a diagram illustrating an example of merging a motion information table and a temporary motion information table.
  • the temporary motion information candidate included in the temporary motion information table may be updated in the motion information table.
  • the temporary motion information candidates included in the temporary motion information table may be added to the motion information table in the order of insertion into the temporary motion information table (ie, in ascending or descending order of index values).
  • temporary motion information candidates included in the temporary motion information table may be added to the motion information table according to a predefined order.
  • the predefined order may be determined according to the scan order of the coding blocks in the merge processing region or the coding tree unit.
  • the scan order may be at least one of raster scan, horizontal scan, vertical scan, and zigzag scan.
  • the predefined order may be determined based on motion information of each block or the number of blocks having the same motion information.
  • the temporary motion information candidate including unidirectional motion information may be added to the motion information table before the temporary motion information candidate including bidirectional motion information.
  • a temporary motion information candidate including bidirectional motion information may be added to the motion information table before the temporary motion information candidate including unidirectional motion information.
  • temporary motion information candidates may be added to the motion information table according to an order of high frequency of use or low frequency of use in the merge processing region or the coding tree unit.
  • a redundancy check for the temporary motion information candidate may be performed. For example, when a motion information candidate identical to the temporary motion information candidate included in the temporary motion information table is previously stored in the motion information table, the temporary motion information candidate may not be added to the motion information table. In this case, the redundancy check may be performed on some of the motion information candidates included in the motion information table. As an example, a redundancy check may be performed on motion information candidates whose index is greater than or equal to a threshold value. For example, if the temporary motion information candidate is the same as the motion information candidate having an index equal to or greater than a predefined value, the temporary motion information candidate may not be added to the motion information table.
  • the motion information candidate derived from the same coding tree unit as the current block or a block included in the same merge processing region may be restricted from being used as a merge candidate of the current block.
  • address information of a block may be additionally stored for the motion information candidate.
  • the block address information includes the location of the block, the address of the block, the index of the block, the location of the merge processing area including the block, the address of the merge processing area including the block, the index of the merge processing area including the block, and the block. It may include at least one of a location of an included coding tree area, an address of a coding tree area including a block, or an index of a coding tree area including a block.
  • Intra prediction is to predict a current block using reconstructed samples that have been encoded/decoded around the current block.
  • reconstructed samples before the in-loop filter is applied may be used.
  • the intra prediction technique includes intra prediction based on a matrix and general intra prediction in consideration of directionality with surrounding reconstructed samples.
  • Information indicating the intra prediction technique of the current block may be signaled through a bitstream.
  • the information may be a 1-bit flag.
  • the intra prediction technique of the current block may be determined based on at least one of the location, size, and shape of the current block, or an intra prediction technique of a neighboring block. For example, when a current block exists across a picture boundary, it may be set so that intra prediction based on a metric is not applied to the current block.
  • Matrix-based intra prediction is a method of obtaining a prediction block of a current block based on a matrix product between a matrix previously stored in an encoder and a decoder and reconstructed samples around the current block.
  • Information for specifying any one of a plurality of pre-stored matrices may be signaled through a bitstream.
  • the decoder may determine a matrix for intra prediction of the current block based on the information and the size of the current block.
  • General intra prediction is a method of obtaining a prediction block for a current block based on a non-directional intra prediction mode or a directional intra prediction mode.
  • a process of performing intra prediction based on general intra prediction will be described in more detail with reference to the drawings.
  • 20 is a flowchart of an intra prediction method according to an embodiment of the present invention.
  • a reference sample line of the current block may be determined (S2001).
  • the reference sample line means a set of reference samples included in a line k-th away from the top and/or left of the current block.
  • the reference sample may be derived from a reconstructed sample that has been encoded/decoded around the current block.
  • Index information identifying the reference sample line of the current block among the plurality of reference sample lines may be signaled through the bitstream.
  • index information intra_luma_ref_idx for specifying a reference sample line of the current block may be signaled through a bitstream.
  • the index information may be signaled in units of coding blocks.
  • the plurality of reference sample lines may include at least one of the top and/or left 1st line, 2nd line, and 3rd line in the current block.
  • a reference sample line consisting of a row adjacent to the top of the current block and a column adjacent to the left of the current block among the plurality of reference sample lines is called an adjacent reference sample line, and other reference sample lines are called non-adjacent reference sample lines. It can also be called.
  • Table 1 shows an index allocated to each of the candidate reference sample lines.
  • the reference sample line of the current block may be determined based on at least one of the location, size, shape of the current block, or a prediction coding mode of a neighboring block. As an example, when the current block contacts the boundary of a picture, tile, slice, or coding tree unit, an adjacent reference sample line may be determined as a reference sample line of the current block.
  • the reference sample line is an upper reference positioned above the current block. Samples and left reference samples positioned to the left of the current block may be included. The upper reference samples and the left reference samples may be derived from reconstructed samples around the current block. The reconstructed samples may be in a state before the in-loop filter is applied.
  • an intra prediction mode of the current block may be determined (S2002).
  • the intra prediction mode of the current block at least one of a non-directional intra prediction mode and a directional intra prediction mode may be determined as an intra prediction mode of the current block.
  • the non-directional intra prediction mode includes a planner and DC, and the directional intra prediction mode includes 33 or 65 modes from a lower left diagonal direction to an upper right diagonal direction.
  • 21 is a diagram illustrating intra prediction modes.
  • FIG. 21 shows 35 intra prediction modes
  • (b) of FIG. 21 shows 67 intra prediction modes.
  • More or less intra prediction modes may be defined than those shown in FIG. 21.
  • a Most Probable Mode may be set based on an intra prediction mode of a neighboring block adjacent to the current block.
  • the neighboring block may include a left neighboring block adjacent to the left side of the current block and an upper neighboring block adjacent to the top of the current block.
  • the number of MPMs included in the MPM list may be preset in an encoder and a decoder.
  • the number of MPMs may be 3, 4, 5, or 6.
  • information indicating the number of MPMs may be signaled through a bitstream.
  • the number of MPMs may be determined based on at least one of a prediction encoding mode of a neighboring block, a size and a shape of a current block, or a reference sample line index. For example, when the adjacent reference sample line is determined as the reference sample line of the current block, N MPMs are used, whereas when the non-adjacent reference sample line is determined as the reference sample line of the current block, M MPMs may be used. .
  • M is a natural number less than N, for example, N may be 6, and M may be 5, 4, or 3. Accordingly, when the index of the reference sample line of the current block is 0 and the MPM flag is true, the intra prediction mode of the current block is determined to be one of six candidate intra prediction modes, whereas the index of the reference sample line of the current block When is greater than 0 and the MPM flag is true, the intra prediction mode of the current block may be determined as one of five candidate intra prediction modes.
  • a fixed number eg, 6 or 5
  • MPM candidates may be used regardless of the index of the reference sample line of the current block.
  • the intra prediction mode of the neighboring block is considered to be a planner, and an MPM candidate may be derived.
  • the intra prediction mode of the neighboring block is a default mode, and an MPM candidate may be derived.
  • the default mode may be at least one of DC, planar, vertical direction, and horizontal direction.
  • the intra prediction mode of the neighboring block may be determined based on the direction of applying the intra BDPCM of the neighboring block. For example, when intra BDPCM in a horizontal direction is applied to a neighboring block, it may be considered that the intra prediction mode of the neighboring block is in the horizontal direction. On the other hand, when the vertical direction intra BDPCM is applied to the neighboring block, it may be considered that the intra prediction mode of the neighboring block is the vertical direction.
  • An MPM list including a plurality of MPMs may be generated, and information indicating whether an MPM that is the same as the intra prediction mode of the current block is included in the MPM list may be signaled through a bitstream.
  • the information is a 1-bit flag and may be referred to as an MPM flag.
  • index information identifying one of the MPMs may be signaled through a bitstream.
  • index information mpm_idx specifying any one of a plurality of MPMs may be signaled through a bitstream.
  • the MPM specified by the index information may be set as the intra prediction mode of the current block.
  • residual mode information indicating any one of residual intra prediction modes other than MPMs may be signaled through a bitstream.
  • the residual mode information indicates an index value corresponding to the intra prediction mode of the current block when the indexes are reallocated to residual intra prediction modes excluding MPMs.
  • the decoder may arrange the MPMs in ascending order and determine the intra prediction mode of the current block by comparing the residual mode information with the MPMs. For example, when the residual mode information is equal to or smaller than the MPM, 1 may be added to the residual mode information to induce an intra prediction mode of the current block.
  • comparison of some of the MPMs and residual mode information may be omitted.
  • MPMs that are non-directional intra prediction modes may be excluded from comparison targets.
  • the intra prediction of the current block is compared with the residual MPMs excluding the non-directional intra prediction modes and the residual mode information.
  • the mode can be induced.
  • the resultant value may be compared with the residual MPMs.
  • information indicating whether the intra prediction mode of the current block is the default mode may be signaled through a bitstream.
  • the information is a 1-bit flag, and the flag may be referred to as a default mode flag.
  • the default mode flag may be signaled only when the MPM flag indicates that the same MPM as the current block is included in the MPM list.
  • the default mode may include at least one of planar, DC, vertical mode, and horizontal mode.
  • the default mode flag may indicate whether the intra prediction mode of the current block is a planner.
  • the default mode flag indicates that the intra prediction mode of the current block is not the default mode, one of the MPMs indicated by the index information may be set as the intra prediction mode of the current block.
  • the intra prediction mode identical to the default mode may be set not to be set to MPM.
  • the intra prediction mode of the current block may be derived using 5 MPMs excluding the MPM corresponding to the planner.
  • index information indicating any one of the default modes may be further signaled.
  • the intra prediction mode of the current block may be set to a default mode indicated by the index information.
  • the index of the reference sample line of the current block is not 0, it may be set not to use the default mode.
  • a non-adjacent reference sample line is determined as a reference sample line of a current block
  • a non-directional intra prediction mode such as a DC mode or a planar mode may be set not to be used.
  • the default mode flag is not signaled and the value of the default mode flag may be set to a predefined value (ie, false).
  • prediction samples for the current block may be obtained based on the determined intra prediction mode (S2003).
  • prediction samples for the current block are generated based on the average value of the reference samples. Specifically, values of all samples in the prediction block may be generated based on an average value of reference samples. The average value may be derived using at least one of upper reference samples positioned at the top of the current block and left reference samples positioned at the left of the current block.
  • the number or range of reference samples used to derive the average value may vary. For example, when the current block is an amorphous block whose width is greater than the height, an average value may be calculated using only upper reference samples. On the other hand, when the current block is an amorphous block whose width is smaller than the height, an average value may be calculated using only the left reference samples. That is, when the width and height of the current block are different, the average value may be calculated using only reference samples adjacent to the longer length. Alternatively, based on the ratio of the width and height of the current block, it may be determined whether to calculate an average value using only the upper reference samples or to calculate the average value using only the left reference samples.
  • a prediction sample may be obtained using a horizontal direction prediction sample and a vertical direction prediction sample.
  • the horizontal prediction sample is obtained based on a left reference sample and a right reference sample positioned on the same horizontal line as the prediction sample
  • the vertical prediction sample is an upper reference sample and a lower side positioned on the same vertical line as the prediction sample. It is obtained on the basis of a reference sample.
  • the right reference sample may be generated by copying a reference sample adjacent to the upper right corner of the current block
  • the lower reference sample may be generated by copying a reference sample adjacent to the lower left corner of the current block.
  • the horizontal direction prediction sample may be obtained based on a weighted sum operation of the left reference sample and the right reference sample
  • the vertical direction prediction sample may be obtained based on a weighted sum operation of the upper and lower reference samples.
  • the weight assigned to each reference sample may be determined according to the position of the prediction sample.
  • the prediction samples may be obtained based on an average operation or a weighted sum operation of the horizontal direction prediction samples and the vertical direction prediction samples. When the weighted sum operation is performed, weights applied to the horizontal direction prediction sample and the vertical direction prediction sample may be determined based on the position of the prediction sample.
  • a parameter indicating the prediction direction (or prediction angle) of the selected directional prediction mode may be determined.
  • Table 2 below shows intraPredAng, an intra direction parameter for each intra prediction mode.
  • PredModeIntra One 2 3 4 5 6 7 IntraPredAng - 32 26 21 17 13 9 PredModeIntra 8 9 10 11 12 13 14 IntraPredAng 5 2 0 -2 -5 -9 -13 PredModeIntra 15 16 17 18 19 20 21 IntraPredAng -17 -21 -26 -32 -26 -21 -17 PredModeIntra 22 23 24 25 26 27 28 IntraPredAng -13 -9 -5 -2 0 2 5 PredModeIntra 29 30 31 32 33 34 IntraPredAng 9 13 17 21 26 32
  • Table 2 shows the intra direction parameters of each of the intra prediction modes having an index of any one of 2 to 34 when 35 intra prediction modes are defined.
  • Table 2 is further subdivided to set the intra direction parameter of each directional intra prediction mode.
  • Upper reference samples and left reference samples of the current block are arranged in a row. After the arrangement, a prediction sample may be obtained based on the value of the intra direction parameter. In this case, when the value of the intra direction parameter is negative, left reference samples and upper reference samples may be arranged in a line.
  • 22 and 23 are diagrams illustrating an example of a one-dimensional arrangement in which reference samples are arranged in a line.
  • FIG. 22 shows an example of a vertical one-dimensional arrangement in which reference samples are arranged in a vertical direction
  • FIG. 23 shows an example of a horizontal one-dimensional arrangement in which reference samples are arranged in a horizontal direction. Assuming that 35 intra prediction modes are defined, the embodiments of FIGS. 22 and 23 will be described.
  • the intra prediction mode index is any one of 11 to 18, a horizontal one-dimensional array in which the upper reference samples are rotated counterclockwise is applied, and when the intra prediction mode index is any one of 19 to 25, left reference samples are A vertical one-dimensional array rotated clockwise can be applied.
  • the intra prediction mode angle may be considered.
  • the reference sample determination parameter may include a reference sample index for specifying a reference sample and a weight parameter for determining a weight applied to the reference sample.
  • the reference sample index iIdx and the weight parameter ifact may be obtained through Equations 2 and 3 below, respectively.
  • P ang represents an intra direction parameter.
  • the reference sample specified by the reference sample index iIdx corresponds to an integer pel.
  • At least one or more reference samples can be specified. Specifically, in consideration of the slope of the prediction mode, the position of the reference sample used to derive the prediction sample may be specified. As an example, a reference sample used to derive a prediction sample may be specified using the reference sample index iIdx.
  • a prediction sample may be generated by interpolating a plurality of reference samples.
  • the slope of the intra prediction mode is a value between a slope between a prediction sample and a first reference sample and a slope between a prediction sample and a second reference sample
  • a prediction sample is obtained by interpolating the first reference sample and the second reference sample.
  • Equation 4 shows an example of obtaining a prediction sample based on reference samples.
  • Equation 4 P denotes a prediction sample, and Ref_1D denotes any one of the one-dimensionally arranged reference samples.
  • the location of the reference sample may be determined by the location (x, y) of the prediction sample and the reference sample index iIdx.
  • Equation 4 can be simplified as shown in Equation 5 below.
  • Intra prediction may be performed on a current block based on a plurality of intra prediction modes.
  • an intra prediction mode may be derived for each prediction sample, and a prediction sample may be derived based on an intra prediction mode allocated to each prediction sample.
  • an intra prediction mode may be derived for each region, and intra prediction for each region may be performed based on the intra prediction mode allocated to each region.
  • the region may include at least one sample.
  • At least one of the size or shape of the region may be adaptively determined based on at least one of the size, shape, or intra prediction mode of the current block.
  • at least one of the size or shape of the region may be predefined in the encoder and the decoder, independently of the size or shape of the current block.
  • 24 is a diagram illustrating an angle formed by a straight line parallel to an x-axis by directional intra prediction modes.
  • the directional prediction modes may exist between a lower left diagonal direction and an upper right diagonal direction.
  • the directional prediction modes may exist between 45 degrees (bottom left diagonal) and -135 degrees (top right diagonal).
  • a reference sample farther from the prediction sample is used instead of a reference sample closer to the prediction sample among the reference samples located on the angular line following the intra prediction angle.
  • a case of inducing a predicted sample may occur.
  • 25 is a diagram illustrating an aspect in which a prediction sample is obtained when the current block has an amorphous shape.
  • the current block is amorphous with a width greater than the height
  • the intra prediction mode of the current block is a directional intra prediction mode having an angle between 0 degrees and 45 degrees.
  • the current block is an amorphous type whose height is greater than the width, and the intra prediction mode of the current block is a directional intra prediction mode between -90 degrees and -135 degrees. Is assumed. In the above case, when deriving the prediction sample A near the lower row of the current block, the upper reference sample far from the prediction sample instead of the left reference sample L close to the prediction sample among reference samples located on the angular mode along the angle The use of T may occur.
  • the intra prediction mode of the current block may be replaced with an intra prediction mode in the opposite direction. Accordingly, for an amorphous block, directional prediction modes having a larger or smaller angle than the directional prediction modes illustrated in FIG. 21 may be used. Such a directional intra prediction mode may be defined as a wide-angle intra prediction mode.
  • the wide-angle intra prediction mode represents a directional intra prediction mode that does not fall within the range of 45 degrees to -135 degrees.
  • 26 is a diagram illustrating wide angle intra prediction modes.
  • intra prediction modes having an index of -1 to -14 and intra prediction modes having an index of 67 to 80 represent wide-angle intra prediction modes.
  • 14 wide-angle intra prediction modes (-1 to -14) having an angle greater than 45 degrees and 14 wide-angle intra prediction modes (67 to 80) having an angle smaller than -135 degrees are illustrated.
  • a larger number or a smaller number of wide angle intra prediction modes may be defined.
  • the length of upper reference samples may be set to 2W+1, and the length of left reference samples may be set to 2H+1.
  • sample A shown in (a) of FIG. 26 is predicted using a reference sample T
  • sample A shown in (b) of FIG. 26 is predicted using reference sample L. Can be.
  • Table 3 shows intra direction parameters of intra prediction modes when 20 wide-angle intra prediction modes are defined.
  • the intra prediction mode of the current block may be transformed into a wide-angle intra prediction mode.
  • the conversion range may be determined based on at least one of the size, shape, or ratio of the current block.
  • the ratio may represent a ratio between the width and height of the current block.
  • the transform range is from the intra prediction mode index (eg, 66) in the upper right diagonal direction. It may be set to (the index of the intra prediction mode in the upper right diagonal direction -N).
  • N may be determined based on the ratio of the current block.
  • the intra prediction mode of the current block falls within the transformation range, the intra prediction mode may be transformed into a wide-angle intra prediction mode.
  • the transformation may be by subtracting a predefined value from the intra prediction mode, and the predefined value may be the total number of intra prediction modes excluding wide angle intra prediction modes (eg, 67).
  • intra prediction modes 66 to 53 may be converted into wide-angle intra prediction modes between -1 and -14, respectively.
  • the transform range may be set from an intra prediction mode index (e.g., 2) in the lower left diagonal direction to (index of the intra prediction mode in the lower left diagonal direction + M).
  • M may be determined based on the ratio of the current block.
  • the intra prediction mode of the current block falls within the transformation range, the intra prediction mode may be transformed into a wide-angle intra prediction mode.
  • the transformation may be the addition of a predefined value to the intra prediction mode, and the predefined value may be the total number of directional intra prediction modes (eg, 65) excluding wide angle intra prediction modes.
  • each of the intra prediction modes 2 to 15 may be converted into wide-angle intra prediction modes 67 to 80.
  • intra prediction modes belonging to the transform range will be referred to as wide-angle intra replacement prediction modes.
  • the conversion range may be determined based on the ratio of the current block.
  • Tables 4 and 5 each show a transformation range when 35 intra prediction modes excluding the wide-angle intra prediction mode and 67 intra prediction modes are defined.
  • the number of wide-angle intra replacement prediction modes included in the transform range may be different. You can also set the conversion range like this.
  • a wide-angle intra prediction mode is used. Can be set not to be. That is, even if the current block is amorphous and the intra prediction mode of the current block falls within the transform range, the intra prediction mode of the current block may not be converted to the wide-angle intra prediction mode. Alternatively, the intra prediction mode of the current block may not be converted.
  • a multi-line intra prediction encoding method for setting non-adjacent reference sample lines as not available as a reference sample line of the current block or selecting any one of a plurality of reference sample lines You can set it to be disabled.
  • an adjacent reference sample line may be determined as a reference sample line of the current block.
  • refW and refH may be set as the sum of nTbW and nTbH. Accordingly, (nTbW + nTbH + offsetX[i]) upper reference samples and (nTbW + nTbH + offsetY[i]) left reference samples except for the upper left reference sample, and the distance from the current block is i. Samples may be included. That is, the non-adjacent reference sample whose distance from the current block is i may include (2nTbW + 2nTbH + offsetX[i] + offsetY[i] + 1) reference samples.
  • the value of offsetX when the value of whRatio is greater than 1, the value of offsetX may be set to be greater than the value of offsetY. As an example, the value of offsetX may be set to 1, and the value of offsetY may be set to 0. On the other hand, when the value of whRatio is less than 1, the value of offsetY may be set larger than the value of offsetX. For example, the value of offsetX may be set to 0, and the value of offsetY may be set to 1.
  • wide-angle intra prediction modes are used in addition to existing intra prediction modes, resources required for encoding wide-angle intra prediction modes increase, and thus encoding efficiency may be lowered. Accordingly, instead of encoding the wide-angle intra prediction modes as they are, alternative intra prediction modes for the wide-angle intra prediction modes may be encoded, thereby improving encoding efficiency.
  • number 2 which is the 67th wide-angle replacement intra prediction mode
  • number 66 which is the -1 wide-angle replacement intra prediction mode
  • the intra prediction mode of the current block when the current block is encoded using the 67th wide-angle intra prediction mode, number 2, which is the 67th wide-angle replacement intra prediction mode, may be encoded as the intra prediction mode of the current block.
  • the decoder may decode the intra prediction mode of the current block and determine whether the decoded intra prediction mode is included in the transform range.
  • the decoded intra prediction mode is a wide-angle replacement intra prediction mode
  • the intra prediction mode may be converted into a wide-angle intra prediction mode.
  • the wide angle intra prediction mode may be encoded as it is.
  • the encoding of the intra prediction mode may be performed based on the above-described MPM list. Specifically, when a neighboring block is encoded in the wide-angle intra prediction mode, the MPM may be set based on the wide-angle replacement intra prediction mode corresponding to the wide-angle intra prediction mode.
  • the coding block or transform block may be divided into a plurality of sub-blocks (or sub-partitions).
  • prediction, transform, and quantization may be performed on each sub-block.
  • Dividing the coding block or transform block into a plurality of sub-blocks may be defined as a sub-partition intra coding method.
  • Information indicating whether the sub-partition intra coding method is applied may be signaled through the bitstream.
  • the information may be a 1-bit flag.
  • a syntax element'intra_subpartitions_mode_flag' indicating whether a coding block or a transform block is divided into a plurality of sub-blocks may be signaled through a bitstream.
  • the sub-partition intra coding method may be determined whether the sub-partition intra coding method is applied based on at least one of the size, shape, or intra prediction mode of the coding block or transform block.
  • the intra prediction mode of the coding block is a non-directional intra prediction mode (eg, planar or DC) or a predefined directional intra prediction mode (eg, an intra prediction mode in a horizontal direction, an intra prediction mode in a vertical direction, or a diagonal direction).
  • intra prediction mode the sub-partition intra coding method may not be applied.
  • the sub-partition intra coding method may be set not to be used.
  • the sub determines whether to apply the partition intra coding method.
  • the intra prediction mode of the coding block is an intra prediction mode in a diagonal direction or a wide angle intra prediction mode
  • a neighboring subblock may be used as a reference sample. If there is no, the sub-partition intra coding method may be set not to be used.
  • the sub-partition intra coding method may be set not to be used.
  • the sub-partition intra coding method may not be used.
  • the threshold value may have a value predefined by an encoder and a decoder. Alternatively, information for determining a threshold value may be signaled through a bitstream.
  • whether to signal a flag indicating whether to apply the sub-partition intra coding method may be determined based on at least one of the size, shape, or intra prediction mode of the coding block or transform block. For example, only when the height and width of the coding block are less than or equal to the threshold value and/or the size of the coding block is greater than or equal to the threshold value, a flag indicating whether to apply the sub-partition intra coding method may be encoded and signaled. When a flag indicating whether to apply the sub-partition intra encoding method is not encoded, the sub-partition intra encoding method may not be applied.
  • signaling of the syntax element intra_subpartitions_mode_flag may be omitted.
  • the flag may be regarded as indicating that the sub-partition intra coding method is not applied.
  • a division type of a coding block or a transform block may be determined.
  • the division type indicates a division direction of a coding block or a transform block.
  • vertical partitioning may mean dividing a coding block or transform block using at least one vertical line
  • horizontal partitioning may mean dividing a coding block or transform block using at least one horizontal line. .
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of vertical partitioning and horizontal partitioning.
  • FIG. 27(a) shows an example in which a coding block is divided into two sub-blocks
  • FIG. 27(b) shows an example in which a coding block is divided into four sub-blocks.
  • Information for determining a split type of a coding block or a transform block may be signaled through a bitstream. For example, information indicating whether vertical partitioning or horizontal partitioning is applied to a coding block or transform block may be signaled.
  • the information may be a 1-bit flag intra_subpart_type_flag. The flag value of 1 indicates that the coding block or transform block is partitioned in the horizontal direction, and the flag value of 0 indicates that the coding block or transform block is partitioned in the vertical direction.
  • a division type of the coding block or transform block may be determined based on the size, shape, or intra prediction mode of the coding block or transform block. For example, based on the width and height ratio of the coding block, a division type of the coding block may be determined. For example, when the value of whRatio representing the height and width ratio of the coding block is equal to or greater than the first threshold, vertical partitioning may be applied to the coding block. Otherwise, horizontal partitioning can be applied to the coding block.
  • 28 is a diagram illustrating an example of determining a division type of a coding block.
  • the first threshold value is 2.
  • whRatio of the coding block is 1, which is smaller than the first threshold. Accordingly, it is possible to omit the encoding of information indicating the division type of the coding block and apply horizontal partitioning to the coding block.
  • the division type of the coding block may be determined by using the first threshold value and the second threshold value having opposite signs. For example, when the value of whRatio is less than or equal to the second threshold, horizontal partitioning may be applied to the coding block, and otherwise, vertical partitioning may be applied to the coding block.
  • the absolute values of the first threshold and the second threshold are the same, and their signs may be different. For example, when the first threshold value is N (here, N is an integer such as 1, 2, 4, etc.), the second threshold value may be -N.
  • 29 is a diagram illustrating an example of determining a division type of a coding block.
  • the second threshold is -2.
  • whRatio of the coding block is -1, which is greater than the second threshold. Accordingly, it is possible to omit the encoding of information indicating the division type of the coding block, and apply vertical partitioning to the coding block.
  • whRatio of the coding block is -2, which is equal to the second threshold. Accordingly, it is possible to omit the encoding of information indicating the division type of the coding block and apply horizontal partitioning to the coding block.
  • a division type of the coding block may be determined based on the first threshold value and the second threshold value. For example, when the value of whRatio is greater than or equal to the first threshold, horizontal partitioning may be applied to the coding block, and when the value of whRatio is less than or equal to the second threshold, vertical partitioning may be applied to the coding block. When the value of whRatio exists between the first threshold value and the second threshold value, information may be parsed from the bitstream to determine a split type of the current block.
  • the first threshold value and the second threshold value may be predefined in an encoder and a decoder. Alternatively, a first threshold value and a second threshold value may be defined for each sequence, picture, or slice.
  • a partition type may be determined based on the size of the coding block or the transform block. For example, when the size of the coding block is Nxn, vertical partitioning may be applied, and when the size of the coding block is nxN, horizontal partitioning may be applied.
  • n may be a natural number smaller than N.
  • N and/or n may be values predefined in an encoder and a decoder.
  • information for determining N and/or n may be signaled through a bitstream. For example, N may be 32, 64, 128 or 256.
  • n is a natural number such as 16, 32, or 64
  • vertical partitioning can be applied
  • size of the coding block is nx128, horizontal partitioning can be applied.
  • a division type of the coding block or transform block may be determined based on the intra prediction mode of the coding block or transform block. For example, when the intra prediction mode of the coding block is in a horizontal direction or a direction similar to the horizontal direction, vertical partitioning may be applied to the coding block.
  • the intra prediction mode in a direction similar to the horizontal direction is an intra prediction mode in which the index difference value from the intra prediction mode in the horizontal direction (eg, INTRA_ANGULAR18 shown in FIG. 21B) is less than or equal to a threshold value (eg, INTRA_ANGULAR18 ⁇ N). Represents.
  • the intra prediction mode of the coding block is a vertical direction or a direction similar to the vertical direction
  • horizontal partitioning may be applied to the coding block.
  • the intra prediction mode in a direction similar to the vertical direction is an intra prediction mode in which the index difference value from the intra prediction mode in the vertical direction (eg, INTRA_ANGULAR50 shown in FIG. 21B) is less than or equal to a threshold value (eg, INTRA_ANGULAR50 ⁇ N).
  • the threshold value N may be a value predefined by an encoder and a decoder. Alternatively, information for determining the threshold value N may be signaled at the sequence, picture, or slice level.
  • information indicating the partitioning type of the coding block may be parsed to determine the partitioning type of the coding block.
  • the number of sub-blocks may be determined based on at least one of a size or shape of a coding block or a transform block. For example, when either the width or the height of the coding block is 8 and the other is 4, the coding block may be divided into two sub-blocks. On the other hand, when both the width and height of the coding block are 8 or more, or any one of the width or height of the coding block is greater than 8, the coding block may be divided into four subblocks. In summary, when the coding block has a size of 4x4, the coding block may not be divided into sub-blocks. When the coding block has a size of 4x8 or 8x4, the coding block may be divided into two sub-blocks. In other cases, the coding block can be divided into four sub-blocks.
  • information indicating the size, shape, or number of sub-blocks may be signaled through a bitstream.
  • the size or shape of the sub-blocks may be determined by information indicating the number of sub-blocks.
  • the number of sub-blocks may be determined by information indicating the size or shape of the sub-blocks.
  • sub-blocks generated by dividing a coding block or a transform block may use the same intra prediction mode.
  • MPMs for the coding block may be derived based on intra prediction modes of neighboring blocks adjacent to the coding block, and an intra prediction mode for the coding block may be determined based on the derived MPMs.
  • each sub-block may perform intra prediction by using the determined intra prediction mode.
  • one of the MPMs may be determined as the intra prediction mode of the coding block. That is, when the sub-partition intra coding method is applied, the MPM flag may be considered to be true even if the MPM flag is not signaled.
  • one of predefined candidate intra prediction modes may be determined as the intra prediction mode of the coding block.
  • Any one of the modes eg, at least one of a planar or DC
  • Index information specifying any one of predefined candidate intra prediction modes may be signaled through a bitstream.
  • the number and/or type of candidate intra prediction modes may be different according to the division direction of the coding block.
  • a non-directional intra prediction mode when horizontal partitioning is applied to a coding block, at least one of a non-directional intra prediction mode, a vertical intra prediction mode, an intra prediction mode in the upper left diagonal direction, or an intra prediction mode in the upper right diagonal direction is the candidate intra prediction mode.
  • the candidate intra prediction mode when vertical partitioning is applied to a coding block, at least one of a non-directional intra prediction mode, a horizontal intra prediction mode, an intra prediction mode in the upper left diagonal direction, or an intra prediction mode in the lower left diagonal direction is a candidate intra prediction mode. Can be set.
  • At least one intra prediction mode among subblocks may be set differently from other subblocks.
  • the intra prediction mode of the Nth subblock may be derived by adding or subtracting an offset to the intra prediction mode of the N-1th subblock.
  • the offset may be predefined in an encoder and a decoder.
  • the offset may be derived based on at least one of the size and shape of the coding block, the intra prediction mode, the size and shape of the subblock, the number of subblocks, or the direction of division of the coding block.
  • information for inducing an offset may be signaled through a bitstream.
  • the intra prediction mode of the N-1 th subblock is a non-directional mode
  • the intra prediction mode of the N th subblock is also set to be the same as the intra prediction mode of the N-1 subblock
  • the intra prediction mode of the block is the directional mode
  • the intra prediction mode derived by adding or subtracting an offset to the intra prediction mode of the N-1 th subblock may be set to be the same as the intra prediction mode of the N th subblock.
  • a directional intra prediction mode may be applied to some of the plurality of sub-blocks, and a non-directional intra prediction mode may be applied to the rest.
  • the subblock to which the non-directional intra prediction mode is applied may be determined in consideration of at least one of the size, shape, location, or number of subblocks.
  • the non-directional intra prediction mode may be applied to the other.
  • an intra prediction mode of each subblock may be derived from MPMs.
  • index information specifying any one of MPMs may be signaled for each sub-block.
  • an intra prediction mode of each subblock may be derived from predefined candidate intra prediction modes.
  • index information specifying any one of predefined candidate intra prediction modes for each subblock may be signaled.
  • the number and/or type of candidate intra prediction modes may be set differently for each subblock.
  • information indicating whether the intra prediction modes of the sub-blocks are set to be the same may be signaled through the bitstream.
  • Quantization parameters of sub-blocks can be individually determined. Accordingly, a value of the quantization parameter of each sub-block may be set differently. In order to determine the quantization parameter of each sub-block, information indicating a difference value from the quantization parameter of the previous sub-block may be encoded. As an example, for the N-th sub-block, a difference value between the quantization parameter of the N-th sub-block and the quantization parameter of the N-th sub-block may be encoded.
  • Intra prediction of a sub-block may be performed using a reference sample.
  • the reference sample may be derived from reconstructed samples of a neighboring block adjacent to the sub-block.
  • a reference sample of the sub-block may be derived based on the reconstructed sample of the other sub-block.
  • the reference sample of the second sub-block may be derived from the reconstructed sample of the first sub-block.
  • parallel intra prediction may not be applied between sub-blocks. That is, encoding/decoding may be sequentially performed on sub-blocks included in the coding block. Accordingly, after encoding/decoding of the first sub-block is completed, intra prediction for the second sub-block may be performed.
  • the sub-partition intra coding method When the sub-partition intra coding method is applied, it may be set not to use the multi-line intra prediction coding method for selecting any one of a plurality of reference sample line candidates.
  • an adjacent reference sample line adjacent to each subblock may be determined as a reference sample line of each subblock.
  • encoding of the syntax element intra_subpartitions_mode_flag indicating whether the sub-partition intra encoding method is applied may be omitted.
  • the sub-partition intra encoding method may not be applied.
  • index information for specifying a reference sample line may be signaled for each subblock.
  • index information for specifying a reference sample line may be signaled for only one of a plurality of subblocks, and the index information may be applied to the remaining subblocks as it is.
  • index information for specifying a reference sample line for the coding block may be signaled, and a plurality of sub-blocks included in the coding block may be set to share the index information.
  • only a subblock having a predefined position or a predefined partition index among the subblocks may be set to use the multi-line intra prediction coding method.
  • index information specifying any one of reference sample line candidates may be signaled only for a subblock having a partition index of 0 among a plurality of subblocks, or a subblock contacting an upper boundary or a left boundary of a coding block.
  • the multi-line intra prediction coding method may not be applied to the remaining sub-blocks. Accordingly, the remaining sub-blocks may perform intra prediction using adjacent reference sample lines.
  • Filtering may be performed on samples adjacent to the boundary between sub-blocks.
  • the filter may be performed on a predicted sample or a reconstructed sample. For example, assuming that the second sub-block is located adjacent to the right side of the first sub-block, a prediction sample or a reconstructed sample in contact with the left boundary of the second sub-block is used as a reconstructed sample in contact with the right boundary of the first sub-block. Can be filtered.
  • Whether to apply the filter to samples adjacent to the boundary between the sub-blocks may be determined based on at least one of an intra prediction mode, a size of a sub-block, or the number of sub-blocks.
  • prediction samples may be updated based on positions of each of the prediction samples included in the prediction block.
  • Such an update method may be referred to as a sample position-based intra-weighted prediction method (or Position Dependent Prediction Combination, PDPC).
  • Whether to use the PDPC may be determined in consideration of the size and shape of the current block, the intra prediction mode, the reference sample line of the current block, the size of the current block, or a color component. For example, when the intra prediction mode of the current block is at least one of a planar, DC, a vertical direction, a horizontal direction, a mode having an index value smaller than the vertical direction, or a mode having an index value larger than the horizontal direction, the PDPC may be used. Alternatively, only when at least one of the width or height of the current block is greater than 4, the PDPC may be used. Alternatively, PDPC can be used only when the index of the reference picture line of the current block is 0.
  • PDPC may be used only when the index of the reference picture line of the current block is equal to or greater than a predefined value.
  • PDPC may be used only for the luminance component. Alternatively, depending on whether two or more of the above-listed conditions are satisfied, whether to use the PDPC may be determined.
  • whether to use the PDPC may be determined according to whether the sub-partition intra coding method is used. For example, when a sub-partition intra coding method is applied to a coding block or a transform block, the PDPC may be set not to be used. Alternatively, when the sub-partition intra coding method is applied to the coding block or transform block, the PDPC may be applied to at least one of the plurality of sub-blocks. In this case, the subblock to which the PDPC is applied may be determined based on at least one of the size, shape, position, intra prediction mode, or reference sample line index of the coding block or subblock.
  • the PDPC may be applied to a subblock adjacent to the upper and/or left boundary of the coding block or to a subblock adjacent to the lower and/or right boundary of the coding block.
  • the PDPC may be applied to all sub-blocks included in the coding block, or the PDPC may not be applied to all sub-blocks included in the coding block based on the size or shape of the sub-blocks. For example, when at least one of the width or height of the sub-block is smaller than the threshold value, the application of the PDPC may be omitted.
  • PDPC may be applied to all sub-blocks in the coding block.
  • whether to apply the PDPC for each subblock may be determined according to whether at least one of the size, shape, intra prediction mode, or reference picture index of subblocks generated by dividing the coding block or the transform block satisfies a preset condition. For example, when at least one of the width or height of the sub-block is greater than 4, the PDPC may be applied to the sub-block.
  • information indicating whether the PDPC is applied may be signaled through the bitstream.
  • a region to which the PDPC is applied may be determined based on at least one of the size and shape of the current block, the intra prediction mode, or the location of the prediction sample. For example, when the intra prediction mode of the current block has an index greater than the vertical direction, a prediction sample in which at least one of the x-axis coordinates or the y-axis coordinates is greater than the threshold value is not corrected, and the x-axis coordinates and y-axis coordinates are the threshold value. Correction may be performed only for the following prediction samples.
  • the intra prediction board of the current block has an index smaller than the horizontal direction
  • a prediction sample in which at least one of the x-axis coordinates or y-axis coordinates is greater than the threshold value is not corrected, and the x-axis coordinates or y-axis coordinates are the threshold value Correction may be performed only for the following prediction samples.
  • the threshold value may be determined based on at least one of the size, shape, and intra prediction mode of the current block.
  • a reference sample used to correct the prediction sample may be determined based on the position of the obtained prediction sample.
  • the derived residual image can be derived by differentiating the predicted image from the original image.
  • the residual image when the residual image is changed to the frequency domain, subjective image quality of the image does not significantly deteriorate even if high-frequency components among the frequency components are removed. Accordingly, if the values of the high-frequency components are converted to small values or the values of the high-frequency components are set to 0, there is an effect of increasing the compression efficiency without causing significant visual distortion.
  • the current block may be transformed to decompose the residual image into 2D frequency components.
  • the transformation may be performed using a transformation technique such as Discrete Cosine Transform (DST) or Discrete Sine Transform (DST).
  • DCT decomposes (or transforms) a residual image into 2D frequency components using a cosine transform
  • DST decomposes (or transforms) a residual image into 2D frequency components using a sine transform.
  • frequency components may be expressed as a base image.
  • N 2 basic pattern components may be obtained.
  • the size of each of the basic pattern components included in the NxN size block may be obtained through transformation.
  • the size of the basic pattern component may be referred to as a DCT coefficient or a DST coefficient.
  • Transformation Technique DCT is mainly used to transform an image in which non-zero low-frequency components are distributed.
  • the conversion technique DST is mainly used for images in which high frequency components are largely distributed.
  • the residual image may be transformed using a transformation technique other than DCT or DST.
  • transformation of the residual image into 2D frequency components will be referred to as 2D image transformation.
  • the sizes of the basic pattern components obtained as a result of the transformation will be referred to as transformation coefficients.
  • the transform coefficient may mean a DCT coefficient or a DST coefficient.
  • the transform coefficient may mean the size of the basic pattern component generated as a result of the second transform.
  • the residual sample to which the transform skip has been applied is also referred to as a transform coefficient.
  • the conversion technique can be determined in units of blocks.
  • the transformation technique may be determined based on at least one of a prediction encoding mode of the current block, a size of the current block, or a shape of the current block. For example, when the current block is encoded in the intra prediction mode and the size of the current block is smaller than NxN, transformation may be performed using a transformation technique DST. On the other hand, when the above condition is not satisfied, conversion may be performed using a conversion technique DCT.
  • Transform skip indicates that the first transform and the second transform are not applied to the current block.
  • quantization may be applied to residual values for which the transform is not performed.
  • Whether to allow the transform skip to the current block may be determined based on at least one of the size or shape of the current block. As an example, only when the size of the current block is smaller than the threshold value, the transform skip may be applied.
  • the threshold value relates to at least one of the width, height, or number of samples of the current block and may be defined as 32x32 or the like.
  • transformation skip can be allowed only for square blocks. For example, a transform skip may be allowed for a square block having a size of 32x32, 16x16, 8x8, or 4x4. Alternatively, only when the sub-partition intra coding method is not used, transform skip may be allowed.
  • the sub-partition intra coding method when the sub-partition intra coding method is applied to the current block, it may be determined whether transform skip is applied for each sub-partition.
  • 30 is a diagram illustrating an example of determining whether to skip transformation for each subblock.
  • Transform skip may be applied to only some of a plurality of sub-blocks. As an example, as in the example shown in FIG. 30, a transform skip may be applied to a subblock positioned at the top of the current block, and a transform skip may be set not to be allowed to a subblock positioned at the bottom.
  • the transform type of the subblock in which transform skip is not allowed may be determined based on information signaled from the bitstream.
  • the transformation type may be determined based on tu_mts_idx to be described later.
  • the transform type of the sub-block may be determined. For example, based on whether the width of the sub-block is greater than or equal to the threshold value and/or is equal to or less than the threshold value, the horizontal direction transformation type is determined, and whether the height of the sub-block is greater than or equal to the threshold value and/or less than or equal to the threshold value is determined. As a basis, the vertical direction transformation type can be determined.
  • information for determining a transform type for the coding block may be signaled, and a transform type specified by the information may be commonly applied to subblocks included in the coding block. That is, the transform types of sub-blocks in the coding block may be set to be the same.
  • the converted current block may be converted again.
  • a transform based on DCT or DST may be defined as a first transform
  • transforming a block to which the first transform is applied may be defined as a second transform.
  • the first transformation may be performed using any one of a plurality of transformation core candidates.
  • the first conversion may be performed using any one of DCT2, DCT8, or DST7.
  • Different conversion cores may be used for the horizontal and vertical directions.
  • Information indicating a combination of a transformation core in a horizontal direction and a transformation core in a vertical direction may be signaled through a bitstream.
  • the aforementioned tu_mts_idx may refer to one of combinations of a horizontal direction conversion core and a vertical direction conversion core.
  • Units for performing the first transformation and the second transformation may be different.
  • a first transform may be performed on an 8x8 block
  • a second transform may be performed on a subblock having a size of 4x4 among the transformed 8x8 blocks.
  • the second transform may be performed on transform coefficients belonging to three sub-blocks having a size of 4x4.
  • the three sub-blocks may include a sub-block located at an upper left of a current block, a sub-block adjacent to a right of the sub-block, and a sub-block adjacent to a lower end of the sub-block.
  • the second transform may be performed on an 8x8 block.
  • the transform coefficients of residual regions in which the second transform is not performed may be set to 0.
  • a first transform may be performed on a 4x4 block, and a second transform may be performed on an 8x8 size region including the transformed 4x4 block.
  • Information indicating whether to perform the second transformation may be signaled through a bitstream. For example, a flag indicating whether to perform the second transformation or index information specifying whether to perform the second transformation and a transformation kernel used for the second transformation may be signaled. For example, when the index information is 0, it indicates that the second transform is not performed on the current block. On the other hand, when the index information is greater than 0, a transformation kernel for performing the second transformation may be determined based on the index information.
  • whether to perform the second transformation may be determined based on whether the horizontal direction transformation core and the vertical direction transformation core are the same. For example, only when the horizontal direction conversion core and the vertical direction conversion core are the same, the second conversion may be performed. Alternatively, only when the horizontal direction conversion core and the vertical direction conversion core are different from each other, the second conversion may be performed.
  • the second transformation may be allowed only when the transformation in the horizontal direction and the transformation in the vertical direction use a predefined transformation core. For example, when a DCT2 conversion core is used for horizontal and vertical conversion, the second conversion may be allowed.
  • the second transformation may be allowed only when the DCT2 transformation core is used for transformation in the horizontal direction and transformation in the vertical direction.
  • the second transform may be determined whether to perform the second transform based on the position of the last non-zero transform coefficient of the current block. For example, when at least one of the x-axis coordinates or y-axis coordinates of the last non-zero transformation coefficient of the current block is greater than the threshold value, or the x-axis coordinates or y-axis coordinates of the subblock to which the last non-zero transformation coefficient of the current block belongs When at least one of them is greater than the threshold value, the second transformation may not be performed.
  • the threshold value may be predefined in an encoder and a decoder. Alternatively, the threshold value may be determined based on the size or shape of the current block.
  • the DC component represents a transform coefficient of the upper left position in the current block.
  • the second transform may be set not to be performed.
  • Information indicating the transformation type of the current block may be signaled through a bitstream.
  • the information may be index information tu_mts_idx indicating one of combinations of a transformation type for a horizontal direction and a transformation type for a vertical direction.
  • a transform core for a vertical direction and a transform core for a horizontal direction may be determined.
  • Table 7 shows conversion type combinations according to tu_mts_idx.
  • the conversion type may be determined as one of DCT2, DST7, or DCT8.
  • a transform skip may be inserted into a transform type candidate.
  • DCT2 may be applied in the horizontal and vertical directions. If tu_mts_idx is 2, DCT8 can be applied in the horizontal direction and DCT7 can be applied in the vertical direction.
  • a transform core of a sub-block may be independently determined.
  • information for specifying a transform type combination candidate for each subblock may be encoded and signaled. Accordingly, conversion cores may be different between sub-blocks.
  • sub-blocks may use the same transform type.
  • tu_mts_idx which specifies the transform type combination candidate, may be signaled only for the first subblock.
  • tu_mts_idx is signaled at the coding block level, and the transform type of the sub-blocks may be determined by referring to tu_mts_idx signaled at the coding block level.
  • a transform type may be determined based on at least one of the size, shape, or intra prediction mode of one of the sub-blocks, and the determined transform type may be set to be used for all sub-blocks.
  • 31 is a diagram illustrating an example in which sub-blocks use the same transform type.
  • the transform type of the sub-block (Sub-CU0) located at the top of the coding block and the sub-block (Sub-CU1) located at the bottom of the coding block may be set to be the same.
  • the horizontal direction type and the vertical transformation type are determined based on the tu_mts_idx signaled to the upper sub-block, the determined transformation type is also applied to the lower sub-block. can do.
  • the transform type of the sub-block (Sub-CU0) located on the left side of the coding block and the sub-block (Sub-CU1) located on the right side of the coding block may be set to be the same.
  • the horizontal direction type and the vertical transformation type are determined based on the tu_mts_idx signaled for the left sub-block, the determined transformation type is also applied to the right sub-block. can do.
  • Whether to encode index information may be determined based on at least one of the size and shape of the current block, the number of non-zero coefficients, whether to perform quadratic transformation, or whether to apply the sub-partition intra coding method. For example, when the sub-partition intra coding method is applied to the current block, or when the number of non-zero coefficients is equal to or smaller than a threshold value, signaling of index information may be omitted. When signaling of index information is omitted, a default transform type may be applied to the current block.
  • the default conversion type may include at least one of DCT2 and DST7.
  • one of the plurality of default transform types is selected by considering at least one of the size and shape of the current block, the intra prediction mode, whether the quadratic transform is performed, or whether the sub-partition intra coding method is applied You can choose.
  • one of a plurality of transformation types is determined as a horizontal transformation type, and based on whether the height of the current block falls within a preset range .
  • One of a plurality of transformation types may be determined as a vertical transformation type.
  • the default mode may be determined differently according to the size and shape of the current block, the intra prediction mode, or whether the quadratic transformation is performed.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type may be set as default transform types.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type may be set to DCT2.
  • the threshold value may be determined based on the size or shape of the current block. For example, when the size of the current block is less than or equal to 32x32, the threshold is set to 2, and when the current block is larger than 32x32 (e.g., when the current block is a 32x64 or 64x32 coding block), the threshold You can set the value to 4.
  • a plurality of lookup tables may be pre-stored in the encoder/decoder. At least one of an index value allocated to the transformation type combination candidates, the types of transformation type combination candidates, or the number of transformation type combination candidates may be different from the plurality of lookup tables.
  • a lookup table for the current block may be selected based on at least one of the size and shape of the current block, a predictive encoding mode, an intra prediction mode, whether a quadratic transform is applied, or whether a transform skip is applied to a neighboring block.
  • a first lookup table is used, and when the size of the current block is larger than 4x4, or when the current block is encoded by intra prediction
  • a second look-up table may be used.
  • information indicating any one of a plurality of lookup tables may be signaled through a bitstream.
  • the decoder may select a lookup table for the current block based on the information.
  • the index allocated to the transform type combination candidate is Can be determined adaptively.
  • the index allocated to the transform skip may have a smaller value than the index allocated to the transform skip when the size of the current block is greater than 4x4.
  • index 0 may be allocated to the transform skip, and when the current block is greater than 4x4 and 16x16 or less, an index greater than 0 (eg, index 1) may be allocated to the transform skip.
  • a maximum value eg, 5 may be assigned to the index of the transform skip.
  • index 0 may be allocated to the transform skip.
  • index 1 an index greater than 0 (eg, index 1) may be allocated to the transform skip.
  • index 0 may be allocated to the transform skip.
  • index 1 may be allocated to the transform skip.
  • Transform type combination candidates different from the transform type combination candidates listed in Table 7 may be defined and used.
  • a transformation type combination candidate to which a transformation core such as DCT2, DCT8, or DST7 is applied may be used to apply a transformation skip to either horizontal or vertical transformation and to the other.
  • whether to use the transform skip as a transform type candidate for the horizontal direction or the vertical direction based on at least one of the size (e.g., width and/or height), shape, prediction encoding mode, or intra prediction mode of the current block will be determined. I can.
  • Information indicating whether index information for determining the transform type of the current block is explicitly signaled may be signaled through a bitstream.
  • Information sps_explicit_inter_mts_flag may be signaled.
  • the conversion type of the current block may be determined based on the index information tu_mts_idx signaled from the bitstream.
  • the transform type may be determined based on at least one of whether or not the sub-partition intra coding method is applied. For example, the horizontal direction transformation type of the current block may be determined based on the width of the current block, and the vertical direction transformation type of the current block may be determined based on the height of the current block.
  • the type of transformation in the horizontal direction may be determined as DCT2. Otherwise, the conversion type in the horizontal direction may be determined as DST7.
  • the vertical transform type may be determined as DCT2. Otherwise, the vertical transform type may be determined as DST7.
  • a threshold value compared with the width and height may be determined based on at least one of the size, shape, and intra prediction mode of the current block.
  • the horizontal direction conversion type and the vertical direction conversion type are set identically, while when the current block is a non-square shape having different height and width, the horizontal direction conversion type and the vertical direction
  • the conversion type can be set differently.
  • the horizontal direction transformation type may be determined as DST7
  • the vertical direction transformation type may be determined as DCT2.
  • the vertical direction transformation type may be determined as DST7 and the horizontal direction transformation type may be determined as DCT2.
  • the number and/or type of transformation type candidates or the number and/or type of transformation type combination candidates may be different depending on whether explicit transformation type determination is allowed. For example, when explicit conversion type determination is allowed, DCT2, DST7, and DCT8 may be used as conversion type candidates. Accordingly, each of the horizontal direction conversion type and the vertical direction conversion type may be set to DCT2, DST8, or DCT8. When explicit conversion type determination is not allowed, only DCT2 and DST7 can be used as conversion type candidates. Accordingly, each of the horizontal direction conversion type and the vertical direction conversion type may be determined as DCT2 or DST7.
  • a coding block or a transform block may be divided into a plurality of sub-blocks, and only some of the plurality of sub-blocks may be transformed. Applying a transform to only some of a plurality of sub-blocks may be defined as a sub-transform block encoding method.
  • 32 and 33 are diagrams illustrating an application aspect of a sub transform block encoding method.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example in which transformation is performed only on any one of four sub-blocks
  • FIG. 33 is a diagram illustrating an example in which transformation is performed on only one of two sub-blocks. In FIGS. 32 and 33, it is assumed that transformation is performed only on sub-blocks marked with'Target'.
  • transform and quantization may be performed on only any one of them.
  • the transform coefficient of the sub-block on which the transform is not performed may be set to 0.
  • transform and quantization may be performed on only any one of them.
  • the transform coefficient of the sub-block on which the transform is not performed may be set to 0.
  • Information indicating whether the sub transform block encoding method is applied to the coding block may be signaled through the bitstream.
  • the information may be a 1-bit flag cu_sbt_flag. When the flag is 1, the transformation is performed only on some of the plurality of sub-blocks generated by dividing the coding block or the transform block, and when the flag is 0, the coding block or the transform block is divided into sub-blocks. It indicates that the transformation is performed without a problem.
  • a prediction coding mode or a combined prediction mode it may be determined whether or not a sub transform block coding method is available for the coding block. For example, when at least one of the width or height of the coding block is greater than or equal to the threshold value, when inter prediction is applied to the coding block, or when the combined prediction mode is not applied to the coding block, at least one condition is satisfied. , It is possible to use the sub transform block coding method for the coding block.
  • the threshold value may be a natural number such as 4, 8, or 16.
  • the sub transform block coding method may not be allowed.
  • the sub-partition intra coding method based on whether the sub-partition intra coding method is applied to the coding block, it may be determined whether the sub transform block coding method is available for the coding block. For example, when the sub-partition intra coding method is applied, it may be determined that the sub transform block coding method is usable.
  • the syntax cu_sbt_flag may be signaled through the bitstream. Whether to apply the sub transform block encoding method may be determined according to the parsed cu_sbt_flag value.
  • signaling of the syntax cu_sbt_flag may be omitted.
  • signaling of the syntax cu_sbt_flag it may be determined that the sub-transform block encoding method is not applied to the coding block.
  • information indicating the split type of the coding block may be signaled through a bitstream.
  • the information indicating the division type of the coding block includes at least one of information indicating whether the coding block is divided to include a subblock having a size of 1/4, information indicating a division direction of the coding block, or information indicating the number of subblocks. Can include.
  • a flag cu_sbt_quadtree_flag indicating whether the coding block is divided to include a sub-block having a size of 1/4 may be signaled.
  • the syntax cu_sbt_quadtree_flag When the syntax cu_sbt_quadtree_flag is 1, it indicates that the coding block is divided to include a subblock having a size of 1/4. As an example, by using one vertical line or one horizontal line, a coding block is divided into a 1/4 size subblock and a 3/4 size subblock, or a coding block is divided into 4 1/4 size subblocks. Can be divided. Dividing the coding block to include sub-blocks of 1/4 size may be referred to as quad-tree division. When the syntax cu_sbt_quad_tree_flag is 1, a subblock having a size of 1/4 of the coding block may be set as a transformation target.
  • the syntax cu_sbt_quadtree_flag When the syntax cu_sbt_quadtree_flag is 0, it indicates that the coding block is divided to include a 1/2 size subblock. For example, a coding block may be divided into two sub-blocks having a size of 1/2 using one vertical line or one horizontal line. Dividing the coding block into two sub-blocks having a size of 1/2 may be referred to as binary tree division. When the syntax cu_sbt_quad_tree_flag is 0, a subblock having a size of 1/2 of the coding block may be included in the coding block.
  • a flag indicating the direction of division of the coding block may be signaled through the bitstream.
  • a flag cu_sbt_horizontal_flag indicating whether horizontal partitioning is applied to the coding block may be encoded and signaled.
  • a value of cu_sbt_horizontal_flag of 1 indicates that horizontal partitioning using at least one dividing line parallel to the upper and lower sides of the coding block is applied.
  • the value of cu_sbt_horizontal_flag is 0, it indicates that vertical partitioning using at least one dividing line parallel to the left and right sides of the coding block is applied.
  • the division type of the coding block may be determined. For example, quad-tree division may be used when at least one of the width or height of the coding block is equal to or greater than a first threshold.
  • the first threshold may be a natural number such as 4, 8, or 16.
  • the first threshold may also be referred to as a quad tree threshold.
  • the syntax cu_sbt_quadtree_flag may be signaled through a bitstream. According to the parsed cu_sbt_quadtree_flag value, it may be determined whether quad-tree division is applied to the coding block.
  • signaling of the syntax cu_sbt_quadtree_flag may be omitted.
  • signaling of the syntax cu_sbt_quadtree_flag it may be determined that binary tree division is applied to the coding block.
  • Table 8 illustrates a syntax structure for determining whether to parse the syntax cu_sbt_quadtree_flag.
  • variable allowSbtVerQ is a variable indicating whether vertical quad-tree segmentation is allowed
  • allowSbtHorQ is a variable indicating whether horizontal quad-tree segmentation is allowed.
  • the variable allowSbtVerQ and the variable allowSbtHorQ may be determined based on a quad tree threshold. For example, when the quad tree threshold is 16, allowSbtVerQ may be determined based on whether the width of the coding block is 16 or more, and allowSbtHorQ may be determined based on whether the height of the coding block is 16 or more.
  • the syntax cu_sbt_quad_flag can be parsed from the bitstream. For example, when the coding block is 16x8, since the variable allowSbtHorQ is set to false, parsing the syntax cu_sbt_quad_flag may be omitted. Alternatively, if the coding block is 8x16, since the variable allowSbtVerQ is set to false, parsing the syntax cu_sbt_quad_flag may be omitted. When parsing the syntax cu_sbt_quad_flag is omitted, binary tree division may be applied to the coding block.
  • the syntax cu_sbt_quad_flag may be set to be parsed. That is, when only one of the width and height of the coding block is greater than or equal to the quad tree threshold, quad tree division may be used.
  • the second threshold value may have a value smaller than the first threshold value.
  • the second threshold may be a natural number such as 2, 4 or 8.
  • the variable allowSbtHorH is a variable indicating whether horizontal binary tree division is available.
  • the horizontal direction binary tree division may be set to be available when the height of the coding block is greater than or equal to a threshold value.
  • the variable allowSbtVerH is a variable indicating whether vertical binary tree division can be used.
  • the vertical binary tree division may be set to be available when the width of the coding block is greater than or equal to a threshold value.
  • the threshold value may be a natural number such as 4, 8 or 16.
  • the syntax cu_sbt_horizontal_flag may be signaled through the bitstream.
  • horizontal division or vertical division may be applied to the coding block.
  • signaling of the syntax cu_sbt_horizontal_flag may be omitted.
  • signaling of the syntax cu_sbt_horizontal_flag is omitted, a case in which a coding block is available among horizontal quad/binary tree division and vertical quad/binary tree division may be applied.
  • a division type of the coding block may be determined based on the shape of the coding block. As an example, considering whether the width and height ratio of the coding block is greater than the threshold, at least one of whether to allow quad-tree division, whether to allow horizontal quad/binary tree division, or whether to allow vertical quad/binary tree division. Can be determined.
  • the threshold value may be a natural number such as 2, 3 or 4.
  • Table 9 shows an example of determining whether to allow a partition type according to the type of a coding block.
  • variable allowSbtHorH indicates whether horizontal binary tree division is allowed
  • variable allowSbtVerH indicates whether vertical binary tree division is allowed
  • variable allowSbtHorH When the width of the coding block is greater than twice the height, the variable allowSbtHorH may be set to false. That is, when the width of the coding block is greater than twice the height, horizontal binary tree division may not be allowed.
  • variable allowSbtVerH When the height of the coding block is greater than twice the width, the variable allowSbtVerH may be set to false. That is, when the height of the coding block is greater than twice the width, vertical binary tree division may not be allowed.
  • horizontal binary tree division may be applied to the coding block.
  • the vertical binary tree division may be applied to the coding block.
  • Information for specifying a sub-block to be transformed among a plurality of sub-blocks may be signaled through a bitstream.
  • the syntax cu_sbt_pos_flag may be signaled through a bitstream.
  • the syntax cu_sbt_pos_flag indicates whether the transformation target is the first subblock in the coding block. For example, when horizontal quad/binary tree partitioning is applied to a coding block, if cu_sbt_flag is 1, the leftmost subblock is determined as a transformation target, and if cu_sbt_flag is 0, the rightmost subblock is determined as transformation target.
  • the transform type of the sub-block may be determined in consideration of the division direction of the coding block and the position of the sub-block. As an example, when a coding block is divided in a vertical direction and a transform is performed on a subblock positioned on the left of the subblocks, a horizontal direction transform type and a vertical direction transform type may be set differently.
  • 34 and 35 illustrate a horizontal direction transformation type and a vertical direction transformation type according to a position of a subblock to be converted.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type may be set to be the same.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type are set to DCT8, and the transform target subblock is In the case of including the lower right sample, it was illustrated that the horizontal direction conversion type and the vertical direction conversion type are set to DST7.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type may be set differently.
  • the horizontal direction transform type is set to DST7 and the vertical direction transform type is set to DCT8.
  • the horizontal direction transform type is set to DCT8 and the vertical direction transform type is set to DST7.
  • the horizontal direction transformation type and the vertical direction transformation type are set differently, and , when a subblock including an upper right sample or a subblock including a lower left sample in the coding block is determined as a transformation target, the horizontal direction transformation type and the vertical direction transformation type may be set to be the same.
  • sub-blocks having a height and a width of 1/2 of a coding block are set as transformation targets.
  • a subblock having the same width as the coding block but having a height of 1/4 or a subblock having the same height as the coding block but having a width of 1/4 may be set as a transformation target.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type may be set differently.
  • the horizontal direction transformation type when horizontal binary tree partitioning is applied and the upper sub-block is selected as a transformation target, the horizontal direction transformation type is set to DST7, and the vertical direction direction or type is set to DCT7. I can.
  • the horizontal direction transformation type when the vertical direction binary tree partitioning is applied and the left sub-block is selected as a transformation target, the horizontal direction transformation type may be set to DCT8, and the vertical direction transformation type may be set to DST7.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type are set equally, and the transform target sub-block is the lower right of the coding block.
  • the horizontal direction transformation type and the vertical direction transformation type may be set differently.
  • the horizontal direction transform type and the vertical direction transform type may be set to be the same.
  • the horizontal direction transformation type and the vertical direction transformation type may be set to DST7.
  • the horizontal direction transformation type and the vertical direction transformation type may be set to DST7.
  • a horizontal direction transformation type and a vertical direction transformation type may be determined according to the position of the subblock to be transformed in the coding block.
  • encoding of CBF may be omitted.
  • CBF encoding it may be determined whether or not a non-zero residual coefficient is included in each sub-block in consideration of the position of a block on which transformation is performed.
  • the CBF value for the subblock located on the left or the top is derived to 0, and is located on the right or the bottom.
  • the CBF value of the sub-blocks can be derived as 1.
  • the CBF value of the subblock located at the left or the top is derived as 1, and the subblock located at the right or the bottom
  • the CBF value of can be derived to zero.
  • a second transform may be performed on a block in which the first transform has been performed.
  • the second transform may be performed on the upper left region of the transform block to which the first transform is applied.
  • the decoder When the residual coefficients in which the first transformation and the second transformation are performed are encoded, the decoder performs a second inverse transformation of the second transformation in the transform block, and the inverse transformation of the first transformation in the transform block in which the second inverse transformation is performed.
  • a first inverse transform can be performed.
  • Whether the second transform is applied to the current block may be determined based on at least one of the size of the current block, the number of residual coefficients, an encoding mode, an intra prediction mode, or whether a sub-partition intra encoding method is applied.
  • the second transformation may not be performed.
  • the threshold value may be a natural number such as 4, 8, or 16.
  • the second transform may not be performed on the current block.
  • the second transform may not be performed.
  • the current block when it is encoded by inter prediction, it may be set not to apply the second transform.
  • the second transform may be set not to be applied.
  • whether or not to allow the second transform may be determined based on whether the sub-partition intra coding method is applied to the current block. For example, when the sub-partition intra coding method is applied to the current block, it may be set so that the second transform is not applied to the current block.
  • the second transform when the sub-partition intra coding method is applied to the current block, the second transform may be set to be applicable. For example, when vertical partitioning or horizontal partitioning is applied to the current block, index information indicating whether the second transform is applied to the current block may be signaled. Whether to apply the second transform and/or a transform kernel may be determined based on the index information. On the other hand, when the sub-partition intra encoding method is not applied to the current block, encoding of index information may be omitted. Alternatively, when the sub-partition intra encoding method is not applied to the current block, whether to encode index information indicating whether to apply the second transform may be determined based on whether a preset condition is satisfied.
  • the preset condition may be related to at least one of the position of the non-zero coefficient, the number of the non-zero coefficient, or the size of the current block. For example, when the number of non-zero coefficients is more than one, the number of non-zero coefficients is one, but is not included in the upper left 4x4 area of the current block, or the non-zero coefficient is not included in the 4x4 area of the current block.
  • index information may be encoded and signaled. In the opposite case, encoding of the index information may be omitted.
  • the value of the index information may be set to indicate that the second transformation is not applied.
  • whether to apply the second transform may be determined based on at least one of the size, width, height, or shape of the sub-block. For example, when at least one of the size, width, or height of the sub-block is smaller than a threshold value, it may be set so that the second transform is not applied. Specifically, when at least one of the size, width, or height of the sub-block is smaller than the threshold value, encoding of the index information may be omitted. Information indicating whether to perform the second transformation may be signaled at the coding block level. It may be determined whether to apply the second transform to subblocks belonging to the coding block based on information signaled at the coding block level.
  • the threshold value may have a value predefined by an encoder and a decoder. As an example, the threshold value may be set to 2, 4, or 8. Alternatively, the threshold value may be determined based on at least one of the division direction of the current block or the number of subblocks included in the current block.
  • Information indicating whether the second transform has been applied may be signaled through the bitstream.
  • one of a flag indicating whether the second transformation is applied or index information specifying a separation indivisible transformation matrix used during the second transformation may be signaled through the bitstream.
  • the value of the flag or index signaled through the bitstream is 0, it indicates that the second transform is not applied.
  • the value of the flag or index is 1 or more, it indicates that the second transform is applied.
  • whether to encode the syntax indicating whether to apply the second transform may be determined by using the parameters related to the current block for determining whether to apply the second transform.
  • a syntax indicating whether a second transform is applied Can be omitted.
  • the second transform may not be applied.
  • the second transformation may be performed on the upper left region of the current block.
  • the area to which the second transformation is to be applied may have a predefined size or a predefined shape.
  • the area to be applied to the second transform may have a square block shape such as 4x4 or 8x8, or an amorphous block shape such as 4x8 or 8x4.
  • N may be a natural number such as 2, 4, 8 or 16.
  • the variable N may be predefined in an encoder and a decoder. Alternatively, the variable N may be determined based on the size and/or shape of the current block.
  • the application target region may be determined based on the number of transform coefficients. For example, according to a predetermined scan order, a predetermined number of transform coefficients may be determined as an application target region.
  • information for specifying the size and/or shape of the area to be applied may be encoded and transmitted through a bitstream.
  • the information may include at least one of information indicating the size of the application target region or information indicating the number of 4x4 blocks included in the application target region.
  • the entire current block may be set as an application target area.
  • the entire current block may be set as a target for performing the second transformation.
  • the second transformation may be applied in a non-separable form. Accordingly, the second transform may be referred to as a non-seperable secondary transform (NSST).
  • NSST non-seperable secondary transform
  • the transform coefficients in the region to which the second transform is applied may be arranged in one column.
  • transform coefficients included in the application target region may be transformed into an input matrix having a size of N 2 ⁇ 1.
  • transform coefficients included in the application target region may be transformed into a 16x1 input matrix.
  • transform coefficients included in the application target region may be transformed into a 64x1 input matrix.
  • a separation and indivisible transform matrix may be applied to an input matrix generated by arranging transform coefficients included in the application target region in a line.
  • the size of the separation indivisible transformation matrix may be determined differently according to the size of the input matrix.
  • the size of input matrix may be a second conversion performed in the case of N 2 x1, N 2 based on the separation of an integral transformation matrix xN 2 size.
  • N 2 x1, N 2 based on the separation of an integral transformation matrix xN 2 size For example, when the size of the input matrix is 16x1, a separation indivisible transformation matrix having a size of 16x16 may be used, and when the size of the input matrix is 64x1, a separation indivisible transformation matrix having a size of 64x64.
  • a plurality of separation and indivisible transformation matrices may be stored in an encoder and a decoder. Information for specifying any one of the plurality of separation indivisible transformation matrices may be signaled through the bitstream.
  • the separation indivisible transformation matrix may be specified based on at least one of the size, shape, quantization parameter, intra prediction mode, or transformation type used in the first transformation.
  • candidates for the separation indivisible transformation matrix that can be used by the current block may be specified.
  • information indicating one of the plurality of separation indivisible transformation matrix candidates may be encoded and signaled.
  • a transformation matrix may be obtained by multiplying the separation indivisible transformation matrix and the input matrix.
  • Equation 6 shows an example of obtaining a transformation matrix A'.
  • T denotes a separation indivisible transformation matrix
  • A denotes an input matrix.
  • components in the transformation matrix A' may be set as transformation coefficients of an NxN-sized block in the current block.
  • Transform coefficients in the residual region excluding the NxN-sized block may be set as default values.
  • transform coefficients of a region where the second transform is not performed may be set to 0.
  • the second transformation may be performed by using a separation indivisible transformation matrix in which the number of rows is smaller than the number of columns.
  • a separation-indivisible transformation matrix having a size of (kxN 2 ) may be applied to an input matrix A having a size of (N 2 x1).
  • k may have a value smaller than N 2 .
  • k may be N 2 /2, N 2 /4 or 3N 2 /4.
  • k can be called a reduction factor.
  • a transformation matrix having a size (kx1) smaller than the input matrix may be obtained.
  • a second transform in which a transform matrix having a size smaller than the input matrix is output may be referred to as a reduced second transform (Reduced Secondary Transform).
  • Equation 7 shows an application example of the reduced second transform.
  • R denotes a kxN 2 sized separation and indivisible transformation matrix.
  • a separation indivisible transformation matrix in which the number of rows k is smaller than the number of columns N 2 may be referred to as a reduced separation indivisible transformation matrix.
  • a R represents a transformation matrix of size kx1.
  • the transformation matrix A R having a size smaller than the input matrix A may be referred to as a reduced transformation matrix.
  • components in the reduced transformation matrix A R may be set as transformation coefficients of at least one MxM-sized blocks in the current block.
  • M may be a natural number smaller than N.
  • the number of blocks of MxM size may be determined according to the reduction factor k.
  • a transform coefficient of the residual region excluding at least one MxM sized block may be set to a default value. For example, the transform coefficients in the residual region may be set to 0.
  • 36 is a diagram illustrating an encoding aspect of a transform coefficient when the reduction factor is 16.
  • a transform matrix having a size of 16x1 may be obtained by transforming transform coefficients included in an 8x8-sized area to be applied into an input matrix having a size of 64x1 and using a 16x64-sized inseparable transform matrix.
  • a transform matrix having a size of 16x1 may be set as a transform coefficient of a 4x4 block, and transform coefficients in other regions may be set to 0.
  • a transform matrix having a size of 32x1 may be set as a transform coefficient of an 8x4 block or a 4x8 block, and transform coefficients of other regions may be set to 0.
  • a transform matrix having a size of 48x1 may be set as transform coefficients of three 4x4 blocks, and transform coefficients in other regions may be set to 0.
  • the transformation matrix may be set as a transform coefficient of a 4x4 block located at the upper left of the current block, a 4x4 block adjacent to the right of the upper left block, and a 4x4 block adjacent to the lower end of the upper left block.
  • the decoder may determine whether the second transform has been performed based on the position of the last residual coefficient other than 0. For example, when the position of the last residual coefficient is located outside the block in which the transform coefficient generated by the second transform is stored, it may be determined that the second transform has not been performed. That is, the decoder can perform the inverse transform on the second transform only when the last residual coefficient is located in the block in which the transform coefficient generated by the second transform is stored.
  • the threshold value may be a natural number such as 4, 8, or 16.
  • a reduced second transform may be applied.
  • the second transform may be performed using a separation indivisible transform matrix having a size of 48x64, 32x64, or 16x64 for an area to be applied of an 8x8 size.
  • the output matrix has a larger size than the input matrix.
  • the reduction factor k is 16
  • an output matrix having a size of 64x1 may be obtained by performing an inverse transformation on an input matrix having a size of 16x1.
  • the coding block When the sub-partition intra coding method is applied to the coding block, the coding block may be divided into a plurality of sub-blocks.
  • the second transform may be applied to a sub-block at a predefined position in the coding block or a sub-block having a partition index smaller than a threshold value.
  • the partition index of the left sub-block may have a value smaller than that of the right sub-block, or the partition index of the upper sub-block may be set to have a smaller value than the partition index of the lower sub-block.
  • the second transform may be applied only to the first subblock in the coding block.
  • the second transform may be applied to each of all sub-blocks.
  • whether or not the second transform is applied to each sub-block may be adaptively determined based on an attribute of each of the sub-blocks.
  • the attribute of the subblock may include at least one of the number of residual coefficients included in the subblock, whether a transform skip is applied to the subblock, or a transform core applied to the subblock.
  • the size of the region to which the second transform is applied may be determined based on the size of the sub-block. As an example, a 4x4 sized block including 16 samples, 2 4x4 sized blocks including 32 samples, 3 4x4 sized blocks including 48 samples, or 4x4 sized block including 64 samples Four may be set as target regions to which the second transformation is applied. Depending on the size of the area to be applied, a general second transform may be applied or a reduced second transform may be applied.
  • the size of the region to which the second transform is to be applied may be determined based on the size of the sub-block. For example, when at least one of the width or height of the sub-block is smaller than the threshold value, an area including N samples may be set as a target area to which the second transform is applied. On the other hand, when the width and height of the sub-block are greater than or equal to the threshold value, an area including M samples may be set as a target area to which the second transform is applied.
  • M may be a natural number greater than N.
  • N may be 16 or 32
  • M may be 48 or 64.
  • the threshold value may be a natural number such as 2, 4, 8, or 16.
  • the region to which the second transform is applied may be set so as not to deviate from the boundary of the sub-block. That is, when the region to which the second transform is to be applied exists across two or more sub-blocks, it may be set so that the second transform is not performed.
  • 37 and 38 are diagrams illustrating an area to which the second transform is applied.
  • the coding block When horizontal partitioning is applied to a 16x16 coding block, the coding block may be divided into 16x4 subblocks. As in the illustrated example, when the sub-block has a size of Nx4 (N is an integer greater than 4), the height of the region to which the second transform is applied may be set so as not to exceed 4.
  • the area to be applied to the second transform may be set to a 4x4 or 8x4 size area.
  • the coding block When vertical partitioning is applied to a coding block having a size of 16x16, the coding block may be divided into subblocks having a size of 4x16. As in the illustrated example, when the sub-block has a size of 4xN (N is an integer greater than 4), the width of the region to which the second transform is applied may be set not to exceed 4.
  • the area to be applied to the second transform may be set to a 4x4 or 4x8 sized area.
  • the decoder may decode a residual coefficient from a bitstream and apply inverse quantization to the residual coefficient to derive a transform coefficient.
  • the residual sample may be derived by performing a second inverse transform and a first inverse transform on the transform coefficient.
  • an application target region to which the second inverse transform is applied may be determined.
  • the size of the area to be applied to the second inverse transform may be set to be the same as the area to be applied to the second transform.
  • the second inverse transform may also be applied to a 4x4 area.
  • the size of the area to which the second inverse transform is applied may have a value smaller than the size of the area to which the second transform is applied.
  • the second transform is performed using a 64x48 reduced transform matrix for an 8x8 area, the second transform is performed on an area including 48 samples (eg, 3 4x4 blocks). Inverse transformation can be performed.
  • the decoder may determine an area to which the second inverse transform is applied based on the size of the current block.
  • the current block may represent a coding block or a transform block to which the second inverse transform is applied.
  • the application target area may be configured to include 16 samples.
  • the application target area may be configured to include 48 samples.
  • An input matrix may be generated by arranging transform coefficients included in the application target region in a line.
  • an input matrix may be generated based on transform coefficients of k reduction factors. For example, when the reduction factor k is 16, an input matrix may be generated based on transform coefficients included in an upper left block having a size of 4x4. When the reduction factor k is 32, an input matrix may be generated based on transform coefficients included in an upper left block and a 4x4 neighboring block adjacent to the right or lower portion of the upper left block.
  • an input matrix may be generated based on transform coefficients of an upper left block, a 4x4 sized neighboring block adjacent to the right side of the upper left block, and a neighboring block adjacent to a lower end of the upper left block.
  • the reduction factor k may be predefined in an encoder and a decoder. Alternatively, information for determining the reduction factor k may be signaled through the bitstream. Alternatively, the reduction factor k may be determined based on the size or shape of the current block.
  • a transformation matrix may be obtained by multiplying the input matrix and the inseparable inverse transformation matrix.
  • the separation indivisible inverse transformation matrix may be a symmetric matrix of the separation indivisible transformation matrix shown in Equations 6 to 7.
  • Equations 8 and 9 show an example of acquiring a transformation matrix using a separation-indivisible inverse transformation matrix.
  • the transform matrix may be derived by multiplying the input matrix A by the inseparable inverse transform matrix T T.
  • a 16x1 transform matrix may be derived by multiplying the 16x16 inverse transform matrix T T and the 16x1 input matrix A.
  • components in the transformation matrix A' may be set as transformation coefficients of an NxN-sized block in the current block.
  • a 16x1 transform matrix may be set as a 4x4 block transform coefficient.
  • the transformation matrix A' may be derived by multiplying the input matrix A by the reduced separation indispensable inverse transformation matrix R T.
  • a 64x1 transform matrix may be derived by multiplying a reduced 64x16 inseparable inverse transform matrix R T and an input matrix A having a 16x1 size.
  • a 64x1 sized transform matrix may be derived by multiplying the reduced 64x32 sized inseparable inverse transform matrix R T and a 32x1 sized input matrix A.
  • a transformation matrix having a size of 48x1 may be derived by multiplying the reduced inseparable inverse transform matrix R T having a size of 64x48 by an input matrix A having a size of 48x1.
  • components in the transformation matrix A' may be set as transformation coefficients of an NxN-sized block in the current block.
  • a transform matrix having a size of 64x1 may be set as a transform coefficient of an 8x8 block.
  • the second inverse transform and the first inverse transform may be applied to each of a plurality of sub-blocks included in the current block.
  • the second inverse transform and the first inverse transform may be applied to a sub-block at a predefined position or a sub-block having a partition index smaller than a threshold value among a plurality of sub-blocks.
  • the second transform may be applied only to the sub-partition positioned at the top of the current block or the sub-partition positioned at the leftmost side of the current block, and the second transform may not be applied to the remaining sub-partition.
  • An input matrix may be generated by arranging transform coefficients included in the application target region in the sub-block in a line. For example, when the target area to be applied is set to a size of 4x4, transform coefficients included in the target area to be applied may be transformed into a 16x1 input matrix.
  • the transformation matrix can be derived by multiplying the input matrix by the separation and indivisible transformation matrix.
  • a 16x1 size transformation matrix may be obtained by multiplying a 16x16 size inseparable transform matrix and a 16x1 size input matrix.
  • components in the transformation matrix may be set as transformation coefficients of the sub-block.
  • a predefined transform core may be applied to transform in the horizontal direction and transform in the vertical direction of the sub-block.
  • a transform core in a horizontal direction and a transform core in a vertical direction of a sub-block to which the second inverse transform is applied may be set to DCT2.
  • Whether to allow the second transform may be determined based on whether the sub transform block encoding method is applied to the coding block. For example, when the sub-transform block encoding method is applied to the coding block, it may be set so that the second transform is not applied.
  • the second transform may be set to be used only in at least one available sub-block among the plurality of sub-blocks.
  • the available sub-block may refer to a block in which the first transformation has been performed among a plurality of sub-blocks.
  • the size of the area to be applied to the second transform in the sub-block may be determined according to the size or shape of the sub-block. For example, when at least one of the height or width of the sub-block is smaller than the threshold value, the second transform may be performed on a 4x4 area. On the other hand, when at least one of the height or height of the sub-block is equal to or greater than the threshold value, the second transform may be performed on the 8x8 area.
  • Whether or not the second transform is applied to the sub-block may be determined based on at least one of the size, shape, location, or partition index of the sub-block. As an example, the second transform may be applied only to a subblock including an upper left sample of the coding block. Alternatively, the second transformation may be applied only when at least one of the height or width of the sub-block is greater than the threshold value.
  • information indicating whether the second transform is applied to the subblock may be signaled through the bitstream.
  • the sub-transform block encoding method When the sub-transform block encoding method is applied, it may be set so that the reduced second transform is not allowed. Alternatively, even when the sub-transform block encoding method is applied, whether to perform the reduced second transform may be determined based on at least one of the size or shape of the sub-block.
  • the reconstructed sample of the subblock on which the transformation is performed may be derived from the sum of the prediction sample and the residual sample.
  • a prediction sample may be set as a reconstructed sample.
  • Quantization is to reduce the energy of a block, and the quantization process includes a process of dividing a transform coefficient by a specific constant value.
  • the constant value may be derived by a quantization parameter, and the quantization parameter may be defined as a value between 1 and 63.
  • the in-loop filter may include at least one of a deblocking filter, a sample adaptive offset filter (SAO), or an adaptive loop filter (ALF).
  • SAO sample adaptive offset filter
  • ALF adaptive loop filter
  • a second reconstructed block may be obtained by applying at least one of a deblocking filter, an SAO, or an ALF to the first reconstructed block.
  • SAO or ALF may be applied after the deblocking filter is applied.
  • each of the components (eg, units, modules, etc.) constituting the block diagram may be implemented as a hardware device or software, or a plurality of components are combined to form a single hardware device or software. It can also be implemented.
  • the above-described embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.
  • the present invention can be applied to an electronic device that encodes/decodes an image.

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Abstract

본 발명에 따른 영상 복호화 방법은, 복수의 서브 블록들을 포함하는 코딩 블록에 제2 역변환이 적용되는지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는 것으로 결정된 경우, 상기 복수의 서브 블록들 중 적어도 하나에 대해 상기 제2 역변환을 적용하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는지 여부는, 상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기를 문턱값과 비교하여 결정될 수 있다.

Description

영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
디스플레이 패널이 점점 더 대형화되는 추세에 따라 점점 더 높은 화질의 비디오 서비스가 요구되고 있다. 고화질 비디오 서비스의 가장 큰 문제는 데이터량이 크게 증가하는 것이며, 이러한 문제를 해결하기 위해, 비디오 압축율을 향상시키기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 대표적인 예로, 2009년에 MPEG(Motion Picture Experts Group)과 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication) 산하의 VCEG(Video Coding Experts Group)에서는 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)를 결성하였다. JCT-VC는 H.264/AVC에 비해 약 2배의 압축 성능을 갖는 비디오 압축 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)를 제안하였으며, 2013년 1월 25일에 표준 승인되었다. 고화질 비디오 서비스의 급격한 발전에 따라 HEVC의 성능도 점차 적으로 그 한계를 드러내고 있다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 제2 변환의 수행 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 코딩 블록에 제2 변환을 적용할 것인지 여부를 결정하는 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 코딩 블록에 포함된 서브 블록에 제2 변환을 적용하는 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법은, 복수의 서브 블록들을 포함하는 코딩 블록에 제2 역변환이 적용되는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는 것으로 결정된 경우, 상기 복수의 서브 블록들 중 적어도 하나에 대해 상기 제2 역변환을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는지 여부는, 상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기를 문턱값과 비교하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화 방법은, 복수의 서브 블록들을 포함하는 코딩 블록에 제2 변환이 적용되는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 코딩 블록에 상기 제2 변환이 적용되는 것으로 결정된 경우, 상기 복수의 서브 블록들 중 적어도 하나에 대해 상기 제2 변환을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 코딩 블록에 상기 제2 변환이 적용되는지 여부는, 상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기를 문턱값과 비교하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기가 문턱값보다 작은 경우, 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되지 않는 것으로 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는지 여부는, 비트스트림으로부터 시그날링되는 인덱스 정보를 기초로 결정될 수 있다.
또한, 상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기가 문턱값보다 작은 경우, 상기 인덱스 정보의 부호화가 생략되고, 상기 인덱스 정보의 부호화가 생략된 경우, 상기 인덱스 정보의 값은 상기 제2 역변환이 적용되지 않음을 가리키는 것으로 간주될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법에 있어서, 서브 블록 내 상기 제2 역변환이 적용되는 영역의 크기는, 상기 서브 블록의 크기를 기초로 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 서브 블록이 Nx4 또는 4xN 크기를 갖는 경우(N은 4보다 큰 자연수), 상기 영역은 4x4 크기로 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 영상 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 서브 블록의 수직 방향 변환 코어 및 수평 방향 변환 코어는 DCT2로 설정될 수 있다.
본 발명에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 발명의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 잔차 신호에 대해 복수회 변환을 수행함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 코딩 블록에 대해 2차 변환을 허용함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기(인코더기)의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화기(디코더기)의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 코딩 트리 유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 코딩 블록의 다양한 분할 형태를 나타낸 도면이다.
도 5는 코딩 트리 유닛의 분할 양상을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 방법의 흐름도이다.
도 7은 머지 모드 하에서 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정의 흐름도이다.
도 8은 머지 후보를 유도하기 위해 사용되는 후보 블록들을 예시한 도면이다.
도 9는 머지 후보를 유도하기 위해 사용되는 후보 블록들을 예시한 도면이다.
도 10은 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 나타낸 도면이다.
도 12는 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 갱신되는 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 대표 서브 블록의 위치를 나타낸 도면이다.
도 14는 머지 후보들 중 일부에 대해서만 중복성 검사가 수행되는 예를 도시한 도면이다.
도 15는 특정 머지 후보와의 중복성 검사가 생략되는 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록이 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함되어 있을 경우, 현재 블록에 대한 머지 후보를 유도하는 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 임시 모션 정보 테이블을 나타낸 도면이다.
도 19는 모션 정보 테이블과 임시 모션 정보 테이블을 병합하는 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른, 인트라 예측 방법의 흐름도이다.
도 21은 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 22 및 도 23은 참조 샘플들을 일렬로 배열하는 일차원 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 24는 방향성 인트라 예측 모드들이 x축과 평행한 직선과 형성하는 각도를 예시한 도면이다.
도 25는 현재 블록이 비정방 형태인 경우, 예측 샘플이 획득되는 양상을 나타낸 도면이다.
도 26은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 27은 수직 방향 파티셔닝 및 수평 방향 파티셔닝의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 코딩 블록의 분할 형태를 결정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 29는 코딩 블록의 분할 형태를 결정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 30은 서브 블록 별로 변환 스킵 여부가 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 31은 서브 블록들이 동일한 변환 타입을 사용하는 예를 나타낸 도면이다.
도 32 및 도 33은 서브 변환 블록 부호화 방법의 적용 양상을 나타낸 도면이다.
도 34 및 도 35는 변환 대상 서브 블록의 위치에 따른 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 나타낸 것이다.
도 36은 축소 인자가 16인 경우, 변환 계수의 부호화 양상을 나타낸 도면이다.
도 37 및 도 38은 제2 변환의 적용 대상 영역을 예시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
영상의 부호화 및 복호화는 블록 단위로 수행된다. 일 예로, 코딩 블록, 변환 블록, 또는 예측 블록에 대해, 변환, 양자화, 예측, 인루프 필터링, 또는 복원 등의 부호화/복호화 처리가 수행될 수 있다.
이하, 부호화/복호화 대상인 블록을 '현재 블록'이라 호칭하기로 한다. 일 예로, 현재 블록은 현재 부호화/복호화 처리 단계에 따라, 코딩 블록, 변환 블록, 또는 예측 블록을 나타낼 수 있다.
아울러, 본 명세서에서 사용되는 용어 '유닛'은 특정 부호화/복호화 프로세스를 수행하기 위한 기본 단위를 나타내고, '블록'은 소정 크기의 샘플 어레이를 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 별도의 설명이 없는 한, '블록'과 '유닛'은 동등한 의미로 사용될 수 있다. 일 예로, 후술되는 실시예에서, 코딩 블록과 코딩 유닛은 상호 동등한 의미를 갖는 것으로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기(인코더기)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화 단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽쳐 분할부(110)에서는 하나의 픽쳐에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 부호화 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 픽쳐는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(Quad Tree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위(largest coding unit)를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 즉, 하나의 코딩 유닛에 대하여 정방형 분할만이 가능하다고 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할된 것일 수도 있고, 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 어느 하나의 예측 단위가 다른 하나의 예측 단위와 상이한 형태 및/또는 크기를 가지도록 분할된 것일 수도 있다.
부호화 단위를 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위를 생성시 최소 부호화 단위가 아닌 경우, 복수의 예측 단위 NxN 으로 분할하지 않고 인트라 예측을 수행할 수 있다.
예측부(120, 125)는 인터 예측을 수행하는 인터 예측부(120)와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부(125)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 인터 예측을 사용할 것인지 또는 인트라 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 인트라 예측 모드, 모션 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 모션 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
인터 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 인터 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 모션 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
모션 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 모션 예측을 수행할 수 있다. 모션 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 모션 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 모션 벡터값을 가질 수 있다. 모션 예측부에서는 모션 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 모션 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법, 인트라 블록 카피(Intra Block Copy) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
인트라 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 인터 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 인터 예측을 수행한 픽셀일 경우, 인터 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 인트라 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 인트라 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 그러나 인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수 있다.
인트라 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 인트라 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 인트라 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 인트라 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다.
변환부(130)에서는 원본 블록과 예측부(120, 125)를 통해 생성된 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 여기서, DCT 변환 코어는 DCT2 또는 DCT8 중 적어도 하나를 포함하고, DST 변환 코어는 DST7을 포함한다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지 또는 DST를 적용할지는 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 결정할 수 있다. 잔차 블록에 대한 변환을 스킵할 수도 있다. 잔차 블록에 대한 변환을 스킵할 것인지 여부를 나타내는 플래그를 부호화할 수 있다. 변환 스킵은, 크기가 문턱값 이하인 잔차 블록, 루마 성분 또는 4:4:4 포맷 하에서의 크로마 성분에 대해 허용될 수 있다.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 모션 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 인터 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화기(디코더기)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 복호화기(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.
영상 부호화기에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화기에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 인트라 예측 및 인터 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 영상 부호화기에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 변환 즉, DCT 또는 DST에 대해 역변환 즉, 역 DCT 또는 역 DST를 수행할 수 있다. 여기서, DCT 변환 코어는 DCT2 또는 DCT8 중 적어도 하나를 포함하고, DST 변환 코어는 DST7을 포함할 수 있다. 또는, 영상 부호화기에서 변환이 스킵된 경우, 역변환부(225)에서도 역변환을 수행하지 않을 수 있다. 역변환은 영상 부호화기에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 복호화기의 역변환부(225)에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 변환 기법(예를 들어, DCT 또는 DST)이 선택적으로 수행될 수 있다.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 영상 부호화기에서의 동작과 동일하게 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행하지만, 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수도 있다.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 인트라 예측 방법의 예측 모드 정보, 인터 예측 방법의 모션 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 인터 예측을 수행하는지 아니면 인트라 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 인터 예측부(230)는 영상 부호화기에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 인터 예측을 수행할 수도 있다.
인터 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 모션 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), 모션 벡터 예측 모드(AMVP Mode), 인트라 블록 카피 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
인트라 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
영상 부호화기로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화기의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 코딩 트리 유닛을 도시한 도면이다.
최대 크기의 코딩 블록을 코딩 트리 블록이라 정의할 수 있다. 하나의 픽처는 복수개의 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)으로 분할된다. 코딩 트리 유닛은 최대 크기의 코딩 유닛으로, LCU (Largest Coding Unit)라 호칭될 수도 있다. 도 3은 하나의 픽처가 복수개의 코딩 트리 유닛으로 분할된 예를 나타낸 것이다.
코딩 트리 유닛의 크기는 픽처 레벨 또는 시퀀스 레벨에서 정의될 수 있다. 이를 위해, 코딩 트리 유닛의 크기를 나타내는 정보가 픽처 파라미터 세트 또는 시퀀스 파라미터 세트를 통해 시그날링될 수 있다.
일 예로, 시퀀스 내 전체 픽처에 대한 코딩 트리 유닛의 크기가 128x128로 설정될 수 있다. 또는, 픽처 레벨에서 128x128 또는 256x256 중 어느 하나를 코딩 트리 유닛의 크기로 결정할 수 있다. 일 예로, 제1 픽처에서는 코딩 트리 유닛의 크기가 128x128로 설정되고, 제2 픽처에서는 코딩 트리 유닛의 크기가 256x256으로 설정될 수 있다.
코딩 트리 유닛을 분할하여, 코딩 블록을 생성할 수 있다. 코딩 블록은 부호화/복호화 처리를 위한 기본 단위를 나타낸다. 일 예로, 코딩 블록 별로 예측 또는 변환이 수행되거나, 코딩 블록 별로 예측 부호화 모드가 결정될 수 있다. 여기서, 예측 부호화 모드는 예측 영상을 생성하는 방법을 나타낸다. 일 예로, 예측 부호화 모드는 화면 내 예측(Intra Prediction, 인트라 예측), 화면 간 예측(Inter Prediction, 인터 예측), 현재 픽처 참조(Current Picture Referencing, CPR, 또는 인트라 블록 카피(Intra Block Copy, IBC)) 또는 복합 예측(Combined Prediction)을 포함할 수 있다. 코딩 블록에 대해, 인트라 예측, 인터 예측, 현재 픽처 참조 또는 복합 예측 중 적어도 하나의 예측 부호화 모드를 이용하여, 코딩 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
현재 블록의 예측 부호화 모드를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는 예측 부호화 모드가 인트라 모드인지 또는 인터 모드인지 여부를 나타내는 1비트 플래그일 수 있다. 현재 블록의 예측 부호화 모드가 인터 모드로 결정된 경우에 한하여, 현재 픽처 참조 또는 복합 예측이 이용 가능할 수 있다.
현재 픽처 참조는 현재 픽처를 참조 픽처로 설정하고, 현재 픽처 내 이미 부호화/복호화가 완료된 영역으로부터 현재 블록의 예측 블록을 획득하기 위한 것이다. 여기서, 현재 픽처는 현재 블록을 포함하는 픽처를 의미한다. 현재 블록에 현재 픽처 참조가 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 상기 플래그가 참인 경우, 현재 블록의 예측 부호화 모드는 현재 픽처 참조로 결정되고, 상기 플래그가 거짓인 경우, 현재 블록의 예측 모드는 인터 예측으로 결정될 수 있다.
또는, 참조 픽처 인덱스를 기초로, 현재 블록의 예측 부호화 모드가 결정될 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 인덱스가 현재 픽처를 가리키는 경우, 현재 블록의 예측 부호화 모드는 현재 픽처 참조로 결정될 수 있다. 참조 픽처 인덱스가 현재 픽처가 아닌 다른 픽처를 가리키는 경우, 현재 블록의 예측 부호화 모드는 인터 예측으로 결정될 수 있다. 즉, 현재 픽처 참조는 현재 픽처 내 부호화/복호화가 완료된 영역의 정보를 이용한 예측 방법이고, 인터 예측은 부호화/복호화가 완료된 다른 픽처의 정보를 이용한 예측 방법이다.
복합 예측은 인트라 예측, 인터 예측 및 현재 픽처 참조 중 둘 이상을 조합된 부호화 모드를 나타낸다. 일 예로, 복합 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측, 인터 예측 또는 현재 픽처 참조 중 어느 하나를 기초로 제1 예측 블록이 생성되고, 다른 하나를 기초로 제2 예측 블록이 생성될 수 있다. 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록이 생성되면, 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록의 평균 연산 또는 가중합 연산을 통해 최종 예측 블록이 생성될 수 있다. 복합 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다.
도 4는 코딩 블록의 다양한 분할 형태를 나타낸 도면이다.
코딩 블록은 쿼드 트리 분할, 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할을 기초로 복수의 코딩 블록들로 분할될 수 있다. 분할된 코딩 블록도 다시 쿼드 트리 분할, 바이터리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할을 기초로 다시 복수의 코딩 블록들로 분할될 수 있다.
쿼드 트리 분할은 현재 블록을 4개의 블록들로 분할하는 분할 기법을 나타낸다. 쿼드 트리 분할의 결과, 현재 블록은 4개의 정방 형태 파티션들로 분할될 수 있다 (도 4의 (a) 'SPLIT_QT' 참조).
바이너리 트리 분할은 현재 블록을 2개의 블록들로 분할하는 분할 기법을 나타낸다. 수직 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 수직선을 이용) 현재 블록을 두개의 블록들로 분할하는 것을 수직 방향 바이너리 트리 분할이라 호칭할 수 있고, 수평 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 수평선을 이용) 현재 블록을 두개의 블록들로 분할하는 것을 수평 방향 바이너리 트리 분할이라 호칭할 수 있다. 바이너리 트리 분할 결과, 현재 블록은 2개의 비정방 형태 파티션들로 분할될 수 있다. 도 4의 (b) 'SPLIT_BT_VER'는 수직 방향 바이너리 트리 분할 결과를 나타낸 것이고, 도 4의 (c) 'SPLIT_BT_HOR'는 수평 방향 바이너리 트리 분할 결과를 나타낸 것이다.
트리플 트리 분할은 현재 블록을 3개의 블록들로 분할하는 분할 기법을 나타낸다. 수직 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 두개의 수직선을 이용) 현재 블록을 세개의 블록들로 분할하는 것을 수직 방향 트리플 트리 분할이라 호칭할 수 있고, 수평 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 두개의 수평선을 이용) 현재 블록을 세개의 블록들로 분할하는 것을 수평 방향 트리플 트리 분할이라 호칭할 수 있다. 트리플 트리 분할 결과, 현재 블록은 3개의 비정방 형태 파티션들로 분할될 수 있다. 이때, 현재 블록의 중앙에 위치하는 파티션의 너비/높이는 다른 파티션들의 너비/높이 대비 2배일 수 있다. 도 4의 (d) 'SPLIT_TT_VER'는 수직 방향 트리플 트리 분할 결과를 나타낸 것이고, 도 4의 (e) 'SPLIT_TT_HOR'는 수평 방향 트리플 트리 분할 결과를 나타낸 것이다.
코딩 트리 유닛의 분할 횟수를 분할 깊이(Partitioning Depth)라 정의할 수 있다. 시퀀스 또는 픽처 레벨에서 코딩 트리 유닛의 최대 분할 깊이가 결정될 수 있다. 이에 따라, 시퀀스 또는 필처별로 코딩 트리 유닛의 최대 분할 깊이가 상이할 수 있다.
또는, 분할 기법들 각각에 대한 최대 분할 깊이를 개별적으로 결정할 수 있다. 일 예로, 쿼드 트리 분할이 허용되는 최대 분할 깊이는 바이너리 트리 분할 및/또는 트리플 트리 분할이 허용되는 최대 분할 깊이와 상이할 수 있다.
부호화기는 현재 블록의 분할 형태 또는 분할 깊이 중 적어도 하나를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 복호화기는 비트스트림으로부터 파싱되는 상기 정보에 기초하여 코딩 트리 유닛의 분할 형태 및 분할 깊이를 결정할 수 있다.
도 5는 코딩 트리 유닛의 분할 양상을 예시한 도면이다.
쿼드 트리 분할, 바이너리 트리 분할 및/또는 트리플 트리 분할 등의 분할 기법을 이용하여 코딩 블록을 분할하는 것을 멀티 트리 분할(Multi Tree Partitioning)이라 호칭할 수 있다.
코딩 블록에 멀티 트리 분할을 적용하여 생성되는 코딩 블록들을 하위 코딩 블록들이라 호칭할 수 있다. 코딩 블록의 분할 깊이가 k인 경우, 하위 코딩 블록들의 분할 깊이는 k+1로 설정된다.
반대로, 분할 깊이가 k+1인 코딩 블록들에 대해, 분할 깊이가 k인 코딩 블록을 상위 코딩 블록이라 호칭할 수 있다.
현재 코딩 블록의 분할 타입은 상위 코딩 블록의 분할 형태 또는 이웃 코딩 블록의 분할 타입 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 여기서, 이웃 코딩 블록은 현재 코딩 블록에 인접하는 것으로, 현재 코딩 블록의 상단 이웃 블록, 좌측 이웃 블록, 또는 좌측 상단 코너에 인접하는 이웃 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 분할 타입은, 쿼드 트리 분할 여부, 바이너리 트리 분할 여부, 바이너리 트리 분할 방향, 트리플 트리 분할 여부, 또는 트리플 트리 분할 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
코딩 블록의 분할 형태를 결정하기 위해, 코딩 블록이 분할되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 'split_cu_flag'로, 상기 플래그가 참인 것은, 머리 트리 분할 기법에 의해 코딩 블록이 분할됨을 나타낸다.
split_cu_flag가 참인 경우, 코딩 블록이 쿼드 트리 분할되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 split_qt_flag로, 상기 플래그가 참인 경우, 코딩 블록은 4개의 블록들로 분할될 수 있다.
일 예로, 도 5에 도시된 예에서는, 코딩 트리 유닛이 쿼드 트리 분할됨에 따라, 분할 깊이가 1인 4개의 코딩 블록들이 생성되는 것으로 도시되었다. 또한, 쿼드 트리 분할 결과로 생성된 4개의 코딩 블록들 중 첫번째 코딩 블록 및 네번째 코딩 블록에 다시 쿼드 트리 분할이 적용된 것으로 도시되었다. 그 결과, 분할 깊이가 2인 4개의 코딩 블록들이 생성될 수 있다.
또한, 분할 깊이가 2인 코딩 블록에 다시 쿼드 트리 분할을 적용함으로써, 분할 깊이가 3인 코딩 블록을 생성할 수 있다.
코딩 블록에 쿼드 트리 분할이 적용되지 않는 경우, 코딩 블록의 크기, 코딩 블록이 픽처 경계에 위치하는지 여부, 최대 분할 깊이 또는 이웃 블록의 분할 형태 중 적어도 하나를 고려하여, 상기 코딩 블록에 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할을 수행할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 상기 코딩 블록에 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할이 수행되는 것으로 결정된 경우, 분할 방향을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 mtt_split_cu_vertical_flag일 수 있다. 상기 플래그에 기초하여, 분할 방향이 수직 방향인지 또는 수평 방향인지 여부가 결정될 수 있다. 추가로, 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할 중 어느 것이 상기 코딩 블록에 적용되는지를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 mtt_split_cu_binary_flag일 수 있다. 상기 플래그에 기초하여, 상기 코딩 블록에 바이너리 트리 분할이 적용되는지 또는 트리플 트리 분할이 적용되는지 여부가 결정될 수 있다.
일 예로, 도 5에 도시된 예에서는, 분할 깊이 1인 코딩 블록에 수직 방향 바이너리 트리 분할이 적용되고, 상기 분할 결과로 생성된 코딩 블록들 중 좌측 코딩 블록에는 수직 방향 트리플 트리 분할이 적용되고, 우측 코딩 블록에는 수직 방향 바이너리 트리 분할이 적용된 것으로 도시되었다.
인터 예측은 이전 픽처의 정보를 이용하여, 현재 블록을 예측하는 예측 부호화 모드이다. 일 예로, 이전 픽처 내 현재 블록과 동일한 위치의 블록(이하, 콜로케이티드 블록, Collocated block)을 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이하, 현재 블록과 동일한 위치의 블록을 기초로 생성된 예측 블록을 콜로케이티드 예측 블록(Collocated Prediction Block)이라 호칭하기로 한다.
반면, 이전 픽처에 존재한 오브젝트가 현재 픽처에서는 다른 위치로 이동하였다면, 오브젝트의 움직임을 이용하여 효과적으로 현재 블록을 예측할 수 있다. 예를 들어, 이전 픽처와 현재 픽처를 비교함으로써 오브젝트의 이동 방향 및 크기를 알 수 있다면, 오브젝트의 움직임 정보를 고려하여 현재 블록의 예측 블록(또는, 예측 영상)을 생성할 수 있다. 이하, 움직임 정보를 이용하여 생성된 예측 블록을 움직임 예측 블록이라 호칭할 수 있다.
현재 블록에서 예측 블록을 차분하여, 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 이때, 오브젝트의 움직임이 존재하는 경우라면, 콜로케이티드 예측 블록 대신 움직임 예측 블록을 이용함으로써, 잔차 블록의 에너지를 줄이고, 이에 따라, 잔차 블록의 압축 성능을 향상시킬 수 있다.
위처럼, 움직임 정보를 이용하여 예측 블록을 생성하는 것을 움직임 보상 예측이라 호칭할 수 있다. 대부분의 인터 예측에서는 움직임 보상 예측에 기초하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
움직임 정보는 모션 벡터, 참조 픽처 인덱스, 예측 방향 또는 양방향 가중치 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 모션 벡터는 오브젝트의 이동 방향 및 크기를 나타낸다. 참조 픽처 인덱스는 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들 중 현재 블록의 참조 픽처를 특정한다. 예측 방향은 단방향 L0 예측, 단방향 L1 예측 또는 양방향 예측(L0 예측 및 L1 예측) 중 어느 하나를 가리킨다. 현재 블록의 예측 방향에 따라, L0 방향의 움직인 정보 또는 L1 방향의 움직임 정보 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 양방향 가중치 인덱스는 L0 예측 블록에 적용되는 가중치 및 L1 예측 블록에 적용되는 가중치를 특정한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 인터 예측 방법은, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하는 단계(S601), 결정된 인터 예측 모드에 따라 현재 블록의 움직임 정보를 획득하는 단계(S602) 및 획득된 움직임 정보에 기초하여, 현재 블록에 대한 움직임 보상 예측을 수행하는 단계(S603)를 포함한다.
여기서, 인터 예측 모드는 현재 블록의 움직임 정보를 결정하기 위한 다양한 기법들을 나타내는 것으로, 병진(Translation) 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드와, 어파인(Affine) 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드를 포함할 수 있다. 일 예로, 병진 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드는, 머지 모드 및 모션 벡터 예측 모드를 포함하고, 어파인 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드는 어파인 머지 모드 및 어파인 모션 벡터 예측 모드를 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 정보는, 인터 예측 모드에 따라, 현재 블록에 이웃하는 이웃 블록 또는 비트스트림으로부터 파싱되는 정보를 기초로 결정될 수 있다.
현재 블록의 움직임 정보는 현재 블록 타 블록의 움직임 정보로부터 유도될 수 있다. 여기서, 타 블록은 현재 블록보다 앞서 인터 예측으로 부호화/복호화된 블록일 수 있다. 현재 블록의 움직임 정보를 타 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정하는 것을 머지 모드라 정의할 수 있다. 또한, 타 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터의 예측값으로 설정하는 것을 모션 벡터 예측 모드라 정의할 수 있다.
도 7은 머지 모드 하에서 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정의 흐름도이다.
현재 블록의 머지 후보를 유도할 수 있다(S701). 현재 블록의 머지 후보는 현재 블록보다 앞서 인터 예측으로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도될 수 있다.
도 8은 머지 후보를 유도하기 위해 사용되는 후보 블록들을 예시한 도면이다.
후보 블록들은, 현재 블록에 인접하는 샘플을 포함하는 이웃 블록들 또는 현재 블록에 인접하지 않는 샘플을 포함하는 비이웃 블록들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 후보 블록들을 결정하는 샘플들을 기준 샘플들이라 정의한다. 또한, 현재 블록에 인접하는 기준 샘플을 이웃 기준 샘플이라 호칭하고, 현재 블록에 인접하지 않는 기준 샘플을 비이웃 기준 샘플이라 호칭하기로 한다.
이웃 기준 샘플은, 현재 블록의 최좌측 열의 이웃 열 또는 현재 블록의 최상단 행의 이웃 행에 포함될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 상단 샘플의 좌표를 (0, 0)이라 할 때, (-1, H-1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록, (W-1, -1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록, (W, -1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록, (-1, H) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록 또는 (-1, -1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록 중 적어도 하나가 후보 블록으로 이용될 수 있다. 도면을 참조하면, 인덱스 0 내지 인덱스 4의 이웃 블록들이 후보 블록들로 이용될 수 있다.
비이웃 기준 샘플은, 현재 블록에 인접하는 기준 샘플과의 x축 거리 또는 y축 거리 중 적어도 하나가 기 정의된 값을 갖는 샘플을 나타낸다. 일 예로, 좌측 기준 샘플과의 x축 거리가 기 정의된 값인 기준 샘플을 포함하는 블록, 상단 기준 샘플과의 y축 거리가 기 정의된 값인 비이웃 샘플을 포함하는 블록 또는 좌측 상단 기준 샘플과의 x축 거리 및 y축 거리가 기 정의된 값인 비이웃 샘플을 포함하는 블록 중 적어도 하나가 후보 블록으로 이용될 수 있다. 기 정의된 값은, 4, 8, 12, 16 등의 자연수 일 수 있다. 도면을 참조하면, 인덱스 5 내지 26의 블록들 중 적어도 하나가 후보 블록으로 이용될 수 있다.
이웃 기준 샘플과 동일한 수직선, 수평선 또는 대각선상에 위치하지 않는 샘플을 비이웃 기준 샘플로 설정할 수도 있다.
이하, 후보 블록들 중 이웃 기준 샘플을 포함하는 후보 블록을 이웃 블록이라 호칭하고, 비이웃 기준 샘플을 포함하는 블록을 비이웃 블록이라 호칭하기로 한다.
현재 블록과 후보 블록 사이의 거리가 문턱값 이상인 경우, 상기 후보 블록은 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다. 상기 문턱값은 코딩 트리 유닛의 크기를 기초로 결정될 수 있다. 일 예로, 문턱값은 코딩 트리 유닛의 높이(ctu_height) 또는 코딩 트리 유닛의 높이에서 오프셋을 가산 또는 감산한 값(예컨대, ctu_height ± N)으로 설정될 수 있다. 오프셋 N는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 값으로, 4, 8, 16, 32 또는 ctu_height로 설정될 수 있다.
현재 블록의 y축 좌표와 후보 블록에 포함된 샘플의 y축 좌표 사이의 차분이 문턱값보다 큰 경우, 후보 블록은 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록과 동일한 코딩 트리 유닛에 속하지 않는 후보 블록은 머지 후보로 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다. 일 예로, 기준 샘플이 현재 블록이 속하는 코딩 트리 유닛의 상단 경계를 벗어나는 경우, 상기 기준 샘플을 포함하는 후보 블록은 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다.
만약, 현재 블록의 상단 경계가 코딩 트리 유닛의 상단 경계와 인접하는 경우, 다수의 후보 블록들이 머지 후보로서 이용 가능하지 않은 것으로 결정되어, 현재 블록의 부호화/복호화 효율이 감소할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 현재 블록의 상단에 위치하는 후보 블록들의 개수보다 현재 블록의 좌측에 위치하는 후보 블록들의 개수가 더 많아지도록 후보 블록들을 설정할 수 있다.
도 9는 머지 후보를 유도하기 위해 사용되는 후보 블록들을 예시한 도면이다.
도 9에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록의 상단 N개의 블록 열에 속한 상단 블록들 및 현재 블록의 좌측 M개의 블록 열에 속한 좌측 블록들을 후보 블록들로 설정할 수 있다. 이때, N보다 M을 더 크게 설정하여, 상단 후보 블록들의 개수보다 좌측 후보 블록들의 개수를 더 크게 설정할 수 있다.
일 예로, 현재 블록 내 기준 샘플의 y축 좌표와 후보 블록으로 이용될 수 있는 상단 블록의 y축 좌표의 차분이 현재 블록 높이의 N배를 초과하지 않도록 설정할 수 있다. 또한, 현재 블록 내 기준 샘플의 x축 좌표와 후보 블록으로 이용될 수 있는 좌측 블록의 x축 좌표의 차분이 현재 블록 너비의 M배를 초과하지 않도록 설정할 수 있다.
일 예로, 도 9에 도시된 예에서는 현재 블록의 상단 2개의 블록 열에 속한 블록들 및 현재 블록의 좌측 5개의 블록 열에 속한 블록들이 후보 블록들로 설정되는 것으로 도시되었다.
현재 블록과 상이한 픽처에 포함된 시간적 이웃 블록으로부터 머지 후보를 유도할 수도 있다. 일 예로, 콜로케이티드 픽처에 포함된 콜로케이티드 블록으로부터 머지 후보를 유도할 수 있다. 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들 중 어느 하나가 콜로케이티드 픽처로 설정될 수 있다. 참조 픽처들 중 콜로케이티드 픽처를 식별하는 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 참조 픽처들 중 기 정의된 인덱스를 갖는 참조 픽처가 콜로케이티드 픽처로 결정될 수 있다.
머지 후보의 움직임 정보는 후보 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다. 일 예로, 후보 블록의 모션 벡터, 참조 픽처 인덱스, 예측 방향 또는 양방향 가중치 인덱스 중 적어도 하나를 머지 후보의 움직임 정보로 설정할 수 있다.
머지 후보를 포함하는 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다(S702).
머지 후보 리스트 내 머지 후보들의 인덱스는 소정 순서에 따라 할당될 수 있다. 일 예로, 좌측 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 상단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 우측 상단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 좌측 하단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 좌측 상단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보 및 시간적 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보 순으로 인덱스를 부여할 수 있다.
머지 후보에 복수의 머지 후보들이 포함된 경우, 복수의 머지 후보들 중 적어도 하나를 선택할 수 있다(S703). 구체적으로, 복수의 머지 후보들 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 어느 하나의 인덱스를 나타내는 정보 merge_idx가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보로서 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다. 여기서, 문턱값은 머지 후보 리스트가 포함할 수 있는 최대 머지 후보의 개수 또는 최대 머지 후보의 개수에서 오프셋을 차감한 값일 수 있다. 오프셋은, 1 또는 2 등의 자연수일 수 있다.
모션 정보 테이블은 현재 픽처 내 인터 예측을 기초로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도되는 모션 정보 후보를 포함한다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보의 움직임 정보는 인터 예측을 기초로 부호화/복호화된 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다. 여기서, 움직임 정보는 모션 벡터, 참조 픽처 인덱스, 예측 방향 또는 양방향 가중치 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 인터 영역 머지 후보 또는 예측 영역 머지 후보라 호칭할 수도 있다.
모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 최대 모션 정보 후보의 개수는, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 그 이상(예컨대, 16)일 수 있다.
또는, 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는, 시퀀스, 픽처, 또는 슬라이스 레벨에서 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수를 나타낼 수 있다. 또는, 상기 정보는 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수와 머지 후보 리스트가 포함할 수 있는 머지 후보의 최대 개수 사이의 차분을 나타낼 수 있다.
또는, 픽처의 크기, 슬라이스의 크기 또는 코딩 트리 유닛의 크기에 따라, 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수가 결정될 수 있다.
모션 정보 테이블은 픽처, 슬라이스, 타일, 브릭, 코딩 트리 유닛, 또는 코딩 트리 유닛 라인(행 또는 열) 단위로 초기화될 수 있다. 일 예로, 슬라이스가 초기화되는 경우, 모션 정보 테이블도 초기화되어, 모션 정보 테이블은 어떠한 모션 정보 후보도 포함하지 않을 수 있다.
또는, 모션 정보 테이블을 초기화할 것인지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수도 있다. 상기 정보는 슬라이스, 타일, 브릭 또는 블록 레벨에서 시그날링될 수 있다. 상기 정보가 모션 정보 테이블을 초기화할 것을 지시하기 전까지, 기 구성된 모션 정보 테이블이 이용될 수 있다.
또는, 픽처 파라미터 세트 또는 슬라이스 헤더를 통해 초기 모션 정보 후보에 대한 정보가 시그날링될 수 있다. 슬라이스가 초기화되더라도, 모션 정보 테이블은 초기 모션 정보 후보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 슬라이스 내 첫번째 부호화/복호화 대상인 블록에 대해서도 초기 모션 정보 후보를 이용할 수 있다.
또는, 이전 코딩 트리 유닛의 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 초기 모션 정보 후보로 설정할 수 있다. 일 예로, 이전 코딩 트리 유닛의 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보 또는 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보가 초기 모션 정보 후보로 설정될 수 있다.
부호화/복호화 순서에 따라 블록들을 부호화/복호화하되, 인터 예측을 기초로 부호화/복호화된 블록들을 부호화/복호화 순서에 따라 순차적으로 모션 정보 후보로 설정할 수 있다.
도 10은 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 설명하기 위한 도면이다.
현재 블록에 대해, 인터 예측이 수행된 경우(S1001), 현재 블록을 기초로 모션 정보 후보를 유도할 수 있다(S1002). 모션 정보 후보의 움직임 정보는 현재 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다.
모션 정보 테이블이 빈 상태인 경우(S1003), 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다(S1004).
모션 정보 테이블이 이미 모션 정보 후보를 포함하고 있는 경우(S1003), 현재 블록의 움직임 정보(또는, 이를 기초로 유도된 모션 정보 후보)에 대한 중복성 검사를 실시할 수 있다(S1005). 중복성 검사는 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보의 움직임 정보와 현재 블록의 움직임 정보가 동일한지 여부를 결정하기 위한 것이다. 중복성 검사는 모션 정보 테이블에 기 저장된 모든 모션 정보 후보들을 대상으로 수행될 수 있다. 또는, 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 모션 정보 후보들을 대상으로 중복성 검사를 수행할 수 있다. 또는, 기 정의된 개수의 모션 정보 후보들을 대상으로 중복성 검사가 수행될 수 있다. 일 예로, 인덱스가 작은 2개의 모션 정보 후보들 또는 인덱스가 큰 2개읨 모션 정보 후보들이 중복성 검사 대상으로 결정될 수 있다.
현재 블록의 움직임 정보와 동일한 움직임 정보를 갖는 모션 정보 후보가 포함되어 있지 않은 경우, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다(S1008). 모션 정보 후보들이 동일한지 여부는, 모션 정보 후보들의 움직임 정보(예컨대, 모션 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)가 동일한지 여부를 기초로 결정될 수 있다.
이때, 모션 정보 테이블에 이미 최대 개수의 모션 정보 후보들이 저장되어 있을 경우(S1006), 가장 오래된 모션 정보 후보를 삭제하고(S1007), 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다(S1008). 여기서, 가장 오래된 모션 정보 후보는 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보 또는 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보일 수 있다.
모션 정보 후보들은 각기 인덱스에 의해 식별될 수 있다. 현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 추가되는 경우, 상기 모션 정보 후보에 가장 낮은 인덱스(예컨대, 0)를 할당하고, 기 저장된 모션 정보 후보들의 인덱스를 1씩 증가시킬 수 있다. 이때, 모션 정보 테이블에 이미 최대 개수의 모션 정보 후보들이 저장되었던 경우, 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보가 제거된다.
또는, 현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 추가되는 경우, 상기 모션 정보 후보에 가장 큰 인덱스를 할당할 수 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보들의 개수가 최대값보다 작은 경우, 상기 모션 정보 후보에는 기 저장된 모션 정보 후보들의 개수와 동일한 값의 인덱스가 할당될 수 있다. 또는, 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보들의 개수가 최대값과 같은 경우, 상기 모션 정보 후보에는 최대값에서 1을 차감한 인덱스가 할당될 수 있다. 또한, 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보가 제거되고, 잔여 기 저장된 모션 정보 후보들의 인덱스들이 1씩 감소하게된다.
도 11은 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 나타낸 도면이다.
현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 추가되면서, 상기 모션 정보 후보에 가장 큰 인덱스가 할당되는 것으로 가정한다. 또한, 모션 정보 테이블에는 이미 최대 개수의 모션 정보 후보가 저장된 것으로 가정한다.
현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보 HmvpCand[n+1]를 모션 정보 테이블 HmvpCandList에 추가하는 경우, 기 저장된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보 HmvpCand[0]를 삭제하고, 잔여 모션 정보 후보들의 인덱스를 1씩 감소시킬 수 있다. 또한, 현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보 HmvpCand[n+1]의 인덱스를 최대값(도 11에 도시된 예에서는 n)으로 설정할 수 있다.
현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보와 동일한 모션 정보 후보가 기 저장되어 있을 경우(S1005), 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다(S1009).
또는, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하면서, 상기 모션 정보 후보와 동일한 기 저장된 모션 정보 후보를 제거할 수도 있다. 이 경우, 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 새롭게 갱신되는 것과 동일한 효과가 야기된다.
도 12는 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 갱신되는 예를 나타낸 도면이다.
현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보 mvCand와 동일한 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 hIdx인 경우, 상기 기 저장된 모션 정보 후보를 삭제하고, 인덱스가 hIdx보다 큰 모션 정보 후보들의 인덱스를 1만큼 감소시킬 수 있다. 일 예로, 도 12에 도시된 예에서는 mvCand와 동일한 HmvpCand[2]가 모션 정보 테이블 HvmpCandList에서 삭제되고, HmvpCand[3]부터 HmvpCand[n]까지의 인덱스가 1씩 감소하는 것으로 도시되었다.
그리고, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보 mvCand를 모션 정보 테이블의 마지막에 추가할 수 있다.
또는, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보와 동일한 기 저장된 모션 정보 후보에 할당된 인덱스를 갱신할 수 있다. 예컨대, 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스를 최소값 또는 최대값으로 변경할 수 있다.
소정 영역에 포함된 블록들의 움직임 정보는 모션 정보 테이블에 추가되지 않도록 설정될 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역에 포함된 블록의 움직임 정보를 기초로 유도되는 모션 정보 후보는 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다. 머지 처리 영역에 포함된 블록들에 대해서는 부호화/복호화 순서가 정의되어 있지 않은 바, 이들 중 어느 하나의 움직임 정보를 다른 블록의 인터 예측시에 이용하는 것은 부적절하다. 이에 따라, 머지 처리 영역에 포함된 블록들을 기초로 유도된 모션 정보 후보들은 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
또는, 기 설정된 크기보다 작은 블록의 움직임 정보는 모션 정보 테이블에 추가되지 않도록 설정될 수 있다. 일 예로, 너비 또는 높이가 4 또는 8보다 작은 코딩 블록의 움직임 정보, 또는 4x4 크기의 코딩 블록의 움직임 정보를 기초로 유도되는 모션 정보 후보는 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
서브 블록 단위로 움직임 보상 예측이 수행된 경우, 현재 블록에 포함된 복수의 서브 블록들 중 대표 서브 블록의 움직임 정보를 기초로 모션 정보 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 대해 서브 블록 머지 후보가 사용된 경우, 서브 블록들 중 대표 서브 블록의 움직임 정보를 기초로 모션 정보 후보를 유도할 수 있다.
서브 블록들의 움직임 벡터는 다음의 순서로 유도될 수 있다. 먼저, 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 머지 후보의 움직임 벡터를 기초로, 초기 시프트 벡터(shVector)를 유도할 수 있다. 그리고, 코딩 블록 내 각 서브 블록의 기준 샘플(예컨대, 좌상단 샘플 또는 중간 위치 샘플)의 위치 (xSb, ySb)에 초기 시프트 벡터를 가산하여, 기준 샘플의 위치가 (xColSb, yColSb)인 시프트 서브 블록을 유도할 수 있다. 하기 수학식 1은 시프트 서브 블록을 유도하기 위한 수식을 나타낸다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000001
그리고 나서, (xColSb, yColSb)를 포함하는 서브 블록의 센터 포지션에 대응하는 콜로케이티드 블록의 모션 벡터를 (xSb, ySb)를 포함하는 서브 블록의 모션 벡터로 설정할 수 있다.
대표 서브 블록은 현재 블록의 좌측 상단 샘플, 중앙 샘플, 우측 하단 샘플, 우측 상단 샘플 또는 좌측 하단 샘플을 포함하는 서브 블록을 의미할 수 있다.
도 13은 대표 서브 블록의 위치를 나타낸 도면이다.
도 13의 (a)는 현재 블록의 좌측 상단에 위치한 서브 블록이 대표 서브 블록으로 설정된 예를 나타내고, 도 13의 (b)는 현재 블록의 중앙에 위치한 서브 블록이 대표 서브 블록으로 설정된 예를 나타낸다. 서브 블록 단위로 움직임 보상 예측이 수행된 경우, 현재 블록의 좌측 상단 샘플을 포함하는 서브 블록 또는 현재 블록의 중앙 샘플을 포함하는 서브 블록의 움직임 벡터를 기초로, 현재 블록의 모션 정보 후보를 유도할 수 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드를 기초로, 현재 블록을 모션 정보 후보로 이용할 것인지 여부를 결정할 수도 있다. 일 예로, 어파인 모션 모델을 기초로 부호화/복호화된 블록은 모션 정보 후보로 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화/복호화되었다 하더라도, 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 예측 모드인 경우에는, 현재 블록을 기초로 모션 정보 테이블을 업데이트 하지 않을 수 있다.
또는, 현재 블록의 움직임 벡터 해상도, 머지 오프셋 부호화 방법의 적용 여부, 결합 예측 적용 여부, 삼각 파티셔닝 적용 여부 중 적어도 하나를 기초로, 현재 블록을 모션 정보 후보로 이용할 것인지 여부를 결정할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록의 모션 정보 해상도가 2 정수펠 이상인 경우, 현재 블록에 결합 예측이 적용된 경우, 현재 블록에 삼각 파티셔닝이 적용된 경우 또는 현재 블록에 머지 오프셋 부호화 방법이 적용된 경우 중 적어도 하나에 있어서, 현재 블록은 모션 정보 후보로 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다.
또는, 어파인 모션 모델을 기초로 부호화/복호화된 블록에 포함된 서브 블록 중 적어도 하나의 서브 블록 벡터를 기초로 모션 정보 후보를 유도할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 상단에 위치하는 서브 블록, 중앙에 위치하는 서브 블록 또는 우측 상단에 위치하는 서브 블록을 이용하여 모션 정보 후보를 유도할 수 있다. 또는, 복수 서브 블록들의 서브 블록 벡터들의 평균값을 모션 정보 후보의 움직임 벡터로 설정할 수도 있다.
또는, 어파인 모션 모델을 기초로 부호화/복호화된 블록의 어파인 시드 벡터들의 평균값을 기초로 모션 정보 후보를 유도할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록의 제1 어파인 시드 벡터, 제2 어파인 시드 벡터 또는 제3 어파인 시드 벡터 중 적어도 하나의 평균을 모션 정보 후보의 움직임 벡터로 설정할 수 있다.
또는, 인터 예측 모드 별로 모션 정보 테이블을 구성할 수 있다. 일 예로, 인트라 블록 카피로 부호화/복호화된 블록을 위한 모션 정보 테이블, 병진 모션 모델을 기초로 부호화/복호화된 블록을 위한 모션 정보 테이블 또는 어파인 모션 모델을 기초로 부호화/복호화된 블록을 위한 모션 정보 테이블 중 적어도 하나가 정의될 수 있다. 현재 블록의 인터 예측 모드에 따라, 복수의 모션 정보 테이블 중 어느 하나가 선택될 수 있다.
현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보로서 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다. 상기 추가 과정은 모션 정보 후보들의 인덱스를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하였을 때의 순서를 따라 수행된다. 일 예로, 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보부터 현재 블록의 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보와 머지 후보 리스트에 기 저장된 머지 후보들간의 중복성 검사가 수행될 수 있다. 중복성 검사 수행 결과, 기 저장된 머지 후보와 동일한 움직임 정보를 갖는 모션 정보 후보는 머지 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
중복성 검사는, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 일부에 대해서만 수행될 수도 있다. 일 예로, 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 모션 정보 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 또는 인덱스가 가장 큰 N개의 모션 정보 후보 또는 인덱스가 가장 작은 N개의 모션 정보 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 또는, 머지 후보 리스트에 기 저장된 머지 후보들 중 일부에 대해서만 중복성 검사를 수행할 수 있다. 일 예로, 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 머지 후보 또는 특정 위치의 블록으로부터 유도된 머지 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 여기서, 특정 위치는, 현재 블록의 좌측 이웃 블록, 상단 이웃 블록, 우측 상단 이웃 블록 또는 좌측 하단 이웃 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 14는 머지 후보들 중 일부에 대해서만 중복성 검사가 수행되는 예를 도시한 도면이다.
모션 정보 후보 HmvpCand[j]를 머지 후보 리스트에에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보에 대해 인덱스가 가장 큰 2개의 머지 후보들 mergeCandList[NumMerge-2] 및 mergeCandList[NumMerge-1]과의 중복성 검사를 수행할 수 있다. 여기서, NumMerge는 가용한 공간적 머지 후보 및 시간적 머지 후보의 개수를 나타낼 수 있다.
도시된 예와 달리, 모션 정보 후보 HmvpCand[j]를 머지 후보 리스트에에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보에 대해 인덱스가 가장 작은 최대 2개의 머지 후보와의 중복성 검사를 수행할 수도 있다. 예컨대, mergeCandList[0] 및 mergeCandList[1]에 대해 HmvpCand[j]와의 동일 여부를 확인할 수 있다.
또는 특정 위치에서 유도된 머지 후보에 대해서만 중복성 검사를 수행할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측에 위치하는 주변 블록으로부터 유도된 머지 후보 또는 현재 블록의 상단에 위치하는 주변 블록으로부터 유도된 머지 후보 중 적어도 하나에 대해 중복성 검사를 수행할 수 있다. 머지 후보 리스트에 특정 위치에서 유도된 머지 후보가 존재하지 않는 경우, 중복성 검사 없이 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
모션 정보 후보 HmvpCand[j]를 머지 후보 리스트에에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보에 대해 인덱스가 가장 큰 2개의 머지 후보들 mergeCandList[NumMerge-2] 및 mergeCandList[NumMerge-1]과의 중복성 검사를 수행할 수 있다. 여기서, NumMerge는 가용한 공간적 머지 후보 및 시간적 머지 후보의 개수를 나타낼 수 있다.
모션 정보 후보들 중 일부에 대해서만 머지 후보와의 중복성 검사를 수행할 수도 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 큰 N개 또는 인덱스가 작은 N개의 모션 정보 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들의 개수와 차분이 문턱값 이하인 인덱스를 갖는 모션 정보 후보들에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 문턱값이 2인 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 인덱스 값이 가장 큰 3개의 모션 정보 후보들에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 상기 3개의 모션 정보 후보들을 제외한 모션 정보 후보들에 대해서는 중복성 검사가 생략될 수 있다. 중복성 검사가 생략되는 경우, 머지 후보와 동일한 움직임 정보를 갖는지 여부와 관계없이, 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
이와 반대로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들의 개수와 차분이 문턱값 이상인 인덱스를 갖는 모션 정보 후보들에 대해서만 중복성 검사가 수행되도록 설정할 수도 있다.
중복성 검사가 수행되는 모션 정보 후보의 개수는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 예컨대, 문턱값은 0, 1 또는 2와 같은 정수일 수 있다.
또는, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수 또는 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들의 개수 중 적어도 하나를 기초로 문턱값을 결정할 수 있다.
제1 모션 정보 후보와 동일한 머지 후보가 발견된 경우, 제2 모션 정보 후보에 대한 중복성 검사시 상기 제1 모션 정보 후보와 동일한 머지 후보와의 중복성 검사를 생략할 수 있다.
도 15는 특정 머지 후보와의 중복성 검사가 생략되는 예를 나타낸 도면이다.
인덱스가 i인 모션 정보 후보 HmvpCand[i]를 머지 후보 리스트에 추가하고자 하는 경우, 상기 모션 정보 후보와 머지 후보 리스트에 기 저장된 머지 후보들 사이의 중복성 검사가 수행된 다. 이때, 모션 정보 후보 HmvpCand[i]와 동일한 머지 후보 mergeCandList[j]가 발견된 경우, 모션 정보 후보 HmvpCand[i]를 머지 후보 리스트에 추가하지 않고, 인덱스가 i-1인 모션 정보 후보 HmvpCand[i-1]와 머지 후보들 간의 중복성 검사를 수행할 수 있다. 이때, 모션 정보 후보 HmvpCand[i-1]과 머지 후보 mergeCandList[j] 사이의 중복성 검사는 생략할 수 있다.
일 예로, 도 15에 도시된 예에서는, HmvpCand[i]와 mergeCandList[2]가 동일한 것으로 결정되었다. 이에 따라, HmvpCand[i]는 머지 후보 리스트에 추가되지 않고, HmvpCand[i-1]에 대한 중복성 검사가 수행될 수 있다. 이때, HvmpCand[i-1]과 mergeCandList[2] 사이의 중복성 검사는 생략될 수 있다.
현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 후보 이외에도, 페어 와이즈 머지 후보 또는 제로 머지 후보 중 적어도 하나가 더 포함될 수도 있다. 페어 와이즈 머지 후보는 둘 이상의 머지 후보들의 움직임 벡터들을 평균한 값을 움직임 벡터로 갖는 머지 후보를 의미하고, 제로 머지 후보는 모션 벡터가 0인 머지 후보를 의미한다.
현재 블록의 머지 후보 리스트는 다음의 순서를 따라, 머지 후보가 추가될 수 있다.
공간적 머지 후보 - 시간적 머지 후보 - 모션 정보 후보 - (어파인 모션 정보 후보) - 페어 와이즈 머지 후보 - 제로 머지 후보
공간적 머지 후보는 이웃 블록 또는 비이웃 블록 중 적어도 하나로부터 유도되는 머지 후보를 의미하고, 시간적 머지 후보는 이전 참조 픽처에서 유도되는 머지 후보를 의미한다. 어파인 모션 정보 후보는 어파인 모션 모델로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 나타낸다.
모션 벡터 예측 모드에서도 모션 정보 테이블이 이용될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 움직임 벡터 예측 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측 후보로 설정할 수 있다. 구체적으로, 모션 정보 후보의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로 설정할 수 있다.
현재 블록의 움직임 벡터 예측 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 후보를 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 설정할 수 있다. 이후, 현재 블록의 움직임 벡터 잔차값을 복호화한 뒤, 움직임 벡터 예측자와 움직임 벡터 잔차값을 합하여 현재 블록의 움직임 벡터를 획득할 수 있다.
현재 블록의 움직임 벡터 예측 후보 리스트는 다음의 순서를 따라, 구성될 수 있다.
공간적 모션 벡터 예측 후보 - 시간적 모션 벡터 예측 후보 - 모션 정보 후보 - (어파인 모션 정보 후보) - 제로 모션 벡터 예측 후보
공간적 모션 벡터 예측 후보는 이웃 블록 또는 비이웃 블록 중 적어도 하나로부터 유도되는 모션 벡터 예측 후보를 의미하고, 시간적 모션 벡터 예측 후보는 이전 참조 픽처에서 유도되는 모션 벡터 예측 후보를 의미한다. 어파인 모션 정보 후보는 어파인 모션 모델로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 나타낸다. 제로 모션 벡터 예측 후보는 움직임 벡터의 값이 0인 후보를 나타낸다.
코딩 블록보다 더 큰 크기의 머지 처리 영역이 정의될 수 있다. 머지 처리 영역에 포함된 코딩 블록들은 순차적으로 부호화/복호화되지 않고, 병렬 처리될 수 있다. 여기서, 순차적으로 부호화/복호화되지 않는다는 것은, 부호화/복호화 순서가 정의되어 있지 않음을 의미한다. 이에 따라, 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 부호화/복호화 과정은 독립적으로 처리될 수 있다. 또는, 머지 처리 영역에 포함된 블록들은 머지 후보들을 공유할 수 있다. 여기서, 머지 후보들은 머지 처리 영역을 기준으로 유도될 수 있다.
상술한 특징에 따라, 머지 처리 영역을 병렬 처리 영역, 머지 공유 영역(Shared Merge Region, SMR) 또는 MER (Merge Estimation Region)이라 호칭할 수도 있다.
현재 블록의 머지 후보는 코딩 블록을 기준으로 유도될 수 있다. 다만, 현재 블록이 현재 블록보다 더 큰 크기의 머지 처리 영역에 포함된 경우, 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록은 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다.
도 16은 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록이 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 16의 (a)에 도시된 예에서, CU5의 부호화/복호화시, CU5에 인접한 기준 샘플들을 포함하는 블록들이 후보 블록들로 설정될 수 있다. 이때, CU5와 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록 X3 및 X4는 CU5의 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다. 반면, CU5와 동일한 머지 처리 영역에 포함되어 있지 않은 후보 블록 X0, X1 및 X2는 머지 후보로서 이용 가능한 것으로 설정될 수 있다.
도 16의 (b)에 도시된 예에서, CU8의 부호화/복호화시, CU8에 인접한 기준 샘플들을 포함하는 블록들이 후보 블록들로 설정될 수 있다. 이때, CU8과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록 X6, X7 및 X8은 머지 후보로서 비가용한 것으로 설정될 수 있다. 반면, CU8과 동일한 머지 영역에 포함되어 있지 않은 후보 블록 X5 및 X9는 머지 후보로서 이용 가능한 것으로 설정될 수 있다.
또는, 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함된 경우, 현재 블록에 인접하는 이웃 블록 및 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록이 후보 블록으로 설정될 수 있다.
도 17은 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함되어 있을 경우, 현재 블록에 대한 머지 후보를 유도하는 예를 나타낸 도면이다.
도 17의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 인접하는 이웃 블록들이 현재 블록의 머지 후보를 유도하기 위한 후보 블록들로 설정될 수 있다. 이때, 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록은 머지 후보로서 비가용한 것으로 설정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 CU3에 대한 머지 후보 유도시, 코딩 블록 CU3과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 상단 이웃 블록 y3 및 우측 상단 이웃 블록 y4는 코딩 블록 CU3의 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다.
현재 블록에 인접하는 이웃 블록들을 기 정의된 순서에 따라 스캔하여, 머지 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 기 정의된 순서는, y1, y3, y4, y0 및 y2의 순서일 수 있다.
현재 블록에 인접하는 이웃 블록들로부터 유도할 수 있는 머지 후보들의 개수가 머지 후보의 최대 개수 또는 상기 최대 개수에서 오프셋을 차감한 값보다 작은 경우, 도 17의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들을 이용하여 현재 블록에 대한 머지 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 CU3을 포함하는 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들을, 코딩 블록 CU3에 대한 후보 블록들로 설정할 수 있다. 여기서, 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들은 좌측 이웃 블록 x1, 상단 이웃 블록 x3, 좌측 하단 이웃 블록 x0, 우측 상단 이웃 블록 x4 또는 좌측 상단 이웃 블록 x2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들을 기 정의된 순서에 따라 스캔하여, 머지 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 기 정의된 순서는, x1, x3, x4, x0 및 x2의 순서일 수 있다.
요약하면, 머지 처리 영역에 포함된 코딩 블록 CU3에 대한 머지 후보는 다음의 스캔 순서에 따라 후보 블록들을 스캔하여 유도될 수 있다.
(y1, y3, y4, y0, y2, x1, x3, x4, x0, x2)
다만, 위 예시된 후보 블록들의 스캔 순서는 본 발명의 일 예시를 나타낸 것에 불과하며, 위 예시와 상이한 순서를 따라 후보 블록들을 스캔하는 것도 가능하다. 또는, 현재 블록 또는 머지 처리 영역의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 스캔 순서를 적응적으로 결정할 수도 있다.
머지 처리 영역은 정방형 또는 비정방형일 수 있다. 머지 처리 영역을 결정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 머지 처리 영역의 형태를 나타내는 정보 또는 머지 처리 영역의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 머지 처리 영역이 비정방 형태인 경우, 머지 처리 영역의 크기를 나타내는 정보, 머지 처리 영역의 너비 및/또는 높이를 나타내는 정보 또는 머지 처리 영역의 너비와 높이 사이의 비율을 나타내는 정보 중 적어도 하나가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
머지 처리 영역의 크기는 비트스트림을 통해 시그날링되는 정보, 픽처 해상도, 슬라이스의 크기 또는 타일 크기 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다.
머지 처리 영역에 포함된 블록에 대해 움직임 보상 예측이 수행되면, 움직임 보상 예측이 수행된 블록의 움직임 정보를 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다.
다만, 머지 처리 영역에 포함된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 경우, 상기 블록보다 실제로 부호화/복호화가 늦은 머지 처리 영역 내 타 블록의 부호화/복호화시, 상기 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 사용하는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 부호화/복호화시 블록들간 의존성을 배제하여야 함에도 불구하고, 머지 처리 영역에 포함된 타 블록의 움직임 정보를 이용하여 움직임 예측 보상이 수행되는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 머지 처리 영역에 포함된 블록의 부호화/복호화가 완료되더라도, 부호화/복호화가 완료된 블록의 움직임 정보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
또는, 머지 처리 영역 내 기 정의된 위치의 블록만을 이용하여, 모션 정보 테이블을 업데이트할 수 있다. 기 정의된 위치는, 머지 처리 영역 내 좌측 상단에 위치하는 블록, 우측 상단에 위치하는 블록, 좌측 하단에 위치하는 블록, 우측 하단에 위치하는 블록, 중앙에 위치하는 블록, 우측 경계에 인접하는 블록 또는 하단 경계에 인접하는 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역 내 우측 하단 코너에 인접하는 블록의 움직임 정보만을 모션 정보 테이블에 업데이트하고, 다른 블록들의 움직임 정보는 모션 정보 테이블에 업데이트하지 않을 수 있다.
또는, 머지 처리 영역에 포함된 모든 블록들의 복호화가 완료된 이후, 상기 블록들로부터 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 즉, 머지 처리 영역에 포함된 블록들이 부호화/복호화되는 동안에는 모션 정보 테이블이 업데이트되지 않을 수 있다.
일 예로, 머지 처리 영역에 포함된 블록들에 대해 움직임 보상 예측이 수행되면, 상기 블록들로부터 유도된 모션 정보 후보를 기 정의된 순서로 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 여기서, 기 정의된 순서는 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 코딩 블록들의 스캔 순서에 따라 결정될 수 있다. 상기 스캔 순서는, 래스터 스캔, 수평 스캔, 수직 스캔 또는 지그재그 스캔 중 적어도 하나일 수 있다. 또는, 기 정의된 순서는 각 블록들의 움직임 정보 또는 동일한 움직임 정보를 갖는 블록들의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
또는, 단방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보를 양방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 이와 반대로, 양방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보를 단방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수도 있다.
또는, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 사용 빈도가 높은 순서 또는 사용 빈도가 낮은 순서를 따라 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다.
현재 블록이 머지 처리 영역에 포함되어 있고, 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들의 개수가 최대 개수보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다. 이때, 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보는 현재 블록의 머지 후보 리스트에 추가되지 않도록 설정될 수 있다.
또는, 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함된 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 사용하지 않도록 설정할 수 있다. 즉, 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들의 개수가 최대 개수보다 작은 경우라 하더라도, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가하지 않을 수 있다.
다른 예로, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛에 대한 모션 정보 테이블을 구성할 수 있다. 이 모션 정보 테이블은 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 모션 정보를 임시로 저장하는 역할을 수행한다. 일반적인 모션 정보 테이블과 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛을 위한 모션 정보 테이블을 구별하기 위해, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛을 위한 모션 정보 테이블을 임시 모션 정보 테이블이라 호칭하기로 한다. 아울러, 임시 모션 정보 테이블에 저장된 모션 정보 후보를 임시 모션 정보 후보라 호칭하기로 한다.
도 18은 임시 모션 정보 테이블을 나타낸 도면이다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역을 위한 임시 모션 정보 테이블을 구성할 수 있다. 코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 현재 블록에 대해 움직임 보상 예측이 수행된 경우, 상기 블록의 움직임 정보는 모션 정보 테이블 HmvpCandList에 추가하지 않을 수 있다. 대신, 상기 블록으로부터 유도된 임시 모션 정보 후보를 임시 모션 정보 테이블 HmvpMERCandList에 추가할 수 있다. 즉, 임시 모션 정보 테이블에 추가된 임시 모션 정보 후보는 모션 정보 테이블에 추가되지 않을 수 있다. 이에 따라, 모션 정보 테이블은 현재 블록을 포함하는 코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 모션 정보를 기초로 유도된 모션 정보 후보를 포함하지 않을 수 있다.
또는, 머리 처리 영역에 포함된 블록들 중 일부 블록들의 움직임 정보만을 임시 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역 내 기 정의된 위치의 블록들만을 모션 정보 테이블을 업데이트하는데 이용할 수 있다. 기 정의된 위치는, 머지 처리 영역 내 좌측 상단에 위치하는 블록, 우측 상단에 위치하는 블록, 좌측 하단에 위치하는 블록, 우측 하단에 위치하는 블록, 중앙에 위치하는 블록, 우측 경계에 인접하는 블록 또는 하단 경계에 인접하는 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역 내 우측 하단 코너에 인접하는 블록의 움직임 정보만을 임시 모션 정보 테이블에 추가하고, 다른 블록들의 움직임 정보는 임시 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
임시 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 임시 모션 정보 후보의 최대 개수는 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수와 동일하게 설정될 수 있다. 또는, 임시 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 임시 모션 정보 후보의 최대 개수는 코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역의 크기에 따라 결정될 수 있다. 또는, 임시 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 임시 모션 정보 후보의 최대 개수를 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수보다 작게 설정할 수 있다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 현재 블록은 해당 코딩 트리 유닛 또는 해당 머지 처리 영역에 대한 임시 모션 정보 테이블을 이용하지 않도록 설정할 수 있다. 즉, 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가하고, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보는 머지 후보 리스트에 추가하지 않을 수 있다. 이에 따라, 현재 블록과 동일한 코딩 트리 유닛 또는 동일한 머지 처리 영역에 포함된 타 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 보상 예측에 이용하지 않을 수 있다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 모든 블록들의 부호화/복호화가 완료되면, 모션 정보 테이블과 임시 모션 정보 테이블을 병합할 수 있다.
도 19는 모션 정보 테이블과 임시 모션 정보 테이블을 병합하는 예를 나타낸 도면이다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 모든 블록들의 부호화/복호화가 완료되면, 도 19에 도시된 예에서와 같이, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 업데이트할 수 있다.
이때, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보들은, 임시 모션 정보 테이블에 삽입된 순서(즉, 인덱스 값의 오름차순 또는 내림차순)대로 모션 정보 테이블에 추가될 수 있다.
다른 예로, 기 정의된 순서에 따라, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보들을 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 여기서, 기 정의된 순서는 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 코딩 블록들의 스캔 순서에 따라 결정될 수 있다. 상기 스캔 순서는, 래스터 스캔, 수평 스캔, 수직 스캔 또는 지그재그 스캔 중 적어도 하나일 수 있다. 또는, 기 정의된 순서는 각 블록들의 움직임 정보 또는 동일한 움직임 정보를 갖는 블록들의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
또는, 단방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보를 양방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 이와 반대로, 양방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보를 단방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수도 있다.
또는, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 사용 빈도가 높은 순서 또는 사용 빈도가 낮은 순서를 따라 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다.
임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하는 경우에 있어서, 임시 모션 정보 후보에 대한 중복성 검사를 수행할 수 있다. 일 예로, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보와 동일한 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 기 저장되어 있을 경우, 상기 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다. 이때, 중복성 검사는 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 일부를 대상으로 수행될 수 있다. 일 예로, 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 모션 정보 후보들을 대상으로 중복성 검사가 수행될 수 있다. 일 예로, 임시 모션 정보 후보가 기 정의된 값 이상인 인덱스를 갖는 모션 정보 후보와 동일한 경우에는, 상기 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
현재 블록과 동일한 코딩 트리 유닛 또는 동일한 머지 처리 영역에 포함된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 현재 블록의 머지 후보로 이용되는 것을 제한할 수 있다. 이를 위해, 모션 정보 후보에 대해 블록의 주소 정보를 추가 저장할 수 있다. 블록의 주소 정보는, 블록의 위치, 블록의 주소, 블록의 인덱스, 블록이 포함된 머지 처리 영역의 위치, 블록이 포함된 머지 처리 영역의 주소, 블록이 포함된 머지 처리 영역의 인덱스, 블록이 포함된 코딩 트리 영역의 위치, 블록이 포함된 코딩 트리 영역의 주소 또는 블록이 포함된 코딩 트리 영역의 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인트라 예측은 현재 블록 주변에 부호화/복호화가 완료된 복원 샘플을 이용하여, 현재 블록을 예측하는 것이다. 이때, 현재 블록의 인트라 예측에는, 인루프 필터가 적용되기 전의 복원 샘플이 이용될 수 있다.
인트라 예측 기법은 매트릭스(Matrix)에 기반한 인트라 예측 및 주변 복원 샘플과의 방향성을 고려한 일반 인트라 예측을 포함한다. 현재 블록의 인트라 예측 기법을 지시하는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 또는, 현재 블록의 위치, 크기, 형태 또는 이웃 블록의 인트라 예측 기법 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록의 인트라 예측 기법을 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 픽처 바운더리를 걸쳐 존재하는 경우, 현재 블록에는 매트릭트에 기반한 인트라 예측이 적용되지 않도록 설정될 수 있다.
매트릭스에 기반한 인트라 예측은, 부호화기 및 복호화기에서 기 저장된 매트릭스와, 현재 블록 주변의 복원 샘플 사이의 행렬 곱에 기반하여, 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 방법이다. 기 저장된 복수개의 매트릭스들 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 복호화기는 상기 정보 및 현재 블록의 크기에 기초하여, 현재 블록의 인트라 예측을 위한 매트릭스를 결정할 수 있다.
일반 인트라 예측은, 비방향성 인트라 예측 모드 또는 방향성 인트라 예측 모드에 기초하여, 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 방법이다. 이하, 도면을 참조하여, 일반 인트라 예측에 기초한 인트라 예측 수행 과정에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른, 인트라 예측 방법의 흐름도이다.
현재 블록의 참조 샘플 라인을 결정할 수 있다(S2001). 참조 샘플 라인은 현재 블록의 상단 및/또는 좌측으로부터 k번째 떨어진 라인에 포함된 참조 샘플들의 집합을 의미한다. 참조 샘플은 현재 블록 주변 부호화/복호화가 완료된 복원 샘플로부터 유도될 수 있다.
복수의 참조 샘플 라인들 중 현재 블록의 참조 샘플 라인을 식별하는 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 참조 샘플 라인을 특정하기 위한 인덱스 정보 intra_luma_ref_idx가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스 정보는 코딩 블록 단위로 시그날링될 수 있다.
복수의 참조 샘플 라인들은, 현재 블록에 상단 및/또는 좌측 1번째 라인, 2번째 라인, 3번째 라인 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 복수개의 참조 샘플 라인들 중 현재 블록의 상단에 인접하는 행 및 현재 블록의 좌측에 인접하는 열로 구성된 참조 샘플 라인을 인접 참조 샘플 라인이라 호칭하고, 그 이외의 참조 샘플 라인을 비인접 참조 샘플 라인이라 호칭할 수도 있다.
표 1은 후보 참조 샘플 라인들 각각에 할당되는 인덱스를 나타낸 것이다.
인덱스 (intra_luma_ref_idx) 참조 샘플 라인
0 인접 참조 샘플 라인
1 제1 비인접 참조 샘플 라인
2 제2 비인접 참조 샘플 라인
현재 블록의 위치, 크기, 형태 또는 이웃 블록의 예측 부호화 모드 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록의 참조 샘플 라인을 결정할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록이 픽처, 타일, 슬라이스 또는 코딩 트리 유닛의 경계에 접하는 경우, 인접 참조 샘플 라인을 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정할 수 있다.참조 샘플 라인은 현재 블록의 상단에 위치하는 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측에 위치하는 좌측 참조 샘플들을 포함할 수 있다. 상단 참조 샘플들 및 좌측 참조 샘플들은 현재 블록 주변의 복원 샘플들로부터 유도될 수 있다. 상기 복원 샘플들은 인루프 필터가 적용되기 이전 상태일 수 있다.
다음으로, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S2002). 현재 블록의 인트라 예측 모드는 비방향성 인트라 예측 모드 또는 방향성 인트라 예측 모드 중 적어도 하나가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드는, 플래너 및 DC를 포함하고, 방향성 인트라 예측 모드는 좌하단 대각 방향부터 우상단 대각 방향까지 33개 또는 65개의 모드들을 포함한다.
도 21은 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 21의 (a)는 35개의 인트라 예측 모드를 나타낸 것이고, 도 21의 (b)는 67개의 인트라 예측 모드들을 나타낸 것이다.
도 21에 도시된 것보다 더 많은 수 혹은 더 적은 수의 인트라 예측 모드들이 정의될 수도 있다.
현재 블록에 인접하는 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 기초로, MPM(Most Probable Mode)을 설정할 수 있다. 여기서, 이웃 블록은, 현재 블록의 좌측에 인접하는 좌측 이웃 블록 및 현재 블록의 상단에 이웃하는 상단 이웃 블록을 포함할 수 있다.
MPM 리스트에 포함되는 MPM의 개수는 부호화기 및 복호화기에서 기 설정될 수 있다. 일 예로, MPM의 개수는, 3개, 4개, 5개 혹은 6개일 수 있다. 또는, MPM의 개수를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 이웃 블록의 예측 부호화 모드, 현재 블록의 크기, 형태 또는 참조 샘플 라인 인덱스 중 적어도 하나에 기초하여 MPM의 개수가 결정될 수 있다. 일 예로, 인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우에는 N개의 MPM들이 이용되는 반면, 비인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우에는 M개의 MPM들이 이용될 수 있다. M은 N보다 작은 자연수로, 일 예로, N은 6이고, M은 5, 4 또는 3일 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스가 0이고, MPM 플래그가 참인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 6개의 후보 인트라 예측 모드들 중 어느 하나로 결정되는 반면, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스가 0보다 크고, MPM 플래그가 참인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 5개의 후보 인트라 예측 모드들 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스와 무관하게 고정된 개수(예컨대, 6개 또는 5개)의 MPM 후보를 사용할 수도 있다.
이웃 블록에 매트릭스에 이반한 인트라 예측이 적용된 경우, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 플래너인 것으로 간주하고, MPM 후보를 유도할 수 있다.
이웃 블록에 인트라 BDPCM이 적용된 경우, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 디폴트 모드인 것으로 간주하고, MPM 후보를 유도할 수 있다. 여기서, 디폴트 모드는, DC, 플래너, 수직 방향 또는 수평 방향 중 적어도 하나일 수 있다.
또는, 이웃 블록의 인트라 BDPCM 적용 방향을 기초로, 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일 예로, 이웃 블록에 수평 방향의 인트라 BDPCM이 적용되는 경우, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 수평 방향인 것으로 간주할 수 있다. 반면, 이웃 블록에 수직 방향의 인트라 BDPCM이 적용되는 경우, 이웃 블록의 인트라 예측 모드가 수직 방향인 것으로 간주할 수 있다.
복수의 MPM을 포함하는 MPM 리스트를 생성하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있는지 여부를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그로 MPM 플래그라 호칭될 수 있다. 상기 MPM 플래그가 현재 블록과 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있음을 나타내는 경우, MPM들 중 하나를 식별하는 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 복수의 MPM들 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보 mpm_idx가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스 정보에 의해 특정된 MPM이 현재 블록의 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다. 상기 MPM 플래그가 현재 블록과 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있지 않음을 나타내는 경우, MPM들을 제외한 잔여 인트라 예측 모드들 중 어느 하나를 지시하는 잔여 모드 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 잔여 모드 정보는 MPM들을 제외한 잔여 인트라 예측 모드들에 인덱스를 재할당하였을 때, 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대응되는 인덱스 값을 가리킨다. 복호화기에서는 MPM들을 오름차순으로 정렬하고, 잔여 모드 정보를 MPM들과 비교하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일 예로, 잔여 모드 정보가 MPM과 같거나 작은 경우, 잔여 모드 정보에 1을 가산하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드 유도 시, MPM들 중 일부와 잔여 모드 정보에 대한 비교는 생략될 수 있다. 일 예로, MPM들 중 비방향성 인트라 예측 모드인 MPM 들은 비교 대상에서 제외될 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들이 MPM들로 설정된 경우, 잔여 모드 정보는 방향성 인트라 예측 모드를 가리킴이 명확하므로, 비방향성 인트라 예측 모드들을 제외한 잔여 MPM들과 잔여 모드 정보와의 비교를 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들을 비교 대상으로 제외하는 대신, 잔여 모드 정보에 비방향성 인트라 예측 모드들의 개수를 가산한 뒤, 그 결과값을 잔여 MPM들과 비교할 수 있다.
디폴트 모드를 MPM으로 설정하는 대신, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 디폴트 모드인지 여부를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그이고, 상기 플래그를 디폴트 모드 플래그라 호칭할 수 있다. 상기 디폴트 모드 플래그는 MPM 플래그가 현재 블록과 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있음을 나타내는 경우에 한하여 시그날링될 수 있다. 상술한 바와 같이, 디폴트 모드는, 플래너, DC, 수직 방향 모드 또는 수평 방향 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 플래너가 디폴트 모드로 설정된 경우, 디폴트 모드 플래그는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너인지 여부를 지시할 수 있다. 디폴트 모드 플래그가 현재 블록의 인트라 예측 모드가 디폴트 모드가 아님을 가리키는 경우, 인덱스 정보에 의해 지시되는 MPM들 중 하나를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 설정할 수 있다.
디폴트 모드 플래그가 이용되는 경우, 디폴트 모드와 동일한 인트라 예측 모드는 MPM으로 설정되지 않도록 설정될 수 있다. 일 예로, 디폴트 모드 플래그가 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너인지 여부를 지시하는 경우, 플래너에 해당하는 MPM을 제외한 5개의 MPM들을 이용하여, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다.
복수개의 인트라 예측 모드들이 디폴트 모드들로 설정된 경우, 디폴트 모드들 중 어느 하나를 지시하는 인덱스 정보가 더 시그날링될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는 상기 인덱스 정보가 가리키는 디폴트 모드로 설정될 수 있다.
현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스가 0이 아닌 경우에는 디폴트 모드를 이용하지 못하도록 설정할 수 있다. 일 예로, 비인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우, DC 모드 또는 플래너 모드와 같은 비방향성 인트라 예측 모드를 사용하지 않도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 참조 샘플 라인의 인덱스가 0이 아닌 경우에는 디폴트 모드 플래그를 시그날링하지 않고, 상기 디폴트 모드 플래그의 값을 기 정의된 값(즉, 거짓)으로 설정할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 결정되면, 결정된 인트라 예측 모드를 기초로, 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 획득할 수 있다(S2003).
DC 모드가 선택된 경우, 참조 샘플들의 평균값을 기초로, 현재 블록에 대한 예측 샘플들이 생성된다. 구체적으로, 예측 블록 내 전체 샘플들의 값은 참조 샘플들의 평균값을 기초로 생성될 수 있다. 평균값은, 현재 블록의 상단에 위치하는 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측에 위치하는 좌측 참조 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 유도될 수 있다.
현재 블록의 형태에 따라, 평균값을 유도하는데 이용되는 참조 샘플들의 개수 또는 범위가 달라질 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 너비가 높이보다 큰 비정방형 블록인 경우, 상단 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 반면, 현재 블록이 너비가 높이보다 작은 비정방형 블록인 경우, 좌측 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 즉, 현재 블록의 너비 및 높이가 상이한 경우, 길이가 더 긴 쪽에 인접하는 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 또는, 현재 블록의 너비와 높이 비율에 기초하여, 상단 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 것인지 여부 또는 좌측 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
플래너 모드가 선택된 경우, 수평 방향 예측 샘플과 수직 방향 예측 샘플을 이용하여, 예측 샘플을 획득할 수 있다. 여기서, 수평 방향 예측 샘플은, 예측 샘플과 동일한 수평선상에 위치하는 좌측 참조 샘플 및 우측 참조 샘플을 기초로 획득되고, 수직 방향 예측 샘플은, 예측 샘플과 동일한 수직선상에 위치하는 상단 참조 샘플 및 하단 참조 샘플을 기초로 획득된다. 여기서, 우측 참조 샘플은, 현재 블록의 우측 상단 코너에 인접하는 참조 샘플을 복사하여 생성되고, 하단 참조 샘플은, 현재 블록의 좌측 하단 코너에 인접하는 참조 샘플을 복사하여 생성될 수 있다. 수평 방향 예측 샘플은 좌측 참조 샘플 및 우측 참조 샘플의 가중합 연산을 기초로 획득되고, 수직 방향 예측 샘플은 상단 참조 샘플 및 하단 참조 샘플의 가중합 연산을 기초로 획득될 수 있다. 이때, 각 참조 샘플에 부여되는 가중치는 예측 샘플의 위치에 따라 결정될 수 있다. 예측 샘플은 수평 방향 예측 샘플 및 수직 방향 예측 샘플의 평균 연산 또는 가중합 연산을 기초로 획득될 수 있다. 가중합 연산이 수행되는 경우, 예측 샘플의 위치에 기초하여 수평 방향 예측 샘플 및 수직 방향 예측 샘플에 부여되는 가중치를 결정할 수 있다.
방향성 예측 모드가 선택되는 경우, 선택된 방향성 예측 모드의 예측 방향(또는 예측 각도)을 나타내는 파라미터를 결정할 수 있다. 하기 표 2는 인트라 예측 모드 별 인트라 방향 파라미터 intraPredAng를 나타낸 것이다.
PredModeIntra 1 2 3 4 5 6 7
IntraPredAng - 32 26 21 17 13 9
PredModeIntra 8 9 10 11 12 13 14
IntraPredAng 5 2 0 -2 -5 -9 -13
PredModeIntra 15 16 17 18 19 20 21
IntraPredAng -17 -21 -26 -32 -26 -21 -17
PredModeIntra 22 23 24 25 26 27 28
IntraPredAng -13 -9 -5 -2 0 2 5
PredModeIntra 29 30 31 32 33 34
IntraPredAng 9 13 17 21 26 32
표 2는 35개의 인트라 예측 모드가 정의되어 있을 때, 인덱스가 2 내지 34 중 어느 하나인 인트라 예측 모드들 각각의 인트라 방향 파라미터를 나타낸다. 33개보다 더 많은 방향성 인트라 예측 모드가 정의되어 있는 경우, 표 2를 보다 세분화하여, 방향성 인트라 예측 모드 각각의 인트라 방향 파라미터를 설정할 수 있다.현재 블록의 상단 참조 샘플들 및 좌측 참조 샘플들을 일렬로 배열한 뒤, 인트라 방향 파라미터의 값을 기초로, 예측 샘플을 획득할 수 있다. 이때, 인트라 방향 파라미터의 값이 음수인 경우, 좌측 참조 샘플들과 상단 참조 샘플들을 일렬로 배열할 수 있다.
도 22 및 도 23은 참조 샘플들을 일렬로 배열하는 일차원 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 22는 참조 샘플들을 수직 방향으로 배열하는 수직 방향 일차원 배열의 예시를 나타낸 것이고, 도 23은 참조 샘플들을 수평 방향으로 배열하는 수평 방향 일차원 배열의 예시를 나타낸 것이다. 35개의 인트라 예측 모드가 정의된 경우를 가정하여, 도 22 및 도 23의 실시예를 설명한다.
인트라 예측 모드 인덱스가 11 내지 18 중 어느 하나인 경우, 상단 참조 샘플들을 반시계 방향으로 회전한 수평 방향 일차원 배열을 적용하고, 인트라 예측 모드 인덱스가 19 내지 25 중 어느 하나인 경우, 좌측 참조 샘플들을 시계 방향으로 회전한 수직 방향 일차원 배열을 적용할 수 있다. 참조 샘플들을 일렬로 배열함에 있어서, 인트라 예측 모드 각도를 고려할 수 있다.
인트라 방향 파라미터에 기초하여, 참조 샘플 결정 파라미터를 결정할 수 있다. 참조 샘플 결정 파라미터는 참조 샘플을 특정하기 위한 참조 샘플 인덱스 및 참조 샘플에 적용되는 가중치를 결정하기 위한 가중치 파라미터를 포함할 수 있다.
참조 샘플 인덱스 iIdx 및 가중치 파라미터 ifact는 각각 다음의 수학식 2 및 3을 통해 획득될 수 있다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000002
Figure PCTKR2020006439-appb-M000003
수학식 2 및 3에서 Pang는 인트라 방향 파라미터를 나타낸다. 참조 샘플 인덱스 iIdx에 의해 특정되는 참조 샘플은 정수 펠(Integer pel)에 해당한다.
예측 샘플을 유도하기 위해, 적어도 하나 이상의 참조 샘플을 특정할 수 있다. 구체적으로, 예측 모드의 기울기를 고려하여, 예측 샘플을 유도하는데 이용되는 참조 샘플의 위치를 특정할 수 있다. 일 예로, 참조 샘플 인덱스 iIdx를 이용하여, 예측 샘플을 유도하는데 이용되는 참조 샘플을 특정할 수 있다.
이때, 인트라 예측 모드의 기울기가 하나의 참조 샘플로는 표현되지 않는 경우, 복수의 참조 샘플들을 보간하여 예측 샘플을 생성할 수 있다. 일 예로, 인트라 예측 모드의 기울기가 예측 샘플과 제1 참조 샘플 사이의 기울기 및 예측 샘플과 제2 참조 샘플 사이의 기울기 사이의 값인 경우, 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 획득할 수 있다. 즉, 인트라 예측 각도를 따르는 앵귤러 라인(Angular Line)이 정수 펠에 위치한 참조 샘플을 지나지 않는 경우, 상기 앵귤러 라인이 지나는 위치의 좌우 또는 상하에 인접 위치하는 참조 샘플들을 보간하여 예측 샘플을 획득할 수 있다.
하기 수학식 4는 참조 샘플들을 기초로, 예측 샘플을 획득하는 예를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000004
수학식 4에서, P는 예측 샘플을 나타내고, Ref_1D은 일차원 배열된 참조 샘플들 중 어느 하나를 나타낸다. 이때, 참조 샘플의 위치는 예측 샘플의 위치 (x, y) 및 참조 샘플 인덱스 iIdx에 의해 결정될 수 있다.
인트라 예측 모드의 기울기가 하나의 참조 샘플로 표현 가능한 경우, 가중치 파라미터 ifact는 0으로 설정된다. 이에 따라, 수학식 4는 다음 수학식 5와 같이 간소화될 수 있다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000005
복수의 인트라 예측 모드에 기초하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수도 있다. 일 예로, 예측 샘플별로 인트라 예측 모드를 유도하고, 각각의 예측 샘플에 할당된 인트라 예측 모드에 기초하여 예측 샘플을 유도할 수 있다.
또는, 영역 별로 인트라 예측 모드를 유도하고, 각각의 영역에 할당된 인트라 예측 모드에 기초하여 각 영역에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 영역은 적어도 하나의 샘플을 포함할 수 있다. 상기 영역의 크기 또는 형태 중 적어도 하나는 현재 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 결정될 수 있다. 또는, 부호화기 및 복호화기에서 현재 블록의 크기 또는 형태와는 독립적으로 영역의 크기 또는 형태 중 적어도 하나가 기 정의되어 있을 수 있다.
도 24는 방향성 인트라 예측 모드들이 x축과 평행한 직선과 형성하는 각도를 예시한 도면이다.
도 24에 나타난 예에서와 같이, 방향성 예측 모드들은 좌측 하단 대각 방향부터 우측 상단 대각 방향 사이에 존재할 수 있다. x축과 방향성 예측 모드가 형성하는 각도로 설명하면, 방향성 예측 모드들은, 45도 (좌측 하단 대각 방향) 부터, -135도 (우측 상단 대각 방향) 사이에 존재할 수 있다.
현재 블록이 비정방 형태인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라, 인트라 예측 각도를 따르는 앵귤러 라인 상에 위치하는 참조 샘플들 중 예측 샘플에 보다 가까운 참조 샘플 대신 예측 샘플에 보다 먼 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 유도하는 경우가 발생할 수 있다.
도 25는 현재 블록이 비정방 형태인 경우, 예측 샘플이 획득되는 양상을 나타낸 도면이다.
일 예로, 도 25의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 너비가 높이보다 큰 비정방형이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 0도부터 45도 사이의 각도를 갖는 방향성 인트라 예측 모드인 것으로 가정한다. 위 경우, 현재 블록의 우측 열 부근의 예측 샘플 A를 유도할 때, 상기 각도를 따르는 앵귤러 모드 상에 위치하는 참조 샘플들 중 상기 예측 샘플과 가까운 상단 참조 샘플 T 대신 상기 예측 샘플과 먼 좌측 참조 샘플 L을 이용하는 경우가 발생할 수 있다.
다른 예로, 도 25의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 높이가 너비보다 큰 비정방형이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 -90 도부터 -135도 사이인 방향성 인트라 예측 모드인 것으로 가정한다. 위 경우, 현재 블록의 하단 행 부근의 예측 샘플 A를 유도할 때, 상기 각도를 따르는 앵귤러 모드 상에 위치하는 참조 샘플들 중 상기 예측 샘플과 가까운 좌측 참조 샘플 L 대신 상기 예측 샘플과 먼 상단 참조 샘플 T를 이용하는 경우가 발생할 수 있다.
위와 같은 문제점을 해소하기 위해, 현재 블록이 비정방형인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 반대 방향의 인트라 예측 모드로 치환할 수 있다. 이에 따라, 비정방형 블록에 대해서는 도 21에 도시된 방향성 예측 모드들 보다 더 큰 혹은 더 작은 각도를 갖는 방향성 예측 모드들을 사용할 수 있다. 이와 같은, 방향성 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드라 정의할 수 있다. 와이드 앵글 인트라 예측 모드는 45도 내지 -135도 범위에 속하지 않는 방향성 인트라 예측 모드를 나타낸다.
도 26은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 26에 도시된 예에서, 인덱스가 -1 부터 -14인 인트라 예측 모드들 및 인덱스가 67 부터 80 사이인 인트라 예측 모드들이 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 나타낸다.
도 26에서는 각도가 45도 보다 큰 14개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들(-1 부터 -14) 및 각도가 -135도 보다 작은 14개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들(67 부터 80)을 예시하였으나, 이보다 더 많은 수 또는 더 적은 수의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들이 정의될 수 있다.
와이드 앵글 인트라 예측 모드가 사용되는 경우, 상단 참조 샘플들의 길이는 2W+1로 설정되고, 좌측 참조 샘플들의 길이는 2H+1로 설정될 수 있다.
와이드 앵글 인트라 예측 모드를 사용함에 따라, 도 26의 (a)에 도시된 샘플 A는 참조 샘플 T를 이용하여 예측되고, 도 26의 (b)에 도시된 샘플 A는 참조 샘플 L을 이용하여 예측될 수 있다.
기존 인트라 예측 모드들과 N개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 더해, 총 67 + N개의 인트라 예측 모드들을 사용할 수 있다. 일 예로, 표 3은 20개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드가 정의된 경우, 인트라 예측 모드들의 인트라 방향 파라미터를 나타낸 것이다.
PredModeIntra -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2
intraPredAngle 114 93 79 68 60 54 49 45 39
PredModeIntra -1 2 3 4 5 6 7 8 9
intraPredAngle 35 32 29 26 23 21 19 17 15
PredModeIntra 10 11 12 13 14 15 16 17 18
intraPredAngle 13 11 9 7 5 3 2 1 0
PredModeIntra 19 20 21 22 23 24 25 26 27
intraPredAngle -1 -2 -3 -5 -7 -9 -11 -13 -15
PredModeIntra 28 29 30 31 32 33 34 35 36
intraPredAngle -17 -19 -21 -23 -26 -29 -32 -29 -26
PredModeIntra 37 38 39 40 41 42 43 44 45
intraPredAngle -23 -21 -19 -17 -15 -13 -11 -9 -7
PredModeIntra 46 47 48 49 50 51 52 53 54
intraPredAngle -5 -3 -2 -1 0 1 2 3 5
PredModeIntra 55 56 57 58 59 60 61 62 63
intraPredAngle 7 9 11 13 15 17 19 21 23
PredModeIntra 64 65 66 67 68 69 70 71 72
intraPredAngle 26 29 32 35 39 45 49 54 60
PredModeIntra 73 74 75 76
intraPredAngle 68 79 93 114
현재 블록이 비정방형이고, S2502 단계에서 획득된 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다. 상기 변환 범위는 현재 블록의 크기, 형태 또는 비율 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 여기서, 상기 비율은 현재 블록의 너비 및 높이 사이의 비율을 나타낼 수 있다.현재 블록이 너비가 높이보다 큰 비정방형인 경우, 변환 범위는 우측 상단 대각 방향의 인트라 예측 모드 인덱스(예컨대, 66)부터 (우측 상단 대각 방향인 인트라 예측 모드의 인덱스 - N)로 설정될 수 있다. 여기서, N은 현재 블록의 비율을 기초로 결정될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우, 상기 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다. 상기 변환은 상기 인트라 예측 모드에 기 정의된 값을 차감하는 것일 수 있고, 기 정의된 값은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 제외한 인트라 예측 모드들의 총 개수 (예컨대, 67)일 수 있다.
상기 실시예에 의해, 66번부터 53번 사이의 인트라 예측 모드들은, 각각 -1번부터 -14번 사이의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들로 변환될 수 있다.
현재 블록이 높이가 너비보다 큰 비정방형인 경우, 변환 범위는 좌측 하단 대각 방향의 인트라 예측 모드 인덱스(예컨대, 2) 부터 (좌측 하단 대각 방향의 인트라 예측 모드의 인덱스 + M)으로 설정될 수 있다. 여기서, M은 현재 블록의 비율을 기초로 결정될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우, 상기 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다. 상기 변환은 상기 인트라 예측 모드에 기 정의된 값을 가산하는 것일 수 있고, 기 정의된 값은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 제외한 방향성 인트라 예측 모드들의 총 개수(예컨대, 65)일 수 있다.
상기 실시예에 의해, 2번부터 15번 사이의 인트라 예측 모드들 각각은 67번부터 80번 사이의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들로 변환될 수 있다.
이하, 변환 범위에 속하는 인트라 예측 모드들을 와이드 앵글 인트라 대체 예측 모드로 호칭하기로 한다.
변환 범위는 현재 블록의 비율에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 표 4 및 표 5는 각각 와이드 앵글 인트라 예측 모드 제외 35개의 인트라 예측 모드가 정의된 경우와 67개의 인트라 예측 모드가 정의된 경우, 변환 범위를 나타낸다.
Condition Replaced Intra Prediction Modes
W/H = 2 Modes 2, 3, 4
W/H > 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6
W/H = 1 None
H/W = 1/2 Modes 32, 33, 34
H/W < 1/2 Modes 30, 31, 32, 33, 34
Condition Replaced Intra Prediction Modes
W/H = 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7
W/H > 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
W/H = 1 None
H/W = 1/2 Modes 61, 62, 63, 64, 65, 66
H/W < 1/2 Modes 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66
표 4 및 표 5에 나타난 예에서와 같이, 현재 블록의 비율에 따라, 변환 범위에 포함되는 와이드 앵글 인트라 대체 예측 모드들의 개수가 상이할 수 있다.현재 블록의 비율을 보다 세분화하여, 다음 표 6과 같이 변환 범위를 설정할 수도 있다.
Condition Replaced Intra Prediction Modes
W/H = 16 Modes 12, 13, 14, 15
W/H = 8 Modes 12, 13
W/H = 4 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
H/W = 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7
H/W = 1 None
W/H = 1/2 Modes 61, 62, 63, 64, 65, 66
W/H = 1/4 Modes 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66
W/H = 1/8 Modes 55, 56
H/W = 1/16 Modes 53, 54, 55, 56
비인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우, 또는, 복수의 참조 샘플 라인들 중 어느 하나를 선택하는 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법이 사용된 경우에 있어서, 와이드 앵글 인트라 예측 모드가 사용되지 않도록 설정될 수 있다. 즉, 현재 블록이 비정방형이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우라 하더라도, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환하지 않을 수 있다.또는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 결정된 경우, 비인접 참조 샘플 라인들을 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 이용 가능하지 않은 것으로 설정하거나, 복수의 참조 샘플 라인들 중 어느 하나를 선택하는 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법이 사용되지 않도록 설정할 수 있다. 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법이 사용되지 않는 경우, 인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정될 수 있다.
와이드 앵글 인트라 예측 모드가 사용되지 않는 경우, refW 및 refH를 nTbW 와 nTbH의 합으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 좌측 상단 참조 샘플 제외, 현재 블록과의 거리가 i인 비인접 레퍼런스 샘플은 (nTbW + nTbH + offsetX[i])개의 상단 참조 샘플과 (nTbW + nTbH + offsetY[i])개의 좌측 참조 샘플을 포함할 수 있다. 즉, 현재 블록과의 거리가 i인 비인접 레퍼런스 샘플은 (2nTbW + 2nTbH + offsetX[i] + offsetY[i] + 1)개의 참조 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, whRatio의 값이 1보다 큰 경우에는 offsetX의 값을 offsetY의 값보다 크게 설정할 수 있다. 일 예로, offsetX의 값은 1로 설정되고, offsetY의 값은 0으로 설정될 수 있다. 반면, whRatio의 값이 1보다 작은 경우에는 offsetX의 값보다 offsetY의 값을 더 크게 설정할 수 있다. 일 예로, offsetX의 값은 0으로 설정되고, offsetY의 값은 1로 설정될 수 있다.
기존의 인트라 예측 모드들에 추가로 와이드 앵글 인트라 예측 모드들이 사용됨에 따라, 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 부호화하는데 필요한 리소스가 증가하여, 부호화 효율이 낮아질 수 있다. 이에 따라, 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 그대로 부호화하는 대신, 와이드 앵글 인트라 예측 모드들에 대한 대체 인트라 예측 모드들을 부호화하여, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
일 예로, 현재 블록이 67번의 와이드 앵글 인트라 예측 모드를 이용하여 부호화된 경우, 67번의 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드인 2번을 현재 블록의 인트라 예측 모드로 부호화할 수 있다. 또한, 현재 블록이 -1번의 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 부호화된 경우, -1번의 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드인 66번을 현재 블록의 인트라 예측 모드로 부호화할 수 있다.
복호화기에서는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 복호화하고, 복호화된 인트라 예측 모드가 변환 범위에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 복호화된 인트라 예측 모드가 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드인 경우, 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다.
또는, 현재 블록이 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 부호화된 경우, 와이드 앵글 인트라 예측 모드를 그대로 부호화할 수도 있다.
인트라 예측 모드의 부호화는 상술한 MPM 리스트를 기초로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 이웃 블록이 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 부호화된 경우, 상기 와이드 앵글 인트라 예측 모드에 대응하는 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드를 기초로, MPM을 설정할 수 있다.
코딩 블록 또는 변환 블록을 복수의 서브 블록들(또는 서브 파티션들)로 분할할 수 있다. 코딩 블록 또는 변환 블록이 복수의 서브 블록들로 분할된 경우, 서브 블록 각각에 대해 예측, 변환 및 양자화를 수행할 수 있다. 코딩 블록 또는 변환 블록을 복수의 서브 블록들로 분할하는 것을 서브 파티션 인트라 부호화 방법이라 정의할 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 또는 변환 블록이 복수의 서브 블록들로 분할되는지 여부를 나타내는 신택스 요소 'intra_subpartitions_mode_flag'가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
또는, 코딩 블록 또는 변환 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 인트라 예측 모드가 비방향성 인트라 예측 모드(예컨대, 플래너 또는 DC) 또는 기 정의된 방향성 인트라 예측 모드(예컨대, 수평 방향의 인트라 예측 모드, 수직 방향의 인트라 예측 모드 또는 대각 방향의 인트라 예측 모드)인 경우에는, 서브 파티션 인트라 부호화 방법을 적용하지 않을 수 있다. 또는, 코딩 블록의 크기가 문턱값보다 작은 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 사용되지 않도록 설정될 수 있다.
또는, 코딩 블록의 인트라 예측 모드를 기초로 서브 블록에 대한 인트라 예측을 수행하는 경우, 서브 블록의 인트라 예측시 이웃하는 서브 블록에 포함된 복원 샘플을 참조 샘플로서 이용하여야 하는지 여부를 기초로, 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록이 인트라 예측 모드가 대각 방향의 인트라 예측 모드 또는 와이드 앵글 인트라 예측 모드이고, 상기 인트라 예측 모드에 기초하여 서브 블록에 대한 인트라 예측 수행시, 이웃하는 서브 블록을 참조 샘플로서 활용할 수 없는 경우에는, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 사용되지 않도록 설정될 수 있다.
또는, 코딩 블록의 높이 및 너비비가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 사용되지 않도록 설정될 수 있다. 또는, 코딩 블록의 높이 또는 너비 중 적어도 하나가 문턱값 이하인 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법을 사용하지 않을 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 너비 또는 높이가 문턱값 이하인 경우 또는 코딩 블록의 높이와 너비 모두 문턱값 이하인 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법을 사용하지 않을 수 있다. 또는, 코딩 블록에 포함된 샘플의 개수가 문턱값 이하인 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법을 사용하지 않을 수 있다. 문턱값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 값을 가질 수 있다. 또는, 문턱값을 결정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
또는, 코딩 블록 또는 변환 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 기초로, 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부를 나타내는 플래그의 시그날링 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 높이와 너비 모두 문턱값 이하인 경우 및/또는 코딩 블록의 크기가 문턱값 이상인 경우에 한하여, 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부를 나타내는 플래그가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부를 나타내는 플래그가 부호화되지 않은 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법을 적용하지 않을 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 사용되지 않는 경우, 신택스 요소 intra_subpartitions_mode_flag의 시그날링이 생략될 수 있다. 상기 플래그의 시그날링이 생략될 경우, 상기 플래그는 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되지 않음을 나타내는 것으로 간주될 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용될 경우, 코딩 블록 또는 변환 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다. 여기서, 분할 형태는 코딩 블록 또는 변환 블록의 분할 방향을 나타낸다. 일 예로, 수직 방향 파티셔닝은 적어도 하나의 수직선을 이용하여 코딩 블록 또는 변환 블록을 분할하는 것을 의미하고, 수평 방향 파티셔닝은 적어도 하나의 수평선을 이용하여 코딩 블록 또는 변환 블록을 분할하는 것을 의미할 수 있다.
도 27은 수직 방향 파티셔닝 및 수평 방향 파티셔닝의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 27의 (a)는 코딩 블록이 2개의 서브 블록들로 분할되는 예를 나타내고, 도 27의 (b)는 코딩 블록이 4개의 서브 블록들로 분할되는 예를 나타낸다.
코딩 블록 또는 변환 블록의 분할 형태를 결정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 또는 변환 블록에 수직 방향 파티셔닝이 적용되는지 여부 또는 수평 방향 파티셔닝이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 intra_subpart_type_flag일 수 있다. 상기 플래그의 값이 1인 것은 코딩 블록 또는 변환 블록이 수평 방향으로 파티셔닝됨을 나타내고, 상기 플래그의 값이 0인 것은 코딩 블록 또는 변환 블록이 수직 방향으로 파티셔닝됨을 나타낸다.
또는, 코딩 블록 또는 변환 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드에 기초하여, 코딩 블록 또는 변환 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 너비 및 높이비에 기초하여, 코딩 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다. 예컨대, 코딩 블록의 높이 및 너비비를 나타내는 whRatio의 값이 제1 문턱값 이상인 경우에는, 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다. 그렇지 않은 경우에는, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다.
도 28은 코딩 블록의 분할 형태를 결정하는 예를 나타낸 도면이다.
설명의 편의를 위해, 제1 문턱값은 2인 것으로 가정한다. 도 28의 (a)에 도시된 예에서, 코딩 블록의 whRatio은 1이고, 이는 제1 문턱값보다 작다. 이에 따라, 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 정보의 부호화를 생략하고, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다.
도 28의 (b)에 도시된 예에서, 코딩 블록의 whRatio는 2이고, 이는 제1 문턱값과 같다. 이에 따라, 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 정보의 부호화를 생략하고, 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다.
제1 문턱값과 부호가 반대인 제2 문턱값을 이용하여, 코딩 블록의 분할 형태를 결정할 수도 있다. 일 예로, whRatio의 값이 제2 문턱값 이하인 경우에는, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝을 적용하고, 그렇지 않은 경우에는, 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다. 제1 문턱값 및 제2 문턱값의 절대값은 동일하고, 이들의 부호는 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 문턱값이 N (여기서, N은, 1, 2, 4 등의 정수)인 경우, 제2 문턱값은 -N일 수 있다.
도 29는 코딩 블록의 분할 형태를 결정하는 예를 나타낸 도면이다.
설명의 편의를 위해, 제2 문턱값은 -2인 것으로 가정한다. 도 29의 (a)에 도시된 예에서, 코딩 블록의 whRatio은 -1이고, 이는 제2 문턱값보다 크다. 이에 따라, 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 정보의 부호화를 생략하고, 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다.
도 29의 (b)에 도시된 예에서, 코딩 블록의 whRatio는 -2이고, 이는 제2 문턱값과 같다. 이에 따라, 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 정보의 부호화를 생략하고, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다.
또는, 제1 문턱값 및 제2 문턱값을 기준으로, 코딩 블록의 분할 형태를 결정할 수도 있다. 일 예로, whRatio의 값이 제1 문턱값 이상인 경우에는, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝을 적용하고, whRatio의 값이 제2 문턱값 이하인 경우에는, 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다. whRatio의 값이 제1 문턱값 및 제2 문턱값 사이에 존재하는 경우, 비트스트림으로부터 정보를 파싱하여, 현재 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다.
제1 문턱값 및 제2 문턱값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 시퀀스, 픽처 또는 슬라이스별로 제1 문턱값 및 제2 문턱값을 정의할 수 있다.
또는, 코딩 블록 또는 변환 블록의 크기에 기초하여, 분할 형태를 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 크기가 Nxn인 경우, 수직 방향 파티셔닝을 적용하고, 코딩 블록의 크기가 nxN인 경우, 수평 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다. 여기서, n은 N보다 작은 자연수일 수 있다. N 및/또는 n은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 값일 수 있다. 또는, N 및/또는 n을 결정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, N은 32, 64, 128 또는 256 등일 수 있다. 이에 따라, 코딩 블록의 크기가 128xn(여기서, n은 16, 32 또는 64 등의 자연수)인 경우에는 수직 방향 파티셔닝을 적용하고, 코딩 블록의 크기가 nx128인 경우에는 수평 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다.
또는, 코딩 블록 또는 변환 블록의 인트라 예측 모드에 기초하여, 코딩 블록 또는 변환 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 인트라 예측 모드가 수평 방향 또는 수평 방향과 유사한 방향인 경우, 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다. 여기서, 수평 방향과 유사한 방향의 인트라 예측 모드는 수평 방향의 인트라 예측 모드(예컨대, 도 21의 (b)에 도시된 INTRA_ANGULAR18)와의 인덱스 차분 값이 문턱값 이하인 인트라 예측 모드(예컨대, INTRA_ANGULAR18 ± N)를 나타낸다. 반면, 코딩 블록의 인트라 예측 모드가 수직 방향 또는 수직 방향과 유사한 방향인 경우, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝을 적용할 수 있다. 여기서, 수직 방향과 유사한 방향의 인트라 예측 모드는 수직 방향의 인트라 예측 모드(예컨대, 도 21의 (b)에 도시된 INTRA_ANGULAR50)와의 인덱스 차분 값이 문턱값 이하인 인트라 예측 모드(예컨대, INTRA_ANGULAR50 ± N)를 나타낸다. 여기서, 문턱값 N은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 값일 수 있다. 또는, 문턱값 N을 결정하기 위한 정보가 시퀀스, 픽처 또는 슬라이스 레벨에서 시그날링될 수 있다.
수직 방향 파티셔닝 및 수평 방향 파티셔닝이 모두 이용 가능한 경우, 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 정보를 파싱하여, 코딩 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다.
서브 블록들의 개수는 코딩 블록 또는 변환 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 너비 또는 높이 중 어느 하나가 8이고, 다른 하나는 4인 경우, 코딩 블록은 2개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 반면, 코딩 블록의 너비 및 높이가 모두 8이상이거나, 코딩 블록의 너비 또는 높이 중 어느 하나가 8보다 큰 경우, 코딩 블록은 4개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 요약하면, 코딩 블록이 4x4 크기인 경우에는, 코딩 블록이 서브 블록들로 분할되지 않을 수 있다. 코딩 블록이 4x8 또는 8x4 크기인 경우에는, 코딩 블록을 2개의 서브 블록들로 분할할 수 있다. 이 외의 경우에는 코딩 블록을 4개의 서브 블록들로 분할할 수 있다.
또는, 서브 블록의 크기, 형태 또는 서브 블록들의 개수를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 서브 블록들의 개수를 나타내는 정보에 의해, 서브 블록들의 크기 또는 형태가 결정될 수 있다. 또는, 서브 블록들의 크기 또는 형태를 나타내는 정보에 의해, 서브 블록들의 개수가 결정될 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는 경우, 코딩 블록 또는 변환 블록을 분할함으로써 생성되는 서브 블록들은 동일한 인트라 예측 모드를 사용할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록에 이웃하는 이웃 블록들의 인트라 예측 모드를 기초로, 코딩 블록에 대한 MPM들을 유도하고, 유도된 MPM들을 기초로 코딩 블록에 대한 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 코딩 블록의 인트라 예측 모드가 결정되면, 각 서브 블록은 결정된 인트라 예측 모드를 이용하여, 인트라 예측을 수행할 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는 경우, MPM들 중 어느 하나를 코딩 블록의 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다. 즉, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는 경우, MPM 플래그를 시그날링하지 않더라도, MPM 플래그가 참인 것으로 간주될 수 있다.
또는, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는 경우, 기 정의된 후보 인트라 예측 모드들 중 어느 하나를 코딩 블록의 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다. 일 예로, 수평 방향의 인트라 예측 모드, 수직 방향의 인트라 예측 모드, 대각 방향의 인트라 예측 모드(예컨대, 좌상단 인트라 예측 모드, 우상단 인트라 예측 모드 또는 좌하단 인트라 예측 모드 중 적어도 하나) 또는 비방향성 인트라 예측 모드(예컨대, 플래너 또는 DC 중 적어도 하나) 중 어느 하나를 코딩 블록의 인트라 예측 모드로 결정할 수 있다. 기 정의된 후보 인트라 예측 모드들 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 코딩 블록의 분할 방향에 따라, 후보 인트라 예측 모드들의 개수 및/또는 종류가 상이할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝이 적용된 경우, 비방향성 인트라 예측 모드, 수직 방향의 인트라 예측 모드, 좌상단 대각 방향의 인트라 예측 모드 또는 우상단 대각 방향의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나가 후보 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다. 반면, 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝이 적용된 경우, 비방향성 인트라 예측 모드, 수평 방향의 인트라 예측 모드, 좌상단 대각 방향의 인트라 예측 모드 또는 좌하단 대각 방향의 인트라 예측 모드 중 적어도 하나가 후보 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서브 블록들 중 적어도 하나의 인트라 예측 모드를 다른 서브 블록과 상이하게 설정할 수도 있다. 일 예로, N번째 서브 블록의 인트라 예측 모드는 N-1번째 서브 블록의 인트라 예측 모드에 오프셋을 가산 또는 감산하여 유도될 수 있다. 오프셋은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 코딩 블록의 크기, 형태, 인트라 예측 모드, 서브 블록의 크기, 형태, 서브 블록들의 개수 또는 코딩 블록의 분할 방향 중 적어도 하나를 기초로 오프셋을 유도할 수 있다. 또는, 오프셋을 유도하기 위한 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다.
또는, N-1번째 서브 블록의 인트라 예측 모드가 비방향성 모드인 경우에는, N번째 서브 블록의 인트라 예측 모드도 N-1번째 서브 블록의 인트라 예측 모드와 동일하게 설정하고, N-1번째 서브 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 모드인 경우에는, N-1번째 서브 블록의 인트라 예측 모드에 오프셋을 가산 또는 감산하여 유도된 인트라 예측 모드를 N번째 서브 블록의 인트라 예측 모드와 동일하게 설정할 수 있다.
또는, 복수의 서브 블록들 중 일부에는 방향성 인트라 예측 모드를 적용하고, 나머지에는 비방향성 인트라 예측 모드를 적용할 수 있다. 서브 블록의 크기, 형태, 위치 또는 서브 블록들의 개수 중 적어도 하나를 고려하여, 비방향성 인트라 예측 모드가 적용되는 서브 블록을 결정할 수 있다. 또는, 복수개의 서브 블록들 중 어느 하나에 적용되는 방향성 인트라 예측 모드가 기 정의된 값인 경우에 한하여, 다른 하나에 비방향성 인트라 예측 모드를 적용할 수 있다.
또는, MPM들로부터 각 서브 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다. 이를 위해, 각 서브 블록에 대해 MPM들 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보를 시그날링할 수 있다.
또는, 기 정의된 후보 인트라 예측 모드들로부터 각 서브 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다. 이를 위해, 각 서브 블록에 대해 기 정의된 후보 인트라 예측 모드들 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보를 시그날링할 수 있다. 서브 블록별로 후보 인트라 예측 모드들의 개수 및/또는 종류가 상이하게 설정될 수도 있다.
또는, 서브 블록들의 인트라 예측 모드가 동일하게 설정되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
서브 블록들의 양자화 파라미터를 개별적으로 결정할 수 있다. 이에 따라, 각 서브 블록의 양자화 파라미터의 값이 상이하게 설정될 수 있다. 각 서브 블록의 양자화 파라미터를 결정하기 위해, 이전 서브 블록의 양자화 파라미터와의 차분값을 나타내는 정보를 부호화할 수 있다. 일 예로, N번째 서브 블록에 대해, N번째 서브 블록의 양자화 파라미터와 N-1번째 서브 블록의 양자화 파라미터의 차분값을 부호화할 수 있다.
서브 블록의 인트라 예측은 참조 샘플을 이용하여 수행될 수 있다. 이때, 참조 샘플은, 서브 블록에 인접하는 이웃 블록의 복원 샘플로부터 유도될 수 있다. 서브 블록에 인접하는 이웃 블록이 상기 서브 블록과 동일한 코딩 블록에 포함된 타 서브 블록인 경우, 상기 타 서브 블록의 복원 샘플을 기초로, 상기 서브 블록의 참조 샘플을 유도할 수 있다. 일 예로, 제1 서브 블록이 제2 서브 블록의 좌측 또는 상단에 위치하는 경우, 제1 서브 블록의 복원 샘플로부터 제2 서브 블록의 참조 샘플을 유도할 수 있다. 이를 위해, 서브 블록간에는 병렬 인트라 예측이 적용되지 않을 수 있다. 즉, 코딩 블록에 포함된 서브 블록들에 대해 순차적으로 부호화/복호화가 진행될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 블록의 부호화/복호화가 완료된 이후, 제2 서브 블록에 대한 인트라 예측이 수행될 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는 경우에는, 복수의 참조 샘플 라인 후보들 중 어느 하나를 선택하는 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법을 사용하지 않도록 설정할 수 있다. 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법이 사용되지 않는 경우에는, 각 서브 블록에 인접하는 인접 참조 샘플 라인이 각 서브 블록의 참조 샘플 라인으로 결정될 수 있다. 또는, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스가 0보다 큰 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부를 나타내는 신택스 요소 intra_subpartitions_mode_flag의 부호화를 생략할 수 있다. 신택스 intra_subpartitions_mode_flag의 부호화가 생략된 경우, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되지 않을 수 있다.
또는, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되는 경우에도, 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법을 사용할 수 있다. 이를 위해, 각 서브 블록에 대해 참조 샘플 라인을 특정하기 위한 인덱스 정보를 시그날링할 수 있다. 또는, 복수의 서브 블록들 중 어느 하나에 대해서만 참조 샘플 라인을 특정하기 위한 인덱스 정보를 시그날링하고, 나머지 서브 블록들에도 상기 인덱스 정보를 그대로 적용할 수 있다. 또는, 코딩 블록에 대해 참조 샘플 라인을 특정하기 위한 인덱스 정보를 시그날링하고, 상기 코딩 블록에 포함된 복수의 서브 블록들이 상기 인덱스 정보를 공유하도록 설정할 수 있다.
또는, 서브 블록들 중 기 정의된 위치 또는 기 정의된 파티션 인덱스를 갖는 서브 블록만이 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법을 이용하도록 설정할 수 있다. 일 예로, 복수의 서브 블록들 중 파티션 인덱스가 0인 서브 블록 또는 코딩 블록의 상단 경계 또는 좌측 경계에 접하는 서브 블록에 대해서만 참조 샘플 라인 후보들 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보를 시그날링할 수 있다. 잔여 서브 블록들에 대해서는 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법을 적용하지 않을 수 있다. 이에 따라, 잔여 서브 블록들은 인접 참조 샘플 라인을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다.
서브 블록들 간의 경계에 인접하는 샘플에 필터링이 수행될 수 있다. 필터는, 예측 샘플 또는 복원 샘플을 대상으로 수행될 수 있다. 일 예로, 제1 서브 블록의 우측에 제2 서브 블록이 인접 위치한다고 가정할 경우, 제2 서브 블록의 좌측 경계에 접하는 예측 샘플 또는 복원 샘플을 제1 서브 블록의 우측 경계에 접하는 복원 샘플을 이용하여 필터링할 수 있다.
서브 블록들 간의 경계에 인접하는 샘플에 필터를 적용할 것인지 여부는, 인트라 예측 모드, 서브 블록의 크기 또는 서브 블록의 개수 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
인트라 예측을 수행 결과로 예측 블록이 생성되면, 예측 블록에 포함된 예측 샘플들 각각의 위치에 기초하여, 예측 샘플들을 업데이트 할 수 있다. 이와 같은 업데이트 방법을 샘플 포지션 기반 인트라 가중 예측 방법(또는, Position Dependent Prediction Combination, PDPC)이라 호칭할 수 있다.
PDPC를 사용할 것인지 여부는 현재 블록의 크기, 형태, 인트라 예측 모드, 현재 블록의 참조 샘플 라인, 현재 블록의 크기, 또는 컬러 성분을 고려하여 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너, DC, 수직 방향, 수평 방향, 수직 방향보다 인덱스 값이 작은 모드 또는 수평 방향보다 인덱스 값이 큰 모드 중 적어도 하나인 경우에 PDPC가 사용될 수 있다. 또는, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 4보다 큰 경우에 한하여, PDPC가 사용될 수 있다. 또는, 현재 블록의 참조 픽처 라인의 인덱스가 0인 경우에 한하여, PDPC가 사용될 수 있다. 또는 현재 블록의 참조 픽처 라인의 인덱스가 기 정의된 값 이상인 경우에 한하여, PDPC가 사용될 수 있다. 또는, 휘도 성분에 한하여 PDPC가 사용될 수 있다. 또는 상기 열거된 조건 중 둘 이상을 만족하는지 여부에 따라, PDPC의 사용 여부가 결정될 수 있다.
또는, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 이용되었는지 여부에 따라, PDPC의 사용 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 또는 변환 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, PDPC가 이용되지 않도록 설정될 수 있다. 또는, 코딩 블록 또는 변환 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 복수 서브 블록들 중 적어도 하나에 PDPC를 적용할 수 있다. 이때, PDPC의 적용 대상인 서브 블록은, 코딩 블록 또는 서브 블록의 크기, 형태, 위치, 인트라 예측 모드 또는 참조 샘플 라인 인덱스 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 상단 및/또는 좌측 경계에 인접하는 서브 블록 또는, 코딩 블록의 하단 및/또는 우측 경계에 인접하는 서브 블록에 PDPC를 적용할 수 있다. 또는, 서브 블록의 크기 또는 형태에 기초하여, 코딩 블록에 포함된 모든 서브 블록에 PDPC를 적용하거나, 코딩 블록에 포함된 모든 서브 블록에 PDPC를 적용하지 않도록 설정할 수도 있다. 일 예로, 서브 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 작은 경우, PDPC의 적용을 생략할 수 있다. 또 다른 예로, 코딩 블록 내 모든 서브 블록에 PDPC를 적용할 수도 있다.
또는, 코딩 블록 또는 변환 블록을 분할하여 생성된 서브 블록들의 크기, 형태, 인트라 예측 모드 또는 참조 픽처 인덱스 중 적어도 하나가 기 설정된 조건을 만족하는지 여부에 따라, 서브 블록별로 PDPC 적용 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 서브 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 4보다 큰 경우에는, 서브 블록에 PDPC를 적용할 수 있다.
다른 예로, 비트스트림을 통해 PDPC가 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기, 형태, 인트라 예측 모드 또는 예측 샘플의 위치 중 적어도 하나에 기초하여, PDPC가 적용되는 영역을 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 수직 방향보다 큰 인덱스를 가질 경우, x축 좌표 또는 y축 좌표 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 예측 샘플은 보정되지 않고, x축 좌표 y축 좌표가 문턱값 이하인 예측 샘플에 대해서만 보정이 수행될 수 있다. 또는, 현재 블록의 인트라 예측 보드가 수평 방향보다 작은 인덱스를 가질 경우, x축 좌표 또는 y축 좌표 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 예측 샘플을 보정되지 않고, x축 좌표 또는 y축 좌표가 문턱값 이하인 예측 샘플에 대해서만 보정이 수행될 수 있다. 이때, 문턱값은, 현재 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다.
인트라 예측 샘플을 통해 예측 샘플이 획득되면, 획득된 예측 샘플의 위치를 기반으로, 상기 예측 샘플을 보정하는데 이용되는 참조 샘플을 결정할 수 있다.
원본 영상에서 예측 영상을 차분하여 유도된 잔차 영상을 유도할 수 있다. 이때, 잔차 영상을 주파수 도메인으로 변경하였을 때, 주파수 성분들 중 고주파 성분들을 제거하더라도, 영상의 주관적 화질은 크게 떨어지지 않는다. 이에 따라, 고주파 성분들의 값을 작게 변환하거나, 고주파 성분들의 값을 0으로 설정한다면, 시각적 왜곡이 크게 발생하지 않으면서도 압축 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 위 특성을 반영하여, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분들로 분해하기 위해 현재 블록을 변환할 수 있다. 상기 변환은 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Tranform) 등의 변환 기법을 이용하여 수행될 수 있다.
DCT는 코사인 변환을 이용하여, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분으로 분해(또는 변환)하는 것이고, DST는 사인 변환을 이용하여, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분으로 분해(또는 변환)하는 것이다. 잔차 영상의 변환 결과, 주파수 성분들은 기저 영상으로 표현될 수 있다. 일 예로, NxN 크기의 블록에 대해 DCT 변환을 수행하는 경우, N2 개의 기본 패턴 성분이 획득될 수 있다. 변환을 통해 NxN 크기 블록에 포함된 기본 패턴 성분들 각각의 크기가 획득될 수 있다. 이용된 변환 기법에 따라, 기본 패턴 성분의 크기를 DCT 계수 또는 DST 계수라 호칭할 수 있다.
변환 기법 DCT는 0이 아닌 저주파 성분들이 많이 분포하는 영상을 변환하는데 주로 이용된다. 변환 기법 DST는 고주파 성분들이 많이 분포하는 영상에 주로 이용된다.
DCT 또는 DST 이외의 변환 기법을 사용하여 잔차 영상을 변환할 수도 있다.
이하, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분들로 변환하는 것을 2차원 영상 변환이라 호칭하기로 한다. 아울러, 변환 결과 획득된 기본 패턴 성분들의 크기를 변환 계수라 호칭하기로 한다. 일 예로, 변환 계수는 DCT 계수 또는 DST 계수를 의미할 수 있다. 후술될 제1 변환 및 제2 변환이 모두 적용된 경우, 변환 계수는 제2 변환의 결과로 생성된 기본 패턴 성분의 크기를 의미할 수 있다. 또한, 변환 스킵이 적용된 잔차 샘플 역시 변환 계수라 호칭하기로 한다.
변환 기법은 블록 단위로 결정될 수 있다. 변환 기법은 현재 블록의 예측 부호화 모드, 현재 블록의 크기 또는 현재 블록의 형태 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 인트라 예측 모드로 부호화되고, 현재 블록의 크기가 NxN보다 작은 경우에는 변환 기법 DST를 사용하여 변환이 수행될 수 있다. 반면, 상기 조건을 만족하지 않는 경우, 변환 기법 DCT를 사용하여 변환이 수행될 수 있다.
잔차 영상 중 일부 블록에 대해서는 2차원 영상 변환이 수행되지 않을 수도 있다. 2차원 영상 변환을 수행하지 않는 것을 변환 스킵(Transform Skip)이라 호칭할 수 있다. 변환 스킵은, 현재 블록에 제1 변환 및 제2 변환이 적용되지 않음을 나타낸다. 변환 스킵이 적용된 경우, 변환이 수행되지 않는 잔차값들을 대상으로 양자화가 적용될 수 있다.
현재 블록에 변환 스킵을 허용할 것인지 여부는, 현재 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가 문턱값보다 작은 경우에 한하여, 변환 스킵이 적용될 수 있다. 문턱값은 현재 블록의 너비, 높이 또는 샘플 개수 중 적어도 하나와 관한 것으로 32x32 등으로 정의될 수 있다. 또는, 정방형 블록에 대해서만 변환 스킵을 허용할 수 있다. 일 예로, 32x32, 16x16, 8x8 또는 4x4 크기의 정방형 블록에 대해 변환 스킵이 허용될 수 있다. 또는, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 사용되지 않은 경우에만, 변환 스킵을 허용할 수 있다.
또는, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 서브 파티션 별로 변환 스킵이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다.
도 30은 서브 블록 별로 변환 스킵 여부가 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
복수의 서브 블록들 중 일부에 대해서만 변환 스킵을 적용할 수 있다. 일 예로, 도 30에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록의 상단에 위치하는 서브 블록에는 변환 스킵을 적용하고, 하단에 위치하는 서브 블록에는 변환 스킵이 허용되지 않도록 설정될 수 있다.
변환 스킵이 허용되지 않는 서브 블록의 변환 타입은 비트스트림으로부터 시그날링되는 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 후술될 tu_mts_idx에 기초하여, 변환 타입이 결정될 수 있다.
또는, 서브 블록의 크기에 기초하여, 서브 블록의 변환 타입을 결정할 수 있다. 일 예로, 서브 블록의 너비가 문턱값 이상인지 및/또는 문턱값 이하인지 여부를 기초로, 수평 방향 변환 타입을 결정하고, 서브 블록의 높이가 문턱값 이상인지 및/또는 문턱값 이하인지 여부를 기초로, 수직 방향 변환 타입을 결정할 수 있다.
또는, 코딩 블록에 대해 변환 타입을 결정하기 위한 정보를 시그날링하고, 상기 정보에 의해 특정되는 변환 타입을 코딩 블록에 포함된 서브 블록들에 공통적으로 적용할 수도 있다. 즉, 코딩 블록 내 서브 블록들의 변환 타입은 동일하게 설정될 수 있다.
DCT 또는 DST를 이용하여 현재 블록을 변환한 뒤, 변환된 현재 블록을 다시 변환할 수 있다. 이때, DCT 또는 DST에 기초한 변환을 제1 변환이라 정의하고, 제1 변환이 적용된 블록을 다시 변환하는 것을 제2 변환이라 정의할 수 있다.
제1 변환은 복수개의 변환 코어 후보들 중 어느 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 일 예로, DCT2, DCT8 또는 DST7 중 어느 하나를 이용하여 제1 변환이 수행될 수 있다.
수평 방향 및 수직 방향에 대해 상이한 변환 코어가 사용될 수도 있다. 수평 방향의 변환 코어 및 수직 방향의 변환 코어의 조합을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수도 있다. 일 예로, 상술한 tu_mts_idx는 수평 방향 변환 코어 및 수직 방향 변환 코어 조합들 중 하나를 가리킬 수 있다.
제1 변환 및 제2 변환의 수행 단위가 상이할 수 있다. 일 예로, 8x8 블록에 대해 제1 변환을 수행하고, 변환된 8x8 블록 중 4x4 크기의 서브 블록에 대해 제2 변환을 수행할 수 있다. 또는, 4x4 크기의 서브 블록들 3개에 속한 변환 계수들에 대해 제2 변환을 수행할 수 있다. 상기 3개의 서브 블록들은, 현재 블록의 좌상단에 위치하는 서브 블록, 상기 서브 블록의 우측에 이웃하는 서브 블록 및 상기 서브 블록의 하단에 이웃하는 서브 블록을 포함할 수 있다. 또는, 8x8 크기의 블록에 대해 제2 변환을 수행할 수도 있다.
제2 변환이 수행되지 않는 잔여 영역들의 변환 계수는 0으로 설정될 수도 있다.
또는, 4x4 블록에 대해 제1 변환을 수행하고, 변환된 4x4 블록을 포함하는 8x8 크기의 영역에 대해 제2 변환을 수행할 수도 있다.
제2 변환의 수행 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 제2 변환의 수행 여부를 나타내는 플래그 또는, 제2 변환의 수행 여부 및 제2 변환에 이용되는 변환 커널을 특정하는 인덱스 정보가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 인덱스 정보가 0인 것은 현재 블록에 제2 변환이 수행되지 않음을 나타낸다. 반면, 상기 인덱스 정보가 0보다 큰 경우, 상기 인덱스 정보에 의해, 제2 변환을 수행하기 위한 변환 커널이 결정될 수 있다.
또는, 수평 방향 변환 코어와 수직 방향 변환 코어가 동일한지 여부에 기초하여, 제2 변환의 수행여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 수평 방향 변환 코어와 수직 방향 변환 코어가 동일한 경우에만, 제2 변환이 수행될 수 있다. 또는, 수평 방향 변환 코어와 수직 방향 변환 코어가 상이한 경우에만, 제2 변환이 수행될 수 있다.
또는, 수평 방향의 변환 및 수직 방향의 변환이 기 정의된 변환 코어를 이용된 경우에 한하여, 제2 변환이 허용될 수 있다. 일 예로, 수평 방향의 변환 및 수직 방향의 변환에 DCT2 변환 코어가 사용된 경우에, 제2 변환이 허용될 수 있다.
또는, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우에는, 수평 방향의 변환 및 수직 방향의 변환에 DCT2 변환 코어가 사용된 경우에 한하여 제2 변환이 허용될 수 있다.
또는, 현재 블록의 논 제로 변환 계수의 개수를 기초로 제2 변환의 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 논 제로 변환 계수가 문턱값보다 작거나 같은 경우, 제2 변환을 사용하지 않도록 설정하고, 현재 블록의 논 제로 변환 계수가 문턱값보다 큰 경우, 제2 변환을 사용하도록 설정될 수 있다. 현재 블록이 인트라 예측으로 부호화된 경우에 한하여, 제2 변환을 사용하도록 설정될 수도 있다.
또는, 현재 블록의 마지막 논 제로 변환 계수의 위치를 기초로 제2 변환의 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 마지막 논 제로 변환 계수의 x축 좌표 또는 y축 좌표 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 경우, 또는 현재 블록의 마지막 논 제로 변환 계수가 속한 서브 블록의 x축 좌표 또는 y축 좌표 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 경우, 제2 변환을 수행하지 않을 수 있다. 여기서, 문턱값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기 또는 형태를 기초로 문턱값이 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록에 DC 성분의 변환 계수만이 존재하는 경우, 제2 변환을 수행하지 않도록 설정할 수 있다. 여기서, DC 성분은 현재 블록 내 좌상단 위치의 변환 계수를 나타낸다.
또는, 현재 블록에 매트릭스 기반 인트라 예측이 적용된 경우, 제2 변환이 수행되지 않도록 설정될 수 있다.
현재 블록의 변환 타입을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 수평 방향에 대한 변환 타입 및 수직 방향에 대한 변환 타입의 조합들 중 하나를 나타내는 인덱스 정보 tu_mts_idx일 수 있다.
인덱스 정보 tu_mts_idx에 의해 특정되는 변환 타입 후보들에 기초하여, 수직 방향에 대한 변환 코어 및 수평 방향에 대한 변환 코어가 결정될 수 있다. 표 7은 tu_mts_idx에 따른 변환 타입 조합들을 나타낸 것이다.
tu_mts_idx transform type
horizontal vertical
0 DCT-II DCT-II
1 DST-VII DST-VII
2 DCT-VIII DST-VII
3 DST-VII DCT-VIII
4 DCT-VIII DCT-VIII
변환 타입은 DCT2, DST7 또는 DCT8 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 또는, 변환 스킵을 변환 타입 후보에 삽입할 수도 있다.
표 7이 이용되는 경우, tu_mts_idx가 0이면, 수평 방향과 수직 방향에 DCT2가 적용될 수 있다. tu_mts_idx가 2이면 수평 방향에 DCT8을 적용하고, 수직 방향에 DCT7을 적용할 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 서브 블록의 변환 코어가 독립적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 서브 블록 마다 변환 타입 조합 후보를 특정하기 위한 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 이에 따라, 서브 블록들 간 변환 코어가 상이할 수 있다.
또는, 서브 블록들이 동일한 변환 타입을 사용할 수도 있다. 이 경우, 변환 타입 조합 후보를 특정하는 tu_mts_idx는 첫번째 서브 블록에 대해서만 시그날링될 수 있다. 또는, 코딩 블록 레벨에서 tu_mts_idx를 시그날링하고, 서브 블록들의 변환 타입은 코딩 블록 레벨에서 시그날링되는 tu_mts_idx를 참조하여 결정될 수 있다. 또는, 서브 블록들 중 하나의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여, 변환 타입을 결정하고, 결정된 변환 타입이 모든 서브 블록을 위해 사용되도록 설정할 수도 있다.
도 31은 서브 블록들이 동일한 변환 타입을 사용하는 예를 나타낸 도면이다.
코딩 블록이 수평 방향으로 분할된 경우, 코딩 블록의 상단에 위치하는 서브 블록 (Sub-CU0) 및 하단에 위치하는 서브 블록(Sub-CU1)의 변환 타입을 동일하게 설정할 수 있다. 일 예로, 도 31의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 상단 서브 블록에 대해 시그날링되는 tu_mts_idx를 기초로, 수평 방향 타입 및 수직 변환 타입이 결정되면, 결정된 변환 타입을 하단 서브 블록에도 적용할 수 있다.
코딩 블록이 수직 방향으로 분할된 경우, 코딩 블록의 좌측에 위치하는 서브 블록 (Sub-CU0) 및 우측에 위치하는 서브 블록(Sub-CU1)의 변환 타입을 동일하게 설정할 수 있다. 일 예로, 도 31의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 좌측 서브 블록에 대해 시그날링되는 tu_mts_idx를 기초로, 수평 방향 타입 및 수직 변환 타입이 결정되면, 결정된 변환 타입을 우측 서브 블록에도 적용할 수 있다.
현재 블록의 크기, 형태, 논 제로 계수의 개수, 2차 변환의 수행 여부 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나에 기초하여 인덱스 정보의 부호화 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 또는 논 제로 계수의 수가 문턱값과 같거나 작은 경우, 인덱스 정보의 시그날링이 생략될 수 있다. 인덱스 정보의 시그날링이 생략된 경우, 현재 블록에는 디폴트 변환 타입이 적용될 수 있다.
디폴트 변환 타입은 DCT2 또는 DST7 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디폴트 변환 타입이 복수인 경우, 현재 블록의 크기, 형태, 인트라 예측 모드, 2차 변환의 수행 여부 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나를 고려하여, 복수의 디폴트 변환 타입들 중 하나를 선택할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비가 기 설정된 범위에 속하는지 여부에 기초하여, 복수의 변환 타입들 중 하나를 수평 방향 변환 타입으로 결정하고, 현재 블록의 높이가 기 설정된 범위에 속하는지 여부에 기초하여, 복수의 변환 타입들 중 하나를 수직 방향 변환 타입으로 결정할 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기, 형태, 인트라 예측 모드 또는 2차 변환이 수행되었는지 여부에 따라 디폴트 모드가 상이하게 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록에 DC 성분의 변환 계수만이 존재할 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 디폴트 변환 타입으로 설정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 DC 성분의 변환 계수만이 존재할 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입은 DCT2로 설정될 수 있다.
문턱값은 현재 블록의 크기 또는 형태에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가 32x32 보다 작거나 같은 경우에는 문턱값을 2로 설정하고, 현재 블록이 32x32 보다 큰 경우에는(예컨대, 현재 블록이, 32x64 또는 64x32 크기의 코딩 블록인 경우), 문턱값을 4로 설정할 수 있다.
복수개의 룩업 테이블이 부호화기/복호화기에 기 저장될 수 있다. 복수개의 룩업 테이블은 변환 타입 조합 후보들에 할당되는 인덱스 값, 변환 타입 조합 후보들의 종류 또는 변환 타입 조합 후보들의 개수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.
현재 블록의 크기, 형태, 예측 부호화 모드, 인트라 예측 모드, 2차 변환의 적용 여부 또는 이웃 블록에 변환 스킵이 적용되었는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록에 대한 룩업 테이블을 선택할 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 크기가 4x4 이하인 경우 또는 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 경우에는, 제1 룩업 테이블을 이용하고, 현재 블록의 크기가 4x4 보다 큰 경우 또는 현재 블록이 인트라 예측으로 부호화된 경우에는 제2 룩업 테이블을 이용할 수 있다.
또는, 복수의 룩업 테이블 중 어느 하나를 가리키는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 복호화기는 상기 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 룩업 테이블을 선택할 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 크기, 형태, 예측 부호화 모드, 인트라 예측 모드, 2차 변환의 적용 여부 또는 이웃 블록에 변환 스킵이 적용되었는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 변환 타입 조합 후보에 할당되는 인덱스가 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가 4x4 인 경우 변환 스킵에 할당되는 인덱스가 현재 블록의 크기가 4x4 보다 큰 경우 변환 스킵에 할당되는 인덱스보다 더 작은 값을 가질 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 크기가 4x4인 경우, 변환 스킵에 인덱스 0을 할당하고, 현재 블록이 4x4 보다 크고 16x16 이하인 경우, 변환 스킵에 0보다 큰 인덱스(예컨대, 인덱스 1)를 할당할 수 있다. 현재 블록이 16x16 보다 큰 경우, 변환 스킵의 인덱스에 최대값(예컨대, 5)를 할당할 수 있다.
또는, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 경우, 변환 스킵에 인덱스 0을 할당할 수 있다. 현재 블록이 인트라 예측으로 부호화된 경우, 변환 스킵에 0보다 큰 인덱스(예컨대, 인덱스 1)를 할당할 수 있다.
또는, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 4x4 크기의 블록인 경우, 변환 스킵에 인덱스 0을 할당할 수 있다. 반면, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화되지 않았거나, 현재 블록이 4x4 보다 큰 경우, 변환 스킵에 0보다 큰 값의 인덱스(예컨대, 인덱스 1)를 할당할 수 있다.
표 7에 열거된 변환 타입 조합 후보들과 상이한 변환 타입 조합 후보들이 정의되어 사용될 수도 있다. 일 예로, 수평 방향 변환 또는 수직 방향 변환 중 어느 하나에 변환 스킵을 적용하고, 다른 하나에는 DCT2, DCT8 또는 DST7 등의 변환 코어가 적용되는 변환 타입 조합 후보가 이용될 수 있다. 이때, 현재 블록의 크기(예컨대, 너비 및/또는 높이), 형태, 예측 부호화 모드 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여 수평 방향 또는 수직 방향에 대한 변환 타입 후보로 변환 스킵을 사용할 것인지 여부가 결정될 수 있다.
현재 블록의 변환 타입을 결정하기 위한 인덱스 정보가 명시적으로 시그날링되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 시퀀스 레벨에서, 인트라 예측으로 부호화된 블록에 대해 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는지 여부를 나타내는 정보 sps_explicit_intra_mts_flag 및/또는 인터 예측으로 부호화된 블록에 대해 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는지 여부를 나타내는 정보 sps_explicit_inter_mts_flag가 시그날링될 수 있다.
명시적인 변환 타입 결정이 허용되는 경우, 비트스트림으로부터 시그날링되는 인덱스 정보 tu_mts_idx에 기초하여 현재 블록의 변환 타입을 결정할 수 있다. 반면, 명시적인 변환 타입 결정이 허용되지 않는 경우, 현재 블록의 크기, 형태, 서브 블록 단위의 변환이 허용되는지 여부, 0이 아닌 변환 계수를 포함하는 서브 블록의 위치, 제2 변환이 수행되는지 여부 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나를 기초로 변환 타입이 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 수평 방향 변환 타입은 현재 블록의 너비를 기초로 결정되고, 현재 블록의 수직 방향 변환 타입은 현재 블록의 높이를 기초로 결정될 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 너비가 4 보다 작거나 16보다 큰 경우, 수평 방향의 변환 타입은 DCT2로 결정될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 수평 방향의 변환 타입은 DST7로 결정될 수 있다. 현재 블록의 높이가 4보다 작거나 16보다 큰 경우, 수직 방향의 변환 타입은 DCT2로 결정될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 수직 방향의 변환 타입은 DST7로 결정될 수 있다. 여기서, 수평 방향의 변환 타입 및 수직 방향의 변환 타입을 결정하기 위해, 너비 및 높이와 비교되는 문턱값은 현재 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록이 높이와 너비가 동일한 정방형인 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 동일하게 설정하는 한편, 현재 블록이 높이와 너비가 상이한 비정방형인 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 상이하게 설정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비가 높이보다 큰 경우에는, 수평 방향의 변환 타입을 DST7로 결정하고, 수직 방향의 변환 타입을 DCT2로 결정할 수 있다. 현재 블록의 높이가 너비보다 큰 경우에는, 수직 방향의 변환 타입을 DST7으로 결정하고, 수평 방향의 변환 타입을 DCT2로 결정할 수 있다.
변환 타입 후보들의 개수 및/또는 종류 또는 변환 타입 조합 후보들의 개수 및/또는 종류는 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는지 여부에 따라 상이할 수 있다. 일 예로, 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는 경우, DCT2, DST7 및 DCT8가 변환 타입 후보들로서 이용될 수 있다. 이에 따라, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입 각각은 DCT2, DST8 또는 DCT8로 설정될 수 있다. 명시적인 변환 타입 결정이 허용되지 않는 경우, DCT2 및 DST7만 변환 타입 후보로서 이용될 수 있다. 이에 따라, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입 각각은 DCT2 또는 DST7으로 결정될 수 있다.
코딩 블록 또는 변환 블록을 복수의 서브 블록들로 분할하고, 복수의 서브 블록들 중 일부에 대해서만 변환을 수행할 수 있다. 복수의 서브 블록들 중 일부에만 변환을 적용하는 것을 서브 변환 블록 부호화 방법이라 정의할 수 있다.
도 32 및 도 33은 서브 변환 블록 부호화 방법의 적용 양상을 나타낸 도면이다.
도 32는 4개의 서브 블록들 중 어느 하나에 대해서만 변환이 수행되는 예를 나타낸 도면이고, 도 33은 2개의 서브 블록들 중 어느 하나에 대해서만 변환이 수행되는 예를 나타낸 도면이다. 도 32 및 도 33에서, 'Target'으로 표기된 서브 블록에 대해서만 변환이 수행되는 것으로 가정한다.
도 32에 도시된 예에서와 같이, 상호 직교하는 수직선 및 수평선을 이용하여 코딩 블록을 4개의 서브 블록들로 분할한 뒤, 이중 어느 하나에 대해서만 변환 및 양자화를 수행할 수 있다. 변환이 수행되지 않는 서브 블록의 변환 계수는 0으로 설정될 수 있다.
또는, 도 33에 도시된 예에서와 같이, 수직선 또는 수평선을 이용하여 코딩 블록을 2개의 서브 블록들로 분할한 뒤, 이중 어느 하나에 대해서만 변환 및 양자화를 수행할 수 있다. 변환이 수행되지 않는 서브 블록의 변환 계수는 0으로 설정될 수 있다.
코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 cu_sbt_flag일 수 있다. 상기 플래그가 1인 것은, 코딩 블록 또는 변환 블록을 분할함으로써 생성된 복수의 서브 블록들 중 일부에 대해서만 변환이 수행됨을 나타내고, 상기 플래그가 0인 것은, 코딩 블록 또는 변환 블록을 서브 블록들로 분할함이 없이 변환이 수행됨을 나타낸다.
코딩 블록의 크기, 형태, 예측 부호화 모드 또는 결합 예측 모드의 사용 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 이용 가능한지 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값 이상인 경우, 코딩 블록에 인터 예측이 적용된 경우, 또는 코딩 블록에 결합 예측 모드가 적용되지 않은 경우 중 적어도 하나의 조건을 만족하는 경우에 있어서, 코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법의 이용이 가능하다. 여기서, 문턱값은, 4, 8 또는 16 등의 자연수 일 수 있다.
또는, 코딩 블록의 너비 및 높이비가 문턱값보다 큰 경우, 서브 변환 블록 부호화 방법을 허용하지 않을 수 있다.
코딩 블록에 인트라 예측이 적용된 경우 또는 인트라 블록 카피 모드가 적용된 경우에는 서브 변환 블록 부호화 방법의 이용이 불가능한 것으로 결정될 수 있다.
또는, 코딩 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되었는지 여부에 기초하여, 코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 이용 가능한지 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 서브 변환 블록 부호화 방법이 이용 가능한 것으로 결정될 수 있다.
코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 이용 가능한 것으로 결정된 경우, 신택스 cu_sbt_flag가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 파싱된 cu_sbt_flag의 값에 따라, 서브 변환 블록 부호화 방법의 적용 여부가 결정될 수 있다.
반면, 코딩 블록에 서브 변환 부호화 방법이 이용 불가능한 것으로 판단되는 경우, 신택스 cu_sbt_flag의 시그날링이 생략될 수 있다. 신택스 cu_sbt_flag의 시그날링이 생략된 경우, 코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 적용되지 않는 것으로 결정될 수 있다.
코딩 블록에 서브 변환 부호화 방법이 적용되는 경우, 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 코딩 블록의 분할 형태를 나타내는 정보는, 코딩 블록이 1/4 크기의 서브 블록을 포함하도록 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 코딩 블록의 분할 방향을 나타내는 정보 또는 서브 블록들의 개수를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 예로, 신택스 cu_sbt_flag가 1인 경우, 코딩 블록이 1/4 크기의 서브 블록을 포함하도록 분할되는지 여부를 나타내는 플래그 cu_sbt_quadtree_flag가 시그날링될 수 있다.
신택스 cu_sbt_quadtree_flag가 1인 것은, 코딩 블록이 1/4 크기의 서브 블록을 포함하도록 분할됨을 나타낸다. 일 예로, 1개의 수직선 또는 1개의 수평선을 이용하여, 코딩 블록을 1/4 크기의 서브 블록과 3/4 크기의 서브 블록으로 분할하거나, 코딩 블록을 1/4 크기의 4개의 서브 블록들로 분할할 수 있다. 코딩 블록을 1/4 크기의 서브 블록을 포함하도록 분할하는 것을 쿼드 트리 분할이라 호칭할 수 있다. 신택스 cu_sbt_quad_tree_flag가 1인 경우, 코딩 블록의 1/4 크기인 서브 블록이 변환 대상으로 설정될 수 있다.
신택스 cu_sbt_quadtree_flag가 0인 것은, 코딩 블록이 1/2 크기의 서브 블록을 포함하도록 분할됨을 나타낸다. 일 예로, 1개의 수직선 또는 1개의 수평선을 이용하여, 코딩 블록을 1/2 크기의 2개의 서브 블록들로 분할할 수 있다. 코딩 블록을 1/2 크기의 2개의 서브 블록들로 분할하는 것을 바이너리 트리 분할이라 호칭할 수 있다. 신택스 cu_sbt_quad_tree_flag가 0인 경우, 코딩 블록의 1/2 크기인 서브 블록이 코딩 블록에 포함될 수 있다.
또한, 코딩 블록의 분할 방향을 나타내는 플래그가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 cu_sbt_horizontal_flag가 부호화되어 시그날링될 수 있다. cu_sbt_horizontal_flag의 값이 1인 것은, 코딩 블록의 윗변 및 아랫변과 평행한 적어도 하나의 분할선을 이용하는 수평 방향 파티셔닝이 적용됨을 나타낸다. cu_sbt_horizontal_flag의 값이 0인 것은, 코딩 블록의 좌변 및 우변과 평행한 적어도 하나의 분할선을 이용하는 수직 방향 파티셔닝이 적용됨을 나타낸다.
코딩 블록의 크기 또는 형태에 따라, 코딩 블록의 분할 형태가 결정될 수 있다. 일 예로, 쿼드 트리 분할은 코딩 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 제1 문턱값 이상인 경우 이용 가능할 수 있다. 일 예로, 제1 문턱값은, 4, 8 또는 16과 같은 자연수일 수 있다. 제1 문턱값을 쿼드 트리 문턱값이라 호칭할 수도 있다.
쿼드 트리 분할이 이용 가능한 것으로 결정된 경우, 신택스 cu_sbt_quadtree_flag를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 파싱된 cu_sbt_quadtree_flag의 값에 따라, 코딩 블록에 쿼드 트리 분할이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다.
쿼드 트리 분할이 이용 가능하지 않은 것으로 결정된 경우, 신택스 cu_sbt_quadtree_flag의 시그날링이 생략될 수 있다. 신택스 cu_sbt_quadtree_flag의 시그날링이 생략된 경우, 코딩 블록에 바이너리 트리 분할이 적용되는 것으로 결정될 수 있다.
표 8은 신택스 cu_sbt_quadtree_flag의 파싱 여부를 결정하기 위한 신택스 구조를 예시한 것이다.
coding_unit( x0, y0, cbWidth, cbHeight, treeType ) { Descriptor
…
if( !pcm_flag[ x0 ][ y0 ] ) {
if( CuPredMode[ x0 ][ y0 ] != MODE_INTRA && merge_flag[ x0 ][ y0 ] = = 0 )
cu_cbf ae(v)
if( cu_cbf ) {
if( CuPredMode[ x0 ][ y0 ] = = MODE_INTER && sps_sbt_enabled_flag && !ciip_flag[ x0 ][ y0 ] ) {
if( cbWidth <= MaxSbtSize && cbHeight <= MaxSbtSize ) {
allowSbtVerH = cbWidth >= 8
allowSbtVerQ = cbWidth >= 16
allowSbtHorH = cbHeight >= 8
allowSbtHorQ = cbHeight >= 16
if( allowSbtVerH | | allowSbtHorH | | allowSbtVerQ | | allowSbtHorQ )
cu_sbt_flag ae(v)
}
if( cu_sbt_flag ) {
if( ( allowSbtVerH | | allowSbtHorH ) && ( allowSbtVerQ && allowSbtHorQ) )
cu_sbt_quad_flag ae(v)
if( ( cu_sbt_quad_flag && allowSbtVerQ && allowSbtHorQ ) | | ( !cu_sbt_quad_flag && allowSbtVerH && allowSbtHorH ) )
cu_sbt_horizontal_flag ae(v)
cu_sbt_pos_flag ae(v)
}
}
transform_tree( x0, y0, cbWidth, cbHeight, treeType )
}
}
}
표 8에서, 변수 allowSbtVerQ 수직 방향 쿼드 트리 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 변수이고, allowSbtHorQ는 수평 방향 쿼드 트리 분할이 허용되는지 여부를 나타내는 변수이다. 변수 allowSbtVerQ 및 변수 allowSbtHorQ는 쿼드 트리 임계값을 기초로 결정될 수 있다. 일 예로, 쿼드 트리 임계값이 16인 경우, allowSbtVerQ는 코딩 블록의 너비가 16 이상인지 여부를 기초로 결정되고, allowSbtHorQ는 코딩 블록의 높이가 16 이상인지 여부를 기초로 결정될 수 있다.
표 8에 나타난 예에서와 같이, 변수 allowSbtVerQ 및 allowSbtHorQ가 모두 참인 경우, 비트스트림으로부터 신택스 cu_sbt_quad_flag를 파싱할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록이 16x8인 경우, 변수 allowSbtHorQ가 거짓으로 설정되므로, 신택스 cu_sbt_quad_flag의 파싱이 생략될 수 있다. 또는, 코딩 블록이 8x16인 경우, 변수 allowSbtVerQ가 거짓으로 설정되므로, 신택스 cu_sbt_quad_flag의 파싱이 생략될 수 있다. 신택스 cu_sbt_quad_flag의 파싱이 생략된 경우, 코딩 블록에 바이너리 트리 분할이 적용될 수 있다.
또는, 표 8에 도시된 예에서와 달리, 변수 allowSbtVerQ 또는 변수 allowSbtHorQ 중 어느 하나가 참인 경우에는 신택스 cu_sbt_quad_flag가 파싱되도록 설정될 수 있다. 즉, 코딩 블록의 너비 및 높이 중 어느 하나만 쿼드 트리 임계값 이상인 경우, 쿼드 트리 분할이 이용 가능할 수 있다.
또는, 코딩 블록의 너비 또는 높이 중 어느 하나가 제1 문턱값 이상인 경우라 하더라도, 코딩 블록의 너비 또는 높이 중 다른 하나가 제2 문턱값 이하인 경우에는 코딩 블록의 쿼드 트리 분할이 이용 가능하지 않은 것으로 결정될 수 있다. 여기서, 제2 문턱값은 제1 문턱값보다 작은 값을 가질 수 있다. 일 예로, 제2 문턱값은 2, 4 또는 8와 같은 자연수일 수 있다.
변수 allowSbtHorH는 수평 방향 바이너리 트리 분할의 이용 가능 여부를 나타내는 변수이다. 수평 방향 바이너리 트리 분할은 코딩 블록의 높이가 문턱값 이상인 경우 이용 가능한 것으로 설정될 수 있다. 변수 allowSbtVerH는 수직 방향 바이너리 트리 분할의 이용 가능 여부를 나타내는 변수이다. 수직 방향 바이너리 트리 분할은 코딩 블록의 너비가 문턱값 이상인 경우 이용 가능한 것으로 설정될 수 있다. 여기서, 문턱값은 4, 8 또는 16과 같은 자연수일 수 있다.
수평 방향 쿼드/바이너리 트리 분할 및 수직 방향 쿼드/바이너리 트리 분할이 모두 이용 가능한 경우, 신택스 cu_sbt_horizontal_flag가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 신택스 cu_sbt_horizontal_flag의 값에 따라, 코딩 블록에 수평 방향 분할 또는 수직 방향 분할이 적용될 수 있다.
반면, 수평 방향 쿼드/바이너리 트리 분할 및 수직 방향 쿼드/바이너리 트리 분할 중 어느 하나만 이용 가능한 경우, 신택스 cu_sbt_horizontal_flag의 시그날링이 생략될 수 있다. 신택스 cu_sbt_horizontal_flag의 시그날링이 생략된 경우, 수평 방향 쿼드/바이너리 트리 분할 및 수직 방향 쿼드/바이너리 트리 분할 중 코딩 블록이 이용 가능한 케이스가 적용될 수 있다.
또는, 코딩 블록의 형태에 기초하여, 코딩 블록의 분할 형태를 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 너비와 높이비가 문턱값보다 큰지 여부를 고려하여, 쿼드 트리 분할의 허용 여부, 수평 방향 쿼드/바이너리 트리 분할의 허용 여부 또는 수직 방향 쿼드/바이너리 트리 분할의 허용 여부 중 적어도 하나가 결정될 수 있다. 문턱값은 2, 3 또는 4 등의 자연수일 수 있다.
표 9는 코딩 블록의 형태에 따른 분할 타입의 허용 여부가 결정되는 예를 나타낸 것이다.
coding_unit( x0, y0, cbWidth, cbHeight, treeType ) { Descriptor
…
if( !pcm_flag[ x0 ][ y0 ] ) {
if( CuPredMode[ x0 ][ y0 ] != MODE_INTRA && merge_flag[ x0 ][ y0 ] = = 0 )
cu_cbf ae(v)
if( cu_cbf ) {
if( CuPredMode[ x0 ][ y0 ] = = MODE_INTER && sps_sbt_enabled_flag && !ciip_flag[ x0 ][ y0 ] ) {
if( cbWidth <= MaxSbtSize && cbHeight <= MaxSbtSize ) {
allowSbtVerH = cbWidth >= 8
allowSbtVerQ = cbWidth >= 16
allowSbtHorH = cbHeight >= 8
allowSbtHorQ = cbHeight >= 16
if (cbWidth > 2*cbHeight)
allowSbtHorH = false
if (cbHeight > 2*cbWidth)
allowSbtVerH = false
if( allowSbtVerH | | allowSbtHorH | | allowSbtVerQ | | allowSbtHorQ )
cu_sbt_flag ae(v)
}
if( cu_sbt_flag ) {
if( ( allowSbtVerH | | allowSbtHorH ) && ( allowSbtVerQ && allowSbtHorQ) )
cu_sbt_quad_flag ae(v)
if( ( cu_sbt_quad_flag && allowSbtVerQ && allowSbtHorQ ) | | ( !cu_sbt_quad_flag && allowSbtVerH && allowSbtHorH ) )
cu_sbt_horizontal_flag ae(v)
cu_sbt_pos_flag ae(v)
}
}
transform_tree( x0, y0, cbWidth, cbHeight, treeType )
}
}
}
표 9에서, 변수 allowSbtHorH는 수평 방향 바이너리 트리 분할이 허용되는지 여부를 나타내고, 변수 allowSbtVerH는 수직 방향 바이너리 트리 분할이 허용되는지 여부를 나타낸다.
코딩 블록의 너비가 높이의 2배보다 큰 경우, 변수 allowSbtHorH는 거짓으로 설정될 수 있다. 즉, 코딩 블록의 너비가 높이의 2배보다 큰 경우, 수평 방향 바이너리 트리 분할이 허용되지 않을 수 있다.
코딩 블록의 높이가 너비의 2배보다 큰 경우, 변수 allowSbtVerH는 거짓으로 설정될 수 있다. 즉, 코딩 블록의 높이가 너비의 2배보다 큰 경우, 수직 방향 바이너리 트리 분할이 허용되지 않을 수 있다.
수평 방향 바이너리 트리 분할 또는 수직 방향 바이너리 트리 분할이 이용 가능하지 않은 경우, 신택스 cu_sbt_horizontal_flag의 시그날링이 생략될 수 있다.
신택스 cu_sbt_horizontal_flag의 시그날링이 생략되고, 변수 allowSbtHorH가 참인 경우, 코딩 블록에 수평 방향 바이너리 트리 분할이 적용될 수 있다.
신택스 cu_sbt_horizontal_flag의 시그날링이 생략되고, 변수 allowSbtVerH가 참인 경우, 코딩 블록이 수직 방향 바이너리 트리 분할이 적용될 수 있다.
복수개의 서브 블록들 중 변환 대상인 서브 블록을 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 비트스트림을 통해 신택스 cu_sbt_pos_flag가 시그날링될 수 있다. 신택스 cu_sbt_pos_flag는 변환 대상이 코딩 블록 내 첫번째 서브 블록인지 여부를 나타낸다. 일 예로, 코딩 블록에 수평 방향 쿼드/바이너리 트리 파티셔닝이 적용된 경우, cu_sbt_flag가 1이면, 최좌측 서브 블록이 변환 대상으로 결정되고, cu_sbt_flag가 0이면, 최우측 서브 블록이 변환 대상으로 결정된다. 코딩 블록에 수직 방향 쿼드/바이너리 트리 파티셔닝이 적용된 경우, cu_sbt__pos_flag가 1이면, 최상단 서브 블록이 변환 대상으로 결정되고, cu_sbt__pos_flag가 0이면, 최하단 서브 블록이 변환 대상으로 결정된다.
코딩 블록의 분할 방향 및 서브 블록의 위치를 고려하여, 서브 블록의 변환 타입을 결정할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록이 수직 방향으로 분할되고, 서브 블록들 중 좌측에 위치하는 서브 블록에 대해 변환이 수행되는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 상이하게 설정할 수 있다.
도 34 및 도 35는 변환 대상 서브 블록의 위치에 따른 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 나타낸 것이다.
도 34에 도시된 예에서, 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 좌측 상단 샘플 또는 우측 하단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입은 동일하게 설정될 수 있다. 일 예로, 도 34에 도시된 예에서는, 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입이 DCT8로 설정되고, 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 우측 하단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입이 DST7로 설정되는 것으로 예시되었다.
변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 우측 상단 샘플 또는 좌측 하단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입은 상이하게 설정될 수 있다. 일 예로, 도 34에 도시된 예에서는, 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 우측 상단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입은 DST7로 설정되고, 수직 방향 변환 타입은 DCT8로 설정되는 것으로 예시되었다. 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 좌측 하단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입은 DCT8로 설정되고, 수직 방향 변환 타입은 DST7로 설정되는 것으로 예시되었다.
도 34에 도시된 예와 달리, 코딩 블록 내 좌측 상단 샘플을 포함하는 서브 블록 또는 우측 하단 샘플을 포함하는 서브 블록이 변환 대상으로 결정된 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 상이하게 설정하고, 코딩 블록 내 우측 상단 샘플을 포함하는 서브 블록 또는 좌측 하단 샘플을 포함하는 서브 블록이 변환 대상으로 결정된 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 동일하게 설정할 수도 있다.
도 34에서는 코딩 블록이 높이 및 너비가 각각 1/2인 서브 블록이 변환 대상으로 설정되는 것으로 예시되었다. 도시된 예에서와 달리, 코딩 블록과 너비가 같으나 높이가 1/4인 서브 블록 또는 코딩 블록과 높이는 같으나 너비가 1/4인 서브 블록이 변환 대상으로 설정될 수도 있다.
도 35에 도시된 예에서, 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입이 상이하게 설정될 수 있다. 일 예로, 도 35에 도시된 예에서, 수평 방향 바이너리 트리 파티셔닝이 적용되고, 상단 서브 블록이 변환 대상으로 선택된 경우, 수평 방향 변환 타입은 DST7로 설정되고, 수직 방향 변호나 타입은 DCT7로 설정될 수 있다. 수직 방향 바이너리 트리 파티셔닝이 적용되고, 좌측 서브 블록이 변환 대상으로 선택된 경우, 수평 방향 변환 타입은 DCT8로 설정되고, 수직 방향 변환 타입은 DST7로 설정될 수 있다.
도 35에 도시된 예와 달리, 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 좌측 상단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 동일하게 설정하고, 변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 우측 하단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 상이하게 설정할 수도 있다.
변환 대상 서브 블록이 코딩 블록의 우측 하단 샘플을 포함하는 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입이 동일하게 설정될 수 있다. 일 예로, 도 35에 도시된 예에서, 수평 방향 바이너리 트리 파티셔닝이 적용되고, 하단 서브 블록이 변환 대상으로 선택된 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입은 DST7로 설정될 수 있다. 수직 방향 바이너리 트리 파티셔닝이 적용되고, 우측 서브 블록이 변환 대상으로 선택된 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입은 DST7로 설정될 수 있다.
상술한 예에서와 같이, 코딩 블록 내 변환 대상 서브 블록의 위치에 따라, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입이 동일하게 설정되는지 여부가 결정될 수 있다. 또한, 코딩 블록 내 변환 대상 서브 블록의 위치에 따라, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입이 결정될 수 있다.
서브 블록들에 대해서는 논제로 계수가 존재하는지 여부를 나타내는 정보, 예컨대, CBF의 부호화를 생략할 수 있다. CBF의 부호화가 생략된 경우, 변환이 수행되는 블록의 위치를 고려하여, 각 서브 블록에 0이 아닌 잔차 계수가 포함되어 있는지 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 바이너리 트리 분할이 적용된 코딩 블록 내 우측 또는 하단에 위치하는 서브 블록이 변환 대상으로 결정된 경우, 좌측 또는 상단에 위치하는 서브 블록에 대한 CBF값은 0으로 유도되고, 우측 또는 하단에 위치하는 서브 블록들의 CBF값은 1로 유도될 수 있다. 또는, 바이너리 트리 분할이 적용된 코딩 블록 내 좌측 또는 하단에 위치하는 서브 블록이 변환 대상으로 결정된 경우, 좌측 또는 상단에 위치하는 서브 블록의 CBF값은 1로 유도되고, 우측 또는 하단에 위치하는 서브 블록의 CBF값은 0으로 유도될 수 있다.
제1 변환이 수행된 블록에 제 2 변환을 수행할 수 있다. 제1 변환이 적용된 변환 블록 내 좌상단 영역에 대해 제2 변환이 수행될 수 있다.
제1 변환 및 제2 변환이 수행된 잔차 계수가 부호화된 경우, 복호화기는 변환 블록에 제2 변환의 역변환인 제2 역변환을 수행하고, 제2 역변환이 수행된 변환 블록에 제1 변환의 역변환인 제1 역변환을 수행할 수 있다.
현재 블록에 제2 변환이 적용되는지 여부는, 현재 블록의 크기, 잔차 계수들의 개수, 부호화 모드, 인트라 예측 모드 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 작은 경우에는 제2 변환이 수행되지 않을 수 있다. 여기서, 문턱값은, 4, 8 또는 16과 같은 자연수일 수 있다.
또는, 현재 블록에 포함된 잔차 계수들의 개수가 문턱값 이하인 경우, 현재 블록에 제2 변환이 수행되지 않을 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 DC 성분인 잔차 계수만을 포함하는 경우, 제2 변환이 수행되지 않을 수 있다.
또는, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 경우, 제2 변환을 적용하지 않도록 설정할 수 있다.
또는, 현재 블록이 인트라 예측으로 부호화된 경우라 하더라도, 매트릭스에 기반한 인트라 예측이 수행된 경우에는, 제2 변환을 적용하지 않도록 설정할 수 있다.
또는, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되었는지 여부에 기초하여, 제2 변환의 허용 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 현재 블록에 제2 변환이 적용되지 않도록 설정될 수 있다.
또는, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 제2 변환이 적용 가능하도록 설정될 수 있다. 예컨대, 현재 블록에 수직 방향 파티셔닝 또는 수평 방향 파티셔닝이 적용된 경우, 현재 블록에 제2 변환이 적용되는지 여부를 나타내는 인덱스 정보가 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스 정보에 의해, 제2 변환의 적용 여부 및/또는 변환 커널이 결정될 수 있다. 반면, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되지 않은 경우, 인덱스 정보의 부호화가 생략될 수 있다. 또는, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용되지 않은 경우, 기 설정된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여, 제2 변환의 적용 여부를 나타내는 인덱스 정보의 부호화 여부가 결정될 수 있다. 여기서, 기 설정된 조건은, 논제로 계수의 위치, 논제로 계수의 개수 또는 현재 블록의 크기 중 적어도 하나와 관련된 것일 수 있다. 일 예로, 논 제로 계수의 개수가 1개 이상인 경우, 논 제로 계수의 개수가 1개이나 현재 블록의 좌상단 4x4 영역에 포함되지 않은 경우, 또는 논 제로 계수가 현재 블록의 4x4 영역에 포함되어 있지 않은 논 제로 계수의 스캔 순번이 문턱값 이하인 경우, 인덱스 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 반대의 경우, 인덱스 정보의 부호화가 생략될 수 있다.
상기 인덱스 정보가 시그날링되지 않는 경우, 상기 인덱스 정보의 값은 제2 변환이 적용되지 않음을 지시하는 것으로 설정될 수 있다.
또는, 서브 블록의 크기, 너비, 높이 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 제2 변환의 적용 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 서브 블록의 크기, 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 작은 경우, 제2 변환이 적용되지 않도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 서브 블록의 크기, 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 작은 경우, 인덱스 정보의 부호화가 생략될 수 있다. 제2 변환의 수행 여부를 나타내는 정보는 코딩 블록 레벨에서 시그날링될 수 있다. 코딩 블록 레벨에서 시그날링되는 정보에 기초하여 코딩 블록에 속한 서브 블록들에 제2 변환을 적용할 것인지 여부가 결정될 수 있다.
문턱값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의된 값을 가질 수 있다. 일 예로, 문턱값은, 2, 4 또는 8 등으로 설정될 수 있다. 또는, 현재 블록의 분할 방향 또는 현재 블록에 포함된 서브 블록들의 개수 중 적어도 하나에 기초하여, 문턱값이 결정될 수 있다.
비트스트림을 통해 제2 변환이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 제2 변환이 적용되었는지 여부를 나타내는 플래그 또는 제2 변환시 이용된 분리 불가분 변환 행렬을 특정하는 인덱스 정보 중 하나가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 비트스트림을 통해 시그날링되는 플래그 또는 인덱스의 값이 0인 것은 제2 변환이 적용되지 않음을 나타낸다. 플래그 또는 인덱스의 값이 1 이상인 것은 제2 변환이 적용됨을 나타낸다.
또는, 상기 열거된, 제2 변환의 적용 여부를 결정하기 위한 현재 블록 관련 파라미터를 이용하여, 제2 변환의 적용 여부를 나타내는 신택스의 부호화 여부가 결정될 수도 있다.
일 예로, 현재 블록의 크기, 잔차 계수들의 개수, 부호화 모드, 인트라 예측 모드 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나가 기 설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 제2 변환의 적용 여부를 나타내는 신택스의 부호화를 생략할 수 있다. 신택스의 부호화가 생략된 경우에는, 제2 변환이 적용되지 않을 수 있다.
상술한 설명을 바탕으로, 부호화기 및 복호화기에서 제2 변환을 수행하는 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
제2 변환은 현재 블록 내 좌상단 영역을 대상으로 수행될 수 있다. 제2 변환의 적용 대상 영역은 기 정의된 크기 또는 기 정의된 형태를 가질 수 있다. 제2 변환의 적용 대상 영역은 4x4 또는 8x8과 같은 정방형 블록 형태 또는 4x8 또는 8x4와 같은 비정방 블록 형태를 가질 수 있다.
또는, 현재 블록을 N개 영역들로 균등 분할하였을 때, N개의 영역들 중 적어도 하나를 적용 대상 영역으로 설정할 수 있다. 여기서, N은 2, 4, 8 또는 16과 같은 자연수일 수 있다. 변수 N은 부호화기 및 복호화기에 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기 및/또는 형태에 기초하여, 변수 N이 결정될 수 있다.
또는, 변환 계수들의 개수에 기초하여 적용 대상 영역을 결정할 수 있다. 일 예로, 소정의 스캔 순서에 따라, 소정 개수의 변환 계수들을 적용 대상 영역으로 결정할 수 있다.
또는, 적용 대상 영역의 크기 및/또는 형태를 특정하기 위한 정보를 부호화하여, 비트스트림을 통해 전송할 수 있다. 상기 정보는 적용 대상 영역의 크기를 나타낸 정보 또는 적용 대상 영역이 포함하는 4x4 블록의 개수를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또는, 현재 블록 전체를 적용 대상 영역으로 설정할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가, 적용 대상 영역의 최소 크기(예컨대, 4x4)와 동일한 경우, 현재 블록 전체가 제2 변환의 수행 대상으로 설정될 수 있다.
제2 변환은 분리 불가분(Non-Separable) 형태로 적용될 수 있다. 이에 따라, 제2 변환을 분리 불가분 제2 변환 (Non-Seperable Secondary Transform, NSST)라 호칭할 수도 있다.
제2 변환이 적용되는 영역 내 변환 계수를 1열로 배열할 수 있다. 일 예로, NxN 크기의 적용 대상 영역에 대해 제2 변환이 수행되는 경우, 적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들을 N2x1 크기의 입력 행렬로 변환할 수 있다. 4x4 크기의 블록이 적용 대상 영역으로 설정된 경우, 적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들은 16x1 크기의 입력 행렬로 변환될 수 있다. 8x8 크기의 블록이 적용 대상 영역으로 설정된 경우, 적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들은 64x1 크기의 입력 행렬로 변환될 수 있다.
적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들을 일렬로 배열하여 생성된 입력 행렬에 분리 불가분 변환 행렬을 적용할 수 있다. 분리 불가분 변환 행렬의 크기는 입력 행렬의 크기에 따라 상이하게 결정될 수 있다.
일 예로, 입력 행렬의 크기가 N2x1인 경우, N2xN2 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 기초로 제2 변환이 수행될 수 있다. 예컨대, 입력 행렬의 크기가 16x1인 경우, 16x16 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 이용하고, 입력 행렬의 크기가 64x1인 경우, 64x64 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 이용할 수 있다.
부호화기 및 복호화기에 복수의 분리 불가분 변환 행렬들이 저장되어 있을 수 있다. 복수의 분리 불가분 변환 행렬들 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기, 형태, 양자화 파라미터, 인트라 예측 모드 또는 제1 변환시 이용된 변환 타입 중 적어도 하나에 기초하여, 분리 불가분 변환 행렬을 특정할 수도 있다.
또는, 현재 블록의 크기, 형태, 양자화 파라미터, 인트라 에측 모드 또는 제1 변환시 이용된 변환 타입 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록이 이용할 수 있는 분리 불가분 변환 행렬 후보들을 특정할 수 있다. 현재 블록이 이용할 수 있는 분리 불가분 변환 행렬 후보들이 복수개인 경우, 복수개의 분리 불가분 변환 행렬 후보들 중 하나를 가리키는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다.
분리 불가분 변환 행렬 및 입력 행렬을 곱하여, 변환 행렬을 획득할 수 있다. 일 예로, 수학식 6은 변환 행렬 A'을 획득하는 예를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000006
상기 수학식 6에서 T는 분리 불가분 변환 행렬을 나타내고, A는 입력 행렬을 나타낸다. 행렬 T의 크기가 N2xN2이고, 행렬 A의 크기가 N2x1인 경우, N2x1 크기의 변환 행렬 A'이 획득될 수 있다. 일 예로, 16x1 크기의 입력 행렬 및 16x16 크기의 분리 불가분 변환 행렬이 이용된 경우, 16x1 크기의 변환 행렬 A'이 획득될 수 있다. 또는, 64x1 크기의 입력 행렬 및 64x64 크기의 분리 불가분 변환 행렬이 이용된 경우, 64x1 크기의 변환 행렬 A'이 획득될 수 있다.
변환 행렬 A'이 획득되면, 변환 행렬 A' 내 성분들을 현재 블록 내 NxN 크기 블록의 변환 계수들로 설정할 수 있다. 상기 NxN 크기의 블록을 제외한 잔여 영역 내 변환 계수들은 변환 계수들은 디폴트값으로 설정될 수 있다. 일 예로, 제2 변환이 수행되지 않는 영역의 변환 계수들을 0으로 설정할 수 있다.
행의 개수가 열의 개수보다 작은 분리 불가분 변환 행렬을 이용하여, 제2 변환을 수행할 수도 있다. 일 예로, (N2x1) 크기의 입력 행렬 A에 (kxN2) 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 적용할 수 있다. 여기서, k는 N2보다 작은 값을 가질 수 있다. 일 예로, k는 N2/2, N2/4 또는 3N2/4 등일 수 있다. k를 축소 인자라 호칭할 수 있다.
이 결과, 입력 행렬보다 작은 (kx1) 크기의 변환 행렬이 획득될 수 있다. 이처럼, 입력 행렬보다 작은 크기의 변환 행렬이 출력되는 제2 변환을 축소된 제2 변환 (Reduced Secondary Transform)이라 호칭할 수도 있다.
수학식 7은 축소된 제2 변환의 적용 예를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000007
수학식 7에서, R은 kxN2 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 나타낸다. 행의 개수 k가 열의 개수 N2보다 작은 분리 불가분 변환 행렬을 축소된 분리 불가분 변환 행렬이라 호칭할 수 있다. AR은 kx1 크기의 변환 행렬을 나타낸다. 입력 행렬 A보다 작은 크기를 갖는 변환 행렬 AR을 축소된 변환 행렬이라 호칭할 수도 있다.
축소된 변환 행렬 AR이 획득되면, 축소된 변환 행렬 AR 내 성분들을 현재 블록 내 적어도 하나 이상의 MxM 크기의 블록들의 변환 계수들로 설정할 수 있다. 여기서, M은 N보다 작은 자연수 일 수 있다. MxM 크기의 블록들의 개수는 축소 인자 k에 따라 결정될 수 있다. 적어도 하나의 MxM 크기의 블록들을 제외한 잔여 영역의 변환 계수는 디폴트 값으로 설정될 수 있다. 일 예로, 상기 잔여 영역 내 변환 계수들은 0으로 설정될 수 있다.
도 36은 축소 인자가 16인 경우, 변환 계수의 부호화 양상을 나타낸 도면이다.
8x8 크기의 적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들을 64x1 크기의 입력 행렬로 변환하고, 16x64 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 이용하여, 16x1 크기의 변환 행렬을 획득할 수 있다.
16x1크기의 변환 행렬을 4x4 블록의 변환 계수로 설정하고, 그 이외 영역의 변환 계수들은 0으로 설정할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 축소 인자 k가 32인 경우, 32x1 크기의 변환 행렬을 8x4 블록 또는 4x8 블록의 변환 계수로 설정하고, 그 이외 영역의 변환 계수들을 0으로 설정할 수 있다.
축소 인자 k가 48인 경우, 48x1 크기의 변환 행렬을 세개의 4x4 블록들의 변환 계수로 설정하고, 그 이외 영역의 변환 계수들을 0으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 변환 행렬은, 현재 블록의 좌상단에 위치하는 4x4 블록, 좌상단 블록의 우측에 인접하는 4x4 블록 및 좌상단 블록의 하단에 인접하는 4x4 블록의 변환 계수로 설정될 수 있다.
제2 변환에 의해 생성된 변환 계수들을 제외한 잔여 변환 계수들이 0으로 설정되는 경우, 복호화기는 0이 아닌 마지막 잔차 계수의 위치를 기초로, 제2 변환이 수행되었는지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 마지막 잔차 계수의 위치가 제2 변환에 의해 생성된 변환 계수가 저장되는 블록의 바깥에 위치한 경우, 제2 변환이 수행되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 즉, 복호화기는 제2 변환에 의해 생성된 변환 계수가 저장되는 블록 안에 마지막 잔차 계수가 위치한 경우에만, 제2 변환에 대한 역변환을 수행할 수 있다.
현재 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 축소된 제2 변환을 수행할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 경우에는 축소된 제2 변환을 적용하고, 그렇지 않은 경우에는 일반적인 제2 변환을 적용할 수 있다. 여기서, 문턱값은, 4, 8 또는 16과 같은 자연수 일 수 있다.
또는, 적용 대상 영역의 크기에 따라, 축소된 제2 변환을 수행할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 4x4 크기의 적용 대상 영역에 대해 제2 변환을 수행하는 경우에는 일반적인 제2 변환을 적용할 수 있다. 일 예로, 4x4 크기의 적용 대상 영역에 대해서는 16x16 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 이용하여 제2 변환을 수행할 수 있다.
반면, 8x8 크기의 적용 대상 영역에 대해 제2 변환을 수행하는 경우에는 축소된 제2 변환을 적용할 수 있다. 일 예로, 8x8 크기의 적용 대상 영역에 대해서는 48x64, 32x64 또는 16x64 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 이용하여 제2 변환을 수행할 수 있다.
축소된 제2 변환에 대한 역변환을 수행하는 경우, 입력 행렬보다 출력 행렬의 크기가 큰 값을 갖게 된다. 일 예로, 축소 인자 k가 16인 경우, 16x1 크기의 입력 행렬에 대한 역변환을 수행하여, 64x1 크기의 출력 행렬을 획득할 수 있다.
코딩 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 코딩 블록은 복수개의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 제2 변환은 코딩 블록 내 기 정의된 위치의 서브 블록 또는 파티션 인덱스가 문턱값보다 작은 서브 블록에 적용될 수 있다. 이때, 좌측 서브 블록의 파티션 인덱스가 우측 서브 블록의 파티션 인덱스보다 작은 값을 갖거나, 상단 서브 블록의 파티션 인덱스가 하단 서브 블록의 파티션 인덱스보다 작은 값을 갖도록 설정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록내 첫번째 서브 블록에 대해서만 제2 변환이 적용될 수 있다.
또는, 모든 서브 블록들 각각에 제2 변환이 적용될 수도 있다.
또는, 코딩 블록 레벨에서 제2 변환을 수행하는 것으로 결정된 경우, 서브 블록들 각각의 속성에 기초하여, 각 서브 블록에 제2 변환이 적용되는지 여부가 적응적으로 결정될 수 있다. 여기서, 서브 블록의 속성은, 서브 블록이 포함하는 잔차 계수의 개수, 서브 블록에 변환 스킵이 적용되는지 여부 또는 서브 블록에 적용된 변환 코어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 변환의 적용 대상 영역의 크기는 서브 블록의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 16개의 샘플을 포함하는 4x4 크기의 블록, 32개의 샘플을 포함하는 4x4 크기의 블록 2개, 48개의 샘플을 포함하는 4x4 크기의 블록 3개 또는 64개의 샘플을 포함하는 4x4 크기의 블록 4개가 제2 변환의 적용 대상 영역으로 설정될 수 있다. 적용 대상 영역의 크기에 따라, 일반적인 제2 변환이 적용되거나, 축소된 제2 변환이 적용될 수 있다.
제2 변환의 적용 대상 영역의 크기는, 서브 블록의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 서브 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 작은 경우에는, N개의 샘플을 포함하는 영역이 제2 변환의 적용 대상 영역으로 설정될 수 있다. 반면, 서브 블록의 너비 및 높이가 문턱값 이상인 경우, M개의 샘플을 포함하는 영역이 제2 변환의 적용 대상 영역으로 설정될 수 있다. 여기서, M은 N보다 큰 자연수일 수 있다. 일 예로, N은 16 또는 32이고, M은 48 또는 64일 수 있다. 아울러, 문턱값은, 2, 4, 8 또는 16 등의 자연수일 수 있다.
제2 변환의 적용 대상 영역이 서브 블록의 경계를 벗어나지 않도록 설정될 수 있다. 즉, 제2 변환의 적용 대상 영역이 2개 이상의 서브 블록들에 걸쳐 존재하는 경우, 제2 변환이 수행되지 않도록 설정될 수 있다.
도 37 및 도 38은 제2 변환의 적용 대상 영역을 예시한 도면이다.
16x16 크기의 코딩 블록에 수평 방향 파티셔닝이 적용된 경우, 코딩 블록은 16x4 크기의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 도시된 예에서와 같이, 서브 블록이 Nx4 (N은 4보다 큰 정수)의 크기를 갖는 경우, 제2 변환의 적용 대상 영역의 높이가 4를 초과하지 않도록 설정될 수 있다.
즉, 도 37의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 제2 변환의 적용 대상 영역은 4x4 또는 8x4 크기의 영역으로 설정될 수 있다.
반면, 도 37의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 4x8 또는 8x8과 같이 제2 변환의 적용 대상 영역을 설정하는 것은 허용되지 않을 수 있다.
16x16 크기의 코딩 블록에 수직 방향 파티셔닝이 적용된 경우, 코딩 블록은 4x16 크기의 서브 블록들로 분할될 수 있다. 도시된 예에서와 같이, 서브 블록이 4xN (N은 4보다 큰 정수)의 크기를 갖는 경우, 제2 변환의 적용 대상 영역의 너비가 4를 초과하지 않도록 설정될 수 있다.
즉, 도 38의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 제2 변환의 적용 대상 영역은 4x4 또는 4x8 크기의 영역으로 설정될 수 있다.
반면, 도 38의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 8x4 또는 8x8과 같이 제2 변환의 적용 대상 영역을 설정하는 것은 허용되지 않을 수 있다.
복호화기는 비트스트림으로부터 잔차 계수를 복호화하고, 잔차 계수에 역양자화를 적용하여, 변환 계수를 유도할 수 있다. 변환 계수가 제1 변환 및 제2 변환을 거쳐 생성된 경우, 변환 계수에 제2 역변환 및 제1 역변환을 수행하여, 잔차 샘플을 유도할 수 있다.
현재 블록에 제2 변환이 수행되는 것으로 결정된 경우, 제2 역변환의 적용 대상인 적용 대상 영역을 결정할 수 있다. 일반적인 제2 변환이 적용된 경우, 제2 역변환의 적용 대상 영역의 크기는 제2 변환의 적용 대상 영역과 동일하게 설정될 수 있다. 일 예로, 4x4 크기의 영역에 대해 16x16 크기의 분리 불가분 변환 행렬을 이용하여 제2 변환이 수행된 경우, 제2 역변환도 4x4 크기의 영역에 대해 적용될 수 있다.
반면, 축소된 제2 변환이 적용된 경우, 제2 역변환의 적용 대상 영역의 크기는 제2 변환의 적용 대상 영역의 크기보다 작은 값을 가질 수 있다. 일 예로, 8x8 크기의 영역에 대해 64x48 크기의 축소된 변환 행렬을 이용하여 제2 변환이 수행된 경우, 48개의 샘플을 포함하는 영역(예컨대, 3개의 4x4 크기의 블록들)을 대상으로 제2 역변환이 수행될 수 있다.
복호화기에서는 현재 블록의 크기를 기초로, 제2 역변환의 적용 대상 영역을 결정할 수 있다. 여기서, 현재 블록은, 제2 역변환의 적용 대상인 코딩 블록 또는 변환 블록을 나타낼 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값보다 작은 경우, 적용 대상 영역은 16개의 샘플들을 포함하도록 구성될 수 있다. 반면, 현재 블록의 너비 및 높이가 문턱값 이상인 경우, 적용 대상 영역은 48개의 샘플들을 포함하도록 구성될 수 있다.
적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들을 일렬로 배열하여 입력 행렬을 생성할 수 있다. 이때, 현재 블록에 축소된 제2 변환이 적용된 경우, 축소 인자 k개 만큼의 변환 계수들을 기초로, 입력 행렬을 생성할 수 있다. 일 예로, 축소 인자 k가 16인 경우에는 4x4 크기의 좌상단 블록에 포함된 변환 계수들을 기초로, 입력 행렬을 생성할 수 있다. 축소 인자 k가 32인 경우에는 좌상단 블록 및 좌상단 블록의 우측 또는 하단에 인접하는 4x4 크기의 이웃 블록에 포함된 변환 계수들을 기초로, 입력 행렬을 생성할 수 있다. 축소 인자 k가 48인 경우에는 좌상단 블록, 좌상단 블록의 우측에 인접하는 4x4 크기의 이웃 블록 및 좌상단 블록의 하단에 인접하는 이웃 블록의 변환 계수들을 기초로, 입력 행렬을 생성할 수 있다.
축소 인자 k는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 축소 인자 k를 결정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기 또는 형태를 기초로, 축소 인자 k를 결정할 수 있다.
입력 행렬과 분리 불가분 역변환 행렬을 곱하여, 변환 행렬을 획득할 수 있다. 분리 불가분 역변환 행렬은, 수학식 6 내지 수학식 7에 나타난 분리 불가분 변환 행렬의 대칭행렬일 수 있다. 수학식 8 및 수학식 9는 분리 불가분 역변환 행렬을 이용하여 변환 행렬을 획득하는 예를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000008
현재 블록에 일반적인 제2 변환이 적용된 경우, 입력 행렬 A에 분리 불가분 역변환 행렬 TT를 곱하여, 변환 행렬을 유도할 수 있다. 일 예로, 16x16 크기의 역변환 행렬 TT와 16x1 크기의 입력 행렬 A를 곱하여, 16x1 크기의 변환 행렬을 유도할 수 있다.
변환 행렬 A'이 획득되면, 변환 행렬 A' 내 성분들을 현재 블록 내 NxN 크기 블록의 변환 계수들로 설정할 수 있다. 일 예로, 16x1 크기의 변환 행렬을 4x4 블록의 변환 계수로 설정할 수 있다.
Figure PCTKR2020006439-appb-M000009
현재 블록에 축소된 제2 변환이 적용된 경우, 입력 행렬 A에 축소된 분리 불가분 역변환 행렬 RT를 곱하여, 변환 행렬 A'을 유도할 수 있다. 일 예로, 64x16 크기의 축소된 분리 불가분 역변환 행렬 RT와 16x1 크기의 입력 행렬 A를 곱하여, 64x1 크기의 변환 행렬을 유도할 수 있다.
또는, 64x32 크기의 축소된 분리 불가분 역변환 행렬 RT와 32x1 크기의 입력 행렬 A를 곱하여, 64x1 크기의 변환 행렬을 유도할 수 있다.
또는, 64x48 크기의 축소된 분리 불가분 역변환 행렬 RT와 48x1 크기의 입력 행렬 A를 곱하여, 48x1 크기의 변환 행렬을 유도할 수 있다.
변환 행렬 A'이 획득되면, 변환 행렬 A' 내 성분들을 현재 블록 내 NxN 크기 블록의 변환 계수들로 설정할 수 있다. 일 예로, 64x1 크기의 변환 행렬을 8x8 블록의 변환 계수로 설정할 수 있다.
현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 현재 블록이 포함하는 복수의 서브 블록들 각각에 대해 제2 역변환 및 제1 역변환이 적용될 수 있다. 또는, 복수의 서브 블록들 중 기 정의된 위치의 서브 블록 또는 파티션 인덱스가 문턱값보다 작은 서브 블록에 대해 제2 역변환 및 제1 역변환이 적용될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 최상단에 위치하는 서브 파티션 또는 현재 블록의 최좌측에 위치하는 서브 파티션에만 제2 변환이 적용되고, 잔여 서브 파티션에는 제2 변환이 적용되지 않을 수 있다.
서브 블록 내 적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들을 일렬로 배열하여 입력 행렬을 생성할 수 있다. 일 예로, 적용 대상 영역이 4x4 크기로 설정된 경우, 적용 대상 영역에 포함된 변환 계수들을 16x1 형태의 입력 행렬로 변환할 수 있다.
입력 행렬에 분리 불가분 변환 행렬을 곱하여 변환 행렬을 유도할 수 있다. 일 예로, 16x16 크기의 분리 불가분 변환 행렬과 16x1 크기의 입력 행렬을 곱하여, 16x1 크기의 변환 행렬을 획득할 수 있다.
변환 행렬이 획득되면, 변환 행렬 내 성분들을 서브 블록의 변환 계수들로 설정할 수 있다.
서브 블록에 제2 역변환이 적용된 경우, 기 정의된 변환 코어가 서브 블록의 수평 방향의 변환 및 수직 방향의 변환에 적용될 수 있다. 일 예로, 제2 역변환이 적용된 서브 블록의 수평 방향의 변환 코어 및 수직 방향의 변환 코어는 DCT2로 설정될 수 있다.
코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 적용되었는지 여부에 기초하여, 제2 변환의 허용 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 적용된 경우, 제2 변환이 적용되지 않도록 설정할 수 있다.
또는, 코딩 블록에 서브 변환 블록 부호화 방법이 적용된 경우, 복수의 서브 블록들 중 가용한 적어도 하나의 서브 블록에서만 제2 변환을 사용할 수 있도록 설정할 수 있다. 여기서, 가용한 서브 블록은 복수의 서브 블록들 중 제1 변환이 수행된 블록을 가리킬 수 있다.
서브 블록 내 제2 변환의 적용 대상 영역의 크기는, 서브 블록의 크기 또는 형태에 따라, 결정될 수 있다. 일 예로, 서브 블록의 높이 또는 너비 중 적어도 하나가 문턱값보다 작은 경우에는, 4x4 영역에 대해 제2 변환을 수행할 수 있다. 반면, 서브 블록의 높이 또는 높이 중 적어도 하나가 문턱값 이상인 경우에는 8x8 영역에 대해 제2 변환을 수행할 수 있다.
서브 블록에 제2 변환이 적용되는지 여부는, 서브 블록의 크기, 형태, 위치 또는 파티션 인덱스 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록의 좌상단 샘플을 포함하는 서브 블록에 대해서만, 제2 변환이 적용될 수 있다. 또는, 서브 블록의 높이 또는 너비 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 경우에만, 제2 변환이 적용될 수 있다.
또는, 서브 블록에 제2 변환이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
서브 변환 블록 부호화 방법이 적용된 경우에는 축소된 제2 변환이 허용되지 않도록 설정될 수 있다. 또는, 서브 변환 블록 부호화 방법이 적용된 경우에도, 서브 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 축소된 제2 변환의 수행 여부를 결정할 수도 있다.
변환이 수행되는 서브 블록의 복원 샘플은 예측 샘플과 잔차 샘플의 합으로 유도될 수 있다. 반면, 변환이 생략되는 서브 블록에서는 예측 샘플이 복원 샘플로 설정될 수 있다. 양자화는 블록의 에너지를 줄이기 위한 것으로, 양자화 과정은 변환 계수를 특정 상수값으로 나누는 과정을 포함한다. 상기 상수값은 양자화 파라미터에 의해 유도될 수 있고, 양자화 파라미터는 1부터 63사이의 값으로 정의될 수 있다.
현재 블록의 복원 블록이 획득되면, 인루프 필터링(In-loop filtering)을 통해 양자화 및 부호화 과정에서 발생하는 정보의 손실을 줄일 수 있다. 인루프 필터는 디블록킹 필터(Deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋 필터(Sample Adaptive Offset filter, SAO) 또는 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter, ALF) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 인루프 필터가 적용되기 전의 복원 블록을 제1 복원 블록이라 호칭하고, 인루프 필터가 적용된 이후의 복원 블록을 제2 복원 블록이라 호칭하기로 한다.
제1 복원 블록에 디블록킹 필터, SAO 또는 ALF 중 적어도 하나를 적용하여 제2 복원 블록을 획득할 수 있다. 이때, SAO 또는 ALF는 디블록킹 필터가 적용된 이후에 적용될 수 있다.
복호화 과정 또는 부호화 과정을 중심으로 설명된 실시예들을, 부호화 과정 또는 복호화 과정에 적용하는 것은, 본 발명의 범주에 포함되는 것이다. 소정의 순서로 설명된 실시예들을, 설명된 것과 상이한 순서로 변경하는 것 역시, 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.
상술한 실시예는 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 이는 발명의 시계열적 순서를 한정한 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 수행되거나 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 실시예에서 블록도를 구성하는 구성요소(예를 들어, 유닛, 모듈 등) 각각은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 복수의 구성요소가 결합하여 하나의 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 상술한 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 영상을 부호화/복호화하는 전자 장치에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 복수의 서브 블록들을 포함하는 코딩 블록에 제2 역변환이 적용되는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는 것으로 결정된 경우, 상기 복수의 서브 블록들 중 적어도 하나에 대해 상기 제2 역변환을 적용하는 단계를 포함하되,
    상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는지 여부는, 상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기를 문턱값과 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기가 문턱값보다 작은 경우, 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되지 않는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되는지 여부는, 비트스트림으로부터 시그날링되는 인덱스 정보를 기초로 결정되고,
    상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기가 문턱값보다 작은 경우, 상기 인덱스 정보의 부호화가 생략되고,
    상기 인덱스 정보의 부호화가 생략된 경우, 상기 인덱스 정보의 값은 상기 제2 역변환이 적용되지 않음을 가리키는 것으로 간주되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    서브 블록 내 상기 제2 역변환이 적용되는 영역의 크기는, 상기 서브 블록의 크기를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 서브 블록이 Nx4 또는 4xN 크기를 갖는 경우(N은 4보다 큰 자연수), 상기 영역은 4x4 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 서브 블록의 수직 방향 변환 코어 및 수평 방향 변환 코어는 DCT2로 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  7. 복수의 서브 블록들을 포함하는 코딩 블록에 제2 변환이 적용되는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 코딩 블록에 상기 제2 변환이 적용되는 것으로 결정된 경우, 상기 복수의 서브 블록들 중 적어도 하나에 대해 상기 제2 변환을 적용하는 단계를 포함하되,
    상기 코딩 블록에 상기 제2 변환이 적용되는지 여부는, 상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기를 문턱값과 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기가 문턱값보다 작은 경우, 상기 코딩 블록에 상기 제2 역변환이 적용되지 않는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 블록들 중 하나의 크기가 문턱값보다 작은 경우, 상기 코딩 블록에 상기 제2 변환이 적용되는지 여부를 나타내는 인덱스 정보의 부호화가 생략되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    서브 블록 내 상기 제2 변환이 적용되는 영역의 크기는, 상기 서브 블록의 크기를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 서브 블록이 Nx4 또는 4xN 크기를 갖는 경우(N은 4보다 큰 자연수), 상기 영역은 4x4 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 서브 블록의 수직 방향 변환 코어 및 수평 방향 변환 코어는 DCT2로 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
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