WO2020235960A1 - Bdpcm 에 대한 영상 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

Bdpcm 에 대한 영상 디코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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bdpcm
prediction
residual
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유선미
남정학
최정아
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엘지전자 주식회사
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    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • This document relates to an image coding technology, and more particularly, to an image decoding method and apparatus for coding image information for a current block by performing BDPCM in an image coding system.
  • the image data becomes high-resolution and high-quality, the amount of information or bits to be transmitted is relatively increased compared to the existing image data. Therefore, the image data is transmitted using a medium such as an existing wired or wireless broadband line, or the image data is stored using an existing storage medium. In the case of storage, the transmission cost and storage cost increase.
  • high-efficiency image compression technology is required to effectively transmit, store, and reproduce information of high-resolution and high-quality images.
  • the technical problem of this document is to provide a method and apparatus for increasing image coding efficiency.
  • Another technical problem of this document is to provide a method and apparatus to increase the efficiency of BDPCM.
  • an image decoding method performed by a decoding apparatus includes obtaining image information including BDPCM (Block-based Delta Pulse Code Modulation) related information and residual information for the current block, the current block based on the BDPCM related information and neighboring samples of the current block.
  • BDPCM Block-based Delta Pulse Code Modulation
  • Deriving prediction samples for the first sample and the second sample of deriving residual coefficients of the first sample and the second sample based on the residual information, residual coefficients of the first sample And deriving a modified residual coefficient of the second sample by adding the residual coefficient of the second sample, based on the residual coefficient of the first sample and the modified residual coefficient of the second sample Deriving residual samples for the first sample and the second sample, deriving reconstructed samples for the first sample and the second sample based on the prediction samples and the residual samples, and And storing the intra prediction mode of the prediction direction of the current block derived based on the BDPCM direction flag as the intra prediction mode of the current block.
  • a decoding apparatus for performing video decoding.
  • the decoding apparatus is based on an entropy decoding unit that acquires image information including block-based delta pulse code modulation (BDPCM) related information and residual information for the current block, the BDPCM related information, and surrounding samples of the current block.
  • BDPCM block-based delta pulse code modulation
  • a prediction unit that derives prediction samples for the first sample and the second sample of the current block, derives residual coefficients of the first sample and the second sample based on the residual information, and Derive a modified residual coefficient of the second sample by adding a residual coefficient and the residual coefficient of the second sample, the residual coefficient of the first sample and the modified residual coefficient of the second sample
  • a residual processing unit that derives residual samples for the first sample and the second sample based on, and reconstructed samples for the first sample and the second sample based on the prediction samples and the residual samples
  • a memory for storing an intra prediction mode in a prediction direction of the current block derived based on a derived adder and a BDPCM direction flag as an intra prediction mode of the current block.
  • a video encoding method performed by an encoding device includes deriving prediction samples for a first sample and a second sample of the current block based on BDPCM (Block-based Delta Pulse Code Modulation) and neighboring samples of the current block, and the second sample based on the prediction samples.
  • BDPCM Block-based Delta Pulse Code Modulation
  • Deriving residual samples for 1 sample and the 2 samples deriving residual coefficients of the first sample and the second sample based on the residual samples, based on the BDPCM and the residual coefficients Encoding residual information of the current block, encoding a BDPCM flag indicating whether the BDPCM is applied to the current block, and a BDPCM direction flag indicating a prediction direction for the current block, and intra prediction of the prediction direction And storing a mode as an intra prediction mode of the current block.
  • a video encoding apparatus includes a prediction unit that derives prediction samples for the first sample and the second sample of the current block based on BDPCM (Block-based Delta Pulse Code Modulation) and neighboring samples of the current block, and based on the prediction samples.
  • BDPCM Block-based Delta Pulse Code Modulation
  • a subtraction unit for deriving residual samples for the first sample and the second sample, a residual processing unit for deriving residual coefficients of the first sample and the second sample based on the residual samples, the BDPCM and the An entropy encoding unit for encoding residual information of the current block based on residual coefficients, encoding a BDPCM flag indicating whether to apply the BDPCM to the current block, and a BDPCM direction flag indicating a prediction direction for the current block, and And a memory for storing the intra prediction mode in the prediction direction as the intra prediction mode of the current block.
  • intra prediction accuracy and coding efficiency may be improved by storing an intra prediction mode according to a BDPCM prediction direction as an intra prediction mode of a current block.
  • an accurate intra prediction mode can be referred to in prediction of a neighboring block, and overall residual coding efficiency can be improved.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/video coding system to which embodiments of this document can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video encoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/image decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 5 exemplarily shows context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) for encoding a syntax element.
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • FIG. 6 shows an example of a video/video encoding method based on intra prediction.
  • FIG. 7 shows an example of a video/video encoding method based on intra prediction.
  • FIG. 9 shows an embodiment of determining an intra prediction mode of a current block stored based on a BDPCM direction flag proposed in this document.
  • FIG. 11 schematically shows an encoding apparatus that performs an image encoding method according to this document.
  • FIG. 13 schematically shows a decoding apparatus that performs an image decoding method according to this document.
  • FIG. 14 exemplarily shows a structure diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • each of the components in the drawings described in the present document is independently illustrated for convenience of description of different characteristic functions, and does not mean that the components are implemented as separate hardware or separate software.
  • two or more of the configurations may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and/or separated are also included in the scope of the rights of this document, unless departing from the essence of this document.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/video coding system to which embodiments of this document can be applied.
  • a video/image coding system may include a first device (a source device) and a second device (a receiving device).
  • the source device may transmit the encoded video/image information or data in a file or streaming form to the receiving device through a digital storage medium or a network.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding device, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/image decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video/video.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmission unit may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to the reception unit of the receiving device through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver may receive/extract the bitstream and transmit it to the decoding device.
  • the decoding device may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding device.
  • the renderer can render the decoded video/video.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • VVC versatile video coding
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 2nd generation of audio video coding standard
  • next-generation video/ It can be applied to a method disclosed in an image coding standard (ex. H.267 or H.268, etc.).
  • video may mean a set of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a subpicture/slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • the subpicture/slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • CTU coding tree units
  • One picture may consist of one or more subpictures/slices/tiles.
  • One picture may consist of one or more tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture.
  • a tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile. ).
  • a tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick.
  • a brick scan may represent a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture
  • the CTUs may be arranged in a CTU raster scan within a brick
  • bricks in a tile may be sequentially arranged in a raster scan of the bricks of the tile.
  • tiles in a picture may be sequentially aligned by raster scan of the tiles of the picture (A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick.
  • a subpicture may represent a rectangular region of one or more slices within a picture. That is, a subpicture may include one or more slices that collectively cover a rectangular region of a picture.
  • a tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture.
  • the tile column is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a height equal to the height of the picture, and the width may be specified by syntax elements in a picture parameter set (The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set).
  • the tile row is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a width specified by syntax elements in a picture parameter set, and a height may be the same as the height of the picture (The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture).
  • a tile scan may represent a specific sequential ordering of CTUs that partition a picture, the CTUs may be sequentially arranged in a CTU raster scan in a tile, and tiles in a picture may be sequentially arranged in a raster scan of the tiles of the picture.
  • a tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a slice may include an integer number of bricks of a picture, and the integer number of bricks may be included in one NAL unit (A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit).
  • a slice may consist of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile. ).
  • Tile groups and slices can be used interchangeably in this document.
  • the tile group/tile group header may be referred to as a slice/slice header.
  • a pixel or pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • One unit may include one luma block and two chroma (ex. cb, cr) blocks.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • a or B (A or B) may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • a or B (A or B) may be interpreted as “A and/or B (A and/or B)”.
  • A, B or C (A, B or C) means “only A”, “only B”, “only C”, or "any and all combinations of A, B and C ( It can mean any combination of A, B and C)”.
  • a slash (/) or comma used in the present specification may mean “and/or”.
  • A/B can mean “A and/or B”. Accordingly, “A/B” may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • A, B, C may mean “A, B or C”.
  • At least one of A and B may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • the expression “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” means “at least one A and B (at least one of A and B)" can be interpreted the same.
  • At least one of A, B and C means “only A", “only B", “only C", or "A, B and C May mean any combination of A, B and C”.
  • at least one of A, B or C at least one of A, B or C
  • at least one of A, B and/or C at least one of A, B and/or C
  • parentheses used in the present specification may mean “for example”. Specifically, when indicated as “prediction (intra prediction)", “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”. In other words, “prediction” in the present specification is not limited to “intra prediction”, and “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. In addition, even when displayed as “prediction (ie, intra prediction)", “intra prediction” may be proposed as an example of "prediction”.
  • the video encoding device may include an image encoding device.
  • the encoding device 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, an entropy encoder 240, and It may be configured to include an adder 250, a filter 260, and a memory 270.
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222.
  • the residual processing unit 230 may include a transform unit 232, a quantizer 233, an inverse quantizer 234, and an inverse transformer 235.
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231.
  • the addition unit 250 may be referred to as a reconstructor or a recontructged block generator.
  • the image segmentation unit 210, the prediction unit 220, the residual processing unit 230, the entropy encoding unit 240, the addition unit 250, and the filtering unit 260 described above may include one or more hardware components (for example, it may be configured by an encoder chipset or a processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 270 as an internal/external component.
  • the image segmentation unit 210 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is recursively divided according to the QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBTTT Quad-tree binary-tree ternary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to this document may be performed based on the final coding unit that is no longer divided. In this case, based on the coding efficiency according to the image characteristics, the maximum coding unit can be directly used as the final coding unit, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depth to be optimal. A coding unit of the size of may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and restoration described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luminance component, or may represent only a pixel/pixel value of a saturation component.
  • a sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) as a pixel or pel.
  • the encoding apparatus 200 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 from the input video signal (original block, original sample array) to make a residual.
  • a signal residual signal, residual block, residual sample array
  • a unit that subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) from the input image signal (original block, original sample array) in the encoder 200 may be referred to as a subtraction unit 231.
  • the prediction unit may perform prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information related to prediction, such as prediction mode information, as described later in the description of each prediction mode, and transmit it to the entropy encoding unit 240.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 222 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to a detailed degree of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 221 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a co-located CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 221 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • the motion vector of the current block is calculated by using the motion vector of the neighboring block as a motion vector predictor and signaling a motion vector difference. I can instruct.
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode to predict a block.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, a sample value in a picture may be signaled based on information about a palette table and
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a pixel block having the same size of a square, or may be applied to a block having a variable size other than a square.
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits it to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 encodes the quantized signal (information on quantized transform coefficients) and outputs it as a bitstream. have.
  • the information on the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of blocks into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 240 may encode together or separately information necessary for video/image reconstruction (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • information and/or syntax elements transmitted/signaled from the encoding device to the decoding device may be included in the video/video information.
  • the video/video information may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit for transmitting and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as an internal/external element of the encoding apparatus 200, or the transmission unit It may be included in the entropy encoding unit 240.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the addition unit 250 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 to obtain a reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array). Can be created.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 250 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 260 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 270, specifically, the DPB of the memory 270. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 240 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the encoding device may avoid prediction mismatch between the encoding device 200 and the decoding device 300 and improve encoding efficiency.
  • the memory 270 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the memory 270 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transferred to the inter prediction unit 221 in order to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 222.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/image decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • the decoding apparatus 300 includes an entropy decoder 310, a residual processor 320, a predictor 330, an adder 340, and a filtering unit. It may be configured to include (filter, 350) and memory (memory, 360).
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 331 and an intra prediction unit 332.
  • the residual processing unit 320 may include a dequantizer 321 and an inverse transformer 322.
  • the entropy decoding unit 310, the residual processing unit 320, the prediction unit 330, the addition unit 340, and the filtering unit 350 described above are one hardware component (for example, a decoder chipset or a processor). ) Can be configured.
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding apparatus 300 may reconstruct an image in response to a process in which the video/image information is processed by the encoding apparatus of FIG. 2. For example, the decoding apparatus 300 may derive units/blocks based on block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding device 300 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding device.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided from a coding tree unit or a maximum coding unit along a quad tree structure, a binary tree structure and/or a ternary tree structure.
  • One or more transform units may be derived from the coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through the playback device.
  • the decoding apparatus 300 may receive a signal output from the encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310.
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the decoding apparatus may further decode the picture based on the information on the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaled/received information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through the decoding procedure and obtained from the bitstream.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on a syntax element to be decoded and information on a neighboring and decoding target block or information on a symbol/bin decoded in a previous step.
  • a context model is determined using the context model, and a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated by performing arithmetic decoding of the bin by predicting the probability of occurrence of a bin according to the determined context model.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • information about prediction is provided to a prediction unit (inter prediction unit 332 and intra prediction unit 331), and entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 310.
  • the dual value that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the residual processing unit 320.
  • the residual processing unit 320 may derive a residual signal (a residual block, residual samples, and a residual sample array).
  • information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 310 may be provided to the filtering unit 350.
  • a receiver (not shown) for receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an inner/outer element of the decoding device 300, or the receiver may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding apparatus may be called a video/video/picture decoding apparatus, and the decoding apparatus can be divided into an information decoder (video/video/picture information decoder) and a sample decoder (video/video/picture sample decoder). May be.
  • the information decoder may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoder includes the inverse quantization unit 321, an inverse transform unit 322, an addition unit 340, a filtering unit 350, and a memory 360. ), an inter prediction unit 332 and an intra prediction unit 331 may be included.
  • the inverse quantization unit 321 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (for example, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter for example, quantization step size information
  • the inverse transform unit 322 obtains a residual signal (residual block, residual sample array) by inverse transforming the transform coefficients.
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the information about the prediction output from the entropy decoding unit 310, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit 320 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode to predict a block.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, information about a palette table and a palette index may be included in the video/video information and signale
  • the intra prediction unit 331 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 331 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 332 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 332 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the information about the prediction may include information indicating a mode of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 340 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 332 and/or the intra prediction unit 331). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 340 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, may be output through filtering as described later, or may be used for inter prediction of the next picture.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 350 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 360, specifically, the DPB of the memory 360. Can be transferred to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 332.
  • the memory 360 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 331.
  • the embodiments described in the filtering unit 260, the inter prediction unit 221, and the intra prediction unit 222 of the encoding apparatus 200 are respectively the filtering unit 350 and the inter prediction of the decoding apparatus 300.
  • the same or corresponding to the unit 332 and the intra prediction unit 331 may be applied.
  • the quantized transform coefficient may be referred to as a transform coefficient.
  • the transform coefficient may be called a coefficient or a residual coefficient, or may still be called a transform coefficient for uniformity of expression.
  • the quantized transform coefficient and the transform coefficient may be referred to as a transform coefficient and a scaled transform coefficient, respectively.
  • the residual information may include information about the transform coefficient(s), and the information about the transform coefficient(s) may be signaled through a residual coding syntax.
  • Transform coefficients may be derived based on the residual information (or information about the transform coefficient(s)), and scaled transform coefficients may be derived through an inverse transform (scaling) of the transform coefficients.
  • Residual samples may be derived based on the inverse transform (transform) of the scaled transform coefficients. This may be applied/expressed in other parts of this document as well.
  • the coded image/video is a video coding layer (VCL) that deals with decoding processing of the image/video and itself, a subsystem for transmitting and storing coded information, and a VCL and a subsystem. It exists between and is divided into a network abstraction layer (NAL) responsible for the network adaptation function.
  • VCL video coding layer
  • NAL network abstraction layer
  • VCL data including compressed video data is generated, or a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (Video Parameter Set: A parameter set including information such as VPS) or a Supplemental Enhancement Information (SEI) message additionally required for a video decoding process may be generated.
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • SEI Supplemental Enhancement Information
  • a NAL unit can be generated by adding header information (NAL unit header) to a Raw Byte Sequence Payload (RBSP) generated in VCL.
  • RBSP refers to slice data, parameter set, SEI message, etc. generated in the VCL.
  • the NAL unit header may include NAL unit type information specified according to RBSP data included in the corresponding NAL unit.
  • the NAL unit may be divided into a VCL NAL unit and a Non-VCL NAL unit according to the RBSP generated from the VCL.
  • the VCL NAL unit may mean a NAL unit including information (slice data) on an image
  • the Non-VCL NAL unit is a NAL unit including information (parameter set or SEI message) necessary for decoding an image.
  • VCL NAL unit and Non-VCL NAL unit may be transmitted through a network by attaching header information according to the data standard of the sub system.
  • the NAL unit may be transformed into a data format of a predetermined standard, such as an H.266/VVC file format, Real-time Transport Protocol (RTP), Transport Stream (TS), and the like, and transmitted through various networks.
  • a predetermined standard such as an H.266/VVC file format, Real-time Transport Protocol (RTP), Transport Stream (TS), and the like, and transmitted through various networks.
  • the NAL unit type may be specified according to the RBSP data structure included in the NAL unit, and information on the NAL unit type may be stored and signaled in the NAL unit header.
  • the NAL unit may be largely classified into a VCL NAL unit type and a Non-VCL NAL unit type.
  • the VCL NAL unit type may be classified according to the nature and type of a picture included in the VCL NAL unit, and the non-VCL NAL unit type may be classified according to the type of a parameter set.
  • NAL unit type specified according to the type of parameter set included in the Non-VCL NAL unit type.
  • NAL unit Type for NAL unit including APS
  • NAL unit a type for a NAL unit including DPS
  • VPS Video Parameter Set
  • NAL unit a type for a NAL unit including SPS
  • NAL unit A type for a NAL unit including PPS
  • NAL unit A type for a NAL unit including PH
  • NAL unit types have syntax information for the NAL unit type, and the syntax information may be stored in the NAL unit header and signaled.
  • the syntax information may be nal_unit_type, and NAL unit types may be specified as nal_unit_type values.
  • the encoding apparatus may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the decoding apparatus may decode information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and output a value of a syntax element required for image restoration and quantized values of a transform coefficient for a residual. have.
  • the above-described coding methods may be performed as described below.
  • FIG. 5 exemplarily shows context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) for encoding a syntax element.
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the encoding apparatus may convert the input signal into a binary value by binarizing the value of the input signal.
  • the binarization may not be performed and may be bypassed.
  • each binary number 0 or 1 constituting the binary value may be referred to as a bin.
  • each of 1, 1, and 0 is referred to as one bin.
  • the bin(s) for one syntax element may represent a value of the syntax element.
  • the binarized bins of the syntax element may be input to a regular encoding engine or a bypass encoding engine.
  • the regular encoding engine of the encoding device may allocate a context model that reflects a probability value to the corresponding bin, and encode the corresponding bin based on the allocated context model.
  • the regular encoding engine of the encoding device may update the context model for the corresponding bin after encoding each bin. Bins encoded as described above may be referred to as context-coded bins.
  • binarized bins of the syntax element when binarized bins of the syntax element are input to the bypass encoding engine, they may be coded as follows.
  • the bypass encoding engine of the encoding device omits a procedure for estimating a probability for an input bin and a procedure for updating a probability model applied to the bin after encoding.
  • the encoding apparatus may encode an input bin by applying a uniform probability distribution instead of allocating a context model, thereby improving an encoding speed. Bins encoded as described above may be referred to as bypass bins.
  • Entropy decoding may refer to a process of performing the same process as the above-described entropy encoding in reverse order.
  • the decoding apparatus may receive a bin corresponding to the syntax element through a bitstream, and decoding information of the syntax element and a block to be decoded or a neighboring block or
  • a context model can be determined using information of symbols/bins decoded in the previous step, and arithmetic decoding of bins by predicting the probability of occurrence of the received bin according to the determined context model
  • the value of the syntax element may be derived by performing.
  • the context model of the next decoded bin may be updated with the determined context model.
  • the decoding apparatus may receive a bin corresponding to the syntax element through a bitstream, and may decode an input bin by applying a uniform probability distribution. .
  • the decoding apparatus may omit the procedure of deriving the context model of the syntax element and the procedure of updating the context model applied to the bin after decoding.
  • prediction is performed to increase compression efficiency in performing video coding.
  • a predicted block including prediction samples for a current block as a coding target block may be generated.
  • the predicted block includes prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived equally from the encoding device and the decoding device, and the encoding device decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value of the original block itself.
  • Video coding efficiency can be improved by signaling to the device.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, and generate a reconstructed block including reconstructed samples by summing the residual block and the predicted block. A reconstructed picture to be included can be generated.
  • the residual information may be generated through transformation and quantization procedures.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and derives transform coefficients by performing a transformation procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block. And, by performing a quantization procedure on the transform coefficients, quantized transform coefficients may be derived, and related residual information may be signaled to a decoding apparatus (via a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform technique, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization/inverse transform procedure based on the residual information and derive residual samples (or residual blocks).
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may also inverse quantize/inverse transform quantized transform coefficients for reference for inter prediction of a picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based on this.
  • Intra prediction may indicate prediction of generating prediction samples for a current block based on reference samples in a picture (hereinafter, referred to as a current picture) to which the current block belongs.
  • a current picture a picture to which the current block belongs.
  • surrounding reference samples to be used for intra prediction of the current block may be derived.
  • the neighboring reference samples of the current block are a sample adjacent to the left boundary of the current block of size nWxnH, a total of 2xnH samples adjacent to the bottom-left, and a sample adjacent to the top boundary of the current block. And a total of 2xnW samples adjacent to the top-right side and one sample adjacent to the top-left side of the current block.
  • the peripheral reference samples of the current block may include a plurality of columns of upper peripheral samples and a plurality of rows of left peripheral samples.
  • the neighboring reference samples of the current block are a total of nH samples adjacent to the right boundary of the current block of size nWxnH, a total of nW samples adjacent to the bottom boundary of the current block, and the lower right side of the current block. It may include one sample adjacent to (bottom-right).
  • the decoder may construct neighboring reference samples to be used for prediction by substituting samples that are not available with available samples.
  • surrounding reference samples to be used for prediction may be configured through interpolation of available samples.
  • a prediction sample can be derived based on an average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) neighboring reference samples of the current block Among them, the prediction sample may be derived based on a reference sample existing in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample.
  • the case of (i) may be referred to as a non-directional mode or a non-angular mode, and the case of (ii) may be referred to as a directional mode or an angular mode.
  • the prediction sample may be generated through interpolation.
  • LIP linear interpolation intra prediction
  • chroma prediction samples may be generated based on luma samples using a linear model (LM). This case may be referred to as an LM mode or a chroma component LM (CCLM) mode.
  • LM linear model
  • CCLM chroma component LM
  • a temporary prediction sample of the current block is derived based on the filtered surrounding reference samples, and at least one of the existing surrounding reference samples, that is, unfiltered surrounding reference samples, derived according to the intra prediction mode.
  • a prediction sample of the current block may be derived by weighted sum of a reference sample and the temporary prediction sample. The above case may be referred to as PDPC (Position dependent intra prediction).
  • a reference sample line with the highest prediction accuracy is selected among the neighboring multi-reference sample lines of the current block, and a prediction sample is derived from the reference sample located in the prediction direction from the line, and the used reference sample line is decoded.
  • Intra prediction coding may be performed by instructing (signaling) the device. The above-described case may be referred to as multi-reference line intra prediction or MRL-based intra prediction.
  • intra prediction is performed based on the same intra prediction mode, and neighboring reference samples may be derived and used in units of the subpartition. That is, in this case, the intra prediction mode for the current block is equally applied to the subpartitions, but by deriving and using neighboring reference samples in units of the subpartitions, intra prediction performance may be improved in some cases.
  • This prediction method may be referred to as intra-prediction based on ISP (intra sub-partitions).
  • the above-described intra prediction methods may be referred to as an intra prediction type in distinction from the intra prediction mode.
  • the intra prediction type may be referred to as various terms such as an intra prediction technique or an additional intra prediction mode.
  • the intra prediction type (or additional intra prediction mode, etc.) may include at least one of the aforementioned LIP, PDPC, MRL, and ISP.
  • a general intra prediction method excluding specific intra prediction types such as LIP, PDPC, MRL, and ISP may be referred to as a normal intra prediction type.
  • the normal intra prediction type may be generally applied when the specific intra prediction type as described above is not applied, and prediction may be performed based on the aforementioned intra prediction mode. Meanwhile, post-processing filtering may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • the intra prediction procedure may include determining an intra prediction mode/type, deriving a neighboring reference sample, and deriving an intra prediction mode/type based prediction sample. Also, a post-filtering step may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • FIG. 6 shows an example of a video/video encoding method based on intra prediction.
  • the encoding apparatus performs intra prediction on a current block (S600).
  • the encoding device may derive an intra prediction mode/type for the current block, derive neighboring reference samples of the current block, and generate prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples. do.
  • the procedure of determining the intra prediction mode/type, deriving neighboring reference samples, and generating prediction samples may be simultaneously performed, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the encoding apparatus may determine a mode/type applied to the current block from among a plurality of intra prediction modes/types.
  • the encoding apparatus may compare RD costs for the intra prediction modes/types and determine an optimal intra prediction mode/type for the current block.
  • the encoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure.
  • Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the encoding apparatus generates residual samples for the current block based on the (filtered) prediction samples (S610).
  • the encoding apparatus may compare the prediction samples from original samples of the current block based on a phase, and derive the residual samples.
  • the encoding apparatus may encode image information including information on the intra prediction (prediction information) and residual information on the residual samples (S620).
  • the prediction information may include the intra prediction mode information and the intra prediction type information.
  • the encoding device may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the output bitstream may be delivered to a decoding device through a storage medium or a network.
  • the residual information may include a residual coding syntax to be described later.
  • the encoding apparatus may transform/quantize the residual samples to derive quantized transform coefficients.
  • the residual information may include information on the quantized transform coefficients.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including reconstructed samples and a reconstructed block). To this end, the encoding apparatus may perform inverse quantization/inverse transformation on the quantized transform coefficients again to derive (modified) residual samples. The reason why the residual samples are transformed/quantized and then inverse quantized/inverse transformed is performed again to derive residual samples that are the same as the residual samples derived from the decoding apparatus as described above.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed block including reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the (modified) residual samples. A reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • FIG. 7 shows an example of a video/video encoding method based on intra prediction.
  • the decoding device may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding device.
  • Prediction information and residual information may be obtained from the bitstream.
  • Residual samples for the current block may be derived based on the residual information. Specifically, based on quantized transform coefficients derived based on the residual information, inverse quantization is performed to derive transform coefficients, and residual samples for the current block are derived by performing inverse transform on the transform coefficients. can do.
  • the decoding apparatus may derive an intra prediction mode/type for the current block based on the received prediction information (intra prediction mode/type information) (S700).
  • the decoding apparatus may derive neighboring reference samples of the current block (S710).
  • the decoding apparatus generates prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples (S720).
  • the decoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure. Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the decoding apparatus generates residual samples for the current block based on the received residual information (S730).
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and derive a reconstructed block including the reconstructed samples (S740).
  • a reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • the intra prediction mode information may include, for example, flag information (ex. intra_luma_mpm_flag) indicating whether a most probable mode (MPM) is applied to the current block or a remaining mode is applied, and the When MPM is applied to the current block, the prediction mode information may further include index information (ex. intra_luma_mpm_idx) indicating one of the intra prediction mode candidates (MPM candidates).
  • the intra prediction mode candidates (MPM candidates) may be composed of an MPM candidate list or an MPM list.
  • the intra prediction mode information includes remaining mode information (ex. intra_luma_mpm_remainder) indicating one of the remaining intra prediction modes excluding the intra prediction mode candidates (MPM candidates). It may contain more.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information.
  • the intra prediction type information may be implemented in various forms.
  • the intra prediction type information may include intra prediction type index information indicating one of the intra prediction types.
  • the intra prediction type information includes reference sample line information (ex. intra_luma_ref_idx) indicating whether the MRL is applied to the current block and, if applied, a reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx), and the ISP is the current block.
  • ISP flag information indicating whether it is applied to (ex. intra_subpartitions_mode_flag), ISP type information indicating the split type of subpartitions when the ISP is applied (ex.
  • intra_subpartitions_split_flag flag information indicating whether PDCP is applied, or LIP application It may include at least one of flag information indicating whether or not.
  • the intra prediction type information may include a MIP flag indicating whether matrix-based intra prediction (MIP) is applied to the current block.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through the coding method described in this document.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through entropy coding (ex. CABAC, CAVLC) coding.
  • the intra prediction procedure may include determining an intra prediction mode/type, deriving neighboring reference samples, and performing intra prediction (generating a prediction sample).
  • the intra prediction procedure may be performed in an encoding device and a decoding device as described above.
  • the coding device may include an encoding device and/or a decoding device.
  • the coding apparatus determines an intra prediction mode/type (S800).
  • the encoding apparatus may determine an intra prediction mode/type applied to the current block from among the above-described various intra prediction modes/types and generate prediction related information.
  • the prediction related information may include intra prediction mode information indicating an intra prediction mode applied to the current block and/or intra prediction mode information indicating an intra prediction type applied to the current block.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode/type applied to the current block based on the prediction related information.
  • the intra prediction mode information may include, for example, flag information (ex. intra_luma_mpm_flag) indicating whether a most probable mode (MPM) is applied to the current block or a remaining mode is applied, and the When MPM is applied to the current block, the prediction mode information may further include index information (ex. intra_luma_mpm_idx) indicating one of the intra prediction mode candidates (MPM candidates).
  • the intra prediction mode candidates (MPM candidates) may be composed of an MPM candidate list or an MPM list.
  • the intra prediction mode information includes remaining mode information (ex. intra_luma_mpm_remainder) indicating one of the remaining intra prediction modes excluding the intra prediction mode candidates (MPM candidates). It may contain more.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information.
  • the intra prediction type information may be implemented in various forms.
  • the intra prediction type information may include intra prediction type index information indicating one of the intra prediction types.
  • the intra prediction type information includes reference sample line information (ex. intra_luma_ref_idx) indicating whether the MRL is applied to the current block and, if applied, a reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx), and the ISP is the current block.
  • ISP flag information indicating whether it is applied to (ex. intra_subpartitions_mode_flag), ISP type information indicating the split type of subpartitions when the ISP is applied (ex.
  • intra_subpartitions_split_flag flag information indicating whether PDCP is applied, or LIP application It may include at least one of flag information indicating whether or not.
  • the intra prediction type information may include a MIP flag indicating whether matrix-based intra prediction (MIP) is applied to the current block.
  • an intra prediction mode applied to a current block may be determined using an intra prediction mode of a neighboring block.
  • the coding apparatus is one of the MPM candidates in the most probable mode (MPM) list derived based on the intra prediction mode and/or additional candidate modes of the neighboring block (ex. left and/or upper neighboring block) of the current block. May be selected based on the received MPM index, or one of the remaining intra prediction modes not included in the MPM candidates (and planner mode) is selected based on MPM reminder information (remaining intra prediction mode information) I can.
  • the MPM list may be configured to include or not include a planner mode as a candidate.
  • the MPM list when the MPM list includes a planner mode as a candidate, the MPM list may have 6 candidates, and when the MPM list does not include a planner mode as a candidate, the mpm list has 5 candidates. I can.
  • a not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) indicating whether the intra prediction mode of the current block is not a planar mode may be signaled.
  • the MPM flag may be signaled first, and the MPM index and the not planner flag may be signaled when the value of the MPM flag is 1.
  • the MPM index may be signaled when the value of the not planner flag is 1.
  • the MPM list is configured not to include a planar mode as a candidate, rather than that the planar mode is not MPM m, the planar mode is always considered as MPM, so a not planar flag is signaled first. This is to first check whether it is in planner mode.
  • the intra prediction mode applied to the current block is among the MPM candidates (and planner mode) or the remaining mode may be indicated based on the MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag).
  • a value of 1 of the MPM flag may indicate that the intra prediction mode for the current block is within MPM candidates (and planner mode), and a value of 0 of the MPM flag indicates that the intra prediction mode for the current block is MPM candidates (and planner mode). ) Can indicate not within.
  • the not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) value 0 may indicate that the intra prediction mode for the current block is a planar mode, and the not planar flag value 1 indicates that the intra prediction mode for the current block is not a planar mode. I can.
  • the MPM index may be signaled in the form of an mpm_idx or intra_luma_mpm_idx syntax element, and the remaining intra prediction mode information may be signaled in the form of rem_intra_luma_pred_mode or intra_luma_mpm_remainder syntax element.
  • the remaining intra prediction mode information may indicate one of all intra prediction modes by indexing the remaining intra prediction modes not included in the MPM candidates (and the planar mode) in the order of prediction mode numbers.
  • the intra prediction mode may be an intra prediction mode for a luma component (sample).
  • the intra prediction mode information includes at least one of the MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), the not planar flag (ex.
  • intra_luma_not_planar_flag the MPM index (ex. mpm_idx or intra_luma_mpm_idx) the remapping intra prediction mode information (rem_intra_luma_pred_mpm_rema_mode). It may include.
  • the MPM list may be referred to in various terms such as an MPM candidate list and candModeList.
  • a separate mpm flag (ex. intra_mip_mpm_flag) for MIP, an mpm index (ex. intra_mip_mpm_idx), and remaining intra prediction mode information (ex. intra_mip_mpm_remainder) may be signaled, and the not planar The flag may not be signaled.
  • the encoder can use the intra prediction mode of the neighboring block to encode the intra prediction mode of the current block.
  • the coding device may construct a list of most probable modes (MPM) for the current block.
  • the MPM list may also be referred to as an MPM candidate list.
  • MPM may mean a mode used to improve coding efficiency in consideration of similarity between a current block and a neighboring block during intra prediction mode coding.
  • the MPM list may be configured including a planner mode, or may be configured excluding a planner mode. For example, when the MPM list includes a planner mode, the number of candidates in the MPM list may be six. In addition, when the MPM list does not include the planner mode, the number of candidates in the MPM list may be five.
  • the encoding apparatus may perform prediction based on various intra prediction modes, and may determine an optimal intra prediction mode based on the RDO (rate-distortion optimization) based thereon. In this case, the encoding apparatus may determine the optimal intra prediction mode using only the MPM candidates and planar mode configured in the MPM list, or further use the MPM candidates and planar mode configured in the MPM list as well as the remaining intra prediction modes.
  • the optimal intra prediction mode may be determined. Specifically, for example, if the intra prediction type of the current block is a specific type other than the normal intra prediction type (for example, LIP, MRL, or ISP), the encoding apparatus may use only the MPM candidates and the planar mode.
  • the optimal intra prediction mode may be determined by considering intra prediction mode candidates for.
  • the intra prediction mode for the current block may be determined only among the MPM candidates and the planar mode, and in this case, the mpm flag may not be encoded/signaled.
  • the decoding apparatus may estimate that the mpm flag is 1 without separately signaling the mpm flag.
  • the encoding apparatus when the intra prediction mode of the current block is not a planner mode but one of MPM candidates in the MPM list, the encoding apparatus generates an MPM index (mpm idx) indicating one of the MPM candidates. If the intra prediction mode of the current block is not included in the MPM list, an MPM ratio indicating the same mode as the intra prediction mode of the current block among the remaining intra prediction modes not included in the MPM list (and planner mode). Generates maintainer information (remaining intra prediction mode information).
  • the MPM reminder information may include, for example, an intra_luma_mpm_remainder syntax element.
  • the decoding apparatus acquires intra prediction mode information from the bitstream.
  • the intra prediction mode information may include at least one of an MPM flag, a not planner flag, an MPM index, and MPM reminder information (remaining intra prediction mode information).
  • the decoding device may construct an MPM list.
  • the MPM list is configured in the same way as the MPM list configured in the encoding device. That is, the MPM list may include intra prediction modes of neighboring blocks, or may further include specific intra prediction modes according to a predetermined method.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on the MPM list and the intra prediction mode information. For example, when the value of the MPM flag is 1, the decoding apparatus derives a planar mode as an intra prediction mode of the current block (based on a not planar flag) or selects a candidate indicated by the MPM index among MPM candidates in the MPM list It can be derived as the intra prediction mode of the current block.
  • the MPM candidates may indicate only candidates included in the MPM list, or may include not only candidates included in the MPM list, but also a planner mode applicable when the value of the MPM flag is 1.
  • the decoding apparatus when the value of the MPM flag is 0, the decoding apparatus indicates the remaining intra prediction mode information (may be referred to as mpm remainder information) among the remaining intra prediction modes not included in the MPM list and planner mode.
  • An intra prediction mode may be derived as an intra prediction mode of the current block.
  • the intra prediction type of the current block is a specific type (ex.LIP, MRL, ISP, etc.)
  • the decoding device may perform the planar mode or the MPM list without parsing/decoding/verifying the MPM flag.
  • a candidate indicated by the MPM flag within the range may be derived as an intra prediction mode of the current block.
  • the coding apparatus derives neighboring reference samples of the current block (S810).
  • neighboring reference samples of the current block are a sample adjacent to the left boundary of the current block of size nWxnH, a total of 2xnH samples adjacent to the bottom-left, and a sample adjacent to the top boundary of the current block. And a total of 2xnW samples adjacent to the top-right side and one sample adjacent to the top-left side of the current block.
  • the peripheral reference samples of the current block may include a plurality of columns of upper peripheral samples and a plurality of rows of left peripheral samples.
  • the neighboring reference samples of the current block are a total of nH samples adjacent to the right boundary of the current block of size nWxnH, a total of nW samples adjacent to the bottom boundary of the current block, and the lower right side of the current block. It may include one sample adjacent to (bottom-right).
  • the neighboring reference samples may be located on lines 1 to 2, not on line 0 adjacent to the current block on the left/top side. In this case, the number of neighboring reference samples may be further increased. Meanwhile, when the ISP is applied, the neighboring reference samples may be derived in units of sub-partitions.
  • the coding apparatus derives prediction samples by performing intra prediction on the current block (S820).
  • the coding apparatus may derive the prediction samples based on the intra prediction mode/type and the surrounding samples.
  • the coding apparatus may derive a reference sample according to the intra prediction mode of the current block from among neighboring reference samples of the current block, and may derive a prediction sample of the current block based on the reference sample.
  • BDPCM block differential pulse coded modulation
  • RDPCM quantized residual block-based Delta Pulse Code Modulation
  • reconstructed samples may be used to predict a row or column of the block by line by line.
  • the used reference sample may be a sample that is not filtered.
  • the BDPCM direction may indicate whether vertical direction or horizontal direction prediction is used. That is, when BDPCM is applied, a vertical direction or a horizontal direction may be selected as the BDPCM direction, and prediction may be performed in the BDPCM direction.
  • the prediction error can be quantized in the spatial domain, and the sample can be reconstructed by adding an inverse quantized prediction error to the prediction (ie, prediction sample).
  • the prediction error may mean residual.
  • a quantized residual domain BDPCM may be proposed, and the prediction direction or signaling may be the same as the BDPCM applied to the spatial domain. That is, the quantization coefficient itself may be stacked like a delta pulse code modulation (DPCM) through the quantized residual domain BDPCM, and then the residual may be restored through inverse quantization. Therefore, the quantized residual domain BDPCM can be used in the sense that DPCM is applied at the residual coding stage.
  • the quantized residual domain used below is a residual derived based on prediction is quantized without transformation, and means a domain for a quantized residual sample.
  • intra prediction in the horizontal direction using unfiltered samples among left or upper boundary samples (i.e., left peripheral samples or upper peripheral samples) (predicting the left peripheral sample line as line-by-line) The residual derived using the predicted value obtained by copying to the block) or performing intra prediction in the vertical direction (copying the upper peripheral sample line to the prediction block by line-by-line) is r ( i, j ) (0 ⁇ i ⁇ It may be assumed that M-1,0 ⁇ j ⁇ N-1).
  • M may represent a row or height
  • N may represent a column or width.
  • the quantized value of the residual r ( i,j ) is Q(r ( i,j ) ) (0 ⁇ i ⁇ M-1,0 ⁇ j ⁇ N-1).
  • the residual means a difference value between the original block and the predicted block value.
  • the encoding apparatus may perform intra prediction in the vertical direction based on the upper peripheral samples, and quantized residual samples for the current block ) Can be derived as in Equation 1 described above.
  • the quantized residual samples of the row excluding the first row of the current block are quantized values for the corresponding position and the position of the previous row of the corresponding position (that is, the position around the upper side of the corresponding position). It can be derived from the difference between the quantized values.
  • the residual quantized samples can be derived as follows.
  • the encoding apparatus may perform intra prediction in the horizontal direction based on left neighboring samples, and quantized residual samples for the current block ) Can be derived as in Equation 2 described above.
  • the quantized residual samples of the column excluding the first column of the current block are quantized with a quantized value for a corresponding position and a position of a previous column of the corresponding position (ie, a position around the left of the corresponding position). It can be derived from the difference in values.
  • the quantized residual sample ( ) May be transmitted to the decoding device.
  • the operation may be reversely performed to derive Q(r ( i,j ) ) (0 ⁇ i ⁇ M-1, 0 ⁇ j ⁇ N-1).
  • Inverse quantized quantized residual ( ) Is summed with the intra block prediction value to derive the reconstructed sample value.
  • inverse BDPCM can be performed by simply adding predictors when parsing coefficients or even after parsing.
  • BDPCM may be applied to a quantized residual domain
  • the quantized residual domain may include a quantized residual (or a quantized residual coefficient), and at this time, a transform skip is applied to the residual.
  • I can. That is, when BDPCM is applied, the transform is skipped and quantization can be applied to the residual sample.
  • the quantized residual domain may include quantized transform coefficients.
  • a flag indicating whether BDPCM is applicable may be signaled at the sequence level (SPS), and this flag may be signaled only when the SPS signals that the transform skip mode is possible. The flag may be referred to as a BDPCM available flag or an SPS BDPCM available flag.
  • intra prediction may be performed on the entire block by sample copying according to a prediction direction similar to the intra prediction direction (eg, vertical prediction or horizontal prediction).
  • the residual the difference between the original and the predicted block, is quantized by skipping the transformation, and the delta value, that is, the difference between the quantized residual and the predictor in the horizontal or vertical direction (i.e., the quantized residual in the horizontal or vertical direction) value( ) Can be coded.
  • BDPCM maximum transform skip block size
  • MaxTsSize maximum transform skip block size
  • the flag information may indicate whether conventional intra coding or BDPCM is applied.
  • BDPCM a BDPCM prediction direction flag indicating whether the prediction direction is a horizontal direction or a vertical direction may be transmitted.
  • the BDPCM prediction direction flag may be referred to as a BDPCM direction flag.
  • the block may be predicted through a typical horizontal or vertical intra prediction process using an unfiltered reference sample.
  • the residual is quantized, and a difference value between each quantized residual and its predictor, for example, a difference value between an already quantized residual at a neighboring position in a horizontal or vertical direction according to a BDPCM prediction direction may be coded.
  • BDPCM may be described in a standard document format as will be described later.
  • syntax element for the above-described BDPCM available flag and the semantics for the syntax element may be represented as in the following tables.
  • Table 1 shows sps_bdpcm_enabled_flag signaled in the SPS (Sequence parameter set), and when the syntax element sps_bdpcm_enabled_flag is 1, flag information indicating whether BDPCM is applied to the coding unit in which intra prediction is performed, that is, "intra_bdpcm_luma_flag” and "intra_flag” and "intra_flag” Indicates present in the coding unit.
  • the syntax element sps_bdpcm_enabled_flag may be a syntax element for the above-described BDPCM available flag. Further, if the syntax element "sps_bdpcm_enabled_flag" does not exist, its value may be regarded as 0.
  • syntax elements for the BDPCM flag and the BDPCM direction flag described above may be represented as in the following tables.
  • the syntax element bdpcm_flag of Table 3 may indicate whether BDPCM is applied to the current block.
  • the syntax element bdpcm_flag may be a syntax element for the above-described BDPCM flag. For example, if the value of bdpcm_flag is 1, the BDPCM is applied to the current block, the transformation for the current block is skipped, and bdpcm_dir_flag indicating a prediction direction for the current block may exist. In addition, for example, if the value of bdpcm_flag is 0, it may not be applied to the current block. Also, for example, if bdpcm_flag does not exist, this value may be regarded as 0.
  • the current block may be a coding block.
  • the bdpcm_dir_flag may indicate a prediction direction for the current block. For example, referring to Table 4, if the value of bdpcm_dir_flag is 1, the prediction direction for the current block may be a vertical direction, and if the value of bdpcm_dir_flag is 0, the prediction direction for the current block is horizontal. I can.
  • the syntax element bdpcm_flag may be a syntax element for the above-described BDPCM flag, and the syntax element bdpcm_dir_flag may be a syntax element for the above-described BDPCM direction flag.
  • syntax elements for the BDPCM flag and the BDPCM direction flag described above may be signaled separately for the luma component and the chroma component.
  • semantics for the syntax elements may be expressed as in the following tables.
  • intra_bdpcm_luma_flag of Table 5 may indicate whether BDPCM is applied to the current luma block
  • intra_bdpcm_chroma_flag may indicate whether BDPCM is applied to the current luma block or the current chroma block. For example, if the value of intra_bdpcm_luma_flag or intra_bdpcm_chroma_flag is 1, the transformation for the corresponding coding block is skipped, and the prediction mode for the coding block may be set in a horizontal or vertical direction by intra_bdpcm_luma_dir_flag or intra_bdpcm_chroma_dir_flag indicating a prediction direction. If intra_bdpcm_luma_flag or intra_bdpcm_chroma_flag does not exist, this value may be regarded as 0.
  • intra_bdpcm_luma_dir_flag or intra_bdpcm_chroma_dir_flag indicating the prediction direction 0
  • intra_bdpcm_luma_dir_flag or intra_bdpcm_chroma_dir_flag 1
  • the inverse quantized residual value d[x][y] may be derived based on the intermediate variable dz[x][y].
  • x is a horizontal coordinate and increases from left to right
  • y is a vertical coordinate and increases from top to bottom
  • a position in the 2D block may be expressed as (x, y).
  • the position in the 2D block represents the (x, y) position when the upper left position of the block is set to (0, 0).
  • the variable dz[x][y] is TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx][x][y] if x is 0 If, x is not 0, it can be derived based on dz[x-1][y] + dz[x][y].
  • the variable dz[x][y] of the sample located in the first column where x is 0 is TransCoeffLevel[xTbY] derived based on the residual information of the sample.
  • the variable dz[x][y] of the sample located in a column other than the first column where x is not 0 is the dz of the sample around the left side of the sample It can be derived as the sum of [x-1][y] and dz[x][y] for the sample.
  • dz[x][y] for the sample added to the dz[x-1][y] may be derived based on residual information on the signaled sample.
  • the variable dz[x][y] is based on dz[x][y-1] + dz[x][y] Can be derived. That is, when vertical BDPCM is applied (the value of bdpcm_dir_flag is 1), the variable dz[x][y] of the sample located in the first row where y is 0 is TransCoeffLevel[ derived based on the residual information of the sample.
  • dz[x][y] of the sample located in a row other than the first row where y is not 0 is the sample around the upper side of the sample
  • dz[x][y] for the sample may be derived based on residual information on the signaled sample.
  • the residual at a specific position can be derived based on the sum of the residual at the previous position (i.e., left or upper) in the horizontal or vertical direction and the value received as the residual information at the specific position. have.
  • the residual sample value at a specific position (x, y) and the residual sample value at the previous position (i.e. (x-1, y) or (x, y-1)) in the horizontal or vertical direction This is because the difference value of is signaled as residual information.
  • this document proposes the following scheme for a method of applying BDPCM between residual signals in a process of coding a transform skipped residual signal.
  • BDPCM may be applied only when the prediction mode for the current block is an intra prediction mode, and intra prediction may be performed in the same direction as the direction to which BDPCM is applied. That is, by performing line-by-line residual inter prediction in the row or column direction, it is possible to reduce the size of a generated level and reduce the occurrence of a context coded bin necessary for coding it, which is a decoding device It can contribute to the improvement of throughput.
  • the BDPCM syntax may be parsed at the CU level, and bdpcm_flag indicating whether to apply BDPCM and bdpcm_dir_flag indicating whether the BDPCM is applied or not may be sequentially parsed.
  • the block to which the BDPCM is applied is recognized as an intra prediction block and
  • the intra prediction mode of the block may be derived as an intra prediction mode corresponding to index 0 of the most probable modes (MPM) list of the block to which the BDPCM is applied. That is, a neighboring block or a corresponding block of another chroma component may refer to the 0th MPM candidate of the block to which the BDPCM is applied as an intra prediction mode of the block to which the BDPCM is applied.
  • the prediction direction is determined based on the BDPCM direction flag and vertical intra prediction or horizontal intra prediction is performed, if the intra prediction mode corresponding to index 0 of the MPM list is stored as the prediction mode of the current block, A difference may occur between the intra prediction mode performed for prediction and the stored intra prediction mode.
  • this document proposes a method of storing the intra prediction mode of the current block according to bdpcm_dir_flag (ie, BDPCM direction flag), which is a syntax element of the current block predicted by BDPCM. Accordingly, the intra prediction mode of the stored current block can be stored in the actually predicted direction, and through this, an MPM list is constructed by referring to a BDPCM block (i.e., the current block) in a neighboring block or a DM mode in a corresponding block of a chroma component. Since coding can be performed by using accurate surrounding information when constructing, prediction accuracy can be improved and coding efficiency can be improved.
  • BDPCM direction flag ie., BDPCM direction flag
  • FIG. 9 shows an embodiment of determining an intra prediction mode of a current block stored based on a BDPCM direction flag proposed in this document.
  • the decoding apparatus may parse bdpcm_flag for a current block (S900).
  • the bdpcm_flag may indicate a syntax element of a BDPCM flag indicating whether to apply BDPCM to the current block. For example, if the value of bdpcm_flag is 0, BDPCM may not be applied to the current block, if the value of bdpcm_flag is 1, BDPCM may be applied to the current block, and the prediction direction of the current block to which the BDPCM is applied There may be bdpcm_dir_flag indicating.
  • the decoding apparatus may parse the bdpcm_dir_flag for the current block (S910).
  • the bdpcm_dir_flag may indicate a syntax element of a BDPCM direction flag indicating a prediction direction of a current block.
  • the decoding apparatus may determine whether the value of bdpcm_dir_flag indicates a horizontal direction (S920).
  • the decoding apparatus may derive the prediction direction of the current block based on the parsed value of bdpcm_dir_flag. For example, if the value of bdpcm_dir_flag is 0, the bdpcm_dir_flag may indicate that the prediction direction is a horizontal direction, and if the value of bdpcm_dir_flag is 1, the bdpcm_dir_flag may indicate that the prediction direction is a vertical direction.
  • the decoding apparatus may store the intra prediction mode of the current block as a horizontal intra prediction mode (S930). For example, when the bdpcm_dir_flag indicates a horizontal direction, that is, when the value of the bdpcm_dir_flag is 0, the decoding apparatus may set or store the intra prediction mode of the current block as a horizontal intra prediction mode.
  • IntraPredModeY illustrated in FIG. 9 may indicate an intra prediction mode for a luma component of the current block
  • HOR_IDX may indicate a horizontal intra prediction mode
  • VER_IDX may indicate a vertical intra prediction mode.
  • the decoding apparatus may store the intra prediction mode of the current block as a vertical intra prediction mode (S940). For example, when the bdpcm_dir_flag indicates a vertical direction, that is, when the value of the bdpcm_dir_flag is 1, the decoding apparatus may set or store the intra prediction mode of the current block as a vertical intra prediction mode.
  • FIG. 10 schematically shows an image encoding method by the encoding apparatus according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 10 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S1000 of FIG. 10 may be performed by the prediction unit of the encoding device
  • S1010 to S1020 may be performed by the residual processing unit of the encoding device
  • S1030 to S1040 may be performed by the encoding device.
  • It may be performed by the entropy encoding unit
  • S1050 may be performed by the memory of the encoding device.
  • a process of generating reconstructed samples and reconstructed pictures for the current block based on residual samples and prediction samples for the current block may be performed by an adder of the encoding apparatus. .
  • the encoding apparatus derives predicted samples for the first sample and the second sample of the current block based on BDPCM (Block-based Delta Pulse Code Modulation) and neighboring samples of the current block (S1000).
  • BDPCM Block-based Delta Pulse Code Modulation
  • the encoding device may determine whether BDPCM is applied to the current block, and may determine a direction in which the BDPCM is performed. For example, the encoding apparatus may derive prediction samples by performing intra prediction on the current block based on the prediction direction in which BDPCM is performed.
  • the prediction direction may be a vertical direction or a horizontal direction, and a prediction sample for the current block may be generated according to the intra prediction mode accordingly.
  • the encoding apparatus may derive prediction samples of the current block by performing intra prediction based on samples around the left side of the current block. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the horizontal direction, the encoding apparatus may derive the prediction samples of the current block based on samples around the left side of the current block. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the horizontal direction, the encoding apparatus may derive prediction samples for the first sample and the second sample based on the samples around the left side of the current block. .
  • the encoding device when the prediction direction for the current block is derived in the horizontal direction, the encoding device derives sample values of the samples around the left side of the same row as the first sample and the second sample as the sample values of the prediction samples. can do.
  • the encoding apparatus may derive the prediction samples of the current block based on the surrounding samples above the current block. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the vertical direction, the encoding apparatus may derive the prediction samples of the current block based on the surrounding samples above the current block.
  • the encoding apparatus may derive a sample value of an upper peripheral sample in the same row as the prediction sample as the sample value of the prediction sample. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the vertical direction, the encoding apparatus may derive prediction samples for the first sample and the second sample based on the surrounding samples above the current block. . For example, when the prediction direction for the current block is derived in the vertical direction, the encoding device may derive the sample values of the upper peripheral samples in the same column as the first sample and the second sample as the sample value of the prediction sample. I can.
  • the tree type of the current block may be divided into a single tree (SINGLE_TREE) or a dual tree (DUAL_TREE) depending on whether the luma block and the corresponding chroma block have a separate partition structure. If the chroma block has the same split structure as the luma block, it can be represented as a single tree, and if the chroma component block has a different split structure from the luma block, it can be represented as a dual tree. According to an example, BDPCM may be individually applied to a luma block or a chroma block of the current block.
  • BDPCM When the tree structure of the current block is a dual tree, BDPCM can be applied only to any one component block, and even when the current block has a single tree structure, BDPCM can be applied only to any component block.
  • BDPCM may be applied only when the width of the current block is less than or equal to the first threshold and the height of the current block is less than or equal to the second threshold.
  • the first threshold and the second threshold may be 32, or may be set to a maximum height or a maximum width of a transform block on which transform skip is performed.
  • the encoding apparatus derives residual samples for the first sample and the second sample based on the prediction samples (S1010). For example, the encoding apparatus may derive the residual sample by subtracting the original sample for the current block and the prediction sample.
  • the encoding apparatus derives residual coefficients of the first sample and the second sample based on the residual samples (S1020). For example, the encoding apparatus may derive residual coefficients of the current block based on the residual samples. For example, when the BDPCM is applied to the current block, the encoding device may determine that the transformation is not applied to the current block. In this case, for example, the encoding apparatus may derive residual coefficients by performing quantization on the residual samples.
  • a block to which the transform is not applied may be referred to as a transform skip block. That is, for example, the current block may be a transform skip block.
  • the encoding apparatus encodes residual information of the current block based on the BDPCM and the residual coefficients (S1030).
  • the encoding device may encode residual information for the residual coefficients.
  • the residual information may include residual information on the residual coefficients of the residual samples.
  • the residual information includes syntax elements for the first sample indicating a residual coefficient for the first sample, a residual coefficient for the first sample, and a residual coefficient for the second sample. It may include syntax elements for the second sample indicating a difference of. For example, a difference between a residual coefficient value of the target sample and a residual coefficient value of a left peripheral sample or an upper peripheral sample of the target sample based on syntax elements for the target sample (eg, the second sample) Can be derived.
  • the residual coefficient value of the target sample and the left periphery of the target sample based on the syntax elements for the target sample (eg, the second sample)
  • a difference between a residual coefficient value of a sample (eg, the first sample) may be derived. That is, for example, when the prediction direction of the current block is in the horizontal direction, the syntax elements for the target sample represent the difference between the residual coefficient value of the target sample and the residual coefficient value of the sample around the left side of the target sample. I can.
  • a residual coefficient value of the target sample and a residual coefficient value of the target sample are based on syntax elements for a target sample (eg, the second sample).
  • a difference between a residual coefficient value of an upper peripheral sample (eg, the first sample) may be derived. That is, for example, when the prediction direction of the current block is a vertical direction, the syntax elements for the target sample represent the difference between the residual coefficient value of the target sample and the residual coefficient value of the sample around the upper side of the target sample. I can.
  • a residual coefficient value of the target sample may be derived based on syntax elements for the target sample. have. That is, when the target sample is located in the first row or column of the current block, the syntax elements for the target sample may represent a residual coefficient value of the target sample.
  • the residual information is to include the syntax elements such as transform_skip_flag, last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_level_gt1_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, dec_abs_level and / or mts_idx (syntax elements) I can.
  • the residual information may include a transform skip flag for the current block.
  • the transform skip flag may indicate whether to apply the transform of the current block. That is, the transform skip flag may indicate whether transform is applied to the residual coefficients of the current block.
  • the transform skip flag for the current block may not be signaled, and the value of the transform skip flag may be considered as 1 (inferred). That is, when the BDPCM is applied to the current block, the residual information may not include the transform skip flag for the current block, and the value of the transform skip flag may be considered as 1 (inferred), and ,
  • the current block may be a transform skip block.
  • the syntax element representing the transform skip flag may be transform_skip_flag described above.
  • the residual information may include position information indicating the position of the last non-zero residual coefficient in the residual coefficient array of the current block. That is, the residual information may include position information indicating the position of the last non-zero residual coefficient in the scanning order of the current block.
  • the position information is information indicating a prefix of a column position of the last non-zero residual coefficient, and indicating a prefix of a row position of the last non-zero residual coefficient.
  • Information, information indicating a suffix of the column position of the last non-zero residual coefficient, information indicating a suffix of the row position of the last non-zero residual coefficient May contain information.
  • the non-zero residual coefficient may be referred to as a significant coefficient.
  • the residual information is a position indicating the position of the last non-zero residual coefficient in the residual coefficient array of the current block. May not contain information.
  • the residual information includes a significant coefficient flag indicating whether the residual coefficient of the target sample of the current block is a non-zero residual coefficient, and the coefficient level for the residual coefficient.
  • a parity level flag for parity, a first coefficient level flag for whether the coefficient level is greater than a first threshold, and a second coefficient level flag for whether the coefficient level of the residual coefficient is greater than a second threshold It may include.
  • the significant coefficient flag may be sig_coeff_flag
  • the parity level flag may be par_level_flag
  • the first coefficient level flag may be abs_level_gt1_flag
  • the second coefficient level flag may be abs_level_gt3_flag or abs_level_gtx_flag.
  • the residual information may include a sign flag indicating the sign of the residual coefficient of the target sample of the current block.
  • the sign flag may be coeff_sign_flag.
  • the residual information may include coefficient value related information with respect to a residual coefficient value of a target sample of the current block.
  • the coefficient value related information may be abs_remainder and/or dec_abs_level.
  • the encoding apparatus encodes a BDPCM flag indicating whether to apply the BDPCM to the current block and a BDPCM direction flag indicating a prediction direction for the current block (S1040).
  • the encoding apparatus may generate and encode a BDPCM flag indicating whether to apply the BDPCM to the current block and a BDPCM direction flag indicating a prediction direction for the current block.
  • the image information may include the BDPCM flag and the BDPCM direction flag.
  • the BDPCM flag may indicate whether to apply the BDPCM to the current block. For example, when the value of the BDPCM flag is 0, the BDPCM flag may indicate that the BDPCM is not applied to the current block, and when the value of the BDPCM flag is 1, the BDPCM is displayed in the current block. Applied, and may indicate that the BDPCM direction flag for the current block exists. That is, for example, when the value of the BDPCM flag is 0, the BDPCM flag may indicate that the BDPCM is not applied to the current block, and general intra prediction, IBC prediction, palette prediction, or inter prediction is performed.
  • the value of the BDPCM flag is 1, it may indicate that the BDPCM is applied to the current block and that a BDPCM direction flag for the current block exists.
  • the syntax element of the BDPCM flag may be the aforementioned bdpcm_flag, intra_bdpcm_luma_flag, or intra_bdpcm_chroma_flag.
  • the BDPCM flag may be signaled in units of a CU (coding unit).
  • the BDPCM direction flag may indicate a prediction direction for the current block.
  • the encoding device may generate and encode the BDPCM direction flag.
  • the BDPCM direction flag may indicate a vertical direction or a horizontal direction as a prediction direction for the current block.
  • the BDPCM direction flag may indicate that the prediction direction for the current block is horizontal, and when the value of the BDPCM direction flag is 1, The BDPCM direction flag may indicate that the prediction direction for the current block is a vertical direction.
  • the syntax element of the BDPCM direction flag may be the aforementioned bdpcm_dir_flag, intra_bdpcm_luma_dir_flag, or intra_bdpcm_chroma_dir_flag.
  • the encoding apparatus stores the intra prediction mode in the prediction direction as the intra prediction mode of the current block (S1050).
  • the encoding apparatus may store an intra prediction mode (vertical intra prediction mode or horizontal intra prediction mode) in the prediction direction as an intra prediction mode of the current block.
  • an intra prediction mode vertical intra prediction mode or horizontal intra prediction mode
  • a horizontal intra prediction mode may be stored as an intra prediction mode of the current block.
  • a vertical intra prediction mode is an intra prediction mode of the current block. It can be stored in a prediction mode.
  • the stored intra prediction mode may be used for prediction of a neighboring block of the current block and/or a corresponding block of a chroma component.
  • the stored intra prediction mode may be used to derive an intra prediction mode of a neighboring block of the current block and/or a corresponding block of a chroma component.
  • the stored intra prediction mode may be used as an intra prediction mode candidate of a neighboring block of the current block and/or a corresponding block of a chroma component.
  • the bitstream including the image information may be transmitted to a decoding device through a network or a (digital) storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • FIG. 11 schematically shows an encoding apparatus that performs an image encoding method according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 10 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 11.
  • the prediction unit of the encoding apparatus of FIG. 11 may perform S1000 of FIG. 10
  • the residual processing unit of the encoding apparatus may perform S1010 to S1020
  • the entropy encoding unit of the encoding apparatus S1030 To S1040 may be performed
  • the memory of the encoding device may perform S1050.
  • a process of generating reconstructed samples and reconstructed pictures for the current block based on residual samples and prediction samples for the current block may be performed by an adder of the encoding apparatus. .
  • FIG. 12 schematically shows an image decoding method by a decoding apparatus according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 12 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 3.
  • S1200 of FIG. 12 may be performed by an entropy decoding unit of the decoding device
  • S1210 of FIG. 12 may be performed by a prediction unit of the decoding device
  • S1220 to S1240 of FIG. 12 are It may be performed by the residual processing unit of the decoding device
  • S1250 of FIG. 12 may be performed by the adding unit of the decoding device
  • S1260 of FIG. 12 may be performed by the memory of the decoding device.
  • the decoding apparatus acquires image information including block-based Delta Pulse Code Modulation (BDPCM) related information and residual information for the current block (S1200).
  • BDPCM Delta Pulse Code Modulation
  • the decoding apparatus may obtain image information through a bitstream.
  • the image information may include information related to Block-based Delta Pulse Code Modulation (BDPCM) for the current block.
  • BDPCM related information may include a BDPCM flag indicating whether to apply Block-based Delta Pulse Code Modulation (BDPCM).
  • BDPCM flag indicating whether to apply BDPCM to the current block through the bitstream. For example, when the value of the BDPCM flag is 0, the BDPCM flag may indicate that the BDPCM is not applied to the current block, and when the value of the BDPCM flag is 1, the BDPCM is displayed in the current block.
  • the BDPCM flag may indicate that the BDPCM direction flag for the current block exists. That is, for example, when the value of the BDPCM flag is 0, the BDPCM flag may indicate that the BDPCM is not applied to the current block, and general intra prediction, IBC prediction, palette prediction, or inter prediction is performed. If the value of the BDPCM flag is 1, it may indicate that the BDPCM is applied to the current block and that a BDPCM direction flag for the current block exists.
  • the syntax element of the BDPCM flag may be the aforementioned bdpcm_flag, intra_bdpcm_luma_flag, or intra_bdpcm_chroma_flag.
  • the BDPCM flag may be signaled in units of a CU (coding unit).
  • the current block may be a coding block.
  • the decoding apparatus may obtain a BDPCM direction flag indicating a prediction direction for the current block and residual information.
  • the image information may include the BDPCM related information and/or residual information
  • the BDPCM related information may include the BDPCM direction flag.
  • the decoding apparatus may obtain a BDPCM direction flag indicating a prediction direction for the current block and residual information based on the BDPCM flag. For example, when the BDPCM flag indicates that the BDPCM is applied to the current block, the decoding apparatus may obtain the BDPCM direction flag. That is, for example, when the value of the BDPCM flag is 1, the decoding apparatus may obtain the BDPCM direction flag.
  • the BDPCM direction flag may indicate a vertical direction or a horizontal direction as a prediction direction for the current block.
  • the BDPCM direction flag when the value of the BDPCM direction flag is 0, the BDPCM direction flag may indicate that the prediction direction for the current block is horizontal, and when the value of the BDPCM direction flag is 1, The BDPCM direction flag may indicate that the prediction direction for the current block is a vertical direction.
  • the syntax element of the BDPCM direction flag may be the aforementioned bdpcm_dir_flag, intra_bdpcm_luma_dir_flag, or intra_bdpcm_chroma_dir_flag.
  • the decoding apparatus may obtain residual information for the current block based on the BDPCM flag.
  • the residual information is a syntax element for residual samples of the current block. May include, and a residual coefficient value of the target residual sample and a residual coefficient value of the left peripheral residual sample or the upper peripheral residual sample of the target residual sample based on the syntax elements for the target residual sample The difference of can be derived.
  • the residual information includes syntax elements for the first sample indicating a residual coefficient for a first sample of the current block, a residual coefficient for the first sample, and a residual coefficient for the second sample. It may include syntax elements for the second sample indicating a difference between a residual coefficient.
  • the first sample may be a sample in the current block adjacent to a neighboring sample of the current block
  • the second sample may be a sample in the current block adjacent to the first sample in a prediction direction for the current block.
  • the prediction direction of the current block may be a horizontal direction
  • the surrounding sample may be a left peripheral sample of the current block
  • the first sample may be a sample located in a first column of the current block.
  • the prediction direction of the current block is a vertical direction
  • the peripheral sample may be an upper peripheral sample of the current block
  • the first sample may be a sample located in the first row of the current block. .
  • the target is based on the syntax elements for the target sample.
  • a difference between a residual coefficient value of a sample and a residual coefficient value of a sample around the left of the target sample may be derived.
  • the prediction direction of the current block is in the vertical direction, that is, when the prediction direction of the current block is derived in the vertical direction based on the BDPCM direction flag, based on the syntax elements for the target sample.
  • a difference between a residual coefficient value of the target sample and a residual coefficient value of an upper peripheral sample of the target residual sample may be derived.
  • a residual coefficient value of the target sample may be derived based on syntax elements for the target sample.
  • the residual information is to include the syntax elements such as transform_skip_flag, last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_level_gt1_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, dec_abs_level and / or mts_idx (syntax elements) I can.
  • the residual information may include a transform skip flag for the current block.
  • the transform skip flag may indicate whether to apply the transform of the current block. That is, the transform skip flag may indicate whether transform is applied to the residual coefficients of the current block.
  • the transform skip flag for the current block may not be signaled, and the transform skip flag The value can be inferred to 1. That is, when the value of the BDPCM flag is 1, that is, when the BDPCM is applied to the current block, the image information may not include the transform skip flag for the current block, and the transform skip flag The value may be referred to as 1, and the current block may be a transform skip block.
  • the syntax element representing the transform skip flag may be transform_skip_flag described above.
  • the residual information may include position information indicating the position of the last non-zero residual coefficient in the residual coefficient array of the current block. That is, the residual information may include position information indicating the position of the last non-zero residual coefficient in the scanning order of the current block.
  • the position information is information indicating a prefix of a column position of the last non-zero residual coefficient, and indicating a prefix of a row position of the last non-zero residual coefficient.
  • Information, information indicating a suffix of the column position of the last non-zero residual coefficient, information indicating a suffix of the row position of the last non-zero residual coefficient May contain information.
  • the non-zero residual coefficient may be referred to as a significant coefficient.
  • the residual information is a position indicating the position of the last non-zero residual coefficient in the residual coefficient array of the current block. May not contain information.
  • the residual information includes an effective coefficient flag indicating whether the residual coefficient of the sample of the current block is a non-zero residual coefficient, and the parity of the coefficient level for the residual coefficient.
  • the significant coefficient flag may be sig_coeff_flag
  • the parity level flag may be par_level_flag
  • the first coefficient level flag may be abs_level_gt1_flag
  • the second coefficient level flag may be abs_level_gt3_flag or abs_level_gtx_flag.
  • the residual information may include a sign flag indicating a sign of a residual coefficient of a sample of a current block.
  • the sign flag may be coeff_sign_flag.
  • the residual information may include coefficient value related information with respect to a residual coefficient value of a sample of the current block.
  • the coefficient value related information may be abs_remainder and/or dec_abs_level.
  • the decoding apparatus derives prediction samples for the first sample and the second sample of the current block based on the BDPCM related information and neighboring samples of the current block (S1210).
  • the decoding apparatus may derive prediction samples for the first sample and the second sample of the current block based on the BDPCM related information and neighboring samples of the current block.
  • the decoding apparatus may derive prediction samples for the first sample and the second sample of the current block by performing BDPCM prediction based on the MDPCM-related information.
  • the decoding apparatus may derive the prediction direction based on the BDPCM direction flag.
  • the decoding apparatus may derive a prediction direction indicated by the BDPCM direction flag as the prediction direction for the current block.
  • the BDPCM direction flag may indicate that the prediction direction for the current block is horizontal
  • the value of the BDPCM direction flag is 1
  • the BDPCM direction flag may indicate that the prediction direction for the current block is a vertical direction.
  • the prediction direction for the current block may be derived in a horizontal direction
  • the value of the BDPCM direction flag is 1, the prediction for the current block The direction can be derived in a vertical direction.
  • the decoding apparatus may derive prediction samples of the current block by performing intra prediction according to the derived prediction direction. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the horizontal direction, the decoding apparatus may derive the prediction samples of the current block by performing intra prediction based on the left neighboring samples of the current block. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the horizontal direction, the decoding apparatus may derive the prediction samples of the current block based on samples around the left side of the current block. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the horizontal direction, the decoding apparatus may derive prediction samples for the first sample and the second sample based on the samples around the left side of the current block. .
  • the decoding apparatus when the prediction direction for the current block is derived in the horizontal direction, the decoding apparatus derives sample values of the samples around the left side of the same row as the first sample and the second sample as the sample values of the prediction samples. can do.
  • the decoding apparatus may derive the prediction samples of the current block based on the upper neighboring samples of the current block. For example, when the prediction direction for the current block is derived in the vertical direction, the decoding apparatus may derive the prediction samples of the current block based on samples around the upper side of the current block.
  • the decoding apparatus may derive the prediction samples for the first sample and the second sample based on the surrounding samples above the current block.
  • the decoding apparatus may derive the sample values of the upper surrounding samples in the same column as the first sample and the second sample as the sample value of the prediction sample. I can.
  • the decoding apparatus derives residual coefficients of the first sample and the second sample based on the residual information (S1220).
  • the residual information may include syntax elements for a first sample of a current block, and a residual coefficient for the first sample may be derived based on the syntax elements for the first sample.
  • the residual information may include syntax elements for the second sample of the current block, and a residual coefficient for the first sample may be derived based on the syntax elements for the second sample. I can.
  • the decoding apparatus derives a modified residual coefficient of the second sample by adding the residual coefficient of the first sample and the residual coefficient of the second sample (S1230).
  • the decoding apparatus may derive a modified residual coefficient of the second sample by adding the residual coefficient of the first sample and the residual coefficient of the second sample.
  • the prediction direction of the current block may be a horizontal direction
  • the surrounding sample may be a left peripheral sample of the current block
  • the first sample may be a sample located in a first column of the current block.
  • the second sample may be a sample in the current block adjacent to the first sample in the prediction direction.
  • the prediction direction of the current block is a vertical direction
  • the peripheral sample may be an upper peripheral sample of the current block
  • the first sample may be a sample located in the first row of the current block.
  • the second sample may be a sample in the current block adjacent to the first sample in the prediction direction.
  • the decoding apparatus derives residual samples for the first sample and the second sample based on the residual coefficient of the first sample and the modified residual coefficient of the second sample (S1240).
  • the decoding apparatus may derive a residual sample for the first sample by inverse quantizing the residual coefficient of the first sample. That is, for example, a residual sample for the first sample may be derived by inverse quantizing the residual coefficient. Further, the decoding apparatus may inverse quantize the modified residual coefficient of the second sample to derive a residual sample for the second sample. That is, for example, a residual sample for the second sample may be derived by inverse quantizing the modified residual coefficient.
  • the decoding apparatus derives reconstructed samples for the first sample and the second sample based on the prediction samples and the residual samples (S1250). For example, the decoding apparatus may derive the reconstructed samples by adding the prediction samples and the residual samples. Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering, SAO and/or ALF procedure can be applied to the reconstructed samples in order to improve subjective/objective image quality as needed.
  • an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering, SAO and/or ALF procedure can be applied to the reconstructed samples in order to improve subjective/objective image quality as needed.
  • the decoding apparatus stores the intra prediction mode of the prediction direction of the current block derived based on the BDPCM direction flag as the intra prediction mode of the current block (S1260).
  • the decoding apparatus may store an intra prediction mode (vertical intra prediction mode or horizontal intra prediction mode) of the prediction direction derived based on the BDPCM direction flag as an intra prediction mode of the current block.
  • an intra prediction mode vertical intra prediction mode or horizontal intra prediction mode
  • a horizontal intra prediction mode may be stored as an intra prediction mode of the current block.
  • a vertical intra prediction mode is an intra prediction mode of the current block. It can be stored in a prediction mode.
  • the stored intra prediction mode may be used for prediction of a neighboring block of the current block and/or a corresponding block of a chroma component.
  • the stored intra prediction mode may be used to derive an intra prediction mode of a neighboring block of the current block and/or a corresponding block of a chroma component.
  • the stored intra prediction mode may be used as an intra prediction mode candidate of a neighboring block of the current block and/or a corresponding block of a chroma component.
  • FIG. 13 schematically shows a decoding apparatus that performs an image decoding method according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 12 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 13.
  • the entropy decoding unit of the decoding apparatus of FIG. 13 may perform S1200 of FIG. 12
  • the prediction unit of the decoding apparatus of FIG. 13 may perform S1210 of FIG. 12, and the decoding of FIG.
  • the residual processing unit of the device may perform S1220 to S1240 of FIG. 12
  • the adder of the decoding device of FIG. 13 may perform S1250 of FIG. 12
  • the memory of the decoding device of FIG. 13 is S1260 of FIG. 12. Can be done.
  • intra prediction accuracy and coding efficiency may be improved by storing the intra prediction mode according to the BDPCM prediction direction as the intra prediction mode of the current block.
  • an accurate intra prediction mode can be referred to in prediction of a neighboring block, and overall residual coding efficiency can be improved.
  • the embodiments described in this document may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units illustrated in each drawing may be implemented and executed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • information for implementation (ex. information on instructions) or an algorithm may be stored in a digital storage medium.
  • the decoding device and the encoding device to which the embodiments of the present document are applied include a multimedia broadcast transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication.
  • Mobile streaming device storage medium, camcorder, video-on-demand (VoD) service provider, OTT video (Over the top video) device, Internet streaming service provider, three-dimensional (3D) video device, video telephony video device, vehicle It may be included in a terminal (ex. a vehicle terminal, an airplane terminal, a ship terminal, etc.) and a medical video device, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • DVR digital video recorder
  • the processing method to which the embodiments of the present document are applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having the data structure according to this document can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray disk (BD), universal serial bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission through the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of this document may be implemented as a computer program product using a program code, and the program code may be executed in a computer according to the embodiment of this document.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • FIG. 14 exemplarily shows a structure diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • the content streaming system to which the embodiments of this document are applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the embodiments of the present document are applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as an intermediary for notifying the user of a service.
  • the web server transmits it to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the claims set forth herein may be combined in a variety of ways.
  • the technical features of the method claims of the present specification may be combined to be implemented as a device, and the technical features of the device claims of the present specification may be combined to be implemented by a method.
  • the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented as a device, and the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented by a method.

Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 블록에 대한 BDPCM 관련 정보 및 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 제1 샘플의 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플의 수정된 레지듀얼 계수를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계 및 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 도출되는 상기 현재 블록의 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

BDPCM 에 대한 영상 디코딩 방법 및 그 장치
본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 BDPCM을 수행하여 현재 블록에 대한 영상 정보를 코딩하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 BDPCM의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 관련 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계, 상기 BDPCM 관련 정보 및 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출하는 단계, 상기 제1 샘플의 레지듀얼 계수와 상기 제2 샘플의 상기 레지듀얼 계수를 더하여 상기 제2 샘플의 수정된 레지듀얼 계수를 도출하는 단계, 상기 제1 샘플의 상기 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플의 상기 수정된 레지듀얼 계수를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계, 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 복원 샘플들을 도출하는 단계 및 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 도출되는 상기 현재 블록의 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 관련 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부, 상기 BDPCM 관련 정보 및 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출하고, 상기 제1 샘플의 레지듀얼 계수와 상기 제2 샘플의 상기 레지듀얼 계수를 더하여 상기 제2 샘플의 수정된 레지듀얼 계수를 도출하고, 상기 제1 샘플의 상기 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플의 상기 수정된 레지듀얼 계수를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 레지듀얼 처리부, 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 복원 샘플들을 도출하는 가산부 및 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 도출되는 상기 현재 블록의 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 및 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계, 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출하는 단계, 상기 BDPCM 및 상기 레지듀얼 계수들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 정보를 인코딩하는 단계, 상기 현재 블록에 대한 상기 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그 및 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그를 인코딩하는 단계 및 상기 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 및 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 예측부, 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 감산부, 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출하는 레지듀얼 처리부, 상기 BDPCM 및 상기 레지듀얼 계수들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 정보를 인코딩하고, 상기 현재 블록에 대한 상기 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그 및 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부 및 상기 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서에 따르면 BDPCM 예측 방향에 따른 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하여 인트라 예측 정확도 및 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 따르면 BDPCM 예측 방향에 따른 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하여 주변 블록의 예측에서 정확한 인트라 예측 모드를 참조할 수 있고, 전반적인 레지듀얼 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 5는 신텍스 엘리먼트(syntax element)를 인코딩하기 위한 CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding)을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 7은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 8은 인트라 예측 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 9는 본 문서에서 제안된 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 저장되는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 실시예를 나타낸다.
도 10은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 11은 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 13은 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 14는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서의 실시예들을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면 상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면 상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 서브픽처(subpicture)/슬라이스(slice)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 서브픽처/슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 서브픽처/슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 또한, 서브 픽처는 픽처 내 하나 이상의 슬라이스의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a subpicture may represent a rectangular region of one or more slices within a picture). 즉, 서브 픽처는 픽처의 직사각형 영역을 총괄적으로 커버하는 하나 이상의 슬라이스를 포함할 수 있다(a subpicture contains one or more slices that collectively cover a rectangular region of a picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "예측(인트라 예측)"로 표시된 경우, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "예측"은 "인트라 예측"으로 제한(limit)되지 않고, "인트라 예측"이 "예측"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "예측(즉, 인트라 예측)"으로 표시된 경우에도, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측 모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치(300)에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memory, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 322)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
본 문서에서 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 양자화/역양자화가 생략되는 경우, 상기 양자화된 변환 계수는 변환 계수라고 불릴 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수 라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다.
본 문서에서 양자화된 변환 계수 및 변환 계수는 각각 변환 계수 및 스케일링된(scaled) 변환 계수라고 지칭될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 정보는 변환 계수(들)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변환 계수(들)에 관한 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보(또는 상기 변환 계수(들)에 관한 정보)를 기반으로 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환(스케일링)을 통하여 스케일링된 변환 계수들이 도출될 수 있다. 상기 스케일링된 변환 계수들에 대한 역변환(변환)을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 이는 본 문서의 다른 부분에서도 마찬가지로 적용/표현될 수 있다.
도 4는 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, 코딩된 영상/비디오는 영상/비디오의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer, 비디오 코딩 계층), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer, 네트워크 추상 계층)로 구분되어 있다.
VCL에서는 압축된 영상 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터를 생성하거나, 혹은 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set: PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set: VPS) 등의 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에 부가적으로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 생성할 수 있다.
NAL에서는 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 헤더)를 부가하여 NAL 유닛을 생성할 수 있다. 이때, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지 등을 말한다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP의 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다.
상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보를 붙여서 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Stream) 등과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변형되어 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조(structure)에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다.
예를 들어, NAL 유닛이 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 분류될 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 분류될 수 있다.
아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트의 종류 등에 따라 특정된 NAL 유닛 타입의 일예이다.
- APS (Adaptation Parameter Set) NAL unit: APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- DPS (Decoding Parameter Set) NAL unit: DPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- VPS(Video Parameter Set) NAL unit: VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- SPS(Sequence Parameter Set) NAL unit: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PPS(Picture Parameter Set) NAL unit: PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PH(Picture header) NAL unit: PH를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 상기 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예컨대, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값으로 특정될 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 인코딩 장치는 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. 또한, 디코딩 장치는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
예를 들어, 상술한 코딩 방법들은 후술하는 내용과 같이 수행될 수 있다.
도 5는 신텍스 엘리먼트(syntax element)를 인코딩하기 위한 CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding)을 예시적으로 나타낸다. 예를 들어, CABAC의 부호화 과정은 인코딩 장치는 입력 신호가 이진값이 아닌 신텍스 엘리먼트인 경우에는 상기 입력 신호의 값을 이진화(binarization)하여 입력 신호를 이진값로 변환할 수 있다. 또한, 상기 입력 신호가 이미 이진값인 경우(즉, 상기 입력 신호의 값이 이진값인 경우)에는 이진화가 수행되지 않고 바이패스(bypass)될 수 있다. 여기서, 이진값을 구성하는 각각의 이진수 0 또는 1을 빈(bin)이라고 할 수 있다. 예를 들어, 이진화된 후의 이진 스트링이 110인 경우, 1, 1, 0 각각을 하나의 빈이라고 한다. 하나의 신텍스 엘리먼트에 대한 상기 빈(들)은 상기 신텍스 엘리먼트의 값을 나타낼 수 있다.
이후, 상기 신텍스 엘리먼트의 이진화된 빈들은 정규(regular) 부호화 엔진 또는 바이패스 부호화 엔진으로 입력될 수 있다. 인코딩 장치의 정규 부호화 엔진은 해당 빈에 대해 확률값을 반영하는 컨텍스트 모델(context model)을 할당할 수 있고, 할당된 컨텍스트 모델을 기반으로 해당 빈을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치의 상기 정규 부호화 엔진은 각 빈에 대한 인코딩을 수행한 뒤에 해당 빈에 대한 컨텍스트 모델을 갱신할 수 있다. 상술한 내용과 같이 인코딩되는 빈은 문맥 부호화 빈(context-coded bin)이라고 나타낼 수 있다.
한편, 상기 신텍스 엘리먼트의 이진화된 빈들이 상기 바이패스 부호화 엔진에 입력되는 경우에는 다음과 같이 코딩될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 바이패스 부호화 엔진은 입력된 빈에 대해 확률을 추정하는 절차와 부호화 후에 상기 빈에 적용한 확률 모델을 갱신하는 절차를 생략한다. 바이패스 인코딩이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 콘텍스트 모델을 할당하는 대신 균일한 확률 분포를 적용해 입력되는 빈을 인코딩할 수 있고, 이를 통하여 인코딩 속도를 향상시킬 수 있다. 상술한 내용과 같이 인코딩되는 빈은 바이패스 빈(bypass bin)이라고 나타낼 수 있다.
엔트로피 디코딩은 상술한 엔트로피 인코딩과 동일한 과정을 역순으로 수행하는 과정을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 신텍스 엘리먼트가 컨텍스트 모델을 기반으로 디코딩되는 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 신텍스 엘리먼트에 해당하는 빈을 수신할 수 있고, 상기 신텍스 엘리먼트와 디코딩 대상 블록 또는 주변 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨텍스트 모델(context model)을 결정할 수 있고, 결정된 컨텍스트 모델에 따라 상기 수신된 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 상기 신텍스 엘리먼트의 값을 도출할 수 있다. 이후, 상기 결정된 컨텍스트 모델로 다음으로 디코딩되는 빈의 컨텍스트 모델이 업데이트될 수 있다.
또한, 예를 들어, 신텍스 엘리먼트가 바이패스 디코딩되는 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 신텍스 엘리먼트에 해당하는 빈을 수신할 수 있고, 균일한 확률 분포를 적용해 입력되는 빈을 디코딩할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 신텍스 엘리먼트의 컨텍스트 모델을 도출하는 절차와 디코딩 이후에 상기 빈에 적용한 컨텍스트 모델을 갱신하는 절차는 생략될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성(non-directional) 모드 또는 비각도(non-angular) 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model, LM)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드 또는 CCLM(chroma component LM) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 다중 참조 라인 (multi-reference line) 인트라 예측 또는 MRL 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 ISP (intra sub-partitions) 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우 일반적으로 적용될 수 있으며, 상술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
도 6은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다(S600). 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성한다. 여기서 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 인코딩 장치는 복수의 인트라 예측 모드/타입들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드/타입을 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입들에 대한 RD cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다.
한편, 인코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 상기 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
인코딩 장치는 (필터링된) 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S610). 인코딩 장치는 현재 블록의 원본 샘플들에서 상기 예측 샘플들을 위상 기반으로 비교하고, 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 인트라 예측에 관한 정보 (예측 정보) 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S620). 상기 예측 정보는 상기 인트라 예측 모드 정보, 상기 인트라 예측 타입 정보를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 후술하는 레지듀얼 코딩 신텍스를 포함할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 인코딩 장치는 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이를 위하여 인코딩 장치는 상기 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 상술한 바와 같이 디코딩 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다. 인코딩 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 7은 인트라 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
예측 정보 및 레지듀얼 정보를 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 구체적으로 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
구체적으로 디코딩 장치는 수신된 예측 정보 (인트라 예측 모드/타입 정보)를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출할 수 있다(S700). 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S710). 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성한다(S720). 이 경우 디코딩 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S730). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다(S740). 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)가 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들이 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDCP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 현재 블록에 MIP (matrix-based intra prediction)가 적용되는지 여부를 나타내는 MIP 플래그를 포함할 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 본 문서에서 설명한 코딩 방법을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC) 코딩을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다.
도 8은 인트라 예측 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 8을 참조하면, 상술한 바와 같이 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플들 도출 단계, 인트라 예측 수행(예측 샘플 생성) 단계를 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 절차는 상술한 바와 같이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 수행될 수 있다. 본 문서에서 코딩 장치라 함은 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면 코딩 장치는 인트라 예측 모드/타입을 결정한다(S800).
인코딩 장치는 상술한 다양한 인트라 예측 모드/타입들 중 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있고, 예측 관련 정보를 생성할 수 있다. 상기 예측 관련 정보는 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드를 나타내는 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 타입을 나타내는 인트라 예츠 타입 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 예측 관련 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)가 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다.
또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들이 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDCP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 현재 블록에 MIP (matrix-based intra prediction)가 적용되는지 여부를 나타내는 MIP 플래그를 포함할 수 있다.
예를 들어, 인트라 예측이 적용되는 경우, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록(ex. 좌측 및/또는 상측 주변 블록)의 인트라 예측 모드 및/또는 추가적인 후보 모드들을 기반으로 도출된 MPM(most probable mode) 리스트 내 MPM 후보들 중 하나를 수신된 MPM 인덱스를 기반으로 선택할 수 있으며, 또는 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 MPM 리메인더 정보 (리메이닝 인트라 예측 모드 정보)를 기반으로 선택할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 플래너 모드를 후보로 포함하거나 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하는 경우 상기 MPM 리스트는 6개의 후보를 가질 수 있고, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 상기 mpm 리스트는 5개의 후보를 가질 수 있다. 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아닌지 나타내는 not 플래너 플래그(ex. intra_luma_not_planar_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MPM 플래그가 먼저 시그널링되고, MPM 인덱스 및 not 플래너 플래그는 MPM 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 MPM 인덱스는 상기 not 플래너 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않도록 구성되는 것은, 상기 플래너 모드가 MPM m이 아니라는 것이라기보다는, MPM으로 항상 플래너 모드가 고려되기에 먼저 플래그(not planar flag)를 시그널링하여 플래너 모드인지 여부를 먼저 확인하기 위함이다.
예를 들어, 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 중에 있는지, 아니면 리메이닝 모드 중에 있는지는 MPM 플래그 (ex. intra_luma_mpm_flag)를 기반으로 지시될 수 있다. MPM 플래그의 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 있음을 나타낼 수 있으며, MPM 플래그의 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 없음을 나타낼 수 있다. 상기 not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드임을 나타낼 수 있고, 상기 not planar flag 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아님을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않는 나머지 인트라 예측 모드들을 예측 모드 번호 순으로 인덱싱하여 그 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 루마 성분(샘플)에 대한 인트라 예측 모드일 수 있다. 이하, 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM 플래그 (ex. intra_luma_mpm_flag), 상기 not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) 상기 MPM 인덱스 (ex. mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx) 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보 (rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서에서 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트, candModeList 등 다양한 용어로 불릴 수 있다.
MIP가 현재 블록에 적용되는 경우, MIP를 위한 별도의 mpm flag(ex. intra_mip_mpm_flag), mpm 인덱스(ex. intra_mip_mpm_idx), 리메이닝 인트라 예측 모드 정보(ex. intra_mip_mpm_remainder)가 시그널링될 수 있으며, 상기 not planar flag는 시그널링되지 않을 수 있다.
다시 말해, 일반적으로 영상에 대한 블록 분할이 되면, 코딩하려는 현재 블록과 주변(neighboring) 블록은 비슷한 영상 특성을 갖게 된다. 따라서, 현재 블록과 주변 블록은 서로 동일하거나 비슷한 인트라 예측 모드를 가질 확률이 높다. 따라서, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩하기 위해 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용할 수 있다.
코딩 장치는 현재 블록에 대한 MPM(most probable modes) 리스트를 구성할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트라고 나타낼 수도 있다. 여기서, MPM이라 함은 인트라 예측 모드 코딩시 현재 블록과 주변 블록의 유사성을 고려하여 코딩 효율을 향상시키기 위해 이용되는 모드를 의미할 수 있다. 상술한 바와 같이 MPM 리스트는 플래너 모드를 포함하여 구성될 수 있고, 또는 플래너 모드를 제외하여 구성될 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하는 경우 MPM 리스트의 후보들의 개수는 6개일 수 있다. 그리고, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않는 경우, MPM 리스트의 후보들의 개수는 5개일 수 있다.
인코딩 장치는 다양한 인트라 예측 모드들을 기반으로 예측을 수행할 수 있고, 이에 기반한 RDO (rate-distortion optimization)을 기반으로 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 이 경우 상기 MPM 리스트에 구성된 MPM 후보들 및 플래너 모드만을 이용하여 상기 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있고, 또는 상기 MPM 리스트에 구성된 MPM 후보들 및 플래너 모드뿐 아니라 나머지 인트라 예측 모드들을 더 이용하여 상기 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수도 있다. 구체적으로 예를 들어, 만약 상기 현재 블록의 인트라 예측 타입이 노멀 인트라 예측 타입이 아닌 특정 타입 (예를 들어 LIP, MRL, 또는 ISP)인 경우에는 인코딩 장치는 상기 MPM 후보들 및 플래너 모드만을 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드 후보들로 고려하여 상기 최적의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 즉, 이 경우에는 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드는 상기 MPM 후보들 및 플래너 모드 중에서만 결정될 수 있으며, 이 경우에는 상기 mpm flag를 인코딩/시그널링하지 않을 수 있다. 디코딩 장치는 이 경우에는 mpm flag를 별도로 시그널링 받지 않고도 mpm flag가 1인 것으로 추정할 수 있다.
한편, 일반적으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아니고 상기 MPM 리스트 내에 있는 MPM 후보들 중 하나인 경우, 인코딩 장치는 상기 MPM 후보들 중 하나를 가리키는 MPM 인덱스(mpm idx)를 생성한다. 만약, 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드가 상기 MPM 리스트 내에도 없는 경우에는 상기 MPM 리스트(및 플래너 모드)에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중에서 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드와 같은 모드를 가리키는 MPM 리메인더 정보 (리메이닝 인트라 예측 모드 정보)를 생성한다. 상기 MPM 리메인더 정보는 예를 들어 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 비트스트림으로부터 인트라 예측 모드 정보를 획득한다. 상기 인트라 예측 모드 정보는 상술한 바와 같이 MPM 플래그, not 플래너 플래그, MPM 인덱스, MPM 리메인더 정보(리메이닝 인트라 예측 모드 정보) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 MPM 리스트를 구성할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 상기 인코딩 장치에서 구성된 MPM 리스트와 동일하게 구성된다. 즉, 상기 MPM 리스트는 주변 블록의 인트라 예측 모드를 포함할 수도 있고, 미리 정해진 방법에 따라 특정 인트라 예측 모드들을 더 포함할 수도 있다.
디코딩 장치는 상기 MPM 리스트 및 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일 예로, 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 플래너 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출하거나(not planar flag 기반) 상기 MPM 리스트 내의 MPM 후보들 중에서 상기 MPM 인덱스가 가리키는 후보를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 여기서, MPM 후보들이라 함은 상기 MPM 리스트에 포함되는 후보들만을 나타낼 수도 있고, 또는 상기 MPM 리스트에 포함되는 후보들뿐 아니라 상기 MPM 플래그의 값이 1인 경우에 적용될 수 있는 플래너 모드 또한 포함될 수 있다.
다른 예로, 상기 MPM 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 상기 MPM 리스트 및 플래너 모드에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중에서 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보(mpm remainder 정보라 불릴 수 있다)가 가리키는 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수 있다. 한편, 또 다른 예로, 상기 현재 블록의 인트라 예측 타입이 특정 타입(ex. LIP, MRL 또는 ISP 등)인 경우, 디코딩 장치는 상기 MPM 플래그의 파싱/디코딩/확인 없이도, 상기 플래너 모드 또는 상기 MPM 리스트 내에서 상기 MPM 플래그가 가리키는 후보를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 도출할 수도 있다.
코딩 장치는 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출한다(S810). 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
한편, MRL이 적용되는 경우(즉, MRL 인덱스의 값이 0보다 큰 경우), 상기 주변 참조 샘플들은 좌측/상측에서 현재 블록에 인접한 0번 라인이 아닌, 1번 내지 2번 라인에 위치할 수 있으며, 이 경우 주변 참조 샘플들의 개수는 더 늘어날 수 있다. 한편, ISP가 적용되는 경우, 상기 주변 참조 샘플들을 서브파티션 단위로 도출될 수 있다.
코딩 장치는 현재 블록에 인트라 예측을 수행하여 예측 샘플들 도출한다(S820). 코딩 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 샘플들을 기반으로 상기 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 코딩 장치는 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따른 참조 샘플을 도출할 수 있고, 상기 참조 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수 있다.
한편, 일 실시예예 따라, BDPCM (block differential pulse coded modulation 또는 Block-based Delta Pulse Code Modulation) 기법이 사용될 수 있다. BDPCM은 RDPCM(quantized Residual block-based Delta Pulse Code Modulation)으로 명명될 수도 있다.
BDPCM를 적용하여 블록을 예측하는 경우, 블록의 행 또는 열을 라인 바이 라인으로 예측하기 위하여 복원된 샘플들이 활용될 수 있다. 이 때, 사용된 참조 샘플은 필터링되지 않는 샘플일 수 있다. BDPCM 방향은 수직 방향 또는 수평 방향 예측이 사용되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 즉, BDPCM 이 적용되는 경우, 수직 방향 또는 수평 방향이 BDPCM 방향으로 선택될 수 있고, 상기 BDPCM 방향으로 예측이 수행될 수 있다. 예측 오류(prediction error)는 공간적 도메인에서 양자화될 수 있고, 샘플은 예측(즉, 예측 샘플)에 역양자화된 예측 오류를 더함으로써 복원될 수 있다. 상기 예측 오류는 레지듀얼(residual)을 의미할 수 있다. 이러한 BDPCM의 대안으로써 양자화된 레지듀얼 도메인 BDPCM이 제안될 수 있고, 예측 방향이나 시그널링은 공간적 도메인에 적용되었던 BDPCM과 동일할 수 있다. 즉, 양자화된 레지듀얼 도메인 BDPCM을 통하여 양자화 계수 자체를 DPCM(Delta Pulse Code Modulation)처럼 쌓아나간 다음 역양자화를 통해 레지듀얼이 복원될 수 있다. 따라서, 양자화된 레지듀얼 도메인 BDPCM는 레지듀얼 코딩 단에서 DPCM을 적용한다는 의미로 사용될 수 있다. 이하에서 사용되는 양자화된 레지듀얼 도메인은 예측에 기반하여 도출된 레지듀얼이 변환 없이 양자화된 것으로, 양자화된 레지듀얼 샘플에 대한 도메인을 의미한다.
MXN 사이즈의 블록에 대하여, 좌측 또는 상측 경계 샘플들(즉, 좌측 주변 샘플들 또는 상측 주변 샘플들) 중 필터링되지 않은 샘플들을 이용하여 수평 방향으로 인트라 예측(좌측 주변 샘플 라인을 라인 바이 라인으로 예측 블록에 카피함) 또는 수직 방향으로 인트라 예측(상측 주변 샘플 라인을 라인 바이 라인으로 예측 블록에 카피함)을 수행한 예측값을 활용하여 도출된 레지듀얼이 r( i,j )(0≤i≤M-1,0≤j≤N-1)이라고 가정될 수 있다. 여기서, M은 행(row) 또는 높이(height), N은 열(column) 또는 폭(width)을 나타낼 수 있다. 그리고, 레지듀얼 r( i,j )의 양자화된 값이 Q(r( i,j ))( 0≤i≤M-1,0≤j≤N-1)라고 가정될 수 있다. 여기서 레지듀얼은 원본 블록과 예측 블록 값의 차이값을 의미한다.
그런 후, BDPCM을 양자화된 레지듀얼 샘플에 적용하면,
Figure PCTKR2020006702-appb-I000001
를 구성으로 하는 M Х N 의 변형된 어레이
Figure PCTKR2020006702-appb-I000002
이 도출될 수 있다.
예를 들어, 수직 BDPCM이 시그널링 되면(즉, 수직 방향의 BDPCM이 적용되는 경우),
Figure PCTKR2020006702-appb-I000003
은 다음 수식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-M000001
즉, 예를 들어, 수직 방향의 BDPCM이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상측 주변 샘플들을 기반으로 수직 방향의 인트라 예측을 수행할 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 양자화된 레지듀얼 샘플들(quantized residual samples)은 상술한 수학식 1과 같이 도출될 수 있다. 상술한 수학식 1을 참조하면 현재 블록의 첫번째 행을 제외한 행의 양자화된 레지듀얼 샘플은 해당 위치에 대한 양자화된 값과 해당 위치의 이전 행의 위치(즉, 해당 위치의 상측 주변 위치)에 대한 양자화된 값의 차분으로 도출될 수 있다.
또한, 수평 예측에 대해여 유사하게 적용하면(즉, 수평 방향의 BDPCM이 적용되는 경우) 양자화된 레지듀얼 샘플들(the residual quantized samples)은 다음 수식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-M000002
즉, 예를 들어, 수평 방향의 BDPCM이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 좌측 주변 샘플들을 기반으로 수평 방향의 인트라 예측을 수행할 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 양자화된 레지듀얼 샘플들(quantized residual samples)은 상술한 수학식 2와 같이 도출될 수 있다. 상술한 수학식 2를 참조하면 현재 블록의 첫번째 열을 제외한 열의 양자화된 레지듀얼 샘플은 해당 위치에 대한 양자화된 값과 해당 위치의 이전 열의 위치(즉, 해당 위치의 좌측 주변 위치)에 대한 양자화된 값의 차분으로 도출될 수 있다.
상기 양자화된 레지듀얼 샘플(
Figure PCTKR2020006702-appb-I000004
)은 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
디코딩 장치에서는 Q(r( i,j ))( 0≤i≤M-1, 0≤j≤N-1 )을 도출하기 위하여 상기 연산이 역으로 수행될 수 있다.
수직 예측에 대해서는 다음 수식이 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-M000003
또한, 수평 예측에 대해서는 다음 수식이 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-M000004
역양자화된 양자화된 레지듀얼(
Figure PCTKR2020006702-appb-I000005
)은 복원된 샘플값을 도출하기 위하여 인트라 블록 예측 값과 합해진다.
이와 같은 기법의 주요 장점은 계수의 파싱시 또는 파싱 후에도 간단하게 예측자를 더함으로써 역 BDPCM이 수행될 수 있는 것이다.
상기와 같이, BDPCM은 양자화된 레지듀얼 도메인에 적용될 수 있으며, 양자화된 레지듀얼 도메인은 양자화된 레지듀얼(또는 양자화된 레지듀얼 계수)을 포함할 수 있고, 이 때 레지듀얼에 대해서는 변환 스킵이 적용될 수 있다. 즉, BDPCM 이 적용되는 경우에는 레지듀얼 샘플에 대하여 변환은 스킵되고 양자화는 적용될 수 있다. 또는 양자화된 레지듀얼 도메인은 양자화된 변환 계수를 포함할 수도 있다. BDPCM 적용 가능 여부에 대한 플래그는 시퀀스 레벨(SPS)에서 시그널링 될 수 있고, 이러한 플래그는 SPS에서 변환 스킵 모드가 가능하다고 시그널링되는 경우에만 시그널링 될 수도 있다. 상기 플래그는 BDPCM 가용 플래그 또는 SPS BDPCM 가용 플래그라고 불릴 수 있다.
BDPCM 적용 시, 인트라 예측은 인트라 예측 방향과 유사한 예측 방향(예를 들어, 수직 예측 또는 수평 예측)에 따른 샘플 복제(sample copy)에 의해서 전체 블록에 수행될 수 있다. 원본과 에측 블록의 차분값인 레지듀얼은 변환이 스킵되어 양자화되고, 양자화된 레지듀얼과 수평 또는 수직 방향에 대한 예측자(즉, 수평 또는 수직 방향의 양자화된 레지듀얼) 간의 델타값, 즉 차분값(
Figure PCTKR2020006702-appb-I000006
)이 코딩될 수 있다.
BDPCM이 적용 가능하면, CU 사이즈가 루마 샘플에 대한 MaxTsSize(최대 변환 스킵 블록 사이즈)보다 작거나 같고, CU가 인트라 예측으로 코딩되는 경우, 플래그 정보가 CU 레벨에서 전송될 수 있다. 상기 플래그 정보는 BDPCM 플래그라고 불릴 수 있다. 여기서 MaxTsSize는 변환 스킵 모드가 허용되기 위한 최대 블록 사이즈를 의미할 수 있다. 상기 플래그 정보는 통상적인 인트라 코딩이 적용되는지 또는 BDPCM이 적용되는지 여부를 지시할 수 있다. BDPCM이 적용되면, 예측 방향이 수평 방향인지 수직 방향인지 여부를 지시하는 BDPCM 예측 방향 플래그가 전송될 수 있다. 상기 BDPCM 예측 방향 플래그는 BDPCM 방향 플래그라고 불릴 수도 있다. 이후, 블록은 필터링되지 않은 참조 샘플을 이용한 통상적인 수평 또는 수직 인트라 예측 과정을 통하여 예측될 수 있다. 또한, 레지듀얼은 양자화되고, 각 양자화된 레지듀얼과 그 예측자, 예를 들어 BDPCM 예측 방향에 따라 수평 또는 수직 방향에 있는 주변 위치의 이미 양자화된 레지듀얼 간의 차이값이 코딩될 수 있다.
한편, 상술한 BDPCM 은 후술하는 바와 같이 표준 문서 형식으로 기술될 수 있다.
예를 들어, 상술한 BDPCM 가용 플래그에 대한 신텍스 엘리먼트(syntax element) 및 상기 신텍스 엘리먼트에 대한 시멘틱스(semantics)는 다음의 표들과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-T000001
Figure PCTKR2020006702-appb-T000002
표 1은 SPS(Sequence parameter set)에서 시그널링되는 sps_bdpcm_enabled_flag를 나타내고 있으며, 신택스 엘리먼트 sps_bdpcm_enabled_flag가 1이면 인트라 예측이 수행되는 코딩 유닛에 BDPCM이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보, 즉 "intra_bdpcm_luma_flag" 및 "intra_bdpcm_chroma_flag"가 코딩 유닛에 존재하는 것을 나타낸다. 상기 신택스 엘리먼트 sps_bdpcm_enabled_flag 는 상술한 BDPCM 가용 플래그에 대한 신텍스 엘리먼트일 수 있다. 또한, 상기 신택스 엘리먼트 "sps_bdpcm_enabled_flag"가 존재하지 않으면, 그 값은 0으로 간주될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상술한 BDPCM 플래그 및 BDPCM 방향 플래그에 대한 신텍스 엘리먼트들 및 상기 신텍스 엘리먼트들에 대한 시멘틱스(semantics)는 다음의 표들과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-T000003
Figure PCTKR2020006702-appb-T000004
표 3의 신택스 엘리먼트 bdpcm_flag 는 현재 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 신택스 엘리먼트 bdpcm_flag 는 상술한 BDPCM 플래그에 대한 신텍스 엘리먼트일 수 있다. 예를 들어, bdpcm_flag의 값이 1이면, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되고, 상기 현재 블록에 대한 변환은 스킵되고, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 bdpcm_dir_flag 이 존재할 수 있다. 또한, 예를 들어, bdpcm_flag의 값이 0이면, 상기 현재 블록에 적용되지 않을 수 있다. 또한, 예를 들어, bdpcm_flag 가 존재하지 않으면, 이 값은 0으로 간주될 수 있다. 상기 현재 블록은 코딩 블록(coding block)일 수 있다. 상기 bdpcm_dir_flag 는 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 가리킬 수 있다. 예를 들어, 표 4를 참조하면 상기 bdpcm_dir_flag의 값이 1이면, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향은 수직 방향일 수 있고, 상기 bdpcm_dir_flag의 값이 0이면, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향은 수평 방향일 수 있다. 상기 신택스 엘리먼트 bdpcm_flag 는 상술한 BDPCM 플래그에 대한 신텍스 엘리먼트일 수 있고, 상기 신택스 엘리먼트 bdpcm_dir_flag 는 상술한 BDPCM 방향 플래그에 대한 신텍스 엘리먼트일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상술한 BDPCM 플래그 및 BDPCM 방향 플래그에 대한 신텍스 엘리먼트들은 루마 성분 및 크로마 성분에 대하여 별도로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 신텍스 엘리먼트들에 대한 시멘틱스(semantics)는 다음의 표들과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-T000005
Figure PCTKR2020006702-appb-T000006
상술한 내용과 같이 표 5의 신택스 엘리먼트 intra_bdpcm_luma_flag는 현재 루마 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있고, intra_bdpcm_chroma_flag 는 현재 루마 블록 또는 현재 크로마 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, intra_bdpcm_luma_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_flag의 값이 1이면, 해당 코딩 블록에 대한 변환은 스킵되고, 코딩 블록에 대한 예측 모드는 예측 방향을 나타내는 intra_bdpcm_luma_dir_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_dir_flag에 의하여 수평 또는 수직 방향으로 설정될 수 있다. intra_bdpcm_luma_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_flag가 존재하지 않으면, 이 값은 0으로 간주될 수 있다.
또한, 예를 들어, 예측 방향을 나타내는 intra_bdpcm_luma_dir_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_dir_flag의 값이 0이면, BDPCM 예측 방향이 수평 방향인 것을 나타낼 수 있고, intra_bdpcm_luma_dir_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_dir_flag의 값이 1이면 BDPCM 예측 방향이 수직 방향인 것을 나타낼 수 있다.
또한, BDPCM 이 적용되는 경우에 역양자화 과정의 일 예는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-T000007
Figure PCTKR2020006702-appb-I000007
Figure PCTKR2020006702-appb-I000008
또는, BDPCM 이 적용되는 경우에 역양자화 과정의 일 예는 다음의 표와 같이 나타낼 수도 있다.
Figure PCTKR2020006702-appb-T000008
Figure PCTKR2020006702-appb-I000009
Figure PCTKR2020006702-appb-I000010
Figure PCTKR2020006702-appb-I000011
표 7 또는 표 8을 참조하면, bdpcm_flag의 값이 1이면, 역양자화된 레지듀얼 값 d[x][y]은 중간 변수 dz[x][y]에 기초하여 도출될 수 있다. 여기서, x는 가로 방향 좌표로서 왼쪽에서 오른쪽으로 증가하고, y는 세로 방향 좌표로서 위쪽에서 아래쪽으로 증가하며, 2차원 블록 내의 위치는 (x, y)로 표기될 수 있다. 또한, 2차원 블록 내의 위치는 해당 블록의 좌상단 위치를 (0, 0)으로 두었을 때의 (x, y) 위치를 나타낸다.
예를 들어, bdpcm_dir_flag 의 값이 0이면, 즉, 수평 BDPCM 이 적용되면, 변수 dz[x][y] 는 x 가 0 인 경우에는 TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx][x][y], x 가 0 이 아닌 경우에는 dz[x-1][y] + dz[x][y]에 기초하여 도출될 수 있다. 즉, 수평 BDPCM 이 적용되는 경우(bdpcm_dir_flag 의 값이 0)에는, x 가 0 인 첫번째 열에 위치하는 샘플의 변수 dz[x][y] 는 상기 샘플의 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx][x][y]으로 도출될 수 있고, x 가 0 이 아닌 첫번째 열 이외의 열에 위치하는 샘플의 변수 dz[x][y] 는 상기 샘플의 좌측 주변 샘플의 dz[x-1][y] 와 상기 샘플에 대한 dz[x][y] 의 합으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 dz[x-1][y] 와 더해지는 상기 샘플에 대한 dz[x][y]은 시그널링되는 상기 샘플에 대한 레지듀얼 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
또한, 예를 들어, bdpcm_dir_flag 의 값이 1이면, 즉, 수직 BDPCM 이 적용되면, 변수 dz[x][y] 는 dz[x][y-1] + dz[x][y]에 기초하여 도출될 수 있다. 즉, 수직 BDPCM 이 적용되는 경우(bdpcm_dir_flag 의 값이 1)에는, y 가 0 인 첫번째 행에 위치하는 샘플의 변수 dz[x][y] 는 상기 샘플의 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx][x][y]으로 도출될 수 있고, y 가 0 이 아닌 첫번째 행 이외의 행에 위치하는 샘플의 변수 dz[x][y] 는 상기 샘플의 상측 주변 샘플의 dz[x][y-1] 와 상기 샘플에 대한 dz[x][y] 의 합으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 dz[x][y-1] 와 더해지는 상기 샘플에 대한 dz[x][y]은 시그널링되는 상기 샘플에 대한 레지듀얼 정보를 기반으로 도출될 수 있다.
상술한 내용과 같이, 특정 위치의 레지듀얼은 수평 방향 또는 수직 방향으로 이전 위치(즉, 좌측 또는 상측)에 있는 레지듀얼과 특정 위치의 레지듀얼 정보로 수신된 값의 합에 기초하여 도출될 수 있다. BDPCM 적용 시, 특정 위치(x, y) 의 레지듀얼 샘플값과 수평 방향 또는 수직 방향으로 이전 위치(즉, (x-1, y) 또는 (x, y-1))에 있는 레지듀얼 샘플값의 차분값이 레지듀얼 정보로 시그널링되기 때문이다.
한편, 본 문서는 변환 스킵된 레지듀얼 신호를 코딩하는 과정에 있어, 레지듀얼 신호 간 BDPCM을 적용하는 방법에 대하여 다음과 같은 방안을 제안한다.
먼저, 예를 들어, 상술한 내용과 같이, BDPCM은 은 현재 블록에 대한 예측 모드가 인트라 예측 모드인 경우에만 적용될 수 있으며, BDPCM을 적용하는 방향과 동일한 방향으로 인트라 예측이 수행될 수 있다. 즉, 행 또는 열 방향으로 라인 단위의 레지듀얼 간 예측을 수행함으로써, 발생하는 레벨의 크기를 감소시키고 이를 코딩하기 위하여 필요한 컨텍스트 부호화 빈(context coded bin)의 발생을 감소시킬 수 있고, 이는 디코딩 장치의 쓰루풋(throughput) 향상에 기여할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 BDPCM 신텍스는 CU 레벨에서 파싱될 수 있으며, BDPCM 적용 여부를 나타내는 bdpcm_flag와 행 방향 예측 또는 열 방향 예측인지를 명시하는 bdpcm_dir_flag가 차례로 파싱될 수 있다. 또한, 기존 BDPCM 에 따르면 만일 BDPCM이 적용된 블록이 주변 블록의 디코딩에 참조되거나 다른 크로마 성분 (Cb, Cr 등)에 의해 참조될 경우, 상기 BDPCM이 적용된 블록은 인트라 예측 블록으로 인식되고 상기 BDPCM이 적용된 블록의 인트라 예측 모드는 상기 BDPCM이 적용된 블록의 MPM(most probable modes) 리스트의 0번 인덱스에 해당하는 인트라 예측 모드로 도출될 수 있다. 즉, 주변 블록 또는 다른 크로마 성분의 대응 블록은 상기 BDPCM이 적용된 블록의 인트라 예측 모드로 상기 BDPCM이 적용된 블록의 0번 MPM 후보를 참조할 수 있다. 그러나 BDPCM에 따르면 예측 방향이 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 결정되어 수직 인트라 예측 또는 수평 인트라 예측이 수행됨에도 불구하고, MPM 리스트의 0번 인덱스에 해당하는 인트라 예측 모드를 현재 블록의 예측 모드로 저장하면 실제 예측에 수행된 인트라 예측 모드와 저장된 인트라 예측 모드의 차이가 발생할 수 있다.
따라서, 본 문서는 BDPCM 예측된 현재 블록의 신텍스 엘리먼트인 bdpcm_dir_flag(즉, BDPCM 방향 플래그)에 따라 현재 블록의 인트라 예측 모드를 저장하는 방안을 제안한다. 이에, 저장되는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 실제 예측된 방향으로 저장할 수 있고, 이를 통하여 주변 블록에서 BDPCM 블록(즉, 상기 현재 블록)을 참조하여 MPM 리스트를 구성하거나 크로마 성분의 대응 블록에서 DM 모드를 구성할 때 정확한 주변 정보를 활용하여 코딩을 수행할 수 있으므로, 예측 정확도가 향상되고 코딩 효율이 향상될 수 있다.
도 9는 본 문서에서 제안된 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 저장되는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정하는 실시예를 나타낸다.
도 9를 참조하면 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 bdpcm_flag 를 파싱할 수 있다(S900). 상기 bdpcm_flag는 현재 블록의 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그의 신텍스 엘리먼트를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 bdpcm_flag의 값이 0이면 상기 현재 블록에 BDPCM 이 적용되지 않을 수 있고, 상기 bdpcm_flag의 값이 1이면 상기 현재 블록에 BDPCM 이 적용될 수 있고, 상기 BDPCM 이 적용되는 현재 블록의 예측 방향을 나타내는 bdpcm_dir_flag 가 존재할 수 있다.
상기 bdpcm_flag의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 현재 블록에 대한 bdpcm_dir_flag 를 파싱할 수 있다(S910). 상기 bdpcm_dir_flag는 현재 블록의 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그의 신텍스 엘리먼트를 나타낼 수 있다.
디코딩 장치는 상기 bdpcm_dir_flag 의 값이 수평 방향을 나타내는지 판단할 수 있다(S920). 디코딩 장치는 파싱된 bdpcm_dir_flag 의 값을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 방향을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 bdpcm_dir_flag 의 값이 0이면 상기 bdpcm_dir_flag 은 상기 예측 방향이 수평 방향임을 나타낼 수 있고, 상기 bdpcm_dir_flag 의 값이 1이면 상기 bdpcm_dir_flag 은 상기 예측 방향이 수직 방향임을 나타낼 수 있다.
상기 bdpcm_dir_flag 이 수평 방향을 나타내는 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 수평 인트라 예측 모드(Horizontal intra prediction mode)로 저장할 수 있다(S930). 예를 들어, 상기 bdpcm_dir_flag 이 수평 방향을 나타내는 경우, 즉, 상기 bdpcm_dir_flag 의 값이 0 인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 수평 인트라 예측 모드로 설정 또는 저장할 수 있다. 여기서, 도 9에 도시된 IntraPredModeY는 현재 블록의 루마 성분에 대한 인트라 예측 모드, HOR_IDX 는 수평 인트라 예측 모드, VER_IDX는 수직 인트라 예측 모드를 의미할 수 있다.
또한, 상기 bdpcm_dir_flag 이 수평 방향을 나타내지 않는 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 수직 인트라 예측 모드(Vertical intra prediction mode)로 저장할 수 있다(S940). 예를 들어, 상기 bdpcm_dir_flag 이 수직 방향을 나타내는 경우, 즉, 상기 bdpcm_dir_flag 의 값이 1 인 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 수직 인트라 예측 모드로 설정 또는 저장할 수 있다.
도 10은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 10에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 10의 S1000는 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, S1010 내지 S1020은 상기 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S1030 내지 S1040은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있고, S1050은 상기 인코딩 장치의 메모리에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들 및 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 및 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S1000).
인코딩 장치는 현재 블록에 대하여 BDPCM 이 적용되는지 여부를 결정할 수 있고, 상기 BDPCM 이 수행되는 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 BDPCM가 수행되는 예측 방향에 기초하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행하여 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 방향은 수직 방향 또는 수평 방향일 수 있고, 이에 따른 인트라 예측 모드에 따라 현재 블록에 대한 예측 샘플이 생성될 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플들을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플과 동일한 행의 좌측 주변 샘플의 샘플값을 상기 예측 샘플의 샘플값으로 도출할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 예측 샘플과 동일한 행의 상측 주변 샘플의 샘플값을 상기 예측 샘플의 샘플값으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 인코딩 장치는 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플과 동일한 열의 상측 주변 샘플의 샘플값을 상기 예측 샘플의 샘플값으로 도출할 수 있다.
한편, 현재 블록의 트리 타입은 루마 블록과 대응하는 크로마 블록이 개별적인 분할 구조를 갖는지 여부에 따라 싱글 트리(SINGLE_TREE) 또는 듀얼 트리(DUAL_TREE)로 구분될 수 있다. 크로마 블록이 루마 블록과 동일한 분할 구조를 가지면 싱글 트리, 크로마 성분 블록이 루마 성분 블록과 다른 분할 구조를 가지면 듀얼 트리로 나타낼 수 있다. 일 예에 따라, 현재 블록의 루마 블록 또는 크로마 블록에 BDPCM가 개별적으로 적용될 수 있다.
현재 블록의 트리 구조가 듀얼 트리인 경우 어느 하나의 성분 블록에만 BDPCM가 적용될 수 있고, 현재 블록이 싱글 트리 구조인 경우에도 어느 하나의 성분 블록에만 BDPCM가 적용될 수 있다.
또는 일 예에 따라, 현재 블록의 폭이 제1 임계값 이하이고, 현재 블록의 높이가 제2 임계값 이하인 경우에 한하여 BDPCM이 적용될 수 있다. 제1 임계값 및 제2 임계값은 32일 수 있고, 또는 변환스킵이 수행되는 변환 블록의 최대 높이 또는 최대 폭으로 설정될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출한다(S1010). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 상기 예측 샘플의 감산을 통하여 상기 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출한다(S1020). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 계수들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대하여 상기 BDPCM이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용되지 않는 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 인코딩 장치는 레지듀얼 샘플들에 양자화를 수행하여 레지듀얼 계수들을 도출할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 변환이 적용되지 않는 블록은 변환 스킵 블록이라고 나타낼 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록은 변환 스킵 블록일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 BDPCM 및 상기 레지듀얼 계수들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 정보를 인코딩한다(S1030). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 계수들에 대한 레지듀얼 정보를 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들의 상기 레지듀얼 계수들에 대한 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수를 나타내는 상기 제1 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들과, 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 계수의 차분을 나타내는 상기 제2 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상 샘플(예를 들어, 상기 제2 샘플)에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 샘플의 좌측 주변 샘플 또는 상측 주변 샘플의 레지듀얼 계수 값의 차분이 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향이 수평 방향인 경우, 대상 샘플(예를 들어, 상기 제2 샘플)에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 샘플의 좌측 주변 샘플(예를 들어, 상기 제1 샘플)의 레지듀얼 계수 값의 차분이 도출될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향이 수평 방향인 경우, 대상 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 샘플의 좌측 주변 샘플의 레지듀얼 계수 값의 차분을 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향이 수직 방향인 경우, 대상 샘플(예를 들어, 상기 제2 샘플)에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 샘플의 상측 주변 샘플(예를 들어, 상기 제1 샘플)의 레지듀얼 계수 값의 차분이 도출될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향이 수직 방향인 경우, 대상 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 샘플의 상측 주변 샘플의 레지듀얼 계수 값의 차분을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 대상 샘플이 상기 현재 블록의 첫번째 행 또는 열에 위치하는 경우(예를 들어, 상기 제1 샘플), 상기 대상 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값이 도출될 수 있다. 즉, 상기 대상 샘플이 상기 현재 블록의 첫번째 행 또는 열에 위치하는 경우, 상기 대상 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 transform_skip_flag, last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_level_gt1_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, dec_abs_level 및/또는 mts_idx 등의 신텍스 엘리먼트들(syntax elements)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 대한 변환 스킵 플래그를 포함할 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 변환 적용 여부를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 계수들에 변환이 적용되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 스킵 플래그는 시그널링되지 않을 수 있고, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 1로 간주될(inferred) 수 있다. 즉, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되는 경우, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 스킵 플래그를 포함하지 않을 수 있고, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 1로 간주될(inferred) 수 있고, 상기 현재 블록은 변환 스킵 블록일 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그를 나타내는 신텍스 엘리먼트는 상술한 transform_skip_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 레지듀얼 계수 배열(array)에서 마지막 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수의 위치를 나타내는 위치 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 스캐닝 순서(scanning order)에서의 마지막 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수의 위치를 나타내는 위치 정보를 포함할 수 있다. 상기 위치 정보는 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 열 위치(column position)의 프리픽스(prefix)를 나타내는 정보, 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 행 위치(row position)의 프리픽스(prefix)를 나타내는 정보, 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 열 위치(column position)의 서픽스(suffix)를 나타내는 정보, 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 행 위치(row position)의 서픽스(suffix)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 위치 정보에 대한 신텍스 엘리먼트들은 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix 일 수 있다. 한편, 논-제로 레지듀얼 계수는 유효 계수(significant coefficient)라고 불릴 수도 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록이 변환 스킵 블록인 경우, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 레지듀얼 계수 배열(array)에서 마지막 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수의 위치를 나타내는 위치 정보를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 대상 샘플의 레지듀얼 계수가 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그, 상기 레지듀얼 계수에 대한 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그, 상기 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 계수 레벨 플래그 및 상기 레지듀얼 계수의 상기 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 계수 레벨 플래그를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 유효 계수 플래그는 sig_coeff_flag 일 수 있고, 상기 패리티 레벨 플래그는 par_level_flag 일 수 있고, 상기 제1 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt1_flag 일 수 있고, 상기 제2 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt3_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 대상 샘플의 레지듀얼 계수의 부호를 나타내는 사인 플래그를 포함할 수 있다. 상기 사인 플래그는 coeff_sign_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 대상 샘플의 레지듀얼 계수의 값에 대한 계수값 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 계수값 관련 정보는 abs_remainder 및/또는 dec_abs_level일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그 및 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그를 인코딩한다(S1040). 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 상기 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그 및 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그를 생성 및 인코딩할 수 있다. 영상 정보는 상기 BDPCM 플래그 및 상기 BDPCM 방향 플래그를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 BDPCM 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 BDPCM 적용 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 값이 0 인 경우, 상기 BDPCM 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되지 않음을 나타낼 수 있고, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1 인 경우, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되고, 상기 현재 블록에 대한 BDPCM 방향 플래그가 존재함을 나타낼 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 값이 0 인 경우, 상기 BDPCM 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되지 않고, 일반적인 인트라 예측, IBC 예측, 팔레트 예측, 또는 인터 예측이 수행됨을 나타낼 수 있고, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1 인 경우, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되고, 상기 현재 블록에 대한 BDPCM 방향 플래그가 존재함을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 신텍스 엘리먼트는 상술한 bdpcm_flag, intra_bdpcm_luma_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_flag 일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그는 CU(coding unit) 단위로 시그널링될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1인 경우, 인코딩 장치는 상기 BDPCM 방향 플래그를 생성 및 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 예측 방향으로 수직 방향 또는 수평 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 0인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수평 방향(horizontal)임을 나타낼 수 있고, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 1인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수직 방향(vertical)임을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그의 신텍스 엘리먼트는 상술한 bdpcm_dir_flag, intra_bdpcm_luma_dir_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_dir_flag 일 수 있다.
인코딩 장치는 상기 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장한다(S1050). 인코딩 장치는 상기 예측 방향의 인트라 예측 모드(수직 인트라 예측 모드 또는 수평 인트라 예측 모드)를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 방향이 수평 방향인 경우, 수평 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장될 수 있고, 상기 예측 방향이 수직 방향인 경우, 수직 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장될 수 있다. 예를 들어, 상기 저장된 인트라 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록 및/또는 크로마 성분의 대응 블록의 예측에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 저장된 인트라 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록 및/또는 크로마 성분의 대응 블록의 인트라 예측 모드 도출에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 저장된 인트라 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록 및/또는 크로마 성분의 대응 블록의 인트라 예측 모드 후보로 사용될 수 있다.
한편, 상기 영상 정보를 포함하는 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
도 11은 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 10에서 개시된 방법은 도 11에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 11의 상기 인코딩 장치의 예측부는 도 10의 S1000을 수행할 수 있고, 상기 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부는 S1010 내지 S1020을 수행할 수 있고, 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 S1030 내지 S1040을 수행할 수 있고, 상기 인코딩 장치의 메모리는 S1050을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들과 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들 및 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
도 12는 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 12에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 12의 S1200은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 도 12의 S1210은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, 도 12의 S1220 내지 S1240은 상기 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있고, 도 12의 S1250은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있고, 도 12의 S1260은 상기 디코딩 장치의 메모리에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록에 대한 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 관련 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 획득한다(S1200).
디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 영상 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 정보는 현재 블록에 대한 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 관련 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 BDPCM 관련 정보는 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 현재 블록에 대한 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 값이 0 인 경우, 상기 BDPCM 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되지 않음을 나타낼 수 있고, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1 인 경우, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되고, 상기 현재 블록에 대한 BDPCM 방향 플래그가 존재함을 나타낼 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 값이 0 인 경우, 상기 BDPCM 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되지 않고, 일반적인 인트라 예측, IBC 예측, 팔레트 예측, 또는 인터 예측이 수행됨을 나타낼 수 있고, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1 인 경우, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM이 적용되고, 상기 현재 블록에 대한 BDPCM 방향 플래그가 존재함을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 신텍스 엘리먼트는 상술한 bdpcm_flag, intra_bdpcm_luma_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_flag 일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그는 CU(coding unit) 단위로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록은 코딩 블록(coding block)일 수 있다.
또한, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그 및 레지듀얼 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 정보는 상기 BDPCM 관련 정보 및/또는 레지듀얼 정보를 포함할 수 있고, 상기 BDPCM 관련 정보는 상기 BDPCM 방향 플래그를 포함할 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 BDPCM 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그 및 레지듀얼 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그가 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용됨을 나타내는 경우, 디코딩 장치는 상기 BDPCM 방향 플래그를 획득할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 BDPCM 방향 플래그를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 예측 방향으로 수직 방향 또는 수평 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 0인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수평 방향(horizontal)임을 나타낼 수 있고, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 1인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수직 방향(vertical)임을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그의 신텍스 엘리먼트는 상술한 bdpcm_dir_flag, intra_bdpcm_luma_dir_flag 또는 intra_bdpcm_chroma_dir_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 BDPCM 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그가 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용됨을 나타내는 경우, 즉, 상기 현 재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되는 경우, 상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 레지듀얼 샘플들에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 대상 레지듀얼 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 레지듀얼 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 레지듀얼 샘플의 좌측 주변 레지듀얼 샘플 또는 상측 주변 레지듀얼 샘플의 레지듀얼 계수 값의 차분이 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수를 나타내는 상기 제1 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들과, 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 계수의 차분을 나타내는 상기 제2 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 주변 샘플과 인접한 상기 현재 블록 내 샘플일 수 있고, 상기 제2 샘플은 상기 제1 샘플과 상기 현재 블록에 대한 예측 방향으로 인접한 상기 현재 블록 내 샘플일 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향은 수평 방향이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플일 수 있고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 열에 위치하는 샘플일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향은 수직 방향이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플일 수 있고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 행에 위치하는 샘플일 수 있다.
예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향이 수평 방향인 경우, 즉, 상기 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 대상 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 샘플의 좌측 주변 샘플의 레지듀얼 계수 값의 차분이 도출될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향이 수직 방향인 경우, 즉, 상기 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 대상 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값과 상기 대상 레지듀얼 샘플의 상측 주변 샘플의 레지듀얼 계수 값의 차분이 도출될 수 있다. 또한, 상기 대상 샘플이 상기 현재 블록의 첫번째 행 또는 열에 위치하는 경우, 상기 대상 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 대상 샘플의 레지듀얼 계수 값이 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 transform_skip_flag, last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_level_gt1_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, dec_abs_level 및/또는 mts_idx 등의 신텍스 엘리먼트들(syntax elements)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 대한 변환 스킵 플래그를 포함할 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 변환 적용 여부를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 계수들에 변환이 적용되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1인 경우, 즉, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 스킵 플래그는 시그널링되지 않을 수 있고, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 1로 간주될(inferred) 수 있다. 즉, 상기 BDPCM 플래그의 값이 1인 경우, 즉, 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되는 경우, 상기 영상 정보는 상기 현재 블록에 대한 상기 변환 스킵 플래그를 포함하지 않을 수 있고, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 1로 간주될(inferred) 수 있고, 상기 현재 블록은 변환 스킵 블록일 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그를 나타내는 신텍스 엘리먼트는 상술한 transform_skip_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 레지듀얼 계수 배열(array)에서 마지막 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수의 위치를 나타내는 위치 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 스캐닝 순서(scanning order)에서의 마지막 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수의 위치를 나타내는 위치 정보를 포함할 수 있다. 상기 위치 정보는 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 열 위치(column position)의 프리픽스(prefix)를 나타내는 정보, 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 행 위치(row position)의 프리픽스(prefix)를 나타내는 정보, 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 열 위치(column position)의 서픽스(suffix)를 나타내는 정보, 상기 마지막 논-제로 레지듀얼 계수의 행 위치(row position)의 서픽스(suffix)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 위치 정보에 대한 신텍스 엘리먼트들은 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix 일 수 있다. 한편, 논-제로 레지듀얼 계수는 유효 계수(significant coefficient)라고 불릴 수도 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록이 변환 스킵 블록인 경우, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 레지듀얼 계수 배열(array)에서 마지막 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수의 위치를 나타내는 위치 정보를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 샘플의 레지듀얼 계수가 논-제로(non-zero) 레지듀얼 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그, 상기 레지듀얼 계수에 대한 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그, 상기 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 계수 레벨 플래그 및 상기 레지듀얼 계수의 상기 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 계수 레벨 플래그를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 유효 계수 플래그는 sig_coeff_flag 일 수 있고, 상기 패리티 레벨 플래그는 par_level_flag 일 수 있고, 상기 제1 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt1_flag 일 수 있고, 상기 제2 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt3_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 샘플의 레지듀얼 계수의 부호를 나타내는 사인 플래그를 포함할 수 있다. 상기 사인 플래그는 coeff_sign_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 샘플의 레지듀얼 계수의 값에 대한 계수값 관련 정보를 포함할 수 있다. 상기 계수값 관련 정보는 abs_remainder 및/또는 dec_abs_level일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 BDPCM 관련 정보 및 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출한다(S1210). 디코딩 장치는 상기 BDPCM 관련 정보 및 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 MDPCM 관련 정보를 기반으로 BDPCM 예측을 수행하여 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 상기 예측 방향을 도출할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 BDPCM 방향 플래그가 나타내는 예측 방향을 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 0인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수평 방향(horizontal)임을 나타낼 수 있고, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 1인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수직 방향(vertical)임을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 0인 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향은 수평 방향으로 도출될 수 있고, 상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 1인 경우, 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향은 수직 방향으로 도출될 수 있다.
이후, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 도출된 예측 방향에 따라 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플들을 기반으로 인트라 예측을 수행하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수평 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플과 동일한 행의 좌측 주변 샘플의 샘플값을 상기 예측 샘플의 샘플값으로 도출할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 예측 방향이 수직 방향으로 도출된 경우, 디코딩 장치는 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플과 동일한 열의 상측 주변 샘플의 샘플값을 상기 예측 샘플의 샘플값으로 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출한다(S1220).
예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 제1 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 상기 제1 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수가 도출될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 제2 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 상기 제2 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수가 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 제1 샘플의 레지듀얼 계수와 상기 제2 샘플의 상기 레지듀얼 계수를 더하여 상기 제2 샘플의 수정된 레지듀얼 계수를 도출한다(S1230). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 제1 샘플의 레지듀얼 계수와 상기 제2 샘플의 상기 레지듀얼 계수를 더하여 상기 제2 샘플의 수정된 레지듀얼 계수를 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향은 수평 방향이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플일 수 있고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 열에 위치하는 샘플일 수 있다. 또한, 상기 제2 샘플은 상기 제1 샘플에 상기 예측 방향으로 인접한 상기 현재 블록 내 샘플일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록의 예측 방향은 수직 방향이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플일 수 있고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 행에 위치하는 샘플일 수 있다. 또한, 상기 제2 샘플은 상기 제1 샘플에 상기 예측 방향으로 인접한 상기 현재 블록 내 샘플일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 제1 샘플의 상기 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플의 상기 수정된 레지듀얼 계수를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출한다(S1240).
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 제1 샘플의 상기 레지듀얼 계수를 역양자화하여 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 샘플은 상기 레지듀얼 계수를 역양자화하여 도출될 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 제2 샘플의 상기 수정된 레지듀얼 계수를 역양자화하여 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플은 상기 수정된 레지듀얼 계수를 역양자화하여 도출될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 복원 샘플들을 도출한다(S1250). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 레지듀얼 샘플들의 가산을 통하여 상기 복원 샘플들을 도출할 수 있다. 이후 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링, SAO 및/또는 ALF 절차와 같은 인루프 필터링 절차가 상기 복원 샘플들에 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
디코딩 장치는 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 도출되는 상기 현재 블록의 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장한다(S1260). 디코딩 장치는 상기 BDPCM 방향 플래그를 기반으로 도출되는 상기 예측 방향의 인트라 예측 모드(수직 인트라 예측 모드 또는 수평 인트라 예측 모드)를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 방향이 수평 방향인 경우, 수평 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장될 수 있고, 상기 예측 방향이 수직 방향인 경우, 수직 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장될 수 있다. 예를 들어, 상기 저장된 인트라 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록 및/또는 크로마 성분의 대응 블록의 예측에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 저장된 인트라 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록 및/또는 크로마 성분의 대응 블록의 인트라 예측 모드 도출에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 저장된 인트라 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록 및/또는 크로마 성분의 대응 블록의 인트라 예측 모드 후보로 사용될 수 있다.
도 13은 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 12에서 개시된 방법은 도 13에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 13의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부는 도 12의 S1200을 수행할 수 있고, 도 13의 상기 디코딩 장치의 예측부는 도 12의 S1210을 수행할 수 있고, 도 13의 상기 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부는 도 12의 S1220 내지 S1240을 수행할 수 있고, 도 13의 상기 디코딩 장치의 가산부는 도 12의 S1250을 수행할 수 있고, 도 13의 상기 디코딩 장치의 메모리는 도 12의 S1260을 수행할 수 있다.
상술한 본 문서에 따르면 BDPCM 예측 방향에 따른 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하여 인트라 예측 정확도 및 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 BDPCM 예측 방향에 따른 인트라 예측 모드를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하여 주변 블록의 예측에서 정확한 인트라 예측 모드를 참조할 수 있고, 전반적인 레지듀얼 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 14는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 관련 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계;
    상기 BDPCM 관련 정보 및 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출하는 단계;
    상기 제1 샘플의 레지듀얼 계수와 상기 제2 샘플의 상기 레지듀얼 계수를 더하여 상기 제2 샘플의 수정된 레지듀얼 계수를 도출하는 단계;
    상기 제1 샘플의 상기 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플의 상기 수정된 레지듀얼 계수를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 복원 샘플들을 도출하는 단계; 및
    BDPCM 방향 플래그를 기반으로 도출되는 상기 현재 블록의 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 BDPCM 관련 정보는 상기 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그를 포함하고,
    상기 제1 샘플은 상기 주변 샘플에 인접한 상기 현재 블록 내 샘플이고, 상기 제2 샘플은 상기 제1 샘플에 상기 예측 방향으로 인접한 상기 현재 블록 내 샘플인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 0인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수평 방향(horizontal)임을 나타내고,
    상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 1인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수직 방향(vertical)임을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향은 수평 방향(horizontal)이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플이고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 열에 위치하는 샘플인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향은 수직 방향(vertical)이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플이고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 행에 위치하는 샘플인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 BDPCM 관련 정보는 상기 현재 블록에 대한 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 BDPCM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되지 않음을 나타내고,
    상기 BDPCM 플래그의 값이 1인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되고, 상기 BDPCM 방향 플래그가 존재함을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 예측 방향이 상기 수평 방향인 경우, 수평 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장되고,
    상기 예측 방향이 상기 수직 방향인 경우, 수직 인트라 예측 모드가 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 저장된 인트라 예측 모드는 상기 현재 블록의 주변 블록의 예측에 사용되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 및 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출하는 단계;
    상기 BDPCM 및 상기 레지듀얼 계수들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 정보를 인코딩하는 단계;
    상기 현재 블록에 대한 상기 BDPCM 적용 여부를 나타내는 BDPCM 플래그 및 상기 현재 블록에 대한 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그를 인코딩하는 단계; 및
    상기 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 샘플은 상기 주변 샘플에 인접한 상기 현재 블록 내 샘플이고, 상기 제2 샘플은 상기 제1 샘플에 상기 예측 방향으로 인접한 상기 현재 블록 내 샘플인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 레지듀얼 정보는 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수를 나타내는 상기 제1 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들과, 상기 제1 샘플에 대한 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 계수의 차분을 나타내는 상기 제2 샘플에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 0인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수평 방향(horizontal)임을 나타내고,
    상기 BDPCM 방향 플래그의 값이 1인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향이 수직 방향(vertical)임을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향은 수평 방향(horizontal)이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 좌측 주변 샘플이고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 열에 위치하는 샘플인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 상기 예측 방향은 수직 방향(vertical)이고, 상기 주변 샘플은 상기 현재 블록의 상측 주변 샘플이고, 상기 제1 샘플은 상기 현재 블록의 첫번째 행에 위치하는 샘플인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 BDPCM 플래그의 값이 0인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되지 않음을 나타내고,
    상기 BDPCM 플래그의 값이 1인 경우, 상기 BDPCM 방향 플래그는 상기 현재 블록에 상기 BDPCM 이 적용되고, 상기 BDPCM 방향 플래그가 존재함을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  15. 디코딩 장치로 하여금 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 저장된 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은,
    현재 블록에 대한 BDPCM(Block-based Delta Pulse Code Modulation) 관련 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계;
    상기 BDPCM 관련 정보 및 상기 현재 블록의 주변 샘플을 기반으로 상기 현재 블록의 제1 샘플 및 제2 샘플에 대한 예측 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플의 레지듀얼 계수들을 도출하는 단계;
    상기 제1 샘플의 레지듀얼 계수와 상기 제2 샘플의 상기 레지듀얼 계수를 더하여 상기 제2 샘플의 수정된 레지듀얼 계수를 도출하는 단계;
    상기 제1 샘플의 상기 레지듀얼 계수 및 상기 제2 샘플의 상기 수정된 레지듀얼 계수를 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 제1 샘플 및 상기 제2 샘플에 대한 복원 샘플들을 도출하는 단계; 및
    BDPCM 방향 플래그를 기반으로 도출되는 상기 현재 블록의 예측 방향의 인트라 예측 모드를 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드로 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 BDPCM 관련 정보는 상기 예측 방향을 나타내는 BDPCM 방향 플래그를 포함하고,
    상기 제1 샘플은 상기 주변 샘플에 인접한 상기 현재 블록 내 샘플이고, 상기 제2 샘플은 상기 제1 샘플에 상기 예측 방향으로 인접한 상기 현재 블록 내 샘플인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체.
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