WO2021040458A1 - 비디오 신호 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2021040458A1
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임성원
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주식회사 케이티
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Definitions

  • the present disclosure relates to a video signal processing method and apparatus.
  • High-resolution and high-quality images such as high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images is increasing in various application fields.
  • the higher the resolution and quality of the video data the higher the amount of data is compared to the existing video data. Therefore, when the video data is transmitted using a medium such as an existing wired/wireless broadband line or stored using an existing storage medium, the transmission cost and The storage cost will increase.
  • High-efficiency image compression techniques can be used to solve these problems that occur as image data becomes high-resolution and high-quality.
  • Inter-screen prediction technology that predicts pixel values included in the current picture from a picture before or after the current picture with image compression technology
  • intra prediction technology that predicts pixel values included in the current picture using pixel information in the current picture
  • Various technologies exist such as an entropy encoding technology that allocates a short code to a value with a high frequency of appearance and a long code to a value with a low frequency of appearance, and it is possible to effectively compress and transmit or store image data using this image compression technology.
  • An object of the present disclosure is to provide an intra prediction method and apparatus in encoding/decoding a video signal.
  • An object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for predicting a chroma component using a luma component reconstructed sample in encoding/decoding a video signal.
  • the video signal decoding method includes determining whether a cross-compoenent linear model (CCLM) mode is applied to a chroma block, and when it is determined that a CCLM mode is determined for the chroma block, adjacent to the chroma block Obtaining a filtered neighboring luma sample for a neighboring chroma sample, deriving a CCLM parameter using the neighboring chroma sample and the filtered neighboring luma sample, and using the CCLM parameter, the chroma block is And generating a prediction block for.
  • CCLM cross-compoenent linear model
  • the video signal encoding method includes determining whether a cross-compoenent linear model (CCLM) mode is applied to a chroma block, and when it is determined that a CCLM mode is determined for the chroma block, adjacent to the chroma block Obtaining a filtered neighboring luma sample for a neighboring chroma sample, deriving a CCLM parameter using the neighboring chroma sample and the filtered neighboring luma sample, and using the CCLM parameter, the chroma block is And generating a prediction block for.
  • CCLM cross-compoenent linear model
  • the filtered neighboring luma sample includes a down-sampling filter on the collocated luma sample corresponding to the neighboring chroma sample and the neighboring luma samples adjacent to the collocated luma sample. It can be created by applying.
  • a reconstructed sample located at a boundary within a luma block may be padded at an unavailable sample position.
  • the type of the down-sampling filter may be determined based on the type of a current image.
  • the type of the down-sampling filter may be determined based on the position of the neighboring chroma sample.
  • the neighboring chroma samples may be extracted by sub-sampling a plurality of neighboring chroma samples adjacent to the chroma block.
  • a sub-sampling rate may be determined based on at least one of a size or a shape of the chroma block.
  • encoding/decoding efficiency can be improved by predicting a chroma sample using a luma reconstructed sample.
  • the present disclosure by determining the down-sampling filter type irrespective of the availability of neighboring samples, it is possible to improve the coding/decoding efficiency of the CCLM mode.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an intra prediction method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of deriving a prediction sample under a planar mode.
  • FIG. 6 illustrates a plurality of reference sample set candidates.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of deriving a predicted sample of a chroma component according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 9 illustrates a down-sampling filter type for each chroma sample location when the current image is an HDR image.
  • FIG. 10 illustrates a down-sampling filter type for each chroma sample location when the current image is not an HDR image.
  • 11 and 12 illustrate examples in which a down-sampling filter type is determined irrespective of availability of neighboring samples adjacent to a luma block.
  • FIG. 13 shows an example in which a range of reconstructed pixels used to derive a CCLM parameter is set differently according to a CCLM mode type.
  • FIG. 14 illustrates a down-sampling filter type applied to a collocated luma sample of an upper neighbor sample when the current image is not an HDR image.
  • FIG. 15 illustrates a down-sampling filter type applied to a collocated luma sample of an upper neighbor sample when the current image is an HDR image.
  • 16 shows an example in which a fixed type of filter is applied according to the position of an upper neighboring sample.
  • FIG. 17 illustrates a down-sampling filter type applied to a collocated luma sample of a left neighboring sample.
  • first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present disclosure, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an image encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image encoding apparatus 100 includes a picture splitter 110, a prediction unit 120, 125, a transform unit 130, a quantization unit 135, a rearrangement unit 160, and an entropy encoder ( 165, an inverse quantization unit 140, an inverse transform unit 145, a filter unit 150, and a memory 155.
  • each of the components shown in FIG. 1 is shown independently to represent different characteristic functions in an image encoding apparatus, and does not mean that each component is formed of separate hardware or a single software component. That is, each constituent part is listed and included as a constituent part for convenience of explanation, and at least two constituent parts of each constituent part are combined to form one constituent part, or one constituent part is divided into a plurality of constituent parts to perform functions. Integrated embodiments and separate embodiments of the components are also included in the scope of the present disclosure unless departing from the essence of the present disclosure.
  • the components are not essential components that perform essential functions in the present disclosure, but may be optional components only for improving performance.
  • the present disclosure may be implemented by including only components essential to implement the essence of the present disclosure excluding components used for performance improvement, and a structure including only essential components excluding optional components used for performance improvement Also included in the scope of the present disclosure.
  • the picture dividing unit 110 may divide the input picture into at least one processing unit.
  • the processing unit may be a prediction unit (PU), a transform unit (TU), or a coding unit (CU).
  • the picture splitter 110 divides one picture into a combination of a plurality of coding units, prediction units, and transformation units, and combines one coding unit, a prediction unit, and a transformation unit based on a predetermined criterion (for example, a cost function). You can select to encode the picture.
  • a predetermined criterion for example, a cost function
  • one picture may be divided into a plurality of coding units.
  • a recursive tree structure such as a quad tree structure can be used. Encoding that is split into other coding units based on one image or the largest coding unit as a root. A unit may be divided with as many child nodes as the number of divided coding units. Coding units that are no longer split according to certain restrictions become leaf nodes. That is, when it is assumed that only square splitting is possible for one coding unit, one coding unit may be split into up to four different coding units.
  • a coding unit may be used as a unit that performs encoding or a unit that performs decoding.
  • the prediction unit may be split in a shape such as at least one square or rectangle of the same size within one coding unit, or one prediction unit among the prediction units split within one coding unit is another prediction. It may be divided to have a different shape and/or size from the unit.
  • intra prediction may be performed without dividing into a plurality of prediction units NxN.
  • the prediction units 120 and 125 may include an inter prediction unit 120 that performs inter prediction and an intra prediction unit 125 that performs intra prediction. It is possible to determine whether to use inter prediction or to perform intra prediction for the prediction unit, and determine specific information (eg, intra prediction mode, motion vector, reference picture, etc.) according to each prediction method.
  • a processing unit in which prediction is performed may be different from a processing unit in which a prediction method and specific content are determined. For example, a prediction method and a prediction mode are determined in a prediction unit, and prediction may be performed in a transformation unit. A residual value (residual block) between the generated prediction block and the original block may be input to the transform unit 130.
  • prediction mode information, motion vector information, and the like used for prediction may be encoded by the entropy encoder 165 together with a residual value and transmitted to a decoding apparatus.
  • prediction mode information, motion vector information, and the like used for prediction may be encoded by the entropy encoder 165 together with a residual value and transmitted to a decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 120 may predict a prediction unit based on information of at least one picture of a picture before or after the current picture, and in some cases, predict based on information of a partial region in the current picture that has been encoded. You can also predict the unit.
  • the inter prediction unit 120 may include a reference picture interpolation unit, a motion prediction unit, and a motion compensation unit.
  • the reference picture interpolation unit may receive reference picture information from the memory 155 and may generate pixel information of an integer number of pixels or less from the reference picture.
  • a DCT-based 8-tap interpolation filter with different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer number of pixels or less in units of 1/4 pixels.
  • a DCT-based interpolation filter with different filter coefficients may be used to generate pixel information of an integer number of pixels or less in units of 1/8 pixels.
  • the motion prediction unit may perform motion prediction based on the reference picture interpolated by the reference picture interpolation unit.
  • Various methods such as a full search-based block matching algorithm (FBMA), a three step search (TSS), and a new three-step search algorithm (NTS), can be used as a method for calculating a motion vector.
  • the motion vector may have a motion vector value in units of 1/2 or 1/4 pixels based on the interpolated pixels.
  • the motion prediction unit may predict the current prediction unit by differently predicting the motion.
  • Various methods such as a skip method, a merge method, an advanced motion vector prediction (AMVP) method, and an intra block copy method may be used as a motion prediction method.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • the intra predictor 125 may generate a prediction unit based on reference pixel information around a current block, which is pixel information in the current picture. If the neighboring block of the current prediction unit is a block that has performed inter prediction and the reference pixel is a pixel that has performed inter prediction, the reference pixel included in the block that has performed inter prediction is a reference pixel of the block that has performed intra prediction around it. Can be used as a substitute for information. That is, when the reference pixel is not available, information about the reference pixel that is not available may be replaced with at least one reference pixel among the available reference pixels.
  • the prediction mode may have a directional prediction mode in which reference pixel information is used according to a prediction direction, and a non-directional mode in which directional information is not used when prediction is performed.
  • a mode for predicting luminance information and a mode for predicting color difference information may be different, and intra prediction mode information or predicted luminance signal information used to predict luminance information may be used to predict chrominance information.
  • intra prediction When performing intra prediction, if the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are the same, intra prediction for the prediction unit is based on a pixel on the left, a pixel on the top left, and a pixel on the top of the prediction unit. You can do it. However, when the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are different when performing intra prediction, intra prediction may be performed using a reference pixel based on the transformation unit. In addition, intra prediction using NxN splitting may be used for only the smallest coding unit.
  • a prediction block may be generated after applying an adaptive intra smoothing (AIS) filter to a reference pixel according to a prediction mode.
  • AIS adaptive intra smoothing
  • the type of AIS filter applied to the reference pixel may be different.
  • the intra prediction mode of the current prediction unit may be predicted from the intra prediction mode of the prediction unit existing around the current prediction unit.
  • mode information predicted from the neighboring prediction units if the intra prediction modes of the current prediction unit and the neighboring prediction units are the same, the current prediction unit and the neighboring prediction units are used using predetermined flag information.
  • Information indicating that the prediction mode of is the same may be transmitted, and if the prediction modes of the current prediction unit and the neighboring prediction units are different, entropy encoding may be performed to encode prediction mode information of the current block.
  • a residual block including a prediction unit that performs prediction based on a prediction unit generated by the prediction units 120 and 125 and residual information that is a difference value from the original block of the prediction unit may be generated.
  • the generated residual block may be input to the transform unit 130.
  • the transform unit 130 converts the original block and the residual block including residual information of the prediction unit generated through the prediction units 120 and 125 into a DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), and KLT. You can convert it using the same conversion method. Whether to apply DCT, DST, or KLT to transform the residual block may be determined based on intra prediction mode information of a prediction unit used to generate the residual block.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Discrete Sine Transform
  • the quantization unit 135 may quantize values converted by the transform unit 130 into the frequency domain. Quantization coefficients may vary depending on the block or the importance of the image. The value calculated by the quantization unit 135 may be provided to the inverse quantization unit 140 and the rearrangement unit 160.
  • the rearrangement unit 160 may rearrange coefficient values on the quantized residual values.
  • the rearrangement unit 160 may change the two-dimensional block shape coefficient into a one-dimensional vector shape through a coefficient scanning method. For example, the rearrangement unit 160 may scan from a DC coefficient to a coefficient in a high frequency region using a Zig-Zag Scan method, and change it into a one-dimensional vector form.
  • a vertical scan that scans a two-dimensional block shape coefficient in a column direction and a horizontal scan that scans a two-dimensional block shape coefficient in a row direction may be used. That is, according to the size of the transform unit and the intra prediction mode, it is possible to determine which scan method is to be used among zig-zag scan, vertical direction scan, and horizontal direction scan.
  • the entropy encoding unit 165 may perform entropy encoding based on values calculated by the rearrangement unit 160.
  • Entropy coding may use various coding methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 165 includes residual value coefficient information and block type information of a coding unit, prediction mode information, division unit information, prediction unit information and transmission unit information, and motion from the rearrangement unit 160 and the prediction units 120 and 125.
  • Various information such as vector information, reference frame information, block interpolation information, and filtering information may be encoded.
  • the entropy encoder 165 may entropy-encode a coefficient value of a coding unit input from the reordering unit 160.
  • the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 145 inverse quantize values quantized by the quantization unit 135 and inverse transform the values transformed by the transform unit 130. Residual values generated by the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 145 are reconstructed by being combined with the prediction units predicted through the motion estimation unit, motion compensation unit, and intra prediction unit included in the prediction units 120 and 125 Blocks (Reconstructed Block) can be created.
  • the filter unit 150 may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • a deblocking filter may include at least one of a deblocking filter, an offset correction unit, and an adaptive loop filter (ALF).
  • ALF adaptive loop filter
  • the deblocking filter can remove block distortion caused by the boundary between blocks in the reconstructed picture.
  • it may be determined whether to apply the deblocking filter to the current block based on pixels included in several columns or rows included in the block.
  • a strong filter or a weak filter may be applied according to the required deblocking filtering strength.
  • horizontal filtering and vertical filtering may be processed in parallel when performing vertical filtering and horizontal filtering.
  • the offset correction unit may correct an offset from the original image on a pixel-by-pixel basis for the deblocking image.
  • the pixels included in the image are divided into a certain number of areas, and then the area to be offset is determined and the offset is applied to the area, or offset by considering the edge information of each pixel. You can use the method to apply.
  • Adaptive Loop Filtering may be performed based on a value obtained by comparing the filtered reconstructed image and the original image. After dividing the pixels included in the image into predetermined groups, one filter to be applied to the corresponding group may be determined, and filtering may be performed differentially for each group. Information related to whether to apply ALF may be transmitted for each coding unit (CU) of the luminance signal, and the shape and filter coefficient of the ALF filter to be applied may vary according to each block. In addition, the same type (fixed type) ALF filter may be applied regardless of the characteristics of the block to be applied.
  • ALF Adaptive Loop Filtering
  • the memory 155 may store the reconstructed block or picture calculated through the filter unit 150, and the stored reconstructed block or picture may be provided to the prediction units 120 and 125 when performing inter prediction.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, a rearrangement unit 215, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, prediction units 230 and 235, and a filter unit. 240) and a memory 245 may be included.
  • the input bitstream may be decoded in a procedure opposite to that of the image encoding apparatus.
  • the entropy decoding unit 210 may perform entropy decoding in a procedure opposite to that performed by the entropy encoding unit of the image encoding apparatus. For example, various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied in response to the method performed by the image encoding apparatus.
  • various methods such as Exponential Golomb, Context-Adaptive Variable Length Coding (CAVLC), and Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) may be applied in response to the method performed by the image encoding apparatus.
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • CABAC Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
  • the entropy decoder 210 may decode information related to intra prediction and inter prediction performed by the encoding apparatus.
  • the rearrangement unit 215 may perform rearrangement based on a method of rearranging the bitstream entropy-decoded by the entropy decoder 210 by the encoder.
  • the coefficients expressed in the form of a one-dimensional vector may be reconstructed into coefficients in the form of a two-dimensional block and rearranged.
  • the reordering unit 215 may perform reordering through a method of receiving information related to coefficient scanning performed by the encoder and performing reverse scanning based on the scanning order performed by the corresponding encoder.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization based on a quantization parameter provided by an encoding apparatus and a coefficient value of a rearranged block.
  • the inverse transform unit 225 may perform an inverse transform, that is, an inverse DCT, an inverse DST, and an inverse KLT, for transforms, that is, DCT, DST, and KLT, performed by the transform unit on the quantization result performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse transformation may be performed based on a transmission unit determined by the image encoding apparatus.
  • the inverse transform unit 225 of the image decoding apparatus may selectively perform a transformation technique (eg, DCT, DST, KLT) according to a plurality of pieces of information such as a prediction method, a size of a current block, and a prediction direction.
  • a transformation technique eg, DCT, DST, KLT
  • the prediction units 230 and 235 may generate a prediction block based on information related to prediction block generation provided from the entropy decoder 210 and previously decoded block or picture information provided from the memory 245.
  • a pixel existing on the left side of the prediction unit, a pixel existing on the top left side, and Intra prediction is performed on a prediction unit based on an existing pixel, but when the size of the prediction unit and the size of the transformation unit are different when performing intra prediction, intra prediction is performed using a reference pixel based on the transformation unit. can do.
  • intra prediction using NxN splitting for only the smallest coding unit may be used.
  • the prediction units 230 and 235 may include a prediction unit determination unit, an inter prediction unit, and an intra prediction unit.
  • the prediction unit determining unit receives various information such as prediction unit information input from the entropy decoder 210, prediction mode information of the intra prediction method, motion prediction related information of the inter prediction method, etc., and classifies the prediction unit from the current coding unit, and makes predictions. It can be determined whether the unit performs inter prediction or intra prediction.
  • the inter prediction unit 230 uses information required for inter prediction of the current prediction unit provided by the video encoding apparatus, and based on information included in at least one picture of a previous picture or a subsequent picture of the current picture containing the current prediction unit, the current prediction unit 230 Inter prediction may be performed on the prediction unit. Alternatively, inter prediction may be performed based on information on a partial region previously-restored in the current picture including the current prediction unit.
  • the motion prediction method of the prediction unit included in the coding unit based on the coding unit is among the skip mode, merge mode, AMVP mode, and intra block copy mode. You can determine whether or not this is any way.
  • the intra prediction unit 235 may generate a prediction block based on pixel information in the current picture. If the prediction unit is a prediction unit that has performed intra prediction, intra prediction may be performed based on intra prediction mode information of the prediction unit provided by the image encoding apparatus.
  • the intra prediction unit 235 may include an adaptive intra smoothing (AIS) filter, a reference pixel interpolation unit, and a DC filter.
  • the AIS filter is a part that performs filtering on a reference pixel of the current block, and may determine whether to apply the filter according to the prediction mode of the current prediction unit and apply it.
  • AIS filtering may be performed on a reference pixel of the current block by using the prediction mode and AIS filter information of the prediction unit provided by the image encoding apparatus. When the prediction mode of the current block is a mode in which AIS filtering is not performed, the AIS filter may not be applied.
  • the reference pixel interpolator may interpolate the reference pixel to generate a reference pixel of a pixel unit having an integer value or less. If the prediction mode of the current prediction unit is a prediction mode in which a prediction block is generated without interpolating a reference pixel, the reference pixel may not be interpolated.
  • the DC filter may generate a prediction block through filtering when the prediction mode of the current block is the DC mode.
  • the reconstructed block or picture may be provided to the filter unit 240.
  • the filter unit 240 may include a deblocking filter, an offset correction unit, and an ALF.
  • the deblocking filter of the image decoding apparatus may receive information related to the deblocking filter provided by the image encoding apparatus, and the image decoding apparatus may perform deblocking filtering on a corresponding block.
  • the offset correction unit may perform offset correction on the reconstructed image based on the type of offset correction applied to the image during encoding and information on the offset value, and the like.
  • the ALF may be applied to a coding unit based on information on whether to apply ALF and information on ALF coefficients provided from an encoding device.
  • Such ALF information may be provided by being included in a specific parameter set.
  • the memory 245 may store the reconstructed picture or block so that it can be used as a reference picture or a reference block, and may also provide the reconstructed picture to an output unit.
  • a coding unit is used as a coding unit, but may be a unit that performs not only encoding but also decoding.
  • the current block represents a block to be encoded/decoded, and according to an encoding/decoding step, a coding tree block (or coding tree unit), a coding block (or coding unit), a transform block (or transform unit), or a prediction block (Or a prediction unit) or the like.
  • a coding tree block or coding tree unit
  • a coding block or coding unit
  • a transform block or transform unit
  • a prediction block Or a prediction unit
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an intra prediction method according to an embodiment of the present disclosure.
  • an index of a reference sample line of a current block may be determined (S301).
  • the index may specify one of a plurality of reference sample line candidates.
  • the plurality of reference sample line candidates may include an adjacent reference sample line adjacent to the current block and at least one non-adjacent reference sample line not adjacent to the current block.
  • an adjacent reference sample line composed of an adjacent row having a y-axis coordinate of 1 smaller than the uppermost row of the current block and an adjacent column having an x-axis coordinate of 1 smaller than the leftmost column of the current block may be used as a reference sample line candidate.
  • a first non-adjacent reference sample line including a non-adjacent row whose y-axis coordinate is less than the top row of the current block by 2 and a non-adjacent column whose x-axis coordinate is less than the leftmost column of the current block by 2 is a reference sample line candidate. Can be used.
  • a second non-contiguous reference sample line including a non-adjacent row whose y-axis coordinate is 3 smaller than the top row of the current block and a non-adjacent column whose x-axis coordinate is 3 smaller than the leftmost column of the current block is a reference sample line candidate. Can be used.
  • the index may indicate one of an adjacent reference sample line, a first non-adjacent reference sample line, or a second non-adjacent reference sample line. For example, an index of 0 means that an adjacent reference sample line is selected, an index of 1 means that a first non-contiguous reference sample line is selected, and an index of 2 means that a second non-contiguous reference sample line is selected. It means to be chosen.
  • An index specifying one of the plurality of reference sample line candidates may be signaled through the bitstream.
  • the index may be signaled for the luma component block and the index signaling may be omitted for the chroma component block.
  • the signaling of the index is omitted, it may be considered that the index is 0. That is, for a chroma component block, intra prediction may be performed using adjacent reference sample lines.
  • the reconstructed samples included in the selected reference sample line may be derived as reference samples.
  • the intra prediction mode of the current block may be determined (S302).
  • the intra prediction modes include a non-directional prediction mode (DC and Planar) and a directional prediction mode.
  • DC and Planar non-directional prediction mode
  • directional prediction mode a directional prediction mode.
  • 65 directional prediction modes are defined.
  • a flag indicating whether the intra prediction mode of the current block is the same as the Most Probable Mode (MPM) may be signaled through the bitstream. For example, when the value of the MPM flag is 1, it indicates that the same MPM as the intra prediction mode of the current block exists. On the other hand, when the value of the MPM flag is 0, it indicates that the same MPM as the intra prediction mode of the current block does not exist.
  • MPM Most Probable Mode
  • a flag indicating whether the intra prediction mode of the current block is the same as the default intra prediction mode may be signaled.
  • the default intra prediction mode may be at least one of DC, planar, vertical prediction mode, and horizontal prediction mode.
  • a flag intra_not_planar_flag indicating whether the intra prediction mode of the current block is a planar mode may be signaled.
  • the value of the flag intra_not_planar_flag is 0, it indicates that the intra prediction mode of the current block is a planner.
  • the value of the flag intra_not_planar_flag when the value of the flag intra_not_planar_flag is 1, it indicates that the intra prediction mode of the current block is not a planner.
  • an index specifying one of the MPM candidates may be signaled.
  • the intra prediction mode of the current block may be set to be the same as the MPM indicated by the MPM index.
  • a prediction sample may be derived based on the reference samples belonging to the reference sample line and the intra prediction mode (S303).
  • a prediction sample may be derived using a reference sample positioned on a line along an angle of the directional prediction mode.
  • a prediction sample may be derived using a reference sample positioned in a vertical direction and a reference sample positioned in a horizontal direction of the prediction target sample.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of deriving a prediction sample under a planar mode.
  • T denotes a reference sample adjacent to the upper right corner of the current block
  • L denotes a reference sample adjacent to the lower left corner of the current block.
  • a horizontal prediction sample P1 and a vertical prediction sample P2 may be derived for a prediction target sample.
  • the horizontal prediction sample P1 may be generated by linearly interpolating a reference sample H and an upper right reference sample T positioned on the same horizontal line as the prediction target sample.
  • the vertical prediction sample P2 may be generated by linearly interpolating the reference sample V and the lower left reference sample L positioned on the same vertical line as the prediction target sample.
  • a prediction sample may be derived based on a weighted sum operation of the horizontal direction prediction sample P1 and the vertical direction prediction sample P2. Equation 1 shows an example in which the prediction sample P is derived by a weighted sum operation of the horizontal direction prediction sample P1 and the vertical direction prediction sample P2.
  • Equation 1 ⁇ represents a weight applied to the horizontal direction prediction sample P1, and ⁇ represents a weight applied to the vertical direction prediction sample P2.
  • the weights ⁇ and ⁇ may be determined based on the size or shape of the current block. Specifically, weights ⁇ and ⁇ may be determined in consideration of at least one of the width or height of the current block. For example, when the width and height of the current block are the same, the weights ⁇ and ⁇ may be set to the same value. When the weights ⁇ and ⁇ are the same, the prediction sample may be derived as an average value of the horizontal direction prediction sample P1 and the vertical direction prediction sample P2. On the other hand, when the width and height of the current block are different, the weights ⁇ and ⁇ may be set differently.
  • the weight ⁇ can be set to a value larger than the weight ⁇ , and if the height of the current block is larger than the width, the weight ⁇ can be set to a larger value than the weight ⁇ . have.
  • the weight ⁇ is set to a value larger than the weight ⁇ , and if the height of the current block is greater than the width, the weight ⁇ is set to a value greater than the weight ⁇ . Can be set.
  • weights ⁇ and ⁇ may be derived from one of a plurality of weight set candidates. For example, when weight candidate sets (1, 1), (3, 1) and (1, 3) representing a combination of weights ⁇ and ⁇ are predefined, weights ⁇ and ⁇ are one of the weight candidate sets It can be selected in the same way as.
  • An index indicating one of the plurality of weight set candidates may be signaled through the bitstream.
  • the index may be signaled at the block level. For example, in units of coding blocks or transform blocks, the index may be signaled.
  • the index may be signaled at the coding tree unit, slice, picture, or sequence level.
  • Blocks included in the index transmission unit may determine weights ⁇ and ⁇ by referring to an index signaled at a higher level. That is, for blocks included in the index transmission unit, the weights ⁇ and ⁇ may be set equally.
  • the upper right reference sample T is used to derive the horizontal direction prediction sample P1
  • the lower left reference sample L is used to derive the vertical direction prediction sample P2.
  • a horizontal direction prediction sample P1 may be derived using a reference sample other than the upper right reference sample, or a vertical direction prediction sample P2 may be derived using a reference sample other than the lower left reference sample.
  • reference sample set candidates for a first reference sample used to derive a horizontal direction prediction sample P1 and a second reference sample used to derive a vertical direction prediction sample P2 are configured, and selected from among a plurality of reference sample set candidates. Using one, a horizontal direction prediction sample P1 and a vertical direction prediction sample P2 can be derived.
  • An index identifying one of the plurality of reference sample set candidates may be signaled through the bitstream.
  • the index may be signaled in units of blocks, sub-blocks, or samples.
  • a reference sample set candidate may be selected based on the position of the prediction target sample.
  • FIG. 6 illustrates a plurality of reference sample set candidates.
  • the notation of (y, x) indicates a combination of the y-coordinate and the x-coordinate of each sample.
  • (2, 1) represents a sample in which the y-coordinate is 2 and the x-coordinate is 1.
  • the first reference sample set candidate may be composed of a reference sample T1 adjacent to the upper right corner of the current block and a reference sample L1 adjacent to the upper left corner of the current block.
  • T1 represents a reference sample of (-1, W) coordinates
  • L1 represents a reference sample of (H, -1) coordinates.
  • W and H represent the width and height of the current block, respectively.
  • the second reference sample set candidate may be composed of a reference sample T2 adjacent to the upper end of T1 and a reference sample L2 adjacent to the left side of L1.
  • T2 represents a reference sample of (-2, W) coordinates
  • L2 represents a reference sample of (H, -2) coordinates.
  • the third reference sample set candidate may be composed of a reference sample T3 adjacent to the upper end of T2 and a reference sample L3 adjacent to the left side of L2.
  • T3 represents a reference sample of (-3, W) coordinates
  • L3 represents a reference sample of (H, -3) coordinates.
  • the fourth reference sample set candidate may be composed of a reference sample T4 adjacent to the upper end of T3 and a reference sample L4 adjacent to the left side of L3.
  • T4 represents a reference sample of (-4, W) coordinates
  • L4 represents a reference sample of (H, -4) coordinates.
  • the reference sample set candidate is not limited to the illustrated example.
  • a combination of a reference sample having an x-axis coordinate of W and a reference sample having a y-axis coordinate of H is set as a reference sample set candidate.
  • a reference sample with an x-axis coordinate of W/2 or (W/2)-1 or a reference sample with a y-axis coordinate of H/2 or (H/2)-1 is a reference sample set Candidates can also be formed.
  • a reference sample set may be adaptively selected according to at least one of the location or size of the current block. For example, when the current block is a square having the same width and height, a reference sample set consisting of reference samples (-1, W) and reference samples (H, -1) may be used. When the current block is an amorphous shape whose width is greater than the height, a reference sample set consisting of reference samples (-1, W/2) and reference samples (H, -1) may be used. When the current block is amorphous whose height is greater than the width, a reference sample set consisting of reference samples (-1, W) and reference samples (H/2, -1) may be used.
  • a prediction sample may be derived based on an average value of reference samples.
  • An average value of reference samples adjacent to the current block may be calculated, and an average value calculated for all samples in the current block may be set as a predicted value.
  • the average value may be derived based on upper reference samples adjacent to the top of the current block and left reference samples adjacent to the left of the current block.
  • the average value may be derived using only the upper reference samples or only the left reference samples.
  • the current block is a square block
  • an average value may be derived using upper reference samples and left reference samples.
  • the average value may be derived using only the upper reference samples.
  • the height of the current block is greater than the width, or when the ratio of the width and height is greater than or equal to a predefined value, the average value may be derived using only the left reference samples.
  • k is a natural number and may have values such as 1, 2, 3, 4, etc.
  • the value of k may be predefined in the encoder and decoder. Alternatively, the value of k may be determined based on at least one of the size or shape of the block. Alternatively, information indicating the value of k may be signaled through a bitstream.
  • a threshold may be set to be usable when the average value is derived.
  • a reference sample in which the absolute value of the difference from the average value is greater than the threshold value may be set to be unavailable when deriving the average value.
  • the threshold may be predefined in an encoder and a decoder. Alternatively, the threshold may be determined based on at least one of the size or shape of the block. Alternatively, information indicating a threshold value may be signaled through a bitstream.
  • reference samples may be subsampled, and an average value may be calculated using the subsampled reference samples.
  • the upper reference samples located at the (-1, 2m) coordinates among the upper sample samples are used to derive the average value, or the (-1, 2m+1) coordinates
  • the upper reference samples located at can be used to derive the average value.
  • the left reference samples located at the (2n, -1) coordinates are used to derive the average value, or the left reference samples located at the (2n+1, -1) coordinates are used to derive the average value. I can.
  • m is a natural number from 0 to (W/2)-1
  • n is a natural number from 0 to (H/2)-1.
  • the sub-sampling rate may be adaptively determined according to the size or shape of the current block.
  • reference samples can be selected at fixed intervals.
  • a value representing the interval between reference samples may be predefined in an encoder and a decoder.
  • an interval between reference samples may be adaptively determined based on at least one of the size or shape of the current block.
  • an interval between reference samples may be determined based on index information specifying one of a plurality of candidates.
  • an average value may be derived based on a selected one of the plurality of set candidates.
  • the first set candidate may include all upper reference samples contacting the upper boundary of the current block and all left reference samples contacting the left boundary of the current block.
  • the second set candidate may include upper reference samples at a position (-1, 2m) among upper reference samples of the current block and left reference samples at a position (2n, -1) among left reference samples of the current block. have.
  • the third set candidate is the upper reference samples at the (-1, 2m+1) position among the upper reference samples of the current block and the left reference sample at the (2n+1, -1) position among the left reference samples of the current block.
  • the number and types of set candidates are not limited to the above-described example. It is also possible to define a larger number or a smaller number of set candidates than the above-described example.
  • the encoder may generate a prediction block for each set candidate, measure a cost for each prediction block, and determine an optimal set candidate.
  • an index specifying an optimal set candidate may be encoded and signaled through a bitstream.
  • an optimal set candidate may be determined based on at least one of the size or shape of the current block.
  • one of a set candidate composed of reference samples (eg, at least one of left and upper reference samples) before sub-sampling is performed and a set candidate composed of reference samples for which sub-sampling is performed is optimal.
  • the intra prediction mode of the chroma component may be determined based on the intra prediction mode of the luma component. Specifically, the intra prediction mode of the chroma component is determined with reference to the intra prediction mode of the luma component, but the method of determining the intra prediction mode of the chroma component may be different according to the chroma mode.
  • the chroma mode includes at least one of a DC mode, a planner mode, a VER mode, a HOR mode, or a DM mode.
  • Table 1 shows a method of deriving an intra prediction mode of a chroma component according to the chroma mode.
  • Index information for specifying the chroma mode may be signaled through a bitstream.
  • a chroma mode index indicating one of a DC mode, a planner mode, a VER mode, a HOR mode, or a DM mode may be signaled through a bitstream.
  • the intra prediction mode of the chroma component is the planar except when the intra prediction mode of the luma component is 0 (planner). Can be set to mode.
  • the intra prediction mode of the chroma component may be set in the vertical direction, except when the intra prediction mode of the luma component is 50 (vertical direction). have.
  • the intra prediction mode of the chroma component may be set in the horizontal direction, except when the intra prediction mode of the luma component is 18 (horizontal direction). have.
  • the intra prediction mode of the chroma component may be set to DC, except when the intra prediction mode of the luma component is 1 (DC).
  • the intra prediction mode of the chroma component may be set to be the same as the intra prediction mode of the luma component.
  • a cross-component linear mode (CCLM) mode may be additionally defined as a chroma mode.
  • Table 2 shows an example in which the CCLM mode is added as a new chroma mode.
  • a plurality of CCLM modes may be defined.
  • indices 4 to 6 are respectively a first CCLM mode (LM mode), a second CCLM mode (LM-A (Above) mode), and a third CCLM mode (LM-L (Left) mode). Points to.
  • the chroma mode index it may be determined whether the chroma mode is a CCLM mode.
  • the maximum length of the chroma mode index may be variably determined according to whether the CCLM mode is enabled. For example, when the CCLM mode is not allowed, the chroma mode index may indicate one of 0 to 4 as illustrated in Table 1. On the other hand, when the CCLM mode is allowed, as illustrated in Table 2, the chroma mode index may indicate one of 0 to 7.
  • a flag indicating whether the chroma mode is a CCLM mode may be signaled. For example, when the flag cclm_mode_flag is 1, the chroma mode indicates the CCLM mode. On the other hand, when the flag cclm_mode_flag is 0, it indicates that the chroma mode is not the CCLM mode.
  • a chroma mode index specifying one of the remaining chroma modes may be signaled through the bitstream. Whether the CCLM mode is applied is determined by a separate flag, and the maximum length of the chroma mode index may have a fixed value regardless of whether the CCLM mode is allowed.
  • an index for specifying one of a plurality of CCLM modes may be additionally signaled.
  • any one of an LM mode, an LM-A mode, or an LM-L mode may be determined as a chroma mode.
  • Equation 2 shows an example of deriving a predicted sample of a chroma component under the CCLM mode.
  • Pred C denotes a predicted sample of a chroma component.
  • Pred L' represents the restored luma component sample.
  • ⁇ and ⁇ represent CCLM parameters. Specifically, ⁇ represents a weight, and ⁇ represents an offset.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of deriving a predicted sample of a chroma component according to an embodiment of the present disclosure.
  • the size of the luma image and the chroma image are the same (S801). For example, when the chroma sub-sampling format is 4:4:4, it may be determined that the luma image and the chroma image have the same size. On the other hand, when the chroma sub-sampling format is 4:2:2 or 4:2:0, it may be determined that the luma image and the chroma image have different sizes.
  • reconstructed samples included in the luma image may be downsampled (S802).
  • a down-sampling filter By applying a down-sampling filter to the luma block corresponding to the current chroma block, a filtered luma block having the same size as the current chroma block may be obtained.
  • the type of the down-sampling filter may be determined based on at least one of a current image type, a CCLM mode type, or a sample location. Different types of filters may differ in at least one of a shape, a number of taps, or a coefficient of the filter.
  • the type of the current image indicates whether the current picture is a high dynamic range (HDR) image.
  • the CCLM mode type represents one of an LM mode, an LM-A mode, or an LM-L mode.
  • Information for determining the current image type may be signaled through a bitstream.
  • a flag indicating whether a location of a chroma component sample has been moved relative to a location of a co-located luma sample may be signaled through the bitstream.
  • the flag indicates that the location of the chroma component sample and the location of the collocated luma sample are the same. This indicates that the current image is an HDR image.
  • the flag when the flag is 0, it indicates that the chroma component sample position has been moved by 0.5 pixels downward relative to the collocated luma sample position. This indicates that the current image is not an HDR image.
  • a location of a collocated luma sample corresponding to the chroma sample may be determined.
  • the location of the collocated luma sample corresponding to the chroma sample at the (y, x) location may be determined as (y*subHeightC, x*subWidthC).
  • the variables subWidthC and subHeightC may be determined based on a chroma sub-sampling format. For example, when the chroma sub-sampling format is 4:4:4, the variable subWidthC and the variable subHeightC may be set to 1.
  • variable subWidthC When the chroma sub-sampling format is 4:2:2, the variable subWidthC may be set to 2, and the variable subHeightC may be set to 1. When the chroma sub-sampling format is 4:2:0, the variable subWidthC and the variable subHeightC may be set to 2.
  • FIG 9 illustrates a down-sampling filter type for each chroma sample location when the current image is an HDR image.
  • A represents a sample located in the upper left corner of the current chroma block.
  • B represents the remaining samples excluding the upper left sample A among samples included in the uppermost row of the current chroma block.
  • C represents the remaining samples excluding the upper left sample A among samples included in the leftmost column of the current chroma block.
  • D denotes residual samples excluding samples included in the uppermost row and samples included in the leftmost column of the current chroma block.
  • the variable AvailL indicates whether the left neighboring samples of the luma block are available.
  • the variable AvailT indicates whether the upper neighbor samples of the luma block are available.
  • the variable AvailL and the variable AvailT are based on at least one of the CCLM mode type, whether the neighboring block is encoded by intra prediction, whether the luma block and the neighboring block are included in the same coding tree unit, or whether the neighboring block deviates from the picture boundary. Can be determined.
  • a cross-shaped down-sampling filter For the luma sample corresponding to the chroma sample D, a cross-shaped down-sampling filter can be applied. Specifically, a down-sampling filter may be applied to the collocated luma sample of chroma sample D, the horizontally neighboring luma samples of the collocated luma sample, and the vertically neighboring luma samples of the collocated luma sample. have. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 4:1.
  • the down-sampling filter type for the luma sample corresponding to the chroma sample C included in the leftmost column in the chroma block may be determined based on the variable AvailL. For example, when left neighboring samples neighboring the luma block are available, a cross-shaped filter may be applied. When a cross-shaped filter is applied, downsampling to the collocated luma sample of chroma sample C, the horizontally neighboring luma samples of the collocated luma sample, and the vertically neighboring luma samples of the collocated luma sample Filters can be applied. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 4:1.
  • a vertical filter may be applied.
  • the down-sampling filter may be applied to the collocated luma sample of chroma sample C and the luma samples adjacent in the vertical direction of the collocated luma sample.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 2:1.
  • the down-sampling filter type for the luma sample corresponding to the chroma sample B included in the uppermost row in the chroma block may be determined based on the variable AvailT. For example, when upper-level neighboring samples neighboring the luma block are available, a cross-shaped filter may be applied. When a cross-shaped filter is applied, downsampling to the collocated luma sample of chroma sample B, the horizontally neighboring luma samples of the collocated luma sample, and the vertically neighboring luma samples of the collocated luma sample Filters can be applied. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 4:1.
  • a horizontal direction filter may be applied.
  • the down-sampling filter may be applied to the collocated luma sample of chroma sample C and the luma samples adjacent to the collocated luma sample in the horizontal direction.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 2:1.
  • the down-sampling filter type for the luma sample corresponding to the upper left chroma sample A in the chroma block may be determined based on the variable AvailL and the variable AvailT. For example, when both left and upper neighbor samples neighboring the luma block are available, a cross-shaped filter may be applied. When a cross-shaped filter is applied, downsampling to the collocated luma sample of chroma sample A, the horizontally neighboring luma samples of the collocated luma sample, and the vertically neighboring luma samples of the collocated luma sample Filters can be applied. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 4:1.
  • a vertical direction filter may be applied.
  • the down-sampling filter may be applied to a collocated luma sample of chroma sample A and luma samples adjacent to the collocated luma sample in a vertical direction.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 2:1.
  • a horizontal direction filter may be applied.
  • the down-sampling filter may be applied to the collocated luma sample of chroma sample A and luma samples horizontally adjacent to the collocated luma sample.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 2:1.
  • the down-sampling filter may not be applied to the collocated luma sample corresponding to chroma sample A.
  • FIG. 10 illustrates a down-sampling filter type for each chroma sample location when the current image is not an HDR image.
  • a 6-tap down-sampling filter may be applied to collocated luma samples corresponding to samples (eg, B and D) included in the remaining columns excluding the leftmost column of the chroma block.
  • the collocated luma sample and the lower neighboring sample positioned at the bottom of the collocated luma sample are centered on the collocated luma sample and the horizontal neighboring samples adjacent to the horizontal direction of each of the collocated luma sample and the lower neighboring sample.
  • Sampling filters can be applied.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the lower neighboring sample to the filter coefficient applied to the horizontal neighboring samples may be 2:1.
  • a down-sampling filter having a different shape may be applied according to the variable AvailL.
  • a 6-tap down-sampling filter may be applied to collocated luma samples corresponding to chroma component samples A or C.
  • a 2-tap down-sampling filter may be applied to the collocated luma sample corresponding to the chroma component sample A or C.
  • the 2-tap down-sampling filter may be applied to a collocated luma sample and a lower neighboring sample positioned below the collocated luma sample.
  • the ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the lower neighboring sample may be 1:1.
  • a down-sampling filter type is determined based on at least one of a variable AvailL indicating availability of left neighboring samples of the luma block or AvailT indicating availability of upper neighboring blocks of the luma block.
  • AvailL indicating availability of left neighboring samples of the luma block
  • AvailT indicating availability of upper neighboring blocks of the luma block.
  • the down-sampling filter may be determined independently of the variable AvailL and the variable AvailT. Specifically, regardless of the variable AvailL and the variable AvailT, a fixed down-sampling filter can be applied.
  • FIG. 11 and 12 illustrate examples in which a down-sampling filter type is determined irrespective of availability of neighboring samples adjacent to a luma block.
  • FIG. 11 illustrates an application aspect of a down-sampling filter when the current image is an HDR image
  • FIG. 12 illustrates an application aspect of the down-sampling filter when the current image is not an HDR image.
  • a down-sampling filter corresponding to each chroma sample may be determined without considering availability of neighboring samples adjacent to the luma block.
  • a down-sampling filter type using neighboring samples adjacent to the luma block may be set to not be available. That is, in the examples shown in FIGS. 9 and 10, a down-sampling filter selected when the variables AvailL and AvailT are false may be fixedly applied.
  • a cross-shaped filter may be applied to the collocated luma sample corresponding to the chroma sample D in the chroma block.
  • a vertical direction filter For the collocated luma sample corresponding to the chroma sample C in the chroma block, a vertical direction filter may be applied.
  • a horizontal direction filter For the collocated luma sample corresponding to the chroma sample B in the chroma block, a horizontal direction filter may be applied.
  • the collocated luma sample corresponding to the chroma sample A in the chroma block it may be set not to apply a down-sampling filter.
  • a 6-tap down-sampling filter may be applied to collocated luma samples corresponding to chroma samples D or B in the chroma block.
  • a 2-tap down-sampling filter may be applied to collocated luma samples corresponding to chroma samples A or C in a chroma block.
  • a down-sampling filter type using neighboring samples adjacent to the luma block may be fixedly applied to the luma block. That is, in the examples shown in FIGS. 9 and 10, a down-sampling filter selected when the variables AvailL and AvailT are true may be fixedly applied.
  • pixels located at the boundary within the luma block may be padded at a position of an unavailable neighboring sample. That is, neighboring samples that are not available may be replaced with pixels located at the boundary within the luma block. For example, when left neighboring samples adjacent to the left side of the luma block are not available, reconstructed samples included in the leftmost column in the luma block may be padded to the left. Alternatively, when upper neighbor samples adjacent to the upper end of the luma block are not available, reconstructed samples included in the uppermost row in the luma block may be padded to the upper end.
  • a classification criterion for chroma samples may be set differently. For example, when the size of the chroma block is 4x4, the classification criteria shown in FIGS. 9 to 12 may be followed.
  • chroma samples may be classified based on whether they are included in the top two rows in the chroma block or in the leftmost two columns in the chroma block. For example, when the chroma block is 16x16, chroma samples included in an area having a size of 2x2 at the top left of the chroma block may be classified as A. In addition, among the chroma samples included in the top two rows of the chroma block, residual chroma samples excluding chroma samples classified as A may be classified as B.
  • residual chroma samples excluding chroma samples classified as A may be classified as C.
  • Residual chroma samples in the chroma block may be classified as D.
  • the CCLM parameters ⁇ and ⁇ may be derived based on reconstructed pixels around the chroma block and reconstructed pixels around the luma block (S803). When the sizes of the luma image and the chroma image are different, reconstructed pixels around the luma block may be down-sampled.
  • the CCLM parameters may be derived based on at least one of the chroma block and top neighboring samples adjacent to the upper end of the luma block or the chroma block and left neighboring samples adjacent to the left side of the luma block.
  • CCLM parameters when deriving CCLM parameters, it may be determined whether to use upper neighbor samples and left neighbor samples. As an example, under the LM mode, CCLM parameters may be derived based on upper neighbor samples and left neighbor samples. Under the LM-A mode, CCLM parameters can be derived based on top neighbor samples only. Under LM-L mode, CCLM parameters can be derived based on left neighboring samples only.
  • the number or range of neighboring reconstructed pixels may be determined based on at least one of the size and shape of the current block, the type of the current image, the CCLM mode type, and the chroma sub-sampling format.
  • FIG. 13 shows an example in which a range of reconstructed pixels used to derive a CCLM parameter is set differently according to a CCLM mode type.
  • both the width W and the height H of the chroma block are 4.
  • the CCLM parameter may be derived using W upper neighbor samples that touch the upper boundary of the chroma block and H left neighbor samples that touch the left boundary of the chroma block.
  • the CCLM parameter may be derived using 2W upper neighbor samples adjacent to the upper end of the chroma block.
  • CCLM parameters may be derived using 2H left neighboring samples adjacent to the left side of the chroma block.
  • CCLM parameters may be derived using only the sub-sampled neighboring samples.
  • Equation 3 shows the location combination of sub-sampled neighboring samples used to derive the CCLM parameter under the LM mode.
  • Equation 3 the first value in parentheses represents the y-coordinate of the neighboring sample, and the second value represents the x-coordinate of the neighboring sample.
  • Equation 4 shows the location combination of subsampled neighboring samples used to derive the CCLM parameter under the LM-A mode.
  • Equation 5 shows the location combination of subsampled neighboring samples used to derive the CCLM parameter under the LM-L mode.
  • a collocated luma sample corresponding to a neighboring chroma sample may be extracted.
  • a luma sample to which a down-sampling filter is applied may be derived.
  • the down-sampling filter may be applied to a collocated luma pixel and neighboring pixels adjacent to the collocated luma pixel.
  • the type of the down-sampling filter may be determined based on the type of the current image, the position of the collocated luma pixel, the variable AvailL, the variable AvailT, or whether the current block touches the boundary of the coding tree unit.
  • Different types of filters may differ in at least one of a shape, a number of taps, or a coefficient of the filter.
  • reconstructed samples included in at most N lines from the upper boundary of the luma block may be used.
  • the number of lines may be determined based on at least one of a chroma sub-sampling format, a CCLM mode type, an image type, a shape or size of a current block, whether the current block contacts a coding tree unit boundary, or a down-sampling filter type. have.
  • a down-sampling filter when applying a down-sampling filter to a collocated luma sample above a luma block, it is assumed that reconstructed samples included in two rows around an upper boundary of the luma block are used.
  • FIG. 14 illustrates a down-sampling filter type applied to a collocated luma sample of an upper neighbor sample when the current image is not an HDR image.
  • FIG. 15 illustrates a down-sampling filter type applied to a collocated luma sample of an upper neighbor sample when the current image is an HDR image.
  • variable AvailTL may be derived by applying an AND operator between the variable AvailL and the variable AvailT. That is, when both the left neighboring samples and the upper neighboring samples are available, the value of the variable AvailTL is set to 1, and when at least one of the left neighboring samples and the upper neighboring samples is unavailable, the variable AvailTL is set to 0. I can.
  • the down-sampling filter type applied to the collocated luma sample may be determined based on at least one of a variable AvailL, a variable AvailT, a position of an upper neighbor sample, and whether a current block contacts an upper boundary of a coding tree unit.
  • the collocated luma sample is A 6-tap down-sampling filter. Specifically, a down-sampling filter is applied to horizontal neighboring samples adjacent to the collocated luma sample and the lower neighboring sample located at the bottom of the collocated sample and horizontally neighboring each of the collocated sample and the lower neighboring sample. Can be applied. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated sample and the lower neighboring sample and the filter coefficient applied to the horizontal neighboring samples may be 2:1.
  • a horizontal direction filter may be applied to the collocated luma sample.
  • a down-sampling filter may be applied to a collocated luma sample and luma samples adjacent to the collocated luma sample in a horizontal direction.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 2:1.
  • both upper and left neighboring samples are available, and if the current block does not touch the upper boundary of the coding tree unit, 6 is a collocated luma sample.
  • a tap down sampling filter can be applied.
  • Both the upper neighbor samples and the left neighbor samples are available, but when the current block contacts the upper boundary of the coding tree unit, a horizontal direction down-sampling filter may be applied.
  • a 2-tap vertical direction filter may be applied to the collocated luma sample.
  • the 2-tap vertical direction filter may be applied to a collocated luma sample and a lower neighboring sample positioned at a lower end of the collocated luma sample.
  • the ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the lower neighboring sample may be 1:1.
  • the current block may be set not to apply a down-sampling filter to the collocated luma sample.
  • the collocated luma sample is A cross-shaped filter can be applied. Specifically, a down-sampling filter may be applied to a collocated luma sample, luma samples horizontally neighboring the collocated luma sample, and luma samples vertically neighboring the collocated luma sample. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 4:1.
  • a horizontal direction filter may be applied to the collocated luma sample.
  • a down-sampling filter may be applied to a collocated luma sample and luma samples adjacent to the collocated luma sample in a horizontal direction.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 2:1.
  • both upper and left neighboring samples are available, and if the current block does not touch the upper boundary of the coding tree unit, the collocated luma sample has a cross.
  • Shape filters can be applied.
  • Both the upper neighbor samples and the left neighbor samples are available, but when the current block contacts the upper boundary of the coding tree unit, a horizontal direction down-sampling filter may be applied.
  • the downsampling filter may be set not to be applied to the collocated luma sample.
  • the down-sampling filter type applied to the collocated luma sample is determined based on the image type, the variable AvailTL, and whether the current block touches the upper boundary of the coding tree unit. Was illustrated.
  • the down-sampling filter type may be determined regardless of at least one of an image type, a variable AvailTL, or whether the current block contacts the upper boundary of the coding tree unit.
  • 16 shows an example in which a fixed type of filter is applied according to the position of an upper neighboring sample.
  • a horizontal filter may be applied to the collocated luma sample.
  • the down-sampling filter may not be applied to the collocated luma sample.
  • a first type of down-sampling filter may be applied to all upper neighbor samples.
  • a second type of down-sampling filter may be applied to all upper neighbor samples.
  • the first type and the second type may be different in at least one of a filter shape, a number of taps, and a coefficient.
  • the first type down-sampling filter may represent a 3-tap horizontal direction filter
  • the second type down-sampling filter may represent a 6-tap filter.
  • available reconstructed samples may be padded at a position of an unavailable neighboring sample. For example, when left neighboring samples adjacent to the left side of the luma block are not available, reconstructed samples included in the leftmost column in the luma block may be padded to the left. Alternatively, when upper neighbor samples adjacent to the upper end of the luma block are not available, reconstructed samples included in the uppermost row in the luma block may be padded to the upper end.
  • reconstructed samples included in at most M lines from the left boundary of the luma block may be used.
  • the number of lines may be determined based on at least one of a chroma sub-sampling format, a CCLM mode type, an image type, a shape or size of a current block, whether the current block contacts a coding tree unit boundary, or a down-sampling filter type. have.
  • a chroma sub-sampling format e.g., a chroma sub-sampling format
  • a CCLM mode type e.g., an image type, a shape or size of a current block, whether the current block contacts a coding tree unit boundary, or a down-sampling filter type.
  • the down-sampling filter may be applied to a collocated luma pixel and neighboring pixels adjacent to the collocated luma pixel.
  • FIG. 17 illustrates a down-sampling filter type applied to a collocated luma sample of a left neighboring sample.
  • the down-sampling filter type applied to the collocated luma sample may be determined based on at least one of an image type, a variable AvailL, a variable AvailT, and a position of a left neighboring sample.
  • a cross-shaped filter may be applied to the collocated luma sample.
  • a down-sampling filter may be applied to a collocated luma sample, luma samples horizontally neighboring the collocated luma sample, and luma samples vertically neighboring the collocated luma sample.
  • a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to the neighboring luma sample may be 4:1.
  • a cross filter may be applied to the collocated luma sample regardless of availability of the left neighboring reference samples and the upper neighboring reference samples.
  • a horizontal downsampling filter may be applied. Specifically, a down-sampling filter may be applied to a collocated luma sample and luma samples adjacent to the collocated sample in a horizontal direction. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated luma sample and the filter coefficient applied to neighboring samples in the horizontal direction may be 2:1.
  • a 6-tap down-sampling filter may be applied to the collocated luma sample. Specifically, a down-sampling filter is applied to horizontal neighboring samples adjacent to the collocated luma sample and the lower neighboring sample located at the bottom of the collocated sample and horizontally neighboring each of the collocated sample and the lower neighboring sample. Can be applied. In this case, a ratio of the filter coefficient applied to the collocated sample and the lower neighboring sample and the filter coefficient applied to the horizontal neighboring samples may be 2:1.
  • the down-sampling filter type applied to the collocated luma sample is determined based on the image type and the variable AvailTL.
  • the down-sampling filter type may be determined regardless of at least one of an image type or a variable AvailTL.
  • 17 shows an example in which a fixed type filter is applied according to the type of the current image.
  • a horizontal direction filter may be applied to the collocated luma sample.
  • a 6-tap down-sampling filter may be applied to the collocated luma sample.
  • available reconstructed samples may be padded at a position of an unavailable neighboring sample. For example, when left neighboring samples adjacent to the left side of the luma block are not available, reconstructed samples included in the leftmost column in the luma block may be padded to the left. Alternatively, when upper neighbor samples adjacent to the upper end of the luma block are not available, reconstructed samples included in the uppermost row in the luma block may be padded to the upper end.
  • Information on a method of determining a down-sampling filter may be signaled through a bitstream.
  • Information specifying one of the second methods of determining the filter type may be signaled through the bitstream.
  • the filter type may be determined by considering only whether the current image is an HDR image. For example, when the current image is an HDR image, only the first type of down-sampling filter is fixedly applied to the upper neighboring sample or the left neighboring sample, and when the current image is not an HDR image, the upper neighboring sample or the left neighboring sample is determined. Only two types of down-sampling filters can be fixedly applied.
  • the first type and the second type may be different in at least one of a filter shape, a number of taps, and a coefficient.
  • padding may be performed in advance on N rows around the upper boundary of the luma block and/or M rows around the left boundary of the luma block.
  • all neighboring samples around the luma block may be set to be usable, and accordingly, a filter type may be determined regardless of availability of neighboring samples.
  • W and H represent the width and height of the current chroma block, respectively.
  • a combination of variables a, b, and c may be determined based on one of Table 3 below.
  • subsampling the neighboring samples using a combination of Equation 6 and Table 3 properly maintains the spacing of the subsampled neighboring samples. It can be effective in doing things. For example, in the case of performing sub-sampling using Equation 3 above, as the width or height of the current block is greater than the other, the spacing between the two sub-sampled samples may be unevenly changed. On the other hand, when one of the variables defined in Equation 6 and Table 3 is used, compared to the case of using Equation 3, the interval between two subsampled samples can be more evenly maintained.
  • variable combinations defined in Table 3 may be selected based on at least one of the size and shape of the current block, the CCLM mode type, the type of the current image, and the chroma sub-sampling format. For example, at least one of the width or height of the current block may be set as a variable c, and a combination of (a, b) corresponding to the determined variable c may be called.
  • the combination of (a, b) when at least one of the width or height of the current block is 4, the combination of (a, b) is set to (3, 5), and when at least one of the width or height of the current block is 8, If the combination of (a, b) is set to (5, 11), and at least one of the width or height of the current block is 16, the combination of (a, b) is set to (11, 21), and the current When at least one of the width or height of the block is 32 or more, the combination of (a, b) may be set to (21, 43).
  • a combination of variables for a horizontal direction and a combination of variables for a vertical direction may be set differently.
  • sub-sampling for neighboring samples above the current block may be performed by setting the width W of the current block as a variable c and then calling a combination of (a, b) corresponding to the set variable c.
  • sub-sampling for the samples to the left of the current block may be performed by setting the width H of the current block as a variable c and then calling a combination of (a, b) corresponding to the set variable c.
  • information for specifying at least one of variables a, b, and c may be signaled through a bitstream.
  • information for specifying each of the variables a, b, and c may be signaled through a sequence parameter set or a picture parameter set.
  • index information specifying one of combinations of variables a, b, and c may be signaled through the bitstream.
  • values of variables a, b, and c may be fixed in the encoder and the decoder.
  • the number of subsampled color difference samples is the size and shape of the current block, the type of the current image, whether or not the boundary of the coding tree unit of the current block is in contact, the CCLM mode type, the chroma subsampling format, the variable AvailT, and the variable AvailL Alternatively, it may be determined based on at least one of the variables AvailTL.
  • Equations 3 to 5 may be changed as shown in Equations 7 to 9 below.
  • Equations 7 to 9 represent combinations of neighboring samples subsampled under the LM mode, LM-A mode, and LM-L mode, respectively.
  • the number of subsampled neighboring samples may be adjusted. For example, when the current block is smaller than the threshold value WxH, four neighboring samples may be selected. On the other hand, when the current block is equal to or greater than the threshold value WxH, eight neighboring samples may be selected.
  • the CCLM parameter in order to derive the CCLM parameter, it has been illustrated that a down-sampling filter is applied to a collocated luma sample corresponding to a chroma sample.
  • the CCLM parameter may be derived without applying a down-sampling filter to the collocated luma sample.
  • not applying the down-sampling filter indicates that the value of the collocated luma sample is used as it is in deriving the CCLM parameter.
  • the down-sampling filter type may be adaptively determined according to the number of neighboring samples. For example, when 4 neighboring samples are selected and 8 neighboring samples are selected, at least one of the shape, number of taps, and coefficients of the down-sampling filter may be different.
  • a low pass filter By applying a low pass filter to a chroma image or a luma image, the specificity of the reconstructed pixel may be removed or relaxed. For example, before selecting neighboring samples around a chroma block, a low pass filter may be applied. In the case of applying the low pass filter, block characteristics may be better reflected when deriving the CCLM parameter.
  • a low pass filter may be applied to both a chroma image and a luma image.
  • Information indicating whether to apply the low pass filter may be signaled through the bitstream.
  • the information may be signaled for each of the luma component and the chroma component.
  • CCLM parameters ⁇ and ⁇ may be derived using neighboring samples neighboring the chroma block and neighboring samples neighboring the luma block.
  • the luma component neighboring samples can be classified into two groups.
  • the classification may be based on values of neighboring samples. For example, when four neighboring samples are selected, two of the four neighboring samples having a large value may be classified as a first group, and two of the four neighboring samples may be classified as a second group.
  • Chroma component neighboring samples can also be classified into two groups.
  • the classification may be based on the classification result of the luma component. That is, if the neighboring luma samples are classified into the Nth group, the neighboring chroma samples corresponding thereto may also be classified into the Nth group.
  • a sample average value for each group may be derived.
  • the average value Xb may be derived by averaging neighboring luma samples belonging to the first group
  • the average value Xa may be derived by averaging the neighboring luma samples belonging to the second group.
  • the average value Yb may be derived by averaging the neighboring chroma samples belonging to the first group
  • the average value Ya may be derived by averaging the neighboring chroma samples belonging to the second group.
  • the weight ⁇ and the offset ⁇ may be derived based on Equations 10 and 11 below.
  • a chroma sample may be predicted using the down-sampled luma sample (S804). Specifically, a chroma prediction sample may be derived by adding an offset ⁇ to the product of the down-sampled luma sample and the weight ⁇ .
  • the luma component neighboring samples and the chroma component neighboring samples may be classified into three or more groups. For example, n of the N luma neighboring samples may be classified as a first group, m may be classified as a second group, and N-n-m may be classified as a third group. The classification may be based on the value of neighboring luma samples.
  • the chroma component neighboring samples may also be classified into three or more groups by referring to the classification result of the luma component neighboring samples.
  • a CCLM parameter may be derived using only two groups of three or more groups.
  • the CCLM parameter may be derived using a group including a neighboring sample having the largest value and a group including a neighboring sample having the smallest value.
  • chroma neighboring samples are classified with reference to the classification result of luma neighboring samples. Contrary to the described example, after classifying chroma neighboring samples, the luma neighboring samples may be classified with reference to the classification result of the chroma neighboring samples.
  • neighboring luma samples and neighboring chroma samples may be independently classified into a plurality of groups.
  • each of the components (eg, units, modules, etc.) constituting the block diagram in the above-described embodiment may be implemented as a hardware device or software, or a plurality of components are combined to form one hardware device or software. It can also be implemented.
  • the above-described embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • the hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present disclosure, and vice versa.
  • the present invention can be applied to an electronic device capable of encoding/decoding an image.

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Abstract

본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 크로마 블록에 CCLM(Cross-compoenent Linear Model) 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계, 상기 크로마 블록에 CCLM 모드가 결정되는 것으로 결정되는 경우, 상기 크로마 블록에 인접하는 이웃 크로마 샘플에 대한 필터링된 이웃 루마 샘플을 획득하는 단계, 상기 이웃 크로마 샘플 및 상기 필터링된 이웃 루마 샘플을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도하는 단계, 및 상기 CCLM 파라미터를 이용하여, 상기 크로마 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

비디오 신호 처리 방법 및 장치
본 개시는 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
한편, 고해상도 영상에 대한 수요가 증가함과 함께, 새로운 영상 서비스로서 입체 영상 컨텐츠에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 고해상도 및 초고해상도의 입체 영상 콘텐츠를 효과적으로 제공하기 위한 비디오 압축 기술에 대하여 논의가 진행되고 있다.
본 개시는 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 인트라 예측 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시는 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 루마 성분 복원 샘플을 이용하여 크로마 성분을 예측하는 방법 및 장치를 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 개시에 따른 비디오 신호 복호화 방법은, 크로마 블록에 CCLM(Cross-compoenent Linear Model) 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계, 상기 크로마 블록에 CCLM 모드가 결정되는 것으로 결정되는 경우, 상기 크로마 블록에 인접하는 이웃 크로마 샘플에 대한 필터링된 이웃 루마 샘플을 획득하는 단계, 상기 이웃 크로마 샘플 및 상기 필터링된 이웃 루마 샘플을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도하는 단계, 및 상기 CCLM 파라미터를 이용하여, 상기 크로마 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.
본 개시에 따른 비디오 신호 부호화 방법은, 크로마 블록에 CCLM(Cross-compoenent Linear Model) 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계, 상기 크로마 블록에 CCLM 모드가 결정되는 것으로 결정되는 경우, 상기 크로마 블록에 인접하는 이웃 크로마 샘플에 대한 필터링된 이웃 루마 샘플을 획득하는 단계, 상기 이웃 크로마 샘플 및 상기 필터링된 이웃 루마 샘플을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도하는 단계, 및 상기 CCLM 파라미터를 이용하여, 상기 크로마 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함한다.
본 개시에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 필터링된 이웃 루마 샘플은, 상기 이웃 크로마 샘플에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플에 인접하는 이웃 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용하여 생성될 수 있다.
본 개시에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 이웃 루마 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능한 경우, 이용 불가능한 샘플 위치에, 루마 블록 내 경계에 위치하는 복원 샘플이 패딩될 수 있다.
본 개시에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 다운 샘플링 필터의 타입은, 현재 영상의 타입에 기초하여 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 다운 샘플링 필터의 타입은, 상기 이웃 크로마 샘플의 위치에 기초하여 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 이웃 크로마 샘플은, 상기 크로마 블록에 이웃하는 복수의 이웃 크로마 샘플들을 서브 샘플링하여 추출될 수 있다.
본 개시에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 서브 샘플링 레이트는, 상기 크로마 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 발명의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 의하면, 루마 복원 샘플을 이용하여 크로마 샘플을 예측함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 개시에 의하면, 이웃 샘플의 이용 가능성과 무관하게 다운 샘플링 필터 타입을 결정함으로써, CCLM 모드의 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 개시에 의하면, CCLM 파라미터를 유도하기 위해, 이웃 샘플들을 서브 샘플링함으로써, CCLM 모드의 부호화/복호화 효율을 향상시킬 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 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 인트라 예측 모드들의 종류를 예시한 것이다.
도 5는 평면 모드 하에서 예측 샘플을 유도하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 복수의 참조 샘플 세트 후보들을 예시한 것이다.
도 7은 DC 모드 하에서 예측 샘플을 유도하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 크로마 성분의 예측 샘플을 유도하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 크로마 샘플 위치별 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
도 10은 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 크로마 샘플 위치별 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
도 11 및 도 12는 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플들의 이용 가능성과 무관하게 다운 샘플링 필터 타입이 결정되는 예를 나타낸 것이다.
도 13은 CCLM 모드 타입에 따라, CCLM 파라미터를 유도하는데 이용되는 복원 화소들의 범위가 상이하게 설정되는 예를 나타낸다.
도 14는 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 상단 이웃 샘플의 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
도 15는 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 상단 이웃 샘플의 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
도 16은 상단 이웃 샘플 위치에 따라, 고정된 타입의 필터가 적용되는 예를 나타낸다.
도 17은 좌측 이웃 샘플의 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 영상 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 개시의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 개시의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 개시에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 개시는 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 개시의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 개시의 권리범위에 포함된다.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화 단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽쳐 분할부(110)에서는 하나의 픽쳐에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 부호화 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 픽쳐는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(Quad Tree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위(largest coding unit)를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 즉, 하나의 코딩 유닛에 대하여 정방형 분할만이 가능하다고 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.
이하, 본 개시의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할된 것일 수도 있고, 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 어느 하나의 예측 단위가 다른 하나의 예측 단위와 상이한 형태 및/또는 크기를 가지도록 분할된 것일 수도 있다.
부호화 단위를 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위를 생성시 최소 부호화 단위가 아닌 경우, 복수의 예측 단위 NxN 으로 분할하지 않고 인트라 예측을 수행할 수 있다.
예측부(120, 125)는 인터 예측을 수행하는 인터 예측부(120)와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부(125)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 인터 예측을 사용할 것인지 또는 인트라 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 인트라 예측 모드, 모션 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 모션 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화 장치에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
인터 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 인터 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 모션 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
모션 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 모션 예측을 수행할 수 있다. 모션 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 모션 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 모션 벡터값을 가질 수 있다. 모션 예측부에서는 모션 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 모션 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법, 인트라 블록 카피(Intra Block Copy) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
인트라 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 인터 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 인터 예측을 수행한 픽셀일 경우, 인터 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 인트라 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 인트라 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 그러나 인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수 있다.
인트라 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 인트라 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 인트라 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 인트라 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다.
변환부(130)에서는 원본 블록과 예측부(120, 125)를 통해 생성된 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지, DST를 적용할지 또는 KLT를 적용할지는 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 결정할 수 있다.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 모션 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 인터 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일실시예에 따른 영상 복호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.
영상 부호화 장치에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화 장치와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화 장치의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화 장치에서 수행된 인트라 예측 및 인터 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화 장치에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 영상 부호화 장치에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 변환 즉, DCT, DST, 및 KLT에 대해 역변환 즉, 역 DCT, 역 DST 및 역 KLT를 수행할 수 있다. 역변환은 영상 부호화 장치에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 복호화 장치의 역변환부(225)에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 변환 기법(예를 들어, DCT, DST, KLT)이 선택적으로 수행될 수 있다.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 영상 부호화 장치에서의 동작과 동일하게 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행하지만, 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수도 있다.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 인트라 예측 방법의 예측 모드 정보, 인터 예측 방법의 모션 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 인터 예측을 수행하는지 아니면 인트라 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 인터 예측부(230)는 영상 부호화 장치에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 인터 예측을 수행할 수도 있다.
인터 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 모션 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode), 인트라 블록 카피 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
인트라 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화 장치에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
영상 부호화 장치로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화 장치의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화 장치에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화 장치에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화 장치로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이 이하, 본 개시의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다.
또한, 현재 블록은, 부호화/복호화 대상 블록을 나타내는 것으로, 부호화/복호화 단계에 따라, 코딩 트리 블록(또는 코딩 트리 유닛), 부호화 블록(또는 부호화 유닛), 변환 블록(또는 변환 유닛) 또는 예측 블록(또는 예측 유닛) 등을 나타내는 것일 수 있다. 본 명세서에서, '유닛'은 특정 부호화/복호화 프로세스를 수행하기 위한 기본 단위를 나타내고, '블록'은 소정 크기의 화소 어레이를 나타낼 수 있다. 별도의 구분이 없는 한, '블록'과 '유닛'은 동등한 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 후술되는 실시예에서, 부호화 블록(코딩 블록) 및 부호화 유닛(코딩 유닛)은 상호 동등한 의미인 것으로 이해될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스를 결정할 수 있다(S301). 상기 인덱스는 복수의 참조 샘플 라인 후보들 중 하나를 특정할 수 있다. 복수의 참조 샘플 라인 후보들은, 현재 블록에 인접하는 인접 참조 샘플 라인 및 현재 블록에 인접하지 않는 적어도 하나의 비인접 참조 샘플 라인을 포함할 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 최상단 행보다 y축 좌표가 1이 작은 인접 행 및 현재 블록의 최좌측 열보다 x축 좌표가 1이 작은 인접 열로 구성된 인접 참조 샘플 라인이 참조 샘플 라인 후보로 이용될 수 있다.
현재 블록의 최상단 행보다 y축 좌표가 2만큼 작은 비인접 행 및 현재 블록의 최좌측 열보다 x축 좌표가 2만큼 작은 비인접 열을 포함하는 제1 비인접 참조 샘플 라인이 참조 샘플 라인 후보로 이용될 수 있다.
현재 블록의 최상단 행보다 y축 좌표가 3만큼 작은 비인접 행 및 현재 블록의 최좌측 열보다 x축 좌표가 3만큼 작은 비인접 열을 포함하는 제2 비인접 참조 샘플 라인이 참조 샘플 라인 후보로 이용될 수 있다.
상기 인덱스는, 인접 참조 샘플 라인, 제1 비인접 참조 샘플 라인 또는 제2 비인접 참조 샘플 라인 중 하나를 가리킬 수 있다. 일 예로, 인덱스가 0인 것은, 인접 참조 샘플 라인이 선택됨을 의미하고, 인덱스가 1인 것은 제1 비인접 참조 샘플 라인이 선택됨을 의미하고, 인덱스가 2인 것은 제2 비인접 참조 샘플 라인이 선택됨을 의미한다.
복수개의 참조 샘플 라인 후보들 중 하나를 특정하는 인덱스가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
또는, 루마 성분 블록에 대해서는 인덱스를 시그날링하고, 크로마 성분 블록에 대해서는 인덱스의 시그날링을 생략할 수 있다. 인덱스의 시그날링이 생략되는 경우, 인덱스가 0인 것으로 간주할 수 있다. 즉, 크로마 성분 블록에 대해서는, 인접 참조 샘플 라인을 이용하여 인트라 예측이 수행될 수 있다.
선택된 참조 샘플 라인이 포함하는 복원 샘플들이 참조 샘플들로 유도될 수 있다.
다음으로, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S302).
도 4는 인트라 예측 모드들의 종류를 예시한 것이다. 도 4에 도시된 예에서와 같이, 인트라 예측 모드들은 비방향성 예측 모드(DC 및 플래너(Planar)) 및 방향성 예측 모드를 포함한다. 도 4에서는, 65개의 방향성 예측 모드들이 정의된 것으로 예시되었다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 MPM(Most Probable Mode)과 동일한지 여부를 나타내는 플래그가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, MPM 플래그의 값이 1인 것은, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM이 존재함을 나타낸다. 반면, MPM 플래그의 값이 0인 것은, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM이 존재하지 않음을 나타낸다.
MPM 플래그의 값이 1인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 디폴터 인트라 예측 모드와 동일한지 여부를 나타내는 플래그가 시그날링될 수 있다. 디폴트 인트라 예측 모드는, DC, 플래너, 수직 방향 예측 모드 또는 수평 방향 예측 모드 중 적어도 하나일 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드인지 여부를 나타내는 플래그 intra_not_planar_flag가 시그날링될 수 있다. 상기 플래그 intra_not_planar_flag의 값이 0인 것은, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너임을 나타낸다. 반면, 상기 플래그 intra_not_planar_flag의 값이 1인 것은, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너가 아님을 나타낸다. 상기 플래그 intra_not_planar_flag의 값이 1인 경우, MPM 후보들 중 하나를 특정하는 인덱스가 시그날링될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는 MPM 인덱스가 가리키는 MPM과 동일하게 설정될 수 있다.
참조 샘플 라인에 속하는 참조 샘플들 및 인트라 예측 모드에 기초하여, 예측 샘플을 유도할 수 있다(S303).
현재 블록의 인트라 예측 모드가 방향성 예측 모드인 경우, 방향성 예측 모드의 각도를 따르는 라인 상에 위치하는 참조 샘플을 이용하여, 예측 샘플을 유도할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 평면 모드인 경우, 예측 대상 샘플의 수직 방향에 위치하는 참조 샘플 및 수평 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여, 예측 샘플을 유도할 수 있다.
도 5는 평면 모드 하에서 예측 샘플을 유도하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서, T는 현재 블록의 우측 상단 코너에 인접하는 참조 샘플을 나타내고, L은 현재 블록의 좌측 하단 코너에 인접하는 참조 샘플을 나타낸다.
플래너 모드 하에서, 예측 대상 샘플에 대해, 수평 방향 예측 샘플 P1 및 수직 방향 예측 샘플 P2을 유도할 수 있다.
수평 방향 예측 샘플 P1은, 예측 대상 샘플과 동일한 수평선상에 위치하는 참조 샘플 H 및 우측 상단 참조 샘플 T를 선형 보간하여 생성될 수 있다.
수직 방향 예측 샘플 P2는, 예측 대상 샘플과 동일한 수직선상에 위치하는 참조 샘플 V 및 좌측 하단 참조 샘플 L을 선형 보간하여 생성될 수 있다.
이후, 수평 방향 예측 샘플 P1 및 수직 방향 예측 샘플 P2의 가중합 연산에 기초하여, 예측 샘플을 유도할 수 있다. 수학식 1은 수평 방향 예측 샘플 P1 및 수직 방향 예측 샘플 P2의 가중합 연산에 의해 예측 샘플 P가 유도되는 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000001
상기 수학식 1에서, α는 수평 방향 예측 샘플 P1에 적용되는 가중치를 나타내고, β는 수직 방향 예측 샘플 P2에 적용되는 가중치를 나타낸다.
가중치 α 및 β는, 현재 블록의 크기 또는 형태에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나를 고려하여, 가중치 α 및 β가 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비 및 높이가 동일한 경우, 가중치 α 및 β를 동일한 값으로 설정할 수 있다. 가중치 α 및 β가 동일한 경우, 예측 샘플은, 수평 방향 예측 샘플 P1 및 수직 방향 예측 샘플 P2의 평균값으로 유도될 수 있다. 반면, 현재 블록의 너비 및 높이가 상이한 경우, 가중치 α 및 β를 상이하게 설정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비가 높이보다 더 큰 경우, 가중치 β를 가중치 α보다 더 큰 값으로 설정하고, 현재 블록의 높이가 너비보다 더 큰 경우, 가중치 α를 가중치 β보다 더 큰 값으로 설정할 수 있다. 또는, 위와 반대로, 현재 블록의 너비가 높이보다 더 큰 경우, 가중치 α를 가중치 β보다 더 큰 값으로 설정하고, 현재 블록의 높이가 너비보다 더 큰 경우, 가중치 β를 가중치 α보다 더 큰 값으로 설정할 수 있다.
다른 예로, 복수의 가중치 세트 후보들 중 하나로부터, 가중치 α 및 β를 유도할 수 있다. 일 예로, 가중치 α 및 β의 조합을 나타내는 가중치 후보 세트들 (1, 1), (3, 1) 및 (1, 3)이 기 정의된 경우, 가중치 α 및 β는 상기 가중치 후보 세트들 중 하나와 동일하게 선택될 수 있다.
복수의 가중치 세트 후보들 중 하나를 가리키는 인덱스가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스는 블록 레벨에서 시그날링될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 또는 변환 블록 단위로, 인덱스가 시그날링될 수 있다.
또는, 코딩 트리 유닛, 슬라이스, 픽처 또는 시퀀스 레벨에서 인덱스를 시그날링할 수도 있다. 인덱스 전송 단위에 포함된 블록들은, 상위 레벨에서 시그날링된 인덱스를 참조하여, 가중치 α 및 β를 결정할 수 있다. 즉, 인덱스 전송 단위에 포함된 블록들에 대해서는, 가중치 α 및 β가 동일하게 설정될 수 있다.
도 5의 예에서는, 수평 방향 예측 샘플 P1을 유도하는데, 우측 상단 참조 샘플 T가 이용되고, 수직 방향 예측 샘플 P2를 유도하는데, 좌측 하단 참조 샘플 L이 이용되는 것으로 도시되었다.
우측 상단 참조 샘플 이외의 참조 샘플을 이용하여, 수평 방향 예측 샘플 P1을 유도하거나, 좌측 하단 참조 샘플 이외의 참조 샘플을 이용하여 수직 방향 예측 샘플 P2를 유도할 수 있다. 일 예로, 수평 방향 예측 샘플 P1을 유도하는데 이용되는 제1 참조 샘플 및 수직 방향 예측 샘플 P2를 유도하는데 이용되는 제2 참조 샘플에 대한 참조 샘플 세트 후보들을 구성하고, 복수개의 참조 샘플 세트 후보들 중 선택된 하나를 이용하여, 수평 방향 예측 샘플 P1 및 수직 방향 예측 샘플 P2를 유도할 수 있다.
복수의 참조 샘플 세트 후보들 중 하나를 식별하는 인덱스가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스는, 블록, 서브 블록 또는 샘플 단위로 시그날링될 수 있다.
또는, 예측 대상 샘플의 위치에 기초하여, 참조 샘플 세트 후보를 선택할 수도 있다.
도 6은 복수의 참조 샘플 세트 후보들을 예시한 것이다.
도 6에 도시된 예에서, (y, x)의 표기는, 각 샘플의 y 좌표 및 x 좌표의 조합을 나타낸다. 예컨대, (2, 1)은, y좌표가 2이고, x좌표가 1인 샘플을 나타낸다.
도 6의 예에서, 제1 참조 샘플 세트 후보는, 현재 블록의 우측 상단 코너에 인접하는 참조 샘플 T1 및 현재 블록의 좌측 상단 코너에 인접하는 참조 샘플 L1으로 구성될 수 있다. 현재 블록의 좌측 상단 샘플의 위치가 (0, 0)인 경우, T1은 (-1, W) 좌표의 참조 샘플을 나타내고, L1은 (H, -1) 좌표의 참조 샘플을 나타낸다. 여기서, W 및 H는 각각 현재 블록의 너비 및 높이를 나타낸다.
제2 참조 샘플 세트 후보는 T1의 상단에 인접하는 참조 샘플 T2 및 L1의 좌측에 인접하는 참조 샘플 L2로 구성될 수 있다. 일 예로, T2는 (-2, W) 좌표의 참조 샘플을 나타내고, L2는 (H, -2) 좌표의 참조 샘플을 나타낸다.
제3 참조 샘플 세트 후보는 T2의 상단에 인접하는 참조 샘플 T3 및 L2의 좌측에 인접하는 참조 샘플 L3로 구성될 수 있다. 일 예로, T3는 (-3, W) 좌표의 참조 샘플을 나타내고, L3는 (H, -3) 좌표의 참조 샘플을 나타낸다.
제4 참조 샘플 세트 후보는 T3의 상단에 인접하는 참조 샘플 T4 및 L3의 좌측에 인접하는 참조 샘플 L4로 구성될 수 있다. 일 예로, T4는 (-4, W) 좌표의 참조 샘플을 나타내고, L4는 (H, -4) 좌표의 참조 샘플을 나타낸다.
참조 샘플 세트 후보는 도시된 예에 한정되지 않는다. 일 예로, 도 6의 예에서는, 현재 블록의 x축 좌표가 W인 참조 샘플 및 y축 좌표가 H인 참조 샘플의 조합이 참조 샘플 세트 후보로 설정되는 것으로 예시되었다. 그러나, 도시된 예와 달리, x축 좌표가 W/2 또는, (W/2)-1 인 참조 샘플 또는 y축 좌표가 H/2 또는 (H/2)-1인 참조 샘플이 참조 샘플 세트 후보를 구성할 수도 있다.
현재 블록의 위치 또는 크기 중 적어도 하나에 따라, 참조 샘플 세트를 적응적으로 선택할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록이 너비 및 높이가 동일한 정방형인 경우, 참조 샘플 (-1, W) 및 참조 샘플 (H, -1)로 구성된 참조 샘플 세트를 이용할 수 있다. 현재 블록이 너비가 높이보다 큰 비정방형인 경우, 참조 샘플 (-1, W/2) 및 참조 샘플 (H, -1)로 구성된 참조 샘플 세트를 이용할 수 있다. 현재 블록이 높이가 너비보다 큰 비정방형인 경우, 참조 샘플 (-1, W) 및 참조 샘플 (H/2, -1)로 구성된 참조 샘플 세트를 이용할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 DC인 경우, 참조 샘플들의 평균값에 기초하여 예측 샘플을 유도할 수 있다.
도 7은 DC 모드 하에서 예측 샘플을 유도하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
현재 블록에 인접하는 참조 샘플들의 평균값을 계산하고, 현재 블록 내 모든 샘플들에 대해 계산된 평균값을 예측값으로 설정할 수 있다.
평균값은, 현재 블록의 상단에 인접하는 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측에 인접하는 좌측 참조 샘플들을 기초로 유도될 수 있다.
또는, 현재 블록의 형태에 따라, 상단 참조 샘플들만을 이용하거나, 좌측 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 유도할 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 정방형 블록인 경우, 상단 참조 샘플들 및 좌측 참조 샘플들을 이용하여 평균값을 유도할 수 있다. 현재 블록의 너비가 높이보다 큰 경우 또는 너비와 높이의 비율이 기 정의된 값 이상(또는 이하)인 경우, 상단 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 유도할 수 있다. 현재 블록의 높이가 너비보다 큰 경우 또는 너비와 높이의 비율이 기 정의된 값 이상(또는 이하)인 경우, 좌측 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 유도할 수 있다.
평균값 유도시, 특이한 참조 샘플을 제외할 수 있다. 일 예로, 복원된 화소들의 평균이 m이고, 표준 편차가 σ일 때, 평균값으로부터 표준 편차의 k배 범위를 벗어나지 않는 참조 샘플은 평균값 계산에 이용하고, 그렇지 않은 참조 샘플은 평균값 계산에 배제할 수 있다. 여기서, k는 자연수로, 1, 2, 3, 4 등의 값을 가질 수 있다. k의 값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여 k의 값이 결정될 수 있다. 또는, k의 값을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
표준 편차 σ 대신, 임의의 임계값을 설정하여, 참조 샘플의 이용 여부를 결정할 수도 있다. 일 예로, 평균값과의 차분의 절대값이 임계값 이하인 참조 샘플은 평균값 유도시 이용 가능한 것으로 설정될 수 있다. 반면, 평균값과의 차분의 절대값이 임계값보다 큰 참조 샘플은 평균값 유도시 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다. 임계값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여 임계값이 결정될 수 있다. 또는, 임계값을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
평균값 계산의 복잡도를 줄이기 위해, 참조 샘플들을 서브 샘플링하고, 서브 샘플링된 참조 샘플들을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 일 예로, 2개의 샘플 간격으로 서브 샘플링이 진행되는 경우, 상단 참소 샘플들 중 (-1, 2m) 좌표에 위치하는 상단 참조 샘플들이 평균값을 유도하는데 이용되거나, (-1, 2m+1) 좌표에 위치하는 상단 참조 샘플들이 평균값을 유도하는데 이용될 수 있다. 또한, 좌측 참조 샘플들 중 (2n, -1) 좌표에 위치하는 좌측 참조 샘플들이 평균값을 유도하는데 이용되거나, (2n+1, -1) 좌표에 위치하는 좌측 참조 샘플들이 평균값을 유도하는데 이용될 수 있다. 여기서, m은 0부터 (W/2)-1 까지의 자연수이고, n은 0부터 (H/2)-1 까지의 자연수이다. 서브 샘플링 레이트에 기초하여, m 및 n의 범위가 결정될 수 있다. 현재 블록의 크기 또는 형태에 따라, 서브 샘플링 레이트가 적응적으로 결정될 수도 있다.
서브 샘플링시, 고정된 간격으로 참조 샘플을 선택할 수 있다. 이때, 참조 샘플들 간의 간격을 나타내는 값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의될 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 참조 샘플들 간의 간격을 적응적으로 결정할 수 있다. 또는, 복수의 후보들 중 하나를 특정하는 인덱스 정보에 기초하여, 참조 샘플들 간의 간격을 결정할 수 있다.
다른 예로, 참조 샘플들에 대해 복수의 세트 후보들을 구성한 뒤, 복수의 세트 후보들 중 선택된 하나에 기초하여, 평균값을 유도할 수 있다.
일 예로, 제1 세트 후보는, 현재 블록의 상단 경계에 접하는 모든 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측 경계에 접하는 모든 좌측 참조 샘플들을 포함할 수 있다.
제2 세트 후보는, 현재 블록의 상단 참조 샘플들 중 (-1, 2m) 위치의 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측 참조 샘플들 중 (2n, -1) 위치의 좌측 참조 샘플들을 포함할 수 있다.
제3 세트 후보는, 현재 블록의 상단 참조 샘플들 중 (-1, 2m+1) 위치의 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측 참조 샘플들 중 (2n+1, -1) 위치의 좌측 참조 샘플들을 포함할 수 있다.
세트 후보의 개수 및 종류는 상술한 예에 한정되지 아니한다. 상술한 예보다, 더 많은 개수 또는 더 적은 개수의 세트 후보를 정의하는 것도 가능하다.
부호화기는 각 세트 후보별 예측 블록을 생성하고, 각 예측 블록에 대한 비용(cost)를 측정하여, 최적의 세트 후보를 결정할 수 있다. 그리고, 최적의 세트 후보를 특정하는 인덱스를 부호화하여 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 최적의 세트 후보가 결정될 수 있다.
다른 예로, 서브 샘플링이 수행되기 이전의 참조 샘플들(예컨대, 좌측 참조 샘플들 및 상단 참조 샘플들 중 적어도 하나)로 구성된 세트 후보 및 서브 샘플링이 수행된 참조 샘플들로 구성된 세트 후보 중 하나를 최적의 세트 후보로 선택할 수도 있다.
크로마 성분의 인트라 예측 모드는 루마 성분의 인트라 예측 모드에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 루마 성분의 인트라 예측 모드를 참조하여 크로마 성분의 인트라 예측 모드를 결정하되, 크로마 성분의 인트라 예측 모드 결정 방법은 크로마 모드에 따라 상이할 수 있다.
크로마 모드는, DC 모드, 플래너 모드, VER 모드, HOR 모드 또는 DM 모드 중 적어도 하나를 포함한다. 표 1은, 크로마 모드에 따른, 크로마 성분의 인트라 예측 모드 유도 방법을 나타낸 것이다.
색차 모드 인덱스 휘도 화면 내 예측 모드
0 50 18 1 X (　0　　<=　　X　　<=　　66　)
0 (Planar mode) 66 0 0 0 0
1 (VER mode) 50 66 50 50 50
2 (HOR mode) 18 18 66 18 18
3 (DC mode) 1 1 1 66 1
4 (DM mode) 0 50 18 1 X
크로마 모드를 특정하기 위한 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, DC 모드, 플래너 모드, VER 모드, HOR 모드 또는 DM 모드 중 하나를 가리키는 크로마 모드 인덱스가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
표 1을 참조하면, 크로마 모드가 플래너 모드(예컨대, 색차 모드 인덱스가 0인 경우)인 경우, 루마 성분의 인트라 예측 모드가 0(플래너)인 경우를 제외하고, 크로마 성분의 인트라 예측 모드가 플래너 모드로 설정될 수 있다.
크로마 모드가 VER 모드(예컨대, 색차 모드 인덱스가 1인 경우)인 경우, 루마 성분의 인트라 예측 모드가 50(수직 방향)인 경우를 제외하고, 크로마 성분의 인트라 예측 모드가 수직 방향으로 설정될 수 있다.
크로마 모드가 HOR 모드(예컨대, 색차 모드 인덱스가 2인 경우)인 경우, 루마 성분의 인트라 예측 모드가 18(수평 방향)인 경우를 제외하고, 크로마 성분의 인트라 예측 모드가 수평 방향으로 설정될 수 있다.
크로마 모드가 DC 모드(예컨대, 색차 모드 인덱스가 3인 경우)인 경우, 루마 성분의 인트라 예측 모드가 1(DC)인 경우를 제외하고, 크로마 성분의 인트라 예측 모드가 DC로 설정될 수 있다.
크로마 모드가 DM 모드(예컨대, 색차 모드 인덱스가 4인 경우)인 경우, 크로마 성분의 인트라 예측 모드는 루마 성분의 인트라 예측 모드와 동일하게 설정될 수 있다.
표 1의 예시에서, CCLM(Cross-component linear mode) 모드를 크로마 모드로 추가 정의할 수도 있다. 표 2는 CCLM 모드가 새로운 크로마 모드로서 추가된 예를 나타낸 것이다.
색차 모드 인덱스 휘도 화면 내 예측 모드
0 50 18 1 X (　0　　<=　　X　　<=　　66　)
0 (Planar mode) 66 0 0 0 0
1 (VER mode) 50 66 50 50 50
2 (HOR mode) 18 18 66 18 18
3 (DC mode) 1 1 1 66 1
4 81 81 81 81 81
5 82 82 82 82 82
6 83 83 83 83 83
7 (DM mode) 0 50 18 1 X
표 2에서는, DM 모드에 할당되는 인덱스가 4번에서 7번으로 변경되었고, 4번 내지 6번에 CCLM 모드들이 추가된 것으로 예시되었다.
복수개의 CCLM 모드들이 정의될 수 있다. 일 예로, 표 2에서, 인덱스 4 내지 6은 각각 제1 CCLM 모드(LM 모드), 제2 CCLM 모드(LM-A (Above) 모드), 및 제3 CCLM 모드(LM-L(Left) 모드)를 가리킨다.
크로마 모드 인덱스에 기초하여, 크로마 모드가 CCLM 모드인지 여부를 결정할 수 있다.
크로마 모드 인덱스의 최대 길이는, CCLM 모드가 허용(enabled)되는지 여부에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 일 예로, CCLM 모드가 허용되지 않는 경우, 크로마 모드 인덱스는 표 1에 예시된 것과 같이, 0 내지 4 중 하나를 가리킬 수 있다. 반면, CCLM 모드가 허용되는 경우, 크로마 모드 인덱스는 표 2에 예시된 것과 같이, 0 내지 7 중 하나를 가리킬 수 있다.
다른 예로, 크로마 모드가 CCLM 모드인지 여부를 나타내는 플래그가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 플래그 cclm_mode_flag가 1인 것은, 크로마 모드가 CCLM 모드을 나타낸다. 반면, 플래그 cclm_mode_flag가 0인 것은, 크로마 모드가 CCLM 모드가 아님을 나타낸다.
플래그 cclm_mode_flag가 0인 경우, 잔여 크로마 모드들 중 하나를 특정하는 크로마 모드 인덱스가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. CCLM 모드가 적용되는지 여부가 별도의 플래그에 의해 결정되는 바, 크로마 모드 인덱스의 최대 길이는 CCLM 모드가 허용되는지 여부와 관계없이 고정된 값을 가질 수 있다.
플래그 cclm_mode_flag가 1인 경우, 복수개의 CCLM 모드 중 하나를 특정하기 위한 인덱스가 추가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 인덱스 cclm_mode_idx에 따라, LM 모드, LM-A 모드 또는 LM-L 모드 중 어느 하나가 크로마 모드로 결정될 수 있다.
다른 예로, 크로마 서브 샘플링 포맷, 현재 블록의 크기 및/또는 형태, 또는 이웃 블록에 CCLM이 적용되었는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, CCLM의 적용 여부를 나타내는 플래그를 사용할 것인지 여부, 복수개의 CCLM 모드들 중 하나를 특정하는 인덱스를 사용할 것인지 여부, 또는 CCLM 모드의 적용 여부를 나타내는 플래그 및 인덱스를 크로마 모드 인덱스보다 먼저 부호화/복호화할 것인지 여부가 결정될 수 있다.
CCLM 모드 하에서, 크로마 성분의 예측 샘플은 복원된 루마 성분 샘플을 기초로 유도될 수 있다. 이에 따라, CCLM 모드를 이용함으로써, 루마 성분 샘플과 색차 성분 샘플 사이의 중복성을 제거할 수 있다. 수학식 2는, CCLM 모드 하에서, 크로마 성분의 예측 샘플을 유도하는 예를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000002
상기 수학식 2에서, PredC는 크로마 성분의 예측 샘플을 의미한다. PredL'는 복원된 루마 성분 샘플을 나타낸다. 또한, α 및 β는 CCLM 파라미터들을 나타낸다. 구체적으로, α는 가중치를 나타내고, β는 오프셋을 나타낸다.
이하, CCLM 모드 하에서, 크로마 성분의 예측 샘플을 유도하는 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 크로마 성분의 예측 샘플을 유도하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 루마 영상과 크로마 영상의 크기가 동일한지 확인한다(S801). 일 예로, 크로마 서브 샘플링 포맷이 4:4:4인 경우, 루마 영상과 크로마 영상의 크기가 동일한 것으로 결정될 수 있다. 반면, 크로마 서브 샘플링 포맷이 4:2:2 또는 4:2:0인 경우, 루마 영상과 크로마 영상의 크기가 상이한 것으로 결정될 수 있다.
루마 영상과 크로마 영상의 크기가 상이한 경우, 루마 영상에 포함된 복원 샘플들을 다운샘플링할 수 있다(S802). 현재 크로마 블록에 대응하는 루마 블록에 다운 샘플링 필터를 적용함으로써, 현재 크로마 블록과 동일한 크기의 필터링된 루마 블록을 획득할 수 있다.
루마 영상과 크로마 영상의 크기가 동일한 경우, 루마 블록에 다운 샘플링 필터를 적용하는 것을 생략할 수 있다.
다운 샘플링 필터의 타입은, 현재 영상의 타입, CCLM 모드 타입 또는 샘플의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 상이한 타입의 필터들은, 필터의 모양, 탭수 또는 계수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. 현재 영상의 타입은, 현재 픽처가 HDR(High dynamic range) 영상인지 여부를 나타낸다. CCLM 모드 타입은, LM 모드, LM-A 모드 또는 LM-L 모드 중 하나를 나타낸다.
현재 영상 타입을 결정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 비트스트림을 통해, 크로마 성분 샘플 위치가 콜로케이티드(Co-located) 루마 샘플의 위치 대비 상대적으로 이동된 상태인지 여부를 나타내는 플래그가 시그날링될 수 있다. 상기 플래그가 1인 것은, 크로마 성분 샘플 위치와 콜로케이티드 루마 샘플의 위치가 동일함을 나타낸다. 이는, 현재 영상이 HDR 영상임을 나타낸다. 반면, 상기 플래그가 0인 것은, 크로마 성분 샘플 위치가 콜로케이티드 루마 샘플의 위치 대비 상대적으로 아래쪽으로 0.5 화소만큼 이동되었음을 나타낸다. 이는 현재 영상이 HDR 영상이 아님을 나타낸다.
루마 영상의 크기와 크로마 영상의 크기에 따라, 크로마 샘플에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플의 위치가 결정될 수 있다. 일 예로, (y, x) 위치의 크로마 샘플에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플의 위치는 (y*subHeightC, x*subWidthC)로 결정될 수 있다. 여기서, 변수 subWidthC 및 subHeightC는, 크로마 서브 샘플링 포맷에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 크로마 서브 샘플링 포맷이 4:4:4인 경우, 변수 subWidthC 및 변수 subHeightC는 1로 설정될 수 있다. 크로마 서브 샘플링 포맷이 4:2:2인 경우, 변수 subWidthC는 2로 설정되고, 변수 subHeightC는 1로 설정될 수 있다. 크로마 서브 샘플링 포맷이 4:2:0인 경우, 변수 subWidthC 및 변수 subHeightC는 2로 설정될 수 있다.
도 9는 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 크로마 샘플 위치별 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
도시된 예에서, A는, 현재 크로마 블록의 좌측 상단에 위치하는 샘플을 나타낸다. B는, 현재 크로마 블록의 최상단 행에 포함된 샘플들 중 좌측 상단 샘플 A를 제외한 잔여 샘플들을 나타낸다. C는, 현재 크로마 블록의 최좌측 열에 포함된 샘플들 중 좌측 상단 샘플 A를 제외한 잔여 샘플들을 나타낸다. D는, 현재 크로마 블록의 최상단 행에 포함된 샘플들 및 최좌측 열에 포함된 샘플들을 제외한 잔여 샘플들을 나타낸다.
변수 AvailL은, 루마 블록의 좌측 이웃 샘플들이 이용 가능한지 여부를 나타낸다. 변수 AvailT는 루마 블록의 상단 이웃 샘플들이 이용 가능한지 여부를 나타낸다. 변수 AvailL 및 변수 AvailT는 CCLM 모드 타입, 이웃 블록이 인트라 예측으로 부호화되었는지 여부, 루마 블록과 이웃 블록이 동일한 코딩 트리 유닛에 포함되어 있는지 여부 또는 이웃 블록이 픽처 경계를 벗어나는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
크로마 샘플 D에 대응하는 루마 샘플에 대해, 십자 모양의 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 구체적으로, 크로마 샘플 D의 콜로케이티드 루마 샘플, 콜로케이티드 루마 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들 및 콜로케이티드 루마 샘플의 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 4:1일 수 있다.
크로마 블록 내 최좌측 열에 포함된 크로마 샘플 C에 대응하는 루마 샘플에 대한 다운 샘플링 필터 타입은 변수 AvailL에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 루마 블록에 이웃하는 좌측 이웃 샘플들이 이용 가능한 경우에는, 십자 모양 필터가 적용될 수 있다. 십자 모양 필터가 적용되는 경우, 크로마 샘플 C의 콜로케이티드 루마 샘플, 콜로케이티드 루마 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들 및 콜로케이티드 루마 샘플의 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 4:1일 수 있다.
반면, 루마 블록에 이웃하는 좌측 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우에는, 수직 방향 필터가 적용될 수 있다. 수직 방향 필터가 적용되는 경우, 크로마 샘플 C의 콜로케이티드 루마 샘플, 콜로케이티드 루마 샘플의 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
크로마 블록 내 최상단 행에 포함된 크로마 샘플 B에 대응하는 루마 샘플에 대한 다운 샘플링 필터 타입은 변수 AvailT에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 루마 블록에 이웃하는 상단 이웃 샘플들이 이용 가능한 경우에는, 십자 모양 필터가 적용될 수 있다. 십자 모양 필터가 적용되는 경우, 크로마 샘플 B의 콜로케이티드 루마 샘플, 콜로케이티드 루마 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들 및 콜로케이티드 루마 샘플의 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 4:1일 수 있다.
반면, 루마 블록에 이웃하는 상단 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우에는, 수평 방향 필터가 적용될 수 있다. 수평 방향 필터가 적용되는 경우, 크로마 샘플 C의 콜로케이티드 루마 샘플, 콜로케이티드 루마 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
크로마 블록 내 좌측 상단 크로마 샘플 A에 대응하는 루마 샘플에 대한 다운 샘플링 필터 타입은, 변수 AvailL 및 변수 AvailT에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 루마 블록에 이웃하는 좌측 이웃 샘플들 및 상단 이웃 샘플들이 모두 이용 가능한 경우에는, 십자 모양 필터가 적용될 수 있다. 십자 모양 필터가 적용되는 경우, 크로마 샘플 A의 콜로케이티드 루마 샘플, 콜로케이티드 루마 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들 및 콜로케이티드 루마 샘플의 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 4:1일 수 있다.
루마 블록에 이웃하는 좌측 이웃 샘플들은 이용 가능한 반면, 상단 이웃 샘플들은 이용 불가능한 경우, 수직 방향 필터가 적용될 수 있다. 수직 방향 필터가 적용되는 경우, 크로마 샘플 A의 콜로케이티드 루마 샘플 및 콜로케이티드 루마 샘플에 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
루마 블록에 이웃하는 상단 이웃 샘플들은 이용 가능한 반면, 좌측 이웃 샘플들은 이용 불가능한 경우, 수평 방향 필터가 적용될 수 있다. 수평 방향 필터가 적용되는 경우, 크로마 샘플 A의 콜로케이티드 루마 샘플 및 콜로케이티드 루마 샘플에 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
루마 블록에 이웃하는 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 불가능한 경우, 크로마 샘플 A에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용하지 않을 수 있다.
도 10은 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 크로마 샘플 위치별 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
크로마 블록의 최좌측 열을 제외한 잔여 열에 포함된 샘플(예컨대, B 및 D)에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 6탭 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플의 하단에 위치하는 하단 이웃 샘플을 중심으로, 콜로케이티드 루마 샘플 및 하단 이웃 샘플 각각의 수평 방향에 이웃하는 수평 방향 이웃 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플 및 하단 이웃 샘플에 적용되는 필터 계수와, 수평 방향 이웃 샘플들에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
루마 블록의 최좌측 열에 포함된 크로마 성분 샘플(예컨대, A 및 C)에 대해서는, 변수 AvailL에 따라 상이한 모양의 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 일 예로, 루마 블록의 좌측 이웃 샘플들이 이용 가능한 경우, 크로마 성분 샘플 A 또는 C에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 6탭 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 반면, 루마 블록의 좌측 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우, 크로마 성분 샘플 A 또는 C에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 2탭 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 2탭 다운 샘플링 필터는, 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플의 하단에 위치하는 하단 이웃 샘플에 적용될 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플 및 하단 이웃 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:1일 수 있다.
도 9 및 도 10에서는, 루마 블록의 좌측 이웃 샘플들의 이용 가능성 여부를 나타내는 변수 AvailL 또는 루마 블록의 상단 이웃 블록들의 이용 가능성 여부를 나타내는 변수 AvailT 중 적어도 하나에 기초하여, 다운 샘플링 필터 타입이 결정되는 것으로 예시되었다.
다른 예로, 변수 AvailL 및 변수 AvailT와 독립적으로, 다운 샘플링 필터를 결정할 수도 있다. 구체적으로, 변수 AvailL 및 변수 AvailT와 무관하게, 고정된 형태의 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다.
도 11 및 도 12는 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플들의 이용 가능성과 무관하게 다운 샘플링 필터 타입이 결정되는 예를 나타낸 것이다. 도 11은 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 다운 샘플링 필터의 적용 양상을 나타낸 것이고, 도 12는 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 다운 샘플링 필터의 적용 양상을 나타낸 것이다.
일 예로, 도 11에 도시된 예에서, 각 크로마 샘플에 대응하는 다운 샘플링 필터는, 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플들의 이용 가능성을 고려하지 않고 결정될 수 있다.
이를 위해, 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플들을 이용하는 다운 샘플링 필터 타입은 이용가능하지 않은 것으로 설정할 수 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시된 예에서, 변수 AvailL 및 변수 AvailT가 거짓일 때 선택되는 다운 샘플링 필터가 고정적으로 적용될 수 있다.
일 예로, 루마 블록이 HDR 영상인 경우, 크로마 블록 내 크로마 샘플 D에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 십자 모양 필터를 적용할 수 있다.
크로마 블록 내 크로마 샘플 C에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 수직 방향 필터를 적용할 수 있다.
크로마 블록 내 크로마 샘플 B에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 수평 방향 필터를 적용할 수 있다.
크로마 블록 내 크로마 샘플 A에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 다운 샘플링 필터를 적용하지 않도록 설정할 수 있다.
루마 블록이 HDR 영상이 아닌 경우, 크로마 블록 내 크로마 샘플 D 또는 B에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해, 6탭 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다.
크로마 블록 내 크로마 샘플 A 또는 C에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 대해 2탭 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 예와 반대로, 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플을 이용하는 다운 샘플링 필터 타입을 루마 블록에 고정적으로 적용할 수도 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시된 예에서, 변수 AvailL 및 변수 AvailT가 참일 때 선택되는 다운 샘플링 필터가 고정적으로 적용될 수 있다.
이때, 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플이 이용 불가능한 경우, 이용 불가능한 이웃 샘플 위치에, 루마 블록 내 경계에 위치하는 화소들을 패딩할 수 있다. 즉, 이용 불가능한 이웃 샘플은, 루마 블록 내 경계에 위치하는 화소들로 대체될 수 있다. 예컨대, 루마 블록의 좌측에 인접하는 좌측 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우, 루마 블록 내 최좌측 열에 포함된 복원 샘플들을 좌측으로 패딩할 수 있다. 또는, 루마 블록의 상단에 인접하는 상단 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우, 루마 블록 내 최상단 행에 포함된 복원 샘플들을 상단으로 패딩할 수 있다.
도 9 내지 도 12에 도시된 예에서는, 크로마 샘플들 각각을 A 내지 D 중 하나로 분류한 뒤, 각 카테고리별 상이한 다운 샘플링 필터 타입이 결정되는 것으로 도시되었다. 이때, 크로마 샘플들의 분류는, 최상단 행에 포함되는지 여부 또는 크로마 샘플이 최좌측 열에 포함되는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여 수행되는 것으로 예시되었다.
블록 크기에 따라, 크로마 샘플들의 분류 기준을 상이하게 설정할 수도 있다. 일 예로, 크로마 블록의 크기가 4x4인 경우에는, 도 9 내지 도 12에 도시된 분류 기준을 따를 수 있다.
반면, 크로마 블록의 크기가 16x16 이상인 경우에는, 크로마 블록 내 최상단 2개 행에 포함되는지 여부 또는 크로마 블록 내 최좌측 2개 열에 포함되는지 여부에 기초하여, 크로마 샘플들을 분류할 수 있다. 일 예로, 크로마 블록이 16x16인 경우, 크로마 블록 내 좌상단 2x2 크기의 영역에 포함된 크로마 샘플들을 A로 분류할 수 있다. 또한, 크로마 블록 내 최상단 2개 행에 포함된 크로마 샘플들 중 A로 분류된 크로마 샘플들을 제외한 잔여 크로마 샘플들을 B로 분류할 수 있다. 크로마 블록 최좌측 2개 열에 포함된 크로마 샘플들 중 A로 분류된 크로마 샘플들을 제외한 잔여 크로마 샘플들을 C로 분류할 수 있다. 크로마 블록 내 잔여 크로마 샘플들은 D로 분류될 수 있다.
CCLM 파라미터 α 및 β는 크로마 블록 주변의 복원 화소들 및 루마 블록 주변의 복원 화소들을 기초로 유도될 수 있다(S803). 루마 영상과 크로마 영상의 크기가 상이한 경우, 루마 블록 주변의 복원 화소들을 다운 샘플링할 수 있다.
크로마 블록 및 루마 블록의 상단에 인접하는 상단 이웃 샘플들 또는 크로마 블록 및 루마 블록의 좌측에 인접하는 좌측 이웃 샘플들 중 적어도 하나에 기초하여, CCLM 파라미터들을 유도할 수 있다.
CCLM 모드에 따라, CCLM 파라미터들 유도시, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들의 이용 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, LM 모드 하에서, CCLM 파라미터들은, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들을 기초로 유도될 수 있다. LM-A 모드 하에서, CCLM 파라미터들은, 상단 이웃 샘플들만을 기초로 유도될 수 있다. LM-L 모드 하에서, CCLM 파라미터들은, 좌측 이웃 샘플들만을 기초로 유도될 수 있다.
또는, 현재 블록의 크기, 형태, 현재 영상의 타입, CCLM 모드 타입 또는 크로마 서브 샘플링 포맷 중 적어도 하나에 기초하여, 이웃 복원 화소들의 개수 또는 범위를 결정할 수도 있다.
도 13은 CCLM 모드 타입에 따라, CCLM 파라미터를 유도하는데 이용되는 복원 화소들의 범위가 상이하게 설정되는 예를 나타낸다.
설명의 편의를 위해, 크로마 블록의 너비 W 및 높이 H는 모두 4인 것으로 가정한다.
크로마 블록에 LM 모드가 적용되는 경우, 크로마 블록의 상단 경계에 맞닿은 W개의 상단 이웃 샘플들 및 크로마 블록의 좌측 경계에 맞닿은 H개의 좌측 이웃 샘플들을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도할 수 있다.
크로마 블록에 LM-A 모드가 적용되는 경우, 크로마 블록의 상단에 인접하는 2W개의 상단 이웃 샘플들을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도할 수 있다.
크로마 블록에 LM-L 모드가 적용되는 경우, 크로마 블록의 좌측에 인접하는 2H개의 좌측 이웃 샘플들을 이용하여, CCLM 파라미터들을 유도할 수 있다.
또는, 크로마 블록에 인접하는 이웃 샘플들을 서브 샘플링한 뒤, 서브 샘플링된 이웃 샘플들만을 이용하여, CCLM 파라미터들을 유도할 수도 있다.
일 예로, 크로마 블록에 LM 모드가 적용되는 경우, 크로마 블록의 상단 경계에 맞닿은 W개의 상단 이웃 샘플들을 2개 간격으로 서브 샘플링하고, 크로마 블록의 좌측 경계에 맞닿은 H개의 좌측 이웃 샘플들을 2개 간격으로 서브 샘플링할 수 있다. 수학식 3은, LM 모드 하에서, CCLM 파라미터를 유도하는데 이용되는 서브 샘플링된 이웃 샘플들의 위치 조합을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000003
상기 수학식 3에서, 괄호안 첫번째 값은 이웃 샘플의 y좌표를 나타내고, 두번째 값은 이웃 샘플의 x좌표를 나타낸다.
크로마 블록에 LM-A 모드가 적용되는 경우, 크로마 블록의 상단에 인접하는 2W 개의 상단 이웃 샘플들을 서브 샘플링할 수 있다. 수학식 4는, LM-A 모드 하에서, CCLM 파라미터를 유도하는데 이용되는 서브 샘플링된 이웃 샘플들의 위치 조합을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000004
크로마 블록에 LM-L 모드가 적용되는 경우, 크로마 블록의 좌측에 인접하는 2H개의 좌측 이웃 샘플들을 서브 샘플링할 수 있다. 수학식 5는, LM-L 모드 하에서, CCLM 파라미터를 유도하는데 이용되는 서브 샘플링된 이웃 샘플들의 위치 조합을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000005
루마 영상으로부터, 이웃 크로마 샘플에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플을 추출할 수 있다. 이때, 루마 영상과 크로마 영상의 크기가 상이한 경우, 다운 샘플링 필터가 적용된 루마 샘플을 유도할 수 있다.
다운 샘플링 필터는, 콜로케이티드 루마 화소 및 상기 콜로케이티드 루마 화소에 이웃하는 이웃 화소들에 적용될 수 있다.
다운 샘플링 필터의 타입은, 현재 영상의 타입, 콜로케이티드 루마 화소의 위치, 변수 AvailL, 변수 AvailT 또는 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 경계에 접하는지 여부에 기초하여 결정될 수 있다. 상이한 타입의 필터들은, 필터의 모양, 탭수 또는 계수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.
이하, 크로마 블록의 상단에 이웃하는 상단 이웃 블록의 필터링된 루마 샘플을 유도하는 예 및 크로마 블록의 좌측에 이웃하는 좌측 이웃 블록의 필터링된 루마 샘플을 유도하는 예에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
크로마 블록의 상단에 이웃하는 상단 이웃 샘플에 대한 필터링된 루마 샘플을 유도하기 위해, 루마 블록의 상단 경계로부터 최대 N개 라인에 포함된 복원 샘플들을 이용할 수 있다. 이때, 라인의 개수는 크로마 서브 샘플링 포맷, CCLM 모드 타입, 영상 타입, 현재 블록의 형태 또는 크기, 현재 블록이 코딩 트리 유닛 경계에 접하는지 여부 또는 다운 샘플링 필터의 타입 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 본 개시에서는, 루마 블록 상단의 콜로케이티드 루마 샘플에 대한 다운 샘플링 필터 적용시, 루마 블록의 상단 경계 주변의 2개의 행에 포함된 복원 샘플들이 이용되는 것으로 가정한다.
도 14는 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 상단 이웃 샘플의 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
도 15는 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 상단 이웃 샘플의 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
도 14 및 도 15에 도시된 예에서, 변수 AvailTL은, 변수 AvailL 및 변수 AvailT 사이에 AND 연산자를 적용하여 유도되는 것일 수 있다. 즉, 좌측 이웃 샘플들 및 상단 이웃 샘플들이 모두 이용 가능한 경우, 변수 AvailTL의 값은 1로 설정되고, 좌측 이웃 샘플들 및 상단 이웃 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능한 경우, 변수 AvailTL은 0으로 설정될 수 있다.
콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입은, 변수 AvailL, 변수 AvailT, 상단 이웃 샘플의 위치 및 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
먼저, 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 다운 샘플링 필터의 적용 양상에 대해 살펴본다.
x축 좌표가 0보다 큰 크로마 성분 상단 이웃 샘플에 대해, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 가능하고, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하지 않는 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 6탭 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 샘플의 하단에 위치하는 하단 이웃 샘플을 중심으로, 콜로케이티드 샘플 및 하단 이웃 샘플 각각의 수평 방향에 이웃하는 수평 방향 이웃 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 샘플 및 하단 이웃 샘플에 적용되는 필터 계수와, 수평 방향 이웃 샘플들에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
반면, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능하거나, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 수평 방향 필터가 적용될 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
x축 좌표가 0이하인 크로마 성분 상단 이웃 샘플에 대해, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 가능하고, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하지 않는 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 6탭 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다.
상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 가능하나, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는 경우, 수평 방향 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다.
반면, 현재 코딩 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하지 않으나, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능한 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에 2탭 수직 방향 필터를 적용할 수 있다. 2탭 수직 방향 필터는, 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플의 하단에 위치하는 하단 이웃 샘플에 적용될 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플 및 하단 이웃 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 1:1일 수 있다.
반면, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능하고, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용하지 않도록 설정할 수 있다.
다음으로, 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 다운 샘플링 필터의 적용 양상에 대해 살펴본다.
x축 좌표가 0보다 큰 크로마 성분 상단 이웃 샘플에 대해, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 가능하고, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하지 않는 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 십자 모양의 필터가 적용될 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플, 상기 콜로케이티드 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플의 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 4:1일 수 있다.
반면, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능하거나, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 수평 방향 필터가 적용될 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
x축 좌표가 0이하인 크로마 성분 상단 이웃 샘플에 대해, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 가능하고, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하지 않는 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 십자 모양 필터가 적용될 수 있다.
상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 가능하나, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는 경우, 수평 방향 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다.
반면, 현재 코딩 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하지 않으나, 상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능한 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용하지 않도록 설정할 수 있다.
상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능하고, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는 경우에도, 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용하지 않도록 설정할 수 있다.
도 14 및 도 15에 도시된 예에서, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입은, 영상 타입, 변수 AvailTL 및 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는지 여부에 기초하여 결정되는 것으로 예시되었다.
다른 예로, 영상 타입, 변수 AvailTL 또는 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는지 여부 중 적어도 하나와 관계없이 다운 샘플링 필터 타입을 결정할 수도 있다.
도 16은 상단 이웃 샘플 위치에 따라, 고정된 타입의 필터가 적용되는 예를 나타낸다.
현재 영상이 HDR 영상인지 여부와 무관하게, 크로마 성분 상단 이웃 샘플의 x좌표가 0보다 큰 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 수평 방향 필터가 적용될 수 있다.
반면, 크로마 성분 상단 이웃 샘플의 x축 좌표가 0과 같거나 작은 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용하지 않을 수 있다.
다른 예로, 현재 영상이 HDR 영상인지 여부를 고려하여, 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 모든 상단 이웃 샘플에 대해, 제1 타입의 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 반면, 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 모든 상단 이웃 샘플들에 대해, 제2 타입의 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다.
여기서, 제1 타입 및 제2 타입은 필터 모양, 탭수 또는 계수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 타입 다운 샘플링 필터는 3탭 수평 방향 필터를 나타내고, 제2 타입 다운 샘플링 필터는 6탭 필터를 나타낼 수 있다.
이때, 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플이 이용 불가한 경우, 이용 불가능한 이웃 샘플 위치에, 이용 가능한 복원 샘플들을 패딩할 수 있다. 일 예로, 루마 블록의 좌측에 인접하는 좌측 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우, 루마 블록 내 최좌측 열에 포함된 복원 샘플들을 좌측으로 패딩할 수 있다. 또는, 루마 블록의 상단에 인접하는 상단 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우, 루마 블록 내 최상단 행에 포함된 복원 샘플들을 상단으로 패딩할 수 있다.
이용 불가능한 샘플 위치를 패딩함으로써, 이웃 샘플들의 이용 가능성을 고려하지 않고, 다운 샘플링 필터 타입을 결정할 수 있다.
다음으로, 좌측 이웃 샘플에 대한 필터링된 루마 샘플의 유도 방법을 설명하기로 한다.
필터링된 루마 샘플 유도시, 루마 블록의 좌측 경계로부터 최대 M개 라인에 포함된 복원 샘플들을 이용할 수 있다. 이때, 라인의 개수는 크로마 서브 샘플링 포맷, CCLM 모드 타입, 영상 타입, 현재 블록의 형태 또는 크기, 현재 블록이 코딩 트리 유닛 경계에 접하는지 여부 또는 다운 샘플링 필터의 타입 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 본 개시에서는, 루마 블록 좌측의 콜로케이티드 루마 샘플에 대한 다운 샘플링 필터 적용시, 루마 블록의 좌측 경계 주변의 3개의 열에 포함된 복원 샘플들이 이용되는 것으로 가정한다.
다운 샘플링 필터는, 콜로케이티드 루마 화소 및 상기 콜로케이티드 루마 화소에 이웃하는 이웃 화소들에 적용될 수 있다.
도 17은 좌측 이웃 샘플의 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입을 예시한 것이다.
콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입은, 영상 타입, 변수 AvailL, 변수 AvailT 및 좌측 이웃 샘플의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
먼저, 현재 영상이 HDR 영상인 경우, 다운 샘플링 필터의 적용 양상에 대해 살펴본다.
상단 이웃 샘플들 및 좌측 이웃 샘플들이 모두 이용 가능한 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 십자 모양의 필터가 적용될 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플, 상기 콜로케이티드 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플의 수직 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 이웃 루마 샘플에 적용되는 필터 계수의 비율은 4:1일 수 있다.
크로마 성분 상단 이웃 샘플의 y축 좌표가 0보다 큰 경우에는, 좌측 이웃 참조 샘플들 및 상단 이웃 참조 샘플들의 이용 가능성과 무관하게, 콜로케이티드 루마 샘플에 십자 모양 필터를 적용할 수 있다.
크로마 성분 상단 이웃 샘플의 y축 좌표가 0과 같거나 작고, 좌측 이웃 참조 샘플들 및 상단 이웃 참조 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능한 경우, 수평 방향 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플, 상기 콜로케이티드 샘플의 수평 방향으로 이웃하는 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 필터 계수 및 수평 방향 이웃 샘플들에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 6탭 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다. 구체적으로, 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 샘플의 하단에 위치하는 하단 이웃 샘플을 중심으로, 콜로케이티드 샘플 및 하단 이웃 샘플 각각의 수평 방향에 이웃하는 수평 방향 이웃 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 이때, 콜로케이티드 샘플 및 하단 이웃 샘플에 적용되는 필터 계수와, 수평 방향 이웃 샘플들에 적용되는 필터 계수의 비율은 2:1일 수 있다.
도 16에 도시된 예에서, 콜로케이티드 루마 샘플에 적용되는 다운 샘플링 필터 타입은, 영상 타입 및 변수 AvailTL에 기초하여 결정되는 것으로 예시되었다.
다른 예로, 영상 타입 또는 변수 AvailTL 중 적어도 하나와 관계없이 다운 샘플링 필터 타입을 결정할 수도 있다.
도 17은 현재 영상의 타입에 따라, 고정된 타입의 필터가 적용되는 예를 나타낸다.
현재 영상이 HDR 영상인 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 수평 방향 필터가 적용될 수 있다.
반면 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 콜로케이티드 루마 샘플에는 6탭 다운 샘플링 필터가 적용될 수 있다.
이때, 루마 블록에 인접하는 이웃 샘플이 이용 불가한 경우, 이용 불가능한 이웃 샘플 위치에, 이용 가능한 복원 샘플들을 패딩할 수 있다. 일 예로, 루마 블록의 좌측에 인접하는 좌측 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우, 루마 블록 내 최좌측 열에 포함된 복원 샘플들을 좌측으로 패딩할 수 있다. 또는, 루마 블록의 상단에 인접하는 상단 이웃 샘플들이 이용 불가능한 경우, 루마 블록 내 최상단 행에 포함된 복원 샘플들을 상단으로 패딩할 수 있다.
이용 불가능한 샘플 위치를 패딩함으로써, 이웃 샘플들의 이용 가능성을 고려하지 않고, 다운 샘플링 필터 타입을 결정할 수 있다.
다운 샘플링 필터의 결정 방법에 관한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 영상 타입, 변수 AvailTL 또는 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 접하는지 여부 중 적어도 하나를 고려하여 다운 샘플링 필터 타입을 결정하는 제1 방법 또는 상기 조건들 중 적어도 하나와 관계없이 다운 샘플링 필터 타입을 결정하는 제2 방법 중 하나를 특정하는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
다른 예로, 현재 영상의 타입, 현재 블록의 크기 및/또는 형태, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 인접하는지 여부, 크로마 서브 샘플링 포맷, CCLM 모드 타입, 변수 AvailL, 변수 AvailT 또는 변수 AvailTL 중 적어도 하나에 기초하여, 제1 방법 또는 제2 방법 중 적어도 하나가 선택될 수 있다.
또는, 상술한 바와 같이, 현재 영상이 HDR 영상인지 여부만을 고려하여, 필터 타입을 결정할 수도 있다. 일 예로, 현재 영상이 HDR 영상인 경우에는, 상단 이웃 샘플 또는 좌측 이웃 샘플에 제1 타입의 다운 샘플링 필터만을 고정적으로 적용하고, 현재 영상이 HDR 영상이 아닌 경우, 상단 이웃 샘플 또는 좌측 이웃 샘플 제2 타입의 다운 샘플링 필터만을 고정적으로 적용할 수 있다. 여기서, 제1 타입 및 제2 타입은, 필터 모양, 탭수 또는 계수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.
이때, 루마 블록의 상단 경계 주변의 N개의 행 및/또는 루마 블록 좌측 경계 주변의 M개의 행에 미리 패딩을 수행할 수 있다. 패딩을 수행함에 따라, 루마 블록 주변 모든 이웃 샘플들이 이용 가능한 것으로 설정될 수 있고, 이에 따라, 이웃 샘플들의 이용 가능성 여부와 무관하게 필터 타입이 결정될 수 있다.
도 13에 도시된 예에서는, 서브 샘플링을 통해, CCLM 파라미터들을 유도하기 위해 이용되는 이웃 샘플들을 선택하는 것으로 설명하였다. 이때, 서브 샘플링된 이웃 샘플들의 위치를, 설명한 예와 상이한 조합으로 설정할 수도 있다. 일 예로, 수학식 3 대신, 하기 수학식 6에 따라, 샘플링된 이웃 샘플들을 유도할 수 있다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000006
상기 수학식 6에서, W 및 H는, 각각 현재 크로마 블록의 너비 및 높이를 나타낸다. 수학식 6에서, 변수 a, b 및 c의 조합은 다음 표 3 중 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
(a, b) c
(3, 5) 8
(5, 11) 16
(11, 21) 32
(21, 43) 64
앞서, 수학식 3을 이용하여, 이웃 샘플들을 서브 샘플링하는 것 보다, 수학식 6 및 표 3 중 하나의 조합을 이용하여 이웃 샘플들을 서브 샘플링하는 것이, 서브 샘플링되는 이웃 샘플들의 간격을 적절하게 유지하는 것에 효과적일 수 있다. 일 예로, 앞서, 수학식 3을 이용하여, 서브 샘플링을 수행하는 경우, 현재 블록의 너비 또는 높이가 다른 하나보다 클수록, 서브 샘플링되는 2개 샘플들 사이의 간격이 비균등하게 변화할 수 있다. 반면, 수학식 6 및 표 3에 정의된 변수들 중 하나를 이용하는 경우, 수학식 3을 이용하는 경우에 비해, 서브 샘플링되는 2개 샘플들 사이의 간격을 보다 균등하게 유지할 수 있다.
현재 블록의 크기, 형태, CCLM 모드 타입, 현재 영상의 타입, 크로마 서브 샘플링 포맷 중 적어도 하나에 기초하여, 표 3에 정의된 변수 조합들 중 하나가 선택될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나를 변수 c로 설정하고, 결정된 변수 c에 대응하는 (a, b)의 조합을 호출할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 4인 경우에는, (a, b)의 조합을 (3, 5)로 설정하고, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 8인 경우에는, (a, b)의 조합을 (5, 11)로 설정하고, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 16인 경우에는, (a, b)의 조합을 (11, 21)로 설정하고, 현재 블록의 너비 또는 높이 중 적어도 하나가 32 이상인 경우에는, (a, b)의 조합을 (21, 43)으로 설정할 수 있다.
현재 블록이 비정방형인 경우, 수평 방향에 대한 변수들의 조합 및 수직 방향에 대한 변수들의 조합을 상이하게 설정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록 상단 이웃 샘플들에 대한 서브 샘플링은, 현재 블록의 너비 W를 변수 c로 설정한 뒤, 설정된 변수 c에 대응하는 (a, b)의 조합을 호출하여 수행될 수 있다. 반면, 현재 블록 좌측 이웃 샘플들에 대한 서브 샘플링은, 현재 블록의 너비 H를 변수 c로 설정한 뒤, 설정된 변수 c에 대응하는 (a, b)의 조합을 호출하여 수행될 수 있다.
다른 예로, 변수 a, b 및 c 중 적어도 하나를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 시퀀스 파라미터 세트 또는 픽처 파라미터 세트를 통해, 변수 a, b 및 c 각각을 특정하기 위한 정보가 시그날링될 수 있다.
또는, 변수 a, b 및 c의 조합들 중 하나를 특정하는 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
또는, 부호화기 및 복호화기에서 변수 a, b 및 c의 값이 고정되어 있을 수 있다.
앞서 수학식 3 내지 5를 통해 설명한 것 보다, 서브 샘플링되는 색차 샘플들의 개수를 증가 또는 감소시킬 수도 있다. 이때, 서브 샘플링되는 색차 샘플들의 개수는, 현재 블록의 크기, 형태, 현재 영상의 타입, 현재 블록의 코딩 트리 유닛의 경계에 접하는지 여부, CCLM 모드 타입, 크로마 서브 샘플링 포맷, 변수 AvailT, 변수 AvailL 또는 변수 AvailTL 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일 예로, 도 13에 도시된 예에서는, 크로마 블록이 4x4 크기를 가질 때, 서브 샘플링을 통해 총 4개의 이웃 샘플들이 선택되는 것으로 설명되었다.
크로마 블록의 크기가 4x4 보다 큰 경우, 이보다 더 많은 개수의 이웃 샘플들이 선택될 수 있다. 일 예로, 총 8개의 이웃 샘플들 선택하고자 하는 경우, 수학식 3 내지 5를 다음 수학식 7 내지 9와 같이 변경할 수 있다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000007
Figure PCTKR2020011547-appb-M000008
Figure PCTKR2020011547-appb-M000009
수학식 7 내지 수학식 9는 각각 LM 모드, LM-A 모드 및 LM-L 모드 하에서 서브 샘플링된 이웃 샘플들의 조합을 나타낸다.
현재 블록의 크기에 기초하여, 서브 샘플링된 이웃 샘플들의 개수를 조절할 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 임계값 WxH보다 작은 경우, 4개의 이웃 샘플들이 선택될 수 있다. 반면, 현재 블록이 임계값 WxH와 같거나 큰 경우, 8개의 이웃 샘플들이 선택될 수 있다.
상술한 실시예에들에서는, CCLM 파라미터를 유도하기 위해, 크로마 샘플에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터가 적용되는 것으로 예시되었다. 다른 예로, 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용함이 없이, CCLM 파라미터를 유도할 수도 있다. 여기서, 다운 샘플링 필터를 적용하지 않는다는 것은, CCLM 파라미터를 유도함에 있어서, 콜로케이티드 루마 샘플의 값을 그대로 이용함을 나타낸다.
다른 예로, 이웃 샘플들의 개수에 따라, 다운 샘플링 필터의 적용 여부를 결정할 수도 있다. 일 예로, 4개의 이웃 샘플들이 선택된 경우에는, 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용할 수 있다. 반면, 8개의 이웃 샘플들이 선택된 경우에는, 콜로케이티드 루마 샘플에 다운 샘플링 필터를 적용하지 않을 수 있다.
다른 예로, 이웃 샘플들의 개수에 따라, 다운 샘플링 필터 타입을 적응적으로 결정할 수 있다. 일 예로, 4개의 이웃 샘플들이 선택된 경우와 8개의 이웃 샘플들이 선택된 경우에 있어서, 다운 샘플링 필터의 모양, 탭수 또는 계수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.
크로마 영상 또는 루마 영상에 로우 패스 필터를 적용하여, 복원 화소를 특이성을 제거 또는 완화할 수 있다. 일 예로, 크로마 블록 주변의 이웃 샘플들을 선택하기 전, 로우 패스 필터를 적용할 수 있다. 로우 패스 필터를 적용하는 경우, CCLM 파라미터를 유도시, 블록 특성을 보다 잘 반영될 수 있다.
크로마 영상에만, 로우 패스 필터가 적용되도록 설정할 수 있다. 이는, 루마 영상 내 복원 화소에는 다운 샘플링 필터를 통해, 복원 화소의 특이성이 제거 또는 완화될 수 있기 때문이다.
다른 예로, 크로마 영상 및 루마 영상에 모두 로우 패스 필터를 적용할 수도 있다.
로우 패스 필터를 적용할 것인지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는, 루마 성분 및 크로마 성분 각각에 대해 시그날링될 수도 있다.
크로마 블록에 이웃하는 이웃 샘플들과, 루마 블록에 이웃하는 이웃 샘플들을 이용하여, CCLM 파라미터 α 및 β를 유도할 수 있다.
CCLM 파라미터 유도시, 루마 성분 이웃 샘플들을 2개의 그룹으로 분류할 수 있다. 상기 분류는, 이웃 샘플들의 값에 기초할 수 있다. 일 예로, 4개의 이웃 샘플들이 선택된 경우, 4개의 이웃 샘플들 중 값이 큰 2개를 제1 그룹으로 분류하고, 값이 작은 2개를 제2 그룹으로 분류할 수 있다.
크로마 성분 이웃 샘플들도 2개의 그룹으로 분류할 수 있다. 상기 분류는, 루마 성분의 분류 결과에 기초할 수 있다. 즉, 이웃 루마 샘플이 제N 그룹으로 분류되었다면, 이에 대응하는 이웃 크로마 샘플도 제N 그룹으로 분류할 수 있다.
이후, 루마 성분 및 크로마 성분 각각에 대해, 각 그룹별 샘플 평균값을 유도할 수 있다. 일 예로, 루마 성분에 대해, 제1 그룹에 속한 이웃 루마 샘플들을 평균하여, 평균값 Xb를 유도하고, 제2 그룹에 속한 이웃 루마 샘플들을 평균하여, 평균값 Xa를 유도할 수 있다. 또한, 크로마 성분에 대해, 제1 그룹에 속한 이웃 크로마 샘플들을 평균하여, 평균값 Yb를 유도하고, 제2 그룹에 속한 이웃 크로마 샘플들을 평균하여, 평균값 Ya를 유도할 수 있다.
유도된 평균값들에 기초하여, CCLM 파라미터를 유도할 수 있다. 일 예로, 가중치 α 및 오프셋 β는 다음의 수학식 10 및 11을 기초로 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2020011547-appb-M000010
Figure PCTKR2020011547-appb-M000011
CCLM 파라미터가 유도되면, 다운 샘플링된 루마 샘플을 이용하여, 크로마 샘플을 예측할 수 있다(S804). 구체적으로, 다운 샘플링된 루마 샘플과 가중치 α의 곱에, 오프셋 β를 더하여, 크로마 예측 샘플을 유도할 수 있다.
루마 성분 이웃 샘플들 및 크로마 성분 이웃 샘플들을 3개 이상의 그룹들로 분류할 수도 있다. 일 예로, N개의 루마 이웃 샘플들 중 n개를 제1 그룹으로 분류하고, m개를 제2 그룹으로 분류하며, N-n-m개를 제3 그룹으로 분류할 수 있다. 상기 분류는 이웃 루마 샘플들의 값에 기초할 수 있다.
크로마 성분 이웃 샘플들도 루마 성분 이웃 샘플들의 분류 결과를 참조하여 3개 이상의 그룹들로 분류될 수 있다.
이웃 샘플들이 3개 이상의 그룹들로 분류된 경우, 3개 이상의 그룹들 중 2개의 그룹들만을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도할 수 있다. 일 예로, 값이 가장 큰 이웃 샘플을 포함하는 그룹 및 값이 가장 작은 이웃 샘플을 포함하는 그룹을 이용하여 CCLM 파라미터를 유도할 수 있다.
상술한 예에서는, 루마 이웃 샘플들의 분류 결과를 참조하여, 크로마 이웃 샘플들이 분류되는 것으로 설명하였다. 설명한 예와 반대로, 크로마 이웃 샘플들을 분류한 뒤, 크로바 이웃 샘플들의 분류 결과를 참조하여, 루마 이웃 샘플들을 분류할 수도 있다.
다른 예로, 이웃 루마 샘플들 및 이웃 크로마 샘플들을 독립적으로 복수의 그룹들로 분류할 수도 있다.
상술한 실시예들에서 사용된 신택스들의 명칭은, 설명의 편의를 위해 명명된 것에 불과하다.
복호화 과정 또는 부호화 과정을 중심으로 설명된 실시예들을, 부호화 과정 또는 복호화 과정에 적용하는 것은, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다. 소정의 순서로 설명된 실시예들을, 설명된 것과 상이한 순서로 변경하는 것 역시, 본 개시의 범주에 포함되는 것이다.
상술한 실시예는 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 이는 발명의 시계열적 순서를 한정한 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 수행되거나 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 실시예에서 블록도를 구성하는 구성요소(예를 들어, 유닛, 모듈 등) 각각은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 복수의 구성요소가 결합하여 하나의 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 상술한 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 개시에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 영상을 부호화/복호화할 수 있는 전자 장치에 적용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 크로마 블록에 CCLM(Cross-compoenent Linear Model) 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 크로마 블록에 CCLM 모드가 결정되는 것으로 결정되는 경우, 상기 크로마 블록에 인접하는 이웃 크로마 샘플에 대한 필터링된 이웃 루마 샘플을 획득하는 단계;
    상기 이웃 크로마 샘플 및 상기 필터링된 이웃 루마 샘플을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도하는 단계; 및
    상기 CCLM 파라미터를 이용하여, 상기 크로마 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 필터링된 이웃 루마 샘플은, 상기 이웃 크로마 샘플에 대응하는 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 콜로케이티드 루마 샘플에 인접하는 이웃 루마 샘플들에 다운 샘플링 필터를 적용하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 콜로케이티드 루마 샘플 및 상기 이웃 루마 샘플들 중 적어도 하나가 이용 불가능한 경우, 이용 불가능한 샘플 위치에, 루마 블록 내 경계에 위치하는 복원 샘플이 패딩되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 다운 샘플링 필터의 타입은, 현재 영상의 타입에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 다운 샘플링 필터의 타입은, 상기 이웃 크로마 샘플의 위치에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 이웃 크로마 샘플은, 상기 크로마 블록에 이웃하는 복수의 이웃 크로마 샘플들을 서브 샘플링하여 추출된 것인, 영상 복호화 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    서브 샘플링 레이트는, 상기 크로마 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  8. 크로마 블록에 CCLM(Cross-compoenent Linear Model) 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 크로마 블록에 CCLM 모드가 결정되는 것으로 결정되는 경우, 상기 크로마 블록에 인접하는 이웃 크로마 샘플에 대한 필터링된 이웃 루마 샘플을 획득하는 단계;
    상기 이웃 크로마 샘플 및 상기 필터링된 이웃 루마 샘플을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도하는 단계; 및
    상기 CCLM 파라미터를 이용하여, 상기 크로마 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 부호화 방법.
  9. 비디오 부호화 방법에 의해 부호화되는 비트스트림을 저장하는 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체에 있어서,
    상기 비디오 부호화 방법은,
    크로마 블록에 CCLM(Cross-compoenent Linear Model) 모드가 적용되는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 크로마 블록에 CCLM 모드가 결정되는 것으로 결정되는 경우, 상기 크로마 블록에 인접하는 이웃 크로마 샘플에 대한 필터링된 이웃 루마 샘플을 획득하는 단계;
    상기 이웃 크로마 샘플 및 상기 필터링된 이웃 루마 샘플을 이용하여, CCLM 파라미터를 유도하는 단계; 및
    상기 CCLM 파라미터를 이용하여, 상기 크로마 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체.
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