WO2021040485A1 - 영상 코딩 시스템에서 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩을 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

영상 코딩 시스템에서 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩을 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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허진
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임재현
최장원
김승환
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    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • This document relates to a video coding technique, and more particularly, in coding residual data according to TSRC of a current block in a video coding system, when all the maximum available context coded bins for the current block are used
  • the dual data relates to an image decoding method and apparatus for coding with a simplified residual data coding structure.
  • HD images high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images
  • UHD ultra high definition
  • the image data is transmitted using a medium such as an existing wired or wireless broadband line, or the image data is stored using an existing storage medium In the case of storage, the transmission cost and storage cost are increased.
  • high-efficiency image compression technology is required to effectively transmit, store, and reproduce information of high-resolution and high-quality images.
  • the technical problem of this document is to provide a method and apparatus for increasing image coding efficiency.
  • Another technical problem of this document is to provide a method and apparatus for increasing the efficiency of residual coding.
  • a video decoding method performed by a decoding apparatus includes obtaining residual information of a current block, deriving residual samples of the current block based on the residual information, and generating a reconstructed picture based on the residual samples. It is characterized.
  • a decoding apparatus for performing image decoding.
  • the decoding apparatus includes an entropy decoding unit that obtains residual information of a current block, a residual processing unit that derives residual samples of the current block based on the residual information, and a reconstructed picture based on the residual samples. It characterized in that it includes an adder.
  • a video encoding method performed by an encoding device may include deriving residual samples for a current block, generating residual information for the residual samples, and encoding image information including the residual information.
  • a video encoding apparatus includes a residual processing unit for deriving residual samples for a current block and an entropy encoding unit for generating residual information for the residual samples and encoding image information including the residual information. It is done.
  • a computer-readable digital storage medium in which a bitstream in which a bitstream including image information causing to perform an image decoding method is stored is stored.
  • the image decoding method comprises: obtaining residual information of a current block, deriving residual samples of the current block based on the residual information, and calculating the residual samples. It characterized in that it comprises the step of generating a reconstructed picture based on.
  • the efficiency of residual coding can be improved.
  • syntax elements according to a simplified residual data coding structure may be signaled, and coding complexity of syntax elements to be bypass-coded through this Reduction, and overall residual coding efficiency can be improved.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/image coding system to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video encoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • FIG. 4 shows an example of a video/video encoding method based on inter prediction.
  • FIG. 5 shows an example of a video/video decoding method based on inter prediction.
  • 6 exemplarily shows an inter prediction procedure.
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of transform coefficients in a 4x4 block.
  • FIG. 11 shows another example in which syntax elements in TSRC are coded.
  • FIG. 12 shows an example in which syntax elements that are bypass-coded in TSRC are coded using a coding order in which a syntax element is given priority instead of a coding order in which a coefficient position is given priority.
  • FIG. 13 shows an example in which syntax elements that are bypass-coded in TSRC are coded using a coding order in which a syntax element is given priority instead of a coding order in which a coefficient position is given priority.
  • FIG. 15 shows an example of coding syntax elements that are bypass-coded in a simplified residual data coding structure using a coding order that prioritizes a syntax element instead of a coding order that prioritizes a coefficient position.
  • 16A to 16B illustrate embodiments in which syntax elements are coded in a simplified residual data coding structure.
  • 17A to 17B illustrate examples of coding syntax elements that are bypass-coded in a simplified residual data coding structure using a coding order that prioritizes a syntax element instead of a coding order that prioritizes a coefficient position.
  • FIG. 19 shows an example of coding syntax elements that are bypass-coded in a simplified residual data coding structure using a coding order that prioritizes a syntax element instead of a coding order that prioritizes a coefficient position.
  • FIG. 21 schematically shows an encoding apparatus that performs an image encoding method according to this document.
  • FIG. 24 is an exemplary structural diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • each of the components in the drawings described in this document is independently illustrated for convenience of description of different characteristic functions, and does not mean that each of the components is implemented as separate hardware or separate software.
  • two or more of the configurations may be combined to form one configuration, or one configuration may be divided into a plurality of configurations.
  • Embodiments in which each configuration is integrated and/or separated are also included in the scope of the rights of this document unless departing from the essence of this document.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a video/image coding system to which embodiments of the present document can be applied.
  • a video/image coding system may include a first device (source device) and a second device (receive device).
  • the source device may transmit the encoded video/image information or data in a file or streaming form to the receiving device through a digital storage medium or a network.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding device, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/image decoding device.
  • the transmitter may be included in the encoding device.
  • the receiver may be included in the decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoding device may encode the input video/video.
  • the encoding apparatus may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmission unit may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to the reception unit of the reception device through a digital storage medium or a network in a file or streaming format.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver may receive/extract the bitstream and transmit it to the decoding device.
  • the decoding device may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding device.
  • the renderer can render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • VVC versatile video coding
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 2nd generation of audio video coding standard
  • next-generation video/ It can be applied to a method disclosed in an image coding standard (ex. H.267 or H.268, etc.).
  • video may mean a set of images over time.
  • a picture generally refers to a unit representing one image in a specific time period, and a subpicture/slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • the subpicture/slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • CTU coding tree units
  • One picture may consist of one or more subpictures/slices/tiles.
  • One picture may be composed of one or more tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture.
  • a tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile. ).
  • a tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick.
  • the brick scan may represent a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture
  • the CTUs may be arranged in a CTU raster scan within a brick
  • the bricks in a tile may be sequentially arranged in a raster scan of the bricks of the tile.
  • tiles in a picture may be sequentially aligned by raster scan of the tiles of the picture (A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick.
  • the subpicture may represent a rectangular region of one or more slices within a picture (a subpicture may represent a rectangular region of one or more slices within a picture). That is, a subpicture may include one or more slices that collectively cover a rectangular region of a picture.
  • a tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture.
  • the tile column is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a height equal to the height of the picture, and a width may be specified by syntax elements in a picture parameter set (The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set).
  • the tile row is a rectangular region of CTUs, the rectangular region has a width specified by syntax elements in a picture parameter set, and a height may be the same as the height of the picture (The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture).
  • a tile scan may represent a specific sequential ordering of CTUs that partition a picture, and the CTUs may be sequentially arranged in a CTU raster scan in a tile, and tiles in a picture may be sequentially arranged in a raster scan of the tiles of the picture.
  • a tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture).
  • a slice may include an integer number of bricks of a picture, and the integer number of bricks may be included in one NAL unit (A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). A slice may consist of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile. ).
  • Tile groups and slices can be used interchangeably in this document. For example, in this document, the tile group/tile group header may be called a slice/slice header.
  • a pixel or pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • One unit may include one luma block and two chroma (ex. cb, cr) blocks.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • a or B (A or B) may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • a or B (A or B) may be interpreted as “A and/or B (A and/or B)”.
  • A, B or C (A, B or C) means “only A”, “only B”, “only C”, or "any and all combinations of A, B and C ( It can mean any combination of A, B and C)”.
  • a forward slash (/) or comma used herein may mean “and/or”.
  • A/B can mean “A and/or B”. Accordingly, “A/B” may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • A, B, C may mean "A, B or C”.
  • At least one of A and B may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • the expression “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” means “at least one A and B (at least one of A and B)" can be interpreted the same.
  • At least one of A, B and C at least one of A, B and C
  • at least one of A, B or C at least one of A, B or C
  • at least one of A, B and/or C at least one of A, B and/or C
  • parentheses used in the present specification may mean “for example”. Specifically, when indicated as “prediction (intra prediction)”, “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”. In other words, “prediction” in the present specification is not limited to “intra prediction”, and “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. In addition, even when indicated as “prediction (ie, intra prediction)", “intra prediction” may be proposed as an example of "prediction”.
  • the video encoding device may include an image encoding device.
  • the encoding apparatus 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, an entropy encoder 240, and It may be configured to include an adder 250, a filter 260, and a memory 270.
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222.
  • the residual processing unit 230 may include a transform unit 232, a quantizer 233, an inverse quantizer 234, and an inverse transformer 235.
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231.
  • the addition unit 250 may be referred to as a reconstructor or a recontructged block generator.
  • the image segmentation unit 210, the prediction unit 220, the residual processing unit 230, the entropy encoding unit 240, the addition unit 250, and the filtering unit 260 described above may include one or more hardware components (for example, it may be configured by an encoder chipset or a processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 270 as an internal/external component.
  • the image segmentation unit 210 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is recursively divided according to the QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) structure from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU).
  • QTBTTT Quad-tree binary-tree ternary-tree
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • the coding procedure according to this document may be performed based on the final coding unit that is no longer divided. In this case, based on the coding efficiency according to the image characteristics, the maximum coding unit can be directly used as the final coding unit, or if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of lower depth to be optimal. A coding unit of the size of may be used as the final coding unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and restoration, which will be described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as a block or an area depending on the case.
  • the MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luminance component, or may represent only a pixel/pixel value of a saturation component.
  • Sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) as a pixel or pel.
  • the encoding apparatus 200 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 from the input video signal (original block, original sample array) to make a residual.
  • a signal residual signal, residual block, residual sample array
  • a unit that subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) from the input image signal (original block, original sample array) in the encoder 200 may be referred to as a subtraction unit 231.
  • the prediction unit may perform prediction on a block to be processed (hereinafter referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of a current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information related to prediction, such as prediction mode information, and transmit the generated information to the entropy encoding unit 240 as described later in the description of each prediction mode.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 222 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located away from each other according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 221 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 221 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • the motion vector of the current block is determined by using a motion vector of a neighboring block as a motion vector predictor and signaling a motion vector difference. I can instruct.
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction to predict one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for prediction of a block.
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, a sample value in a picture may be signaled based on information about a palette table and a palette index
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • Can include GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph.
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a pixel block having the same size of
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits it to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 encodes the quantized signal (information on quantized transform coefficients) and outputs it as a bitstream. have.
  • Information about the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a block into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 240 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream form in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • information and/or syntax elements transmitted/signaled from the encoding device to the decoding device may be included in the video/video information.
  • the video/video information may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as internal/external elements of the encoding apparatus 200, or It may be included in the entropy encoding unit 240.
  • Quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the addition unit 250 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 to obtain a reconstructed signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array). Can be created.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 250 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 260 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 270, specifically, the DPB of the memory 270. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate a variety of filtering information and transmit it to the entropy encoding unit 240 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be encoded by the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the encoding device may avoid prediction mismatch between the encoding device 200 and the decoding device 300 and improve encoding efficiency.
  • the memory 270 DPB may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 221.
  • the memory 270 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 221 in order to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 222.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a video/video decoding apparatus to which embodiments of the present document can be applied.
  • the decoding apparatus 300 includes an entropy decoder 310, a residual processor 320, a predictor 330, an adder 340, and a filtering unit. It may be configured to include (filter, 350) and memory (memory, 360).
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 331 and an intra prediction unit 332.
  • the residual processing unit 320 may include a dequantizer 321 and an inverse transformer 322.
  • the entropy decoding unit 310, the residual processing unit 320, the prediction unit 330, the addition unit 340, and the filtering unit 350 described above are one hardware component (for example, a decoder chipset or a processor). ) Can be configured.
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include the memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding apparatus 300 may reconstruct an image in response to a process in which the video/image information is processed by the encoding apparatus of FIG. 2. For example, the decoding apparatus 300 may derive units/blocks based on the block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding device 300 may perform decoding using a processing unit applied by the encoding device.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided from a coding tree unit or a maximum coding unit along a quad tree structure, a binary tree structure and/or a ternary tree structure.
  • One or more transform units may be derived from the coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through the playback device.
  • the decoding apparatus 300 may receive a signal output from the encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310.
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the decoding apparatus may further decode the picture based on the information on the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaled/received information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through the decoding procedure and obtained from the bitstream.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information about the syntax element to be decoded and information on the decoding information of the block to be decoded and the neighboring or decoding symbol/bin
  • a context model is determined using the context model, and a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated by performing arithmetic decoding of the bin by predicting the probability of occurrence of a bin according to the determined context model.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • the entropy decoding unit 310 Among the information decoded by the entropy decoding unit 310, information about prediction is provided to a prediction unit (inter prediction unit 332 and intra prediction unit 331), and entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 310.
  • the dual value that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the residual processing unit 320.
  • the residual processing unit 320 may derive a residual signal (residual block, residual samples, and residual sample array).
  • information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 310 may be provided to the filtering unit 350.
  • a receiving unit for receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an inner/outer element of the decoding device 300, or the receiving unit may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding apparatus according to this document may be referred to as a video/video/picture decoding apparatus, and the decoding apparatus can be divided into an information decoder (video/video/picture information decoder) and a sample decoder (video/video/picture sample decoder). May be.
  • the information decoder may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoder may include the inverse quantization unit 321, an inverse transform unit 322, an addition unit 340, a filtering unit 350, and a memory 360. ), an inter prediction unit 332 and an intra prediction unit 331 may be included.
  • the inverse quantization unit 321 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 322 obtains a residual signal (residual block, residual sample array) by inverse transforming the transform coefficients.
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on information about the prediction output from the entropy decoding unit 310, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit 320 may generate a prediction signal based on various prediction methods to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction to predict one block, as well as simultaneously apply intra prediction and inter prediction. This can be called combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for prediction of a block.
  • the IBC prediction mode or the palette mode may be used for content image/video coding such as a game, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • the palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, information on a palette table and a palette index may be included in the video/video information and signaled.
  • the intra prediction unit 331 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located away from each other according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 331 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 332 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on a correlation between motion information between a neighboring block and a current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 332 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the information on the prediction may include information indicating a mode of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 340 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 332 and/or the intra prediction unit 331).
  • a signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be generated.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 340 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, may be output through filtering as described later, or may be used for inter prediction of the next picture.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 350 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 360, specifically, the DPB of the memory 360. Can be transferred to.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 332.
  • the memory 360 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 331.
  • the embodiments described in the filtering unit 260, the inter prediction unit 221, and the intra prediction unit 222 of the encoding apparatus 200 are respectively the filtering unit 350 and the inter prediction of the decoding apparatus 300.
  • the same or corresponding to the unit 332 and the intra prediction unit 331 may be applied.
  • At least one of quantization/inverse quantization and/or transform/inverse transformation may be omitted.
  • the quantized transform coefficient may be referred to as a transform coefficient.
  • the transform coefficient may be referred to as a coefficient or a residual coefficient, or may still be referred to as a transform coefficient for uniformity of expression.
  • the quantized transform coefficient and the transform coefficient may be referred to as a transform coefficient and a scaled transform coefficient, respectively.
  • the residual information may include information about the transform coefficient(s), and the information about the transform coefficient(s) may be signaled through a residual coding syntax.
  • Transform coefficients may be derived based on the residual information (or information about the transform coefficient(s)), and scaled transform coefficients may be derived through an inverse transform (scaling) of the transform coefficients.
  • Residual samples may be derived based on the inverse transform (transform) of the scaled transform coefficients. This may be applied/expressed in other parts of this document as well.
  • a predicted block including prediction samples for a current block which is a block to be coded
  • the predicted block includes prediction samples in the spatial domain (or pixel domain).
  • the predicted block is derived identically by the encoding device and the decoding device, and the encoding device decodes information (residual information) about the residual between the original block and the predicted block, not the original sample value of the original block itself.
  • Video coding efficiency can be improved by signaling to the device.
  • the decoding apparatus may derive a residual block including residual samples based on the residual information, and generate a reconstructed block including reconstructed samples by summing the residual block and the predicted block. A reconstructed picture to be included can be generated.
  • the residual information may be generated through transformation and quantization procedures.
  • the encoding apparatus derives a residual block between the original block and the predicted block, and derives transform coefficients by performing a transformation procedure on residual samples (residual sample array) included in the residual block. And, by performing a quantization procedure on the transform coefficients, quantized transform coefficients may be derived, and related residual information may be signaled to a decoding apparatus (through a bitstream).
  • the residual information may include information such as value information of the quantized transform coefficients, position information, a transform technique, a transform kernel, and a quantization parameter.
  • the decoding apparatus may perform an inverse quantization/inverse transform procedure based on the residual information and derive residual samples (or residual blocks).
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the predicted block and the residual block.
  • the encoding apparatus may also inverse quantize/inverse transform quantized transform coefficients for reference for inter prediction of a picture to derive a residual block, and generate a reconstructed picture based on this.
  • Intra prediction may represent prediction of generating prediction samples for a current block based on reference samples in a picture (hereinafter, referred to as a current picture) to which the current block belongs.
  • a current picture a picture to which the current block belongs.
  • neighboring reference samples to be used for intra prediction of the current block may be derived.
  • the neighboring reference samples of the current block are a sample adjacent to the left boundary of the current block of size nWxnH, a total of 2xnH samples adjacent to the bottom-left, and a sample adjacent to the top boundary of the current block. And a total of 2xnW samples adjacent to the top-right side and one sample adjacent to the top-left side of the current block.
  • the peripheral reference samples of the current block may include a plurality of columns of upper peripheral samples and a plurality of rows of left peripheral samples.
  • the neighboring reference samples of the current block are a total of nH samples adjacent to the right boundary of the current block of size nWxnH, a total of nW samples adjacent to the bottom boundary of the current block, and the lower right side of the current block. It may include one sample adjacent to (bottom-right).
  • the decoder may construct neighboring reference samples to be used for prediction by substituting samples that are not available with available samples.
  • neighboring reference samples to be used for prediction may be configured through interpolation of available samples.
  • a prediction sample can be derived based on an average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) neighboring reference samples of the current block Among them, the prediction sample may be derived based on a reference sample existing in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample.
  • the case of (i) may be referred to as a non-directional mode or a non-angular mode, and the case of (ii) may be referred to as a directional mode or an angular mode.
  • the prediction sample may be generated through interpolation.
  • LIP linear interpolation intra prediction
  • chroma prediction samples may be generated based on luma samples using a linear model (LM). This case may be referred to as an LM mode or a chroma component LM (CCLM) mode.
  • LM linear model
  • CCLM chroma component LM
  • a temporary prediction sample of the current block is derived based on the filtered surrounding reference samples, and at least one derived according to the intra prediction mode among the existing surrounding reference samples, that is, unfiltered surrounding reference samples.
  • a prediction sample of the current block may be derived by weighted summation of a reference sample and the temporary prediction sample. The above-described case may be referred to as PDPC (Position dependent intra prediction).
  • a reference sample line with the highest prediction accuracy is selected among the neighboring multi-reference sample lines of the current block, and a prediction sample is derived from the reference sample located in the prediction direction from the line, and the used reference sample line is decoded.
  • Intra prediction encoding can be performed by instructing (signaling) the device. The above-described case may be referred to as multi-reference line intra prediction or MRL-based intra prediction.
  • the current block is divided into vertical or horizontal subpartitions, and intra prediction is performed based on the same intra prediction mode, but neighboring reference samples may be derived and used in units of the subpartition. That is, in this case, the intra prediction mode for the current block is equally applied to the subpartitions, but by deriving and using neighboring reference samples in units of the subpartitions, intra prediction performance may be improved in some cases.
  • This prediction method may be referred to as intra-prediction based on ISP (intra sub-partitions).
  • the above-described intra prediction methods may be referred to as an intra prediction type separately from the intra prediction mode.
  • the intra prediction type may be referred to as various terms such as an intra prediction technique or an additional intra prediction mode.
  • the intra prediction type (or additional intra prediction mode, etc.) may include at least one of the aforementioned LIP, PDPC, MRL, and ISP.
  • a general intra prediction method excluding a specific intra prediction type such as LIP, PDPC, MRL, and ISP may be referred to as a normal intra prediction type.
  • the normal intra prediction type may be generally applied when the specific intra prediction type as described above is not applied, and prediction may be performed based on the aforementioned intra prediction mode. Meanwhile, post-processing filtering may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • the intra prediction procedure may include determining an intra prediction mode/type, deriving a neighboring reference sample, and deriving an intra prediction mode/type based prediction sample. Also, if necessary, a post-filtering step may be performed on the derived prediction samples.
  • an intra prediction mode applied to the current block may be determined using an intra prediction mode of a neighboring block.
  • the decoding apparatus receives one of the MPM candidates in the most probable mode (MPM) list derived based on the intra prediction mode of the neighboring block (ex. left and/or upper neighboring block) of the current block and additional candidate modes.
  • the selected MPM index may be selected, or one of the remaining intra prediction modes that are not included in the MPM candidates (and planner mode) may be selected based on the remaining intra prediction mode information.
  • the MPM list may be configured to include or not include a planner mode as a candidate.
  • the MPM list when the MPM list includes a planner mode as candidates, the MPM list may have 6 candidates, and when the MPM list does not include a planner mode as candidates, the MPM list has 5 candidates. I can.
  • a not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) indicating whether the intra prediction mode of the current block is not the planar mode may be signaled.
  • the MPM flag may be signaled first, and the MPM index and not planner flag may be signaled when the value of the MPM flag is 1.
  • the MPM index may be signaled when the value of the not planner flag is 1.
  • the MPM list is configured not to include a planar mode as a candidate, rather than that the planar mode is not an MPM, the planar mode is always considered as a planar mode by signaling a flag (not planar flag) first. This is to first check whether or not.
  • whether the intra prediction mode applied to the current block is among MPM candidates (and planner mode) or the remaining mode may be indicated based on an MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag).
  • a value of 1 of the MPM flag may indicate that the intra prediction mode for the current block is within MPM candidates (and planner mode), and a value of 0 of the MPM flag indicates that the intra prediction mode for the current block is MPM candidates (and planner mode ) Can indicate that there is no within.
  • the not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag) value 0 may indicate that the intra prediction mode for the current block is a planar mode, and the not planner flag value 1 indicates that the intra prediction mode for the current block is not a planar mode. I can.
  • the MPM index may be signaled in the form of an mpm_idx or intra_luma_mpm_idx syntax element, and the remaining intra prediction mode information may be signaled in the form of rem_intra_luma_pred_mode or intra_luma_mpm_remainder syntax element.
  • the remaining intra prediction mode information may indicate one of all intra prediction modes by indexing the remaining intra prediction modes not included in the MPM candidates (and the planner mode) in the order of prediction mode numbers.
  • the intra prediction mode may be an intra prediction mode for a luma component (sample).
  • the intra prediction mode information includes the MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), the not planar flag (ex.
  • intra_luma_not_planar_flag the MPM index
  • the MPM index (ex. mpm_idx or intra_luma_mpm_idx)
  • the remaining intra prediction mode information rem_intra_rema_mainder_mpm_intra_luma_pred. It may include at least one.
  • the MPM list may be referred to in various terms such as an MPM candidate list and candModeList.
  • the encoder can use the intra prediction mode of the neighboring block to encode the intra prediction mode of the current block.
  • the encoder/decoder can construct a list of most probable modes (MPM) for the current block.
  • the MPM list may also be referred to as an MPM candidate list.
  • the MPM may mean a mode used to improve coding efficiency in consideration of similarity between a current block and a neighboring block during intra prediction mode coding.
  • the MPM list may be configured including a planner mode, or may be configured excluding a planner mode. For example, when the MPM list includes a planner mode, the number of candidates in the MPM list may be six. In addition, when the MPM list does not include the planner mode, the number of candidates in the MPM list may be five.
  • the encoder/decoder can construct an MPM list including 5 or 6 MPMs.
  • three types of modes can be considered: default intra modes, neighbor intra modes, and derived intra modes.
  • two neighboring blocks that is, a left neighboring block and an upper neighboring block may be considered.
  • the planar mode is excluded from the list, and the number of MPM list candidates may be set to five.
  • the non-directional mode (or non-angular mode) among the intra prediction modes may include a DC mode based on an average of neighboring reference samples of the current block or a planar mode based on interpolation. have.
  • the prediction unit of the encoding device/decoding device may derive a prediction sample by performing inter prediction in block units.
  • Inter prediction may represent a prediction derived in a method dependent on data elements (ex. sample values or motion information) of a picture(s) other than the current picture (Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (ex. sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture).
  • a predicted block (prediction sample array) for the current block is derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture indicated by a reference picture index. I can.
  • motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • a motion information candidate list may be configured based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block Alternatively, index information may be signaled.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of a skip mode and a merge mode, motion information of a current block may be the same as motion information of a selected neighboring block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • a motion vector prediction (MVP) mode a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled.
  • the motion vector of the current block may be derived by using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
  • the motion information may include L0 motion information and/or L1 motion information according to an inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • the motion vector in the L0 direction may be referred to as an L0 motion vector or MVL0
  • the motion vector in the L1 direction may be referred to as an L1 motion vector or MVL1.
  • the prediction based on the L0 motion vector may be called L0 prediction
  • the prediction based on the L1 motion vector may be called L1 prediction
  • the prediction based on both the L0 motion vector and the L1 motion vector will be called bi prediction. I can.
  • the motion vector L0 may represent a motion vector associated with the reference picture list L0 (L0), and the motion vector L1 may represent a motion vector associated with the reference picture list L1 (L1).
  • the reference picture list L0 may include pictures prior to the current picture in an output order as reference pictures, and the reference picture list L1 may include pictures after the current picture in an output order.
  • the previous pictures may be referred to as forward (reference) pictures, and the subsequent pictures may be referred to as reverse (reference) pictures.
  • the reference picture list L0 may further include pictures after the current picture in output order as reference pictures. In this case, in the reference picture list L0, the previous pictures may be indexed first, and the subsequent pictures may be indexed next.
  • the reference picture list L1 may further include pictures preceding the current picture in an output order as reference pictures.
  • the subsequent pictures in the reference picture list 1 may be indexed first, and the previous pictures may be indexed next.
  • the output order may correspond to a picture order count (POC) order.
  • POC picture order count
  • the video/video encoding procedure based on inter prediction may roughly include, for example, the following.
  • FIG. 4 shows an example of a video/video encoding method based on inter prediction.
  • the encoding device performs inter prediction on the current block (S400).
  • the encoding apparatus may derive the inter prediction mode and motion information of the current block and generate prediction samples of the current block.
  • the procedure for determining the inter prediction mode, deriving motion information, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the inter prediction unit of the encoding apparatus may include a prediction mode determination unit, a motion information derivation unit, and a prediction sample derivation unit.
  • the prediction mode determination unit determines a prediction mode for the current block, and the motion information derivation unit
  • the motion information of the current block may be derived, and prediction samples of the current block may be derived by a prediction sample derivation unit.
  • the inter prediction unit of the encoding apparatus searches for a block similar to the current block within a certain area (search area) of reference pictures through motion estimation, and the difference with the current block is a minimum or a certain basis.
  • the following reference blocks can be derived.
  • a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block.
  • the encoding apparatus may determine a mode applied to the current block from among various prediction modes.
  • the encoding apparatus may compare RD costs for the various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
  • the encoding apparatus configures a merge candidate list to be described later, and the current block and middle of the reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list. It is possible to derive a reference block whose difference from the current block is less than a minimum or a predetermined standard. In this case, a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the decoding apparatus. Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate.
  • the encoding device configures a (A)MVP candidate list to be described later, and among mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A)MVP candidate list
  • the motion vector of the selected mvp candidate may be used as the mvp of the current block.
  • a motion vector indicating a reference block derived by the above-described motion estimation may be used as a motion vector of the current block, and among the mvp candidates, the difference between the motion vector of the current block is the smallest.
  • An mvp candidate having a motion vector may be the selected mvp candidate.
  • a motion vector difference which is a difference obtained by subtracting the mvp from the motion vector of the current block, may be derived.
  • the information on the MVD may be signaled to the decoding device.
  • the value of the reference picture index may be separately signaled to the decoding device by configuring reference picture index information.
  • the encoding apparatus may derive residual samples based on the prediction samples (S410).
  • the encoding apparatus may derive the residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples.
  • the encoding apparatus encodes video information including prediction information and residual information (S420).
  • the encoding device may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the prediction information is information related to the prediction procedure and may include prediction mode information (eg, skip flag, merge flag or mode index, etc.) and information on motion information.
  • the information on the motion information may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag, or mvp index) that is information for deriving a motion vector.
  • the information on the motion information may include information on the above-described MVD and/or reference picture index information.
  • the information on the motion information may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or bi prediction is applied.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to a decoding device, or may be transmitted to a decoding device through a network.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the encoding device derives the same prediction result as that performed in the decoding device, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the encoding apparatus may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • the video/video decoding procedure based on inter prediction may roughly include, for example, the following.
  • FIG. 5 shows an example of a video/video decoding method based on inter prediction.
  • the decoding apparatus may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding apparatus.
  • the decoding apparatus may perform prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
  • the decoding apparatus may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S500).
  • the decoding apparatus may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
  • inter prediction mode candidates may be selected based on the mode index.
  • the inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode, and/or (A)MVP mode, or may include various inter prediction modes to be described later.
  • the decoding apparatus derives motion information of the current block based on the determined inter prediction mode (S510). For example, when a skip mode or a merge mode is applied to the current block, the decoding apparatus may configure a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. The selection may be performed based on the above-described selection information (merge index). Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate. Motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
  • the decoding apparatus configures a (A)MVP candidate list to be described later, and among mvp (motion vector predictor) candidates included in the (A)MVP candidate list
  • the motion vector of the selected mvp candidate may be used as the mvp of the current block.
  • the selection may be performed based on the above-described selection information (mvp flag or mvp index).
  • the MVD of the current block may be derived based on the information on the MVD
  • a motion vector of the current block may be derived based on the mvp of the current block and the MVD.
  • a reference picture index of the current block may be derived based on the reference picture index information.
  • a picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referenced for inter prediction of the current block.
  • motion information of the current block may be derived without constructing a candidate list, and in this case, motion information of the current block may be derived according to a procedure disclosed in a prediction mode to be described later.
  • the configuration of the candidate list as described above may be omitted.
  • the decoding apparatus may generate prediction samples for the current block based on the motion information of the current block (S520).
  • the reference picture may be derived based on the reference picture index of the current block, and prediction samples of the current block may be derived using samples of the reference block indicated on the reference picture by the motion vector of the current block.
  • a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block.
  • the inter prediction unit of the decoding apparatus may include a prediction mode determining unit, a motion information deriving unit, and a prediction sample deriving unit, and based on the prediction mode information received from the prediction mode determining unit, a prediction mode for the current block is determined. It determines, and derives motion information (motion vector and/or reference picture index, etc.) of the current block based on information on the motion information received from the motion information derivation unit, and predicts a sample of the current block by the predictive sample derivation unit Can derive them.
  • motion information motion vector and/or reference picture index, etc.
  • the decoding apparatus generates residual samples for the current block based on the received residual information (S530).
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on the prediction samples. (S540). Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • 6 exemplarily shows an inter prediction procedure.
  • the inter prediction procedure may include determining an inter prediction mode, deriving motion information according to the determined prediction mode, and performing prediction based on the derived motion information (generating a prediction sample).
  • the inter prediction procedure may be performed in an encoding device and a decoding device as described above.
  • the coding device may include an encoding device and/or a decoding device.
  • the coding apparatus determines an inter prediction mode for a current block (S600).
  • Various inter prediction modes may be used for prediction of a current block in a picture.
  • various modes such as a merge mode, a skip mode, a motion vector prediction (MVP) mode, an affine mode, a subblock merge mode, and a merge with MVD (MMVD) mode may be used.
  • Decoder side motion vector refinement (DMVR) mode, adaptive motion vector resolution (AMVR) mode, Bi-prediction with CU-level weight (BCW), and Bi-directional optical flow (BDOF) are additional modes that can be used more or instead. have.
  • the Matte mode may also be referred to as an affine motion prediction mode.
  • the MVP mode may be called an advanced motion vector prediction (AMVP) mode.
  • AMVP advanced motion vector prediction
  • some modes and/or motion information candidates derived by some modes may be included as one of motion information related candidates of other modes.
  • the HMVP candidate may be added as a merge candidate of the merge/skip mode, or may be added as an mvp candidate of the MVP mode.
  • the HMVP candidate may be referred to as an HMVP merge candidate.
  • Prediction mode information indicating the inter prediction mode of the current block may be signaled from the encoding device to the decoding device.
  • the prediction mode information may be included in a bitstream and received by a decoding apparatus.
  • the prediction mode information may include index information indicating one of a plurality of candidate modes.
  • the inter prediction mode may be indicated through hierarchical signaling of flag information.
  • the prediction mode information may include one or more flags. For example, a skip flag is signaled to indicate whether to apply the skip mode, and when the skip mode is not applied, the merge flag is signaled to indicate whether to apply the merge mode, and when the merge mode is not applied, the MVP mode is indicated to be applied. Alternatively, a flag for additional classification may be further signaled.
  • the Rane mode may be signaled as an independent mode, or may be signaled as a mode dependent on a merge mode or an MVP mode.
  • the Rane mode may include an An Arte merge mode and an an MVP mode.
  • the coding apparatus derives motion information for the current block (S610).
  • the motion information may be derived based on the inter prediction mode.
  • the coding apparatus may perform inter prediction using motion information of the current block.
  • the encoding apparatus may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure.
  • the encoding device may search for a similar reference block with high correlation using the original block in the original picture for the current block in units of fractional pixels within a predetermined search range in the reference picture, and derive motion information through this. I can.
  • the similarity of the block can be derived based on the difference between the phase-based sample values.
  • the similarity of the block may be calculated based on the SAD between the current block (or the template of the current block) and the reference block (or the template of the reference block).
  • motion information may be derived based on the reference block having the smallest SAD in the search area.
  • the derived motion information may be signaled to the decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
  • the coding apparatus performs inter prediction based on motion information for the current block (S620).
  • the coding apparatus may derive the prediction sample(s) for the current block based on the motion information.
  • the current block including the prediction samples may be referred to as a predicted block.
  • the encoding apparatus may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the decoding apparatus may decode information in the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and output a value of a syntax element required for image restoration, and quantized values of a transform coefficient related to a residual. have.
  • the above-described coding methods may be performed as described below.
  • CABAC context-adaptive binary arithmetic coding
  • the encoding apparatus may convert the input signal into a binary value by binarizing the value of the input signal.
  • the binarization may not be performed and may be bypassed.
  • each binary number 0 or 1 constituting the binary value may be referred to as a bin.
  • the bin(s) for one syntax element may represent a value of the syntax element.
  • the binarized bins of the syntax element may be input to a regular encoding engine or a bypass encoding engine.
  • the regular encoding engine of the encoding device may allocate a context model that reflects a probability value to the corresponding bin, and encode the corresponding bin based on the allocated context model.
  • the regular encoding engine of the encoding device may update the context model for the corresponding bin after encoding each bin. Bins encoded as described above may be referred to as context-coded bins.
  • binarized bins of the syntax element when binarized bins of the syntax element are input to the bypass encoding engine, they may be coded as follows.
  • the bypass encoding engine of the encoding device omits a procedure of estimating a probability for an input bin and a procedure of updating a probability model applied to the bin after encoding.
  • the encoding device may encode an input bin by applying a uniform probability distribution instead of allocating a context model, thereby improving an encoding speed. Bins encoded as described above may be referred to as bypass bins.
  • Entropy decoding may represent a process of performing the same process as the above-described entropy encoding in reverse order.
  • the decoding apparatus may receive a bin corresponding to the syntax element through a bitstream, and decoding information of the syntax element and the decoding target block or neighboring block, or A context model can be determined using information on symbols/bins decoded in the previous step, and arithmetic decoding of bins is predicted by predicting the probability of occurrence of the received bin according to the determined context model. By performing, the value of the syntax element may be derived. Thereafter, the context model of the next decoded bin may be updated with the determined context model.
  • the decoding apparatus may receive a bin corresponding to the syntax element through a bitstream, and may decode an input bin by applying a uniform probability distribution. .
  • the decoding apparatus may omit the procedure of deriving the context model of the syntax element and the procedure of updating the context model applied to the bin after decoding.
  • residual samples may be derived into quantized transform coefficients through a transform and quantization process.
  • Quantized transform coefficients may also be called transform coefficients.
  • the transform coefficients within the block may be signaled in the form of residual information.
  • the residual information may include a residual coding syntax. That is, the encoding device may construct a residual coding syntax with residual information, encode it, and output it in the form of a bitstream, and the decoding device decodes the residual coding syntax from the bitstream to obtain residual (quantized) transform coefficients. Can be derived.
  • the (quantized) transformation coefficients (that is, the residual information) syntax elements such as transform_skip_flag, last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_level_gt1_flag, abs_level_gt3_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, dec_abs_level, mts_idx It may be encoded and/or decoded based on syntax elements. Syntax elements related to residual data encoding/decoding can be represented as shown in the following table.
  • transform_skip_flag indicates whether transformation is omitted in an associated block.
  • the transform_skip_flag may be a syntax element of a transform skip flag.
  • the associated block may be a coding block (CB) or a transform block (TB).
  • CB and TB may be used interchangeably.
  • CB and TB may be used interchangeably.
  • Information eg, syntax elements
  • Quantized transform coefficients can be simply called transform coefficients.
  • the size of the CB may be the same as the size of the TB.
  • the target block to be transformed (and quantized) and residual coded may be referred to as CB or TB.
  • CB when CB is greater than the maximum TB, the target block to be transformed (and quantized) and residual coded may be referred to as TB.
  • the syntax elements related to residual coding are signaled in units of transform blocks (TB), but this is an example, as described above, that the TB can be mixed with the coding block (CB).
  • syntax elements signaled after the transform skip flag is signaled may be the same as the syntax elements disclosed in Table 2 described later, and a detailed description of the syntax elements will be described later.
  • residual coding may be branched according to the value of the syntax element transform_skip_flag of the transform skip flag. That is, a different syntax element may be used for residual coding based on the value of the transform skip flag (based on whether or not to skip transform).
  • the residual coding used when the transform skip is not applied i.e., when the transform is applied
  • RRC regular residual coding
  • TSRC Transform Skip Residual Coding
  • the regular residual coding may be referred to as general residual coding.
  • the regular residual coding may be referred to as a regular residual coding syntax structure
  • the transform skip residual coding may be referred to as a transform skip residual coding syntax structure.
  • Table 3 above may indicate the syntax element of residual coding when the value of transform_skip_flag is 0, that is, when the transform is applied, and Table 4 shows the register when the value of transform_skip_flag is 1, that is, when the transform is not applied. It may represent a syntax element of dual coding.
  • a transform skip flag indicating whether to skip transform of a transform block may be parsed, and whether the transform skip flag is 1 may be determined.
  • the value of the transform skip flag is 0, as shown in Table 3, syntax elements for the residual coefficients of the transform block last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, sb_flag, parg_flag_flag_flag, and flag_flag_level_flag Alternatively, dec_abs_level may be parsed, and the residual coefficient may be derived based on the syntax elements.
  • abs_level_gtx_flag may represent abs_level_gt1_flag and/or abs_level_gt3_flag.
  • abs_level_gtx_flag[n][0] may be an example of a first transform coefficient level flag (abs_level_gt1_flag)
  • abs_level_gtx_flag[n][1] is an example of a second transform coefficient level flag (abs_level_gt3_flag). I can.
  • last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, sb_coded_flag, sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, code_flag, and par_level_flag can be encoded
  • the sb_coded_flag may be expressed as coded_sub_block_flag.
  • the encoding device may encode (x, y) position information of the last non-zero transform coefficient in the transform block based on the syntax elements last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, and last_sig_coeff_y_suffix. More specifically, the last_sig_coeff_x_prefix represents the prefix of the column position of the last significant coefficient in the scanning order in the transform block, and the last_sig_coeff_y_prefix is within the transform block.
  • the scan order may be an upward-right diagonal scan order.
  • the scan order may be a horizontal scan order or a vertical scan order. The scan order may be determined based on whether intra/inter prediction is applied to a target block (CB or CB including TB) and/or a specific intra/inter prediction mode.
  • the encoding apparatus divides the transform block into 4x4 sub-blocks, and then determines whether a non-zero coefficient exists in the current sub-block using a 1-bit syntax element coded_sub_block_flag for each 4x4 sub-block. Can be indicated.
  • coded_sub_block_flag the encoding apparatus may end the encoding process for the current subblock. Conversely, if the value of coded_sub_block_flag is 1, the encoding device may continue to perform the encoding process for sig_coeff_flag.
  • the coded_sub_block_flag is not coded and its value because the subblock containing the last non-zero coefficient does not require coding for coded_sub_block_flag, and the subblock containing the DC information of the transform block has a high probability of containing the non-zero coefficient. This can be assumed to be 1.
  • the encoding apparatus may encode sig_coeff_flag having a binary value according to the reverse scan order.
  • the encoding apparatus may encode a 1-bit syntax element sig_coeff_flag for each transform coefficient according to the scan order. If the value of the transform coefficient at the current scan position is not 0, the value of sig_coeff_flag may be 1.
  • the encoding process for the sub-block may be omitted.
  • Level information encoding may be performed only when sig_coeff_flag is 1, and four syntax elements may be used in the level information encoding process. More specifically, each sig_coeff_flag[xC][yC] may indicate whether the level (value) of the corresponding transform coefficient at each transform coefficient position (xC, yC) in the current TB is non-zero (non-zero). In an embodiment, the sig_coeff_flag may correspond to an example of a syntax element of a significant coefficient flag indicating whether a quantized transform coefficient is a non-zero effective coefficient.
  • the level value remaining after encoding for sig_coeff_flag may be derived as shown in the following equation. That is, the syntax element remAbsLevel representing the level value to be encoded can be derived with the following equation.
  • coeff means an actual transform coefficient value
  • abs_level_gt1_flag may indicate whether remAbsLevel at the corresponding scanning position n is greater than 1. For example, if the value of abs_level_gt1_flag is 0, the absolute value of the transform coefficient at the corresponding location may be 1. In addition, when the value of abs_level_gt1_flag is 1, the remAbsLevel indicating a level value to be encoded later may be updated as shown in the following equation.
  • Equation 2 the least significant coefficient (LSB) value of remAbsLevel described in Equation 2 may be encoded as Equation 3 below through par_level_flag.
  • par_level_flag[n] may represent the parity of the transform coefficient level (value) at the scanning position n.
  • the transform coefficient level value remAbsLevel to be encoded after par_leve_flag encoding may be updated as shown in the following equation.
  • abs_level_gt3_flag may indicate whether remAbsLevel at a corresponding scanning position n is greater than 3 or not. Encoding for abs_remainder may be performed only when abs_level_gt3_flag is 1.
  • the relationship between the actual transform coefficient value coeff and each syntax element may be as follows.
  • represents the transform coefficient level (value), and may be expressed as AbsLevel for the transform coefficient.
  • the sign of each coefficient may be encoded using a 1-bit symbol coeff_sign_flag.
  • syntax elements sb_coded_flag, sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag, par_level_flag and/or abs_remainder for the residual coefficient of the transform block are parsed as shown in Table 4.
  • the residual coefficient may be derived based on the syntax elements. In this case, the syntax elements may be sequentially parsed or the parsing order may be changed.
  • abs_level_gtx_flag may represent abs_level_gt1_flag, abs_level_gt3_flag, abs_level_gt5_flag, abs_level_gt7_flag and/or abs_level_gt9_flag.
  • abs_level_gtx_flag[n][j] may be a flag indicating whether the absolute value or level (value) of the transform coefficient is greater than (j ⁇ 1)+1 at the scanning position n.
  • the (j ⁇ 1)+1 may be replaced with a predetermined threshold value, such as a first threshold value and a second threshold value, in some cases.
  • CABAC provides high performance, but has a disadvantage of poor throughput performance. This is due to CABAC's regular encoding engine, and regular encoding (that is, encoding through CABAC's regular encoding engine) shows high data dependence because it uses the updated probability state and range through encoding of the previous bin. Reading the probability interval and determining the current state can take a lot of time. The throughput problem of CABAC can be solved by limiting the number of context-coded bins.
  • the sum of bins used to express sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag as shown in Table 1 or 3 described above may be limited to the number according to the size of the corresponding block.
  • sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag abs_level_gt5_flag, abs_level_gt7_flag, abs_level_gt9_flag as shown in Table 4 above.
  • the limited number of bins may be represented by remBinsPass1 or RemCcbs.
  • the number of context coded bins may be limited for a block (CB or TB) including a CG to be coded.
  • the number of context encoding bins may be limited in units of blocks (CBs or TBs). For example, if the size of the current block is 16x16, the number of context encoding bins for the current block may be limited to 1.75 times the number of pixels of the current block, that is, 448, regardless of the current CG.
  • the encoding device binarizes the remaining coefficients through a binarization method for the coefficients described later without using context coding, and performs bypass coding. can do.
  • the number of context coded bins coded for 4x4 CG is 32 (or, for example, 28), or the number of context coded bins coded for 2x2 CG is 8 (or, for example, For example, in the case of 7), sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, and abs_level_gt3_flag that are no longer coded as context coding bins may not be coded, and may be directly coded as dec_abs_level.
  • the number of context coded bins coded for a 4x4 block is limited to 1.75 times the number of pixels of all blocks, that is, 28, sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag that are no longer coded as context coded bins , par_level_flag, and abs_level_gt3_flag may not be coded, and may be directly coded as dec_abs_level as shown in Table 6 described later.
  • the coeff_sign_flag may represent a sign of a transform coefficient level at a corresponding scanning position n. That is, the coeff_sign_flag may represent the sign of the transform coefficient at the corresponding scanning position n.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of transform coefficients in a 4x4 block.
  • the 4x4 block of FIG. 8 shows an example of quantized coefficients.
  • the block illustrated in FIG. 8 may be a 4x4 transform block or a 4x4 sub-block of an 8x8, 16x16, 32x32, or 64x64 transform block.
  • the 4x4 block of FIG. 8 may represent a luma block or a chroma block.
  • the encoding apparatus may convert the input signal into a binary value by binarizing the value of the input signal.
  • the decoding apparatus may decode the syntax element to derive a binarized value (ie, binarized bin) of the syntax element, and inverse binarize the binarized value to derive the value of the syntax element.
  • the binarization process includes a Truncated Rice (TR) binarization process, a k-th order Exp-Golomb (EGk) binarization process, a k-order Limited Exp.
  • -Golomb (Limited k-th order Exp-Golomb, Limited EGk), or a fixed-length (FL) binarization process, etc.
  • the inverse binarization process may be performed based on the TR binarization process, the EGk binarization process, or the FL binarization process to represent a process of deriving a value of the syntax element.
  • the TR binarization process may be performed as follows.
  • the input of the TR binarization process may be a request for TR binarization and cMax and cRiceParam for a syntax element.
  • the output of the TR binarization process may be TR binarization for a value symbolVal corresponding to an empty string.
  • the TR empty string for the syntax element when there is a suffix empty string for a syntax element, the TR empty string for the syntax element may be a concatenation of a prefix empty string and a suffix empty string, and the When the suffix bin string does not exist, the TR bin string for the syntax element may be the prefix bin string.
  • the prefix empty string may be derived as described later.
  • the prefix value of the symbolVal for the syntax element may be derived as the following equation.
  • prefixVal may represent the prefix value of the symbolVal.
  • a prefix (ie, prefix empty string) of the TR bin string of the syntax element may be derived as described later.
  • the prefix bin string may be a bit string of length prefixVal + 1 indexed by binIdx. That is, when the prefixVal is smaller than cMax >> cRiceParam, the prefix empty string may be a bitstring of prefixVal + 1 bit number indicated by binIdx.
  • the bin for binIdx less than prefixVal can be equal to 1.
  • a bin for binIdx equal to prefixVal may be equal to 0.
  • an empty string derived by unary binarization for the prefixVal may be as shown in the following table.
  • the prefix bean string may be a bit string having a length of cMax >> cRiceParam and all bins being 1.
  • suffix bin string when cMax is greater than symbolVal and cRiceParam is greater than 0, there may be a suffix bin string of the TR bin string.
  • the suffix bin string may be derived as described later.
  • the suffix value of the symbolVal for the syntax element may be derived as the following equation.
  • suffixVal may represent a suffix value of the symbolVal.
  • the suffix of the TR bin string (ie, the suffix bin string) may be derived based on the FL binarization process for suffixVal whose cMax value is (1 ⁇ cRiceParam)-1.
  • the TR binarization may be precisely truncated unary binarization, and a cMax value equal to the maximum possible value of the syntax element to be always decoded may be used.
  • the EGk binarization process may be performed as follows.
  • the syntax element coded with ue(v) may be an Exp-Golomb coded syntax element.
  • the 0-th order Exp-Golomb (EG0) binarization process may be performed as follows.
  • the parsing process for the syntax element may be started by reading a bit including the first non-zero bit starting from the current position of the bitstream and counting the number of preceding bits equal to 0. have.
  • the process can be expressed as shown in the following table.
  • variable codeNum can be derived as the following equation.
  • the value returned from read_bits(leadingZeroBits), that is, the value indicated by read_bits(leadingZeroBits), is a binary representation of an unsigned integer for the most significant bit recorded first. Can be interpreted.
  • the "prefix” bit may be a bit parsed as described above for calculating the leadingZeroBits, and may be represented as 0 or 1 of the bit string in Table 9. That is, the bit string disclosed by 0 or 1 in Table 9 described above may represent a prefix bit string.
  • the "suffix” bit may be a bit parsed in the calculation of codeNum, and may be indicated by xi in Table 9 described above. That is, the bit string disclosed by xi in Table 9 may represent a suffix bit string.
  • i may be a value in the range of 0 to LeadingZeroBits-1.
  • each xi may be equal to 0 or 1.
  • the bit string allocated to the codeNum may be as shown in the following table.
  • the value of the syntax element may be the same as codeNum.
  • the EGk binarization process may be performed as follows.
  • the input of the EGk binarization process may be a request for EGk binarization.
  • an output of the EGk binarization process may be EGk binarization for a value symbolVal corresponding to an empty string.
  • bit string of the EGk binarization process for symbolVal can be derived as follows.
  • a binary value X may be added to the end of an empty string through each call of put(X).
  • X may be 0 or 1.
  • the Limited EGk binarization process may be performed as follows.
  • the input of the Limited EGk binarization process may be a request for Limited EGk binarization, rice parameter riceParam, log2TransformRange, a variable representing the binary logarithm of the maximum value, and maxPreExtLen, a variable representing the maximum prefix extension length.
  • the output of the Limited EGk binarization process may be Limited EGk binarization for a value symbolVal corresponding to an empty string.
  • bit string of the Limited EGk binarization process for symbolVal can be derived as follows.
  • the FL binarization process may be performed as follows.
  • An input of the FL binarization process may be a request for FL binarization and cMax for the syntax element.
  • the output of the FL binarization process may be FL binarization for a value symbolVal corresponding to an empty string.
  • FL binarization can be constructed using a bit string having a fixed number of bits of the symbol value symbolVal.
  • the fixed length bit may be an unsigned integer bit string. That is, a bit string for the symbol value symbolVal may be derived through FL binarization, and the bit length (ie, the number of bits) of the bitstring may be a fixed length.
  • the fixed length may be derived by the following equation.
  • the indexing of bins for FL binarization may be a method of using a value increasing from the most significant bit to the least significant bit.
  • the binarization process for the syntax element abs_remainder among the residual information may be performed as follows.
  • the input of the binarization process for abs_remainder may be a request for binarization of the syntax element abs_remainder[n], a color component cIdx, and a luma position (x0, y0).
  • the luma position (x0, y0) may indicate the upper left sample of the current luma transform block based on the upper left luma sample of the picture.
  • the output of the binarization process for the abs_remainder may be the binarization of the abs_remainder (ie, the binarized bin string of the abs_remainder).
  • Usable bin strings for the abs_remainder may be derived through the binarization process.
  • Rice parameter cRiceParam for the abs_remainder[n] is the color component cIdx and luma position (x0, y0), the current coefficient scan position (xC, yC), log2TbWidth which is the binary logarithm of the width of the transform block, and the binary of the height of the transform block. It can be derived through a rice parameter derivation process performed by inputting log2TbHeight, which is an algebraic number. A detailed description of the process of deriving the rice parameter will be described later.
  • cMax for abs_remainder[n] currently coded may be derived based on the Rice parameter cRiceParam.
  • the cMax may be derived as the following equation.
  • the binarization for abs_remainder that is, the empty string for abs_remainder may be a concatenation of a prefix empty string and a suffix empty string when a suffix empty string exists.
  • the empty string for the abs_remainder may be the prefix empty string.
  • the prefix empty string may be derived as described later.
  • the prefixVal of the abs_remainder[n] may be derived as the following equation.
  • the prefix (ie, prefix empty string) of the empty string of abs_remainder[n] may be derived through the TR binarization process for the prefixVal using the cMax and cRiceParam as inputs.
  • a suffix bin string of the bin string of abs_remainder[n] may exist and may be derived as described later.
  • a process of deriving a Rice parameter for abs_remainder[n] may be as follows.
  • the inputs of the Rice parameter derivation process include color component index cIdx, luma position (x0, y0), current count scan position (xC, yC), log2TbWidth, which is the binary logarithm of the width of the transform block, and It may be log2TbHeight, which is the binary logarithm of the height of the transform block.
  • the luma position (x0, y0) may indicate the upper left sample of the current luma transform block based on the upper left luma sample of the picture.
  • the output of the process of deriving the rice parameter may be the rice parameter cRiceParam.
  • variable locSumAbs is the pseudo code disclosed in the following table and Can be derived together.
  • the Rice parameter cRiceParam may be derived as shown in the following table.
  • the baseLevel may be set to 4.
  • the Rice parameter cRiceParam may be determined based on whether or not to skip the transformation of the current block. That is, when transformation is not applied to the current TB including the current CG, that is, when transform skip is applied to the current TB including the current CG, the Rice parameter cRiceParam is 1 Can be derived.
  • suffix value suffixVal of the abs_remainder may be derived as the following equation.
  • the empty string suffix of the empty string of abs_remainder is k is set to cRiceParam+1, riceParam is set to cRiceParam, log2TransformRange is set to 15, and maxPreExtLen is set to 11 through the Limited EGk binarization process for the suffixVal. Can be derived.
  • the binarization process for the syntax element dec_abs_level among the residual information may be performed as follows.
  • the input of the binarization process for the dec_abs_level is a request for binarization of the syntax element dec_abs_level[n], a color component cIdx, a luma position (x0, y0), a current coefficient scan position (xC, yC), and a transform block. It may be log2TbWidth, which is the binary logarithm of the width, and log2TbHeight, which is the binary logarithm of the height of the transform block.
  • the luma position (x0, y0) may indicate the upper left sample of the current luma transform block based on the upper left luma sample of the picture.
  • the output of the binarization process for the dec_abs_level may be the binarization of the dec_abs_level (ie, the binarized bin string of the dec_abs_level). Usable bin strings for the dec_abs_level may be derived through the binarization process.
  • Rice parameter cRiceParam for the dec_abs_level[n] is the color component cIdx and luma position (x0, y0), the current coefficient scan position (xC, yC), log2TbWidth which is the binary logarithm of the width of the transform block, and the binary of the height of the transform block. It can be derived through a rice parameter derivation process performed by inputting log2TbHeight, which is an algebraic number. A detailed description of the process of deriving the rice parameter will be described later.
  • cMax for dec_abs_level[n] may be derived based on the Rice parameter cRiceParam.
  • the cMax may be derived as the following equation.
  • the binarization of the dec_abs_level[n] that is, the empty string for the dec_abs_level[n] is a concatenation of a prefix empty string and a suffix empty string if there is a suffix empty string. I can.
  • the bin string for dec_abs_level[n] may be the prefix bin string.
  • the prefix empty string may be derived as described later.
  • the prefixVal of the dec_abs_level[n] may be derived as the following equation.
  • the prefix (ie, prefix empty string) of the empty string of the dec_abs_level[n] may be derived through the TR binarization process for the prefixVal using the cMax and cRiceParam as inputs.
  • a suffix bin string of the bin string of dec_abs_level[n] may exist and may be derived as described later.
  • a process of deriving a Rice parameter for dec_abs_level[n] may be as follows.
  • the inputs of the Rice parameter derivation process include color component index cIdx, luma position (x0, y0), current count scan position (xC, yC), log2TbWidth, which is the binary logarithm of the width of the transform block, and It may be log2TbHeight, which is the binary logarithm of the height of the transform block.
  • the luma position (x0, y0) may indicate the upper left sample of the current luma transform block based on the upper left luma sample of the picture.
  • the output of the process of deriving the rice parameter may be the rice parameter cRiceParam.
  • variable locSumAbs is the pseudo code disclosed in the following table and Can be derived together.
  • the Rice parameter cRiceParam may be derived as shown in the following table.
  • baseLevel may be set to 0, and the ZeroPos[n] may be derived as follows.
  • suffix value suffixVal of dec_abs_level[n] may be derived as the following equation.
  • the suffix bin string of the empty string of dec_abs_level[n] can be derived through a Limited EGk binarization process for the suffixVal in which k is set to cRiceParam+1, truncSuffixLen is set to 15, and maxPreExtLen is set to 11. .
  • RRC and TSRC may have the following differences.
  • the Rice parameter for the syntax element abs_remainder[] in TSRC may be derived as 1.
  • the rice parameter cRiceParam of the syntax element abs_remainder[] in RRC may be derived based on the lastAbsRemainder and the lastRiceParam as described above, but the rice parameter cRiceParam of the syntax element abs_remainder[] in TSRC may be derived as 1. . That is, for example, when transform skip is applied to the current block (eg, the current TB), the Rice parameter cRiceParam for abs_remainder[] of the TSRC for the current block may be derived as 1. have.
  • abs_level_gtx_flag[n][0] and/or abs_level_gtx_flag[n][1] may be signaled in RRC, but abs_level_gtx_flag[n][0] in TSRC, abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3], and abs_level_gtx_flag[n][4] may be signaled.
  • abs_level_gtx_flag[n][0] can be expressed as abs_level_gt1_flag or a first coefficient level flag
  • the abs_level_gtx_flag[n][1] can be expressed as abs_level_gt3_flag or a second coefficient level flag
  • the abs_level_gtx_flag[n][ 2] may be expressed as abs_level_gt5_flag or a third coefficient level flag
  • abs_level_gtx_flag[n][3] may be expressed as abs_level_gt7_flag or a fourth coefficient level flag
  • abs_level_gtx_flag[n][4] is abs_level_gt9_flag or a fifth coefficient It can be expressed as a level flag.
  • the first count level flag is a flag indicating whether the count level is greater than a first threshold (eg, 1)
  • the second count level flag is a count level is a second threshold value (eg, 3).
  • the third coefficient level flag is a flag indicating whether the coefficient level is greater than a third threshold (eg, 5)
  • the fourth coefficient level flag indicates whether the coefficient level is a fourth threshold value (for example, For example, a flag indicating whether the coefficient is greater than 7)
  • the fifth coefficient level flag may be a flag indicating whether the coefficient level is greater than a fifth threshold (eg, 9).
  • abs_level_gtx_flag[n][0], abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3] and abs_level_gtx_flag[n] ] May be further included.
  • syntax element coeff_sign_flag may be bypass coded in RRC, but the syntax element coeff_sign_flag may be bypass coded or context coded in TSRC.
  • this document describes a method for coding by grouping bypass-coded bins for each syntax element when syntax elements are bypass-coded in the residual data coding of a block to which a transform skip has been applied, that is, a transform skip block. Suggest.
  • the number of context coded bins that can be used for the above-described TSRC (Transform Skip Residual Coding), that is, the residual coding for the transform skip within one TU, is a specific threshold. It can be limited to a value, and when all the context coded bins that can be used for the corresponding TU are exhausted and the syntax elements for the corresponding TU are coded as bypass bins, the existing coefficient position is given priority.
  • the above-described syntax elements may be coded in the same order as shown in the drawings to be described later.
  • a layer may mean a group/unit in which syntax elements are successively coded in one repetition statement, and may be described in the above-described meaning in the content of other embodiments below.
  • sig shown in FIG. 9 is sig_coeff_flag, sign is coeff_sign_flag, gt0 is abs_level_gtx_flag[n][0], par is par_level_flag, gt1 is abs_level_gtx_flag[n][1], gt2 is abs_level_gtx_flag[n][n], and gt2 is abs_level_gtx_flag. May indicate abs_level_gtx_flag[n][3], gt4 may indicate abs_level_gtx_flag[n][4], and rem may indicate abs_remainder.
  • the positions of coefficients in one layer may be coded in the order of priority. That is, for example, referring to FIG. 9, sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], and par_level_flag for a specific coefficient (eg, Coeff 0) in the first layer are coded and the next coefficient (eg, Coeff Sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], and par_level_flag for 1) may be coded.
  • sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0] and par_level_flag for 1
  • the maximum number of context coded bins usable for residual data coding is limited to a specific threshold (eg, RemCcbs or MaxCcbs shown in Table 4),
  • the specific threshold may be derived based on the number of samples included in the transform block or the width and/or height of the transform block.
  • the specific threshold value may be derived as the following equation.
  • c may mean an arbitrary real value.
  • c is not limited to a specific value.
  • c may have an integer value such as 2, or a decimal value such as 1.5, 1.75, or 1.25.
  • the threshold for limiting the maximum number of available context coded bins is based on whether the transform block is a chroma block in addition to the number of samples included in the transform block or the width and/or height of the transform block. It can also be derived as.
  • the threshold value RemCcbs is initialized in units of transform blocks, and the threshold value may be reduced by the number of context coded bins used for coding syntax elements for residual data coding.
  • abs_remainder may be context coded, but may be bypass coded.
  • ctxInc for the above-described syntax elements may be allocated as shown in the following table.
  • the threshold value MaxCcbs or RemCcbs
  • the syntax element uses a uniform probability distribution. It can be coded as a bypass bin.
  • FIG. 10 shows another example in which syntax elements in TSRC are coded.
  • FIG. 10 is an exemplary case in which the threshold value becomes 0 after coeff_sign_flag for Coeff 0 is coded as a context coded bin in coding of an arbitrary sub-block/coefficient group in a transform block. It can be represented by In this case, referring to Figure 10 the coeff_sign_flag syntax elements that after coding for Coeff 0 including abs_level_gtx_flag [n] [0] for Coeff 0 are the remaining threshold values is zero, that is, available for the remaining context coded bin not by It may be coded as a pass bin, and the coding order of the embodiment shown in FIG. 9 may be maintained as it is in the embodiment shown in FIG. 10.
  • FIG. 11 shows another example in which syntax elements in TSRC are coded.
  • FIG. 11 shows a threshold value after abs_level_gtx_flag[n][2] for Coeff 0 is coded as a context coded bin in coding of an arbitrary sub-block/coefficient group in a transform block. The case where this becomes 0 can be shown as an example.
  • abs_level_gtx_flag [n] [3]
  • the syntax element when all the remaining context coded bins available for the block are used in the process of coding the TSRC for the block in the TSRC, the syntax element may be bypass coded thereafter.
  • the existing TSRC when all the available remaining context coded bins are exhausted and syntax elements are coded as bypass bins, as described above, they may be coded in a coding order that prioritizes a coefficient position. Accordingly, this document proposes an embodiment in which bypass-coded syntax elements are coded using a coding order that prioritizes syntax elements instead of a coding order that prioritizes the existing coefficient positions.
  • the entropy encoding unit/entropy decoding unit may include a binarization unit, a regular coding engine, and a bypass coding engine.
  • a value of a syntax element may be input to the binarization unit.
  • the binarization unit may convert the value of the syntax element into an empty string and output it.
  • the empty string may mean a binary sequence or binary code composed of one or more bins.
  • Bin means a value (0 or 1) of each digit constituting a binary sequence (or binary code) when the value of a symbol and/or syntax element is expressed as a binary sequence (or binary code) through binarization. I can.
  • the binarized signal (empty string) may be input to a regular coding engine or a bypass coding engine.
  • the regular coding engine may allocate a context reflecting the probability value to the corresponding bin, and code the corresponding bin based on the allocated context.
  • the regular coding engine may update the probability and/or context for the corresponding bin after performing coding for each bin. Bins coded using a regular coding engine may be referred to as context-coded bins.
  • the bypass coding engine may bypass a procedure for estimating a probability for an input bin and a procedure for updating a probability applied to a corresponding bin after coding.
  • the input bin is simply coded without allocating a context according to the input bin, thereby improving throughput.
  • a coding procedure may be performed by applying a uniform probability distribution (0.5). Bins coded using the bypass coding engine may be referred to as bypass-coded bins or bypass bins.
  • bypass mode has better throughput performance than context coded beans. Coding one context coded bean may require 1 or more processing cycles. However, in the case of the bypass coding engine, only one cycle is required to code n bypass coded bins, where n may be greater than 1. It may be beneficial to change the coding order (ie, grouping) so that bypass coded bins are continuously coded to improve the throughput of entropy coding. In particular, in the case of grouping bypass coded beans, grouping by syntax element may be beneficial in terms of throughput and hardware complexity.
  • FIG. 12 shows an example of coding syntax elements that are bypass-coded in TSRC using a coding order that prioritizes a syntax element instead of a coding order that prioritizes a coefficient position.
  • FIG. 12 is an exemplary case in which a threshold value becomes 0 after coeff_sign_flag for Coeff 0 is coded as a context coded bin in coding of an arbitrary sub-block/coefficient group in a transform block.
  • the coeff_sign_flag syntax elements that after coding for Coeff 0 including abs_level_gtx_flag [n] [0] for Coeff 0 are the remaining threshold values is zero, that is, available for the remaining context coded bin not by It can be coded as a pass bin.
  • the remaining threshold values is zero, that is, available for the remaining context coded bin not by It can be coded as a pass bin.
  • Coeff 0 in the first layer Other syntax elements (abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag) other than the context coded syntax element for may be bypass coded according to the existing coding order, but afterwards, coefficients Coeff 1 Syntax elements for to Coeff n -1 may be coded in the order of syntax elements.
  • the coefficients Coeff 1 Sig_coeff_flag for Coeff n -1 may be continuously bypass coded, and then coefficients Coeff 1 To Coeff_sign_flag for Coeff n -1 may be continuously bypass-coded, and then coefficients Coeff 1 Abs_level_gtx_flag[n][0] for Coeff n -1 may be sequentially bypass coded, and then coefficients Coeff 1 Par_level_flags for to Coeff n -1 may be sequentially bypass coded.
  • a coding order prior to the proposed syntax element may be maintained for coding syntax elements in a layer after the first layer.
  • FIG. 13 shows an example in which syntax elements that are bypass-coded in TSRC are coded using a coding order in which a syntax element is given priority instead of a coding order in which a coefficient position is given priority.
  • FIG. 13 shows that abs_level_gtx_flag[n][2] for Coeff 0 in coding of a sub-block/coefficient group in a transform block is coded as a context coded bin, and the threshold is 0.
  • This case can be illustrated as an example. In this case, a reference to Figure 13.
  • abs_level_gtx_flag [n] [3]
  • Coeff 0 in the second layer Other syntax elements (abs_level_gtx_flag[n][3], abs_level_gtx_flag[n][4]) other than the context-coded syntax element for may be bypass coded according to the existing coding order, but afterwards, coefficients Coeff 1 Syntax elements for to Coeff n -1 may be coded in the order of syntax elements.
  • the coefficients Coeff 1 Abs_level_gtx_flag[n][1] for Coeff n -1 may be continuously bypass coded, and then coefficients Coeff 1 Abs_level_gtx_flag[n][2] for Coeff n -1 may be sequentially bypass coded, and then coefficients Coeff 1 Abs_level_gtx_flag[n][3] for Coeff n -1 may be sequentially bypass coded, and then coefficients Coeff 1 Abs_level_gtx_flag[n][4] for to Coeff n -1 may be sequentially bypass coded.
  • a coding order prior to the proposed syntax element may be maintained for coding syntax elements in layers after the second layer.
  • this document proposes a method for coding by grouping bypass-coded bins for each syntax element when syntax elements are bypass-coded in a simplified (simplified) residual data coding structure.
  • a simplified residual data coding structure may be used for one coding block or transform block under certain conditions having an advantage in terms of coding performance, such as lossless coding or near-lossless coding.
  • a coding order that prioritizes a syntax element may be used instead of a coding order that prioritizes the existing coefficient positions.
  • this document is a proposed embodiment, and the number of context coded bins that can be used for residual coding within one TU may be limited to a specific threshold.
  • the syntax elements for the corresponding TU are coded as bypass bins after all of the context coded bins that can be used for the corresponding TU are coded as bypass bins, coding that gives priority to syntax elements instead of the coding order that prioritizes the existing coefficient positions. Suggest a way to use order.
  • the existing simplified residual data coding structure may be the same as the drawings to be described later and the contents of the corresponding drawings.
  • conventional simplified residual data coding may include coding of syntax elements sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, and abs_remainder.
  • 14 is a simplified residual data having a coding order in which an existing coefficient position is prioritized for one subblock/coefficient group/transform block/coding block. It may indicate the coding order of the syntax elements of the coding structure.
  • sig_coeff_flag and coeff_sign_flag for a specific coefficient may be coded in the first layer
  • sig_coeff_flag and coeff_sign_flag for a coefficient following the specific coefficient may be coded, and the coefficient of the last coefficient position in the scan order
  • the coding of sig_coeff_flag and coeff_sign_flag for may be performed.
  • abs_remainder coding for all coefficients in the subblock may be performed in scan order.
  • coeff_sign_flag may represent a sign of a coefficient of a corresponding position. For example, when the coefficient at the corresponding position is 0, that is, when the sig_coeff_flag for the coefficient is 0, the coeff_sign_flag for the coefficient may not be coded, and the coefficient is not 0, and the coefficient is negative.
  • the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 1 (or 0), and when the coefficient is not 0 and the coefficient is positive, the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 0 (or 1).
  • the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 1 (or 0), and when the coefficient is positive or 0, the value of coeff_sign_flag for the coefficient May be 0 (or 1).
  • the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 1 (or 0), and when the coefficient is negative or 0, the value of coeff_sign_flag for the coefficient is May be 0 (or 1).
  • this document proposes a method of grouping and coding by syntax elements in order to generate advantages in CABAC throughput and hardware complexity in a simplified residual data coding structure.
  • FIG. 15 shows an example of coding syntax elements that are bypass-coded in a simplified residual data coding structure using a coding order that prioritizes a syntax element instead of a coding order that prioritizes a coefficient position.
  • bypass coding may be performed continuously from sig_coeff_flag of Coeff 0 in the first layer to sig_coeff_flag of Coeff n -1 , which is the last coefficient in the scan order, as shown in FIG. 15, and then Coeff Bypass coding may be performed continuously from coeff_sign_flag of 0 to coeff_sign_flag of Coeff n -1 which is the last coefficient in the scan order. Thereafter, bypass coding may be performed continuously from abs_remainder of Coeff 0 to abs_remainder of Coeff n -1 which is the last coefficient in the scan order.
  • the simplified residual data coding structure may have a syntax structure different from that of FIG. 14 described above.
  • a simplified residual data coding structure may be coded as shown in a drawing to be described later.
  • 16A to 16B illustrate embodiments in which syntax elements are coded in a simplified residual data coding structure.
  • simplified residual data coding may include coding of syntax elements dec_abs_level and coeff_sign_flag.
  • 16A to 16B are a simplified coding sequence in which an existing coefficient position is prioritized for one subblock/coefficient group/transform block/coding block. It may indicate the coding order of the syntax elements of the residual data coding structure. For example, referring to FIG.
  • dec_abs_level and coeff_sign_flag for a specific coefficient may be coded in one layer
  • dec_abs_level and coeff_sign_flag for a coefficient following the specific coefficient may be coded
  • the last coefficient position in the scan order Even coding of dec_abs_level and coeff_sign_flag for coefficients may be performed.
  • dec_abs_level and coeff_sign_flag for coefficients may be performed.
  • coeff_sign_flag and dec_abs_level for a specific coefficient may be coded in one layer
  • coeff_sign_flag and dec_abs_level for a coefficient following the specific coefficient may be coded
  • the last coefficient in the scan order Coeff_sign_flag and dec_abs_level coding for position coefficients may be performed.
  • a value of dec_abs_level for the coefficient may be 0, and when the coefficient is not 0, a value of dec_abs_level for the coefficient may be an absolute value of the coefficient.
  • coeff_sign_flag may represent a sign of a coefficient of a corresponding position. For example, when the coefficient at the corresponding position is 0, that is, when the value of dec_abs_level for the coefficient is 0, the coeff_sign_flag for the coefficient may not be coded, and the coefficient is not 0, and the coefficient is negative.
  • the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 1 (or 0), and when the coefficient is not 0 and the coefficient is positive, the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 0 (or 1).
  • the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 1 (or 0), and when the coefficient is positive or 0, the value of coeff_sign_flag for the coefficient May be 0 (or 1).
  • the value of coeff_sign_flag for the coefficient may be 1 (or 0), and when the coefficient is negative or 0, the value of coeff_sign_flag for the coefficient is May be 0 (or 1).
  • the simplified residual data coding structure may be used when a specific condition is satisfied in the RRC or TSRC described above. For example, when a current block is lossless coding or proximity lossless coding, or when all available context coded bins for the current block are exhausted, residual data may be coded using the simplified residual data coding structure.
  • this document describes when all the context coded bins available for the current block in the TSRC for the current block are exhausted, then the syntax elements of the coefficients for the current block are coded with the simplified residual data coding structure. Suggest a plan
  • syntax elements according to TSRC for the current block may be parsed.
  • the maximum number of context coded bins usable for the current block can be derived, and the maximum context coded for the current block for coding syntax elements for previous transform coefficients of the current transform coefficient in the scanning order
  • the current transform coefficient and the syntax elements for the transform coefficients after the current transform coefficient in the scanning order may be coded with the simplified residual data coding structure.
  • the current transform coefficient and the syntax elements for transform coefficients after the current transform coefficient in the scanning order may include coefficient level information and a sign flag for the transform coefficient.
  • the decoding apparatus may derive the transform coefficient based on syntax elements for the transform coefficient coded with the simplified residual data coding structure.
  • the coefficient level information may indicate an absolute value of the coefficient level of the transform coefficient.
  • the sign flag may indicate a sign of the current transform coefficient.
  • the decoding apparatus may derive a coefficient level of the transform coefficient based on the coefficient level information, and may derive a sign of the transform coefficient based on the sign flag.
  • this document describes a method of grouping and coding syntax elements that are bypass-coded for each syntax element in the simplified residual data coding structure shown in FIG. 16 described above in order to generate an advantage in CABAC throughput and hardware complexity. Suggest.
  • bypass coding may be performed continuously from dec_abs_level of Coeff 0 to dec_abs_level of Coeff n -1 , which is the last coefficient in the scan order, in one layer, as shown in FIG. 17A.
  • Bypass coding may be performed continuously from coeff_sign_flag of Coeff 0 to coeff_sign_flag of Coeff n -1 which is the last coefficient in the scan order.
  • the coeff_sign_flag of Coeff 0 in one layer may be continuously bypass-coded to coeff_sign_flag of Coeff n-1 , which is the last coefficient in the scan order
  • bypass coding may be performed continuously from dec_abs_level of Coeff 0 to dec_abs_level of Coeff n -1 which is the last coefficient in the scan order.
  • bypass coded bins may be grouped for each syntax element and subsequently coded, the throughput of entropy coding may be increased, and the effect of reducing hardware complexity may be generated.
  • the simplified residual data coding structure may have a syntax structure different from that of FIGS. 14 and 16A to 16B described above.
  • a simplified residual data coding structure may be coded as shown in a drawing to be described later.
  • simplified residual data coding may include coding of syntax elements sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag, and abs_remainder.
  • 18 is a simplified residual data having a coding order in which an existing coefficient position is prioritized for one subblock/coefficient group/transform block/coding block. It may indicate the coding order of the syntax elements of the coding structure. For example, referring to FIG.
  • sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], and par_level_flag for a specific coefficient in the first layer may be coded, and sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag for a coefficient following the specific coefficient. ][0] and par_level_flag may be coded, and coding of sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], and par_level_flag for the coefficient of the last coefficient position in the scan order may be performed. Thereafter, in the second layer, abs_remainder coding for all coefficients in the subblock may be performed in scan order.
  • This document proposes a method of grouping and coding syntax elements that are bypass-coded for each syntax element in the simplified residual data coding structure shown in FIG. 18 in order to generate an advantage in CABAC throughput and hardware complexity. .
  • FIG. 19 shows an example of coding syntax elements that are bypass-coded in a simplified residual data coding structure using a coding order that prioritizes a syntax element instead of a coding order that prioritizes a coefficient position.
  • bypass coding may be performed continuously from sig_coeff_flag of Coeff 0 in the first layer to sig_coeff_flag of Coeff n -1 , which is the last coefficient in the scan order, as shown in FIG.
  • Coeff Bypass coding can be performed continuously from coeff_sign_flag of 0 to coeff_sign_flag of Coeff n -1 , which is the last coefficient in the scan order.
  • abs_level_gtx_flag[n][0] of Coeff 0 is the last coefficient of Coeff n -1
  • Bypass coding may be continuously performed up to abs_level_gtx_flag[n][0]
  • bypass coding may be performed continuously from par_level_flag of Coeff 0 to par_level_flag of Coeff n -1 which is the last coefficient in the scan order.
  • bypass coding may be performed continuously from abs_remainder of Coeff 0 in the second layer to abs_remainder of Coeff n ⁇ 1 , which is the last coefficient in the scan order.
  • bypass coded bins may be grouped for each syntax element and subsequently coded, the throughput of entropy coding may be increased, and the effect of reducing hardware complexity may be generated.
  • FIG. 20 schematically shows an image encoding method by an encoding apparatus according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 20 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 2.
  • S2000 of FIG. 20 may be performed by the residual processing unit of the encoding device
  • S2010 to S2020 may be performed by the entropy encoding unit of the encoding device.
  • the process of deriving a prediction sample may be performed by the prediction unit of the encoding device, and a residual sample for the current block is derived based on the original sample and the prediction sample for the current block.
  • the process of generating a reconstructed sample and a reconstructed picture for the current block based on a residual sample and a prediction sample for the current block may be performed by a subtraction unit of the encoding device. It can be done by wealth.
  • the encoding apparatus derives residual samples for the current block (S2000). For example, the encoding apparatus may determine whether to perform inter prediction or intra prediction on the current block, and may determine a specific inter prediction mode or a specific intra prediction mode based on RD cost. Depending on the determined mode, the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block, and may derive residual samples for the current block by subtracting the original samples for the current block and the prediction samples.
  • the encoding apparatus generates residual information on the residual samples (S2010).
  • the encoding apparatus may derive transform coefficients for the current block based on the residual samples. For example, the encoding device may determine whether or not transformation is applied to the current block. That is, the encoding apparatus may determine whether or not transformation is applied to the residual samples of the current block. The encoding apparatus may determine whether to apply the transform to the current block in consideration of coding efficiency. For example, the encoding device may determine that transformation is not applied to the current block. A block to which the transform is not applied may be referred to as a transform skip block. That is, for example, the current block may be a transform skip block.
  • the encoding apparatus may derive the derived residual samples as the transform coefficients.
  • the encoding apparatus may derive the transform coefficients by performing transform on the residual samples.
  • the current block may include a plurality of sub-blocks or coefficient groups (CG).
  • the size of the sub-block of the current block may be a 4x4 size or a 2x2 size. That is, the sub-block of the current block may include up to 16 non-zero transform coefficients or up to 4 non-zero transform coefficients.
  • the current block may be a coding block (CB) or a transform block (TB).
  • the transform coefficient may be expressed as a residual coefficient.
  • the encoding apparatus may generate and encode syntax elements of Transform Skip Residual Coding (TSRC) for the transform coefficients of the current block.
  • TSRC Transform Skip Residual Coding
  • the encoding apparatus may generate and encode syntax elements for the first to nth transform coefficients of the current block.
  • the residual information of the current block may include syntax elements for a first transform coefficient to an n-th transform coefficient of the current block.
  • the residual information may include syntax elements for a first transform coefficient to an n-th transform coefficient of the current block.
  • the syntax elements may be syntax elements according to the first residual data coding structure of TSRC (Transform Skip Residual Coding).
  • the syntax elements according to the first residual data coding structure may include context coded syntax elements for transform coefficients and/or bypass coded syntax elements.
  • the syntax elements according to the first residual data coding structure may include syntax elements such as sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder and/or coeff_sign_flag.
  • the context-coded syntax elements for the transform coefficient are a significant coefficient flag indicating whether the transform coefficient is a non-zero transform coefficient, and a sign indicating a sign for the transform coefficient.
  • the context-coded syntax elements are a second coefficient level flag indicating whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a second threshold value, and whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a third threshold value.
  • a third coefficient level flag for, a fourth coefficient level flag for whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a fourth threshold, and/or a fifth coefficient for whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a fifth threshold May contain level flags.
  • the significant coefficient flag may be sig_coeff_flag
  • the sign flag may be ceff_sign_flag
  • the first coefficient level flag may be abs_level_gt1_flag
  • the parity level flag may be par_level_flag.
  • the second coefficient level flag may be abs_level_gt3_flag or abs_level_gtx_flag
  • the third coefficient level flag may be abs_level_gt5_flag or abs_level_gtx_flag
  • the fourth coefficient level flag may be abs_level_gt7_flag or abs_level_gtx_flag
  • the fourth coefficient level flag may be abs_level_gt7_flag or abs_level_gtx_flag. May be abs_level_gt9_flag or abs_level_gtx_flag.
  • the syntax elements that are bypass-coded for the transform coefficient are coefficient level information for the value (or coefficient level) of the transform coefficient and/or a sign flag indicating a sign for the transform coefficient. It may include.
  • the coefficient level information may be abs_remainder and/or dec_abs_level, and the sign flag may be ceff_sign_flag.
  • the number of context coded syntax elements for the first to nth transform coefficients may be the same as the maximum number of context coded bins of the current block. That is, for example, context coded bins for the current block are all bins of context coded syntax elements for the first to the nth transform coefficients among the transform coefficients of the current block. Can be used.
  • the maximum number of context coded bins of the current block may be derived based on the width and height of the current block.
  • the maximum number of context coded bins of the current block may be derived as a value obtained by multiplying the number of samples of the current block by a specific value.
  • the number of samples may be derived by multiplying the width and height of the current block.
  • the specific value may have an integer value such as 2, or a decimal value such as 1.5, 1.75, or 1.25.
  • syntax elements according to the first residual data coding structure may be coded in a coding order according to a coefficient position.
  • the coding order according to the coefficient position may be a scanning order of the transform coefficients.
  • the scanning order may be a raster scan order.
  • the raster scan order may indicate an order of sequentially scanning downwards in an upper row, and scanning from left to right in each row.
  • the syntax elements according to the first residual data coding structure may be coded in order from syntax elements for the first transform coefficient to syntax elements for the n-th transform coefficient.
  • the current block includes a plurality of sub-blocks or coefficient groups (Coefficient Groups, CGs)
  • the plurality of sub-blocks or coefficient groups may be coded according to the scanning order, and each Syntax elements for transform coefficients in a sub-block or coefficient group may be coded according to the scanning order.
  • the residual information may include a transform skip flag for the current block.
  • the transform skip flag may indicate whether to apply the transform of the current block. That is, the transform skip flag may indicate whether or not transform is applied to transform coefficients of the current block.
  • the syntax element indicating the transform skip flag may be the above-described transform_skip_flag. For example, if the value of the transform skip flag is 0, the transform skip flag may indicate that no transform is applied to the current block. If the value of the transform skip flag is 1, the transform skip flag is It may indicate that the transform is applied to the current block. For example, when the current block is a transform skip block, a value of the transform skip flag for the current block may be 1.
  • the encoding apparatus may generate and encode syntax elements for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient of the current block.
  • the residual information may include syntax elements for an n+1th transform coefficient to a last transform coefficient of the current block.
  • the syntax elements may be syntax elements according to the second residual data coding structure of TSRC (Transform Skip Residual Coding).
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may be referred to as syntax elements according to the simplified (simplified) residual data coding structure.
  • context coded bins for the current block are all used as bins of context coded syntax elements for the first to nth transform coefficients among the transform coefficients of the current block.
  • the encoding device May generate and encode syntax elements for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient of the current block, which are syntax elements according to the second residual data coding structure of TSRC.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may include syntax elements that are bypass coded for a transform coefficient.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may include coefficient level information for a transform coefficient and a sign flag.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may include coefficient level information about an absolute value of a coefficient level of a transform coefficient and a sign flag for a sign of the transform coefficient.
  • syntax elements for the transform coefficient may be coded on a bypass basis. That is, the residual syntax elements for the transform coefficient may be coded based on a uniform probability distribution.
  • the coefficient level information may indicate an absolute value of the coefficient level of the transform coefficient.
  • the sign flag may indicate a sign of the transform coefficient.
  • the sign flag when the value of the sign flag is 0, the sign flag may indicate that the coefficient level of the transform coefficient is a positive value, and when the value of the sign flag is 1, the sign flag is the This may indicate that the coefficient level of the transform coefficient is a negative value.
  • the coefficient level information may be the above-described abs_remainder, and the sign flag may be the above-described coeff_sign_flag.
  • syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in a coding order according to a coefficient position.
  • the coding order in which the coefficient position is given priority may be a scanning order of the transform coefficients.
  • the scanning order may be a raster scan order.
  • the raster scan order may indicate an order of sequentially scanning downwards in an upper row, and scanning from left to right in each row.
  • syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in order from syntax elements for the n+1th transform coefficient to syntax elements for the last transform coefficient.
  • the current block includes a plurality of sub-blocks or coefficient groups (Coefficient Groups, CGs)
  • the plurality of sub-blocks or coefficient groups may be coded according to the scanning order, and each Syntax elements for transform coefficients in a sub-block or coefficient group may be coded according to the scanning order.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in a coding order according to the syntax element. That is, for example, the syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in a coding order that prioritizes the syntax element. For example, coefficient level information for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient may be coded, and then sign flags for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient may be coded. Specifically, for example, the coefficient level information for the n+1th transform coefficient may be coded in the order of the coefficient level information for the last transform coefficient. It may be coded in the order of a sign flag for the last transform coefficient.
  • the encoding device encodes the image information including the residual information (S2020).
  • the encoding device may encode image information including the residual information.
  • the residual information may include the syntax elements according to the first residual data coding structure and the syntax elements according to the second residual data coding structure.
  • the encoding apparatus may encode image information including the syntax elements according to the first residual data coding structure and the syntax elements according to the second residual data coding structure.
  • the image information may include residual information of the current block.
  • the encoding device may encode the image information including the residual information and output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device through a network or a storage medium.
  • the encoding device may generate and encode prediction information for the current block.
  • the image information may include prediction information on the current block.
  • the prediction information may include information on an inter prediction mode or an intra prediction mode performed on the current block.
  • the decoding apparatus may perform inter prediction or intra prediction on the current block based on the prediction information received through the bitstream, and may derive prediction samples of the current block.
  • the bitstream may be transmitted to a decoding device through a network or a (digital) storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • FIG. 21 schematically shows an encoding apparatus that performs an image encoding method according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 20 may be performed by the encoding apparatus disclosed in FIG. 21.
  • the residual processing unit of the encoding apparatus of FIG. 21 may perform S2000 of FIG. 20, and the entropy encoding unit of the encoding apparatus of FIG. 21 may perform S2010 to S2020 of FIG. 20.
  • the process of deriving a prediction sample may be performed by the prediction unit of the encoding device, and a residual sample for the current block is derived based on the original sample and the prediction sample for the current block.
  • the process of generating a reconstructed sample and a reconstructed picture for the current block based on a residual sample and a prediction sample for the current block may be performed by a subtraction unit of the encoding device. It can be done by wealth.
  • FIG. 22 schematically shows a method of decoding an image by a decoding apparatus according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 22 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 3.
  • S2200 of FIG. 22 may be performed by an entropy decoding unit of the decoding device
  • S2210 of FIG. 22 may be performed by a residual processing unit of the decoding device
  • S2220 of FIG. It can be performed by the adding unit of the decoding device.
  • the process of receiving prediction information on the current block may be performed by the entropy decoding unit of the decoding device, and the process of deriving the prediction sample of the current block is performed by the prediction unit of the decoding device. Can be done.
  • the decoding apparatus acquires residual information of the current block (S2200).
  • the decoding apparatus may obtain image information including residual information for the current block through a bitstream.
  • the residual information may include syntax elements for a transform coefficient of a current block.
  • the current block may be a coding block (CB) or a transform block (TB).
  • the transform coefficient may be expressed as a residual coefficient.
  • the current block may be a transform skip block.
  • the decoding apparatus may obtain syntax elements for a first transform coefficient to an n-th transform coefficient of the current block.
  • the residual information may include syntax elements for a first transform coefficient to an n-th transform coefficient of the current block.
  • the syntax elements may be syntax elements according to the first residual data coding structure of TSRC (Transform Skip Residual Coding).
  • the syntax elements according to the first residual data coding structure may include context coded syntax elements for transform coefficients and/or bypass coded syntax elements.
  • the syntax elements according to the first residual data coding structure may include syntax elements such as sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder and/or coeff_sign_flag.
  • the context-coded syntax elements for the transform coefficient are a significant coefficient flag indicating whether the transform coefficient is a non-zero transform coefficient, and a sign indicating a sign for the transform coefficient.
  • the context-coded syntax elements are a second coefficient level flag indicating whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a second threshold value, and whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a third threshold value.
  • a third coefficient level flag for, a fourth coefficient level flag for whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a fourth threshold, and/or a fifth coefficient for whether the coefficient level of the transform coefficient is greater than a fifth threshold May contain level flags.
  • the significant coefficient flag may be sig_coeff_flag
  • the sign flag may be ceff_sign_flag
  • the first coefficient level flag may be abs_level_gt1_flag
  • the parity level flag may be par_level_flag.
  • the second coefficient level flag may be abs_level_gt3_flag or abs_level_gtx_flag
  • the third coefficient level flag may be abs_level_gt5_flag or abs_level_gtx_flag
  • the fourth coefficient level flag may be abs_level_gt7_flag or abs_level_gtx_flag
  • the fourth coefficient level flag may be abs_level_gt7_flag or abs_level_gtx_flag. May be abs_level_gt9_flag or abs_level_gtx_flag.
  • the syntax elements that are bypass-coded for the transform coefficient are coefficient level information for the value (or coefficient level) of the transform coefficient and/or a sign flag indicating a sign for the transform coefficient. It may include.
  • the coefficient level information may be abs_remainder and/or dec_abs_level, and the sign flag may be ceff_sign_flag.
  • the number of context coded syntax elements for the first to nth transform coefficients may be the same as the maximum number of context coded bins of the current block. That is, for example, context coded bins for the current block are all bins of context coded syntax elements for the first to the nth transform coefficients among the transform coefficients of the current block. Can be used.
  • the maximum number of context coded bins of the current block may be derived based on the width and height of the current block.
  • the maximum number of context coded bins of the current block may be derived as a value obtained by multiplying the number of samples of the current block by a specific value.
  • the number of samples may be derived by multiplying the width and height of the current block.
  • the specific value may have an integer value such as 2, or a decimal value such as 1.5, 1.75, or 1.25.
  • syntax elements according to the first residual data coding structure may be coded in a coding order according to a coefficient position.
  • the coding order according to the coefficient position may be a scanning order of the transform coefficients.
  • the scanning order may be a raster scan order.
  • the raster scan order may indicate an order of sequentially scanning downwards in an upper row, and scanning from left to right in each row.
  • the syntax elements according to the first residual data coding structure may be coded in order from syntax elements for the first transform coefficient to syntax elements for the n-th transform coefficient.
  • the current block includes a plurality of sub-blocks or coefficient groups (Coefficient Groups, CGs)
  • the plurality of sub-blocks or coefficient groups may be coded according to the scanning order, and each Syntax elements for transform coefficients in a sub-block or coefficient group may be coded according to the scanning order.
  • the residual information may include a transform skip flag for the current block.
  • the transform skip flag may indicate whether to apply the transform of the current block. That is, the transform skip flag may indicate whether or not transform is applied to transform coefficients of the current block.
  • the syntax element indicating the transform skip flag may be the above-described transform_skip_flag. For example, if the value of the transform skip flag is 0, the transform skip flag may indicate that no transform is applied to the current block. If the value of the transform skip flag is 1, the transform skip flag is It may indicate that the transform is applied to the current block. For example, when the current block is a transform skip block, a value of the transform skip flag for the current block may be 1.
  • the decoding apparatus may obtain syntax elements for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient of the current block.
  • the residual information may include syntax elements for an n+1th transform coefficient to a last transform coefficient of the current block.
  • the syntax elements may be syntax elements according to the second residual data coding structure of TSRC (Transform Skip Residual Coding).
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may be referred to as syntax elements according to the simplified (simplified) residual data coding structure.
  • context coded bins for the current block are all used as bins of context coded syntax elements for the first to nth transform coefficients among the transform coefficients of the current block.
  • the decoding device may obtain syntax elements for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient of the current block, which are syntax elements according to the second residual data coding structure of TSRC.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may include syntax elements that are bypass coded for a transform coefficient.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may include coefficient level information for a transform coefficient and a sign flag.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may include coefficient level information about an absolute value of a coefficient level of a transform coefficient and a sign flag for a sign of the transform coefficient.
  • syntax elements for the transform coefficient may be decoded on a bypass basis. That is, residual syntax elements for the transform coefficient may be decoded based on a uniform probability distribution.
  • the coefficient level information may indicate an absolute value of the coefficient level of the transform coefficient.
  • the sign flag may indicate a sign of the transform coefficient.
  • the sign flag when the value of the sign flag is 0, the sign flag may indicate that the coefficient level of the transform coefficient is a positive value, and when the value of the sign flag is 1, the sign flag is the This may indicate that the coefficient level of the transform coefficient is a negative value.
  • the coefficient level information may be the above-described abs_remainder, and the sign flag may be the above-described coeff_sign_flag.
  • syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in a coding order according to a coefficient position.
  • the coding order in which the coefficient position is given priority may be a scanning order of the transform coefficients.
  • the scanning order may be a raster scan order.
  • the raster scan order may indicate an order of sequentially scanning downwards in an upper row, and scanning from left to right in each row.
  • syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in order from syntax elements for the n+1th transform coefficient to syntax elements for the last transform coefficient.
  • the current block includes a plurality of sub-blocks or coefficient groups (Coefficient Groups, CGs)
  • the plurality of sub-blocks or coefficient groups may be coded according to the scanning order, and each Syntax elements for transform coefficients in a sub-block or coefficient group may be coded according to the scanning order.
  • the syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in a coding order according to the syntax element. That is, for example, the syntax elements according to the second residual data coding structure may be coded in a coding order that prioritizes the syntax element. For example, coefficient level information for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient may be coded, and then sign flags for the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient may be coded. Specifically, for example, the coefficient level information for the n+1th transform coefficient may be coded in the order of the coefficient level information for the last transform coefficient. It may be coded in the order of a sign flag for the last transform coefficient.
  • the decoding apparatus derives residual samples of the current block based on the residual information (S2210).
  • the decoding apparatus may derive residual samples of the current block based on the residual information.
  • the decoding apparatus may derive transform coefficients of the current block based on the syntax elements according to the first residual data coding structure and the syntax elements according to the second residual data coding structure.
  • the decoding apparatus may derive the first transform coefficient to the n-th transform coefficient based on the syntax elements according to the first residual data coding structure.
  • the decoding apparatus may derive the n+1th transform coefficient to the last transform coefficient based on the syntax elements according to the second residual data coding structure.
  • the coefficient level for the corresponding transform coefficient may be derived as a value indicated by the coefficient level information for the corresponding transform coefficient, and the sign of the corresponding transform coefficient may be derived as a sign indicated by the sign flag.
  • the corresponding transform coefficient may be derived without performing level mapping.
  • the decoding apparatus may derive residual samples of the current block based on the transform coefficients.
  • the decoding apparatus converts the transform coefficients into the transform coefficients of the current block. It can be derived from residual samples.
  • the decoding apparatus inverse quantizes the transform coefficients.
  • the residual samples of the current block can be derived.
  • the decoding apparatus when it is derived that the transform is applied to the current block based on the transform skip flag, that is, if the value of the transform skip flag is 0, the decoding apparatus inversely transforms the transform coefficients and The residual samples of the block can be derived. Or, for example, when it is derived that the transform is applied to the current block based on the transform skip flag, that is, when the value of the transform skip flag is 0, the decoding apparatus inverse quantizes the transform coefficients, The residual samples of the current block may be derived by inverse transforming the inverse quantized transform coefficients.
  • the decoding apparatus generates a reconstructed picture based on the residual samples (S2220). For example, the decoding apparatus may generate reconstructed samples and/or a reconstructed picture of the current block based on the residual samples. For example, the decoding apparatus may derive prediction samples by performing an inter prediction mode or an intra prediction mode for the current block based on prediction information received through a bitstream, and the prediction samples and the residual sample The reconstructed samples may be generated through the addition of s.
  • an in-loop filtering procedure such as deblocking filtering, SAO and/or ALF procedure can be applied to the reconstructed picture in order to improve subjective/objective image quality as needed.
  • FIG. 23 schematically shows a decoding apparatus that performs an image decoding method according to this document.
  • the method disclosed in FIG. 22 may be performed by the decoding apparatus disclosed in FIG. 23.
  • the entropy decoding unit of the decoding apparatus of FIG. 23 may perform S2200 of FIG. 22
  • the residual processing unit of the decoding apparatus of FIG. 23 may perform S2210 of FIG. 22
  • the adder of the decoding apparatus may perform S2220 of FIG. 22.
  • the process of receiving prediction information on the current block may be performed by the entropy decoding unit of the decoding apparatus of FIG. 23, and the process of deriving the prediction sample of the current block is the decoding of FIG. 23. This can be done by the predictor of the device.
  • syntax elements according to a simplified residual data coding structure may be signaled, and through this, syntax elements that are bypass-coded It is possible to reduce coding complexity and improve overall residual coding efficiency.
  • the embodiments described in this document may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units shown in each drawing may be implemented and executed on a computer, a processor, a microprocessor, a controller, or a chip.
  • information for implementation (ex. information on instructions) or an algorithm may be stored in a digital storage medium.
  • the decoding device and the encoding device to which the embodiments of the present document are applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real-time communication device such as video communication , Mobile streaming device, storage medium, camcorder, video-on-demand (VoD) service provider, OTT video (Over the top video) device, Internet streaming service provider, three-dimensional (3D) video device, video phone video device, vehicle It may be included in a terminal (ex. a vehicle terminal, an airplane terminal, a ship terminal, etc.) and a medical video device, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • the processing method to which the embodiments of the present document are applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to this document can also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium is, for example, Blu-ray disk (BD), universal serial bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission through the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of this document may be implemented as a computer program product using a program code, and the program code may be executed in a computer according to the embodiment of the present document.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • FIG. 24 is an exemplary structural diagram of a content streaming system to which embodiments of the present document are applied.
  • the content streaming system to which the embodiments of the present document are applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as a smartphone, a camera, and a camcorder into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the embodiments of this document are applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as an intermediary informing the user of what kind of service is available.
  • the web server transmits it to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control a command/response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC (tablet PC), ultrabook (ultrabook), wearable device (e.g., smartwatch, glass terminal (smart glass), HMD (head mounted display)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the claims set forth herein may be combined in a variety of ways.
  • the technical features of the method claims of the present specification may be combined to be implemented as a device, and the technical features of the device claims of the present specification may be combined to be implemented by a method.
  • the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented as a device, and the technical characteristics of the method claim of the present specification and the technical characteristics of the device claim may be combined to be implemented by a method.

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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득하는 단계, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 코딩 시스템에서 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩을 사용하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치
본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 현재 블록의 TSRC 에 따른 레지듀얼 데이터를 코딩함에 있어서, 현재 블록에 대한 최대 사용 가능한 컨텍스트 코디드 빈들이 모두 사용된 경우에 이후 레지듀얼 데이터는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조로 코딩하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 레지듀얼 코딩의 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득하는 단계, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득하는 엔트로피 디코딩부, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출하는 레지듀얼 처리부 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 가산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계, 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 레지듀얼 정보를 생성하는 단계 및 상기 레지듀얼 정보를 포함한 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 레지듀얼 처리부 및 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 레지듀얼 정보를 생성하고, 상기 레지듀얼 정보를 포함한 영상 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 저장된 비트스트림이 저장된 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체를 제공한다. 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은, 현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득하는 단계, 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서에 따르면 레지듀얼 코딩의 효율을 높일 수 있다.
본 문서에 따르면 TSRC 에서 현재 블록에 대한 최대 컨텍스트 코디드 빈 개수가 모두 소진된 경우, 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이 시그널링될 수 있고, 이를 통하여 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들의 코딩 복잡도를 줄이고, 전반적인 레지듀얼 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 따르면 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들의 코딩 순서로 신텍스 엘리먼트를 우선으로 하는 순서를 사용할 수 있고, 이를 통하여 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들의 코딩 효율을 보다 향상시킬 수 있고, 전반적인 레지듀얼 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 5는 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 6은 인터 예측 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 신텍스 엘리먼트(syntax element)를 인코딩하기 위한 CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding)을 예시적으로 나타낸다.
도 8은 4x4 블록 내 변환 계수들의 예시를 도시하는 도면이다.
도 9는 TSRC 에서의 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 일 예를 나타낸다.
도 10은 TSRC 에서의 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 다른 일 예를 나타낸다.
도 11은 TSRC 에서의 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 다른 일 예를 나타낸다.
도 12는 TSRC 에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 13은 TSRC 에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 14는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 일 예를 나타낸다.
도 15는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 16a 내지 도 16b는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 실시예들을 나타낸다.
도 17a 내지 도 17b는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 18은 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 실시예들을 나타낸다.
도 19는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다.
도 20은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 21은 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 22는 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 23은 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 24는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서의 실시예들을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면 상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면 상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 서브픽처(subpicture)/슬라이스(slice)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 서브픽처/슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 서브픽처/슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 또한, 서브 픽처는 픽처 내 하나 이상의 슬라이스의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a subpicture may represent a rectangular region of one or more slices within a picture). 즉, 서브 픽처는 픽처의 직사각형 영역을 총괄적으로 커버하는 하나 이상의 슬라이스를 포함할 수 있다(a subpicture contains one or more slices that collectively cover a rectangular region of a picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "예측(인트라 예측)"로 표시된 경우, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "예측"은 "인트라 예측"으로 제한(limit)되지 않고, "인트라 예측"이 "예측"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "예측(즉, 인트라 예측)"으로 표시된 경우에도, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측 모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치(300)에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memory, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 322)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
본 문서에서 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 양자화/역양자화가 생략되는 경우, 상기 양자화된 변환 계수는 변환 계수라고 불릴 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수 라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다.
본 문서에서 양자화된 변환 계수 및 변환 계수는 각각 변환 계수 및 스케일링된(scaled) 변환 계수라고 지칭될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 정보는 변환 계수(들)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변환 계수(들)에 관한 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보(또는 상기 변환 계수(들)에 관한 정보)를 기반으로 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환(스케일링)을 통하여 스케일링된 변환 계수들이 도출될 수 있다. 상기 스케일링된 변환 계수들에 대한 역변환(변환)을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 이는 본 문서의 다른 부분에서도 마찬가지로 적용/표현될 수 있다.
상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성(non-directional) 모드 또는 비각도(non-angular) 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model, LM)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드 또는 CCLM(chroma component LM) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 다중 참조 라인 (multi-reference line) 인트라 예측 또는 MRL 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 ISP (intra sub-partitions) 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우 일반적으로 적용될 수 있으며, 상술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
인트라 예측이 적용되는 경우, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록(ex. 좌측 및/또는 상측 주변 블록)의 인트라 예측 모드 및 추가적인 후보 모드들을 기반으로 도출된 MPM(most probable mode) 리스트 내 MPM 후보들 중 하나를 수신된 MPM 인덱스를 기반으로 선택할 수 있으며, 또는 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 선택할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 플래너 모드를 후보로 포함하거나 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하는 경우 상기 MPM 리스트는 6개의 후보를 가질 수 있고, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 상기 MPM 리스트는 5개의 후보를 가질 수 있다. 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아닌지 나타내는 not 플래너 플래그(ex. intra_luma_not_planar_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MPM 플래그가 먼저 시그널링되고, MPM 인덱스 및 not 플래너 플래그는 MPM 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 MPM 인덱스는 상기 not 플래너 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않도록 구성되는 것은, 상기 플래너 모드가 MPM이 아니라는 것이라기보다는, MPM으로 항상 플래너 모드가 고려되기에 먼저 플래그(not planar flag)를 시그널링하여 플래너 모드인지 여부를 먼저 확인하기 위함이다.
예를 들어, 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 중에 있는지, 아니면 리메이닝 모드 중에 있는지는 MPM 플래그 (ex. intra_luma_mpm_flag)를 기반으로 지시될 수 있다. MPM 플래그의 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 있음을 나타낼 수 있으며, MPM flag의 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 없음을 나타낼 수 있다. 상기 not 플래너 플래그 (ex. intra_luma_not_planar_flag) 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드임을 나타낼 수 있고, 상기 not 플래너 플래그 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아님을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않는 나머지 인트라 예측 모드들을 예측 모드 번호 순으로 인덱싱하여 그 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 루마 성분(샘플)에 대한 인트라 예측 모드일 수 있다. 이하, 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), 상기 not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag), 상기 MPM 인덱스 (ex. mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx), 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보 (rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서에서 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트, candModeList 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. MIP가 현재 블록에 적용되는 경우, MIP를 위한 별도의 mpm flag(ex. intra_mip_mpm_flag), mpm 인덱스(ex. intra_mip_mpm_idx), 리메이닝 인트라 예측 모드 정보(ex. intra_mip_mpm_remainder)가 시그널링될 수 있으며, 상기 not planar flag는 시그널링되지 않는다.
다시 말해, 일반적으로 영상에 대한 블록 분할이 되면, 코딩하려는 현재 블록과 주변(neighboring) 블록은 비슷한 영상 특성을 갖게 된다. 따라서, 현재 블록과 주변 블록은 서로 동일하거나 비슷한 인트라 예측 모드를 가질 확률이 높다. 따라서, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩하기 위해 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용할 수 있다.
예를 들어, 인코더/디코더는 현재 블록에 대한 MPM(most probable modes) 리스트를 구성할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트라고 나타낼 수도 있다. 여기서, MPM이라 함은 인트라 예측 모드 코딩시 현재 블록과 주변 블록의 유사성을 고려하여 코딩 효율을 향상시키기 위해 이용되는 모드를 의미할 수 있다. 상술한 바와 같이 MPM 리스트는 플래너 모드를 포함하여 구성될 수 있고, 또는 플래너 모드를 제외하여 구성될 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하는 경우 MPM 리스트의 후보들의 개수는 6개일 수 있다. 그리고, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않는 경우, MPM 리스트의 후보들의 개수는 5개일 수 있다.
인코더/디코더는 5개 또는 6개의 MPM을 포함하는 MPM 리스트를 구성할 수 있다.
MPM 리스트를 구성하기 위하여 디폴트 인트라 모드들 (Default intra modes), 주변 인트라 모드들 (Neighbour intra modes) 및 도출된 인트라 모드들 (Derved intra modes)의 3가지 종류의 모드들이 고려될 수 있다.
상기 주변 인트라 모드들을 위하여, 두 개의 주변 블록들, 즉, 좌측 주변 블록 및 상측 주변 블록가 고려될 수 있다.
상술한 바와 같이 만약 MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않도록 구성하는 경우, 상기 리스트에서 플래너(planar) 모드가 제외되며, 상기 MPM 리스트 후보들의 개수는 5개로 설정될 수 있다.
또한, 인트라 예측 모드 중 비방향성 모드(또는 비각도 모드)는 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 기반의 DC 모드 또는 보간(interpolation) 기반의 플래너(planar) 모드를 포함할 수 있다.
한편, 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(ex. 샘플값들, 또는 움직임 정보)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다(Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (ex. sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture). 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 상기 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L0은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L0 내에서 상기 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트1 내에서 상기 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
인터 예측에 기반한 비디오/영상 인코딩 절차는 개략적으로 예를 들어 다음을 포함할 수 있다.
도 4는 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행한다(S400). 인코딩 장치는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 움직임 정보를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부는 예측 모드 결정부, 움직임 정보 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부에서 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부에서 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 다양한 예측 모드들에 대한 RD cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 상기 현재 블록과 중 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 상기 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다.
다른 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, 상기 mvp 후보들 중 상기 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 mvp 후보가 상기 선택된 mvp 후보가 될 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 mvp를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보가 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 또한, (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 상기 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보 구성되어 별도로 상기 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S410). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들의 비교를 통하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S420). 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보(ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보에 관한 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(ex. merge index, mvp flag or mvp index)를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 디코딩 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 인코딩 장치는 상기 참조 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이는 디코딩 장치에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 인코딩 장치에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 인코딩 장치는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)을 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
인터 예측에 기반한 비디오/영상 디코딩 절차는 개략적으로 예를 들어 다음을 포함할 수 있다.
도 5는 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
구체적으로 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S500). 디코딩 장치는 상기 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 merge flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 머지 모드가 적용되는지 또는 (A)MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 상기 mode index를 기반으로 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 (A)MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출한다(S510). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다.
다른 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보(mvp flag or mvp index)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 상기 현재 블록의 mvp와 상기 MVD를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 상기 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가 상기 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 후보 리스트 구성 없이 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있으며, 이 경우 후술하는 예측 모드에서 개시된 절차에 따라 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같은 후보 리스트 구성은 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S520). 이 경우 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 상기 참조 픽처를 도출하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 상기 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 이 경우 후술하는 바와 같이 경우에 따라 상기 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치의 인터 예측부는 예측 모드 결정부, 움직임 정보 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부에서 수신된 움직임 정보에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S530). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. (S540). 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 6은 인터 예측 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상술한 바와 같이 인터 예측 절차는 인터 예측 모드 결정 단계, 결정된 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계, 도출된 움직임 정보에 기반한 예측 수행(예측 샘플 생성) 단계를 포함할 수 있다. 상기 인터 예측 절차는 상술한 바와 같이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 수행될 수 있다. 본 문서에서 코딩 장치라 함은 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 코딩 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측 모드를 결정한다(S600). 픽처 내 현재 블록의 예측을 위하여 다양한 인터 예측 모드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 어파인(Affine) 모드, 서브블록 머지 모드, MMVD (merge with MVD) 모드 등 다양한 모드가 사용될 수 있다. DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-prediction with CU-level weight (BCW), Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 혹은 대신 사용될 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. 본 문서에서 일부 모드 및/또는 일부 모드에 의하여 도출된 움직임 정보 후보는 다른 모드의 움직임 정보 관련 후보들 중 하나로 포함될 수도 있다. 예를 들어, HMVP 후보는 상기 머지/스킵 모드의 머지 후보로 추가될 수 있고, 또는 상기 MVP 모드의 mvp 후보로 추가될 수도 있다. 상기 HMVP 후보가 상기 머지 모드 또는 스킵 모드의 움직임 정보 후보로 사용되는 경우, 상기 HMVP 후보는 HMVP 머지 후보라고 불릴 수 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보가 인코딩 장치로부터 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치에 수신될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보의 계층적 시그널링을 통하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우 상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스킵 플래그를 시그널링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용 안되는 경우에 머지 플래그를 시그널링하여 머지 모드 적용 여부를 지시하고, 머지 모드가 적용 안되는 경우에 MVP 모드 적용되는 것으로 지시하거나 추가적인 구분을 위한 플래그를 더 시그널링할 수도 있다. 어파인 모드는 독립적인 모드로 시그널링될 수도 있고, 또는 머지 모드 또는 MVP 모드 등에 종속적인 모드로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어, 어파인 모드는 어파인 머지 모드 및 어파인 MVP 모드를 포함할 수 있다.
코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S610). 상기 움직임 정보 도출을 상기 인터 예측 모드를 기반으로 도출될 수 있다.
코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 움직임 추정(motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다. 블록의 유사성은 위상(phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록(or 현재 블록의 템플릿)과 참조 블록(or 참조 블록의 템플릿) 간 SAD를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 기반으로 인터 예측을 수행한다(S620). 코딩 장치는 상기 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플(들)을 도출할 수 있다. 상기 예측 샘플들을 포함하는 현재 블록은 예측된 블록이라고 불릴 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 인코딩 장치는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다.
예를 들어, 상술한 코딩 방법들은 후술하는 내용과 같이 수행될 수 있다.
도 7은 신텍스 엘리먼트(syntax element)를 인코딩하기 위한 CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding)을 예시적으로 나타낸다. 예를 들어, CABAC의 부호화 과정은 인코딩 장치는 입력 신호가 이진값이 아닌 신텍스 엘리먼트인 경우에는 상기 입력 신호의 값을 이진화(binarization)하여 입력 신호를 이진값로 변환할 수 있다. 또한, 상기 입력 신호가 이미 이진값인 경우(즉, 상기 입력 신호의 값이 이진값인 경우)에는 이진화가 수행되지 않고 바이패스(bypass)될 수 있다. 여기서, 이진값을 구성하는 각각의 이진수 0 또는 1을 빈(bin)이라고 할 수 있다. 예를 들어, 이진화된 후의 이진 스트링이 110인 경우, 1, 1, 0 각각을 하나의 빈이라고 한다. 하나의 신텍스 엘리먼트에 대한 상기 빈(들)은 상기 신텍스 엘리먼트의 값을 나타낼 수 있다.
이후, 상기 신텍스 엘리먼트의 이진화된 빈들은 정규(regular) 부호화 엔진 또는 바이패스 부호화 엔진으로 입력될 수 있다. 인코딩 장치의 정규 부호화 엔진은 해당 빈에 대해 확률값을 반영하는 컨텍스트 모델(context model)을 할당할 수 있고, 할당된 컨텍스트 모델을 기반으로 해당 빈을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치의 상기 정규 부호화 엔진은 각 빈에 대한 인코딩을 수행한 뒤에 해당 빈에 대한 컨텍스트 모델을 갱신할 수 있다. 상술한 내용과 같이 인코딩되는 빈은 문맥 부호화 빈(context-coded bin)이라고 나타낼 수 있다.
한편, 상기 신텍스 엘리먼트의 이진화된 빈들이 상기 바이패스 부호화 엔진에 입력되는 경우에는 다음과 같이 코딩될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 바이패스 부호화 엔진은 입력된 빈에 대해 확률을 추정하는 절차와 부호화 후에 상기 빈에 적용한 확률 모델을 갱신하는 절차를 생략한다. 바이패스 인코딩이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 콘텍스트 모델을 할당하는 대신 균일한 확률 분포를 적용해 입력되는 빈을 인코딩할 수 있고, 이를 통하여 인코딩 속도를 향상시킬 수 있다. 상술한 내용과 같이 인코딩되는 빈은 바이패스 빈(bypass bin)이라고 나타낼 수 있다.
엔트로피 디코딩은 상술한 엔트로피 인코딩과 동일한 과정을 역순으로 수행하는 과정을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 신텍스 엘리먼트가 컨텍스트 모델을 기반으로 디코딩되는 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 신텍스 엘리먼트에 해당하는 빈을 수신할 수 있고, 상기 신텍스 엘리먼트와 디코딩 대상 블록 또는 주변 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 컨텍스트 모델(context model)을 결정할 수 있고, 결정된 컨텍스트 모델에 따라 상기 수신된 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 상기 신텍스 엘리먼트의 값을 도출할 수 있다. 이후, 상기 결정된 컨텍스트 모델로 다음으로 디코딩되는 빈의 컨텍스트 모델이 업데이트될 수 있다.
또한, 예를 들어, 신텍스 엘리먼트가 바이패스 디코딩되는 경우, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 신텍스 엘리먼트에 해당하는 빈을 수신할 수 있고, 균일한 확률 분포를 적용해 입력되는 빈을 디코딩할 수 있다. 이 경우, 디코딩 장치는 신텍스 엘리먼트의 컨텍스트 모델을 도출하는 절차와 디코딩 이후에 상기 빈에 적용한 컨텍스트 모델을 갱신하는 절차는 생략될 수 있다.
상술한 바와 같이 레지듀얼 샘플들은 변환, 양자화 과정을 거쳐서 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 변환 계수들이라고도 불릴 수 있다. 이 경우 블록 내 변환 계수들은 레지듀얼 정보의 형태로 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 레지듀얼 코딩 신텍스를 포함할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 레지듀얼 정보로 레지듀얼 코딩 신텍스를 구성하고 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있고, 디코딩 장치는 비트스트림으로부터 레지듀얼 코딩 신텍스를 디코딩하여 레지듀얼 (양자화된) 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 코딩 신텍스는 후술하는 바와 같이 해당 블록에 대하여 변환이 적용되었는지, 블록 내 마지막 유효 변환 계수의 위치가 어디인지, 서브블록 내 유효 변환 계수가 존재하는지, 유효 변환 계수의 크기/부호가 어떠한지 등을 나타내는 신텍스 엘리먼트들(syntax elements)을 포함할 수 있다.
예를 들어, (양자화된) 변환 계수(즉, 상기 레지듀얼 정보)는 transform_skip_flag, last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, par_level_flag, abs_level_gt1_flag, abs_level_gt3_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, dec_abs_level, mts_idx 등의 신텍스 엘리먼트들(syntax elements)을 기반으로 인코딩 및/또는 디코딩될 수 있다. 레지듀얼 데이터 인코딩/디코딩과 관련된 신텍스 엘리먼트들은 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000001
Figure PCTKR2020011612-appb-I000001
Figure PCTKR2020011612-appb-I000002
Figure PCTKR2020011612-appb-I000003
transform_skip_flag는 연관된 블록(associated block)에 변환이 생략되는지 여부를 나타낸다. 상기 transform_skip_flag는 변환 스킵 플래그의 신텍스 엘리먼트일 수 있다. 상기 연관된 블록은 CB(coding block) 또는 TB(Transform block)일 수 있다. 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩 절차에 관하여, CB와 TB는 혼용될 수 있다. 예를 들어, CB에 대하여 레지듀얼 샘플들이 도출되고, 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 및 양자화를 통하여 (양자화된) 변환 계수들이 도출될 수 있음은 상술한 바와 같으며, 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 상기 (양자화된) 변환 계수들의 위치, 크기, 부호 등을 효율적으로 나타내는 정보(예를 들어, 신텍스 엘리먼트들)이 생성되고 시그널링될 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 간단히 변환 계수들이라고 불릴 수 있다. 일반적으로 CB가 최대 TB보다 크지 않은 경우, CB의 사이즈는 TB의 사이즈와 같을 수 있으며, 이 경우 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 CB 또는 TB라고 불릴 수 있다. 한편, CB가 최대 TB보다 큰 경우에는 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 TB라고 불릴 수 있다. 이하 레지듀얼 코딩에 관련된 신텍스 요소들이 변환 블록(TB) 단위로 시그널링되는 것으로 설명하나, 이는 예시로서 상기 TB는 코딩 블록(CB)과 혼용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 상기 변환 스킵 플래그가 시그널링된 이후에 시그널링되는 신텍스 엘리먼트들은 후술한 표 2에 개시된 신텍스 엘리먼트들과 동일할 수 있고, 상기 신텍스 엘리먼트들에 대한 구체적인 설명은 후술하는 바와 같다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000002
Figure PCTKR2020011612-appb-I000004
Figure PCTKR2020011612-appb-I000005
Figure PCTKR2020011612-appb-T000003
Figure PCTKR2020011612-appb-I000006
Figure PCTKR2020011612-appb-I000007
Figure PCTKR2020011612-appb-I000008
Figure PCTKR2020011612-appb-I000009
Figure PCTKR2020011612-appb-I000010
Figure PCTKR2020011612-appb-T000004
Figure PCTKR2020011612-appb-I000011
Figure PCTKR2020011612-appb-I000012
본 실시예에 따르면, 표 2에 도시된 바와 같이 변환 스킵 플래그의 신텍스 엘리먼트 transform_skip_flag의 값에 따라 레지듀얼 코딩이 분기될 수 있다. 즉, 변환 스킵 플래그의 값을 기반으로(변환 스킵 여부를 기반으로) 레지듀얼 코딩을 위하여 상이한 신택스 엘리먼트가 사용될 수 있다. 변환 스킵이 적용되지 않은 경우(즉, 변환이 적용된 경우)에 사용되는 레지듀얼 코딩은 레귤러 레지듀얼 코딩(Regular Residual Coding, RRC)라고 불릴 수 있으며, 변환 스킵이 적용되지 않은 경우(즉, 변환이 적용되지 않은 경우)의 레지듀얼 코딩은 변환 스킵 레지듀얼 코딩(Transform Skip Residual Coding, TSRC)라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 레귤러 레지듀얼 코딩은 일반적인 레지듀얼 코딩(general residual coding)이라고 불릴 수도 있다. 또한, 상기 레귤러 레지듀얼 코딩은 레귤러 레지듀얼 코딩 신텍스 구조라고 불릴 수 있고, 상기 변환 스킵 레지듀얼 코딩은 변환 스킵 레지듀얼 코딩 신텍스 구조라고 불릴 수 있다. 상기 표 3은 transform_skip_flag의 값이 0 인 경우, 즉, 변환이 적용된 경우의 레지듀얼 코딩의 신텍스 엘리먼트를 나타낼 수 있고, 표 4는 transform_skip_flag의 값이 1 인 경우, 즉 변환이 적용되지 않은 경우의 레지듀얼 코딩의 신텍스 엘리먼트를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 변환 블록의 변환 스킵 여부를 지시하는 변환 스킵 플래그가 파싱될 수 있고, 상기 변환 스킵 플래그가 1인지 여부가 판단될 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그의 값이 0인 경우, 표 3에 도시된 바와 같이 변환 블록의 레지듀얼 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, sb_coded_flag, sig_coeff_flag, abs_level_gtx_flag, par_level_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag 및/또는 dec_abs_level가 파싱될 수 있고, 상기 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 레지듀얼 계수가 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 신텍스 엘리먼트들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다. 또한, 상기 abs_level_gtx_flag 는 abs_level_gt1_flag 및/또는 abs_level_gt3_flag 을 나타낼 수 있다. 예를 들어, abs_level_gtx_flag[n][0]은 제1 변환 계수 레벨 플래그(abs_level_gt1_flag)의 일 예시일 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][1]은 제2 변환 계수 레벨 플래그(abs_level_gt3_flag)의 일 예시일 수 있다.
상술한 표 3을 참조하면 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, sb_coded_flag, sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag, abs_remainder, coeff_sign_flag, 및/또는 dec_abs_level가 인코딩/디코딩될 수 있다. 한편, 상기 sb_coded_flag 는 coded_sub_block_flag 라고 나타낼 수도 있다.
일 실시예에서, 인코딩 장치는 신택스 엘리먼트 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix 및 last_sig_coeff_y_suffix를 기반으로 변환 블록 내의 마지막 0이 아닌 변환 계수의 (x, y) 위치 정보를 인코딩할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 last_sig_coeff_x_prefix는 변환 블록 내 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 열 위치(column position)의 프리픽스(prefix)를 나타내고, 상기 last_sig_coeff_y_prefix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 행 위치(row position)의 프리픽스(prefix)를 나타내고, 상기 last_sig_coeff_x_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 열 위치(column position)의 서픽스(suffix)를 나타내고, 상기 last_sig_coeff_y_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 행 위치(row position)의 서픽스(suffix)를 나타낸다. 여기서, 유효 계수는 상기 0이 아닌 계수(non-zero coefficient)를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 스캔 순서는 우상향 대각 스캔 순서일 수 있다. 또는 상기 스캔 순서는 수평 스캔 순서, 또는 수직 스캔 순서일 수 있다. 상기 스캔 순서는 대상 블록(CB, 또는 TB를 포함하는 CB)에 인트라/인터 예측이 적용되는지 여부 및/또는 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 기반으로 결정될 수 있다.
그 다음, 인코딩 장치는 상기 변환 블록을 4x4 서브 블록(sub-block)들로 분할한 후, 각 4x4 서브 블록마다 1비트의 신택스 요소 coded_sub_block_flag를 사용해 현재 서브 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다.
coded_sub_block_flag의 값이 0이면 더 이상 전송할 정보가 없으므로 인코딩 장치는 현재 서브 블록에 대한 부호화 과정을 종료할 수 있다. 반대로, coded_sub_block_flag의 값이 1이면 인코딩 장치는 sig_coeff_flag에 대한 부호화 과정을 계속해서 수행할 수 있다. 마지막 0이 아닌 계수를 포함하는 서브 블록은 coded_sub_block_flag에 대한 부호화가 불필요하고, 변환 블록의 DC 정보를 포함하고 있는 서브 블록은 0이 아닌 계수를 포함할 확률이 높으므로, coded_sub_block_flag는 부호화되지 않고 그 값이 1이라고 가정될 수 있다.
만약 coded_sub_block_flag의 값이 1이어서 현재 서브 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재한다고 판단되는 경우, 인코딩 장치는 역으로 스캔된 순서에 따라 이진값을 갖는 sig_coeff_flag를 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 스캔 순서에 따라 각각의 변환 계수에 대한 1비트 신택스 엘리먼트 sig_coeff_flag를 인코딩할 수 있다. 만약 현재 스캔 위치에서의 변환 계수의 값이 0이 아니면 sig_coeff_flag의 값은 1이 될 수 있다. 여기서, 마지막 0이 아닌 계수를 포함하고 있는 서브 블록의 경우, 마지막 0이 아닌 계수에 대해서는 sig_coeff_flag가 인코딩될 필요가 없으므로 상기 서브 블록에 대한 부호화 과정이 생략될 수 있다. sig_coeff_flag가 1인 경우에만 레벨 정보 부호화가 수행될 수 있으며, 레벨 정보 부호화 과정에는 네 개의 신택스 엘리먼트들이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 각 sig_coeff_flag[xC][yC]는 현재 TB내 각 변환 계수 위치 (xC, yC)에서의 해당 변환 계수의 레벨(값)이 0이 아닌지(non-zero) 여부를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 상기 sig_coeff_flag는 양자화된 변환 계수가 0이 아닌 유효 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그의 신텍스 엘리먼트의 일 예시에 해당할 수 있다.
sig_coeff_flag에 대한 부호화 이후의 남은 레벨 값은 아래의 수학식과 같이 도출될 수 있다. 즉, 부호화해야 할 레벨 값을 나타내는 신택스 요소 remAbsLevel은 아래의 수학식과 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000001
여기서, coeff는 실제 변환 계수값을 의미한다.
또한, abs_level_gt1_flag는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 remAbsLevel이 1보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, abs_level_gt1_flag의 값이 0이면 해당 위치의 변환 계수의 절댓값(absolute value)은 1일 수 있다. 또한, 상기 abs_level_gt1_flag의 값이 1이면, 이후 부호화해야 할 레벨 값을 나타내는 상기 remAbsLevel은 아래의 수학식과 같이 업데이트될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000002
또한, 상술한 수학식 2에 기재된 remAbsLevel의 least significant coefficient (LSB) 값은 par_level_flag을 통하여 아래의 수학식 3와 같이 인코딩될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000003
여기서 par_level_flag[n]는 스캐닝 위치 n에서의 변환 계수 레벨(값)의 패리티(parity)를 나타낼 수 있다.
par_leve_flag 인코딩 후에 인코딩해야 할 변환 계수 레벨 값 remAbsLevel은 다음의 수학식과 같이 업데이트될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000004
abs_level_gt3_flag는 해당 스캐닝 위치(n)에서의 remAbsLevel이 3보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. abs_level_gt3_flag가 1인 경우에만 abs_remainder에 대한 인코딩이 수행될 수 있다. 실제 변환 계수값인 coeff와 각 신택스 요소들의 관계는 다음의 수학식과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000005
또한, 다음의 표는 상술한 수학식 5와 관련된 예시들을 나타낸다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000005
여기서, | coeff |는 변환 계수 레벨(값)을 나타내며, 변환 계수에 대한 AbsLevel이라고 표시될 수도 있다. 또한, 각 계수의 부호는 1비트 심볼인 coeff_sign_flag를 이용하여 인코딩될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 1인 경우, 표 4에 도시된 바와 같이 변환 블록의 레지듀얼 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들 sb_coded_flag, sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag, par_level_flag 및/또는 abs_remainder가 파싱될 수 있고, 상기 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 레지듀얼 계수가 도출될 수 있다. 이 경우, 상기 신텍스 엘리먼트들은 순차적으로 파싱될 수도 있고, 파싱 순서가 변경될 수도 있다. 또한, 상기 abs_level_gtx_flag 는 abs_level_gt1_flag, abs_level_gt3_flag, abs_level_gt5_flag, abs_level_gt7_flag 및/또는 abs_level_gt9_flag을 나타낼 수 있다. 예를 들어, abs_level_gtx_flag[n][j]는 스캐닝 위치 n에서 변환 계수의 절대값 또는 레벨(값)이 (j<<1)+1보다 큰지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 상기 (j<<1)+1은, 경우에 따라서 제1 임계치, 제2 임계치 등 소정의 임계치로 대체될 수도 있다.
한편, CABAC은 높은 성능을 제공하지만 처리량(throughput) 성능이 좋지 않다는 단점을 갖는다. 이는 CABAC의 정규 부호화 엔진으로 인한 것으로, 정규 부호화(즉, CABAC의 정규 부호화 엔진을 통한 인코딩)는 이전 빈(bin)의 부호화를 통해 업데이트된 확률 상태와 범위를 사용하기 때문에 높은 데이터 의존성을 보이며, 확률 구간을 읽고 현재 상태를 판단하는데 많은 시간이 소요될 수 있다. CABAC의 처리량 문제는 문맥 부호화 빈(context-coded bin)의 수를 제한함으로써 해결될 수 있다. 예를 들어, 상술한 표 1 또는 표 3와 같이 sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag를 표현하기 위해 사용된 빈의 합이 해당 블록의 사이즈에 따른 개수로 제한될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상술한 표 4와 같이 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag abs_level_gt5_flag, abs_level_gt7_flag, abs_level_gt9_flag를 표현하기 위해 사용된 빈의 합이 해당 블록의 사이즈에 따른 개수로 제한될 수 있다. 일 예로, 해당 블록이 4x4 사이즈의 블록인 경우, 상기 sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag 또는 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag abs_level_gt5_flag, abs_level_gt7_flag, abs_level_gt9_flag 에 대한 빈들의 합은 32개(또는 예를 들어 28개)로 제한될 수 있고, 해당 블록이 2x2 사이즈의 블록인 경우, 상기 sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag에 대한 빈들의 합은 8개(또는 예를 들어 7개)로 제한될 수 있다. 상기 빈들의 제한된 개수는 remBinsPass1 또는 RemCcbs 로 나타낼 수 있다. 또는, 일 예로, 보다 높은 CABAC 처리량을 위해, 컨택스트 부호화 빈(context coded bin)의 개수가 코딩 대상 CG를 포함하는 블록(CB 또는 TB)에 대해 제한될 수 있다. 다시 말해, 컨택스트 부호화 빈의 개수가 블록(CB 또는 TB) 단위로 제한될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 사이즈가 16x16이면, 현재 CG와 상관 없이 현재 블록에 대한 컨택스트 부호화 빈의 개수가 상기 현재 블록의 픽셀 개수의 1.75배, 즉, 448개로 제한될 수 있다.
이 경우, 인코딩 장치는 문맥 요소를 부호화하는데 제한된 개수의 문맥 부호화 빈을 모두 사용하면, 나머지 계수들을 컨텍스트 코딩을 사용하지 않고 후술하는 상기 계수들에 대한 이진화 방법을 통하여 이진화하고, 바이패스 코딩을 수행할 수 있다. 다시 말해, 예를 들어, 4x4 CG 에 대하여 코딩된 컨텍스트 부호화 빈(context coded bin)의 수가 32(또는 예를 들어, 28), 또는 2x2 CG 에 대하여 코딩된 컨텍스트 부호화 빈의 수가 8(또는 예를 들어, 7)이 되는 경우에는 더 이상 컨텍스트 부호화 빈으로 코딩되는 sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag는 코딩되지 않을 수 있고, 곧바로 dec_abs_level로 코딩될 수 있다. 또는, 예를 들어, 4x4 블록에 대하여 코딩된 컨텍스트 부호화 빈(context coded bin)의 수가 전체 블록의 픽셀 개수의 1.75배, 즉, 28로 제한되는 경우, 더 이상 컨텍스트 부호화 빈으로 코딩되는 sig_coeff_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gt3_flag는 코딩되지 않을 수 있고, 후술한 표 6과 같이 곧바로 dec_abs_level로 코딩될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000006
dec_abs_level 를 기반으로 |coeff| 값이 도출될 수 있다. 이 경우, 변환 계수값인 |coeff| 는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000006
또한, 상기 coeff_sign_flag은 해당 스캐닝 위치(n)에서의 변환 계수 레벨의 부호(sign)을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 coeff_sign_flag은 해당 스캐닝 위치(n)에서의 변환 계수의 부호(sign)을 나타낼 수 있다.
도 8은 4x4 블록 내 변환 계수들의 예시를 도시하는 도면이다.
도 8의 4x4 블록은 양자화된 계수들의 일 예를 나타낸다. 도 8에 도시된 블록은 4x4 변환 블록이거나, 또는 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 변환 블록의 4x4 서브 블록일 수 있다. 도 8의 4x4 블록은 루마 블록 또는 크로마 블록을 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 내용과 같이 인코딩 장치는 입력 신호가 이진값이 아닌 신텍스 엘리먼트인 경우에는 상기 입력 신호의 값을 이진화(binarization)하여 입력 신호를 이진값로 변환할 수 있다. 또한, 디코딩 장치는 상기 신텍스 엘리먼트를 디코딩하여 상기 신텍스 엘리먼트의 이진화된 값(즉, 이진화된 빈)을 도출할 수 있고, 상기 이진화된 값을 역 이진화하여 상기 신텍스 엘리먼트의 값을 도출할 수 있다. 상기 이진화 과정은 후술하는 트렁케이티드 라이스(Truncated Rice, TR) 이진화 프로세스(binarization process), k차 Exp-Golomb (k-th order Exp-Golomb, EGk) 이진화 프로세스(binarization process), k차 Limited Exp-Golomb (Limited k-th order Exp-Golomb, Limited EGk), 또는 고정 길이(Fixed-length, FL) 이진화 프로세스(binarization process) 등으로 수행될 수 있다. 또한, 역 이진화 과정은 상기 TR 이진화 프로세스, 상기 EGk 이진화 프로세스 또는 상기 FL 이진화 프로세스를 기반으로 수행되어 상기 신텍스 엘리먼트의 값을 도출하는 과정을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 TR 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 TR 이진화 프로세스의 입력(input)은 TR 이진화에 대한 요청과 신텍스 엘리먼트에 대한 cMax 및 cRiceParam 일 수 있다. 또한, 상기 TR 이진화 프로세스의 출력(output)은 빈 스트링에 대응하는 값 symbolVal 에 대한 TR 이진화일 수 있다.
구체적으로, 일 예로, 신텍스 엘리먼트에 대한 접미사(suffix) 빈 스트링이 존재하는 경우에는 상기 신텍스 엘리먼트에 대한 TR 빈 스트링은 접두사(prefix) 빈 스트링과 접미사 빈 스트링의 결합(concatenation)일 수 있고, 상기 접미사 빈 스트링이 존재하지 않는 경우에는 상기 신텍스 엘리먼트에 대한 상기 TR 빈 스트링은 상기 접두사 빈 스트링일 수 있다. 예를 들어, 상기 접두사 빈 스트링은 후술하는 바와 같이 도출될 수 있다.
상기 신텍스 엘리먼트에 대한 상기 symbolVal 의 접두사 값(prefix value)은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000007
여기서, prefixVal 은 상기 symbolVal 의 접두사 값을 나타낼 수 있다. 상기 신텍스 엘리먼트의 상기 TR 빈 스트링의 접두사(즉, 접두사 빈 스트링)는 후술하는 바와 같이 도출될 수 있다.
예를 들어, 상기 prefixVal이 cMax >> cRiceParam보다 작은 경우, 접두사 빈 스트링은 binIdx에 의해 인덱싱되는(indexed) 길이 prefixVal + 1의 비트 스트링(bit string)일 수 있다. 즉, 상기 prefixVal이 cMax >> cRiceParam보다 작은 경우, 상기 접두사 빈 스트링은 binIdx가 가리키는 prefixVal + 1 비트수의 비트스트링일 수 있다. prefixVal보다 작은 binIdx 에 대한 빈은 1과 동일할 수 있다. 또한, prefixVal와 동일한 binIdx 에 대한 빈은 0과 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 prefixVal에 대한 단항 이진화(unary binarization)로 도출되는 빈 스트링은 다음의 표와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000007
한편, 상기 prefixVal이 cMax >> cRiceParam보다 작지 않은 경우, 상기 접두사 빈 스트링은 길이가 cMax >> cRiceParam 이고 모든 빈이 1인 비트 스트링일 수 있다.
또한, cMax 가 symbolVal 보다 크고, cRiceParam 이 0보다 큰 경우, TR 빈 스트링의 접미사 빈 스트링이 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 접미사 빈 스트링은 후술하는 바와 같이 도출될 수 있다.
상기 신텍스 엘리먼트에 대한 상기 symbolVal 의 접미사 값(suffix value)은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000008
여기서, suffixVal 은 상기 symbolVal 의 접미사 값을 나타낼 수 있다.
TR 빈 스트링의 접미사(즉, 접미사 빈 스트링)은 cMax 값이 (1 << cRiceParam)-1 인 suffixVal에 대한 FL 이진화 프로세스를 기반으로 도출될 수 있다.
한편, 입력 파라미터인 cRiceParam 의 값이 0이면, 상기 TR 이진화는 정확하게 트렁케이티드 단항 이진화(truncated unary binarization)일 수 있고, 항상 디코딩되는 신텍스 엘리멘트의 가능한 최대 값과 동일한 cMax 값이 사용될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 EGk 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다. ue(v) 로 코딩된 신텍스 엘리먼트는 Exp-Golomb 코딩된 신텍스 엘리먼트일 수 있다.
일 예로, 0차 Exp-Golomb (0-th order Exp-Golomb, EG0) 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 신텍스 엘리먼트에 대한 파싱 프로세스(parsing process)는 비트스트림의 현재 위치에서 시작하여 첫번째 논-제로(non-zero) 비트를 포함한 비트를 읽어 0과 같은 선행 비트 수를 세는 것(counting)으로 시작될 수 있다. 상기 과정은 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000008
또한, 변수 codeNum 은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000009
여기서, read_bits(leadingZeroBits)에서 반환된 값, 즉, read_bits(leadingZeroBits)가 나타내는 값은 첫번째로 기록된 가장 중요한 비트(most significant bit)에 대한 언사인드 정수(unsigned integer)의 이진 표현(binary representation)으로 해석될 수 있다.
비트 스트링을 "접두사(prefix)" 비트와 "접미사(suffix)" 비트로 분리한 Exp-Golomb 코드의 구조는 다음의 표와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000009
"접두사" 비트는 leadingZeroBits 계산을 위하여 상술한 내용과 같이 파싱된 비트일 수 있고, 표 9에서 비트 스트링의 0 또는 1로 표시될 수 있다. 즉, 상술한 표 9의 0 또는 1로 개시된 비트 스트링은 접두사 비트 스트링을 나타낼 수 있다. "접미사" 비트는 codeNum의 계산에서 파싱되는 비트일 수 있고, 상술한 표 9에서 xi로 표시될 수 있다. 즉, 상술한 표 9의 xi로 개시된 비트 스트링은 접미사 비트 스트링을 나타낼 수 있다. 여기서, i는 0에서 LeadingZeroBits-1의 범위의 값일 수 있다. 또한, 각 xi는 0 또는 1과 동일할 수 있다.
상기 codeNum 에 할당되는 비트 스트링은 다음의 표와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000010
신텍스 엘리먼트의 디스크립터(descriptor)가 ue(v) 인 경우, 즉, 신텍스 엘리먼트가 ue(v)로 코딩된 경우, 상기 신텍스 엘리먼트의 값은 codeNum과 동일할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 EGk 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 EGk 이진화 프로세스의 입력(input)은 EGk 이진화에 대한 요청일 수 있다. 또한, 상기 EGk 이진화 프로세스의 출력(output)은 빈 스트링에 대응하는 값 symbolVal 에 대한 EGk 이진화일 수 있다.
symbolVal에 대한 EGk 이진화 프로세스의 비트 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000011
상술한 표 11을 참조하면, put(X)의 각 콜(each call)을 통하여 이진값 X를 빈 스트링의 끝에 추가될 수 있다. 여기서, X는 0 또는 1 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 Limited EGk 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 Limited EGk 이진화 프로세스의 입력(input)은 Limited EGk 이진화에 대한 요청 및 라이스 파라미터 riceParam, 최댓값의 이진대수를 나타내는 변수인 log2TransformRange 및 최대 접두사 확장 길이를 나타내는 변수인 maxPreExtLen일 수 있다. 또한, 상기 Limited EGk 이진화 프로세스의 출력(output)은 빈 스트링에 대응하는 값 symbolVal에 대한 Limited EGk 이진화일 수 있다.
symbolVal에 대한 Limited EGk 이진화 프로세스의 비트 스트링은 다음과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000012
또한, 예를 들어, 상기 FL 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 FL 이진화 프로세스의 입력(input)은 FL 이진화에 대한 요청 및 상기 신텍스 엘리먼트에 대한 cMax일 수 있다. 또한, 상기 FL 이진화 프로세스의 출력(output)은 빈 스트링에 대응하는 값 symbolVal 에 대한 FL 이진화일 수 있다.
FL 이진화는 심볼값 symbolVal의 고정길이인 비트수를 갖는 비트 스트링을 사용하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 고정 길이 비트는 부호없는 정수 비트 스트링(unsigned integer bit string)일 수 있다. 즉, FL 이진화를 통하여 심볼값 symbolVal 에 대한 비트 스트링이 도출될 수 있고, 상기 비트스트링의 비트길이(즉, 비트수)는 고정 길이일 수 있다.
예를 들어, 상기 고정 길이는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000010
FL 이진화에 대한 빈들의 인덱싱은 최상위 비트에서 최하위 비트 순서로 증가하는 값을 사용하는 방식일 수 있다. 예를 들어, 상기 최상위 비트와 관련된 빈 인덱스는 binIdx = 0 일 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보 중 신텍스 엘리먼트 abs_remainder 에 대한 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 abs_remainder 에 대한 이진화 프로세스의 입력은 신텍스 엘리먼트 abs_remainder[n] 의 이진화에 대한 요청, 색상 성분(colour component) cIdx, 루마 위치 (x0, y0) 일 수 있다. 상기 루마 위치 (x0, y0)는 픽처의 좌상단 루마 샘플을 기준으로 하는 현재 루마 변환 블록의 좌상단 샘플을 가리킬 수 있다.
상기 abs_remainder 에 대한 이진화 프로세스의 출력(output)은 상기 abs_remainder 의 이진화(즉, 상기 abs_remainder 의 이진화된 빈 스트링)일 수 있다. 상기 이진화 프로세스를 통하여 상기 abs_remainder 에 대한 가용 빈 스트링들이 도출될 수 있다.
상기 abs_remainder[n] 에 대한 라이스 파라미터 cRiceParam 은 상기 색상 성분 cIdx 및 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록의 폭의 이진대수인 log2TbWidth 및 변환 블록의 높이의 이진대수인 log2TbHeight 을 입력으로 수행되는 라이스 파라미터 도출 과정을 통하여 도출될 수 있다. 상기 라이스 파라미터 도출 과정에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 예를 들어, 현재 코딩되는 abs_remainder[n] 에 대한 cMax는 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 cMax는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000011
한편, 상기 abs_remainder 에 대한 이진화, 즉, 상기 abs_remainder 에 대한 빈 스트링은 접미사(suffix) 빈 스트링이 존재하는 경우에는 접두사(prefix) 빈 스트링과 접미사 빈 스트링의 결합(concatenation)일 수 있다. 또한, 상기 접미사 빈 스트링이 존재하지 않는 경우에는 상기 abs_remainder 에 대한 상기 빈 스트링은 상기 접두사 빈 스트링일 수 있다.
예를 들어, 상기 접두사 빈 스트링은 후술하는 바와 같이 도출될 수 있다.
상기 abs_remainder[n] 의 접두사 값(prefix value) prefixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000012
상기 abs_remainder[n] 의 상기 빈 스트링의 접두사(즉, 접두사 빈 스트링)는 상기 cMax 및 상기 cRiceParam 을 입력으로 사용하는 상기 prefixVal 에 대한 TR 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.
상기 접두사 빈 스트링이 모든 비트가 1이고 비트 길이가 6인 비트 스트링과 동일하면 상기 abs_remainder[n] 의 상기 빈 스트링의 접미사 빈 스트링이 존재할 수 있고, 후술하는 바와 같이 도출될 수 있다.
상기 abs_remainder[n] 에 대한 라이스 파라미터 도출 과정은 다음과 같을 수 있다.
상기 라이스 파라미터 도출 과정의 입력은 색상 성분 인덱스(colour component index) cIdx, 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록의 폭의 이진대수(binary logarithm)인 log2TbWidth 및 변환 블록의 높이의 이진대수 인 log2TbHeight 일 수 있다. 상기 루마 위치 (x0, y0)는 픽처의 좌상단 루마 샘플을 기준으로 하는 현재 루마 변환 블록의 좌상단 샘플을 가리킬 수 있다. 또한, 상기 라이스 파라미터 도출 과정의 출력은 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 일 수 있다.
예를 들어, 주어진 컴포넌트 인덱스 cIdx, 상기 좌상단 루마 위치 (x0, y0)을 갖는 변환 블록에 대한 배열 AbsLevel[x][y] 을 기반으로 변수 locSumAbs 는 다음의 표에 개시된 슈도 코드(pseudo code)와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000013
이후, 주어진 변수 locSumAbs 를 기반으로 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000014
또한, 예를 들어, abs_remainder[n] 에 대한 라이스 파라미터 도출 과정에서 baseLevel은 4로 설정될 수 있다.
또는, 예를 들어, 현재 블록의 변환 스킵 여부를 기반으로 상기 라이스 파라미터 cRiceParam이 결정될 수 있다. 즉, 현재 CG를 포함하는 현재 TB에 대해 변환이 적용되지 않는 경우, 다시 말해, 상기 현재 CG를 포함하는 상기 현재 TB에 대하여 변환 스킵(transform skip)이 적용되는 경우, 상기 라이스 파라미터 cRiceParam은 1로 도출될 수 있다.
또한, 상기 abs_remainder 의 접미사 값(suffix value) suffixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000013
상기 abs_remainder 의 상기 빈 스트링의 접미사 빈 스트링은 k 가 cRiceParam+1 로 설정되고, riceParam은 cRiceParam으로 설정되고, log2TransformRange는 15로 설정되고, maxPreExtLen은 11로 설정되는 상기 suffixVal 에 대한 Limited EGk 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보 중 신텍스 엘리먼트 dec_abs_level 에 대한 이진화 프로세스는 다음과 같이 수행될 수 있다.
상기 dec_abs_level 에 대한 이진화 프로세스의 입력은 신텍스 엘리먼트 dec_abs_level[n] 의 이진화에 대한 요청, 색상 성분(colour component) cIdx, 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록의 폭의 이진대수(binary logarithm)인 log2TbWidth 및 변환 블록의 높이의 이진대수인 log2TbHeight 일 수 있다. 상기 루마 위치 (x0, y0)는 픽처의 좌상단 루마 샘플을 기준으로 하는 현재 루마 변환 블록의 좌상단 샘플을 가리킬 수 있다.
상기 dec_abs_level 에 대한 이진화 프로세스의 출력(output)은 상기 dec_abs_level 의 이진화(즉, 상기 dec_abs_level 의 이진화된 빈 스트링)일 수 있다. 상기 이진화 프로세스를 통하여 상기 dec_abs_level 에 대한 가용 빈 스트링들이 도출될 수 있다.
상기 dec_abs_level[n] 에 대한 라이스 파라미터 cRiceParam 은 상기 색상 성분 cIdx 및 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록의 폭의 이진대수인 log2TbWidth 및 변환 블록의 높이의 이진대수인 log2TbHeight 을 입력으로 수행되는 라이스 파라미터 도출 과정을 통하여 도출될 수 있다. 상기 라이스 파라미터 도출 과정에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 예를 들어, 상기 dec_abs_level[n] 에 대한 cMax는 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 cMax는 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000014
한편, 상기 dec_abs_level[n] 에 대한 이진화, 즉, 상기 dec_abs_level[n] 에 대한 빈 스트링은 접미사(suffix) 빈 스트링이 존재하는 경우에는 접두사(prefix) 빈 스트링과 접미사 빈 스트링의 결합(concatenation)일 수 있다. 또한, 상기 접미사 빈 스트링이 존재하지 않는 경우에는 상기 dec_abs_level[n] 에 대한 상기 빈 스트링은 상기 접두사 빈 스트링일 수 있다.
예를 들어, 상기 접두사 빈 스트링은 후술하는 바와 같이 도출될 수 있다.
상기 dec_abs_level[n] 의 접두사 값(prefix value) prefixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000015
상기 dec_abs_level[n] 의 상기 빈 스트링의 접두사(즉, 접두사 빈 스트링)는 상기 cMax 및 상기 cRiceParam 을 입력으로 사용하는 상기 prefixVal 에 대한 TR 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.
상기 접두사 빈 스트링이 모든 비트가 1이고 비트 길이가 6인 비트 스트링과 동일하면 상기 dec_abs_level[n] 의 상기 빈 스트링의 접미사 빈 스트링이 존재할 수 있고, 후술하는 바와 같이 도출될 수 있다.
상기 dec_abs_level[n] 에 대한 라이스 파라미터 도출 과정은 다음과 같을 수 있다.
상기 라이스 파라미터 도출 과정의 입력은 색상 성분 인덱스(colour component index) cIdx, 루마 위치 (x0, y0), 현재 계수 스캔 위치 (xC, yC), 변환 블록의 폭의 이진대수(binary logarithm)인 log2TbWidth 및 변환 블록의 높이의 이진대수 인 log2TbHeight 일 수 있다. 상기 루마 위치 (x0, y0)는 픽처의 좌상단 루마 샘플을 기준으로 하는 현재 루마 변환 블록의 좌상단 샘플을 가리킬 수 있다. 또한, 상기 라이스 파라미터 도출 과정의 출력은 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 일 수 있다.
예를 들어, 주어진 컴포넌트 인덱스 cIdx, 상기 좌상단 루마 위치 (x0, y0)을 갖는 변환 블록에 대한 배열 AbsLevel[x][y] 을 기반으로 변수 locSumAbs 는 다음의 표에 개시된 슈도 코드(pseudo code)와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000015
이후, 주어진 변수 locSumAbs 를 기반으로 상기 라이스 파라미터 cRiceParam 는 다음의 표와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000016
또한, 예를 들어, dec_abs_level[n] 에 대한 라이스 파라미터 도출 과정에서 baseLevel 은 0으로 설정될 수 있고, 상기 ZeroPos[n]은 다음의 수식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000016
또한, 상기 dec_abs_level[n] 의 접미사 값(suffix value) suffixVal은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000017
상기 dec_abs_level[n] 의 상기 빈 스트링의 접미사 빈 스트링은 k 가 cRiceParam+1 로 설정되고, truncSuffixLen는 15로 설정되고, maxPreExtLen은 11로 설정되는 상기 suffixVal 에 대한 Limited EGk 이진화 프로세스를 통하여 도출될 수 있다.
한편, 상술한 RRC 와 TSRC 는 다음과 같은 차이를 가질 수 있다.
- 예를 들어, TSRC 에서 신텍스 엘리먼트 abs_remainder[]에 대한 라이스 파라미터는 1로 도출될 수 있다. RRC 에서의 신텍스 엘리먼트 abs_remainder[] 의 라이스 파라미터 cRiceParam는 상술한 내용과 같이 상기 lastAbsRemainder 및 상기 lastRiceParam 을 기반으로 도출될 수 있으나, TSRC 에서의 신텍스 엘리먼트 abs_remainder[] 의 라이스 파라미터 cRiceParam는 1로 도출될 수 있다. 즉, 예를 들어, 현재 블록(예를 들어, 현재 TB)에 대하여 변환 스킵(transform skip)이 적용되는 경우, 상기 현재 블록에 대한 TSRC 의 abs_remainder[] 에 대한 라이스 파라미터 cRiceParam은 1로 도출될 수 있다.
- 또한, 예를 들어, 표 3 및 표 4를 참조하면 RRC 에서는 abs_level_gtx_flag[n][0] 및/또는 abs_level_gtx_flag[n][1] 이 시그널링될 수 있지만, TSRC 에서는 abs_level_gtx_flag[n][0], abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3] 및 abs_level_gtx_flag[n][4] 가 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 abs_level_gtx_flag[n][0] 는 abs_level_gt1_flag 또는 제1 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][1] 는 abs_level_gt3_flag 또는 제2 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][2] 는 abs_level_gt5_flag 또는 제3 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][3] 는 abs_level_gt7_flag 또는 제4 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있고, 상기 abs_level_gtx_flag[n][4] 는 abs_level_gt9_flag 또는 제5 계수 레벨 플래그라고 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제1 임계치(예를 들어, 1)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제2 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제2 임계치(예를 들어, 3)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제3 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제3 임계치(예를 들어, 5)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제4 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제4 임계치(예를 들어, 7)보다 큰지 여부에 대한 플래그, 상기 제5 계수 레벨 플래그는 계수 레벨이 제5 임계치(예를 들어, 9)보다 큰지 여부에 대한 플래그일 수 있다. 상술한 내용과 같이 TSRC 는 RRC 에 비교하여 abs_level_gtx_flag[n][0], abs_level_gtx_flag[n][1] 과 더불어 abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3] 및 abs_level_gtx_flag[n][4] 를 더 포함할 수 있다.
- 또한, 예를 들어, RRC에서 신텍스 엘리먼트 coeff_sign_flag 는 바이패스 코딩될 수 있으나, TSRC 에서 신텍스 엘리먼트 coeff_sign_flag 는 바이패스 코딩 또는 컨텍스트 코딩될 수 있다.
한편, 본 문서는 변환 스킵이 적용된 블록, 즉, 변환 스킵 블록의 레지듀얼 데이터 코딩에 있어, 신택스 엘리먼트들이 바이패스 코딩되는 경우 바이패스 코딩되는 빈들을 신택스 엘리먼트 별로 그룹화(grouping)하여 코딩하는 방안을 제안한다.
제안하는 일실시예로서, 하나의 TU 내에서 변환 스킵을 위한 레지듀얼 코딩, 즉, 상술한 TSRC(Transform Skip Residual Coding)를 위하여 사용될 수 있는 컨텍스트 코디드 빈(context coded bin)들의 개수는 특정 임계값으로 제한될 수 있으며, 해당 TU 에 대하여 사용될 수 있는 컨텍스트 코디드 빈을 모두 소진하여 이후 해당 TU에 대한 신택스 엘리먼트들이 바이패스 빈(bypass bin)으로 코딩되는 경우, 기존의 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 하는 코딩 순서를 사용하는 방안을 제안한다.
구체적으로, 예를 들어, 기존의 TSRC 에서는 신텍스 엘리먼트 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag, abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3], abs_level_gtx_flag[n][4] 및/또는 abs_remainder 의 코딩을 포함하고 있다. 상술한 신텍스 엘리먼트들은 후술하는 도면들에 도시된 것과 같은 순서로 코딩될 수 있다.
도 9는 TSRC 에서의 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 일 예를 나타낸다.
한편, 본 문서에서 레이어(layer)는 하나의 반복문에서 신택스 엘리먼트(syntax element)들이 연속적으로 코딩되는 그룹/단위를 의미할 수 있고, 이하 다른 실시예에 대한 내용에서도 상술한 의미로 서술될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 sig 는 sig_coeff_flag, sign 은 coeff_sign_flag, gt0 는 abs_level_gtx_flag[n][0], par 는 par_level_flag, gt1 는 abs_level_gtx_flag[n][1], gt2 는 abs_level_gtx_flag[n][2], gt3 는 abs_level_gtx_flag[n][3], gt4 는 abs_level_gtx_flag[n][4], rem 는 abs_remainder 를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 본 실시예에 따르면 TSRC의 경우, 하나의 레이어 안에서 계수의 위치를 우선한 순서로 코딩될 수 있다. 즉, 예를 들어, 도 9를 참조하면 첫번째 레이어에서 특정 계수(예를 들어, Coeff0)에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag가 코딩되고 다음 계수(예를 들어, Coeff1)에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag 가 코딩될 수 있다. 이후, 예를 들어, 두번째 레이어에서 특정 계수(예를 들어, Coeff0)에 대한 abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3], abs_level_gtx_flag[n][4]가 코딩되고, 다음 계수(예를 들어, Coeff1)에 대한 abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3], abs_level_gtx_flag[n][4] 가 코딩될 수 있다. 이후, 마지막으로, 세번째 레이어에서 서브 블록 내 모든 계수(예를 들어, Coeff0에서 Coeffn -1까지)에 대한 abs_remainder가 코딩될 수 있다.
한편, VVC 표준의 TSRC 에서는 상술한 바와 같이 레지듀얼 데이터 코딩을 위하여 사용 가능한 컨텍스트 코디드 빈의 최대 개수를 특정 임계값(예를 들어, 표 4에 도시된 RemCcbs 또는 MaxCcbs 등)으로 제약하고 있으며, 상기 특정 임계값은 변환 블록에 포함된 샘플수 또는 변환 블록의 폭 및/또는 높이 등을 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 임계값은 다음의 수학식과 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-M000018
여기서, c는 임의의 실수값을 의미할 수 있다. 본 문서에서는 상기 c를 특정한 값으로 한정하지 않는다. 예를 들어, c는 2와 같은 정수값을 가질 수도 있으며, 1.5,1.75 또는 1.25와 같은 소수값을 가질 수도 있다. 또한, 예를 들어, 사용 가능한 컨텍스트 코디드 빈의 최대 개수를 제약하기 위한 임계값은 변환 블록에 포함된 샘플수 또는 변환 블록의 폭 및/또는 높이 이외에도 상기 변환 블록이 크로마 블록인지 여부 등을 기반으로 도출될 수도 있다. 또한, 상기 임계값(RemCcbs)은 변환 블록 단위로 초기화되며, 레지듀얼 데이터 코딩에 대한 신택스 엘리먼트의 코딩에 사용된 컨텍스트 코디드 빈의 수만큼 상기 임계값은 감소될 수 있다.
한편, TSRC 에서 신텍스 엘리먼트 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag, abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3], abs_level_gtx_flag[n][4] 및/또는 abs_remainder 는 컨텍스트 코딩될 수도 있으나, 바이패스 코딩될 수도 있다.
예를 들어, 상술한 신텍스 엘리먼트들에 대한 ctxInc 는 다음의 표와 같이 할당될 수 있다.
Figure PCTKR2020011612-appb-T000017
표 17에 도시된 바와 같이 신텍스 엘리먼트 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag, abs_level_gtx_flag[n][1], abs_level_gtx_flag[n][2], abs_level_gtx_flag[n][3] 또는 abs_level_gtx_flag[n][4]을 코딩함에 있어서 임계값(MaxCcbs 또는 RemCcbs)이 0보다 큰 경우, 신택스 엘리먼트는 컨텍스트 코디드 빈으로 코딩될 수 있고, 임계값이 0 이하인 경우, 신택스 엘리먼트는 균일한 확률 분포를 사용하는 바이패스 빈(bypass bin)으로 코딩될 수 있다.
도 10은 TSRC 에서의 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 다른 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 도 10은 변환 블록 내 임의의 서브 블록(sub-block)/계수 그룹의 코딩에서 Coeff0에 대한 coeff_sign_flag가 컨텍스트 코디드 빈으로 코딩된 이후, 임계값이 0이 된 경우를 예시적으로 나타낼 수 있다. 이 경우, 도 10을 참조하면 Coeff0에 대한 abs_level_gtx_flag[n][0]을 포함한 Coeff0에 대한 상기 coeff_sign_flag 이후 코딩되는 신택스 엘리먼트들은 잔여 임계값이 0, 즉, 가용한 잔여 컨텍스트 코디드 빈이 없으므로 바이패스 빈으로 코딩될 수 있고, 상술한 도 9에 도시된 실시예의 코딩 순서는 도 10에 도시된 실시예에서도 그대로 유지될 수 있다.
도 11은 TSRC 에서의 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 다른 일 예를 나타낸다. 또한, 예를 들어, 도 11은 변환 블록 내 임의의 서브 블록(sub-block)/계수 그룹의 코딩에서 Coeff0에 대한 abs_level_gtx_flag[n][2]가 컨텍스트 코디드 빈으로 코딩된 이후, 임계값이 0이 된 경우를 예시적으로 나타낼 수 있다. 이 경우, 도 11을 참조하면 Coeff0에 대한 abs_level_gtx_flag[n][3]을 포함한 Coeff0에 대한 상기 abs_level_gtx_flag[n][2] 이후 코딩되는 신택스 엘리먼트들은 잔여 임계값이 0, 즉, 가용한 잔여 컨텍스트 코디드 빈이 없으므로 바이패스 빈으로 코딩될 수 있고, 상술한 도 9에 도시된 실시예의 코딩 순서는 도 11에 도시된 실시예에서도 그대로 유지될 수 있다.
상술한 내용과 같이 TSRC 에서 블록에 대한 TSRC 를 코딩하는 과정에서 상기 블록에 대한 가용한 잔여 컨텍스트 코디드 빈이 모두 사용된 경우, 이후 신텍스 엘리먼트는 바이패스 코딩될 수 있다. 하지만, 기존 TSRC 에서는 가용한 잔여 컨텍스트 코디드 빈을 모두 소진하여 신택스 엘리먼트들이 바이패스 빈으로 코딩되는 경우에 상술한 내용과 같이 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 이에, 본 문서는 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 기존 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 실시예를 제안한다. 이를 통해, 높은 처리량을 갖는 바이패스 코딩 엔진의 이점을 극대화할 수 있고, 영상의 레지듀얼 데이터 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 엔트로피 인코딩부/엔트로피 디코딩부는 이진화(binarization)부, 정규 코딩 엔진(regular coding engine) 및 바이패스 코딩 엔진(bypass coding engine)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 이진화부에는 신텍스 엘리먼트의 값이 입력될 수 있다. 이진화부는 신택스 엘리먼트의 값을 빈 스트링(bin string)으로 변환하여 출력할 수 있다. 여기서, 빈 스트링은 하나 이상의 빈(bin)으로 구성되는 이진 시퀀스(binary sequence) 또는 이진 코드(binary code)를 의미할 수 있다. 빈(bin)은 심볼 및/또는 신텍스 엘리먼트의 값이 이진화를 통해 이진 시퀀스(또는 이진 코드)로 표현될 때 이진 시퀀스(또는 이진 코드)를 구성하는 각 자리수의 값(0 또는 1)을 의미할 수 있다.
이후, 이진화된 신호(빈 스트링)는 정규 코딩 엔진 또는 바이패스 코딩 엔진으로 입력될 수 있다. 정규 코딩 엔진은 해당 빈에 대하여 확률 값을 반영하는 컨텍스트를 할당할 수 있고, 할당된 컨텍스트에 기반하여 해당 빈을 코딩할 수 있다. 정규 코딩 엔진은 각 빈에 대한 코딩을 수행한 뒤에 해당 빈에 대한 확률 및/또는 컨텍스트를 업데이트할 수 있다. 정규 코딩 엔진을 사용하여 코딩된 빈들은 컨텍스트 코디드 빈(context-coded bin)으로 지칭될 수 있다.
또한, 바이패스 코딩 엔진은 입력된 빈에 대해서 확률을 추정하는 절차와 코딩 후에 해당 빈에 적용했던 확률을 갱신하는 절차를 바이패스(bypass)할 수 있다. 바이패스 모드에서는 입력되는 빈에 따라서 컨텍스트를 할당하지 않고 단순히 입력되는 빈을 코딩함으로써, 처리량(throughput)을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 바이패스 모드에서는 균일한 확률 분포(0.5)를 적용하여 코딩 절차가 수행될 수 있다. 바이패스 코딩 엔진을 사용하여 코딩된 빈들은 바이패스 코디드 빈(bypass-coded bin) 또는 바이패스 빈(bypass bin)으로 지칭될 수 있다.
일반적으로 바이패스 모드는 컨텍스트 코디드 빈보다 더 나은 처리량 성능을 갖는다. 하나의 컨텍스트 코디드 빈을 코딩하기 위해서는 1 또는 1보다 많은 프로세싱 사이클들을 필요로 할 수 있다. 하지만, 바이패스 코딩 엔진의 경우, n개의 바이패스 코디드 빈을 코딩하기 위해 하나의 사이클만을 필요로 하며, 여기서 n은 1보다 클 수도 있다. 엔트로피 코딩의 처리량을 향상시키기 위해 바이패스 코디드 빈들이 연속적으로 코딩되도록 코딩 순서를 변경하는 것(즉, 그룹화)이 유익할 수도 있다. 특히, 바이패스 코디드 빈을 그룹화하는 경우에, 신텍스 엘리먼트 별로 그룹화하는 것이 처리량 및 하드웨어 복잡도 면에서 유익할 수 있다.
도 12는 TSRC 에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 도 12는 변환 블록 내 임의의 서브 블록(sub-block)/계수 그룹의 코딩에서 Coeff0에 대한 coeff_sign_flag가 컨텍스트 코디드 빈으로 코딩된 이후, 임계값이 0이 된 경우를 예시적으로 나타낼 수 있다. 이 경우, 도 12를 참조하면 Coeff0에 대한 abs_level_gtx_flag[n][0]을 포함한 Coeff0에 대한 상기 coeff_sign_flag 이후 코딩되는 신택스 엘리먼트들은 잔여 임계값이 0, 즉, 가용한 잔여 컨텍스트 코디드 빈이 없으므로 바이패스 빈으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면 첫번째 레이어에서 Coeff0 에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트 이외의 나머지 신텍스 엘리먼트들(abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag)은 기존 코딩 순서에 따라서 바이패스 코딩될 수 있으나, 이후, 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 신택스 엘리먼트들은 신텍스 엘리먼트 순서로 코딩될 수 있다. 즉, 다시 말해, 이후, 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 sig_coeff_flag 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 coeff_sign_flag 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 abs_level_gtx_flag[n][0] 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 par_level_flag 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 12를 참조하면 첫번째 레이어 이후의 레이어 내 신택스 엘리먼트의 코딩에 대해서도 제안된 신택스 엘리먼트에 우선한 코딩 순서가 유지될 수 있다.
도 13은 TSRC 에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 도 13은 변환 블록 내 임의의 서브 블록(sub-block)/계수 그룹의 코딩에서 Coeff0에 대한 abs_level_gtx_flag[n][2]가 컨텍스트 코디드 빈으로 코딩된 이후, 임계값이 0이 된 경우를 예시적으로 나타낼 수 있다. 이 경우, 도 13을 참조하면 Coeff0에 대한 abs_level_gtx_flag[n][3]을 포함한 Coeff0에 대한 상기 abs_level_gtx_flag[n][2] 이후 코딩되는 신택스 엘리먼트들은 잔여 임계값이 0, 즉, 가용한 잔여 컨텍스트 코디드 빈이 없으므로 바이패스 빈으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참조하면 두번째 레이어에서 Coeff0 에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트 이외의 나머지 신텍스 엘리먼트들(abs_level_gtx_flag[n][3], abs_level_gtx_flag[n][4])은 기존 코딩 순서에 따라서 바이패스 코딩될 수 있으나, 이후, 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 신택스 엘리먼트들은 신텍스 엘리먼트 순서로 코딩될 수 있다. 즉, 다시 말해, 이후, 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 abs_level_gtx_flag[n][1] 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 abs_level_gtx_flag[n][2] 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 abs_level_gtx_flag[n][3] 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 계수들 Coeff1 내지 Coeffn -1 에 대한 abs_level_gtx_flag[n][4] 들이 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 13을 참조하면 두번째 레이어 이후의 레이어 내 신택스 엘리먼트의 코딩에 대해서도 제안된 신택스 엘리먼트에 우선한 코딩 순서가 유지될 수 있다.
또한, 본 문서는 단순화된(simplified) 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 신텍스 엘리먼트들이 바이패스 코딩되는 경우, 바이패스 코딩되는 빈들을 신텍스 엘리먼트 별로 그룹화하여 코딩하는 방법을 제안한다. 무손실 코딩(lossless coding) 또는 근접 무손실 코딩(near-lossless coding) 등 코딩 성능 면에서 이점을 갖는 특정 조건 하에서 하나의 코딩 블록 또는 변환 블록에 대하여 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조가 사용될 수 있다. 이 경우, 본 문서에서 제안하는 방법을 이용해 기존의 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신텍스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서는 제안하는 일 실시예로, 하나의 TU 내에서 레지듀얼 코딩을 위하여 사용될 수 있는 컨텍스트 코디드 빈(context coded bin)들의 개수는 특정 임계값으로 제한될 수 있는바, 해당 TU 에 대하여 사용될 수 있는 컨텍스트 코디드 빈을 모두 소진하여 이후 해당 TU에 대한 신택스 엘리먼트들이 바이패스 빈(bypass bin)으로 코딩되는 경우, 기존의 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 하는 코딩 순서를 사용하는 방안을 제안한다. 한편, 기존의 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조는 후술하는 도면 및 해당 도면에 대한 내용과 같을 수 있다.
도 14는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 일 예를 나타낸다. 도 14를 참조하면 기존의 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩은 신텍스 엘리먼트들 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_remainder 의 코딩을 포함할 수 있다. 도 14는 하나의 서브 블록(subblock)/계수 그룹(coefficient group)/변환 블록(transform block)/코딩 블록(coding block)에 대하여 기존의 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서를 갖는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조의 신텍스 엘리먼트 코딩 순서를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 14를 참조하면 첫번째 레이어에서 특정 계수에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag 가 코딩될 수 있고, 상기 특정 계수 다음의 계수에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag 가 코딩될 수 있고, 스캔 순서 상 마지막 계수 위치의 계수에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag 의 코딩까지 수행될 수 있다. 이후, 두번째 레이어에서 서브 블록 내 모든 계수들에 대한 abs_remainder 의 코딩이 스캔 순서로 수행될 수 있다. 여기서, 해당 위치의 계수의 값이 0인 경우, sig_coeff_flag의 값은 0일 수 있고, 해당 위치의 계수의 값이 0이 아니면 sig_coeff_flag의 값은 1일 수 있다. 또한, coeff_sign_flag는 해당 위치의 계수의 부호(sign)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 해당 위치의 계수가 0인 경우, 즉, 상기 계수에 대한 sig_coeff_flag이 0인 경우에는 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag는 코딩되지 않을 수 있고, 상기 계수가 0이 아니고, 상기 계수가 음수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 1(또는 0)일 수 있고, 상기 계수가 0이 아니고, 상기 계수가 양수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 0(또는 1)일 수 있다. 또는, 상기 계수에 대한 sig_coeff_flag와 상관없이 상기 계수가 음수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 1(또는 0)일 수 있고, 상기 계수가 양수 또는 0인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 0(또는 1)일 수 있다. 또는, 상기 계수에 대한 sig_coeff_flag와 상관없이 상기 계수가 양수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 1(또는 0)일 수 있고, 상기 계수가 음수 또는 0인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 0(또는 1)일 수 있다.
한편, 본 문서는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서, CABAC 처리량 (throughput)과 하드웨어 복잡도에서 이점을 발생시키기 위해 신텍스 엘리먼트 별로 그룹화하여 코딩하는 방법을 제안한다.
도 15는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 본 실시예에 따르면, 도 15에 도시된 바와 같이 첫번째 레이어에서 Coeff0의 sig_coeff_flag 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 sig_coeff_flag까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 Coeff0 의 coeff_sign_flag 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 coeff_sign_flag 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다. 이후, Coeff0의 abs_remainder 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 abs_remainder까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다.
한편, 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조는 상술한 도 14와 다른 신텍스 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, 후술하는 도면과 같이 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조가 코딩될 수 있다.
도 16a 내지 도 16b는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 실시예들을 나타낸다. 도 16a 내지 도 16b를 참조하면 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩은 신텍스 엘리먼트들 dec_abs_level, coeff_sign_flag 의 코딩을 포함할 수 있다. 도 16a 내지 도 16b는 하나의 서브 블록(subblock)/계수 그룹(coefficient group)/변환 블록(transform block)/코딩 블록(coding block)에 대하여 기존의 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서를 갖는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조의 신텍스 엘리먼트 코딩 순서를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 16a를 참조하면 하나의 레이어에서 특정 계수에 대한 dec_abs_level, coeff_sign_flag 가 코딩될 수 있고, 상기 특정 계수 다음의 계수에 대한 dec_abs_level, coeff_sign_flag 가 코딩될 수 있고, 스캔 순서 상 마지막 계수 위치의 계수에 대한 dec_abs_level, coeff_sign_flag 의 코딩까지 수행될 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 16b를 참조하면 하나의 레이어에서 특정 계수에 대한 coeff_sign_flag, dec_abs_level 가 코딩될 수 있고, 상기 특정 계수 다음의 계수에 대한 coeff_sign_flag, dec_abs_level 가 코딩될 수 있고, 스캔 순서 상 마지막 계수 위치의 계수에 대한 coeff_sign_flag, dec_abs_level 의 코딩까지 수행될 수 있다.
여기서, 해당 위치의 계수가 0인 경우, 상기 계수에 대한 dec_abs_level의 값은 0 일 수 있고, 상기 계수가 0이 아닌 경우, 상기 계수에 대한 dec_abs_level의 값은 상기 계수의 절대값일 수 있다. 또한, coeff_sign_flag는 해당 위치의 계수의 부호(sign)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 해당 위치의 계수가 0인 경우, 즉, 상기 계수에 대한 dec_abs_level의 값이 0인 경우에는 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag는 코딩되지 않을 수 있고, 상기 계수가 0이 아니고, 상기 계수가 음수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 1(또는 0)일 수 있고, 상기 계수가 0이 아니고, 상기 계수가 양수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 0(또는 1)일 수 있다. 또는, 상기 계수에 대한 dec_abs_level와 상관없이 상기 계수가 음수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 1(또는 0)일 수 있고, 상기 계수가 양수 또는 0인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 0(또는 1)일 수 있다. 또는, 상기 계수에 대한 dec_abs_level와 상관없이 상기 계수가 양수인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 1(또는 0)일 수 있고, 상기 계수가 음수 또는 0인 경우, 상기 계수에 대한 coeff_sign_flag의 값은 0(또는 1)일 수 있다.
한편, 상기 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조는 상술한 RRC 또는 TSRC 에서 특정 조건을 만족하는 경우에 사용될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 무손실 코딩 또는 근접 무손실 코딩되는 경우 또는 현재 블록에 대하여 가용한 컨텍스트 코디드 빈이 모두 소진된 경우 등에 상기 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조로 레지듀얼 데이터가 코딩될 수 있다.
예를 들어, 본 문서는 현재 블록에 대한 TSRC 에서 상기 현재 블록에 대하여 가용한 컨텍스트 코디드 빈이 모두 소진된 경우, 이후 상기 현재 블록에 대한 계수의 신텍스 엘리먼트들을 상기 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조로 코딩하는 방안을 제안한다.
구체적으로, 예를 들어, 현재 블록에 대하여 TSRC 에 따른 신텍스 엘리먼트들이 파싱될 수 있다. 이 경우, 상기 현재 블록에 대하여 사용 가능한 최대 컨텍스트 코디드 빈 개수가 도출될 수 있고, 스캐닝 순서상 현재 변환 계수의 이전 변환 계수들에 대한 신텍스 엘리먼트들의 코딩을 위하여 상기 현재 블록에 대한 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수가 모두 사용된 경우, 상기 현재 변환 계수 및 상기 스캐닝 순서상 상기 현재 변환 계수의 이후 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조로 코딩될 수 있다. 따라서, 상기 현재 변환 계수 및 상기 스캐닝 순서상 상기 현재 변환 계수의 이후 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보(coefficient level information) 및 사인 플래그(sign flag)를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조로 코딩된 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 변환 계수를 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 계수 레벨 정보는 상기 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 사인 플래그는 상기 현재 변환 계수의 부호(sign)를 나타낼 수 있다. 디코딩 장치는 상기 계수 레벨 정보를 기반으로 상기 변환 계수의 계수 레벨을 도출할 수 있고, 상기 사인 플래그를 기반으로 상기 변환 계수의 부호를 도출할 수 있다.
한편, 본 문서는 CABAC 처리량 (throughput)과 하드웨어 복잡도에서 이점을 발생시키기 위해 상술한 도 16에 도시된 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 신텍스 엘리먼트 별로 그룹화하여 코딩하는 방법을 제안한다.
도 17a 내지 도 17b는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 본 실시예에 따르면, 도 17a에 도시된 바와 같이 하나의 레이어에서 Coeff0의 dec_abs_level 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 dec_abs_level 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 Coeff0 의 coeff_sign_flag 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 coeff_sign_flag 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다. 또는, 예를 들어, 본 실시예에 따르면, 도 17b에 도시된 바와 같이 하나의 레이어에서 Coeff0의 coeff_sign_flag 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn-1의 coeff_sign_flag 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 Coeff0 의 dec_abs_level 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 dec_abs_level 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다. 본 실시예를 통하여 바이패스 코디드 빈들이 신텍스 엘리먼트 별로 그룹화하여 연속적으로 코딩될 수 있는바, 엔트로피 코딩의 처리량을 증가시킬 수 있고, 하드웨어 복잡도를 줄이는 효과를 발생시킬 수 있다.
한편, 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조는 상술한 도 14 및 도 16a 내지 도 16b와 다른 신텍스 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, 후술하는 도면과 같이 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조가 코딩될 수 있다.
도 18은 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 신텍스 엘리먼트들이 코딩되는 실시예들을 나타낸다. 도 18을 참조하면 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩은 신텍스 엘리먼트들 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag, abs_remainder 의 코딩을 포함할 수 있다. 도 18은 하나의 서브 블록(subblock)/계수 그룹(coefficient group)/변환 블록(transform block)/코딩 블록(coding block)에 대하여 기존의 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서를 갖는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조의 신텍스 엘리먼트 코딩 순서를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 18을 참조하면 첫번째 레이어에서 특정 계수에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag 가 코딩될 수 있고, 상기 특정 계수 다음의 계수에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag 가 코딩될 수 있고, 스캔 순서 상 마지막 계수 위치의 계수에 대한 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gtx_flag[n][0], par_level_flag 의 코딩까지 수행될 수 있다. 이후, 두번째 레이어에서 서브 블록 내 모든 계수들에 대한 abs_remainder 의 코딩이 스캔 순서로 수행될 수 있다.
본 문서는 CABAC 처리량 (throughput)과 하드웨어 복잡도에서 이점을 발생시키기 위해 상술한 도 18에 도시된 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 신텍스 엘리먼트 별로 그룹화하여 코딩하는 방법을 제안한다.
도 19는 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에서 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들을 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서 대신 신택스 엘리먼트를 우선으로 한 코딩 순서를 사용하여 코딩하는 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 본 실시예에 따르면, 도 19에 도시된 바와 같이 첫번째 레이어에서 Coeff0의 sig_coeff_flag 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 sig_coeff_flag 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 Coeff0 의 coeff_sign_flag 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 coeff_sign_flag 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 Coeff0 의 abs_level_gtx_flag[n][0] 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 abs_level_gtx_flag[n][0] 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있고, 다음으로 Coeff0 의 par_level_flag 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 par_level_flag 까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다. 이후, 두번째 레이어 내 Coeff0의 abs_remainder 에서 스캔 순서 상 마지막 계수인 Coeffn -1의 abs_remainder까지 연속적으로 바이패스 코딩될 수 있다. 본 실시예를 통하여 바이패스 코디드 빈들이 신텍스 엘리먼트 별로 그룹화하여 연속적으로 코딩될 수 있는바, 엔트로피 코딩의 처리량을 증가시킬 수 있고, 하드웨어 복잡도를 줄이는 효과를 발생시킬 수 있다.
도 20은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 20에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 20의 S2000는 상기 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있고, S2010 내지 S2020은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 예측 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플 및 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출한다(S2000). 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 인터 예측을 수행할지 또는 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있고, 구체적인 인터 예측 모드 또는 구체적인 인트라 예측 모드를 RD 코스트 기반으로 결정할 수 있다. 결정된 모드에 따라 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들의 감산을 통하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 레지듀얼 정보를 생성한다(S2010).
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 계수들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 샘플들에 대하여 변환이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 코딩 효율을 고려하여 상기 현재 블록에 대한 변환 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용되지 않는 것으로 결정할 수 있다. 상기 변환이 적용되지 않는 블록은 변환 스킵 블록이라고 나타낼 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록은 변환 스킵 블록일 수 있다.
상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용되지 않는 경우, 즉, 상기 레지듀얼 샘플들에 대하여 변환이 적용되지 않는 경우, 인코딩 장치는 상기 도출된 레지듀얼 샘플들을 상기 변환 계수들로 도출할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용되는 경우, 즉, 상기 레지듀얼 샘플들에 대하여 변환이 적용되는 경우, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환을 수행하여 상기 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 현재 블록은 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹(Coefficient Group, CG)들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 현재 블록의 서브 블록의 사이즈는 4x4 사이즈 또는 2x2 사이즈일 수 있다. 즉, 상기 현재 블록의 상기 서브 블록은 최대 16개의 논-제로(non-zero) 변환 계수들 또는 최대 4개의 논-제로 변환 계수들을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 현재 블록은 코딩 블록(Coding Block, CB) 또는 변환 블록(Transform Block, TB)일 수 있다. 또한, 변환 계수(transform coefficient)는 레지듀얼 계수(residual coefficient)라고 나타낼 수도 있다.
이후, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 상기 변환 계수들에 대한 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 신텍스 엘리먼트들을 생성 및 인코딩할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 생성 및 인코딩할 수 있다. 상기 현재 블록의 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 신텍스 엘리먼트들은 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들일 수 있다. 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들 및/또는 바이패스 코딩된 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder 및/또는 coeff_sign_flag 등의 신텍스 엘리먼트들(syntax elements)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 상기 신텍스 엘리먼트들은 상기 변환 계수가 논-제로(non-zero) 변환 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그, 상기 변환 계수에 대한 부호(sign)를 나타내는 사인 플래그, 상기 변환 계수에 대한 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 계수 레벨 플래그 및/또는 상기 변환 계수에 대한 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들은 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 계수 레벨 플래그, 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제3 임계치보다 큰지 여부에 대한 제3 계수 레벨 플래그, 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제4 임계치보다 큰지 여부에 대한 제4 계수 레벨 플래그 및/또는 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제5 임계치보다 큰지 여부에 대한 제5 계수 레벨 플래그를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 유효 계수 플래그는 sig_coeff_flag 일 수 있고, 상기 사인 플래그는 ceff_sign_flag 일 수 있고, 상기 제1 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt1_flag 일 수 있고, 상기 패리티 레벨 플래그는 par_level_flag 일 수 있다. 또한, 상기 제2 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt3_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있고, 상기 제3 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt5_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있고, 상기 제4 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt7_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있고, 상기 제5 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt9_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 변환 계수에 대한 바이패스 코딩된 상기 신텍스 엘리먼트들은 상기 변환 계수의 값(또는 계수 레벨)에 대한 계수 레벨 정보 및/또는 상기 변환 계수에 대한 부호(sign)를 나타내는 사인 플래그를 포함할 수 있다. 상기 계수 레벨 정보는 abs_remainder 및/또는 dec_abs_level일 수 있고, 상기 사인 플래그는 ceff_sign_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 개수가 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수와 동일할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins)이 상기 현재 블록의 변환 계수들 중 상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 빈들로 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들 개수는 상기 현재 블록의 폭(width) 및 높이(height)를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들 개수는 상기 현재 블록의 샘플수에 특정값을 곱한 값으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 샘플수는 상기 현재 블록의 폭 및 높이를 곱한 값으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 특정값은 2와 같은 정수값을 가질 수도 있으며, 1.5,1.75 또는 1.25와 같은 소수값을 가질 수도 있다.
한편, 예를 들어, 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 계수 위치에 따른 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 상기 계수 위치에 따른 코딩 순서는 상기 변환 계수들의 스캐닝 순서(scanning order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 스캐닝 순서는 래스터 스캔 오더(raster scan order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 래스터 스캔 오더는 상단 행에서 순차적으로 아래로 스캔하고, 각 행에서는 좌측에서 우측으로 스캔하는 순서를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 상기 첫번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들부터 상기 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들 순서로 코딩될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹(Coefficient Group, CG)들을 포함하는 경우, 상기 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있고, 각 서브 블록 또는 계수 그룹 내 변환 계수들에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 대한 변환 스킵 플래그를 포함할 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 변환 적용 여부를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 변환 계수들에 변환이 적용되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그를 나타내는 신텍스 엘리먼트는 상술한 transform_skip_flag 일 수 있다. 예를 들어, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 0인 경우, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록에 변환이 적용되지 않음을 나타낼 수 있고, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 1인 경우, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록에 변환이 적용됨을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록이 변환 스킵 블록인 경우, 상기 현재 블록에 대한 변환 스킵 플래그의 값이 1일 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 생성 및 인코딩할 수 있다.
예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 신텍스 엘리먼트들은 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들일 수 있다. 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 단순화된(simplified) 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이라고 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins)이 상기 현재 블록의 변환 계수들 중 상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 빈들로 모두 사용된 경우, 즉, 예를 들어, 상기 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 개수가 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수와 동일 또는 큰 경우, 인코딩 장치는 TSRC의 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들인 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 생성 및 인코딩할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수에 대한 바이패스 코딩된 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보 및 사인 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값에 대한 계수 레벨 정보 및 상기 변환 계수의 부호에 대한 사인 플래그를 포함할 수 있다. 상기 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들은 바이패스 기반으로 코딩될 수 있다. 즉, 상기 변환 계수에 대한 레지듀얼 신텍스 엘리먼트들은 균일한 확률 분포를 기반으로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 계수 레벨 정보는 상기 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 사인 플래그는 상기 변환 계수의 부호(sign)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 사인 플래그의 값이 0인 경우, 상기 사인 플래그는 상기 변환 계수의 계수 레벨이 양수(positive value)임을 나타낼 수 있고, 상기 사인 플래그의 값이 1인 경우, 상기 사인 플래그는 상기 변환 계수의 계수 레벨이 음수(negative value)임을 나타낼 수 있다. 상기 계수 레벨 정보는 상술한 abs_remainder 일 수 있고, 상기 사인 플래그는 상술한 coeff_sign_flag 일 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 계수 위치에 따른 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 상기 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서는 상기 변환 계수들의 스캐닝 순서(scanning order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 스캐닝 순서는 래스터 스캔 오더(raster scan order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 래스터 스캔 오더는 상단 행에서 순차적으로 아래로 스캔하고, 각 행에서는 좌측에서 우측으로 스캔하는 순서를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 상기 n+1번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들부터 상기 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들 순서로 코딩될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹(Coefficient Group, CG)들을 포함하는 경우, 상기 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있고, 각 서브 블록 또는 계수 그룹 내 변환 계수들에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 신텍스 엘리먼트에 따른 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 신텍스 엘리먼트를 우선으로 하는 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보들이 코딩될 수 있고, 이후 상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수에 대한 사인 플래그들이 코딩될 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 n+1번째 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보에서 상기 마지막 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보 순서로 코딩될 수 있고, 이후, 상기 n+1번째 변환 계수에 대한 사인 플래그에서 상기 마지막 변환 계수에 대한 사인 플래그 순서로 코딩될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 포함한 영상 정보를 인코딩한다(S2020). 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 포함한 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들 및 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들 및 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들을 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 정보는 상기 현재 블록의 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크 또는 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 생성 및 인코딩할 수 있다. 상기 영상 정보는 상기 현재 블록에 대한 예측 정보를 포함할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 현재 블록에 수행되는 인터 예측 모드 또는 인트라 예측 모드에 대한 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 비트스트림을 통하여 수신된 상기 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행할 수 있고 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
한편, 상기 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
도 21은 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 20에서 개시된 방법은 도 21에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 21의 상기 인코딩 장치의 레지듀얼 처리부는 도 20의 S2000을 수행할 수 있고, 도 21의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 도 20의 S2010 내지 S2020을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 예측 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플을 도출하는 과정은 상기 인코딩 장치의 감산부에 의하여 수행될 수 있고, 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플과 예측 샘플을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플 및 복원 픽처를 생성하는 과정은 상기 인코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다.
도 22는 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 22에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 22의 S2200은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 도 22의 S2210은 상기 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있고, 도 22의 S2220은 상기 디코딩 장치의 가산부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 현재 블록에 대한 예측 정보를 수신하는 과정은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 현재 블록의 예측 샘플을 도출하는 과정은 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득한다(S2200). 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 현재 블록은 코딩 블록(Coding Block, CB) 또는 변환 블록(Transform Block, TB)일 수 있다. 또한, 변환 계수(transform coefficient)는 레지듀얼 계수(residual coefficient)라고 나타낼 수도 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록은 변환 스킵 블록일 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 신텍스 엘리먼트들은 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들일 수 있다. 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들 및/또는 바이패스 코딩된 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 sig_coeff_flag, coeff_sign_flag, abs_level_gt1_flag, par_level_flag, abs_level_gtX_flag, abs_remainder 및/또는 coeff_sign_flag 등의 신텍스 엘리먼트들(syntax elements)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 상기 신텍스 엘리먼트들은 상기 변환 계수가 논-제로(non-zero) 변환 계수인지 여부를 나타내는 유효 계수 플래그, 상기 변환 계수에 대한 부호(sign)를 나타내는 사인 플래그, 상기 변환 계수에 대한 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 계수 레벨 플래그 및/또는 상기 변환 계수에 대한 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들은 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제2 임계치보다 큰지 여부에 대한 제2 계수 레벨 플래그, 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제3 임계치보다 큰지 여부에 대한 제3 계수 레벨 플래그, 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제4 임계치보다 큰지 여부에 대한 제4 계수 레벨 플래그 및/또는 상기 변환 계수의 상기 계수 레벨이 제5 임계치보다 큰지 여부에 대한 제5 계수 레벨 플래그를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 유효 계수 플래그는 sig_coeff_flag 일 수 있고, 상기 사인 플래그는 ceff_sign_flag 일 수 있고, 상기 제1 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt1_flag 일 수 있고, 상기 패리티 레벨 플래그는 par_level_flag 일 수 있다. 또한, 상기 제2 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt3_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있고, 상기 제3 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt5_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있고, 상기 제4 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt7_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있고, 상기 제5 계수 레벨 플래그는 abs_level_gt9_flag 또는 abs_level_gtx_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 변환 계수에 대한 바이패스 코딩된 상기 신텍스 엘리먼트들은 상기 변환 계수의 값(또는 계수 레벨)에 대한 계수 레벨 정보 및/또는 상기 변환 계수에 대한 부호(sign)를 나타내는 사인 플래그를 포함할 수 있다. 상기 계수 레벨 정보는 abs_remainder 및/또는 dec_abs_level일 수 있고, 상기 사인 플래그는 ceff_sign_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 개수가 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수와 동일할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins)이 상기 현재 블록의 변환 계수들 중 상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 빈들로 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들 개수는 상기 현재 블록의 폭(width) 및 높이(height)를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들 개수는 상기 현재 블록의 샘플수에 특정값을 곱한 값으로 도출될 수 있다. 여기서, 상기 샘플수는 상기 현재 블록의 폭 및 높이를 곱한 값으로 도출될 수 있다. 또한, 상기 특정값은 2와 같은 정수값을 가질 수도 있으며, 1.5,1.75 또는 1.25와 같은 소수값을 가질 수도 있다.
한편, 예를 들어, 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 계수 위치에 따른 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 상기 계수 위치에 따른 코딩 순서는 상기 변환 계수들의 스캐닝 순서(scanning order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 스캐닝 순서는 래스터 스캔 오더(raster scan order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 래스터 스캔 오더는 상단 행에서 순차적으로 아래로 스캔하고, 각 행에서는 좌측에서 우측으로 스캔하는 순서를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 상기 첫번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들부터 상기 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들 순서로 코딩될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹(Coefficient Group, CG)들을 포함하는 경우, 상기 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있고, 각 서브 블록 또는 계수 그룹 내 변환 계수들에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록에 대한 변환 스킵 플래그를 포함할 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 변환 적용 여부를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록의 변환 계수들에 변환이 적용되었는지 여부를 나타낼 수 있다. 상기 변환 스킵 플래그를 나타내는 신텍스 엘리먼트는 상술한 transform_skip_flag 일 수 있다. 예를 들어, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 0인 경우, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록에 변환이 적용되지 않음을 나타낼 수 있고, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 1인 경우, 상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 블록에 변환이 적용됨을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록이 변환 스킵 블록인 경우, 상기 현재 블록에 대한 변환 스킵 플래그의 값이 1일 수 있다.
또한, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 신텍스 엘리먼트들은 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들일 수 있다. 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 단순화된(simplified) 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이라고 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 상기 현재 블록에 대한 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins)이 상기 현재 블록의 변환 계수들 중 상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 빈들로 모두 사용된 경우, 즉, 예를 들어, 상기 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 개수가 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수와 동일 또는 큰 경우, 디코딩 장치는 TSRC의 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들인 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 획득할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수에 대한 바이패스 코딩된 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보 및 사인 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값에 대한 계수 레벨 정보 및 상기 변환 계수의 부호에 대한 사인 플래그를 포함할 수 있다. 상기 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들은 바이패스 기반으로 디코딩될 수 있다. 즉, 상기 변환 계수에 대한 레지듀얼 신텍스 엘리먼트들은 균일한 확률 분포를 기반으로 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 계수 레벨 정보는 상기 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 사인 플래그는 상기 변환 계수의 부호(sign)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 사인 플래그의 값이 0인 경우, 상기 사인 플래그는 상기 변환 계수의 계수 레벨이 양수(positive value)임을 나타낼 수 있고, 상기 사인 플래그의 값이 1인 경우, 상기 사인 플래그는 상기 변환 계수의 계수 레벨이 음수(negative value)임을 나타낼 수 있다. 상기 계수 레벨 정보는 상술한 abs_remainder 일 수 있고, 상기 사인 플래그는 상술한 coeff_sign_flag 일 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 계수 위치에 따른 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 상기 계수 위치를 우선으로 한 코딩 순서는 상기 변환 계수들의 스캐닝 순서(scanning order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 스캐닝 순서는 래스터 스캔 오더(raster scan order)일 수 있다. 예를 들어, 상기 래스터 스캔 오더는 상단 행에서 순차적으로 아래로 스캔하고, 각 행에서는 좌측에서 우측으로 스캔하는 순서를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 상기 n+1번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들부터 상기 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들 순서로 코딩될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 현재 블록이 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹(Coefficient Group, CG)들을 포함하는 경우, 상기 복수의 서브 블록들 또는 계수 그룹들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있고, 각 서브 블록 또는 계수 그룹 내 변환 계수들에 대한 신텍스 엘리먼트들은 상기 스캐닝 순서에 따라 코딩될 수 있다.
또는, 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 신텍스 엘리먼트에 따른 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들은 신텍스 엘리먼트를 우선으로 하는 코딩 순서로 코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보들이 코딩될 수 있고, 이후 상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수에 대한 사인 플래그들이 코딩될 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 n+1번째 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보에서 상기 마지막 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보 순서로 코딩될 수 있고, 이후, 상기 n+1번째 변환 계수에 대한 사인 플래그에서 상기 마지막 변환 계수에 대한 사인 플래그 순서로 코딩될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출한다(S2210). 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치는 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들 및 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 도출할 수 있다.
예를 들어, 상기 디코딩 장치는 상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수를 도출할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 디코딩 장치는 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수를 도출할 수 있다. 예를 들어, 해당 변환 계수에 대한 계수 레벨은 상기 해당 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보가 나타내는 값으로 도출되고, 상기 해당 변환 계수의 부호(sign)는 상기 사인 플래그가 나타내는 부호로 도출될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상기 해당 변환 계수는 레벨 매핑(level mapping)을 수행하지 않고 도출될 수 있다.
이후, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 변환 계수들을 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 일 예로, 상기 변환 스킵 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용되지 않는 것으로 도출된 경우, 즉, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 변환 계수들을 상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 샘플들로 도출할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 변환 스킵 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용되지 않는 것으로 도출된 경우, 즉, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 상기 변환 계수들을 역양자화하여 상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 변환 스킵 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용된 것으로 도출된 경우, 즉, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 상기 변환 계수들을 역변환하여 상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 변환 스킵 플래그를 기반으로 상기 현재 블록에 대하여 변환이 적용된 것으로 도출된 경우, 즉, 상기 변환 스킵 플래그의 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 상기 변환 계수들을 역양자화하고, 역양자화된 변환 계수들을 역변환하여 상기 현재 블록의 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성한다(S2220). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 복원 샘플들 및/또는 복원 픽처를 생성할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인터 예측 모드 또는 인트라 예측 모드를 수행하여 예측 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 예측 샘플들과 상기 레지듀얼 샘플들의 가산을 통하여 상기 복원 샘플들을 생성할 수 있다.
이후 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링, SAO 및/또는 ALF 절차와 같은 인루프 필터링 절차가 상기 복원 픽처에 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 23은 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 22에서 개시된 방법은 도 23에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 23의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부는 도 22의 S2200을 수행할 수 있고, 도 23의 상기 디코딩 장치의 레지듀얼 처리부는 도 22의 S2210을 수행할 수 있고, 도 23의 상기 디코딩 장치의 가산부는 도 22의 S2220을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 현재 블록에 대한 예측 정보를 수신하는 과정은 도 23의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 현재 블록의 예측 샘플을 도출하는 과정은 도 23의 상기 디코딩 장치의 예측부에 의하여 수행될 수 있다.
상술한 본 문서에 따르면 레지듀얼 코딩의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 TSRC 에서 현재 블록에 대한 최대 컨텍스트 코디드 빈 개수가 모두 소진된 경우, 단순화된 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이 시그널링될 수 있고, 이를 통하여 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들의 코딩 복잡도를 줄이고, 전반적인 레지듀얼 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들의 코딩 순서로 신텍스 엘리먼트를 우선으로 하는 순서를 사용할 수 있고, 이를 통하여 바이패스 코딩되는 신텍스 엘리먼트들의 코딩 효율을 보다 향상시킬 수 있고, 전반적인 레지듀얼 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 24는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득하는 단계;
    상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 레지듀얼 정보를 획득하는 단계는,
    상기 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 개수가 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수와 동일하고,
    상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 상기 신텍스 엘리먼트들은 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이고,
    상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수에 대한 상기 신텍스 엘리먼트들은 상기 TSRC의 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트이고,
    상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값에 대한 계수 레벨 정보 및 상기 변환 계수의 부호(sign)에 사인 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록은 변환 스킵 블록(transform skip block)이고,
    상기 현재 블록의 변환 적용 여부를 나타내는 변환 스킵 플래그가 획득되고,
    상기 현재 블록에 대한 상기 변환 스킵 플래그의 값은 1인 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계는,
    상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들 및 상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 현재 블록의 변환 계수들을 도출하는 단계; 및
    상기 변환 계수들을 기반으로 상기 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들 중 상기 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수가 논-제로(non-zero) 변환 계수인지 여부에 대한 유효 계수 플래그, 상기 변환 계수의 부호(sign)에 대한 사인 플래그, 상기 변환 계수의 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 계수 레벨 플래그, 상기 변환 계수에 대한 상기 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그를 를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 최대 컨텍스트 코디드 빈들 개수는 상기 현재 블록의 폭(width) 및 높이(height)를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들을 기반으로 상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수가 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 변환 계수의 계수 레벨은 상기 변환 계수에 대한 계수 레벨 정보가 나타내는 값으로 도출되고, 상기 변환 계수의 부호(sign)는 상기 사인 플래그가 나타내는 부호로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins)은 상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 상기 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 빈들로 모두 사용되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  9. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계;
    상기 레지듀얼 샘플들에 대한 레지듀얼 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 레지듀얼 정보를 포함한 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 레지듀얼 정보를 생성하는 단계는,
    상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 변환 계수들을 도출하는 단계;
    상기 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 생성하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 개수가 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수와 동일하고,
    상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 상기 신텍스 엘리먼트들은 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이고,
    상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수에 대한 상기 신텍스 엘리먼트들은 상기 TSRC의 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이고,
    상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값에 대한 계수 레벨 정보 및 상기 변환 계수의 부호(sign)에 대한 사인 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 최대 컨텍스트 코디드 빈들 개수는 상기 현재 블록의 폭(width) 및 높이(height)를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 현재 블록은 변환 스킵 블록(transform skip block)이고,
    상기 영상 정보는 상기 현재 블록의 변환 적용 여부를 나타내는 변환 스킵 플래그를 포함하고,
    상기 현재 블록에 대한 상기 변환 스킵 플래그의 값은 1인 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대한 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins)은 상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 상기 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 빈들로 모두 사용되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들 중 상기 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수가 논-제로(non-zero) 변환 계수인지 여부에 대한 유효 계수 플래그, 상기 변환 계수의 부호(sign)에 대한 사인 플래그, 상기 변환 계수의 계수 레벨이 제1 임계치보다 큰지 여부에 대한 제1 계수 레벨 플래그, 상기 변환 계수에 대한 상기 계수 레벨의 패리티(parity)에 대한 패리티 레벨 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  14. 디코딩 장치로 하여금 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 저장된 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은,
    현재 블록의 레지듀얼 정보를 획득하는 단계;
    상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 도출하는 단계; 및
    상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 레지듀얼 정보를 획득하는 단계는,
    상기 현재 블록의 첫번째 변환 계수 내지 n번째 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 획득하는 단계; 및
    상기 현재 블록의 n+1번째 변환 계수 내지 마지막 변환 계수에 대한 신텍스 엘리먼트들을 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 컨텍스트 코딩된 신텍스 엘리먼트들의 개수가 상기 현재 블록의 최대 컨텍스트 코디드 빈들(context coded bins) 개수와 동일하고,
    상기 첫번째 변환 계수 내지 상기 n번째 변환 계수에 대한 상기 신텍스 엘리먼트들은 TSRC(Transform Skip Residual Coding)의 제1 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트들이고,
    상기 n+1번째 변환 계수 내지 상기 마지막 변환 계수에 대한 상기 신텍스 엘리먼트들은 상기 TSRC의 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 신텍스 엘리먼트이고,
    상기 제2 레지듀얼 데이터 코딩 구조에 따른 상기 신텍스 엘리먼트들은 변환 계수의 계수 레벨의 절대 값에 대한 계수 레벨 정보 및 상기 변환 계수의 부호(sign)에 사인 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 현재 블록의 상기 최대 컨텍스트 코디드 빈들 개수는 상기 현재 블록의 폭(width) 및 높이(height)를 기반으로 도출되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체.
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