WO2021006576A1 - 양방향 예측을 수행하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

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

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남정학
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Definitions

  • the present disclosure relates to an image encoding/decoding method, an apparatus, and a method of transmitting a bitstream, and more particularly, generated by an image encoding/decoding method and apparatus for performing bidirectional prediction, and an image encoding method/apparatus of the present disclosure It relates to a method of transmitting a bitstream.
  • An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • an object of the present disclosure is to provide a video encoding/decoding method and apparatus for performing bidirectional prediction.
  • an object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus for inducing weights for performing bidirectional prediction based on neighboring blocks.
  • an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • an inter prediction mode of a current block is an
  • deriving a combined affine merge candidate for the current block including the combined
  • the step of generating the combined affine merge candidate may include deriving a weight index of bidirectional prediction for the combined affine merge candidate.
  • the deriving of the combined affine merge candidate includes: deriving motion information for each of a plurality of control points (CPs) of the current block, the plurality of CPs Among them, identifying a predetermined combination of CPs for inducing the combination affine merge candidate, and deriving the combination affine merge candidate based on motion information of CPs included in the predetermined combination. I can.
  • motion information on the CP may be derived based on motion information on a first candidate block available in a predetermined order among at least one candidate blocks for the CP.
  • whether the candidate block is available, whether the candidate block exists in a current picture, whether the candidate block and the current block are included in the same slice, the candidate block and the current It may be determined based on at least one of whether a block is included in the same tile or whether a prediction mode of the candidate block and a prediction mode of the current block are the same.
  • motion information for the CP when the CP is an upper left CP or an upper right CP of the current block, motion information for the CP includes the weight index, and the CP is the lower left CP of the current block or In the case of the lower right CP, the motion information for the CP may not include the weight index.
  • the CP when there is no available candidate block among at least one candidate block for the CP, the CP is determined to be unavailable, and at least one candidate block for the CP If there is an available candidate block among them, the CP may be determined to be available.
  • the step of deriving the merge candidate which is the combination affine, may be performed when all CPs included in the predetermined combination are available.
  • CPs included in the predetermined combination have a predetermined order
  • a weight index of the combination affine merge candidate is a predetermined order of the CPs and a prediction direction of the predetermined combination. It can be derived based on the availability of
  • the availability of the prediction direction of the predetermined combination is determined by information on the prediction direction of CPs included in the predetermined combination and reference picture indexes of CPs included in the predetermined combination. Can be derived based on
  • the weight index of the merge candidate that is the combination affine is the predetermined It can be derived as the weight index of the first CP in the combination of.
  • the weight index of the merge candidate that is the combination affine is a predetermined weight index.
  • the predetermined weight may be an index indicating that the weight applied to the L0 direction and the weight applied to the L1 direction are equal.
  • An image decoding apparatus includes a memory and at least one processor, and the at least one processor includes a combination affine for the current block when the inter prediction mode of the current block is an Matte merge mode.
  • Induce a merge candidate construct an affine merge candidate list including the combined affine merge candidate, select an affine merge candidate of the current block based on the affine merge candidate list, and the selected affine merge
  • the prediction block of the current block is generated based on motion information of the candidate, and the derivation of the combined affine merge candidate may include deriving a weight index of bidirectional prediction for the combined affine merge candidate.
  • An image encoding method includes generating a prediction block of the current block by performing inter prediction on the current block based on motion information of the current block, and generating motion information of the current block. Including the step of encoding, and encoding the motion information of the current block, when the inter prediction mode of the current block is an Rane merge mode, deriving a merge candidate that is a combination affine for the current block, the Constructing an affine merge candidate list including a combined affine merge candidate, encoding motion information of the current block based on the affine merge candidate list, and inducing the combined affine merge candidate
  • the step may include deriving a weight index of bidirectional prediction for the merge candidate, which is the combination affine.
  • a computer-readable recording medium may store a bitstream generated by the image encoding method or image encoding apparatus of the present disclosure.
  • an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency may be provided.
  • an image encoding/decoding method and apparatus for performing bidirectional prediction may be provided.
  • an image encoding/decoding method and apparatus for inducing a weight for performing bidirectional prediction based on neighboring blocks may be provided.
  • a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium may be provided that stores a bitstream that is received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a video coding system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit that performs inter prediction encoding according to the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an encoding method based on inter prediction.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit that performs inter prediction decoding according to the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a decoding method based on inter prediction.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating neighboring blocks that can be used as spatial merge candidates.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a merge candidate list according to an example of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram for describing a location in which a temporal candidate is derived.
  • 11 is a diagram for describing scaling of a motion vector of a temporal candidate.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a motion vector predictor candidate list according to an example of the present disclosure.
  • 13 is a diagram for explaining a 4-parameter model of the Rane mode.
  • 15 is a diagram for describing a method of generating an affine merge candidate list.
  • 16 is a diagram for describing CPMV derived from neighboring blocks.
  • 17 is a diagram for describing neighboring blocks for inducing a merge candidate, which is a combination affine.
  • 18 is a diagram illustrating a method of generating an affine MVP candidate list.
  • 19 is a diagram for describing neighboring blocks in a subblock-based TMVP mode.
  • 20 is a diagram for describing a method of deriving a motion vector field according to a subblock-based TMVP mode.
  • 21 is a diagram illustrating a method of deriving a weight index of a merge candidate, which is a combination affine, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a method of deriving information on a CP of a current block according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of deriving a combined affine merge candidate based on information on each CP according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a method of deriving a weight index of a merge candidate, which is a combination affine, according to another embodiment of the present disclosure.
  • 25 is a diagram for describing a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to another embodiment of the present disclosure.
  • 26 is a flowchart illustrating an example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating another example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating another example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • 29 is a flowchart illustrating another example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • a component when a component is said to be “connected”, “coupled” or “connected” with another component, it is not only a direct connection relationship, but an indirect connection relationship in which another component exists in the middle. It can also include.
  • a certain component when a certain component “includes” or “have” another component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. .
  • first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance of the components unless otherwise stated. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is a first component in another embodiment. It can also be called.
  • components that are distinguished from each other are intended to clearly describe each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to be formed in one hardware or software unit, or one component may be distributed in a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not stated otherwise, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
  • components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other elements in addition to the elements described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
  • the present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have a common meaning commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless newly defined in the present disclosure.
  • a “picture” generally refers to a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture
  • one picture is one It may be composed of more than one slice/tile.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • pixel or "pel” may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as “sample array”, “block”, or “area” depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • current block may mean one of “current coding block”, “current coding unit”, “coding object block”, “decoding object block”, or “processing object block”.
  • current block may mean “current prediction block” or “prediction target block”.
  • transformation inverse transformation
  • quantization inverse quantization
  • current block may mean “current transform block” or “transform target block”.
  • filtering is performed, “current block” may mean “block to be filtered”.
  • FIG. 1 shows a video coding system according to this disclosure.
  • a video coding system may include an encoding device 10 and a decoding device 20.
  • the encoding device 10 may transmit the encoded video and/or image information or data in a file or streaming format to the decoding device 20 through a digital storage medium or a network.
  • the encoding apparatus 10 may include a video source generator 11, an encoder 12, and a transmission unit 13.
  • the decoding apparatus 20 may include a receiving unit 21, a decoding unit 22, and a rendering unit 23.
  • the encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder.
  • the transmission unit 13 may be included in the encoding unit 12.
  • the receiving unit 21 may be included in the decoding unit 22.
  • the rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source generator 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoder 12 may encode an input video/image.
  • the encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency.
  • the encoder 12 may output encoded data (coded video/image information) in a bitstream format.
  • the transmission unit 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream to the receiving unit 21 of the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit 13 may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiving unit 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or network and transmit it to the decoding unit 22.
  • the decoder 22 may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoder 12.
  • the rendering unit 23 may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110, a subtraction unit 115, a transform unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, and an inverse transform unit ( 150), an addition unit 155, a filtering unit 160, a memory 170, an inter prediction unit 180, an intra prediction unit 185, and an entropy encoding unit 190.
  • the inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image splitter 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) recursively according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure ( It can be obtained by dividing recursively.
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later.
  • the coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the final coding unit that is no longer divided.
  • the largest coding unit may be directly used as the final coding unit, or a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and/or restoration described later.
  • the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • Each of the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the prediction unit (inter prediction unit 180 or intra prediction unit 185) performs prediction on a block to be processed (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. Can be generated.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of the current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information on prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in a neighborhood of the current block or may be located away from each other according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique.
  • the intra prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes, depending on the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on 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 from each other.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), or the like.
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • motion vector prediction (MVP) mode motion vectors of neighboring blocks are used as motion vector predictors, and indicators for motion vector difference and motion vector predictors ( indicator) to signal the motion vector of the current block.
  • the motion vector difference may mean a difference between a motion vector of a current block and a motion vector predictor.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction.
  • a prediction method in which intra prediction and inter prediction are applied simultaneously for prediction of a current block may be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block.
  • the intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • IBC is a method of predicting a current block by using a reference block in a current picture at a distance from the current block by a predetermined distance. When IBC is applied, the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance.
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array), and subtracts a residual signal (remaining block, residual sample array). ) Can be created.
  • the generated residual signal may be transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Supplementally Non-linear Transform
  • GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph.
  • CNT refers to a transform obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a block of pixels having the same size of a square, or may be applied to a block of a variable size other than a square.
  • the quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantization to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream.
  • the information on the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 190 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 190 and/or a storage unit (not shown) for storing may be provided as an inner/outer element of the image encoding apparatus 100, or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • inverse quantization and inverse transform residual transforms
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated.
  • a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array).
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 160 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the image encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
  • the DPB in the memory 170 may store a reconstructed picture modified to be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the memory 170 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 to be used as motion information of spatial neighboring blocks or motion information of temporal neighboring blocks.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 185.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, and a memory 250. ), an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265 may be included.
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a DPB and may be implemented by a digital storage medium.
  • the image decoding apparatus 200 receiving a bitstream including video/image information may reconstruct an image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 1.
  • the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the image encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit.
  • the coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproduction device (not shown).
  • the image decoding apparatus 200 may receive a signal output from the image encoding apparatus of FIG. 1 in the form of a bitstream.
  • the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the image decoding apparatus may additionally use information on the parameter set and/or the general restriction information to decode an image.
  • the signaling information, received information and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 210 decodes information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on the syntax element to be decoded, information on decoding information of a neighboring block and a block to be decoded, or information on a symbol/bin decoded in a previous step
  • the context model is determined by using and, according to the determined context model, the probability of occurrence of bins is predicted to perform arithmetic decoding of bins to generate symbols corresponding to the values of each syntax element. I can.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • the entropy decoding unit 210 Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240.
  • a receiving unit for receiving a signal output from the image encoding device may be additionally provided as an inner/outer element of the image decoding device 200, or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 It could be.
  • the video decoding apparatus may include an information decoder (video/video/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/video/picture sample decoder).
  • the information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, It may include at least one of the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265.
  • the inverse quantization unit 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 230 may inverse transform the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique). I can.
  • the prediction unit can generate the prediction signal based on various prediction methods (techniques) described later.
  • the intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265.
  • the inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on 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 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the information about the prediction may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. The description of the addition unit 155 may be equally applied to the addition unit 235.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 240 may apply filtering to the reconstructed signal to improve subjective/objective image quality.
  • the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 250, specifically the DPB of the memory 250. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260.
  • the memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
  • the embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100 are, respectively, the filtering unit 240 and the inter prediction unit of the image decoding apparatus 200.
  • the same or corresponding to the prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be applied.
  • the apparatus for encoding/decoding an image may derive a prediction sample by performing inter prediction in block units.
  • Inter prediction may mean a prediction technique derived by a method dependent on data elements of picture(s) other than the current picture.
  • a prediction block for the current block may be derived based on a reference block specified by a motion vector on a reference picture.
  • motion information of the current block may be derived based on the correlation of motion information between the neighboring block and the current block, and motion information in units of blocks, sub-blocks, or samples. Can be induced.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type information.
  • the inter prediction type information may mean directional information of inter prediction.
  • the inter prediction type information may indicate that the current block is predicted using one of L0 prediction, L1 prediction, and Bi prediction.
  • the neighboring blocks of the current 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 for the current block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated coding unit (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic). I can.
  • a motion information candidate list may be configured based on neighboring blocks of the current block.
  • a flag or index information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block is provided. Can be signaled.
  • the motion information may include L0 motion information and/or L1 motion information according to the inter prediction type.
  • the motion vector in the L0 direction may be defined as an L0 motion vector or MVL0
  • the motion vector in the L1 direction may be defined as an L1 motion vector or MVL1.
  • the prediction based on the L0 motion vector may be defined as L0 prediction
  • the prediction based on the L1 motion vector may be defined as L1 prediction
  • the prediction based on both the L0 motion vector and the L1 motion vector is bi-prediction (Bi- prediction).
  • the motion vector L0 may mean a motion vector associated with the reference picture list L0
  • the motion vector L1 may mean a motion vector associated with the reference picture list L1.
  • the reference picture list L0 may include pictures prior to the current picture in output order as reference pictures, and the reference picture list L1 may include pictures after the current picture in output order.
  • previous pictures may be defined as forward (reference) pictures, and subsequent pictures may be defined as backward (reference) pictures.
  • the reference picture list L0 may further include pictures after the output order than the current picture.
  • previous pictures in the reference picture list L0 may be indexed first, and pictures afterwards may be indexed next.
  • the reference picture list L1 may further include previous pictures in output order than the current picture.
  • subsequent pictures may be indexed first, and previous pictures may be indexed next.
  • the output order may correspond to a picture order count (POC) order.
  • POC picture order count
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit that performs inter prediction encoding according to the present disclosure.
  • the inter prediction unit shown in FIG. 4 may correspond to the inter prediction unit 180 of the image encoding apparatus of FIG. 2.
  • the inter prediction unit 180 may include a prediction mode determination unit 181, a motion information derivation unit 182, and a prediction sample derivation unit 183.
  • the inter prediction unit 180 may receive an original picture to be encoded and a reference picture to be used for inter prediction as inputs.
  • the prediction mode determiner 181 may determine a prediction mode for the current block in the original picture.
  • the motion information derivation unit 182 may derive motion information for the current block.
  • the prediction sample derivation unit 183 may derive prediction samples by performing inter prediction on the current block.
  • the prediction samples may be expressed as a prediction block of the current block.
  • the inter prediction unit 180 may output information on the prediction mode, information on motion information, and prediction samples.
  • the inter prediction unit 180 of the video encoding apparatus searches for a block similar to the current block within a predetermined area (search area) of reference pictures through motion estimation, and a difference between the current block and the current block. It is possible to derive a reference block that is less than the minimum or a certain criterion. Based on this, a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block.
  • the image encoding apparatus may determine a mode applied to the current block among various inter prediction modes.
  • the image encoding apparatus may compare rate-distortion (RD) costs for the various prediction modes and determine an optimal inter prediction mode for the current block.
  • RD rate-distortion
  • the method of determining the inter prediction mode for the current block by the image encoding apparatus is not limited to the above example, and various methods may be used.
  • the inter prediction mode for the current block is a merge mode, a merge skip mode, an MVP mode (Motion Vector Prediction mode), a SMVD mode (Symmetric Motion Vector Difference), an affine mode, and Subblock-based merge mode, AMVR mode (Adaptive Motion Vector Resolution mode), HMVP mode (History-based Motion Vector Predictor mode), Pair-wise average merge mode, MMVD mode (Merge mode with Motion Vector Differences mode), DMVR mode (Decoder side Motion Vector Refinement mode), CIIP mode (Combined Inter and Intra Prediction mode), and GPM (Geometric Partitioning mode) may be determined at least one of.
  • the video encoding apparatus may derive merge candidates from neighboring blocks of the current block and construct a merge candidate list using the derived merge candidates.
  • the image encoding apparatus may derive a reference block in which a difference between the current block and the current block among reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list is a minimum or less than a predetermined reference.
  • a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the image decoding apparatus.
  • Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate.
  • the video encoding apparatus when the MVP mode is applied to the current block, derives motion vector predictor (MVP) candidates from neighboring blocks of the current block, and uses the derived MVP candidates to generate MVP. Can construct a candidate list.
  • the video encoding apparatus may use a motion vector of an MVP candidate selected from among MVP candidates included in the MVP candidate list as the MVP of the current block.
  • a motion vector indicating a reference block derived by the above-described motion estimation may be used as a motion vector of the current block, and among the MVP candidates, the difference from the motion vector of the current block is the smallest.
  • An MVP candidate having a motion vector may be the selected MVP candidate.
  • a motion vector difference which is a difference obtained by subtracting the MVP from the motion vector of the current block, may be derived.
  • index information indicating the selected MVP candidate and information about the MVD may be signaled to the video decoding apparatus.
  • the value of the reference picture index may be composed of reference picture index information and may be separately signaled to the video decoding apparatus.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an encoding method based on inter prediction.
  • the encoding method of FIG. 5 may be performed by the image encoding apparatus of FIG. 2.
  • steps S510, S520, and S530 may be performed by the inter prediction unit 180, the residual processing unit (eg, a subtraction unit), and the entropy encoding unit 190, respectively.
  • prediction information and residual information to be encoded may be derived by the inter prediction unit 180 and the residual processing unit, respectively.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 120 of the image encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 130.
  • Information about the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 190 through a residual coding procedure.
  • the apparatus for encoding an image may perform inter prediction on the current block.
  • the apparatus for encoding an image may derive an inter prediction mode for a current block and motion information for a current block by performing inter prediction, and generate prediction samples of the current block.
  • the procedure of determining the inter prediction mode, deriving motion information, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the image encoding apparatus may derive residual samples based on the prediction samples.
  • the image encoding apparatus may derive the residual samples based on the original samples of the current block and the prediction samples.
  • the residual sample may be derived by subtracting a corresponding prediction sample from an original sample.
  • the image encoding apparatus may encode image information including prediction information and residual information.
  • the image encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the prediction information is information related to the prediction procedure and may include information on prediction mode information (eg, skip flag, merge flag or mode index) and motion information.
  • the skip flag is information indicating whether the skip mode is applied to the current block
  • the merge flag is information indicating whether the merge mode is applied to the current block.
  • the prediction mode information may be information indicating one of a plurality of prediction modes, such as a mode index. When the skip flag and the merge flag are each 0, it may be determined that the MVP mode is applied to the current block.
  • the information on the motion information may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag or mvp index) that is information for deriving a motion vector.
  • candidate selection information eg, merge index, mvp flag or mvp index
  • the merge index may be signaled when a merge mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of merge candidates included in the merge candidate list.
  • the MVP flag or the MVP index may be signaled when the MVP mode is applied to the current block, and may be information for selecting one of MVP candidates included in the MVP candidate list.
  • the MVP flag may be signaled using the syntax element mvp_l0_flag or mvp_l1_flag.
  • the information on the motion information may include information on the MVD and/or reference picture index information described above.
  • the information on the motion information may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or pair (Bi) prediction is applied.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to an image decoding device, or may be transmitted to an image decoding device through a network.
  • the image encoding apparatus may generate a reconstructed picture (a picture including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the video encoding apparatus derives the same prediction result as that performed by the video decoding apparatus, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the apparatus for encoding an image may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an inter prediction unit that performs inter prediction decoding according to the present disclosure.
  • the inter prediction unit shown in FIG. 6 may correspond to the inter prediction unit 260 of the image decoding apparatus of FIG. 3.
  • the inter prediction unit 260 may include a prediction mode determination unit 261, a motion information derivation unit 262, and a prediction sample derivation unit 263.
  • the inter prediction unit 260 may receive information about a prediction mode of a current block, information about motion information of a current block, and a reference picture to be used for inter prediction as inputs.
  • the prediction mode determiner 261 may determine a prediction mode for the current block based on information about the prediction mode.
  • the motion information derivation unit 262 may derive motion information (motion vector and/or reference picture index, etc.) for the current block based on information on the motion information.
  • the prediction sample derivation unit 263 may derive prediction samples by performing inter prediction on the current block.
  • the prediction samples may be expressed as a prediction block of the current block.
  • the inter prediction unit 260 may output the derived prediction samples.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a decoding method based on inter prediction.
  • the decoding method of FIG. 7 may be performed by the video decoding apparatus of FIG. 3.
  • the image decoding apparatus may perform an operation corresponding to an operation performed by the image encoding apparatus.
  • the video decoding apparatus may perform prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
  • steps S710 to S730 may be performed by the inter prediction unit 260, and the prediction information of step S710 and the residual information of step S740 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210.
  • Step S740 may be performed by the residual processing unit of the image decoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit derives transform coefficients by performing inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information
  • the inverse transform unit of the residual processing unit ( 230) may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients.
  • Step S750 may be performed by the addition unit 235 or the restoration unit.
  • the image decoding apparatus may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information.
  • the video decoding apparatus may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
  • the skip mode is applied to the current block based on the skip flag.
  • one of various inter prediction mode candidates may be selected based on the mode index.
  • the inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode and/or an MVP mode, or may include various inter prediction modes to be described later.
  • the image decoding apparatus may derive motion information of the current block based on the determined inter prediction mode. For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the video decoding apparatus may configure a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (merge index). Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate. For example, motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
  • the video decoding apparatus may configure an MVP candidate list and use a motion vector of an MVP candidate selected from among MVP candidates included in the MVP candidate list as the MVP of the current block. have.
  • the selection may be performed based on the aforementioned candidate selection information (mvp flag or mvp index).
  • the MVD of the current block may be derived based on the information on the MVD
  • a motion vector of the current block may be derived based on the MVP of the current block and the MVD.
  • a reference picture index of the current block may be derived based on the reference picture index information.
  • a picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referenced for inter prediction of the current block.
  • the image decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on motion information of the current block.
  • the reference picture may be derived based on the reference picture index of the current block, and prediction samples of the current block may be derived using samples of a reference block indicated on the reference picture by the motion vector of the current block.
  • a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block.
  • the image decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information.
  • the image decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on the prediction samples. Thereafter, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • inter prediction may be performed using motion information of a current block.
  • the video encoding apparatus may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure.
  • the derived motion information may be signaled to the video decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
  • motion information of the current block is not directly transmitted, and motion information of the current block is derived using motion information of neighboring blocks. Accordingly, motion information of the current prediction block may be indicated by transmitting flag information indicating that the merge mode has been used and candidate selection information indicating which neighboring blocks are used as merge candidates (eg, merge index).
  • candidate selection information indicating which neighboring blocks are used as merge candidates (eg, merge index).
  • the current block since the current block is a unit for performing prediction, the current block is used in the same meaning as the current prediction block, and the neighboring block may be used in the same meaning as the neighboring prediction block.
  • the video encoding apparatus may search for a merge candidate block used to induce motion information of a current block. For example, up to five merge candidate blocks may be used, but the number of merge candidate blocks is not limited thereto. The maximum number of merge candidate blocks may be transmitted in a slice header or a tile group header, but is not limited thereto.
  • the image encoding apparatus may generate a merge candidate list, and among them, a merge candidate block having the smallest RD cost may be selected as a final merge candidate block.
  • the present disclosure provides various embodiments of a merge candidate block constituting the merge candidate list.
  • the merge candidate list may use, for example, five merge candidate blocks.
  • four spatial merge candidates and one temporal merge candidate can be used.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating neighboring blocks that can be used as spatial merge candidates.
  • the spatial neighboring blocks that can be used as spatial merge candidates are a block around the lower left corner of the current block (A0), a neighboring block at the left (A1), a block around the upper right corner (B0), and around the top. It may include a block B1 and blocks B2 around the upper left corner.
  • additional neighboring blocks such as a right peripheral block, a lower peripheral block, and a right lower peripheral block may be further used as the spatial neighboring blocks.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a merge candidate list according to an example of the present disclosure.
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may insert spatial merge candidates derived by searching for spatial neighboring blocks of the current block into the merge candidate list (S910).
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may detect available blocks by searching for the spatial neighboring blocks based on priority, and derive motion information of the detected blocks as the spatial merge candidates.
  • the video encoding apparatus/video decoding apparatus may construct a merge candidate list by searching the five blocks shown in FIG. 8 in order of A1, B1, B0, A0, B2 and sequentially indexing available candidates. have.
  • the spatial candidate may represent the spatial merge candidate described above.
  • the derivation of the spatial candidate may be performed based on spatial neighboring blocks. For example, up to four spatial candidates may be derived from candidate blocks existing at the location shown in FIG. 8.
  • the order of deriving the spatial candidate may be the order of A1 -> B1 -> B0 -> A0 -> B2.
  • the order of deriving the spatial candidate is not limited to the above order, and may be, for example, B1 -> A1 -> B0 -> A0 -> B2.
  • the last position in the order (position B2 in the above example) may be considered when at least one of the preceding four positions (in the example, A1, B1, B0, and A0) is not available.
  • the fact that the block at the predetermined location is not available may include a case in which the corresponding block belongs to a different slice or a different tile from the current block, or the corresponding block is an intra-predicted block.
  • a spatial candidate is derived from a first position (A1 or B1 in the above example) in order
  • a redundancy check may be performed on spatial candidates of subsequent positions. For example, when motion information of a subsequent spatial candidate is the same as motion information of a spatial candidate already included in the merge candidate list, the subsequent spatial candidate is not included in the merge candidate list, thereby improving encoding efficiency.
  • the redundancy check performed on subsequent spatial candidates is not performed on all possible candidate pairs, but is performed on only some candidate pairs, thereby reducing computational complexity.
  • the redundancy check for the spatial candidate at the A1 position may be performed only on the spatial candidate at the B1 position.
  • the redundancy check for the spatial candidate at the location B0 may be performed only on the spatial candidate at the location B1.
  • the redundancy check for the spatial candidate at the A0 position may be performed only on the spatial candidate at the A1 position.
  • the redundancy check for the spatial candidate of the location B2 may be performed only on the spatial candidate of the location B1 and the location A1.
  • the present invention is not limited thereto, and even when the order of deriving spatial candidates is changed, the redundancy check may be performed for only some candidate pairs as described above.
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may insert a temporal merge candidate derived by searching for a temporal neighboring block of the current block into the merge candidate list (S920).
  • the temporal neighboring block may be located on a reference picture that is a picture different from the current picture in which the current block is located.
  • the reference picture in which the temporal neighboring block is located may be referred to as a collocated picture or a col picture.
  • the temporal neighboring block may be searched in an order of a lower right corner neighboring block and a lower right center block of a co-located block with respect to the current block on the col picture.
  • the predetermined storage unit may be predetermined as, for example, a 16x16 sample unit or an 8x8 sample unit, or size information on the predetermined storage unit may be signaled from an image encoding device to an image decoding device.
  • the motion information of the temporal neighboring block may be replaced with representative motion information of the predetermined storage unit in which the temporal neighboring block is located.
  • the temporal merge candidate may be derived based on motion information of a covered prediction block.
  • the coordinates of the temporally neighboring blocks (xTnb, yTnb) If la, the ((xTnb >> n) ⁇ n ) the modified position, ( Motion information of a prediction block located at yTnb>>n) ⁇ n)) may be used for the temporal merge candidate.
  • the predetermined storage unit is a 16x16 sample unit
  • the modified positions ((xTnb>>4) ⁇ 4), (yTnb The motion information of the prediction block located at >>4) ⁇ 4)) may be used for the temporal merge candidate.
  • the predetermined storage unit is an 8x8 sample unit
  • the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb)
  • the modified positions ((xTnb>>3) ⁇ 3), (yTnb> Motion information of the prediction block located at >3) ⁇ 3)) may be used for the temporal merge candidate.
  • the temporal candidate may represent the temporal merge candidate described above.
  • the motion vector of the temporal candidate may correspond to the temporal candidate of the MVP mode.
  • the motion vector of the temporal candidate may be scaled.
  • the scaling is performed in a co-located CU (hereinafter, referred to as a'col block') belonging to a collocated reference picture (colPic) (hereinafter, referred to as a'call picture').
  • a'col block' co-located CU
  • colPic collocated reference picture
  • a'call picture' collocated reference picture
  • the reference picture list used for derivation of the collocated block may be explicitly signaled in the slice header. Scaling of a motion vector of a temporal candidate will be described later with reference to FIG. 11.
  • FIG. 10 is a diagram for describing a location in which a temporal candidate is derived.
  • a block with a thick solid line indicates a current block.
  • the temporal candidate may be derived from a block in a call picture corresponding to a position C0 (lower right position) or a position C1 (center position) of FIG. 10.
  • a temporal candidate may be derived based on the location C0. If the C0 location is not available, a temporal candidate may be derived based on the C1 location. For example, when the block in the collocated picture at position C0 is an intra-predicted block or exists outside the current CTU row, it may be determined that the position C0 is not available.
  • a motion vector of a collocated block may be stored for each predetermined unit block.
  • the C0 position or the C1 position may be modified to induce a motion vector of a block covering the C0 position or the C1 position.
  • the predetermined unit block is an 8x8 block
  • the C0 position or the C1 position is (xColCi, yColCi)
  • the position for inducing a temporal candidate is ((xColCi >> 3) ⁇ 3, (yColCi >> It can be modified as 3) ⁇ 3 ).
  • 11 is a diagram for describing scaling of a motion vector of a temporal candidate.
  • curr_CU and curr_pic represent a current block and a current picture
  • col_CU and col_pic represent a collocated block and a collated picture
  • curr_ref represents a reference picture of the current block
  • col_ref represents a reference picture of a collocated block
  • tb denotes a distance between a reference picture of a current block and a current picture
  • td denotes a distance between a reference picture of a collocated block and a collocated picture.
  • the reference picture index of the temporal candidate may be set to 0.
  • the image encoding apparatus/image decoding apparatus may check whether the number of current merge candidates is smaller than the number of maximum merge candidates (S930).
  • the number of the maximum merge candidates may be defined in advance or may be signaled from the image encoding apparatus to the image decoding apparatus.
  • the image encoding apparatus may generate information on the number of the maximum merge candidates, encode, and transmit the information to the image decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • a subsequent candidate addition process (S940) may not proceed.
  • the video encoding apparatus/video decoding apparatus may derive an additional merge candidate according to a predetermined method and then insert it into the merge candidate list. Yes (S940).
  • the additional merge candidates are, for example, history based merge candidate(s), pair-wise average merge candidate(s), ATMVP, combined bi-predictive merge candidate (the slice/tile group type of the current slice/tile group is B type. Case) and/or a zero vector merge candidate.
  • the image encoding apparatus/video decoding apparatus may terminate the construction of the merge candidate list.
  • the video encoding apparatus may select an optimal merge candidate from among merge candidates constituting the merge candidate list based on RD cost, and use candidate selection information (ex. merge candidate index, merge index) indicating the selected merge candidate as a video image. It can be signaled by the decoding device.
  • the video decoding apparatus may select the optimal merge candidate based on the merge candidate list and the candidate selection information.
  • motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block, and prediction samples of the current block may be derived based on the motion information of the current block.
  • the image encoding apparatus may derive residual samples of the current block based on the prediction samples, and may signal residual information about the residual samples to the image decoding apparatus.
  • the image decoding apparatus may generate reconstructed samples based on the residual samples derived based on the residual information and the prediction samples, and generate a reconstructed picture based on the residual samples.
  • motion information of the current block may be derived in the same manner as previously applied to the merge mode.
  • the skip mode when the skip mode is applied, the residual signal for the corresponding block is omitted, and thus prediction samples can be directly used as reconstructed samples.
  • the skip mode may be applied, for example, when the value of cu_skip_flag is 1.
  • a history-based candidate can be expressed as a history-based merge candidate.
  • the history-based candidate may be added to the merge candidate list after the spatial and temporal candidates are added to the merge candidate list.
  • motion information of a previously encoded/decoded block is stored in a table, and may be used as a history-based candidate of the current block.
  • the table may store a plurality of history-based candidates during the encoding/decoding process.
  • the table can be initialized when a new CTU row is started. When the table is initialized, it may mean that all history-based candidates stored in the table are deleted and the table is emptied.
  • related motion information may be added to the table as a last entry. In this case, the inter-predicted block may not be a block predicted based on a subblock.
  • the motion information added to the table can be used as a new history-based candidate.
  • the table of history-based candidates can have a predetermined size.
  • the size may be 5.
  • the table can store up to five history-based candidates.
  • a limited first-in-first-out (FIFO) rule may be applied in which a redundancy check is first performed to see if the same candidate exists in the table. If the same candidate already exists in the table, the same candidate is deleted from the table, and the positions of all subsequent history-based candidates may be moved forward.
  • FIFO first-in-first-out
  • History-based candidates can be used in the process of constructing a merge candidate list. At this time, history-based candidates recently included in the table are checked in order, and may be included in a position after the temporal candidate of the merge candidate list.
  • a redundancy check with a spatial candidate or a temporal candidate already included in the merge candidate list may be performed. If a spatial or temporal candidate already included in the merge candidate list and a history-based candidate overlap, the corresponding history-based candidate may not be included in the merge candidate list.
  • N represents the number of candidates already included in the merge candidate list
  • M represents the number of available history-based candidates stored in the table. That is, when 4 or less candidates are included in the merge candidate list, the number of history-based candidates used to generate the merge candidate list is M, and the merge candidate list contains more than 4 N candidates. In this case, the number of history-based candidates used to generate the merge candidate list may be set to (8-N).
  • the construction of the merge candidate list using the history-based candidate may be terminated.
  • the pair-wise average candidate may be expressed as a pair-wise average merge candidate or a pair-wise candidate.
  • the pair-wise average candidate may be generated by obtaining a predefined pair of candidates from candidates included in the merge candidate list and averaging them.
  • the predefined candidate pairs are ⁇ (0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3) ⁇ , and constitute each candidate pair.
  • the number may be an index of the merge candidate list. That is, the predefined candidate pair (0, 1) means a pair of index 0 candidate and index 1 candidate of the merge candidate list, and the pair-wise average candidate can be generated by the average of the index 0 candidate and the index 1 candidate. have. Pair-wise average candidates may be derived in the order of the predefined candidate pairs.
  • a pair-wise average candidate derivation process may be performed in the order of the candidate pair (0, 2) and the candidate pair (1, 2). have.
  • the pair-wise average candidate derivation process may be performed until configuration of the merge candidate list is completed.
  • the pair-wise average candidate derivation process may be performed until the number of merge candidates included in the merge candidate list reaches the maximum number of merge candidates.
  • Pair-wise average candidates can be calculated individually for each of the reference picture list.
  • an average of these two motion vectors may be calculated. In this case, even if the two motion vectors indicate different reference pictures, the average of the two motion vectors may be performed. If only one motion vector is available for one reference picture list, the available motion vector may be used as a motion vector of the pair-wise average candidate. If both motion vectors are not available for one reference picture list, the corresponding reference picture list may be determined to be invalid.
  • a zero vector may be added to the merge candidate list until the maximum number of merge candidates is reached.
  • a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block eg, a neighboring block shown in FIG. 8 and/or a motion vector corresponding to a temporal neighboring block (or Col block) is used.
  • a motion vector predictor (mvp) candidate list may be generated. That is, a motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and/or a motion vector corresponding to the temporal neighboring block may be used as a motion vector predictor candidate of the current block.
  • an mvp candidate list for deriving L0 motion information and an mvp candidate list for deriving L1 motion information may be separately generated and used.
  • Prediction information (or information on prediction) for the current block is candidate selection information indicating an optimal motion vector predictor candidate selected from among motion vector predictor candidates included in the mvp candidate list (ex. MVP flag or MVP index) It may include.
  • the prediction unit may select a motion vector predictor of the current block from among the motion vector predictor candidates included in the mvp candidate list using the candidate selection information.
  • the predictor of the video encoding apparatus may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, encode the motion vector, and output it in the form of a bitstream. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • MVD motion vector difference
  • the prediction unit of the image decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the prediction information, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit of the video decoding apparatus may obtain or derive a reference picture index indicating a reference picture from the prediction information.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a method of constructing a motion vector predictor candidate list according to an example of the present disclosure.
  • a spatial candidate block of the current block may be searched and an available candidate block may be inserted into the MVP candidate list (S1210). Thereafter, it is determined whether there are less than two MVP candidates included in the MVP candidate list (S1220), and if there are two, the configuration of the MVP candidate list may be completed.
  • step S1220 when there are less than two available spatial candidate blocks, the available candidate blocks may be inserted into the MVP candidate list by searching for a temporal candidate block of the current block (S1230).
  • the configuration of the MVP candidate list may be completed by inserting a zero motion vector into the MVP candidate list (S1240).
  • a reference picture index may be explicitly signaled.
  • a reference picture index (refidxL0) for L0 prediction and a reference picture index (refidxL1) for L1 prediction may be classified and signaled.
  • refidxL0 when the MVP mode is applied and BI prediction is applied, both information on refidxL0 and information on refidxL1 may be signaled.
  • information on MVD derived from the video encoding apparatus may be signaled to the video decoding apparatus.
  • the information on the MVD may include, for example, information indicating the absolute value of the MVD and the x and y components of the sign. In this case, information indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 and greater than 1, and the rest of the MVD may be signaled in stages. For example, information indicating whether the absolute MVD value is greater than 1 may be signaled only when a value of flag information indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 is 1.
  • an affine mode that is an example of the inter prediction mode will be described in detail.
  • the conventional video encoding/decoding system only one motion vector was used to express the motion information of the current block.
  • this method only expresses the optimal motion information for each block, but cannot express the optimal motion information for each pixel.
  • an affine mode that defines motion information of a block in units of pixels has been proposed.
  • a motion vector for each pixel and/or sub-block unit of a block may be determined using 2 to 4 motion vectors associated with the current block.
  • an affine mode in which motion information for each pixel is expressed using displacement, scaling, and rotation may be defined as a similarity or simplified affine mode.
  • the affine mode may mean a similar or simplified affine mode.
  • Motion information in the Rane mode may be expressed using two or more Control Point Motion Vectors (CPMVs).
  • CPMVs Control Point Motion Vectors
  • the motion vector of a specific pixel position of the current block can be derived using CPMV.
  • a set of motion vectors for each pixel and/or for each sub-block of the current block may be defined as an affine motion vector field (Affine Motion Vector Field: Affine MVF).
  • 13 is a diagram for explaining a 4-parameter model of the Rane mode.
  • the Matte MVF may be derived using one of a 4-parameter model and a 6-parameter model.
  • the 4-parameter model may mean a model type in which two CPMVs (v0, v1) are used, as shown in FIG. 13.
  • the 6-parameter model may mean a model type in which three CPMVs (v0, v1, v2) are used, as shown in FIG. 14.
  • a motion vector according to the pixel position may be derived according to Equation 1 or 2 below.
  • a motion vector according to a 4-parameter model may be derived according to Equation 1
  • a motion vector according to a 6-parameter model may be derived according to Equation 2.
  • W and H respectively correspond to the width and height of the current block
  • the affine MVF may be determined in units of pixels and/or in units of predefined sub-blocks.
  • a motion vector may be derived based on each pixel value.
  • a motion vector of the corresponding block may be derived based on a center pixel value of the sub-block.
  • the center pixel value may refer to a virtual pixel present in the center of the sub-block, or may refer to a lower right pixel among four pixels present in the center.
  • the center pixel value may be a specific pixel in a sub-block and a pixel representing the sub-block.
  • the motion model applicable to the current block may include three types of a translational motion model, a 4-parameter affine motion model, and a 6-parameter affine motion model.
  • the translational motion model can represent a model in which an existing block-based motion vector is used
  • a 4-parameter affine motion model can represent a model in which two CPMVs are used
  • a 6-parameter affine motion model can represent a model in which three CPMVs are used.
  • the Rane mode may be classified into detailed modes according to a method of encoding/decoding motion information. As an example, the Rane mode may be subdivided into an Ricoe MVP mode and an Matte merge mode.
  • the CPMV When the Matte merge mode is applied to the current block, the CPMV may be derived from neighboring blocks of the current block encoded/decoded in the Matte mode.
  • the Matte merge mode When at least one of the neighboring blocks of the current block is encoded/decoded in the Matte mode, the Matte merge mode may be applied to the current block. That is, when the affine merge mode is applied to the current block, the CPMVs of the current block may be derived using the CPMVs of the neighboring block. For example, the CPMVs of the neighboring block may be determined as the CPMVs of the current block, or the CPMV of the current block may be derived based on the CPMVs of the neighboring block.
  • CPMV of the current block When the CPMV of the current block is derived based on the CPMV of the neighboring block, at least one of the encoding parameters of the current block or the neighboring block may be used. For example, CPMVs of a neighboring block may be modified based on the size of the neighboring block and the size of the current block, and used as CPMVs of the current block.
  • an affine merge in which MV is derived in units of subblocks it may be called a subblock merge mode, which may be indicated by a merge_subblock_flag having a first value (eg, '1').
  • an affine merging candidate list to be described later may be referred to as a subblock merging candidate list.
  • the subblock merge candidate list may further include a candidate derived by SbTMVP to be described later.
  • the candidate derived by the sbTMVP may be used as a candidate of index 0 of the subblock merge candidate list.
  • the candidate derived by the sbTMVP may be located in front of the inherited affine merge candidates and constructed affine candidates described later in the subblock merge candidate list.
  • an affine mode flag indicating whether the Ranc mode can be applied to the current block may be defined, which is at least one of a higher level of the current block such as a sequence, picture, slice, tile, tile group, brick, etc. It can be signaled at one level.
  • the affine mode flag may be named sps_affine_enabled_flag.
  • an Matte merge candidate list may be configured to induce CPMV of the current block.
  • the affine merge candidate list may include at least one of an inheritance affine merge candidate, a combination affine merge candidate, and a zero merge candidate.
  • the inheritance affine merge candidate may mean a candidate derived using the CPMV of the neighboring block when the neighboring block of the current block is encoded/decoded in the affine mode.
  • the merge candidate which is a combination affine, may mean a candidate from which each CPMV is derived based on a motion vector of a block adjacent to each control point (CP).
  • the zero merge candidate may mean a candidate composed of CPMVs having a size of 0.
  • CP may mean a specific position of a block used to induce CPMV.
  • the CP may be the position of each vertex of the block.
  • 15 is a diagram for describing a method of generating an affine merge candidate list.
  • an affine merge candidate may be added to the affine merge candidate list in the order of an inheritance affine merge candidate (S1510), a combination affine merge candidate (S1520), and a zero merge candidate (S1530).
  • the zero merge candidate may be added when the number of candidates included in the candidate list does not meet the maximum number of candidates even though both the inherited affine merge candidate and the combined affine merge candidate are added to the affine merge candidate list. In this case, the zero merge candidate may be added until the number of candidates in the affine merge candidate list satisfies the maximum number of candidates.
  • 16 is a diagram for describing CPMV derived from neighboring blocks.
  • each candidate may be derived based on at least one of left neighboring blocks and upper neighboring blocks.
  • a neighboring block for inducing a merge candidate which is an inheritance affine, will be described with reference to FIG.
  • the inheritance affine merge candidate derived based on the left neighboring block is derived based on at least one of A0 and A1
  • the inheritance affine merge candidate derived based on the upper neighboring block is based on at least one of B0, B1, and B2.
  • the scanning order of each neighboring block may be from A0 to A1 and from B0 to B1 and B2, but is not limited thereto.
  • a merge candidate which is an inheritance, may be derived based on the first neighboring block available in the scan order. In this case, a redundancy check may not be performed between candidates derived from the left neighboring block and the upper neighboring block.
  • the inheritance affine merge candidate when the left neighboring block A is encoded/decoded in the Rane mode, at least one of motion vectors v2, v3, and v4 corresponding to the CP of the neighboring block A may be derived.
  • the inheritance affine merge candidate When the neighboring block A is encoded/decoded through the 4-parameter affine model, the inheritance affine merge candidate may be derived using v2 and v3.
  • the inheritance affine merge candidate when the neighboring block A is encoded/decoded through the 6-parameter affine model, the inheritance affine merge candidate can be derived using v2, v3 and v4.
  • 17 is a diagram for describing neighboring blocks for inducing a merge candidate, which is a combination affine.
  • the combination affine candidate may mean a candidate from which CPMV is derived using a combination of general motion information of neighboring blocks.
  • the motion information for each CP may be derived using a spatial neighboring block or a temporal neighboring block of the current block.
  • CPMVk may mean a motion vector representing the kth CP.
  • CPMV1 may be determined as an available first motion vector among motion vectors of B2, B3 and A2, and the scan order may be in the order of B2, B3, and A2.
  • CPMV2 may be determined as an available first motion vector among motion vectors of B1 and B0, and the scan order at this time may be in the order of B1 and B0.
  • CPMV3 may be determined as an available first motion vector among motion vectors of A1 and A0, and the scan order at this time may be in the order of A1 and A0.
  • CPMV4 may be determined as a motion vector of T, which is a temporal neighboring block.
  • a combination affine merge candidate may be derived based on these.
  • the merge candidate which is a combination affine, may be configured to include at least two or more motion vectors selected from four motion vectors for each derived CP.
  • combinatorial affine merge candidates are ⁇ CPMV1, CPMV2, CPMV3 ⁇ , ⁇ CPMV1, CPMV2, CPMV4 ⁇ , ⁇ CPMV1, CPMV3, CPMV4 ⁇ , ⁇ CPMV2, CPMV3, CPMV4 ⁇ , ⁇ CPMV1, CPMV2 ⁇ and ⁇ CPMV1 ⁇ It may be composed of at least one according to the order of CPMV3 ⁇ .
  • the combination affine candidate composed of three motion vectors may be a candidate for a 6-parameter affine model.
  • a combination affine candidate composed of two motion vectors may be a candidate for a 4-parameter affine model.
  • a combination of related CPMVs is not used for derivation of a candidate a combination affine and may be ignored.
  • the image encoding apparatus may derive two or more CPMV predictors and CPMVs for the current block, and derive CPMV differences based on this.
  • the CPMV difference may be signaled from the encoding device to the decoding device.
  • the image decoding apparatus may derive a CPMV predictor for the current block, restore the signaled CPMV difference, and then derive the CPMV of the current block based on the CPMV predictor and the CPMV difference.
  • the affine MVP mode may be applied to the current block.
  • the affine MVP mode may be expressed as an Arte CP MVP mode.
  • an affine MVP candidate list may be configured to induce CPMV for the current block.
  • the affine MVP candidate list may include at least one of an inheritance affine MVP candidate, a combination affine MVP candidate, a parallel movement affine MVP candidate, and a zero MVP candidate.
  • the MVP candidate which is an inheritance, may mean a candidate derived based on the CPMV of the neighboring block when the neighboring block of the current block is encoded/decoded in the affine mode.
  • An MVP candidate which is a combination affine, may mean a candidate derived by generating a CPMV combination based on a motion vector of a block adjacent to the CP.
  • the zero MVP candidate may mean a candidate composed of a CPMV having a value of 0. Since the derivation method and characteristics of the inherited affine MVP candidate and the combination affine MVP candidate are the same as the above-described inherited affine candidate and the combination affine candidate, descriptions are omitted.
  • the combination affine MVP candidate, the parallel movement affine MVP candidate, and the zero MVP candidate may be added when the current number of candidates is less than 2.
  • the MVP candidate, which is a parallel movement affine may be derived in the following order.
  • CPMV0 may be used as the affine MVP candidate. That is, an affine MVP candidate in which all motion vectors of CP0, CP1, and CP2 are CPMV0 may be added to the affine MVP candidate list.
  • CPMV1 may be used as the affine MVP candidate. That is, an affine MVP candidate in which all motion vectors of CP0, CP1, and CP2 are CPMV1 may be added to the affine MVP candidate list.
  • CPMV2 may be used as the affine MVP candidate. That is, an affine MVP candidate in which all motion vectors of CP0, CP1, and CP2 are CPMV2 may be added to the affine MVP candidate list.
  • TMVP temporal motion vector predictor
  • a zero MVP candidate may be added to the affine MVP candidate list.
  • 18 is a diagram illustrating a method of generating an affine MVP candidate list.
  • an affine MVP candidate (S1810), a combination affine MVP candidate (S1820), a parallel movement affine MVP candidate (S1830), and a zero MVP candidate (S1840) are in the order of the affine MVP candidate list.
  • Candidate can be added.
  • steps S1820 to S1840 may be performed according to whether the number of candidates included in the affine MVP candidate list in each step is less than two.
  • the scanning order of the MVP candidate which is an inheritance affiliation
  • an MVP candidate that is an inheritance affine only neighboring blocks referring to the same reference picture as the reference picture of the current block may be considered.
  • the redundancy check may not be performed.
  • Only spatial neighboring blocks shown in FIG. 17 may be considered in order to induce an MVP candidate, which is a combination affine.
  • the scanning order of the combination affine MVP candidate may be the same as the scan order of the combination affine merge candidate.
  • a reference picture index of a neighboring block is checked, and in the scan order, a first neighboring block that is inter-coded and refers to the same reference picture as the reference picture of the current block may be used. .
  • a subblock-based TMVP mode which is an example of the inter prediction mode
  • a motion vector field (MVF) for a current block is derived, and a motion vector may be derived in units of sub-blocks.
  • a coding unit to which the sub-block-based TMVP mode is applied may encode/decode a motion vector in units of sub-coding units.
  • a temporal motion vector is derived from a collocated block
  • a motion vector field is generated from a reference block indicated by a motion vector derived from a neighboring block of the current block. Can be induced.
  • a motion vector derived from a neighboring block may be referred to as a motion shift or a representative motion vector of the current block.
  • 19 is a diagram for describing neighboring blocks in a subblock-based TMVP mode.
  • a neighboring block for determining the motion shift may be determined.
  • scanning of neighboring blocks to determine a motion shift may be performed in the order of blocks A1, B1, B0, and A0 of FIG. 19.
  • the neighboring block for determining the motion shift may be limited to a specific neighboring block of the current block.
  • a neighboring block for determining a motion shift may always be determined as an A1 block.
  • the corresponding motion vector may be determined as a motion shift.
  • the motion vector determined by the motion shift may be referred to as a temporal motion vector. Meanwhile, when the above-described motion vector cannot be derived from a neighboring block, the motion shift may be set to (0,0).
  • 20 is a diagram for describing a method of deriving a motion vector field according to a subblock-based TMVP mode.
  • a reference block on the co-located picture indicated by the motion shift may be determined.
  • subblock-based motion information motion vector, reference picture index
  • the motion shift is a motion vector of the A1 block.
  • a subblock (call subblock) in the collocated picture corresponding to each subblock constituting the current block can be specified.
  • motion information of each subblock of the current block may be derived using motion information of a corresponding subblock (call subblock) of the collocated picture.
  • motion information of the corresponding subblock may be obtained from the center position of the corresponding subblock.
  • the center position may be a position of a lower right sample among four samples located at the center of the corresponding subblock.
  • motion information of a specific subblock of a collocated block corresponding to the current block is not available, motion information of a central subblock of the collocated block may be determined as motion information of the corresponding subblock.
  • motion information of a corresponding subblock is derived, it can be converted into a motion vector of a current subblock and a reference picture index similar to the above-described TMVP process. That is, when a subblock-based motion vector is derived, scaling of the motion vector may be performed in consideration of the POC of the reference picture of the reference block.
  • a subblock-based TMVP candidate for the current block may be derived using the motion vector field or motion information of the current block derived based on the subblock.
  • a merge candidate list configured in units of subblocks is defined as a merge candidate list in units of subblocks.
  • the above-described affine merge candidate and subblock-based TMVP candidate may be merged to form a subblock-based merge candidate list.
  • a subblock-based TMVP mode flag indicating whether or not a subblock-based TMVP mode can be applied to the current block may be defined, which is higher than the current block such as a sequence, picture, slice, tile, tile group, brick, etc. It may be signaled at at least one of the levels.
  • the subblock-based TMVP mode flag may be named sps_sbtmvp_enabled_flag.
  • the size of the subblock used for deriving the merge candidate list in units of subblocks may be signaled or may be preset to MxN.
  • MxN may be 8x8. Therefore, only when the size of the current block is 8x8 or more, the Ranten mode or the subblock-based TMVP mode can be applied to the current block.
  • a predicted block for the current block may be generated based on motion information derived according to the prediction mode.
  • the predicted block may include prediction samples (prediction sample array) of the current block.
  • prediction samples prediction sample array
  • an interpolation procedure may be performed, and through this, prediction samples of the current block are calculated based on the reference samples in the fractional sample unit in the reference picture. Can be derived.
  • prediction samples may be generated based on MV per sample/subblock.
  • prediction samples derived based on L0 prediction i.e., prediction using a reference picture and MVL0 in the reference picture list L0
  • L1 prediction i.e., reference in the reference picture list L1
  • Prediction samples derived through a weighted sum (according to a phase) or a weighted average of prediction samples derived based on prediction using a picture and MVL1 may be used as prediction samples of the current block.
  • reconstructed samples and reconstructed pictures may be generated based on the derived prediction samples, and then a procedure such as in-loop filtering may be performed.
  • residual samples may be derived based on the derived prediction samples, and encoding of image information including prediction information and residual information may be performed.
  • prediction samples may be derived based on a weighted average.
  • the weight for performing the weighted average may be determined based on the weight index derived from the CU level.
  • the bi-prediction signal ie, bi-prediction samples
  • the bi-prediction samples could be derived through a simple average of the L0 prediction signal (L0 prediction samples) and the L1 prediction signal (L1 prediction samples). That is, the bi-prediction samples were derived as an average of L0 prediction samples based on the L0 reference picture and MVL0, and L1 prediction samples based on the L1 reference picture and MVL1.
  • bi-prediction signal (bi-prediction samples) may be derived through a weighted average of the L0 prediction signal and the L1 prediction signal as shown in Equation 3.
  • Such bi-prediction may be referred to as bi-prediction with CU-level weight (BCW).
  • P bi-pred denotes a bi- prediction signal (pair prediction block) derived by a weighted average
  • P 0 and P 1 denote L0 prediction samples (L0 prediction block) and L1 prediction samples ( L1 prediction block).
  • (8-w) and w denote weights applied to P 0 and P 1 , respectively.
  • the weight w may be selected from ⁇ -2,3,4,5,10 ⁇ .
  • the weight w may be determined in one of two ways. As a first of the above two methods, when the current CU is not in a merge mode (non-merge CU), a weight index may be signaled together with a motion vector difference. For example, the bitstream may include information about a weight index after information about a motion vector difference. As a second of the above two methods, when the current CU is in the merge mode (merge CU), the weight index may be derived from neighboring blocks based on the merge candidate index (merge index).
  • the generation of the bi-prediction signal by the weighted average may be limited to be applied only to a CU of a size including 256 or more samples (luma component samples). That is, bi-prediction based on the weighted average may be performed only for CUs in which the product of the width and height of the current block is 256 or more.
  • the weight w as described above, one of five weights may be used, or one of a different number of weights may be used. For example, depending on the characteristics of the current image, five weights may be used for a low-delay picture and three weights may be used for a non-low-delay picture. In this case, the three weights may be ⁇ 3,4,5 ⁇ .
  • the image encoding apparatus may determine a weight index without significantly increasing complexity by applying a fast search algorithm.
  • the fast search algorithm can be summarized as follows.
  • the unequal weight may mean that the weights applied to P 0 and P 1 are not equal.
  • the equal weight may mean that the weights applied to P 0 and P 1 are equal.
  • the video encoding apparatus may perform affine motion estimation (ME) for each of the unequal weights.
  • ME affine motion estimation
  • the predetermined condition may be a condition based on a POC distance between a current picture and a reference picture, a quantization parameter (QP), a temporal level, and the like.
  • QP quantization parameter
  • the weight index of BCW may be encoded using one context encoding bin and one or more subsequent bypass coded bins.
  • the first context coding bin indicates whether or not equal weights are used. When unequal weights are used, additional bins may be bypass-coded and signaled. Additional bins may be signaled to indicate which weight is used.
  • Weighted prediction is a tool for efficiently encoding an image including fading.
  • a weighting parameter (weight and offset) may be signaled for each reference picture included in each of the reference picture lists L0 and L1. Then, when motion compensation is performed, the weight(s) and the offset(s) may be applied to the corresponding reference picture(s).
  • Weighted prediction and BCW can be used for different types of images. In order to avoid interaction between weighted prediction and BCW, the BCW weight index may not be signaled for a CU using weighted prediction. In this case, the weight can be inferred as 4. That is, even weights can be applied.
  • the weight index may be inferred from neighboring blocks based on the merge candidate index. This can be applied to both the normal merge mode and the inheritance merge mode.
  • affine motion information may be configured based on motion information of up to three blocks.
  • the following process may be performed to derive the BCW weight index for the CU using the combined affine merge mode.
  • the range of the BCW weight index ⁇ 0,1,2,3,4 ⁇ can be divided into three groups ⁇ 0 ⁇ , ⁇ 1,2,3 ⁇ and ⁇ 4 ⁇ . If the BCW weight indexes of all CPs are derived from the same group, the BCW weight index can be derived by step (2) below. Otherwise, the BCW weight index may be set to 2.
  • the same BCW weight index may be allocated as a weight index of a merge candidate that is a combination affine. Otherwise, the weight index of the merge candidate, which is a combination affine, may be set to 2.
  • the invention according to the present disclosure described below relates to a weighted average-based bidirectional prediction, and specifically includes a method of deriving a BCW weight index when constructing a temporal candidate for a merge mode or a temporal candidate for a subblock merge mode. do.
  • a method of deriving a BCW weight index when deriving a pair-wise (merge) candidate is provided.
  • the BCW weight index may be simply referred to as a weight index.
  • Each of the various embodiments included in the present disclosure may be used alone, or two or more embodiments may be used in combination.
  • coding efficiency in deriving a merge candidate for a merge mode in a subblock unit, coding efficiency may be improved by efficiently deriving a weight index for a merge candidate which is a combination affine.
  • a representative motion vector CPMVk (k is an integer of 1 to 4) for the k-th CP may be derived. That is, CPMV1 is a motion vector representing the first CP (top left CP, CP0), CPMV2 is a motion vector representing the second CP (top right CP, CP1), and CPMV3 is a third CP (bottom left CP, CP2). It is a motion vector, and CPMV4 may be a motion vector representing the fourth CP (lower right CP, RB or CP3).
  • Combination of CPs to induce merge candidates which is a combination affine, is ⁇ CP0, CP1, CP2 ⁇ , ⁇ CP0, CP1, CP3 ⁇ , ⁇ CP0, CP2, CP3 ⁇ , ⁇ CP1, CP2, CP3 ⁇ , ⁇ CP0, CP1 ⁇ And ⁇ CP0, CP2 ⁇ , and a combination affine merge candidate may be derived in the order of the combination.
  • a weight index for a merge candidate which is a combination affine
  • a weight index for a merge candidate may be derived from a weight index of a block used to induce CPMV1 among candidate blocks of CP0.
  • the weight index for the merge candidate when the motion vector of B2 among B2, B3, and A2 is determined as CPMV1, the weight index for the merge candidate, which is a combination affine, may be derived as the weight index of B2.
  • the weight index of the candidate block of one of CP0, CP1, CP2, and RB may be used.
  • the weight index for the merge candidate which is a combination affine
  • the weight index for the merge candidate when the motion vector of B0 among B1 and B0 is determined as CPMV2, the weight index for the merge candidate, which is a combination affine, may be derived as the weight index of B0.
  • a weight index other than the default index among weight indexes of each CP may be used as a weight index for a merge candidate that is a combination affine.
  • the weight index for the merge candidate, which is a combination affine may be determined based on the frequency of occurrence of the weight index.
  • a weight index for a merge candidate, which is a combination affine may be derived by using a weight index having a high frequency of occurrence among weight indexes of candidate blocks of a specific CP (eg, CP0).
  • a weight index having a high frequency of occurrence among weight indexes of CPs constituting the merge candidate as a combination affine may be used.
  • a weight index having the highest occurrence frequency among the weight indexes of CP0, CP2, and RB may be used as a weight index for a merge candidate that is a corresponding combination affine.
  • the weight index of the RB may be derived based on the method of deriving the weight index for the temporal candidate according to the present disclosure.
  • CP0, CP1, and CP2 are spatial candidates, and the weight index of the CP may be derived from spatial neighboring blocks.
  • CP3 (RB) is a temporal candidate, and a weight index of CP3 may be set as a default index.
  • the weight index of the merge candidate which is a combination affine for each combination described above, may be derived by the method shown in FIG. 21.
  • 21 is a diagram illustrating a method of deriving a weight index of a merge candidate, which is a combination affine, according to an embodiment of the present disclosure.
  • weight indexes of CPs in each combination may be derived (S2110). Thereafter, it may be determined whether the weight index of the first CP and the weight index of the second CP in the combination are the same (S2120). In the same case (S2120-Yes), the weight index of the merge candidate that is the combination affine may be derived as the weight index of the first CP in the combination (S2130). Otherwise (S2120-No), the weight index of the merge candidate, which is a combination affine, may be derived as a default index (S2140). The third CP of most combinations is CP3, and the weight index of CP3 is derived as a default index. In consideration of this point, the embodiment shown in FIG. 21 does not perform comparison with the third CP in order to lower the computational complexity.
  • the weight index of the merge candidate which is the combination affine
  • the weight index of the merge candidate may always be derived as the weight index of the first CP in the combination.
  • step S2110 of FIG. 21 is performed only for the first CP in the combination, steps S2120 and S2140 are omitted, and step S2130 may be performed.
  • the step of deriving information on each CP (CP0 to CP3) of the current block, and a combination affine merge candidate for each combination using information of each derived CP may consist of inducing steps.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a method of deriving information on a CP of a current block according to another embodiment of the present disclosure.
  • the CP of the current block may include the above-described CP0, CP1, CP2, and CP3 (RB).
  • the method of FIG. 22 may be performed for each CP of the current block.
  • the execution order may be the order of CP0, CP1, CP2, and CP3.
  • the present invention is not limited thereto, and may be performed in a different order, or may be performed simultaneously for some or all of the CPs.
  • CPn When the CP of the current block is represented by CPn (n is an integer of 0 to 3), information on CPn is a reference picture index (refIdxLXCorner[n]), prediction direction information (predFlagLXCorner[n]), and a motion vector (cpMvLXCorner[ n]), whether or not CPn is available (availableFlagCorner[n]), and a weight index of CPn (bcwIdxCorner[n]).
  • the weight index for the merge candidate which is a combination affine, may be derived as the weight index of the first CP in each combination.
  • the weight index of CPn can be derived only for CP0 and CP1 that can be used as the first CP in each combination.
  • the weight index of the CPn may not be derived for CP2 and CP3 that are not used as the first CP in each combination.
  • a candidate block for the current CP may be identified.
  • candidate blocks for each CP are as described with reference to FIG. 17.
  • candidate blocks of CP0 may be B2, B3 and A2
  • candidate blocks of CP1 may be B1 and B0
  • candidate blocks of CP2 may be A1 and A0
  • candidate blocks of CP3 may be T.
  • candidate blocks may be checked according to the above-described order (scan order). Therefore, when there are a plurality of candidate blocks, the first candidate block may be identified first.
  • B2 which is the first candidate block for CP0, may be identified first.
  • step S2220 it may be checked whether the identified candidate block is available. Whether the candidate block is available or not is determined whether the candidate block exists in the current picture, whether the candidate block and the current block are in the same slice or in the same tile, the prediction mode of the candidate block and the prediction mode of the current block are the same. It can be determined based on whether or not. For example, if the candidate block exists outside the current picture, the candidate block and the current block exist in different slices or different tiles, or the prediction mode of the candidate block is different from the prediction mode of the current block, the candidate block is considered to be unavailable. Can be judged.
  • next candidate block for the current CP it may be determined whether a next candidate block for the current CP exists (S2230). For example, when the current CP is CP0 and the identified candidate block is B2, since the next candidate block B3 according to the above-described order exists, it may be determined that the next candidate block exists in step S2230. For example, if the current CP is CP0 and the identified candidate block is A2, since there is no next candidate block in the above-described order, it may be determined that the next candidate block does not exist in step S2230.
  • steps S2210 to S2220 may be performed for the next candidate block.
  • steps S2210 to S2220 may be performed for the next candidate block.
  • the next candidate block for the current CP does not exist (S2230-No)
  • whether the current CP is available (availableFlagCorner) may be set to "not available” (S2260).
  • information on the current CP may be derived based on the information on the available candidate block (S2240).
  • the reference picture index, prediction direction information, motion vector, and weight index of an available candidate block may be used as information on the current CP.
  • the weight index of the available candidate block may be used as the weight index of the current CP.
  • availableFlagCorner whether the current CP is available (availableFlagCorner) may be set to "available" (S2250).
  • a combined affine merge candidate may be derived based on these information.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of deriving a combined affine merge candidate based on information on each CP according to another embodiment of the present disclosure.
  • the method of FIG. 23 is a combination ⁇ CP0, CP1, CP2 ⁇ , ⁇ CP0, CP1, CP3 ⁇ , ⁇ CP0, CP2, CP3 ⁇ , ⁇ CP1, CP2, CP3 ⁇ , ⁇ CP0, for inducing a combination affine merge candidate. It can be performed for each of CP1 ⁇ , ⁇ CP0, CP2 ⁇ .
  • the execution order may be, for example, the order listed above.
  • the method of FIG. 23 may be performed for only some of the combinations. For example, if a 6-parameter model can be used, the method of FIG. 23 may be performed for both the combination including the three CPs and the combination including the two CPs.
  • the method of FIG. 23 may be performed only for a combination including the two CPs. This is because, when the 6-parameter model cannot be used, a merge candidate, which is a combination affine for a combination including three CPs, does not need to be constructed.
  • Information indicating whether the 6-parameter model can be used can be signaled through the bitstream. For example, it may be signaled by being included in a sequence parameter set that is a higher level of a block.
  • step S2310 CPs in the current combination for inducing a merge candidate, which is a combination affine, may be identified. Thereafter, in step S2320, it may be determined whether CPs in the current combination are available. Step S2320 may be performed based on availability information (availableFlagCorner) for each CP in the combination. For example, when the current combination is ⁇ CP0, CP1, CP2 ⁇ , step S2320 may be performed based on availableFlagCorner[0], availableFlagCorner[1], and availableFlagCorner[2]. When all CPs in the current combination are available (S2320-Yes), steps S2330 to S2350 may be performed for each prediction direction (L0 direction and L1 direction). Otherwise (S2320-No), since the combination affine merge candidate cannot be derived for the current combination, the method of FIG. 23 is terminated.
  • availableFlagCorner availability information
  • step S2330 whether the L0 prediction direction and the L1 prediction direction are available (availableFlagL0 and availableFlagL1) may be derived. For example, if the current combination is ⁇ CP0, CP1, CP2 ⁇ , for the prediction direction LX (X is 0 or 1), the prediction direction information (predFlagLXCorner[n]) of CP0, CP1 and CP2 is all 1, When all of the reference picture indexes (refIdxLXCorner[n]) of CP0, CP1, and CP2 are the same, whether the prediction direction LX is available is derived as "available", otherwise, it may be derived as "not available”.
  • step S2340 it is determined whether the prediction direction LX is available, and if it is "available" (S2340-Yes), the process may proceed to step S2350.
  • a merge candidate which is a combination affine, may be derived based on CP information for the prediction direction LX.
  • the reference picture index of CP0 (refIdxLXCorner[0])
  • the motion vector of CP0 ( cpMvLXCorner[0])
  • CP1 motion vector (cpMvLXCorner[1])
  • CP2 motion vector (cpMvLXCorner[2])
  • the reference picture index (refIdxLXConst1)
  • CPMV1, CPMV2, and CPMV3 of the corresponding combination affine merge candidate respectively.
  • a weight index of the merge candidate which is a combination affine
  • Step S2360 may be performed based on whether the prediction direction LX is available. For example, when both directions of L0 and L1 are available, the weight index of the merge candidate, which is a combination affine, may be derived as the weight index of the first CP in the combination. For example, when the current combination is ⁇ CP0, CP1, CP2 ⁇ , a weight index of CP0 may be used as a weight index of a merge candidate that is a combination affine. If L0 or L1 is not available, the weight index of the merge candidate that is the combination affine may be derived to a predetermined index.
  • the predetermined index may be a default index, for example, may be an index indicating an equal weight.
  • Step S2370 whether a current combination is available and/or a motion model may be derived.
  • Step S2370 may be performed based on whether the prediction direction LX is available and/or the number of CPs in the combination. For example, if L0 or L1 is available, the availability for the current combination may be derived as "Available". In this case, if the number of CPs in the current combination is three, the motion model of the current combination may be derived as a 6-parameter affine model. If the number of CPs in the current combination is two, the motion model of the current combination may be derived as a 4-parameter affine model.
  • the availability of the current combination can be derived as "not available”.
  • the motion model of the current combination can be derived from an existing translational motion model.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a method of deriving a weight index of a merge candidate, which is a combination affine, according to another embodiment of the present disclosure.
  • the weight index of the merge candidate which is a combination affine, may be derived based on whether the prediction direction LX is available. To this end, information on availability for each prediction direction derived in step S2330 may be input (S2410).
  • step S2420 it may be determined whether both directions of L0 and L1 are available.
  • the weight index of the merge candidate that is the combination affine may be derived as the weight index of the first CP in the combination (S2430).
  • the weight index of CP0 may be used as a weight index of a merge candidate that is a combination affine.
  • the weight index of CP1 may be used as a weight index of a merge candidate that is a combination affine.
  • the weight index of the merge candidate which is a combination affine, may be derived to a predetermined index as described above (S2440).
  • the predetermined index may be a default index, for example, may be an index indicating an equal weight.
  • the weight index or default index of the first CP in the combination is set as the weight index of the merge candidate of the combination affine.
  • the weight index of the first CP in the combination may be set as the weight index of the merge candidate, which is the combination affine. According to this, since the process of determining whether L0 and L1 are available can be omitted, computational complexity can be reduced and an effect of enabling rapid processing can be expected.
  • a method of deriving a weight index when a representative prediction vector candidate uses bidirectional prediction may be provided.
  • the subblock-based TMVP may induce a collocated block corresponding to the current block based on a motion shift.
  • the motion shift may be derived from the left block A1 spatially adjacent to the current block. That is, there is a high probability that the weight index of the left block can be trusted. Therefore, taking this into account, the weight index of the left block can be used as the weight index of the current block.
  • the weight index of the left block can be used as the weight index for the merge mode of the subblock.
  • the weight index for a representative prediction vector candidate when constructing a motion vector candidate for a merge mode in a subblock unit, by efficiently configuring a weight index for a representative prediction vector candidate, it is possible to improve coding efficiency without increasing complexity.
  • 25 is a diagram for describing a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 corresponds to FIG. 17 and exemplarily shows motion vectors of CP0 to CP3.
  • the weight index for the merge candidate which is a combination affine, may be derived based on the weight index and/or weight index group of each CP.
  • the weight w may be selected from five predefined weight sets (eg, ⁇ -2,3,4,5,10 ⁇ ) based on the weight index of each CP.
  • the weight index may have a value of 0 to 4, and may be classified into three groups.
  • the weight index may be classified into three groups: ⁇ 0 ⁇ , ⁇ 1, 2, 3 ⁇ and ⁇ 4 ⁇ .
  • a weight index group indicating a group to which each weight index belongs may have a value of 0 to 2.
  • a pair of weights indicated by each index may also be classified into three groups.
  • a pair of weights is ⁇ (-1/4, 5/4) ⁇ , ⁇ (1/4, 3/4), (2/4, 2/4), (3/4, 1/4) ⁇ And ⁇ (5/4, -1/4) ⁇ .
  • 26 is a flowchart illustrating an example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • bcwIdx0, bcwIdx1, and bcwIdx2 represent the weight index of the first CP in the combination, the weight index of the second CP in the combination, and the weight index of the third CP in the combination, respectively.
  • bcwIdxGroup0, bcwIdxGroup1, and bcwIdxGroup2 represent a weight index group of the first CP in the combination, a weight index group of the second CP in the combination, and a weight index group of the third CP in the combination, respectively.
  • bcwIdxConst represents a weight index of a merge candidate that is a combination affine. As shown in FIG.
  • step S2610 it may be checked whether bcwIdx0 and bcwIdx1 are identical and whether bcwIdxGroup0 and bcwIdxGroup2 are identical. If both are the same (S2610-Yes), bcwIdxConst may be derived to bcwIdx0 (S2620).
  • step S2630 whether bcwIdx0 and bcwIdx2 are the same, and whether bcwIdxGroup0 and bcwIdxGroup1 are the same may be checked. If both are the same (S2630-Yes), bcwIdxConst may be derived as bcwIdx0 (S2620).
  • step S2640 it may be checked whether bcwIdx1 and bcwIdx2 are the same, and whether bcwIdxGroup1 and bcwIdxGroup0 are the same. If both are the same (S2640-Yes), bcwIdxConst may be derived as bcwIdx2 (S2650).
  • bcwIdxConst may be derived as a default index (S2660).
  • a weight index for a merge candidate which is a combination affine, may be derived by a maximum of six comparison operations.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating another example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • the method shown in FIG. 27 is a simplification of the method shown in FIG. 26.
  • the weight index for the temporal candidate is derived as the default index, and the temporal candidate is included as the last CP of each combination, for bcwIdx2 The comparison was omitted.
  • step S2710 it may be checked whether bcwIdx0 and bcwIdx1 are identical and whether bcwIdxGroup0 and bcwIdxGroup2 are identical. If both are the same (S2710-Yes), bcwIdxConst may be derived as bcwIdx0 (S2720).
  • bcwIdxGroup0 and bcwIdxGroup1 are the same (S2730). If it is the same (S2730-Yes), bcwIdxConst may be derived as bcwIdx0 (S2720).
  • bcwIdxGroup1 and bcwIdxGroup0 are the same (S2740). If it is the same (S2740-Yes), bcwIdxConst may be derived as bcwIdx2 (S2750).
  • bcwIdxConst may be derived as a default index (S2760).
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating another example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • the method shown in FIG. 28 is a simplification of the method shown in FIG. 26. For example, considering a case where three weights are used, such as a non-low-delay picture, and three weights belong to one group, a weight index This omits the group comparison.
  • step S2810 it may be checked whether bcwIdx0 and bcwIdx1 are the same. If it is the same (S2810-Yes), bcwIdxConst may be derived as bcwIdx0 (S2820).
  • bcwIdx0 and bcwIdx2 are the same (S2830). If they are the same (S2830-Yes), bcwIdxConst may be derived as bcwIdx0 (S2820).
  • bcwIdxConst may be derived as a default index (S2860).
  • 29 is a flowchart illustrating another example of a method of deriving a weight index for a merge candidate that is a combination affine according to the present disclosure.
  • the method illustrated in FIG. 29 is a more simplified method of the method illustrated in FIGS. 26 to 28, and omits all comparisons of bcwIdx2 and weight index groups.
  • step S2910 whether bcwIdx0 and bcwIdx1 are identical is checked, and if they are the same (S2910-Yes), bcwIdxConst may be derived to bcwIdx0 (S2920). Otherwise (S2910-No), bcwIdxConst may be derived as a default index (S2930).
  • bcwIdxConst may be derived to bcwIdx0 without performing any comparison.
  • encoding efficiency may be improved by efficiently deriving a weight index of the temporal candidate.
  • the weight index of the temporal merge candidate may always be derived as a default index (eg, 0).
  • the default index may be an index indicating that the weights for each prediction direction (ie, the L0 prediction direction and the L1 prediction direction in bi-prediction) are the same (equal weight).
  • the weight index of the temporal merge candidate may be derived as the weight index of the collocated block.
  • a weight index of a temporal candidate is efficiently derived, thereby improving coding efficiency.
  • the weight index of a temporal candidate may always be derived as a default index (eg, 0).
  • the weight index of the current block may be set as the default index.
  • the weight index of the temporal candidate may be derived as the weight index of the center block.
  • the center block may be a block in a collocated picture including coordinates corresponding to the center position of the current block.
  • the coordinates corresponding to the center position may be derived based on the upper left coordinates (x, y) of the current block and the width and height of the current block.
  • the coordinates corresponding to the center position may be (x + width/2, y + height/2).
  • the weight index of the temporal candidate may be derived as the weight index of the call subblock corresponding to the current subblock. If the call subblock is not available or the weight index of the call subblock is not available, the weight index of the temporal candidate of the current subblock may be derived as the weight index of the center block.
  • the pair-wise candidate may be derived based on a predefined pair of candidates selected from candidates included in the merge candidate list.
  • a pair of candidates for inducing a pair-wise candidate may be represented by cand0 and cand1.
  • the weight index of the pair-wise candidate may be derived as the weight index of cand0.
  • the weight index of the pair-wise candidate may be derived from the weight index of cand0, or the weight index of the weight index of cand0 and the weight index of cand1 rather than the default index (an index indicating a weight of 1:1). May be.
  • the weight index of the pair-wise candidate may be derived by at least one of the following four methods.
  • the weight index may be set, otherwise, the default index may be set.
  • consistency with a method for deriving a candidate a combination affine may be considered. This is because a pair-wise candidate and a combination affine candidate have similar characteristics in that they are generated by combining a plurality of candidates. That is, when the weight index of cand0 is bcwIdx0 and the weight index of cand1 is bcwIdx1, at least one of the following two methods may be applied to derive the weight index of the pair-wise candidate.
  • -A weight index may be set based on whether bcwIdx0 and bcwIdx1 are the same. First, it may be determined whether bcwIdx0 and bcwIdx1 are the same. When both are the same, the weight index of the pair-wise candidate may be derived as bcwIdx0. If both are not the same, the weight index of the pair-wise candidate may be derived as a default index.
  • the weight index of the pair-wise candidate may be set as the weight index of the first candidate (eg, bcwIdx0).
  • exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of description, but this is not intended to limit the order in which steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order if necessary.
  • the illustrative steps may include additional steps, other steps may be included excluding some steps, or may include additional other steps excluding some steps.
  • an image encoding apparatus or an image decoding apparatus performing a predetermined operation may perform an operation (step) of confirming an execution condition or situation of the operation (step). For example, when it is described that a predetermined operation is performed when a predetermined condition is satisfied, the video encoding apparatus or the video decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied, and then performs the predetermined operation. I can.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • one or more ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • the image decoding device and the image encoding device to which the embodiment of the present disclosure is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication.
  • Mobile streaming devices storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical use. It may be included in a video device or the like, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • DVR digital video recorder
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • the content streaming system to which the embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary informing the user of a service.
  • the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server may transmit multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server may play a role of controlling a command/response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • HMD head mounted display
  • TV desktop
  • desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the scope of the present disclosure is software or machine-executable instructions (e.g., operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or It includes a non-transitory computer-readable medium (non-transitory computer-readable medium) which stores instructions and the like and is executable on a device or a computer.
  • a non-transitory computer-readable medium non-transitory computer-readable medium
  • An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Landscapes

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

Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 방법은 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 상기 현재 블록에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계, 상기 조합 어파인 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 단계, 상기 어파인 머지 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 어파인 머지 후보를 선택하는 단계, 상기 선택된 어파인 머지 후보의 움직임 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 조합 어파인 머지 후보에 대한 양방향 예측의 가중치 인덱스를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

양방향 예측을 수행하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 양방향 예측을 수행하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는, 양방향 예측을 수행하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는, 양방향 예측을 수행하기 위한 가중치를 주변 블록들에 기반하여 유도하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 상기 현재 블록에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계, 상기 조합 어파인 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 단계, 상기 어파인 머지 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 어파인 머지 후보를 선택하는 단계, 상기 선택된 어파인 머지 후보의 움직임 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 조합 어파인 머지 후보에 대한 양방향 예측의 가중치 인덱스를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 현재 블록의 복수의 CP들(Control Points)의 각각에 대한 움직임 정보를 유도하는 단계, 상기 복수의 CP들 중, 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 CP들의 소정의 조합을 식별하는 단계, 및 상기 소정의 조합에 포함된 CP들의 움직임 정보에 기반하여 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 CP에 대한 움직임 정보는, 상기 CP에 대한 적어도 하나의 후보 블록들 중 소정의 순서 상 가용한 첫번째 후보 블록의 움직임 정보에 기반하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 후보 블록의 가용 여부는, 상기 후보 블록이 현재 픽처 내에 존재하는지 여부, 상기 후보 블록과 상기 현재 블록이 동일 슬라이스에 포함되는지 여부, 상기 후보 블록과 상기 현재 블록이 동일 타일 내에 포함되는지 여부 또는 상기 후보 블록의 예측 모드와 상기 현재 블록의 예측 모드가 동일한지 여부 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 CP가 상기 현재 블록의 좌상단 CP 또는 우상단 CP인 경우, 상기 CP에 대한 움직임 정보는 상기 가중치 인덱스를 포함하고, 상기 CP가 상기 현재 블록의 좌하단 CP 또는 우하단 CP인 경우, 상기 CP에 대한 움직임 정보는 상기 가중치 인덱스를 포함하지 않을 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 CP에 대한 적어도 하나의 후보 블록들 중 가용한 후보 블록이 존재하지 않는 경우, 상기 CP는 가용하지 않은 것으로 결정되고, 상기 CP에 대한 적어도 하나의 후보 블록들 중 가용한 후보 블록이 존재하는 경우, 상기 CP는 가용한 것으로 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 소정의 조합에 포함된 CP들이 모두 가용한 경우에 수행될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 소정의 조합에 포함된 CP들은 소정의 순서를 갖고, 상기 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 상기 CP들의 소정의 순서 및 상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부에 기반하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부는 상기 소정의 조합에 포함된 CP들의 예측 방향에 관한 정보 및 상기 소정의 조합에 포함된 CP들의 참조 픽처 인덱스에 기반하여 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부가 L0 방향 및 L1 방향의 모두에 대해 가용함을 지시하는 경우, 상기 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 상기 소정의 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부가 L0 방향 또는 L1 방향이 가용하지 않음을 지시하는 경우, 상기 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 소정의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 소정의 가중치는 상기 L0 방향에 적용되는 가중치와 상기 L1 방향에 적용되는 가중치가 균등한 것을 지시하는 인덱스일 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 상기 현재 블록에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하고, 상기 조합 어파인 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 어파인 머지 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 어파인 머지 후보를 선택하고, 상기 선택된 어파인 머지 후보의 움직임 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하며, 상기 조합 어파인 머지 후보의 유도는, 상기 조합 어파인 머지 후보에 대한 양방향 예측의 가중치 인덱스를 유도를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록의 움직임 정보에 기반하여 상기 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행함으로써 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계, 및 상기 현재 블록의 움직임 정보를 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 부호화하는 단계는, 상기 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 상기 현재 블록에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계, 상기 조합 어파인 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 단계, 상기 어파인 머지 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 조합 어파인 머지 후보에 대한 양방향 예측의 가중치 인덱스를 유도하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 양방향 예측을 수행하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 양방향 예측을 수행하기 위한 가중치를 주변 블록들에 기반하여 유도하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 인터 예측 부호화를 수행하는 인터 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 인터 예측에 기반한 인코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 개시에 따른 인터 예측 복호화를 수행하는 인터 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 인터 예측에 기반한 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 공간적 머지 후보로 이용될 수 있는 주변 블록들을 예시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 시간적 후보를 유도하는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 시간적 후보의 움직임 벡터의 스케일링을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 예에 따른 움직임 벡터 예측자 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 어파인 모드의 4-파라미터 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 어파인 모드의 6-파라미터 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 어파인 머지 후보 리스트를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 주변 블록으로부터 유도되는 CPMV를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 조합 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 서브 블록 기반 TMVP 모드의 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 서브 블록 기반 TMVP 모드에 따라 움직임 벡터 필드를 유도하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따라 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스를 유도하는 방법을 도시한 도면이다.
도 22는 본 개시의 다른 실시예에 따라 현재 블록의 CP에 대한 정보를 유도하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 23은 본 개시의 다른 실시예에 따라 각 CP에 대한 정보에 기반하여 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 방법을 도시한 도면이다.
도 24는 본 개시의 다른 실시예에 따라 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스를 유도하는 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 25는 본 개시의 또 다른 실시예에 따라, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스를 유도하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 27은 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 28은 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 29는 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 30은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 픽처 인코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 1의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 1의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 인터 예측 부호화 및 인터 예측 복호화에 대해 설명한다.
영상 부호화/복호화 장치는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들에 의존적인 방법으로 도출되는 예측 기법을 의미할 수 있다. 현재 블록에 대해 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 블록이 유도될 수 있다.
이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해, 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보가 유도될 수 있으며, 블록, 서브 블록 또는 샘플 단위로 움직임 정보가 유도될 수 있다. 이때, 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 움직임 정보는 인터 예측 타입 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서 인터 예측 타입 정보는 인터 예측의 방향성 정보를 의미할 수 있다. 인터 예측 타입 정보는 현재 블록이 L0 예측, L1 예측, Bi 예측 중 하나를 이용하여 예측됨을 지시할 수 있다.
현재 블록에 대해 인터 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighbouring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighbouring block)을 포함할 수 있다. 이때, 현재 블록에 대한 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 부호화 유닛(colCU) 등으로 지칭될 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)로 지칭될 수 있다.
한편, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 이때, 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다.
움직임 정보는 인터 예측 타입에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 정의될 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 정의될 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 정의될 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 정의될 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍예측(Bi-prediction)이라고 정의될 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0에 연관된 움직임 벡터를 의미할 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1에 연관된 움직임 벡터를 의미할 수 있다.
참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 이때, 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라 정의할 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라 정의할 수 있다. 한편, 참조 픽처 리스트 L0은 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 더 포함할 수 있다. 이 경우 참조 픽처 리스트 L0 내에서 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 참조 픽처 리스트 L1은 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 더 포함할 수 있다. 이 경우 참조 픽처 리스트 L1 내에서 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 인터 예측 부호화를 수행하는 인터 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
예컨대, 도 4에 도시한 인터 예측부는 도 2의 영상 부호화 장치의 인터 예측부(180)에 대응될 수 있다. 본 개시에 따른 인터 예측부(180)는 예측 모드 결정부(181), 움직임 정보 도출부(182) 및 예측 샘플 도출부(183)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180)는 부호화의 대상인 원본 픽처와 인터 예측에 이용될 참조 픽처를 입력으로 수신할 수 있다. 예측 모드 결정부(181)는 원본 픽처 내 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다. 움직임 정보 도출부(182)는 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예측 샘플 도출부(183)는 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행함으로써 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예측 샘플들은 현재 블록의 예측 블록으로 표현될 수 있다. 인터 예측부(180)는 상기 예측 모드에 관한 정보, 움직임 정보에 관한 정보 및 예측 샘플들을 출력할 수 있다.
예를 들어, 영상 부호화 장치의 인터 예측부(180)는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 영상 부호화 장치는 다양한 인터 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 다양한 예측 모드들에 대한 율-왜곡 비용(Rate-Distortion (RD) cost)을 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인터 예측 모드를 결정할 수 있다. 그러나, 영상 부호화 장치가 현재 블록에 대한 인터 예측 모드를 결정하는 방법은 상기 예로 한정되지 않으며, 다양한 방법들이 이용될 수 있다.
예컨대 현재 블록에 대한 인터 예측 모드는 머지 모드(merge mode), 머지 스킵 모드(skip mode), MVP 모드(Motion Vector Prediction mode), SMVD 모드(Symmetric Motion Vector Difference), 어파인 모드(affine mode), 서브 블록 기반 머지 모드(Subblock-based merge mode), AMVR 모드(Adaptive Motion Vector Resolution mode), HMVP 모드(History-based Motion Vector Predictor mode), 쌍예측 머지 모드(Pair-wise average merge mode), MMVD 모드(Merge mode with Motion Vector Differences mode), DMVR 모드(Decoder side Motion Vector Refinement mode), CIIP 모드(Combined Inter and Intra Prediction mode) 및 GPM(Geometric Partitioning mode) 중 적어도 하나로 결정될 수 있다.
예를 들어, 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들로부터 머지 후보들을 유도하고, 유도된 머지 후보들을 이용하여 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 상기 현재 블록과 중 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 상기 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다.
다른 예로, 상기 현재 블록에 MVP 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 블록들로부터 움직임 벡터 예측자 (MVP, Motion Vector Predictor) 후보들을 유도하고, 유도된 MVP 후보들을 이용하여 MVP 후보 리스트를 구성할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 상기 MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들 중 선택된 MVP 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 MVP 로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 전술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, 상기 MVP 후보들 중 상기 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 MVP 후보가 상기 선택된 MVP 후보가 될 수 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 MVP를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 상기 선택된 MVP 후보를 가리키는 인덱스 정보 및 상기 MVD에 관한 정보가 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 또한, MVP 모드가 적용되는 경우, 상기 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보로 구성되어 별도로 상기 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
도 5는 인터 예측에 기반한 인코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
예컨대, 도 5의 인코딩 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 단계 S510, 단계 S520, 단계 S530은 각각 인터 예측부(180), 레지듀얼 처리부(예컨대, 감산부) 및 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 수행될 수 있다. 이 때, 인코딩 대상인 예측 정보와 레지듀얼 정보는 각각 인터 예측부(180) 및 레지듀얼 처리부에 의하여 도출될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 영상 부호화 장치의 변환부(120)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 상기 변환 계수들은 양자화부(130)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩될 수 있다.
단계 S510에서, 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 영상 부호화 장치는 인터 예측을 수행함으로써, 현재 블록에 대한 인터 예측 모드 및 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다.
단계 S520에서, 영상 부호화 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 현재 블록의 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들에 기반하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 예컨대, 상기 레지듀얼 샘플은 원본 샘플로부터 대응하는 예측 샘플을 감산함으로써 도출될 수 있다.
단계 S530에서, 영상 부호화 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 영상 부호화 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보(ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 예측 모드 정보 중 skip flag는 현재 블록에 대해 스킵 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보이며, merge flag는 현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 정보이다. 또는 예측 모드 정보는 mode index와 같이, 복수의 예측 모드들 중 하나를 지시하는 정보일 수도 있다. 상기 skip flag와 merge flag가 각각 0일 경우, 현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 것으로 결정될 수 있다. 상기 움직임 정보에 관한 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(ex. merge index, mvp flag or mvp index)를 포함할 수 있다. 상기 후보 선택 정보 중 merge index는 현재 블록에 대해 머지 모드가 적용되는 경우에 시그널링될 수 있으며, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나를 선택하기 위한 정보일 수 있다. 상기 후보 선택 정보 중 MVP flag 또는 MVP index는 현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 경우에 시그널링될 수 있으며, MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들 중 하나를 선택하기 위한 정보일 수 있다. 구체적으로 MVP flag는 구문 요소 mvp_l0_flag 혹은 mvp_l1_flag를 이용하여 시그널링될 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(Bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 영상 복호화 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 영상 복호화 장치로 전달될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 영상 부호화 장치는 상기 참조 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록을 포함하는 픽처)를 생성할 수 있다. 이는 영상 복호화 장치에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 영상 부호화 장치에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 영상 부호화 장치는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)를 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 6은 본 개시에 따른 인터 예측 복호화를 수행하는 인터 예측부의 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
예컨대, 도 6에 도시한 인터 예측부는 도 3의 영상 복호화 장치의 인터 예측부(260)에 대응될 수 있다. 본 개시에 따른 인터 예측부(260)는 예측 모드 결정부(261), 움직임 정보 도출부(262) 및 예측 샘플 도출부(263)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(260)는 현재 블록의 예측 모드에 관한 정보, 현재 블록의 움직임 정보에 관한 정보 및 인터 예측에 이용될 참조 픽처를 입력으로 수신할 수 있다. 예측 모드 결정부(261)는 예측 모드에 관한 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다. 움직임 정보 도출부(262)는 움직임 정보에 관한 정보에 기반하여 현재 블록에 대한 움직임 정보(움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출할 수 있다. 예측 샘플 도출부(263)는 현재 블록에 대해 인터 예측을 수행함으로써 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예측 샘플들은 현재 블록의 예측 블록으로 표현될 수 있다. 인터 예측부(260)는 상기 도출된 예측 샘플들을 출력할 수 있다.
도 7은 인터 예측에 기반한 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
예컨대, 도 7의 디코딩 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 영상 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
구체적으로, 단계 S710 내지 S730은 인터 예측부(260)에 의하여 수행될 수 있고, 단계 S710의 예측 정보 및 단계 S740의 레지듀얼 정보는 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 단계 S740은 영상 복호화 장치의 레지듀얼 처리부에서 수행될 수 있다. 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부의 역양자화부(220)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(230)는 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 단계 S750은 가산부(235) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
단계 S710에서, 영상 복호화 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 skip flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 스킵 모드가 적용되지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 상기 merge flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 머지 모드가 적용되지 또는 MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 상기 mode index를 기반으로 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다.
단계 S720에서, 영상 복호화 장치는 상기 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 상기 선택은 전술한 후보 선택 정보(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. 예컨대, 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다.
다른 예로, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록에 MVP 모드가 적용되는 경우, MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들 중 선택된 MVP 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 MVP로 이용할 수 있다. 상기 선택은 전술한 후보 선택 정보(mvp flag or mvp index)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 상기 현재 블록의 MVP 와 상기 MVD를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 상기 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가 상기 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다.
단계 S730에서, 영상 복호화 장치는 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 이 경우 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 상기 참조 픽처를 도출하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 상기 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 경우에 따라 상기 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다.
단계 S740에서, 영상 복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다.
단계 S750에서, 영상 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있다.
이하에서, 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계에 대해 보다 상세히 설명한다.
전술한 바와 같이, 인터 예측은 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 수행될 수 있다. 영상 부호화 장치는 움직임 추정(motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
현재 블록에 대해 머지 모드(merge mode)가 적용되는 경우, 현재 블록의 움직임 정보가 직접적으로 전송되지 않고, 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 유도하게 된다. 따라서, 머지 모드를 이용하였음을 알려주는 플래그 정보 및 어떤 주변 블록을 머지 후보로서 이용하였는지를 알려주는 후보 선택 정보(예컨대, 머지 인덱스)를 전송함으로써 현재 예측 블록의 움직임 정보를 지시할 수 있다. 본 개시에서 현재 블록은 예측 수행의 단위이므로, 현재 블록은 현재 예측 블록과 같은 의미로 사용되고, 주변 블록은 주변 예측 블록과 같은 의미로 사용될 수 있다.
영상 부호화 장치는 머지 모드를 수행하기 위해서 현재 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용되는 머지 후보 블록(merge candidate block)을 서치할 수 있다. 예를 들어, 상기 머지 후보 블록은 최대 5개까지 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 머지 후보 블록의 최대 개수는 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더에서 전송될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 머지 후보 블록들을 찾은 후, 영상 부호화 장치는 머지 후보 리스트를 생성할 수 있고, 이들 중 RD cost가 가장 작은 머지 후보 블록을 최종 머지 후보 블록으로 선택할 수 있다.
본 개시는 상기 머지 후보 리스트를 구성하는 머지 후보 블록에 대한 다양한 실시예를 제공한다. 상기 머지 후보 리스트는 예를 들어 5개의 머지 후보 블록을 이용할 수 있다. 예를 들어, 4개의 공간적 머지 후보(spatial merge candidate)와 1개의 시간적 머지 후보(temporal merge candidate)를 이용할 수 있다.
도 8은 공간적 머지 후보로 이용될 수 있는 주변 블록들을 예시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 공간적 머지 후보로 이용될 수 있는 공간적 주변 블록들은 상기 현재 블록의 좌하단 코너 주변 블록(A0), 좌측 주변 블록(A1), 우상단 코너 주변 블록(B0), 상단 주변 블록(B1), 좌상단 코너 주변 블록(B2)들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 도 8에 도시된 공간적 주변 블록들 이외에도 우측 주변 블록, 하측 주변 블록, 우하측 주변 블록 등 추가적인 주변 블록들이 더 상기 공간적 주변 블록들로 사용될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 예에 따른 머지 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 현재 블록의 공간적 주변 블록들을 탐색하여 도출된 공간적 머지 후보들을 머지 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S910). 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 상기 공간적 주변 블록들을 우선순위에 기반하여 탐색함으로써 가용한 블록들을 검출하고, 검출된 블록들의 움직임 정보를 상기 공간적 머지 후보들로 도출할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 도 8에 도시된 5개의 블록들을 A1, B1, B0, A0, B2의 순서대로 탐색하고 가용한 후보들을 순차적으로 인덱싱함으로써 머지 후보 리스트를 구성할 수 있다.
이하, 머지 모드 및/또는 스킵 모드의 경우, 공간적 후보를 유도하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 공간적 후보는 상술한 공간적 머지 후보를 나타낼 수 있다.
공간적 후보의 유도는 공간적으로 인접한 블록들(spatial neighboring blocks)에 기반하여 수행될 수 있다. 예로써, 도 8에 도시된 위치에 존재하는 후보 블록들로부터 최대 4개의 공간적 후보가 유도될 수 있다. 공간적 후보를 유도하는 순서는 A1 -> B1 -> B0 -> A0 -> B2의 순서일 수 있다. 그러나, 공간적 후보를 유도하는 순서는 상기 순서로 한정되지 않으며, 예컨대, B1 -> A1 -> B0 -> A0 -> B2의 순서일 수도 있다. 순서상 마지막 위치(상기 예에서, B2 위치)는 선행하는 4개 위치들(상기 예에서, A1, B1, B0 및 A0) 중 적어도 하나가 가용하지 않은 경우에 고려될 수 있다. 이 때, 소정 위치의 블록이 가용하지 않다는 것은 해당 블록이 현재 블록과 다른 슬라이스 또는 다른 타일에 속하거나 해당 블록이 인트라 예측된 블록인 경우를 포함할 수 있다. 순서상 첫번째 위치(상기 예에서, A1 또는 B1)로부터 공간적 후보가 유도된 경우, 후속하는 위치의 공간적 후보들에 대해서는 중복성 체크가 수행될 수 있다. 예컨대, 후속하는 공간적 후보의 움직임 정보가 머지 후보 리스트에 이미 포함된 공간적 후보의 움직임 정보와 동일할 경우, 상기 후속하는 공간적 후보는 머지 후보 리스트에 포함시키지 않음으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 후속하는 공간적 후보에 대해 수행되는 중복성 체크는 가능한 모든 후보쌍에 대해 수행되지 않고 일부의 후보쌍에 대해서만 수행됨으로써 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다.
예컨대, B1 -> A1 -> B0 -> A0 -> B2의 순서로 공간적 후보가 유도될 때, A1 위치의 공간적 후보에 대한 중복성 체크는 B1 위치의 공간적 후보에 대해서만 수행될 수 있다. 또한, B0 위치의 공간적 후보에 대한 중복성 체크는 B1 위치의 공간적 후보에 대해서만 수행될 수 있다. 또한, A0 위치의 공간적 후보에 대한 중복성 체크는 A1 위치의 공간적 후보에 대해서만 수행될 수 있다. 마지막으로, B2 위치의 공간적 후보에 대한 중복성 체크는 B1 위치 및 A1 위치의 공간적 후보에 대해서만 수행될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 공간적 후보를 유도하는 순서가 변경되는 경우에도, 상기와 같이 일부의 후보쌍에 대해서만 중복성 체크가 수행될 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 상기 현재 블록의 시간적 주변 블록을 탐색하여 도출된 시간적 머지 후보를 상기 머지 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S920). 상기 시간적 주변 블록은 상기 현재 블록이 위치하는 현재 픽처와 다른 픽처인 참조 픽처 상에 위치할 수 있다. 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 참조 픽처는 collocated 픽처 또는 col 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록은 상기 col 픽처 상에서의 상기 현재 블록에 대한 동일 위치 블록(co-located block)의 우하측 코너 주변 블록 및 우하측 센터 블록의 순서로 탐색될 수 있다. 한편, 메모리 부하를 줄이기 위해 motion data compression이 적용되는 경우, 상기 col 픽처에 대해 일정 저장 단위마다 특정 움직임 정보를 대표 움직임 정보로 저장할 수 있다. 이 경우 상기 일정 저장 단위 내의 모든 블록에 대한 움직임 정보를 저장할 필요가 없으며 이를 통하여 motion data compression 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 일정 저장 단위는 예를 들어 16x16 샘플 단위, 또는 8x8 샘플 단위 등으로 미리 정해질 수도 있고, 또는 영상 부호화 장치에서 영상 복호화 장치로 상기 일정 저장 단위에 대한 사이즈 정보가 시그널링될 수도 있다. 상기 motion data compression이 적용되는 경우 상기 시간적 주변 블록의 움직임 정보는 상기 시간적 주변 블록이 위치하는 상기 일정 저장 단위의 대표 움직임 정보로 대체될 수 있다. 즉, 이 경우 구현 측면에서 보면, 상기 시간적 주변 블록의 좌표에 위치하는 예측 블록이 아닌, 상기 시간적 주변 블록의 좌표(좌상단 샘플 포지션)를 기반으로 일정 값만큼 산술적 오른쪽 쉬프트 후 산술적 왼쪽 쉬프트 한 위치를 커버하는 예측 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 시간적 머지 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 2nx2n 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>n)<<n), (yTnb>>n)<<n))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 16x16 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>4)<<4), (yTnb>>4)<<4))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 또는 예를 들어, 상기 일정 저장 단위가 8x8 샘플 단위인 경우, 상기 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb>>3)<<3), (yTnb>>3)<<3))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 상기 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다.
이하, 머지 모드 및/또는 스킵 모드의 경우, 시간적 후보를 유도하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 시간적 후보는 상술한 시간적 머지 후보를 나타낼 수 있다. 또한, 시간적 후보의 움직임 벡터는 MVP 모드의 시간적 후보에 대응될 수도 있다.
시간적 후보는 하나의 후보만이 머지 후보 리스트에 포함될 수 있다. 시간적 후보를 유도하는 과정에서, 시간적 후보의 움직임 벡터는 스케일링될 수 있다. 예컨대, 상기 스케일링은 콜로케이티드 참조 픽처(collocated reference picture, colPic)(이하, '콜 픽처'라 함)에 속한 콜로케이티드 블록(co-located CU)(이하, '콜 블록'이라 함)에 기반하여 수행될 수 있다. 콜 블록의 유도에 사용되는 참조 픽처 리스트는 슬라이스 헤더에서 명시적으로 시그널링될 수 있다. 시간적 후보의 움직임 벡터의 스케일링에 대해서는 도 11을 참조하여 후술한다.
도 10은 시간적 후보를 유도하는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10에서, 굵은 실선의 블록은 현재 블록을 나타낸다. 시간적 후보는 도 10의 C0 위치(우하단 위치) 또는 C1 위치(중앙 위치)에 해당하는 콜 픽처 내의 블록으로부터 유도될 수 있다. 먼저, C0 위치가 가용한지 판단되고, C0 위치가 가용한 경우, C0 위치에 기반하여 시간적 후보가 유도될 수 있다. 만약 C0 위치가 가용하지 않은 경우, C1 위치에 기반하여 시간적 후보가 유도될 수 있다. 예컨대, C0 위치의 콜 픽처 내 블록이 인트라 예측된 블록이거나, 현재 CTU 행(row)의 외부에 존재하는 경우, C0 위치가 가용하지 않은 것으로 판단될 수 있다.
상술한 바와 같이, motion data compression이 적용되는 경우, 콜 블록의 움직임 벡터는 소정의 단위 블록마다 저장될 수 있다. 이 경우, C0 위치 또는 C1 위치를 커버하는 블록의 움직임 벡터를 유도하기 위해 C0 위치 또는 C1 위치는 수정될 수 있다. 예컨대, 상기 소정의 단위 블록이 8x8 블록이고, C0 위치 또는 C1 위치를 (xColCi, yColCi)라 할 때, 시간적 후보를 유도하기 위한 위치는 ( ( xColCi >> 3 ) << 3, ( yColCi >> 3 ) << 3 )로 수정될 수 있다.
도 11은 시간적 후보의 움직임 벡터의 스케일링을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에서, curr_CU와 curr_pic은 현재 블록과 현재 픽처를 나타내고, col_CU와 col_pic은 콜 블록과 콜 픽처를 나타낸다. 또한, curr_ref는 현재 블록의 참조 픽처를 나타내고, col_ref는 콜 블록의 참조 픽처를 나타낸다. 또한, tb는 현재 블록의 참조 픽처와 현재 픽처 사이의 거리를 나타내고, td는 콜 블록의 참조 픽처와 콜 픽처 사이의 거리를 나타낸다. 상기 tb와 td는 픽처간의 POC(Picture Order Count)의 차이에 해당하는 값으로 나타낼 수 있다. 시간적 후보의 움직임 벡터의 스케일링은 tb와 td에 기반하여 수행될 수 있다. 또한, 시간적 후보의 참조 픽처 인덱스는 0으로 설정될 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 현재 머지 후보들의 개수가 최대 머지 후보들의 개수보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S930). 상기 최대 머지 후보들의 개수는 미리 정의되거나 영상 부호화 장치에서 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치는 상기 최대 머지 후보들의 개수에 관한 정보를 생성하고, 인코딩하여 비트스트림 형태로 상기 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 상기 최대 머지 후보들의 개수가 다 채워지면 이후의 후보 추가 과정(S940)은 진행하지 않을 수 있다.
단계 S930의 확인 결과 상기 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작은 경우, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 소정의 방식에 따라 추가 머지 후보를 유도한 후 상기 머지 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S940). 상기 추가 머지 후보는 예를 들어 history based merge candidate(s), pair-wise average merge candidate(s), ATMVP, combined bi-predictive 머지 후보 (현재 슬라이스/타일 그룹의 슬라이스/타일 그룹 타입이 B 타입인 경우) 및/또는 영(zero) 벡터 머지 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 S930의 확인 결과 상기 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작지 않은 경우, 영상 부호화 장치/영상 복호화 장치는 상기 머지 후보 리스트의 구성을 종료할 수 있다. 이 경우 영상 부호화 장치는 RD cost 기반으로 상기 머지 후보 리스트를 구성하는 머지 후보들 중 최적의 머지 후보를 선택할 수 있으며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 후보 선택 정보(ex. 머지 후보 인덱스, merge index)를 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 머지 후보 리스트 및 상기 후보 선택 정보를 기반으로 상기 최적의 머지 후보를 선택할 수 있다.
상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 사용될 수 있으며, 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있음은 전술한 바와 같다. 영상 부호화 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 레지듀얼 샘플들 및 상기 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있음은 전술한 바와 같다.
현재 블록에 대해 스킵 모드(skip mode)가 적용되는 경우, 앞에서 머지 모드가 적용되는 경우와 동일한 방법으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 다만, 스킵 모드가 적용되는 경우 해당 블록에 대한 레지듀얼 신호가 생략되며 따라서 예측 샘플들이 바로 복원 샘플들로 이용될 수 있다. 상기 스킵 모드는 예를 들어 cu_skip_flag의 값이 1인 경우에 적용될 수 있다.
이하, 머지 모드 및/또는 스킵 모드의 경우, History-based 후보를 유도하는 방법에 대해 설명한다. History-based 후보는 History-based 머지 후보로 표현될 수 있다.
History-based 후보는 공간적 후보와 시간적 후보가 머지 후보 리스트에 추가된 이후에 상기 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다. 예컨대, 이전에 부호화/복호화된 블록의 움직임 정보가 테이블에 저장되고, 현재 블록의 History-based 후보로서 사용될 수 있다. 상기 테이블은 부호화/복호화 과정 동안 복수의 History-based 후보를 저장할 수 있다. 상기 테이블은 새로운 CTU 행(row)이 시작될 때 초기화될 수 있다. 테이블이 초기화된다는 것은 테이블에 저장된 History-based 후보가 모두 삭제되어 해당 테이블이 비워지는 것을 의미할 수 있다. 인터 예측된 블록이 있을 때마다, 관련 움직임 정보가 마지막 엔트리로서 상기 테이블에 추가될 수 있다. 이 때, 상기 인터 예측된 블록은 서브블록 기반으로 예측된 블록이 아닐 수 있다. 상기 테이블에 추가된 움직임 정보는 새로운 History-based 후보로서 사용될 수 있다.
History-based 후보의 테이블은 소정의 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 해당 크기는 5일 수 있다. 이 때, 상기 테이블은 최대 5개의 History-based 후보를 저장할 수 있다. 새로운 후보가 테이블에 추가될 때, 먼저 동일한 후보가 상기 테이블에 존재하는지의 중복성 체크가 수행되는 제한된 first-in-first-out (FIFO) 규정이 적용될 수 있다. 만약 동일한 후보가 상기 테이블에 이미 존재하는 경우, 상기 동일한 후보는 상기 테이블로부터 삭제되고, 이 후의 모든 History-based 후보들의 위치가 전방으로 이동될 수 있다.
History-based 후보는 머지 후보 리스트의 구성 과정에 이용될 수 있다. 이 때, 상기 테이블에 최근에 포함된 History-based 후보들이 순서대로 체크되고, 상기 머지 후보 리스트의 시간적 후보 이후의 위치에 포함될 수 있다. History-based 후보가 머지 후보 리스트에 포함될 때, 상기 머지 후보 리스트에 이미 포함된 공간적 후보 또는 시간적 후보와의 중복성 체크가 수행될 수 있다. 만약, 머지 후보 리스트에 이미 포함된 공간적 후보 또는 시간적 후보와 History-based 후보가 중복되는 경우, 해당 History-based 후보는 상기 머지 후보 리스트에 포함되지 않을 수 있다. 상기 중복성 체크는 아래와 같이 단순화시킴으로써 연산량이 저감될 수 있다.
머지 후보 리스트의 생성에 이용되는 History-based 후보의 개수는 (N <= 4 ) ? M: (8 - N)으로 설정될 수 있다. 이 때, N은 머지 후보 리스트에 이미 포함된 후보의 개수를 나타내고, M은 상기 테이블에 저장된 가용한 History-based 후보의 개수를 나타낸다. 즉, 머지 후보 리스트에 4개 이하의 후보가 포함된 경우, 상기 머지 후보 리스트의 생성에 이용되는 History-based 후보의 개수는 M개이며, 머지 후보 리스트에 4개보다 많은 N개의 후보가 포함된 경우, 상기 머지 후보 리스트의 생성에 이용되는 History-based 후보의 개수는 (8 - N)개로 설정될 수 있다.
가용한 머지 후보의 전체 개수가 (머지 후보의 최대 허용 개수 - 1)에 도달하는 경우, History-based 후보를 이용한 머지 후보 리스트의 구성은 종료될 수 있다.
이하, 머지 모드 및/또는 스킵 모드의 경우, Pair-wise average 후보를 유도하는 방법에 대해 설명한다. Pair-wise average 후보는 Pair-wise average 머지 후보 또는 Pair-wise 후보로 표현될 수 있다.
Pair-wise average 후보는 머지 후보 리스트에 포함된 후보들로부터 기정의된 후보쌍을 획득하고 이들을 평균함으로써 생성될 수 있다. 기정의된 후보쌍은 {(0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3)}이고, 각 후보쌍을 구성하는 숫자는 머지 후보 리스트의 인덱스일 수 있다. 즉, 기정의된 후보쌍 (0, 1)은 머지 후보 리스트의 인덱스 0 후보와 인덱스 1 후보의 쌍을 의미하고, Pair-wise average 후보는 인덱스 0 후보와 인덱스 1 후보의 평균에 의해 생성될 수 있다. 상기 기 정의된 후보쌍의 순서대로 Pair-wise average 후보의 유도가 수행될 수 있다. 즉, 후보쌍 (0, 1)에 대해 Pair-wise average 후보를 유도한 후, 후보쌍 (0, 2), 후보쌍 (1, 2)의 순서로 Pair-wise average 후보 유도 과정이 수행될 수 있다. Pair-wise average 후보 유도 과정은 머지 후보 리스트의 구성이 완료될 때까지 수행될 수 있다. 예컨대, Pair-wise average 후보 유도 과정은 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 최대 머지 후보 개수에 도달할 때까지 수행될 수 있다.
Pair-wise average 후보는 참조 픽처 리스트의 각각에 대해 개별적으로 계산될 수 있다. 하나의 참조 픽처 리스트(L0 list 또는 L1 list)에 대해 2개의 움직임 벡터가 가용한 경우, 이들 2개의 움직임 벡터의 평균이 계산될 수 있다. 이 때, 2개의 움직임 벡터가 서로 다른 참조 픽처를 가리키더라도 상기 2개의 움직임 벡터의 평균이 수행될 수 있다. 만약 하나의 참조 픽처 리스트에 대해 1개의 움직임 벡터만이 가용한 경우, 가용한 움직임 벡터가 Pair-wise average 후보의 움직임 벡터로서 사용될 수 있다. 만약 하나의 참조 픽처 리스트에 대해 2개의 움직임 벡터가 모두 가용하지 않은 경우, 해당 참조 픽처 리스트는 유효하지 않은 것으로 결정될 수 있다.
Pair-wise average 후보가 머지 후보 리스트에 포함된 이후에도 머지 후보 리스트의 구성이 완료되지 않은 경우, 최대 머지 후보 개수에 도달할 때까지 제로 벡터가 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다.
현재 블록에 대해 MVP 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록(예를 들어, 도 8에 도시된 주변 블록)의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록(또는 Col 블록)에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, mvp) 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록에 대응하는 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터 예측자 후보로 사용될 수 있다. 쌍예측이 적용되는 경우, L0 움직임 정보 도출을 위한 mvp 후보 리스트와 L1 움직임 정보 도출을 위한 mvp 후보 리스트가 개별적으로 생성되어 이용될 수 있다. 현재 블록에 대한 예측 정보(또는 예측에 관한 정보)는 상기 mvp 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 예측자 후보를 지시하는 후보 선택 정보(ex. MVP 플래그 또는 MVP 인덱스)를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부는 상기 후보 선택 정보를 이용하여, mvp 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서, 현재 블록의 움직임 벡터 예측자를 선택할 수 있다. 영상 부호화 장치의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 영상 복호화 장치의 예측부는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 영상 복호화 장치의 예측부는 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 예에 따른 움직임 벡터 예측자 후보 리스트 구성 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 현재 블록의 공간적 후보 블록을 탐색하여 가용한 후보 블록을 MVP 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S1210). 이후, MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보가 2개 미만인지 여부가 판단되고(S1220), 2개인 경우, MVP 후보 리스트의 구성을 완료할 수 있다.
단계 S1220에서, 가용한 공간적 후보 블록이 2개 미만인 경우, 현재 블록의 시간적 후보 블록을 탐색하여 가용한 후보 블록을 MVP 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S1230). 시간적 후보 블록이 가용하지 않은 경우, 제로 움직임 벡터를 MVP 후보 리스트에 삽입(S1240)함으로써, MVP 후보 리스트의 구성을 완료할 수 있다.
한편, MVP 모드가 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 시그널링될 수 있다. 이경우 L0 예측을 위한 참조 픽처 인덱스(refidxL0)와 L1 예측을 위한 참조 픽처 인덱스(refidxL1)가 구분되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MVP 모드가 적용되고 쌍예측(BI prediction)이 적용되는 경우, 상기 refidxL0에 관한 정보 및 refidxL1에 관한 정보가 둘 다 시그널링될 수 있다.
전술한 바와 같이, MVP 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치에서 도출된 MVD에 관한 정보가 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. MVD에 관한 정보는 예를 들어 MVD 절대값 및 부호에 대한 x, y 성분을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, MVD 절대값이 0보다 큰지, 및 1보다 큰지 여부, MVD 나머지를 나타내는 정보가 단계적으로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MVD 절대값이 1보다 큰지 여부를 나타내는 정보는 MVD 절대값이 0보다 큰지 여부를 나타내는 flag 정보의 값이 1인 경우에 한하여 시그널링될 수 있다.
이하, 인터 예측 모드의 일 예인 어파인 모드에 대해서 자세히 설명한다. 종래의 비디오 부호화/복호화 시스템에서는 현재 블록의 움직임 정보를 표현하기 위해 하나의 움직임 벡터만을 사용하였으나, 이러한 방법에는 블록 단위의 최적의 움직임 정보를 표현할 뿐, 화소 단위의 최적의 움직임 정보를 표현하지는 못했던 문제점이 존재하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 화소 단위로 블록의 움직임 정보를 정의하는 어파인 모드가 제안되었다. 어파인 모드에 따르면, 현재 블록에 연관된 2개 내지 4개의 움직임 벡터를 이용하여 블록의 화소 및/또는 서브 블록 단위 별 움직임 벡터가 결정될 수 있다.
기존 움직임 정보가 화소 값의 평행 이동(또는 변위)을 이용하여 표현되었던 것에 비하여, 어파인 모드에서는 평행 이동, 스케일링, 회전, 기울임(shear) 중 적어도 하나를 이용하여, 화소 별 움직임 정보가 표현될 수 있다. 이 중에서, 화소 별 움직임 정보가 변위, 스케일링, 회전을 이용하여 표현되는 어파인 모드를 유사(similarity) 혹은 간략화(simplified) 어파인 모드라 정의할 수 있다. 이하의 설명에서의 어파인 모드는 유사 혹은 간략화 어파인 모드를 의미할 수 있다.
어파인 모드에서의 움직임 정보는 2개 이상의 CPMV(Control Point Motion Vector)를 이용하여 표현될 수 있다. 현재 블록의 특정 화소 위치의 움직임 벡터는 CPMV를 이용하여 유도될 수 있다. 이때, 현재 블록의 화소 별 및/또는 서브 블록 별 움직임 벡터의 집합을 어파인 움직임 벡터 필드(Affine Motion Vector Field : Affine MVF)라 정의할 수 있다.
도 13은 어파인 모드의 4-파라미터 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 어파인 모드의 6-파라미터 모델을 설명하기 위한 도면이다.
현재 블록에 대해 어파인 모드가 적용되는 경우, 4-파라미터 모델 및 6-파라미터 모델 중 하나를 이용하여 어파인 MVF가 유도될 수 있다. 이때, 4-파라미터 모델은 도 13에 도시된 바와 같이, 2개의 CPMV(v0, v1)가 사용되는 모델 타입을 의미할 수 있다. 또한, 6-파라미터 모델은 도 14에 도시된 바와 같이, 3개의 CPMV(v0, v1, v2)가 사용되는 모델 타입을 의미할 수 있다.
현재 블록의 위치를 (x, y)라 정의하는 경우, 화소 위치에 따른 움직임 벡터는 아래의 수학식 1 또는 2에 따라 유도될 수 있다. 예컨대, 4-파라미터 모델에 따른 움직임 벡터는 수학식 1에 따라 유도될 수 있고, 6-파라미터 모델에 따른 움직임 벡터는 수학식 2에 따라 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2020008794-appb-M000001
Figure PCTKR2020008794-appb-M000002
수학식 1 및 수학식 2에서, mv0 = {mv_0x, mv_0y}는 현재 블록의 좌상단 코너 위치의 CPMV이고, v1 = {mv_1x, mv_1y}는 현재 블록의 우상단 위치의 CPMV이며, mv2 = {mv_2x, mv_2y}는 현재 블록의 좌하단 위치의 CPMV일 수 있다. 이때, W 및 H는 각각 현재 블록의 너비 및 높이에 해당하며, mv = {mv_x, mv_y}는 화소 위치 {x, y}의 움직임 벡터를 의미할 수 있다.
부호화/복호화 과정에서 어파인 MVF는 화소 단위 및/또는 기 정의된 서브 블록 단위로 결정될 수 있다. 어파인 MVF가 화소 단위로 결정되는 경우, 각 화소 값을 기준으로 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 한편, 어파인 MVF가 서브 블록 단위로 결정되는 경우, 서브 블록의 중앙 화소 값을 기준으로 해당 블록의 움직임 벡터가 유도될 수 있다. 중앙 화소 값은 서브 블록의 센터에 존재하는 가상의 화소를 의미하거나, 중앙에 존재하는 4개의 화소 중 우하단 화소를 의미할 수 있다. 또한, 중앙 화소 값은, 서브 블록 내의 특정 화소로서 해당 서브 블록을 대표하는 화소일 수 있다. 본 개시에서 어파인 MVF는 4x4 서브블록 단위로 결정되는 경우를 설명한다. 다만 이것은 설명의 편의를 위함이며 서브블록의 사이즈는 다양하게 변경될 수 있다.
즉, Affine 예측이 가용한 경우, 현재 블록에 적용가능한 움직임 모델은 Translational motion model(평행 이동 모델), 4-parameter affine motion model, 6-parameter affine motion model의 3가지를 포함할 수 있다. 여기서 Translational motion model은 기존의 블록 단위 움직임 벡터가 사용되는 모델을 나타낼 수 있고, 4-parameter affine motion model은 2개의 CPMV가 사용되는 모델을 나타낼 수 있고, 6-parameter affine motion model은 3개의 CPMV가 사용되는 모델을 나타낼 수 있다. 어파인 모드는 움직임 정보를 부호화/복호화하는 방법에 따라, 세부 모드로 구분될 수 있다. 일 예로, 어파인 모드는 어파인 MVP 모드와 어파인 머지 모드로 세분화될 수 있다.
현재 블록에 대해 어파인 머지 모드가 적용되는 경우, CPMV는 어파인 모드로 부호화/복호화된 현재 블록의 주변 블록으로부터 유도될 수 있다. 현재 블록의 주변 블록 중 적어도 하나가 어파인 모드로 부호화/복호화된 경우, 현재 블록에 대해 어파인 머지 모드가 적용될 수 있다. 즉, 현재 블록에 대해 어파인 머지 모드가 적용되는 경우, 주변 블록의 CPMV들을 이용하여 현재 블록의 CPMV들이 유도될 수 있다. 예컨대, 주변 블록의 CPMV들이 현재 블록의 CPMV들로 결정되거나, 주변 블록의 CPMV들을 기반으로 현재 블록의 CPMV가 유도될 수 있다. 주변 블록의 CPMV를 기반으로 현재 블록의 CPMV가 유도되는 경우, 현재 블록 혹은 주변 블록의 부호화 파라미터 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 예컨대, 주변 블록의 CPMV들이 상기 주변 블록의 사이즈 및 상기 현재 블록의 사이즈 등을 기반으로 수정되어 현재 블록의 CPMV들로 사용될 수 있다.
한편, 서브블록 단위로 MV가 도출되는 affine merge의 경우에는, 서브블록 머지 모드라고 불릴 수 있으며, 이는 제1 값(예컨대, '1')을 갖는 merge_subblock_flag에 의해 지시될 수 있다. 이 경우 후술하는 어파인 머지 후보 리스트(affine merging candidate list)는 서브블록 머지 후보 리스트(subblock merging candidate list)라고 불릴 수도 있다. 이 경우 상기 서브블록 머지 후보 리스트에는 후술하는 SbTMVP로 도출된 후보가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 sbTMVP로 도출된 후보는 상기 서브블록 머지 후보 리스트의 0번 인덱스의 후보로 이용될 수 있다. 다시 말하면, 상기 sbTMVP로 도출된 후보는 상기 서브블록 머지 후보 리스트 내에서 후술하는 상속 어파인 머지 후보(inherited affine candidates), 조합 어파인 머지 후보(constructed affine candidates)보다 앞에 위치할 수 있다.
일 예로, 현재 블록에 대해 어파인 모드가 적용될 수 있는지 여부를 지시하는 어파인 모드 플래그가 정의될 수 있으며, 이는 시퀀스, 픽처, 슬라이스, 타일, 타일 그룹, 브릭, 등 현재 블록의 상위 레벨 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다. 예컨대, 어파인 모드 플래그는 sps_affine_enabled_flag로 명명될 수 있다.
어파인 머지 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 CPMV 유도를 위해, 어파인 머지 후보 리스트가 구성될 수 있다. 이때, 어파인 머지 후보 리스트는 상속 어파인 머지 후보, 조합 어파인 머지 후보 및 제로 머지 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상속 어파인 머지 후보는 현재 블록의 주변 블록이 어파인 모드로 부호화/복호화된 경우, 해당 주변 블록의 CPMV를 이용하여 유도되는 후보를 의미할 수 있다. 조합 어파인 머지 후보는 각각의 CP(Control Point)의 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 각각의 CPMV가 유도된 후보를 의미할 수 있다. 한편, 제로 머지 후보는 크기가 0인 CPMV들로 구성된 후보를 의미할 수 있다. 이하의 설명에서 CP란 CPMV를 유도하는데 이용되는 블록의 특정 위치를 의미할 수 있다. 예컨대, CP는 블록의 각 꼭지점 위치일 수 있다.
도 15는 어파인 머지 후보 리스트를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15의 순서도를 참고하면, 상속 어파인 머지 후보(S1510), 조합 어파인 머지 후보(S1520), 제로 머지 후보(S1530) 순으로 어파인 머지 후보 리스트에 어파인 머지 후보가 추가될 수 있다. 제로 머지 후보는 어파인 머지 후보 리스트에 상속 어파인 머지 후보 및 조합 어파인 머지 후보가 모두 추가되었음에도 후보 리스트에 포함되는 후보의 개수가 최대 후보 개수를 충족하지 못하는 경우에 추가될 수 있다. 이때, 제로 머지 후보는 어파인 머지 후보 리스트의 후보 수가 최대 후보 개수를 충족할 때까지 추가될 수 있다.
도 16은 주변 블록으로부터 유도되는 CPMV를 설명하기 위한 도면이다.
일 예로, 최대 2개의 상속 어파인 머지 후보가 유도될 수 있으며, 각각의 후보는 좌측 주변 블록들 및 상단 주변 블록들 중 적어도 하나를 기반으로 유도될 수 있다. 상속 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 주변 블록은 도 8을 참조하여 설명한다. 좌측 주변 블록을 기반으로 유도된 상속 어파인 머지 후보는 A0 및 A1 중 적어도 하나를 기반으로 유도되며, 상단 주변 블록을 기반으로 유도된 상속 어파인 머지 후보는 B0, B1 및 B2 중 적어도 하나를 기반으로 유도될 수 있다. 이때, 각 주변 블록의 스캔 순서는 A0에서 A1 순 및 B0에서 B1, B2 순일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 좌측 및 상단의 각각에 대해 상기 스캔 순서 상 가용한 첫번째 주변 블록에 기반하여 상속 어파인 머지 후보가 유도될 수 있다. 이때, 좌측 주변 블록과 상단 주변 블록으로부터 유도된 후보들 간에는 중복성 검사가 수행되지 않을 수 있다.
일 예로, 도 16에 도시된 바와 같이, 좌측 주변 블록 A가 어파인 모드로 부호화/복호화된 경우, 주변 블록 A의 CP에 대응되는 움직임 벡터 v2, v3 및 v4 중 적어도 하나가 유도될 수 있다. 주변 블록 A가 4-파라미터 어파인 모델을 통해 부호화/복호화되는 경우, 상속 어파인 머지 후보는 v2 및 v3를 이용하여 유도될 수 있다. 반면, 주변 블록 A가 6-파라미터 어파인 모델을 통해 부호화/복호화된 경우, 상속 어파인 머지 후보는 v2, v3 및 v4를 이용하여 유도될 수 있다.
도 17은 조합 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
조합 어파인 후보는 주변 블록들의 일반적인 움직임 정보들의 조합을 이용하여 CPMV가 유도되는 후보를 의미할 수 있다. 각 CP 별 움직임 정보는 현재 블록의 공간적 주변 블록 혹은 시간적 주변 블록을 이용하여 유도될 수 있다. 이하의 설명에서 CPMVk는 k번째 CP를 대표하는 움직임 벡터를 의미할 수 있다. 일 예로, 도 17을 참조하면, CPMV1은 B2, B3 및 A2의 움직임 벡터 중 가용한 첫번째 움직임 벡터로 결정될 수 있으며, 이때의 스캔 순서는 B2, B3, A2 순일 수 있다. CPMV2는 B1 및 B0의 움직임 벡터 중 가용한 첫번째 움직임 벡터로 결정될 수 있으며, 이때의 스캔 순서는 B1, B0 순일 수 있다. CPMV3은 A1 및 A0의 움직임 벡터 중 가용한 첫번째 움직임 벡터로 결정될 수 있으며, 이때의 스캔 순서는 A1, A0 순일 수 있다. 현재 블록에 대해 TMVP 적용이 가능한 경우, CPMV4는 시간적 주변 블록인 T의 움직임 벡터로 결정될 수 있다.
각 CP에 대한 4개의 움직임 벡터가 유도된 다음, 이를 기초로 조합 어파인 머지 후보가 유도될 수 있다. 조합 어파인 머지 후보는 유도된 각 CP에 대한 4개의 움직임 벡터 중에서 선택된 적어도 2개 이상의 움직임 벡터를 포함하여 구성될 수 있다. 일 예로, 조합 어파인 머지 후보는 {CPMV1, CPMV2, CPMV3}, {CPMV1, CPMV2, CPMV4}, {CPMV1, CPMV3, CPMV4}, {CPMV2, CPMV3, CPMV4}, {CPMV1, CPMV2} 및 {CPMV1, CPMV3}의 순서에 따라 적어도 하나로 구성될 수 있다. 3개의 움직임 벡터로 구성되는 조합 어파인 후보는 6-파라미터 어파인 모델을 위한 후보일 수 있다. 반면, 2개의 움직임 벡터로 구성되는 조합 어파인 후보는 4-파라미터 어파인 모델을 위한 후보일 수 있다. 움직임 벡터의 스케일링 과정을 회피하기 위해, CP들의 참조 픽처 인덱스들이 상이한 경우, 관련된 CPMV들의 조합은 조합 어파인 후보의 유도에 이용되지 않고 무시될 수 있다.
현재 블록에 대해 어파인 MVP 모드가 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대한 2개 이상의 CPMV 예측자와 CPMV를 유도하여, 이를 바탕으로 CPMV 차분(differences)을 유도할 수 있다. 이때, CPMV 차분이 부호화 장치에서 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 영상 복호화 장치는 현재 블록에 대한 CPMV 예측자를 유도하고, 시그널링된 CPMV 차분을 복원한 후, CPMV 예측자와 CPMV 차분에 기반하여 현재 블록의 CPMV를 유도할 수 있다.
한편, 현재 블록에 대해 어파인 머지 모드 또는 서브 블록 기반 TMVP가 적용되지 않는 경우에 한 해, 현재 블록에 대해 어파인 MVP 모드가 적용될 수 있다. 한편, 어파인 MVP 모드는 어파인 CP MVP 모드라 표현될 수도 있다.
현재 블록에 대해 어파인 MVP가 적용되는 경우, 현재 블록에 대한 CPMV 유도를 위해, 어파인 MVP 후보 리스트(affine mvp candidate list)가 구성될 수 있다. 이때, 어파인 MVP 후보 리스트는 상속 어파인 MVP 후보, 조합 어파인 MVP 후보, 평행 이동 어파인 MVP 후보 및 제로 MVP 후보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상속 어파인 MVP 후보는 현재 블록의 주변 블록이 어파인 모드로 부호화/복호화되는 경우, 주변 블록의 CPMV를 기반으로 유도되는 후보를 의미할 수 있다. 조합 어파인 MVP 후보는 CP 주변 블록의 움직임 벡터를 기반으로 CPMV 조합을 생성하여 유도되는 후보를 의미할 수 있다. 제로 MVP 후보는 값이 0인 CPMV로 구성되는 후보를 의미할 수 있다. 상속 어파인 MVP 후보, 조합 어파인 MVP 후보의 유도 방법 및 특징은 상술한 상속 어파인 후보 및 조합 어파인 후보와 동일하므로 설명을 생략한다.
어파인 MVP 후보 리스트의 최대 후보 개수가 2인 경우, 조합 어파인 MVP 후보, 평행 이동 어파인 MVP 후보 및 제로 MVP 후보는 현재 후보 개수가 2 미만인 경우에 추가될 수 있다. 특히, 평행 이동 어파인 MVP 후보는 다음의 순서에 따라 유도될 수 있다.
일 예로, 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 후보의 수가 2 미만이고, 조합 어파인 MVP 후보의 CPMV0가 유효한 경우, CPMV0가 어파인 MVP 후보로 사용될 수 있다. 즉, CP0, CP1, CP2의 움직임 벡터가 모두 CPMV0인 어파인 MVP 후보가 어파인 MVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
다음으로, 어파인 MVP 후보 리스트의 후보의 수가 2 미만이고, 조합 어파인 MVP 후보의 CPMV1가 유효한 경우, CPMV1이 어파인 MVP 후보로 사용될 수 있다. 즉, CP0, CP1, CP2의 움직임 벡터가 모두 CPMV1인 어파인 MVP 후보가 어파인 MVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
다음으로, 어파인 MVP 후보 리스트의 후보의 수가 2 미만이고, 조합 어파인 MVP 후보의 CPMV2가 유효한 경우, CPMV2가 어파인 MVP 후보로 사용될 수 있다. 즉, CP0, CP1, CP2의 움직임 벡터가 모두 CPMV2인 어파인 MVP 후보가 어파인 MVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
상술한 조건에도 불구하고, 어파인 MVP 후보 리스트의 후보의 수가 2 미만인 경우, 현재 블록의 TMVP(temporal motion vector predictor)가 어파인 MVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
평행 이동 어파인 MVP 후보 추가에도 불구하고, 어파인 MVP 후보 리스트의 후보의 수가 2 미만인 경우, 제로 MVP 후보가 어파인 MVP 후보 리스트에 추가될 수 있다.
도 18은 어파인 MVP 후보 리스트를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18의 순서도를 참고하면, 상속 어파인 MVP 후보(S1810), 조합 어파인 MVP 후보(S1820), 평행 이동 어파인 MVP 후보(S1830), 제로 MVP 후보(S1840) 순으로 어파인 MVP 후보 리스트에 후보가 추가될 수 있다. 상술한 바와 같이, 단계 S1820 내지 단계 S1840은 각 단계에서 어파인 MVP 후보 리스트에 포함된 후보의 개수가 2 미만인지 여부에 따라 수행될 수 있다.
상속 어파인 MVP 후보의 스캔 순서는 상속 어파인 머지 후보의 스캔 순서와 동일할 수 있다. 다만, 상속 어파인 MVP 후보의 경우, 현재 블록의 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 참조하는 주변 블록만이 고려될 수 있다. 상속 어파인 MVP 후보를 어파인 MVP 후보 리스트에 추가할 때, 중복성 체크는 수행되지 않을 수 있다.
조합 어파인 MVP 후보를 유도하기 위해 도 17에 도시된 공간적 주변 블록들만이 고려될 수 있다. 또한, 조합 어파인 MVP 후보의 스캔 순서는 조합 어파인 머지 후보의 스캔 순서와 동일할 수 있다. 또한, 조합 어파인 MVP 후보를 유도하기 위해, 주변 블록의 참조 픽처 인덱스가 체크되고, 상기 스캔 순서상, 인터 코딩되고 현재 블록의 참조 픽처와 동일한 참조 픽처를 참조하는 첫번째 주변 블록이 이용될 수 있다.
이하, 인터 예측 모드의 일 예인 서브 블록 기반 TMVP 모드에 대해서 자세히 설명한다. 서브 블록 기반 TMVP 모드에 따르면, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 필드(Motion Vector Field : MVF)가 유도되어, 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 유도될 수 있다.
종래의 TMVP 모드가, 코딩 유닛 단위로 수행되는 것과 달리, 서브 블록 기반 TMVP 모드가 적용되는 코딩 유닛은 서브 코딩 유닛 단위로 움직임 벡터에 대한 부호화/복호화가 수행될 수 있다. 또한, 종래의 TMVP 모드에 따르면 동일 위치 블록(collocated block)으로부터 시간적 움직임 벡터가 유도되는 반면, 서브 블록 기반 TMVP 모드는 현재 블록의 주변 블록으로부터 유도된 움직임 벡터가 지시하는 참조 블록으로부터 움직임 벡터 필드가 유도될 수 있다. 이하, 주변 블록으로부터 유도된 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 쉬프트(motion shift) 혹은 대표 움직임 벡터라고 지칭할 수 있다.
도 19는 서브 블록 기반 TMVP 모드의 주변 블록을 설명하기 위한 도면이다.
현재 블록에 대해 서브 블록 기반 TMVP 모드가 적용되는 경우, 움직임 쉬프트를 결정하기 위한 주변 블록이 결정될 수 있다. 일 예로, 움직임 쉬프트를 결정하기 위한 주변 블록에 대한 스캔은 도 19의 A1, B1, B0, A0 블록 순으로 수행될 수 있다. 다른 예로, 움직임 쉬프트를 결정하기 위한 주변 블록은 현재 블록의 특정 주변 블록으로 제한될 수 있다. 예컨대, 움직임 쉬프트를 결정하기 위한 주변 블록은 언제나 A1 블록으로 결정될 수 있다. 주변 블록이 콜 픽처를 참조하는 움직임 벡터를 갖는 경우, 해당 움직임 벡터가 움직임 쉬프트로 결정될 수 있다. 움직임 쉬프트로 결정된 움직임 벡터는 시간적 움직임 벡터로 지칭될 수도 있다. 한편, 주변 블록으로부터 상술한 움직임 벡터가 유도될 수 없는 경우, 움직임 쉬프트는 (0,0)으로 설정될 수 있다.
도 20은 서브 블록 기반 TMVP 모드에 따라 움직임 벡터 필드를 유도하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
다음으로, 움직임 쉬프트가 지시하는 동일 위치 픽처 상의 참조 블록이 결정될 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 좌표에 움직임 쉬프트를 가산함으로써 콜 픽처로부터 서브블록 기반 움직임 정보(움직임 벡터, 참조 픽처 인덱스)를 획득할 수 있다. 도 20에 도시된 예에서, 움직임 쉬프트는 A1 블록의 움직임 벡터인 것으로 가정한다. 현재 블록에 움직임 쉬프트를 적용함으로써 현재 블록을 구성하는 각 서브블록에 대응하는 콜 픽처 내 서브블록(콜 서브블록)을 특정할 수 있다. 이후, 콜 픽처의 대응 서브블록(콜 서브블록)의 움직임 정보를 이용하여, 현재 블록의 각 서브블록의 움직임 정보가 유도될 수 있다. 예컨대, 대응 서브블록의 중앙 위치로부터 대응 서브블록의 움직임 정보가 획득될 수 있다. 이때, 중앙 위치는 대응 서브블록의 중앙에 위치하는 4개의 샘플들 중 우하단 샘플의 위치일 수 있다. 만약, 현재 블록에 대응하는 콜 블록의 특정 서브블록의 움직임 정보가 가용하지 않은 경우, 콜 블록의 중심 서브블록의 움직임 정보가 해당 서브블록의 움직임 정보로 결정될 수 있다. 대응 서브블록의 움직임 정보가 유도되면, 상술한 TMVP 과정과 유사하게 현재 서브블록의 움직임 벡터와 참조 픽처 인덱스로 전환될 수 있다. 즉, 서브블록 기반 움직임 벡터가 유도되는 경우, 참조 블록의 참조 픽처의 POC를 고려하여 움직임 벡터의 스케일링이 수행될 수 있다.
위와 같이, 서브블록 기반으로 유도된 현재 블록의 움직임 벡터 필드 또는 움직임 정보를 이용하여 현재 블록에 대한 서브블록 기반 TMVP 후보가 유도될 수 있다.
이하에서, 서브블록 단위로 구성되는 머지 후보 리스트를 서브블록 단위 머지 후보 리스트라 정의한다. 상술한 어파인 머지 후보 및 서브블록 기반 TMVP 후보가 병합되어 서브블록 단위 머지 후보 리스트가 구성될 수 있다.
한편, 현재 블록에 대해 서브블록 기반 TMVP 모드가 적용될 수 있는지 여부를 지시하는 서브블록 기반 TMVP 모드 플래그가 정의될 수 있으며, 이는 시퀀스, 픽처, 슬라이스, 타일, 타일 그룹, 브릭, 등 현재 블록의 상위 레벨 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다. 예컨대, 서브블록 기반 TMVP 모드 플래그는 sps_sbtmvp_enabled_flag로 명명될 수 있다. 현재 블록에 대해 서브블록 기반 TMVP 모드의 적용이 가능한 경우, 서브블록 단위 머지 후보 리스트에 서브블록 기반 TMVP 후보가 먼저 추가될 수 있으며, 이후 어파인 머지 후보가 서브블록 단위 머지 후보 리스트에 추가될 수 있다. 한편, 서브블록 단위 머지 후보 리스트에 포함될 수 있는 최대 후보의 개수가 시그널링될 수 있다. 일 예로, 서브블록 단위 머지 후보 리스트에 포함될 수 있는 최대 후보의 개수는 5일 수 있다.
서브블록 단위 머지 후보 리스트 유도에 사용되는 서브블록의 크기는 시그널링 되거나 MxN으로 기 설정될 수 있다. 예컨대, MxN은 8x8일 수 있다. 따라서, 현재 블록의 크기가 8x8이상인 경우에만, 현재 블록에 대해 어파인 모드 또는 서브블록 기반 TMVP 모드가 적용될 수 있다.
이하에서, 본 개시의 예측 수행 방법의 일 실시예에 대해 설명한다. 이하의 예측 수행 방법은 도 5의 단계 S510 또는 도 7의 단계 S730에서 수행될 수 있다.
예측 모드에 따라 도출된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록을 생성할 수 있다. 상기 예측된 블록(예측 블록)은 상기 현재 블록의 예측 샘플들(예측 샘플 어레이)를 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터가 분수 샘플(fractional sample) 단위를 가리키는 경우, 보간(interpolation) 절차가 수행될 수 있으며, 이를 통하여 참조 픽처 내에서 분수 샘플 단위의 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들이 도출될 수 있다. 현재 블록에 Affine 인터 예측이 적용되는 경우, 샘플/서브블록 단위 MV를 기반으로 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 쌍예측(bi-prediction)이 적용되는 경우, L0 예측(즉, 참조 픽처 리스트 L0 내 참조 픽처와 MVL0를 이용한 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들과 L1 예측(즉, 참조 픽처 리스트 L1 내 참조 픽처와 MVL1을 이용한 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들의 (위상에 따른) 가중합 또는 가중평균을 통하여 도출된 예측 샘플들이 현재 블록의 예측 샘플들로 이용될 수 있다. 쌍예측이 적용되는 경우, L0 예측에 이용된 참조 픽처와 L1 예측에 이용된 참조 픽처가 현재 픽처를 기준으로 서로 다른 시간적 방향에 위치하는 경우, (즉, 쌍예측이면서 양방향 예측에 해당하는 경우) 이를 true 쌍예측이라고 부를 수 있다.
영상 복호화 장치에서, 도출된 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들 및 복원 픽처가 생성될 수 있고, 이후 인루프 필터링 등의 절차가 수행될 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치에서, 도출된 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출되고 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보의 인코딩이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이 현재 블록에 쌍예측이 적용되는 경우, 가중평균(weighted average)을 기반으로 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 이때, 가중 평균을 수행하기 위한 가중치는 CU 레벨에서 유도되는 가중치 인덱스에 기반하여 결정될 수 있다. 기존에는 쌍예측 신호(즉, 쌍예측 샘플들)는 L0 예측 신호(L0 예측 샘플들)과 L1 예측 신호(L1 예측 샘플들)의 단순 평균을 통하여 도출될 수 있었다. 즉, 쌍예측 샘플들은 L0 참조 픽처 및 MVL0에 기반한 L0 예측 샘플들과 L1 참조 픽처 및 MVL1에 기반한 L1 예측 샘플들의 평균으로 도출되었다. 그러나, 본 개시에 따르면, 쌍예측이 적용되는 경우 수학식 3과 같이 L0 예측 신호와 L1 예측 신호의 가중평균을 통하여 쌍예측 신호(쌍예측 샘플들)을 도출할 수 있다. 이러한 쌍예측은 CU 레벨의 가중치를 이용한 양방향 예측(Bi-prediction with CU-level weight, BCW)이라고 지칭할 수 있다.
Figure PCTKR2020008794-appb-M000003
상기 수학식 3에서, Pbi-pred는 가중평균에 의해 도출된 쌍예측 신호(쌍예측 블록)를 나타내고, P0와 P1은 각각 L0 예측 샘플들(L0 예측 블록)과 L1 예측 샘플들(L1 예측 블록)을 나타낸다. 또한, (8-w)와 w는 각각 P0와 P1에 적용되는 가중치를 나타낸다.
가중평균에 의한 쌍예측 신호의 생성에 있어, 5개의 가중치가 허용될 수 있다. 예컨대, 가중치 w는 {-2,3,4,5,10}로부터 선택될 수 있다. 쌍예측된 CU의 각각에 대해, 가중치 w는 두가지 방법 중 하나로 결정될 수 있다. 상기 두가지 방법 중 첫번째로서, 현재 CU가 머지 모드가 아닌 경우(non-merge CU), 움직임 벡터 차분과 함께 가중치 인덱스(weight index)가 시그널링될 수 있다. 예컨대, 비트스트림은 움직임 벡터 차분에 관한 정보의 이후에 가중치 인덱스에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 두가지 방법 중 두번째로서, 현재 CU가 머지 모드인 경우(merge CU), 가중치 인덱스는 머지 후보 인덱스(머지 인덱스)에 기반하여 주변 블록들로부터 유도될 수 있다.
가중평균에 의한 쌍예측 신호의 생성은 256개 이상의 샘플(루마 성분 샘플)을 포함하는 크기의 CU에 대해서만 적용되도록 제한될 수 있다. 즉, 현재 블록의 너비(width)와 높이(height)의 곱이 256 이상인 CU에 대해서만 가중평균에 의한 쌍예측이 수행될 수 있다. 또한, 가중치 w는 상술한 바와 같이 5개의 가중치 중 하나가 사용될 수도 있고, 다른 개수의 가중치 중 하나가 사용될 수도 있다. 예컨대, 현재 영상의 특성에 따라, low-delay picture에 대해서는 5개의 가중치가 사용되고, non-low-delay picture에 대해서는 3개의 가중치가 사용될 수 있다. 이때, 3개의 가중치는 {3,4,5}일 수 있다.
영상 부호화 장치는 fast search algorithm을 적용하여 복잡도를 크게 증가시키지 않고 가중치 인덱스를 결정할 수 있다. 이때, 상기 fast search algorithm은 다음과 같이 요약될 수 있다. 이하에서 불균등 가중치(unequal weight)란 P0와 P1에 적용되는 가중치가 균등하지 않은 것을 의미할 수 있다. 또한 균등 가중치(equal weight)란 P0와 P1에 적용되는 가중치가 균등한 것을 의미할 수 있다.
- 움직임 벡터의 해상도가 적응적으로 변경되는 AMVR 모드가 함께 적용되는 경우, 현재 픽처가 low-delay picture이면, 1-pel 움직임 벡터 해상도와 4-pel 움직임 벡터 해상도의 각각에 대해 불균등 가중치만이 조건적으로 체크될 수 있다.
- 어파인 모드가 함께 적용되고, 어파인 모드가 현재 블록의 최적의 모드로서 선택된 경우, 영상 부호화 장치는 불균등 가중치의 각각에 대해 affine ME(motion estimation)을 수행할 수 있다.
- 쌍예측에 사용되는 2개의 참조 픽처가 동일할 경우, 불균등 가중치만이 조건적으로 체크될 수 있다.
- 불균등 가중치는 소정 조건이 만족되는 경우, 체크되지 않을 수 있다. 상기 소정 조건은 현재 픽처와 참조 픽처 사이의 POC 거리(POC distance), 양자화 파라미터(QP), 시간적 레벨(temporal level) 등에 기반한 조건일 수 있다.
BCW의 가중치 인덱스는 하나의 문맥 부호화 빈(bin)과 후속하는 하나 이상의 바이패스 부호화 빈들(bypass coded bins)을 이용하여 부호화될 수 있다. 첫번째 문맥 부호화 빈은 균등 가중치(equal weight)가 사용되는지 여부를 지시한다. 불균등 가중치가 사용되는 경우, 추가적인 빈들이 바이패스 부호화되어 시그널링될 수 있다. 추가적인 빈들은 어떠한 가중치가 사용되는지 여부를 지시하기 위해 시그널링될 수 있다.
가중 예측(Weighted prediction, WP)은 페이딩(fading)을 포함하는 영상을 효율적으로 부호화하기 위한 도구이다. 가중 예측에 따르면, 참조 픽처 리스트 L0와 L1의 각각에 포함된 각 참조 픽처에 대해 웨이팅 파라미터(가중치와 오프셋)가 시그널링될 수 있다. 이후 움직임 보상이 수행될 때, 가중치(들)와 오프셋(들)이 대응하는 참조 픽처(들)에 적용될 수 있다. 가중 예측과 BCW는 서로 다른 타입의 영상에 대해 사용될 수 있다. 가중 예측과 BCW 사이의 상호 작용을 피하기 위해, 가중 예측을 사용하는 CU에 대해서는 BCW 가중치 인덱스는 시그널링되지 않을 수 있다. 이 경우, 가중치는 4로 추론될 수 있다. 즉, 균등 가중치가 적용될 수 있다.
머지 모드가 적용된 CU의 경우, 가중치 인덱스는 머지 후보 인덱스에 기반하여 주변 블록들로부터 추론될 수 있다. 이것은 보통의 머지 모드와 상속 어파인 머지 모드의 모두에 대해 적용될 수 있다.
조합 어파인 머지 모드의 경우, 최대 3개 블록들의 움직임 정보에 기반하여 어파인 움직임 정보가 구성될 수 있다. 이때, 조합 어파인 머지 모드를 사용하는 CU에 대한 BCW 가중치 인덱스를 유도하기 위해 다음의 과정이 수행될 수 있다.
(1) 먼저, BCW 가중치 인덱스 {0,1,2,3,4}의 범위를 3개의 그룹 {0}, {1,2,3} 및 {4}로 분할할 수 있다. 만약 모든 CP의 BCW 가중치 인덱스가 동일한 그룹으로부터 도출되는 경우, BCW 가중치 인덱스는 아래 단계 (2)에 의해 유도될 수 있다. 그렇지 않으면, BCW 가중치 인덱스는 2로 설정될 수 있다.
(2) 적어도 2개의 CP가 동일한 BCW 가중치 인덱스를 갖는 경우, 상기 동일한 BCW 가중치 인덱스가 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스로 할당될 수 있다. 그렇지 않으면, 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 2로 설정될 수 있다.
이하에서 설명하는 본 개시에 따른 발명은 가중평균 기반의 양방향 예측에 관련되며, 구체적으로 머지 모드를 위한 시간적 후보 또는 서브블록 머지 모드의 시간적 후보를 구성할 때, BCW 가중치 인덱스를 유도하는 방법을 포함한다. 또한, 본 개시에 따르면, pair-wise (머지) 후보를 도출할 때, BCW 가중치 인덱스를 유도하는 방법이 제공된다. 이하에서, BCW 가중치 인덱스는 간략히 가중치 인덱스로 지칭될 수 있다. 본 개시에 포함된 다양한 실시예들은 각각이 단독으로 사용될 수도 있고, 둘 이상의 실시예들이 조합되어 사용될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 서브블록 단위의 머지 모드를 위한 머지 후보를 유도함에 있어서, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스를 효율적으로 유도함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 17을 참조하여 설명한 바와 같이, k번째 CP에 대한 대표 움직임 벡터 CPMVk(k는 1 내지 4의 정수)가 도출될 수 있다. 즉, CPMV1은 첫번째 CP(좌상단 CP, CP0)를 대표하는 움직임 벡터이고, CPMV2는 두번째 CP(우상단 CP, CP1)를 대표하는 움직임 벡터이고, CPMV3은 세번째 CP(좌하단 CP, CP2)를 대표하는 움직임 벡터이고, CPMV4는 네번째 CP(우하단 CP, RB 또는 CP3)를 대표하는 움직임 벡터일 수 있다. 조합 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 CP들의 조합은 {CP0, CP1, CP2}, {CP0, CP1, CP3}, {CP0, CP2, CP3}, {CP1, CP2, CP3}, {CP0, CP1} 및 {CP0, CP2}를 포함하고, 상기 조합의 순서로 조합 어파인 머지 후보가 유도될 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스는 CP0의 후보 블록들 중, CPMV1을 유도하는데 이용된 블록의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 예컨대, 도 17에서, B2, B3 및 A2 중 B2의 움직임 벡터가 CPMV1으로 결정되는 경우, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스는 B2의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 그러나 이는 예시에 불과하며, CP0, CP1, CP2 및 RB 중 하나의 CP의 후보 블록의 가중치 인덱스가 활용될 수도 있다. 예컨대, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스는 CPMV2를 유도하는데 이용된 블록의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 예컨대, 도 17에서, B1 및 B0 중 B0의 움직임 벡터가 CPMV2로 결정되는 경우, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스는 B0의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다.
본 실시예의 다른 예에 따르면, 각 CP의 가중치 인덱스 중 디폴트 인덱스가 아닌 가중치 인덱스를 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스로 활용할 수 있다. 또는, 가중치 인덱스의 발생 빈도에 기초하여 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스를 결정할 수 있다. 예컨대, 특정 CP(예컨대, CP0)의 후보 블록들의 가중치 인덱스들 중 발생 빈도가 높은 가중치 인덱스를 활용하여 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스를 유도할 수 있다. 또는, 조합 어파인 머지 후보를 구성하는 CP들의 가중치 인덱스들 중 발생 빈도가 높은 가중치 인덱스를 활용할 수도 있다. 예컨대, {CP0, CP2, CP3(RB)}의 조합인 경우, CP0, CP2 및 RB의 가중치 인덱스들 중 발생 빈도가 가장 높은 가중치 인덱스를 해당 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스로 활용할 수 있다. 이 때, RB의 가중치 인덱스는 본 개시에 따른 시간적 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법에 기반하여 유도될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 영상 부호화/복호화 장치의 계산 복잡도를 증가시키지 않고, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스를 효율적으로 유도할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 예에 따르면, CP0, CP1 및 CP2는 공간적 후보로서, 해당 CP의 가중치 인덱스는 공간적 주변 블록으로부터 유도될 수 있다. 또한, CP3(RB)는 시간적 후보로서, CP3의 가중치 인덱스는 디폴트 인덱스로 설정될 수 있다. 이 때, 상술한 각 조합에 대한 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스 도 21에 도시된 방법에 의해 유도될 수 있다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따라 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스를 유도하는 방법을 도시한 도면이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 먼저, 각 조합 내 CP들의 가중치 인덱스가 유도될 수 있다(S2110). 이후, 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스와 두번째 CP의 가중치 인덱스가 동일한지 여부가 판단될 수 있다(S2120). 동일한 경우(S2120-Yes), 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다(S2130). 그렇지 않으면(S2120-No), 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 디폴트 인덱스로 유도될 수 있다(S2140). 대부분의 조합의 세번째 CP는 CP3이며, CP3의 가중치 인덱스는 디폴트 인덱스로 유도된다. 이러한 점을 고려하여, 도 21에 도시된 실시예는 계산 복잡도를 낮추기 위해 세번째 CP와의 비교를 수행하지 않는다.
또는, 보다 간략한 처리를 위해, 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스를 항상 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스로 유도할 수도 있다. 이 경우, 도 21의 단계 S2110은 조합 내 첫번째 CP에 대해서만 수행되며, 단계 S2120과 단계 S2140은 생략되고, 단계 S2130이 수행될 수 있다.
이하, 도 22 내지 도 24를 참조하여, 본 개시의 다른 실시예에 따른 조합 어파인 머지 후보 유도 방법을 상세히 설명한다.
본 실시예에 따른 조합 어파인 머지 후보 유도 방법은 현재 블록의 각 CP(CP0 내지 CP3)에 대한 정보를 유도하는 단계와, 유도된 각 CP의 정보를 이용하여 각 조합에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계로 구성될 수 있다.
도 22는 본 개시의 다른 실시예에 따라 현재 블록의 CP에 대한 정보를 유도하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
현재 블록의 CP는 상술한 CP0, CP1, CP2 및 CP3(RB)를 포함할 수 있다. 도 22의 방법은 현재 블록의 CP의 각각에 대해 수행될 수 있다. 수행 순서는 CP0, CP1, CP2 및 CP3의 순서일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 다른 순서로 수행되거나, CP들의 일부 또는 전부에 대해 동시에 수행될 수도 있다.
현재 블록의 CP를 CPn(n은 0 내지 3인 정수)으로 표시할 때, CPn에 대한 정보는 참조 픽처 인덱스(refIdxLXCorner[n]), 예측 방향 정보(predFlagLXCorner[n]), 움직임 벡터(cpMvLXCorner[n]), CPn의 가용 여부(availableFlagCorner[n]) 및 CPn의 가중치 인덱스(bcwIdxCorner[n]) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스는 각 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 따라서, 상기 CPn의 가중치 인덱스는 각 조합 내 첫번째 CP로 이용될 수 있는 CP0 및 CP1에 대해서만 유도될 수 있다. 또한, 상기 CPn의 가중치 인덱스는 각 조합 내 첫번째 CP로 이용되지 않는 CP2 및 CP3에 대해서는 유도되지 않을 수 있다.
먼저 단계 S2210에서, 현재 CP에 대한 후보 블록이 식별될 수 있다. 각 CP에 대한 후보 블록들은 도 17을 참조하여 설명한 바와 같다. 예컨대, CP0의 후보 블록들은 B2, B3 및 A2이고, CP1의 후보 블록들은 B1 및 B0이고, CP2의 후보 블록들은 A1 및 A0이고, CP3의 후보 블록은 T일 수 있다. 각 CP에 대해 도 22의 방법이 수행될 경우, 상기 기재된 순서(스캔 순서)에 따라 후보 블록들이 체크될 수 있다. 따라서, 후보 블록이 복수인 경우, 첫번째 후보 블록이 먼저 식별될 수 있다. 예컨대, CP0에 대한 첫번째 후보 블록인 B2가 먼저 식별될 수 있다.
현재 CP에 대한 후보 블록이 식별되면, 단계 S2220에서, 식별된 후보 블록이 가용한지 여부가 체크될 수 있다. 후보 블록이 가용한지의 여부는 상기 후보 블록이 현재 픽처 내에 존재하는지 여부, 상기 후보 블록과 현재 블록이 동일한 슬라이스 또는 동일한 타일 내에 존재하는지 여부, 상기 후보 블록의 예측 모드와 현재 블록의 예측 모드가 동일한지 여부 등에 기반하여 판단될 수 있다. 예컨대, 후보 블록이 현재 픽처의 밖에 존재하거나, 후보 블록과 현재 블록이 상이한 슬라이스 또는 상이한 타일 내에 존재하거나, 후보 블록의 예측 모드가 현재 블록의 예측 모드와 상이한 경우, 해당 후보 블록은 가용하지 않은 것으로 판단될 수 있다.
식별된 후보 블록이 가용하지 않은 경우(S2220-No), 현재 CP에 대한 다음 후보 블록이 존재하는지 여부가 판단될 수 있다(S2230). 예컨대, 현재 CP가 CP0이고, 식별된 후보 블록이 B2일 때, 상술한 순서에 따른 다음 후보 블록 B3가 존재하므로, 단계 S2230에서, 다음 후보 블록이 존재하는 것으로 판단될 수 있다. 예컨대, 현재 CP가 CP0이고, 식별된 후보 블록이 A2인 경우, 상술한 순서에 따른 다음 후보 블록이 존재하지 않으므로, 단계 S2230에서, 다음 후보 블록이 존재하지 않는 것으로 판단될 수 있다.
현재 CP에 대한 다음 후보 블록이 존재하는 경우(S2230-Yes), 다음 후보 블록에 대해 단계 S2210 내지 S2220이 수행될 수 있다. 현재 CP에 대한 다음 후보 블록이 존재하지 않는 경우(S2230-No), 현재 CP의 가용 여부(availableFlagCorner)는 "비가용"으로 설정될 수 있다(S2260).
식별된 후보 블록이 가용한 경우(S2220-Yes), 가용한 후보 블록의 정보에 기반하여 현재 CP에 대한 정보가 유도될 수 있다(S2240). 예컨대, 가용한 후보 블록의 참조 픽처 인덱스, 예측 방향 정보, 움직임 벡터 및 가중치 인덱스를 현재 CP에 대한 정보로서 활용할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같이, 현재 CP가 CP0 또는 CP1인 경우에만, 가용한 후보 블록의 가중치 인덱스를 현재 CP의 가중치 인덱스로 활용할 수 있다. 또한, 식별된 후보 블록이 가용한 경우, 현재 CP의 가용 여부(availableFlagCorner)는 "가용"으로 설정될 수 있다(S2250).
현재 블록의 각 CP에 대한 정보가 유도되면, 이들 정보에 기반하여 조합 어파인 머지 후보가 유도될 수 있다.
도 23은 본 개시의 다른 실시예에 따라 각 CP에 대한 정보에 기반하여 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 방법을 도시한 도면이다.
도 23의 방법은 조합 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 조합 {CP0, CP1, CP2}, {CP0, CP1, CP3}, {CP0, CP2, CP3}, {CP1, CP2, CP3}, {CP0, CP1}, {CP0, CP2}의 각각에 대해 수행될 수 있다. 수행 순서는 예컨대, 상기 나열된 순서일 수 있다. 또한, 6-파라미터 모델의 가용 여부에 따라 상기 조합들 중 일부에 대해서만 도 23의 방법이 수행될 수도 있다. 예컨대, 6-파라미터 모델이 사용될 수 있는 경우, 상기 3개의 CP를 포함하는 조합 및 상기 2개의 CP를 포함하는 조합의 모두에 대해 도 23의 방법이 수행될 수 있다. 그렇지 않고, 6-파라미터 모델이 사용될 수 없는 경우, 상기 2개의 CP를 포함하는 조합에 대해서만 도 23의 방법이 수행될 수 있다. 왜냐하면, 6-파라미터 모델이 사용될 수 없는 경우, 3개의 CP를 포함하는 조합에 대한 조합 어파인 머지 후보는 구성될 필요가 없기 때문이다. 6-파라미터 모델이 사용될 수 있는지를 나타내는 정보는 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 예컨대, 블록의 상위 레벨인 시퀀스 파라미터 셋에 포함되어 시그널링될 수 있다.
먼저, 단계 S2310에서, 조합 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 현재 조합 내 CP들이 식별될 수 있다. 이후, 단계 S2320에서, 현재 조합 내 CP들에 대한 가용 여부가 판단될 수 있다. 단계 S2320은 조합 내 각 CP에 대한 가용 여부 정보(availableFlagCorner)에 기반하여 수행될 수 있다. 예컨대, 현재 조합이 {CP0, CP1, CP2}인 경우, availableFlagCorner[0], availableFlagCorner[1] 및 availableFlagCorner[2]에 기반하여 단계 S2320이 수행될 수 있다. 현재 조합 내 CP들이 모두 가용한 경우(S2320-Yes), 예측 방향(L0 방향 및 L1 방향) 별로 단계 S2330 내지 S2350이 수행될 수 있다. 그렇지 않으면(S2320-No), 현재 조합에 대해서는 조합 어파인 머지 후보를 유도할 수 없으므로, 도 23의 방법을 종료한다.
조합 내 모든 CP들이 가용한 경우(S2320-Yes), 단계 S2330에서, L0 예측 방향 및 L1 예측 방향의 각각에 대한 가용 여부(availableFlagL0 및 availableFlagL1)가 유도될 수 있다. 예를 들어, 현재 조합이 {CP0, CP1, CP2}인 경우, 예측 방향 LX(X는 0 또는 1)에 대해, CP0, CP1 및 CP2의 예측 방향 정보(predFlagLXCorner[n])가 모두 1이고, CP0, CP1 및 CP2의 참조 픽처 인덱스(refIdxLXCorner[n])가 모두 동일한 경우, 예측 방향 LX에 대한 가용 여부는 "가용"으로 유도되고, 그렇지 않은 경우, "비가용"으로 유도될 수 있다.
이후, 단계 S2340에서, 예측 방향 LX에 대한 가용 여부가 판단되고, "가용"인 경우(S2340-Yes) 단계 S2350으로 진행할 수 있다. 단계 S2350에서, 예측 방향 LX에 대해 CP의 정보에 기반하여 조합 어파인 머지 후보를 유도할 수 있다. 예를 들어, 입력된 조합이 {CP0, CP1, CP2}인 경우, 가용한 예측 방향 LX(X는 0 또는 1)에 대해, CP0의 참조 픽처 인덱스(refIdxLXCorner[0]), CP0의 움직임 벡터(cpMvLXCorner[0]), CP1의 움직임 벡터(cpMvLXCorner[1]) 및 CP2의 움직임 벡터(cpMvLXCorner[2])를 해당 조합 어파인 머지 후보의 참조 픽처 인덱스(refIdxLXConst1), CPMV1, CPMV2 및 CPMV3에 각각 할당할 수 있다. 예측 방향 LX에 대한 가용 여부가 "비가용"인 경우(S2340-No) 단계 S2350은 스킵되고, 단계 S2360으로 진행할 수 있다.
이후, 단계 S2360에서 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스가 유도될 수 있다. 단계 S2360은 예측 방향 LX에 대한 가용 여부에 기반하여 수행될 수 있다. 예컨대, L0와 L1의 양방향이 모두 가용한 경우, 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 예를 들어, 현재 조합이 {CP0, CP1, CP2}인 경우, CP0의 가중치 인덱스가 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스로 활용될 수 있다. 만약, L0 또는 L1이 가용하지 않은 경우, 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 소정의 인덱스로 유도될 수 있다. 상기 소정의 인덱스는 디폴트 인덱스일 수 있으며, 예컨대, 균등 가중치를 지시하는 인덱스일 수 있다.
이후, 단계 S2370에서, 현재 조합에 대한 가용 여부 및/또는 움직임 모델 등이 유도될 수 있다. 단계 S2370은 예측 방향 LX에 대한 가용 여부 및/또는 조합 내 CP의 개수에 기반하여 수행될 수 있다. 예컨대, L0 또는 L1이 가용한 경우, 현재 조합에 대한 가용 여부는 "가용"으로 유도될 수 있다. 이 때, 현재 조합 내 CP의 개수가 3개인 경우라면, 현재 조합의 움직임 모델은 6-파라미터 어파인 모델로 유도될 수 있다. 현재 조합 내 CP의 개수가 2개인 경우라면, 현재 조합의 움직임 모델은 4-파라미터 어파인 모델로 유도될 수 있다.
그렇지 않은 경우(L0와 L1이 모두 비가용한 경우), 현재 조합에 대한 가용 여부는 "비가용"으로 유도될 수 있다. 또한, 현재 조합의 움직임 모델은 기존의 Translational 움직임 모델로 유도될 수 있다.
도 24는 본 개시의 다른 실시예에 따라 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스를 유도하는 방법을 예시적으로 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이, 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 예측 방향 LX에 대한 가용 여부에 기반하여 유도될 수 있다. 이를 위해 단계 S2330에서 유도된 예측 방향 별 가용 여부 정보가 입력될 수 있다(S2410).
이후 단계 S2420에서, L0와 L1의 양방향이 모두 가용한지 여부가 판단될 수 있다. L0와 L1의 양방향이 모두 가용한 경우(S2420-Yes), 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다(S2430). 예를 들어, 입력된 조합이 {CP0, CP1, CP2}인 경우, CP0의 가중치 인덱스가 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스로 활용될 수 있다. 예를 들어, 입력된 조합이 {CP1, CP2, CP3}인 경우, CP1의 가중치 인덱스가 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스로 활용될 수 있다.
만약, L0 또는 L1이 가용하지 않은 경우(S2420-No), 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 상술한 바와 같이, 소정의 인덱스로 유도될 수 있다(S2440). 상기 소정의 인덱스는 디폴트 인덱스일 수 있으며, 예컨대, 균등한 가중치를 지시하는 인덱스일 수 있다.
도 22 내지 도 24를 참조하여 설명한 실시예에 따르면, L0와 L1의 양방향이 모두 가용한지 여부에 기반하여, 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스 또는 디폴트 인덱스를 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스로 설정한다. 본 실시예의 다른 예에 따르면, L0와 L1의 가용 여부와 무관하게, 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스를 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스로 설정할 수도 있다. 이에 따르면, L0와 L1의 가용 여부를 판단하는 과정을 생략할 수 있으므로, 계산 복잡도가 낮아지고 신속한 처리가 가능해지는 효과를 기대할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 서브블록 단위의 머지 모드를 위한 움직임 벡터 후보 구성 시, 대표 예측 벡터 후보가 양방향 예측을 사용할 때 가중치 인덱스를 유도하는 방법이 제공될 수 있다. 도 20을 참조하여 설명한 바와 같이, 서브블록 기반 TMVP는 움직임 쉬프트에 기반하여 현재 블록에 대응되는 콜 블록을 유도할 수 있다. 이 때, 도 20에 도시된 바와 같이, 움직임 쉬프트는 현재 블록에 공간적으로 인접한 좌측 블록(A1)으로부터 유도될 수 있다. 즉, 좌측 블록의 가중치 인덱스를 신뢰할 수 있을 확률이 높다. 따라서, 이를 고려하여, 좌측 블록의 가중치 인덱스를 현재 블록의 가중치 인덱스로 사용할 수 있다. 즉, ATMVP로 유도된 후보가 양방향 예측을 사용할 때, 좌측 블록의 가중치 인덱스를 서브블록의 머지 모드를 위한 가중치 인덱스로 사용할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 서브블록 단위의 머지 모드를 위한 움직임 벡터 후보 구성 시, 대표 예측 벡터 후보에 대한 가중치 인덱스를 효율적으로 구성함으로써, 복잡도를 증가시키지 않고, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 25는 본 개시의 또 다른 실시예에 따라, 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스를 유도하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 도 17에 대응되며, CP0 내지 CP3의 움직임 벡터를 예시적으로 나타낸다.
조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스는 각 CP의 가중치 인덱스 및/또는 가중치 인덱스 그룹에 기반하여 유도될 수 있다. 각 CP의 가중치 인덱스에 기반하여 5개의 기정의된 가중치 세트(예컨대, {-2,3,4,5,10})로부터 가중치 w가 선택될 수 있다. 이 때, 가중치 인덱스는 0 내지 4의 값을 가질 수 있으며, 3개의 그룹으로 분류될 수 있다. 예컨대, 가중치 인덱스는 {0}, {1, 2, 3} 및 {4}의 3개의 그룹으로 분류될 수 있다. 이 때, 각 가중치 인덱스가 속하는 그룹을 지시하는 가중치 인덱스 그룹은 0 내지 2의 값을 가질 수 있다. 가중치 인덱스를 3개의 그룹으로 분류함에 따라, 각 인덱스가 지시하는 가중치의 쌍도 3개의 그룹으로 분류될 수 있다. 예컨대, 가중치의 쌍은 {(-1/4, 5/4)}, {(1/4, 3/4), (2/4, 2/4), (3/4, 1/4)} 및 {(5/4, -1/4)}의 3개의 그룹으로 분류될 수 있다.
도 26은 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 26에서, bcwIdx0, bcwIdx1 및 bcwIdx2는 각각 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스, 조합 내 두번째 CP의 가중치 인덱스 및 조합 내 세번째 CP의 가중치 인덱스를 나타낸다. 또한, bcwIdxGroup0, bcwIdxGroup1 및 bcwIdxGroup2는 각각 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스 그룹, 조합 내 두번째 CP의 가중치 인덱스 그룹 및 조합 내 세번째 CP의 가중치 인덱스 그룹을 나타낸다. 또한, bcwIdxConst는 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스를 나타낸다. 도 26에 도시된 바와 같이, 단계 S2610에서, bcwIdx0와 bcwIdx1의 동일 여부 및 bcwIdxGroup0와 bcwIdxGroup2의 동일 여부가 체크될 수 있다. 만약 양자가 모두 동일한 경우(S2610-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx0로 유도될 수 있다(S2620).
그렇지 않은 경우(S2610-No), 단계 S2630에서, bcwIdx0와 bcwIdx2의 동일 여부 및 bcwIdxGroup0와 bcwIdxGroup1의 동일 여부가 체크될 수 있다. 만약 양자가 모두 동일한 경우(S2630-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx0로 유도될 수 있다(S2620).
그렇지 않은 경우(S2630-No), 단계 S2640에서, bcwIdx1와 bcwIdx2의 동일 여부 및 bcwIdxGroup1와 bcwIdxGroup0의 동일 여부가 체크될 수 있다. 만약 양자가 모두 동일한 경우(S2640-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx2로 유도될 수 있다(S2650).
그렇지 않은 경우(S2640-No), bcwIdxConst는 디폴트 인덱스로 유도될 수 있다(S2660).
도 26에 도시된 예에 따르면, 3개의 CP가 이용되는 경우, 최대 6번의 비교 동작에 의해 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스가 유도될 수 있다.
도 27은 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 27에 도시된 방법은 도 26에 도시된 방법을 단순화한 것으로서, 시간적 후보에 대한 가중치 인덱스가 디폴트 인덱스로 유도되며, 시간적 후보는 각 조합의 마지막 CP로 포함되는 점을 고려하여, bcwIdx2에 대한 비교를 생략한 것이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 단계 S2710에서, bcwIdx0와 bcwIdx1의 동일 여부 및 bcwIdxGroup0와 bcwIdxGroup2의 동일 여부가 체크될 수 있다. 만약 양자가 모두 동일한 경우(S2710-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx0로 유도될 수 있다(S2720).
그렇지 않은 경우(S2710-No), bcwIdxGroup0와 bcwIdxGroup1의 동일 여부가 체크될 수 있다(S2730). 만약 동일한 경우(S2730-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx0로 유도될 수 있다(S2720).
그렇지 않은 경우(S2730-No), bcwIdxGroup1와 bcwIdxGroup0의 동일 여부가 체크될 수 있다(S2740). 만약 동일한 경우(S2740-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx2로 유도될 수 있다(S2750).
그렇지 않은 경우(S2740-No), bcwIdxConst는 디폴트 인덱스로 유도될 수 있다(S2760).
도 28은 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 28에 도시된 방법은 도 26에 도시된 방법을 단순화한 것으로서, 예컨대, non-low-delay picture와 같이 3개의 가중치가 사용되고, 3개의 가중치가 하나의 그룹에 속하는 경우를 고려하여, 가중치 인덱스 그룹에 대한 비교를 생략한 것이다.
도 28에 도시된 바와 같이, 단계 S2810에서, bcwIdx0와 bcwIdx1의 동일 여부가 체크될 수 있다. 만약 동일한 경우(S2810-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx0로 유도될 수 있다(S2820).
그렇지 않은 경우(S2810-No), bcwIdx0와 bcwIdx2의 동일 여부가 체크될 수 있다(S2830). 만약 동일한 경우(S2830-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx0로 유도될 수 있다(S2820).
그렇지 않은 경우(S2830-No), bcwIdx1와 bcwIdx2의 동일 여부가 체크될 수 있다(S2840). 만약 동일한 경우(S2840-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx2로 유도될 수 있다(S2850).
그렇지 않은 경우(S2840-No), bcwIdxConst는 디폴트 인덱스로 유도될 수 있다(S2860).
도 29는 본 개시에 따른 조합 어파인 머지 후보에 대한 가중치 인덱스 유도 방법의 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 29에 도시된 방법은 도 26 내지 도 28에 도시된 방법을 보다 단순화한 것으로서, 예컨대, bcwIdx2에 대한 비교와 가중치 인덱스 그룹에 대한 비교를 모두 생략한 것이다. 도 29에 도시된 바와 같이, 단계 S2910에서, bcwIdx0와 bcwIdx1의 동일 여부가 체크되고, 동일한 경우(S2910-Yes), bcwIdxConst는 bcwIdx0으로 유도될 수 있다(S2920). 그렇지 않으면(S2910-No), bcwIdxConst는 디폴트 인덱스로 유도될 수 있다(S2930).
본 실시예의 또 다른 예에 따르면, 아무런 비교를 수행함이 없이 bcwIdxConst를 bcwIdx0으로 유도할 수도 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 머지 모드를 위한 머지 후보를 유도함에 있어서 시간적 머지 후보가 양방향 예측을 사용할 때, 시간적 후보의 가중치 인덱스를 효율적으로 유도함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 시간적 머지 후보의 가중치 인덱스는 항상 디폴트 인덱스(예컨대, 0)로 유도될 수 있다. 본 개시에서, 디폴트 인덱스는 각 예측 방향(즉, 쌍예측에서 L0 예측 방향 및 L1 예측 방향)에 대한 가중치가 동일함(균등 가중치)을 지시하는 인덱스일 수 있다.
본 실시예의 다른 예에 따르면, 시간적 머지 후보의 가중치 인덱스는 콜 블록(collocated block)의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 서브블록 단위의 머지 모드를 위한 머지 후보를 유도함에 있어서, 시간적 후보가 양방향 예측을 사용할 때, 시간적 후보의 가중치 인덱스를 효율적으로 유도함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, 시간적 후보의 가중치 인덱스는 항상 디폴트 인덱스(예컨대, 0)로 유도될 수 있다. 이 경우, 머지 인덱스에 기반하여 서브블록 머지 후보 리스트로부터 시간적 후보가 선택된 경우, 현재 블록의 가중치 인덱스를 디폴트 인덱스로 설정할 수도 있다.
본 실시예의 다른 예에 따르면, 시간적 후보의 가중치 인덱스는 중앙 블록(center block)의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 상기 중앙 블록은 현재 블록의 중앙 위치에 대응하는 좌표를 포함하는 콜 픽처 내 블록일 수 있다. 상기 중앙 위치에 대응하는 좌표는 현재 블록의 좌상단 좌표 (x, y)와 현재 블록의 너비(width) 및 높이(height)에 기반하여 유도될 수 있다. 예컨대, 상기 중앙 위치에 대응하는 좌표는 (x + width/2, y + height/2)일 수 있다.
본 실시예의 또 다른 예에 따르면, 시간적 후보의 가중치 인덱스는 현재 서블록에 대응하는 콜 서브블록의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 만약, 콜 서브블록이 가용하지 않거나 또는 콜 서브블록의 가중치 인덱스가 가용하지 않은 경우, 현재 서브블록의 시간적 후보의 가중치 인덱스는 상기 중앙 블록의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 머지 모드를 위한 머지 후보를 유도함에 있어서, pair-wise 후보에 대한 가중치 인덱스를 효율적으로 유도함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, pair-wise 후보는 머지 후보 리스트에 포함된 후보들로부터 선택된 기정의된 후보쌍에 기반하여 유도될 수 있다. 이때, Pair-wise 후보를 유도하기 위한 후보쌍은 cand0와 cand1로 나타낼 수 있다.
본 실시예의 일 예에 따르면, pair-wise 후보가 양방향 예측을 사용할 때, pair-wise 후보의 가중치 인덱스는 cand0의 가중치 인덱스로 유도될 수 있다. 또는, pair-wise 후보의 가중치 인덱스는 cand0의 가중치 인덱스로 유도될 수도 있고, cand0의 가중치 인덱스와 cand1의 가중치 인덱스 중 디폴트 인덱스(1:1의 가중치를 지시하는 인덱스)가 아닌 가중치 인덱스로 유도될 수도 있다.
본 실시예의 다른 예에 따르면, pair-wise 후보의 가중치 인덱스는 아래의 4가지 방법 중 적어도 하나로 유도될 수 있다.
- cand0의 가중치 인덱스
- cand0와 cand1 중 양방향 예측된 후보의 가중치 인덱스
- cand0와 cand1가 동일한 가중치 인덱스를 갖는 경우, 해당 가중치 인덱스, 그렇지 않은 경우, 디폴트 인덱스로 설정될 수 있다.
- cand0와 cand1가 동일한 가중치 인덱스를 갖는 경우, 해당 가중치 인덱스, 그렇지 않은 경우, cand0의 가중치 인덱스와 cand1의 가중치 인덱스 중 디폴트 인덱스가 아닌 가중치 인덱스
본 실시예의 또 다른 예에 따르면, 조합 어파인 후보에 대한 유도 방법과의 일관성을 고려할 수 있다. 이는 복수의 후보들을 조합하여 생성된다는 점에서 pair-wise 후보와 조합 어파인 후보가 유사한 특성을 갖기 때문이다. 즉, cand0의 가중치 인덱스를 bcwIdx0, cand1의 가중치 인덱스를 bcwIdx1이라 할 때, pair-wise 후보의 가중치 인덱스를 유도하기 위해 아래의 2가지 방법 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
- bcwIdx0와 bcwIdx1의 동일 여부에 기반하여 가중치 인덱스가 설정될 수 있다. 먼저, bcwIdx0와 bcwIdx1의 동일 여부가 판단될 수 있다. 양자가 동일한 경우, pair-wise 후보의 가중치 인덱스는 bcwIdx0으로 유도될 수 있다. 양자가 동일하지 않은 경우, pair-wise 후보의 가중치 인덱스는 디폴트 인덱스로 유도될 수 있다.
- 단순하게, pair-wise 후보의 가중치 인덱스는 첫번째 후보의 가중치 인덱스(예컨대, bcwIdx0)로 설정될 수 있다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 30은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 30에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 상기 영상 복호화 방법은,
    현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 상기 현재 블록에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계;
    상기 조합 어파인 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 단계;
    상기 어파인 머지 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 어파인 머지 후보를 선택하는 단계;
    상기 선택된 어파인 머지 후보의 움직임 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 조합 어파인 머지 후보에 대한 양방향 예측의 가중치 인덱스를 유도하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는,
    상기 현재 블록의 복수의 CP들(Control Points)의 각각에 대한 움직임 정보를 유도하는 단계;
    상기 복수의 CP들 중, 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 CP들의 소정의 조합을 식별하는 단계; 및
    상기 소정의 조합에 포함된 CP들의 움직임 정보에 기반하여 상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 CP에 대한 움직임 정보는,
    상기 CP에 대한 적어도 하나의 후보 블록들 중 소정의 순서 상 가용한 첫번째 후보 블록의 움직임 정보에 기반하여 유도되는 영상 복호화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 후보 블록의 가용 여부는,
    상기 후보 블록이 현재 픽처 내에 존재하는지 여부, 상기 후보 블록과 상기 현재 블록이 동일 슬라이스에 포함되는지 여부, 상기 후보 블록과 상기 현재 블록이 동일 타일 내에 포함되는지 여부 또는 상기 후보 블록의 예측 모드와 상기 현재 블록의 예측 모드가 동일한지 여부 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 CP가 상기 현재 블록의 좌상단 CP 또는 우상단 CP인 경우, 상기 CP에 대한 움직임 정보는 상기 가중치 인덱스를 포함하고,
    상기 CP가 상기 현재 블록의 좌하단 CP 또는 우하단 CP인 경우, 상기 CP에 대한 움직임 정보는 상기 가중치 인덱스를 포함하지 않는 영상 복호화 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 CP에 대한 적어도 하나의 후보 블록들 중 가용한 후보 블록이 존재하지 않는 경우, 상기 CP는 가용하지 않은 것으로 결정되고,
    상기 CP에 대한 적어도 하나의 후보 블록들 중 가용한 후보 블록이 존재하는 경우, 상기 CP는 가용한 것으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는,
    상기 소정의 조합에 포함된 CP들이 모두 가용한 경우에 수행되는 영상 복호화 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 소정의 조합에 포함된 CP들은 소정의 순서를 갖고,
    상기 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 상기 CP들의 소정의 순서 및 상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부에 기반하여 유도되는 영상 복호화 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부는 상기 소정의 조합에 포함된 CP들의 예측 방향에 관한 정보 및 상기 소정의 조합에 포함된 CP들의 참조 픽처 인덱스에 기반하여 유도되는 영상 복호화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부가 L0 방향 및 L1 방향의 모두에 대해 가용함을 지시하는 경우, 상기 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 상기 소정의 조합 내 첫번째 CP의 가중치 인덱스로 유도되는 영상 복호화 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 소정의 조합의 예측 방향에 관한 가용 여부가 L0 방향 또는 L1 방향이 가용하지 않음을 지시하는 경우, 상기 조합 어파인 머지 후보의 가중치 인덱스는 소정의 가중치 인덱스로 유도되는 영상 복호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소정의 가중치는 상기 L0 방향에 적용되는 가중치와 상기 L1 방향에 적용되는 가중치가 균등한 것을 지시하는 인덱스인 영상 복호화 방법.
  13. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 상기 현재 블록에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하고,
    상기 조합 어파인 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성하고,
    상기 어파인 머지 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 어파인 머지 후보를 선택하고,
    상기 선택된 어파인 머지 후보의 움직임 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하며,
    상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 조합 어파인 머지 후보에 대한 양방향 예측의 가중치 인덱스를 유도하는 단계를 포함하는 영상 복호화 장치.
  14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법으로서, 상기 영상 부호화 방법은,
    현재 블록의 움직임 정보에 기반하여 상기 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행함으로써 상기 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 움직임 정보를 부호화하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 블록의 움직임 정보를 부호화하는 단계는,
    상기 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 상기 현재 블록에 대한 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계;
    상기 조합 어파인 머지 후보를 포함하는 어파인 머지 후보 리스트를 구성하는 단계;
    상기 어파인 머지 후보 리스트에 기반하여 상기 현재 블록의 움직임 정보를 부호화하는 단계를 포함하고,
    상기 조합 어파인 머지 후보를 유도하는 단계는, 상기 조합 어파인 머지 후보에 대한 양방향 예측의 가중치 인덱스를 유도하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법.
  15. 제14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
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