WO2021015513A1 - 필터링을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

필터링을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Download PDF

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    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present disclosure relates to an image encoding/decoding method, an apparatus, and a method of transmitting a bitstream, and more particularly, a method and apparatus for encoding/decoding an image using filtering, and an image encoding method/apparatus of the present disclosure. It relates to a method of transmitting the generated bitstream.
  • a high-efficiency image compression technique is required for effectively transmitting, storing, and reproducing information of high-resolution and high-quality images.
  • An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • an object of the present disclosure is to provide a 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.
  • the image encoding/decoding apparatus may always perform filter parallel processing, and image encoding/decoding efficiency may be increased.
  • An image decoding method includes deriving a reconstructed block for a current block, deriving a target boundary for the reconstructed block, and a deblocking filter to be applied to the target boundary. ), and applying the deblocking filter to the target boundary based on the determined filter length, wherein the filter length is a width of a transform block adjacent to the target boundary Alternatively, it may be determined based on at least one of the height.
  • the current block is a block to which an ISP (Intra Sub-partitions) mode is applied.
  • ISP Intra Sub-partitions
  • the image decoding method of the present disclosure further includes determining a boundary type of the target boundary, and the boundary type may be determined as one of a vertical boundary and a horizontal boundary.
  • the filter length may be determined as the first length.
  • the filter length when the width of the transform block is greater than or equal to the second value, the filter length may be determined as the second length.
  • the filter length when the width of the transform block exceeds the first value and is less than the second value, the filter length may be determined as a third length.
  • the first value may be 4, and the first length may be 1.
  • the filter length when the target boundary is a horizontal boundary and the height of the transform block is less than or equal to a first value, the filter length may be determined as the first length.
  • the filter length when the height of the transform block is greater than or equal to a second value, the filter length may be determined as the second length.
  • the filter length when the height of the transform block exceeds the first value and is less than the second value, the filter length may be determined as a third length.
  • the first value may be 4, and the first length may be 1.
  • An image decoding apparatus is an image decoding apparatus including a memory and at least one processor, wherein the at least one processor,
  • Induce a reconstructed block for the current block derive a target boundary for the reconstructed block, determine a filter length of a deblocking filter to be applied to the target boundary, and the determined
  • the deblocking filter is applied to the target boundary based on a filter length, and the filter length may be determined based on at least one of a width or a height of a transform block adjacent to the target boundary.
  • An image encoding method includes deriving a reconstructed block for a current block, deriving a target boundary for the reconstructed block, and a deblocking filter to be applied to the target boundary.
  • filter determining a filter length and applying the deblocking filter to the target boundary based on the determined filter length, wherein the filter length is of a transform block adjacent to the target boundary. It may be determined based on at least one of width or height.
  • the current block may be a block to which an ISP (Intra Sub-partitions) mode is applied.
  • ISP Intra Sub-partitions
  • 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.
  • a method and apparatus for encoding/decoding an image using filtering 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 showing a block division type according to a multi-type tree structure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method of applying a deblocking filter.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a method of determining a filter strength of a deblocking filter.
  • ISP intra sub-partition
  • 9 to 11 are diagrams for explaining a method of determining a filter length of a deblocking filter applied to a target boundary.
  • FIG. 12 is a diagram for describing an image encoding/decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 and 14 are diagrams for describing a method of determining a length of a deblocking filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • 15 and 16 are other views illustrating a method of determining a length of a deblocking filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 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 coding unit is obtained by recursively dividing a coding tree unit (CTU) or a maximum coding unit (LCU) according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure.
  • CTU coding tree unit
  • LCU maximum coding unit
  • QT/BT/TT Quad-tree/binary-tree/ternary-tree
  • the CTU may be first divided into a quadtree structure. Thereafter, leaf nodes of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
  • the division according to the quadtree means division in which the current CU (or CTU) is divided into four. By partitioning according to the quadtree, the current CU can be divided into four CUs having the same width and the same height.
  • the current CU corresponds to a leaf node of the quadtree structure.
  • the CU corresponding to the leaf node of the quadtree structure is no longer divided and may be used as the above-described final coding unit.
  • a CU corresponding to a leaf node of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
  • the division according to the multi-type tree structure may include two divisions according to a binary tree structure and two divisions according to a ternary tree structure.
  • the two divisions according to the binary tree structure may include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER) and horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR).
  • the vertical binary division (SPLIT_BT_VER) means division in which the current CU is divided into two in the vertical direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of half the width of the current CU may be generated by vertical binary division.
  • the horizontal binary division means division in which the current CU is divided into two in the horizontal direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height of half the height of the current CU and a width equal to the width of the current CU may be generated by horizontal binary division.
  • the two divisions according to the ternary tree structure may include vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER) and horizontal ternary splitting (hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR).
  • Vertical ternary division (SPLIT_TT_VER) divides the current CU in a vertical direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by vertical ternary division, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of 1/4 of the width of the current CU, and a current CU having a height equal to the height of the current CU A CU with a width of half the width of can be created.
  • the horizontal ternary division divides the current CU in the horizontal direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by horizontal ternary division, two CUs having a height of 1/4 of the height of the current CU and having the same width as the width of the current CU and a height of half the height of the current CU One CU can be created with a width equal to the width of the CU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a signaling mechanism of partitioning information of a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
  • the CTU is treated as the root node of a quadtree, and is first partitioned into a quadtree structure.
  • Information eg, qt_split_flag
  • qt_split_flag a first value (eg, “1”)
  • the current CU may be quadtree split.
  • qt_split_flag is a second value (eg, "0")
  • the current CU is not divided into a quadtree, but becomes a leaf node (QT_leaf_node) of the quadtree.
  • the leaf nodes of each quadtree can then be further partitioned into a multitype tree structure. That is, a leaf node of a quad tree may be a node (MTT_node) of a multi-type tree.
  • a first flag eg, mtt_split_cu_flag
  • a second flag (ex.mtt_split_cu_verticla_flag) may be signaled to indicate the splitting direction.
  • the division direction may be a vertical direction
  • the second flag is 0, the division direction may be a horizontal direction.
  • a third flag (eg, mtt_split_cu_binary_flag) may be signaled to indicate whether the division type is a binary division type or a ternary division type.
  • the division type may be a binary division type
  • the third flag when the third flag is 0, the division type may be a ternary division type.
  • Nodes of a multitype tree obtained by binary division or ternary division may be further partitioned into a multitype tree structure.
  • nodes of a multitype tree cannot be partitioned into a quadtree structure.
  • the first flag is 0, the corresponding node of the multitype tree is no longer divided and becomes a leaf node (MTT_leaf_node) of the multitype tree.
  • the CU corresponding to the leaf node of the multi-type tree may be used as the above-described final coding unit.
  • a multi-type tree splitting mode (MttSplitMode) of the CU may be derived as shown in Table 1.
  • One CTU may include a coding block of luma samples (hereinafter, referred to as a “luma block”) and two coding blocks of chroma samples corresponding thereto (hereinafter referred to as a “chroma block”).
  • the above-described coding tree scheme may be applied equally to the luma block and the chroma block of the current CU, or may be applied separately.
  • a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into the same block tree structure, and the tree structure in this case may be represented as a single tree (SINGLE_TREE).
  • a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into individual block tree structures, and the tree structure in this case may be represented as a dual tree (DUAL_TREE). That is, when the CTU is divided into a dual tree, a block tree structure for a luma block and a block tree structure for a chroma block may exist separately.
  • the block tree structure for the luma block may be referred to as a dual tree luma (DUAL_TREE_LUMA)
  • the block tree structure for the chroma block may be referred to as a dual tree chroma (DUAL_TREE_CHROMA).
  • luma blocks and chroma blocks in one CTU may be limited to have the same coding tree structure.
  • luma blocks and chroma blocks may have separate block tree structures from each other.
  • a luma coding tree block (CTB) may be divided into CUs based on a specific coding tree structure, and the chroma CTB may be divided into chroma CUs based on a different coding tree structure. That is, a CU in an I slice/tile group to which an individual block tree structure is applied may be composed of a coding block of a luma component or a coding block of two chroma components.
  • the CU in the I slice/tile group to which the same block tree structure is applied and the CU of the P or B slice/tile group may be composed of blocks of three color components (a luma component and two chroma components).
  • the structure in which the CU is divided is not limited thereto.
  • the BT structure and the TT structure may be interpreted as a concept included in the Multiple Partitioning Tree (MPT) structure, and the CU may be interpreted as being divided through the QT structure and the MPT structure.
  • MPT Multiple Partitioning Tree
  • a syntax element eg, MPT_split_type
  • MPT_split_mode a syntax element including information on which direction of splitting between horizontal and horizontal.
  • the CU may be divided in a different way from the QT structure, BT structure, or TT structure. That is, according to the QT structure, the CU of the lower depth is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure. Unlike CUs of lower depth are divided into 1/4 or 1/2 of CUs of higher depth, CUs of lower depth are 1/5, 1/3, 3/8, 3 of CUs of higher depth depending on the case. It may be divided into /5, 2/3, or 5/8 size, and the method of dividing the CU is not limited thereto.
  • filtering may be performed on a reconstructed picture generated by an image encoding/decoding apparatus.
  • a modified reconstructed picture may be generated, and in an image decoding apparatus, the modified reconstructed picture may be determined as the final decoded picture.
  • the revised reconstructed picture is stored in a decoded picture buffer (DPB) or a memory, and can be used as a reference picture when encoding/decoding a picture later.
  • DPB decoded picture buffer
  • Filtering may have the same meaning as in-loop filtering.
  • the filter used for filtering may include at least one of a deblocking filter, a sample offset filter (SAO), an adaptive loop filter (ALF), and/or a bi-lateral filter.
  • At least one of the above-described deblocking filter, SAO filter, ALF filter, and/or viral filter may be sequentially applied to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture.
  • the order of applying the filters may be preset in the image encoding/decoding apparatus. For example, after the deblocking filter is applied to the reconstructed picture, the SAO filter may be applied.
  • the ALF filter may be applied. Filtering according to some embodiments of the present disclosure may be performed by at least one of the filtering unit 160 of FIG. 2 and/or the filtering unit 240 of FIG. 3.
  • the deblocking filter may be a filter that removes distortion occurring at a block boundary of a reconstructed picture.
  • the deblocking filter may derive a target boundary, which is a boundary between blocks in a reconstructed picture, and set a boundary strength or filter strength for the target boundary.
  • the image encoding/decoding apparatus may perform deblocking filtering on the target boundary by applying filtering based on the set filter strength to the target boundary.
  • the filter strength may be determined based on at least one of a prediction mode of two blocks adjacent to the target boundary, a motion vector difference, whether a reference picture is the same, and whether a non-zero effective coefficient exists.
  • the SAO filter may be a filter that compensates for an offset difference between a reconstructed picture and an original picture in units of samples.
  • the SAO filter may be implemented as a filter type such as a band offset filter or an offset filter.
  • samples are classified into different categories according to the SAO type, and an offset value may be added for each sample based on the category.
  • the information on the SAO filter may include at least one of information on whether to apply the SAO filter, information on an SAO filter type, and/or information on an SAO offset value.
  • the SAO filter may be limited to be applied only to a reconstructed picture to which the deblocking filter is applied.
  • the ALF filter may be a sample-based filter that applies filter coefficients according to a filter shape to a reconstructed picture.
  • the video encoding apparatus may compare the reconstructed picture and the original picture to signal at least one of whether to apply the ALF filter, the shape of the ALF filter, and/or filter coefficients. That is, the information on the ALF filter may include at least one of information on whether to apply the ALF filter, information on the shape of the ALF filter, and/or information on the ALF filtering coefficient.
  • the ALF filter may be limited to be applied only to a reconstructed picture to which a deblocking filter is applied.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method of applying a deblocking filter.
  • a deblocking filter may be applied to the reconstructed picture.
  • the deblocking filter may be applied for a boundary to each CU or TU included in the current block based on a decoding/coding order of a picture.
  • a method of applying a deblocking filter includes: deriving a target boundary to which deblocking filtering is applied (S610), determining a filter strength (S620), and a determined filter strength. Based on, it may include a step (S630) of applying a deblocking filter to the target boundary.
  • the filter strength may be determined according to a transform block condition adjacent to the target boundary.
  • a left block may be defined as a P block and a right block may be defined as a Q block based on the target boundary.
  • an upper block may be defined as a P block and a lower block may be defined as a Q block based on the target boundary.
  • the first value, the second value, and the third value of the filter strength may mean 0, 1, and 2, respectively, but the scope of the present disclosure is not limited to this definition.
  • the filter strength for the target boundary may be determined as a first value.
  • the filter strength for the target boundary may be determined as a third value.
  • the target boundary is the boundary of the TU and CIIP (combined inter and intra prediction) is applied to the P block samples and the Q block samples included in one CU, the filter strength for the target boundary is a third value. Can be determined.
  • the filter strength for the target boundary is a second value. Can be determined.
  • the filter strength for the target boundary may be determined as the second value.
  • the filter strength for the target boundary may be determined as the second value. Meanwhile, when all of the following conditions are not satisfied, the filter strength for the target boundary may be determined as the first value.
  • a subblock of a CU including a P block sample and a subblock of a CU including a Q block sample are both encoded/decoded in the IBC mode, and the difference between the horizontal or vertical values of the motion vectors of each subblock is 1/4
  • the filter intensity for the target boundary may be determined as a second value.
  • the filter strength for the target boundary is a second value Can be determined.
  • One motion vector is each used to predict a subblock of a CU including P block samples and a subblock of a CU including Q block samples, and the difference between the horizontal or vertical values of the motion vectors of each subblock is 1/ When 4 units of luminance samples are 4 or more, the filter intensity for the target boundary may be determined as a second value.
  • Two motion vectors and two different reference pictures are used to predict a subblock of a CU containing P block samples, and two motion vectors and two different reference pictures are used to predict a subblock of a CU containing Q block samples.
  • the filter intensity for the target boundary may be determined as the second value.
  • Two motion vectors and two identical reference pictures are used to predict sub-blocks of a CU containing P block samples, and two motion vectors and two identical reference pictures are used to predict sub-blocks of a CU containing Q block samples.
  • the filter strength for the target boundary may be determined as the second value.
  • the first condition is that the difference between the horizontal value or the vertical value of the motion vector of list 0 of each sub-block is 1/4 luminance sample 4 units or more, or the difference of the horizontal or vertical value of the motion vector of list 1 of each sub-block is 1/4 luminance. It may mean a condition in the case of 4 or more units of sample.
  • the second condition is that the horizontal or vertical value difference between the list 0 motion vectors for predicting the subblocks of the CU including the P block samples and the list 1 motion vectors for predicting the subblocks of the CU including the Q block samples is 1 /4
  • the horizontal value of the list 0 motion vectors for predicting a sub-block of a CU including a P block sample and a list 1 motion vector for predicting a sub-block of a CU including a P block sample or 4 units of luminance samples or This may mean a condition when the vertical value difference is greater than or equal to 4 units of 1/4 luminance samples.
  • the image encoding/decoding apparatus may determine a filter strength for a target boundary based on the above-described condition. Meanwhile, when the filter strength has a first value, filtering may not be performed on the target boundary.
  • the deblocking filter according to some embodiments of the present disclosure may be applied based on at least one of filter strength and/or filter length.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a method of determining a filter strength of a deblocking filter.
  • the deblocking filter is a variable And tC can be determined.
  • variable And tC may be values determined by the quantization parameter qP_L.
  • the filter strength of the deblocking filter may be derived by adding an offset determined according to the restored luminance sample value to qP_L.
  • the restored luminance level may be defined as LL, and LL may be derived according to Equation 1 below.
  • P_i,k and q_i,k in Equation 1 may mean sample values of a P block or a Q block determined according to FIG. 7.
  • qP_L may be derived according to Equation 2 below.
  • Q_p_Q and Q_p_P in Equation 2 may mean quantization parameters of the CU including q_0,0 and p_0,0, and qpOffset may be an offset value transmitted at the SPS level.
  • the deblocking filter may be applied to an 8x8 area.
  • the deblocking filter can be applied not only to the boundary of the CU, but also to the boundary of subblocks or transform blocks constituting the CU.
  • the sub-block may mean at least one of a sub-block-based merge mode, an affine mode, an Intra Sub Partitions (ISP) mode, and/or a sub-block or a transform block generated by sub-block-based transformation.
  • ISP Intra Sub Partitions
  • the deblocking filter can be applied when a non-zero coefficient exists at a boundary crossing the boundary of the TU. Meanwhile, for a subblock based merge mode or a subblock according to an affine mode, the deblocking filter may be applied based on motion vectors and reference pictures of neighboring subblocks.
  • ISP intra sub-partition
  • the current encoding/decoding target block (current block) is regarded as one unit and encoding/decoding is performed without division.
  • intra prediction encoding/decoding may be performed by dividing the current block in a horizontal direction or a vertical direction.
  • a reconstructed ISP subblock is generated by encoding/decoding in units of divided ISP subblocks, and the reconstructed ISP subblock may be used as a reference block of the next divided ISP subblock.
  • intra prediction may be performed on each of the ISP subblocks obtained by dividing the current block in a horizontal direction or a vertical direction. That is, intra prediction, residual signal generation, and restoration signal generation are performed in units of ISP sub-blocks, and the reconstructed signal of the reconstructed sub-partition may be used as a reference sample for intra prediction of the next sub-partition.
  • the image encoding apparatus may determine the ISP division direction by various methods (eg, RDO-based method).
  • the determined splitting direction is information about the splitting direction of the ISP and may be explicitly signaled through a bitstream.
  • the video decoding apparatus may determine the ISP division direction of the current block based on the signaled division direction information.
  • the video encoding apparatus and the video decoding apparatus may determine the ISP division direction of the current block by the same method.
  • Each of the ISP subblocks obtained by dividing the current block may be required to include at least 16 samples. For example, if the current block is a 4x4 block, it may be implicitly determined that the ISP is not applied. Also, when the current block is a 4x8 block or an 8x4 block, as shown in FIG. 8A, the current block to which the ISP is applied may be divided into two ISP subblocks. In addition, when the current block is not a 4x4 block, a 4x8 block, or an 8x4 block, the current block to which the ISP is applied may be divided into 4 ISP subblocks, as shown in FIG. 8B. In the examples shown in FIGS.
  • encoding and/or decoding when the ISP division direction is in the horizontal direction, encoding and/or decoding may be performed in the order of ISP subblocks at the top to ISP subblocks at the bottom. .
  • encoding and/or decoding when the division direction is a vertical direction, encoding and/or decoding may be performed in the order of the ISP subblock on the left to the ISP subblock on the right.
  • the size of the ISP subblock or coefficient group according to the size of the current block may be determined based on Table 2 below.
  • a filter length of a deblocking filter may be determined.
  • a transform block, a P block, and/or a Q block is described as an example of a sub-block derived based on the ISP mode, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • the transform block may refer to at least one of a P block and a Q block adjacent to the target boundary.
  • the current block or the transform block is a luminance block, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • the Q block filter length applied to the target boundary when the width of the P block or the width of the Q block is 4, the Q block filter length applied to the target boundary, which is a vertical boundary, may be determined as 1.
  • the Q block filter length applied to the target boundary when the width of the Q block is 32 or more, the Q block filter length applied to the target boundary may be determined as 7. In other cases, the Q block filter length applied to the target boundary may be determined as 3.
  • the P block filter length applied to the target boundary which is a vertical boundary
  • the P block filter length applied to the target boundary may be determined as 1.
  • the width of the P block is 32 or more
  • the P block filter length applied to the target boundary may be determined to be 7.
  • the P block filter length applied to the target boundary may be determined as 3.
  • the Q block filter length applied to the target boundary which is the horizontal boundary
  • the filter length applied to the target boundary may be determined as 7.
  • the Q block filter length applied to the target boundary may be determined as 3.
  • the P block filter length applied to the target boundary which is a horizontal boundary
  • the filter length applied to the target boundary may be determined as 7.
  • the P block filter length applied to the target boundary may be determined as 3.
  • the width or size of the transform block is less than or equal to a preset value, there may be a problem that parallelization of the filter cannot be performed.
  • a problem of the deblocking filter that may occur in the above-described embodiment will be described in detail.
  • 9 to 11 are diagrams for explaining a method of determining a filter length of a deblocking filter applied to a target boundary.
  • 9 to 11 show a state in which a 16x16 block is divided into four 4x16 blocks, and the second and fourth 4x16 blocks are divided into two 2x16 and four 1x16 sub-blocks, respectively, by the ISP mode.
  • a P block filter length may be determined as 1, and a Q block filter boundary may be determined as 3.
  • a P block filter length may be determined as 3 and a Q block filter length may be determined as 1.
  • a Q block filter length of 3 may be determined for a third filter boundary, and a P block filter length of 3 may be determined for a fourth filter boundary.
  • the transform block generated as a result of intra prediction may have a size smaller than the size of the maximum transform block previously defined. That is, according to some embodiments of the present disclosure, parallel processing for filtering may be performed even on a block to which the ISP mode is applied.
  • FIG. 12 is a diagram for describing an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the filter length may be determined based on at least one of a width or a height of a transform block adjacent to the target boundary.
  • a filter length applied to a target boundary may be determined in consideration of this.
  • the filter length applied to the target boundary may be determined as a preset value. For example, when the width or height of the transform block is less than 4, the filter length applied to the target boundary may be determined as 1.
  • FIG. 13 and 14 are diagrams for describing a method of determining a length of a deblocking filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • the filter length of the target boundary may be determined as 1.
  • both the Q block filter length of the first target boundary and the P block filter length of the second target boundary may be determined to be 1. Accordingly, overlap between the Q block filter of the first target boundary and the P block filter of the second target boundary may not occur.
  • both the Q block filter length of the first target boundary and the P block filter length of the second target boundary may be determined to be 1. Accordingly, overlap between the Q block filter of the third target boundary and the P block filter of the fourth target boundary may not occur.
  • 15 and 16 are other views illustrating a method of determining a length of a deblocking filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • the first derived target boundary is a vertical boundary or a horizontal boundary (S1510).
  • a filter length derivation process S1525 of the horizontal boundary may be performed. The process of deriving the filter length of the horizontal boundary will be described with reference to FIG. 16.
  • the apparatus for encoding/decoding an image may first determine a Q block filter length.
  • the target boundary is a vertical boundary (S1510-Y)
  • the Q block filter length for the target boundary may be determined as the first length (S1521).
  • the width of the P block and the width of the Q block exceed the first value (S1520-N)
  • the Q block filter length for the target boundary may be determined as the second length (S1531). Meanwhile, when the width of the Q block exceeds the first value and is less than the second value (S1530-N), the Q block filter length for the target boundary may be determined as the third length (S1532).
  • the image encoding/decoding apparatus may determine a P block filter length. After determining the Q block filter length, it may be determined whether at least one of the width of the P block or the width of the Q block is less than or equal to the first value (S1540). When at least one of the width of the P block or the width of the Q block is less than or equal to the first value (S1540-Y), the P block filter length for the target boundary may be determined as the first length (S1541). Meanwhile, when the width of the P block and the width of the Q block exceed the first value (S1540-N), it may be determined whether the width of the P block is greater than or equal to the second value (S1550).
  • the P block filter length for the target boundary may be determined as the second length (S1551). Meanwhile, when the width of the P block exceeds the first value and is less than the second value (S1550-N), the P block filter length for the target boundary may be determined as the third length (S1552).
  • the above-described first value and second value may be 4 and 32, respectively.
  • the first length, the second length, and the third length may have values of 1, 7, and 3, respectively, but these are examples and are not limited thereto.
  • an embodiment in which the Q block filter length is first derived and the P block filter length is derived has been described, but this is only an example.
  • An embodiment in which the block filter length and the P block filter length are simultaneously derived may also be included in the scope of the present disclosure.
  • S1610 of FIG. 16 and S1510 of FIG. 15 may have the same configuration.
  • the apparatus for encoding/decoding an image may first determine a Q block filter length.
  • the target boundary is a horizontal boundary (S1610-Y)
  • the Q block filter length for the target boundary may be determined as the first length (S1621).
  • the height of the P block and the height of the Q block exceed the first value (S1620-N)
  • the Q block filter length for the target boundary may be determined as the second length (S1631). Meanwhile, when the height of the Q block exceeds the first value and is less than the second value (S1530-N), the Q block filter length for the target boundary may be determined as the third length (S1532).
  • the image encoding/decoding apparatus may determine a P block filter length. After determining the Q block filter length, it may be determined whether at least one of the height of the P block or the height of the Q block is less than or equal to a first value (S1640). When at least one of the height of the P block or the height of the Q block is less than or equal to the first value (S1640-Y), the P block filter length for the target boundary may be determined as the first length (S1641). Meanwhile, when the height of the P block and the height of the Q block exceed the first value (S1640-N), it may be determined whether the height of the P block is greater than or equal to the second value (S1650).
  • the P block filter length for the target boundary may be determined as the second length (S1651). Meanwhile, when the height of the P block exceeds the first value and is less than the second value (S1650-N), the P block filter length for the target boundary may be determined as the third length (S1652).
  • the above-described first value and second value may be 4 and 32, respectively.
  • the first length, the second length, and the third length may have values of 1, 7, and 3, respectively, but these are only examples and are not limited thereto.
  • an embodiment in which the Q block filter length is first derived and the P block filter length is derived has been described, but this is only an example.
  • An embodiment in which the block filter length and the P block filter length are simultaneously derived may also be included in the scope of the present disclosure.
  • the size of the transform block is reduced (for example, in the case of the sub-block generated by applying the ISP mode), the situation in which parallel processing of the deblocking filter becomes impossible or overlapping between filters due to different target boundaries Since a situation does not occur, the image encoding/decoding apparatus can always perform filter parallel processing, and image encoding/decoding efficiency may be increased.
  • parallelization or parallel processing does not mean that the image encoding/decoding apparatus always performs parallel processing. Even when parallel processing is supported, whether to perform parallel processing may be determined in consideration of hardware performance, service type, and service quality of the image encoding/decoding apparatus. For example, when an image encoding/decoding apparatus is implemented using multiple processors or the like, parallel processing of a deblocking filter may be performed through an embodiment according to the present disclosure. Meanwhile, when the image encoding/decoding apparatus is implemented using a single processor, the deblocking filter may be sequentially applied to the target boundary without applying the above-described embodiment.
  • exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of explanation, 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. 17 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smartphones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary 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 computer.
  • software or machine-executable instructions e.g., operating systems, applications, firmware, programs, etc.
  • An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Landscapes

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Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 방법은 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 현재 블록에 대한 복원 블록을 유도하는 단계, 상기 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하는 단계, 상기 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이(filter length)를 결정하는 단계 및 결정된 상기 필터 길이에 기반하여 상기 타겟 경계에 대해 상기 디블록킹 필터를 적용하는 단계를 포함하되, 상기 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.

Description

필터링을 이용한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필터링을 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 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, 필터링을 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 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 부호화/복호화 방법에 따르면, 변환 블록의 크기가 작아져서, 필터링의 병렬 처리가 불가능해지는 상황 또는 서로 다른 타겟 경계에 의한 필터 길이간 중첩이 생기는 상황 등이 발생하지 않으므로, 영상 부호화/복호화 장치는 언제나 필터 병렬 처리를 수행할 수 있으며, 영상 부호화/복호화 효율이 증대될 수 있다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 블록에 대한 복원 블록을 유도하는 단계, 상기 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하는 단계, 상기 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이(filter length)를 결정하는 단계 및 결정된 상기 필터 길이에 기반하여 상기 타겟 경계에 대해 상기 디블록킹 필터를 적용하는 단계를 포함하되, 상기 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록은 ISP(Intra Sub-partitions) 모드가 적용된 블록인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
본 개시의 영상 복호화 방법은, 상기 타겟 경계의 경계 타입을 결정하는 단계를 더 포함하되, 상기 경계 타입은 수직 경계 및 수평 경계 중 하나로 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 타겟 경계가 수직 경계이고, 상기 변환 블록의 너비가 제 1 값 이하인 경우, 상기 필터 길이는 제 1 길이로 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 변환 블록의 너비가 제 2 값 이상인 경우, 상기 필터 길이는 제 2 길이로 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 변환 블록의 너비가 상기 제 1 값을 초과하고, 상기 제 2 값 미만인 경우, 상기 필터 길이는 제 3 길이로 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 제 1 값은 4이고, 상기 제 1 길이는 1일 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 타겟 경계가 수평 경계이고, 상기 변환 블록의 높이가 제 1 값 이하인 경우, 상기 필터 길이는 제 1 길이로 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 변환 블록의 높이가 제 2 값 이상인 경우, 상기 필터 길이는 제 2 길이로 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 변환 블록의 높이가 상기 제 1 값을 초과하고, 상기 제 2 값 미만인 경우, 상기 필터 길이는 제 3 길이로 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 제 1 값은 4이고, 상기 제 1 길이는 1일 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른 영상 복호화 장치는, 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
현재 블록에 대한 복원 블록을 유도하고, 상기 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하고, 상기 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이(filter length)를 결정하고, 결정된 상기 필터 길이에 기반하여 상기 타겟 경계에 대해 상기 디블록킹 필터를 적용하되, 상기 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 블록에 대한 복원 블록을 유도하는 단계, 상기 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하는 단계, 상기 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이(filter length)를 결정하는 단계 및 결정된 상기 필터 길이에 기반하여 상기 타겟 경계에 대해 상기 디블록킹 필터를 적용하는 단계를 포함하되, 상기 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
본 개시의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 현재 블록은 ISP(Intra Sub-partitions) 모드가 적용된 블록일 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, 필터링을 이용하여 영상을 부호화/복호화하는 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 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
도 6은 디블록킹 필터의 적용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 디블록킹 필터의 필터 강도 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 인트라 예측 기법 중 인트라 서브 파티션(ISP)을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 타겟 경계에 적용되는 디블록킹 필터의 필터 길이 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 디블록킹 필터 길이 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 디블록킹 필터 길이 결정 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 17은 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.
CTU의 분할 개요
전술한 바와 같이, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU) 또는 최대 코딩 유닛(LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 분할함으로써 획득될 수 있다. 예컨대, CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
쿼드트리에 따른 분할은 현재 CU(또는 CTU)를 4등분하는 분할을 의미한다. 쿼드트리에 따른 분할에 의해, 현재 CU는 동일한 너비와 동일한 높이를 갖는 4개의 CU로 분할될 수 있다. 현재 CU가 더 이상 쿼드트리 구조로 분할되지 않는 경우, 현재 CU는 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당한다. 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 더 이상 분할되지 않고 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또는, 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
도 4는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 멀티타입 트리 구조에 따른 분할은 바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할과 터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할을 포함할 수 있다.
바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER)과 수평 바이너리 분할(horizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다. 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다.
터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER)과 수평 터너리 분할(hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 1/4의 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 CU가 생성될 수 있다. 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 1/4의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 1개의 CU가 생성될 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조의 파티션 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root) 노드로 취급되며, 쿼드트리 구조로 처음으로 파티셔닝된다. 현재 CU(CTU 또는 쿼드트리의 노드(QT_node))에 대해 쿼드트리 분할을 수행할 지 여부를 지시하는 정보(예컨대, qt_split_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, qt_split_flag가 제1 값(예컨대, "1")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할될 수 있다. 또한, qt_split_flag가 제2 값(예컨대, "0")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할되지 않고, 쿼드트리의 리프 노드(QT_leaf_node)가 된다. 각 쿼드트리의 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드는 멀티타입 트리의 노드(MTT_node)가 될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 현재 노드가 추가적으로 파티셔닝되는지를 지시하기 위하여 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 시그널링될 수 있다. 만약 해당 노드가 추가적으로 파티셔닝되는 경우(예컨대, 제1 플래그가 1인 경우), 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 제2 플래그(a second flag, ex. mtt_split_cu_verticla_flag)가 시그널링될 수 있다. 예컨대, 제2 플래그가 1인 경우, 분할 방향은 수직 방향이고, 제2 플래그가 0인 경우, 분할 방향은 수평 방향일 수 있다. 그 후 분할 타입이 바이너리 분할 타입인지 터너리 분할 타입인지 여부를 지시하기 위하여 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제3 플래그가 1인 경우, 분할 타입은 바이너리 분할 타입이고, 제3 플래그가 0인 경우, 분할 타입은 터너리 분할 타입일 수 있다. 바이너리 분할 또는 터너리 분할에 의해 획득된 멀티타입 트리의 노드는 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 그러나, 멀티타입 트리의 노드는 쿼드트리 구조로 파티셔닝될 수는 없다. 상기 제1 플래그가 0인 경우, 멀티타입 트리의 해당 노드는 더 이상 분할되지 않고, 멀티타입 트리의 리프 노드(MTT_leaf_node)가 된다. 멀티타입 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다.
전술한 mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 표 1과 같이 도출될 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2020009523-appb-I000001
하나의 CTU는 루마 샘플들의 코딩 블록(이하, "루마 블록"이라 함)과 이에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록(이하, "크로마 블록"이라 함)들을 포함할 수 있다. 전술한 코딩 트리 스킴은 현재 CU의 루마 블록 및 크로마 블록에 대해 동일하게 적용될 수도 있고, 개별적(separate)으로 적용될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 싱글 트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 또는, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록은 개별적 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 듀얼 트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 즉, CTU가 듀얼 트리로 분할되는 경우, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조와 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조가 별개로 존재할 수 있다. 이 때, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)라고 불릴 수 있고, 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 블록 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB(Coding Tree Block)는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 즉, 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성될 수 있다. 또한, 동일 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU와 P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분(루마 성분 및 두개의 크로마 성분)의 블록들로 구성될 수 있다.
상기에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.
필터링 개요
이하, 본 개시에 따른 필터링 방법에 대해서 설명한다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 영상 부호화/복호화 장치에 의해 생성된 복원 픽처에 대해, 필터링이 수행될 수 있다. 필터링 수행 결과, 수정된(modified) 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 영상 복호화 장치에서는 수정된 복원 픽처가 최종 복호화 픽처로 결정될 수 있다. 또한, 영상 부호화/복호화 장치에서는 수정된 복원 픽처가 복호화 픽처 버퍼(DPB) 혹은 메모리에 저장되어, 이후 픽처의 부호화/복호화 시에 참조 픽처로 사용될 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따른 필터링은 인루프 필터링과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 필터링에 사용되는 필터는 디블록킹 필터(deblocking filter), SAO 필터(sample offset filter), ALF(adaptive loop filter) 및/또는 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상술한 디블록킹 필터, SAO 필터, ALF 필터 및/또는 바이래터럴 필터 중 적어도 하나가 복원 픽처에 대해 순차적으로 적용되어 수정된 복원 픽처가 생성될 수 있다. 필터의 적용 순서는 영상 부호화/복호화 장치에서 기 설정될 수 있다. 일 예로, 복원 픽처에 대해 디블록킹 필터가 적용된 후, SAO 필터가 적용될 수 있다. 다른 예로, 복원 픽처에 대해 디블록킹 필터가 적용된 후, ALF 필터가 적용될 수 있다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 필터링은 도 2의 필터링부(160) 및/또는 도 3의 필터링부(240) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다.
일 예로, 디블록킹 필터는 복원 픽처의 블록 경계에 생긴 왜곡을 제거하는 필터일 수 있다. 예컨대, 디블록킹 필터는 복원 픽처에서 블록 간의 경계인 타겟 경계를 도출하고, 타겟 경계에 대한 필터 강도(boundary strength 또는 filter strength)를 설정할 수 있다. 영상 부호화/복호화 장치는 설정된 필터 강도에 기반한 필터링을 타겟 경계에 적용하여, 타겟 경계에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. 이때의 필터 강도는 타겟 경계에 인접하는 두 블록의 예측 모드, 움직임 벡터 차이, 참조 픽처 동일 여부, 0이 아닌 유효 계수의 존재 유무 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
다른 예로, SAO 필터는 샘플 단위로 복원 픽처와 원본 픽처의 오프셋 차이를 보상해주는 필터일 수 있다. 예컨대, SAO 필터는 밴드 오프셋(band offset) 필터 또는 오프셋(offset) 필터 등의 필터 타입으로 구현될 수 있다. SAO 필터가 적용되는 경우, SAO 타입에 따라 샘플들이 서로 다른 카테고리로 분류되고, 카테고리에 기반하여 각 샘플에 대해 오프셋 값이 더해질 수 있다. SAO 필터에 관한 위한 정보는 SAO 필터 적용 여부에 관한 정보, SAO 필터 타입 정보 및/또는 SAO 오프셋 값 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 일 예로, SAO 필터는 디블록킹 필터가 적용된 복원 픽처에 한해 적용되도록 제한될 수 있다.
또 다른 예로, ALF 필터는 복원 픽처에 대하여 필터 모양에 따른 필터 계수들을 적용하는 샘플 단위 필터일 수 있다. 영상 부호화 장치는 복원 픽처와 원본 픽처를 비교하여, ALF 필터의 적용 여부, ALF 필터의 모양 및/또는 필터 계수 중 적어도 하나를 시그널링 할 수 있다. 즉, ALF 필터에 관한 정보는 ALF 필터 적용 여부에 관한 정보, ALF 필터 모양 정보 및/또는 ALF 필터링 계수 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 일 예로, ALF 필터는 디블록킹 필터가 적용된 복원 픽처에 한해 적용되도록 제한될 수 있다.
도 6은 디블록킹 필터의 적용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상술한바와 같이, 디블록킹 필터가 복원 픽처에 적용될 수 있다. 디블록킹 필터는 픽처의 복호화/부호화 순서에 기반하여, 현재 블록에 포함되는 각각의 CU 혹은 TU에 경계에 대해 적용될 수 있다.
도 6을 참고하면, 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 디블록킹 필터 적용 방법은, 디블록킹 필터링을 적용할 타겟 경계를 유도하는 단계(S610), 필터 강도를 결정하는 단계(S620) 및 결정된 필터 강도에 기반하여, 타겟 경계에 대해 디블록킹 필터를 적용하는 단계(S630)를 포함할 수 있다.
이하, 타겟 경계에 적용되는 필터 강도를 결정하는 단계(S620)에 대해서 설명한다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 필터 강도는 타겟 경계에 인접한 변환 블록 조건에 따라 결정될 수 있다. 이하의 설명에서, 타겟 경계가 수직 경계인 경우, 타겟 경계를 기준으로 좌측 블록을 P 블록, 우측 블록을 Q 블록으로 정의할 수 있다. 또한, 타겟 경계가 수평 경계인 경우, 타겟 경계를 기준으로 상단 블록을 P 블록, 하단 블록을 Q 블록으로 정의할 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 필터 강도 제 1 값, 제 2 값 및 제 3 값은 각각 0, 1, 2를 의미할 수 있으나 이러한 정의에 본 개시의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
일 예로, 하나의 휘도 CU에 포함되는 P 블록 샘플 및 Q 블록 샘플에 대해 BDPCM(block based quantized residual domain differential pulse-code modulation)이 적용되는 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 1 값으로 결정될 수 있다. 다른 예로, 하나의 CU에 포함되는 P 블록 샘플 및 Q 블록 샘플이 인트라 예측되는 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 3 값으로 결정될 수 있다. 또 다른 예로, 타겟 경계가 TU의 경계이고, 하나의 CU에 포함되는 P 블록 샘플 및 Q 블록 샘플에 CIIP(combined inter and intra prediction)가 적용되는 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 3 값으로 결정될 수 있다. 또 다른 예로, 타겟 경계가 TU의 경계이고, 하나의 TU에 포함되는 P 블록 샘플 및 Q 블록 샘플 중 적어도 하나가 0이 아닌 변환 계수 레벨을 가지는 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다. 또 다른 예로, P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록의 예측 모드가 Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록의 예측 모드와 상이한 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 현재 블록이 휘도 블록이고, 다음의 조건 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다. 한편, 다음의 조건을 모두 만족하지 않는 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 1 값으로 결정될 수 있다. 예컨대, P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록 및 Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록이 모두 IBC 모드로 부호화/복호화되고, 각 서브 블록의 움직임 벡터의 수평 값 혹은 수직 값 차이가 1/4 휘도 샘플 4 단위 이상인 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다. P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록 및 Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록이 서로 다른 참조 픽처를 참조하거나, 서로 다른 수의 움직임 벡터를 가지는 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다. P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록 및 Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위해 각각 1개의 움직임 벡터가 이용되고, 각 서브 블록의 움직임 벡터의 수평 값 혹은 수직 값 차이가 1/4 휘도 샘플 4 단위 이상인 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다. P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위해 2개의 움직임 벡터 및 2개의 서로 다른 참조 픽처가 이용되고, Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위해 2개의 움직임 벡터 및 2개의 동일한 참조 픽처가 이용되고, 동일한 참조 픽처에 대한 움직임 벡터들의 수평 값 혹은 수직 값 차이가 1/4 휘도 샘플 4 단위 이상인 경우, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다.
P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위해 2개의 움직임 벡터 및 2개의 동일한 참조 픽처가 이용되고, Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위해 2개의 움직임 벡터 및 2개의 동일한 참조 픽처가 이용되는 경우, 다음의 2가지 조건이 만족할 시, 타겟 경계에 대한 필터 강도는 제 2 값으로 결정될 수 있다. 제 1 조건은 각 서브 블록의 리스트 0 움직임 벡터의 수평 값 혹은 수직 값 차이가 1/4 휘도 샘플 4 단위 이상이거나, 각 서브 블록의 리스트 1 움직임 벡터의 수평 값 혹은 수직 값 차이가 1/4 휘도 샘플 4 단위 이상인 경우의 조건을 의미할 수 있다. 제 2 조건은 P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위한 리스트 0 움직임 벡터 및 Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위한 리스트 1 움직임 벡터들의 수평 값 혹은 수직 값 차이가 1/4 휘도 샘플 4 단위 이상이거나, P 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위한 리스트 1 움직임 벡터 및 Q 블록 샘플을 포함하는 CU의 서브 블록을 예측하기 위한 리스트 0 움직임 벡터들의 수평 값 혹은 수직 값 차이가 1/4 휘도 샘플 4 단위 이상인 경우의 조건을 의미할 수 있다.
영상 부호화/복호화 장치는 상술한 조건에 기초하여 타겟 경계에 대한 필터 강도를 결정할 수 있다. 한편, 필터 강도가 제 1 값을 가지는 경우, 타겟 경계에 대해서 필터링이 수행되지 않을 수 있다. 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 디블록킹 필터는 필터 강도 및/또는 필터 길이(filter length) 중 적어도 하나에 기반하여 적용될 수 있다.
이하에서는 복원 휘도 샘플 값에 따른 필터 강도 결정 방법에 대해서 설명한다.
도 7은 디블록킹 필터의 필터 강도 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 개시의 몇몇 실시예에서, 디블록킹 필터는 변수
Figure PCTKR2020009523-appb-I000002
와 tC에 따라 결정될 수 있다. 여기서 변수
Figure PCTKR2020009523-appb-I000003
와 tC는 양자화 파라미터 qP_L에 의해 결정되는 값일 수 있다. 일 예로, 디블록킹 필터의 필터 강도는 복원된 휘도 샘플 값에 따라 결정되는 오프셋을 qP_L에 더하여 유도될 수 있다. 일 예로, 복원 휘도 레벨은 LL로 정의될 수 있으며, LL은 아래의 수학식 1에 따라 유도될 수 있다.
[수학식 1]
LL =( ( p_0,0 + p_0,3 + q_0,0 + q_0,3 ) >> 2 ) / ( 1 << bitDepth)
수학식 1의 p_i,k 및 q_i,k는 도 7에 따라 결정되는 P 블록 혹은 Q 블록의 샘플 값을 의미할 수 있다.
한편, qP_L은 다음의 수학식 2에 따라 유도될 수 있다.
[수학식 2]
qP_L = ( ( Q_p_Q + Q_p_P + 1 ) >> 1 ) + qpOffset
수학식 2의 Q_p_Q 및 Q_p_P는 q_0,0 및 p_0,0을 포함하는 CU의 양자화 파라미터를 의미할 수 있으며, qpOffset은 SPS 레벨에서 전송되는 오프셋 값일 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 디블록킹 필터는 8x8 영역에 대해 적용될 수 있다. 디블록킹 필터는 CU의 경계 뿐 아니라, CU를 구성하는 서브 블록 혹은 변환 블록의 경계에 대해서도 적용될 수 있다. 이때 서브 블록은 서브 블록 기반 머지 모드, 어파인 모드, ISP(Intra Sub Partitions) 모드 및/또는 서브 블록 기반 변환에 의해 생성되는 서브 블록 혹은 변환 블록 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
ISP 모드 또는 서브 블록 기반 변환에 의해 생성된 서브 블록에 대해, 디블록킹 필터는 TU의 경계를 가로 지르는 경계에 0이 아닌 계수가 존재하는 경우에 적용될 수 있다. 한편, 서브 블록 기반 머지 모드 혹은 어파인 모드에 따른 서브 블록에 대해, 디블록킹 필터는 이웃한 서브 블록들의 움직임 벡터 및 참조 픽처들에 기반하여 적용될 수 있다.
ISP(Intra Sub-partitions) 개요
도 8은 인트라 예측 기법 중 인트라 서브 파티션(ISP)을 설명하기 위한 도면이다.
종래의 인트라 예측은 현재 부호화/복호화 대상 블록(현재 블록)을 하나의 단위로 간주하여 분할없이 부호화/복호화를 수행한다. 그러나 ISP가 적용되는 경우, 현재 블록을 수평 방향 혹은 수직 방향으로 분할하여 인트라 예측 부호화/복호화가 수행될 수 있다. 이 때, 분할된 ISP 서브 블록 단위로 부호화/복호화를 수행하여 복원된 ISP 서브 블록이 생성되고, 복원된 ISP 서브 블록은 다음 분할된 ISP 서브 블록의 참조 블록으로 사용될 수 있다.
현재 블록에 대해 ISP 모드가 적용되는 경우, 현재 블록을 수평 방향 혹은 수직 방향으로 분할하여 획득된 ISP 서브 블록들의 각각에 대해 인트라 예측이 수행될 수 있다. 즉, ISP 서브 블록 단위로 인트라 예측, 레지듀얼 신호 생성 및 복원 신호 생성이 수행되고, 복원된 서브 파티션의 복원 신호는 다음 서브 파티션의 인트라 예측의 참조 샘플로서 사용될 수 있다.
영상 부호화 장치는 다양한 방법(예컨대, RDO 기반의 방법)으로 ISP 분할 방향을 결정할 수 있다. 결정된 분할 방향은 ISP의 분할 방향에 관한 정보로서 비트스트림을 통해 명시적으로 시그널링될 수 있다. 영상 복호화 장치는 시그널링된 분할 방향에 관한 정보에 기초하여 현재 블록의 ISP 분할 방향을 결정할 수 있다. 현재 블록의 크기(너비 또는 높이) 등 현재 블록의 부호화 파라미터에 의해 ISP 분할 방향이 암묵적으로 결정되는 경우, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치는 동일한 방법으로 현재 블록의 ISP 분할 방향을 결정할 수 있다.
현재 블록을 분할하여 획득된 ISP 서브 블록들은 각각은 최소 16개의 샘플을 포함할 것이 요구될 수 있다. 예컨대, 현재 블록이 4x4 블록인 경우, ISP가 적용되지 않는 것으로 암묵적으로 결정될 수 있다. 또한, 현재 블록이 4x8 블록 또는 8x4 블록인 경우, 도 8(a)에 도시된 바와 같이, ISP가 적용되는 현재 블록은 2개의 ISP 서브 블록들로 분할될 수 있다. 또한, 현재 블록이 4x4 블록, 4x8 블록 또는 8x4 블록이 아닌 경우에는, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, ISP가 적용되는 현재 블록은 4개의 ISP 서브 블록들로 분할될 수 있다. 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 예에서, ISP 분할 방향이 수평 방향인 경우, 상단의 ISP 서브 블록부터 하단의 ISP 서브 블록의 순서로 부호화 및/또는 복호화가 수행될 수 있다. 또한, 분할 방향이 수직 방향인 경우, 좌측의 ISP 서브 블록부터 우측의 ISP 서브 블록의 순서로 부호화 및/또는 복호화가 수행될 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 크기에 따른 ISP 서브 블록 혹은 계수 그룹(Coefficient Group)의 크기는 다음의 표 2에 기반하여 결정될 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2020009523-appb-I000004
실시예 #1
이하, 상술한 디블록킹 필터를 이용하여, 영상을 부호화/복호화하는 방법에 대해서 설명한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 디블록킹 필터의 필터 길이가 결정될 수 있다. 이하의 설명에서, 변환 블록, P 블록 및/또는 Q 블록은 ISP 모드에 기반하여 유도된 서브 블록인 것을 예로 설명하나, 본 개시의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 변환 블록은, 타겟 경계에 인접한 P 블록과 Q 블록 중 적어도 하나를 지칭할 수 있다. 또한 이하의 설명은 현재 블록 또는 변환 블록은 휘도 블록인 것을 예를 들어 설명하나, 본 개시의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, P 블록의 너비 또는 Q 블록의 너비가 4인 경우, 수직 경계인 타겟 경계에 적용되는 Q 블록 필터 길이는 1로 결정될 수 있다. 반면, Q 블록의 너비가 32 이상인 경우, 타겟 경계에 적용되는 Q 블록 필터 길이는 7로 결정될 수 있다. 이외의 경우 타겟 경계에 적용되는 Q 블록 필터 길이는 3으로 결정될 수 있다.
한편, P 블록의 너비 또는 Q 블록의 너비가 4인 경우, 수직 경계인 타겟 경계에 적용되는 P 블록 필터 길이는 1로 결정될 수 있다. 반면, P 블록의 너비가 32 이상인 경우, 타겟 경계에 적용되는 P 블록 필터 길이는 7로 결정될 수 있다. 이외의 경우 타겟 경계에 적용되는 P 블록 필터 길이는 3으로 결정될 수 있다.
한편, P 블록의 높이 또는 Q 블록의 높이가 4인 경우, 수평 경계인 타겟 경계에 적용되는 Q 블록 필터 길이는 1로 결정될 수 있다. 반면, Q 블록의 높이가 32 이상인 경우, 타겟 경계에 적용되는 필터 길이는 7로 결정될 수 있다. 이외의 경우 타겟 경계에 적용되는 Q 블록 필터 길이는 3으로 결정될 수 있다.
한편, P 블록의 높이 또는 Q 블록의 높이가 4인 경우, 수평 경계인 타겟 경계에 적용되는 P 블록 필터 길이는 1로 결정될 수 있다. 반면, P 블록의 높이가 32 이상인 경우, 타겟 경계에 적용되는 필터 길이는 7로 결정될 수 있다. 이외의 경우 타겟 경계에 적용되는 P 블록 필터 길이는 3으로 결정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 변환 블록의 너비 또는 크기가 기설정된 값 이하인 경우에는, 필터의 병렬화가 수행될 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. 이하, 상술한 실시예에서 발생할 수 있는 디블록킹 필터의 문제점에 대해서 자세히 설명한다.
도 9 내지 도 11은 타겟 경계에 적용되는 디블록킹 필터의 필터 길이 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 16x16의 블록이 4개의 4x16 블록으로 분할되고, 두번째 및 네번째 4x16 블록이 ISP 모드에 의해 각각 2개의 2x16 및 4개의 1x16의 서브 블록으로 분할된 모습을 도시한다.
도 9를 참고하면, 첫번째 필터 경계에 대해서는 P 블록 필터 길이가 1로 결정되고, Q 블록 필터 경계가 3으로 결정될 수 있다. 도 10을 참고하면, 두번째 필터 경계에 대해 P 블록 필터 길이가 3으로 결정되고, Q 블록 필터 길이가 1로 결정될 수 있다. 도 11을 참고하면, 세번째 필터 경계에 대해 Q 블록 필터 길이가 3으로 결정되고, 네번째 필터 경계에 대해 P 블록 필터 길이가 3으로 결정될 수 있다.
도 10와 도 11의 경우, 서브 블록의 너비가 4보다 작음에도 불구하고 해당 블록이 P 블록인 경우의 필터 길이와 Q 블록인 경우의 필터 길이의 합이 4를 초과하므로, 양쪽 경계에 의해 적용되는 필터링 간의 중첩이 발생할 수 있다. 이러한 필터 길이 중첩에 의해 필터링에 대한 병렬 처리가 수행될 수 없는 문제점이 발생될 수 있다. 이하에서는 이러한 문제점을 해결하는 방법에 대해서 자세히 설명한다.
특히, 현재 블록에 대해 ISP 모드가 적용되는 경우, 인트라 예측 결과 발생한 변환 블록이 종래에서 정의하던 최대 변환 블록의 크기보다 작은 크기를 가지는 경우가 생길 수 있다. 즉, 본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, ISP 모드가 적용된 블록에 대해서도 필터링에 대한 병렬 처리가 수행될 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법은, 현재 블록에 대한 복원 블록을 유도하는 단계(S1210), 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하는 단계(S1220), 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이를 결정하는 단계(S1230) 및/또는 결정된 필터 길이에 기반하여 디블록킹 필터를 적용하는 단계(S1240)을 포함할 수 있다.
이때, 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
실시예 #2
본 개시의 다른 일 실시예에 따르면, 변환 블록의 너비 혹은 높이가 소정의 조건을 만족하는 경우, 이를 고려하여 타겟 경계에 적용되는 필터 길이가 결정될 수 있다.
일 예로, 변환 블록의 너비 혹은 높이가 최소 변환 블록의 크기보다 작은 경우, 타겟 경계에 적용되는 필터 길이는 기설정된 값으로 결정될 수 있다. 예컨대, 변환 블록의 너비 혹은 높이가 4보다 작은 경우, 타겟 경계에 적용되는 필터 길이는 1로 결정될 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 디블록킹 필터 길이 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 10의 실시예에 따른 문제점을 해결한 디블록킹 필터 길이 결정 방법을 도시한다. 변환 블록의 너비 혹은 높이가 4 이하인 경우, 타겟 경계의 필터 길이는 1로 결정될 수 있다. 도 13을 참조하면, 2x16의 서브 블록의 너비는 4 이하이므로, 첫번째 타겟 경계의 Q 블록 필터 길이 및 두번째 타겟 경계의 P 블록 필터 길이는 모두 1로 결정될 수 있다. 이에 따라, 첫번째 타겟 경계의 Q 블록 필터 및 두번째 타겟 경계의 P 블록 필터 간의 중첩이 발생하지 않을 수 있다.
도 14는 도 11의 실시예에 따른 문제점을 해결한 디블록킹 필터 길이 결정 방법을 도시한다. 도 13을 참조하면, 1x16의 ISP 서브 블록의 너비는 4 이하이므로, 첫번째 타겟 경계의 Q 블록 필터 길이 및 두번째 타겟 경계의 P 블록 필터 길이는 모두 1로 결정될 수 있다. 이에 따라, 세번째 타겟 경계의 Q 블록 필터 및 네번째 타겟 경계의 P 블록 필터 간의 중첩이 발생하지 않을 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 디블록킹 필터 길이 결정 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 15를 참조하면, 먼저 유도된 타겟 경계가 수직 경계인지 혹은 수평 경계인지 여부가 판단될 수 있다(S1510). 타겟 경계가 수평 경계인 경우(S1510-N), 수평 경계의 필터 길이 유도 프로세스(S1525)가 수행될 수 있다. 수평 경계의 필터 길이 유도 프로세스에 대해서는 도 16을 통해 설명한다.
일 예로, 영상 부호화/복호화 장치는 Q 블록 필터 길이를 먼저 결정할 수 있다. 타겟 경계가 수직 경계인 경우(S1510-Y), P 블록의 너비 혹은 Q 블록의 너비 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인지 여부가 판단될 수 있다(S1520). P 블록의 너비 혹은 Q 블록의 너비 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인 경우(S1520-Y), 타겟 경계에 대한 Q 블록 필터 길이는 제 1 길이로 결정될 수 있다(S1521). 한편, P 블록의 너비 및 Q 블록의 너비가 제 1 값을 초과하는 경우(S1520-N), Q 블록의 너비가 제 2 값 이상인지 여부가 판단될 수 있다(S1530). Q 블록의 너비가 제 2 값 이상인 경우(S1530-Y), 타겟 경계에 대한 Q 블록 필터 길이는 제 2 길이로 결정될 수 있다(S1531). 한편 Q 블록의 너비가 제 1 값을 초과하고, 제 2 값 미만인 경우(S1530-N), 타겟 경계에 대한 Q 블록 필터 길이는 제 3 길이로 결정될 수 있다(S1532).
다음으로, 영상 부호화/복호화 장치는 P 블록 필터 길이를 결정할 수 있다. Q 블록 필터 길이의 결정 후, P 블록의 너비 혹은 Q 블록의 너비 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인지 여부가 판단될 수 있다(S1540). P 블록의 너비 혹은 Q 블록의 너비 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인 경우(S1540-Y), 타겟 경계에 대한 P 블록 필터 길이는 제 1 길이로 결정될 수 있다(S1541). 한편, P 블록의 너비 및 Q 블록의 너비가 제 1 값을 초과하는 경우(S1540-N), P 블록의 너비가 제 2 값 이상인지 여부가 판단될 수 있다(S1550). P 블록의 너비가 제 2 값 이상인 경우(S1550-Y), 타겟 경계에 대한 P 블록 필터 길이는 제 2 길이로 결정될 수 있다(S1551). 한편 P 블록의 너비가 제 1 값을 초과하고, 제 2 값 미만인 경우(S1550-N), 타겟 경계에 대한 P 블록 필터 길이는 제 3 길이로 결정될 수 있다(S1552).
일 예로, 상술한 제 1 값 및 제 2 값은 각각 4 및 32일 수 있다. 또한 제 1 길이, 제 2 길이 및 제 3 길이는 각각 1, 7, 3의 값을 가질 수 있으나, 이는 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 예시에서는 Q 블록 필터 길이를 먼저 유도하고, P 블록 필터 길이를 유도하는 실시예를 설명하였으나, 이는 예시일 뿐, Q 블록 필터 길이 유도 후 P 블록 필터 길이를 유도하는 실시예, Q 블록 필터 길이와 P 블록 필터 길이를 동시에 유도하는 실시예도 본 개시의 권리범위에 포함될 수 있다.
도 16을 참조하면, 먼저 유도된 타겟 경계가 수직 경계인지 혹은 수평 경계인지 여부가 판단될 수 있다(S1610). 도 16의 S1620 내지 S1651은 도 15의 S1525를 상세히 설명한 것일 수 있다. 또한 도 16의 S1610과 도 15의 S1510은 동일한 구성을 나타내는 것일 수 있다.
일 예로, 영상 부호화/복호화 장치는 Q 블록 필터 길이를 먼저 결정할 수 있다. 타겟 경계가 수평 경계인 경우(S1610-Y), P 블록의 높이 혹은 Q 블록의 높이 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인지 여부가 판단될 수 있다(S1620). P 블록의 너비 혹은 Q 블록의 너비 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인 경우(S1620-Y), 타겟 경계에 대한 Q 블록 필터 길이는 제 1 길이로 결정될 수 있다(S1621). 한편, P 블록의 높이 및 Q 블록의 높이가 제 1 값을 초과하는 경우(S1620-N), Q 블록의 높이가 제 2 값 이상인지 여부가 판단될 수 있다(S1630). Q 블록의 높이가 제 2 값 이상인 경우(S1630-Y), 타겟 경계에 대한 Q 블록 필터 길이는 제 2 길이로 결정될 수 있다(S1631). 한편 Q 블록의 높이가 제 1 값을 초과하고, 제 2 값 미만인 경우(S1530-N), 타겟 경계에 대한 Q 블록 필터 길이는 제 3 길이로 결정될 수 있다(S1532).
다음으로, 영상 부호화/복호화 장치는 P 블록 필터 길이를 결정할 수 있다. Q 블록 필터 길이의 결정 후, P 블록의 높이 혹은 Q 블록의 높이 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인지 여부가 판단될 수 있다(S1640). P 블록의 높이 혹은 Q 블록의 높이 중 적어도 하나가 제 1 값 이하인 경우(S1640-Y), 타겟 경계에 대한 P 블록 필터 길이는 제 1 길이로 결정될 수 있다(S1641). 한편, P 블록의 높이 및 Q 블록의 높이가 제 1 값을 초과하는 경우(S1640-N), P 블록의 높이가 제 2 값 이상인지 여부가 판단될 수 있다(S1650). P 블록의 높이가 제 2 값 이상인 경우(S1650-Y), 타겟 경계에 대한 P 블록 필터 길이는 제 2 길이로 결정될 수 있다(S1651). 한편 P 블록의 높이가 제 1 값을 초과하고, 제 2 값 미만인 경우(S1650-N), 타겟 경계에 대한 P 블록 필터 길이는 제 3 길이로 결정될 수 있다(S1652).
일 예로, 상술한 제 1 값 및 제 2 값은 각각 4 및 32일 수 있다. 또한 제 1 길이, 제 2 길이 및 제 3 길이는 각각 1, 7 및 3의 값을 가질 수 있으나, 이는 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 예시에서는 Q 블록 필터 길이를 먼저 유도하고, P 블록 필터 길이를 유도하는 실시예를 설명하였으나, 이는 예시일 뿐, Q 블록 필터 길이 유도 후 P 블록 필터 길이를 유도하는 실시예, Q 블록 필터 길이와 P 블록 필터 길이를 동시에 유도하는 실시예도 본 개시의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 변환 블록의 크기가 작아져서(예컨대, ISP 모드가 적용되어 생성된 서브 블록의 경우), 디블록킹 필터의 병렬 처리가 불가능해지는 상황 또는 서로 다른 타겟 경계에 의한 필터간 중첩이 생기는 상황 등이 발생하지 않으므로, 영상 부호화/복호화 장치는 언제나 필터 병렬 처리를 수행할 수 있으며, 영상 부호화/복호화 효율이 증대될 수 있다.
본 설명에서 병렬화 혹은 병렬 처리가 수행된다는 것은, 영상 부호화/복호화 장치가 언제나 병렬 처리를 수행함을 의미하는 것은 아니다. 병렬 처리가 지원되는 경우에도, 영상 부호화/복호화 장치의 하드웨어 성능, 서비스 타입 및 서비스 품질 등을 고려하여 병렬 처리의 수행 여부가 결정될 수 있다. 예컨대, 영상 부호화/복호화 장치가 다중 프로세서 등을 이용하여 구현되는 경우, 본 개시에 따른 실시예를 통해 디블록킹 필터의 병렬 처리가 수행될 수 있다. 한편, 영상 부호화/복호화 장치가 단일 프로세서를 이용하여 구현되는 경우에는, 상술한 실시예를 적용하지 않고, 순차적으로 타겟 경계에 대해 디블록킹 필터가 적용될 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 17은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 17에 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 블록에 대한 복원 블록을 유도하는 단계;
    상기 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하는 단계;
    상기 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이(filter length)를 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 필터 길이에 기반하여 상기 타겟 경계에 대해 상기 디블록킹 필터를 적용하는 단계를 포함하되,
    상기 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록은 ISP(Intra Sub-partitions) 모드가 적용된 블록인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 타겟 경계의 경계 타입을 결정하는 단계를 더 포함하되,
    상기 경계 타입은 수직 경계 및 수평 경계 중 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 타겟 경계가 수직 경계이고, 상기 변환 블록의 너비가 제 1 값 이하인 경우, 상기 필터 길이는 제 1 길이로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 변환 블록의 너비가 제 2 값 이상인 경우, 상기 필터 길이는 제 2 길이로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 변환 블록의 너비가 상기 제 1 값을 초과하고, 상기 제 2 값 미만인 경우, 상기 필터 길이는 제 3 길이로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 값은 4이고, 상기 제 1 길이는 1인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 타겟 경계가 수평 경계이고, 상기 변환 블록의 높이가 제 1 값 이하인 경우, 상기 필터 길이는 제 1 길이로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 변환 블록의 높이가 제 2 값 이상인 경우, 상기 필터 길이는 제 2 길이로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 변환 블록의 높이가 상기 제 1 값을 초과하고, 상기 제 2 값 미만인 경우, 상기 필터 길이는 제 3 길이로 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 값은 4이고, 상기 제 1 길이는 1인 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  12. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    현재 블록에 대한 복원 블록을 유도하고,
    상기 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하고,
    상기 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이(filter length)를 결정하고,
    결정된 상기 필터 길이에 기반하여 상기 타겟 경계에 대해 상기 디블록킹 필터를 적용하되,
    상기 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 장치.
  13. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법으로서, 상기 영상 복호화 방법은,
    현재 블록에 대한 복원 블록을 유도하는 단계;
    상기 복원 블록에 대한 타겟 경계(target boundary)를 유도하는 단계;
    상기 타겟 경계에 적용될 디블록킹 필터(deblocking filter)의 필터 길이(filter length)를 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 필터 길이에 기반하여 상기 타겟 경계에 대해 상기 디블록킹 필터를 적용하는 단계를 포함하되,
    상기 필터 길이는 상기 타겟 경계에 인접한 변환 블록의 너비 혹은 높이 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  14. 제 14항에 있어서,
    상기 현재 블록은 ISP(Intra Sub-partitions) 모드가 적용된 블록인 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  15. 제 13항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
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