WO2020231238A1 - 크로마 포멧에 기반하여 필터 정보를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

크로마 포멧에 기반하여 필터 정보를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Download PDF

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WO2020231238A1
WO2020231238A1 PCT/KR2020/006486 KR2020006486W WO2020231238A1 WO 2020231238 A1 WO2020231238 A1 WO 2020231238A1 KR 2020006486 W KR2020006486 W KR 2020006486W WO 2020231238 A1 WO2020231238 A1 WO 2020231238A1
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남정학
임재현
허진
김승환
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엘지전자 주식회사
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    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Definitions

  • the present disclosure relates to an image encoding/decoding method and apparatus, and more particularly, an image encoding/decoding method and apparatus for signaling filter information, and a method of transmitting a bitstream generated by the image encoding method/apparatus of the present disclosure It is about.
  • a high-efficiency image compression technique is required for effectively transmitting, storing, and reproducing information of high-resolution and high-quality images.
  • An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • an object of the present disclosure is to provide a video encoding/decoding method and apparatus for signaling filter information based on a chroma format.
  • an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • An image decoding method performed by an image decoding apparatus includes: determining a chroma array type of a current image; Determining an adaptive loop filter (ALF) indicator for a chroma component based on the chroma array type; And performing ALF filtering on the reconstructed image based on the value of the ALF indicator.
  • ALF adaptive loop filter
  • the value of the ALF indicator is not obtained from the bitstream and is determined as a predetermined value, and when the chroma array type is not the predetermined type, the value of the ALF indicator is the It can be obtained from a bitstream.
  • the predetermined type may be a monochrome type or a separated type in which a chroma component is encoded separately from a luma component.
  • a value of the ALF indicator may be determined as a value indicating that ALF is not applied to a chroma component.
  • Performing ALF filtering on the reconstructed image based on the value of the ALF indicator may be performed by determining a chroma component to which ALF is applied according to the value of the ALF indicator.
  • the ALF indicator may be included in at least one of a picture header and a slice header of the bitstream and signaled.
  • the ALF indicator is signaled as a first ALF indicator signaled by being included in a picture header of the bitstream or a second ALF indicator signaled by being included in a slice header of the bitstream. I can.
  • the first ALF indicator is not obtained from the picture header and is determined to be a predetermined value.
  • the second ALF indicator is It is not obtained from the slice header and may be determined as a predetermined value. In this case, the second ALF indicator may be determined as a predetermined value by determining the value of the first ALF indicator.
  • An image decoding method performed by the image decoding apparatus further includes determining a value of chroma filter signaling information indicating whether filter information for a chroma component is signaled based on the chroma array type.
  • the determining of the value of the chroma filter signaling information may include obtaining a value of the chroma filter signaling information from the bitstream; And when the chroma array type is a predetermined type, determining the chroma filter signaling information as a value indicating that filter information on the chroma component is not signaled.
  • determining the value of the chroma filter signaling information includes obtaining a value of chroma syntax signaling information indicating whether a chroma related syntax element is included in an APS NAL unit from the bitstream, and the chroma array
  • the type is a predetermined type
  • the value of the chroma syntax signaling information is determined as a value indicating that the chroma-related syntax element is not included in the APS NAL unit
  • the value of the chroma syntax signaling information is the chroma-related syntax element
  • the chroma filter signaling information may be determined as a value indicating that filter information on the chroma component is not signaled without being obtained from the bitstream.
  • the chroma filter signaling information may be determined as a value indicating that filter information on the chroma component is not signaled without being obtained from the bitstream.
  • An image decoding apparatus is an image decoding apparatus including a memory and at least one processor, wherein the at least one processor determines a chroma array type of a current image, and a chroma component based on the chroma array type
  • An adaptive loop filter (ALF) indicator for is determined, and ALF filtering is performed on the reconstructed image based on the value of the ALF indicator, but when the chroma array type is a predetermined type, the value of the ALF indicator is a bitstream If the chroma array type is not the predetermined type and is not obtained from, the value of the ALF indicator may be obtained from the bitstream.
  • ALF adaptive loop filter
  • An image encoding method performed by an image encoding apparatus includes: determining a chroma array type of a current image; And generating a bitstream by encoding an ALF indicator indicating a chroma component to which an adaptive loop filter (ALF) has been applied based on the chroma array type of the current image.
  • ALF adaptive loop filter
  • the value of the ALF indicator is not encoded, and when the chroma array type is not a predetermined type, the value of the ALF indicator may be encoded.
  • the chroma array type is a predetermined type
  • ALF is not applied to the chroma component of the current image
  • the predetermined type is a monochrome type or a separated type in which the chroma component is encoded separately from the luma component. I can.
  • the ALF indicator may be included in at least one of a picture header and a slice header of the bitstream and encoded.
  • An image encoding method performed by the image encoding apparatus may further include determining whether to signal filter information on a chroma component based on the chroma array type.
  • a transmission method may transmit a bitstream generated by the image encoding apparatus or image encoding method of the present disclosure.
  • a computer-readable recording medium may store a bitstream generated by the image encoding method or image encoding apparatus of the present disclosure.
  • an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency may be provided.
  • an image encoding/decoding method and apparatus capable of reducing the amount of a bitstream by determining whether to signal filter information based on a chroma format may be provided.
  • a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium may be provided that stores a bitstream that is received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a video coding system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a slice and tile structure according to an embodiment.
  • 5 to 7 are diagrams illustrating a positional relationship between a luma sample and a chroma sample determined according to a chroma format according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating SPS syntax according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a table showing classification of a chroma format according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an ALF filter shape according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating syntax of a slice header according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating syntax of a picture header according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating syntax of a picture header according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating syntax of a slice header according to another embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating ALF data syntax for signaling filter information according to an embodiment.
  • 16 is a diagram illustrating ALF data syntax for signaling filter information according to another embodiment.
  • 17 to 18 are flowcharts illustrating an encoding method according to an embodiment.
  • 19 to 21 are flowcharts illustrating a decoding method according to an embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • a component when a component is said to be “connected”, “coupled” or “connected” with another component, it is not only a direct connection relationship, but an indirect connection relationship in which another component exists in the middle. It can also include.
  • a certain component when a certain component “includes” or “have” another component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. .
  • first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance of the components unless otherwise stated. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is a first component in another embodiment. It can also be called.
  • components that are distinguished from each other are intended to clearly describe each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to be formed in one hardware or software unit, or one component may be distributed in a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not stated otherwise, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
  • the components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other elements in addition to the elements described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
  • the present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have a common meaning commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless newly defined in the present disclosure.
  • a "picture” generally refers to a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture
  • one picture is one It may be composed of more than one slice/tile.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • pixel or "pel” may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as “sample array”, “block”, or “area” depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • current block may mean one of “current coding block”, “current coding unit”, “coding object block”, “decoding object block”, or “processing object block”.
  • current block may mean “current prediction block” or “prediction target block”.
  • transformation inverse transformation
  • quantization inverse quantization
  • current block may mean “current transform block” or “transform target block”.
  • filtering is performed, “current block” may mean “block to be filtered”.
  • current block may mean “a luma block of the current block” unless explicitly stated as a chroma block.
  • the "chroma block of the current block” may be expressed by including an explicit description of a chroma block, such as “chroma block” or "current chroma block”.
  • FIG. 1 shows a video coding system according to this disclosure.
  • a video coding system may include an encoding device 10 and a decoding device 20.
  • the encoding device 10 may transmit the encoded video and/or image information or data in a file or streaming format to the decoding device 20 through a digital storage medium or a network.
  • the encoding apparatus 10 may include a video source generator 11, an encoder 12, and a transmission unit 13.
  • the decoding apparatus 20 may include a receiving unit 21, a decoding unit 22, and a rendering unit 23.
  • the encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder.
  • the transmission unit 13 may be included in the encoding unit 12.
  • the receiving unit 21 may be included in the decoding unit 22.
  • the rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source generator 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoder 12 may encode an input video/image.
  • the encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency.
  • the encoder 12 may output encoded data (coded video/image information) in a bitstream format.
  • the transmission unit 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream to the receiving unit 21 of the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit 13 may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiving unit 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or network and transmit it to the decoding unit 22.
  • the decoder 22 may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoder 12.
  • the rendering unit 23 may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110, a subtraction unit 115, a transform unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, and an inverse transform unit ( 150), an addition unit 155, a filtering unit 160, a memory 170, an inter prediction unit 180, an intra prediction unit 185, and an entropy encoding unit 190.
  • the inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image dividing unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) recursively according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure ( It can be obtained by dividing recursively.
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later.
  • the coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the final coding unit that is no longer divided.
  • the largest coding unit may be directly used as the final coding unit, or a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and/or restoration described later.
  • the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • Each of the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the prediction unit (inter prediction unit 180 or intra prediction unit 185) performs prediction on a block to be processed (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. Can be generated.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information on prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in a neighborhood of the current block or may be located away from each other according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique.
  • the intra prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes, depending on the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and current blocks.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different from each other.
  • the temporal neighboring block may be referred to by a name such as a collocated reference block and a colCU.
  • the reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • motion vector prediction (MVP) mode motion vectors of neighboring blocks are used as motion vector predictors, and indicators for motion vector difference and motion vector predictors ( indicator) to signal the motion vector of the current block.
  • the motion vector difference may mean a difference between a motion vector of a current block and a motion vector predictor.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later. For example, the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction. A prediction method in which intra prediction and inter prediction are applied simultaneously for prediction of a current block may be called combined inter and intra prediction (CIIP). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block. The intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC). IBC is a method of predicting a current block using a reference block in a current picture located a predetermined distance away from the current block.
  • CIIP combined inter and intra prediction
  • IBC intra block copy
  • the intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • IBC is a method of predicting a current block using a reference block in a current
  • the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance.
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure.
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array), and subtracts a residual signal (remaining block, residual sample array). ) Can be created.
  • the generated residual signal may be transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph.
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a block of pixels having the same size of a square, or may be applied to a block of a variable size other than a square.
  • the quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantization to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream.
  • the information on the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 190 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information about various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 190 and/or a storage unit (not shown) for storing may be provided as an inner/outer element of the image encoding apparatus 100, or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • inverse quantization and inverse transform residual transforms
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array). Can be generated.
  • a reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array).
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 160 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the image encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
  • the DPB in the memory 170 may store a modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the memory 170 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 185.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, and a memory 250. ), an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265 may be included.
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a DPB and may be implemented by a digital storage medium.
  • the image decoding apparatus 200 receiving a bitstream including video/image information may reconstruct an image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 2.
  • the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the image encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit.
  • the coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproduction device (not shown).
  • the image decoding apparatus 200 may receive a signal output from the image encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream.
  • the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information about various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the image decoding apparatus may additionally use information on the parameter set and/or the general restriction information to decode an image.
  • the signaling information, received information and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 210 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on the syntax element to be decoded, information on decoding information of a neighboring block and a block to be decoded, or information on a symbol/bin decoded in a previous step.
  • the context model is determined by using and, according to the determined context model, the probability of occurrence of bins is predicted to perform arithmetic decoding of bins to generate symbols corresponding to the values of each syntax element. I can.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • the entropy decoding unit 210 Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240.
  • a receiving unit for receiving a signal output from the image encoding device may be additionally provided as an inner/outer element of the image decoding device 200, or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 It could be.
  • the video decoding apparatus may include an information decoder (video/video/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/video/picture sample decoder).
  • the information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, It may include at least one of the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265.
  • the inverse quantization unit 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 230 may inversely transform transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique). I can.
  • the prediction unit can generate the prediction signal based on various prediction methods (techniques) described later.
  • the intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265.
  • the inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and current blocks.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the information about the prediction may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265).
  • a signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be generated.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the description of the addition unit 155 may be equally applied to the addition unit 235.
  • the addition unit 235 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 240 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 240 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 250, specifically, the DPB of the memory 250. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260.
  • the memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
  • embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 of the image decoding apparatus 200, The same or corresponding to the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be applied.
  • An image encoding/decoding method may be performed based on a partitioning structure according to an embodiment.
  • procedures such as prediction, residual processing ((inverse) transformation, (inverse) quantization, etc.), syntax element coding, filtering, etc. are CTU, CU (and/or TU, PU) derived based on the partitioning structure.
  • the block partitioning procedure may be performed by the image segmentation unit 110 of the above-described encoding apparatus, so that partitioning-related information may be (encoded) processed by the entropy encoding unit 190 and transmitted to the decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus derives the block partitioning structure of the current picture based on the partitioning-related information acquired from the bitstream, and based on this, a series of procedures (ex. prediction, residual) for video decoding. Processing, block/picture restoration, in-loop filtering, etc.) can be performed.
  • the CU size and the TU size may be the same, or a plurality of TUs may exist in the CU region. Meanwhile, the CU size may generally represent the luma component (sample) CB size.
  • the TU size may generally indicate the luma component (sample) TB size.
  • Chroma component (sample) CB or TB size is the luma component (sample) according to the component ratio according to the chroma format (color format, eg 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0, etc.) of the picture/video. It can be derived based on the CB or TB size.
  • the TU size may be derived based on maxTbSize indicating the maximum available TB size. For example, when the CU size is larger than the maxTbSize, a plurality of TUs (TBs) of the maxTbSize may be derived from the CU, and transformation/inverse transformation may be performed in units of the TU (TB).
  • the intra prediction mode/type is derived in units of the CU (or CB), and procedures for deriving neighboring reference samples and generating prediction samples may be performed in units of TU (or TB).
  • the intra prediction mode/type is derived in units of the CU (or CB)
  • procedures for deriving neighboring reference samples and generating prediction samples may be performed in units of TU (or TB).
  • one or a plurality of TUs (or TBs) may exist in one CU (or CB) region, and in this case, the plurality of TUs (or TBs) may share the same intra prediction mode/type.
  • an image processing unit may have a hierarchical structure.
  • one picture may be divided into one or more tiles or tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • One tile may contain more than one CTU.
  • the CTU may be divided into one or more CUs.
  • a tile may be composed of a rectangular area including CTUs that are aggregated in a specific row and a specific column in the picture.
  • the tile group may include an integer number of tiles according to a tile raster scan in a picture.
  • the tile group header may signal information/parameters applicable to the corresponding tile group.
  • the encoding/decoding procedure for the tile or group of tiles may be processed in parallel.
  • the tile group is tile group types including an intra tile group (intra (I) tile group), a one-way prediction tile group (predictive (P) tile group), and a bi-predictive (B) tile group. It can have one of the types.
  • intra tile group intra (I) tile group
  • P tile group one-way prediction tile group
  • B tile group bi-predictive tile group. It can have one of the types.
  • inter prediction is not used for prediction, only intra prediction can be used. Of course, even in this case, the original sample value may be coded and signaled without prediction.
  • intra prediction or inter prediction may be used, and when inter prediction is used, only uni prediction may be used.
  • intra prediction or inter prediction may be used for blocks in the B tile group, and when inter prediction is used, up to bi prediction may be used.
  • one picture may be divided into one or more slices.
  • a slice may be composed of an integer number of tiles, or may be composed of a set of CTUs arranged in rows in one tile.
  • Two modes of slice can be supported. One is a raster scan slice mode, and the other is a square slice mode.
  • a slice may be composed of tiles that are continuous in a raster scan order existing in one picture.
  • a slice may be configured by collecting tiles existing in one picture in a square shape. The tiles in the square slice may be scanned according to the tile raster scan order within the slice.
  • the tile/tile group, slice, and maximum and minimum coding unit sizes are determined according to the characteristics of an image (eg, resolution) or in consideration of coding efficiency or parallel processing, Information may be included in the bitstream.
  • the decoder may obtain information indicating whether a slice of a current picture, a tile/tile group, and whether a CTU in a tile is divided into a plurality of coding units. Efficiency can be improved if such information is acquired (transmitted) only under certain conditions.
  • the slice header or tile group header may include information/parameters commonly applicable to the slice or tile group.
  • APS APS syntax
  • PPS PPS syntax
  • SPS SPS syntax
  • VPS VPS syntax
  • the high-level syntax may include at least one of the APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, and VPS syntax.
  • information on the division and configuration of the tile/tile group may be configured at an encoding end through the higher level syntax and transmitted to a decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • the coding tree scheme may support that luma and chroma component blocks have a separate block tree structure.
  • luma and chroma blocks in one CTU may be represented as a single tree (SINGLE_TREE).
  • SINGLE_TREE single tree
  • luma and chroma blocks in one CTU have an individual block tree structure, it may be referred to as a dual tree (DUAL_TREE).
  • DUAL_TREE the block tree type for the luma component
  • DUAL_TREE_CHROMA the block tree type for the chroma component
  • luma and chroma CTBs in one CTU may be limited to have the same coding tree structure.
  • luma and chroma blocks may have separate block tree structures from each other. If the individual block tree mode is applied, the luma CTB may be divided into CUs based on a specific coding tree structure, and the chroma CTB may be divided into chroma CUs based on a different coding tree structure.
  • a CU in an I slice/tile group may be composed of a coding block of a luma component or a coding block of two chroma components, and a CU of a P or B slice/tile group may be composed of blocks of three color components.
  • a slice may be referred to as a tile/tile group, and a tile/tile group may be referred to as a slice.
  • An image may be encoded as encoded data including an array of luma components (e.g. Y) and an array of two chroma components (e.g. Cb, Cr).
  • one pixel of an encoded image may include a luma sample and a chroma sample.
  • a chroma format may be used to indicate the configuration format of the luma sample and the chroma sample, and the chroma format may be referred to as a color format.
  • an image may be encoded in various chroma formats, such as monochrome, 4:2:0, 4:2:2, and 4:4:4.
  • monochrome sampling one sample array may exist, and the sample array may be a luma array.
  • 4:2:0 sampling one luma sample array and two chroma sample arrays may exist, and each of the two chroma arrays may have a height of half of the luma array and a width of half of the luma array.
  • 4:2:2 sampling one luma sample array and two chroma sample arrays may exist, and each of the two chroma arrays may have the same height as the luma array, and the width may be half of the luma array.
  • 4:4:4 sampling one luma sample array and two chroma sample arrays may exist, and each of the two chroma arrays may have the same height and width as the luma array.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating relative positions of a luma sample according to 4:2:0 sampling and a chroma sample according to an embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating a relative position of a luma sample according to a 4:2:2 sampling and a chroma sample according to an embodiment.
  • 7 is a diagram illustrating a relative position of a luma sample and a chroma sample according to 4:4:4 sampling according to an embodiment.
  • a location of a chroma sample may be located below a corresponding luma sample.
  • FIG. 5 in the case of 4:2:0 sampling, a location of a chroma sample may be located below a corresponding luma sample.
  • a chroma sample may be positioned to overlap a location of a corresponding luma sample.
  • both the luma sample and the chroma sample may be positioned at overlapping positions.
  • the chroma format used by the encoding device and the decoding device may be predetermined.
  • a chroma format may be signaled from the encoding device to the decoding device.
  • the chroma format may be signaled based on at least one of chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag.
  • At least one of chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag may be signaled through higher level syntax such as DPS, VPS, SPS, or PPS.
  • chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag may be included in the SPS syntax as shown in FIG. 8.
  • FIG. 9 shows an embodiment of chroma format classification using signaling of chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag.
  • chroma_format_idc may be information indicating a chroma format applied to an encoded image.
  • separate_colour_plane_flag may indicate whether or not color arrays are separated and processed in a specific chroma format.
  • the first value (e.g. 0) of chroma_format_idc may represent monochrome sampling.
  • the second value (e.g. 1) of chroma_format_idc may represent 4:2:0 sampling.
  • the third value (e.g. 2) of chroma_format_idc may represent 4:2:2 sampling.
  • the fourth value (e.g. 3) of chroma_format_idc may represent 4:4:4 sampling.
  • each of the two chroma arrays may have the same height and the same width as the luma array.
  • the value of ChromaArrayType indicating the type of the chroma sample array may be set equal to chroma_format_idc. If the value of separate_colour_plane_flag is the second value (e.g. 1), the luma, Cb, and Cr sample arrays are separately processed, so that they can be processed like monochrome sampled pictures. At this time, ChromaArrayType may be set to 0.
  • ALF Adaptive Loop Filter
  • SAO sample adaptive offset
  • Compression loss can be compensated according to the application of ALF.
  • ALF is a filtering method based on the Wiener Filter, and has excellent coding efficiency by minimizing an error with the original image, but also has a disadvantage of high coding complexity.
  • the ALF may perform filtering by deriving an optimal filter coefficient that minimizes an error between the original image and the reconstructed image as shown in the following equation.
  • the encoding apparatus may encode the derived filter coefficients and signal them to the decoding apparatus.
  • x may be a pixel value of an original image
  • c i may be an i-th filter coefficient
  • N may be a number of filter coefficients
  • y may be a pixel value of a reconstructed image.
  • the 10 shows an embodiment of a filter shape for performing ALF.
  • the 5x5 filter shown on the left side of FIG. 10 has a diamond shape and can be used to apply ALF to a chroma component.
  • the 7x7 filter shown on the right side of FIG. 10 has a diamond shape and can be used to apply ALF to the luma component.
  • the blocks constituting each filter may have a 4x4 block unit.
  • 32 different ALF filter sets for applying ALF may be signaled from an encoding device to a decoding device as an adaptive parameter set (APS).
  • the encoding apparatus may classify a class by grasping a characteristic of a block in units of 4x4 blocks constituting an ALF filter, and generate an ALF parameter by calculating a filter coefficient.
  • the encoding apparatus may calculate filter coefficients for each 4x4 block based on a direction and activity of a pixel in a block using a local gradient in a 4x4 block unit.
  • Directionality can be classified by calculating horizontal, vertical and diagonal slopes using 1D-Laplacian from surrounding pixels including a 4x4 block.
  • the amount of change can be classified by performing a 2D-Laplacian operation based on the slope calculated for directional classification.
  • each 4x4 block may be determined as one of the ALF filter sets based on the determined direction and amount of change.
  • a predetermined coding unit such as a tile group or a slice group may reuse ALF information previously signaled through APS in order to reduce overhead.
  • whether to signal ALF information may be determined according to a chroma sample array type of a predetermined coding unit.
  • the predetermined coding unit may be at least one of a picture, a tile group, and a slice.
  • the encoding device may omit signaling of ALF information on the chroma component.
  • the decoding apparatus may reuse the previously signaled ALF information without obtaining ALF information from the bitstream.
  • the decoding apparatus may omit the application of the ALF to the chroma component, or may apply the ALF to the chroma component by using ALF information on the luma component.
  • a chroma component does not exist in the current coding unit or when ALF information of a luma component can be reused to apply ALF to a chroma component, signaling of ALF information between an encoding device and a decoding device may be omitted.
  • the slice header may also be applied to a tile group header or a picture header.
  • the slice header may be replaced with a tile group header to be described.
  • the slice header may be described by replacing it with a picture header.
  • whether to signal ALF information in a slice header may be determined according to a value of ChromaArrayType.
  • 11 is a table showing an embodiment of a syntax for determining whether to signal slice_alf_chroma_idc in a slice header according to a chroma array type of a current slice.
  • sps_alf_enabled_flag may be flag information indicating whether or not ALF is applied.
  • a first value e.g. 0
  • the second value e.g. 1
  • sps_alf_enabled_flag may indicate activation of ALF.
  • sps_alf_enabled_flag may be transmitted at a sequence parameter set (SPS) level, and may be set as a default value indicating whether ALF is applied to an image sequence to which a corresponding sequence parameter set is applied.
  • SPS sequence parameter set
  • slice_alf_enabled_flag may be flag information indicating whether ALF is applied to luma (Y) and chroma (Cb, Cr) components present in one slice.
  • a first value (e.g. 0) of slice_alf_enabled_flag may indicate inactivation of ALF for all components in a single slice.
  • the second value (e.g. 1) of slice_alf_enabled_flag may indicate activation of ALF for at least one component of Y, Cb, and Cr in a single slice.
  • the value of slice_alf_enabled_flag may be derived as a first value (e.g. 0).
  • num_alf_aps_ids may be information indicating the number of ALF APS referenced by the slice.
  • the value of num_alf_aps_ids may represent any one of 0 to 6.
  • the value of num_alf_aps_ids may represent any one of 0 to 5.
  • the value of num_alf_aps_ids may be derived as 0.
  • slice_alf_aps_id_luma[ i ] may be information indicating adaptation_parameter_set_id of the i-th ALF APS referenced by the slice.
  • adaptation_parameter_set_id may be identification information for identifying APS.
  • the value of the temporal identifier (TemporalId) of the ALF APS NAL unit having the same adaptation_parameter_set_id as the value of slice_alf_aps_id_luma[i] may be smaller than or equal to the size of the TemporalId value of the encoded slice NAL unit.
  • TemporalId TemporalId
  • a plurality of ALF APSs having the same value as adaptation_parameter_set_id are referenced from two or more slices existing in the same picture, a plurality of ALF APSs having the same value as adaptation_parameter_set_id may have the same content.
  • slice_alf_aps_id_luma[i] may refer to an IRAP picture or an ALF APS associated with pictures including intra slices, and includes an IRAP picture or intra slices. It may be prohibited to refer to ALF APS associated with pictures other than the pictures to be used.
  • slice_alf_chroma_idc may be ALF index information indicating whether ALF is applied to the chroma components Cb and Cr components.
  • the first value (e.g. 0) of slice_alf_chroma_idc may indicate that ALF is not applied to the Cb and Cr components.
  • the second value (e.g. 1) of slice_alf_chroma_idc may indicate that ALF is applied to the Cb component.
  • the third value (e.g. 2) of slice_alf_chroma_idc may indicate that ALF is applied to the Cr component.
  • a fourth value (e.g. 3) of slice_alf_chroma_idc may indicate that ALF is applied to both Cb and Cr components.
  • the value of slice_alf_chroma_idc may be derived as a first value (e.g. 0).
  • slice_alf_aps_id_chroma may be information indicating adaptation_parameter_set_id referenced by a chroma component of a slice. If the value of slice_alf_aps_id_chroma does not exist, the value of slice_alf_aps_id_chroma may be derived to the same value as slice_alf_aps_id_luma[ 0 ].
  • the TemporalId of the ALF APS NAL unit having the adaptation_parameter_set_id having the same value as slice_alf_aps_id_chroma may be a value less than or equal to the TemporalId of the encoded slice NAL unit.
  • slice_alf_aps_id_chroma may refer to an IRAP picture or ALF APS associated with pictures including intra slices, and ALF APS associated with pictures other than the IRAP picture or pictures including intra slices. Referencing may be prohibited.
  • the chromaArrayType may be information indicating whether a chroma component exists in the current coding unit. For example, a first value (e.g. 0) of chromaArrayType may indicate that a chroma component does not exist in the current coding unit. In this case, the decoding apparatus may not parse the value of slice_alf_chroma_idc from the bitstream. Accordingly, the decoding apparatus may not also parse ALF information (e.g. slice_alf_aps_id_chroma) related to chroma in order to reduce overhead.
  • ALF information e.g. slice_alf_aps_id_chroma
  • the second value (e.g. 1) of chromaArrayType may indicate that a chroma component exists in the current coding unit.
  • the decoding device may parse the value of slice_alf_chroma_idc from the bitstream, and accordingly, the decoding device may also parse ALF information related to chroma (e.g. slice_alf_aps_id_chroma).
  • the determination of whether to signal ALF information according to the above-described ChromaArrayType value may also be applied to signaling ALF information in a picture header.
  • whether to signal ALF information in a picture header may be determined according to a value of ChromaArrayType.
  • 12 is a table showing an embodiment of a syntax for determining whether ph_alf_chroma_idc is signaled in a picture header according to a chroma array type in a current picture. It will be described below with reference to FIG. 12.
  • a method of determining whether to signal ALF information including ph_alf_chroma_idc according to the value of ChromaArrayType can be applied in the same manner as the above-described signaling in the slice header.
  • ph_alf_chroma_idc may be information indicating whether ALF is applied to the chroma components Cb and Cr components.
  • the first value (e.g. 0) of ph_alf_chroma_idc may indicate that ALF is not applied to the Cb and Cr components.
  • the second value (e.g. 1) of ph_alf_chroma_idc may indicate that ALF is applied to the Cb component.
  • the third value e.g.
  • ph_alf_chroma_idc may indicate that ALF is applied to the Cr component.
  • the fourth value (e.g. 3) of ph_alf_chroma_idc may indicate that ALF is applied to both Cb and Cr components.
  • the value of ph_alf_chroma_idc may be derived as a first value (e.g. 0).
  • ph_alf_chroma_idc indicates whether or not ALF is applied at a higher level than slice_alf_chroma_idc described above.
  • slice_alf_chroma_idc can be derived as the value of ph_alf_chroma_idc.
  • the ALF information may be included in either a picture header or a slice header.
  • information e.g. pps_alf_info_in_ph_flag
  • pps_alf_info_in_ph_flag information for indicating whether ALF information is included among the picture header and the slice header may be further included in the bitstream.
  • pps_alf_info_in_ph_flag is included in a picture parameter set, which is a collection of parameters commonly applied to a picture unit, and is signaled, so that a picture header or slice header corresponding to a picture parameter set including pps_alf_info_in_ph_flag (eg, to which the parameter set is applied) It may be signaled that ALF information is included in any one of the selected headers.
  • the first value (e.g. 0) of pps_alf_info_in_ph_flag may indicate that ALF information is not included in the picture header.
  • ALF information e.g. slice_alf_chroma_idc
  • the second value (e.g. 1) of pps_alf_info_in_ph_flag may indicate that ALF information (e.g. ph_alf_chroma_idc) is included in the picture header. In this case, the ALF information may not be included in the slice header.
  • the encoding apparatus may encode ALF information in the picture header, and the decoding apparatus may obtain ALF information from the picture header. For example, when the value of pps_alf_info_in_ph_flag is 1, information indicating whether the ALF filter can be applied to the current picture (e.g. ph_alf_enabled_flag) may be obtained. If the value of ph_alf_enabled_flag is a value indicating that the ALF filter is used (e.g.
  • information indicating whether ALF is applied to the chroma component may be obtained from the picture header according to the chroma array type. At this time, information indicating whether ALF is applied to the chroma component may be signaled. In an embodiment, information indicating whether ALF is applied to each of the Cb component and the Cr component (e.g. ph_alf_chroma_idc or ph_alf_cb_flag, ph_alf_cr_flag) may be signaled. This can be used similarly to the aforementioned ph_alf_chroma_idc, but by using separate flags for each of the Cr color component and the Cb color component, it is possible to signal whether or not ALF is applied.
  • the first value (e.g. 0) of ph_alf_cb_flag may indicate that ALF is not applied to the Cb color component.
  • the second value (e.g. 1) of ph_alf_cb_flag may indicate that ALF is applied to the Cb color component.
  • the first value (e.g. 0) of ph_alf_cr_flag may indicate that ALF is not applied to the Cr color component.
  • the second value (e.g. 1) of ph_alf_cr_flag may indicate that ALF is applied to the Cr color component.
  • ALF information e.g. sh_alf_enabled_flag, sh_alf_cb_flag, sh_alf_cb_flag
  • ALF information e.g. sh_alf_enabled_flag, sh_alf_cb_flag, sh_alf_cb_flag
  • the encoding apparatus may encode ALF information in the slice header, and the decoding apparatus may obtain ALF information from the slice header.
  • ALF filter information may be signaled from the encoding device to the decoding device. It will be described below with reference to FIG. 15.
  • alf_luma_filter_signal_flag may be flag information indicating whether a luma filter set is signaled. For example, a first value (e.g. 0) of alf_luma_filter_signal_flag may indicate that the luma filter set is not signaled. The second value (e.g. 1) of alf_luma_filter_signal_flag may indicate that the luma filter set is signaled.
  • alf_chroma_filter_signal_flag may be flag information indicating whether a chroma filter is signaled.
  • the first value (e.g. 0) of alf_chroma_filter_signal_flag may indicate that the chroma filter is not signaled.
  • the second value (e.g. 1) of alf_chroma_filter_signal_flag may indicate that a chroma filter is signaled. If the value of alf_chroma_filter_signal_flag does not exist, the value of alf_chroma_filter_signal_flag may be derived as the first value (e.g. 0).
  • the value of alf_chroma_filter_signal_flag may be determined according to the value of ChromaArrayType.
  • the encoding device may not need to signal chroma filter information to the decoding device. Accordingly, when the chroma component does not exist in the target coding unit, the value of alf_chroma_filter_signal_flag may be forced to 0. Accordingly, when the value of ChromaArrayType is 0, the encoding device and the decoding device according to an embodiment may not perform signaling of chroma filter information, and may force a value of alf_chroma_filter_signal_flag to be 0.
  • chromaArrayType which is information indicating whether a chroma component exists in the current coding unit.
  • 16 is a table showing an embodiment of a syntax for determining whether to signal alf_chroma_filter_signal_flag according to a value of ChromaArrayType. Hereinafter, it will be described with reference to FIG. 16.
  • the first value (e.g. 0) of chromaArrayType may indicate that a chroma component does not exist in the current coding unit.
  • the encoding apparatus may not encode the value of alf_chroma_filter_signal_flag.
  • the decoding apparatus may not parse the value of alf_chroma_filter_signal_flag from the bitstream. Accordingly, the decoding apparatus may not parse chroma-related ALF information such as alf_chroma_clip_flag and alf_chroma_coeff_abs[] in order to reduce overhead.
  • alf_chroma_clip_flag may be flag information indicating whether linear ALF is applied to a chroma component.
  • alf_chroma_coeff_abs[] may be information indicating coefficients of a chroma filter that can be alternatively applied.
  • the second value (e.g. 1) of chromaArrayType may indicate that a chroma component exists in the current coding unit.
  • the decoding device may parse the value of alf_chroma_filter_signal_flag from the bitstream.
  • the decoding device may parse chroma-related ALF information such as alf_chroma_clip_flag and alf_chroma_coeff_abs[] according to the parsed alf_chroma_filter_signal_flag value.
  • a first value (e.g. 0) of aps_chroma_present_flag obtained from a bitstream may indicate that a chroma component does not exist in the current APS NAL unit. Accordingly, the encoding apparatus may not encode the value of alf_chroma_filter_signal_flag. Correspondingly, the decoding apparatus may not parse the value of alf_chroma_filter_signal_flag from the bitstream.
  • the second value (e.g. 1) of aps_chroma_present_flag obtained from the bitstream may indicate that a chroma component exists in the current APS NAL unit. Accordingly, the encoding apparatus may encode the value of alf_chroma_filter_signal_flag, and correspondingly, the decoding apparatus may parse the value of alf_chroma_filter_signal_flag from the bitstream.
  • the value of aps_chroma_present_flag may be determined according to ChromaArrayType. For example, when ChromaArrayType represents a first value (eg 0) indicating that a chroma component does not exist in the current coding unit, the value of aps_chroma_present_flag is the chroma component in the current APS NAL unit regardless of whether it is acquired from the bitstream. It may be forced to a first value (eg 0) indicating that it does not exist.
  • 17 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an exemplary embodiment.
  • the image encoding apparatus may determine a chroma array type (e.g. ChromaArrayType) of the current image (S1710).
  • the image encoding apparatus may determine a chroma format for encoding the current image as a chroma format having high compression efficiency. And, as described above, the image encoding apparatus may determine a chroma array type according to a chroma format.
  • the image encoding apparatus may generate a bitstream by encoding an ALF indicator indicating a chroma component to which the ALF is applied based on the chroma array type of the current image (S1720). In this case, the encoding apparatus may not encode the value of the ALF indicator when the chroma array type is a predetermined type.
  • the predetermined type may be a monochrome type or a separated type in which a chroma component is encoded separately from a luma component. Accordingly, when the chroma array type is a predetermined type, the encoding device may not apply ALF to the chroma component of the current image, and the resulting ALF information may not be signaled to the decoding device, thereby reducing encoding efficiency and encoding complexity. have.
  • the encoding apparatus may encode the value of the ALF indicator.
  • an ALF filtering target chroma component applied to a reconstructed image generated during an image encoding process may be determined.
  • the encoding device may determine an ALF indicator indicating the determined chroma component.
  • the encoding apparatus may encode the determined ALF indicator by including it in at least one of a picture header and a slice header of the bitstream.
  • the first ALF indicator included in the picture header may be ph_alf_chroma_idc described above
  • the second ALF indicator included in the slice header may be slice_alf_chroma_idc described above.
  • the encoding apparatus may not encode ph_alf_chroma_idc and slice_alf_chroma_idc.
  • the first ALF indicator included in the picture header may be at least one of ph_alf_cb_flag and ph_alf_cb_flag described above
  • the second ALF indicator included in the slice header may be at least one of sh_alf_cb_flag and sh_alf_cb_flag described above.
  • the encoding apparatus may not encode ph_alf_cb_flag, ph_alf_cb_flag, sh_alf_cb_flag, and sh_alf_cb_flag.
  • the encoding apparatus may selectively encode ALF information only on either a picture header or a slice header.
  • the encoding apparatus may further encode pps_alf_info_in_ph_flag as described above to indicate which of the picture header and slice header ALF information is included.
  • the encoding apparatus may determine whether to signal filter information on a chroma component based on a chroma array type.
  • the encoding apparatus uses chroma filter signaling information (alf_chroma_filter_signal_flag) indicating whether filter information for a chroma component is signaled, indicating that filter information for a chroma component is not signaled. It can be encoded by value.
  • the encoding apparatus may determine whether to signal chroma filter signaling information according to a chroma array type.
  • the encoding apparatus determines whether the chroma array type is the above-described predetermined type (S1810), and when the chroma array type is the above-described predetermined type, the alf_chroma_filter_signal_flag may not be encoded (S1820).
  • the decoding apparatus may determine a value of alf_chroma_filter_signal_flag as a predetermined value as the chroma array type is a predetermined value.
  • the encoding apparatus may encode alf_chroma_filter_signal_flag (S1830).
  • the encoding apparatus may encode chroma syntax signaling information (e.g. aps_chroma_present_flag) indicating whether a chroma-related syntax element is included in an APS NAL unit.
  • aps_chroma_present_flag may be determined as a first value (e.g. 0) or a second value (e.g. 1) according to whether a chroma-related syntax element is included in the APS NAL unit.
  • the encoding apparatus may not encode alf_chroma_filter_signal_flag. Further, the encoding apparatus may not encode alf_chroma_filter_signal_flag because the value of alf_chroma_filter_signal_flag is forced to be the first value in the decoding apparatus when the chroma array type is the above-described predetermined type.
  • the image decoding apparatus may determine a chroma array type of the current image (S1910). As described above, the image decoding apparatus may obtain chroma_format_idc and separate_colour_plane_flag from a bitstream, determine a chroma format according to a value of a corresponding parameter, and determine a chroma array type of the current image according to the determined chroma format.
  • the image decoding apparatus may determine an adaptive loop filter (ALF) indicator for the chroma component based on the chroma array type (S1920).
  • ALF adaptive loop filter
  • the value of the ALF indicator may not be obtained from the bitstream and may be determined as a predetermined value.
  • the value of the ALF indicator may be obtained from the bitstream.
  • the predetermined type is the monochrome type described above, or the luma, Cb, and Cr sample arrays are separately processed and processed together with the monochrome sampled pictures, so that the chroma component is coded separately from the luma component. It may be a separate type.
  • the decoding apparatus may determine the value of the ALF indicator as a value indicating that ALF is not applied to the chroma component. For example, when the chroma array type is a monochrome type or a separated type, the decoding apparatus may set a value of the ALF indicator to 0.
  • the decoding apparatus may perform ALF filtering on the reconstructed image by determining a chroma component to which ALF is applied according to the determined value of the ALF indicator.
  • the decoding apparatus may determine that ALF is not applied to the Cb and Cr components.
  • the decoding apparatus may determine that the ALF is applied to the Cb component.
  • the decoding apparatus may determine that ALF is applied to the Cr component when the value of the ALF indicator is the third value (e.g. 2).
  • the decoding apparatus may determine that ALF is applied to both Cb and Cr components.
  • the ALF indicator when the chroma array type is not a predetermined type, the ALF indicator may be included in at least one of a picture header and a slice header of a bitstream and signaled.
  • the decoding apparatus may obtain an ALF indicator from at least one of a picture header and a slice header.
  • the decoding apparatus may obtain at least one of a first ALF indicator (e.g. ph_alf_chroma_idc) included in the picture header and a second ALF indicator (e.g. slice_alf_chroma_idc) included in the slice header from the bitstream.
  • a first ALF indicator e.g. ph_alf_chroma_idc
  • a second ALF indicator e.g. slice_alf_chroma_idc
  • the bitstream may further include pps_alf_info_in_ph_flag indicating which of the picture header and slice header ALF information is included. Accordingly, after acquiring pps_alf_info_in_ph_flag from the bitstream, the decoding apparatus may selectively acquire the first ALF indicator or the second ALF indicator from the bitstream according to the value of pps_alf_info_in_ph_flag.
  • the first ALF indicator may not be obtained from the picture header and may be determined as a predetermined value.
  • the predetermined value may be a first value (e.g. 0) indicating that ALF is not applied to the Cb and Cr components.
  • the second ALF indicator may not be obtained from the slice header and may be determined as a predetermined value.
  • the predetermined value may be a first value (e.g. 0) indicating that ALF is not applied to the Cb and Cr components.
  • the value of the second ALF indicator may be determined by determining the value of the first ALF indicator as the value of the second ALF indicator.
  • the first ALF indicator included in the picture header may be at least one of ph_alf_cb_flag and ph_alf_cb_flag described above
  • the second ALF indicator included in the slice header may be at least one of sh_alf_cb_flag and sh_alf_cb_flag described above.
  • the decoding apparatus may determine a predetermined value without obtaining ph_alf_cb_flag, ph_alf_cb_flag, sh_alf_cb_flag and sh_alf_cb_flag from the bitstream.
  • the predetermined value is not applied to the predetermined value. It may be a first value (eg 0) indicating no.
  • the image decoding apparatus may perform ALF filtering on the reconstructed image based on the value of the ALF indicator (S1930).
  • the decoding apparatus may apply ALF filtering to a corresponding slice according to a value of the first ALF indicator or the second ALF indicator.
  • the decoding apparatus may determine a value of chroma filter signaling information (e.g. alf_chroma_filter_signal_flag) indicating whether filter information on a chroma component is signaled based on a chroma array type.
  • the decoding apparatus may obtain ALF filter information on a chroma component from the bitstream based on the chroma filter signaling information.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an embodiment in which a decoding device determines a value of alf_chroma_filter_signal_flag according to an embodiment.
  • the decoding apparatus may obtain a value of chroma filter signaling information from the bitstream (S2010).
  • the decoding apparatus determines whether the chroma array type is a predetermined type (S2020).
  • the chroma array type is a predetermined type (eg, a monochrome type or a separated type)
  • the decoding apparatus determines the chroma filter signaling information as a value (eg 0) indicating that filter information for the chroma component is not signaled.
  • a value of chroma filter signaling information may be determined (S2030).
  • the decoding apparatus may determine a value of the chroma filter signaling information by determining the chroma filter signaling information as a value obtained from the bitstream (S2040).
  • the decoding apparatus determines whether the chroma array type is a predetermined type as shown in FIG. 21 (S2110), and when the chroma array type is a predetermined type, the chroma filter signaling information is not obtained from the bitstream. Otherwise, it may be determined as a value (eg 0) indicating that filter information on the chroma component is not signaled (S2120). Meanwhile, when the chroma array type is not a predetermined type, the decoding apparatus may determine the value of the chroma filter signaling information by acquiring the chroma filter signaling information from the bitstream and determining the acquired value (S2130).
  • the decoding apparatus may obtain a value of chroma syntax signaling information (e.g. aps_chroma_present_flag) indicating whether a chroma-related syntax element is included in the APS NAL unit from the bitstream.
  • aps_chroma_present_flag a value indicating whether the chroma-related syntax element is included in the APS NAL unit
  • the decoding apparatus may determine the value of alf_chroma_filter_signal_flag by obtaining alf_chroma_filter_signal_flag from the bitstream.
  • the decoding apparatus may determine a value of aps_chroma_present_flag as a value indicating that the chroma-related syntax element is not included in the APS NAL unit. .
  • the decoding apparatus may not obtain alf_chroma_filter_signal_flag from the bitstream and determine a value indicating that filter information on the chroma component is not signaled. have.
  • exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of description, but this is not intended to limit the order in which steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order if necessary.
  • the illustrative steps may include additional steps, other steps may be included excluding some steps, or may include additional other steps excluding some steps.
  • an image encoding apparatus or an image decoding apparatus performing a predetermined operation may perform an operation (step) of confirming an execution condition or situation of the operation (step). For example, when it is described that a predetermined operation is performed when a predetermined condition is satisfied, the video encoding apparatus or the video decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied, and then performs the predetermined operation. I can.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • one or more ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • the image decoding device and the image encoding device to which the embodiment of the present disclosure is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication.
  • Mobile streaming devices storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical use. It may be included in a video device or the like, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • DVR digital video recorder
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary for notifying the user of a service.
  • the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server may transmit multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server may play a role of controlling a command/response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • HMD head mounted display
  • TV desktop
  • desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the scope of the present disclosure is software or machine-executable instructions (e.g., operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or It includes a non-transitory computer-readable medium (non-transitory computer-readable medium) which stores instructions and the like and is executable on a device or a computer.
  • a non-transitory computer-readable medium non-transitory computer-readable medium
  • An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Landscapes

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

Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 현재 영상의 크로마 어레이 타입을 결정하는 단계, 상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 ALF(adaptive loop filter) 지시자를 결정하는 단계 및 상기 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 비트스트림으로부터 획득되지 않고 소정의 값으로 결정되고, 상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.

Description

크로마 포멧에 기반하여 필터 정보를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필터 정보를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 크로마 포멧에 기반하여 필터 정보를 시그널링 하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은, 현재 영상의 크로마 어레이 타입을 결정하는 단계; 상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 ALF(adaptive loop filter) 지시자를 결정하는 단계; 및 상기 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 비트스트림으로부터 획득되지 않고 소정의 값으로 결정되고, 상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
상기 소정의 타입은 모노크롬 타입 또는 크로마 성분이 루마 성분과 개별적으로(separated) 부호화되는 세퍼레이티드 타입일 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 크로마 성분에 ALF가 적용되지 않음을 나타내는 값으로 결정될 수 있다.
상기 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행하는 단계는, 상기 ALF 지시자의 값에 따라 ALF가 적용되는 크로마 성분을 결정함으로써 수행될 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자는 상기 비트스트림의 픽쳐 헤더 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나에 포함되어 시그널링될 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우 상기 ALF 지시자는 상기 비트스트림의 픽쳐 헤더에 포함되어 시그널링 되는 제 1 ALF 지시자 또는 상기 비트스트림의 슬라이스 헤더에 포함되어 시그널링되는 제 2 ALF 지시자로 시그널링 될 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, 상기 제 1 ALF 지시자는 상기 픽쳐 헤더에서 획득되지 않고 소정의 값으로 결정되며, 상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, 상기 제 2 ALF 지시자는 상기 슬라이스 헤더에서 획득되지 않고 소정의 값으로 결정될 수 있다. 이때, 상기 제 2 ALF 지시자는 상기 제 1 ALF 지시자의 값으로 결정됨으로써 소정의 값으로 결정될 수 있다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은, 상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되는지 여부를 나타내는 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정하는 단계는, 상기 비트스트림으로부터 상기 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 획득하는 단계; 및 상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보를 상기 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않음을 나타내는 값으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정하는 단계는, 상기 비트스트림으로부터 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있는지를 나타내는 크로마 신택스 시그널링 정보의 값을 획득하는 단계를 포함하고, 상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 크로마 신택스 시그널링 정보의 값은 상기 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있지 않음을 나타내는 값으로 결정되며, 상기 크로마 신택스 시그널링 정보의 값이 상기 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있지 않음을 나타내는 값인 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보는 상기 비트스트림으로부터 획득되지 않고 상기 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않음을 나타내는 값으로 결정될 수 있다.
예를들어, 상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보는 상기 비트스트림으로부터 획득되지 않고 상기 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않음을 나타내는 값으로 결정될 수 있다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 현재 영상의 크로마 어레이 타입을 결정하고, 상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 ALF(adaptive loop filter) 지시자를 결정하며, 상기 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행하되, 상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 비트스트림으로부터 획득되지 않고 소정의 값으로 결정되고, 상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법은, 현재 영상의 크로마 어레이 타입을 판단하는 단계; 및 상기 현재 영상의 크로마 어레이 타입에 기반하여 ALF(Adaptive loop filter)가 적용된 크로마 성분을 나타내는 ALF 지시자를 부호화하여 비트스트림을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 부호화 되지 않고, 상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 부호화 될 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 현재 영상의 크로마 성분에 ALF가 적용되지 않으며, 상기 소정의 타입은 모노크롬 타입 또는 크로마 성분이 루마 성분과 개별적으로(separated) 부호화되는 세퍼레이티드 타입일 수 있다.
상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자는 상기 비트스트림의 픽쳐 헤더 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나에 포함되어 부호화될 수 있다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법은, 상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 필터 정보의 시그널링 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 크로마 포멧에 기반하여 필터 정보의 시그널링 여부를 결정함으로써 비트스트림의 양을 줄일 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 슬라이스와 타일 구조를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 크로마 포멧에 따라 결정되는 루마 샘플과 크로마 샘플의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 SPS 신택스를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 크로마 포멧 분류를 나타내는 표이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 ALF 필터 형상을 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 슬라이스 헤더의 신택스를 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 픽쳐 헤더의 신택스를 나타내는 도면이다.
도 13은 다른 일 실시 예에 따른 픽쳐 헤더의 신택스를 나타내는 도면이다.
도 14는 다른 일 실시 예에 따른 슬라이스 헤더의 신택스를 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 필터 정보를 시그널링하기 위한 ALF 데이터 신택스를 나타내는 도면이다.
도 16은 다른 일 실시 예에 따른 필터 정보를 시그널링하기 위한 ALF 데이터 신택스를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 18은 일 실시 예에 따른 부호화 방법을 설명하는 순서도이다.
도 19 내지 21은 일 실시 예에 따른 복호화 방법을 설명하는 순서도이다.
도 22는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽쳐(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽쳐의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽쳐(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽쳐의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
또한, 본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. "현재 블록의 크로마 블록"은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽쳐와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽쳐는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽쳐는 동일 위치 픽쳐(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽쳐 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽쳐 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽쳐 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽쳐 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽쳐 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽쳐, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽쳐는 인터 예측부(180)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽쳐로 사용하기 위해 수정된 복원 픽쳐를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽쳐 복원)에 필요한 정보(예컨대, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽쳐 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽쳐 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽쳐 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽쳐 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽쳐, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽쳐는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 개시에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
파티셔닝 구조
본 개시에 따른 영상 부호화/복호화 방법은 일 실시 예에 따른 파티셔닝 구조에 기반하여 수행될 수 있다. 예를들어, 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신텍스 요소 코딩, 필터링 등의 절차는 상기 파티셔닝 구조에 기반하여 도출된 CTU, CU(및/또는 TU, PU)에 기반하여 수행될 수 있다. 블록 파티셔닝 절차는 상술한 부호화 장치의 영상 분할부(110)에서 수행되어, 파티셔닝 관련 정보가 엔트로피 인코딩부(190)에서 (인코딩) 처리되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다. 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 파티셔닝 관련 정보를 기반으로 현재 픽쳐의 블록 파티셔닝 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(ex. 예측, 레지듀얼 처리, 블록/픽쳐 복원, 인루프 필터링 등)를 수행할 수 있다. CU 사이즈와 TU 사이즈가 같을 수 있고, 또는 CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. 한편, CU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) CB 사이즈를 나타낼 수 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB 사이즈를 나타낼 수 있다. 크로마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈는 픽쳐/영상의 크로마 포멧(컬러 포멧, e.g. 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 등)에 따른 성분비에 따라 루마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 TU 사이즈는 가용 최대 TB 사이즈를 나타내는 maxTbSize를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize의 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 수 있다. 또한, 예를 들어 인트라 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측 모드/타입은 상기 CU(또는 CB) 단위로 도출되고, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 생성 절차는 TU(또는 TB) 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 하나의 CU(또는 CB) 영역 내에 하나 또는 복수의 TU(또는 TB)들이 존재할 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 TU(또는 TB)들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 영상 처리 단위는 계층적 구조를 가질 수 있다. 예를들어, 하나의 픽쳐는 하나 이상의 타일 또는 타일 그룹으로 구분될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일을 포함할 수 있다. 하나의 타일은 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 상기 CTU는 전술한 바와 같이 하나 이상의 CU로 분할될 수 있다. 타일은 픽쳐 내에서 특정 행 및 특정 열로 집합되는 CTU들을 포함하는 사각 영역으로 구성될 수 있다. 타일 그룹은 픽쳐 내의 타일 래스터 스캔에 따른 정수개의 타일들을 포함할 수 있다. 타일 그룹 헤더는 해당 타일 그룹에 적용될 수 있는 정보/파라미터를 시그널링할 수 있다. 부호화/복호화 장치가 멀티 코어 프로세서를 갖는 경우, 상기 타일 또는 타일 그룹에 대한 인코딩/디코딩 절차는 병렬 처리될 수 있다. 있다. 여기서 타일 그룹은 인트라 타일 그룹(intra (I) tile group), 단방향 예측 타일 그룹(predictive (P) tile group) 및 양방향 예측 타일 그룹(bi-predictive (B) tile group)을 포함하는 타일 그룹 타입들 중 하나의 타입을 가질 수 있다. I 타일 그룹 내의 블록들에 대하여는 예측을 위하여 인터 예측은 사용되지 않으며 인트라 예측만 사용될 수 있다. 물론 이 경우에도 예측 없이 원본 샘플 값을 코딩하여 시그널링할 수도 있다. P 타일 그룹 내의 블록들에 대하여는 인트라 에측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 단(uni) 예측만 사용될 수 있다. 한편, B 타일 그룹 내의 블록들에 대하여는 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 최대 쌍(bi) 예측까지 사용될 수 있다.
또한, 하나의 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스로 구분될 수 있다. 슬라이스는 정수개의 타일로 구성되거나, 하나의 타일내에 연속적으로 행배열된 CTU의 집합으로 구성될 수 있다. 슬라이스의 두가지 모드가 지원될 수 있다. 하나는 래스터 스캔 슬라이스 모드이고, 다른 하나는 사각 슬라이스 모드이다. 래스터 스캔 슬라이스 모드에서, 슬라이스는 도 4와 같이 하나의 픽쳐 내에 존재하는 래스터 스캔 순서로 연속되는 타일들로 구성될 수 있다. 사각 슬라이스 모드에서, 슬라이스는 하나의 픽쳐 내에 존재하는 타일들을 사각 형태로 모음으로써 구성될 수 있다. 사각 슬라이스 내 타일은 슬라이스 내에서 타일 래스터 스캔 순서에 따라 스캔될 수 있다.
부호화 장치에서는 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 코딩의 효율 또는 병렬 처리를 고려하여 타일/타일 그룹, 슬라이스, 최대 및 최소 코딩 유닛 크기를 결정하고 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다.
디코더에서는 현재 픽쳐의 슬라이스, 타일/타일 그룹, 타일 내 CTU가 다수의 코딩 유닛으로 분할 되었는지를 등을 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 이러한 정보는 특정 조건 하에만 획득하게(전송되게) 하면 효율을 높일 수 있다.
상기 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더(타일 그룹 헤더 신택스)는 상기 슬라이스 또는 타일 그룹에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 픽쳐에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 상기 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 문서에서 상위 레벨 신택스라 함은 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 예를 들어, 상기 타일/타일 그룹의 분할 및 구성 등에 관한 정보는 상기 상위 레벨 신택스를 통하여 인코딩 단에서 구성되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 영상의 부호화 및 복호화에 있어서, 코딩 트리 스킴은 루마 및 크로마 성분 블록이 개별적(separate) 블록 트리 구조를 가지는 것을 지원할 수 있다. 하나의 CTU 내 루마 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조를 가지는 경우는 싱글트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 하나의 CTU 내 루마 및 크로마 블록이 개별적 블록 트리 구조를 가지는 경우는 듀얼트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 이 경우 루마 성분에 대한 블록 트리 타입은 DUAL_TREE_LUMA라고 불릴 수 있고, 크로마 성분에 대한 블록 트리 타입은 DUAL_TREE_CHROMA라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 및 크로마 CTB들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 모드가 적용되는 경우, 루마 CTB는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 예를들어, I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분의 블록들로 구성될 수 있다. 이하, 본 개시에서 슬라이스는 타일/타일 그룹으로 불릴 수 있고, 타일/타일 그룹은 슬라이스로 불릴 수 있다.
크로마 포멧 개요
이하에서는 크로마 포맷에 대해 서술한다. 영상은 루마 성분(e.g. Y) 어레이와 두개의 크로마 성분(e.g. Cb, Cr) 어레이를 포함하는 부호화 데이터로 부호화될 수 있다. 예를들어, 부호화된 영상의 하나의 픽셀은 루마 샘플과 크로마 샘플을 포함할 수 있다. 루마 샘플과 크로마 샘플의 구성 포멧을 나타내기 위하여 크로마 포멧이 사용될 수 있으며, 크로마 포멧은 컬러 포멧이라고 불릴 수도 있다.
일 실시 예에서, 영상은 모노크롬(monochrome), 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 등 다양한 크로마 포맷으로 부호화될 수 있다. 모노크롬 샘플링에서는 하나의 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 상기 샘플 어레이는 루마 어레이일 수 있다. 4:2:0 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 높이가 루마 어레이의 절반이고, 폭도 루마 어레이의 절반일 수 있다. 4:2:2 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 높이가 동일하고, 폭은 루마 어레이의 절반일 수 있다. 4:4:4 샘플링에서는 하나의 루마 샘플 어레이와 두개의 크로마 샘플 어레이가 존재할 수 있으며, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 높이와 폭이 동일할 수 있다.
도 5는 4:2:0 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 6은 4:2:2 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 7은 4:4:4 샘플링에 따른 루마 샘플과 크로마 샘플의 일 실시 예에 따른 상대 위치를 나타내는 도면이다. 도 5와 같이, 4:2:0 샘플링의 경우 크로마 샘플의 위치는 대응되는 루마 샘플의 하단에 위치할 수 있다. 도 6과 같이, 4:2:2 샘플링의 경우 크로마 샘플은 대응되는 루마 샘플의 위치에 중첩되어 위치될 수 있다. 도 7과 같이, 4:4:4 샘플링의 경우 루마 샘플과 크로마 샘플은 모두 중첩된 위치에 위치될 수 있다.
부호화 장치와 복호화 장치에서 사용되는 크로마 포멧은 미리 정해질 수도 있다. 또는, 부호화 장치와 복호화 장치에서 적응적으로 사용되기 위하여, 부호화 장치에서 복호화 장치로 크로마 포멧이 시그널링될 수도 있다. 일 실시 예에서, 크로마 포멧은 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나에 기반하여 시그널링될 수 있다. chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag 중 적어도 하나는 DPS, VPS, SPS 또는 PPS등 상위 레벨 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 예를들어, chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag는 도 8과 같은 SPS 신택스에 포함될 수 있다.
한편, 도 9는 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag의 시그널링을 활용한 크로마 포맷 분류의 일 실시 예를 나타낸다. chroma_format_idc는 부호화 영상에 적용된 크로마 포멧을 나타내는 정보일 수 있다. separate_colour_plane_flag는 특정 크로마 포멧에 있어서 색상 어레이가 분리되어 처리되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를들어, chroma_format_idc의 제1값(e.g. 0)은 모노크롬 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제2값(e.g. 1)은 4:2:0 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제3값(e.g. 2)은 4:2:2 샘플링을 나타낼 수 있다. chroma_format_idc의 제4값(e.g. 3)은 4:4:4 샘플링을 나타낼 수 있다.
4:4:4 샘플링에서는, separate_colour_plane_flag의 값에 기반하여 다음 내용이 적용될 수 있다. 만약 separate_colour_plane_flag의 값이 제1값(e.g. 0)인 경우, 두 개의 크로마 어레이들 각각은 루마 어레이와 동일한 높이 및 동일한 폭을 가질 수 있다. 이러한 경우, 크로마 샘플 어레이의 타입을 나타내는 ChromaArrayType의 값은 chroma_format_idc와 동일하게 설정될 수 있다. 만약 separate_colour_plane_flag의 값이 제2값(e.g. 1)인 경우, 루마, Cb 및 Cr 샘플 어레이는 분리되어(separately) 처리됨으로써 각각 모노크롬 샘플링된 픽쳐들과 같이 처리될 수 있다. 이때, ChromaArrayType은 0으로 설정될 수 있다.
도 9에 따른 크로마 포맷 분류를 기반으로 아래의 다양한 실시예들이 제공될 수 있다.
ALF(Adaptive loop filter) 개요
ALF(Adaptive loop filter)는 부/복호화가 끝난 복원 영상의 화질을 향상시키기 위하여 사용되는 인루프 필터링 기법중의 하나이다. 일 실시 예에서 ALF는 복원 영상에 SAO(Sample Adaptive Offset) 필터링이 적용된 이후에 적용될 수 있다. ALF의 적용에 따라 압축 손실이 보상될 수 있다. ALF는 Wiener Filter를 기반으로 하는 필터링 방법이며, 원본영상과의 오차를 최소화함으로써 우수한 부호화 효율을 가지나, 부호화 복잡도가 크다는 단점 또한 가지고 있다.
ALF는 아래의 수식과 같이 원본 영상과 복원 영상과의 오차를 최소화시키는 최적의 필터 계수를 유도하여 필터링을 수행할 수 있다. 부호화 장치는 유도된 필터 계수를 부호화 하여 복호화 장치로 시그널링할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2020006486-appb-I000001
여기서, x는 원본 영상의 화소값, ci는 i번째 필터 계수, N은 필터 계수의 수, y는 복원 영상의 화소값을 의미할 수 있다.
도 10은 ALF를 수행하기 위한 필터 형상의 일 실시 예를 도시한다. 도 10의 좌측에 도시된 5x5 필터는 다이아몬드 형상을 가지며 크로마 성분에 ALF를 적용하기 위하여 사용될 수 있다. 도 10의 우측에 도시된 7x7 필터는 다이아몬드 형상을 가지며 루마 성분에 ALF를 적용하기 위하여 사용될 수 있다. 각 필터를 구성하는 블록은 4x4 블록 단위를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, ALF를 적용하기 위한 32개의 서로 다른 ALF 필터셋은 APS(Adaptive parameter set)으로 부호화장치에서 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 부호화 장치는 ALF 필터를 구성하는 4x4 블록 단위로 블록의 특성을 파악하여 클래스를 분류하고, 필터계수를 계산함으로써 ALF 파라미터를 생성할 수 있다.
보다 상세히, 부호화 장치는 4x4 블록단위의 국지적 기울기(local gradient)를 활용한 블록내 화소의 방향성(Direction)과 변화량(Activity)에 기반하여 4x4 블록 각각에 대한 필터 계수를 계산할 수 있다. 방향성은 4x4 블록을 포함한 주변 화소들로부터 1D-라플라시안(Laplacian)을 이용한 수평, 수직 그리고 대각선 기울기를 계산하여 분류될 수 있다. 변화량은 방향성 분류를 위해 계산된 기울기에 기반하여 2D-라플라시안 연산을 수행하며 분류될 수 있다. 이에 따라 각각의 4x4 블록은 결정된 방향성과 변화량에 기반하여 ALF 필터셋 중 하나로 결정될 수 있다.
ALF 파라미터 시그널링 개요
전술한 바와 같이, ALF를 적용하기 위한 32개의 서로 다른 ALF 필터셋은 부호화장치에서 복호화 장치로 APS를 이용하여 시그널링될 수 있다. 타일 그룹이나 슬라이스 그룹과 같은 소정의 부호화 단위는 오버헤드를 줄이기 위하여 APS를 통해 앞서 시그널링된 ALF 정보를 재사용할 수 있다.
일 실시 예에서, ALF 정보의 시그널링 여부는 소정의 부호화 단위의 크로마 샘플 어레이 타입에 따라 결정될 수 있다. 여기서 소정의 부호화 단위는 픽쳐, 타일그룹 및 슬라이스 중 적어도 하나일 수 있다.
예를들어, 부호화 장치는 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 포함되어 있지 않는 경우, 또는 ChromaArrayType의 값이 제1값(e.g. 0)으로 설정된 경우 크로마 성분에 대한 ALF 정보의 시그널링을 생략할 수 있다. 이러한 경우, 복호화 장치는 ALF 정보를 비트스트림으로부터 획득하지 않고 앞서 시그널링된 ALF 정보를 재사용할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 크로마 성분에 대한 ALF의 적용을 생략하거나, 루마 성분에 대한 ALF 정보를 이용하여 크로마 성분에 대한 ALF를 적용할 수 있다. 이에 따라, 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하지 않거나, 크로마 성분에 대한 ALF 적용을 위해 루마 성분의 ALF 정보를 재사용할 수 있는 경우, 부호화 장치와 복호화 장치간의 ALF 정보의 시그널링은 생략될 수 있다.
슬라이스 단위에서의 ALF 정보 시그널링
이하의 설명에서 슬라이스 헤더를 통해 ALF 정보를 시그널링하는 예를 설명한다. 그러나 이하의 슬라이스 헤더에 대한 설명은 타일 그룹 헤더 또는 픽쳐 헤더에 대하여도 적용될 수 있다. 예를들어, 이하의 설명에서 슬라이스 헤더는 타일 그룹 헤더로 치환되어 설명될 수 있다. 또는 슬라이스 헤더는 픽쳐 헤더로 치환되어 설명될 수 있다.
예를들어, 도 11과 같이, ChromaArrayType의 값에 따라 슬라이스 헤더에서의 ALF 정보 시그널링 여부가 결정될 수 있다. 도 11은 현재 슬라이스의 크로마 어레이 타입에 따라 슬라이스 헤더에서 slice_alf_chroma_idc의 시그널링 여부를 결정하는 신택스의 일 실시예를 나타내는 표이다.
이하 도 11을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 11에서, sps_alf_enabled_flag는 ALF의 적용여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다. 예를들어, sps_alf_enabled_flag의 제1값(e.g. 0)은 ALF의 불활성화를 나타낼 수 있다. sps_alf_enabled_flag의 제2값(e.g. 1)은 ALF의 활성화를 나타낼 수 있다.
sps_alf_enabled_flag는 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 레벨에서 전송될 수 있으며, 해당 시퀀스 파라미터 세트가 적용되는 영상 시퀀스에 대하여 ALF의 적용 여부를 나타내는 기본값으로 설정될 수 있다.
slice_alf_enabled_flag는 하나의 슬라이스에 존재하는 루마(Y), 및 크로마(Cb, Cr) 성분에 ALF가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다. slice_alf_enabled_flag의 제1값(e.g. 0)은 단일 슬라이스내 모든 성분에 대한 ALF의 불활성화를 나타낼 수 있다. slice_alf_enabled_flag의 제2값(e.g. 1)은 단일 슬라이스 내 Y, Cb, Cr 중 적어도 하나의 성분에 대한 ALF의 활성화를 나타낼 수 있다. slice_alf_enabled_flag가 존재하지 않는 경우, slice_alf_enabled_flag의 값은 제1값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
num_alf_aps_ids은 슬라이스가 참조하는 ALF APS의 번호를 나타내는 정보일 수 있다. 일 실시 예에서, num_alf_aps_ids의 값은 0 내지 6 중 어느 하나의 값을 나타낼 수 있다. 다른 일 실시 예에서, num_alf_aps_ids의 값은 0 내지 5 중 어느 하나의 값을 나타낼 수 있다. num_alf_aps_ids가 존재하지 않는 경우, num_alf_aps_ids의 값은 0으로 유도될 수 있다.
slice_alf_aps_id_luma[　i　]는 슬라이스가 참조하는 i번째 ALF APS의 adaptation_parameter_set_id를 나타내는 정보일 수 있다. adaptation_parameter_set_id는 APS를 식별하기 위한 식별정보일 수 있다.
slice_alf_aps_id_luma[i]의 값과 동일한 adaptation_parameter_set_id를 가지는 ALF APS NAL 유닛의 시간적 식별자(TemporalId)의 값은 부호화된 슬라이스 NAL 유닛의 TemporalId 값의 크기보다 작거나 같을 수 있다. adaptation_parameter_set_id와 같은 값을 가지는 복수의 ALF APS가 동일한 픽쳐에서 존재하는 두개 이상의 슬라이스로부터 참조되는 경우, adaptation_parameter_set_id와 같은 값을 가지는 복수의 ALF APS는 동일한 컨텐츠를 가질 수 있다.
IRAP(Intra Random Access Point) 픽쳐에 있어서의 슬라이스와 인트라 슬라이스에 대하여, slice_alf_aps_id_luma[i]는 IRAP 픽쳐 또는 인트라 슬라이스들을 포함하는 픽쳐들과 연관된 ALF APS를 참조할 수 있으며, IRAP 픽쳐 또는 인트라 슬라이스들을 포함하는 픽쳐들이 아닌 다른 픽쳐들과 연관된 ALF APS를 참조하는 것은 금지될 수 있다.
slice_alf_chroma_idc는 크로마 성분인 Cb 및 Cr성분에 대하여 ALF가 적용되는지 여부를 나타내는 ALF 인덱스 정보일 수 있다. slice_alf_chroma_idc의 제1값(e.g. 0)은 Cb 및 Cr성분에 대하여 ALF가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. slice_alf_chroma_idc의 제2값(e.g. 1)은 Cb 성분에 대하여 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다. slice_alf_chroma_idc의 제3값(e.g. 2)은 Cr 성분에 대하여 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다. slice_alf_chroma_idc의 제4값(e.g. 3)은 Cb 및 Cr 성분 모두에 대하여 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다. slice_alf_chroma_idc의 값이 존재하지 않는 경우, slice_alf_chroma_idc의 값은 제1값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
slice_alf_aps_id_chroma는 슬라이스의 크로마 성분이 참조하는 adaptation_parameter_set_id를 나타내는 정보일 수 있다. slice_alf_aps_id_chroma의 값이 존재하지 않으면, slice_alf_aps_id_chroma의 값은 slice_alf_aps_id_luma[　0　]과 동일한 값으로 유도될 수 있다. slice_alf_aps_id_chroma와 동일한 값을 가지는 adaptation_parameter_set_id를 가지는 ALF APS NAL 유닛의 TemporalId는 부호화된 슬라이스 NAL 유닛의 TemporalId 이하의 값일 수 있다.
IRAP 픽쳐 내 슬라이스와 인트라 슬라이스에 대하여, slice_alf_aps_id_chroma는 IRAP 픽쳐 또는 인트라 슬라이스들을 포함하는 픽쳐들과 연관된 ALF APS를 참조할 수 있으며, IRAP 픽쳐 또는 인트라 슬라이스들을 포함하는 픽쳐들이 아닌 다른 픽쳐들과 연관된 ALF APS를 참조하는 것은 금지될 수 있다.
chromaArrayType은 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하는지 여부를 나타내는 정보일 수 있다. 예를들어, chromaArrayType의 제1값(e.g. 0)은 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 복호화 장치는 slice_alf_chroma_idc의 값을 비트스트림으로부터 파싱하지 않을 수 있다. 따라서, 복호화 장치는 오버헤드를 절감하기 위하여 크로마에 관련된 ALF 정보(e.g. slice_alf_aps_id_chroma) 또한 파싱하지 않을 수 있다.
chromaArrayType의 제2값(e.g. 1)은 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재함을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 복호화 장치는 slice_alf_chroma_idc의 값을 비트스트림으로부터 파싱할 수 있고, 이에따라, 복호화 장치는 크로마에 관련된 ALF 정보(e.g. slice_alf_aps_id_chroma) 또한 파싱할 수 있다.
픽쳐 단위에서의 ALF 정보 시그널링
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 전술한 ChromaArrayType의 값에 따른 ALF 정보 시그널링 여부의 결정은 픽쳐 헤더에서의 ALF 정보 시그널링에 대해서도 적용될 수 있다.
예를들어, 도 12와 같이, ChromaArrayType의 값에 따라 픽쳐 헤더에서의 ALF 정보 시그널링 여부가 결정될 수 있다. 도 12는 현재 픽쳐에서의 크로마 어레이 타입에 따라 픽쳐 헤더에서 ph_alf_chroma_idc의 시그널링 여부를 결정하는 신택스의 일 실시 예를 나타내는 표이다. 이하 도 12를 참조하여 설명한다.
ChromaArrayType의 값에 따라 ph_alf_chroma_idc를 포함한 ALF 정보의 시그널링 여부를 결정하는 방법은 전술한 슬라이스 헤더에서의 시그널링과 동일하게 적용될 수 있다. 예를들어, ph_alf_chroma_idc는 크로마 성분인 Cb 및 Cr성분에 대하여 ALF가 적용되는지 여부를 나타내는 정보일 수 있다. ph_alf_chroma_idc의 제1값(e.g. 0)은 Cb 및 Cr성분에 대하여 ALF가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. ph_alf_chroma_idc의 제2값(e.g. 1)은 Cb 성분에 대하여 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다. ph_alf_chroma_idc의 제3값(e.g. 2)은 Cr 성분에 대하여 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다. ph_alf_chroma_idc의 제4값(e.g. 3)은 Cb 및 Cr 성분 모두에 대하여 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다. slice_alf_chroma_idc의 값이 존재하지 않는 경우, ph_alf_chroma_idc의 값은 제1값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
ph_alf_chroma_idc가 활용되는 경우 ph_alf_chroma_idc는 전술한 slice_alf_chroma_idc보다 상위 레벨에서의 ALF 적용여부를 나타내는 점에서, slice_alf_chroma_idc의 값이 존재하지 않는 경우, slice_alf_chroma_idc는 ph_alf_chroma_idc의 값으로 유도될 수 있다.
픽쳐 단위 또는 슬라이스 단위의 선택적 이용
한편, 다른 일 실시 예에서, ALF 정보는 픽쳐 헤더나 슬라이스 헤더 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 이러한 경우, 픽쳐 헤더와 슬라이스 헤더 중 어디에 ALF 정보가 포함되는지를 나타내기 위한 정보(e.g. pps_alf_info_in_ph_flag)가 비트스트림에 더 포함될 수 있다. 예를들어, pps_alf_info_in_ph_flag가 픽쳐 단위에 공통적으로 적용되는 파라미터들의 모음인 픽쳐 파라미터 셋에 포함되어 시그널링됨으로써, pps_alf_info_in_ph_flag가 포함된 픽쳐 파라미터 셋에 대응하는(e.g. 해당 파라미터 셋이 적용되는) 픽쳐 헤더 또는 슬라이스 헤더 중 선택된 어느 하나의 헤더에 ALF 정보가 포함됨이 시그널링될 수 있다.
일 실시 예에서, pps_alf_info_in_ph_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 ALF 정보가 픽쳐 헤더에 포함되지 않았음을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, ALF 정보(e.g. slice_alf_chroma_idc)는 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. pps_alf_info_in_ph_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 ALF 정보(e.g. ph_alf_chroma_idc)가 픽쳐 헤더에 포함됨을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, ALF 정보는 슬라이스 헤더에 포함되지 않을 수 있다.
도 13은 pps_alf_info_in_ph_flag의 값이 1인 경우, 픽쳐 헤더에서 ALF 정보가 획득되는 신택스를 나타낸다. 도 13의 신택스에 따라, 부호화 장치는 픽쳐 헤더에 ALF 정보를 부호화할 수 있으며, 복호화 장치는 픽쳐 헤더에서 ALF 정보를 획득할 수 있다. 예를들어, pps_alf_info_in_ph_flag의 값이 1인 경우, 현재 픽쳐에 ALF 필터가 적용될 수 있는지를 나타내는 정보(e.g. ph_alf_enabled_flag)가 획득될 수 있다. ph_alf_enabled_flag의 값이 ALF 필터가 이용됨을 나타내는 값(e.g. 1)이면, 크로마 어레이 타입에 따라 픽쳐 헤더로부터 크로마 성분에 대하여 ALF가 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 획득될 수 있다. 이때, 크로마 성분에 대하여 ALF가 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 시그널링 될 수 있다. 일 실시 예에서, Cb 성분과 Cr 성분 각각에 대하여 ALF 가 적용되는지 여부를 나타내는 정보(e.g. ph_alf_chroma_idc 또는 ph_alf_cb_flag, ph_alf_cr_flag) 가 시그널링 될 수 있다. 이는 전술한 ph_alf_chroma_idc와 유사하게 사용될 수 있으나, Cr 컬러 성분과 Cb 컬러 성분 각각에 대하여 개별적인 플래그를 사용함으로써, ALF의 적용여부를 각각 시그널링 할 수 있다. 일 실시 예에서, ph_alf_cb_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 Cb 컬러 성분에 ALF가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. ph_alf_cb_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 Cb 컬러 성분에 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다. ph_alf_cr_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 Cr 컬러 성분에 ALF가 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. ph_alf_cr_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 Cr 컬러 성분에 ALF가 적용됨을 나타낼 수 있다.
도 14는 pps_alf_info_in_ph_flag의 값이 0인 경우, 슬라이스에 헤더에서 ALF 정보(e.g. sh_alf_enabled_flag, sh_alf_cb_flag, sh_alf_cb_flag)가 획득되는 신택스를 나타낸다. 도 13을 참조한 픽쳐 헤더에서의 설명과 같이, 상기 도 14의 신택스에 따라, 부호화 장치는 슬라이스 헤더에 ALF 정보를 부호화할 수 있으며, 복호화 장치는 슬라이스 헤더에서 ALF 정보를 획득할 수 있다.
ALF 필터 정보 시그널링
일 실시 예에서, 도 15와 같이 ALF 필터 정보가 부호화 장치에서 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 이하 도 15를 참조하여 설명한다. alf_luma_filter_signal_flag는 루마 필터셋이 시그널되는지 여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다. 예를들어, alf_luma_filter_signal_flag의 제1값(e.g. 0)은 루마 필터 셋이 시그널되지 않음을 나타낼 수 있다. alf_luma_filter_signal_flag의 제2값(e.g. 1)은 루마 필터 셋이 시그널됨을 나타낼 수 있다.
alf_chroma_filter_signal_flag는 크로마 필터가 시그널되는지 여부를 나타내는 플래그 정보일 수 있다. alf_chroma_filter_signal_flag의 제1값(e.g. 0)은 크로마 필터가 시그널링되지 않음을 나타낼 수 있다. alf_chroma_filter_signal_flag의 제2값(e.g. 1)은 크로마 필터가 시그널링됨을 나타낼 수 있다. alf_chroma_filter_signal_flag의 값이 존재하지 않으면, alf_chroma_filter_signal_flag의 값은 제1값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
위와 같은 실시 예에서, ChromaArrayType의 값에 따라 alf_chroma_filter_signal_flag의 값이 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 대상 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하지 않는 경우, 부호화 장치는 복호화 장치로 크로마 필터 정보를 시그널링할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 대상 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하지 않는 경우, alf_chroma_filter_signal_flag의 값은 0으로 강제될 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따른 부호화 장치와 복호화 장치는 ChromaArrayType의 값이 0인 경우, 크로마 필터 정보의 시그널링을 수행하지 않을 수 있으며, alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 0으로 강제할 수 있다.
또한, 부호화 장치와 복호화 장치간 alf_chroma_filter_signal_flag 자체의 시그널 빈도를 줄이기 위하여, 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하는지 여부를 나타내는 정보인 chromaArrayType이 활용될 수 있다. 도 16은 ChromaArrayType의 값에 따라 alf_chroma_filter_signal_flag의 시그널링 여부를 결정하는 신택스의 일 실시 예를 나타내는 표이다. 이하 도 16을 참조하여 설명한다.
일 실시 예에서, chromaArrayType의 제1값(e.g. 0)은 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 부호화 장치는 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 부호화하지 않을 수 있다. 이에 대응하여, 복호화 장치는 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 비트스트림으로부터 파싱하지 않을 수 있다. 이에따라, 복호화 장치는 오버헤드를 절감하기 위하여 크로마에 관련된 ALF 정보인 alf_chroma_clip_flag, alf_chroma_coeff_abs[] 등을 파싱하지 않을 수 있다. 여기서, alf_chroma_clip_flag는 선형 ALF가 크로마 성분에 적용되는지를 나타내는 플래그 정보일 수 있다. alf_chroma_coeff_abs[]는 대안적으로 적용될 수 있는 크로마 필터의 계수를 나타내는 정보일 수 있다.
chromaArrayType의 제2값(e.g. 1)은 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재함을 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 복호화 장치는 복호화 장치는 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 비트스트림으로부터 파싱할 수 있다. 그리고 복호화 장치는 파싱된 alf_chroma_filter_signal_flag의 값에 따라 크로마에 관련된 ALF 정보인 alf_chroma_clip_flag, alf_chroma_coeff_abs[] 등을 파싱할 수 있다.
또한, 일 실시 예에서, 부호화 장치와 복호화 장치간 alf_chroma_filter_signal_flag 자체의 시그널 빈도를 줄이기 위하여, 크로마 관련 신택스 요소가 현재 시그널링 단위(e.g. APS NAL 유닛)에 포함되어 있는지를 나타내는 정보(e.g. aps_chroma_present_flag)가 활용될 수 있다.
예를들어, 비트스트림으로부터 획득된 aps_chroma_present_flag의 제1값(e.g. 0)은 현재 APS NAL 유닛에 크로마 성분이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 부호화 장치는 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 부호화하지 않을 수 있다. 이에 대응하여, 복호화 장치는 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 비트스트림으로부터 파싱하지 않을 수 있다.
비트스트림으로부터 획득된 aps_chroma_present_flag의 제2값(e.g. 1)은 현재 APS NAL 유닛에 크로마 성분이 존재함을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 부호화 장치는 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 부호화할 수 있으며, 이에 대응하여, 복호화 장치는 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 비트스트림으로부터 파싱할 수 있다.
한편, aps_chroma_present_flag의 값은 ChromaArrayType에 따라 결정될 수 있다. 예를들어, ChromaArrayType이 현재 부호화 단위에 크로마 성분이 존재하지 않음을 나타내는 제1값(e.g. 0)을 나타내는 경우, aps_chroma_present_flag의 값은 비트스트림에서 획득되었는지 여부와 무관히 현재 APS NAL 유닛에 크로마 성분이 존재하지 않음을 나타내는 제1값(e.g. 0)으로 강제될 수 있다.
부호화 방법
이하, 앞서 설명한 ALF 시그널링 방법을 적용한 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법을 설명한다. 도 17은 일 실시 예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하는 순서도이다.
일 실시 예에 따른 영상 부호화 방법을 수행하기 위하여 영상 부호화 장치는 현재 영상의 크로마 어레이 타입(e.g. ChromaArrayType)을 판단할 수 있다(S1710). 영상 부호화 장치는 현재 영상을 부호화 하기 위한 크로마 포멧을 압축효율이 높은 크로마 포멧으로 결정할 수 있다. 그리고, 영상 부호화 장치는 앞서 설명된 바와 같이, 크로마 포멧에 따른 크로마 어레이 타입을 판단할 수 있다.
다음으로, 영상 부호화 장치는 현재 영상의 크로마 어레이 타입에 기반하여 ALF가 적용된 크로마 성분을 나타내는 ALF 지시자를 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다(S1720). 이때, 부호화 장치는 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, ALF 지시자의 값을 부호화 하지 않을 수 있다.
여기서, 소정의 타입은 모노크롬 타입 또는 크로마 성분이 루마 성분과 개별적으로(separated) 부호화되는 세퍼레이티드 타입일 수 있다. 이로써, 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 부호화 장치는 현재 영상의 크로마 성분에 ALF를 적용하지 않을 수 있고, 이에 따른 ALF 정보를 복호화 장치로 시그널링하지 않을 수 있어서 부호화 효율과 부호화 복잡도를 낮출 수 있다.
한편, 부호화 장치는 크로마 어레이 타입이 전술한 소정의 타입이 아닌 경우에, ALF 지시자의 값을 부호화 할 수 있다. 이러한 경우, 영상의 부호화 과정에서 생성되는 복원 영상에 적용되는 ALF 필터링 대상 크로마 성분을 결정할 수 있다. 그리고 부호화 장치는 결정된 크로마 성분을 나타내는 ALF 지시자를 결정할 수 있다. 그리고, 부호화 장치는 결정된 ALF 지시자를 비트스트림의 픽쳐 헤더 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나에 포함시켜 부호화할 수 있다. 여기서, 픽쳐 헤더에 포함된 제 1 ALF 지시자는 앞서 설명된 ph_alf_chroma_idc일 수 있고, 슬라이스 헤더에 포함된 제 2 ALF 지시자는 앞서 설명된 slice_alf_chroma_idc일 수 있다. 한편, 부호화 장치는 상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, ph_alf_chroma_idc와 slice_alf_chroma_idc를 부호화하지 않을 수 있다. 또는, 픽쳐 헤더에 포함된 제 1 ALF 지시자는 앞서 설명된 ph_alf_cb_flag 및 ph_alf_cb_flag 중 적어도 하나 일 수 있고, 슬라이스 헤더에 포함된 제 2 ALF 지시자는 앞서 설명된 sh_alf_cb_flag 및 sh_alf_cb_flag 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 경우, 부호화 장치는 상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, ph_alf_cb_flag, ph_alf_cb_flag, sh_alf_cb_flag 및 sh_alf_cb_flag를 부호화하지 않을 수 있다
나아가, 일 실시 예에 따른 부호화 장치는 픽쳐 헤더나 슬라이스 헤더 중 어느 하나에만 ALF 정보를 선택적으로 부호화할 수 있다. 이러한 경우, 부호화 장치는 픽쳐 헤더와 슬라이스 헤더 중 어디에 ALF 정보가 포함되는지를 나타내기 위하여 전술한 바와 같이 pps_alf_info_in_ph_flag를 더 부호화할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 부호화 장치는 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 필터 정보의 시그널링 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 부호화 장치는 크로마 어레이 타입이 전술한 소정의 타입일 경우 크로마 성분에 대한 필터 정보의 시그널링 여부를 나타내는 크로마 필터 시그널링 정보(alf_chroma_filter_signal_flag)를 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않을 것을 나타내는 값으로 부호화할 수 있다.
한편, 다른 일 실시 예에서 부호화 장치는 도 18과 같이 크로마 필터 시그널링 정보의 시그널링 여부를 크로마 어레이 타입에 따라 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 부호화 장치는 크로마 어레이 타입이 전술한 소정의 타입인지 여부를 판단하고(S1810), 크로마 어레이 타입이 전술한 소정의 타입일 경우 alf_chroma_filter_signal_flag를 부호화하지 않을 수 있다(S1820). 이러한 경우, 복호화 장치는 앞서 설명한 바와 같이 크로마 어레이 타입이 소정의 값임에 따라 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 소정의 값으로 결정할 수 있다. 한편, 부호화 장치는 크로마 어레이 타입이 전술한 소정의 타입이 아닐 경우 alf_chroma_filter_signal_flag를 부호화할 수 있다(S1830).
일 실시 예에 따른 부호화 장치는 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있는지를 나타내는 크로마 신택스 시그널링 정보(e.g. aps_chroma_present_flag)를 부호화할 수 있다. 전술한 바와 같이, aps_chroma_present_flag는 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있는지 여부에 따라서 제1값(e.g. 0) 또는 제2값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다.
이러한 실시 예에서, 부호화 장치는 aps_chroma_present_flag가 현재 APS NAL 유닛에 크로마 성분이 존재하지 않음을 나타내는 제1값(e.g. 0)으로 부호화되는 경우, alf_chroma_filter_signal_flag를 부호화하지 않을 수 있다. 나아가, 부호화 장치는 크로마 어레이 타입이 전술한 소정의 타입일 경우 alf_chroma_filter_signal_flag의 값이 복호화 장치에서 제1값으로 강제될 것임에 따라, alf_chroma_filter_signal_flag를 부호화하지 않을 수 있다.
복호화 방법
이하, 앞서 설명한 ALF 시그널링 방법을 적용한 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법을 설명한다. 도 19는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하는 순서도이다. 일 실시 예에 따른 영상 복호화 방법을 수행하기 위하여 영상 복호화 장치는 현재 영상의 크로마 어레이 타입을 결정할 수 있다(S1910). 영상 복호화 장치는 전술한 바와 같이, 비트스트림으로부터 chroma_format_idc 및 separate_colour_plane_flag를 획득하고, 해당 파라미터의 값에 따라 크로마 포멧을 결정할 수 있으며, 결정된 크로마 포멧에 따라 현재 영상의 크로마 어레이 타입을 결정할 수 있다.
다음으로, 영상 복호화 장치는 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 ALF(adaptive loop filter) 지시자를 결정할 수 있다(S1920). 일 실시 예에서, 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, ALF 지시자의 값은 비트스트림으로부터 획득되지 않고 소정의 값으로 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 크로마 어레이 타입이 소정의 타입이 아닌 경우, ALF 지시자의 값은 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
여기서, 소정의 타입은 전술한 모노크롬 타입이거나, 루마, Cb 및 Cr 샘플 어레이가 분리되어(separately) 처리됨으로써 각각 모노크롬 샘플링된 픽쳐들과 같이 처리됨으로써 크로마 성분이 루마 성분과 개별적으로(separated) 부호화되는 세퍼레이티드 타입일 수 있다.
상기 실시 예에서, 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 복호화 장치는 ALF 지시자의 값을 크로마 성분에 ALF가 적용되지 않음을 나타내는 값으로 결정할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 크로마 어레이 타입이 모노크롬 타입 또는 세퍼레이티드 타입인 경우 ALF 지시자의 값을 0으로 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 복호화 장치는 이와 같이 결정된 ALF 지시자의 값에 따라 ALF가 적용되는 크로마 성분을 결정함으로써 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행할 수 있다. 복호화 장치는 전술한 바와 같이 ALF 지시자의 값이 제1값(e.g. 0)인 경우, Cb 및 Cr성분에 대하여 ALF가 적용되지 않음을 결정할 수 있다. 복호화 장치는 전술한 바와 같이 ALF 지시자의 값이 제2값(e.g. 1)인 경우 Cb 성분에 대하여 ALF가 적용됨을 결정할 수 있다. 복호화 장치는 전술한 바와 같이 ALF 지시자의 값이 제3값(e.g. 2)인 경우 Cr 성분에 대하여 ALF가 적용됨을 결정할 수 있다. 복호화 장치는 전술한 바와 같이 ALF 지시자의 값이 제4값(e.g. 3)인 경우 Cb 및 Cr 성분 모두에 대하여 ALF가 적용됨을 결정할 수 있다.
한편, 일 실시 예에서, 크로마 어레이 타입이 소정의 타입이 아닌 경우, ALF 지시자는 비트스트림의 픽쳐 헤더 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나에 포함되어 시그널링될 수 있다. 이러한 경우, 복호화 장치는 ALF 지시자를 픽쳐 헤더 및 슬라이스 헤더 중 적어도 하나로부터 획득할 수 있다. 예를들어, 복호화 장치는 픽쳐 헤더에 포함된 제 1 ALF 지시자(e.g. ph_alf_chroma_idc) 및 슬라이스 헤더에 포함된 제 2 ALF 지시자(e.g. slice_alf_chroma_idc) 중 적어도 하나를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우 제 1 ALF 지시자 및 제 2 ALF 지시자 중 적어도 하나가 시그널링될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 ALF 지시자 및 제 2 ALF 지시자 중 하나만 시그널링 될 수 있다. 이러한 경우, 전술한 바와 같이 비트스트림에는 픽쳐 헤더와 슬라이스 헤더 중 어디에 ALF 정보가 포함되어 있는지를 나타내는 pps_alf_info_in_ph_flag가 더 포함되어 있을 수 있다. 이에 따라, 복호화 장치는 비트스트림으로부터 pps_alf_info_in_ph_flag를 획득한 후, pps_alf_info_in_ph_flag의 값에 따라 제 1 ALF 지시자 또는 제 2 ALF 지시자를 비트스트림에서 선택적으로 획득할 수 있다.
한편, 크로마 어레이 타입이 소정의 타입(e.g. 모노크롬 타입 또는 세퍼레이티드 타입)인 경우, 제 1 ALF 지시자는 픽쳐 헤더에서 획득되지 않고 소정의 값으로 결정될 수 있다. 이때 소정의 값은 Cb 및 Cr 성분에 대하여 ALF 가 적용되지 않음을 나타내는 제1값(e.g. 0)일 수 있다. 또한, 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, 상기 제 2 ALF 지시자는 슬라이스 헤더에서 획득되지 않고 소정의 값으로 결정될 수 있다. 이때 소정의 값은 Cb 및 Cr 성분에 대하여 ALF 가 적용되지 않음을 나타내는 제1값(e.g. 0)일 수 있다. 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, 제 1 ALF 지시자의 값을 제 2 ALF 지시자의 값으로 결정함으로써 제 2 ALF 지시자의 값이 결정될 수도 있다.
한편, 픽쳐 헤더에 포함된 제 1 ALF 지시자는 앞서 설명된 ph_alf_cb_flag 및 ph_alf_cb_flag 중 적어도 하나 일 수 있고, 슬라이스 헤더에 포함된 제 2 ALF 지시자는 앞서 설명된 sh_alf_cb_flag 및 sh_alf_cb_flag 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 경우, 복호화 장치는 상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, ph_alf_cb_flag, ph_alf_cb_flag, sh_alf_cb_flag 및 sh_alf_cb_flag를 비트스트림으로부터 획득하지 않고 소정의 값으로 결정할 수 있으며, 이때, 소정의 값은 ALF 가 적용되지 않음을 나타내는 제1값(e.g. 0)일 수 있다.
다음으로, 영상 복호화 장치는 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행할 수 있다(S1930). 일 실시 예에서, 복호화 장치는 제 1 ALF 지시자 또는 제 2 ALF 지시자의 값에 따라 대응되는 슬라이스에 대한 ALF 필터링을 적용할 수 있다.
한편, 일 실시 예에서 복호화 장치는 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되는지 여부를 나타내는 크로마 필터 시그널링 정보(e.g. alf_chroma_filter_signal_flag)의 값을 결정할 수 있다. 복호화 장치는 크로마 필터 시그널링 정보에 기반하여 크로마 성분에 대한 ALF 필터 정보를 비트스트림에서 획득할 수 있다.
도 20은 일 실시 예에 따른 복호화 장치가 alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 결정하는 일 실시 예를 도시하는 도면이다. 복호화 장치는 비트스트림으로부터 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 획득할 수 있다(S2010). 다음으로, 복호화 장치는 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인지 여부를 판단한다(S2020). 복호화 장치는 크로마 어레이 타입이 소정의 타입(e.g. 모노크롬 타입 또는 세퍼레이티드 타입)인 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보를 상기 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링 되지 않음을 나타내는 값(e.g. 0)으로 결정함으로써, 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정할 수 있다(S2030). 한편, 복호화 장치는 크로마 어레이 타입이 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보를 비트스트림으로부터 획득된 값으로 결정함으로써, 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정할 수 있다(S2040).
또는, 일 실시 예에서, 복호화 장치는 도 21과 같이 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인지 여부를 판단하고(S2110), 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 크로마 필터 시그널링 정보를 비트스트림으로부터 획득하지 않고, 상기 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않음을 나타내는 값(e.g. 0)으로 결정할 수도 있다(S2120). 한편, 복호화 장치는 크로마 어레이 타입이 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보를 비트스트림으로부터 획득하고, 획득된 값으로 결정함으로써, 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정할 수 있다(S2130).
또는, 일 실시 예에서, 복호화 장치는 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있는지를 나타내는 크로마 신택스 시그널링 정보(e.g. aps_chroma_present_flag)의 값을 비트스트림으로부터 획득할 수 있다. 복호화 장치는 aps_chroma_present_flag의 값이 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있는지를 나타내는 값인 경우, alf_chroma_filter_signal_flag를 비트스트림으로부터 획득함으로써, alf_chroma_filter_signal_flag의 값을 결정할 수 있다.
한편, 복호화 장치는 크로마 어레이 타입이 소정의 타입(e.g. 모노크롬 타입 또는 세퍼레이티드 타입)인 경우, aps_chroma_present_flag의 값을 상기 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있지 않음을 나타내는 값으로 결정할 수 있다. 복호화 장치는 aps_chroma_present_flag의 값이 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있지 않음을 나타내는 값인 경우, alf_chroma_filter_signal_flag를 비트스트림으로부터 획득하지 않고, 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않음을 나타내는 값으로 결정할 수 있다.
응용 실시예
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 22는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 22에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
    현재 영상의 크로마 어레이 타입을 결정하는 단계;
    상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 ALF(adaptive loop filter) 지시자를 결정하는 단계; 및
    상기 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 비트스트림으로부터 획득되지 않고 소정의 값으로 결정되고,
    상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 상기 비트스트림으로부터 획득되는 영상 복호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 타입은 모노크롬 타입 또는 크로마 성분이 루마 성분과 개별적으로(separated) 부호화되는 세퍼레이티드 타입인 영상 복호화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 크로마 성분에 ALF가 적용되지 않음을 나타내는 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행하는 단계는, 상기 ALF 지시자의 값에 따라 ALF가 적용되는 크로마 성분을 결정함으로써 수행되는 영상 복호화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자는 상기 비트스트림의 픽쳐 헤더 또는 슬라이스 헤더에 포함되어 시그널링되는 영상 복호화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우 상기 ALF 지시자는 상기 비트스트림의 픽쳐 헤더에 포함되어 시그널링 되는 제 1 ALF 지시자 또는 상기 비트스트림의 슬라이스 헤더에 포함되어 시그널링되는 제 2 ALF 지시자로 시그널링 되며,
    상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, 상기 제 1 ALF 지시자는 상기 픽쳐 헤더에서 획득되지 않고 소정의 값으로 결정되며,
    상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입인 경우, 상기 제 2 ALF 지시자는 상기 슬라이스 헤더에서 획득되지 않고 상기 제 1 ALF 지시자의 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되는지 여부를 나타내는 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 영상 복호화 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 크로마 필터 시그널링 정보의 값을 결정하는 단계는,
    상기 비트스트림으로부터 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있는지를 나타내는 크로마 신택스 시그널링 정보의 값을 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 크로마 신택스 시그널링 정보의 값은 상기 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있지 않음을 나타내는 값으로 결정되며,
    상기 크로마 신택스 시그널링 정보의 값이 상기 크로마 관련 신택스 요소가 APS NAL 유닛에 포함되어 있지 않음을 나타내는 값인 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보는 상기 비트스트림으로부터 획득되지 않고 상기 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않음을 나타내는 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 크로마 필터 시그널링 정보는 상기 비트스트림으로부터 획득되지 않고 상기 크로마 성분에 대한 필터 정보가 시그널링되지 않음을 나타내는 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  10. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    현재 영상의 크로마 어레이 타입을 결정하고,
    상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 ALF(adaptive loop filter) 지시자를 결정하며,
    상기 ALF 지시자의 값에 기반하여 ALF 필터링을 복원된 영상에 수행하되,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 비트스트림으로부터 획득되지 않고 소정의 값으로 결정되고,
    상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 상기 비트스트림으로부터 획득되는 영상 복호화 장치.
  11. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 영상의 크로마 어레이 타입을 판단하는 단계; 및
    상기 현재 영상의 크로마 어레이 타입에 기반하여 ALF(Adaptive loop filter)가 적용된 크로마 성분을 나타내는 ALF 지시자를 부호화하여 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 부호화 되지 않고,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자의 값은 부호화 되는 영상 부호화 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입이 소정의 타입인 경우, 상기 현재 영상의 크로마 성분에 ALF가 적용되지 않으며,
    상기 소정의 타입은 모노크롬 타입 또는 크로마 성분이 루마 성분과 개별적으로(separated) 부호화되는 세퍼레이티드 타입인 영상 부호화 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입이 상기 소정의 타입이 아닌 경우, 상기 ALF 지시자는 상기 비트스트림의 픽쳐 헤더 또는 슬라이스 헤더에 포함되어 부호화되는 영상 부호화 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 크로마 어레이 타입에 기반하여 크로마 성분에 대한 필터 정보의 시그널링 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 영상 부호화 방법.
  15. 제11항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
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