WO2021060940A1 - Bdpcm이 적용되는 부호화 블록에 이용되는 레지듀얼 코딩 방법을 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 - Google Patents

Bdpcm이 적용되는 부호화 블록에 이용되는 레지듀얼 코딩 방법을 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 Download PDF

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    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]

Definitions

  • the present disclosure relates to an image encoding/decoding method and apparatus, and more particularly, an image encoding/decoding method and apparatus for encoding a residual block, and a bitstream generated by the image encoding method/apparatus of the present disclosure is transmitted. It's about how to do it.
  • An object of the present disclosure is to provide a video encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • an object of the present disclosure is to provide a video encoding/decoding method and apparatus for improving encoding/decoding efficiency by signaling a residual coding method used in a coding block to which BDPCM is applied.
  • an object of the present disclosure is to provide a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • an object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used for restoring an image.
  • An image decoding method performed by an image decoding apparatus includes: determining a residual coding method of a current transform block corresponding to a current coding block; Restoring residual information of the transform block based on the determined residual coding scheme; And restoring the current transform block based on the residual information.
  • the residual coding scheme of the transform block may be determined based on whether transform skip residual coding can be performed on the current transform block. .
  • an image decoding apparatus including a memory and at least one processor, wherein the at least one processor determines a residual coding method of a current transform block corresponding to a current coding block, and , The residual information of the current transform block may be restored based on the determined residual coding scheme, and the current transform block may be restored based on the residual information.
  • BDPCM block based delta pulse code modulation
  • the residual coding scheme of the current transform block may be determined based on whether transform skip residual coding can be performed on the current transform block. have.
  • an image encoding method performed by an image encoding apparatus includes: determining a residual coding method of a current transform block corresponding to a current encoding block; Determining residual information of the current transform block based on the determined residual coding scheme; And encoding the current transform block based on the residual information.
  • the residual coding scheme of the current transform block may be determined based on whether transform skip residual coding is possible to perform the transform block. .
  • the transmission method according to an aspect of the present disclosure may transmit a bitstream generated by the image encoding apparatus or the image encoding method of the present disclosure.
  • a computer-readable recording medium may store a bitstream generated by the image encoding method or the image encoding apparatus of the present disclosure.
  • an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency may be provided.
  • a video encoding/decoding method and apparatus capable of improving encoding/decoding efficiency by signaling a residual coding method used for a coding block to which BDPCM is applied may be provided.
  • a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or an apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium may be provided that stores a bitstream that is received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used for image restoration.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a video coding system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an image segmentation structure according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of a block division type according to a multi-type tree structure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a signaling mechanism of block division information in a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment in which a CTU is divided into multiple CUs.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a block diagram of CABAC according to an embodiment for encoding one syntax element.
  • 9 to 12 are diagrams illustrating entropy encoding and decoding according to an embodiment.
  • FIG. 13 and 14 are diagrams illustrating an example of a picture decoding and encoding procedure according to an embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating a hierarchical structure of a coded image according to an embodiment.
  • 16 is a diagram illustrating a peripheral reference sample according to an exemplary embodiment.
  • 17 to 18 are diagrams for explaining intra prediction according to an embodiment.
  • 19 to 20 are diagrams illustrating a residual processing method according to an exemplary embodiment.
  • 21 to 27 are diagrams for continuously expressing residual_coding syntax.
  • 29 to 31 are diagrams for continuously expressing residual_ts_coding syntax.
  • 32 is a diagram for describing a method of encoding a residual sample of BDPCM, according to an embodiment.
  • 33 illustrates a modified quantized residual block generated by performing BDPCM according to an embodiment.
  • 34 is a flowchart illustrating a procedure for encoding a current block by applying BDPCM in an image encoding apparatus according to an embodiment.
  • 35 is a flowchart illustrating a procedure for restoring a current block by applying BDPCM in an image decoding apparatus according to an embodiment.
  • 36 to 38 are diagrams schematically showing syntax for signaling information about BDPCM.
  • 39 to 40 are diagrams showing syntax of a TU for signaling a residual coding scheme selected for residual coding a luma component block
  • 41 is a diagram illustrating an image decoding method according to an embodiment.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating an image encoding method according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • a component when a component is said to be “connected”, “coupled” or “connected” with another component, it is not only a direct connection relationship, but also an indirect connection relationship in which another component exists in the middle. It can also include.
  • a certain component when a certain component “includes” or “have” another component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. .
  • first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance of the components unless otherwise noted. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is referred to as a first component in another embodiment. It can also be called.
  • components that are distinguished from each other are intended to clearly describe each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated into one hardware or software unit, or one component may be distributed to form a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not stated otherwise, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
  • components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment consisting of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other elements in addition to the elements described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
  • the present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have a common meaning commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless newly defined in the present disclosure.
  • a “picture” generally refers to a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture
  • one picture is one It may be composed of more than one slice/tile.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTU).
  • CTU coding tree units
  • one tile may include one or more bricks. The brick may represent a rectangular area of CTU rows in a tile.
  • One tile may be divided into a plurality of bricks, and each brick may include one or more CTU rows belonging to the tile.
  • pixel or “pel” may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • unit may represent a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific area of a picture and information related to the corresponding area.
  • the unit may be used interchangeably with terms such as “sample array”, “block”, or “area” depending on the case.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) consisting of M columns and N rows, or a set (or array) of transform coefficients.
  • current block may mean one of “current coding block”, “current coding unit”, “coding object block”, “decoding object block”, or “processing object block”.
  • current block may mean “current prediction block” or “prediction target block”.
  • transformation inverse transformation
  • quantization inverse quantization
  • current block may mean “current transform block” or “transform target block”.
  • filtering is performed, “current block” may mean “block to be filtered”.
  • current block may mean “a luma block of the current block” unless explicitly stated as a chroma block.
  • the “chroma block of the current block” may be expressed by including an explicit description of a chroma block, such as “chroma block” or “current chroma block”.
  • FIG. 1 shows a video coding system according to this disclosure.
  • a video coding system may include an encoding device 10 and a decoding device 20.
  • the encoding device 10 may transmit the encoded video and/or image information or data in a file or streaming format to the decoding device 20 through a digital storage medium or a network.
  • the encoding apparatus 10 may include a video source generation unit 11, an encoding unit 12, and a transmission unit 13.
  • the decoding apparatus 20 may include a receiving unit 21, a decoding unit 22, and a rendering unit 23.
  • the encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder.
  • the transmission unit 13 may be included in the encoding unit 12.
  • the receiving unit 21 may be included in the decoding unit 22.
  • the rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source generator 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive including previously captured video/images, and the like.
  • the video/image generating device may include, for example, a computer, a tablet and a smartphone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoder 12 may encode an input video/image.
  • the encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency.
  • the encoder 12 may output encoded data (coded video/image information) in the form of a bitstream.
  • the transmission unit 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream to the reception unit 21 of the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit 13 may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiving unit 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or network and transmit it to the decoding unit 22.
  • the decoder 22 may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoder 12.
  • the rendering unit 23 may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110, a subtraction unit 115, a transformation unit 120, a quantization unit 130, an inverse quantization unit 140, and an inverse transformation unit ( 150), an addition unit 155, a filtering unit 160, a memory 170, an inter prediction unit 180, an intra prediction unit 185, and an entropy encoding unit 190.
  • the inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image segmentation unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit is a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) recursively according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure ( It can be obtained by dividing recursively.
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure.
  • a quad tree structure may be applied first, and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later.
  • the coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the final coding unit that is no longer divided.
  • the largest coding unit may be directly used as the final coding unit, or a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit.
  • the coding procedure may include a procedure such as prediction, transformation, and/or restoration, which will be described later.
  • the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient and/or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the prediction unit (inter prediction unit 180 or intra prediction unit 185) performs prediction on a block to be processed (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block. Can be generated.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of a current block or CU.
  • the prediction unit may generate various information on prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190.
  • the information on prediction may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in a neighborhood of the current block or may be located away from each other according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique.
  • the intra prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes, depending on the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different from each other.
  • the temporal neighboring block may be referred to by a name such as a collocated reference block and a collocated CU (colCU).
  • a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can be generated. Inter prediction may be performed based on various prediction modes.
  • the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • a motion vector of a neighboring block is used as a motion vector predictor, and an indicator for a motion vector difference and a motion vector predictor ( indicator) to signal the motion vector of the current block.
  • the motion vector difference may mean a difference between a motion vector of a current block and a motion vector predictor.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later.
  • the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction.
  • a prediction method in which intra prediction and inter prediction are applied simultaneously for prediction of the current block may be referred to as combined inter and intra prediction (CIIP).
  • the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block.
  • the intra block copy may be used for content image/movie coding such as games, such as, for example, screen content coding (SCC).
  • IBC is a method of predicting a current block by using a reference block in a current picture at a distance from the current block by a predetermined distance.
  • the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance.
  • IBC basically performs prediction in the current picture, but in that it derives a reference block in the current picture, it may be performed similarly to inter prediction. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure.
  • the prediction signal generated through the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array), and subtracts a residual signal (remaining block, residual sample array). ) Can be created.
  • the generated residual signal may be transmitted to the converter 120.
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT refers to the transformation obtained from this graph when the relationship information between pixels is expressed in a graph.
  • CNT refers to a transformation obtained based on generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a block of pixels having the same size of a square, or may be applied to a block of a variable size other than a square.
  • the quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit the quantization to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream. Information about the quantized transform coefficients may be called residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in a block form into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the form of the one-dimensional vector It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC), and the like.
  • the entropy encoding unit 190 may encode together or separately information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients.
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream form in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 190 and/or a storage unit (not shown) for storing may be provided as an internal/external element of the image encoding apparatus 100, or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • inverse quantization and inverse transform residual transforms
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated.
  • a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array).
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 160 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 160 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 170, specifically, the DPB of the memory 170. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate various information about filtering and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method. Information about filtering may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the image encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and may improve encoding efficiency.
  • the DPB in the memory 170 may store a reconstructed picture modified to be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the memory 170 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 in order to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 185.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, and a memory 250. ), an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265.
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
  • All or at least some of the plurality of constituent units constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to embodiments.
  • the memory 170 may include a DPB, and may be implemented by a digital storage medium.
  • the image decoding apparatus 200 receiving a bitstream including video/image information may reconstruct an image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 2.
  • the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied by the image encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit.
  • the coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproducing apparatus (not shown).
  • the image decoding apparatus 200 may receive a signal output from the image encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream.
  • the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/video information may further include general constraint information.
  • the image decoding apparatus may additionally use information on the parameter set and/or the general restriction information to decode an image.
  • the signaling information, received information, and/or syntax elements mentioned in the present disclosure may be obtained from the bitstream by decoding through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, a quantized value of a transform coefficient related to a residual. Can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and includes information on a syntax element to be decoded, information on a neighboring block and decoding information on a block to be decoded, or information on a symbol/bin decoded in a previous step.
  • the context model is determined using the context model, and the probability of occurrence of the bin is predicted according to the determined context model, and arithmetic decoding of the bin is performed to generate a symbol corresponding to the value of each syntax element.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • information about prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210
  • the dual value that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220.
  • information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240.
  • a receiving unit for receiving a signal output from the image encoding device may be additionally provided as an inner/outer element of the image decoding device 200, or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 It could be.
  • the video decoding apparatus may include an information decoder (video/video/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/video/picture sample decoder).
  • the information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, It may include at least one of the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265.
  • the inverse quantization unit 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block shape. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 230 may inverse transform the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique). I can.
  • the prediction unit can generate the prediction signal based on various prediction methods (techniques) described later.
  • the intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265.
  • the inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the information on prediction may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
  • the addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265).
  • a signal (restored picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be generated.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the description of the addition unit 155 may be equally applied to the addition unit 235.
  • the addition unit 235 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 240 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 240 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and the modified reconstructed picture may be converted to the memory 250, specifically, the DPB of the memory 250. Can be saved on.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the reconstructed picture (modified) stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260.
  • the memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
  • embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 of the image decoding apparatus 200, The same or corresponding to the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be applied.
  • the video/image coding method according to the present disclosure may be performed based on the following image segmentation structure. Specifically, procedures such as prediction, residual processing ((inverse) transformation, (inverse) quantization, etc.), syntax element coding, filtering, etc., which will be described later, are CTU, CU (and/or TU, PU) can be performed.
  • the image may be divided in block units, and the block division procedure may be performed by the image dividing unit 110 of the above-described encoding apparatus.
  • Split-related information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and transmitted to a decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus derives a block division structure of the current picture based on the division-related information obtained from the bitstream, and based on this, a series of procedures for decoding an image (ex. prediction, residual). Processing, block/picture restoration, in-loop filtering, etc.) can be performed.
  • Pictures can be divided into a sequence of coding tree units (CTUs). 4 shows an example in which a picture is divided into CTUs.
  • the CTU may correspond to a coding tree block (CTB).
  • CTB coding tree block
  • the CTU may include a coding tree block of luma samples and two coding tree blocks of corresponding chroma samples.
  • the CTU may include an NxN block of luma samples and two corresponding blocks of chroma samples.
  • the coding unit is obtained by recursively dividing a coding tree unit (CTU) or a maximum coding unit (LCU) according to a QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) structure.
  • CTU coding tree unit
  • LCU maximum coding unit
  • QT/BT/TT Quad-tree/binary-tree/ternary-tree
  • the CTU may be first divided into a quadtree structure. Thereafter, leaf nodes of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
  • the division according to the quadtree means division in which the current CU (or CTU) is divided into four. By partitioning according to the quadtree, the current CU can be divided into four CUs having the same width and the same height.
  • the current CU corresponds to a leaf node of the quadtree structure.
  • the CU corresponding to the leaf node of the quadtree structure is no longer divided and may be used as the above-described final coding unit.
  • a CU corresponding to a leaf node of a quadtree structure may be further divided by a multitype tree structure.
  • the division according to the multi-type tree structure may include two divisions according to the binary tree structure and two divisions according to the ternary tree structure.
  • the two divisions according to the binary tree structure may include vertical binary splitting (SPLIT_BT_VER) and horizontal binary splitting (SPLIT_BT_HOR).
  • the vertical binary division (SPLIT_BT_VER) means division in which the current CU is divided into two in the vertical direction. As shown in FIG. 4, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of half the width of the current CU may be generated by vertical binary division.
  • the horizontal binary division means division in which the current CU is divided into two in the horizontal direction. As shown in FIG. 5, two CUs having a height of half the height of the current CU and a width equal to the width of the current CU may be generated by horizontal binary division.
  • the two divisions according to the ternary tree structure may include vertical ternary splitting (SPLIT_TT_VER) and horizontal ternary splitting (hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR).
  • the vertical ternary division (SPLIT_TT_VER) divides the current CU in the vertical direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 5, by vertical ternary division, two CUs having a height equal to the height of the current CU and a width of 1/4 of the width of the current CU, and a current CU having a height equal to the height of the current CU A CU with a width of half the width of can be created.
  • the horizontal ternary division divides the current CU in the horizontal direction at a ratio of 1:2:1. As shown in FIG. 4, by horizontal ternary division, two CUs having a height of 1/4 of the height of the current CU and having the same width as the width of the current CU, and a height of half the height of the current CU, and the current One CU can be created with a width equal to the width of the CU.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a signaling mechanism of block division information in a quadtree with nested multi-type tree structure according to the present disclosure.
  • the CTU is treated as a root node of a quadtree, and the CTU is first divided into a quadtree structure.
  • Information eg, qt_split_flag
  • qt_split_flag a first value (eg, “1”)
  • the current CU may be quadtree split.
  • qt_split_flag is a second value (eg, "0")
  • the current CU is not divided into a quadtree, but becomes a leaf node (QT_leaf_node) of the quadtree.
  • the leaf nodes of each quadtree can then be further divided into a multi-type tree structure. That is, a leaf node of a quad tree may be a node (MTT_node) of a multi-type tree.
  • a first flag (ex. mtt_split_cu_flag) may be signaled to indicate whether the current node is additionally divided.
  • a second flag (e.g. mtt_split_cu_verticla_flag) may be signaled to indicate the splitting direction.
  • the division direction may be a vertical direction
  • the second flag is 0, the division direction may be a horizontal direction.
  • a third flag (eg, mtt_split_cu_binary_flag) may be signaled to indicate whether the division type is a binary division type or a ternary division type.
  • the division type may be a binary division type
  • the third flag when the third flag is 0, the division type may be a ternary division type.
  • Nodes of a multitype tree obtained by binary division or ternary division may be further partitioned into a multitype tree structure.
  • nodes of a multitype tree cannot be partitioned into a quadtree structure.
  • the first flag is 0, the corresponding node of the multi-type tree is no longer divided and becomes a leaf node (MTT_leaf_node) of the multi-type tree.
  • the CU corresponding to the leaf node of the multitype tree may be used as the above-described final coding unit.
  • a multi-type tree splitting mode (MttSplitMode) of the CU may be derived as shown in Table 1.
  • the multitree partitioning mode may be abbreviated as a multitree partitioning type or a partitioning type.
  • a bold block edge 710 represents a quadtree division
  • the remaining edges 720 represent a multi-type tree division.
  • the CU may correspond to a coding block (CB).
  • a CU may include a coding block of luma samples and two coding blocks of chroma samples corresponding to the luma samples.
  • the chroma component (sample) CB or TB size is determined by the luma component (sample) according to the component ratio according to the color format (chroma format, ex.
  • the chroma component CB/TB size may be set equal to the luma component CB/TB size.
  • the width of the chroma component CB/TB may be set to half the width of the luma component CB/TB, and the height of the chroma component CB/TB may be set to the height of the luma component CB/TB.
  • the width of the chroma component CB/TB may be set to half the width of the luma component CB/TB, and the height of the chroma component CB/TB may be set to half the height of the luma component CB/TB.
  • the size of the CU when the size of the CTU is 128 based on the luma sample unit, the size of the CU may have a size ranging from 128 x 128 to 4 x 4, which is the same size as the CTU.
  • the chroma CB size in the case of a 4:2:0 color format (or chroma format), the chroma CB size may have a size ranging from 64x64 to 2x2.
  • the CU size and the TU size may be the same.
  • a plurality of TUs may exist in the CU region.
  • the TU size may generally represent a luma component (sample) TB (Transform Block) size.
  • the TU size may be derived based on a preset maximum allowable TB size (maxTbSize). For example, when the CU size is larger than the maxTbSize, a plurality of TUs (TB) having the maxTbSize may be derived from the CU, and transformation/inverse transformation may be performed in units of the TU (TB). For example, the maximum allowable luma TB size may be 64x64, and the maximum allowable chroma TB size may be 32x32. If the width or height of the CB divided according to the tree structure is larger than the maximum transform width or height, the CB may be automatically (or implicitly) divided until the TB size limit in the horizontal and vertical directions is satisfied.
  • the intra prediction mode/type is derived in units of the CU (or CB), and procedures for deriving neighboring reference samples and generating prediction samples may be performed in units of TU (or TB).
  • the intra prediction mode/type is derived in units of the CU (or CB)
  • procedures for deriving neighboring reference samples and generating prediction samples may be performed in units of TU (or TB).
  • one or a plurality of TUs (or TBs) may exist in one CU (or CB) region, and in this case, the plurality of TUs (or TBs) may share the same intra prediction mode/type.
  • the following parameters may be signaled from the encoding device to the decoding device as SPS syntax elements.
  • CTU size a parameter indicating the size of the root node of a quadtree tree
  • MinQTSize a parameter indicating the minimum usable size of a quadtree leaf node
  • MaxBTSize a parameter indicating the maximum usable size of a binary tree root node
  • maximum of a ternary tree root node a parameter indicating the maximum usable size of a binary tree root node.
  • MaxTTSize a parameter representing the usable size
  • MaxMttDepth a parameter representing the maximum allowed hierarchy depth of a multitype tree divided from a quadtree leaf node
  • MinBtSize a parameter representing the minimum usable leaf node size of a binary tree
  • At least one of MinTtSize which is a parameter indicating the minimum available leaf node size of the retree, may be signaled.
  • the CTU size may be set to a 128x128 luma block and two 64x64 chroma blocks corresponding to the luma block.
  • MinQTSize is set to 16x16
  • MaxBtSize is set to 128x1208
  • MaxTtSzie is set to 64x64
  • MinBtSize and MinTtSize are set to 4x4
  • MaxMttDepth may be set to 4.
  • Quart tree partitioning can be applied to CTU to create quadtree leaf nodes.
  • the quadtree leaf node may be referred to as a leaf QT node.
  • Quadtree leaf nodes may have a size of 128x128 (e.g.
  • the leaf QT node is 128x128, it may not be additionally divided into a binary tree/ternary tree. This is because in this case, even if it is divided, it exceeds MaxBtsize and MaxTtszie (i.e. 64x64). In other cases, the leaf QT node can be further divided into a multi-type tree. Therefore, the leaf QT node is a root node for a multi-type tree, and the leaf QT node may have a multi-type tree depth (mttDepth) of 0. If the multi-type tree depth reaches MaxMttdepth (ex. 4), additional partitioning may not be considered any more.
  • mttDepth multi-type tree depth
  • the encoding apparatus may omit signaling of the division information. In this case, the decoding apparatus may derive the segmentation information with a predetermined value.
  • one CTU may include a coding block of luma samples (hereinafter, referred to as a “luma block”) and two coding blocks of chroma samples corresponding thereto (hereinafter, referred to as a “chroma block”).
  • the above-described coding tree scheme may be applied equally to the luma block and the chroma block of the current CU, or may be applied separately.
  • a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into the same block tree structure, and the tree structure in this case may be represented as a single tree (SINGLE_TREE).
  • a luma block and a chroma block in one CTU may be divided into individual block tree structures, and the tree structure in this case may be represented as a dual tree (DUAL_TREE). That is, when the CTU is divided into a dual tree, a block tree structure for a luma block and a block tree structure for a chroma block may exist separately.
  • the block tree structure for the luma block may be referred to as a dual tree luma (DUAL_TREE_LUMA)
  • the block tree structure for the chroma block may be referred to as a dual tree chroma (DUAL_TREE_CHROMA).
  • luma blocks and chroma blocks in one CTU may be limited to have the same coding tree structure.
  • luma blocks and chroma blocks may have separate block tree structures from each other. If an individual block tree structure is applied, a luma coding tree block (CTB) may be divided into CUs based on a specific coding tree structure, and the chroma CTB may be divided into chroma CUs based on a different coding tree structure.
  • CTB luma coding tree block
  • a CU in an I slice/tile group to which an individual block tree structure is applied is composed of a coding block of a luma component or a coding block of two chroma components, and a CU of a P or B slice/tile group has three color components (luma component And two chroma components).
  • the structure in which the CU is divided is not limited thereto.
  • the BT structure and the TT structure can be interpreted as a concept included in the Multiple Partitioning Tree (MPT) structure, and the CU can be interpreted as being divided through the QT structure and the MPT structure.
  • MPT Multiple Partitioning Tree
  • a syntax element e.g., MPT_split_type
  • MPT_split_mode a syntax element including information on which direction of splitting between horizontal and horizontal.
  • the CU may be divided in a different way from the QT structure, the BT structure, or the TT structure. That is, according to the QT structure, the CU of the lower depth is divided into 1/4 size of the CU of the upper depth, or the CU of the lower depth is divided into 1/2 of the CU of the upper depth according to the BT structure, or according to the TT structure. Unlike CUs of lower depth are divided into 1/4 or 1/2 of CUs of higher depth, CUs of lower depth are 1/5, 1/3, 3/8, 3 of CUs of higher depth depending on the case. It may be divided into /5, 2/3, or 5/8 size, and the method of partitioning the CU is not limited thereto.
  • the quadtree coding block structure accompanying the multi-type tree can provide a very flexible block division structure.
  • different partitioning patterns may potentially lead to the same coding block structure result in some cases.
  • the encoding device and the decoding device can reduce the amount of data of the split information by limiting the occurrence of such redundant split patterns.
  • an image processing unit may have a hierarchical structure.
  • One picture may be divided into one or more tiles, bricks, slices, and/or tile groups.
  • One slice may include one or more bricks.
  • One brick may contain one or more CTU rows in a tile.
  • a slice may include an integer number of bricks of a picture.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • One tile may contain more than one CTU.
  • the CTU may be divided into one or more CUs.
  • a tile may be a rectangular area composed of a specific tile row and a specific tile column composed of a plurality of CTUs in a picture.
  • the tile group may include an integer number of tiles according to a tile raster scan in a picture.
  • the slice header may carry information/parameters applicable to the corresponding slice (blocks in the slice).
  • the encoding/decoding procedure for the tile, slice, brick, and/or tile group may be processed in parallel.
  • the names or concepts of slices or tile groups may be used interchangeably. That is, the tile group header may be referred to as a slice header.
  • the slice may have one of slice types including intra (I) slice, predictive (P) slice, and bi-predictive (B) slice.
  • I slice intra (I) slice, predictive (P) slice, and bi-predictive (B) slice.
  • I slice intra (I) slice, predictive (P) slice, and bi-predictive (B) slice.
  • I slice intra (I) slice
  • P slice predictive slice
  • B slice bi-predictive
  • intra prediction or inter prediction may be used, and when inter prediction is used, only uni prediction may be used.
  • intra prediction or inter prediction may be used, and when inter prediction is used, up to bi prediction may be used.
  • the encoding apparatus may determine a tile/tile group, a brick, a slice, and a maximum and minimum coding unit size according to a characteristic (eg, resolution) of a video image or in consideration of coding efficiency or parallel processing. In addition, information about this or information that can induce it may be included in the bitstream.
  • a characteristic eg, resolution
  • information about this or information that can induce it may be included in the bitstream.
  • the decoding apparatus may obtain information indicating whether a tile/tile group, a brick, a slice, and a CTU within a tile of the current picture is divided into a plurality of coding units.
  • the encoding device and the decoding device may increase encoding efficiency by signaling such information only under specific conditions.
  • the slice header may include information/parameters commonly applicable to the slice.
  • APS APS syntax
  • PPS PPS syntax
  • SPS SPS syntax
  • VPS VPS syntax
  • DPS DPS syntax
  • CVS coded video sequence
  • information on the division and configuration of the tile/tile group/brick/slice may be configured at the encoding stage through the higher level syntax and transmitted to the decoding apparatus in the form of a bitstream.
  • the quantization unit of the encoding device can derive quantized transform coefficients by applying quantization to the transform coefficients, and the inverse quantization unit of the encoding device or the inverse quantization unit of the decoding device applies inverse quantization to the quantized transform coefficients.
  • transform coefficients can be derived.
  • the quantization rate can be changed, and the compression rate can be adjusted using the changed quantization rate.
  • a quantization parameter can be used instead of using a quantization rate directly in consideration of complexity.
  • quantization parameters of integer values from 0 to 63 may be used, and each quantization parameter value may correspond to an actual quantization rate.
  • the quantization parameter QP Y for the luma component (luma sample) and the quantization parameter QP C for the chroma component (chroma sample) may be set differently.
  • the quantization process takes a transform coefficient C as an input, divides it by a quantization rate Qstep, and obtains a quantized transform coefficient C ⁇ based on this.
  • a quantization rate is multiplied by a scale in consideration of computational complexity to form an integer, and a shift operation may be performed by a value corresponding to the scale value.
  • a quantization scale may be derived based on the product of the quantization rate and the scale value. That is, the quantization scale may be derived according to the QP.
  • a quantized transform coefficient C′ may be derived based on the quantization scale.
  • the inverse quantization process is an inverse process of the quantization process.
  • a reconstructed transform coefficient (C ⁇ ) By multiplying the quantized transform coefficient (C ⁇ ) by the quantization rate (Qstep), a reconstructed transform coefficient (C ⁇ ) can be obtained based on this.
  • a level scale may be derived according to the quantization parameter, and a reconstructed transform coefficient (C ⁇ ) is derived based on the level scale applied to the quantized transform coefficient (C ⁇ ). can do.
  • the restored transform coefficient C ⁇ may be slightly different from the original transform coefficient C due to a loss in the transform and/or quantization process. Accordingly, in the encoding device, inverse quantization can be performed in the same manner as in the decoding device.
  • an adaptive frequency weighting quantization technique that adjusts the quantization intensity according to the frequency may be applied.
  • the adaptive frequency-weighted quantization technique is a method of applying different quantization strengths for each frequency.
  • a quantization intensity for each frequency may be differently applied using a predefined quantization scaling matrix. That is, the above-described quantization/dequantization process may be further performed based on the quantization scaling matrix. For example, in order to generate the size of the current block and/or the residual signal of the current block, different quantization scaling metrics may be used depending on whether the prediction mode applied to the current block is inter prediction or intra prediction.
  • the quantization scaling matrix may be referred to as a quantization matrix or a scaling matrix.
  • the quantization scaling matrix may be predefined.
  • quantization scale information for each frequency of the quantization scaling matrix may be configured/coded by an encoding device and signaled to a decoding device.
  • the quantization scale information for each frequency may be referred to as quantization scaling information.
  • the quantization scale information for each frequency may include scaling list data (scaling_list_data).
  • scaling_list_data The (modified) quantization scaling matrix may be derived based on the scaling list data.
  • the quantization scale information for each frequency may include present flag information indicating whether the scaling list data is present or not.
  • the scaling list data is signaled at a higher level (ex. SPS)
  • information indicating whether the scaling list data is modified at a lower level eg PPS or tile group header, etc.
  • the encoding apparatus may derive a residual block (residual samples) based on a block (prediction samples) predicted through intra/inter/IBC prediction, etc., and the derived residual samples It is possible to derive quantized transform coefficients by applying transform and quantization.
  • Information on the quantized transform coefficients may be included in the residual coding syntax, encoded, and then output in the form of a bitstream.
  • the decoding apparatus may obtain information (residual information) on the quantized transform coefficients from the bitstream, and decode the quantized transform coefficients to derive the quantized transform coefficients.
  • the decoding apparatus may derive residual samples through inverse quantization/inverse transformation based on the quantized transform coefficients.
  • the transform coefficient may be referred to as a coefficient or a residual coefficient, or may still be referred to as a transform coefficient for uniformity of expression. Whether the transform/inverse transform is omitted may be signaled based on a transform skip flag (e.g. transform_skip_flag).
  • a transform skip flag e.g. transform_skip_flag
  • the transform/inverse transform may be performed based on transform kernel(s). For example, a multiple transform selection (MTS) scheme for performing transform/inverse transform may be applied. In this case, some of a plurality of transform kernel sets may be selected and applied to the current block.
  • the transformation kernel can be referred to in various terms such as transformation matrix and transformation type.
  • the transform kernel set may represent a combination of a vertical transform kernel (vertical transform kernel) and a horizontal transform kernel (horizontal transform kernel).
  • the transformation/inverse transformation may be performed in units of CU or TU. That is, the transform/inverse transform may be applied to residual samples in a CU or residual samples in a TU.
  • the CU size and the TU size may be the same, or a plurality of TUs may exist in the CU region.
  • the CU size may generally indicate the luma component (sample) CB size.
  • the TU size may generally refer to the luma component (sample) TB size.
  • the chroma component (sample) CB or TB size is the luma component (sample) CB or TB according to the component ratio according to the color format (chroma format, ex.
  • the TU size may be derived based on maxTbSize. For example, when the CU size is larger than the maxTbSize, a plurality of TUs (TB) of the maxTbSize may be derived from the CU, and transformation/inverse transformation may be performed in units of the TU (TB).
  • the maxTbSize may be considered to determine whether to apply various intra prediction types such as ISP.
  • the information on the maxTbSize may be determined in advance, or may be generated and encoded by an encoding device and signaled to an encoding device.
  • some or all of the video/video information may be entropy-encoded by the entropy encoding unit 190, and some or all of the video/video information described with reference to FIG. 3 is an entropy decoding unit. It can be entropy decoded by (310).
  • the video/video information may be encoded/decoded in units of syntax elements.
  • that information is encoded/decoded may include encoding/decoding by the method described in this paragraph.
  • each binary number 0 or 1 constituting the binary value may be referred to as a bin.
  • each of 1, 1, and 0 may be referred to as one bin.
  • the bin(s) for one syntax element may represent a value of a corresponding syntax element.
  • the binarized bins can be input into a regular coding engine or a bypass coding engine.
  • the regular coding engine may allocate a context model that reflects a probability value to the corresponding bin, and encode the corresponding bin based on the allocated context model.
  • the probability model for the corresponding bin can be updated. Bins coded in this way may be referred to as context-coded bins.
  • the bypass coding engine may omit a procedure for estimating a probability for an input bin and a procedure for updating a probability model applied to a corresponding bin after coding.
  • the coding speed can be improved by coding the input bin by applying a uniform probability distribution (ex.
  • Bins coded in this way may be referred to as bypass bins.
  • the context model may be allocated and updated for each bin to be context coded (regularly coded), and the context model may be indicated based on ctxidx or ctxInc.
  • ctxidx can be derived based on ctxInc.
  • a context index (ctxidx) indicating a context model for each of the regularly coded bins may be derived as a sum of a context index increment (ctxInc) and a context index offset (ctxIdxOffset).
  • the ctxInc may be derived differently for each bin.
  • the ctxIdxOffset may be expressed as the lowest value of the ctxIdx.
  • the minimum value of ctxIdx may be referred to as an initial value (initValue) of ctxIdx.
  • the ctxIdxOffset is a value generally used to distinguish context models for other syntax elements, and a context model for one syntax element may be classified/derived based on ctxinc.
  • Entropy decoding may perform the same process as entropy encoding in reverse order.
  • the entropy coding described above may be performed, for example, as shown in FIGS. 9 and 10.
  • an encoding apparatus entropy encoding unit
  • the image/video information may include partitioning related information, prediction related information (eg inter/intra prediction classification information, intra prediction mode information, inter prediction mode information, etc.), residual information, in-loop filtering related information, and the like, Or it may include various syntax elements related thereto.
  • the entropy coding may be performed in units of syntax elements. Steps S910 to S920 of FIG. 9 may be performed by the entropy encoding unit 190 of the encoding apparatus of FIG. 2 described above.
  • the encoding apparatus may perform binarization on the target syntax element (S910).
  • the binarization may be based on various binarization methods such as a Truncated Rice binarization process and a fixed-length binarization process, and a binarization method for a target syntax element may be predefined.
  • the binarization procedure may be performed by the binarization unit 191 in the entropy encoding unit 190.
  • the encoding apparatus may perform entropy encoding on the target syntax element (S920).
  • the encoding apparatus may encode the empty string of the target syntax element based on regular coding (context based) or bypass coding based on entropy coding techniques such as context-adaptive arithmetic coding (CABAC) or context-adaptive variable length coding (CAVLC).
  • CABAC context-adaptive arithmetic coding
  • CAVLC context-adaptive variable length coding
  • the entropy encoding procedure may be performed by the entropy encoding processing unit 192 in the entropy encoding unit 190.
  • the bitstream can be delivered to a decoding device through a (digital) storage medium or a network.
  • a decoding apparatus may decode encoded image/video information.
  • the image/video information may include partitioning-related information, prediction-related information (ex.inter/intra prediction classification information, intra prediction mode information, inter prediction mode information, etc.), residual information, in-loop filtering-related information, and the like. , Or various syntax elements related thereto.
  • the entropy coding may be performed in units of syntax elements. S1110 to S1120 may be performed by the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus of FIG. 3 described above.
  • the decoding apparatus may perform binarization on the target syntax element (S1110).
  • the binarization may be based on various binarization methods such as a Truncated Rice binarization process and a fixed-length binarization process, and a binarization method for a target syntax element may be predefined.
  • the decoding apparatus may derive available empty strings (empty string candidates) for available values of a target syntax element through the binarization procedure.
  • the binarization procedure may be performed by the binarization unit 211 in the entropy decoding unit 210.
  • the decoding apparatus may perform entropy decoding on the target syntax element (S1120).
  • the decoding apparatus may sequentially decode and parse each bin for the target syntax element from the input bit(s) in the bitstream, and compare the derived bin string with the available bin strings for the corresponding syntax element. If the derived empty string is the same as one of the available empty strings, a value corresponding to the corresponding empty string may be derived as a value of the corresponding syntax element. If not, it is possible to perform the above-described procedure again after further parsing the next bit in the bitstream. Through this process, the corresponding information can be signaled using variable length bits without using a start bit or an end bit for specific information (specific syntax element) in the bitstream. Through this, relatively fewer bits can be allocated to a low value, and overall coding efficiency can be improved.
  • the decoding apparatus may perform context-based or bypass-based decoding of each bin in the bin string from a bitstream based on an entropy coding technique such as CABAC or CAVLC.
  • the entropy decoding procedure may be performed by the entropy decoding processing unit 212 in the entropy decoding unit 210.
  • the bitstream may include various information for video/video decoding.
  • the bitstream can be delivered to a decoding device through a (digital) storage medium or a network.
  • a table including syntax elements may be used to indicate signaling of information from an encoding device to a decoding device.
  • the order of syntax elements in a table including the syntax elements used in this document may indicate a parsing order of syntax elements from a bitstream.
  • the encoding apparatus may construct and encode a syntax table so that the syntax elements can be parsed by the decoding apparatus in a parsing order, and the decoding apparatus parses and decodes the syntax elements of the corresponding syntax table from the bitstream according to the parsing order, You can get the value.
  • Video/video coding procedure general
  • pictures constituting the video/video may be encoded/decoded according to a series of decoding orders.
  • a picture order corresponding to an output order of a decoded picture may be set differently from the decoding order, and based on this, not only forward prediction but also backward prediction may be performed during inter prediction.
  • S1310 may be performed by the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus described above in FIG. 3, and S1320 may be performed by a prediction unit including the intra prediction unit 265 and the inter prediction unit 260.
  • S1330 may be performed in the residual processing unit including the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230
  • S1340 may be performed in the addition unit 235
  • S1350 is performed in the filtering unit 240.
  • I can.
  • S1310 may include the information decoding procedure described in this document
  • S1320 may include the inter/intra prediction procedure described in this document
  • S1330 may include the residual processing procedure described in this document
  • S1340 may include the block/picture restoration procedure described in this document
  • S1350 may include the in-loop filtering procedure described in this document.
  • the picture decoding procedure is schematically a procedure for obtaining image/video information (through decoding) from a bitstream (S1310), a picture restoration procedure (S1320 to S1340), and reconstructed as shown in the description of FIG.
  • An in-loop filtering procedure for a picture (S1350) may be included.
  • the picture restoration procedure is based on prediction samples and residual samples obtained through the process of inter/intra prediction (S1320) and residual processing (S1330, inverse quantization and inverse transformation of quantized transform coefficients) described in this document. Can be done.
  • a modified reconstructed picture may be generated through an in-loop filtering procedure for a reconstructed picture generated through the picture restoration procedure, and the modified reconstructed picture may be output as a decoded picture. It may be stored in the decoded picture buffer or memory 250 and used as a reference picture in an inter prediction procedure when decoding a picture later. In some cases, the in-loop filtering procedure may be omitted, and in this case, the reconstructed picture may be output as a decoded picture, and is also stored in the decoded picture buffer or memory 250 of the decoding apparatus, It can be used as a reference picture in the prediction procedure.
  • the in-loop filtering procedure includes a deblocking filtering procedure, a sample adaptive offset (SAO) procedure, an adaptive loop filter (ALF) procedure, and/or a bi-lateral filter procedure, as described above. May be, and some or all of them may be omitted.
  • one or some of the deblocking filtering procedure, sample adaptive offset (SAO) procedure, adaptive loop filter (ALF) procedure, and bi-lateral filter procedure may be sequentially applied, or all of them may be sequentially applied. It can also be applied as.
  • the SAO procedure may be performed.
  • the ALF procedure may be performed. This can be similarly performed in the encoding device.
  • S1410 may be performed by a prediction unit including the intra prediction unit 185 or the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus described above in FIG. 2, and S1420 is the transform unit 120 and/or the quantization unit ( 130), and S1430 may be performed by the entropy encoding unit 190.
  • S1410 may include the inter/intra prediction procedure described in this document
  • S1420 may include the residual processing procedure described in this document
  • S1430 may include the information encoding procedure described in this document. .
  • the picture encoding procedure is a procedure of encoding information (ex. prediction information, residual information, partitioning information, etc.) for picture restoration and outputting it in the form of a bitstream, as shown in the description of FIG. 2.
  • a procedure for generating a reconstructed picture for the current picture and a procedure for applying in-loop filtering to the reconstructed picture may be included.
  • the encoding apparatus may derive (modified) residual samples from the quantized transform coefficients through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150, and predictive samples that are outputs of S1410 and the (modified) residual samples.
  • a reconstructed picture may be generated based on samples.
  • the reconstructed picture generated in this way may be the same as the reconstructed picture generated by the above-described decoding apparatus.
  • a modified reconstructed picture may be generated through an in-loop filtering procedure for the reconstructed picture, which may be stored in a decoded picture buffer or memory 170. It can be used as a reference picture in the prediction procedure. As described above, in some cases, some or all of the in-loop filtering procedure may be omitted.
  • (in-loop) filtering-related information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream, and the decoding apparatus encodes based on the filtering-related information.
  • the in-loop filtering procedure can be performed in the same way as the device.
  • the encoding device and the decoding device can derive the same prediction result, increase the reliability of picture coding, and reduce the amount of data to be transmitted for picture coding. Can be reduced.
  • a reconstructed block may be generated based on intra prediction/inter prediction for each block, and a reconstructed picture including the reconstructed blocks may be generated.
  • the current picture/slice/tile group is an I picture/slice/tile group
  • blocks included in the current picture/slice/tile group may be reconstructed based only on intra prediction.
  • the current picture/slice/tile group is a P or B picture/slice/tile group
  • blocks included in the current picture/slice/tile group may be reconstructed based on intra prediction or inter prediction.
  • inter prediction may be applied to some blocks in the current picture/slice/tile group, and intra prediction may be applied to the remaining some blocks.
  • the color component of a picture may include a luma component and a chroma component, and unless explicitly limited in this document, the methods and embodiments proposed in this document may be applied to the luma component and the chroma component.
  • the coded video/image according to this document may be processed according to, for example, a coding layer and structure to be described later.
  • the coded image is a video coding layer (VCL) that deals with the decoding process of the image and itself, a subsystem that transmits and stores encoded information, and exists between the VCL and the subsystem and is responsible for network adaptation. It can be classified into a network abstraction layer (NAL).
  • VCL video coding layer
  • NAL network abstraction layer
  • VCL data including compressed video data is generated, or a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (Video Parameter Set: A parameter set including information such as VPS) or a Supplemental Enhancement Information (SEI) message additionally required for a video decoding process may be generated.
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • SEI Supplemental Enhancement Information
  • a NAL unit may be generated by adding header information (NAL unit header) to a Raw Byte Sequence Payload (RBSP) generated in VCL.
  • RBSP refers to slice data, parameter set, SEI message, etc. generated in the VCL.
  • the NAL unit header may include NAL unit type information specified according to RBSP data included in the corresponding NAL unit.
  • the NAL unit may be divided into a VCL NAL unit and a Non-VCL NAL unit according to the RBSP generated from the VCL.
  • the VCL NAL unit may mean a NAL unit including information (slice data) on an image
  • the Non-VCL NAL unit is a NAL unit including information (parameter set or SEI message) necessary for decoding an image.
  • VCL NAL unit and Non-VCL NAL unit may be transmitted through a network by attaching header information according to the data standard of the sub-system.
  • the NAL unit may be transformed into a data format of a predetermined standard such as an H.266/VVC file format, Real-time Transport Protocol (RTP), Transport Stream (TS), and the like and transmitted through various networks.
  • RTP Real-time Transport Protocol
  • TS Transport Stream
  • the NAL unit type may be specified according to the RBSP data structure included in the NAL unit, and information on the NAL unit type may be stored in the NAL unit header and signaled.
  • the NAL unit may be largely classified into a VCL NAL unit type and a Non-VCL NAL unit type.
  • the VCL NAL unit type may be classified according to the nature and type of a picture included in the VCL NAL unit, and the non-VCL NAL unit type may be classified according to the type of a parameter set.
  • NAL unit type specified according to the type of a parameter set included in the Non-VCL NAL unit type, etc. is listed.
  • NAL unit Type for NAL unit including APS
  • NAL unit A type for a NAL unit including DPS
  • NAL unit Type for NAL unit including VPS
  • NAL unit Type for NAL unit including SPS
  • NAL unit Type for NAL unit including PPS
  • NAL unit types have syntax information for the NAL unit type, and the syntax information may be stored in the NAL unit header and signaled.
  • the syntax information may be nal_unit_type, and NAL unit types may be specified as nal_unit_type values.
  • the slice header may include information/parameters commonly applicable to the slice.
  • the APS APS syntax
  • PPS PPS syntax
  • the SPS SPS syntax
  • the VPS VPS syntax
  • the DPS DPS syntax
  • the DPS may include information/parameters commonly applicable to the entire video.
  • the DPS may include information/parameters related to concatenation of a coded video sequence (CVS).
  • a high level syntax may include at least one of the APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, VPS syntax, DPS syntax, and slice header syntax.
  • the image/video information encoded by the encoding device to the decoding device and signaled in the form of a bitstream not only includes intra-picture partitioning information, intra/inter prediction information, residual information, in-loop filtering information, etc. It may include information included in the slice header, information included in the APS, information included in the PPS, information included in the SPS, and/or information included in the VPS.
  • Intra prediction may represent prediction of generating prediction samples for a current block based on reference samples in a picture (hereinafter, referred to as a current picture) to which the current block belongs.
  • surrounding reference samples to be used for intra prediction of the current block 1601 may be derived.
  • the neighboring reference samples of the current block are a total of 2xnH samples including samples 1611 adjacent to the left boundary of the current block of size nWxnH and samples 1612 adjacent to the bottom-left side.
  • the peripheral reference samples of the current block may include a plurality of columns of upper peripheral samples and a plurality of rows of left peripheral samples.
  • the neighboring reference samples of the current block are a total of nH samples 1641 adjacent to the right boundary of the current block of size nWxnH, and a total of nW samples 1651 adjacent to the bottom boundary of the current block. And one sample 1642 neighboring the bottom-right side of the current block.
  • the decoding apparatus may construct neighboring reference samples to be used for prediction by substituting samples that are not available with available samples.
  • neighboring reference samples to be used for prediction may be configured through interpolation of available samples.
  • a prediction sample can be derived based on an average or interpolation of neighboring reference samples of the current block, and (ii) neighboring reference samples of the current block Among them, the prediction sample may be derived based on a reference sample existing in a specific (prediction) direction with respect to the prediction sample.
  • it may be called a non-directional mode or a non-angular mode
  • it may be called a directional mode or an angular mode.
  • a prediction sample may be generated.
  • LIP linear interpolation intra prediction
  • chroma prediction samples may be generated based on luma samples using a linear model. This case may be called LM mode.
  • a temporary prediction sample of the current block is derived based on the filtered surrounding reference samples, and at least one derived according to the intra prediction mode among the existing surrounding reference samples, that is, unfiltered surrounding reference samples.
  • a prediction sample of the current block may be derived by weighted summation of a reference sample and the temporary prediction sample.
  • the above-described case may be referred to as PDPC (Position dependent intra prediction).
  • a reference sample line with the highest prediction accuracy is selected among the neighboring multi-reference sample lines of the current block, and a prediction sample is derived from the reference sample located in the prediction direction, and at this time, the used reference sample line is decoded.
  • Intra prediction encoding can be performed by instructing (signaling) the device.
  • the above-described case may be referred to as multi-reference line (MRL) intra prediction or MRL-based intra prediction.
  • MRL multi-reference line
  • the current block is divided into vertical or horizontal subpartitions, and intra prediction is performed based on the same intra prediction mode, but neighboring reference samples may be derived and used in units of the subpartition. That is, in this case, the intra prediction mode for the current block is equally applied to the subpartitions, but by deriving and using neighboring reference samples in units of the subpartitions, intra prediction performance may be improved in some cases.
  • This prediction method may be called intra sub-partitions (ISP) or ISP-based intra prediction.
  • ISP intra sub-partitions
  • These intra prediction methods may be referred to as intra prediction types in distinction from intra prediction modes (e.g. DC mode, planar mode, and directional mode).
  • the intra prediction type may be referred to as various terms such as an intra prediction technique or an additional intra prediction mode.
  • the intra prediction type may include at least one of the aforementioned LIP, PDPC, MRL, and ISP.
  • a general intra prediction method excluding a specific intra prediction type such as LIP, PDPC, MRL, and ISP may be referred to as a normal intra prediction type.
  • the normal intra prediction type may refer to a case in which the specific intra prediction type as described above is not applied, and prediction may be performed based on the aforementioned intra prediction mode. Meanwhile, post-processing filtering may be performed on the derived prediction samples as necessary.
  • the intra prediction procedure may include an intra prediction mode/type determination step, a neighbor reference sample derivation step, and an intra prediction mode/type-based prediction sample derivation step. Also, if necessary, a post-filtering step may be performed on the derived prediction samples.
  • ALWIP affiliate linear weighted intra prediction
  • the ALWIP may be called linear weighted intra prediction (LWIP) or matrix weighted intra prediction or matrix based intra prediction (MIP).
  • LWIP linear weighted intra prediction
  • MIP matrix based intra prediction
  • prediction samples for the current block may be derived by further performing a horizontal/vertical interpolation procedure.
  • the intra prediction modes used for the MIP may be configured differently from the intra prediction modes used in the LIP, PDPC, MRL, and ISP intra prediction described above, or normal intra prediction.
  • the intra prediction mode for the MIP may be referred to as a MIP intra prediction mode, a MIP prediction mode, or a MIP mode.
  • a matrix and an offset used in the matrix vector multiplication may be set differently according to the intra prediction mode for the MIP.
  • the matrix may be referred to as a (MIP) weight matrix
  • the offset may be referred to as a (MIP) offset vector or a (MIP) bias vector.
  • the block reconstruction procedure based on intra prediction and the intra prediction unit in the encoding apparatus may schematically include, for example, the following.
  • S1710 may be performed by the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus
  • S1720 is the subtraction unit 115, the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit ( 150) may be performed by the residual processing unit including at least one.
  • S1720 may be performed by the subtraction unit 115 of the encoding apparatus.
  • the prediction information may be derived by the intra prediction unit 185 and encoded by the entropy encoding unit 190.
  • the residual information may be derived by the residual processing unit and may be encoded by the entropy encoding unit 190.
  • the residual information is information on the residual samples.
  • the residual information may include information on quantized transform coefficients for the residual samples.
  • the residual samples may be derived as transform coefficients through the transform unit 120 of the encoding apparatus, and the transform coefficients may be derived as quantized transform coefficients through the quantization unit 130.
  • Information on the quantized transform coefficients may be encoded by the entropy encoding unit 190 through a residual coding procedure.
  • the encoding apparatus may perform intra prediction on the current block (S1710).
  • the encoding apparatus may derive an intra prediction mode/type for the current block, derive neighboring reference samples of the current block, and generate prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples. do.
  • the procedure of determining the intra prediction mode/type, deriving neighboring reference samples, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus may include an intra prediction mode/type determination unit, a reference sample derivation unit, and a prediction sample derivation unit.
  • An intra prediction mode/type for the current block may be determined, a reference sample derivation unit may derive neighboring reference samples of the current block, and a prediction sample derivation unit may derive prediction samples of the current block. Meanwhile, when a prediction sample filtering procedure described later is performed, the intra prediction unit 185 may further include a prediction sample filter.
  • the encoding apparatus may determine a mode/type applied to the current block from among a plurality of intra prediction modes/types. The encoding apparatus may compare RD costs for the intra prediction modes/types and determine an optimal intra prediction mode/type for the current block.
  • the encoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure.
  • Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the encoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the (filtered) prediction samples (S1720).
  • the encoding apparatus may compare the prediction samples from the original samples of the current block based on a phase, and derive the residual samples.
  • the encoding apparatus may encode image information including information about the intra prediction (prediction information) and residual information about the residual samples (S1730).
  • the prediction information may include the intra prediction mode information and the intra prediction type information.
  • the encoding apparatus may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the output bitstream may be delivered to a decoding device through a storage medium or a network.
  • the residual information may include a residual coding syntax to be described later.
  • the encoding apparatus may transform/quantize the residual samples to derive quantized transform coefficients.
  • the residual information may include information on the quantized transform coefficients.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including reconstructed samples and a reconstructed block). To this end, the encoding apparatus may perform inverse quantization/inverse transformation on the quantized transform coefficients again to derive (modified) residual samples. The reason for performing inverse quantization/inverse transformation after transforming/quantizing the residual samples in this way is to derive residual samples identical to the residual samples derived from the decoding apparatus as described above.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed block including reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the (modified) residual samples. A reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • a video/image decoding procedure based on intra prediction and an intra prediction unit in the decoding apparatus may schematically include, for example, the following.
  • the decoding apparatus may perform an operation corresponding to an operation performed by the encoding apparatus.
  • S1810 to S1830 may be performed by the intra prediction unit 265 of the decoding apparatus, and the prediction information of S1810 and the residual information of S1840 may be obtained from the bitstream by the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus.
  • the residual processing unit including at least one of the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 of the decoding apparatus may derive residual samples for the current block based on the residual information.
  • the inverse quantization unit 220 of the residual processing unit derives transform coefficients by performing inverse quantization based on the quantized transform coefficients derived based on the residual information
  • the inverse transform unit of the residual processing unit ( 230) may derive residual samples for the current block by performing inverse transform on the transform coefficients.
  • S1850 may be performed by the addition unit 235 or the restoration unit of the decoding apparatus.
  • the decoding apparatus may derive an intra prediction mode/type for the current block based on the received prediction information (intra prediction mode/type information) (S1810).
  • the decoding apparatus may derive neighboring reference samples of the current block (S1820).
  • the decoding apparatus may generate prediction samples in the current block based on the intra prediction mode/type and the neighboring reference samples (S1830).
  • the decoding apparatus may perform a prediction sample filtering procedure. Predictive sample filtering may be referred to as post filtering. Some or all of the prediction samples may be filtered by the prediction sample filtering procedure. In some cases, the prediction sample filtering procedure may be omitted.
  • the decoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the received residual information.
  • the decoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and derive a reconstructed block including the reconstructed samples (S1840).
  • a reconstructed picture for the current picture may be generated based on the reconstructed block.
  • an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • the intra prediction unit 265 of the decoding apparatus may include an intra prediction mode/type determination unit, a reference sample derivation unit, and a prediction sample derivation unit, and the intra prediction mode/type determination unit is entropy decoding. Based on the intra prediction mode/type information obtained by the unit 210, an intra prediction mode/type for the current block is determined, a reference sample derivation unit derives neighboring reference samples of the current block, and a prediction sample derivation unit Predictive samples of the current block can be derived. Meanwhile, when the above-described prediction sample filtering procedure is performed, the intra prediction unit 265 may further include a prediction sample filter unit.
  • the intra prediction mode information may include flag information (ex. intra_luma_mpm_flag) indicating whether, for example, most probable mode (MPM) is applied to the current block or a remaining mode is applied, and the When MPM is applied to the current block, the prediction mode information may further include index information (ex. intra_luma_mpm_idx) indicating one of the intra prediction mode candidates (MPM candidates).
  • the intra prediction mode candidates (MPM candidates) may be composed of an MPM candidate list or an MPM list.
  • the intra prediction mode information includes remaining mode information (ex. intra_luma_mpm_remainder) indicating one of the remaining intra prediction modes excluding the intra prediction mode candidates (MPM candidates). It may contain more.
  • the decoding apparatus may determine an intra prediction mode of the current block based on the intra prediction mode information.
  • a separate MPM list may be configured for the above-described MIP.
  • the intra prediction type information may be implemented in various forms.
  • the intra prediction type information may include intra prediction type index information indicating one of the intra prediction types.
  • the intra prediction type information includes reference sample line information (ex. intra_luma_ref_idx) indicating whether the MRL is applied to the current block and, if applied, a reference sample line (eg, intra_luma_ref_idx), and the ISP is the current block.
  • ISP flag information indicating whether it is applied to (ex. intra_subpartitions_mode_flag), ISP type information indicating the split type of subpartitions when the ISP is applied (ex.
  • intra_subpartitions_split_flag flag information indicating whether PDCP is applied, or LIP application It may include at least one of flag information indicating whether or not.
  • the intra prediction type information may include a MIP flag indicating whether MIP is applied to the current block.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through the coding method described in this document.
  • the intra prediction mode information and/or the intra prediction type information may be encoded/decoded through entropy coding (ex. CABAC, CAVLC) coding based on a truncated (rice) binary code.
  • the residual processing procedure performed by the encoding apparatus may include a procedure of generating and/or encoding (encoding) residual information from residual samples for the derived current block.
  • the residual processing procedure may further include a procedure of deriving the residual samples based on prediction samples.
  • the residual processing procedure performed by the decoding apparatus may include a procedure of deriving residual samples from residual information of a bitstream received from the encoding apparatus.
  • the residual processing procedure may include a (inverse) transformation and/or (inverse) quantization procedure.
  • the residual processing procedure may include an encoding/decoding (encoding/decoding) procedure of residual information.
  • the residual information may include residual data and/or a transformation/quantization related parameter.
  • the encoded information may be output in the form of a bitstream.
  • (quantized) transform coefficients or (quantized) residual coefficients in a block are derived from residual information (or residual information for transform skip) included in the bitstream, and inverse quantized (if necessary).
  • residual information or residual information for transform skip
  • inverse quantized if necessary.
  • FIG. 19 and 20 are diagrams illustrating a residual processing method according to an exemplary embodiment. Each step shown in FIG. 19 may be performed by an encoding device.
  • S1910 may be performed by the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100
  • S1920, S1930, S1940, and S1950 are each subtractor ( 115), the transform unit 120, the quantization unit 130, and the entropy encoding unit 190.
  • the encoding apparatus may derive prediction samples through prediction of the current block (S1910).
  • the encoding apparatus may determine whether to perform inter prediction or intra prediction on the current block, and may determine a specific inter prediction mode or a specific intra prediction mode based on RD cost. According to the determined mode, the encoding apparatus may derive prediction samples for the current block.
  • the encoding apparatus may generate residual samples for the current block based on the prediction sample (S1920). For example, the encoding apparatus may derive residual samples by comparing original samples for the current block with the prediction samples.
  • Quantized transform coefficients may be derived by quantizing the derived transform coefficients (S1940).
  • quantization may be performed based on a quantization parameter.
  • the conversion procedure and/or the quantization procedure may be omitted.
  • (quantized) (residual) coefficients for residual samples may be coded according to a residual coding technique to be described later.
  • the (quantized) (residual) coefficient may also be called a (quantized) transform coefficient for unification of terms.
  • the encoding apparatus may encode image information including prediction information and residual information, and output the encoded image information in the form of a bitstream (S1950).
  • the prediction information is information related to the prediction procedure and may include prediction mode information and information about motion information (eg, when inter prediction is applied).
  • the residual information includes information on the (quantized) transform coefficients, for example, information disclosed in a residual coding syntax (residual_coding()) to be described later or a transform skip residual coding syntax (residual_ts_coding()). It may also include disclosed information.
  • the output bitstream may be delivered to an encoding device through a storage medium or a network.
  • each step shown in FIG. 20 may be performed by the decoding apparatus.
  • S2010 may be performed by the inter prediction unit 260 or the intra prediction unit 265 of the encoding apparatus 200.
  • a procedure for deriving values of related syntax elements by decoding prediction information included in the bitstream in S2010 may be performed by the entropy decoding unit 210 of the encoding apparatus 200.
  • S2020, S2030, S2040, and S2050 may be performed by the entropy decoding unit 210, the inverse quantization unit 220, the inverse transform unit 230, and the adder 235 of the encoding apparatus 200, respectively.
  • the encoding device may perform an operation corresponding to an operation performed by the encoding device.
  • the encoding apparatus may perform inter prediction or intra prediction on the current block based on the received prediction information and derive prediction samples (S2010).
  • the encoding apparatus may derive quantized transform coefficients for the current block based on the received residual information (S2020).
  • the encoding apparatus may derive the quantized transform coefficients from the residual information through entropy decoding.
  • the inverse quantization may be performed based on a quantization parameter.
  • the encoding apparatus may inverse quantize the quantized transform coefficients to derive transform coefficients (S2030).
  • the encoding apparatus may derive residual samples through an inverse transform procedure for the transform coefficients (S2040).
  • the inverse transformation procedure and/or the inverse quantization procedure may be omitted.
  • (quantized) (residual) coefficients may be derived from the residual information, and residual samples may be derived based on the (quantized) (residual) coefficients.
  • the decoding apparatus may generate a reconstructed picture based on the prediction samples and the residual samples (S2050). For example, the encoding apparatus may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on this. Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure may be further applied to the reconstructed picture.
  • residual samples may be derived into quantized transform coefficients through a transform and quantization process.
  • the quantized transform coefficients may also be called transform coefficients.
  • the transform coefficients within the block may be signaled in the form of residual information.
  • the residual information may include residual coding syntax. That is, the encoding apparatus may construct a residual coding syntax with residual information, encode it, and output it in a bitstream form, and the encoding apparatus decodes the residual coding syntax from the bitstream to obtain residual (quantized) transform coefficients.
  • the residual coding syntax is a syntax element indicating where the position of the last effective transform coefficient in the corresponding block is, whether there is an effective transform coefficient in the subblock, and the size/code of the effective transform coefficient. ) Can be included.
  • the transform coefficients of the VVC is last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, abs_level_gtX_flag [n] [0], par_level_flag, abs_level_gtX_flag [n] [1], abs_remainder, dec_abs_level, coeff_sign_flag syntax element (syntax element) It can be coded using This may be referred to as residual (data) coding or (transform) coefficient coding.
  • the residual coding process that undergoes the transformation and quantization process as described above may be referred to as a regular residual coding pass, which may be specified as the residual_coiding() syntax of FIGS. 21 to 27.
  • the conversion/quantization process may be omitted.
  • values of the residual samples may be coded and signaled according to a predetermined method.
  • the residual coding process in which the transform and/or quantization process is omitted may be referred to as a transform skip residual coding pass, which may be specified as the residual_ts_coding() syntax of FIGS. 29 to 31.
  • FIGS. 21 to 27 show syntax elements related to the residual data coding.
  • syntax elements described in the syntax of FIGS. 21 to 27 will be briefly described.
  • the name of the syntax element described below is an example, and the scope of the present disclosure is not limited by the name of the syntax element.
  • the array AbsLevel[xC][yC] may represent an array consisting of absolute values of transform coefficient levels for the current transform block.
  • the array AbsLevelPass1[xC][yC] may represent an array consisting of values representing a part of the absolute value of the transform coefficient level for the current transform block.
  • the array indices xC and yC may represent transform coefficient positions (xC, yC) in the current transform block.
  • AbsLevel[xC][yC] When the value of AbsLevel[xC][yC] is not provided through the syntax of FIGS. 21 to 27, the value of AbsLevel[xC][yC] may be derived as 0. In addition, even when the value of AbsLevelPass1[xC][yC] is not provided through the syntax of FIGS. 21 to 27, the value of AbsLevelPass1[xC][yC] may be derived as 0.
  • variable CoeffMin representing the minimum conversion coefficient value
  • variable CoeffMax representing the maximum conversion coefficient value
  • the array QStateTransTable[][] can be defined as follows.
  • the syntax elements last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, and last_sig_coeff_y_suffix may represent the position of the last significant coefficient identified according to the scan order of samples in the transform block among coefficients in the transform block.
  • the effective coefficient may be a coefficient having a non-zero value.
  • last_sig_coeff_x_prefix may indicate a prefix of the column position of the last significant coefficient.
  • last_sig_coeff_x_prefix may have a value from 0 to (log2ZoTbWidth ⁇ 1) -1.
  • the value of log2ZoTbWidth may be determined according to the syntax of FIG. 21.
  • last_sig_coeff_y_prefix may represent a prefix of the row position of the last significant coefficient.
  • last_sig_coeff_y_prefix can have a value from 0 to (log2ZoTbHeight ⁇ 1) -1.
  • log2ZoTbHeight may be determined according to the syntax of FIG. 21.
  • last_sig_coeff_x_suffix may represent the suffix of the column position of the last significant coefficient.
  • last_sig_coeff_x_suffix can have a value from 0 to (1 ⁇ ((last_sig_coeff_x_prefix >> 1)-1))-1.
  • variable LastSignificantCoeffX indicating the column position of the last significant coefficient according to the scan order in the transform block can be derived as follows.
  • LastSignificantCoeffX may be determined as shown in the following equation.
  • LastSignificantCoeffX last_sig_coeff_x_prefix
  • LastSignificantCoeffX may be determined as shown in the following equation.
  • LastSignificantCoeffX (1 ⁇ ((last_sig_coeff_x_prefix >> 1)-1)) * (2 + (last_sig_coeff_x_prefix & 1)) + last_sig_coeff_x_suffix
  • last_sig_coeff_y_suffix may represent the suffix of the row position of the last significant coefficient.
  • last_sig_coeff_y_suffix can have a value from 0 to (1 ⁇ ((last_sig_coeff_y_prefix >> 1)-1))-1.
  • variable LastSignificantCoeffY representing the behavior value of the last significant coefficient according to the scan order in the transform block can be derived as follows.
  • LastSignificantCoeffY may be determined as shown in the following equation.
  • LastSignificantCoeffY last_sig_coeff_y_prefix
  • LastSignificantCoeffY may be determined as shown in the following equation.
  • LastSignificantCoeffY (1 ⁇ ((last_sig_coeff_y_prefix >> 1)-1)) * (2 + (last_sig_coeff_y_prefix & 1)) + last_sig_coeff_y_suffix
  • the scan order may be one of an upward-right diagonal scan order, a left-down diagonal scan order, a horizontal scan order, and a vertical scan order.
  • the horizontal scan order may mean a scan order from left to right
  • the vertical scan order may mean a scan order from top to bottom.
  • the scan order may be determined based on whether intra/inter prediction is applied to the target block and/or a specific intra/inter prediction mode.
  • the syntax element coded_sub_block_flag[xS, yS] may indicate the following information for a subblock existing at the (xS, yS) position in the current transform block.
  • the sub-block may be a 4x4 array consisting of 16 transform coefficient levels.
  • the first value (e.g. 0) of the coded_sub_block_flag may indicate that 16 transform coefficient levels of the sub-block at the (xS, yS) position are derived to be 0.
  • the second value (e.g. 1) of coded_sub_block_flag may indicate information according to the following conditions. For example, if (xS, yS) is (0, 0) and (LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY) is not (0, 0 ), the second value (eg 1) of coded_sub_block_flag is the subblock at the (xS, yS) position. It may indicate that at least one syntax element among 16 sig_coeff_flag syntax elements is provided for. Otherwise, the second value (e.g. 1) of the coded_sub_block_flag may indicate that at least one of the 16 sig_coeff_flag for the subblock at the (xS, yS) position has a non-zero value.
  • coded_sub_block_flag[xS, yS] when the value of coded_sub_block_flag[xS, yS] is not provided from the bitstream, the value thereof may be derived as a second value (e.g. 1).
  • the syntax element sig_coeff_flag[xC, yC] may indicate whether the transform coefficient level corresponding to the position (xC, yC) is non-zero with respect to the transform coefficient position (xC, yC) in the current transform block.
  • the first value (e.g. 0) of sig_coeff_flag[xC][yC] may indicate that the transform coefficient level at the position (xC, yC) is 0.
  • the corresponding transform coefficient level may be set to 0.
  • the second value (e.g. 1) of sig_coeff_flag[xC][yC] may indicate that the transform coefficient level at the position (xC, yC) is a non-zero value.
  • sig_coeff_flag[xC, yC] is not provided in the bitstream, it can be derived as follows.
  • the position (xC, yC) is the last significant count position (eg LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY) in the scan order, or when all of the following conditions 1 to 3 are true, the value of sig_coeff_flag[xC, yX] is the second value (eg 1 ) Can be derived. Otherwise, the value of sig_coeff_flag[xC, yX] may be derived as a first value (e.g. 0).
  • abs_level_gtx_flag[ n ][ j] may indicate whether the absolute value of the transform coefficient level at the scan position n is greater than (j ⁇ 1) + 1.
  • the first value (e.g. 0) of abs_level_gtx_flag[ n ][ j] may indicate that the absolute value of the transform coefficient level at scan position n is not greater than (j ⁇ 1) + 1.
  • the second value (e.g. 1) of abs_level_gtx_flag[ n ][ j] may indicate that the absolute value of the transform coefficient level at the scan position n is greater than (j ⁇ 1) + 1.
  • abs_level_gtx_flag[ n ][ j] is not provided in the bitstream, it may be derived as a first value (e.g. 0).
  • par_level_flag[n] may indicate the parity of the transform coefficient level at the scan position n.
  • par_level_flag[n] When par_level_flag[n] is not provided in the bitstream, its value may be derived as 0.
  • abs_remainder[n] may represent a residual absolute value of a transform coefficient level encoded with a Golomb-Rice code at scan position n. If abs_remainder[n] is not provided in the bitstream, its value may be derived as 0.
  • the value of abs_remainder[n] may be limited to a value such that the corresponding TransCoeffLevel[x0][y0][cIdx][xC][yC] has a value between CoeffMin and CoeffMax. have.
  • the syntax element dec_abs_level[n] may represent an intermediate value encoded with a Golomb-Rice code at scan position n.
  • the absolute value AbsLevel[xC][yC] of the transform coefficient level at the (xC, yC) position can be derived as follows. For example, when the value of dec_abs_level[n] is equal to ZeroPos[n], the value of AbsLevel[xC][yC] may be set to 0. Meanwhile, when the value of dec_abs_level[n] is less than ZeroPos[n], the value of AbsLevel[xC][yC] may be set to dec_abs_level[n]+1.
  • the value of dec_abs_level[n] is greater than ZeroPos[n]
  • the value of AbsLevel[xC][yC] may be set to dec_abs_level[n].
  • ZeroPos[n] may be determined during the encoding process, and may be signaled through a bitstream.
  • AbsLevelPass1[xC][yC] can be derived as shown in the following equation.
  • AbsLevelPass1[ xC ][ yC] Min( 4 + (AbsLevel[ xC ][ yC] & 1 ), AbsLevel[ xC ][ yC])
  • dec_abs_level[n] may be limited to a value such that the corresponding TransCoeffLevel[x0][y0][cIdx][xC][yC] has a value between CoeffMin and CoeffMax. .
  • the syntax element coeff_sign_flag[n] may represent the sign of the transform coefficient level at the scan position n as follows. For example, if the value of coeff_sign_flag[n] is a first value (e.g. 0), the corresponding transform coefficient level may have a positive sign.
  • the sign of the corresponding transform coefficient level may have a negative sign.
  • the value of coeff_sign_flag[n] may be derived as a first value (e.g. 0).
  • the value of CoeffSignLevel[xC][yC] indicating the sign of the transform coefficient level at the position (xC, yC) can be derived as follows. For example, if the value of CoeffSignLevel[xC][yC] is 0, the corresponding transform coefficient level may be set to 0.
  • the corresponding transform coefficient level may be set to a positive value.
  • the corresponding transform coefficient level may be set to a negative value.
  • the syntax elements last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, and last_sig_coeff_y_suffix are syntax elements that encode (x, y) position information of the last non-zero coefficient in the associated block.
  • the associated block may be a coding block (CB) or a transform block (TB).
  • CB and TB may be used interchangeably.
  • residual samples are derived for CB, and (quantized) transform coefficients can be derived through transform and quantization of the residual samples.
  • Information or syntax elements
  • Quantized transform coefficients can be simply called transform coefficients.
  • the size of the CB may be the same as the size of the TB.
  • the target block to be transformed (and quantized) and residual coded may be referred to as CB and may be referred to as TB.
  • the target block to be transformed (and quantized) and residual coded may be referred to as TB.
  • syntax elements related to residual coding are described as being signaled in units of a transform block (TB), but this is an example, as described above, that the TB can be mixed with a coding block (CB).
  • last_sig_coeff_x_prefix indicates the prefix of the column position of the last significant coefficient in the scanning order in the transform block
  • last_sig_coeff_y_prefix is the scan in the transform block
  • the prefix of the row position of the last significant coefficient in the sequence can be indicated.
  • last_sig_coeff_x_suffix indicates the suffix of the column position of the last significant coefficient in the scan order in the transform block
  • last_sig_coeff_y_suffix indicates the suffix of the row position of the last significant coefficient in the scan order in the transform block.
  • the effective coefficient may mean a non-zero coefficient.
  • the scan order may be an upward-right diagonal scan order.
  • the scan order may be one of a left-to-down diagonal scan order, a horizontal scan order, and a vertical scan order.
  • the horizontal scan order may mean a scan order from left to right
  • the vertical scan order may mean a scan order from top to bottom.
  • the scan order may be determined based on whether intra/inter prediction is applied to a target block (CB or CB including TB) and/or a specific intra/inter prediction mode. Using this, the encoding apparatus may encode the position of the last significant coefficient.
  • the encoding apparatus may indicate whether a non-zero coefficient exists in the current sub-block by using a 1-bit syntax element coded_sub_block_flag for each 4x4 sub-block.
  • the sub-block may also be referred to as a coefficient group (CG).
  • coded_sub_block_flag If the value of coded_sub_block_flag is 0, since there is no more information to be transmitted, the encoding process for the subblock may be terminated. Conversely, if the value of coded_sub_block_flag is 1, the sig_coeff_flag encoding process may be performed. When the scan order is followed, coding for coded_sub_block_flag may not be performed for a subblock including a coefficient other than 0 last. In addition, since a subblock including DC information of the transform block has a high probability of including a coefficient other than 0, coded_sub_block_flag is not encoded, and its value may be set to 1.
  • sig_coeff_flag having a binary value may be encoded according to the reverse scan order.
  • a 1-bit syntax element sig_coeff_flag[n] may be encoded for each coefficient of the corresponding scan position n according to the scan order. If the value of the coefficient at the current scan position is not 0, the value of sig_coeff_flag[n] may be 1.
  • the encoding process may be omitted.
  • Level information encoding may be performed only when sig_coeff_flag[n] is 1.
  • the level information encoding/decoding process may be performed using at least one of the above-described syntax elements.
  • the syntax element sig_coeff_flag[xC][yC] may indicate whether the level (value) of the corresponding transform coefficient at each transform coefficient position (xC, yC) in the current TB is 0.
  • the level value remaining after sig_coeff_flag[n] encoding may be derived according to the following equation.
  • the syntax element remAbsLevel[n] may indicate a level value to be encoded at the scan position n.
  • coeff[n] may mean an actual transform coefficient value.
  • abs_level_gtX_flag[n][0] may indicate whether remAbsLevel[n] at the scan position n is greater than 1.
  • the absolute value of the corresponding position coefficient may be 1.
  • remAbsLevel[n] can be derived according to the following equation.
  • par_level_flag[n] may represent the parity of the transform coefficient level (value) at the scan position n.
  • level value remAbsLevel[n] to be encoded may be updated according to the following equation.
  • par_level_flag[n] remAbsLevel[n] & 1
  • abs_level_gtX_flag[n][1] may indicate whether remAbsLevel[n] at the scan position n is greater than 3.
  • abs_remainder[n] can be encoded only when abs_level_gtX_flag[n][1] is 1.
  • the relationship between coeff[n] and each syntax element may be as follows. At this time,
  • coeff_sign_flag[n] may indicate a transform coefficient sign at a corresponding scan position n.
  • abs_level_gtx_flag[n][i] may be a syntax element indicating whether the absolute value of the transform coefficient is greater than any one of 1 or 3.
  • coeff_sign_flag[n] may represent the sign of the transform coefficient level at the corresponding scan position n.
  • CABAC provides high performance, but has a disadvantage of poor throughput performance. This may be due to the above-described regular encoding engine of CABAC. Since the regular encoding engine uses the updated probability state and range through encoding of the previous bin, it shows high data dependence, and it takes a lot of time to read the probability interval and determine the current state. In this case, if the number of context encoding bins is limited, the throughput problem of CABAC can be solved.
  • the sum of bins used to represent sig_coeff_flag[n], abs_level_gtX_flag[n][0], par_level_flag[n], and abs_level_gtx_flag[n][1] may be limited according to the size of the transform block. Specifically, the sum of bins may be limited to a value of ((1 ⁇ (log2TbWidth+log2TbHeight))*7)>>2. As such, the sum of bins may be limited to a number of 1.75 times the size of the transform block including the current CG, which may mean that 1.75 context encoding bins may be used per one pixel position on average.
  • bypass encoding may be performed without CABAC being applied to the remaining coefficients. That is, when the number of encoded text encoding bins becomes TU width * TU height * 1.75 in the TU, sig_coeff_flag[n], abs_level_gtX_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtX_flag[n] are no longer encoded as context encoding bins. ][1] may not be additionally encoded. In this case,
  • FIGS. 28 to 31 shows syntax in a transform unit indicating signaling of a transform skip flag (transform_skip_flag), and FIGS. 29 to 31 show syntax in a transform skip residual coding pass.
  • the transform unit 120 of the image encoding apparatus may generate transform coefficients by performing transform on the residual signal.
  • the transform coefficients may be signaled to the image decoding apparatus through quantization and entropy encoding, and the inverse transform unit 230 of the image decoding apparatus may restore the transform coefficients by performing inverse transform on the transform coefficient.
  • the image encoding apparatus may perform entropy encoding without performing transformation on a residual signal, and this operation of the image encoding apparatus may be defined as a transformation skip process or application of a transformation skip mode.
  • the inverse transform unit 230 of the image decoding apparatus may not perform inverse transform with respect to the residual signal from which the transform is omitted.
  • the image encoding apparatus may transmit information indicating whether the transform skip mode is applied to the current block.
  • the apparatus for encoding an image may signal whether the transform skip mode is applied to the current block through the syntax element transform_skip_flag.
  • transform_skip_flag[x0][y0] may indicate whether or not transform is applied to the luma transform block.
  • x0 and y0 may represent positions (x0, y0) of the upper left luma sample of the current transform block with respect to the upper left sample position of the current picture.
  • the first value (e.g. 0) of transform_skip_flag[x0][y0] may indicate that whether or not the transform is applied to the luma transform block is determined based on values of other syntax elements.
  • the second value (e.g. 1) of transform_skip_flag[x0][y0] may indicate that no transform is applied to the luma transform block.
  • the value of transform_skip_flag[x0][y0] is not provided from the bitstream, the value thereof can be derived as follows. For example, when the value of BdpcmFlag[x0][y0] is the first value (e.g. 0), the value of transform_skip_flag[x0][y0] may be determined as the first value (e.g. 0). Otherwise, when the value of BdpcmFlag[x0][y0] is the second value (e.g. 1), the value of transform_skip_flag[x0][y0] may be determined as the second value (e.g. 1). BdpcmFlag will be described later.
  • transform_skip_flag may be signaled based on at least one of the height, width, and maximum transform size of the current block. For example, whether to encode/decode transform_skip_flag of the current block may be determined according to the condition of the following equation.
  • transform_skip_enabled_flag may be a syntax element indicating whether the transform skip mode is applicable, and may be signaled at at least one of a sequence level, a picture level, a tile level, a tile group level, and a slice level.
  • transform_skip_enabled_flag when transform_skip_enabled_flag is signaled at the sequence level, transform_skip_enabled_flag may be named sps_transform_skip_enabled_flag as shown in FIG. 28.
  • FIGS. 29 to 31 illustrate an embodiment of a residual coding pass (residual_ts_coding()) for signaling a transform coefficient when a transform skip mode is applied to a current block.
  • encoding/decoding of the above-described residual signal may be performed according to the following characteristics compared to the case where the transform is applied.
  • the transform skip mode since the residual signal reflects the spatial residual after prediction and energy compression by transform is not performed, invalid levels or consecutive zero values at the lower right corner of the transform block The probability of this appearing is not high. Accordingly, signaling for the last valid scan position may not be required. Accordingly, when transform skip is applied, signaling for the last significant scanning position may be omitted. Instead, a subblock located at the bottom right of the transform block may be selected as the first subblock on which encoding or decoding is performed.
  • coded_sub_block_flag As the last valid scan position is not signaled, when transformation is skipped, signaling whether a subblock is encoded using coded_sub_block_flag may be modified. For example, the last valid scan position can be removed.
  • coded_block_flag may be encoded for all sub-blocks. Accordingly, if the values of all coded_sub_block_flag are not 0, coded_sub_block_flag of the DC subblock may also be signaled.
  • context modeling for coded_sub_block_flag may also be modified.
  • the context model index may be calculated as the sum or OR of coded_sub_block_flag of the right and lower neighboring blocks of the current sub-block.
  • the local template in sig_coeff_flag may be modified to include only the right neighboring block NB 0 and the lower neighboring block NB 1 of the current scan position.
  • the context model offset may be determined by the number of significant neighboring positions, and may be calculated as sig_coeff_flag[NB 0 ] + sig_coeff_flag[NB 1 ].
  • abs_remainder[] encoding since the empirical distribution of transform-skipped residual absolute values generally corresponds to Laplacian or geometric distribution, it is shown to have greater instability than the absolute value of the transformed coefficient,
  • abs_remainder syntax binarization and context modeling can be modified as follows.
  • a high cutoff value may be used for binarization. For example, a transition point in encoding using sig_coeff_flag, abs_level_gtX_flag, and par_level_flag for Rice code of Abs_remainder, and dedicated context models for each bin position allow higher compression efficiency to be calculated. By increasing the cutoff, you can use a higher “greater than X” flag. For example, abs_level_gtX_flag[][2], abs_level_gtX_flag[][3],... , abs_level_gtX_flag[][n] may be used as a “greater than X” flag, where n may be 9 or an integer greater than 9.
  • n may be 5.
  • the value of abs_level_gtX_flag[][n] may be determined as (n ⁇ 1) + 1.
  • abs_level_gtX_flag[][2] may be determined as 5
  • abs_level_gtX_flag[][3] may be determined as 7
  • abs_level_gtX_flag[][4] may be determined as 9
  • abs_level_gtX_flag[][n] may be determined as 2n+1. have.
  • the template for deriving the Rice parameter may be modified. For example, like the sig_coeff_flag context modeling described above, only the left and lower neighbors of the current scan position can be referenced.
  • the sign can be encoded using a context model.
  • a single dedicated context model can be used to encode the code, and the code can be parsed after sig_coeff_flag to collect the context encoding bins together.
  • the transformation is skipped.
  • the context encoding bins in the case may be limited to two per pixel at the TU level.
  • a context coded bins (CCB) counter, MaxCcbs may be decreased. When the number of CCBs reaches the maximum bin, or when the CCB counter reaches 0 (e.g. TU width * TU height * 2), all syntax elements can be encoded like EP.
  • the scan order of the subblocks and the coefficients of the subblocks may be directed from the upper left coefficient to the lower right position according to the diagonal scan order.
  • absCoeffLevel which is an absolute coefficient level (value)
  • a modified level value
  • quantized residual samples located at the left and top of the current residual sample are It can be encoded in the following way based on the value. For example, if X0 means the absolute coefficient level (value) located to the left of the current coefficient and X1 means the absolute coefficient level (value) located at the top, the coefficient with the absolute coefficient level (value) absCoeff is expressed. To do this, the mapped absCoeffMod may be encoded in the following manner.
  • absCoeffMod (absCoeff ⁇ pred)? absCoeff + 1: absCoeff;
  • the context derivation for abs_level_gt1_flag may be performed by using the information of the upper neighbor coefficient and the left neighbor coefficient described above.
  • a context offset eg ctxOffset
  • a context offset 1 may be used when only one of X0 and X1 is a non-zero value.
  • context offset 2 may be used.
  • 3 may be used as the context offset.
  • BDPCM Block Difference Pulse Code Modulation
  • the image encoding apparatus and the image decoding apparatus may perform differential encoding of a residual signal.
  • the image encoding apparatus may encode the residual signal by subtracting the prediction signal from the residual signal of the current block, and the image decoding apparatus adds the prediction signal to the residual signal of the current block to obtain the residual signal. It can be decrypted.
  • An image encoding apparatus and an image decoding apparatus according to an embodiment may perform differential encoding of a residual signal by applying a BDPCM to be described later.
  • the quantized residual domain may include a quantized residual signal (or a quantized residual coefficient), and when BDPCM is applied, transformation of the quantized residual signal may be skipped. For example, when BDPCM is applied, transformation may be skipped and quantization may be applied to the residual signal.
  • the quantized residual domain may include quantized transform coefficients.
  • the apparatus for encoding an image may derive a residual block of the current block predicted in the intra prediction mode, and quantize the residual block to derive the residual block.
  • the image encoding apparatus may derive the modified residual block by performing differential encoding on the residual block.
  • the image encoding apparatus may generate a bitstream by encoding differential encoding mode information indicating a differential encoding mode of a residual signal and the modified residual block.
  • a predicted block (prediction block) including predicted samples of the current block may be generated by intra prediction.
  • an intra prediction mode for performing intra prediction may be signaled through a bitstream, or may be derived based on a prediction direction of BDPCM, which will be described later.
  • the intra prediction mode may be determined as one of a vertical prediction direction mode or a horizontal prediction direction mode. For example, when the prediction direction of the BDPCM is the horizontal direction, the intra prediction mode is determined as the horizontal prediction direction mode, and the prediction block of the current block may be generated by intra prediction in the horizontal direction.
  • the intra prediction mode is determined as the vertical prediction direction mode, and the prediction block of the current block may be generated by intra prediction in the vertical direction.
  • intra prediction in the horizontal direction a value of a pixel adjacent to the left of the current block may be determined as a predicted sample value of samples included in a corresponding row of the current block.
  • intra prediction in the vertical direction a value of a pixel adjacent to the top of the current block may be determined as a predicted sample value of samples included in a corresponding column of the current block.
  • a method of generating a prediction block of the current block may be performed in the same manner in an image encoding apparatus and an image decoding apparatus.
  • the apparatus for encoding an image may generate a residual block including residual samples of the current block by subtracting the prediction block from the current block.
  • the image encoding apparatus may encode a difference (or delta) between the quantized residual sample and a predictor of the quantized residual sample.
  • the image decoding apparatus may generate a quantized residual block of the current block by obtaining a quantized residual sample of the current block based on a predictor and a difference value reconstructed from the bitstream. Thereafter, the image decoding apparatus may reconstruct the current block by inverse quantizing the quantized residual block and adding it to the prediction block.
  • the residual block of FIG. 32 may be generated by the image encoding apparatus subtracting the prediction block from the current block.
  • the quantized residual block of FIG. 32 may be generated by an image encoding apparatus quantizing the residual block.
  • r i and j denote values of residual samples of (i, j) coordinates in the current block.
  • the size of the current block is MxN
  • the value i may be 0 or more and M-1 or less.
  • the j value may be 0 or more and N-1 or less.
  • the residual may represent the difference between the original block and the predicted block.
  • r i, j can be derived by subtracting the value of the predicted sample from the value of the original sample of the (i, j) coordinate in the current block.
  • r i, j is a horizontal intra prediction that copies the value of a left neighboring pixel along a line crossing the prediction block, using an unfiltered sample from the top or left boundary sample, or a prediction block It may be a prediction residual after performing vertical intra prediction that is copied to individual lines of.
  • Q(r i, j ) represents a value of a quantized residual sample of (i, j) coordinates in the current block.
  • Q(r i, j ) may represent quantized values of r i and j.
  • the prediction of BDPCM is performed on the quantized residual samples of FIG. 32, and a modified quantized residual block of MxN size including modified quantized residual samples r' A residual block) R'may be generated.
  • the values (r' i, j ) of the modified quantized residual sample of the coordinates (i, j) in the current block may be calculated as shown in the following equation.
  • Equation 15 when the prediction direction of BDPCM one horizontal direction, r '0, j the value of the coordinates (0, j) is the value Q (r 0, j) of the quantized residual samples it is directly assigned.
  • Other values of r'i, j of (i, j) coordinates are quantized residual values of Q(r i, j ) and (i-1, j) coordinates of quantized residual samples of (i, j) coordinates. It is derived as the difference value of the value Q(r i-1, j) of the dual sample.
  • the quantized residual sample value Q(r i, j ) of the (i, j) coordinate instead of encoding the quantized residual sample value Q(r i, j ) of the (i, j) coordinate, the quantized residual sample value Q(r i-1) of the (i-1, j) coordinate.
  • the difference value calculated using, j ) as a predicted value is derived as the modified quantized residual sample values (r' i, j ), and then the values of r'i and j are encoded.
  • the values (r' i, j ) of the modified quantized residual sample of the coordinates (i, j) in the current block can be calculated as shown in the following equation.
  • BDPCM prediction a process of modifying a current quantized residual sample value by using an adjacent quantized residual sample value as a prediction value.
  • the image encoding apparatus may encode the modified quantized residual block including the modified quantized residual samples, and transmit the coded to the image decoding apparatus.
  • transformation is not performed on the modified quantized residual block.
  • 33 shows a modified quantized residual block generated by performing BDPCM of the present disclosure.
  • horizontal BDPCM represents a modified quantized residual block generated according to Equation 15 when the prediction direction of the BDPCM is in the horizontal direction.
  • vertical BDPCM represents a modified quantized residual block generated according to Equation 16 when the prediction direction of the BDPCM is a vertical direction.
  • 34 is a flowchart illustrating a procedure for encoding a current block by applying BDPCM in an image encoding apparatus.
  • a current block which is an encoding target block
  • prediction may be performed on the current block to generate a prediction block (S3420).
  • the prediction block of step S3420 may be an intra prediction block, and the intra prediction mode may be determined as described above.
  • a residual block of the current block may be generated based on the prediction block generated in step S3420 (S3430).
  • the apparatus for encoding an image may generate a residual block (the value of the residual sample) by subtracting the prediction block (the value of the predicted sample) from the current block (the value of the original sample).
  • the residual block of FIG. 32 may be generated.
  • Quantization is performed on the residual block generated in step S3430 (S3440), a quantized residual block is generated, and BDPCM prediction may be performed on the quantized residual block (S3450).
  • the quantized residual block generated as a result of performing step S3440 may be a quantized residual block of FIG. 32, and a modified quantized residual block of FIG. 33 may be generated according to a BDPCM prediction result of step S3450 and a prediction direction. have. Since the BDPCM prediction in step S3450 has been described with reference to FIGS. 32 to 33, detailed descriptions are omitted.
  • the apparatus for encoding an image may generate a bitstream by encoding the modified quantized residual block (S3460). In this case, the transform for the modified quantized residual block may be skipped.
  • the BDPCM operation in the image encoding apparatus described with reference to FIGS. 32 to 34 may be performed in reverse by the image decoding apparatus.
  • 35 is a flowchart illustrating a procedure for restoring a current block by applying BDPCM in an image decoding apparatus.
  • the image decoding apparatus may obtain information (image information) necessary for reconstructing the current block from the bitstream (S3510).
  • Information necessary for reconstructing the current block may include information about prediction of the current block (prediction information), information about a residual of the current block (residual information), and the like.
  • the image decoding apparatus may perform prediction on the current block based on information on the current block and generate a prediction block (S3520).
  • the prediction for the current block may be intra prediction, and a detailed description is the same as described with reference to FIG. 34.
  • the step of generating a prediction block for the current block (S3520) is shown to be performed prior to steps S3530 to S3550 of generating a residual block of the current block.
  • the present invention is not limited thereto, and a prediction block of the current block may be generated after the residual block of the current block is generated.
  • the residual block of the current block and the prediction block of the current block may be generated at the same time.
  • the image decoding apparatus may generate a residual block of the current block by parsing the residual information of the current block from the bitstream (S3530).
  • the residual block generated in step S3530 may be a modified quantized residual block shown in FIG. 33.
  • the image decoding apparatus may generate the quantized residual block of FIG. 32 by performing BDPCM prediction on the modified quantized residual block of FIG. 33 (S3540 ). Since the BDPCM prediction in step S3540 is a procedure of generating the quantized residual block in FIG. 32 from the modified quantized residual block in FIG. 33, it may correspond to the reverse process of step S3450 performed in the image encoding apparatus. For example, if the difference encoding mode information (eg bdpcm_flag) obtained from the bitstream indicates a differential encoding mode in which differential encoding of residual coefficients is performed as BDPCM is applied, differential encoding is performed on the residual block. To derive a modified residual block.
  • the difference encoding mode information eg bdpcm_flag
  • the image decoding apparatus may modify at least one residual coefficient to be modified among residual coefficients in the residual block by using the residual coefficient to be modified and the predicted residual coefficient.
  • the prediction residual coefficient may be determined based on a prediction direction indicated by differential encoding direction information (e.g. bdpcm_dir_flag) obtained from the bitstream.
  • the differential encoding direction information may indicate either a vertical direction or a horizontal direction.
  • the image decoding apparatus may allocate a value obtained by adding the residual coefficient to be corrected and the predicted residual coefficient to the position of the residual coefficient to be corrected.
  • the prediction residual coefficient may be a coefficient immediately before the residual coefficient to be corrected in an order according to the prediction direction.
  • the decoding apparatus may calculate the quantized residual sample Q(r i, j ) by inversely performing the calculation previously performed by the encoding apparatus. For example, when the prediction direction of the BDPCM is the horizontal direction, the image decoding apparatus may generate a quantized residual block from the modified quantized residual block using Equation 17.
  • the value Q(r i, j ) of the quantized residual sample of the (i, j) coordinate is modified quantized from the (0, j) coordinate to the (i, j) coordinate. It can be calculated by summing the values of the residual samples.
  • the value Q(r i, j ) of the quantized residual sample of the (i, j) coordinate may be calculated using Equation 18 instead of Equation 17.
  • Equation 18 is a reverse process corresponding to Equation 15.
  • the value Q (r 0, j) of the quantized residual samples of the coordinate is (0, j)
  • the Q(r i, j ) of the other (i, j) coordinates is the value of the modified quantized residual sample of the (i, j) coordinates r'i , j and the quantized of the (i-1, j) coordinates. It is derived as the sum of the residual samples Q(r i-1, j ).
  • (i-1, j) coordinates quantized by the sum of the value of Q of the quantized residual samples (r i-1, j) by using the predicted value difference value r 'i, j residual sample values of the Q ( r i, j ) can be derived.
  • the image decoding apparatus may generate a quantized residual block from the modified quantized residual block using Equation 19.
  • the value Q(r i, j ) of the quantized residual sample of the (i, j) coordinate is modified quantized from the (i, 0) coordinate to the (i, j) coordinate. It can be calculated by summing the values of the residual samples.
  • the value Q(r i, j ) of the quantized residual sample of the (i, j) coordinate may be calculated using Equation 20 instead of Equation 19.
  • Equation 20 is a reverse process corresponding to Equation 16.
  • (i, 0) a value Q of the quantized residual samples of the coordinate (r i, 0) is (i, 0) value of the modified quantized residual samples of coordinates r 'i, 0 Is guided by.
  • the Q(r i, j ) of the other (i, j) coordinates is the value of the modified quantized residual sample of the (i, j) coordinates r'i , j and the quantized of the (i, j-1) coordinates. It is derived as the sum of the residual samples Q(r i, j-1 ).
  • (i, j-1) quantized by summing up by using the value Q of the quantized residual samples (r i, j-1) as the predictive value difference value r 'i, j residual sample values of the coordinates Q ( r i, j ) can be derived.
  • the image decoding apparatus When a quantized residual block composed of quantized residual samples is generated by performing step S3540 by the above-described method, the image decoding apparatus performs inverse quantization on the quantized residual block (S3550), You can create a residual block.
  • BDPCM is applied, as described above, since the transform for the current block is skipped, the inverse transform for the inverse quantized residual block may be skipped.
  • the image decoding apparatus may reconstruct the current block based on the prediction block generated in step S3520 and the residual block generated in step S3550 (S3560). For example, the image decoding apparatus may reconstruct the current block (the value of the restored sample) by adding the prediction block (the value of the predicted sample) and the residual block (the value of the residual sample). For example, a reconstructed sample value may be generated by adding the dequantized quantized sample Q -1 (Q(r i,j )) to the intra block prediction value. It indicates whether BDPCM is applied to the current block. Differential encoding mode information to be transmitted may be signaled through a bitstream.
  • differential encoding direction information indicating the prediction direction of the BDPCM may be signaled through a bitstream.
  • BDPCM is not applied to the current block, the differential encoding direction information may not be signaled.
  • 36 to 38 are diagrams schematically showing syntax for signaling information about BDPCM.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating syntax of a sequence parameter set according to an embodiment for signaling BDPCM information.
  • all SPS RBSPs included in at least one access unit (AU) having 0 as a temporal ID or provided through an external means can be used before they are referenced in the decoding process. Can be set.
  • the SPS NAL unit including the SPS RBSP may be configured to have the same nuh_layer_id as the nuh_layer_id of the PPS NAL unit referring thereto.
  • CVS all SPS NAL units having a specific sps_seq_parameter_set_id value may be set to have the same content.
  • seq_parameter_set_rbsp() syntax of FIG. 36 sps_transform_skip_enable_flag described above and sps_bdpcm_enabled_flag described later are disclosed.
  • the syntax element sps_bdpcm_enabled_flag may indicate whether intra_bdpcm_flag is provided in CU syntax for an intra coding unit.
  • a first value (e.g. 0) of sps_bdpcm_enabled_flag may indicate that intra_bdpcm_flag is not provided in CU syntax for an intra coding unit.
  • the second value (e.g. 1) of sps_bdpcm_enabled_flag may indicate that intra_bdpcm_flag may be provided in CU syntax for an intra coding unit.
  • the value of sps_bdpcm_enabled_flag may be set to a first value (e.g. 0).
  • a predetermined constraint condition in the encoding/decoding process may be signaled using the general_constraint_info() syntax.
  • a syntax element no_bdpcm_constraint_flag indicating whether the value of sps_bdpcm_enabled_flag should be set to 0 may be signaled.
  • a first value (e.g. 0) of no_bdpcm_constraint_flag may indicate that this limitation is not applied.
  • the value of no_bdpcm_constraint_flag is the second value (e.g. 1)
  • the value of sps_bdpcm_enabled_flag may be forced to the first value (e.g. 0).
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an embodiment of a coding unit() syntax for signaling information on BDPCM to a coding unit.
  • the syntax elements intra_bdpcm_flag and intra_bdpcm_dir_flag may be signaled using the coding_unit() syntax.
  • the syntax element intra_bdpcm_flag indicates whether BDPCM is applied to the current luma coding block located at (x0, y0). Can be indicated.
  • a first value (e.g. 0) of intra_bdpcm_flag may indicate that BDPCM is not applied to the current luma coding block.
  • the second value (e.g. 1) of intra_bdpcm_flag may indicate that BDPCM is applied to the current luma coding block.
  • the intra_bdpcm_flag indicates that BDPCM is applied, and thus may indicate whether the transform is skipped and whether the intra luma prediction mode is performed by the intra_bdpcm_dir_flag described later.
  • the syntax element intra_bdpcm_dir_flag may indicate the prediction direction of BDPCM.
  • a first value (e.g. 0) of intra_bdpcm_dir_flag may indicate that the BDPCM prediction direction is a horizontal direction.
  • the second value (e.g. 1) of intra_bdpcm_dir_flag may indicate that the BDPCM prediction direction is a vertical direction.
  • a BDPCM residual coding method for lossless coding is disclosed.
  • the value of transform_skip_flag may be derived as a second value (e.g. 1).
  • the normal residual coding not the transform skip residual coding, may be applied to the chroma block of the current CU.
  • the encoding device and the decoding device may set a value of transform_skip_flag to a second value (e.g. 1). Accordingly, residuals for performing transform skip residual coding on the luma component block of the current CU are signaled through the bitstream.
  • a value of transform_skip_flag e.g. 1
  • encoding using transform skip residual coding is not performed for the chroma component block, and encoding using normal residual coding is performed. Accordingly, different residual coding passes may be applied to the luma component block and the chroma component block belonging to the same CU, and thus, the coding rate may decrease.
  • This problem can be solved by applying an integrated residual coding scheme to the luma component block and the chroma component block.
  • an integrated residual coding scheme For example, in order to increase the coding rate for the BDPCM block, for a coding block to which BDPCM is applied, normal residual coding instead of transform skip residual coding may be used for both the luma component block and the chroma component block. This processing may be helpful to increase encoding efficiency, particularly when the lossless mode is applied as described above.
  • the encoding apparatus needs to signal that normal residual coding is used for residual coding of a luma component block for a coding block to which BDPCM is applied.
  • 39 is a diagram illustrating syntax of a TU for signaling a residual coding scheme selected for residual coding a luma component block.
  • the syntax of FIG. 39 is changed to a condition 3910 for parsing transform_skip_flag compared to the TU syntax of FIG. 28.
  • condition 3910 for parsing transform_skip_flag may further include a syntax element cu_transquant_bypass_flag to indicate whether a regular residual coding pass is applied for residual coding of a corresponding coding block.
  • cu_transquant_bypass_flag may be referred to as a regular residual coding pass activation flag or a transform skip residual coding pass restriction flag (e.g. ts_residual_coding_disabled_flag) in that it indicates whether a regular residual coding pass is applied to the current coding block.
  • the first value (e.g. 0) of cu_transquant_bypass_flag may indicate that transform skip residual coding can be applied for residual coding of a corresponding coding block.
  • the second value (e.g. 1) of cu_transquant_bypass_flag may indicate that transform skip residual coding is not applied and regular residual coding is applied for residual coding of the corresponding coding block.
  • the first value (e.g. 0) of cu_transquant_bypass_flag may indicate that quantization, transformation, and in-loop filter processes can be applied to the corresponding coding block.
  • the second value (e.g. 1) of cu_transquant_bypass_flag may indicate that quantization, transform, and in-loop filter processes are bypassed for the corresponding coding block.
  • the transform_skip_flag syntax element may be obtained from the bitstream. Accordingly, when BDPCM is applied to the current coding block or regular residual coding is applied for residual coding of the current coding block, the transform_skip_flag syntax element may not be obtained from the bitstream.
  • the derivation of the transform_skip_flag value may be determined based on the value of cu_transquant_bypass_flag. For example, if the value of BdpcmFlag[x0][y0] described above is the second value (eg 1), and the value of cu_transquant_bypass_flag[x0][y0] is the first value (eg 0), transform_skip_flag[x0][ The value of y0] may be derived as a second value (eg 1). Accordingly, the residual coding of the luma component block of the current coding block may be performed according to a transform skip residual coding pass. For example, a syntax element for this may be a residual_ts_coding() syntax 3930 according to the syntax of FIG. 39 It can be obtained from the bitstream by
  • the value of BdpcmFlag[x0][y0] is the first value (eg 0) or the value of cu_transquant_bypass_flag[x0][y0] is the second value (eg 1)
  • the value of transform_skip_flag[x0][y0] is It can be derived as a first value (eg 0). Accordingly, residual coding of the luma component block of the current coding block may be performed according to a normal residual coding pass rather than a transform skip residual coding pass. For example, the syntax element for this may be obtained from the bitstream by the residual_coding() syntax 3920 according to the syntax of FIG. 39.
  • transform_skip_flag in the syntax of FIG. 40 may be determined according to the following equation as described above with reference to FIG. 28, and only when the following equation is true, the transform_skip_flag syntax element can be obtained in the bitstream. have.
  • transform_skip_flag when transform_skip_flag is not parsed in the bit stream, the value of transform_skip_flag is a value indicating transformation skip when BDPCM is applied, and when BDPCM is not applied, it is a value indicating whether or not transformation is applied is determined by another syntax element. Can be determined. For example, when the value of BdpcmFlag[x0][y0] is the second value (e.g. 1), the value of transform_skip_flag[x0][y0] may be derived as the second value (e.g. 1). Accordingly, transformation may not be applied to the corresponding coding block.
  • the value of transform_skip_flag[x0][y0] may be derived as the first value (e.g. 0).
  • the residual coding path determination condition 4020 of the luma component block of the current coding block may be determined based on values of transform_skip_flag[x0][y0] and cu_transquant_bypass_flag[x0][y0]. have. For example, if the value of transform_skip_flag[x0][y0] is the first value (eg 0) or the value of cu_transquant_bypass_flag[x0][y0] is the second value (eg 1), the normal residual coding path is the current coding block.
  • a syntax element for performing a regular residual coding pass can be obtained from the bitstream using the residual_coding() syntax 4030.
  • the transform skip residual coding pass is currently encoded. It can be applied to the block's luma component block.
  • a syntax element for performing a transform skip residual coding pass may be obtained from the bitstream using the residual_ts_coding() syntax 4040.
  • An image decoding apparatus includes a memory and a processor, and the decoding apparatus may perform decoding by an operation of the processor. For example, as illustrated in FIG. 41, the decoding apparatus may determine a residual coding method of a current transform block corresponding to the current coding block (S4110). Next, the decoding apparatus may restore residual information of the transform block based on the determined residual coding scheme (S4120). Next, the decoding apparatus may restore the current transform block based on the residual information (S4130). When block based delta pulse code modulation (BDPCM) is applied to the current coding block, the decoding apparatus may determine a residual coding scheme of the transform block based on whether transform skip residual coding can be performed on the current transform block.
  • BDPCM block based delta pulse code modulation
  • the decoding apparatus includes a flag indicating whether BDPCM is applied to the current coding block (eg BdpcmFlag) and a flag indicating whether normal residual coding is applied to the residual coding of the current coding block (eg cu_transquant_bypass_flag), the residual coding pass of the current coding block may be determined as either a normal residual coding pass or a transform skip residual coding pass.
  • a flag indicating whether BDPCM is applied to the current coding block eg BdpcmFlag
  • a flag indicating whether normal residual coding is applied to the residual coding of the current coding block eg cu_transquant_bypass_flag
  • the decoding apparatus may determine a residual coding pass by determining a value of a transform skip flag (e.g. transform_skip_flag) indicating whether or not transformation is applied in the decoding process of the current coding block.
  • a transform skip flag e.g. transform_skip_flag
  • whether BDPCM is applied to the current coding block is signaled by a first flag (eg intra_bdpcm_flag)
  • transform skip residual coding can be performed on the current transform block may be signaled by a second flag (eg cu_transquant_bypass_flag).
  • the residual coding method of the transform block may be determined based on whether or not to skip the transform for the current transform block.
  • whether or not the transform skip for the current transform block may be signaled by a transform skip flag (e.g. transform_skip_flag).
  • the residual coding method of the current transform block may be determined as a regular residual coding method.
  • the residual coding method of the current transform block is transform skip residual. It can be determined by a coding scheme.
  • the residual coding method of the current transform block is a normal residual coding method. It can be determined by a coding scheme.
  • the residual coding method of the current transform block may be determined as a regular residual coding method.
  • the first flag indicates that BDPCM is not applied to the current coding block
  • the transform for the current transform block is skipped
  • the second flag indicates that the transform skip residual coding is not possible to perform in the current transform block
  • the residual coding method of the current transform block may be determined as a regular residual coding method.
  • the residual coding method is determined based on a transform skip flag indicating whether or not the transform skip of the current transform block, and the transform skip flag is obtained from the bitstream based on whether BDPCM is applied to the current coding block. Can be.
  • the transform skip flag is not obtained from the bitstream, the value of the transform skip flag may be derived based on whether BDPCM is applied to the current coding block.
  • the transform skip flag value may be derived by further considering whether transform skip residual coding can be performed in the current transform block. For example, if the value of the transform skip flag is derived, BDPCM is applied to the current coding block, and if transform skip residual coding is not possible to perform on the current transform block, the value of the transform skip flag is converted to the current transform block. It may be determined as a value indicating that it is not skipped. On the other hand, when the value of the transform skip flag is derived, if BDPCM is not applied to the current coding block or if transform skip residual coding can be performed on the current transform block, the value of the transform skip flag indicates that the transform is skipped in the current transform block. Can be determined by value.
  • An image encoding apparatus includes a memory and a processor, and the encoding apparatus may perform encoding in a manner corresponding to decoding of the decoding apparatus by an operation of the processor. For example, as illustrated in FIG. 42, the encoding apparatus may determine a residual coding method of a current transform block corresponding to the current coding block (S4210). Next, the encoding apparatus may determine residual information of the current transform block based on the determined residual coding scheme (S4220). Next, the encoding apparatus may encode the current transform block based on the residual information (S4230). Here, when block based delta pulse code modulation (BDPCM) is applied to the current coding block, the coding apparatus may determine the residual coding method of the current transform block based on whether transform skip residual coding can be performed on the transform block. .
  • BDPCM block based delta pulse code modulation
  • the encoding apparatus may determine the residual coding pass of the current coding block as any one of a normal residual coding pass and a transform skip residual coding pass.
  • the encoding apparatus performs a flag indicating whether BDPCM is applied to the current coding block (eg BdpcmFlag) and regular residual coding for the residual coding of the current coding block.
  • a value of a flag indicating whether to be applied eg cu_transquant_bypass_flag
  • a bitstream may be generated by encoding it.
  • the encoding apparatus may encode a value of a transform skip flag (eg transform_skip_flag) indicating whether transformation is not applied in the decoding process of the current encoding block in order to signal the residual coding path applied to the current encoding block.
  • the transform skip flag may be encoded based on BdpcmFlag and cu_transquant_bypass_flag as described above.
  • whether BDPCM is applied to the current coding block is signaled by a first flag (eg intra_bdpcm_flag), and whether transform skip residual coding can be performed on the current transform block may be signaled by a second flag (eg cu_transquant_bypass_flag).
  • the exemplary methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of description, this is not intended to limit the order in which steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order if necessary.
  • the exemplary steps may include additional steps, other steps may be included excluding some steps, or may include additional other steps excluding some steps.
  • an image encoding apparatus or an image decoding apparatus performing a predetermined operation may perform an operation (step) of confirming an execution condition or situation of a corresponding operation (step). For example, when it is described that a predetermined operation is performed when a predetermined condition is satisfied, the video encoding apparatus or the video decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied, and then performs the predetermined operation. I can.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • one or more ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • the image decoding device and the image encoding device to which the embodiment of the present disclosure is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, and a real-time communication device such as video communication , Mobile streaming devices, storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical use. It may be included in a video device or the like, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure can be applied.
  • a content streaming system to which an embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage device, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server serves to generate a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as a smartphone, a camera, and a camcorder into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server may transmit multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server may serve as an intermediary for notifying the user of a service.
  • the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server may play a role of controlling a command/response between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, and Tablet PC, ultrabook, wearable device, e.g., smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • Tablet PC ultrabook
  • wearable device e.g., smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD), digital TV, desktop
  • HMD head mounted display
  • digital TV desktop
  • desktop There may be computers, digital signage, etc.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • the scope of the present disclosure is software or machine-executable instructions (e.g., operating systems, applications, firmware, programs, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or It includes a non-transitory computer-readable medium (non-transitory computer-readable medium) which stores instructions and the like and is executable on a device or a computer.
  • a non-transitory computer-readable medium non-transitory computer-readable medium
  • An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

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

Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은 현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정하는 단계; 상기 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 상기 변환 블록의 레지듀얼 정보를 복원하는 단계; 및 상기 레지듀얼 정보에 기반하여 상기 현재 변환 블록을 복원하는 단계를 포함한다.

Description

BDPCM이 적용되는 부호화 블록에 이용되는 레지듀얼 코딩 방법을 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 레지듀얼 블록을 부호화하기 위한 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 BDPCM이 적용되는 부호화 블록에 이용되는 레지듀얼 코딩 방법을 시그널링함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은, 현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정하는 단계; 상기 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 상기 변환 블록의 레지듀얼 정보를 복원하는 단계; 및 상기 레지듀얼 정보에 기반하여 상기 현재 변환 블록을 복원하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 상기 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정하고, 상기 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 정보를 복원하며, 상기 레지듀얼 정보에 기반하여 상기 현재 변환 블록을 복원할 수 있다. 여기서, 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의하여 수행되는 영상 부호화 방법은 현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정하는 단계; 상기 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 정보를 결정하는 단계; 및 상기 레지듀얼 정보에 기반하여 상기 현재 변환 블록을 부호화하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 상기 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, BDPCM이 적용되는 부호화 블록에 이용되는 레지듀얼 코딩 방법을 시그널링함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 영상의 분할 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
도 7은 CTU가 다중 CU들로 분할되는 일 실시 예를 도시하는 도면이다.
도 8은 하나의 신택스 요소를 부호화하기 위한 일 실시 예에 따른 CABAC의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 9 내지 도 12는 일 실시 예에 따른 엔트로피 인코딩과 디코딩을 설명하는 도면이다.
도 13 및 도 14는 일 실시 예에 따른 픽처 디코딩 및 인코딩 절차의 예를 도시하는 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 코딩된 영상에 대한 계층 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 주변 참조 샘플을 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 18은 일 실시 예에 따른 인트라 예측을 설명하는 도면이다.
도 19 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 레지듀얼 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 21 내지 도 27은 residual_coding 신택스를 연속적으로 표현하는 도면이다.
도 28은 transform_unit 신택스를 표현하는 도면이다.
도 29 내지 도 31은 residual_ts_coding 신택스를 연속적으로 표현하는 도면이다.
도 32는 일 실시 예에 따라 BDPCM의 레지듀얼 샘플을 부호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 일 실시 예에 따라 BDPCM을 수행하여 생성된 수정된 양자화된 레지듀얼 블록을 나타낸다.
도 34는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치에서 BDPCM을 적용하여 현재 블록을 부호화하는 절차를 도시한 흐름도이다.
도 35는 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치에서 BDPCM을 적용하여 현재 블록을 복원하는 절차를 도시한 흐름도이다.
도 36 내지 도 38은 BDPCM에 관한 정보를 시그널링 하기 위한 신택스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 39 내지 도 40은 루마 성분 블록을 레지듀얼 코딩하기 위하여 선택된 레지듀얼 코딩 방식을 시그널링 하기 위한 TU의 신택스를 도시하는 도면이다
도 41은 일 실시 예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하는 도면이다.
도 42는 일 실시 예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하는 도면이다.
도 43은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다. 한편, 하나의 타일은 하나 이상의 브릭(Brick)을 포함할 수 있다. 브릭은 타일 내 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다. 하나의 타일은 복수의 브릭으로 분할될 수 있으며, 각각의 브릭은 타일에 속한 하나 이상의 CTU행을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
또한, 본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. "현재 블록의 크로마 블록"은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예컨대, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 신택스 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 신택스 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 신택스 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
영상 분할 개요
본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 다음과 같은 영상의 분할 구조에 기반하여 수행될 수 있다. 구체적으로 후술하는 예측, 레지듀얼 처리((역)변환, (역)양자화 등), 신택스 요소 코딩, 필터링 등의 절차는 상기 영상의 분할 구조에 기반하여 도출된 CTU, CU(및/또는 TU, PU)에 기반하여 수행될 수 있다. 영상은 블록 단위로 분할될 수 있으며, 블록 분할 절차는 상술한 부호화 장치의 영상 분할부(110)에서 수행될 수 있다. 분할 관련 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 부호화되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다. 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 상기 분할 관련 정보를 기반으로 현재 픽처의 블록 분할 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(ex. 예측, 레지듀얼 처리, 블록/픽처 복원, 인루프 필터링 등)를 수행할 수 있다.
픽처들은 코딩 트리 유닛들 (coding tree units, CTUs)의 시퀀스로 분할될 수 있다. 도 4는 픽처가 CTU들로 분할되는 예를 나타낸다. CTU는 코딩 트리 블록(CTB)에 대응될 수 있다. 혹은 CTU는 루마 샘플들의 코딩 트리 블록과, 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 트리 블록들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세가지 샘플 어레이를 포함하는 픽처에 대하여, CTU는 루마 샘플들의 NxN 블록과 크로마 샘플들의 두개의 대응 블록들을 포함할 수 있다.
CTU의 분할 개요
전술한 바와 같이, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(CTU) 또는 최대 코딩 유닛(LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로 분할함으로써 획득될 수 있다. 예컨대, CTU는 먼저 쿼드트리 구조로 분할될 수 있다. 이후 쿼드트리 구조의 리프 노드들은 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
쿼드트리에 따른 분할은 현재 CU(또는 CTU)를 4등분하는 분할을 의미한다. 쿼드트리에 따른 분할에 의해, 현재 CU는 동일한 너비와 동일한 높이를 갖는 4개의 CU로 분할될 수 있다. 현재 CU가 더 이상 쿼드트리 구조로 분할되지 않는 경우, 현재 CU는 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당한다. 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 더 이상 분할되지 않고 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또는, 쿼드트리 구조의 리프 노드에 해당하는 CU는 멀티타입 트리 구조에 의하여 더 분할될 수 있다.
도 5는 멀티타입 트리 구조에 따른 블록의 분할 타입을 도시한 도면이다. 멀티타입 트리 구조에 따른 분할은 바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할과 터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할을 포함할 수 있다.
바이너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 바이너리 분할(vertical binary splitting, SPLIT_BT_VER)과 수평 바이너리 분할(hotizontal binary splitting, SPLIT_BT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 바이너리 분할(SPLIT_BT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다. 수평 바이너리 분할(SPLIT_BT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 2등분하는 분할을 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수평 바이너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU가 생성될 수 있다.
터너리 트리 구조에 따른 2개의 분할은 수직 터너리 분할(vertical ternary splitting, SPLIT_TT_VER)과 수평 터너리 분할(hotizontal ternary splitting, SPLIT_TT_HOR)을 포함할 수 있다. 수직 터너리 분할(SPLIT_TT_VER)은 현재 CU를 수직 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 1/4의 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이와 동일한 높이를 갖고 현재 CU의 너비의 절반의 너비를 갖는 CU가 생성될 수 있다. 수평 터너리 분할(SPLIT_TT_HOR)은 현재 CU를 수평 방향으로 1:2:1의 비율로 분할한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 터너리 분할에 의해 현재 CU의 높이의 1/4의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 2개의 CU와 현재 CU의 높이의 절반의 높이를 갖고 현재 CU의 너비와 동일한 너비를 갖는 1개의 CU가 생성될 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 멀티타입 트리를 수반하는 쿼드트리(quadtree with nested multi-type tree) 구조에서의 블록 분할 정보의 시그널링 메커니즘을 예시한 도면이다.
여기서, CTU는 쿼드트리의 루트(root) 노드로 취급되며, CTU는 쿼드트리 구조로 처음으로 분할된다. 현재 CU(CTU 또는 쿼드트리의 노드(QT_node))에 대해 쿼드트리 분할을 수행할 지 여부를 지시하는 정보(예컨대, qt_split_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, qt_split_flag가 제1 값(예컨대, "1")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할될 수 있다. 또한, qt_split_flag가 제2 값(예컨대, "0")이면, 현재 CU는 쿼드트리 분할되지 않고, 쿼드트리의 리프 노드(QT_leaf_node)가 된다. 각 쿼드트리의 리프 노드는 이후 멀티타입 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 즉, 쿼드트리의 리프 노드는 멀티타입 트리의 노드(MTT_node)가 될 수 있다. 멀티타입 트리 구조에서, 현재 노드가 추가적으로 분할되는지를 지시하기 위하여 제1 플래그(a first flag, ex. mtt_split_cu_flag)가 시그널링될 수 있다. 만약 해당 노드가 추가적으로 분할되는 경우(예컨대, 제1 플래그가 1인 경우), 분할 방향(splitting direction)을 지시하기 위하여 제2 플래그(a second flag, e.g. mtt_split_cu_verticla_flag)가 시그널링될 수 있다. 예컨대, 제2 플래그가 1인 경우, 분할 방향은 수직 방향이고, 제2 플래그가 0인 경우, 분할 방향은 수평 방향일 수 있다. 그 후 분할 타입이 바이너리 분할 타입인지 터너리 분할 타입인지 여부를 지시하기 위하여 제3 플래그(a third flag, ex. mtt_split_cu_binary_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 제3 플래그가 1인 경우, 분할 타입은 바이너리 분할 타입이고, 제3 플래그가 0인 경우, 분할 타입은 터너리 분할 타입일 수 있다. 바이너리 분할 또는 터너리 분할에 의해 획득된 멀티타입 트리의 노드는 멀티타입 트리 구조로 더 파티셔닝될 수 있다. 그러나, 멀티타입 트리의 노드는 쿼드트리 구조로 파티셔닝될 수는 없다. 상기 제1 플래그가 0인 경우, 멀티타입 트리의 해당 노드는 더 이상 분할되지 않고, 멀티타입 트리의 리프 노드(MTT_leaf_node)가 된다. 멀티타입 트리의 리프 노드에 해당하는 CU는 전술한 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다.
전술한 mtt_split_cu_vertical_flag 및 mtt_split_cu_binary_flag를 기반으로, CU의 멀티타입 트리 분할 모드(multi-type tree splitting mode, MttSplitMode)가 표 1과 같이 도출될 수 있다. 이하의 설명에서, 멀티트리 분할 모드는 멀티트리 분할 타입 또는 분할 타입으로 줄여서 지칭될 수 있다.
MttSplitMode mtt_split_cu_vertical_flag mtt_split_cu_binary_flag
SPLIT_TT_HOR 0 0
SPLIT_BT_HOR 0 1
SPLIT_TT_VER 1 0
SPLIT_BT_VER 1 1
도 7은 CTU가 쿼드트리의 적용 이후 멀티타입트리가 적용됨으로써 CTU가 다중 CU들로 분할될 예를 도시한다. 도 7에서 굵은 블록 엣지(bold block edge)(710)은 쿼드트리 분할을 나타내고, 나머지 엣지들(720)은 멀티타입 트리 분할을 나타낸다.CU는 코딩 블록(CB)에 대응될 수 있다. 일 실시 예에서, CU는 루마 샘플들의 코딩 블록과, 루마 샘플들에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록들을 포함할 수 있다. 크로마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈는 픽처/영상의 컬러 포멧(크로마 포멧, ex. 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 등)에 따른 성분비에 따라 루마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 컬러 포멧이 4:4:4인 경우, 크로마 성분 CB/TB 사이즈는 루마 성분 CB/TB 사이즈와 동일하게 설정될 수 있다. 컬러 포멧이 4:2:2인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이로 설정될 수 있다. 컬러 포멧이 4:2:0인 경우, 크로마 성분 CB/TB의 너비는 루마 성분 CB/TB 너비의 절반으로, 크로마 성분 CB/TB의 높이는 루마 성분 CB/TB 높이의 절반으로 설정될 수 있다.
일 실시 예에서, 루마 샘플 단위를 기준으로 CTU의 크기가 128일때, CU의 사이즈는 CTU와 같은 크기인 128 x 128에서 4 x 4 까지의 크기를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 4:2:0 컬러 포멧(or 크로마 포멧)인 경우, 크로마 CB 사이즈는 64x64에서 2x2 까지의 크기를 가질 수 있다
한편, 일 실시 예에서, CU 사이즈와 TU 사이즈가 같을 수 있다. 또는, CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB(Transform Block) 사이즈를 나타낼 수 있다.
상기 TU 사이즈는 미리 설정된 값인 최대 허용 TB 사이즈(maxTbSize)를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize를 가진 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 수 있다. 예를 들어, 최대 허용 루마 TB 사이즈는 64x64이고, 최대 허용 크로마 TB 사이즈는 32x32일 수 있다. 만약 상기 트리 구조에 따라 분할된 CB의 너비 또는 높이가 최대 변환 너비 또는 높이보다 큰 경우, 해당 CB는 자동적으로(또는 묵시적으로) 수평 및 수직 방향의 TB 사이즈 제한을 만족할 때까지 분할될 수 있다.
또한, 예를 들어 인트라 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측 모드/타입은 상기 CU(or CB) 단위로 도출되고, 주변 참조 샘플 도출 및 예측 샘플 생성 절차는 TU(or TB) 단위로 수행될 수 있다. 이 경우 하나의 CU(or CB) 영역 내에 하나 또는 복수의 TU(or TB)들이 존재할 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 TU(or TB)들은 동일한 인트라 예측 모드/타입을 공유할 수 있다.
한편, 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 스킴을 위하여, 다음 파라미터들이 SPS 신택스 요소로 부호화 장치에서 복호화 장치로 시그널링 될 수 있다. 예를들어, 쿼드트리 트리의 루트 노드의 크기를 나타내는 파라미터인 CTU size, 쿼드트리 리프 노드의 최소 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MinQTSize, 바이너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxBTSize, 터너리 트리 루트 노드의 최대 가용 크기를 나타내는 파라미터인 MaxTTSize, 쿼드트리 리프 노드로부터 분할되는 멀티타입 트리의 최대 가용 계층 깊이(maximum allowed hierarchy depth)를 나타내는 파라미터인 MaxMttDepth, 바이너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinBtSize, 터너리 트리의 최소 가용 리프 노드 사이즈를 나타내는 파라미터인 MinTtSize 중 적어도 하나가 시그널링될 수 있다.
4:2:0 크로마 포멧을 이용하는 일 실시 예에서, CTU 사이즈는 128x128 루마 블록 및 루마 블록에 대응하는 두개의 64x64 크로마 블록으로 설정될 수 있다. 이 경우, MinQTSize는 16x16으로 설정되고, MaxBtSize는 128x128로 설정되고, MaxTtSzie는 64x64로 설정되고, MinBtSize 및 MinTtSize는 4x4로, 그리고 MaxMttDepth는 4로 설정될 수 있다. 쿼트트리 파티셔닝은 CTU에 적용되어 쿼드트리 리프 노드들을 생성할 수 있다. 쿼드트리 리프 노드는 리프 QT 노드라고 불릴 수 있다. 쿼드트리 리프 노드들은 16x16 사이즈 (e.g. the MinQTSize)로부터 128x128 사이즈(e.g. the CTU size)를 가질 수 있다. 만약 리프 QT 노드가 128x128인 경우, 추가적으로 바이너리 트리/터너리 트리로 분할되지 않을 수 있다. 이는 이 경우 분할되더라도 MaxBtsize 및 MaxTtszie (i.e. 64x64)를 초과하기 때문이다. 이 외의 경우, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리로 추가적으로 분할될 수 있다. 그러므로, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리에 대한 루트 노드(root node)이고, 리프 QT 노드는 멀티타입 트리 뎁스(mttDepth) 0 값을 가질 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 뎁스가 MaxMttdepth (ex. 4)에 도달한 경우, 더 이상 추가 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 너비가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수평 분할은 고려되지 않을 수 있다. 만약, 멀티타입 트리 노드의 높이가 MinBtSize와 같고, 2xMinTtSize보다 작거나 같을 때, 더 이상 추가적인 수직 분할은 고려되지 않을 수 있다. 이와 같이 분할이 고려되지 않는 경우, 부호화 장치는 분할 정보의 시그널링을 생략할 수 있다. 이러한 경우 복호화 장치는 소정의 값으로 분할 정보를 유도할 수 있다.
한편, 하나의 CTU는 루마 샘플들의 코딩 블록(이하, "루마 블록"이라 함)과 이에 대응하는 크로마 샘플들의 두개의 코딩 블록(이하, "크로마 블록"이라 함)들을 포함할 수 있다. 전술한 코딩 트리 스킴은 현재 CU의 루마 블록 및 크로마 블록에 대해 동일하게 적용될 수도 있고, 개별적(separate)으로 적용될 수도 있다. 구체적으로, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록이 동일 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 싱글 트리(SINGLE_TREE)라고 나타낼 수 있다. 또는, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록은 개별적 블록 트리 구조로 분할될 수 있으며, 이 경우의 트리 구조는 듀얼 트리(DUAL_TREE)라고 나타낼 수 있다. 즉, CTU가 듀얼 트리로 분할되는 경우, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조와 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조가 별개로 존재할 수 있다. 이 때, 루마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 루마(DUAL_TREE_LUMA)라고 불릴 수 있고, 크로마 블록에 대한 블록 트리 구조는 듀얼 트리 크로마(DUAL_TREE_CHROMA)라고 불릴 수 있다. P 및 B 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 하나의 CTU 내 루마 블록 및 크로마 블록들은 동일한 코딩 트리 구조를 갖도록 제한될 수 있다. 그러나, I 슬라이스/타일 그룹들에 대하여, 루마 블록 및 크로마 블록들은 서로 개별적 블록 트리 구조를 가질 수 있다. 만약 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 경우, 루마 CTB(Coding Tree Block)는 특정 코딩 트리 구조를 기반으로 CU들로 분할되고, 크로마 CTB는 다른 코딩 트리 구조를 기반으로 크로마 CU들로 분할될 수 있다. 즉, 개별적 블록 트리 구조가 적용되는 I 슬라이스/타일 그룹 내 CU는 루마 성분의 코딩 블록 또는 두 크로마 성분들의 코딩 블록들로 구성되고, P 또는 B 슬라이스/타일 그룹의 CU는 세가지 컬러 성분(루마 성분 및 두개의 크로마 성분)의 블록들로 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.
상기에서 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 트리 구조에 대하여 설명하였으나, CU가 분할되는 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, BT 구조 및 TT 구조는 다수 분할 트리 (Multiple Partitioning Tree, MPT) 구조에 포함되는 개념으로 해석될 수 있고, CU는 QT 구조 및 MPT 구조를 통해 분할된다고 해석할 수 있다. QT 구조 및 MPT 구조를 통해 CU가 분할되는 일 예에서, QT 구조의 리프 노드가 몇 개의 블록으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_type) 및 QT 구조의 리프 노드가 수직과 수평 중 어느 방향으로 분할되는지에 관한 정보를 포함하는 신택스 요소(예를 들어, MPT_split_mode)가 시그널링됨으로써 분할 구조가 결정될 수 있다.
또 다른 예에서, CU는 QT 구조, BT 구조 또는 TT 구조와 다른 방법으로 분할될 수 있다. 즉, QT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 크기로 분할되거나, BT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/2 크기로 분할되거나, TT 구조에 따라 하위 뎁스의 CU가 상위 뎁스의 CU의 1/4 또는 1/2 크기로 분할되는 것과 달리, 하위 뎁스의 CU는 경우에 따라 상위 뎁스의 CU의 1/5, 1/3, 3/8, 3/5, 2/3 또는 5/8 크기로 분할될 수 있으며, CU가 분할되는 방법은 이에 한정되지 않는다.
이와 같이, 상기 멀티타입 트리를 수반한 쿼드트리 코딩 블록 구조는 매우 유연한 블록 분할 구조를 제공할 수 있다. 한편, 멀티타입 트리에 지원되는 분할 타입들 때문에, 경우에 따라서 다른 분할 패턴들이 잠재적으로 동일한 코딩 블록 구조 결과를 도출할 수 있다. 부호화 장치와 복호화 장치는 이러한 리던던트(redundant)한 분할 패턴들의 발생을 제한함으로써 분할 정보의 데이터량을 줄일 수 있다.
또한, 본 문서에 따른 비디오/이미지의 부호화 및 복호화에 있어서, 영상 처리 단위는 계층적 구조를 가질 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일, 브릭, 슬라이스 및/또는 타일 그룹로 구분될 수 있다. 하나의 슬라이스는 하나 이상의 브릭을 포함할 수 있다. 하나의 브릭은 타일 내 하나 이상의 CTU 행(row)을 포함할 수 있다. 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일을 포함할 수 있다. 하나의 타일은 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. 상기 CTU는 하나 이상의 CU로 분할될 수 있다. 타일은 픽처 내에서 복수의 CTU로 구성되는 특정 타일 행 및 특정 타일 열로 구성되는 사각 영역일 수 있다. 타일 그룹은 픽처 내의 타일 래스터 스캔에 따른 정수개의 타일들을 포함할 수 있다. 슬라이스 헤더는 해당 슬라이스(슬라이스 내의 블록들)에 적용될 수 있는 정보/파라미터를 나를 수 있다. 부호화 장치 또는 복호화 장치가 멀티 코어 프로세서를 갖는 경우, 상기 타일, 슬라이스, 브릭 및/또는 타일 그룹에 대한 인코딩/디코딩 절차는 병렬 처리될 수 있다.
본 개시에서 슬라이스 또는 타일 그룹의 호칭 또는 개념은 혼용될 수 있다. 즉, 타일 그룹 헤더는 슬라이스 헤더로 불릴 수 있다. 여기서 슬라이스는 intra (I) slice, predictive (P) slice 및 bi-predictive (B) slice를 포함하는 슬라이스 타입들 중 하나의 타입을 가질 수 있다. I 슬라이스 내의 블록들에 대하여는 예측을 위하여 인터 예측은 사용되지 않으며 인트라 예측만 사용될 수 있다. 물론 이 경우에도 예측 없이 원본 샘플 값을 코딩하여 시그널링할 수도 있다. P 슬라이스 내의 블록들에 대하여는 인트라 에측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 단(uni) 예측만 사용될 수 있다. 한편, B 슬라이스 내의 블록들에 대하여는 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우에는 최대 쌍(bi) 예측까지 사용될 수 있다.
부호화 장치는 비디오 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라서 혹은 코딩의 효율 또는 병렬 처리를 고려하여 타일/타일 그룹, 브릭, 슬라이스, 최대 및 최소 코딩 유닛 크기를 결정할 수 있다. 그리고, 이에 대한 정보 또는 이를 유도할 수 있는 정보가 비트스트림에 포함될 수 있다.
복호화 장치는 현재 픽처의 타일/타일 그룹, 브릭, 슬라이스, 타일 내 CTU가 다수의 코딩 유닛으로 분할 되었는지를 등을 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 부호화 장치와 복호화 장치는 이러한 정보를 특정 조건 하에만 시그널링 함으로써 부호화 효율을 높일 수도 있다.
상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. DPS(DPS 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. DPS는 CVS(coded video sequence)의 결합에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 타일/타일 그룹/브릭/슬라이스의 분할 및 구성 등에 관한 정보는 상기 상위 레벨 신택스를 통하여 인코딩 단에서 구성되어 비트스트림 형태로 복호화 장치로 전달될 수 있다.
양자화/역양자화
전술한 바와 같이 부호화 장치의 양자화부는 변환 계수들에 양자화를 적용하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있고, 부호화 장치의 역양자화부 또는 복호화 장치의 역양자화부는 양자화된 변환 계수들에 역양자화를 적용하여 변환 계수들을 도출할 수 있다.
동영상/정지영상의 부호화 및 복호화에서는 양자화율을 변화시킬 수 있으며, 변화된 양자화율을 이용하여 압축률을 조절할 수 있다. 구현 관점에서는 복잡도를 고려하여 양자화율을 직접 사용하는 대신 양자화 파라미터(QP, quantization parameter)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 0부터 63까지의 정수 값의 양자화 파라미터를 사용할 수 있으며, 각 양자화 파라미터 값은 실제 양자화율에 대응될 수 있다. 또한, 루마 성분(루마 샘플)에 대한 양자화 파라미터(QPY)와 크로마 성분(크로마 샘플)에 대한 양자화 파라미터(QPC)는 다르게 설정될 수 있다.
양자화 과정은 변환 계수(C)를 입력으로 하고, 양자화율(Qstep)로 나누어서, 이를 기반으로 양자화된 변환 계수(C`)를 얻을 수 있다. 이 경우 계산 복잡도를 고려하여 양자화율에 스케일을 곱하여 정수 형태로 만들고, 스케일 값에 해당하는 값만큼 쉬프트 연산을 수행할 수 있다. 양자화율과 스케일 값의 곱을 기반으로 양자화 스케일(quantization scale)이 도출될 수 있다. 즉, QP에 따라 상기 양자화 스케일이 도출될 수 있다. 상기 변환 계수(C)에 상기 양자화 스케일을 적용하여, 이를 기반으로 양자화된 변환 계수(C`)를 도출할 수도 있다.
역양자화 과정은 양자화 과정의 역과정으로, 양자화된 변환 계수(C`)에 양자화율(Qstep)을 곱하여, 이를 기반으로 복원된 변환 계수(C``)를 얻을 수 있다. 이 경우 상기 양자화 파라미터에 따라 레벨 스케일(level scale)이 도출될 수 있으며, 상기 양자화된 변환 계수(C`)에 상기 레벨 스케일을 적용하여, 이를 기반으로 복원된 변환 계수(C``)를 도출할 수 있다. 복원된 변환 계수(C``)는 변환 및/또는 양자화 과정에서의 손실(loss)로 인하여 최초 변환 계수(C)와 다소 차이가 있을 수 있다. 따라서, 부호화 장치에서도 복호화 장치에서와 동일하게 역양자화을 수행할 수 있다.
한편, 주파수에 따라 양자화 강도를 조절하는 적응적 주파수별 가중 양자화(adaptive frequency weighting quantization) 기술이 적용될 수 있다. 상기 적응적 주파수별 가중 양자화 기술은 주파수별로 양자화 강도를 다르게 적용하는 방법이다. 상기 적응적 주파수별 가중 양자화는 미리 정의된 양자화 스케일링 메트릭스를 이용하여 각 주파수별 양자화 강도를 다르게 적용할 수 있다. 즉, 상술한 양자화/역양자화 과정은 상기 양자화 스케일링 메트릭스를 더 기반으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록의 사이즈 및/또는 상기 현재 블록의 레지듀얼 신호를 생성하기 위하여 상기 현재 블록에 적용된 예측 모드가 인터 예측인지, 또는 인트라 예측인지에 따라 다른 양자화 스케일링 메트릭스가 사용될 수 있다. 상기 양자화 스케일링 메트릭스는 양자화 메트릭스 또는 스케일링 메트릭스라고 불릴 수 있다. 상기 양자화 스케일링 메트릭스는 미리 정의될 수 있다. 또한, 주파수 적응적 스케일링을 위하여 상기 양자화 스케일링 메트릭스에 대한 주파수별 양자화 스케일 정보가 부호화 장치에서 구성/부호화되어 복호화 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 주파수별 양자화 스케일 정보는 양자화 스케일링 정보라고 불릴 수 있다. 상기 주파수별 양자화 스케일 정보는 스케일링 리스트 데이터(scaling_list_data)를 포함할 수 있다. 상기 스케일링 리스트 데이터를 기반으로 (수정된) 상기 양자화 스케일링 메트릭스가 도출될 수 있다. 또한 상기 주파수별 양자화 스케일 정보는 상기 스케일링 리스트 데이터의 존부 여부를 지시하는 존부 플래그(present flag) 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 스케일링 리스트 데이터가 상위 레벨(ex. SPS)에서 시그널링된 경우, 보다 하위 레벨(ex. PPS or tile group header etc)에서 상기 스케일링 리스트 데이터가 수정되는지 여부를 지시하는 정보 등이 더 포함될 수 있다.
변환/역변환
앞서 설명한 바와 같이, 부호화 장치는 인트라/인터/IBC 예측 등을 통하여 예측된 블록(예측 샘플들)을 기반으로 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플들)을 도출할 수 있고, 도출된 레지듀얼 샘플들에 변환 및 양자화를 적용하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 양자화된 변환 계수들에 대한 정보(레지듀얼 정보)는 레지듀얼 코딩 신택스에 포함되어 부호화된 후 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 복호화 장치는 상기 비트스트림으로부터 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 획득하고, 복호화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 복호화 장치는 양자화된 변환 계수들을 기반으로 역양자화/역변환을 거쳐서 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다. 상기 변환/역변환의 생략 여부는 변환 스킵 플래그(e.g. transform_skip_flag)를 기반으로 시그널링될 수 있다.
상기 변환/역변환은 변환 커널(들)을 기반으로 수행될 수 있다. 예를 들어 변환/역변환을 수행하기 위한 MTS(multiple transform selection) 스킴(scheme)이 적용될 수 있다. 이 경우 다수의 변환 커널 세트들 중 일부가 선택되어 현재 블록에 적용될 수 있다. 변환 커널은 변환 매트릭스, 변환 타입 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어, 변환 커널 세트는 수직 방향 변환 커널(수직 변환 커널) 및 수평 방향 변환 커널(수평 변환 커널)의 조합을 나타낼 수 있다.
상기 변환/역변환은 CU 또는 TU 단위로 수행될 수 있다. 즉, 상기 변환/역변환은 CU 내의 레지듀얼 샘플들 또는 TU 내의 레지듀얼 샘플들에 대하여 적용될 수 있다. CU 사이즈와 TU 사이즈가 같을 수 있고, 또는 CU 영역 내에 복수의 TU가 존재할 수도 있다. 한편, CU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) CB 사이즈를 나타낼 수 있다. TU 사이즈라 함은 일반적으로 루마 성분(샘플) TB 사이즈를 나타낼 수 있다. 크로마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈는 컬러 포멧(크로마 포멧, ex. 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 등)에 따른 성분비에 따라 루마 성분(샘플) CB 또는 TB 사이즈를 기반으로 도출될 수 있다. 상기 TU 사이즈는 maxTbSize를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 상기 CU 사이즈가 상기 maxTbSize보다 큰 경우, 상기 CU로부터 상기 maxTbSize의 복수의 TU(TB)들이 도출되고, 상기 TU(TB) 단위로 변환/역변환이 수행될 수 있다. 상기 maxTbSize는 ISP 등 다양한 인트라 예측 타입의 적용 여부 판단 등에 고려될 수 있다. 상기 maxTbSize에 대한 정보는 미리 결정될 수도 있고, 또는 부호화 장치에서 생성 및 인코딩되어 부호화 장치로 시그널링될 수 있다.
엔트로피 코딩
앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 비디오/영상 정보의 일부 또는 전부는 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 엔트로피 인코딩될 수 있고, 도 3을 참조하여 설명한 비디오/영상 정보의 일부 또는 전부는 엔트로피 디코딩부(310)에 의하여 엔트로피 디코딩될 수 있다. 이 경우 상기 비디오/영상 정보는 신택스 요소(syntax element) 단위로 인코딩/디코딩될 수 있다. 본 문서에서 정보가 인코딩/디코딩된다 함은 본 단락에서 설명되는 방법에 의하여 인코딩/디코딩되는 것을 포함할 수 있다.
도 8은 하나의 신택스 요소를 부호화하기 위한 CABAC의 블록도를 보여준다. CABAC의 인코딩 과정은 먼저 입력 신호가 이진값이 아닌 신택스 요소인 경우에 이진화(binarization)를 통해 입력 신호를 이진값으로 변환할 수 있다. 입력 신호가 이미 이진 값인 경우에는 이진화를 거치지 않고 바이패스 될 수 있다. 여기서, 이진값을 구성하는 각각의 이진수 0 또는 1을 빈(bin)이라고 할 수 있다. 예를 들어, 이진화된 후의 이진 스트링(빈 스트링)이 110인 경우, 1, 1, 0 각각을 하나의 빈이라고 할 수 있다. 하나의 신택스 요소에 대한 상기 빈(들)은 해당 신택스 요소의 값을 나타낼 수 있다.
이진화된 빈들은 정규(regular) 코딩 엔진 또는 바이패스(bypass) 코딩 엔진으로 입력될 수 있다. 정규 코딩 엔진은 해당 빈에 대해 확률값을 반영하는 문맥(context) 모델을 할당하고, 할당된 문맥 모델에 기반해 해당 빈을 부호화할 수 있다. 정규 코딩 엔진에서는 각 빈에 대한 코딩을 수행한 뒤에 해당 빈에 대한 확률 모델을 갱신할 수 있다. 이렇게 코딩되는 빈들을 문맥 코딩된 빈(context-coded bin)이라 할 수 있다. 바이패스 코딩 엔진은 입력된 빈에 대해 확률을 추정하는 절차와 코딩 후에 해당 빈에 적용했던 확률 모델을 갱신하는 절차를 생략할 수 있다. 바이패스 코딩 엔진의 경우, 문맥을 할당하는 대신 균일한 확률 분포(ex. 50:50)를 적용해 입력되는 빈을 코딩함으로써 코딩 속도를 향상시킬 수 있다. 이렇게 코딩되는 빈들을 바이패스 빈(bypass bin)이라 할 수 있다. 문맥 모델은 문맥 코딩(정규 코딩)되는 빈 별로 할당 및 업데이트될 수 있으며, 문맥 모델은 ctxidx 또는 ctxInc를 기반으로 지시될 수 있다. ctxidx는 ctxInc를 기반으로 도출될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 정규 코딩되는 빈들 각각에 대한 문맥 모델을 가리키는 컨텍스트 인덱스(ctxidx)는 context index increment (ctxInc) 및 context index offset (ctxIdxOffset)의 합으로 도출될 수 있다. 여기서 상기 ctxInc는 각 빈별로 다르게 도출될 수 있다. 상기 ctxIdxOffset는 상기 ctxIdx의 최소값(the lowest value)로 나타내어질 수 있다. 상기 ctxIdx의 최소값은 상기 ctxIdx의 초기값(initValue)으로 불릴 수 있다. 상기 ctxIdxOffset은 일반적으로 다른 신택스 요소에 대한 문맥 모델들과의 구분을 위하여 이용되는 값으로, 하나의 신택스 요소에 대한 문맥 모델은 ctxinc를 기반으로 구분/도출될 수 있다.
엔트로피 인코딩 절차에서 정규 코딩 엔진을 통해 인코딩을 수행할 것인지, 바이패스 코딩 엔진을 통해 인코딩을 수행할 것인지를 결정하고, 코딩 경로를 스위칭할 수 있다. 엔트로피 디코딩은 엔트로피 인코딩과 동일한 과정을 역순으로 수행할 수 있다.
상술한 엔트로피 코딩은 예를 들어 도 9 및 도 10과 같이 수행될 수 있다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 부호화 장치(엔트로피 인코딩부)는 영상/비디오 정보에 관한 엔트로피 코딩 절차를 수행할 수 있다. 상기 영상/비디오 정보는 파티셔닝 관련 정보, 예측 관련 정보(e.g. 인터/인트라 예측 구분 정보, 인트라 예측 모드 정보, 인터 예측 모드 정보 등), 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 관련 정보 등을 포함할 수 있고, 또는 그에 관한 다양한 신택스 요소들을 포함할 수 있다. 상기 엔트로피 코딩은 신택스 요소 단위로 수행될 수 있다. 도 9의 S910 내지 S920 단계는 상술한 도 2의 부호화 장치의 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 수행될 수 있다.
부호화 장치는 대상 신택스 요소에 대한 이진화를 수행할 수 있다(S910). 여기서 상기 이진화는 Truncated Rice binarization process, Fixed-length binarization process 등 다양한 이진화 방법에 기반할 수 있으며, 대상 신택스 요소에 대한 이진화 방법은 미리 정의될 수 있다. 상기 이진화 절차는 엔트로피 인코딩부(190) 내의 이진화부(191)에 의하여 수행될 수 있다.
부호화 장치는 상기 대상 신택스 요소에 대한 엔트로피 인코딩을 수행할 수 있다(S920). 부호화 장치는 CABAC (context-adaptive arithmetic coding) 또는 CAVLC (context-adaptive variable length coding) 등의 엔트로피 코딩 기법을 기반으로 대상 신택스 요소의 빈 스트링을 정규 코딩 기반(컨텍스트 기반) 또는 바이패스 코딩 기반 인코딩할 수 있으며, 그 출력은 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 엔트로피 인코딩 절차는 엔트로피 인코딩부(190) 내의 엔트로피 인코딩 처리부(192)에 의하여 수행될 수 있다. 상기 비트스트림은 (디지털) 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치로 전달될 수 있음을 전술한 바와 같다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 복호화 장치(엔트로피 디코딩부)는 인코딩된 영상/비디오 정보를 디코딩할 수 있다. 상기 영상/비디오 정보는 파티셔닝 관련 정보, 예측 관련 정보(ex. 인터/인트라 예측 구분 정보, 인트라 예측 모드 정보, 인터 예측 모드 정보 등), 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 관련 정보 등을 포함할 수 있고, 또는 그에 관한 다양한 신택스 요소들을 포함할 수 있다. 상기 엔트로피 코딩은 신택스 요소 단위로 수행될 수 있다. S1110 내지 S1120은 상술한 도 3의 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 수행될 수 있다.
복호화 장치는 대상 신택스 요소에 대한 이진화를 수행할 수 있다(S1110). 여기서 상기 이진화는 Truncated Rice binarization process, Fixed-length binarization process 등 다양한 이진화 방법에 기반할 수 있으며, 대상 신택스 요소에 대한 이진화 방법은 미리 정의될 수 있다. 복호화 장치는 상기 이진화 절차를 통하여 대상 신택스 요소의 가용 값들에 대한 가용 빈 스트링들(빈 스트링 후보들)을 도출할 수 있다. 상기 이진화 절차는 엔트로피 디코딩부(210) 내의 이진화부(211)에 의하여 수행될 수 있다.
복호화 장치는 상기 대상 신택스 요소에 대한 엔트로피 디코딩을 수행할 수 있다(S1120). 복호화 장치는 비트스트림 내 입력 비트(들)로부터 상기 대상 신택스 요소에 대한 각 빈들을 순차적으로 디코딩 및 파싱하면서, 도출된 빈 스트링을 해당 신택스 요소에 대한 가용 빈 스트링들과 비교할 수 있다. 만약 도출된 빈 스트링이 상기 가용 빈 스트링들 중 하나와 같으면, 해당 빈 스트링에 대응하는 값이 해당 신택스 요소의 값으로 도출될 수 있다. 만약, 그렇지 않으면, 상기 비트스트림 내 다음 비트를 더 파싱 후 상술한 절차를 다시 수행할 수 있다. 이러한 과정을 통하여 비트스트림 내에 특정 정보(특정 신택스 요소)에 대한 시작 비트나 끝 비트를 사용하지 않고도 가변 길이 비트를 이용하여 해당 정보를 시그널링할 수 있다. 이를 통하여 낮은 값에 대하여는 상대적으로 더 적은 비트를 할당할 수 있으며, 전반적인 코딩 효율을 높일 수 있다.
복호화 장치는 CABAC 또는 CAVLC 등의 엔트로피 코딩 기법을 기반으로 비트스트림으로부터 상기 빈 스트링 내 각 빈들을 컨텍스트 기반 또는 바이패스 기반 디코딩할 수 있다. 상기 엔트로피 디코딩 절차는 엔트로피 디코딩부(210) 내의 엔트로피 디코딩 처리부(212)에 의하여 수행될 수 있다. 상기 비트스트림은 상술한 바와 같이 영상/비디오 디코딩을 위한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 상기 비트스트림은 (디지털) 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치로 전달될 수 있음을 전술한 바와 같다.
본 문서에서 부호화 장치에서 복호화 장치로의 정보의 시그널링을 나타내기 위하여 신택스 요소들을 포함하는 표(신택스 표)가 사용될 수 있다. 본 문서에서 사용되는 상기 신택스 요소들을 포함하는 표의 신택스 요소들의 순서는 비트스트림으로부터 신택스 요소들의 파싱 순서(parsing order)를 나타낼 수 있다. 부호화 장치는 상기 신택스 요소들이 파싱 순서로 복호화 장치에서 파싱될 수 있도록 신택스 표를 구성 및 인코딩할 수 있으며, 복호화 장치는 비트스트림으로부터 해당 신택스 표의 신택스 요소들을 파싱 순서에 따라 파싱 및 디코딩하여 신택스 요소들의 값을 획득할 수 있다.
영상/비디오 코딩 절차 일반
영상/비디오 코딩에 있어서, 영상/비디오를 구성하는 픽처는 일련의 디코딩 순서(decoding order)에 따라 인코딩/디코딩될 수 있다. 디코딩된 픽처의 출력 순서(output order)에 해당하는 픽처 순서(picture order)는 상기 디코딩 순서와 다르게 설정될 수 있으며, 이를 기반으로 인터 예측시 순방향 예측뿐 아니라 역방향 예측 또한 수행할 수 있다.
도 13은 본 문서의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 디코딩 절차의 예를 나타낸다. 도 13에서 S1310은 도3에서 상술한 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)에서 수행될 수 있고, S1320은 인트라 예측부(265) 및 인터 예측부(260)를 포함하는 예측부에서 수행될 수 있고, S1330은 역양자화부(220) 및 역변환부(230)을 포함하는 레지듀얼 처리부에서 수행될 수 있고, S1340은 가산부(235)에서 수행될 수 있고, S1350은 필터링부(240)에서 수행될 수 있다. S1310은 본 문서에서 설명된 정보 디코딩 절차를 포함할 수 있고, S1320은 본 문서에서 설명된 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, S1330은 본 문서에서 설명된 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, S1340은 본 문서에서 설명된 블록/픽처 복원 절차를 포함할 수 있고, S1350은 본 문서에서 설명된 인루프 필터링 절차를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 픽처 디코딩 절차는 도 3에 대한 설명에서 나타난 바와 같이 개략적으로 비트스트림으로부터 (디코딩을 통한) 영상/비디오 정보 획득 절차(S1310), 픽처 복원 절차(S1320~S1340) 및 복원된 픽처에 대한 인루프 필터링 절차(S1350)를 포함할 수 있다. 상기 픽처 복원 절차는 본 문서에서 설명된 인터/인트라 예측(S1320) 및 레지듀얼 처리(S1330, 양자화된 변환 계수에 대한 역양자화, 역변환) 과정을 거쳐서 획득한 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 수행될 수 있다. 상기 픽처 복원 절차를 통하여 생성된 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된(modified) 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 상기 수정된 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 복호화 장치의 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(250)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 경우에 따라서 상기 인루프 필터링 절차는 생략될 수 있으며, 이 경우 상기 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 복호화 장치의 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(250)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상기 인루프 필터링 절차(S1350)는 상술한 바와 같이 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차 및/또는 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차 등을 포함할 수 있고, 그 일부 또는 전부가 생략될 수 있다. 또한, 상기 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차 및 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차들 중 하나 또는 일부가 순차적으로 적용될 수 있고, 또는 모두가 순차적으로 적용될 수도 있다. 예를 들어, 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 SAO 절차가 수행될 수 있다. 또는 예를 들어 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 ALF 절차가 수행될 수 있다. 이는 부호화 장치에서도 마찬가지로 수행될 수 있다.
도 14는 본 문서의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 인코딩 절차의 예를 나타낸다. 도 14에서 S1410은 도 2에서 상술한 부호화 장치의 인트라 예측부(185) 또는 인터 예측부(180)를 포함하는 예측부에서 수행될 수 있고, S1420은 변환부(120) 및/또는 양자화부(130)를 포함하는 레지듀얼 처리부에서 수행될 수 있고, S1430은 엔트로피 인코딩부(190)에서 수행될 수 있다. S1410은 본 문서에서 설명된 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, S1420은 본 문서에서 설명된 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, S1430은 본 문서에서 설명된 정보 인코딩 절차를 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 픽처 인코딩 절차는 도 2에 대한 설명에서 나타난 바와 같이 개략적으로 픽처 복원을 위한 정보(ex. 예측 정보, 레지듀얼 정보, 파티셔닝 정보 등)을 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력하는 절차뿐 아니라, 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 절차 및 복원 픽처에 인루프 필터링을 적용하는 절차(optional)를 포함할 수 있다. 부호화 장치는 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통하여 양자화된 변환 계수로부터 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, S1410의 출력인 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 복원 픽처는 상술한 복호화 장치에서 생성한 복원 픽처와 동일할 수 있다. 상기 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 이는 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(170)에 저장될 수 있으며, 복호화 장치에서의 경우와 마찬가지로, 이후 픽처의 인코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이 경우에 따라서 상기 인루프 필터링 절차의 일부 또는 전부는 생략될 수 있다. 상기 인루프 필터링 절차가 수행되는 경우, (인루프) 필터링 관련 정보(파라미터)가 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있고, 복호화 장치는 상기 필터링 관련 정보를 기반으로 부호화 장치와 동일한 방법으로 인루프 필터링 절차를 수행할 수 있다.
이러한 인루프 필터링 절차를 통하여 블록킹 아티팩트(artifact) 및 링잉(ringing) 아티팩트 등 영상/동영상 코딩시 발생하는 노이즈를 줄일 수 있으며, 주관적/객관적 비주얼 퀄리티를 높일 수 있다. 또한, 부호화 장치와 복호화 장치에서 둘 다 인루프 필터링 절차를 수행함으로서, 부호화 장치와 복호화 장치는 동일한 예측 결과를 도출할 수 있으며, 픽처 코딩의 신뢰성을 높이고, 픽처 코딩을 위하여 전송되어야 하는 데이터량을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 복호화 장치 뿐 아니라 부호화 장치에서도 픽처 복원 절차가 수행될 수 있다. 각 블록 단위로 인트라 예측/인터 예측에 기반하여 복원 블록이 생성될 수 있으며, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처가 생성될 수 있다. 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹이 I 픽처/슬라이스/타일 그룹인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹에 포함되는 블록들은 인트라 예측만을 기반으로 복원될 수 있다. 한편, 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹이 P 또는 B 픽처/슬라이스/타일 그룹인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹에 포함되는 블록들은 인트라 예측 또는 인터 예측을 기반으로 복원될 수 있다. 이 경우 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹 내 일부 블록들에 대하여는 인터 예측이 적용되고, 나머지 일부 블록들에 대하여는 인트라 예측이 적용될 수도 있다. 픽처의 컬러 성분은 루마 성분 및 크로마 성분을 포함할 수 있으며, 본 문서에서 명시적으로 제한하지 않으면 본 문서에서 제안되는 방법들 및 실시예들은 루마 성분 및 크로마 성분에 적용될 수 있다.
코딩 계층 및 구조의 예
본 문서에 따른 코딩된 비디오/영상은 예를 들어 후술하는 코딩 계층 및 구조에 따라 처리될 수 있다.
도 15는 코딩된 영상에 대한 계층 구조를 도시한 도면이다. 코딩된 영상은 영상의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer, 비디오 코딩 계층), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer, 네트워크 추상 계층)로 구분될 수 있다.
VCL에서는 압축된 영상 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터를 생성하거나, 혹은 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set: PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set: VPS) 등의 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에 부가적으로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 생성할 수 있다.
NAL에서는 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 헤더)를 부가하여 NAL 유닛을 생성할 수 있다. 이때, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지 등을 말한다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.
상기 도면에서 도시된 바와 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP의 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다.
상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보를 붙여서 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Stream) 등과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변형되어 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조(structure)에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다.
예를 들어, NAL 유닛이 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 분류될 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 분류될 수 있다.
아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트의 종류 등에 따라 특정된 NAL 유닛 타입의 일예를 나열한다.
- APS (Adaptation Parameter Set) NAL unit : APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- DPS (Decoding Parameter Set) NAL unit : DPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- VPS(Video Parameter Set) NAL unit : VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- SPS(Sequence Parameter Set) NAL unit: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PPS(Picture Parameter Set) NAL unit : PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 상기 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예컨대, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값으로 특정될 수 있다.
상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 슬라이스 또는 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS(DPS 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DPS는 CVS(coded video sequence)의 연결(concatenation)에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 문서에서 상위 레벨 신택스(High level syntax, HLS)라 함은 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스, DPS 신택스, 슬라이스 헤더 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 문서에서 부호화 장치에서 복호화 장치로 인코딩되어 비트스트림 형태로 시그널링되는 영상/비디오 정보는 픽처 내 파티셔닝 관련 정보, 인트라/인터 예측 정보, 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 정보 등을 포함할 뿐 아니라, 상기 슬라이스 헤더에 포함된 정보, 상기 APS에 포함된 정보, 상기 PPS에 포함된 정보, SPS에 포함된 정보, 및/또는 VPS에 포함된 정보를 포함할 수 있다.
인트라 예측 개요
이하, 앞서 설명한 부호화 장치 및 복호화 장치가 수행하는 인트라 예측에 대하여 보다 상세히 설명한다. 인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다.
도 16을 참조하여 설명한다. 현재 블록(1601)에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록(1601)의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플들(1611) 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 샘플들(1612)을 포함하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플들(1621) 및 우상측(top-right)에 이웃하는 샘플들(1622)을 포함하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플(1631)을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다.
또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들(1641), 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들(1651) 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플(1642)을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 복호화 장치는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성 모드 또는 비각도 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 제2 주변 샘플과 상기 제1 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 복호화 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 multi-reference line (MRL) intra prediction 또는 MRL 기반 인트라 예측이 라고 불릴 수 있다. 또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 intra sub-partitions (ISP) 또는 ISP 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다. 이러한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드(e.g. DC 모드, 플래너 모드 및 방향성 모드)와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우를 지칭할 수 있으며, 상술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
한편, 상술한 인트라 예측 타입들 외에도 ALWIP(affine linear weighted intra prediction)이 사용될 수 있다. 상기 ALWIP는 LWIP(linear weighted intra prediction) 또는 MIP(matrix weighted intra prediction 또는 matrix based intra prediction)이라고 불릴 수도 있다. 상기 MIP가 현재 블록에 대하여 적용되는 경우, i) 에버러징(averaging) 절차가 수행된 주변 참조 샘플들을 이용하여 ii) 메트릭스 벡터 멀티플리케이션(matrix-vector-multiplication) 절차를 수행하고, iii) 필요에 따라 수평/수직 보간(interpolation) 절차를 더 수행하여 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 상기 MIP를 위하여 사용되는 인트라 예측 모드들은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 인트라 예측이나, 노멀 인트라 예측에서 사용되는 인트라 예측 모드들과 다르게 구성될 수 있다. 상기 MIP를 위한 인트라 예측 모드는 MIP 인트라 예측 모드, MIP 예측 모드 또는 MIP 모드라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 상기 MIP를 위한 인트라 예측 모드에 따라 상기 메트릭스 벡터 멀티플리케이션에서 사용되는 메트릭스 및 오프셋이 다르게 설정될 수 있다. 여기서 상기 메트릭스는 (MIP) 가중치 메트릭스라고 불릴 수 있고, 상기 오프셋은 (MIP) 오프셋 벡터 또는 (MIP) 바이어스(bias) 벡터라고 불릴 수 있다. 구체적인 MIP 방법에 대하여는 후술한다.
인트라 예측에 기반한 블록 복원 절차 및 부호화 장치 내 인트라 예측부는 개략적으로 예를 들어 다음을 포함할 수 있다. S1710은 부호화 장치의 인트라 예측부(185)에 의하여 수행될 수 있고, S1720은 부호화 장치의 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130) 역양자화부(140) 및 역변환부(150) 중 적어도 하나를 포함하는 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 S1720은 부호화 장치의 감산부(115)에 의하여 수행될 수 있다. S1730에서 예측 정보는 인트라 예측부(185)에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 인코딩될 수 있다. S1730에서 레지듀얼 정보는 레지듀얼 처리부에 의하여 도출되고, 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 인코딩될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 레지듀얼 샘플들은 부호화 장치의 변환부(120)를 통하여 변환 계수들로 도출되고, 상기 변환 계수들은 양자화부(130)를 통하여 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보가 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩될 수 있다.
부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다(S1710). 부호화 장치는 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출하고, 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있고, 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성한다. 여기서 인트라 예측 모드/타입 결정, 주변 참조 샘플들 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 비록 도시되지는 않았지만, 부호화 장치의 인트라 예측부(185)는 인트라 예측 모드/타입 결정부, 참조 샘플 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 인트라 예측 모드/타입 결정부에서 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 참조 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 후술하는 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(185)는 예측 샘플 필터부를 더 포함할 수도 있다. 부호화 장치는 복수의 인트라 예측 모드/타입들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드/타입을 결정할 수 있다. 부호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입들에 대한 RD cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 인트라 예측 모드/타입을 결정할 수 있다.
한편, 부호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수도 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 상기 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
부호화 장치는 (필터링된) 예측 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1720). 부호화 장치는 현재 블록의 원본 샘플들에서 상기 예측 샘플들을 위상 기반으로 비교하고, 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
부호화 장치는 상기 인트라 예측에 관한 정보 (예측 정보) 및 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다(S1730). 상기 예측 정보는 상기 인트라 예측 모드 정보, 상기 인트라 예측 타입 정보를 포함할 수 있다. 부호화 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치로 전달될 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 후술하는 레지듀얼 코딩 신택스를 포함할 수 있다. 부호화 장치는 상기 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 부호화 장치는 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이를 위하여 부호화 장치는 상기 상기 양자화된 변환 계수들을 다시 역양자화/역변환 처리하여 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 이와 같이 레지듀얼 샘플들을 변환/양자화 후 다시 역양자화/역변환을 수행하는 이유는 상술한 바와 같이 복호화 장치에서 도출되는 레지듀얼 샘플들과 동일한 레지듀얼 샘플들을 도출하기 위함이다. 부호화 장치는 상기 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있다. 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
인트라 예측에 기반한 비디오/영상 복호화 절차 및 복호화 장치 내 인트라 예측부는 개략적으로 예를 들어 다음을 포함할 수 있다. 복호화 장치는 상기 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
S1810 내지 S1830은 복호화 장치의 인트라 예측부(265)에 의하여 수행될 수 있고, S1810의 예측 정보 및 S1840의 레지듀얼 정보는 복호화 장치의 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 복호화 장치의 역양자화부(220) 및 역변환부(230) 중 적어도 하나를 포함하는 레지듀얼 처리부는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. 구체적으로 상기 레지듀얼 처리부의 역양자화부(220)는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 도출된 양자화된 변환 계수들을 기반으로, 역양자화를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 레지듀얼 처리부의 역변환부(230)는 상기 변환 계수들에 대한 역변환을 수행하여 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다. S1850은 복호화 장치의 가산부(235) 또는 복원부에 의하여 수행될 수 있다.
구체적으로 복호화 장치는 수신된 예측 정보 (인트라 예측 모드/타입 정보)를 기반으로 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 도출할 수 있다(S1810). 복호화 장치는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출할 수 있다(S1820). 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드/타입 및 상기 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록 내 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1830). 이 경우 복호화 장치는 예측 샘플 필터링 절차를 수행할 수 있다. 예측 샘플 필터링은 포스트 필터링이라 불릴 수 있다. 상기 예측 샘플 필터링 절차에 의하여 상기 예측 샘플들 중 일부 또는 전부가 필터링될 수 있다. 경우에 따라 예측 샘플 필터링 절차는 생략될 수 있다.
복호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다. 복호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 상기 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 도출할 수 있다(S1840). 상기 복원 블록을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 픽처가 생성될 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
여기서, 복호화 장치의 인트라 예측부(265)는, 비록 도시되지는 않았지만, 인트라 예측 모드/타입 결정부, 참조 샘플 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 인트라 예측 모드/타입 결정부는 엔트로피 디코딩부(210)에서 획득된 인트라 예측 모드/타입 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드/타입을 결정하고, 참조 샘플 도출부는 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들을 도출하고, 예측 샘플 도출부는 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 한편, 상술한 예측 샘플 필터링 절차가 수행되는 경우, 인트라 예측부(265)는 예측 샘플 필터부를 더 포함할 수도 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보는 예를 들어 MPM(most probable mode)이 상기 현재 블록에 적용되는지 아니면 리메이닝 모드(remaining mode)가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 정보(ex. intra_luma_mpm_flag)를 포함할 수 있고, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되는 경우 상기 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들) 중 하나를 가리키는 인덱스 정보(ex. intra_luma_mpm_idx)를 더 포함할 수 있다. 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)은 MPM 후보 리스트 또는 MPM 리스트로 구성될 수 있다. 또한, 상기 MPM이 상기 현재 블록에 적용되지 않는 경우, 상기 인트라 예측 모드 정보는 상기 인트라 예측 모드 후보들(MPM 후보들)을 제외한 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 가리키는 리메이닝 모드 정보(ex. intra_luma_mpm_remainder)를 더 포함할 수 있다. 복호화 장치는 상기 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 상술한 MIP를 위하여 별도의 MPM 리스트가 구성될 수 있다.
또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 인트라 예측 타입들 중 하나를 지시하는 인트라 예측 타입 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 MRL이 상기 현재 블록에 적용되는지 및 적용되는 경우에는 몇번째 참조 샘플 라인이 이용되는지 여부를 나타내는 참조 샘플 라인 정보(ex. intra_luma_ref_idx), 상기 ISP가 상기 현재 블록에 적용되는지를 나타내는 ISP 플래그 정보(ex. intra_subpartitions_mode_flag), 상기 ISP가 적용되는 경우에 서브파티션들이 분할 타입을 지시하는 ISP 타입 정보 (ex. intra_subpartitions_split_flag), PDCP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 또는 LIP의 적용 여부를 나타내는 플래그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 인트라 예측 타입 정보는 상기 현재 블록에 MIP가 적용되는지 여부를 나타내는 MIP 플래그를 포함할 수 있다.
상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 본 문서에서 설명한 코딩 방법을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 인트라 예측 모드 정보 및/또는 상기 인트라 예측 타입 정보는 truncated (rice) binary code를 기반으로 엔트로피 코딩(ex. CABAC, CAVLC) 코딩을 통하여 인코딩/디코딩될 수 있다.
레지듀얼 처리
이하 전술한 부호화 장치 및/또는 복호화 장치가 수행하는 레지듀얼 처리 방법에 대하여 설명한다. 부호화 장치에 의하여 수행되는 레지듀얼 처리 절차는 도출된 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들로부터 레지듀얼 정보를 생성 및/또는 부호화하는(인코딩하는) 절차를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 처리 절차는 예측 샘플들을 기반으로 상기 레지듀얼 샘플들을 도출하는 절차를 더 포함할 수 있다. 복호화 장치에 의하여 수행되는 상기 레지듀얼 처리 절차는 부호화 장치로부터 수신된 비트스트림의 레지듀얼 정보로부터 레지듀얼 샘플들을 도출하는 절차를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레지듀얼 처리 절차는 (역)변환 및/또는 (역)양자화 절차를 포함할 수 있다. 또한 레지듀얼 처리 절차는 레지듀얼 정보의 부호화/복호화(인코딩/디코딩) 절차를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 레지듀얼 데이터 및/또는 변환/양자화 관련 파라미터를 포함할 수 있다.
이하, 블록 내 (양자화된) 변환 계수들을 도출하고, 이를 기반으로 레지듀얼 정보를 생성하며 (인)코딩을 수행하는 방법, 변환 스킵이 적용되는 블록 내 (양자화된) 레지듀얼 계수들을 도출하고 이를 기반으로 변환 스킵을 위한 레지듀얼 정보의 생성 및 (인)코딩을 수행하는 방법을 설명한다. 인코딩된 정보는 상술한 바와 같이 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
또한, 비트스트스림에 포함된 레지듀얼 정보(or 변환 스킵을 위한 레지듀얼 정보)로부터 블록 내 (양자화된) 변환 계수들 또는 (양자화된) 레지듀얼 계수들을 도출하고, (필요에 따라) 역양자화/역변환을 수행하여 레지듀얼 샘플들을 도출하는 방법을 설명한다.
도 19과 도 20은 일 실시 예에 따른 레지듀얼 처리 방법을 설명하는 도면이다. 도 19에 도시된 각 단계는 부호화 장치에 의하여 수행될 수 있다. 예를들어, S1910은 부호화 장치(100)의 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)에 의하여 수행될 수 있고, S1920, S1930, S1940, S1950은 각각 부호화 장치(100)의 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 엔트로피 인코딩부(190)에 의하여 수행될 수 있다.
부호화 장치는 현재 블록에 대한 예측을 통하여 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S1910). 부호화 장치는 현재 블록에 인터 예측을 수행할지 또는 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있고, 구체적인 인터 예측 모드 또는 구체적인 인트라 예측 모드를 RD 코스트 기반으로 결정할 수 잇다. 결정된 모드에 따라 부호화 장치는 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 예측 샘플을 기반으로 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성할 수 있다(S1920). 예를들어, 부호화 장치는 상기 현재 블록에 대한 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들을 비교하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 절차를 통하여 변환 계수들을 도출하고(S1930). 상기 도출된 변환 계수들을 양자화하여 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다(S1940). 여기서, 양자화는 양자화 파라미터를 기반으로 수행될 수 있다. 또한, 실시 예에 따라, 상기 변환 절차 및/또는 양자화 절차는 생략될 수 있다. 상기 변환 절차가 생략되는 경우 레지듀얼 샘플들에 대한 (양자화된) (레지듀얼) 계수가 후술되는 레지듀얼 코딩 기법에 따라 코딩될 수 있다. (양자화된) (레지듀얼) 계수도 용어의 통일을 위하여 (양자화된) 변환 계수라고 불릴 수도 있다.
부호화 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩하고, 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다(S1950). 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보 및 움직임 정보에 관한 정보(ex. 인터 예측이 적용되는 경우) 등을 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 (양자화된) 변환 계수들에 관한 정보를 포함하며, 예를 들어 후술하는 레지듀얼 코딩 신택스(residual_coding())에 개시된 정보 또는 변환 스킵 레지듀얼 코딩 신택스(residual_ts_coding())에 개시된 정보를 포함할 수도 있다. 출력된 비트스트림은 저장매체 또는 네트워크를 통하여 부호화 장치로 전달될 수 있다.
또한, 도 20에 도시된 각 단계는 복호화 장치에 의하여 수행될 수 있다. 예를들어, S2010은 부호화 장치(200)의 인터 예측부(260) 또는 인트라 예측부(265)에 의하여 수행될 수 있다. S2010에서 비트스트림에 포함된 예측 정보를 디코딩하여 관련 신택스 요소의 값들을 도출하는 절차는 부호화 장치(200)의 엔트로피 디코딩부(210)에 의하여 수행될 수 있다. S2020, S2030, S2040, S2050은 각각 부호화 장치(200)의 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부220), 역변환부(230), 가산부(235)에 의하여 수행될 수 있다.
부호화 장치는 상기 부호화 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 부호화 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 인터 예측 또는 인트라 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다(S2010). 부호화 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다(S2020). 부호화 장치는 엔트로피 디코딩을 통하여 상기 레지듀얼 정보로부터 상기 양자화된 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 역양자화는 양자화 파라미터를 기반으로 수행될 수 있다. 부호화 장치는 양자화된 변환 계수들을 역양자화여 변환 계수들을 도출할 수 있다(S2030). 부호화 장치는 상기 변환 계수들에 대한 역변환 절차를 통하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S2040). 상기 역변환 절차 및/또는 역양자화 절차는 생략될 수 있다. 상기 역변환 절차가 생략된 경우, 상기 레지듀얼 정보로부터 (양자화된) (레지듀얼) 계수들이 도출될 수 있고, 상기 (양자화된) (레지듀얼) 계수들을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 다음으로, 복호화 장치는 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다(S2050). 예를들어, 부호화 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차가 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
레지듀얼 코딩
전술한 바와 같이 레지듀얼 샘플들은 변환, 양자화 과정을 거쳐서 양자화된 변환 계수들로 도출될 수 있다. 이 경우에는 양자화된 변환 계수들은 변환 계수들이라고도 불릴 수도 있다. 이 경우 블록 내 변환 계수들은 레지듀얼 정보의 형태로 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 포함할 수 있다. 즉, 부호화 장치는 레지듀얼 정보로 레지듀얼 코딩 신택스를 구성하고 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있고, 부호화 장치는 비트스트림으로부터 레지듀얼 코딩 신택스를 디코딩하여 레지듀얼 (양자화된) 변환 계수들을 도출할 수 있다. 상기 레지듀얼 코딩 신택스는 후술하는 바와 같이 해당 블록 내 마지막 유효 변환 계수의 위치가 어디인지, 서브블록 내 유효 변환 계수가 존재하는지, 유효 변환 계수의 크기/부호가 어떠한지 등을 나타내는 신택스 요소(syntax elements)들을 포함할 수 있다.
예를 들어, VVC의 변환 계수는 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix, coded_sub_block_flag, sig_coeff_flag, abs_level_gtX_flag[n][0], par_level_flag, abs_level_gtX_flag[n][1], abs_remainder, dec_abs_level, coeff_sign_flag 신택스 요소(syntax element)를 이용해 코딩될 수 있다. 이는 레지듀얼 (데이터) 코딩 또는 (변환) 계수 코딩이라고 불릴 수 있다. 또한, 이와 같이 변환과 양자화 과정을 거치는 레지듀얼 코딩 과정을 정규 레지듀얼 코딩 패스라고 부를 수 있으며, 이는 도 21 내지 도 27의 residual_coiding() 신택스와 같이 명세될 수 있다.
한편, 변환/양자화 과정은 생략될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 샘플들의 값이 정해진 방법에 따라 코딩되어 시그널링될 수 있다. 이와 같이 변환 및/또는 양자화 과정이 생략되는 레지듀얼 코딩 과정을 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스라고 부를 수 있으며, 이는 도 29 내지 도 31의 residual_ts_coding() 신택스와 같이 명세될 수 있다.
정규 레지듀얼 코딩 패스
이하 정규 레지듀얼 코딩 패스가 적용되는 경우에서의 변환 계수 시그널링 방법을 도 21 내지 도 27의 신택스를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 21 내지 도 27은 은 잔여 데이터 코딩과 관련된 신택스 요소들을 보여준다.
이하, 도 21 내지 도 27의 신택스에 기재된 신택스 요소를 간단히 설명한다. 이하에서 설명하는 신택스 요소의 명칭은 예시로서, 신택스 요소의 명칭에 의해 본 개시의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
배열 AbsLevel[xC][yC]는 현재 변환 블록을 위한 변환 계수 레벨의 절대값으로 구성된 배열을 나타낼 수 있다.
배열 AbsLevelPass1[xC][yC]는 현재 변환 블록을 위한 변환 계수 레벨의 절대값의 일부를 나타내는 값으로 구성된 배열을 나타낼 수 있다.
배열 인덱스 xC 및 yC는 현재 변환 블록 내에서의 변환 계수 위치 (xC, yC)를 나타낼 수 있다. AbsLevel[xC][yC]의 값이 도 21 내지 도 27의 신택스를 통해 제공되지 않는 경우, 이의 값은 0으로 유도될 수 있다. 또한, AbsLevelPass1[xC][yC]의 값이 도 21 내지 도 27의 신택스를 통해 제공되지 않는 경우에도, 이의 값은 0으로 유도될 수 있다.
최소 변환 계수 값을 나타내는 변수 CoeffMin 및 최대 변환 계수 값을 나타내는 변수 CoeffMax는 아래의 수학식과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 1]
CoeffMin = -( 1 << 15 )
CoeffMax = ( 1 << 15 ) - 1
배열 QStateTransTable[][]은 아래와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 2]
QStateTransTable[ ][ ] = { { 0, 2 }, { 2, 0 }, { 1, 3 }, { 3, 1 } }
신택스 요소 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix는 변환 블록 내 계수들 중에서, 변환 블록 내에서의 샘플들의 스캔 순서에 따라 식별되는 마지막 유효 계수(last significant coefficient)의 위치를 나타낼 수 있다. 유효 계수는 0이 아닌 값을 가지는 계수일 수 있다.
보다 상세히, last_sig_coeff_x_prefix는 마지막 유효 계수의 열 위치의 프리픽스(prefix)를 나타낼 수 있다. last_sig_coeff_x_prefix는 0에서부터 (log2ZoTbWidth << 1) -1까지의 값을 가질 수 있다. 여기서 log2ZoTbWidth의 값은 도 21의 신택스에 따라 결정될 수 있다. last_sig_coeff_x_prefix의 값이 비트스트림에서 획득되지 않는 경우, 이의 값은 0으로 결정될 수 있다.
last_sig_coeff_y_prefix는 마지막 유효 계수의 행 위치의 프리픽스(prefix)를 나타낼 수 있다. last_sig_coeff_y_prefix는 0에서부터 (log2ZoTbHeight << 1) -1까지의 값을 가질 수 있다. 여기서 log2ZoTbHeight의 값은 도 21의 신택스에 따라 결정될 수 있다. last_sig_coeff_y_prefix의 값이 비트스트림에서 획득되지 않는 경우, 이의 값은 0으로 결정될 수 있다.
last_sig_coeff_x_suffix는 마지막 유효 계수의 열 위치의 서픽스(suffix)를 나타낼 수 있다. last_sig_coeff_x_suffix는 0에서부터 ( 1 << ( ( last_sig_coeff_x_prefix >> 1 ) - 1 ) ) - 1까지의 값을 가질 수 있다.
변환 블록 내 스캔 순서에 따른 마지막 유효 계수의 열위치를 나타내는 변수 LastSignificantCoeffX는 아래와 같이 유도될 수 있다.
last_sig_coeff_x_suffix의 값이 존재하지 않는 경우, LastSignificantCoeffX는 아래의 수학식과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 3]
LastSignificantCoeffX = last_sig_coeff_x_prefix
그렇지 않고, last_sig_coeff_x_suffix의 값이 존재하는 경우, 아래의 수학식과 같이 LastSignificantCoeffX의 값이 결정될 수 있다.
[수학식 4]
LastSignificantCoeffX = ( 1 << ( (last_sig_coeff_x_prefix >> 1 ) - 1 ) ) * ( 2 + (last_sig_coeff_x_prefix & 1 ) ) + last_sig_coeff_x_suffix
last_sig_coeff_y_suffix는 마지막 유효 계수의 행 위치의 서픽스(suffix)를 나타낼 수 있다. last_sig_coeff_y_suffix는 0에서부터 ( 1 << ( ( last_sig_coeff_y_prefix >> 1 ) - 1 ) ) - 1까지의 값을 가질 수 있다.
변환 블록 내 스캔 순서에 따른 마지막 유효 계수의 행위치를 나타내는 변수 LastSignificantCoeffY는 아래와 같이 유도될 수 있다.
last_sig_coeff_y_suffix의 값이 존재하지 않는 경우, LastSignificantCoeffY는 아래의 수학식과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 5]
LastSignificantCoeffY = last_sig_coeff_y_prefix
그렇지 않고, last_sig_coeff_y_suffix의 값이 존재하는 경우, 아래의 수학식과 같이 LastSignificantCoeffY의 값이 결정될 수 있다.
[수학식 6]
LastSignificantCoeffY = ( 1 << ( (last_sig_coeff_y_prefix >> 1 ) - 1 ) ) * ( 2 + (last_sig_coeff_y_prefix & 1 ) ) + last_sig_coeff_y_suffix
여기에서, 스캔 순서는 우상향 대각 스캔 순서, 좌하향 대각 스캔 순서, 수평 스캔 순서 및 수직 스캔 순서 중 하나일 수 있다. 이때, 수평 스캔 순서는 좌측부터 우측 방향의 스캔 순서를 의미할 수 있고, 수직 스캔 순서는 상단부터 하단 방향의 스캔순서를 의미할 수 있다. 스캔 순서는 대상 블록에 인트라/인터 예측이 적용되는지 여부 및/또는 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 기반으로 결정될 수 있다.
신택스 요소 coded_sub_block_flag[xS, yS]는 현재 변환 블록내의 (xS, yS)위치에 존재하는 서브 블록에 대하여 다음과 같은 정보를 나타낼 수 있다. 여기서 서브 블록은 16개의 변환 계수 레벨들로 구성된 4x4 배열의 배열일 수 있다. 예를들어, coded_sub_block_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 (xS, yS) 위치의 서브 블록의 16개의 변환 계수 레벨들이 0으로 유도됨을 나타낼 수 있다.
coded_sub_block_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 다음의 조건에 따른 정보를 나타낼 수 있다. 예를들어, (xS, yS)가 (0, 0)이고 ( LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY )가 ( 0, 0 )이 아닌 경우, coded_sub_block_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 (xS, yS)위치의 서브 블록에 대하여 16개의 sig_coeff_flag 신택스 요소 중 적어도 하나 신택스 요소가 제공됨을 나타낼 수 있다. 그렇지 않으면, coded_sub_block_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 (xS, yS)위치의 서브 블록에 대하여 16개의 sig_coeff_flag 중에 적어도 하나는 0이 아닌 값을 가짐을 나타낼 수 있다.
한편, coded_sub_block_flag[xS, yS]의 값이 비트스트림으로부터 제공되지 않는 경우, 이의 값은 제 2 값(e.g. 1)로 유도될 수 있다.
신택스 요소 sig_coeff_flag[xC, yC]는 현재 변환 블록 내 변환 계수 위치(xC, yC)에 대하여, 위치 (xC, yC)에 대응되는 변환 계수 레벨이 0이 아닌값인지 여부를 나타낼 수 있다. 예를들어, sig_coeff_flag[xC][yC]의 제 1 값(e.g. 0)은 위치 (xC, yC)에서의 변환 계수 레벨이 0임을 나타낼 수 있다. 이에 따라 해당 변환 계수 레벨은 0으로 설정될 수 있다. 한편, sig_coeff_flag[xC][yC]의 제 2 값(e.g. 1)은 위치 (xC, yC)에서의 변환 계수 레벨이 0이 아닌 값임을 나타낼 수 있다.
sig_coeff_flag[xC, yC]가 비트스트림에서 제공되지 않는 경우, 이는 다음과 같이 유도될 수 있다. 위치 (xC, yC)가 스캔 순서상 마지막 유효 계수 위치(e.g. LastSignificantCoeffX, LastSignificantCoeffY)인 경우 또는 이하의 조건 1 내지 조건 3이 모두 참인 경우, sig_coeff_flag[xC, yX]의 값은 제 2 값(e.g. 1)로 유도될 수 있다. 그렇지 않은 경우, sig_coeff_flag[xC, yX]의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
(조건 1) ( xC & ( (1 << log2SbW ) - 1 ), yC & ( (1 << log2SbH ) - 1 ) ) 의 값이 ( 0, 0 )임
(조건 2) inferSbDcSigCoeffFlag의 값이 1임
(조건 3) coded_sub_block_flag[ xS ][ yS ]의 값이 1임
신택스 요소 abs_level_gtx_flag[ n ][ j ]는 스캔 위치 n에서의 변환 계수 레벨의 절대 값이 (j << 1) + 1보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. 예를들어, abs_level_gtx_flag[ n ][ j ]의 제 1 값(e.g. 0)은 스캔 위치 n에서의 변환 계수 레벨의 절대 값이 (j << 1) + 1보다 크지 않음을 나타낼 수 있다. abs_level_gtx_flag[ n ][ j ]의 제 2 값(e.g. 1)은 스캔 위치 n에서의 변환 계수 레벨의 절대 값이 (j << 1) + 1보다 큼을 나타낼 수 있다. abs_level_gtx_flag[ n ][ j ]이 비트스트림에서 제공되지 않는 경우, 제 1 값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
신택스 요소 par_level_flag[n]은 스캔 위치 n에서의 변환 계수 레벨의 패리티를 나타낼 수 있다. par_level_flag[n]이 비트스트림에서 제공되지 않는 경우, 이의 값은 0으로 유도될 수 있다.
신택스 요소 abs_remainder[n]은 스캔 위치 n에서의 골롬 라이스 코드(Golomb-Rice code)로 부호화된 변환 계수 레벨의 잔여 절대값을 나타낼 수 있다. abs_remainder[n]이 비트스트림에서 제공되지 않는 경우, 이의 값은 0으로 유도될 수 있다.
한편, 비트 적합성을 위하여, abs_remainder[n]의 값은 이에 대응하는 TransCoeffLevel[x0][y0][cIdx][xC][yC]의 값이 CoeffMin 에서 CoeffMax 사이의 값을 가지게 하는 값으로 제한될 수 있다.
신택스 요소 dec_abs_level[n]은 스캔 위치 n에서의 골롬-라이스 코드로 부호화된 중간 값을 나타낼 수 있다. dec_abs_level[n]과 소정의 파라미터 ZeroPos[n]을 이용하여 다음과 같이 (xC, yC)위치에서의 변환 계수 레벨의 절대값 AbsLevel[xC][yC]가 유도될 수 있다. 예를들어, dec_abs_level[n]의 값이 ZeroPos[n]과 같은 경우, AbsLevel[xC][yC]의 값은 0으로 설정될 수 있다. 한편, dec_abs_level[n]의 값이 ZeroPos[n] 보다 작은 경우, AbsLevel[xC][yC]의 값은 dec_abs_level[n]+1로 설정될 수 있다. 한편, dec_abs_level[n]의 값이 ZeroPos[n] 보다 큰 경우, AbsLevel[xC][yC]의 값은 dec_abs_level[n]으로 설정될 수 있다. 여기서 ZeroPos[n]은 인코딩 과정중에 결정될 수 있으며, 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다.
이에 따라, AbsLevelPass1[xC][yC]의 값은 아래의 수학식과 같이 유도될 수 있다.
[수학식 7]
AbsLevelPass1[ xC ][ yC ] = Min( 4 + ( AbsLevel[ xC ][ yC ] & 1 ), AbsLevel[ xC ][ yC ] )
비트스트림 적합성을 위하여, dec_abs_level[n]의 값은 이에 대응하는 TransCoeffLevel[x0][y0][cIdx][xC][yC]의 값이 CoeffMin에서 CoeffMax 사이의 값을 가지게 하는 값으로 제한될 수 있다.
신택스 요소 coeff_sign_flag[n]은 스캔 위치 n에서의 변환 계수 레벨의 부호를 다음과 같이 나타낼 수 있다. 예를들어, coeff_sign_flag[n]의 값이 제 1 값(e.g. 0)이면, 대응하는 변환 계수 레벨은 양의 부호를 가질 수 있다.
그렇지 않고, coeff_sign_flag[n]의 값이 제 2 값(e.g. 1)이면, 대응하는 변환 계수 레벨의 부호는 음의 부호를 가질 수 있다.
한편, coeff_sign_flag[n]의 값이 제공되지 않으면, 이의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
상기에 따라, 위치 (xC, yC)에서의 변환 계수 레벨의 부호를 나타내는 CoeffSignLevel[xC][yC]의 값은 다음과 같이 유도될 수 있다. 예를들어, CoeffSignLevel[xC][yC]의 값이 0이면, 대응하는 변환 계수 레벨은 0으로 설정될 수 있다.
그렇지 않고, CoeffSignLevel[xC][yC]의 값이 1이면, 대응하는 변환 계수 레벨은 양의 값으로 설정될 수 있다.
그렇지 않고, CoeffSignLevel[xC][yC]의 값이 -1이면, 대응하는 변환 계수 레벨은 음의 값으로 설정될 수 있다.
전술한 신택스 요소를 이용하여 부호화 장치가 정규 레지듀얼 코딩을 수행하는 방법을 설명한다. 전술한 바와 같이, 신택스 요소 last_sig_coeff_x_prefix, last_sig_coeff_y_prefix, last_sig_coeff_x_suffix, last_sig_coeff_y_suffix는 연관된 블록 내의 마지막 0이 아닌 계수의 (x, y) 위치 정보를 부호화 하는 신택스 요소다. 이때, 연관된 블록은 부호화 블록(Coding Block, CB) 또는 변환 블록(Transform Block, TB)일 수 있다. 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩 절차에 관하여, CB와 TB는 혼용될 수 있다. 예를들어, CB에 대하여 레지듀얼 샘플들이 도출되고, 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 변환 및 양자화를 통하여 (양자화된) 변환계수들이 도출될 수 있음은 상술한 바와 같으며, 레지듀얼 코딩 절차를 통하여 상기 (양자화된) 변환 계수들(의 위치, 크기, 부호 등)을 효율적으로 나타내는 정보(또는 신택스 요소들)가 생성 및 시그널링될 수 있다. 양자화된 변환 계수들은 간단히 변환 계수들이라고 불릴 수 있다. 일반적으로 CB가 최대 TB보다 크지 않은 경우 CB의 사이즈는 TB의 사이즈와 같을 수 있으며, 이 경우 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 CB라고 불릴 수 있고, TB라고 불릴 수 있다. 한편, CB가 최대 TB보다 큰 경우에는 변환(및 양자화) 및 레지듀얼 코딩되는 대상 블록은 TB라고 불릴 수 있다. 이하 레지듀얼 코딩에 관련된 신택스 요소들이 변환 블록(TB) 단위로 시그널링되는 것으로 설명하나, 이는 예시로서 상기 TB는 코딩 블록(CB)과 혼용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
구체적으로, last_sig_coeff_x_prefix는 변환 블록 내 스캔 순서(scanning order)에서의 마지막(last) 유효 계수(significant coefficient)의 열 위치(column position)의 프리픽스(prefix)를 지시하고, last_sig_coeff_y_prefix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서에서의 마지막 유효 계수의 행 위치(row position)의 프리픽스를 지시할 수 있다. last_sig_coeff_x_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서에서의 마지막 유효 계수의 열 위치의 서픽스(suffix)를 지시하고, last_sig_coeff_y_suffix는 상기 변환 블록 내 상기 스캔 순서에서의 마지막 유효 계수의 행 위치의 서픽스를 지시할 수 있다. 여기서, 유효 계수는 0이 아닌 계수를 의미할 수 있다. 여기서, 스캔 순서는 우상향 대각 스캔 순서일 수 있다. 또는, 상기 스캔 순서는 좌하향 대각 스캔 순서, 수평 스캔 순서 및 수직 스캔 순서 중 하나일 수 있다. 이때, 수평 스캔 순서는 좌측부터 우측 방향의 스캔 순서를 의미할 수 있고, 수직 스캔 순서는 상단부터 하단 방향의 스캔순서를 의미할 수 있다. 스캔 순서는 대상 블록(CB 또는 TB를 포함하는 CB)에 인트라/인터 예측이 적용되는지 여부 및/또는 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 기반으로 결정될 수 있다. 이를 이용하여, 부호화 장치는 마지막 유효 계수 위치를 부호화할 수 있다.
다음으로, 부호화 장치는 변환 블록을 4x4 하위 블록(sub-block)들로 분할한 후, 각 4x4 하위 블록마다 1비트의 신택스 요소 coded_sub_block_flag를 사용해 현재 하위 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재하는지를 나타낼 수 있다. 이때 서브 블록은 계수 그룹(coefficient group, CG)으로도 불리울 수 있다.
coded_sub_block_flag의 값이 0이면 더 이상 전송할 정보가 없으므로 서브 블록에 대한 부호화 과정이 종료될 수 있다. 반대로, coded_sub_block_flag의 값이 1이면 sig_coeff_flag 부호화 과정이 수행될 수 있다. 스캔 순서에 따를 시, 마지막으로 0이 아닌 계수를 포함하는 서브 블록에 대해서는 coded_sub_block_flag에 대한 부호화가 수행되지 않을 수 있다. 그리고 변환 블록의 DC 정보를 포함하고 있는 서브 블록은 0이 아닌 계수를 포함할 확률이 높으므로 coded_sub_block_flag를 부호화되지 않고, 그 값이 1로 설정될 수 있다.
coded_sub_block_flag가 현재 서브 블록 내에 0이 아닌 계수가 존재함을 나타내면, 역으로 스캔된 순서에 따라 이진값을 갖는 sig_coeff_flag가 부호화될 수 있다. 스캔 순서에 따라 해당 스캔 위치(n)의 각각의 계수에 대해 1비트 신택스 요소 sig_coeff_flag[n]가 부호화될 수 있다. 만약, 현재 스캔 위치에서 계수의 값이 0이 아니면 sig_coeff_flag[n]의 값은 1이될 수 있다.여기서, 마지막 0이 아닌 계수를 포함하고 있는 서브 블록의 경우, 마지막 0이 아닌 계수에 대해서는 sig_coeff_flag[n]가 부호화할 필요가 없으므로 부호화 과정이 생략될 수 있다. sig_coeff_flag[n]가 1인 경우에만 레벨 정보 부호화가 수행될 수 있다. 이때, 레벨 정보 부호화/복호화 과정은 상술한 신택스 요소들 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 한편, 신택스 요소 sig_coeff_flag[xC][yC]는 현재 TB 내 각 변환 계수 위치(xC, yC)에서의 해당 변환 계수의 레벨(값)이 0인지 여부를 나타낼 수 있다.
sig_coeff_flag[n] 부호화 이후의 남은 레벨 값은 다음의 수학식에 따라 유도될 수 있다.
[수학식 8]
remAbsLevel[n] = | coeff[n] | - 1
이때, 신택스 요소 remAbsLevel[n]은 스캔 위치 n에서 부호화 되어야하는 레벨 값을 지시할 수 있다. coeff[n]는 실제 변환 계수 값을 의미할 수 있다.
신택스 요소 abs_level_gtX_flag[n][0]는 스캔 위치 n에서의 remAbsLevel[n]이 1보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. abs_level_gtX_flag[n][0]의 값이 0이면 해당 위치 계수의 절대값은 1일 수 있다. 반면 abs_level_gtX_flag[n][0]의 값이 1이면, remAbsLevel[n]은 다음의 수학식에 따라 유도될 수 있다.
[수학식 9]
remAbsLevel[n] = remAbsLevel[n] - 1
par_level_flag[n]를 이용하여 다음의 수학식에 따라 remAbsLevel[n]의 LSB(least significant coefficient) 값을 부호화할 수 있다. 즉, par_level_flag[n]는 스캔 위치 n에서의 변환 계수 레벨(값)의 패리티(parity)를 나타낼 수 있다. par_level_flag[n]의 부호화 후에 부호화해야할 레벨값 remAbsLevel[n]은 다음의 수학식에 따라 업데이트될 수 있다.
[수학식 10]
par_level_flag[n] = remAbsLevel[n] & 1
remAbsLevel[n] = remAbsLevel[n] >> 1
신택스 요소 abs_level_gtX_flag[n][1]는 스캔 위치 n에서의 remAbsLevel[n]이 3보다 큰지 여부를 나타낼 수 있다. 예컨대, abs_level_gtX_flag[n][1]가 1인 경우에만 abs_remainder[n]이 부호화될 수 있다. 일 예로, coeff[n]와 각 신택스 요소들의 관계는 다음의 수학식과 같을 수 있다. 이때, | coeff[n] |는 변환 계수 레벨(값)을 나타내며, 변환 계수에 대한 AbsLevel[n]이라고 표현될 수도 있다. 신택스 요소 coeff_sign_flag[n]은 해당 스캔 위치 n에서의 변환 계수 부호(sign)를 지시할 수 있다. 상술한 내용을 종합하면, abs_level_gtx_flag[n][i]는 변환 계수의 절대값이 1 또는 3 중 어느 하나 보다 큰지 여부를 지시하는 신택스 요소일 수 있다.
[수학식 11]
| coeff[n] | = sig_coeff_flag[n] + abs_level_gtX_flag[n][0] + par_level_flag[n] + 2 * (abs_level_gtX_flag[n][1] + abs_remainder[n])
마지막으로, 각 계수의 부호(sign)은 1비트 심볼인 coeff_sign_flag[n]을 이용하여 부호화될 수 있다. coeff_sign_flag[n]은 해당 스캔 위치(n)에서의 변환 계수 레벨의 부호를 나타낼 수 있다.
한편, CABAC은 높은 성능을 제공하지만 처리량(throughput) 성능이 좋지 않다는 단점을 갖는다. 이는 상술한 CABAC의 정규 부호화 엔진으로 인한 것일 수 있다. 정규 부호화 엔진은 이전 빈의 부호화를 통해 업데이트된 확률 상태와 범위를 사용하기 때문에 높은 데이터 의존성을 보이며, 확률 구간을 읽고 현재 상태를 판단하는데 많은 시간이 소요되는 문제점을 가진다. 이때, 문맥 부호화 빈의 수를 제한하는 경우, CABAC의 처리량 문제가 해결될 수 있다.
일 예로, sig_coeff_flag[n], abs_level_gtX_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtx_flag[n][1]를 표현하기 위해 사용된 빈의 합이 변환 블록의 크기에 따라 제한될 수 있다. 구체적으로, 빈의 합은, ((1<<(log2TbWidth+log2TbHeight))*7)>>2의 값으로 제한될 수 있다. 이와 같이, 빈의 합은 현재 CG를 포함하는 변환 블록의 크기의 1.75배의 수로 제한될 수 있으며, 이는 평균적으로 1개의 픽셀 위치 당 1.75개의 문맥 부호화 빈이 사용될 수 있음을 의미할 수 있다. 신택스 요소를 부호화하는 데에 제한된 문맥 부호화 빈을 모두 사용하는 경우, 나머지 계수들에 대해서는 CABAC이 적용되지 않고 바이패스 부호화가 수행될 수 있다. 즉, 부호화된 문백 부호화 빈의 수가 TU에서 TU width * TU height * 1.75가 되는 경우, 더이상 문맥 부호화 빈으로 부호화되는 sig_coeff_flag[n], abs_level_gtX_flag[n][0], par_level_flag[n], abs_level_gtX_flag[n][1]는 추가로 부호화되지 않을 수 있다. 이러한 경우, |coeff[n]|는 아래의 수학식과 같이 dec_abs_level[n]으로 부호화될 수 있다. 이러한 경우에도, 각 계수의 부호(sign)은 1비트 심볼인 coeff_sign_flag[n]을 이용해 부호화될 수 있다.
[수학식 12]
| coeff[n] | = dec_abs_level[n]
변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스
이하, 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스가 적용되는 경우에서의 변환 계수 시그널링 방법을 도 28 내지 도 31의 신택스를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 28은 변환 스킵 플래그(transform_skip_flag)의 시그널링을 나타내는 변환 유닛에서의 신택스를 도시하고, 도 29 내지 도 31은 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스에서의 신택스를 도시한다.
이하, 도 28을 참조하여 변환 스킵 플래그 시그널링 방법을 먼저 설명한다. 상술한 바와 같이, 영상 부호화 장치의 변환부(120)는 레지듀얼 신호에 대해 변환을 수행하여, 변환 계수들을 생성할 수 있다. 변환 계수들은 양자화 및 엔트로피 부호화를 통해 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있으며, 영상 복호화 장치의 역변환부(230)는 변환 계수에 대해 역변환을 수행하여 변환 계수들을 복원할 수 있다. 영상 부호화 장치는 특별한 경우, 레지듀얼 신호에 대한 변환을 수행하지 않고, 엔트로피 부호화를 수행할 수 있으며, 영상 부호화 장치의 이러한 동작을 변환 스킵 프로세스 또는 변환 스킵 모드 적용이라 정의할 수 있다. 변환이 생략된 레지듀얼 신호에 대해, 영상 복호화 장치의 역변환부(230)는 역변환을 수행하지 않을 수 있다.
영상 부호화 장치는 현재 블록에 대해 변환 스킵 모드가 적용되는지 여부를 지시하는 정보를 전송할 수 있다. 예컨대, 영상 부호화 장치는 신택스 요소 transform_skip_flag를 통해 현재 블록에 대해 변환 스킵 모드가 적용되는지 여부를 시그널링할 수 있다. transform_skip_flag[x0][y0]는 루마 변환 블록에 변환이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. 여기서 x0와 y0는 현재 픽쳐의 좌상단 샘플 위치에 대한 현재 변환 블록의 좌상단 루마 샘플의 위치 (x0, y0)를 나타낼 수 있다. transform_skip_flag[x0][y0]의 제 1 값(e.g. 0)은 루마 변환 블록에 변환이 적용되는지 여부가 다른 신택스 요소의 값에 기반하여 결정됨을 나타낼 수 있다. transform_skip_flag[x0][y0]의 제 2 값(e.g. 1)은 루마 변환 블록에 변환이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 한편, transform_skip_flag[x0][y0]의 값이 비트스트림으로부터 제공되지 않는 경우, 이의 값은 다음과 같이 유도될 수 있다. 예를들어, BdpcmFlag[x0][y0]의 값이 제 1 값(e.g. 0)인 경우, transform_skip_flag[x0][y0]의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 결정될 수 있다. 그렇지 않고, BdpcmFlag[x0][y0]의 값이 제 2 값(e.g. 1)인 경우, transform_skip_flag[x0][y0]의 값은 제 2 값(e.g. 1)으로 결정될 수 있다. BdpcmFlag에 대하여는 후술한다.
transform_skip_flag는 현재 블록의 높이, 너비 및 최대 변환 크기 중 적어도 하나에 기반하여 시그널링될 수 있다. 일 예로, 다음의 수학식의 조건에 따라 현재 블록의 transform_skip_flag의 부호화/복호화 여부가 결정될 수 있다.
[수학식 13]
transform_skip_enabled_flag && !BdpcmFlag[x0][y0] && lTbWidth <= MaxTsSize && TbHeight <= MaxTsSize
이때, transform_skip_enabled_flag는 변환 스킵 모드의 적용 가능 여부를 지시하는 신택스 요소일 수 있으며, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 타일 레벨, 타일 그룹 레벨 및 슬라이스 레벨 중 적어도 하나의 레벨에서 시그널링될 수 있다. 예를들어, transform_skip_enabled_flag가 시퀀스 레벨에서 시그널링 되는 경우, transform_skip_enabled_flag는 도 28에 도시된 바와 같이 sps_transform_skip_enabled_flag로 명명될 수도 있다.
전술한 바와 같이 변환 스킵 모드가 적용되는 경우의 비트스트림 구조의 일 실시 예가 도 29 내지 도 31에 도시되어 있다. 도 29 내지 도 31은 현재 블록에 대해 변환 스킵 모드가 적용되는 경우 변환 계수를 시그널링하기 위한 레지듀얼 코딩 패스(residual_ts_coding())의 일 실시 예를 도시한다.
현재 블록에 대해 변환 스킵 모드가 적용되는 경우, 상술한 레지듀얼 신호의 부호화/복호화는 변환이 적용되는 경우와 비교하여 다음의 특징에 따라 수행될 수 있다.
변환 스킵 모드가 적용되는 경우, 레지듀얼 신호가 예측 후 공간적 레지듀얼을 반영하고, 변환에 의한 에너지 압축이 수행되지 않기 때문에, 변환 블록의 오른쪽 하단 코너에서 유효 하지 않은 레벨들 또는 연속되는 0의 값이 나타날 확률이 높지 않다. 이에 따라 마지막 유효 스캔 위치에 대한 시그널링이 필요하지 않을 수 있다. 이에 따라, 변환 스킵이 적용되는 경우 마지막 유효 스캔 위치(last significant scanning position)에 대한 시그널링이 생략될 수 있다. 대신에, 부호화 또는 복호화가 수행되는 첫 서브 블록으로 변환 블록의 가장 우하측에 위치한 서브 블록이 선정될 수 있다.
마지막 유효 스캔 위치가 시그널되지 않음에 따라, 변환 스킵되는 경우 coded_sub_block_flag를 이용한 서브 블록의 부호화 여부 시그널링은 수정될 수 있다. 예를들어, 마지막 유효 스캔 위치가 제거될 수 있다. 그리고 모든 서브 블록에 대하여 coded_block_flag가 부호화될 수 있다. 이에, 모든 coded_sub_block_flag의 값이 0인 경우가 아니라면, DC 서브 블록의 coded_sub_block_flag 또한 시그널링 될 수 있다.
이러한 경우, DC 서브 블록의 coded_sub_block_flag는 시그널링 되지 않고 1로 유도될 수 있다(inferDcSbCbf=1). 이러한 경우, DC 서브 블록에 적어도 하나의 유효 레벨 값이 존재하여야 함에 따라, 이러한 DC 서브 블록에 존재하는 모든 다른 sig_coeff_flag 신택스 요소의 값이 0과 같다면, 좌상측 위치(0.0)에 대한 sig_coeff_flag 신택스 요소는 시그널링되지 않고 1로 유도될 수 있다(inferSbDcSigCoeffFlag=1).
또한, coded_sub_block_flag에 대한 컨텍스트 모델링 또한 수정될 수 있다. 컨텍스트 모델 인덱스는 현재 서브 블록의 우측 및 하측 이웃 블록의 coded_sub_block_flag의 합 또는 논리합으로 계산될 수 있다.
또한, sig_coeff_flag[] 컨텍스트 모델링에 있어서, 현재 스캔 위치의 우측 이웃 블록(NB0) 및 하측 이웃 블록(NB1)만을 포함하도록 sig_coeff_flag에서의 로컬 템플릿이 수정될 수 있다. 컨텍스트 모델 오프셋은 유효 이웃 위치들의 수(number of significant neighboring positions)로 결정될 수 있으며, sig_coeff_flag[NB0] + sig_coeff_flag[NB1]로 계산될 수 있다. 따라서, 현재 변환 블록 내의 대각선 d에 따르는 서로 다른 컨텍스트 세트들의 선택이 제거될 수 있다. 그 결과, sig_coeff_flag 플래그를 부호화하기 위한 세개의 컨텍스트 모델과 단일 컨텍스트 모델 세트가 생성될 수 있다.
또한, abs_level_gtX_flag[][0] 및 par_level_flag[]의 컨텍스트 모델링에 관하여, abs_level_gtX_flag 및 par_level_flag를 위한 단일 컨텍스트 모델이 채택될 수 있다.
또한, abs_remainder[] 부호화와 관련하여, 변환 스킵된 레지듀얼 절대 값들의 경험적 분포가 일반적으로 라플라시안 또는 기하 분포에 대응되지만, 변환된 계수의 절대 값보다 큰 불안정성(instationarity)을 가지는 것으로 나타남에 따라, 아래와 같이 abs_remainder 신택스 이진화 및 컨텍스트 모델링을 수정할 수 있다.
일 실시예에서, 이진화시 높은 컷오프(cutoff) 값을 사용할 수 있다. 예를들어, Abs_remainder의 Rice 코드에 대한 sig_coeff_flag, abs_level_gtX_flag, par_level_flag를 이용한 부호화에서의 이행 시점(transition point) 및 각각의 빈 위치에 대한 전용 컨텍스트 모델들이 보다 높은 압축 효율성을 산출할 수 있게 한다. 컷 오프를 높임으로써 보다 높은 “greater than X”플래그를 사용할 수 있다. 예를들어, abs_level_gtX_flag[][2], abs_level_gtX_flag[][3], … , abs_level_gtX_flag[][n]와 같은 “greater than X”플래그를 사용할 수 있으며, 여기서 n은 9이거나 9보다 큰 정수일 수 있다. 일 실시 예에서, n은 5일 수 있다. 일 실시 예에서, abs_level_gtX_flag[][n]의 값은 (n<<1) + 1로 결정될 수 있다. 예를들어, abs_level_gtX_flag[][2]는 5로, abs_level_gtX_flag[][3]은 7로, abs_level_gtX_flag[][4]는 9로 결정될 수 있으며, abs_level_gtX_flag[][n]은 2n+1로 결정될 수 있다.
또한, 라이스 파라미터를 유도하기 위한 템플릿이 수정될 수 있다. 예를들어, 앞서 설명한 sig_coeff_flag 컨텍스트 모델링과 같이 현재 스캔 위치의 좌측 및 하측 이웃만이 참조될 수 있다.
또한, coeff_sign_flag 컨텍스트 모델링에 관하여, 부호들(signs)의 시퀀스에 있어서의 불안정성 및 예측된 레지듀얼이 종종 편향된다는 사실에 기반하여, 부호는 컨텍스트 모델을 이용하여 부호화될 수 있다. 단일의 전용 컨텍스트 모델이 부호를 부호화하기 위하여 사용될 수 있고, 컨텍스트 부호화 빈을 함께 모아두기 위하여 부호는 sig_coeff_flag이후에 파싱될 수 있다.또한, 컨텍스트 부호화 빈의 절감(reduction)에 관하여, 변환이 스킵되는 경우의 컨텍스트 부호화 빈은 TU 레벨에서 픽셀당 2개로 제한될 수 있다. 컨텍스트 부호화되는 각각의 신택스 요소에 대하여 CCB(context coded bins) 카운터, MaxCcbs,는 감소될 수 있다. CCB의 수가 최대 빈에 달하는 경우, 또는 CCB 카운터가 0에 도달하는 경우(e.g. TU width * TU height * 2), 모든 신택스 요소는 EP와 같이 부호화될 수 있다.
또한, 전방 계수 스캔(forward coefficient scanning)에 관하여, 서브 블록과 서브블록의 계수의 스캔 순서는 대각 스캔 순서에 따라 좌측 상단 계수로부터 하단 우측 위치로 향할 수 있다.
레벨 매핑에 관하여, 현재 CU에 BDPCM이 적용되지 않는 경우, 절대 계수 레벨(값)인 absCoeffLevel이 수정된 레벨(값)로 매핑됨으로써, 현재 레지듀얼 샘플의 좌측 및 상단에 위치한 양자화된 레지듀얼 샘플의 값에 기반하는 다음의 방법으로 부호화될 수 있다. 예를들어, X0가 현재 계수의 좌측에 위치한 절대 계수 레벨(값)을 의미하고, X1이 상단에 위치한 절대 계수 레벨(값)을 의미하는 경우, 절대 계수 레벨(값) absCoeff를 가지는 계수를 표현하기 위하여, 매핑된 absCoeffMod가 아래의 방법으로 부호화될 수 있다.
[수학식 14]
pred = max(X0, X1);
if (absCoeff == pred)
{
absCoeffMod = 1;
}
else
{
absCoeffMod = (absCoeff < pred) ? absCoeff + 1 : absCoeff;
}
더하여, abs_level_gt1_flag에 대한 컨텍스트 유도는 앞서 설명한 상단 이웃 계수 및 좌측 이웃 계수의 정보를 이용하는 방법으로 수행될 수 있다. BDPCM이 현재 CU에 적용되지 않는 경우, X0 및 X1 모두가 0인 경우 컨텍스트 오프셋(e.g. ctxOffset) 0이 사용될 수 있고, X0 및 X1 중 어느 하나만이 0 아닌 값인 경우 컨텍스트 오프셋 1이 사용될 수 있고, X0 및 X1 중 모두 0 아닌 값인 경우 컨텍스트 오프셋 2가 사용될 수 있다. 한편 BDPCM이 적용되는 경우 컨텍스트 오프셋으로는 3이 사용될 수 있다.
BDPCM(Block Difference Pulse Code Modulation) 개요
일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치는 레지듀얼 신호의 차분 부호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화 장치는 현재 블록의 레지듀얼 신호에 대하여 예측 신호를 감산함으로써 레지듀얼 신호를 부호화 할 수 있고, 영상 복호화 장치는 현재 블록의 레지듀얼 신호에 예측 신호를 가산함으로써 레지듀얼 신호를 복호화 할 수 있다. 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치는 후술하는 BDPCM을 적용함으로써 레지듀얼 신호의 차분 부호화를 수행할 수 있다.
본 개시에 따른 BDPCM은 양자화된 레지듀얼 도메인(quantized residual domain)에서 수행될 수 있다. 양자화된 레지듀얼 도메인은 양자화된 레지듀얼 신호(또는 양자화된 레지듀얼 계수)를 포함할 수 있으며, BDPCM을 적용하는 경우, 양자화된 레지듀얼 신호에 대한 변환은 스킵될 수 있다. 예를 들어, BDPCM을 적용하는 경우, 레지듀얼 신호에 대해 변환이 스킵되고 양자화가 적용될 수 있다. 또는 양자화된 레지듀얼 도메인은 양자화된 변환 계수들을 포함할 수 있다.
BDPCM이 적용되는 일 일시 예에서, 영상 부호화 장치는 인트라 예측 모드로 예측된 현재 블록의 레지듀얼 블록을 유도하고, 레지듀얼 블록을 양자화하여 레지듀얼 블록을 유도할 수 있다. 영상 부호화 장치는 현재 블록에 대해 레지듀얼 신호의 차분 부호화 모드가 수행되는 경우, 레지듀얼 블록에 대해 차분 부호화를 수행하여 수정된 레지듀얼 블록을 유도할 수 있다. 그리고, 영상 부호화 장치는 레지듀얼 신호의 차분 부호화 모드를 나타내는 차분 부호화 모드 정보와 상기 수정된 레지듀얼 블록을 부호화하여 비트스트림을 생성할 수 있다.
보다 상세히, 현재 블록에 BDPCM이 적용되는 경우, 현재 블록의 예측된 샘플들을 포함하는 예측된 블록(예측 블록)은 인트라 예측에 의해 생성될 수 있다. 이 때, 인트라 예측을 수행하기 위한 인트라 예측 모드는 비트스트림을 통해 시그널링될 수도 있고, 후술하는 BDPCM의 예측 방향에 기반하여 유도될 수도 있다. 또한, 이 때 인트라 예측 모드는 수직 예측 방향 모드 또는 수평 예측 방향 모드 중 하나로 결정될 수 있다. 예컨대, BDPCM의 예측 방향이 수평 방향인 경우, 인트라 예측 모드는 수평 예측 방향 모드로 결정되고, 현재 블록의 예측 블록은 수평 방향의 인트라 예측에 의해 생성될 수 있다. 또는, BDPCM의 예측 방향이 수직 방향인 경우, 인트라 예측 모드는 수직 예측 방향 모드로 결정되고, 현재 블록의 예측 블록은 수직 방향의 인트라 예측에 의해 생성될 수 있다. 수평 방향의 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 좌측에 인접한 픽셀의 값이 현재 블록의 해당 로우(row)에 포함된 샘플들의 예측된 샘플 값으로 결정될 수 있다. 수직 방향의 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 상단에 인접한 픽셀의 값이 현재 블록의 해당 칼럼(column)에 포함된 샘플들의 예측 샘플 값으로 결정될 수 있다. 현재 블록에 BDPCM이 적용되는 경우, 현재 블록의 예측 블록을 생성하는 방법은 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치에서 동일하게 수행될 수 있다.
현재 블록에 BDPCM이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치는 현재 블록으로부터 상기 예측 블록을 감산함으로써 현재 블록의 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다. 영상 부호화 장치는 상기 레지듀얼 블록을 양자화한 후, 양자화된 레지듀얼 샘플과 해당 양자화된 레지듀얼 샘플의 예측자(predictor)와의 차이값(difference 또는 delta)을 부호화할 수 있다. 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 복원된 차이값과 예측자에 기반하여 현재 블록의 양자화된 레지듀얼 샘플을 획득함으로써 현재 블록의 양자화된 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다. 이후, 영상 복호화 장치는 양자화된 레지듀얼 블록을 역양자화한 후, 상기 예측 블록과 더함으로서 현재 블록을 복원할 수 있다.
도 32는 본 개시에 따라 BDPCM의 레지듀얼 샘플을 부호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 32의 레지듀얼 블록(residual block)은 영상 부호화 장치가 현재 블록으로부터 예측 블록을 감산함으로써 생성될 수 있다. 도 32의 양자화된 레지듀얼 블록(quantized residual block)은 영상 부호화 장치가 상기 레지듀얼 블록을 양자화함으로써 생성될 수 있다. 도 32에 있어서, ri, j는 현재 블록내 (i, j) 좌표의 레지듀얼 샘플의 값을 나타낸다. 현재 블록의 크기가 MxN 일 때, i값은 0 이상 M-1 이하일 수 있다. 또한, j값은 0 이상 N-1 이하일 수 있다. 예를들어, 레지듀얼은 원본 블록과 예측 블록의 차분을 나타낼 수 있다. 예컨대, ri, j는 현재 블록내 (i, j) 좌표의 원본 샘플의 값으로부터 예측 샘플의 값을 차감함으로써 도출될 수 있다. 예를들어, ri, j는, 상단 또는 좌측 경계 샘플로부터의 필터링되지 않은 샘플을 이용한, 좌측 이웃 픽셀의 값을 예측 블록을 가로지르는 라인을 따라 복사하는 수평 인트라 예측 또는 상단 이웃 라인을 예측 블록의 개별 라인으로 복사하는 수직 인트라 예측을 수행한 후의 예측 레지듀얼일 수 있다.
도 32에 있어서, Q(ri, j)는 현재 블록내 (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값을 나타낸다. 예를들어, Q(ri, j)는 ri, j의 양자화된 값을 나타낼 수 있다.
BDPCM의 예측은 도 32의 양자화된 레지듀얼 샘플들에 대해 수행되어, 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플들(modified quantized residual samples) r'을 포함하는 MxN 크기의 수정된 양자화된 레지듀얼 블록(modified quantized residual block) R'이 생성될 수 있다.
BDPCM의 예측 방향이 수평 방향일 때, 현재 블록내 (i, j) 좌표의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플의 값(r'i, j)은 아래의 수학식과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 15]
Figure PCTKR2020013150-appb-I000001
상기 수학식 15와 같이, BDPCM의 예측 방향이 수평 방향일 때, (0, j) 좌표의 r'0, j 값은 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(r0, j)이 그대로 할당된다. 그 밖의 (i, j) 좌표의 r'i, j 값은 (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)과 (i-1, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri-1, j)의 차이값으로 유도된다. 즉, (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)을 부호화하는 대신에 (i-1, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri-1, j)을 예측값으로 이용하여 계산된 차이값을 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플 값(r'i, j)으로 유도한 후, r'i, j 값을 부호화한다.
BDPCM의 예측 방향이 수직 방향일 때, 현재 블록내 (i, j) 좌표의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플의 값(r'i, j)은 아래의 수학식과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 16]
Figure PCTKR2020013150-appb-I000002
상기 수학식 16과 같이, BDPCM의 예측 방향이 수직 방향일 때, (i, 0) 좌표의 r'i, 0 값은 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, 0)이 그대로 할당된다. 그 밖의 (i, j) 좌표의 r'i, j 값은 (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)과 (i, j-1) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j-1)의 차이값으로 유도된다. 즉, (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)을 부호화하는 대신에 (i, j-1) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j-1)을 예측값으로 이용하여 계산된 차이값을 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플 값(r'i, j)으로 유도한 후, r'i, j 값을 부호화한다.
전술한 바와 같이, 인접한 양자화된 레지듀얼 샘플 값을 예측값으로 이용하여 현재 양자화된 레지듀얼 샘플 값을 수정하는 과정을 BDPCM 예측이라고 호칭할 수 있다.
최종적으로, 영상 부호화 장치는 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플들을 포함하는 수정된 양자화된 레지듀얼 블록을 부호화하여 영상 복호화 장치에 전송할 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이, 수정된 양자화된 레지듀얼 블록에 대한 변환은 수행되지 않는다.
도 33은 본 개시의 BDPCM을 수행하여 생성된 수정된 양자화된 레지듀얼 블록을 나타낸다.
도 33에서 Horizontal BDPCM은 BDPCM의 예측 방향이 수평 방향일 때, 상기 수학식 15에 따라 생성된 수정된 양자화된 레지듀얼 블록을 나타낸다. 또한, Vertical BDPCM은 BDPCM의 예측 방향이 수직 방향일 때, 상기 수학식 16에 따라 생성된 수정된 양자화된 레지듀얼 블록을 나타낸다.
도 34는 영상 부호화 장치에서 BDPCM을 적용하여 현재 블록을 부호화하는 절차를 도시한 흐름도이다.
먼저 부호화 대상 블록인 현재 블록이 입력되면(S3410), 현재 블록에 대해 예측을 수행하여 예측 블록을 생성할 수 있다(S3420). 단계 S3420의 예측 블록은 인트라 예측된 블록일 수 있으며, 인트라 예측 모드는 전술한 바와 같이 결정될 수 있다. 단계 S3420에서 생성된 예측 블록에 기반하여 현재 블록의 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다(S3430). 예컨대, 영상 부호화 장치는 현재 블록(원본 샘플의 값)으로부터 예측 블록(예측된 샘플의 값)을 차감함으로써 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플의 값)을 생성할 수 있다. 예컨대, 단계 S3430의 수행에 의해, 도 32의 레지듀얼 블록이 생성될 수 있다. 단계 S3430에서 생성된 레지듀얼 블록에 대해 양자화를 수행하여(S3440), 양자화된 레지듀얼 블록이 생성되고, 양자화된 레지듀얼 블록에 대해 BDPCM 예측이 수행될 수 있다(S3450). 단계 S3440의 수행 결과 생성된 양자화된 레지듀얼 블록은 도 32의 양자화된 레지듀얼 블록일 수 있으며, 단계 S3450의 BDPCM 예측 결과, 예측 방향에 따라 도 33의 수정된 양자화된 레지듀얼 블록이 생성될 수 있다. 단계 S3450의 BDPCM 예측은 도 32 내지 도 33을 참조하여 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다. 이후 영상 부호화 장치는 수정된 양자화된 레지듀얼 블록을 부호화하여(S3460) 비트스트림을 생성할 수 있다. 이 때, 수정된 양자화된 레지듀얼 블록에 대한 변환은 스킵될 수 있다.
도 32 내지 도 34를 참조하여 설명된 영상 부호화 장치에서의 BDPCM 동작은 영상 복호화 장치에서 역으로 수행될 수 있다.
도 35는 영상 복호화 장치에서 BDPCM을 적용하여 현재 블록을 복원하는 절차를 도시한 흐름도이다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 현재 블록의 복원에 필요한 정보(영상 정보)를 획득할 수 있다(S3510). 현재 블록의 복원에 필요한 정보는 현재 블록의 예측에 관한 정보(예측 정보), 현재 블록의 레지듀얼에 관한 정보(레지듀얼 정보) 등을 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 현재 블록에 대한 정보에 기반하여 현재 블록에 대해 예측을 수행하고, 예측 블록을 생성할 수 있다(S3520). 현재 블록에 대한 예측은 인트라 예측일 수 있으며, 구체적인 설명은 도 34를 참조하여 설명한 바와 동일하다. 도 35에서 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성하는 단계(S3520)는 현재 블록의 레지듀얼 블록을 생성하는 단계 S3530 내지 S3550에 선행하여 수행되는 것으로 도시되었다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 현재 블록의 레지듀얼 블록이 생성된 이후에 현재 블록의 예측 블록이 생성될 수도 있다. 또는 현재 블록의 레지듀얼 블록과 현재 블록의 예측 블록은 동시에 생성될 수도 있다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 현재 블록의 레지듀얼 정보를 파싱함으로써, 현재 블록의 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다(S3530). 단계 S3530에서 생성된 레지듀얼 블록은 도 33에 도시된 수정된 양자화된 레지듀얼 블록일 수 있다.
영상 복호화 장치는 도 33의 수정된 양자화된 레지듀얼 블록에 대해 BDPCM 예측을 수행하여(S3540) 도 32의 양자화된 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다. 단계 S3540의 BDPCM 예측은 도 33의 수정된 양자화된 레지듀얼 블록으로부터 도 32의 양자화된 레지듀얼 블록을 생성하는 절차이므로, 영상 부호화 장치에서 수행되는 단계 S3450의 역과정에 대응될 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 획득된 차분 부호화 모드 정보(e.g. bdpcm_flag)가 BDPCM이 적용됨에 따라 레지듀얼 계수의 차분 부호화가 수행되는 차분 부호화 모드를 나타내면, 레지듀얼 블록에 대해 차분 부호화를 수행하여 수정된 레지듀얼 블록을 유도할 수 있다. 영상 복호화 장치는 수정 대상 레지듀얼 계수와 예측 레지듀얼 계수를 이용하여, 레지듀얼 블록 내 레지듀얼 계수들 중 적어도 하나의 수정 대상 레지듀얼 계수를 수정할 수 있다. 상기 예측 레지듀얼 계수는 상기 비트스트림으로부터 획득된 차분 부호화 방향 정보(e.g. bdpcm_dir_flag)가 나타내는 예측 방향에 기반하여 결정될 수 있다. 차분 부호화 방향 정보는 수직 방향 및 수평 방향 중 어느 한 방향을 나타낼 수 있다. 영상 복호화 장치는 상기 수정 대상 레지듀얼 계수와 상기 예측 레지듀얼 계수를 더한 값을 상기 수정 대상 레지듀얼 계수의 위치에 할당할 수 있다. 여기서, 예측 레지듀얼 계수는 상기 예측 방향에 따른 순서 상, 상기 수정 대상 레지듀얼 계수의 직전에 인접한 계수일 수 있다.
이하, 영상 복호화 장치에서 수행되는 단계 S3540의 BDPCM 예측에 대해 아래에서 보다 상세히 설명한다. 복호화 장치는 앞서 부호화 장치가 수행한 계산을 역으로 수행함으로써 양자화된 레지듀얼 샘플 Q(ri, j)를 계산할 수 있다. 예를들어, BDPCM의 예측 방향이 수평 방향일 때, 영상 복호화 장치는 수학식 17을 이용하여 수정된 양자화된 레지듀얼 블록으로부터 양자화된 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다.
[수학식 17]
Figure PCTKR2020013150-appb-I000003
수학식 17에 규정된 바와 같이, (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)은 (0, j) 좌표부터 (i, j) 좌표까지의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플들의 값들을 합산함으로써 계산될 수 있다.
또는, 상기 수학식 17 대신에 수학식 18을 이용하여 (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)을 계산할 수 있다.
[수학식 18]
Figure PCTKR2020013150-appb-I000004
상기 수학식 18은 수학식 15에 대응되는 역과정이다. 상기 수학식 18에 따르면, (0, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(r0, j)은 (0, j) 좌표의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 r'0, j으로 유도된다. 그 밖의 (i, j) 좌표의 Q(ri, j)은 (i, j) 좌표의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 r'i, j과 (i-1, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri-1, j)의 합으로 유도된다. 즉, (i-1, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri-1, j)을 예측값으로 이용하여 차이값 r'i, j을 합산함으로써 양자화된 레지듀얼 샘플 값 Q(ri, j)가 유도될 수 있다.
BDPCM의 예측 방향이 수직 방향일 때, 영상 복호화 장치는 수학식 19를 이용하여 수정된 양자화된 레지듀얼 블록으로부터 양자화된 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다.
[수학식 19]
Figure PCTKR2020013150-appb-I000005
수학식 19에 규정된 바와 같이, (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)은 (i, 0) 좌표부터 (i, j) 좌표까지의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플들의 값들을 합산함으로써 계산될 수 있다.
또는, 상기 수학식 19 대신에 수학식 20을 이용하여 (i, j) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j)을 계산할 수 있다.
[수학식 20]
Figure PCTKR2020013150-appb-I000006
상기 수학식 20은 수학식 16에 대응되는 역과정이다. 상기 수학식 20에 따르면, (i, 0) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, 0)은 (i, 0) 좌표의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 r'i, 0으로 유도된다. 그 밖의 (i, j) 좌표의 Q(ri, j)은 (i, j) 좌표의 수정된 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 r'i, j과 (i, j-1) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j-1)의 합으로 유도된다. 즉, (i, j-1) 좌표의 양자화된 레지듀얼 샘플의 값 Q(ri, j-1)을 예측값으로 이용하여 차이값 r'i, j을 합산함으로써 양자화된 레지듀얼 샘플 값 Q(ri, j)가 유도될 수 있다.
전술한 방법에 의해 단계 S3540을 수행하여 양자화된 레지듀얼 샘플들로 구성된 양자화된 레지듀얼 블록이 생성되면, 영상 복호화 장치는 양자화된 레지듀얼 블록에 대해 역양자화를 수행함으로써(S3550), 현재 블록의 레지듀얼 블록을 생성할 수 있다. BDPCM이 적용되는 경우, 전술한 바와 같이 현재 블록에 대한 변환은 스킵되므로, 역양자화된 레지듀얼 블록에 대한 역변환은 스킵될 수 있다.
이후, 영상 복호화 장치는 단계 S3520에서 생성된 예측 블록과 단계 S3550에서 생성된 레지듀얼 블록에 기반하여 현재 블록을 복원할 수 있다(S3560). 예컨대, 영상 복호화 장치는 예측 블록(예측된 샘플의 값)과 레지듀얼 블록(레지듀얼 샘플의 값)을 더함으로써 현재 블록(복원 샘플의 값)을 복원할 수 있다. 예를들어, 인트라 블록 예측 값에 역양자화된 양자화된 샘플 Q-1(Q(ri,j))이 더해짐으로써 복원된 샘플 값을 생성할 수 있다.현재 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부를 지시하는 차분 부호화 모드 정보가 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 또한, 현재 블록에 BDPCM이 적용되는 경우, BDPCM의 예측 방향을 지시하는 차분 부호화 방향 정보가 비트스트림을 통해 시그널링될 수 있다. 현재 블록에 BDPCM이 적용되지 않는 경우, 상기 차분 부호화 방향 정보는 시그널링되지 않을 수 있다.
도 36 내지 도 38은 BDPCM에 관한 정보를 시그널링 하기 위한 신택스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 36은 BDPCM 정보를 시그널링 하기 위한 일 실시 예에 따른 시퀀스 파라미터 셋의 신택스를 도시하는 도면이다. 일 실시 예에서, 시간적 아이디(TemporalId)로 0을 가진 적어도 하나의 엑세스 유닛(access unit; AU)에 포함되거나, 외부 수단을 통해 제공된, 모든 SPS RBSP는 복호화 과정에서 그가 참조되기 이전에 사용될 수 있도록 설정될 수 있다. 그리고, SPS RBSP를 포함하는 SPS NAL 유닛은 이를 참조하는 PPS NAL 유닛의 nuh_layer_id와 동일한 nuh_layer_id를 가지도록 설정될 수 있다. CVS에 있어서, 특정한 sps_seq_parameter_set_id 값을 가진 모든 SPS NAL 유닛은 동일한 컨텐츠를 가지도록 설정될 수 있다. 도 36의 seq_parameter_set_rbsp() 신택스에는 전술한 sps_transform_skip_enable_flag와, 후술하는 sps_bdpcm_enabled_flag가 개시되어 있다.
신택스 요소 sps_bdpcm_enabled_flag는 인트라 코딩 유닛에 대하여 intra_bdpcm_flag가 CU 신택스에서 제공되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, sps_bdpcm_enabled_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 인트라 코딩 유닛에 대하여 intra_bdpcm_flag가 CU 신택스에서 제공되지 않음을 나타낼 수 있다. sps_bdpcm_enabled_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 인트라 코딩 유닛에 대하여 intra_bdpcm_flag가 CU 신택스에서 제공될 수 있음을 나타낼 수 있다. 한편, sps_bdpcm_enabled_flag가 제공되지 않는 경우, sps_bdpcm_enabled_flag의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 설정될 수 있다.
도 37은 BDPCM에 대한 제한이 적용되는지 여부를 시그널링하는 신택스의 일 실시 예를 도시하는 도면이다. 일 실시 예에서, 부호화/복호화 과정에서의 소정의 제한 조건이 general_constraint_info() 신택스를 이용하여 시그널링될 수 있다. 도 37의 신택스를 이용하여, 전술한 sps_bdpcm_enabled_flag의 값이 0으로 설정되어야 하는지를 나타내는 신택스 요소 no_bdpcm_constraint_flag가 시그널링될 수 있다. 예를들어, no_bdpcm_constraint_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 이와 같은 제한이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. no_bdpcm_constraint_flag의 값이 제 2 값(e.g. 1)인 경우, sps_bdpcm_enabled_flag의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 강제될 수 있다.
도 38은 부호화 유닛에 대하여 BDPCM에 대한 정보를 시그널링하는 coding unit() 신택스의 일 실시 예를 도시하는 도면이다. 도 38에 도시된 바와 같이, coding_unit() 신택스를 이용하여, 신택스 요소 intra_bdpcm_flag와 intra_bdpcm_dir_flag가 시그널링될 수 있다.신택스 요소 intra_bdpcm_flag는 (x0, y0)에 위치하는 현재 루마 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다.
예를들어, intra_bdpcm_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 현재 루마 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. intra_bdpcm_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 현재 루마 부호화 블록에 BDPCM이 적용됨을 나타낼 수 있다. intra_bdpcm_flag는 BDPCM이 적용됨을 나타냄으로써, 변환이 스킵되는지와 함께 인트라 루마 예측 모드가 후술하는 intra_bdpcm_dir_flag에 의하여 수행되는지 여부를 나타낼 수 있다.
한편, 전술한 변수 BdpcmFlag[　x　][　y　]의 값은, x　=　x0..x0　+　cbWidth　-　1 및 y　=　y0..y0　+　cbHeight　-　1에 대하여, intra_bdpcm_flag의 값으로 설정될 수 있다.
신택스 요소 intra_bdpcm_dir_flag는 BDPCM의 예측 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들어, intra_bdpcm_dir_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 BDPCM 예측 방향이 수평 방향임을 나타낼 수 있다. intra_bdpcm_dir_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 BDPCM 예측 방향이 수직 방향임을 나타낼 수 있다.
한편, 변수 BdpcmDir[　x　][　y　]의 값은, x　=　x0 .. x0　+　cbWidth　-　1 및 y　=　y0 .. y0　+　cbHeight　-　1에 대하여, intra_bdpcm_dir_flag의 값으로 설정될 수 있다.
BDPCM이 적용된 부호화 블록에 대한 레지듀얼 코딩 패스의 결정
이하, 앞서 설명한 부호화 장치 및 복호화 장치가 수행하는 레지듀얼 코딩에 대하여 보다 상세히 설명한다. 본 실시 예에서는 무손실 부호화를 위한 BDPCM 레지듀얼 코딩 방법을 개시한다. 앞서 설명한 바와 같이, 현재 CU가 BDPCM으로 부호화된 블록이고 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 사용된 경우, transform_skip_flag의 값은 제 2 값(e.g. 1)으로 유도될 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우에도, 크로마 블록에 대하여 변환 스킵 모드와 BDPCM 모드가 지원되지 않는 경우, 현재 CU의 크로마 블록에 대하여는 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 아닌 정규 레지듀얼 코딩이 적용될 수 있다.
예를들어, 부호화 장치와 복호화 장치는 현재 CU가 BDPCM 모드로 부호화된 경우, transform_skip_flag의 값을 제 2 값(e.g. 1)로 설정할 수 있다. 이에 따라 현재 CU의 루마 성분 블록에 대하여 변환 스킵 레지듀얼 코딩을 수행하기 위한 레지듀얼들이 비트스트림을 통해 시그널링되게 된다. 그러나, 크로마 성분 블록에 대하여 스킵 모드 및/또는 BDPCM 모드가 지원되지 않는 경우, 크로마 성분 블록에 대하여는 변환 스킵 레지듀얼 코딩을 이용한 부호화가 진행되지 못하고, 정규 레지듀얼 코딩을 이용한 부호화가 진행되게 된다. 이에 따라, 동일한 CU에 속하는 루마 성분 블록과 크로마 성분 블록에 대하여, 서로 상이한 레지듀얼 코딩 패스가 적용될 수 있고, 이에 따라 부호화율이 떨어질 수 있다.
이러한 문제점은 루마 성분 블록과 크로마 성분 블록에 대하여 통합된 레지듀얼 코딩 방식을 적용함으로써 해결될 수 있다. 예를들어, BDPCM 블록에 대한 부호화율을 높일 수 있도록, BDPCM이 적용되는 부호화 블록에 대하여, 루마 성분 블록과 크로마 성분 블록 모두 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 아닌 정규 레지듀얼 코딩을 사용될 수 있다. 이러한 처리는, 특히 전술한 바와 같이 무손실 모드가 적용되는 경우에 부호화 효율을 높이는데 도움이 될 수 있다.
부호화 장치는 BDPCM이 적용되는 부호화 블록에 대하여 루마 성분 블록의 레지듀얼 코딩을 위하여 정규 레지듀얼 코딩이 사용되었음을 시그널링할 필요가 있다. 도 39는 루마 성분 블록을 레지듀얼 코딩하기 위하여 선택된 레지듀얼 코딩 방식을 시그널링 하기 위한 TU의 신택스를 도시하는 도면이다. BDPCM이 적용되는 부호화 블록에 대하여 정규 레지듀얼 코딩이 적용되는지를 시그널링 하기 위하여, 도 39의 신택스는 도 28의 TU 신택스에 비하여 transform_skip_flag를 파싱하는 조건(3910)이 변경되었다. 보다 구체적으로, transform_skip_flag를 파싱하는 조건(3910)은 해당 부호화 블록의 레지듀얼 코딩을 위하여 정규 레지듀얼 코딩 패스가 적용되는지 여부를 나타내기 위하여 신택스 요소 cu_transquant_bypass_flag를 더 포함할 수 있다. cu_transquant_bypass_flag는 현재 부호화 블록에 대하여 정규 레지듀얼 코딩 패스가 적용되는지 여부를 나타내는 점에서 정규 레지듀얼 코딩 패스 활성화 플래그 또는 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스 제한 플래그(e.g. ts_residual_coding_disabled_flag) 등으로 불리울 수도 있다.
cu_transquant_bypass_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 해당 부호화 블록의 레지듀얼 코딩을 위하여 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 적용될 수 있음을 나타낼 수 있다. cu_transquant_bypass_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 해당 부호화 블록의 레지듀얼 코딩을 위하여 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 적용되지 않고 정규 레지듀얼 코딩이 적용됨을 나타낼 수 있다. 한편, 이에 더하여, cu_transquant_bypass_flag의 제 1 값(e.g. 0)은 해당 부호화 블록에 대하여 양자화, 변환 및 인루프 필터 프로세스가 적용될 수 있음을 나타낼 수 있다. cu_transquant_bypass_flag의 제 2 값(e.g. 1)은 해당 부호화 블록에 대하여 양자화, 변환 및 인루프 필터 프로세스가 바이패스 됨을 나타낼 수 있다.
상기 cu_transquant_bypass_flag의 사용에 따라, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않고 현재 부호화 블록의 레지듀얼 코딩을 위하여 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 적용될 수 있는 경우에, 상기 transform_skip_flag 신택스 요소가 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 이에 따라, 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되거나 현재 부호화 블록의 레지듀얼 코딩을 위하여 정규 레지듀얼 코딩이 적용되는 경우, 상기 transform_skip_flag 신택스 요소는 비트스트림으로부터 획득되지 않을 수 있다.
transform_skip_flag 신택스 요소가 비트스트림으로부터 획득되지 않는 경우에 있어서, transform_skip_flag 값의 유도는 cu_transquant_bypass_flag의 값에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 전술한 BdpcmFlag[x0][y0]의 값이 제 2 값(e.g. 1)이고, cu_transquant_bypass_flag[x0][y0]의 값이 제 1 값(e.g. 0)인 경우, transform_skip_flag[x0][y0]의 값은 제 2 값(e.g. 1)로 유도될 수 있다. 이에 따라, 현재 부호화 블록의 루마 성분 블록의 레지듀얼 코딩은 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스에 따라 수행될 수 있으며, 예를들어, 이를 위한 신택스 요소는 도 39의 신택스에 따라 residual_ts_coding() 신택스(3930)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
한편, BdpcmFlag[x0][y0]의 값이 제 1 값(e.g. 0)이거나 cu_transquant_bypass_flag[x0][y0]의 값이 제 2 값(e.g. 1)인 경우, transform_skip_flag[x0][y0]의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다. 이에 따라, 현재 부호화 블록의 루마 성분 블록의 레지듀얼 코딩은 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스가 아닌 정규 레지듀얼 코딩 패스에 따라 수행될 수 있다. 예를들어, 이를 위한 신택스 요소는 도 39의 신택스에 따라 residual_coding() 신택스(3920)에 의하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다.
한편, 상기와 같이, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는 경우 레지듀얼 코딩 패스로 정규 레지듀얼 코딩 패스를 강제하더라도, 해당 루마 성분 블록에 대하여는 변환을 수행하지 않을 수 있다. 이를 위한 TU 신택스가 도 40에 도시되어 있다. 도 40의 신택스에서 transform_skip_flag의 파싱 조건(4010)은 앞서 도 28을 참조하여 설명한 바와 동일하게 아래의 수학식에 따라 결정될 수 있으며, 아래의 수학식이 참일 경우에만 transform_skip_flag 신택스 요소가 비트스트림에서 획득될 수 있다.
[수학식 21]
sps_transform_skip_enabled_flag && !BdpcmFlag[　x0　][　y0　] && tbWidth <= MaxTsSize && tbHeight <= MaxTsSize
한편, 비트 스트림에서 transform_skip_flag가 파싱되지 않는 경우, transform_skip_flag의 값은 BDPCM이 적용되는 경우 변환 스킵을 나타내는 값으로, BDPCM이 적용되지 않는 경우 변환이 적용되는지 여부가 다른 신택스 요소에 의하여 결정됨을 나타내는 값으로 결정될 수 있다. 예를들어, BdpcmFlag[x0][y0]의 값이 제 2 값(e.g. 1)인 경우, transform_skip_flag[x0][y0]의 값은 제 2 값(e.g. 1)로 유도될 수 있다. 이에 따라, 해당 부호화 블록에 대하여는 변환이 적용되지 않을 수 있다. 그리고, BdpcmFlag[x0][y0]의 값이 제 1 값(e.g. 0)인 경우, transform_skip_flag[x0][y0]의 값은 제 1 값(e.g. 0)으로 유도될 수 있다.
한편, 도 40에 도시된 바와 같이, 현재 부호화 블록의 루마 성분 블록의 레지듀얼 코딩 패스 결정 조건(4020)은 transform_skip_flag[x0][y0]와 cu_transquant_bypass_flag[x0][y0]의 값에 기반하여 결정될 수 있다. 예를들어, transform_skip_flag[x0][y0]의 값이 제 1 값(e.g. 0)이거나 cu_transquant_bypass_flag[x0][y0]의 값이 제 2 값(e.g. 1)인 경우 정규 레지듀얼 코딩 패스가 현재 부호화 블록의 루마 성분 블록에 대하여 적용될 수 있으며, 정규 레지듀얼 코딩 패스를 수행하기 위한 신택스 요소가 residual_coding() 신택스(4030)를 이용하여 비트스트림으로 부터 획득될 수 있다. 한편, transform_skip_flag[x0][y0]의 값이 제 2 값(e.g. 1)이고 cu_transquant_bypass_flag[x0][y0]의 값이 제 1 값(e.g. 0)인 경우에 한하여 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스가 현재 부호화 블록의 루마 성분 블록에 대하여 적용될 수 있다. 이를 위하여, 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스를 수행하기 위한 신택스 요소가 residual_ts_coding() 신택스(4040)를 이용하여 비트스트림으로 부터 획득될 수 있다.
부호화 및 복호화 방법
이하 도 41과 도 42를 참조하여 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법 및 복호화 방법을 설명한다.
먼저 복호화 장치의 동작을 먼저 설명한다. 일 실시 예에 따른 영상 복호화 장치는 메모리와 프로세서를 포함하며, 복호화 장치는 프로세서의 동작에 의하여 복호화를 수행할 수 있다. 예를들어, 도 41에 도시된 바와 같이, 복호화 장치는 현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정할 수 있다(S4110). 다음으로, 복호화 장치는 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 변환 블록의 레지듀얼 정보를 복원할 수 있다(S4120). 다음으로, 복호화 장치는 레지듀얼 정보에 기반하여 현재 변환 블록을 복원할 수 있다(S4130). 복호화 장치는 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정할 수 있다.
예를 들어, 복호화 장치는 전술한 바와 같이, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(e.g. BdpcmFlag) 및 현재 부호화 블록의 레지듀얼 코딩에 정규 레지듀얼 코딩이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(e.g. cu_transquant_bypass_flag)에 기반하여, 현재 부호화 블록의 레지듀얼 코딩 패스를 정규 레지듀얼 코딩 패스 또는 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스 중의 어느 하나의 레지듀얼 코딩 패스로 결정할 수 있다.
보다 상세히, 복호화 장치는 BdpcmFlag 및 cu_transquant_bypass_flag에 기반하여, 현재 부호화 블록의 복호화 과정에 있어서 변환이 적용되지 않는지 여부를 나타내는 변환 스킵 플래그(e.g. transform_skip_flag)의 값을 결정함으로써 레지듀얼 코딩 패스를 결정할 수 있다. 여기서, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부는 제 1 플래그(e.g. intra_bdpcm_flag)에 의하여 시그널링 되고, 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부는 제 2 플래그(e.g. cu_transquant_bypass_flag)에 의하여 시그널링 될 수 있다.
예를 들어, 제 1 플래그가 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않음을 나타내는 경우, 현재 변환 블록에 대한 변환 스킵 여부에 기반하여 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식이 결정될 수 있다. 여기서, 현재 변환 블록에 대한 변환 스킵 여부는 변환 스킵 플래그(e.g. transform_skip_flag)에 의하여 시그널링 될 수 있다. 더하여, 제 2 플래그가 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않음을 나타내는 경우, 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 제 1 플래그가 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용됨을 나타내고 제 2 플래그가 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능함을 나타내는 경우, 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 변환 스킵 레지듀얼 코딩 방식으로 결정될 수 있다. 또는, 제 1 플래그가 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용됨을 나타내고, 제 2 플래그가 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않음을 나타내는 경우, 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정될 수 있다.
또는, 제 1 플래그가 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않음을 나타내고 현재 변환 블록에 대한 변환이 스킵되지 않는 경우, 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정될 수 있다. 또는, 제 1 플래그가 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않음을 나타내고, 현재 변환 블록에 대한 변환이 스킵되고, 제 2 플래그가 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않음을 나타내는 경우, 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 레지듀얼 코딩 방식은 현재 변환 블록의 변환 스킵 여부를 나타내는 변환 스킵 플래그에 기반하여 결정되며, 변환 스킵 플래그는 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부에 기반하여 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 변환 스킵 플래그가 비트스트림으로부터 획득되지 않는 경우, 변환 스킵 플래그의 값은 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부에 기반하여 유도될 수 있다.
변환 스킵 플래그의 값이 유도되는 경우, 변환 스킵 플래그의 값은 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부를 더 고려하여 유도될 수 있다. 예를들어, 변환 스킵 플래그의 값이 유도되는 경우, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되며, 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않으면, 변환 스킵 플래그의 값은 현재 변환 블록에 변환이 스킵되지 않음을 나타내는 값으로 결정될 수 있다. 한편, 변환 스킵 플래그의 값이 유도되는 경우, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않거나 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하면, 변환 스킵 플래그의 값은 현재 변환 블록에 변환이 스킵됨을 나타내는 값으로 결정될 수 있다.
다음으로, 부호화 장치의 동작을 설명한다. 일 실시 예에 따른 영상 부호화 장치는 메모리와 프로세서를 포함하며, 부호화 장치는 프로세서의 동작에 의하여 상기 복호화 장치의 복호화에 대응되는 방식으로 부호화를 수행할 수 있다. 예를들어, 도 42에 도시된 바와 같이, 부호화 장치는 현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정할 수 있다(S4210). 다음으로, 부호화 장치는 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 현재 변환 블록의 레지듀얼 정보를 결정할 수 있다(S4220). 다음으로, 부호화 장치는 레지듀얼 정보에 기반하여 현재 변환 블록을 부호화할 수 있다(S4230). 여기서, 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 부호화 장치는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정할 수 있다.
예를 들어, 부호화 장치는 전술한 바와 같이, 현재 부호화 블록의 레지듀얼 코딩 패스를 정규 레지듀얼 코딩 패스 및 변환 스킵 레지듀얼 코딩 패스 중 어느 하나의 레지듀얼 코딩 패스로 결정할 수 있다. 그리고, 부호화 장치는 결정된 레지듀얼 코딩 패스에 따른 레지듀얼 정보를 시그널링 하기 위하여, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(e.g. BdpcmFlag) 및 현재 부호화 블록의 레지듀얼 코딩에 정규 레지듀얼 코딩이 적용되는지 여부를 나타내는 플래그(e.g. cu_transquant_bypass_flag)의 값을 결정할 수 있고, 이를 부호화 하여 비트스트림을 생성할 수 있다.
예를 들어, 부호화 장치는 현재 부호화 블록에 적용된 레지듀얼 코딩 패스를 시그널링 하기 위하여, 현재 부호화 블록의 복호화 과정에 있어서 변환이 적용되지 않는지 여부를 나타내는 변환 스킵 플래그(e.g. transform_skip_flag)의 값을 부호화 할 수 있다. 변환 스킵 플래그를 부호화는 전술한 바와 같이 BdpcmFlag 및 cu_transquant_bypass_flag에 기반하여 수행될 수 있다. 여기서, 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부는 제 1 플래그(e.g. intra_bdpcm_flag)에 의하여 시그널링 되고, 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부는 제 2 플래그(e.g. cu_transquant_bypass_flag)에 의하여 시그널링 될 수 있다.
응용 실시예
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 43은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 43에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법에 있어서,
    현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정하는 단계;
    상기 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 상기 변환 블록의 레지듀얼 정보를 복원하는 단계; 및
    상기 레지듀얼 정보에 기반하여 상기 현재 변환 블록을 복원하는 단계;를 포함하고,
    상기 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 상기 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정되는 영상 복호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부는 제 1 플래그에 의하여 시그널링 되고,
    상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부는 제 2 플래그에 의하여 시그널링 되는 영상 복호화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플래그가 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 변환 블록에 대한 변환 스킵 여부에 기반하여 상기 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식이 결정되고,
    상기 현재 변환 블록에 대한 변환 스킵 여부는 변환 스킵 플래그에 의하여 시그널링 되는 영상 복호화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 플래그가 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플래그가 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용됨을 나타내고 상기 제 2 플래그가 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능함을 나타내는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 변환 스킵 레지듀얼 코딩 방식으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플래그가 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용됨을 나타내고, 상기 제 2 플래그가 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플래그가 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않음을 나타내고 상기 현재 변환 블록에 대한 변환이 스킵되지 않는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플래그가 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않음을 나타내고, 상기 현재 변환 블록에 대한 변환이 스킵되며, 상기 제 2 플래그가 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 정규 레지듀얼 코딩 방식으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 레지듀얼 코딩 방식은 상기 현재 변환 블록의 변환 스킵 여부를 나타내는 변환 스킵 플래그에 기반하여 결정되며,
    상기 변환 스킵 플래그는 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부에 기반하여 비트스트림으로부터 획득되고,
    상기 변환 스킵 플래그가 비트스트림으로부터 획득되지 않는 경우, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되는지 여부에 기반하여 유도되는 영상 복호화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변환 스킵 플래그의 값이 유도되는 경우, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부를 더 고려하여 유도되는 영상 복호화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 변환 스킵 플래그의 값이 유도되고, 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되며, 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능하지 않은 경우, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 상기 현재 변환 블록에 변환이 스킵되지 않음을 나타내는 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 변환 스킵 플래그의 값이 유도되고, 상기 현재 부호화 블록에 BDPCM이 적용되지 않거나 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한 경우, 상기 변환 스킵 플래그의 값은 상기 현재 변환 블록에 변환이 스킵됨을 나타내는 값으로 결정되는 영상 복호화 방법.
  13. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정하고,
    상기 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 정보를 복원하며,
    상기 레지듀얼 정보에 기반하여 상기 현재 변환 블록을 복원하되,
    상기 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 상기 현재 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정되는 영상 복호화 장치.
  14. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 부호화 블록에 대응되는 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식을 결정하는 단계;
    상기 결정된 레지듀얼 코딩 방식에 기반하여 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 레지듀얼 정보에 기반하여 상기 현재 변환 블록을 부호화하는 단계;를 포함하고,
    상기 현재 부호화 블록에 BDPCM(block based delta pulse code modulation)이 적용되는 경우, 상기 현재 변환 블록의 레지듀얼 코딩 방식은 상기 변환 블록에 변환 스킵 레지듀얼 코딩이 수행 가능한지 여부에 기반하여 결정되는 영상 부호화 방법.
  15. 제14항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법.
PCT/KR2020/013150 2019-09-25 2020-09-25 Bdpcm이 적용되는 부호화 블록에 이용되는 레지듀얼 코딩 방법을 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 전송하는 방법 WO2021060940A1 (ko)

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