WO2021060938A1 - 360도 비디오 가상 경계의 인루프 필터를 제한하는 방법 - Google Patents

360도 비디오 가상 경계의 인루프 필터를 제한하는 방법 Download PDF

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WO2021060938A1
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박승욱
임화평
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
이화여자대학교 산학협력단
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    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Definitions

  • the present disclosure relates to a method of limiting an in-loop filter of a 360-degree video virtual boundary. More specifically, in the encoding/decoding method for 360-degree omnidirectional video, which may occur when applying an in-loop filter to a virtual edge according to frame packing. In order to prevent performance degradation, it relates to a method of limiting the operation of an in-loop filter at a virtual boundary.
  • moving picture data Since moving picture data has a larger amount of data than audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory in order to store or transmit itself without processing for compression.
  • the moving picture data is compressed and stored or transmitted using an encoder, and the decoder receives the compressed moving picture data, decompresses and plays the compressed moving picture data.
  • video compression techniques there are H.264/AVC and HEVC (High Efficiency Video Coding), which improves coding efficiency by about 40% compared to H.264/AVC.
  • the main purpose is to by signaling a virtual boundary information, using this boundary information it provides a way to constrain the motion of the in-loop filter in a virtual boundary.
  • a uniform spacing flag and a virtual boundary A process of decoding virtual boundary information including the number of) from a bitstream, wherein the equal interval flag includes a vertical equal interval flag and a horizontal equal interval flag, and the virtual boundary is a vertical virtual boundary and a horizontal virtual boundary. Includes; Decoding the difference position information of the virtual boundary from the bitstream based on the equal interval flag; And determining positions of the vertical virtual boundary and positions of the horizontal virtual boundary using the virtual boundary information or differential position information of the virtual boundary.
  • the method further comprises a process of decoding an in-loop filter restriction flag indicating whether to restrict in-loop filtering on a virtual boundary within the one or more pictures from the bitstream, And the virtual boundary information is decoded from the bitstream when the in-loop filter restriction flag indicates that in-loop filtering is restricted.
  • in-loop filter restriction flag indicates that in-loop filtering is restricted
  • deblocking filtering and sample adaptive offset (SAO) filtering are performed on reconstructed samples on positions of the virtual boundary.
  • SAO sample adaptive offset
  • limiting in-loop filtering including at least one of adaptive loop filtering (ALF).
  • ALF adaptive loop filtering
  • virtual boundary information including a uniform spacing flag and the number of virtual boundaries present in one or more pictures is decoded from a bitstream, and the like.
  • An entropy decoding unit that decodes the difference position information of the virtual boundary from the bitstream based on an interval flag and decodes a residual signal for a sample constituting the picture from the bitstream, where the equal interval flag is a vertical equal interval A flag and a horizontal equal interval flag, wherein the virtual boundary includes a vertical virtual boundary and a horizontal virtual boundary;
  • An adding unit generating a reconstructed sample for the sample using a residual sample generated from the residual signal and a prediction sample for the sample;
  • a loop filter unit configured to determine positions of the vertical virtual boundary and positions of the horizontal virtual boundary using the information of the virtual boundary and the difference position information of the virtual boundary.
  • the virtual boundary information according to frame packing is signaled, and the operation of the in-loop filter at the virtual boundary is performed using the boundary information.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram of neighboring blocks of a current block.
  • FIG. 5 is an exemplary block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram showing an ERP format, which is a projection format for 360-degree video.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram showing a CMP format, which is a projection format for 360-degree video.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating an area including and not including a sample with respect to a sample constituting a reconstructed block based on a virtual boundary.
  • TSP format which is a projection format for 360-degree video.
  • FIG. 10 is an exemplary diagram showing an ISP format, which is a projection format for 360-degree video.
  • FIG. 11 is a schematic flowchart of a method of limiting an operation of an in-loop filter according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic flowchart of a method of limiting an operation of an in-loop filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic flowchart of a method of limiting an operation of an in-loop filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
  • an image encoding apparatus and sub-elements of the apparatus will be described with reference to the illustration of FIG. 1.
  • the image encoding apparatus includes a picture segmentation unit 110, a prediction unit 120, a subtractor 130, a transform unit 140, a quantization unit 145, a rearrangement unit 150, an entropy encoding unit 155, and an inverse quantization unit. 160, an inverse transform unit 165, an adder 170, a loop filter unit 180, and a memory 190.
  • Each component of the image encoding apparatus may be implemented as hardware or software, or may be implemented as a combination of hardware and software.
  • functions of each component may be implemented as software, and a microprocessor may be implemented to execute a function of software corresponding to each component.
  • One image is composed of one or more sequences including a plurality of pictures. Each picture is divided into a plurality of regions, and encoding is performed for each region. For example, one picture is divided into one or more tiles or/and slices. Here, one or more tiles may be defined as a tile group. Each tile or/slice is divided into one or more Coding Tree Units (CTUs). And each CTU is divided into one or more CUs (Coding Units) by a tree structure. Information applied to each CU is encoded as the syntax of the CU, and information commonly applied to CUs included in one CTU is encoded as the syntax of the CTU.
  • CTUs Coding Tree Units
  • information commonly applied to all blocks in one slice is encoded as the syntax of the slice header, and information applied to all blocks constituting one or more pictures is a picture parameter set (PPS) or picture. It is coded in the header.
  • information commonly referred to by a plurality of pictures is encoded in a sequence parameter set (SPS).
  • SPS sequence parameter set
  • VPS video parameter set
  • information commonly applied to one tile or tile group may be encoded as syntax of a tile or tile group header. Syntaxes included in the SPS, PPS, slice header, tile, or tile group header may be referred to as high level syntax.
  • the picture dividing unit 110 determines the size of a coding tree unit (CTU).
  • CTU size Information on the size of the CTU (CTU size) is encoded as the syntax of the SPS or PPS and transmitted to the video decoding apparatus.
  • the picture dividing unit 110 After dividing each picture constituting an image into a plurality of coding tree units (CTUs) having a predetermined size, the picture dividing unit 110 repetitively divides the CTU using a tree structure. Split (recursively). A leaf node in a tree structure becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of coding.
  • CU coding unit
  • a quadtree in which an upper node (or parent node) is divided into four lower nodes (or child nodes) of the same size
  • a binary tree in which an upper node is divided into two lower nodes.
  • BT binary tree
  • TT ternary tree
  • a QTBT QuadTree plus BinaryTree
  • a QTBTTT QuadTree plus BinaryTree TernaryTree
  • MTT Multiple-Type Tree
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • the CTU may be first divided into a QT structure.
  • the quadtree division may be repeated until the size of a splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of a leaf node allowed in QT.
  • a first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is divided into four nodes of a lower layer is encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the image decoding apparatus. If the leaf node of the QT is not larger than the maximum block size (MaxBTSize) of the root node allowed in BT, it may be further divided into one or more of a BT structure or a TT structure.
  • MaxBTSize maximum block size
  • a plurality of division directions may exist. For example, there may be two directions in which a block of a corresponding node is divided horizontally and a direction vertically divided.
  • a second flag indicating whether the nodes are divided
  • a flag indicating additional division direction vertical or horizontal
  • a division type e.g., a flag indicating Ternary
  • a CU split flag (split_cu_flag) indicating whether the node is divided is encoded. It could be.
  • the block of the corresponding node becomes a leaf node in the split tree structure and becomes a coding unit (CU), which is a basic unit of encoding.
  • CU coding unit
  • QTBT When QTBT is used as another example of the tree structure, there are two types of horizontally splitting a block of the node into two blocks of the same size (i.e., symmetric horizontal splitting) and a type splitting vertically (i.e., symmetric vertical splitting). Branches can exist.
  • a split flag indicating whether each node of the BT structure is divided into blocks of a lower layer and split type information indicating a type to be divided are encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to the image decoding apparatus.
  • the asymmetric form may include a form of dividing a block of a corresponding node into two rectangular blocks having a size ratio of 1:3, or a form of dividing a block of a corresponding node in a diagonal direction.
  • the CU may have various sizes according to the QTBT or QTBTTT split from the CTU.
  • a block corresponding to a CU to be encoded or decoded ie, a leaf node of QTBTTT
  • a'current block' a block corresponding to a CU to be encoded or decoded
  • the shape of the current block may be not only square but also rectangular.
  • the prediction unit 120 predicts the current block and generates a prediction block.
  • the prediction unit 120 includes an intra prediction unit 122 and an inter prediction unit 124.
  • each of the current blocks in a picture can be predictively coded.
  • prediction of the current block is performed using an intra prediction technique (using data from a picture containing the current block) or an inter prediction technique (using data from a picture coded before a picture containing the current block). Can be done.
  • Inter prediction includes both one-way prediction and two-way prediction.
  • the intra prediction unit 122 predicts pixels in the current block by using pixels (reference pixels) located around the current block in the current picture including the current block.
  • the plurality of intra prediction modes may include two non-directional modes including a planar mode and a DC mode, and 65 directional modes.
  • the surrounding pixels to be used and the equation are defined differently.
  • directional modes (67 to 80, intra prediction modes -1 to -14) shown by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as "wide angle intra-prediction modes". Arrows in FIG. 3B indicate corresponding reference samples used for prediction, and do not indicate a prediction direction. The prediction direction is opposite to the direction indicated by the arrow.
  • the wide-angle intra prediction modes when the current block is a rectangular shape, a specific directional mode is predicted in the opposite direction without additional bit transmission. In this case, among the wide-angle intra prediction modes, some of the wide-angle intra prediction modes available for the current block may be determined based on a ratio of the width and height of the rectangular current block.
  • intra prediction modes 67 to 80 can be used when the current block has a rectangular shape whose height is less than the width, and wide-angle with an angle greater than -135 degrees.
  • the intra prediction modes can be used when the current block has a rectangular shape with a width greater than the height.
  • the intra prediction unit 122 may determine an intra prediction mode to be used to encode the current block.
  • the intra prediction unit 122 may encode the current block using several intra prediction modes and select an appropriate intra prediction mode to use from the tested modes. For example, the intra prediction unit 122 calculates rate distortion values using rate-distortion analysis for several tested intra prediction modes, and has the best rate distortion characteristics among the tested modes. It is also possible to select an intra prediction mode.
  • the intra prediction unit 122 selects one intra prediction mode from among a plurality of intra prediction modes, and predicts the current block using neighboring pixels (reference pixels) determined according to the selected intra prediction mode and an equation. Information on the selected intra prediction mode is encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to the image decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 124 generates a prediction block for the current block using a motion compensation process.
  • the inter prediction unit 124 searches for a block most similar to the current block in the coded and decoded reference picture prior to the current picture, and generates a prediction block for the current block using the searched block. Then, a motion vector (MV) corresponding to a displacement between the current block in the current picture and the prediction block in the reference picture is generated.
  • MV motion vector
  • motion estimation is performed on a luma component, and a motion vector calculated based on the luma component is used for both the luma component and the chroma component.
  • Motion information including information on a reference picture used to predict the current block and information on a motion vector is encoded by the entropy encoder 155 and transmitted to an image decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 124 may perform interpolation on a reference picture or a reference block in order to increase the accuracy of prediction. That is, subsamples between two consecutive integer samples are interpolated by applying filter coefficients to a plurality of consecutive integer samples including the two integer samples.
  • the motion vector may be expressed not to the precision of the integer sample but to the precision of the decimal unit.
  • the precision or resolution of the motion vector may be set differently for each unit of a target region to be encoded, such as a slice, tile, CTU, or CU.
  • an adaptive motion vector resolution When such an adaptive motion vector resolution (AMVR) is applied, information on a motion vector resolution to be applied to each target region must be signaled for each target region. For example, when the target region is a CU, information on a motion vector resolution applied to each CU is signaled.
  • the information on the motion vector resolution may be information indicating the precision of the differential motion vector, which will be described later.
  • the inter prediction unit 124 may perform inter prediction using bi-prediction.
  • bi-directional prediction two reference pictures and two motion vectors representing a block position most similar to a current block within each reference picture are used.
  • the inter prediction unit 124 selects a first reference picture and a second reference picture from reference picture list 0 (RefPicList0) and reference picture list 1 (RefPicList1), respectively, and searches for a block similar to the current block in each reference picture.
  • a first reference block and a second reference block are generated.
  • a prediction block for the current block is generated by averaging or weighting the first reference block and the second reference block.
  • the reference picture list 0 may be composed of pictures prior to the current picture in the display order among the reconstructed pictures
  • the reference picture list 1 may be composed of pictures after the current picture in the display order among the reconstructed pictures. have.
  • undulation pictures after the current picture may be additionally included in the reference picture list 0, and conversely, undulation pictures before the current picture may be additionally added to the reference picture list 1. It may be included.
  • the inter prediction unit 124 selects a predetermined number of merge candidate blocks (hereinafter referred to as'merge candidates') from neighboring blocks of the current block.
  • the left block L, the upper block A, the upper right block AR, and the lower left block BL adjacent to the current block in the current picture, as shown in FIG. all or part of the upper left block AL may be used.
  • a block located within a reference picture (which may be the same as or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture in which the current block is located may be used as a merge candidate.
  • a block co-located with the current block in the reference picture or blocks adjacent to the block at the same position may be further used as merge candidates.
  • the inter prediction unit 124 constructs a merge list including a predetermined number of merge candidates by using these neighboring blocks. Among the merge candidates included in the merge list, a merge candidate to be used as motion information of the current block is selected, and merge index information for identifying the selected candidate is generated. The generated merge index information is encoded by the encoder 150 and transmitted to the image decoding apparatus.
  • AMVP Advanced Motion Vector Prediction
  • the inter prediction unit 124 derives prediction motion vector candidates for the motion vector of the current block by using neighboring blocks of the current block.
  • the neighboring blocks used to induce the predicted motion vector candidates the left block (L), the upper block (A), the upper right block (AR), and the lower left block ( BL), all or part of the upper left block (AL) may be used.
  • a block located within a reference picture (which may be the same or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture where the current block is located is used as a neighboring block used to derive the prediction motion vector candidates. May be.
  • a collocated block or blocks adjacent to a block at the same position as the current block in the reference picture may be used.
  • the inter prediction unit 124 derives predicted motion vector candidates using the motion vectors of the neighboring blocks, and determines a predicted motion vector for the motion vector of the current block using the predicted motion vector candidates. Then, a differential motion vector is calculated by subtracting the predicted motion vector from the motion vector of the current block.
  • the predicted motion vector can be obtained by applying a predefined function (eg, median value, average value operation, etc.) to the predicted motion vector candidates.
  • a predefined function eg, median value, average value operation, etc.
  • the video decoding apparatus also knows a predefined function.
  • the video decoding apparatus and the motion vectors of the neighboring blocks are already known. Therefore, the video encoding apparatus does not need to encode information for identifying a predicted motion vector candidate. Accordingly, in this case, information on the differential motion vector and information on the reference picture used to predict the current block are encoded.
  • the predicted motion vector may be determined by selecting any one of the predicted motion vector candidates.
  • information for identifying the selected prediction motion vector candidate is additionally encoded together with information on the differential motion vector and the reference picture used to predict the current block.
  • the subtractor 130 generates a residual block by subtracting the prediction block generated by the intra prediction unit 122 or the inter prediction unit 124 from the current block.
  • the transform unit 140 converts the residual signal in the residual block having pixel values in the spatial domain into transform coefficients in the frequency domain.
  • the transform unit 140 may transform the residual signals in the residual block by using the total size of the residual block as a transform unit, or divide the residual block into a plurality of sub-blocks and perform transformation using the sub-block as a transform unit. You may.
  • the residual signals may be transformed by dividing into two sub-blocks, which are a transform region and a non-transform region, and use only the transform region subblock as a transform unit.
  • the transform region subblock may be one of two rectangular blocks having a size ratio of 1:1 based on the horizontal axis (or vertical axis).
  • a flag indicating that only the subblock has been transformed (cu_sbt_flag), directional (vertical/horizontal) information (cu_sbt_horizontal_flag), and/or location information (cu_sbt_pos_flag) are encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the image decoding apparatus.
  • the size of the transform region subblock may have a size ratio of 1:3 based on the horizontal axis (or vertical axis), and in this case, a flag (cu_sbt_quad_flag) for distinguishing the corresponding division is additionally encoded by the entropy encoder 155 and the image Signaled to the decoding device.
  • the transform unit 140 may individually transform the residual block in a horizontal direction and a vertical direction.
  • various types of transformation functions or transformation matrices can be used.
  • a pair of transform functions for transforming the horizontal direction and the vertical direction may be defined as a multiple transform set (MTS).
  • the transform unit 140 may select one transform function pair having the best transform efficiency among MTS and transform the residual blocks in the horizontal and vertical directions, respectively.
  • Information (mts_idx) on the transform function pair selected from the MTS is encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the image decoding apparatus.
  • the quantization unit 145 quantizes the transform coefficients output from the transform unit 140 using a quantization parameter, and outputs the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 155.
  • the quantization unit 145 may immediately quantize a related residual block without transformation for a certain block or frame.
  • the quantization unit 145 may apply different quantization coefficients (scaling values) according to positions of the transform coefficients in the transform block.
  • a quantization matrix applied to quantized transform coefficients arranged in two dimensions may be encoded and signaled to an image decoding apparatus.
  • the rearrangement unit 150 may rearrange coefficient values on the quantized residual values.
  • the rearrangement unit 150 may change a two-dimensional coefficient array into a one-dimensional coefficient sequence using coefficient scanning. For example, the rearrangement unit 150 may scan from a DC coefficient to a coefficient in a high frequency region using a zig-zag scan or a diagonal scan to output a one-dimensional coefficient sequence. .
  • zig-zag scan instead of zig-zag scan, a vertical scan that scans a two-dimensional coefficient array in a column direction or a horizontal scan that scans a two-dimensional block shape coefficient in a row direction may be used. That is, a scan method to be used may be determined from among zig-zag scan, diagonal scan, vertical scan, and horizontal scan according to the size of the transform unit and the intra prediction mode.
  • the entropy encoding unit 155 uses various encoding methods such as Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code (CABAC) and Exponential Golomb, A bitstream is generated by encoding the sequence.
  • CABAC Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code
  • Exponential Golomb Exponential Golomb
  • the entropy encoder 155 encodes information such as a CTU size related to block division, a CU division flag, a QT division flag, an MTT division type, and an MTT division direction, so that the video decoding apparatus performs the same block Make it possible to divide.
  • the entropy encoder 155 encodes information on a prediction type indicating whether the current block is encoded by intra prediction or inter prediction, and intra prediction information (ie, intra prediction) according to the prediction type. Mode information) or inter prediction information (in case of merge mode, merge index, in case of AMVP mode, information on reference picture index and differential motion vector) is encoded.
  • the entropy encoding unit 155 encodes information related to quantization, that is, information on a quantization parameter and information on a quantization matrix.
  • the inverse quantization unit 160 inverse quantizes the quantized transform coefficients output from the quantization unit 145 to generate transform coefficients.
  • the inverse transform unit 165 converts transform coefficients output from the inverse quantization unit 160 from the frequency domain to the spatial domain to restore the residual block.
  • the addition unit 170 restores the current block by adding the reconstructed residual block and the prediction block generated by the prediction unit 120.
  • the pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels when intra-predicting the next block.
  • the loop filter unit 180 is a reconstructed pixel to reduce blocking artifacts, ringing artifacts, and blurring artifacts generated due to block-based prediction and transformation/quantization. Filtering is performed on the fields.
  • the filter unit 180 is an in-loop filter and may include all or part of a deblocking filter 182, a sample adaptive offset (SAO) filter 184, and an adaptive loop filter (ALF) 186. .
  • the deblocking filter 180 filters the boundary between reconstructed blocks to remove blocking artifacts caused by block-based encoding/decoding, and the SAO filter 184 and ALF 184 are deblocking filtering. Additional filtering is performed on the recorded image.
  • the SAO filter 184 and the ALF 184 are filters used to compensate for a difference between the reconstructed pixel and the original pixel caused by lossy coding.
  • the SAO filter 184 improves not only subjective quality but also coding efficiency by applying an offset in units of CTU.
  • the ALF 184 performs filtering on a block-by-block basis, and compensates for distortion by applying a different filter by classifying the edge of the block and the degree of change.
  • Information on filter coefficients to be used in the ALF may be encoded and signaled to an image decoding apparatus.
  • the reconstructed blocks filtered through the deblocking filter 182, the SAO filter 184, and the ALF 184 are stored in the memory 190.
  • the reconstructed picture can be used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be encoded later.
  • FIG. 5 is an exemplary functional block diagram of an image decoding apparatus capable of implementing the techniques of the present disclosure.
  • an image decoding apparatus and sub-components of the apparatus will be described with reference to FIG. 5.
  • the image decoding apparatus includes an entropy decoding unit 510, a rearrangement unit 515, an inverse quantization unit 520, an inverse transform unit 530, a prediction unit 540, an adder 550, a loop filter unit 560, and a memory ( 570).
  • each component of the image decoding apparatus may be implemented as hardware or software, or may be implemented as a combination of hardware and software.
  • functions of each component may be implemented as software, and a microprocessor may be implemented to execute a function of software corresponding to each component.
  • the entropy decoder 510 decodes the bitstream generated by the image encoding apparatus and extracts information related to block division to determine the current block to be decoded, and predicts prediction information and residual signals necessary to restore the current block. Extract information, etc.
  • the entropy decoder 510 determines the size of the CTU by extracting information on the CTU size from a sequence parameter set (SPS) or a picture parameter set (PPS), and divides the picture into CTUs of the determined size. Then, the CTU is determined as the highest layer of the tree structure, that is, the root node, and the CTU is divided using the tree structure by extracting the partition information for the CTU.
  • SPS sequence parameter set
  • PPS picture parameter set
  • a first flag (QT_split_flag) related to the splitting of the QT is first extracted, and each node is split into four nodes of a lower layer.
  • the second flag (MTT_split_flag) related to the splitting of the MTT and the splitting direction (vertical / horizontal) and/or split type (binary / ternary) information are extracted and the corresponding leaf node is MTT.
  • each node may have zero or more repetitive MTT partitions after zero or more repetitive QT partitions. For example, in the CTU, MTT division may occur immediately, or, conversely, only multiple QT divisions may occur.
  • each node is divided into four nodes of a lower layer by extracting the first flag (QT_split_flag) related to the division of the QT.
  • QT_split_flag the first flag related to the division of the QT.
  • a split flag indicating whether or not the node corresponding to the leaf node of the QT is further split into BT and split direction information are extracted.
  • the entropy decoder 510 determines the current block to be decoded using the division of the tree structure, it extracts information on a prediction type indicating whether the current block is intra prediction or inter prediction.
  • the prediction type information indicates intra prediction
  • the entropy decoder 510 extracts a syntax element for intra prediction information (intra prediction mode) of the current block.
  • the prediction type information indicates inter prediction
  • the entropy decoder 510 extracts a syntax element for the inter prediction information, that is, information indicating a motion vector and a reference picture referenced by the motion vector.
  • the entropy decoding unit 510 extracts information on quantization-related information and information on quantized transformation coefficients of the current block as information on the residual signal.
  • the rearrangement unit 515 in the reverse order of the coefficient scanning order performed by the image encoding apparatus, converts the sequence of one-dimensional quantized transform coefficients entropy-decoded by the entropy decoder 510 into a two-dimensional coefficient array (i.e., Block).
  • the inverse quantization unit 520 inverse quantizes the quantized transform coefficients, and inverse quantizes the quantized transform coefficients using the quantization parameter.
  • the inverse quantization unit 520 may apply different quantization coefficients (scaling values) to quantized transform coefficients arranged in two dimensions.
  • the inverse quantization unit 520 may perform inverse quantization by applying a matrix of quantization coefficients (scaling values) from an image encoding apparatus to a 2D array of quantized transformation coefficients.
  • the inverse transform unit 530 generates a residual block for the current block by inversely transforming the inverse quantized transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to restore residual signals.
  • the inverse transform unit 530 performs inverse transform of only a partial region (subblock) of the transform block, a flag indicating that only the subblock of the transform block has been transformed (cu_sbt_flag), and the direction (vertical/horizontal) information of the subblock (cu_sbt_horizontal_flag) ) And/or sub-block location information (cu_sbt_pos_flag) and inversely transforming the sub-block's transform coefficients from the frequency domain to the spatial domain to restore residual signals. By filling in, the final residual block for the current block is created.
  • the inverse transform unit 530 determines a transform function or transform matrix to be applied in the horizontal and vertical directions, respectively, using MTS information (mts_idx) signaled from the image encoding apparatus, and uses the determined transform function. Inverse transform is performed on the transform coefficients in the transform block in the horizontal and vertical directions.
  • the prediction unit 540 may include an intra prediction unit 542 and an inter prediction unit 544.
  • the intra prediction unit 542 is activated when the prediction type of the current block is intra prediction
  • the inter prediction unit 544 is activated when the prediction type of the current block is inter prediction.
  • the intra prediction unit 542 determines an intra prediction mode of the current block among a plurality of intra prediction modes from the syntax element for the intra prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and references around the current block according to the intra prediction mode. Predict the current block using pixels.
  • the inter prediction unit 544 determines a motion vector of the current block and a reference picture referenced by the motion vector by using the syntax element for the inter prediction mode extracted from the entropy decoding unit 510, and determines the motion vector and the reference picture. Is used to predict the current block.
  • the adder 550 restores the current block by adding the residual block output from the inverse transform unit and the prediction block output from the inter prediction unit or the intra prediction unit.
  • the pixels in the reconstructed current block are used as reference pixels for intra prediction of a block to be decoded later.
  • the loop filter unit 560 may include a deblocking filter 562, an SAO filter 564, and an ALF 566 as an in-loop filter.
  • the deblocking filter 562 performs deblocking filtering on the boundary between reconstructed blocks in order to remove blocking artifacts caused by decoding in units of blocks.
  • the SAO filter 564 and the ALF 566 perform additional filtering on the reconstructed block after deblocking filtering in order to compensate for the difference between the reconstructed pixel and the original pixel caused by lossy coding.
  • the filter coefficient of the ALF is determined using information on the filter coefficient decoded from the non-stream.
  • the reconstructed blocks filtered through the deblocking filter 562, the SAO filter 564 and the ALF 566 are stored in the memory 570.
  • the reconstructed picture is used as a reference picture for inter prediction of a block in a picture to be encoded later.
  • a 360-degree video is a video that has acquired an omnidirectional scene and can be formed based on various projection formats.
  • Representative examples include ERP (Equi-Rectangular Projection) and CMP (Cube Map Projection) formats.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram showing an ERP format, which is a projection format for 360-degree video.
  • an image mapped to a 360-degree sphere based on the camera is projected in a two-dimensional format.
  • the image is expanded by 1/cos ⁇ (where ⁇ is latitude) to the left and right.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram showing a CMP format, which is a projection format for 360-degree video.
  • an image mapped to a hexahedron based on a camera is projected in a two-dimensional format.
  • Each viewpoint constituting a hexahedron is arranged in a two-dimensional video such as 1 ⁇ 6, 2 ⁇ 3, etc. for compression and transmission.
  • This arrangement process is expressed as frame packing.
  • a method for frame packing of 1 ⁇ 6, 2 ⁇ 3, 3 ⁇ 2, and 6 ⁇ 1 may be used.
  • Position indexes of 0 to 5 may be assigned to indicate the position of the packed frame.
  • a 360-degree video may be converted into a 2D format using frame packing.
  • frame packing no matter which frame packing is used, a discontinuous boundary may appear between adjacent faces.
  • CMP as illustrated in FIG. 7, the sides corresponding to the right, front, and left sides of the top of the two-dimensional format are continuously packed with each other, and the bottom, back, and planes of the bottom are continuously packed with each other.
  • the present embodiment discloses a method of limiting an in-loop filter of a 360-degree video virtual boundary in an image decoding apparatus. More specifically, in the image encoding/decoding method for 360-degree omnidirectional video, performance degradation that may occur when applying an in-loop filter to a virtual boundary according to frame packing is prevented. In order to do so, a method of limiting the operation of an in-loop filter at a virtual boundary using the boundary information by signaling virtual boundary information is provided.
  • the loop filter unit 180 of the video encoding apparatus may include a deblocking filter 182, an SAO filter 184, and an ALF 186 as in-loop filters.
  • the loop filter unit 560 of the image decoding apparatus according to the present disclosure may include a deblocking filter 562, an SAO filter 564, and an ALF 566 as in-loop filters.
  • the video encoding apparatus signals virtual boundary information in units of SPS and PPS.
  • the virtual boundary information includes an in-loop filter restriction flag, information on the number and position of vertical virtual boundaries, and information on the number and position of horizontal virtual boundaries.
  • Table 3 shows examples of virtual boundary information signaled by the video encoding apparatus in PPS units.
  • the video decoding apparatus deactivates the in-loop filter at a virtual boundary within a frame referring to the PPS.
  • the video decoding apparatus may apply the in-loop filter at the virtual boundary.
  • the in-loop filter limit flag may be set to 0.
  • pps_num_ver_virtual_boundaries is the number of vertical virtual boundaries and may be set in the range of 0 to 3, and may be set to 0 if not signaled.
  • the location information of the vertical virtual boundary is expressed using pps_virtual_boundaries_pos_x[i]. As shown in Table 3, when the in-loop filter restriction flag is 1, the number of vertical virtual boundaries and position information of the vertical virtual boundaries may be decoded.
  • the image decoding apparatus may calculate the position PpsVirtualBoundariesPosX[i] of the i-th vertical virtual boundary in units of luma samples by using the position information of the vertical virtual boundary.
  • the position of the i-th vertical virtual boundary is derived as shown in Equation 1.
  • the range of the position of the i-th vertical virtual boundary is from 1 to Ceil(pic_width_in_luma_samples/8)-1, and pic_width_in_luma_samples is the width of the current picture displayed in units of luma samples.
  • pps_num_hor_virtual_boundaries is the number of horizontal virtual boundaries and may be set in a range of 0 to 3, and may be set to 0 if not signaled.
  • the location information of the horizontal virtual boundary is expressed using pps_virtual_boundaries_pos_y[i]. As shown in Table 3, when the in-loop filter restriction flag is 1, the number of horizontal virtual boundaries and position information of the horizontal virtual boundaries may be decoded.
  • the image decoding apparatus may calculate the position PpsVirtualBoundariesPosY[i] of the i-th horizontal virtual boundary in units of luma samples by using the position information of the horizontal virtual boundary.
  • the position of the i-th horizontal virtual boundary is derived as shown in Equation 2.
  • the position of the i-th horizontal virtual boundary ranges from 1 to Ceil(pic_height_in_luma_samples/8)-1, and pic_height_in_luma_samples is the height of the current picture displayed in units of luma samples.
  • pps_virtual_boundaries_pos_x[i] and pps_virtual_boundaries_pos_y[i] are expressed as positive integers greater than or equal to 0 using 13 bits.
  • the video encoding apparatus can signal the above-described virtual boundary information even in SPS units.
  • the loop filter unit 560 of the video decoding apparatus checks a deactivation condition for the deblocking filter 562 before operating the deblocking filter 562 for a reconstructed block (hereinafter, a reconstructed block).
  • the deblocking filter 562 may be deactivated for the boundary of the picture.
  • the loop filter unit 560 It is possible to limit the operation of the deblocking filter 562 in the horizontal direction.
  • the in-loop filter limit flag is 1, when the vertical coordinate of the target sample to be filtered coincides with one of the positions PpsVirtualBoundariesPosY[i] of the i-th horizontal virtual boundary, the corresponding target sample It is possible to limit the operation of the deblocking filter 562 in the vertical direction with respect to.
  • the loop filter unit 560 checks a deactivation condition for the SAO filter 564 before operating the SAO filter 564 for the recovery block. For example, when the index indicating the shape of the SAO filter is 0, the SAO filter 564 may be deactivated for all corresponding target samples.
  • SAO SAO
  • EO edge offset
  • BO band offset
  • the image encoding apparatus selects and performs one of EO and BO for the target region, and transmits a syntax indicating the SAO type to the image decoding apparatus.
  • the video decoding apparatus determines whether to apply the SAO from the syntax indicating the SAO type, whether to apply the edge offset or the band offset. For example, if the syntax indicating the SAO type is 0, SAO is not applied, if 1, BO is applied, and if 2, EO is applied.
  • the SAO type is EO, the operation of the SAO filter at the virtual boundary may be restricted.
  • the video encoding apparatus signals which EO class is applied in units of a target block (eg, CTU).
  • a target block eg, CTU
  • the loop filter unit 560 is, in a state in which the in-loop filter limit flag is 1 for the luma sample, the horizontal coordinate of the target sample to be filtered is the position of the i-th vertical virtual boundary or one preceding position (PpsVirtualBoundariesPosX[i] or PpsVirtualBoundariesPosX. If it matches one of [i]-1) and the class of EO is not in the vertical direction, the operation of the SAO filter 564 may be restricted with respect to a corresponding target sample.
  • the loop filter unit 560 in a state in which the in-loop filter limit flag for the luma sample is 1, the vertical coordinate of the target sample to be filtered is the position of the i-th horizontal virtual boundary or one preceding position (PpsVirtualBoundariesPosY[i]). Alternatively, if it matches one of PpsVirtualBoundariesPosY[i]-1) and the class of EO is not in the horizontal direction, the operation of the SAO filter 564 may be restricted for a corresponding target sample.
  • the loop filter unit 560 may limit the operation of the SAO filter 564 by using a process similar to that applied to the luma sample.
  • the loop filter unit 560 When the higher level ALF activation flag is 1, there is no special condition for the loop filter unit 560 to deactivate the operation of the ALF 566 for the reconstructed block. However, if the boundary of the reconstructed block to be filtered coincides with the boundary of the picture, tile, or slice, depending on the availability of external samples of the picture, tile, or slice including the reconstructed block, the ALF for the sample of the reconstructed block ( 566) may be different. If it is possible to use an external sample, there is no restriction on the operation of the ALF 566. On the other hand, when it is not possible to use the outer sample, the operation of the ALF 566 is performed using only the inner sample of the picture, tile, or slice including the reconstructed block. In this case, a location that requires external sample information during the operation of the ALF 566 may be padded using surrounding internal samples.
  • the loop filter unit 560 selects one of the i-th vertical virtual boundary positions PpsVirtualBoundariesPosX[i], which is closest to the horizontal coordinate of the target sample to be filtered, in a state in which the in-loop filter limit flag is 1, Set it as a boundary.
  • the loop filter unit 560 selects one of the position PpsVirtualBoundariesPosY[i] of the i-th horizontal virtual boundary, which is closest to the vertical coordinate of the target sample, and selects the closest horizontal virtual boundary.
  • an area in which the target sample is included (hereinafter, the first area) and not included.
  • a reconstructed block (or a picture, tile, or slice including a reconstructed block) may be divided into regions (hereinafter, referred to as the second region).
  • the loop filter unit 560 may perform the ALF 566 on the target sample using only the sample included in the first area. In this case, in the operation of the ALF 566, a location that requires information on the second area may be padded using surrounding samples included in the first area.
  • the loop filter unit 180 of the video encoding apparatus also uses the same method as the video decoding apparatus, and uses the deblocking filter 182, the SAO filter 184, and the ALF 186 at the virtual boundary as described above. It is possible to limit the operation of the included in-loop filter.
  • the number of signaled bits may increase as the size of the frame increases.
  • position information of the i-th virtual boundary may be expressed using a difference from a previous position.
  • the video encoding apparatus replaces the syntax elements pps_virtual_boundaries_pos_x[i] and pps_virtual_boundaries_pos_y[i] with the differential position information pps_virtual_boundaries_pos_x_delta[i] and the horizontal virtual boundary differential position information pps_virtual_boundaries_pos_pos_virtual_boundaries_pos_i]. I can.
  • the image decoding apparatus may calculate the position PpsVirtualBoundariesPosX[i] of the i-th vertical virtual boundary in units of luma samples by using the difference position information of the vertical virtual boundary.
  • the position of the i-th vertical virtual boundary is derived as shown in Equation 3.
  • the number of bits used to indicate the differential position information of the vertical virtual boundary is Ceil (Log2(pic_width_in_luma_samples)-3).
  • the range of the differential position information of the vertical virtual boundary ranges from 1 to Ceil((pic_width_in_luma_samples-PpsVirtualBoundariesPosX[i-1]) ⁇ 8)-2.
  • the image decoding apparatus may calculate the position PpsVirtualBoundariesPosY[i] of the i-th horizontal virtual boundary in units of luma samples by using the differential position information of the horizontal virtual boundary.
  • the position of the i-th horizontal virtual boundary is derived as shown in Equation 4.
  • the number of bits used to indicate the differential position information of the horizontal virtual boundary is Ceil (Log2(pic_height_in_luma_samples)-3).
  • the range of the differential position information of the horizontal virtual boundary ranges from 1 to Ceil((pic_height_in_luma_samples-PpsVirtualBoundariesPosY[i-1]) ⁇ 8)-2.
  • a vertical or horizontal equal interval flag indicating this may be signaled.
  • the video encoding apparatus may signal a vertical or horizontal equal interval flag as a syntax element.
  • the vertical equal interval flag pps_ver_virtual_boundaries_uniform_spacing_flag 1
  • the image encoding apparatus may signal the number of vertical virtual boundaries pps_num_ver_virtual_boundaries to calculate the vertical equal interval.
  • the vertical equal interval flag 1
  • the image decoding apparatus may derive the position of the vertical virtual boundary as shown in Equation (5).
  • the image decoding apparatus decodes the position information virtual_boundaries_pos_x[i] of the vertical virtual boundary.
  • the position of the vertical virtual boundary may be derived as shown in Equation 1 by using the position information of the vertical virtual boundary.
  • the horizontal equal interval flag pps_hor_virtual_boundaries_uniform_spacing_flag 1
  • the image encoding apparatus may signal the number of horizontal virtual boundaries pps_num_hor_virtual_boundaries to calculate the horizontal equal interval.
  • the horizontal equal interval flag is 1, the image decoding apparatus may derive a horizontal virtual boundary position as shown in Equation (6).
  • the image decoding apparatus may decode the location information virtual_boundaries_pos_y[i] of the horizontal virtual boundary.
  • the position of the horizontal virtual boundary may be derived as shown in Equation 2 using the position information of the horizontal virtual boundary.
  • the position information of the vertical virtual boundary and the position information of the horizontal virtual boundary may be expressed as a positive integer greater than or equal to 0 using fixed length bits.
  • the video encoding apparatus is as shown in Table 7 Likewise, virtual boundary information can be signaled.
  • the positions of the vertical virtual boundary and the horizontal virtual boundary are calculated as shown in Equations (5) and (6).
  • the equal interval flag is 0, as shown in Equation 3 and Equation 4, the positions of the vertical virtual boundary and the horizontal virtual boundary may be calculated.
  • the CMP packing method cmp_packing_type and the packing method packing_type and position index position_index according to the CMP packing method are defined in advance.
  • the current frame packing method may be transmitted on the SPS or PPS, or may be transmitted using a Supplemental Enhancement Information (SEI) message.
  • SEI Supplemental Enhancement Information
  • a cubemap projection SEI message may be defined and used.
  • Table 8 shows syntax for a cubemap projection SEI message signaled by an image encoding apparatus.
  • 360_video_geometry_type[i] represents the shape of a cube map.
  • unit_face_idx[i] represents the index of each side
  • coded_face_width[i], coded_face_height[i], coded_face_top[i] and coded_face_left[i] each represent the width and height of each side, the position of the top sample of the side, and the left side. Indicate the location of the sample.
  • cube_face_transform_type[i] represents rotation or mirroring of a corresponding surface, which can be classified as shown in Table 9.
  • SPAF_num_coeffs is the number of transform coefficients required in the process of mapping from a 3D sphere to a 2D plane
  • SPAF_coeffs_divisor is a divisor required for calculating the transform coefficient
  • SPAF_coeffs_divident[i] is the number of transform coefficients required for calculating the transform coefficient. This is the required dividend.
  • the transform coefficient can be derived as shown in Equation 7.
  • the loop filter unit 560 sets the number of vertical virtual boundaries pps_num_ver_virtual_boundaries to 0. Also, since the horizontal virtual boundary exists at equal intervals every 1/6 of the vertical length of the entire frame, the loop filter unit 560 sets the number of horizontal virtual boundaries pps_num_hor_virtual_boundaries to 5, and the position of the horizontal virtual boundary PpsVirtualBoundariesPosY[i] After storing the virtual boundary position in, you can restrict the use of the in-loop filter at that position.
  • the virtual boundary in the vertical direction exists at equal intervals every 1/2 of the horizontal length of the entire frame, and the virtual boundary in the horizontal direction exists at equal intervals every 1/3 of the vertical length.
  • Set the number of virtual boundaries to 1 and the number of horizontal virtual boundaries to 2 store the corresponding virtual boundary positions in PpsVirtualBoundariesPosX[i] and PpsVirtualBoundariesPosY[i], and then limit the use of the in-loop filter at that position. have.
  • the loop filter unit 560 may determine the number of vertical virtual boundaries, the number of horizontal virtual boundaries, the position of the vertical virtual boundary, and the position of the horizontal virtual boundary based on the received cmp_packing_type. At this time, the position of the vertical virtual boundary and the position of the horizontal virtual boundary will be calculated using the position information pps_virtual_boundaries_pos_y[i] of the vertical virtual boundary, and the position information of the horizontal virtual boundary pps_virtual_boundaries_pos_x[i] as shown in Equation 8. I can.
  • K may be 8 or 4.
  • K may be the smallest CU block size or the smallest transform block size.
  • K may be a value signaled from an image encoding apparatus or determined according to a cmp_packing_type or a projection type.
  • K may be one or more values.
  • each frame may have a different K value. If the size of the packed frame is not the same, the number of vertical virtual boundaries and the number of horizontal virtual boundaries are inferred according to cmp_packing_type, but the position information of the vertical virtual boundary and the position information of the horizontal virtual boundary are Signaled as being expressed as a positive integer greater than or equal to 0, the position of the vertical virtual boundary and the position of the horizontal virtual boundary can be derived using this.
  • the loop filter unit 560 includes the deblocking filter 562, the SAO filter 564, and the ALF 566 which are in-loop filters. It is possible to limit the motion of the s to these virtual boundaries.
  • the method of limiting the operation of the in-loop filter at the virtual boundary has been described using Tables 3 and 4, and Equations 1 and 2, and thus further description will be omitted.
  • the video encoding apparatus may signal the syntax as shown in Table 10.
  • pps_num_face is the number of faces to be packed, and since TSP is a total of six, i representing the index of each face has a value of 0 to 5.
  • pps_vertex_pos_x[i][j] and pps_vertex_pos_y[i][j] are the coordinates of the vertices of each side. In the case of TSP, since each side is a rectangle having 4 vertices, j representing the index of each vertex is 0 to 3 It has a value.
  • the video encoding apparatus may signal the syntax so that j has a value of 0 to 2.
  • the image encoding apparatus may signal a syntax such as pps_num_vertex indicating the number of vertices constituting each surface.
  • the loop filter unit 560 After receiving the pps_vertex_pos_x[i][j] and pps_vertex_pos_y[i][j], the loop filter unit 560 is a set of in-frame coordinates included between the vertices from the linear equation connecting the received vertices PpsVirtualBoundariesPosXY[x] [y] can be derived and the operation of the in-loop filter can be limited at the derived position.
  • the video encoding apparatus signals a non-packing restriction flag general_non_packed_constraint_flag, and when this flag is 1, it indicates that the decoded bitstream is suitable for representing the output image divided into frames, and 0 If so, it can be indicated that additional processing is required.
  • the video encoding apparatus may control the in-loop filter restriction flag pps_loop_filter_across_virtual_boundaries_disabled_flag using the non-packing restriction flag.
  • the in-loop filter restriction flag may be set to 0.
  • the in-loop filter restriction flag may be set to 0 or 1.
  • An example of a case where the non-packing restriction flag is 0 but the in-loop filter restriction flag is 0 is a packing type that does not use a rectangle.
  • FIG. 11 is a schematic flowchart of a method of limiting an operation of an in-loop filter according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image decoding apparatus may limit the operation of the in-loop filter as follows by processing a virtual boundary existing in one or more pictures.
  • the video decoding apparatus decodes the in-loop filter restriction flag for a picture, the number of virtual boundaries, and difference position information of the virtual boundary from a bitstream (S1100).
  • the virtual boundary includes a vertical virtual boundary and a horizontal virtual boundary.
  • the video decoding apparatus may deactivate the in-loop filter at a virtual boundary within a picture, and when the in-loop filter restriction flag is 0, the in-loop filter may be applied. In addition, when not signaled on the bitstream, the in-loop filter restriction flag may be set to 0.
  • the number of vertical virtual borders When the number of vertical virtual borders is not signaled on the bitstream, it may be set to 0, and when the number of horizontal virtual borders is not signaled on the bitstream, it may be set to 0.
  • the image decoding apparatus determines positions of the vertical virtual boundary and the positions of the horizontal virtual boundary by using the difference position information of the virtual boundary (S1102).
  • the image decoding apparatus determines positions of the vertical virtual boundary using the difference position information of the vertical virtual boundary and the position of the vertical virtual boundary of the previous index.
  • the image decoding apparatus may determine the positions of the horizontal virtual boundary by using the differential position information of the horizontal virtual boundary and the position of the horizontal virtual boundary of the previous index.
  • the image decoding apparatus limits operations of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO) filter, and an adaptive loop filter (ALF) included in the in-loop filter with respect to reconstructed samples on positions of the virtual boundary (S1104).
  • a deblocking filter a sample adaptive offset (SAO) filter
  • ALF adaptive loop filter
  • FIG. 12 is a schematic flowchart of a method of limiting an operation of an in-loop filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • the image decoding apparatus may limit the operation of the in-loop filter as follows by processing a virtual boundary existing in one or more pictures.
  • the video decoding apparatus decodes an in-loop filter limit flag, a uniform spacing flag, and the number of virtual boundaries for a picture from a bitstream (S1200).
  • the equal interval flag includes a vertical equal interval flag and a horizontal equal interval flag
  • the virtual boundary includes a vertical virtual boundary and a horizontal virtual boundary.
  • the video decoding apparatus may deactivate the in-loop filter at a virtual boundary within a picture, and when the in-loop filter restriction flag is 0, the in-loop filter may be applied.
  • the video decoding apparatus decodes the location information of the virtual boundary from the bitstream based on the equal interval flag (S1202).
  • the image decoding apparatus may decode the position information of the vertical virtual boundary, and when the horizontal equal interval flag is 0, the image decoding apparatus may decode the position information of the horizontal virtual boundary.
  • the image decoding apparatus determines positions of the vertical virtual boundary and the positions of the horizontal virtual boundary using the number of virtual boundaries and the position information of the virtual boundary (S1204).
  • the image decoding apparatus determines the positions of the vertical virtual boundaries using the number of vertical virtual boundaries and the width of the current picture, as shown in Equation (5).
  • the image decoding apparatus may determine the positions of the horizontal virtual boundary using the number of horizontal virtual boundaries and the height of the current picture, as shown in Equation (6).
  • the image decoding apparatus determines positions of the vertical virtual boundaries using the number of vertical virtual boundaries and position information of the vertical virtual boundaries as shown in Equation 1.
  • the image decoding apparatus may determine the positions of the horizontal virtual boundaries by using the number of horizontal virtual boundaries and position information of the horizontal virtual boundaries, as shown in Equation (2).
  • the image decoding apparatus limits operations of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO) filter, and an adaptive loop filter (ALF) included in the in-loop filter with respect to reconstructed samples on positions of the virtual boundary (S1206).
  • a deblocking filter a sample adaptive offset (SAO) filter
  • ALF adaptive loop filter
  • FIG. 13 is a schematic flowchart of a method of limiting an operation of an in-loop filter according to another embodiment of the present disclosure.
  • the image decoding apparatus may limit the operation of the in-loop filter as follows by processing a virtual boundary existing in one or more pictures.
  • the video decoding apparatus decodes an in-loop filter limit flag, a uniform spacing flag, and the number of virtual boundaries for a picture from a bitstream (S1300).
  • the equal interval flag includes a vertical equal interval flag and a horizontal equal interval flag
  • the virtual boundary includes a vertical virtual boundary and a horizontal virtual boundary.
  • the video decoding apparatus may deactivate the in-loop filter at a virtual boundary within a picture, and when the in-loop filter restriction flag is 0, the in-loop filter may be applied.
  • the video decoding apparatus decodes the difference position information of the virtual boundary from the bitstream based on the equal interval flag (S1302).
  • the image decoding apparatus may decode the differential position information of the vertical virtual boundary, and when the horizontal equal interval flag is 0, the differential position information of the horizontal virtual boundary may be decoded.
  • the image decoding apparatus determines positions of the vertical virtual boundary and the positions of the horizontal virtual boundary using the number of virtual boundaries and the difference position information of the virtual boundary (S1304).
  • the image decoding apparatus determines the positions of the vertical virtual boundaries using the number of vertical virtual boundaries and the width of the current picture, as shown in Equation (5).
  • the image decoding apparatus may determine the positions of the horizontal virtual boundary using the number of horizontal virtual boundaries and the height of the current picture, as shown in Equation (6).
  • the image decoding apparatus determines the positions of the vertical virtual boundaries by using the number of vertical virtual boundaries and the differential position information of the vertical virtual boundaries as shown in Equation (3).
  • the device may determine the positions of the horizontal virtual boundary by using the number of horizontal virtual boundaries and the differential position information of the horizontal virtual boundary.
  • the image decoding apparatus limits operations of a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO) filter, and an adaptive loop filter (ALF) included in the in-loop filter for reconstructed samples on positions of the virtual boundary (S1306).
  • a deblocking filter a sample adaptive offset (SAO) filter
  • ALF adaptive loop filter
  • the virtual boundary information according to frame packing is signaled, and the operation of the in-loop filter at the virtual boundary is performed using the boundary information.
  • Each flow chart according to the present embodiment describes that each process is sequentially executed, but is not limited thereto. In other words, since it may be applicable to change and execute the processes described in the flow chart or execute one or more processes in parallel, the flow chart is not limited to a time series order.
  • non-transitory recording medium includes, for example, all types of recording devices in which data is stored in a form readable by a computer system.
  • the non-transitory recording medium includes a storage medium such as an erasable programmable read only memory (EPROM), a flash drive, an optical drive, a magnetic hard drive, and a solid state drive (SSD).
  • EPROM erasable programmable read only memory
  • SSD solid state drive
  • loop filter unit 182 deblocking filter
  • loop filter unit 562 deblocking filter

Abstract

본 실시예는, 360도 전방위(omnidirectional) 비디오에 대한 부/복호화 방법에 있어서, 프레임 패킹(frame packing)에 따른 불연속 에지(discontinuous edge, 또는 가상 경계(virtual edge))에 대한 인루프(in-loop) 필터 적용 시 발생할 수 있는 성능 열화를 방지하기 위해, 가상 경계 정보를 시그널링함으로써, 이러한 경계 정보를 이용하여 가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법을 제공한다.

Description

360도 비디오 가상 경계의 인루프 필터를 제한하는 방법
본 개시는 360도 비디오 가상 경계의 인 루프 필터를 제한하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 360도 전방위(omnidirectional) 비디오에 대한 부/복호화 방법에 있어서, 프레임 패킹(frame packing)에 따른 가상 경계(virtual edge)에 대한 인루프(in-loop) 필터 적용 시 발생할 수 있는 성능 열화를 방지하기 위해, 가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
동영상 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다.
따라서, 통상적으로 동영상 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 동영상 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 동영상 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 동영상 압축 기술로는 H.264/AVC를 비롯하여, H.264/AVC에 비해 약 40% 정도의 부호화 효율을 향상시킨 HEVC(High Efficiency Video Coding)가 존재한다.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 360도 전방위(omnidirectional) 비디오, HDR(High Dynamic Range) 비디오 등 영역이 확장되고 있으며, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.
본 개시는, 360도 전방위(omnidirectional) 비디오에 대한 부/복호화 방법에 있어서, 프레임 패킹(frame packing)에 따른 불연속 에지(discontinuous edge, 또는 가상 경계(virtual edge))에 대한 인루프(in-loop) 필터 적용 시 발생할 수 있는 성능 열화를 방지하기 위해, 가상 경계 정보를 시그널링함으로써 , 이러한 경계 정보를 이용하여 가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 하나 이상의 픽처들 내에 존재하는 가상 경계(virtual boundary)를 처리하기 위해, 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 등간격(uniform spacing) 플래그 및 가상 경계(virtual boundary)의 개수를 포함하는 가상 경계 정보를 비트스트림(bitstream)으로부터 복호하는 과정, 여기서 상기 등간격 플래그는 수직 등간격 플래그 및 수평 등간격 플래그를 포함하고, 상기 가상 경계는 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계를 포함함; 상기 등간격 플래그에 기반하여 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 상기 비트스트림으로부터 복호하는 과정; 및 상기 가상 경계 정보 또는 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들 및 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 픽처들 내의 가상 경계에 대한 인루프(in-loop) 필터링을 제한할지 여부를 나타내는 인루프 필터 제한 플래그를 상기 비트스트림으로부터 복호하는 과정을 더 포함하고, 상기 가상 경계 정보는, 상기 인루프 필터 제한 플래그가 인루프 필터링이 제한됨을 나타내는 경우, 상기 비트스트림으로부터 복호되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 상기 인루프 필터 제한 플래그가 인루프 필터링이 제한됨을 나타내는 경우, 상기 가상 경계의 위치들 상의 복원샘플에 대해 디블록킹(deblocking) 필터링, SAO(Sample Adaptive Offset) 필터링 및 ALF(Adaptive Loop Filtering) 중 적어도 하나를 포함하는 인루프 필터링을 제한하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 등간격(uniform spacing) 플래그 및 하나 이상의 픽처들 내에 존재하는 가상 경계(virtual boundary)의 개수를 포함하는 가상 경계 정보를 비트스트림(bitstream)으로부터 복호하고, 상기 등간격 플래그에 기반하여 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 상기 비트스트림으로부터 복호하며, 상기 픽처를 구성하는 샘플에 대한 잔차신호를 상기 비트스트림으로부터 복호하는 엔트로피 복호화부, 여기서 상기 등간격 플래그는 수직 등간격 플래그 및 수평 등간격 플래그를 포함하고, 상기 가상 경계는 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계를 포함함; 상기 잔차신호로부터 생성된 잔차샘플 및 상기 샘플에 대한 예측샘플을 이용하여 상기 샘플에 대한 복원샘플을 생성하는 가산부; 및 상기 가상 경계의 정보 및 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들 및 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 루프 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 360도 전방위 비디오에 대한 부/복호화 방법에 있어서, 프레임 패킹에 따른 가상 경계 정보를 시그널링하고, 이러한 경계 정보를 이용하여 가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법을 제공함으로써, 가상 경계에 대한 인루프 필터 적용 시 발생할 수 있는 성능 열화를 방지하는 것이 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 360도 비디오에 대한 프로젝션 형식인 ERP 형식을 나타내는 예시도이다.
도 7은 360도 비디오에 대한 프로젝션 형식인 CMP 형식을 나타내는 예시도이다.
도 8은 복원블록을 구성하는 하나의 샘플에 대하여 가상 경계를 기준으로 샘플이 포함되는 영역과 포함되지 않은 영역을 나타내는 예시도이다.
도 9는 360도 비디오에 대한 프로젝션 형식인 TSP 형식을 나타내는 예시도이다.
도 10은 360도 비디오에 대한 프로젝션 형식인 ISP 형식을 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 13은 본 개시의 다른 실시예에 따른 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다.
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 레이트 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 레이트 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 레이트 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 모션 벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조 픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조 픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조 픽처와 각 참조 픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(L), 상단블록(A), 우상단블록(AR), 좌하단블록(BL), 좌상단블록(AL) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(L), 상단블록(A), 우상단블록(AR), 좌하단블록(BL), 좌상단블록(AL) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다.
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다.
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다.
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 부호화한다.
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.
루프(loop) 필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터(180)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184) 및 ALF(184)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 ALF(184)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(184)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(184)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 기능 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.
엔트로피 복호화부(510)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다.
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이에 따라 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.
한편, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
또한, 역변환부(530)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.
가산기(550)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다.
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조 픽처로 사용된다.
360도 비디오는 전방위 장면을 취득한 비디오로서 다양한 프로젝션 형식을 기반으로 형성될 수 있다. 대표적인 예로는 ERP(Equi-Rectangular Projection)와 CMP(Cube Map Projection) 형식이 있다.
도 6은 360도 비디오에 대한 프로젝션 형식인 ERP 형식을 나타내는 예시도이다.
ERP 형식에서는, 카메라를 기준으로 360도 구(sphere)에 맵핑되는 영상이 2차원 형식으로 프로젝션된다. 일반 비디오의 특징과는 다르게 적도를 기준으로 상하 이동시 좌우로 1/cosφ(여기서 φ는 위도)만큼 영상이 팽창된다.
도 7은 360도 비디오에 대한 프로젝션 형식인 CMP 형식을 나타내는 예시도이다.
CMP 형식에서는, 카메라를 기준으로 육면체에 맵핑되는 영상이 2차원 형식으로 프로젝션된다. 육면체를 구성하는 각 시점은 1×6, 2×3 등과 같은 2차원 비디오로 배열되어 압축 및 전송이 된다. 이러한 배열 과정을 프레임 패킹(frame packing)으로 표현하는데, 표 1에 나타낸 바와 같이 1×6, 2×3, 3×2 및 6×1의 프레임 패킹을 위한 방식이 이용될 수 있다. 패킹한 프레임의 위치를 표시하기 위해 0 내지 5의 위치 인덱스가 부여될 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000001
CMP와 같이 하나 이상의 면으로 구성되는 프로젝션 형식을 사용하는 경우, 프레임 패킹을 이용하여 360도 비디오가 2차원 형식으로 변환될 수 있다. 그러나 어느 프레임 패킹을 이용하더라도 인접한 면 사이에 불연속 경계가 나타날 수 있다. 도 7에 예시된 바와 같은 CMP의 경우, 2차원 형식의 상단의 우측면, 정면 및 좌측면에 해당하는 면은 서로 간에 연속으로 패킹되고 하단의 저면, 배면 및 평면에 해당하는 면도 서로 간에 연속으로 패킹되지만 상단과 하단 간에는 불연속이 존재할 수 있다.
참고로, ERP 및 CMP를 포함하는, 다양한 형태의 프로젝션 형식은 표 2에 나타낸 바와 같다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000002
프레임 패킹에 따른 경계에 인루프 필터를 직접 적용하면 불연속 에지(discontinuous edge, 또는 가상 경계(virtual edge))를 가로 지르는 픽셀들이 함께 필터링되어 주관적/객관적 성능이 저하될 수 있다.
본 실시예는 영상 복호화 장치에서, 360도 비디오 가상 경계의 인루프 필터를 제한하는 방법을 개시한다. 보다 자세하게는, 360도 전방위(omnidirectional) 비디오에 대한 영상 부/복호화 방법에 있어서, 프레임 패킹(frame packing)에 따른 가상 경계에 대한 인루프(in-loop) 필터 적용 시 발생할 수 있는 성능 열화를 방지하기 위해, 가상 경계 정보를 시그널링함으로써, 이러한 경계 정보를 이용하여 가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법을 제공한다.
본 개시에 따른 영상 부호화 장치의 루프 필터부(180)는 인루프 필터로서 디블록킹(deblocking) 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치의 루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다.
가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하기 위해 영상 부호화 장치는 SPS, PPS 단위에서 가상 경계 정보를 시그널링한다. 가상 경계 정보는 인루프 필터 제한 플래그, 수직 가상 경계의 개수 및 위치 정보, 수평 가상 경계의 개수 및 위치 정보를 포함한다. 표 3은 영상 부호화 장치가 PPS 단위에서 시그널링하는 가상 경계 정보에 대한 예시를 나타낸다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000003
영상 복호화 장치는 인루프 필터 제한 플래그pps_loop_filter_across_virtual_boundaries_disabled_flag가 1인 경우 PPS를 참조하는 프레임 내의 가상 경계에서 인루프 필터를 비활성화시킨다. 반면, 인루프 필터 제한 플래그가 0인 경우 영상 복호화 장치는 가상 경계에서 인루프 필터를 적용할 수 있다. 인루프 필터 제한 플래그가 시그널링되지 않는 경우, 인루프 필터 제한 플래그는 0으로 설정될 수 있다.
pps_num_ver_virtual_boundaries는 수직 가상 경계의 개수로서 0 내지 3의 범위에서 설정될 수 있으며, 시그널링되지 않으면 0으로 설정될 수 있다. 수직 가상 경계의 위치 정보는 pps_virtual_boundaries_pos_x[i]를 이용하여 표현된다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 인루프 필터 제한 플래그가 1인 경우 수직 가상 경계의 개수 및 수직 가상 경계의 위치 정보가 복호될 수 있다.
영상 복호화 장치는 수직 가상 경계의 위치 정보를 이용하여 루마 샘플 단위로 i 번째 수직 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosX[i]를 산정할 수 있다. i 번째 수직 가상 경계의 위치는 수학식 1에 나타낸 바와 같이 유도된다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000004
여기서, i 번째 수직 가상 경계의 위치의 범위는 1 부터 Ceil(pic_width_in_luma_samples/8)-1까지인데, pic_width_in_luma_samples는 루마 샘플 단위로 표시되는 현재 픽처의 너비이다.
한편, pps_num_hor_virtual_boundaries는 수평 가상 경계의 개수로서 0 내지 3의 범위에서 설정될 수 있으며, 시그널링되지 않으면 0으로 설정될 수 있다. 수평 가상 경계의 위치 정보는 pps_virtual_boundaries_pos_y[i]를 이용하여 표현된다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 인루프 필터 제한 플래그가 1인 경우 수평 가상 경계의 개수 및 수평 가상 경계의 위치 정보가 복호될 수 있다.
영상 복호화 장치는 수평 가상 경계의 위치 정보를 이용하여 루마 샘플 단위로 i 번째 수평 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosY[i]를 산정할 수 있다. i 번째 수평 가상 경계의 위치는 수학식 2에 나타낸 바와 같이 유도된다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000005
여기서, i 번째 수평 가상 경계의 위치의 범위는 1 부터 Ceil(pic_height_in_luma_samples/8)-1까지인데, pic_height_in_luma_samples는 루마 샘플 단위로 표시되는 현재 픽처의 높이이다.
pps_virtual_boundaries_pos_x[i]와 pps_virtual_boundaries_pos_y[i]는 13 비트를 이용하여 0 이상의 양의 정수로 표현된다.
영상 부호화 장치는, 표 4에 나타낸 바와 같이, SPS 단위에서도 전술한 바와 같은 가상 경계 정보를 시그널링할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000006
본 개시에 따른 영상 복호화 장치의 루프 필터부(560)는 복원된 블록(이하 복원블록)에 대해 디블록킹 필터(562)를 동작시키기 전에, 디블록킹 필터(562)에 대한 비활성화 조건을 확인한다. 예를 들어, 픽처의 경계에 대해 디블록킹 필터(562)가 비활성화될 수 있다.
루프 필터부(560)는 인루프 필터 제한 플래그가 1인 상태에서, 필터링하고자 하는 대상샘플의 수평 좌표가 i 번째 수직 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosX[i] 중 하나와 일치하면, 해당되는 대상샘플에 대해 수평 방향으로의 디블록킹 필터(562)의 동작을 제한할 수 있다. 또한, 루프 필터부(560)는 인루프 필터 제한 플래그가 1인 상태에서, 필터링하고자 하는 대상샘플의 수직 좌표가 i 번째 수평 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosY[i] 중 하나와 일치하면, 해당되는 대상샘플에 대해 수직 방향으로의 디블록킹 필터(562)의 동작을 제한할 수 있다.
한편, 루프 필터부(560)는 복원블록에 대해 SAO 필터(564)를 동작시키기 전에, SAO 필터(564)에 대한 비활성화 조건을 확인한다. 예를 들어, SAO 필터의 형태를 지시하는 인덱스가 0인 경우, 해당되는 모든 대상샘플에 대해 SAO 필터(564)가 비활성화될 수 있다.
SAO는 두 가지 형태가 존재하는데, 하나는 에지 오프셋(EO, edge offset)이고 다른 하나는 밴드 오프셋(BO, band offset)이다. 영상 부호화 장치는 타겟 영역에 대해 EO와 BO 중 하나를 선택하여 수행하고, SAO 형태를 지시하는 신택스를 영상 복호화 장치로 전달된다. 영상 복호화 장치는 SAO 형태를 지시하는 신택스로부터 SAO를 적용할지, 적용하는 경우 에지 오프셋을 적용할지 아니면 밴드 오프셋을 적용할지 여부를 결정한다. 예를 들어, SAO 형태를 지시하는 신택스가 0이면 SAO를 적용하지 않으며, 1인 경우에는 BO를, 2인 경우에는 EO를 적용한다. SAO 형태가 EO인 경우, 가상 경계에서 SAO 필터의 동작이 제한될 수 있다.
EO에는 수평, 수직, 135도 및 45도의 네 가지 방향 또는 클래스(class)가 존재하는데, 각 클래스는 대상샘플과 그 주변 샘플들 간의 차이에 근거하여 결정될 수 있다. 영상 부호화 장치는 대상블록(예컨대, CTU) 단위로 어떤 EO 클래스가 적용되는지를 시그널링한다.
루프 필터부(560)는, 루마 샘플에 대하여 인루프 필터 제한 플래그가 1인 상태에서, 필터링하고자 하는 대상샘플의 수평 좌표가 i 번째 수직 가상 경계의 위치 또는 하나 앞선 위치 (PpsVirtualBoundariesPosX[i] 또는 PpsVirtualBoundariesPosX[i]-1) 중 하나와 일치하고, EO의 클래스가 수직 방향이 아닌 경우, 해당되는 대상샘플에 대해 SAO 필터(564)의 동작을 제한할 수 있다.
또한, 루프 필터부(560)는, 루마 샘플에 대하여 인루프 필터 제한 플래그가 1인 상태에서, 필터링하고자 하는 대상샘플의 수직 좌표가 i 번째 수평 가상 경계의 위치 또는 하나 앞선 위치(PpsVirtualBoundariesPosY[i] 또는 PpsVirtualBoundariesPosY[i]-1) 중 하나와 일치하고, EO의 의 클래스가 수평 방향이 아닌 경우, 해당되는 대상샘플에 대해 SAO 필터(564)의 동작을 제한할 수 있다.
크로마 샘플에 대하여, 루프 필터부(560)는 루마 샘플에 적용된 것과 유사한 과정을 이용하여, SAO 필터(564)의 동작을 제한할 수 있다.
상위 수준의 ALF 활성화 플래그가 1인 경우, 루프 필터부(560)가 복원블록에 대해 ALF(566)의 동작을 비활성화시키는 특별한 조건은 없다. 다만, 필터링하고자 하는 복원블록의 경계가 픽처, 타일 또는 슬라이스 경계와 일치하는 경우, 복원블록을 포함하는 픽처, 타일 또는 슬라이스의 외부 샘플의 이용 가능 여부에 의존하여, 복원블록의 샘플에 대한 ALF(566)의 동작이 상이할 수 있다. 외부 샘플을 이용하는 것이 가능한 경우, ALF(566)의 동작에 제약이 없다. 반면, 외부 샘플을 이용하는 것이 가능하지 않은 경우, 복원블록을 포함하는 픽처, 타일 또는 슬라이스의 내부 샘플만을 이용하여 ALF(566)의 동작이 수행된다. 이때, ALF(566)의 동작 과정에서 외부 샘플 정보를 필요로 하는 위치는 주변 내부 샘플을 이용하여 패딩(padding)될 수 있다.
루프 필터부(560)는 인루프 필터 제한 플래그가 1인 상태에서, i 번째 수직 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosX[i] 중 필터링하고자 하는 대상샘플의 수평 좌표와 가장 근접하는 하나를 선택하여, 근접 수직 가상 경계로 설정한다. 또한, 루프 필터부(560)는 인루프 필터 제한 플래그가 1인 상태에서, i 번째 수평 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosY[i] 중 대상샘플의 수직 좌표와 가장 근접하는 하나를 선택하여, 근접 수평 가상 경계로 설정한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복원블록을 구성하는 하나의 대상샘플에 대하여 설정된 근접 수직 가상 경계 및/또는 근접 수평 가상 경계를 기준으로 대상샘플이 포함되는 영역(이하 제1 영역)과 포함되지 않는 영역(이하 제2 영역)으로 복원블록(또는 복원블록이 포함되는 픽처, 타일 또는 슬라이스)이 분할될 수 있다. 루프 필터부(560)는 제1 영역에 포함된 샘플만을 이용하여 대상샘플에 대해 ALF(566)를 수행할 수 있다. 이때, ALF(566)의 동작 과정에서 제2 영역의 정보를 필요로 하는 위치는 제1 영역에 포함된 주변 샘플을 이용하여 패딩될 수 있다.
영상 부호화 장치의 루프 필터부(180)도, 영상 복호화 장치와 동일한 방식을 이용하여, 전술한 바와 같이 가상 경계에서 디블록킹(deblocking) 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 포함하는 인루프 필터의 동작을 제한할 수 있다.
한편, 수직 가상 경계의 위치 정보 pps_virtual_boundaries_pos_x[i] 및 수평 가상 경계의 위치 정보 pps_virtual_boundaries_pos_y[i]를 이용하게 되면 프레임의 크기가 증가함에 따라 시그널링되는 비트의 수가 증가할 수 있다.
본 개시에서는 가상 경계 정보의 양을 감소시키기 위해, i 번째 가상 경계의 위치 정보가 이전 위치와의 차분을 이용하여 표현될 수 있다. 표 5에 나타낸 바와 같이 영상 부호화 장치는 신택스 요소 pps_virtual_boundaries_pos_x[i] 및 pps_virtual_boundaries_pos_y[i]를 수직 가상 경계의 차분위치 정보 pps_virtual_boundaries_pos_x_delta[i] 및 수평 가상 경계의 차분위치 정보 pps_virtual_boundaries_pos_y_delta[i]로 대체하여 시그널링할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000007
영상 복호화 장치는 수직 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 루마 샘플 단위로 i 번째 수직 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosX[i]를 산정할 수 있다. i 번째 수직 가상 경계의 위치는 수학식 3에 나타낸 바와 같이 유도된다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000008
수직 가상 경계의 차분위치 정보를 나타내는 데 사용되는 비트 수는 Ceil (Log2(pic_width_in_luma_samples)-3)이다. 또한 수직 가상 경계의 차분위치 정보의 범위는 1부터 Ceil((pic_width_in_luma_samples - PpsVirtualBoundariesPosX[i-1])×8)-2까지이다.
영상 복호화 장치는 수평 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 루마 샘플 단위로 i 번째 수평 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosY[i]를 산정할 수 있다. i 번째 수평 가상 경계의 위치는 수학식 4에 나타낸 바와 같이 유도된다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000009
수평 가상 경계의 차분위치 정보를 나타내는 데 사용되는 비트 수는 Ceil (Log2(pic_height_in_luma_samples)-3)이다. 또한 수평 가상 경계의 차분위치 정보의 범위는 1부터 Ceil((pic_height_in_luma_samples - PpsVirtualBoundariesPosY[i-1])×8)-2까지이다.
본 개시에 따른 다른 실시예에서는 가상 경계 정보의 양을 감소시키기 위해, 가상 경계의 위치가 등간격으로 나타나는 경우 이를 지시하는 수직 또는 수평 등간격 플래그가 시그널링될 수 있다. 영상 부호화 장치는, 표 6에 나타낸 바와 같이, 신택스 요소로서 수직 또는 수평 등간격 플래그를 시그널링할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000010
수직 등간격 플래그 pps_ver_virtual_boundaries_uniform_spacing_flag가 1인 경우 수직 방향의 가상 경계가 하나의 프레임 내에 균등하게 분포하는 것을 나타낸다. 영상 부호화 장치는 수직 가상 경계의 개수 pps_num_ver_virtual_boundaries를 시그널링하여 수직 등간격이 계산되도록 할 수 있다. 수직 등간격 플래그가 1인 경우, 영상 복호화 장치는 수학식 5에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계의 위치를 유도할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000011
한편, 수직 등간격 플래그가 0인 경우, 영상 복호화 장치는 수직 가상 경계의 위치 정보 virtual_boundaries_pos_x[i]를 복호한다. 수직 가상 경계의 위치는 수직 가상 경계의 위치 정보를 이용하여, 수학식 1에 나타낸 바와 같이 유도될 수 있다.
또한 수평 등간격 플래그 pps_hor_virtual_boundaries_uniform_spacing_flag 가 1인 경우 수평 가상 경계가 하나의 프레임 내에 균등하게 분포하는 것을 나타낸다. 영상 부호화 장치는 수평 가상 경계의 개수 pps_num_hor_virtual_boundaries를 시그널링하여 수평 등간격이 계산되도록 할 수 있다. 수평 등간격 플래그가 1인 경우, 영상 복호화 장치는 수학식 6에 나타낸 바와 같이 수평 가상 경계 위치를 유도할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000012
한편, 수평 등간격 플래그가 0인 경우, 영상 복호화 장치는 수평 가상 경계의 위치 정보 virtual_boundaries_pos_y[i]를 복호할 수 있다. 수평 가상 경계의 위치는 수평 가상 경계의 위치 정보를 이용하여, 수학식 2에 나타낸 바와 같이 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이, 수직 가상 경계의 위치 정보와 수평 가상 경계의 위치 정보는 고정 길이 비트를 이용하여 0 이상의 양의 정수로 표현될 수 있다.
본 개시에 따른 다른 실시예에서는, 표 5에 나타낸 바와 같은 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하는 방법과 표 6에 나타낸 바와 같은 등간격 플래그를 이용하는 방법을 혼합하여, 영상 부호화 장치는 표 7에 나타낸 바와 같이 가상 경계 정보를 시그널링할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000013
여기서, 등간격 플래그가 1인 경우, 수학식 5 및 수학식 6에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계의 위치가 산정된다. 반면, 등간격 플래그가 0인 경우, 수학식 3 및 수학식 4에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계의 위치가 산정될 수 있다.
이하, 360도 비디오 프로젝션 및 패킹 방식에 따라 가상 경계를 표시하는 방법을 설명한다. 먼저, CMP 방식을 이용하는 경우, 가상 경계를 표시하는 방법을 설명한다.
표 1에 나타낸 바와 같이 CMP 패킹 방식 cmp_packing_type과 그에 따른 패킹 방식 packing_type 및 위치 인덱스 position_index가 사전에 정의된다. 현재 프레임의 패킹 방식은 SPS 또는 PPS 상에 전송되거나 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 이용하여 전송될 수 있다. 예를 들면, cubemap projection SEI message가 정의되어 사용될 수 있다.
표 8은 영상 부호화 장치가 시그널링하는 cubemap projection SEI message에 대한 신택스를 나타낸다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000014
여기서, 360_video_geometry_type[i]은 큐브 맵의 형태를 나타낸다. unit_face_idx[i]는 각 면의 인덱스를 나타내고, coded_face_width[i], coded_face_height[i], coded_face_top[i] 및 coded_face_left[i] 각각은 각 면의 너비, 높이, 해당 면의 상단 샘플의 위치, 및 좌측 샘플의 위치를 나타낸다.
다음, cube_face_transform_type[i]은 해당 면의 회전 또는 반전(mirroring)을 나타내는데, 표 9에 나타낸 바와 같이 구분될 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000015
한편, 표 8에서, SPAF_num_coeffs는 3차원 구에서 2차원 면으로 맵핑하는 과정에서 필요한 변환 계수의 개수이고, SPAF_coeffs_divisor는 변환 계수 산정 시 필요한 제수(divisor)이며, SPAF_coeffs_divident[i]는 변환 계수 산정 시 필요한 필요한 피제수(dividend)이다. 이들을 이용하여 변환 계수는 수학식 7과 같이 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000016
이하, cmp_packing_type이 0임이 PPS 수신 이전에 시그널링된 경우, 표 8에 나타낸 신택스를 이용하여 루프 필터부(560)가 수행하는 동작을 설명한다.
이러한 경우 수직 방향의 가상 경계는 없으므로, 루프 필터부(560)는 수직 가상 경계의 개수 pps_num_ver_virtual_boundaries를 0으로 설정한다. 또한 수평 방향의 가상 경계는 전체 프레임 수직 길이의 1/6마다 등간격으로 존재하므로, 루프 필터부(560)는 수평 가상 경계의 개수 pps_num_hor_virtual_boundaries를 5로 설정하고, 수평 가상 경계의 위치 PpsVirtualBoundariesPosY[i]에 가상 경계 위치를 저장한 후, 해당 위치에서 인루프 필터의 사용을 제한할 수 있다.
다음, cmp_packing_type이 1임이 시그널링된 경우, 표 8에 나타낸 신택스를 이용하여 루프 필터부(560)가 수행하는 동작을 설명한다.
이러한 경우 수직 방향의 가상 경계는 전체 프레임 수평 길이의 1/2마다 등간격으로 존재하고, 수평 방향의 가상 경계는 수직 길이의 1/3마다 등간격으로 존재하므로, 루프 필터부(560)는 수직 가상 경계의 개수를 1, 수평 가상 경계의 개수를 2로 설정하고, PpsVirtualBoundariesPosX[i]와 PpsVirtualBoundariesPosY[i]에 그에 따른 가상 경계 위치를 저장한 후, 해당 위치에서 인루프 필터의 사용을 제한할 수 있다.
전술한 바와 같이, 루프 필터부(560)는 수신 받은 cmp_packing_type에 기반하여 수직 가상 경계의 개수, 수평 가상 경계의 개수, 수직 가상 경계의 위치, 및 수평 가상 경계의 위치를 결정할 수 있다. 이때, 수직 가상 경계의 위치, 및 수평 가상 경계의 위치는, 수학식 8에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계의 위치 정보 pps_virtual_boundaries_pos_y[i], 및 수평 가상 경계의 위치 정보 pps_virtual_boundaries_pos_x[i]를 이용하여 산정될 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000017
여기서, K는 8 또는 4일 수 있다. 또는 K는 최소의 CU 블록 크기 또는 최소의 변환 블록 크기일 수 있다. 또는 K는 영상 부호화 장치로부터 시그널링되거나 cmp_packing_type, 프로젝션 형태에 따라 결정되는 값일 수 있다.
한편, K는 하나 이상의 값일 수 있다. 예를 들어, CMP에서 패킹되는 프레임의 크기가 상이한 경우 각 프레임별로 상이한 K 값을 가질 수 있다. 패킹된 프레임의 크기가 같지 않은 경우, 수직 가상 경계의 개수, 수평 가상 경계의 개수는 cmp_packing_type에 따라 추론되나, 수직 가상 경계의 위치 정보, 및 수평 가상 경계의 위치 정보는 고정 길이의 비트를 이용하여 0 이상의 양의 정수로 표현된 채로 시그널링되고, 이를 이용하여 수직 가상 경계의 위치, 및 수평 가상 경계의 위치가 유도될 수 있다.
전술한 바와 같이 유도된 수직 가상 경계의 위치, 및 수평 가상 경계의 위치를 기반으로, 루프 필터부(560)는 인루프 필터인 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)의 동작을 이러한 가상 경계에서 제한할 수 있다. 가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방식은, 표 3과 표 4, 및 수학식 1과 수학식 2를 이용하여 기서술되었으므로, 더 이상의 설명을 생략한다.
한편, CMP가 아닌 경우, 즉 패킹된 면이 동일한 크기의 직사각형이 아닌 경우, 가상 경계를 수직 가상 경계의 위치 정보, 및 수평 가상 경계의 위치 정보만으로 표시하기 어려울 수 있다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같은 TSP(Truncated Square Pyramid projection) 형식에서는 전면의 시점은 0 번 인덱스로 상대적으로 크게 패킹하여 전송되고, 나머지 시점은 보다 작은 직사각형 또는 사다리꼴 형태로 전송된다. 다른 예로서, 도 10에 도시된 바와 같은 ISP(Icosahedron Projection) 형식에서는, 삼각형의 타일이 전송된다.
이러한 예에 있어서, 수직 가상 경계의 위치 정보, 및 수평 가상 경계의 위치 정보를 이용하여 가상 경계가 표시되기 어렵다. 따라서, TSP의 경우, 영상 부호화 장치는 표 10에 나타낸 바와 같은 신택스를 시그널링할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000018
여기서, pps_num_face는 패킹되는 면의 개수로서, TSP의 경우 총 6 개이므로 각 면의 인덱스를 표현하는 i는 0 내지 5의 값을 갖는다. 또한 pps_vertex_pos_x[i][j]와 pps_vertex_pos_y[i][j]는 각 면의 꼭지점 좌표로서, TSP의 경우 각 면은 4 개의 꼭지점을 갖는 사각형이므로 각 꼭지점의 인덱스를 표현하는 j는 0 내지 3의 값을 갖는다.
한편, ISP와 같이 삼각형 형태의 면으로 구성되는 경우, 표 11에 나타낸 바와 같이 j는 0 내지 2의 값을 갖도록 영상 부호화 장치가 신택스를 시그널링할 수 있다.
Figure PCTKR2020013146-appb-img-000019
표 10 및 표 11에서는 j의 개수가 고정되었으나, 영상 부호화 장치는 각 면을 구성하는 꼭지점의 개수를 표시하는 pps_num_vertex와 같은 신택스를 시그널링할 수 있다.
루프 필터부(560)는 pps_vertex_pos_x[i][j]와 pps_vertex_pos_y[i][j]를 수신한 후, 수신된 꼭지점들을 연결하는 직선 방정식으로부터 꼭지점들 간에 포함된 프레임 내 좌표들의 집합 PpsVirtualBoundariesPosXY[x][y]를 유도하고, 유도된 위치에서 인루프 필터의 동작을 제한할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 부호화 장치는 비패킹(non-packing) 제한 플래그 general_non_packed_constraint_flag를 시그널링하여, 이 플래그가 1인 경우, 디코딩된 비트스트림이 프레임으로 분할된 출력 영상을 표현하기 적합함을 나타내고, 0인 경우 추가적인 처리가 필요함을 표시할 수 있다.
영상 부호화 장치는 비패킹 제한 플래그를 이용하여 인루프 필터 제한 플래그 pps_loop_filter_across_virtual_boundaries_disabled_flag를 제어할 수 있다.
비패킹 제한 플래그가 1인 경우, 패킹된 영상이 없으므로 그에 따른 추가적인 처리가 필요하지 않다. 따라서 가상 경계를 처리하기 위한 관련된 신택스를 모두 전송할 필요가 없다. 예컨대, 인루프 필터 제한 플래그가 0으로 설정될 수 있다.
비패킹 제한 플래그가 0인 경우 패킹된 영상이 존재할 수 있고 그에 따른 추가적인 처리가 필요하다. 이때, 인루프 필터 제한 플래그는 0 또는 1로 설정되는 것이 모두 가능하다. 비패킹 제한 플래그가 0이지만 인루프 필터 제한 플래그가 0인 경우의 예로는 직사각형을 사용하지 않는 패킹 타입을 들 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
영상 복호화 장치는 하나 이상의 픽처들 내에 존재하는 가상 경계(virtual boundary)를 처리하여 다음과 같이 인루프 필터의 동작을 제한할 수 있다.
영상 복호화 장치는 픽처에 대한 인루프 필터 제한 플래그, 가상 경계(virtual boundary)의 개수 및 가상 경계의 차분위치 정보를 비트스트림(bitstream)으로부터 복호한다(S1100). 여기서, 가상 경계는 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계를 포함한다.
인루프 필터 제한 플래그가 1인 경우 영상 복호화 장치는 픽처 내의 가상 경계에서 인루프 필터를 비활성화시키고, 인루프 필터 제한 플래그가 0인 경우 인루프 필터를 적용할 수 있다. 또한 비트스트림 상에 시그널링되지 않는 경우, 인루프 필터 제한 플래그는 0으로 설정될 수 있다.
수직 가상 경계의 개수가 비트스트림 상에 시그널링되지 않는 경우 0으로 설정되고, 수평 가상 경계의 개수가 비트스트림 상에 시그널링되지 않는 경우 0으로 설정될 수 있다.
영상 복호화 장치는 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들 및 수평 가상 경계의 위치들을 결정한다(S1102).
영상 복호화 장치는, 수학식 3에 나타낸 바와 같이, 수직 가상 경계의 차분위치 정보와 이전 인덱스의 수직 가상 경계의 위치를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들을 결정한다. 또한 영상 복호화 장치는, 수학식 4에 나타낸 바와 같이, 수평 가상 경계의 차분위치 정보와 이전 인덱스의 수평 가상 경계의 위치를 이용하여 수평 가상 경계의 위치들을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는 가상 경계의 위치들 상의 복원샘플에 대해 인루프 필터에 포함된 디블록킹(deblocking) 필터, SAO(Sample Adaptive Offset) 필터 및 ALF(Adaptive Loop Filter)의 동작을 제한한다(S1104).
가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방식은, 표 3과 표 4, 및 수학식 1과 수학식 2를 이용하여 기 서술되었으므로, 더 이상의 설명을 생략한다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
영상 복호화 장치는 하나 이상의 픽처들 내에 존재하는 가상 경계(virtual boundary)를 처리하여 다음과 같이 인루프 필터의 동작을 제한할 수 있다.
영상 복호화 장치는 픽처에 대한 인루프 필터 제한 플래그, 등간격(uniform spacing) 플래그 및 가상 경계(virtual boundary)의 개수를 비트스트림(bitstream)으로부터 복호한다(S1200). 여기서, 등간격 플래그는 수직 등간격 플래그 및 수평 등간격 플래그를 포함하고, 가상 경계는 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계를 포함한다.
인루프 필터 제한 플래그가 1인 경우 영상 복호화 장치는 픽처 내의 가상 경계에서 인루프 필터를 비활성화시키고, 인루프 필터 제한 플래그가 0인 경우 인루프 필터를 적용할 수 있다.
영상 복호화 장치는 등간격 플래그에 기반하여 가상 경계의 위치 정보를 비트스트림으로부터 복호한다(S1202).
영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 0인 경우 수직 가상 경계의 위치 정보를 복호하고, 수평 등간격 플래그가 0인 경우 수평 가상 경계의 위치 정보를 복호할 수 있다.
영상 복호화 장치는 가상 경계의 개수 및 가상 경계의 위치 정보를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들 및 수평 가상 경계의 위치들을 결정한다(S1204).
영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 1인 경우, 수학식 5에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계의 개수 및 현재 픽처의 너비(width)를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들을 결정한다. 또한, 영상 복호화 장치는 수평 등간격 플래그가 1인 경우, 수학식 6에 나타낸 바와 같이 수평 가상 경계의 개수 및 현재 픽처의 높이(height)를 이용하여 수평 가상 경계의 위치들을 결정할 수 있다.
한편, 영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 0인 경우, 수학식 1에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계의 개수 및 수직 가상 경계의 위치 정보를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들을 결정한다. 또한, 영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 0인 경우, 수학식 2에 나타낸 바와 같이 수평 가상 경계의 개수 및 수평 가상 경계의 위치 정보를 이용하여 수평 가상 경계의 위치들을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는 가상 경계의 위치들 상의 복원샘플에 대해 인루프 필터에 포함된 디블록킹(deblocking) 필터, SAO(Sample Adaptive Offset) 필터 및 ALF(Adaptive Loop Filter)의 동작을 제한한다(S1206).
도 13은 본 개시의 다른 실시예에 따른 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
영상 복호화 장치는 하나 이상의 픽처들 내에 존재하는 가상 경계(virtual boundary)를 처리하여 다음과 같이 인루프 필터의 동작을 제한할 수 있다.
영상 복호화 장치는 픽처에 대한 인루프 필터 제한 플래그, 등간격(uniform spacing) 플래그 및 가상 경계(virtual boundary)의 개수를 비트스트림(bitstream)으로부터 복호한다(S1300). 여기서, 등간격 플래그는 수직 등간격 플래그 및 수평 등간격 플래그를 포함하고, 가상 경계는 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계를 포함한다.
인루프 필터 제한 플래그가 1인 경우 영상 복호화 장치는 픽처 내의 가상 경계에서 인루프 필터를 비활성화시키고, 인루프 필터 제한 플래그가 0인 경우 인루프 필터를 적용할 수 있다.
영상 복호화 장치는 등간격 플래그에 기반하여 가상 경계의 차분위치 정보를 비트스트림으로부터 복호한다(S1302).
영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 0인 경우 수직 가상 경계의 차분위치 정보를 복호하고, 수평 등간격 플래그가 0인 경우 수평 가상 경계의 차분위치 정보를 복호할 수 있다.
영상 복호화 장치는 가상 경계의 개수 및 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들 및 수평 가상 경계의 위치들을 결정한다(S1304).
영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 1인 경우, 수학식 5에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계의 개수 및 현재 픽처의 너비(width)를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들을 결정한다. 또한, 영상 복호화 장치는 수평 등간격 플래그가 1인 경우, 수학식 6에 나타낸 바와 같이 수평 가상 경계의 개수 및 현재 픽처의 높이(height)를 이용하여 수평 가상 경계의 위치들을 결정할 수 있다.
한편, 영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 0인 경우, 수학식 3에 나타낸 바와 같이 수직 가상 경계의 개수 및 수직 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 수직 가상 경계의 위치들을 결정한다 또한, 영상 복호화 장치는 수직 등간격 플래그가 0인 경우, 수학식 4에 나타낸 바와 같이 수평 가상 경계의 개수 및 수평 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 수평 가상 경계의 위치들을 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는 가상 경계의 위치들 상의 복원샘플에 대해 인루프 필터에 포함된 디블록킹(deblocking) 필터, SAO(Sample Adaptive Offset) 필터 및 ALF(Adaptive Loop Filter)의 동작을 제한한다(S1306).
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 360도 전방위 비디오에 대한 부/복호화 방법에 있어서, 프레임 패킹에 따른 가상 경계 정보를 시그널링하고, 이러한 경계 정보를 이용하여 가상 경계에서 인루프 필터의 동작을 제한하는 방법을 제공함으로써, 가상 경계에 대한 인루프 필터 적용 시 발생할 수 있는 성능 열화를 방지하는 것이 가능해지는 효과가 있다.
본 실시예에 따른 각 순서도에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 순서도에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것이 적용 가능할 것이므로, 순서도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 개시에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
155: 엔트로피 부호화부 170: 가산부
180: 루프 필터부 182: 디블록킹 필터
184: SAO 필터 186: ALF
510: 엔트로피 복호화부 550: 가산부
560: 루프 필터부 562: 디블록킹 필터
564: SAO 필터 566: ALF
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본 특허출원은 2019년 9월 26일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2019-0118887 호, 및 2020년 9월 25일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2020-0124875 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (17)

  1. 하나 이상의 픽처들 내에 존재하는 가상 경계(virtual boundary)를 처리하기 위해, 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    등간격(uniform spacing) 플래그 및 가상 경계(virtual boundary)의 개수를 포함하는 가상 경계 정보를 비트스트림(bitstream)으로부터 복호하는 과정, 여기서 상기 등간격 플래그는 수직 등간격 플래그 및 수평 등간격 플래그를 포함하고, 상기 가상 경계는 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계를 포함함;
    상기 등간격 플래그에 기반하여 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 상기 비트스트림으로부터 복호하는 과정; 및
    상기 가상 경계 정보 또는 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들 및 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 픽처들 내의 가상 경계에 대한 인루프(in-loop) 필터링을 제한할지 여부를 나타내는 인루프 필터 제한 플래그를 상기 비트스트림으로부터 복호하는 과정을 더 포함하고, 상기 가상 경계 정보는, 상기 인루프 필터 제한 플래그가 인루프 필터링이 제한됨을 나타내는 경우, 상기 비트스트림으로부터 복호되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인루프 필터 제한 플래그가 인루프 필터링이 제한됨을 나타내는 경우, 상기 가상 경계의 위치들 상의 복원샘플에 대해 디블록킹(deblocking) 필터링, SAO(Sample Adaptive Offset) 필터링 및 ALF(Adaptive Loop Filtering) 중 적어도 하나를 포함하는 인루프 필터링을 제한하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수직 등간격 플래그가 1인 경우, 상기 수직 가상 경계의 개수 및 상기 픽처의 너비(width)를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수평 등간격 플래그가 1인 경우, 상기 수평 가상 경계의 개수 및 상기 픽처의 높이(height)를 이용하여 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수직 등간격 플래그가 0인 경우, 상기 수직 가상 경계의 개수 및 상기 수직 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들을 결정하고, 상기 수평 등간격 플래그가 0인 경우, 상기 수평 가상 경계의 개수 및 상기 수평 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    필터링하고자 하는 대상샘플의 수평 좌표가 상기 수직 가상 경계의 위치들 중 하나와 일치하면, 상기 대상샘플에 대한 수평 방향으로의 디블록킹 필터링을 제한하거나, 상기 대상샘플의 수직 좌표가 수평 가상 경계의 위치들 중 하나와 일치하면, 상기 대상샘플에 대한 수직 방향으로의 상기 디블록킹 필터링을 제한하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    필터링하고자 하는 대상샘플의 수평 좌표가 상기 수직 가상 경계의 위치들 또는 상기 각 수직 가상 경계의 위치보다 하나 앞선 위치들 중 하나와 일치하는 경우, 상기 대상샘플에 대해 수직 방향 이외의 방향으로의 상기 SAO 필터링을 제한하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    필터링하고자 하는 대상샘플의 수직 좌표가 상기 수평 가상 경계의 위치들 또는 상기 각 수평 가상 경계의 위치보다 하나 앞선 위치들 중 하나와 일치하는 경우, 상기 대상샘플에 대해 수평 방향 이외의 방향으로의 상기 SAO 필터링을 제한하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 수직 가상 경계의 위치들 중 필터링하고자 하는 대상샘플의 수평 좌표와 가장 근접하는 하나를 근접 수직 가상 경계로 설정하고, 상기 수평 가상 경계의 위치들 중 상기 대상샘플의 수직 좌표와 가장 근접하는 하나를 근접 수평 가상 경계로 설정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 근접 수직 가상 경계 및/또는 근접 수평 가상 경계를 기준으로 상기 대상샘플이 포함되는 제1 영역 및 상기 대상샘플이 포함되지 않는 제2 영역을 분할하고, 상기 제1 영역에 포함된 샘플들을 이용하여 상기 대상샘플에 대해 상기 ALF를 수행하되, 상기 제1 영역에 포함된 주변 샘플을 이용하여 상기 제2 영역의 샘플들을 필요로 하는 위치를 패딩(padding)하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 등간격(uniform spacing) 플래그 및 하나 이상의 픽처들 내에 존재하는 가상 경계(virtual boundary)의 개수를 포함하는 가상 경계 정보를 비트스트림(bitstream)으로부터 복호하고, 상기 등간격 플래그에 기반하여 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 상기 비트스트림으로부터 복호하며, 상기 픽처를 구성하는 샘플에 대한 잔차신호를 상기 비트스트림으로부터 복호하는 엔트로피 복호화부, 여기서 상기 등간격 플래그는 수직 등간격 플래그 및 수평 등간격 플래그를 포함하고, 상기 가상 경계는 수직 가상 경계 및 수평 가상 경계를 포함함;
    상기 잔차신호로부터 생성된 잔차샘플 및 상기 샘플에 대한 예측샘플을 이용하여 상기 샘플에 대한 복원샘플을 생성하는 가산부; 및
    상기 가상 경계의 정보 및 상기 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들 및 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 루프 필터부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 엔트로피 복호화부는,
    상기 하나 이상의 픽처들 내의 가상 경계에 대한 인루프(in-loop) 필터링을 제한할지 여부를 나타내는 인루프 필터 제한 플래그를 상기 비트스트림으로부터 복호하고, 상기 가상 경계 정보는, 상기 인루프 필터 제한 플래그가 인루프 필터링이 제한됨을 나타내는 경우, 상기 비트스트림으로부터 복호되는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 루프 필터부는,
    상기 인루프 필터 제한 플래그가 인루프 필터링이 제한됨을 나타내는 경우, 상기 가상 경계의 위치들 상의 복원샘플에 대해 디블록킹(deblocking) 필터링, SAO(Sample Adaptive Offset) 필터링 및 ALF(Adaptive Loop Filtering) 중 적어도 하나를 포함하는 인루프(in-loop) 필터링을 제한하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 루프 필터부는,
    상기 수직 등간격 플래그가 1인 경우, 상기 수직 가상 경계의 개수 및 상기 픽처의 너비(width)를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 루프 필터부는,
    상기 수평 등간격 플래그가 1인 경우, 상기 수평 가상 경계의 개수 및 상기 픽처의 높이(height)를 이용하여 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 루프 필터부는,
    상기 수직 등간격 플래그가 0인 경우, 상기 수직 가상 경계의 개수 및 상기 수직 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수직 가상 경계의 위치들을 결정하고, 상기 수평 등간격 플래그가 0인 경우, 상기 수평 가상 경계의 개수 및 상기 수평 가상 경계의 차분위치 정보를 이용하여 상기 수평 가상 경계의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
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