WO2021071313A1 - 영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 영상 복호화 방법은, 현재 픽처를 복수의 타일들로 분할하는 단계, 슬라이스 타입을 나타내는 분할 정보를 복호화하는 단계, 상기 분할 정보는 사각 형태 슬라이스의 적용 여부를 나타냄, 및 상기 분할 정보가 상기 사각 형태 슬라이스가 적용됨을 나타내는 경우, 슬라이스의 제1 너비 정보 및 제1 높이 정보를 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 영상 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
디스플레이 패널이 점점 더 대형화되는 추세에 따라 점점 더 높은 화질의 비디오 서비스가 요구되고 있다. 고화질 비디오 서비스의 가장 큰 문제는 데이터량이 크게 증가하는 것이며, 이러한 문제를 해결하기 위해, 비디오 압축율을 향상시키기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 대표적인 예로, 2009년에 MPEG(Motion Picture Experts Group)과 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication) 산하의 VCEG(Video Coding Experts Group)에서는 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)를 결성하였다. JCT-VC는 H.264/AVC에 비해 약 2배의 압축 성능을 갖는 비디오 압축 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)를 제안하였으며, 2013년 1월 25일에 표준 승인되었다. 고화질 비디오 서비스의 급격한 발전에 따라 HEVC의 성능도 점차 적으로 그 한계를 드러내고 있다.
본 발명은 비디오 신호를 부호화/복호화함에 있어서, 픽처를 복수의 타일들 또는 복수의 슬라이스들로 분할하는 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 픽처를 복수의 타일들로 분할함에 있어서, 타일 인덱스를 기초로 슬라이스를 구획하는 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 픽처를 복수의 슬라이스들로 분할함에 있어서, 이전 슬라이스와의 차분 정보를 기초로 슬라이스를 구획하는 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법은, 현재 픽처를 복수의 타일들로 분할하는 단계, 슬라이스 타입을 나타내는 분할 정보를 복호화하는 단계, 상기 분할 정보는 사각 형태 슬라이스의 적용 여부를 나타냄, 및 상기 분할 정보가 상기 사각 형태 슬라이스가 적용됨을 나타내는 경우, 슬라이스의 제1 너비 정보 및 제1 높이 정보를 복호화하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제1 너비 정보가 1개의 타일 열을 가리키고, 상기 제1 높이 정보가 1개의 타일 행을 가리키는 경우, 상기 슬라이스가 포함된 타일의 높이에 기초하여, 개수 정보의 파싱 여부가 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 부호화 방법은, 현재 픽처를 복수의 타일들로 분할하는 단계, 사각 형태 슬라이스의 적용 여부를 결정하는 단계, 및 상기 사각 형태 슬라이스가 적용되는 경우, 슬라이스의 제1 너비 정보 및 제1 높이 정보를 부호화하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 너비 정보가 1개의 타일 열을 가리키고, 상기 제1 높이 정보가 1개의 타일 행을 가리키는 경우, 상기 슬라이스가 포함된 타일의 높이에 기초하여, 개수 정보의 부호화 여부가 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 타일이 하나의 코딩 트리 유닛 행으로 구성된 경우, 상기 개수 정보의 파싱이 생략될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 타일이 복수의 코딩 트리 유닛 행들로 구성된 경우, 상기 개수 정보가 파싱되고, 상기 개수 정보는, 슬라이스 높이 정보가 명시적으로 시그날링되어야 하는 슬라이스들의 개수를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 타일에 포함된 적어도 하나의 슬라이스 중 상기 개수 정보가 가리키는 개수보다 인덱스가 작은 제1 슬라이스에 대해서는, 제2 높이 정보가 파싱될 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 개수 정보가 가리키는 개수와 인덱스가 같거나 큰 제2 슬라이스에 대해서는, 제2 높이 정보가 파싱되지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 비디오 신호 복호화 방법에 있어서, 상기 제2 슬라이스의 높이는, 마지막으로 제2 높이 정보가 파싱된 제3 슬라이스의 높이 또는 상기 타일 내 잔여 높이 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
본 발명에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 발명의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 픽처를 복수의 타일들 또는 슬라이스들로 분할함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 타일 인덱스를 기초로 슬라이스를 구획함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 이전 슬라이스와의 차분 정보를 기초로 슬라이스를 구획함으로써, 부호화/복호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기(인코더기)의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화기(디코더기)의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 코딩 트리 유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 코딩 블록의 다양한 분할 형태를 나타낸 도면이다.
도 5는 코딩 트리 유닛의 분할 양상을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 방법의 흐름도이다.
도 7은 오브젝트의 비선형 움직임을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예 따른 어파인 모션에 기초한 인터 예측 방법의 흐름도이다.
도 9는 어파인 모션 모델 별 어파인 시드 벡터를 예시한 도면이다.
도 10은 4 파라미터 모션 모델 하에서 서브 블록들의 어파인 벡터들을 예시한 도면이다.
도 11은 머지 모드 하에서 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정의 흐름도이다.
도 12는 머지 후보를 유도하기 위해 사용되는 후보 블록들을 예시한 도면이다.
도 13은 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 나타낸 도면이다.
도 15는 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 갱신되는 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 머지 후보들 중 일부에 대해서만 중복성 검사가 수행되는 예를 도시한 도면이다.
도 17은 특정 머지 후보와의 중복성 검사가 생략되는 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록이 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 19는 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함되어 있을 경우, 현재 블록에 대한 머지 후보를 유도하는 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 임시 모션 정보 테이블을 나타낸 도면이다.
도 21은 모션 정보 테이블과 임시 모션 정보 테이블을 병합하는 예를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 인트라 예측 방법의 흐름도이다.
도 23은 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 24 및 도 25는 참조 샘플들을 일렬로 배열하는 일차원 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 26은 방향성 인트라 예측 모드들이 x축과 평행한 직선과 형성하는 각도를 예시한 도면이다.
도 27은 현재 블록이 비정방 형태인 경우, 예측 샘플이 획득되는 양상을 나타낸 도면이다.
도 28은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 29는 서브 블록 별로 변환 스킵 여부가 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 30은 서브 블록들이 동일한 변환 타입을 사용하는 예를 나타낸 도면이다.
도 31은 블록 강도를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 32는 기 정의된 필터 후보들을 나타낸다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른, 픽처 분할 방법을 나타낸 도면이다.
도 34는 픽처가 복수의 타일들로 분할된 예를 나타낸다.
도 35는 브릭의 생성 양상을 설명하기 위한 도면이다.
도 36 및 도 37은 래스터 순서에 기초하여 슬라이스를 정의한 예를 나타낸 도면이다.
도 38은 사각 형태의 슬라이스만이 허용되는 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
영상의 부호화 및 복호화는 블록 단위로 수행된다. 일 예로, 코딩 블록, 변환 블록, 또는 예측 블록에 대해, 변환, 양자화, 예측, 인루프 필터링, 또는 복원 등의 부호화/복호화 처리가 수행될 수 있다.
이하, 부호화/복호화 대상인 블록을 '현재 블록'이라 호칭하기로 한다. 일 예로, 현재 블록은 현재 부호화/복호화 처리 단계에 따라, 코딩 블록, 변환 블록, 또는 예측 블록을 나타낼 수 있다.
아울러, 본 명세서에서 사용되는 용어 '유닛'은 특정 부호화/복호화 프로세스를 수행하기 위한 기본 단위를 나타내고, '블록'은 소정 크기의 샘플 어레이를 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 별도의 설명이 없는 한, '블록'과 '유닛'은 동등한 의미로 사용될 수 있다. 일 예로, 후술되는 실시예에서, 코딩 블록과 코딩 유닛은 상호 동등한 의미를 갖는 것으로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기(인코더기)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 부호화 장치(100)는 픽쳐 분할부(110), 예측부(120, 125), 변환부(130), 양자화부(135), 재정렬부(160), 엔트로피 부호화부(165), 역양자화부(140), 역변환부(145), 필터부(150) 및 메모리(155)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 각 구성부들은 영상 부호화 장치에서 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시한 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
픽쳐 분할부(110)는 입력된 픽쳐를 적어도 하나의 처리 단위로 분할할 수 있다. 이때, 처리 단위는 예측 단위(Prediction Unit: PU)일 수도 있고, 변환 단위(Transform Unit: TU)일 수도 있으며, 부호화 단위(Coding Unit: CU)일 수도 있다. 픽쳐 분할부(110)에서는 하나의 픽쳐에 대해 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 부호화 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 픽쳐는 복수개의 부호화 단위로 분할될 수 있다. 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(Quad Tree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있는데 하나의 영상 또는 최대 크기 부호화 단위(largest coding unit)를 루트로 하여 다른 부호화 단위로 분할되는 부호화 유닛은 분할된 부호화 단위의 개수만큼의 자식 노드를 가지고 분할될 수 있다. 일정한 제한에 따라 더 이상 분할되지 않는 부호화 단위는 리프 노드가 된다. 즉, 하나의 코딩 유닛에 대하여 정방형 분할만이 가능하다고 가정하는 경우, 하나의 부호화 단위는 최대 4개의 다른 부호화 단위로 분할될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위는 부호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있고, 복호화를 수행하는 단위의 의미로 사용할 수도 있다.
예측 단위는 하나의 부호화 단위 내에서 동일한 크기의 적어도 하나의 정사각형 또는 직사각형 등의 형태를 가지고 분할된 것일 수도 있고, 하나의 부호화 단위 내에서 분할된 예측 단위 중 어느 하나의 예측 단위가 다른 하나의 예측 단위와 상이한 형태 및/또는 크기를 가지도록 분할된 것일 수도 있다.
부호화 단위를 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위를 생성시 최소 부호화 단위가 아닌 경우, 복수의 예측 단위 NxN 으로 분할하지 않고 인트라 예측을 수행할 수 있다.
예측부(120, 125)는 인터 예측을 수행하는 인터 예측부(120)와 인트라 예측을 수행하는 인트라 예측부(125)를 포함할 수 있다. 예측 단위에 대해 인터 예측을 사용할 것인지 또는 인트라 예측을 수행할 것인지를 결정하고, 각 예측 방법에 따른 구체적인 정보(예컨대, 인트라 예측 모드, 모션 벡터, 참조 픽쳐 등)를 결정할 수 있다. 이때, 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예컨대, 예측의 방법과 예측 모드 등은 예측 단위로 결정되고, 예측의 수행은 변환 단위로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(130)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 모션 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(165)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다. 특정한 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(120, 125)를 통해 예측 블록을 생성하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.
인터 예측부(120)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있고, 경우에 따라서는 현재 픽쳐 내의 부호화가 완료된 일부 영역의 정보를 기초로 예측 단위를 예측할 수도 있다. 인터 예측부(120)는 참조 픽쳐 보간부, 모션 예측부, 움직임 보상부를 포함할 수 있다.
참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(155)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.
모션 예측부는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 모션 예측을 수행할 수 있다. 모션 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 모션 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 모션 벡터값을 가질 수 있다. 모션 예측부에서는 모션 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 모션 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법, 인트라 블록 카피(Intra Block Copy) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
인트라 예측부(125)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보인 현재 블록 주변의 참조 픽셀 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 주변 블록이 인터 예측을 수행한 블록이어서, 참조 픽셀이 인터 예측을 수행한 픽셀일 경우, 인터 예측을 수행한 블록에 포함되는 참조 픽셀을 주변의 인트라 예측을 수행한 블록의 참조 픽셀 정보로 대체하여 사용할 수 있다. 즉, 참조 픽셀이 가용하지 않는 경우, 가용하지 않은 참조 픽셀 정보를 가용한 참조 픽셀 중 적어도 하나의 참조 픽셀로 대체하여 사용할 수 있다.
인트라 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드를 가질 수 있다. 휘도 정보를 예측하기 위한 모드와 색차 정보를 예측하기 위한 모드가 상이할 수 있고, 색차 정보를 예측하기 위해 휘도 정보를 예측하기 위해 사용된 인트라 예측 모드 정보 또는 예측된 휘도 신호 정보를 활용할 수 있다.
인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 그러나 인트라 예측을 수행할 때 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수 있다.
인트라 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 AIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 인트라 예측 방법을 수행하기 위해 현재 예측 단위의 인트라 예측 모드는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 예측 단위의 인트라 예측 모드로부터 예측할 수 있다. 주변 예측 단위로부터 예측된 모드 정보를 이용하여 현재 예측 단위의 예측 모드를 예측하는 경우, 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 인트라 예측 모드가 동일하면 소정의 플래그 정보를 이용하여 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 동일하다는 정보를 전송할 수 있고, 만약 현재 예측 단위와 주변 예측 단위의 예측 모드가 상이하면 엔트로피 부호화를 수행하여 현재 블록의 예측 모드 정보를 부호화할 수 있다.
또한, 예측부(120, 125)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(130)로 입력될 수 있다.
변환부(130)에서는 원본 블록과 예측부(120, 125)를 통해 생성된 예측 단위의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 여기서, DCT 변환 코어는 DCT2 또는 DCT8 중 적어도 하나를 포함하고, DST 변환 코어는 DST7을 포함한다. 잔차 블록을 변환하기 위해 DCT를 적용할지 또는 DST를 적용할지는 잔차 블록을 생성하기 위해 사용된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 결정할 수 있다. 잔차 블록에 대한 변환을 스킵할 수도 있다. 잔차 블록에 대한 변환을 스킵할 것인지 여부를 나타내는 플래그를 부호화할 수 있다. 변환 스킵은, 크기가 문턱값 이하인 잔차 블록, 루마 성분 또는 4:4:4 포맷 하에서의 크로마 성분에 대해 허용될 수 있다.
양자화부(135)는 변환부(130)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(135)에서 산출된 값은 역양자화부(140)와 재정렬부(160)에 제공될 수 있다.
재정렬부(160)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(160)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(160)에서는 지그-재그 스캔(Zig-Zag Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측 모드에 따라 지그-재그 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부를 결정할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)는 재정렬부(160) 및 예측부(120, 125)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 모션 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 부호화할 수 있다.
엔트로피 부호화부(165)에서는 재정렬부(160)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.
역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서는 양자화부(135)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(130)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(140) 및 역변환부(145)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(120, 125)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.
필터부(150)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행 처리되도록 할 수 있다.
오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
ALF(Adaptive Loop Filtering)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 수행될 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위(Coding Unit, CU) 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수는 달라질 수 있다. 또한, 적용 대상 블록의 특성에 상관없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
메모리(155)는 필터부(150)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 인터 예측을 수행 시 예측부(120, 125)에 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화기(디코더기)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상 복호화기(200)는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230, 235), 필터부(240), 메모리(245)가 포함될 수 있다.
영상 부호화기에서 영상 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 영상 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)는 영상 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상 부호화기에서 수행된 방법에 대응하여 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 방법이 적용될 수 있다.
엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 인트라 예측 및 인터 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다.
재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부(215)에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.
역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(225)는 영상 부호화기에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 변환 즉, DCT 또는 DST에 대해 역변환 즉, 역 DCT 또는 역 DST를 수행할 수 있다. 여기서, DCT 변환 코어는 DCT2 또는 DCT8 중 적어도 하나를 포함하고, DST 변환 코어는 DST7을 포함할 수 있다. 또는, 영상 부호화기에서 변환이 스킵된 경우, 역변환부(225)에서도 역변환을 수행하지 않을 수 있다. 역변환은 영상 부호화기에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 영상 복호화기의 역변환부(225)에서는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 변환 기법(예를 들어, DCT 또는 DST)이 선택적으로 수행될 수 있다.
예측부(230, 235)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(245)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이 영상 부호화기에서의 동작과 동일하게 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 인트라 예측을 수행하지만, 인트라 예측을 수행시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 인트라 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 인트라 예측을 사용할 수도 있다.
예측부(230, 235)는 예측 단위 판별부, 인터 예측부 및 인트라 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부(210)에서 입력되는 예측 단위 정보, 인트라 예측 방법의 예측 모드 정보, 인터 예측 방법의 모션 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 인터 예측을 수행하는지 아니면 인트라 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 인터 예측부(230)는 영상 부호화기에서 제공된 현재 예측 단위의 인터 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 인터 예측을 수행할 수 있다. 또는, 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐 내에서 기-복원된 일부 영역의 정보를 기초로 인터 예측을 수행할 수도 있다.
인터 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 모션 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), 모션 벡터 예측 모드(AMVP Mode), 인트라 블록 카피 모드 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.
인트라 예측부(235)는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 인트라 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 인트라 예측 모드 정보를 기초로 인트라 예측을 수행할 수 있다. 인트라 예측부(235)에는 AIS(Adaptive Intra Smoothing) 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. AIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 영상 부호화기에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 AIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 AIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 AIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, AIS 필터는 적용되지 않을 수 있다.
참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 인트라 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.
복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(240)로 제공될 수 있다. 필터부(240)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.
영상 부호화기로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 영상 복호화기의 디블록킹 필터에서는 영상 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 영상 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다.
오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값 정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.
ALF는 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 적용될 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.
메모리(245)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 코딩 트리 유닛을 도시한 도면이다.
최대 크기의 코딩 블록을 코딩 트리 블록이라 정의할 수 있다. 하나의 픽처는 복수개의 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)으로 분할된다. 코딩 트리 유닛은 최대 크기의 코딩 유닛으로, LCU (Largest Coding Unit)라 호칭될 수도 있다. 도 3은 하나의 픽처가 복수개의 코딩 트리 유닛으로 분할된 예를 나타낸 것이다.
코딩 트리 유닛의 크기는 픽처 레벨 또는 시퀀스 레벨에서 정의될 수 있다. 이를 위해, 코딩 트리 유닛의 크기를 나타내는 정보가 픽처 파라미터 세트 또는 시퀀스 파라미터 세트를 통해 시그날링될 수 있다.
일 예로, 시퀀스 내 전체 픽처에 대한 코딩 트리 유닛의 크기가 128x128로 설정될 수 있다. 또는, 픽처 레벨에서 128x128 또는 256x256 중 어느 하나를 코딩 트리 유닛의 크기로 결정할 수 있다. 일 예로, 제1 픽처에서는 코딩 트리 유닛의 크기가 128x128로 설정되고, 제2 픽처에서는 코딩 트리 유닛의 크기가 256x256으로 설정될 수 있다.
코딩 트리 유닛을 분할하여, 코딩 블록을 생성할 수 있다. 코딩 블록은 부호화/복호화 처리를 위한 기본 단위를 나타낸다. 일 예로, 코딩 블록 별로 예측 또는 변환이 수행되거나, 코딩 블록 별로 예측 부호화 모드가 결정될 수 있다. 여기서, 예측 부호화 모드는 예측 영상을 생성하는 방법을 나타낸다. 일 예로, 예측 부호화 모드는 화면 내 예측(Intra Prediction, 인트라 예측), 화면 간 예측(Inter Prediction, 인터 예측), 현재 픽처 참조(Current Picture Referencing, CPR, 또는 인트라 블록 카피(Intra Block Copy, IBC)) 또는 복합 예측(Combined Prediction)을 포함할 수 있다. 코딩 블록에 대해, 인트라 예측, 인터 예측, 현재 픽처 참조 또는 복합 예측 중 적어도 하나의 예측 부호화 모드를 이용하여, 코딩 블록에 대한 예측 블록을 생성할 수 있다.
현재 블록의 예측 부호화 모드를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는 예측 부호화 모드가 인트라 모드인지 또는 인터 모드인지 여부를 나타내는 1비트 플래그일 수 있다. 현재 블록의 예측 부호화 모드가 인터 모드로 결정된 경우에 한하여, 현재 픽처 참조 또는 복합 예측이 이용 가능할 수 있다.
현재 픽처 참조는 현재 픽처를 참조 픽처로 설정하고, 현재 픽처 내 이미 부호화/복호화가 완료된 영역으로부터 현재 블록의 예측 블록을 획득하기 위한 것이다. 여기서, 현재 픽처는 현재 블록을 포함하는 픽처를 의미한다. 현재 블록에 현재 픽처 참조가 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 상기 플래그가 참인 경우, 현재 블록의 예측 부호화 모드는 현재 픽처 참조로 결정되고, 상기 플래그가 거짓인 경우, 현재 블록의 예측 모드는 인터 예측으로 결정될 수 있다.
또는, 참조 픽처 인덱스를 기초로, 현재 블록의 예측 부호화 모드가 결정될 수 있다. 일 예로, 참조 픽처 인덱스가 현재 픽처를 가리키는 경우, 현재 블록의 예측 부호화 모드는 현재 픽처 참조로 결정될 수 있다. 참조 픽처 인덱스가 현재 픽처가 아닌 다른 픽처를 가리키는 경우, 현재 블록의 예측 부호화 모드는 인터 예측으로 결정될 수 있다. 즉, 현재 픽처 참조는 현재 픽처 내 부호화/복호화가 완료된 영역의 정보를 이용한 예측 방법이고, 인터 예측은 부호화/복호화가 완료된 다른 픽처의 정보를 이용한 예측 방법이다.
복합 예측은 인트라 예측, 인터 예측 및 현재 픽처 참조 중 둘 이상을 조합된 부호화 모드를 나타낸다. 일 예로, 복합 예측이 적용되는 경우, 인트라 예측, 인터 예측 또는 현재 픽처 참조 중 어느 하나를 기초로 제1 예측 블록이 생성되고, 다른 하나를 기초로 제2 예측 블록이 생성될 수 있다. 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록이 생성되면, 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록의 평균 연산 또는 가중합 연산을 통해 최종 예측 블록이 생성될 수 있다. 복합 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다.
도 4는 코딩 블록의 다양한 분할 형태를 나타낸 도면이다.
코딩 블록은 쿼드 트리 분할, 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할을 기초로 복수의 코딩 블록들로 분할될 수 있다. 분할된 코딩 블록도 다시 쿼드 트리 분할, 바이터리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할을 기초로 다시 복수의 코딩 블록들로 분할될 수 있다.
쿼드 트리 분할은 현재 블록을 4개의 블록들로 분할하는 분할 기법을 나타낸다. 쿼드 트리 분할의 결과, 현재 블록은 4개의 정방 형태 파티션들로 분할될 수 있다 (도 4의 (a) 'SPLIT_QT' 참조).
바이너리 트리 분할은 현재 블록을 2개의 블록들로 분할하는 분할 기법을 나타낸다. 수직 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 수직선을 이용) 현재 블록을 두개의 블록들로 분할하는 것을 수직 방향 바이너리 트리 분할이라 호칭할 수 있고, 수평 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 수평선을 이용) 현재 블록을 두개의 블록들로 분할하는 것을 수평 방향 바이너리 트리 분할이라 호칭할 수 있다. 바이너리 트리 분할 결과, 현재 블록은 2개의 비정방 형태 파티션들로 분할될 수 있다. 도 4의 (b) 'SPLIT_BT_VER'는 수직 방향 바이너리 트리 분할 결과를 나타낸 것이고, 도 4의 (c) 'SPLIT_BT_HOR'는 수평 방향 바이너리 트리 분할 결과를 나타낸 것이다.
트리플 트리 분할은 현재 블록을 3개의 블록들로 분할하는 분할 기법을 나타낸다. 수직 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 두개의 수직선을 이용) 현재 블록을 세개의 블록들로 분할하는 것을 수직 방향 트리플 트리 분할이라 호칭할 수 있고, 수평 방향을 따라(즉, 현재 블록을 가로지르는 두개의 수평선을 이용) 현재 블록을 세개의 블록들로 분할하는 것을 수평 방향 트리플 트리 분할이라 호칭할 수 있다. 트리플 트리 분할 결과, 현재 블록은 3개의 비정방 형태 파티션들로 분할될 수 있다. 이때, 현재 블록의 중앙에 위치하는 파티션의 너비/높이는 다른 파티션들의 너비/높이 대비 2배일 수 있다. 도 4의 (d) 'SPLIT_TT_VER'는 수직 방향 트리플 트리 분할 결과를 나타낸 것이고, 도 4의 (e) 'SPLIT_TT_HOR'는 수평 방향 트리플 트리 분할 결과를 나타낸 것이다.
코딩 트리 유닛의 분할 횟수를 분할 깊이(Partitioning Depth)라 정의할 수 있다. 시퀀스 또는 픽처 레벨에서 코딩 트리 유닛의 최대 분할 깊이가 결정될 수 있다. 이에 따라, 시퀀스 또는 필처별로 코딩 트리 유닛의 최대 분할 깊이가 상이할 수 있다.
또는, 분할 기법들 각각에 대한 최대 분할 깊이를 개별적으로 결정할 수 있다. 일 예로, 쿼드 트리 분할이 허용되는 최대 분할 깊이는 바이너리 트리 분할 및/또는 트리플 트리 분할이 허용되는 최대 분할 깊이와 상이할 수 있다.
부호화기는 현재 블록의 분할 형태 또는 분할 깊이 중 적어도 하나를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 복호화기는 비트스트림으로부터 파싱되는 상기 정보에 기초하여 코딩 트리 유닛의 분할 형태 및 분할 깊이를 결정할 수 있다.
도 5는 코딩 트리 유닛의 분할 양상을 예시한 도면이다.
쿼드 트리 분할, 바이너리 트리 분할 및/또는 트리플 트리 분할 등의 분할 기법을 이용하여 코딩 블록을 분할하는 것을 멀티 트리 분할(Multi Tree Partitioning)이라 호칭할 수 있다.
코딩 블록에 멀티 트리 분할을 적용하여 생성되는 코딩 블록들을 하위 코딩 블록들이라 호칭할 수 있다. 코딩 블록의 분할 깊이가 k인 경우, 하위 코딩 블록들의 분할 깊이는 k+1로 설정된다.
반대로, 분할 깊이가 k+1인 코딩 블록들에 대해, 분할 깊이가 k인 코딩 블록을 상위 코딩 블록이라 호칭할 수 있다.
현재 코딩 블록의 분할 타입은 상위 코딩 블록의 분할 형태 또는 이웃 코딩 블록의 분할 타입 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 여기서, 이웃 코딩 블록은 현재 코딩 블록에 인접하는 것으로, 현재 코딩 블록의 상단 이웃 블록, 좌측 이웃 블록, 또는 좌측 상단 코너에 인접하는 이웃 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 분할 타입은, 쿼드 트리 분할 여부, 바이너리 트리 분할 여부, 바이너리 트리 분할 방향, 트리플 트리 분할 여부, 또는 트리플 트리 분할 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
코딩 블록의 분할 형태를 결정하기 위해, 코딩 블록이 분할되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 'split_cu_flag'로, 상기 플래그가 참인 것은, 머리 트리 분할 기법에 의해 코딩 블록이 분할됨을 나타낸다.
split_cu_flag가 참인 경우, 코딩 블록이 쿼드 트리 분할되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 split_qt_flag로, 상기 플래그가 참인 경우, 코딩 블록은 4개의 블록들로 분할될 수 있다.
일 예로, 도 5에 도시된 예에서는, 코딩 트리 유닛이 쿼드 트리 분할됨에 따라, 분할 깊이가 1인 4개의 코딩 블록들이 생성되는 것으로 도시되었다. 또한, 쿼드 트리 분할 결과로 생성된 4개의 코딩 블록들 중 첫번째 코딩 블록 및 네번째 코딩 블록에 다시 쿼드 트리 분할이 적용된 것으로 도시되었다. 그 결과, 분할 깊이가 2인 4개의 코딩 블록들이 생성될 수 있다.
또한, 분할 깊이가 2인 코딩 블록에 다시 쿼드 트리 분할을 적용함으로써, 분할 깊이가 3인 코딩 블록을 생성할 수 있다.
코딩 블록에 쿼드 트리 분할이 적용되지 않는 경우, 코딩 블록의 크기, 코딩 블록이 픽처 경계에 위치하는지 여부, 최대 분할 깊이 또는 이웃 블록의 분할 형태 중 적어도 하나를 고려하여, 상기 코딩 블록에 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할을 수행할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 상기 코딩 블록에 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할이 수행되는 것으로 결정된 경우, 분할 방향을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 mtt_split_cu_vertical_flag일 수 있다. 상기 플래그에 기초하여, 분할 방향이 수직 방향인지 또는 수평 방향인지 여부가 결정될 수 있다. 추가로, 바이너리 트리 분할 또는 트리플 트리 분할 중 어느 것이 상기 코딩 블록에 적용되는지를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그 mtt_split_cu_binary_flag일 수 있다. 상기 플래그에 기초하여, 상기 코딩 블록에 바이너리 트리 분할이 적용되는지 또는 트리플 트리 분할이 적용되는지 여부가 결정될 수 있다.
일 예로, 도 5에 도시된 예에서는, 분할 깊이 1인 코딩 블록에 수직 방향 바이너리 트리 분할이 적용되고, 상기 분할 결과로 생성된 코딩 블록들 중 좌측 코딩 블록에는 수직 방향 트리플 트리 분할이 적용되고, 우측 코딩 블록에는 수직 방향 바이너리 트리 분할이 적용된 것으로 도시되었다.
인터 예측은 이전 픽처의 정보를 이용하여, 현재 블록을 예측하는 예측 부호화 모드이다. 일 예로, 이전 픽처 내 현재 블록과 동일한 위치의 블록(이하, 콜로케이티드 블록, Collocated block)을 현재 블록의 예측 블록으로 설정할 수 있다. 이하, 현재 블록과 동일한 위치의 블록을 기초로 생성된 예측 블록을 콜로케이티드 예측 블록(Collocated Prediction Block)이라 호칭하기로 한다.
반면, 이전 픽처에 존재한 오브젝트가 현재 픽처에서는 다른 위치로 이동하였다면, 오브젝트의 움직임을 이용하여 효과적으로 현재 블록을 예측할 수 있다. 예를 들어, 이전 픽처와 현재 픽처를 비교함으로써 오브젝트의 이동 방향 및 크기를 알 수 있다면, 오브젝트의 움직임 정보를 고려하여 현재 블록의 예측 블록(또는, 예측 영상)을 생성할 수 있다. 이하, 움직임 정보를 이용하여 생성된 예측 블록을 움직임 예측 블록이라 호칭할 수 있다.
현재 블록에서 예측 블록을 차분하여, 잔차 블록(residual block)을 생성할 수 있다. 이때, 오브젝트의 움직임이 존재하는 경우라면, 콜로케이티드 예측 블록 대신 움직임 예측 블록을 이용함으로써, 잔차 블록의 에너지를 줄이고, 이에 따라, 잔차 블록의 압축 성능을 향상시킬 수 있다.
위처럼, 움직임 정보를 이용하여 예측 블록을 생성하는 것을 움직임 보상 예측이라 호칭할 수 있다. 대부분의 인터 예측에서는 움직임 보상 예측에 기초하여 예측 블록을 생성할 수 있다.
움직임 정보는 모션 벡터, 참조 픽처 인덱스, 예측 방향 또는 양방향 가중치 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 모션 벡터는 오브젝트의 이동 방향 및 크기를 나타낸다. 참조 픽처 인덱스는 참조 픽처 리스트에 포함된 참조 픽처들 중 현재 블록의 참조 픽처를 특정한다. 예측 방향은 단방향 L0 예측, 단방향 L1 예측 또는 양방향 예측(L0 예측 및 L1 예측) 중 어느 하나를 가리킨다. 현재 블록의 예측 방향에 따라, L0 방향의 움직인 정보 또는 L1 방향의 움직임 정보 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 양방향 가중치 인덱스는 L0 예측 블록에 적용되는 가중치 및 L1 예측 블록에 적용되는 가중치를 특정한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터 예측 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 인터 예측 방법은, 현재 블록의 인터 예측 모드를 결정하는 단계(S601), 결정된 인터 예측 모드에 따라 현재 블록의 움직임 정보를 획득하는 단계(S602) 및 획득된 움직임 정보에 기초하여, 현재 블록에 대한 움직임 보상 예측을 수행하는 단계(S603)를 포함한다.
여기서, 인터 예측 모드는 현재 블록의 움직임 정보를 결정하기 위한 다양한 기법들을 나타내는 것으로, 병진(Translation) 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드와, 어파인(Affine) 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드를 포함할 수 있다. 일 예로, 병진 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드는, 머지 모드 및 모션 벡터 예측 모드를 포함하고, 어파인 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 모드는 어파인 머지 모드 및 어파인 모션 벡터 예측 모드를 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 정보는, 인터 예측 모드에 따라, 현재 블록에 이웃하는 이웃 블록 또는 비트스트림으로부터 파싱되는 정보를 기초로 결정될 수 있다.
이하, 어파인 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 오브젝트의 비선형 움직임을 예시한 도면이다.
영상 내 물체의 움직임이 선형적이지 않은 움직임이 발생할 수 있다. 일 예로, 도 7에 도시된 예에서와 같이, 카메라 줌인(Zoom-in), 줌 아웃(Zoom-out), 회전(Rotation) 또는 어파인 변환 등 오브젝트의 비선형 움직임이 발생할 수 있다. 오브젝트의 비선형 움직임이 발생한 경우, 병진 움직임 벡터로는 오브젝트의 움직임을 효과적으로 표현할 수 없다. 이에 따라, 오브젝트의 비선형 움직임이 발생하는 부분에서는 병진 움직임 대신 어파인 움직임을 이용하여 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예 따른 어파인 모션에 기초한 인터 예측 방법의 흐름도이다.
현재 블록에 어파인 모션에 기초한 인터 예측 기법이 적용되는지 여부는, 비트스트림으로부터 파싱되는 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 현재 블록에 어파인 머지 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 또는 현재 블록에 어파인 모션 벡터 예측 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 플래그 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록에 어파인 모션에 기초한 인터 예측 기법이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다.
현재 블록에 어파인 모션에 기초한 인터 예측 기법이 적용되는 경우, 현재 블록의 어파인 모션 모델을 결정할 수 있다(S801). 어파인 모션 모델은 6 파라미터 어파인 모션 모델 또는 4 파라미터 어파인 모션 모델 중 적어도 하나로 결정될 수 있다. 6 파라미터 어파인 모션 모델은 6개의 파라미터를 이용하여 어파인 모션을 표현한 것이고, 4 파라미터 어파인 모션 모델은 4개의 파라미터를 이용하여 어파인 모션을 표현한 것이다.
수학식 1은 6 파라미터를 이용하여 어파인 모션을 표현한 것이다. 어파인 모션은 어파인 시드 벡터들에 의해 결정되는 소정 영역에 대한 병진 움직임을 나타낸다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000001
6개의 파라미터를 이용하여 어파인 모션을 표현하는 경우, 복잡한 움직임을 표현할 수 있으나, 각 파라미터들을 부호화하는데 필요한 비트 수가 많아져 부호화 효율이 저하될 수 있다. 이에 따라, 4개의 파라미터를 이용하여 어파인 모션을 표현할 수도 있다. 수학식 2는 4 파라미터를 이용하여 어파인 모션을 표현한 것이다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000002
현재 블록의 어파인 모션 모델을 결정하기 위한 정보가 부호화되어 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 정보는 1비트의 플래그 'affine_type_flag'일 수 있다. 상기 플래그의 값이 0인 것은 4 파라미터 어파인 모션 모델이 적용됨을 나타내고, 상기 플래그의 값이 1인 것은 6 파라미터 어파인 모션 모델이 적용됨을 나타낼 수 있다. 상기 플래그는, 슬라이스, 타일 또는 블록(예컨대, 코딩 블록 또는 코딩 트리 유닛) 단위로 부호화될 수 있다. 슬라이스 레벨에서 플래그가 시그날링되는 경우, 상기 슬라이스 레벨에서 결정된 어파인 모션 모델이 상기 슬라이스에 속한 블록들 모두에 적용될 수 있다.
또는, 현재 블록의 어파인 인터 예측 모드에 기초하여, 현재 블록의 어파인 모션 모델을 결정할 수 있다. 일 예로, 어파인 머지 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 어파인 모션 모델을 4 파라미터 모션 모델로 결정할 수 있다. 반면, 어파인 모션 벡터 예측 모드가 적용되는 경우, 현재 블록의 어파인 모션 모델을 결정하기 위한 정보를 부호화하여 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 어파인 모션 벡터 예측 모드가 적용되는 경우, 1비트의 플래그 'affine_type_flag'에 기초하여, 현재 블록의 어파인 모션 모델을 결정할 수 있다.
다음으로, 현재 블록의 어파인 시드 벡터를 유도할 수 있다(S802). 4 파라미터 어파인 모션 모델이 선택된 경우, 현재 블록의 두 컨트롤 포인트에서의 모션 벡터들을 유도할 수 있다. 반면, 6 파라미터 어파인 모션 모델이 선택된 경우, 현재 블록의 세 컨트롤 포인트에서의 모션 벡터들이 유도될 수 있다. 컨트롤 포인트에서의 모션 벡터를 어파인 시드 벡터라 호칭할 수 있다. 컨트를 포인트는, 현재 블록의 좌상단 코너, 우상단 코너 또는 좌하단 코너 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 9는 어파인 모션 모델 별 어파인 시드 벡터를 예시한 도면이다.
4 파라미터 어파인 모션 모델에서는 좌상단 코너, 우상단 코너 또는 좌하단 코너 중 두개에 대한 어파인 시드 벡터들을 유도할 수 있다. 일 예로, 도 9의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 4 파라미터 어파인 모션 모델이 선택된 경우, 현재 블록의 좌상단 코너(예컨대, 좌상단 샘플 (x1, y1))에 대한 어파인 시드 벡터 sv0와 현재 블록의 우상단 코너(예컨대, 우상단 샘플 (x1, y1))에 대한 어파인 시드 벡터 sv1을 이용하여 어파인 벡터를 유도할 수 있다. 좌상단 코너에 대한 어파인 시드 벡터 대신 좌하단 코너에 대한 어파인 시드 벡터를 사용하거나, 우상단 코너에 대한 어파인 시드 벡터 대신 좌하단 코너에 대한 어파인 시드 벡터를 사용하는 것도 가능하다.
6 파라미터 어파인 모션 모델에서는 좌상단 코너, 우상단 코너 및 좌하단 코너에 대한 어파인 시드 벡터들을 유도할 수 있다. 일 예로, 도 9의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 6 파라미터 어파인 모션 모델이 선택된 경우, 현재 블록의 좌상단 코너(예컨대, 좌상단 샘플 (x1, y1))에 대한 어파인 시드 벡터 sv0, 현재 블록의 우상단 코너(예컨대, 우상단 샘플 (x1, y1))에 대한 어파인 시드 벡터 sv1 및 현재 블록의 좌상단 코너(예컨대, 좌상단 샘플 (x2, y2))에 대한 어파인 시드 벡터 sv2를 이용하여 어파인 벡터를 유도할 수 있다.
후술되는 실시예에서는, 4 파라미터 어파인 모션 모델 하에서, 좌상단 컨트롤 포인트 및 우상단 컨트롤 포인트의 어파인 시드 벡터들을 각각 제1 어파인 시드 벡터 및 제2 어파인 시드 벡터라 호칭하기로 한다. 후술되는 제1 어파인 시드 벡터 및 제2 어파인 시드 벡터를 이용하는 실시예들에서, 제1 어파인 시드 벡터 및 제2 어파인 시드 벡터 중 적어도 하나는 좌하단 컨트롤 포인트의 어파인 시드 벡터(제3 어파인 시드 벡터) 또는 우하단 컨트롤 포인트의 어파인 시드 벡터(제4 어파인 시드 벡터)로 대체될 수 있다.
또한, 6 파라미터 어파인 모션 모델 하에서, 좌상단 컨트롤 포인트, 우상단 컨트롤 포인트 및 좌하단 컨트롤 포인트의 어파인 시드 벡터들을 각각 제1 어파인 시드 벡터, 제2 어파인 시드 벡터 및 제3 어파인 시드 벡터라 호칭하기로 한다. 후술되는 제1 어파인 시드 벡터, 제2 어파인 시드 벡터 및 제3 어파인 시드 벡터를 이용하는 실시예들에서, 제1 어파인 시드 벡터, 제2 어파인 시드 벡터 및 제3 어파인 시드 벡터 중 적어도 하나는 우하단 컨트롤 포인트의 어파인 시드 벡터(제4 어파인 시드 벡터)로 대체될 수 있다.
어파인 시드 벡터들을 이용하여 서브 블록 별로 어파인 벡터를 유도할 수 있다(S803). 여기서, 어파인 벡터는 어파인 시드 벡터들을 기초로 유도되는 병진 모션 벡터를 나타낸다. 서브 블록의 어파인 벡터를 어파인 서브 블록 모션 벡터 또는 서브 블록 모션 벡터라 호칭할 수 있다.
도 10은 4 파라미터 모션 모델 하에서 서브 블록들의 어파인 벡터들을 예시한 도면이다.
서브 블록의 어파인 벡터는 컨트롤 포인트의 위치, 서브 블록의 위치 및 어파인 시드 벡터를 기초로 유도될 수 있다. 일 예로, 수학식 3은 어파인 서브 블록 모션 벡터를 유도하는 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000003
상기 수학식 3에서 (x, y)는 서브 블록의 위치를 나타낸다. 여기서, 서브 블록의 위치는 서브 블록에 포함된 기준 샘플의 위치를 나타낸다. 기준 샘플은 서브 블록의 좌상단 코너에 위치하는 샘플, 또는 x축 또는 y축 좌표 중 적어도 하나가 중앙 위치인 샘플일 수 있다. (x0, y0)는 제1 컨트롤 포인트의 위치를 나타내고, (sv0x, sv0y)는 제1 어파인 시드 벡터를 나타낸다. 또한, (x1, y1)은 제2 컨트롤 포인트의 위치를 나타내고, (sv1x, sv1y)는 제2 어파인 시드 벡터를 나타낸다.
제1 컨트롤 포인트 및 제2 컨트롤 포인트가 각각 현재 블록의 좌상단 코너 및 우상단 코너에 대응하는 경우, x1-x0는 현재 블록의 너비와 동일한 값으로 설정될 수 있다.
이후, 각 서브 블록의 어파인 벡터를 이용하여, 각 서브 블록에 대한 움직임 보상 예측을 수행할 수 있다(S804). 움직임 보상 예측의 수행 결과, 각 서브 블록에 대한 예측 블록이 생성될 수 있다. 서브 블록들의 예측 블록들이, 현재 블록의 예측 블록으로 설정될 수 있다.
현재 블록의 어파인 시드 벡터는 현재 블록에 이웃하는 이웃 블록의 어파인 시드 벡터를 기초로 유도될 수 있다. 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 어파인 시드 벡터를 현재 블록의 어파인 시드 벡터로 결정할 수 있다. 또한, 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 머지 모드인 경우, 현재 블록의 참조 픽처 인덱스, 특정 방향 예측 플래그 또는 양방향 가중치 중 적어도 하나를 포함하는 움직임 정보도 머지 후보와 동일하게 설정될 수 있다.
다음으로, 병진 움직임 정보를 이용하는 인터 예측 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
현재 블록의 움직임 정보는 현재 블록 타 블록의 움직임 정보로부터 유도될 수 있다. 여기서, 타 블록은 현재 블록보다 앞서 인터 예측으로 부호화/복호화된 블록일 수 있다. 현재 블록의 움직임 정보를 타 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정하는 것을 머지 모드라 정의할 수 있다. 또한, 타 블록의 움직임 벡터를 현재 블록의 움직임 벡터의 예측값으로 설정하는 것을 모션 벡터 예측 모드라 정의할 수 있다.
도 11은 머지 모드 하에서 현재 블록의 움직임 정보를 유도하는 과정의 흐름도이다.
현재 블록의 머지 후보를 유도할 수 있다(S1101). 현재 블록의 머지 후보는 현재 블록보다 앞서 인터 예측으로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도될 수 있다.
도 12는 머지 후보를 유도하기 위해 사용되는 후보 블록들을 예시한 도면이다.
후보 블록들은, 현재 블록에 인접하는 샘플을 포함하는 이웃 블록들 또는 현재 블록에 인접하지 않는 샘플을 포함하는 비이웃 블록들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 후보 블록들을 결정하는 샘플들을 기준 샘플들이라 정의한다. 또한, 현재 블록에 인접하는 기준 샘플을 이웃 기준 샘플이라 호칭하고, 현재 블록에 인접하지 않는 기준 샘플을 비이웃 기준 샘플이라 호칭하기로 한다.
이웃 기준 샘플은, 현재 블록의 최좌측 열의 이웃 열 또는 현재 블록의 최상단 행의 이웃 행에 포함될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측 상단 샘플의 좌표를 (0, 0)이라 할 때, (-1, H-1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록, (W-1, -1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록, (W, -1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록, (-1, H) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록 또는 (-1, -1) 위치의 기준 샘플을 포함하는 블록 중 적어도 하나가 후보 블록으로 이용될 수 있다. 도면을 참조하면, 인덱스 0 내지 인덱스 4의 이웃 블록들이 후보 블록들로 이용될 수 있다.
비이웃 기준 샘플은, 현재 블록에 인접하는 기준 샘플과의 x축 거리 또는 y축 거리 중 적어도 하나가 기 정의된 값을 갖는 샘플을 나타낸다. 일 예로, 좌측 기준 샘플과의 x축 거리가 기 정의된 값인 기준 샘플을 포함하는 블록, 상단 기준 샘플과의 y축 거리가 기 정의된 값인 비이웃 샘플을 포함하는 블록 또는 좌측 상단 기준 샘플과의 x축 거리 및 y축 거리가 기 정의된 값인 비이웃 샘플을 포함하는 블록 중 적어도 하나가 후보 블록으로 이용될 수 있다. 기 정의된 값은, 4, 8, 12, 16 등의 자연수 일 수 있다. 도면을 참조하면, 인덱스 5 내지 26의 블록들 중 적어도 하나가 후보 블록으로 이용될 수 있다.
이웃 기준 샘플과 동일한 수직선, 수평선 또는 대각선상에 위치하지 않는 샘플을 비이웃 기준 샘플로 설정할 수도 있다.
머지 후보의 움직임 정보는 후보 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다. 일 예로, 후보 블록의 모션 벡터, 참조 픽처 인덱스, 예측 방향 또는 양방향 가중치 인덱스 중 적어도 하나를 머지 후보의 움직임 정보로 설정할 수 있다.
머지 후보를 포함하는 머지 후보 리스트를 생성할 수 있다(S1102).
머지 후보 리스트 내 머지 후보들의 인덱스는 소정 순서에 따라 할당될 수 있다. 일 예로, 좌측 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 상단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 우측 상단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 좌측 하단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보, 좌측 상단 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보 및 시간적 이웃 블록으로부터 유도된 머지 후보 순으로 인덱스를 부여할 수 있다.
머지 후보에 복수의 머지 후보들이 포함된 경우, 복수의 머지 후보들 중 적어도 하나를 선택할 수 있다(S1103). 구체적으로, 복수의 머지 후보들 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들 중 어느 하나의 인덱스를 나타내는 정보 merge_idx가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보로서 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다. 여기서, 문턱값은 머지 후보 리스트가 포함할 수 있는 최대 머지 후보의 개수 또는 최대 머지 후보의 개수에서 오프셋을 차감한 값일 수 있다. 오프셋은, 1 또는 2 등의 자연수일 수 있다.
모션 정보 테이블은 현재 픽처 내 인터 예측을 기초로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도되는 모션 정보 후보를 포함한다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보의 움직임 정보는 인터 예측을 기초로 부호화/복호화된 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다. 여기서, 움직임 정보는 모션 벡터, 참조 픽처 인덱스, 예측 방향 또는 양방향 가중치 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 인터 영역 머지 후보 또는 예측 영역 머지 후보라 호칭할 수도 있다.
모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 최대 모션 정보 후보의 개수는, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 그 이상(예컨대, 16)일 수 있다.
또는, 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는, 시퀀스, 픽처, 또는 슬라이스 레벨에서 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수를 나타낼 수 있다. 또는, 상기 정보는 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수와 머지 후보 리스트가 포함할 수 있는 머지 후보의 최대 개수 사이의 차분을 나타낼 수 있다.
또는, 픽처의 크기, 슬라이스의 크기 또는 코딩 트리 유닛의 크기에 따라, 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수가 결정될 수 있다.
모션 정보 테이블은 픽처, 슬라이스, 타일, 브릭, 코딩 트리 유닛, 또는 코딩 트리 유닛 라인(행 또는 열) 단위로 초기화될 수 있다. 일 예로, 슬라이스가 초기화되는 경우, 모션 정보 테이블도 초기화되어, 모션 정보 테이블은 어떠한 모션 정보 후보도 포함하지 않을 수 있다.
또는, 모션 정보 테이블을 초기화할 것인지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수도 있다. 상기 정보는 슬라이스, 타일, 브릭 또는 블록 레벨에서 시그날링될 수 있다. 상기 정보가 모션 정보 테이블을 초기화할 것을 지시하기 전까지, 기 구성된 모션 정보 테이블이 이용될 수 있다.
또는, 픽처 파라미터 세트 또는 슬라이스 헤더를 통해 초기 모션 정보 후보에 대한 정보가 시그날링될 수 있다. 슬라이스가 초기화되더라도, 모션 정보 테이블은 초기 모션 정보 후보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 슬라이스 내 첫번째 부호화/복호화 대상인 블록에 대해서도 초기 모션 정보 후보를 이용할 수 있다.
또는, 이전 코딩 트리 유닛의 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 초기 모션 정보 후보로 설정할 수 있다. 일 예로, 이전 코딩 트리 유닛의 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보 또는 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보가 초기 모션 정보 후보로 설정될 수 있다.
부호화/복호화 순서에 따라 블록들을 부호화/복호화하되, 인터 예측을 기초로 부호화/복호화된 블록들을 부호화/복호화 순서에 따라 순차적으로 모션 정보 후보로 설정할 수 있다.
도 13은 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 설명하기 위한 도면이다.
현재 블록에 대해, 인터 예측이 수행된 경우(S1301), 현재 블록을 기초로 모션 정보 후보를 유도할 수 있다(S1302). 모션 정보 후보의 움직임 정보는 현재 블록의 움직임 정보와 동일하게 설정될 수 있다.
모션 정보 테이블이 빈 상태인 경우(S1303), 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다(S1304).
모션 정보 테이블이 이미 모션 정보 후보를 포함하고 있는 경우(S1303), 현재 블록의 움직임 정보(또는, 이를 기초로 유도된 모션 정보 후보)에 대한 중복성 검사를 실시할 수 있다(S1305). 중복성 검사는 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보의 움직임 정보와 현재 블록의 움직임 정보가 동일한지 여부를 결정하기 위한 것이다. 중복성 검사는 모션 정보 테이블에 기 저장된 모든 모션 정보 후보들을 대상으로 수행될 수 있다. 또는, 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 모션 정보 후보들을 대상으로 중복성 검사를 수행할 수 있다. 또는, 기 정의된 개수의 모션 정보 후보들을 대상으로 중복성 검사가 수행될 수 있다. 일 예로, 인덱스가 작은 2개의 모션 정보 후보들 또는 인덱스가 큰 2개읨 모션 정보 후보들이 중복성 검사 대상으로 결정될 수 있다.
현재 블록의 움직임 정보와 동일한 움직임 정보를 갖는 모션 정보 후보가 포함되어 있지 않은 경우, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다(S1308). 모션 정보 후보들이 동일한지 여부는, 모션 정보 후보들의 움직임 정보(예컨대, 모션 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)가 동일한지 여부를 기초로 결정될 수 있다.
이때, 모션 정보 테이블에 이미 최대 개수의 모션 정보 후보들이 저장되어 있을 경우(S1306), 가장 오래된 모션 정보 후보를 삭제하고(S1307), 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다(S1308). 여기서, 가장 오래된 모션 정보 후보는 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보 또는 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보일 수 있다.
모션 정보 후보들은 각기 인덱스에 의해 식별될 수 있다. 현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 추가되는 경우, 상기 모션 정보 후보에 가장 낮은 인덱스(예컨대, 0)를 할당하고, 기 저장된 모션 정보 후보들의 인덱스를 1씩 증가시킬 수 있다. 이때, 모션 정보 테이블에 이미 최대 개수의 모션 정보 후보들이 저장되었던 경우, 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보가 제거된다.
또는, 현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 추가되는 경우, 상기 모션 정보 후보에 가장 큰 인덱스를 할당할 수 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보들의 개수가 최대값보다 작은 경우, 상기 모션 정보 후보에는 기 저장된 모션 정보 후보들의 개수와 동일한 값의 인덱스가 할당될 수 있다. 또는, 모션 정보 테이블에 기 저장된 모션 정보 후보들의 개수가 최대값과 같은 경우, 상기 모션 정보 후보에는 최대값에서 1을 차감한 인덱스가 할당될 수 있다. 또한, 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보가 제거되고, 잔여 기 저장된 모션 정보 후보들의 인덱스들이 1씩 감소하게된다.
도 14는 모션 정보 테이블의 업데이트 양상을 나타낸 도면이다.
현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 추가되면서, 상기 모션 정보 후보에 가장 큰 인덱스가 할당되는 것으로 가정한다. 또한, 모션 정보 테이블에는 이미 최대 개수의 모션 정보 후보가 저장된 것으로 가정한다.
현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보 HmvpCand[n+1]를 모션 정보 테이블 HmvpCandList에 추가하는 경우, 기 저장된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 가장 작은 모션 정보 후보 HmvpCand[0]를 삭제하고, 잔여 모션 정보 후보들의 인덱스를 1씩 감소시킬 수 있다. 또한, 현재 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보 HmvpCand[n+1]의 인덱스를 최대값(도 14에 도시된 예에서는 n)으로 설정할 수 있다.
현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보와 동일한 모션 정보 후보가 기 저장되어 있을 경우(S1305), 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다(S1309).
또는, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하면서, 상기 모션 정보 후보와 동일한 기 저장된 모션 정보 후보를 제거할 수도 있다. 이 경우, 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 새롭게 갱신되는 것과 동일한 효과가 야기된다.
도 15는 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 갱신되는 예를 나타낸 도면이다.
현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보 mvCand와 동일한 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스가 hIdx인 경우, 상기 기 저장된 모션 정보 후보를 삭제하고, 인덱스가 hIdx보다 큰 모션 정보 후보들의 인덱스를 1만큼 감소시킬 수 있다. 일 예로, 도 15에 도시된 예에서는 mvCand와 동일한 HmvpCand[2]가 모션 정보 테이블 HvmpCandList에서 삭제되고, HmvpCand[3]부터 HmvpCand[n]까지의 인덱스가 1씩 감소하는 것으로 도시되었다.
그리고, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보 mvCand를 모션 정보 테이블의 마지막에 추가할 수 있다.
또는, 현재 블록을 기초로 유도된 모션 정보 후보와 동일한 기 저장된 모션 정보 후보에 할당된 인덱스를 갱신할 수 있다. 예컨대, 기 저장된 모션 정보 후보의 인덱스를 최소값 또는 최대값으로 변경할 수 있다.
소정 영역에 포함된 블록들의 움직임 정보는 모션 정보 테이블에 추가되지 않도록 설정될 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역에 포함된 블록의 움직임 정보를 기초로 유도되는 모션 정보 후보는 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다. 머지 처리 영역에 포함된 블록들에 대해서는 부호화/복호화 순서가 정의되어 있지 않은 바, 이들 중 어느 하나의 움직임 정보를 다른 블록의 인터 예측시에 이용하는 것은 부적절하다. 이에 따라, 머지 처리 영역에 포함된 블록들을 기초로 유도된 모션 정보 후보들은 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
또는, 기 설정된 크기보다 작은 블록의 움직임 정보는 모션 정보 테이블에 추가되지 않도록 설정될 수 있다. 일 예로, 너비 또는 높이가 4 또는 8보다 작은 코딩 블록의 움직임 정보, 또는 4x4 크기의 코딩 블록의 움직임 정보를 기초로 유도되는 모션 정보 후보는 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드를 기초로, 현재 블록을 모션 정보 후보로 이용할 것인지 여부를 결정할 수도 있다. 일 예로, 어파인 모션 모델을 기초로 부호화/복호화된 블록은 모션 정보 후보로 이용 불가능 한 것으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화/복호화되었다 하더라도, 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 예측 모드인 경우에는, 현재 블록을 기초로 모션 정보 테이블을 업데이트 하지 않을 수 있다.
모션 정보 후보가 움직임 정보 이외에 추가 정보를 포함하도록 설정할 수 있다. 일 예로, 모션 정보 후보에 대해 블록의 크기, 형태 또는 블록의 파티션 정보 중 적어도 하나를 추가 저장할 수 있다. 현재 블록의 머지 후보 리스트 구성 시, 모션 정보 후보들 중 현재 블록과 크기, 형태 또는 파티션 정보가 동일 또는 유사한 모션 정보 후보만을 사용하거나, 현재 블록과 크기, 형태 또는 파티션 정보가 동일 또는 유사한 모션 정보 후보를 먼저 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보로서 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다. 상기 추가 과정은 모션 정보 후보들의 인덱스를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하였을 때의 순서를 따라 수행된다. 일 예로, 인덱스가 가장 큰 모션 정보 후보부터 현재 블록의 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보와 머지 후보 리스트에 기 저장된 머지 후보들간의 중복성 검사가 수행될 수 있다. 중복성 검사 수행 결과, 기 저장된 머지 후보와 동일한 움직임 정보를 갖는 모션 정보 후보는 머지 후보 리스트에 추가되지 않을 수 있다.
중복성 검사는, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 일부에 대해서만 수행될 수도 있다. 일 예로, 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 모션 정보 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 또는 인덱스가 가장 큰 N개의 모션 정보 후보 또는 인덱스가 가장 작은 N개의 모션 정보 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다.
또는, 머지 후보 리스트에 기 저장된 머지 후보들 중 일부에 대해서만 중복성 검사를 수행할 수 있다. 일 예로, 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 머지 후보 또는 특정 위치의 블록으로부터 유도된 머지 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 여기서, 특정 위치는, 현재 블록의 좌측 이웃 블록, 상단 이웃 블록, 우측 상단 이웃 블록 또는 좌측 하단 이웃 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 16은 머지 후보들 중 일부에 대해서만 중복성 검사가 수행되는 예를 도시한 도면이다.
모션 정보 후보 HmvpCand[j]를 머지 후보 리스트에에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보에 대해 인덱스가 가장 큰 2개의 머지 후보들 mergeCandList[NumMerge-2] 및 mergeCandList[NumMerge-1]과의 중복성 검사를 수행할 수 있다. 여기서, NumMerge는 가용한 공간적 머지 후보 및 시간적 머지 후보의 개수를 나타낼 수 있다.
도시된 예와 달리, 모션 정보 후보 HmvpCand[j]를 머지 후보 리스트에에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보에 대해 인덱스가 가장 작은 최대 2개의 머지 후보와의 중복성 검사를 수행할 수도 있다. 예컨대, mergeCandList[0] 및 mergeCandList[1]에 대해 HmvpCand[j]와의 동일 여부를 확인할 수 있다.
또는 특정 위치에서 유도된 머지 후보에 대해서만 중복성 검사를 수행할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 좌측에 위치하는 주변 블록으로부터 유도된 머지 후보 또는 현재 블록의 상단에 위치하는 주변 블록으로부터 유도된 머지 후보 중 적어도 하나에 대해 중복성 검사를 수행할 수 있다. 머지 후보 리스트에 특정 위치에서 유도된 머지 후보가 존재하지 않는 경우, 중복성 검사 없이 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
모션 정보 후보 HmvpCand[j]를 머지 후보 리스트에에 추가하고자 하는 경우, 모션 정보 후보에 대해 인덱스가 가장 큰 2개의 머지 후보들 mergeCandList[NumMerge-2] 및 mergeCandList[NumMerge-1]과의 중복성 검사를 수행할 수 있다. 여기서, NumMerge는 가용한 공간적 머지 후보 및 시간적 머지 후보의 개수를 나타낼 수 있다.
모션 정보 후보들 중 일부에 대해서만 머지 후보와의 중복성 검사를 수행할 수도 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 인덱스가 큰 N개 또는 인덱스가 작은 N개의 모션 정보 후보에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 일 예로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들의 개수와 차분이 문턱값 이하인 인덱스를 갖는 모션 정보 후보들에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 문턱값이 2인 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 인덱스 값이 가장 큰 3개의 모션 정보 후보들에 대해서만 중복성 검사가 수행될 수 있다. 상기 3개의 모션 정보 후보들을 제외한 모션 정보 후보들에 대해서는 중복성 검사가 생략될 수 있다. 중복성 검사가 생략되는 경우, 머지 후보와 동일한 움직임 정보를 갖는지 여부와 관계없이, 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다.
이와 반대로, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들의 개수와 차분이 문턱값 이상인 인덱스를 갖는 모션 정보 후보들에 대해서만 중복성 검사가 수행되도록 설정할 수도 있다.
중복성 검사가 수행되는 모션 정보 후보의 개수는 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 예컨대, 문턱값은 0, 1 또는 2와 같은 정수일 수 있다.
또는, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수 또는 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들의 개수 중 적어도 하나를 기초로 문턱값을 결정할 수 있다.
제1 모션 정보 후보와 동일한 머지 후보가 발견된 경우, 제2 모션 정보 후보에 대한 중복성 검사시 상기 제1 모션 정보 후보와 동일한 머지 후보와의 중복성 검사를 생략할 수 있다.
도 17은 특정 머지 후보와의 중복성 검사가 생략되는 예를 나타낸 도면이다.
인덱스가 i인 모션 정보 후보 HmvpCand[i]를 머지 후보 리스트에 추가하고자 하는 경우, 상기 모션 정보 후보와 머지 후보 리스트에 기 저장된 머지 후보들 사이의 중복성 검사가 수행된 다. 이때, 모션 정보 후보 HmvpCand[i]와 동일한 머지 후보 mergeCandList[j]가 발견된 경우, 모션 정보 후보 HmvpCand[i]를 머지 후보 리스트에 추가하지 않고, 인덱스가 i-1인 모션 정보 후보 HmvpCand[i-1]와 머지 후보들 간의 중복성 검사를 수행할 수 있다. 이때, 모션 정보 후보 HmvpCand[i-1]과 머지 후보 mergeCandList[j] 사이의 중복성 검사는 생략할 수 있다.
일 예로, 도 17에 도시된 예에서는, HmvpCand[i]와 mergeCandList[2]가 동일한 것으로 결정되었다. 이에 따라, HmvpCand[i]는 머지 후보 리스트에 추가되지 않고, HmvpCand[i-1]에 대한 중복성 검사가 수행될 수 있다. 이때, HvmpCand[i-1]과 mergeCandList[2] 사이의 중복성 검사는 생략될 수 있다.
현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 후보 이외에도, 페어 와이즈 머지 후보 또는 제로 머지 후보 중 적어도 하나가 더 포함될 수도 있다. 페어 와이즈 머지 후보는 둘 이상의 머지 후보들의 움직임 벡터들을 평균한 값을 움직임 벡터로 갖는 머지 후보를 의미하고, 제로 머지 후보는 모션 벡터가 0인 머지 후보를 의미한다.
현재 블록의 머지 후보 리스트는 다음의 순서를 따라, 머지 후보가 추가될 수 있다.
공간적 머지 후보 - 시간적 머지 후보 - 모션 정보 후보 - (어파인 모션 정보 후보) - 페어 와이즈 머지 후보 - 제로 머지 후보
공간적 머지 후보는 이웃 블록 또는 비이웃 블록 중 적어도 하나로부터 유도되는 머지 후보를 의미하고, 시간적 머지 후보는 이전 참조 픽처에서 유도되는 머지 후보를 의미한다. 어파인 모션 정보 후보는 어파인 모션 모델로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 나타낸다.
모션 벡터 예측 모드에서도 모션 정보 테이블이 이용될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 움직임 벡터 예측 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측 후보로 설정할 수 있다. 구체적으로, 모션 정보 후보의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측 후보로 설정할 수 있다.
현재 블록의 움직임 벡터 예측 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측 후보들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 후보를 현재 블록의 움직임 벡터 예측자로 설정할 수 있다. 이후, 현재 블록의 움직임 벡터 잔차값을 복호화한 뒤, 움직임 벡터 예측자와 움직임 벡터 잔차값을 합하여 현재 블록의 움직임 벡터를 획득할 수 있다.
현재 블록의 움직임 벡터 예측 후보 리스트는 다음의 순서를 따라, 구성될 수 있다.
공간적 모션 벡터 예측 후보 - 시간적 모션 벡터 예측 후보 - 모션 정보 후보 - (어파인 모션 정보 후보) - 제로 모션 벡터 예측 후보
공간적 모션 벡터 예측 후보는 이웃 블록 또는 비이웃 블록 중 적어도 하나로부터 유도되는 모션 벡터 예측 후보를 의미하고, 시간적 모션 벡터 예측 후보는 이전 참조 픽처에서 유도되는 모션 벡터 예측 후보를 의미한다. 어파인 모션 정보 후보는 어파인 모션 모델로 부호화/복호화된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 나타낸다. 제로 모션 벡터 예측 후보는 움직임 벡터의 값이 0인 후보를 나타낸다.
코딩 블록보다 더 큰 크기의 머지 처리 영역이 정의될 수 있다. 머지 처리 영역에 포함된 코딩 블록들은 순차적으로 부호화/복호화되지 않고, 병렬 처리될 수 있다. 여기서, 순차적으로 부호화/복호화되지 않는다는 것은, 부호화/복호화 순서가 정의되어 있지 않음을 의미한다. 이에 따라, 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 부호화/복호화 과정은 독립적으로 처리될 수 있다. 또는, 머지 처리 영역에 포함된 블록들은 머지 후보들을 공유할 수 있다. 여기서, 머지 후보들은 머지 처리 영역을 기준으로 유도될 수 있다.
상술한 특징에 따라, 머지 처리 영역을 병렬 처리 영역, 머지 공유 영역(Shared Merge Region, SMR) 또는 MER (Merge Estimation Region)이라 호칭할 수도 있다.
현재 블록의 머지 후보는 코딩 블록을 기준으로 유도될 수 있다. 다만, 현재 블록이 현재 블록보다 더 큰 크기의 머지 처리 영역에 포함된 경우, 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록은 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다.
도 18은 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록이 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정되는 예를 나타낸 도면이다.
도 18의 좌측에 도시된 예에서, CU5의 부호화/복호화시, CU5에 인접한 기준 샘플들을 포함하는 블록들이 후보 블록들로 설정될 수 있다. 이때, CU5와 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록 X3 및 X4는 CU5의 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다. 반면, CU5와 동일한 머지 처리 영역에 포함되어 있지 않은 후보 블록 X0, X1 및 X2는 머지 후보로서 이용 가능한 것으로 설정될 수 있다.
도 18의 우측에 도시된 예에서, CU8의 부호화/복호화시, CU8에 인접한 기준 샘플들을 포함하는 블록들이 후보 블록들로 설정될 수 있다. 이때, CU8과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록 X6, X7 및 X8은 머지 후보로서 비가용한 것으로 설정될 수 있다. 반면, CU8과 동일한 머지 영역에 포함되어 있지 않은 후보 블록 X5 및 X9는 머지 후보로서 이용 가능한 것으로 설정될 수 있다.
또는, 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함된 경우, 현재 블록에 인접하는 이웃 블록 및 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록이 후보 블록으로 설정될 수 있다.
도 19는 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함되어 있을 경우, 현재 블록에 대한 머지 후보를 유도하는 예를 나타낸 도면이다.
도 19의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 인접하는 이웃 블록들이 현재 블록의 머지 후보를 유도하기 위한 후보 블록들로 설정될 수 있다. 이때, 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 후보 블록은 머지 후보로서 비가용한 것으로 설정될 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 CU3에 대한 머지 후보 유도시, 코딩 블록 CU3과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 상단 이웃 블록 y3 및 우측 상단 이웃 블록 y4는 코딩 블록 CU3의 머지 후보로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다.
현재 블록에 인접하는 이웃 블록들을 기 정의된 순서에 따라 스캔하여, 머지 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 기 정의된 순서는, y1, y3, y4, y0 및 y2의 순서일 수 있다.
현재 블록에 인접하는 이웃 블록들로부터 유도할 수 있는 머지 후보들의 개수가 머지 후보의 최대 개수 또는 상기 최대 개수에서 오프셋을 차감한 값보다 작은 경우, 도 19의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들을 이용하여 현재 블록에 대한 머지 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 코딩 블록 CU3을 포함하는 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들을, 코딩 블록 CU3에 대한 후보 블록들로 설정할 수 있다. 여기서, 머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들은 좌측 이웃 블록 x1, 상단 이웃 블록 x3, 좌측 하단 이웃 블록 x0, 우측 상단 이웃 블록 x4 또는 좌측 상단 이웃 블록 x2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
머지 처리 영역에 인접하는 이웃 블록들을 기 정의된 순서에 따라 스캔하여, 머지 후보를 유도할 수 있다. 일 예로, 기 정의된 순서는, x1, x3, x4, x0 및 x2의 순서일 수 있다.
요약하면, 머지 처리 영역에 포함된 코딩 블록 CU3에 대한 머지 후보는 다음의 스캔 순서에 따라 후보 블록들을 스캔하여 유도될 수 있다.
(y1, y3, y4, y0, y2, x1, x3, x4, x0, x2)
다만, 위 예시된 후보 블록들의 스캔 순서는 본 발명의 일 예시를 나타낸 것에 불과하며, 위 예시와 상이한 순서를 따라 후보 블록들을 스캔하는 것도 가능하다. 또는, 현재 블록 또는 머지 처리 영역의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여, 스캔 순서를 적응적으로 결정할 수도 있다.
머지 처리 영역은 정방형 또는 비정방형일 수 있다. 머지 처리 영역을 결정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 머지 처리 영역의 형태를 나타내는 정보 또는 머지 처리 영역의 크기를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 머지 처리 영역이 비정방 형태인 경우, 머지 처리 영역의 크기를 나타내는 정보, 머지 처리 영역의 너비 및/또는 높이를 나타내는 정보 또는 머지 처리 영역의 너비와 높이 사이의 비율을 나타내는 정보 중 적어도 하나가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
머지 처리 영역의 크기는 비트스트림을 통해 시그날링되는 정보, 픽처 해상도, 슬라이스의 크기 또는 타일 크기 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다.
머지 처리 영역에 포함된 블록에 대해 움직임 보상 예측이 수행되면, 움직임 보상 예측이 수행된 블록의 움직임 정보를 기초로 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다.
다만, 머지 처리 영역에 포함된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 경우, 상기 블록보다 실제로 부호화/복호화가 늦은 머지 처리 영역 내 타 블록의 부호화/복호화시, 상기 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보를 사용하는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 부호화/복호화시 블록들간 의존성을 배제하여야 함에도 불구하고, 머지 처리 영역에 포함된 타 블록의 움직임 정보를 이용하여 움직임 예측 보상이 수행되는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 머지 처리 영역에 포함된 블록의 부호화/복호화가 완료되더라도, 부호화/복호화가 완료된 블록의 움직임 정보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
또는, 머지 처리 영역 내 기 정의된 위치의 블록만을 이용하여, 모션 정보 테이블을 업데이트할 수 있다. 기 정의된 위치는, 머지 처리 영역 내 좌측 상단에 위치하는 블록, 우측 상단에 위치하는 블록, 좌측 하단에 위치하는 블록, 우측 하단에 위치하는 블록, 중앙에 위치하는 블록, 우측 경계에 인접하는 블록 또는 하단 경계에 인접하는 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역 내 우측 하단 코너에 인접하는 블록의 움직임 정보만을 모션 정보 테이블에 업데이트하고, 다른 블록들의 움직임 정보는 모션 정보 테이블에 업데이트하지 않을 수 있다.
또는, 머지 처리 영역에 포함된 모든 블록들의 복호화가 완료된 이후, 상기 블록들로부터 유도된 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 즉, 머지 처리 영역에 포함된 블록들이 부호화/복호화되는 동안에는 모션 정보 테이블이 업데이트되지 않을 수 있다.
일 예로, 머지 처리 영역에 포함된 블록들에 대해 움직임 보상 예측이 수행되면, 상기 블록들로부터 유도된 모션 정보 후보를 기 정의된 순서로 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 여기서, 기 정의된 순서는 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 코딩 블록들의 스캔 순서에 따라 결정될 수 있다. 상기 스캔 순서는, 래스터 스캔, 수평 스캔, 수직 스캔 또는 지그재그 스캔 중 적어도 하나일 수 있다. 또는, 기 정의된 순서는 각 블록들의 움직임 정보 또는 동일한 움직임 정보를 갖는 블록들의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
또는, 단방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보를 양방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 이와 반대로, 양방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보를 단방향 모션 정보를 포함하는 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수도 있다.
또는, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 사용 빈도가 높은 순서 또는 사용 빈도가 낮은 순서를 따라 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다.
현재 블록이 머지 처리 영역에 포함되어 있고, 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들의 개수가 최대 개수보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가할 수 있다. 이때, 현재 블록과 동일한 머지 처리 영역에 포함된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보는 현재 블록의 머지 후보 리스트에 추가되지 않도록 설정될 수 있다.
또는, 현재 블록이 머지 처리 영역에 포함된 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 사용하지 않도록 설정할 수 있다. 즉, 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들의 개수가 최대 개수보다 작은 경우라 하더라도, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가하지 않을 수 있다.
다른 예로, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛에 대한 모션 정보 테이블을 구성할 수 있다. 이 모션 정보 테이블은 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 모션 정보를 임시로 저장하는 역할을 수행한다. 일반적인 모션 정보 테이블과 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛을 위한 모션 정보 테이블을 구별하기 위해, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛을 위한 모션 정보 테이블을 임시 모션 정보 테이블이라 호칭하기로 한다. 아울러, 임시 모션 정보 테이블에 저장된 모션 정보 후보를 임시 모션 정보 후보라 호칭하기로 한다.
도 20은 임시 모션 정보 테이블을 나타낸 도면이다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역을 위한 임시 모션 정보 테이블을 구성할 수 있다. 코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 현재 블록에 대해 움직임 보상 예측이 수행된 경우, 상기 블록의 움직임 정보는 모션 정보 테이블 HmvpCandList에 추가하지 않을 수 있다. 대신, 상기 블록으로부터 유도된 임시 모션 정보 후보를 임시 모션 정보 테이블 HmvpMERCandList에 추가할 수 있다. 즉, 임시 모션 정보 테이블에 추가된 임시 모션 정보 후보는 모션 정보 테이블에 추가되지 않을 수 있다. 이에 따라, 모션 정보 테이블은 현재 블록을 포함하는 코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 블록들의 모션 정보를 기초로 유도된 모션 정보 후보를 포함하지 않을 수 있다.
또는, 머리 처리 영역에 포함된 블록들 중 일부 블록들의 움직임 정보만을 임시 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역 내 기 정의된 위치의 블록들만을 모션 정보 테이블을 업데이트하는데 이용할 수 있다. 기 정의된 위치는, 머지 처리 영역 내 좌측 상단에 위치하는 블록, 우측 상단에 위치하는 블록, 좌측 하단에 위치하는 블록, 우측 하단에 위치하는 블록, 중앙에 위치하는 블록, 우측 경계에 인접하는 블록 또는 하단 경계에 인접하는 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 머지 처리 영역 내 우측 하단 코너에 인접하는 블록의 움직임 정보만을 임시 모션 정보 테이블에 추가하고, 다른 블록들의 움직임 정보는 임시 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
임시 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 임시 모션 정보 후보의 최대 개수는 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수와 동일하게 설정될 수 있다. 또는, 임시 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 임시 모션 정보 후보의 최대 개수는 코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역의 크기에 따라 결정될 수 있다. 또는, 임시 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 임시 모션 정보 후보의 최대 개수를 모션 정보 테이블이 포함할 수 있는 모션 정보 후보의 최대 개수보다 작게 설정할 수 있다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 현재 블록은 해당 코딩 트리 유닛 또는 해당 머지 처리 영역에 대한 임시 모션 정보 테이블을 이용하지 않도록 설정할 수 있다. 즉, 현재 블록의 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보의 개수가 문턱값보다 작은 경우, 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보를 머지 후보 리스트에 추가하고, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보는 머지 후보 리스트에 추가하지 않을 수 있다. 이에 따라, 현재 블록과 동일한 코딩 트리 유닛 또는 동일한 머지 처리 영역에 포함된 타 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 보상 예측에 이용하지 않을 수 있다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 모든 블록들의 부호화/복호화가 완료되면, 모션 정보 테이블과 임시 모션 정보 테이블을 병합할 수 있다.
도 21은 모션 정보 테이블과 임시 모션 정보 테이블을 병합하는 예를 나타낸 도면이다.
코딩 트리 유닛 또는 머지 처리 영역에 포함된 모든 블록들의 부호화/복호화가 완료되면, 도 21에 도시된 예에서와 같이, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 업데이트할 수 있다.
이때, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보들은, 임시 모션 정보 테이블에 삽입된 순서(즉, 인덱스 값의 오름차순 또는 내림차순)대로 모션 정보 테이블에 추가될 수 있다.
다른 예로, 기 정의된 순서에 따라, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보들을 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 여기서, 기 정의된 순서는 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 코딩 블록들의 스캔 순서에 따라 결정될 수 있다. 상기 스캔 순서는, 래스터 스캔, 수평 스캔, 수직 스캔 또는 지그재그 스캔 중 적어도 하나일 수 있다. 또는, 기 정의된 순서는 각 블록들의 움직임 정보 또는 동일한 움직임 정보를 갖는 블록들의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
또는, 단방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보를 양방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다. 이와 반대로, 양방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보를 단방향 모션 정보를 포함하는 임시 모션 정보 후보보다 먼저 모션 정보 테이블에 추가할 수도 있다.
또는, 머지 처리 영역 또는 코딩 트리 유닛 내 사용 빈도가 높은 순서 또는 사용 빈도가 낮은 순서를 따라 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가할 수 있다.
임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하는 경우에 있어서, 임시 모션 정보 후보에 대한 중복성 검사를 수행할 수 있다. 일 예로, 임시 모션 정보 테이블에 포함된 임시 모션 정보 후보와 동일한 모션 정보 후보가 모션 정보 테이블에 기 저장되어 있을 경우, 상기 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다. 이때, 중복성 검사는 모션 정보 테이블에 포함된 모션 정보 후보들 중 일부를 대상으로 수행될 수 있다. 일 예로, 인덱스가 문턱값 이상 또는 문턱값 이하인 모션 정보 후보들을 대상으로 중복성 검사가 수행될 수 있다. 일 예로, 임시 모션 정보 후보가 기 정의된 값 이상인 인덱스를 갖는 모션 정보 후보와 동일한 경우에는, 상기 임시 모션 정보 후보를 모션 정보 테이블에 추가하지 않을 수 있다.
현재 블록과 동일한 코딩 트리 유닛 또는 동일한 머지 처리 영역에 포함된 블록으로부터 유도된 모션 정보 후보가 현재 블록의 머지 후보로 이용되는 것을 제한할 수 있다. 이를 위해, 모션 정보 후보에 대해 블록의 주소 정보를 추가 저장할 수 있다. 블록의 주소 정보는, 블록의 위치, 블록의 주소, 블록의 인덱스, 블록이 포함된 머지 처리 영역의 위치, 블록이 포함된 머지 처리 영역의 주소, 블록이 포함된 머지 처리 영역의 인덱스, 블록이 포함된 코딩 트리 영역의 위치, 블록이 포함된 코딩 트리 영역의 주소 또는 블록이 포함된 코딩 트리 영역의 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인트라 예측은 현재 블록 주변에 부호화/복호화가 완료된 복원 샘플을 이용하여, 현재 블록을 예측하는 것이다. 이때, 현재 블록의 인트라 예측에는, 인루프 필터가 적용되기 전의 복원 샘플이 이용될 수 있다.
인트라 예측 기법은 매트릭스(Matrix)에 기반한 인트라 예측 및 주변 복원 샘플과의 방향성을 고려한 일반 인트라 예측을 포함한다. 현재 블록의 인트라 예측 기법을 지시하는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그일 수 있다. 또는, 현재 블록의 위치, 크기, 형태 또는 이웃 블록의 인트라 예측 기법 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록의 인트라 예측 기법을 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 픽처 바운더리를 걸쳐 존재하는 경우, 현재 블록에는 매트릭트에 기반한 인트라 예측이 적용되지 않도록 설정될 수 있다.
매트릭스에 기반한 인트라 예측은, 부호화기 및 복호화기에서 기 저장된 매트릭스와, 현재 블록 주변의 복원 샘플 사이의 행렬 곱에 기반하여, 현재 블록의 예측 블록을 획득하는 방법이다. 기 저장된 복수개의 매트릭스들 중 어느 하나를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 복호화기는 상기 정보 및 현재 블록의 크기에 기초하여, 현재 블록의 인트라 예측을 위한 매트릭스를 결정할 수 있다.
일반 인트라 예측은, 비방향성 인트라 예측 모드 또는 방향성 인트라 예측 모드에 기초하여, 현재 블록에 대한 예측 블록을 획득하는 방법이다. 이하, 도면을 참조하여, 일반 인트라 예측에 기초한 인트라 예측 수행 과정에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 인트라 예측 방법의 흐름도이다.
현재 블록의 참조 샘플 라인을 결정할 수 있다(S2201). 참조 샘플 라인은 현재 블록의 상단 및/또는 좌측으로부터 k번째 떨어진 라인에 포함된 참조 샘플들의 집합을 의미한다. 참조 샘플은 현재 블록 주변 부호화/복호화가 완료된 복원 샘플로부터 유도될 수 있다.
복수의 참조 샘플 라인들 중 현재 블록의 참조 샘플 라인을 식별하는 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 참조 샘플 라인을 특정하기 위한 인덱스 정보 intra_luma_ref_idx가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스 정보는 코딩 블록 단위로 시그날링될 수 있다.
복수의 참조 샘플 라인들은, 현재 블록에 상단 및/또는 좌측 1번째 라인, 2번째 라인, 3번째 라인 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 복수개의 참조 샘플 라인들 중 현재 블록의 상단에 인접하는 행 및 현재 블록의 좌측에 인접하는 열로 구성된 참조 샘플 라인을 인접 참조 샘플 라인이라 호칭하고, 그 이외의 참조 샘플 라인을 비인접 참조 샘플 라인이라 호칭할 수도 있다.
표 1은 후보 참조 샘플 라인들 각각에 할당되는 인덱스를 나타낸 것이다.
인덱스 (intra_luma_ref_idx) 참조 샘플 라인
0 인접 참조 샘플 라인
1 제1 비인접 참조 샘플 라인
2 제2 비인접 참조 샘플 라인
현재 블록의 위치, 크기, 형태 또는 이웃 블록의 예측 부호화 모드 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록의 참조 샘플 라인을 결정할 수도 있다. 일 예로, 현재 블록이 픽처, 타일, 슬라이스 또는 코딩 트리 유닛의 경계에 접하는 경우, 인접 참조 샘플 라인을 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정할 수 있다.
참조 샘플 라인은 현재 블록의 상단에 위치하는 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측에 위치하는 좌측 참조 샘플들을 포함할 수 있다. 상단 참조 샘플들 및 좌측 참조 샘플들은 현재 블록 주변의 복원 샘플들로부터 유도될 수 있다. 상기 복원 샘플들은 인루프 필터가 적용되기 이전 상태일 수 있다.
다음으로, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다(S2202). 현재 블록의 인트라 예측 모드는 비방향성 인트라 예측 모드 또는 방향성 인트라 예측 모드 중 적어도 하나가 현재 블록의 인트라 예측 모드로 결정될 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드는, 플래너 및 DC를 포함하고, 방향성 인트라 예측 모드는 좌하단 대각 방향부터 우상단 대각 방향까지 33개 또는 65개의 모드들을 포함한다.
도 23은 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 23의 (a)는 35개의 인트라 예측 모드를 나타낸 것이고, 도 23의 (b)는 67개의 인트라 예측 모드들을 나타낸 것이다.
도 23에 도시된 것보다 더 많은 수 혹은 더 적은 수의 인트라 예측 모드들이 정의될 수도 있다.
현재 블록에 인접하는 이웃 블록의 인트라 예측 모드를 기초로, MPM(Most Probable Mode)을 설정할 수 있다. 여기서, 이웃 블록은, 현재 블록의 좌측에 인접하는 좌측 이웃 블록 및 현재 블록의 상단에 이웃하는 상단 이웃 블록을 포함할 수 있다.
MPM 리스트에 포함되는 MPM의 개수는 부호화기 및 복호화기에서 기 설정될 수 있다. 일 예로, MPM의 개수는, 3개, 4개, 5개 혹은 6개일 수 있다. 또는, MPM의 개수를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 이웃 블록의 예측 부호화 모드, 현재 블록의 크기, 형태 또는 참조 샘플 라인 인덱스 중 적어도 하나에 기초하여 MPM의 개수가 결정될 수 있다. 일 예로, 인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우에는 N개의 MPM들이 이용되는 반면, 비인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우에는 M개의 MPM들이 이용될 수 있다. M은 N보다 작은 자연수로, 일 예로, N은 6이고, M은 5, 4 또는 3일 수 있다. 이에 따라, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스가 0이고, MPM 플래그가 참인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 6개의 후보 인트라 예측 모드들 중 어느 하나로 결정되는 반면, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스가 0보다 크고, MPM 플래그가 참인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드는 5개의 후보 인트라 예측 모드들 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스와 무관하게 고정된 개수(예컨대, 6개 또는 5개)의 MPM 후보를 사용할 수도 있다.
복수의 MPM을 포함하는 MPM 리스트를 생성하고, 현재 블록의 인트라 예측 모드와 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있는지 여부를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그로 MPM 플래그라 호칭될 수 있다. 상기 MPM 플래그가 현재 블록과 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있음을 나타내는 경우, MPM들 중 하나를 식별하는 인덱스 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 복수의 MPM들 중 어느 하나를 특정하는 인덱스 정보 mpm_idx가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 인덱스 정보에 의해 특정된 MPM이 현재 블록의 인트라 예측 모드로 설정될 수 있다. 상기 MPM 플래그가 현재 블록과 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있지 않음을 나타내는 경우, MPM들을 제외한 잔여 인트라 예측 모드들 중 어느 하나를 지시하는 잔여 모드 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 잔여 모드 정보는 MPM들을 제외한 잔여 인트라 예측 모드들에 인덱스를 재할당하였을 때, 현재 블록의 인트라 예측 모드에 대응되는 인덱스 값을 가리킨다. 복호화기에서는 MPM들을 오름차순으로 정렬하고, 잔여 모드 정보를 MPM들과 비교하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 결정할 수 있다. 일 예로, 잔여 모드 정보가 MPM과 같거나 작은 경우, 잔여 모드 정보에 1을 가산하여 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드 유도 시, MPM들 중 일부와 잔여 모드 정보에 대한 비교는 생략될 수 있다. 일 예로, MPM들 중 비방향성 인트라 예측 모드인 MPM 들은 비교 대상에서 제외될 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들이 MPM들로 설정된 경우, 잔여 모드 정보는 방향성 인트라 예측 모드를 가리킴이 명확하므로, 비방향성 인트라 예측 모드들을 제외한 잔여 MPM들과 잔여 모드 정보와의 비교를 통해 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다. 비방향성 인트라 예측 모드들을 비교 대상으로 제외하는 대신, 잔여 모드 정보에 비방향성 인트라 예측 모드들의 개수를 가산한 뒤, 그 결과값을 잔여 MPM들과 비교할 수 있다.
디폴트 모드를 MPM으로 설정하는 대신, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 디폴트 모드인지 여부를 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 상기 정보는 1비트의 플래그이고, 상기 플래그를 디폴트 모드 플래그라 호칭할 수 있다. 상기 디폴트 모드 플래그는 MPM 플래그가 현재 블록과 동일한 MPM이 MPM 리스트에 포함되어 있음을 나타내는 경우에 한하여 시그날링될 수 있다. 상술한 바와 같이, 디폴트 모드는, 플래너, DC, 수직 방향 모드 또는 수평 방향 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 플래너가 디폴트 모드로 설정된 경우, 디폴트 모드 플래그는 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너인지 여부를 지시할 수 있다. 디폴트 모드 플래그가 현재 블록의 인트라 예측 모드가 디폴트 모드가 아님을 가리키는 경우, 인덱스 정보에 의해 지시되는 MPM들 중 하나를 현재 블록의 인트라 예측 모드로 설정할 수 있다.
디폴트 모드 플래그가 이용되는 경우, 디폴트 모드와 동일한 인트라 예측 모드는 MPM으로 설정되지 않도록 설정될 수 있다. 일 예로, 디폴트 모드 플래그가 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너인지 여부를 지시하는 경우, 플래너에 해당하는 MPM을 제외한 5개의 MPM들을 이용하여, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도할 수 있다.
복수개의 인트라 예측 모드들이 디폴트 모드들로 설정된 경우, 디폴트 모드들 중 어느 하나를 지시하는 인덱스 정보가 더 시그날링될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드는 상기 인덱스 정보가 가리키는 디폴트 모드로 설정될 수 있다.
현재 블록의 참조 샘플 라인의 인덱스가 0이 아닌 경우에는 디폴트 모드를 이용하지 못하도록 설정할 수 있다. 일 예로, 비인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우, DC 모드 또는 플래너 모드와 같은 비방향성 인트라 예측 모드를 사용하지 않도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 참조 샘플 라인의 인덱스가 0이 아닌 경우에는 디폴트 모드 플래그를 시그날링하지 않고, 상기 디폴트 모드 플래그의 값을 기 정의된 값(즉, 거짓)으로 설정할 수 있다.
현재 블록의 인트라 예측 모드가 결정되면, 결정된 인트라 예측 모드를 기초로, 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 획득할 수 있다(S2203).
DC 모드가 선택된 경우, 참조 샘플들의 평균값을 기초로, 현재 블록에 대한 예측 샘플들이 생성된다. 구체적으로, 예측 블록 내 전체 샘플들의 값은 참조 샘플들의 평균값을 기초로 생성될 수 있다. 평균값은, 현재 블록의 상단에 위치하는 상단 참조 샘플들 및 현재 블록의 좌측에 위치하는 좌측 참조 샘플들 중 적어도 하나를 이용하여 유도될 수 있다.
현재 블록의 형태에 따라, 평균값을 유도하는데 이용되는 참조 샘플들의 개수 또는 범위가 달라질 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 너비가 높이보다 큰 비정방형 블록인 경우, 상단 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 반면, 현재 블록이 너비가 높이보다 작은 비정방형 블록인 경우, 좌측 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 즉, 현재 블록의 너비 및 높이가 상이한 경우, 길이가 더 긴 쪽에 인접하는 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 또는, 현재 블록의 너비와 높이 비율에 기초하여, 상단 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 것인지 여부 또는 좌측 참조 샘플들만을 이용하여 평균값을 계산할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
플래너 모드가 선택된 경우, 수평 방향 예측 샘플과 수직 방향 예측 샘플을 이용하여, 예측 샘플을 획득할 수 있다. 여기서, 수평 방향 예측 샘플은, 예측 샘플과 동일한 수평선상에 위치하는 좌측 참조 샘플 및 우측 참조 샘플을 기초로 획득되고, 수직 방향 예측 샘플은, 예측 샘플과 동일한 수직선상에 위치하는 상단 참조 샘플 및 하단 참조 샘플을 기초로 획득된다. 여기서, 우측 참조 샘플은, 현재 블록의 우측 상단 코너에 인접하는 참조 샘플을 복사하여 생성되고, 하단 참조 샘플은, 현재 블록의 좌측 하단 코너에 인접하는 참조 샘플을 복사하여 생성될 수 있다. 수평 방향 예측 샘플은 좌측 참조 샘플 및 우측 참조 샘플의 가중합 연산을 기초로 획득되고, 수직 방향 예측 샘플은 상단 참조 샘플 및 하단 참조 샘플의 가중합 연산을 기초로 획득될 수 있다. 이때, 각 참조 샘플에 부여되는 가중치는 예측 샘플의 위치에 따라 결정될 수 있다. 예측 샘플은 수평 방향 예측 샘플 및 수직 방향 예측 샘플의 평균 연산 또는 가중합 연산을 기초로 획득될 수 있다. 가중합 연산이 수행되는 경우, 예측 샘플의 위치에 기초하여 수평 방향 예측 샘플 및 수직 방향 예측 샘플에 부여되는 가중치를 결정할 수 있다.
방향성 예측 모드가 선택되는 경우, 선택된 방향성 예측 모드의 예측 방향(또는 예측 각도)을 나타내는 파라미터를 결정할 수 있다. 하기 표 2는 인트라 예측 모드 별 인트라 방향 파라미터 intraPredAng를 나타낸 것이다.
PredModeIntra 1 2 3 4 5 6 7
IntraPredAng - 32 26 21 17 13 9
PredModeIntra 8 9 10 11 12 13 14
IntraPredAng 5 2 0 -2 -5 -9 -13
PredModeIntra 15 16 17 18 19 20 21
IntraPredAng -17 -21 -26 -32 -26 -21 -17
PredModeIntra 22 23 24 25 26 27 28
IntraPredAng -13 -9 -5 -2 0 2 5
PredModeIntra 29 30 31 32 33 34
IntraPredAng 9 13 17 21 26 32
표 2는 35개의 인트라 예측 모드가 정의되어 있을 때, 인덱스가 2 내지 34 중 어느 하나인 인트라 예측 모드들 각각의 인트라 방향 파라미터를 나타낸다. 33개보다 더 많은 방향성 인트라 예측 모드가 정의되어 있는 경우, 표 2를 보다 세분화하여, 방향성 인트라 예측 모드 각각의 인트라 방향 파라미터를 설정할 수 있다.
현재 블록의 상단 참조 샘플들 및 좌측 참조 샘플들을 일렬로 배열한 뒤, 인트라 방향 파라미터의 값을 기초로, 예측 샘플을 획득할 수 있다. 이때, 인트라 방향 파라미터의 값이 음수인 경우, 좌측 참조 샘플들과 상단 참조 샘플들을 일렬로 배열할 수 있다.
도 24 및 도 25는 참조 샘플들을 일렬로 배열하는 일차원 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 24는 참조 샘플들을 수직 방향으로 배열하는 수직 방향 일차원 배열의 예시를 나타낸 것이고, 도 25는 참조 샘플들을 수평 방향으로 배열하는 수평 방향 일차원 배열의 예시를 나타낸 것이다. 35개의 인트라 예측 모드가 정의된 경우를 가정하여, 도 24 및 도 25의 실시예를 설명한다.
인트라 예측 모드 인덱스가 11 내지 18 중 어느 하나인 경우, 상단 참조 샘플들을 반시계 방향으로 회전한 수평 방향 일차원 배열을 적용하고, 인트라 예측 모드 인덱스가 19 내지 25 중 어느 하나인 경우, 좌측 참조 샘플들을 시계 방향으로 회전한 수직 방향 일차원 배열을 적용할 수 있다. 참조 샘플들을 일렬로 배열함에 있어서, 인트라 예측 모드 각도를 고려할 수 있다.
인트라 방향 파라미터에 기초하여, 참조 샘플 결정 파라미터를 결정할 수 있다. 참조 샘플 결정 파라미터는 참조 샘플을 특정하기 위한 참조 샘플 인덱스 및 참조 샘플에 적용되는 가중치를 결정하기 위한 가중치 파라미터를 포함할 수 있다.
참조 샘플 인덱스 iIdx 및 가중치 파라미터 ifact는 각각 다음의 수학식 4 및 5를 통해 획득될 수 있다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000004
Figure PCTKR2020013796-appb-M000005
수학식 4 및 5에서 Pang는 인트라 방향 파라미터를 나타낸다. 참조 샘플 인덱스 iIdx에 의해 특정되는 참조 샘플은 정수 펠(Integer pel)에 해당한다.
예측 샘플을 유도하기 위해, 적어도 하나 이상의 참조 샘플을 특정할 수 있다. 구체적으로, 예측 모드의 기울기를 고려하여, 예측 샘플을 유도하는데 이용되는 참조 샘플의 위치를 특정할 수 있다. 일 예로, 참조 샘플 인덱스 iIdx를 이용하여, 예측 샘플을 유도하는데 이용되는 참조 샘플을 특정할 수 있다.
이때, 인트라 예측 모드의 기울기가 하나의 참조 샘플로는 표현되지 않는 경우, 복수의 참조 샘플들을 보간하여 예측 샘플을 생성할 수 있다. 일 예로, 인트라 예측 모드의 기울기가 예측 샘플과 제1 참조 샘플 사이의 기울기 및 예측 샘플과 제2 참조 샘플 사이의 기울기 사이의 값인 경우, 제1 참조 샘플 및 제2 참조 샘플을 보간하여 예측 샘플을 획득할 수 있다. 즉, 인트라 예측 각도를 따르는 앵귤러 라인(Angular Line)이 정수 펠에 위치한 참조 샘플을 지나지 않는 경우, 상기 앵귤러 라인이 지나는 위치의 좌우 또는 상하에 인접 위치하는 참조 샘플들을 보간하여 예측 샘플을 획득할 수 있다.
하기 수학식 6은 참조 샘플들을 기초로, 예측 샘플을 획득하는 예를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000006
수학식 6에서, P는 예측 샘플을 나타내고, Ref_1D은 일차원 배열된 참조 샘플들 중 어느 하나를 나타낸다. 이때, 참조 샘플의 위치는 예측 샘플의 위치 (x, y) 및 참조 샘플 인덱스 iIdx에 의해 결정될 수 있다.
인트라 예측 모드의 기울기가 하나의 참조 샘플로 표현 가능한 경우, 가중치 파라미터 ifact는 0으로 설정된다. 이에 따라, 수학식 6은 다음 수학식 7와 같이 간소화될 수 있다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000007
복수의 인트라 예측 모드에 기초하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행할 수도 있다. 일 예로, 예측 샘플별로 인트라 예측 모드를 유도하고, 각각의 예측 샘플에 할당된 인트라 예측 모드에 기초하여 예측 샘플을 유도할 수 있다.
또는, 영역 별로 인트라 예측 모드를 유도하고, 각각의 영역에 할당된 인트라 예측 모드에 기초하여 각 영역에 대한 인트라 예측을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 영역은 적어도 하나의 샘플을 포함할 수 있다. 상기 영역의 크기 또는 형태 중 적어도 하나는 현재 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여 적응적으로 결정될 수 있다. 또는, 부호화기 및 복호화기에서 현재 블록의 크기 또는 형태와는 독립적으로 영역의 크기 또는 형태 중 적어도 하나가 기 정의되어 있을 수 있다.
도 26은 방향성 인트라 예측 모드들이 x축과 평행한 직선과 형성하는 각도를 예시한 도면이다.
도 26에 나타난 예에서와 같이, 방향성 예측 모드들은 좌측 하단 대각 방향부터 우측 상단 대각 방향 사이에 존재할 수 있다. x축과 방향성 예측 모드가 형성하는 각도로 설명하면, 방향성 예측 모드들은, 45도 (좌측 하단 대각 방향) 부터, -135도 (우측 상단 대각 방향) 사이에 존재할 수 있다.
현재 블록이 비정방 형태인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드에 따라, 인트라 예측 각도를 따르는 앵귤러 라인 상에 위치하는 참조 샘플들 중 예측 샘플에 보다 가까운 참조 샘플 대신 예측 샘플에 보다 먼 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 유도하는 경우가 발생할 수 있다.
도 27은 현재 블록이 비정방 형태인 경우, 예측 샘플이 획득되는 양상을 나타낸 도면이다.
일 예로, 도 27의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 너비가 높이보다 큰 비정방형이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 0도부터 45도 사이의 각도를 갖는 방향성 인트라 예측 모드인 것으로 가정한다. 위 경우, 현재 블록의 우측 열 부근의 예측 샘플 A를 유도할 때, 상기 각도를 따르는 앵귤러 모드 상에 위치하는 참조 샘플들 중 상기 예측 샘플과 가까운 상단 참조 샘플 T 대신 상기 예측 샘플과 먼 좌측 참조 샘플 L을 이용하는 경우가 발생할 수 있다.
다른 예로, 도 27의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록이 높이가 너비보다 큰 비정방형이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 -90 도부터 -135도 사이인 방향성 인트라 예측 모드인 것으로 가정한다. 위 경우, 현재 블록의 하단 행 부근의 예측 샘플 A를 유도할 때, 상기 각도를 따르는 앵귤러 모드 상에 위치하는 참조 샘플들 중 상기 예측 샘플과 가까운 좌측 참조 샘플 L 대신 상기 예측 샘플과 먼 상단 참조 샘플 T를 이용하는 경우가 발생할 수 있다.
위와 같은 문제점을 해소하기 위해, 현재 블록이 비정방형인 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 반대 방향의 인트라 예측 모드로 치환할 수 있다. 이에 따라, 비정방형 블록에 대해서는 도 23에 도시된 방향성 예측 모드들 보다 더 큰 혹은 더 작은 각도를 갖는 방향성 예측 모드들을 사용할 수 있다. 이와 같은, 방향성 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드라 정의할 수 있다. 와이드 앵글 인트라 예측 모드는 45도 내지 -135도 범위에 속하지 않는 방향성 인트라 예측 모드를 나타낸다.
도 28은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 나타낸 도면이다.
도 28에 도시된 예에서, 인덱스가 -1 부터 -14인 인트라 예측 모드들 및 인덱스가 67 부터 80 사이인 인트라 예측 모드들이 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 나타낸다.
도 28에서는 각도가 45도 보다 큰 14개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들(-1 부터 -14) 및 각도가 -135도 보다 작은 14개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들(67 부터 80)을 예시하였으나, 이보다 더 많은 수 또는 더 적은 수의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들이 정의될 수 있다.
와이드 앵글 인트라 예측 모드가 사용되는 경우, 상단 참조 샘플들의 길이는 2W+1로 설정되고, 좌측 참조 샘플들의 길이는 2H+1로 설정될 수 있다.
와이드 앵글 인트라 예측 모드를 사용함에 따라, 도 28의 (a)에 도시된 샘플 A는 참조 샘플 T를 이용하여 예측되고, 도 28의 (b)에 도시된 샘플 A는 참조 샘플 L을 이용하여 예측될 수 있다.
기존 인트라 예측 모드들과 N개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 더해, 총 67 + N개의 인트라 예측 모드들을 사용할 수 있다. 일 예로, 표 3은 20개의 와이드 앵글 인트라 예측 모드가 정의된 경우, 인트라 예측 모드들의 인트라 방향 파라미터를 나타낸 것이다.
PredModeIntra -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2
intraPredAngle 114 93 79 68 60 54 49 45 39
PredModeIntra -1 2 3 4 5 6 7 8 9
intraPredAngle 35 32 29 26 23 21 19 17 15
PredModeIntra 10 11 12 13 14 15 16 17 18
intraPredAngle 13 11 9 7 5 3 2 1 0
PredModeIntra 19 20 21 22 23 24 25 26 27
intraPredAngle -1 -2 -3 -5 -7 -9 -11 -13 -15
PredModeIntra 28 29 30 31 32 33 34 35 36
intraPredAngle -17 -19 -21 -23 -26 -29 -32 -29 -26
PredModeIntra 37 38 39 40 41 42 43 44 45
intraPredAngle -23 -21 -19 -17 -15 -13 -11 -9 -7
PredModeIntra 46 47 48 49 50 51 52 53 54
intraPredAngle -5 -3 -2 -1 0 1 2 3 5
PredModeIntra 55 56 57 58 59 60 61 62 63
intraPredAngle 7 9 11 13 15 17 19 21 23
PredModeIntra 64 65 66 67 68 69 70 71 72
intraPredAngle 26 29 32 35 39 45 49 54 60
PredModeIntra 73 74 75 76
intraPredAngle 68 79 93 114
현재 블록이 비정방형이고, S2502 단계에서 획득된 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다. 상기 변환 범위는 현재 블록의 크기, 형태 또는 비율 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 여기서, 상기 비율은 현재 블록의 너비 및 높이 사이의 비율을 나타낼 수 있다.
현재 블록이 너비가 높이보다 큰 비정방형인 경우, 변환 범위는 우측 상단 대각 방향의 인트라 예측 모드 인덱스(예컨대, 66)부터 (우측 상단 대각 방향인 인트라 예측 모드의 인덱스 - N)로 설정될 수 있다. 여기서, N은 현재 블록의 비율을 기초로 결정될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우, 상기 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다. 상기 변환은 상기 인트라 예측 모드에 기 정의된 값을 차감하는 것일 수 있고, 기 정의된 값은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 제외한 인트라 예측 모드들의 총 개수 (예컨대, 67)일 수 있다.
상기 실시예에 의해, 66번부터 53번 사이의 인트라 예측 모드들은, 각각 -1번부터 -14번 사이의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들로 변환될 수 있다.
현재 블록이 높이가 너비보다 큰 비정방형인 경우, 변환 범위는 좌측 하단 대각 방향의 인트라 예측 모드 인덱스(예컨대, 2) 부터 (좌측 하단 대각 방향의 인트라 예측 모드의 인덱스 + M)으로 설정될 수 있다. 여기서, M은 현재 블록의 비율을 기초로 결정될 수 있다. 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우, 상기 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다. 상기 변환은 상기 인트라 예측 모드에 기 정의된 값을 가산하는 것일 수 있고, 기 정의된 값은 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 제외한 방향성 인트라 예측 모드들의 총 개수(예컨대, 65)일 수 있다.
상기 실시예에 의해, 2번부터 15번 사이의 인트라 예측 모드들 각각은 67번부터 80번 사이의 와이드 앵글 인트라 예측 모드들로 변환될 수 있다.
이하, 변환 범위에 속하는 인트라 예측 모드들을 와이드 앵글 인트라 대체 예측 모드로 호칭하기로 한다.
변환 범위는 현재 블록의 비율에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 표 4 및 표 5는 각각 와이드 앵글 인트라 예측 모드 제외 35개의 인트라 예측 모드가 정의된 경우와 67개의 인트라 예측 모드가 정의된 경우, 변환 범위를 나타낸다.
Condition Replaced Intra Prediction Modes
W/H = 2 Modes 2, 3, 4
W/H > 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6
W/H = 1 None
H/W = 1/2 Modes 32, 33, 34
H/W < 1/2 Modes 30, 31, 32, 33, 34
Condition Replaced Intra Prediction Modes
W/H = 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7
W/H > 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
W/H = 1 None
H/W = 1/2 Modes 61, 62, 63, 64, 65, 66
H/W < 1/2 Modes 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66
표 4 및 표 5에 나타난 예에서와 같이, 현재 블록의 비율에 따라, 변환 범위에 포함되는 와이드 앵글 인트라 대체 예측 모드들의 개수가 상이할 수 있다.
현재 블록의 비율을 보다 세분화하여, 다음 표 6과 같이 변환 범위를 설정할 수도 있다.
Condition Replaced Intra Prediction Modes
W/H = 16 Modes 12, 13, 14, 15
W/H = 8 Modes 12, 13
W/H = 4 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
H/W = 2 Modes 2, 3, 4, 5, 6, 7
H/W = 1 None
W/H = 1/2 Modes 61, 62, 63, 64, 65, 66
W/H = 1/4 Modes 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66
W/H = 1/8 Modes 55, 56
H/W = 1/16 Modes 53, 54, 55, 56
비인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정된 경우, 또는, 복수의 참조 샘플 라인들 중 어느 하나를 선택하는 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법이 사용된 경우에 있어서, 와이드 앵글 인트라 예측 모드가 사용되지 않도록 설정될 수 있다. 즉, 현재 블록이 비정방형이고, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 변환 범위에 속하는 경우라 하더라도, 현재 블록의 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환하지 않을 수 있다.
또는, 현재 블록의 인트라 예측 모드가 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 결정된 경우, 비인접 참조 샘플 라인들을 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 이용 가능하지 않은 것으로 설정하거나, 복수의 참조 샘플 라인들 중 어느 하나를 선택하는 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법이 사용되지 않도록 설정할 수 있다. 멀티 라인 인트라 예측 부호화 방법이 사용되지 않는 경우, 인접 참조 샘플 라인이 현재 블록의 참조 샘플 라인으로 결정될 수 있다.
와이드 앵글 인트라 예측 모드가 사용되지 않는 경우, refW 및 refH를 nTbW 와 nTbH의 합으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 좌측 상단 참조 샘플 제외, 현재 블록과의 거리가 i인 비인접 레퍼런스 샘플은 (nTbW + nTbH + offsetX[i])개의 상단 참조 샘플과 (nTbW + nTbH + offsetY[i])개의 좌측 참조 샘플을 포함할 수 있다. 즉, 현재 블록과의 거리가 i인 비인접 레퍼런스 샘플은 (2nTbW + 2nTbH + offsetX[i] + offsetY[i] + 1)개의 참조 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, whRatio의 값이 1보다 큰 경우에는 offsetX의 값을 offsetY의 값보다 크게 설정할 수 있다. 일 예로, offsetX의 값은 1로 설정되고, offsetY의 값은 0으로 설정될 수 있다. 반면, whRatio의 값이 1보다 작은 경우에는 offsetX의 값보다 offsetY의 값을 더 크게 설정할 수 있다. 일 예로, offsetX의 값은 0으로 설정되고, offsetY의 값은 1로 설정될 수 있다.
기존의 인트라 예측 모드들에 추가로 와이드 앵글 인트라 예측 모드들이 사용됨에 따라, 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 부호화하는데 필요한 리소스가 증가하여, 부호화 효율이 낮아질 수 있다. 이에 따라, 와이드 앵글 인트라 예측 모드들을 그대로 부호화하는 대신, 와이드 앵글 인트라 예측 모드들에 대한 대체 인트라 예측 모드들을 부호화하여, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
일 예로, 현재 블록이 67번의 와이드 앵글 인트라 예측 모드를 이용하여 부호화된 경우, 67번의 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드인 2번을 현재 블록의 인트라 예측 모드로 부호화할 수 있다. 또한, 현재 블록이 -1번의 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 부호화된 경우, -1번의 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드인 66번을 현재 블록의 인트라 예측 모드로 부호화할 수 있다.
복호화기에서는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 복호화하고, 복호화된 인트라 예측 모드가 변환 범위에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 복호화된 인트라 예측 모드가 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드인 경우, 인트라 예측 모드를 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 변환할 수 있다.
또는, 현재 블록이 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 부호화된 경우, 와이드 앵글 인트라 예측 모드를 그대로 부호화할 수도 있다.
인트라 예측 모드의 부호화는 상술한 MPM 리스트를 기초로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 이웃 블록이 와이드 앵글 인트라 예측 모드로 부호화된 경우, 상기 와이드 앵글 인트라 예측 모드에 대응하는 와이드 앵글 대체 인트라 예측 모드를 기초로, MPM을 설정할 수 있다.
원본 영상에서 예측 영상을 차분하여 유도된 잔차 영상을 유도할 수 있다. 이때, 잔차 영상을 주파수 도메인으로 변경하였을 때, 주파수 성분들 중 고주파 성분들을 제거하더라도, 영상의 주관적 화질은 크게 떨어지지 않는다. 이에 따라, 고주파 성분들의 값을 작게 변환하거나, 고주파 성분들의 값을 0으로 설정한다면, 시각적 왜곡이 크게 발생하지 않으면서도 압축 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 위 특성을 반영하여, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분들로 분해하기 위해 현재 블록을 변환할 수 있다. 상기 변환은 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Tranform) 등의 변환 기법을 이용하여 수행될 수 있다.
DCT는 코사인 변환을 이용하여, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분으로 분해(또는 변환)하는 것이고, DST는 사인 변환을 이용하여, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분으로 분해(또는 변환)하는 것이다. 잔차 영상의 변환 결과, 주파수 성분들은 기저 영상으로 표현될 수 있다. 일 예로, NxN 크기의 블록에 대해 DCT 변환을 수행하는 경우, N2 개의 기본 패턴 성분이 획득될 수 있다. 변환을 통해 NxN 크기 블록에 포함된 기본 패턴 성분들 각각의 크기가 획득될 수 있다. 이용된 변환 기법에 따라, 기본 패턴 성분의 크기를 DCT 계수 또는 DST 계수라 호칭할 수 있다.
변환 기법 DCT는 0이 아닌 저주파 성분들이 많이 분포하는 영상을 변환하는데 주로 이용된다. 변환 기법 DST는 고주파 성분들이 많이 분포하는 영상에 주로 이용된다.
DCT 또는 DST 이외의 변환 기법을 사용하여 잔차 영상을 변환할 수도 있다.
이하, 잔차 영상을 2차원 주파수 성분들로 변환하는 것을 2차원 영상 변환이라 호칭하기로 한다. 아울러, 변환 결과 획득된 기본 패턴 성분들의 크기를 변환 계수라 호칭하기로 한다. 일 예로, 변환 계수는 DCT 계수 또는 DST 계수를 의미할 수 있다. 후술될 제1 변환 및 제2 변환이 모두 적용된 경우, 변환 계수는 제2 변환의 결과로 생성된 기본 패턴 성분의 크기를 의미할 수 있다. 또한, 변환 스킵이 적용된 잔차 샘플 역시 변환 계수라 호칭하기로 한다.
변환 기법은 블록 단위로 결정될 수 있다. 변환 기법은 현재 블록의 예측 부호화 모드, 현재 블록의 크기 또는 현재 블록의 형태 중 적어도 하나를 기초로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록이 인트라 예측 모드로 부호화되고, 현재 블록의 크기가 NxN보다 작은 경우에는 변환 기법 DST를 사용하여 변환이 수행될 수 있다. 반면, 상기 조건을 만족하지 않는 경우, 변환 기법 DCT를 사용하여 변환이 수행될 수 있다.
잔차 영상 중 일부 블록에 대해서는 2차원 영상 변환이 수행되지 않을 수도 있다. 2차원 영상 변환을 수행하지 않는 것을 변환 스킵(Transform Skip)이라 호칭할 수 있다. 변환 스킵은, 현재 블록에 제1 변환 및 제2 변환이 적용되지 않음을 나타낸다. 변환 스킵이 적용된 경우, 변환이 수행되지 않는 잔차값들을 대상으로 양자화가 적용될 수 있다.
현재 블록에 변환 스킵을 허용할 것인지 여부는, 현재 블록의 크기 또는 형태 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가 문턱값보다 작은 경우에 한하여, 변환 스킵이 적용될 수 있다. 문턱값은 현재 블록의 너비, 높이 또는 샘플 개수 중 적어도 하나와 관한 것으로 32x32 등으로 정의될 수 있다. 또는, 정방형 블록에 대해서만 변환 스킵을 허용할 수 있다. 일 예로, 32x32, 16x16, 8x8 또는 4x4 크기의 정방형 블록에 대해 변환 스킵이 허용될 수 있다. 또는, 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 사용되지 않은 경우에만, 변환 스킵을 허용할 수 있다.
또는, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 서브 파티션 별로 변환 스킵이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다.
도 29는 서브 블록 별로 변환 스킵 여부가 결정되는 예를 나타낸 도면이다.
복수의 서브 블록들 중 일부에 대해서만 변환 스킵을 적용할 수 있다. 일 예로, 도 29에 도시된 예에서와 같이, 현재 블록의 상단에 위치하는 서브 블록에는 변환 스킵을 적용하고, 하단에 위치하는 서브 블록에는 변환 스킵이 허용되지 않도록 설정될 수 있다.
변환 스킵이 허용되지 않는 서브 블록의 변환 타입은 비트스트림으로부터 시그날링되는 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 후술될 tu_mts_idx에 기초하여, 변환 타입이 결정될 수 있다.
또는, 서브 블록의 크기에 기초하여, 서브 블록의 변환 타입을 결정할 수 있다. 일 예로, 서브 블록의 너비가 문턱값 이상인지 및/또는 문턱값 이하인지 여부를 기초로, 수평 방향 변환 타입을 결정하고, 서브 블록의 높이가 문턱값 이상인지 및/또는 문턱값 이하인지 여부를 기초로, 수직 방향 변환 타입을 결정할 수 있다.
DCT 또는 DST를 이용하여 현재 블록을 변환한 뒤, 변환된 현재 블록을 다시 변환할 수 있다. 이때, DCT 또는 DST에 기초한 변환을 제1 변환이라 정의하고, 제1 변환이 적용된 블록을 다시 변환하는 것을 제2 변환이라 정의할 수 있다.
제1 변환은 복수개의 변환 코어 후보들 중 어느 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 일 예로, DCT2, DCT8 또는 DST7 중 어느 하나를 이용하여 제1 변환이 수행될 수 있다.
수평 방향 및 수직 방향에 대해 상이한 변환 코어가 사용될 수도 있다. 수평 방향의 변환 코어 및 수직 방향의 변환 코어의 조합을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수도 있다.
제1 변환 및 제2 변환의 수행 단위가 상이할 수 있다. 일 예로, 8x8 블록에 대해 제1 변환을 수행하고, 변환된 8x8 블록 중 4x4 크기의 서브 블록에 대해 제2 변환을 수행할 수 있다. 또는, 4x4 크기의 서브 블록들 3개에 속한 변환 계수들에 대해 제2 변환을 수행할 수 있다. 상기 3개의 서브 블록들은, 현재 블록의 좌상단에 위치하는 서브 블록, 상기 서브 블록의 우측에 이웃하는 서브 블록 및 상기 서브 블록의 하단에 이웃하는 서브 블록을 포함할 수 있다. 또는, 8x8 크기의 블록에 대해 제2 변환을 수행할 수도 있다.
제2 변환이 수행되지 않는 잔여 영역들의 변환 계수는 0으로 설정될 수도 있다.
또는, 4x4 블록에 대해 제1 변환을 수행하고, 변환된 4x4 블록을 포함하는 8x8 크기의 영역에 대해 제2 변환을 수행할 수도 있다.
제2 변환의 수행 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 제2 변환의 수행 여부를 나타내는 플래그 또는, 제2 변환의 수행 여부 및 제2 변환에 이용되는 변환 커널을 특정하는 인덱스 정보가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 상기 인덱스 정보가 0인 것은 현재 블록에 제2 변환이 수행되지 않음을 나타낸다. 반면, 상기 인덱스 정보가 0보다 큰 경우, 상기 인덱스 정보에 의해, 제2 변환을 수행하기 위한 변환 커널이 결정될 수 있다.
또는, 수평 방향 변환 코어와 수직 방향 변환 코어가 동일한지 여부에 기초하여, 제2 변환의 수행여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 수평 방향 변환 코어와 수직 방향 변환 코어가 동일한 경우에만, 제2 변환이 수행될 수 있다. 또는, 수평 방향 변환 코어와 수직 방향 변환 코어가 상이한 경우에만, 제2 변환이 수행될 수 있다.
또는, 수평 방향의 변환 및 수직 방향의 변환이 기 정의된 변환 코어를 이용된 경우에 한하여, 제2 변환이 허용될 수 있다. 일 예로, 수평 방향의 변환 및 수직 방향의 변환에 DCT2 변환 코어가 사용된 경우에, 제2 변환이 허용될 수 있다. 또는, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우에는, 수평 방향의 변환 및 수직 방향의 변환에 DCT2 변환 코어가 사용된 경우에 한하여 제2 변환이 허용될 수 있다.
또는, 현재 블록의 논 제로 변환 계수의 개수를 기초로 제2 변환의 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 논 제로 변환 계수가 문턱값보다 작거나 같은 경우, 제2 변환을 사용하지 않도록 설정하고, 현재 블록의 논 제로 변환 계수가 문턱값보다 큰 경우, 제2 변환을 사용하도록 설정될 수 있다. 현재 블록이 인트라 예측으로 부호화된 경우에 한하여, 제2 변환을 사용하도록 설정될 수도 있다.
또는, 현재 블록의 마지막 논 제로 변환 계수의 위치를 기초로 제2 변환의 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 마지막 논 제로 변환 계수의 x축 좌표 또는 y축 좌표 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 경우, 또는 현재 블록의 마지막 논 제로 변환 계수가 속한 서브 블록의 x축 좌표 또는 y축 좌표 중 적어도 하나가 문턱값보다 큰 경우, 제2 변환을 수행하지 않을 수 있다. 여기서, 문턱값은 부호화기 및 복호화기에서 기 정의되어 있을 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기 또는 형태를 기초로 문턱값이 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록에 DC 성분의 변환 계수만이 존재하는 경우, 제2 변환을 수행하지 않도록 설정할 수 있다. 여기서, DC 성분은 현재 블록 내 좌상단 위치의 변환 계수를 나타낸다.
또는, 현재 블록에 매트릭스 기반 인트라 예측이 적용된 경우, 제2 변환이 수행되지 않도록 설정될 수 있다.
현재 블록의 변환 타입을 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 수평 방향에 대한 변환 타입 및 수직 방향에 대한 변환 타입의 조합들 중 하나를 나타내는 인덱스 정보 tu_mts_idx일 수 있다.
인덱스 정보 tu_mts_idx에 의해 특정되는 변환 타입 후보들에 기초하여, 수직 방향에 대한 변환 코어 및 수평 방향에 대한 변환 코어가 결정될 수 있다. 표 7은 tu_mts_idx에 따른 변환 타입 조합들을 나타낸 것이다.
tu_mts_idx transform type
horizontal vertical
0 DCT-II DCT-II
1 DST-VII DST-VII
2 DCT-VIII DST-VII
3 DST-VII DCT-VIII
4 DCT-VIII DCT-VIII
변환 타입은 DCT2, DST7 또는 DCT8 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 또는, 변환 스킵을 변환 타입 후보에 삽입할 수도 있다.
표 7이 이용되는 경우, tu_mts_idx가 0이면, 수평 방향과 수직 방향에 DCT2가 적용될 수 있다. tu_mts_idx가 2이면 수평 방향에 DCT8을 적용하고, 수직 방향에 DCT7을 적용할 수 있다.
서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 서브 블록의 변환 코어가 독립적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 서브 블록 마다 변환 타입 조합 후보를 특정하기 위한 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 이에 따라, 서브 블록들 간 변환 코어가 상이할 수 있다.
또는, 서브 블록들이 동일한 변환 타입을 사용할 수도 있다. 이 경우, 변환 타입 조합 후보를 특정하는 tu_mts_idx는 첫번째 서브 블록에 대해서만 시그날링될 수 있다. 또는, 코딩 블록 레벨에서 tu_mts_idx를 시그날링하고, 서브 블록들의 변환 타입은 코딩 블록 레벨에서 시그날링되는 tu_mts_idx를 참조하여 결정될 수 있다. 또는, 서브 블록들 중 하나의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여, 변환 타입을 결정하고, 결정된 변환 타입이 모든 서브 블록을 위해 사용되도록 설정할 수도 있다.
도 30은 서브 블록들이 동일한 변환 타입을 사용하는 예를 나타낸 도면이다.
코딩 블록이 수평 방향으로 분할된 경우, 코딩 블록의 상단에 위치하는 서브 블록 (Sub-CU0) 및 하단에 위치하는 서브 블록(Sub-CU1)의 변환 타입을 동일하게 설정할 수 있다. 일 예로, 도 30의 (a)에 도시된 예에서와 같이, 상단 서브 블록에 대해 시그날링되는 tu_mts_idx를 기초로, 수평 방향 타입 및 수직 변환 타입이 결정되면, 결정된 변환 타입을 하단 서브 블록에도 적용할 수 있다.
코딩 블록이 수직 방향으로 분할된 경우, 코딩 블록의 좌측에 위치하는 서브 블록 (Sub-CU0) 및 우측에 위치하는 서브 블록(Sub-CU1)의 변환 타입을 동일하게 설정할 수 있다. 일 예로, 도 30의 (b)에 도시된 예에서와 같이, 좌측 서브 블록에 대해 시그날링되는 tu_mts_idx를 기초로, 수평 방향 타입 및 수직 변환 타입이 결정되면, 결정된 변환 타입을 우측 서브 블록에도 적용할 수 있다.
현재 블록의 크기, 형태, 논 제로 계수의 개수, 2차 변환의 수행 여부 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나에 기초하여 인덱스 정보의 부호화 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 서브 파티션 인트라 부호화 방법이 적용된 경우, 또는 논 제로 계수의 수가 문턱값과 같거나 작은 경우, 인덱스 정보의 시그날링이 생략될 수 있다. 인덱스 정보의 시그날링이 생략된 경우, 현재 블록에는 디폴트 변환 타입이 적용될 수 있다.
디폴트 변환 타입은 DCT2 또는 DST7 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디폴트 변환 타입이 복수인 경우, 현재 블록의 크기, 형태, 인트라 예측 모드, 2차 변환의 수행 여부 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나를 고려하여, 복수의 디폴트 변환 타입들 중 하나를 선택할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비가 기 설정된 범위에 속하는지 여부에 기초하여, 복수의 변환 타입들 중 하나를 수평 방향 변환 타입으로 결정하고, 현재 블록의 높이가 기 설정된 범위에 속하는지 여부에 기초하여, 복수의 변환 타입들 중 하나를 수직 방향 변환 타입으로 결정할 수 있다. 또는, 현재 블록의 크기, 형태, 인트라 예측 모드 또는 2차 변환이 수행되었는지 여부에 따라 디폴트 모드가 상이하게 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록에 DC 성분의 변환 계수만이 존재할 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 디폴트 변환 타입으로 설정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록에 DC 성분의 변환 계수만이 존재할 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입은 DCT2로 설정될 수 있다.
문턱값은 현재 블록의 크기 또는 형태에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가 32x32 보다 작거나 같은 경우에는 문턱값을 2로 설정하고, 현재 블록이 32x32 보다 큰 경우에는(예컨대, 현재 블록이, 32x64 또는 64x32 크기의 코딩 블록인 경우), 문턱값을 4로 설정할 수 있다.
복수개의 룩업 테이블이 부호화기/복호화기에 기 저장될 수 있다. 복수개의 룩업 테이블은 변환 타입 조합 후보들에 할당되는 인덱스 값, 변환 타입 조합 후보들의 종류 또는 변환 타입 조합 후보들의 개수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.
현재 블록의 크기, 형태, 예측 부호화 모드, 인트라 예측 모드, 2차 변환의 적용 여부 또는 이웃 블록에 변환 스킵이 적용되었는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 현재 블록에 대한 룩업 테이블을 선택할 수 있다.
일 예로, 현재 블록의 크기가 4x4 이하인 경우 또는 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 경우에는, 제1 룩업 테이블을 이용하고, 현재 블록의 크기가 4x4 보다 큰 경우 또는 현재 블록이 인트라 예측으로 부호화된 경우에는 제2 룩업 테이블을 이용할 수 있다.
또는, 복수의 룩업 테이블 중 어느 하나를 가리키는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 복호화기는 상기 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 룩업 테이블을 선택할 수 있다.
다른 예로, 현재 블록의 크기, 형태, 예측 부호화 모드, 인트라 예측 모드, 2차 변환의 적용 여부 또는 이웃 블록에 변환 스킵이 적용되었는지 여부 중 적어도 하나에 기초하여, 변환 타입 조합 후보에 할당되는 인덱스가 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 크기가 4x4 인 경우 변환 스킵에 할당되는 인덱스가 현재 블록의 크기가 4x4 보다 큰 경우 변환 스킵에 할당되는 인덱스보다 더 작은 값을 가질 수 있다. 구체적으로, 현재 블록의 크기가 4x4인 경우, 변환 스킵에 인덱스 0을 할당하고, 현재 블록이 4x4 보다 크고 16x16 이하인 경우, 변환 스킵에 0보다 큰 인덱스(예컨대, 인덱스 1)를 할당할 수 있다. 현재 블록이 16x16 보다 큰 경우, 변환 스킵의 인덱스에 최대값(예컨대, 5)를 할당할 수 있다.
또는, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 경우, 변환 스킵에 인덱스 0을 할당할 수 있다. 현재 블록이 인트라 예측으로 부호화된 경우, 변환 스킵에 0보다 큰 인덱스(예컨대, 인덱스 1)를 할당할 수 있다.
또는, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화된 4x4 크기의 블록인 경우, 변환 스킵에 인덱스 0을 할당할 수 있다. 반면, 현재 블록이 인터 예측으로 부호화되지 않았거나, 현재 블록이 4x4 보다 큰 경우, 변환 스킵에 0보다 큰 값의 인덱스(예컨대, 인덱스 1)를 할당할 수 있다.
표 7에 열거된 변환 타입 조합 후보들과 상이한 변환 타입 조합 후보들이 정의되어 사용될 수도 있다. 일 예로, 수평 방향 변환 또는 수직 방향 변환 중 어느 하나에 변환 스킵을 적용하고, 다른 하나에는 DCT2, DCT8 또는 DST7 등의 변환 코어가 적용되는 변환 타입 조합 후보가 이용될 수 있다. 이때, 현재 블록의 크기(예컨대, 너비 및/또는 높이), 형태, 예측 부호화 모드 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여 수평 방향 또는 수직 방향에 대한 변환 타입 후보로 변환 스킵을 사용할 것인지 여부가 결정될 수 있다.
현재 블록의 변환 타입을 결정하기 위한 인덱스 정보가 명시적으로 시그날링되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 시퀀스 레벨에서, 인트라 예측으로 부호화된 블록에 대해 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는지 여부를 나타내는 정보 sps_explicit_intra_mts_flag 및/또는 인터 예측으로 부호화된 블록에 대해 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는지 여부를 나타내는 정보 sps_explicit_inter_mts_flag가 시그날링될 수 있다.
명시적인 변환 타입 결정이 허용되는 경우, 비트스트림으로부터 시그날링되는 인덱스 정보 tu_mts_idx에 기초하여 현재 블록의 변환 타입을 결정할 수 있다. 반면, 명시적인 변환 타입 결정이 허용되지 않는 경우, 현재 블록의 크기, 형태, 서브 블록 단위의 변환이 허용되는지 여부, 0이 아닌 변환 계수를 포함하는 서브 블록의 위치, 제2 변환이 수행되는지 여부 또는 서브 파티션 인트라 부호화 방법의 적용 여부 중 적어도 하나를 기초로 변환 타입이 결정될 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 수평 방향 변환 타입은 현재 블록의 너비를 기초로 결정되고, 현재 블록의 수직 방향 변환 타입은 현재 블록의 높이를 기초로 결정될 수 있다. 예컨대, 현재 블록의 너비가 4 보다 작거나 16보다 큰 경우, 수평 방향의 변환 타입은 DCT2로 결정될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 수평 방향의 변환 타입은 DST7로 결정될 수 있다. 현재 블록의 높이가 4보다 작거나 16보다 큰 경우, 수직 방향의 변환 타입은 DCT2로 결정될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 수직 방향의 변환 타입은 DST7로 결정될 수 있다. 여기서, 수평 방향의 변환 타입 및 수직 방향의 변환 타입을 결정하기 위해, 너비 및 높이와 비교되는 문턱값은 현재 블록의 크기, 형태 또는 인트라 예측 모드 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 현재 블록이 높이와 너비가 동일한 정방형인 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 동일하게 설정하는 한편, 현재 블록이 높이와 너비가 상이한 비정방형인 경우, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입을 상이하게 설정할 수 있다. 일 예로, 현재 블록의 너비가 높이보다 큰 경우에는, 수평 방향의 변환 타입을 DST7로 결정하고, 수직 방향의 변환 타입을 DCT2로 결정할 수 있다. 현재 블록의 높이가 너비보다 큰 경우에는, 수직 방향의 변환 타입을 DST7으로 결정하고, 수평 방향의 변환 타입을 DCT2로 결정할 수 있다.
변환 타입 후보들의 개수 및/또는 종류 또는 변환 타입 조합 후보들의 개수 및/또는 종류는 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는지 여부에 따라 상이할 수 있다. 일 예로, 명시적인 변환 타입 결정이 허용되는 경우, DCT2, DST7 및 DCT8가 변환 타입 후보들로서 이용될 수 있다. 이에 따라, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입 각각은 DCT2, DST8 또는 DCT8로 설정될 수 있다. 명시적인 변환 타입 결정이 허용되지 않는 경우, DCT2 및 DST7만 변환 타입 후보로서 이용될 수 있다. 이에 따라, 수평 방향 변환 타입 및 수직 방향 변환 타입 각각은 DCT2 또는 DST7으로 결정될 수 있다.
복호화기에서는 제2 변환의 역변환(제2 역변환)을 수행하고, 그 수행 결과에 제1 변환의 역변환(제1 역변환)을 수행할 수 있다. 상기 제2 역변환 및 제1 역변환의 수행 결과, 현재 블록에 대한 잔차 신호들이 획득될 수 있다.
부호화기에서 변환 및 양자화를 수행하면, 복호화기는 역양자화 및 역변환을 통해 잔차 블록을 획득할 수 있다. 복호화기에서는 예측 블록과 잔차 블록을 더하여, 현재 블록에 대한 복원 블록을 획득할 수 있다.
현재 블록의 복원 블록이 획득되면, 인루프 필터링(In-loop filtering)을 통해 양자화 및 부호화 과정에서 발생하는 정보의 손실을 줄일 수 있다. 인루프 필터는 디블록킹 필터(Deblocking filter), 샘플 적응적 오프셋 필터(Sample Adaptive Offset filter, SAO) 또는 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter, ALF) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 인루프 필터가 적용되기 전의 복원 블록을 제1 복원 블록이라 호칭하고, 인루프 필터가 적용된 이후의 복원 블록을 제2 복원 블록이라 호칭하기로 한다.
제1 복원 블록에 디블록킹 필터, SAO 또는 ALF 중 적어도 하나를 적용하여 제2 복원 블록을 획득할 수 있다. 이때, SAO 또는 ALF는 디블록킹 필터가 적용된 이후에 적용될 수 있다.
디블록킹 필터는 블록 단위로 양자화를 수행함에 따라 발생하는 블록의 경계에서의 화질 열화(Blocking Artifact)를 완화시키기 위한 것이다. 디블록킹 필터를 적용하기 위해, 제1 복원 블록과 이웃 복원 블록 사이의 블록 강도(Blocking Strength, BS)를 결정할 수 있다.
도 31은 블록 강도를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 31에 도시된 예에서, P는 제1 복원 블록을 나타내고, Q는 이웃 복원 블록을 나타낸다. 여기서, 이웃 복원 블록은 현재 블록의 좌측 또는 상단에 이웃하는 것일 수 있다.
도 31에 도시된 예에서는, P 및 Q의 예측 부호화 모드, 0이 아닌 변환 계수가 포함되어 있는지 여부, 동일한 참조 픽처를 이용하여 인터 예측되었는지 여부 또는 움직임 벡터들의 차분값이 문턱값 이상인지 여부를 고려하여 블록 강도가 결정되는 것으로 도시되었다.
블록 강도에 기초하여, 디블록킹 필터의 적용 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 블록 강도가 0인 경우에는 필터링이 수행되지 않을 수 있다.
SAO는 주파수 영역에서 양자화를 수행함에 따라 발생하는 링잉 현상(Ringing Artifact)를 완화시키기 위한 것이다. SAO는 제1 복원 영상의 패턴을 고려하여 결정되는 오프셋을 가산 또는 감산함으로써 수행될 수 있다. 오프셋의 결정 방법은 에지 오프셋(Edge Offset, EO) 또는 밴드 오프셋(Band Offset)을 포함한다. EO는 주변 화소들의 패턴에 따라, 현재 샘플의 오프셋을 결정하는 방법을 나타낸다. BO는 영역 내 비슷한 밝기 값을 갖는 화소들의 집합에 대해 공통의 오프셋을 적용하는 방법을 나타낸다. 구체적으로, 화소 밝기를 32개의 균등한 구간으로 나누고, 유사한 밝기 값을 갖는 화소들을 하나의 집합으로 설정할 수 있다. 일 예로, 32개의 밴드들 중 인접한 4개의 밴드를 하나의 그룹으로 설정하고, 4개 밴드에 속한 샘플들에는 동일한 오프셋 값을 적용할 수 있다.
ALF는 제1 복원 영상 또는 디블록킹 필터가 적용된 복원 영상에 기 정의된 크기/모양의 필터를 적용하여 제2 복원 영상을 생성하는 방법이다. 하기 수학식 8은 ALF의 적용 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000008
픽처, 코딩 트리 유닛, 코딩 블록, 예측 블록 또는 변환 블록 단위로, 기 정의된 필터 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 각각의 필터 후보들은 크기 또는 모양 중 어느 하나가 상이할 수 있다.
도 32는 기 정의된 필터 후보들을 나타낸다.
도 32에 도시된 예에서와 같이, 5x5, 7x7 또는 9x9 크기의 다이아몬드 형태 중 적어도 하나를 선택할 수 있다.
크로마 성분에 대해서는 5x5 크기의 다이아몬드 형태만이 사용될 수 있다.
파노라믹 비디오, 360도 비디오 또는 4K/8K UHD(Ultra High Definition) 영상 등 고해상도 영상의 실시간 또는 저지연 부호화를 위해 하나의 픽처를 복수개의 영역으로 나누고, 복수개의 영역을 병렬로 부호화/복호화하는 방안을 고려할 수 있다. 구체적으로, 처리 목적에 따라, 픽처를 타일 또는 슬라이스(또는 타일 그룹)으로 분할할 수 있다.
타일은 병렬 부호화/복호화의 기본 단위를 나타낸다. 각 타일은 병렬 처리될 수 있다. 타일은 직사각형 형태를 가질 수 있다. 또는, 비-직사각형 형태의 타일을 허용할 수도 있다.
비-직사각형 형태의 타일의 허용 여부 또는 비-직사각형 형태의 타일이 존재하는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
타일의 부호화/복호화시, 다른 타일의 데이터는 이용하지 않도록 설정될 수 있다. 타일 간 부호화/복호화 종속성을 제거하여, 타일들의 병렬 처리를 지원할 수 있다. 구체적으로, 타일 단위로 CABAC(Context adaptive Binary Arithmetic Coding) 컨텍스트의 확률 테이블을 초기화 할 수 있으며, 타일들의 경계에서는 인루프 필터가 적용되지 않도록 설정할 수 있다. 또한, 다른 타일에 있는 데이터를 움직임 벡터 유도를 위한 후보로 사용하지 않을 수 있다. 예컨대, 타 타일에 있는 데이터는 머지 후보, 움직임 벡터 예측 후보(AMVP 후보) 또는 모션 정보 후보로 이용되지 않도록 설정될 수 있다. 또한, 다른 타일에 있는 데이터를 심볼의 컨텍스트 계산에 이용하지 않도록 설정할 수 있다.
슬라이스 헤더를 통해서는 영상 부호화/복호화 정보가 시그날링될 수 있다. 슬라이스 헤더를 통해 시그날링되는 정보들은 슬라이스에 포함된 코딩 트리 유닛들 또는 타일들에 공통 적용될 수 있다. 슬라이스를 타일 그룹이라 호칭할 수도 있다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른, 픽처 분할 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 현재 픽처를 복수의 처리 단위로 분할할 것인지 여부를 결정할 수 있다(S3310). 여기서, 처리 단위는 타일 또는 슬라이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 현재 픽처가 복수의 타일들 또는 슬라이스들로 분할되는지 여부를 나타내는 신택스 no_pic_partition_flag가 비트스트림을통해 시그날링될 수 있다. 신택스 no_pic_partition_flag의 값이 0인 것은, 현재 픽처가 적어도 하나의 타일 또는 적어도 하나의 슬라이스로 분할됨을 나타낸다. 반면, 신택스 no_pic_partiton_flag의 값이 1인 것은, 현재 픽처가 복수의 타일 또는 복수의 슬라이스로 분할되지 않음을 나타낸다.
현재 픽처가 복수의 처리 단위들로 분할되지 않는 것으로 결정되는 경우, 현재 픽처의 분할 과정을 종료할 수 있다. 이 경우, 현재 픽처는 하나의 타일 및 하나의 슬라이스(또는 타일 그룹)로 구성된 것으로 이해될 수 있다.
또는, 픽처에 복수의 타일이 존재하는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수도 있다. 상기 정보는 픽처에 복수의 타일이 존재하는지 여부를 나타내는 1비트의 플래그 또는 픽처 내 타일의 개수를 특정하는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
현재 픽처가 복수의 처리 단위들로 분할되는 것으로 결정되는 경우, 비트스트림을 통해 타일 분할 정보를 시그날링할 수 있다. 상기 시그날링된 타일 분할 정보를 기초로, 픽처를 적어도 하나의 타일로 분할할 수 있다(S3320).
현재 픽처가 복수의 타일들로 분할된 경우, 복수의 타일들을 병합하거나, 하나의 타일을 분할하여, 슬라이스를 결정할 수 있다(S3330).
이하, 본 발명에 따른, 타일 분할 방법 및 슬라이스 결정 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 34는 픽처가 복수의 타일들로 분할된 예를 나타낸다.
타일은 적어도 하나의 코딩 트리 유닛을 포함할 수 있다. 타일의 경계는 코딩 트리 유닛의 경계와 일치하도록 설정될 수 있다. 즉, 하나의 코딩 트리 유닛이 복수개로 분할되는 분할 형태는 허용되지 않을 수 있다.
픽처를 복수개의 타일들로 분할할 때, 인접하는 타일들의 높이 또는 인접하는 타일들의 너비가 같은 값을 갖도록 설정할 수 있다.
일 예로, 도 34에 도시된 예에서와 같이, 동일한 타일 행에 속한 타일들의 높이 및/또는 동일한 타일 열에 속한 타일들의 너비는 동일하게 설정될 수 있다. 동일한 타일 행에 속한 타일들을 수평 방향 타일 세트라 호칭하고, 동일한 타일 열에 속한 타일들을 수직 방향 타일 세트라 호칭할 수도 있다.
또는, 부호화/복호화 하고자 하는 타일의 너비 및/또는 높이가 이전 타일의 너비 및/또는 높이와 동일하게 설정되는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수도 있다.
픽처의 분할 형태를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 픽처 파라미터 세트, 시퀀스 파라미터 세트 또는 슬라이스 헤더를 통해 부호화되어 시그날링될 수 있다.
타일의 크기를 결정하기 위한 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, i번째 타일 열의 너비를 나타내는 신택스 요소 tile_width_minus1[i] 및 i번째 타일 행의 높이를 나타내는 신택스 요소 tile_height_minus1[i]가 비트스트림에 부호화될 수 있다.
연속하는 타일 열들의 크기가 동일한 경우, 연속하는 타일 열들 중 하나에 대해서만 너비 정보를 시그날링하고, 나머지 타일 열에 대해서는 너비 정보의 부호화/복호화를 생략할 수 있다.
일 예로, 픽처 내 i번째 타일 열부터 마지막 타일 열까지의 너비가 동일한 경우, i번째 타일 열에 대해서만 신택스 tile_width_minus1[i]를 시그날링하고, 나머지 타일 열은 i번째 타일 열의 너비와 동일하게 설정할 수 있다.
연속하는 복수의 타일 열들의 너비가 동일한지 여부를 나타내는 정보를 부호화하여 시그날링할 수 있다. 일 예로, 신택스 rem_tile_col_equal_flag[i]는 인덱스가 i인 타일 열부터 인덱스가 N-1인 타일 열까지의 너비가 동일한지 여부를 나타낸다. 여기서, N은 타일 열의 개수를 나타낼 수 있다. 즉, 인덱스가 N-1인 타일 열은 픽처 내 마지막 타일 열을 나타낼 수 있다.
신택스 rem_tile_col_equal_flag[i]가 1인 경우, 인덱스가 i인 타일 열에 대해서는 너비를 나타내는 신택스 tile_width_minus1[i]가 시그날링되는 반면, 인덱스가 i보다 큰 타일 열들에 대해서는 타일 열의 너비를 나타내는 신택스의 부호화/복호화를 생략할 수 있다.
타일 열의 너비를 나타내는 신택스의 부호화/복호화가 생략되는 경우, i번째 타일 열의 너비와 잔여 영역의 너비 중 최소값을 다음 타일 열의 너비로 설정할 수 있다. 일 예로, i번째 타일 열의 너비를 변수 PrevTileColWidth로 설정하고, 픽처 내 잔여 영역의 너비를 변수 RemainingColWidth로 설정한 경우, 인덱스가 i보다 큰 타일 열의 크기는 변수 PrevTileColWidth 및 변수 RemainingColWidth 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
다른 예로, 신택스 rem_tile_col_equal_flag[i]를, 인덱스가 0인 타일 열부터 인덱스가 i인 타일 열까지의 너비가 동일한지 여부를 나타내도록 설정할 수 있다.
연속하는 타일 행들의 크기가 동일한 경우, 연속하는 타일 행들 중 하나에 대해서만 높이 정보를 시그날링하고, 나머지 타일 행에 대해서는 높이 정보의 부호화/복호화를 생략할 수 있다.
일 예로, 픽처 내 i번째 타일 행부터 마지막 타일 행까지의 높이가 동일한 경우, i번째 타일 행에 대해서만 신택스 tile_height_minus1[i]를 시그날링하고, 나머지 타일 행은 i번째 타일 행의 높이와 동일하게 설정할 수 있다.
연속하는 복수의 타일 행들의 높이가 동일한지 여부를 나타내는 정보를 부호화하여 시그날링할 수 있다. 일 예로, 신택스 rem_tile_row_equal_flag[i]는 인덱스가 i인 타일 행부터 인덱스가 N-1인 타일 행까지의 높이가 동일한지 여부를 나타낸다. 여기서, N은 타일 행의 개수를 나타낼 수 있다. 즉, 인덱스가 N-1인 타일 행은 픽처 내 마지막 타일 행을 나타낼 수 있다.
신택스 rem_tile_row_equal_flag[i]가 1인 경우, 인덱스가 i인 타일 행에 대해서는 높이를 나타내는 신택스 tile_height_minus1[i]가 시그날링되는 반면, 인덱스가 i보다 큰 타일 행들에 대해서는 타일 행의 높이를 나타내는 신택스의 부호화/복호화를 생략할 수 있다.
타일 행의 높이를 나타내는 신택스의 부호화/복호화가 생략되는 경우, i번째 타일 행의 높이와 잔여 영역의 높이 중 최소값을 다음 타일 행의 높이로 설정할 수 있다. 일 예로, i번째 타일 행의 높이를 변수 PrevTileRowHeight로 설정하고, 픽처 내 잔여 영역의 높이를 변수 RemainingRowHeight로 설정한 경우, 인덱스가 i보다 큰 타일 행의 크기는 변수 PrevTileRowHeight 및 변수 RemainingRowHeight 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
다른 예로, 신택스 rem_tile_row_equal_flag[i]를, 인덱스가 0인 타일 행부터 인덱스가 i인 타일 행까지의 높이가 동일한지 여부를 나타내도록 설정할 수도 있다.
표 8은 신택스 rem_tile_col_equal_flag[i] 및 신택스 rem_tile_row_equal_flag[i]를 포함하는 신택스 구조를 예시한 것이다.
pic_parameter_set_rbsp(　) { Descriptor
...
if( !single_tile_in_pic_flag ) {
...
num_tile_columns_minus1 ue(v)
num_tile_rows_minus1 ue(v)
for( i = 0, remWidthInCtbsY = PicWidthInCtbsY; i < num_tile_columns_minus1 && ( i =　= 0 |　| !rem_tile_col_equal_flag[　i　-　1　] ); remWidthInCtbsY -= tile_column_width_minus1[　i　] + 1, i++ ) {
if( remWidthInCtbsY % ( num_tile_columns_minus1　+1　-　i ) =　= 0 )
rem_tile_col_equal_flag[　i　] u(1)
if( !rem_tile_col_equal_flag[　i　] )
tile_column_width_minus1[　i　] ue(v)
}
for( i = 0, remHeightInCtbsY = PicHeightInCtbsY; i < num_tile_rows_minus1 && ( i =　= 0 |　| !rem_tile_row_equal_flag[　i　-　1　] ); remHeightInCtbsY -= tile_row_height_minus1[　i　] + 1, i++ ) {
if( remHeightInCtbsY % ( num_tile_rows_minus1　+1　-　i ) =　= 0 )
rem_tile_row_equal_flag[　i　] u(1)
if( !rem_tile_row_equal_flag[　i　] )
tile_row_height_minus1[　i　] ue(v)
}
현재 픽처 내 타일 열의 너비가 명시적으로 시그날링되는 타일 열의 개수를 특정하기 위한 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수도 있다. 일 예로, 타일 열의 너비가 시그날링되는 타일 열의 개수를 결정하기 위한 신택스 num_exp_tile_columns_minus1이 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 신택스 num_exp_tile_columns_minus1은 타일 열의 너비가 시그날링되는 타일 열의 개수에서 1을 차분한 값일 수 있다.
신택스 num_exp_tile_columns_minus1을 기초로 결정된 개수 만큼, 타일 열의 너비를 특정하기 위한 신택스가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, i번째 타일 열의 너비를 나타내는 신택스 tile_width_minus1[i]가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 신택스 tile_width_minus1[i]는 타일 열이 포함하는 코딩 트리 유닛 열의 개수에서 1을 차분한 것일 수 있다.
타일 열의 인덱스 i가 너비가 명시적으로 시그날링되는 타일 열의 개수보다 작은 경우, 해당 타일 열의 너비는 비트스트림을 통해 시그날링되는 신택스 tile_width_minus1[i]에 기초하여 결정될 수 있다.
반면, 타일 열의 인덱스 j가 너비가 명시적으로 시그날링되는 타일 열의 개수 이상인 경우, 해당 타일 열의 너비는 가장 마지막으로 시그날링된 신택스 tile_width_minus1[l]을 기초로 결정될 수 있다. 여기서, l은 마지막으로 너비가 시그날링된 타일 열의 인덱스를 나타내고, j보다 작은 정수일 수 있다. 일 예로, 현재 픽처의 너비에서 이전 타일 열들의 너비를 차분한 값이 신택스 tile_width_minus1[l]에 1을 가산한 값 이상일 경우, 타일 열 j의 너비는 신택스 tile_width_minus1[l]에 1을 가산한 값으로 설정될 수 있다. 반면, 현재 픽처의 너비에서 이전 타일 열들의 너비를 차분한 값이 신택스 tile_width_minus1[l]에 1을 가산한 값보다 작을 경우, 현재 픽처의 너비에서 이전 타일 열들의 너비를 차분한 차분 값을 타일 열 j의 너비로 설정할 수 있다.
표 9는 타일 열의 너비를 결정하는 과정을 나타낸 것이다.
remainingWidthInCtbsY = PicWidthInCtbsYfor( i = 0; i <= num_exp_tile_columns_minus1; i++ ) { colWidth[　i　] = tile_column_width_minus1[　i　] + 1 remainingWidthInCtbsY -= colWidth[　i　]}uniformTileColWidth = tile_column_width_minus1[　num_exp_tile_columns_minus1　] + 1 while( remainingWidthInCtbsY >= uniformTileColWidth ) { colWidth[　i++　] = uniformTileColWidth remainingWidthInCtbsY -= uniformTileColWidth}if( remainingWidthInCtbsY > 0 ) colWidth[　i++　] = remainingWidthInCtbsYNumTileColumns = i
표 9에서, 변수 PicWidthInCtbsY는 현재 픽처가 포함하는 코딩 트리 유닛 열들의 개수를 나타낸다. 일 예로, 변수 PicWidthInCtbsY는 다음 수학식 9와 같이 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000009
변수 reminingWidthInCtbsY는 변수 PicWidthInCtbsY에서 누적된 타일 열들의 너비를 차분한 값을 나타낸다. 일 예로, 인덱스가 i인 타일 열에 대해, remainingWidthInCtbsY는 PicWidthInCtbsY에서, 0번부터 i-1번 까지 타일 열들의 너비를 합산한 값을 차분하여 유도될 수 있다.
표 9에 나타난 예에서와 같이, 변수 uniformTileColWidth는 마지막으로 명시적으로 시그날링된 타일 열의 너비 tile_column_width_minus1[num_exp_tile_columns_minus1]에 1을 가산하여 유도될 수 있다. 이때, 현재 픽처 내 잔여 코딩 트리 유닛 열들의 개수를 나타내는 변수 remainingWidthInCtbY가 변수 uniformTileColWidth 이상이라면, 잔여 영역은 변수 uniformTileColWidth의 크기로 분할될 수 있다.
반면, 현재 픽처 내 잔여 코딩 트리 유닛 열들의 개수를 나타내는 변수 remainingWidthInCtbY가 변수 uniformTileColWidth보다 작다면, 잔여 영역이 그대로 마지막 타일 열로 설정될 수 있다.
반면, 타일 열의 인덱스 j가 너비가 명시적으로 시그날링되는 타일 열의 개수 이상인 경우, 해당 타일 열의 너비는 변수 uniformTileColWidth 및 remainingWidthInCtbY 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
즉, 너비가 명시적으로 시그날링되는 타일 열들을 제외한 잔여 타일 열들의 너비는, 너비가 명시적으로 시그날링되는 타일 열들 중 마지막 타일 열의 너비보다 작거나 같은 값을 가질 수 있다.
또는, 현재 픽처 내 타일 행의 높이가 시그날링되는 타일 행의 개수를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 타일 행의 높이가 시그날링되는 타일 행의 개수를 결정하기 위한 신택스 num_exp_tile_rows_minus1이 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 신택스 num_exp_tile_rows_minus1은 타일 행의 높이가 시그날링되는 타일 행의 개수에서 1을 차분한 값일 수 있다.
신택스 num_exp_tile_rows_minus1을 기초로 결정된 개수 만큼, 타일 행의 높이를 특정하기 위한 신택스가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, i번째 타일 행의 높이를 나타내는 신택스 tile_height_minus1[i]가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 신택스 tile_height_minus1[i]는 타일 행이 포함하는 코딩 트리 유닛 행의 개수에서 1을 차분한 것일 수 있다.
타일 행의 인덱스 i가 높이가 명시적으로 시그날링되는 타일 행의 개수보다 작은 경우, 해당 타일 행의 높이는 비트스트림을 통해 시그날링되는 신택스 tile_height_minus1[i]에 기초하여 결정될 수 있다.
반면, 타일 행의 인덱스 j가 높이가 명시적으로 시그날링되는 타일 행의 개수 이상인 경우, 해당 타일 행의 높이는 가장 마지막으로 시그날링된 신택스 tile_height_minus1[l]을 기초로 결정될 수 있다. 여기서, l은 마지막으로 높이가 시그날링된 타일 행의 인덱스를 나타내고, j보다 작은 정수일 수 있다.
일 예로, 현재 픽처의 높이에서 이전 타일 행들의 높이를 차분한 값이 신택스 tile_height_minus1[l]에 1을 가산한 값 이상일 경우, 타일 행 j의 높이는 신택스 tile_height_minus1[l]에 1을 가산한 값으로 설정될 수 있다. 반면, 현재 픽처의 높이에서 이전 타일 행들의 높이를 차분한 값이 신택스 tile_height_minus1[l]에 1을 가산한 값보다 작을 경우, 현재 픽처의 높이에서 이전 타일 행들의 높이를 차분한 차분 값을 타일 행 j의 높이로 설정할 수 있다.
표 10은 타일 행의 높이를 결정하는 과정을 나타낸 것이다.
remainingHeightInCtbsY = PicHeightInCtbsYfor( j = 0; j < num_exp_tile_rows_minus1; j++ ) { RowHeight[　j　] = tile_row_height_minus1[　j　] + 1 remainingHeightInCtbsY -= RowHeight[　j　]}uniformTileRowHeight = tile_row_height_minus1[　num_exp_tile_rows_minus1　] + 1 while( remainingHeightInCtbsY >= uniformTileRowHeight ) { RowHeight[　j++　] = uniformTileRowHeight remainingHeightInCtbsY -= uniformTileRowHeight}if( remainingHeightInCtbsY > 0 ) RowHeight[　j++　] = remainingHeightInCtbsYNumTileRows = j
표 10에서, 변수 PicHeightInCtbsY는 현재 픽처가 포함하는 코딩 트리 유닛 행들의 개수를 나타낸다. 일 예로, 변수 PicWidthInCtbsY는 다음 수학식 10과 같이 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000010
변수 reminingHeightInCtbsY는 변수 PicHeightInCtbsY에서 누적된 타일 행들의 높이를 차분한 값을 나타낸다. 일 예로, 인덱스가 i인 타일 행에 대해, remainingHeightInCtbsY는 PicHeightInCtbsY에서, 0번부터 i-1번 까지 타일 행들의 높이를 합산한 값을 차분하여 유도될 수 있다.
표 10에 나타난 예에서와 같이, 변수 uniformTileRowHeight는 마지막으로 명시적으로 시그날링된 타일 행의 높이 tile_row_height_minus1[num_exp_tile_rows_minus1]에 1을 가산하여 유도될 수 있다. 이때, 현재 픽처 내 잔여 코딩 트리 유닛 행들의 개수를 나타내는 변수 remainingHeightInCtbY가 변수 uniformTileRowHeight 이상이라면, 잔여 영역은 변수 uniformTileRowHeight의 크기로 분할될 수 있다.
반면, 현재 픽처 내 잔여 코딩 트리 유닛 행들의 개수를 나타내는 변수 remainingHeightInCtbY가 변수 uniformTileRowHeight보다 작다면, 잔여 영역이 그대로 마지막 타일 행으로 설정될 수 있다.
반면, 타일 행의 인덱스 j가 높이가 명시적으로 시그날링되는 타일 행의 개수 이상인 경우, 해당 타일 행의 높이는 변수 uniformTileRowHeight 및 remainingHeightInCtbY 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
즉, 높이가 명시적으로 시그날링되는 타일 행들을 제외한 잔여 타일 행들의 높이는, 높이가 명시적으로 시그날링되는 타일 행들 중 마지막 타일 행의 너비보다 작거나 같은 값을 가질 수 있다.
표 11은 너비가 명시적으로 시그날링되는 타일 열들의 개수를 나타내는 신택스 및 높이가 명시적으로 시그날링되는 타일 행들의 개수를 나타내는 신택스를 포함하는 신택스 테이블을 예시한 것이다.
pic_parameter_set_rbsp(　) { Descriptor
...
single_tile_in_pic_flag u(1)
if( !single_tile_in_pic_flag ) {
log2_pps_ctu_size_minus5 u(2)
num_exp_tile_columns_minus1 ue(v)
num_exp_tile_rows_minus1 ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_columns_minus1; i++ )
tile_column_width_minus1[　i　] ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_rows_minus1; i++ )
tile_row_height_minus1[　i　] ue(v)
loop_filter_across_tiles_enabled_flag u(1)
loop_filter_across_slices_enabled_flag u(1)
한편, 신택스 loop_filter_across_tiles_enabled_flag는 픽처 파라미터 세트를 참조하는 픽처 내 타일들의 경계에서 인루프 필터를 적용하는 것이 허용되는지 여부를 나타낸다. 여기서, 인루프 필터는 디블로킹 필터, ALF 또는 SAO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 플래그 loop_filter_across_tiles_enabled_flag의 값이 1인 것은, 픽처 파라미터 세트를 참조 하는 픽처 내 타일들의 경계를 가로지르는 인루프 필터가 적용될 수 있음을 나타낸다. 반면, 플래그 loop_filter_across_tiles_enabled_flag의 값이 0인 것은, 픽처 파라미터 세트를 참조하는 픽처 내 타일들의 경계에서 인루프 필터를 적용하는 것이 허용되지 않음을 나타낸다.
신택스 loop_filter_across_slices_enabled_flag는 픽처 파라미터 세트를 참조하는 픽처 내 슬라이스들의 경계에서 인루프 필터를 적용하는 것이 허용되는지 여부를 나타낸다. 여기서, 인루프 필터는 디블로킹 필터, ALF 또는 SAO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 플래그 loop_filter_across_slices_enabled_flag의 값이 1인 것은, 픽처 파라미터 세트를 참조 하는 픽처 내 슬라이스들의 경계를 가로지르는 인루프 필터가 적용될 수 있음을 나타낸다. 반면, 플래그 loop_filter_across_slices_enabled_flag의 값이 0인 것은, 픽처 파라미터 세트를 참조하는 픽처 내 슬라이스들의 경계에서 인루프 필터를 적용하는 것이 허용되지 않음을 나타낸다.
타일을 재귀적으로 분할할 수 있다. 일 예로, 하나의 타일을 복수의 타일들로 분할할 수 있다.
타일을 분할하여 생성된 복수의 타일들 각각을 서브 타일 또는 브릭이라 호칭할 수도 있다. 브릭은 병렬 처리의 단위일 수 있다. 일 예로, 브릭은 서로 독립적으로 부호화/복호화될 수 있다. 브릭에 포함된 블록의 부호화/복호화시, 타 블록의 데이터를 이용하지 않도록 설정할 수 있다. 일 예로, 타 브릭에 포함된 샘플은 인트라 예측을 위한 참조 샘플로서 이용 불가능한 것으로 설정될 수 있다. 또는, 타 브릭에 있는 데이터는 머지 후보, 움직임 벡터 예측 후보(AMVP 후보) 또는 모션 정보 후보로 이용되지 않도록 설정될 수 있다. 또는, 타 브릭에 있는 데이터를 심볼의 컨텍스트 계산에 이용하지 않을 수 있다.
도 35는 브릭의 생성 양상을 설명하기 위한 도면이다.
타일을 수평 방향으로 분할하여, 브릭을 생성할 수 있다. 일 예로, 도 35에 도시된 예에서는, 현재 픽처 내 마지막 타일 열에 속한 타일들이 2개의 브릭들로 분할되는 것으로 도시되었다.
타일들에 래스터 스캔이 적용된다고 가정할 경우, 브릭들 간에도, 래스터 스캔이 적용될 수 있다. 일 예로, 특정 타일에 포함된 브릭들을 모두 스캔한 뒤, 다음 타일을 스캔할 수 있다. 즉, 브릭은 타일과 동등한 지위를 가질 수 있다.
브릭의 경계는 코딩 트리 유닛의 경계와 일치할 수 있다. 즉, 타일 내 적어도 하나의 코딩 트리 유닛 행을 브릭으로 정의할 수 있다.
타일 및 브릭은 타일 인덱스에 의해 식별될 수 있다. 래스터 스캔 순서에 따라 타일 및 브릭 각각에 타일 인덱스가 할당될 수 있다. 하나의 타일이 복수의 브릭들로 분할된 경우, 복수의 브릭 각각에 타일 인덱스가 할당될 수 있다.
후술되는 실시예에서, '타일'이라는 용어는 타일뿐만 아니라, 타일을 분할함으로써 생성된 타일들(즉, 서브 타일 또는 브릭)을 포함할 수 있다.
적어도 하나 이상의 타일을 하나의 처리 단위로 정의할 수 있다. 일 예로, 복수개의 타일들을 하나의 슬라이스로 정의할 수 있다. 슬라이스를 타일 그룹이라 호칭할 수도 있다.
또는, 하나의 타일을 복수개의 처리 단위로 분할할 수도 있다. 일 예로, 하나의 타일을 복수개의 슬라이스로 분할할 수도 있다. 이 때, 하나의 슬라이스는 적어도 하나의 코딩 트리 유닛 열을 포함할 수 있다. 하나의 타일이 복수의 슬라이스들로 분할되는 경우, 각 슬라이스의 높이를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
슬라이스 헤더를 통해 영상 부호화/복호화 정보가 시그날링될 수 있다. 슬라이스 헤더를 통해 시그날링되는 정보들은 슬라이스에 속한 타일 및/또는 블록들에 공통적으로 적용될 수 있다.
슬라이스 타입을 나타내는 정보를, 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 상기 정보는, 현재 픽처 내 슬라이스의 정의 방법을 나타낸다. 일 예로, 비트스트림을 통해 슬라이스 타입을 나타내는 신택스 rect_slice_flag가 시그날링될 수 있다.
신택스 rec_slice_flag는 타일들의 래스터 스캔 순서에 기초하여 슬라이스가 정의되는지 여부 또는 사각 형태로 슬라이스가 정의되는지 여부를 나타낸다. 일 예로, rec_slice_flag가 0인 것은 타일들의 래스터 스캔 순서에 기초하여 슬라이스가 정의됨을 나타낸다. 반면, rec_slice_flag가 1인 것은, 사각 형태로 슬라이스가 정의됨을 나타낸다.
이하, 슬라이스를 결정하기 위한 위 두 방법에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
래스터 스캔에 기초한 정의 방법은, 래스터 스캔 순서를 따라, 적어도 하나 이상의 타일을 특정한 뒤, 특정된 적어도 하나 이상의 타일을 슬라이스로 정의하기 위한 것이다. 래스터 스캔에 기초한 정의 방법을 따르는 경우, 하나 이상의 연속된 타일(들)이 슬라이스로 정의될 수 있다. 이때, 연속된 타일들은 래스터 스캔 순서를 따라 결정될 수 있다. 래스터 스캔 슬라이스가 적용되는 경우, 비-사각 형태의 슬라이스가 생성될 수도 있다.
도 36 및 도 37은 래스터 순서에 기초하여 슬라이스를 정의한 예를 나타낸 도면이다.
일 예로, 도 36에 도시된 예에서, 첫번째 슬라이스 slice0이 3개의 타일들을 포함한다고 가정하였을 때, 첫번째 슬라이스 slice0은 래스터 스캔 순서에 따라, Tile0 내지 Tile2를 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 두번째 슬라이스 slice1이 6개의 타일들을 포함한다고 가정하였을 때, 두번째 슬라이스 slice1은 래스터 스캔 순서에 따라, Tile3 내지 Tile 8을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 마지막 슬라이스 slice2은 래스터 스캔 순서에 따라, 잔여 타일들 Tile 9 내지 Tile11을 포함할 수 있다.
래스터 스캔 순서를 기초로, 슬라이스를 정의하는 경우, 각 슬라이스가 포함하는 타일의 개수를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 마지막 슬라이스에 대해서는 슬라이스가 포함하는 타일의 개수를 나타내는 정보의 시그날링이 생략될 수 있다.
슬라이스가 복수의 타일들을 포함할 경우, 슬라이스에 포함된 타일들의 너비 또는 높이는 상이할 수 있다. 일 예로, 두번째 슬라이스 slice1이 포함하는 타일들 중 Tile3의 높이는 잔여 타일들과 상이한 것으로 도시되었다.
사각 형태 슬라이스 정의 방법은, 직사각형 형태의 슬라이스만을 허용하는 분할 방법이다. 사각 형태 슬라이스 정의 방법이 적용되는 경우, 슬라이스의 네 모서리에 위치하는 타일들이 같은 행 또는 같은 열에 속하게 된다.
도 38은 사각 형태의 슬라이스만이 허용되는 예를 나타낸 도면이다.
도 38에 도시된 예에서와 같이, 네번째 슬라이스 slice3는 Tile5, Tile6, Tile9 및 Tile10를 포함한다. 도시된 예에서와 같이, 슬라이스가 복수의 타일들을 포함하는 경우, 슬라이스를 구성하는 좌측 상단 타일 및 우측 하단 타일을 두 꼭지점으로 하는 직사각형을 하나의 슬라이스로 정의할 수 있다.
슬라이스의 경계는 픽처 경계 및/또는 타일의 경계와 일치할 수 있다. 일 예로, 슬라이스의 좌측 경계 또는 상단 경계가 픽처의 경계로 설정되거나, 슬라이스의 좌측 경계 또는 상단 경계가 타일의 경계로 설정될 수 있다.
또는, 사각 형태의 슬라이스 정의 방법이 적용되는 경우, 하나의 타일을 복수개의 사각 형태 슬라이스들로 분할할 수도 있다.
사각 형태의 슬라이스 정의 방법이 적용되는 경우(예컨대, rect_slice_flag가 1인 경우), 픽처가 단일 슬라이스로 구성되는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 픽처 내 슬라이스의 개수가 1개인지 여부를 나타내는 신택스 one_slice_in_pic_flag가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 플래그 one_slice_in_pic_flag가 1인 것은, 픽처가 1개의 슬라이스로 구성됨을 나타낸다. 반면, 플래그 one_slice_in_pic_flag가 0인 것은, 픽처가 적어도 2개 이상의 슬라이스들로 구성됨을 나타낸다. 플래그 one_slice_in_pic_flag의 값이 0인 경우, 슬라이스의 구성 정보가 추가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 표 12는 신택스 one_slice_in_pic_flag를 포함하는, 신택스 테이블을 예시한 것이다.
pic_parameter_set_rbsp( ) { Descriptor
pps_pic_parameter_set_id ue(v)
pps_seq_parameter_set_id ue(v)
single_tile_in_pic_flag u(1)
…
single_brick_per_slice_flag u(1)
if( !single_brick_per_slice_flag )
rect_slice_flag u(1)
if( rect_slice_flag && !single_brick_per_slice_flag ) {
one_slice_in_pic_flag u(1)
if (!one_slice_in_pic_flag){
num_slices_in_pic_minus2 ue(v)
for( i = 0; i <= num_slices_in_pic_minus2+1; i++ ) {
if( i > 0 )
top_left_brick_idx [ i ] u(v)
bottom_right_brick_idx_delta[ i ] u(v)
}
}
}
loop_filter_across_bricks_enabled_flag u(1)
if( loop_filter_across_bricks_enabled_flag )
loop_filter_across_slices_enabled_flag u(1)
}
예시된 것과 같이, one_slice_in_pic_flag가 1인 경우, 후술될 슬라이스의 구성과 관련한 정보(예컨대, 슬라이스가 포함하는 타일의 인덱스를 나타내는 신택스 top_left_brick_idx[i] 및/또는 제1 슬라이스가 포함하는 타일과 제2 슬라이스가 포함하는 타일 간 인덱스 차분을 나타내는 신택스 bottom_right_bric_idx_delta[i] 등)의 부호화가 생략될 수 있다. 즉, one_slice_in_pic_flag는 슬라이스의 구성과 관련된 정보가 부호화되었는지 여부를 결정하는데 이용될 수 있다.
상기 픽처는 서브 픽처를 나타낼 수도 있다. 픽처는 적어도 하나의 서브 픽처로 분할될 수 있다. 서브 픽처 분할 관련 정보는 시퀀스 레벨에서 시그날링될 수 있다. 일 예로, 시퀀스 파라미터 세트를 통해 시그날링되는 서브 픽처 분할 관련 정보는, 시퀀스 파라미터 세트를 참조하는 모든 픽처들에 공통 적용될 수 있다.
서브 픽처 분할 관련 정보는, 픽처가 복수의 서브 픽처들로 분할되는지 여부를 나타내는 정보, 서브 픽처들의 개수를 나타내는 정보, 서브 픽처의 크기를 나타내는 정보 또는 서브 픽처가 독립적인 픽처로서 기능하는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
서브 픽처 별로, 단일 슬라이스로 구성되어 있는지 여부를 나타내는 신택스 one_slice_in_pic_flag가 시그날링될 수 있다.
또는, 시퀀스 또는 픽처 레벨에서, 각 서브 픽처가 단일 슬라이스로 구성되어 있는지 여부를 나타내는 신택스 one_slice_in_pic_flag가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 플래그 one_slice_in_pic_flag가 1인 것은, 현재 픽처 내 모든 서브 픽처들이 단일 슬라이스로 구성됨을 나타낸다. 이 경우, 슬라이스 구성 정보의 부호화가 생략되고, 서브 픽처의 분할 정보에 기초하여, 슬라이스들이 정의될 수 있다.
반면, 플래그 one_slice_in_pic_flag가 0인 것은, 현재 픽처 내 적어도 하나의 서브 픽처가 복수 슬라이스들로 구성됨을 나타낸다. 이 경우, 서브 픽처 분할 정보와 별개로 슬라이스 구성 정보가 부호화될 수 있다.
픽처가 복수의 슬라이스들로 구성되는 것으로 결정되는 경우, 픽처 내 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, 비트스트림을 통해, 픽처 내 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스 num_slices_in_pic_minus2가 시그날링될 수 있다. 신택스 num_slices_in_pic_minus2는 픽처 내 슬라이스들의 개수에서 2를 차분한 값을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 복호화기는 신택스 num_slices_in_pic_minus2가 가리키는 값이 2를 더하여, 슬라이스의 총 개수를 결정할 수 있다.
신택스 num_slices_in_pic_minus2 대신, 픽처 내 슬라이스이 개수에서 1을 차분한 값을 나타내는 신택스 num_slices_in_pic_minus1을 부호화할 수도 있다.
사각 형태의 슬라이스 정의 방법이 적용되는 경우, 각 슬라이스가 포함하는 타일들을 결정하기 위해, 각 슬라이스가 포함하는 타일들을 식별하기 위한 정보가 시그날링될 수 있다. 상기 정보는 슬라이스의 첫번째 타일 또는 마지막 타일 중 적어도 하나를 특정하는 것에 이용될 수 있다. 타일들 간의 순번은, 소정 스캔 순서에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, 래스터 스캔 순서를 따르는 경우, 첫번째 타일은 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일을 가리키고, 마지막 타일은 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일을 가리킨다.
슬라이스 내 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스 또는 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일의 인덱스 중 적어도 하나를 식별하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스를 식별하기 위한 신택스 top_left_tile_idx 또는 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일의 인덱스를 식별하기 위한 신택스 bottom_right_tile_idx 중 적어도 하나가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 마지막 슬라이스에 대해서는 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스를 식별하기 위한 신택스 또는 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일의 인덱스를 식별하기 위한 신택스 중 적어도 하나의 부호화가 생략될 수 있다. 현재 픽처 내 이전 슬라이스들이 점유하는 영역을 제외한 잔여 영역이 마지막 슬라이스로 설정될 수 있다.
일 예로, 도 38에 도시된 예에서, slice0, slice1 및 slice2에 대해서는, 각 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스 top_left_tile_idx 및 각 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일의 인덱스 bottom_right_tile_idx가 시그날링될 수 있다. 반면, 픽처 내 마지막 슬라이스인 slice3에 대해서는 top_left_tile_idx 및 bottom_right_tile_idx의 부호화가 생략될 수 있다. 픽처 내 마지막 슬라이스인 slice3의 좌상단 타일의 인덱스는, 픽처에서 slice0, slice1 및 slice2를 제외한 잔여 영역 내 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스로 설정되고, slice3의 우하단 타일의 인덱스는 상기 잔여 영역 내 우하단에 위치하는 타일(또는, 픽처의 우하단에 위치하는 타일)의 인덱스로 설정될 수 있다.
또는, 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스를 특정하기 위한 차분 정보를 부호화하여 시그날링할 수 있다. 일 예로, 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스와 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일의 인덱스의 차분값을 나타내는 정보를 비트스트림을 통해 시그날링할 수 있다. 일 예로, i번째 슬라이스에 대해, 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스를 식별하기 위한 신택스 top_left_tile_idx[i] 및 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스와 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일의 인덱스 사이의 차분을 나타내는 신택스 bottom_right_tile_idx_delta[i]가 시그날링될 수 있다. i번째 슬라이스의 우측 하단 타일의 인덱스는 top_left_tile_idx[i] 및 bottom_right_tile_idx_delta[i]을 합하여 유도될 수 있다. 마지막 슬라이스에 대해서는 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스를 나타내는 신택스 또는 슬라이스의 좌상단에 위치하는 타일의 인덱스와 슬라이스의 우하단에 위치하는 타일의 인덱스의 차분을 나타내는 신택스 중 적어도 하나의 부호화가 생략될 수 있다. 현재 픽처 내 이전 슬라이스들이 점유하는 영역을 제외한 잔여 영역이 마지막 슬라이스로 설정될 수 있다.
또는, 수평 방향 타일 인덱스 차분 정보 또는 수직 방향 타일 인덱스 차분 정보 중 적어도 하나를 부호화하여 시그날링할 수 있다. 수평 방향 타일 인덱스 차분 정보는, 첫번째 타일의 인덱스와, 첫번째 타일과 동일한 타일 행에 포함된 최우측 타일의 인덱스 사이의 차분을 나타낼 수 있다. 수직 방향 타일 인덱스 차분 정보는, 첫번쨰 타일의 인덱스와, 첫번째 타일과 동일한 타일 열에 포함된 최하단 타일의 인덱스 사이의 차분을 나타낼 수 있다.
슬라이스의 위치에 따라, 부호화될 차분 정보 타입이 결정될 수 있다. 일 예로, 픽처의 우측 경계 또는 하단 경계에 인접하는 슬라이스에 대해서는, 수평 방향 타일 인덱스 차분 정보 또는 수직 방향 인덱스 차분 정보를 부호화하여 시그날링할 수 있다. 좌측 상단 타일과 우측 상단 타일 간의 인덱스 차분을 나타내는 정보 대신, 수평 방향 타일 인덱스 차분 정보 또는 수직 방향 인덱스 차분 정보를 부호화함으로써, 비트량을 감소시킬 수 있다.
또는, 픽처가 적어도 하나 이상의 슬라이스 행들로 분할되는 경우, 픽처의 좌측 경계에 인접하는 슬라이스에 대해서는, 좌측 상단 타일과 우측 하단 타일 간의 인덱스 차분을 나타내는 정보를 부호화할 수 있다. 동일한 행에 속한 슬라이스들은 동일한 높이를 갖도록 설정될 수 있다.
제1 슬라이스가 포함하는 타일의 인덱스와 제2 슬라이스가 포함하는 타일의 인덱스 사이의 차분 정보를 부호화하여 시그날링할 수도 있다. 여기서, 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스는 스캔 순서를 기초로 결정되고, 각 슬라이스가 점유하는 타일은 상이할 수 있다.
일 예로, 제1 슬라이스를 구성하는 타일과 제2 슬라이스를 구성하는 타일이 상이한 경우, 제2 슬라이스의 인덱스는 제1 슬라이스의 인덱스 i에 1을 가산한 것일 수 있다.
또는, 제1 타일이 복수의 슬라이스들을 포함하도록 분할된 경우, 제1 타일에 포함된 제1 슬라이스와 스캔 순서상 제1 타일의 다음 타일인 제2 타일을 포함하는 제2 슬라이스 또는 제2 타일에 포함된 제2 슬라이스 사이의 차분 정보가 부호화될 수 있다. 이때, 제1 타일에 포함된 복수의 슬라이스들 중 첫번째 슬라이스 또는 마지막 슬라이스에 대해서만 차분 정보가 부호화될 수 있다.
제1 슬라이스 및 제2 슬라이스 사이의 차분 정보를 유도하는데 이용되는 타일은, 슬라이스의 좌상단, 우상단, 우하단, 좌하단 또는 중앙에 위치하는 것일 수 있다.
표 13은 차분 정보를 포함하는 신택스 테이블을 예시한 것이다.
pic_parameter_set_rbsp( ) { Descriptor
pps_pic_parameter_set_id ue(v)
pps_seq_parameter_set_id ue(v)
single_tile_in_pic_flag u(1)
…
rect_slice_flag u(1)
if( rect_slice_flag && !single_brick_per_slice_flag ) {
num_slices_in_pic_minus1 ue(v)
for( i = 0; i <= num_slices_in_pic_minus1; i++ ) {
if( i > 0 )
top_left_brick_idx_delta[ i ] u(v)
bottom_right_brick_idx_delta[ i ] u(v)
}
}
loop_filter_across_bricks_enabled_flag u(1)
if( loop_filter_across_bricks_enabled_flag )
loop_filter_across_slices_enabled_flag u(1)
}
일 예로, i번째 슬라이스의 좌상단 타일과 이전 슬라이스(즉, i-1번째 슬라이스)의 좌상단 타일 사이의 인덱스 차분을 나타내는 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
차분 정보에 기초하여, i번째 슬라이스 내 좌상단 타일의 위치가 결정될 수 있다. 구체적으로, i번째 슬라이스의 좌상단 타일의 인덱스는 i-1번째 슬라이스의 좌상단 타일 인덱스와 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]를 더하여 유도할 수 있다. 수학식 11은 i번째 슬라이스의 좌상단 타일의 인덱스를 유도하는 예를 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020013796-appb-M000011
상기 수학식 11에서, TopLeftBrickIdx[i-1]은 i-1번째 슬라이스의 좌상단 타일의 인덱스를 나타낸다.
첫번째 슬라이스(즉, 인덱스 i가 0인 슬라이스)에 대해서는, 이전 슬라이스와의 차분 정보를 나타내는 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]의 부호화를 생략할 수 있다. 첫번째 슬라이스에 대해서는, 슬라이스의 좌상단 타일과 우상단 타일 사이의 인덱스 차분을 나타내는 신택스 bottom_right_brick_idx_delta[i]를 부호화하여 시그날링할 수 있다.
표 14는, 차분 정보를 이용하여, 각 타일이 속하는 슬라이스를 특정하는 과정을 나타낸 예이다.
NumBricksInSlice[　i　] = 0TopLeftBrickIdx[0] = 0 TopLeftBrickIdx[i] = top_left_brick_idx_delta[i] + TopLeftBrickIdx[i-1]botRightBkIdx = TopLeftBrickIdx[i] + bottom_right_brick_idx_delta[　i　]for( j = 0; j < NumBricksInPic; j++) { if( BrickColBd[　j　] >= BrickColBd[　TopLeftBrickIdx[i]]　] && BrickColBd[　j　] <= BrickColBd[　botRightBkIdx　] && BrickRowBd[　j　] >= BrickRowlBd[　TopLeftBrickIdx [　i　]　] && BrickRowBd[　j　] <= BrickColBd[　botRightBkIdx　] ) { NumBricksInSlice[　i　]++ BricksToSliceMap[　j　] = i }}
NumBricksInSlice[i]는 슬라이스 i가 포함하는 타일들의 개수를 나타낸다. TopLeftBrickIdx[i]는 슬라이스 i의 좌상단 타일의 인덱스를 나타낸다. botRightBkIdx는 우상단 타일의 인덱스를 나타낸다. BrickColBd[j]는 타일 j가 속한 타일 열의 인덱스를 나타낸다. BrickRowBd[j]는 타일 j가 속한 타일 행의 인덱스를 나타낸다. BricksToSliceMap[j] = i 는 타일 j를 슬라이스 i에 추가함을 나타낸다.
신택스 top_left_brick_idx_delta[i] 대신, i번째 슬라이스의 우하단 타일과 이전 슬라이스(즉, i-1번째 슬라이스)의 우하단 타일 사이의 인덱스 차분을 나타내는 신택스 bottom_right_brick_idx_delta[i]를 비트스트림을 통해 시그날링할 수도 있다. 이 경우, i번째 슬라이스의 우하단 타일의 인덱스는 이전 슬라이스의 우하단 타일의 인덱스에 신택스 bottom_right_brick_idx_delta[i]를 더하여 유도될 수 있다.
첫번째 슬라이스에 대한 bottom_right_brick_idx_delta[0]은, 첫번째 슬라이스의 우하단 타일의 인덱스와 동일하게 설정될 수 있다. 즉, 첫번쨰 슬라이스의 우하단 타일의 인덱스는 신택스 bottom_right_brick_idx_delta[0]과 동일하게 설정될 수 있다.
비트스트림을 통해, 픽처 내 i번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스가, i-1번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스보다 큰 값을 갖는지 여부를 나타내는 정보가 부호화되어 시그날링될 수 있다. 일 예로, 신택스 bottom_right_increasing_order_flag가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 플래그 bottom_right_increasing_order_flag가 1인 것은, 픽처 내 i번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스는 i-1번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스보다 항상 큰 값을 가짐을 나타낸다. 반면, bottom_right_increasing_order_flag가 0인 것은, 픽처 내 적어도 하나의 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스가 이전 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스보다 작은 값을 가질 수 있음을 나타낸다.
슬라이스 내 좌상단 타일의 인덱스와, 슬라이스의 너비 또는 높이 중 적어도 하나를 특정하는 정보를 이용하여 슬라이스를 정의할 수 있다. 일 예로, i번째 슬라이스를 너비를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 또는 i번째 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i] 중 적어도 하나가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i]는 i번째 슬라이스에 포함된 타일 열들의 개수에서 1을 차분한 값을 나타낸다. 신택스 slice_height_in_tiles_minus[i]는 i번째 슬라이스에 포함된 타일 행들의 개수에서 1을 차분한 값을 나타낸다.
i번째 슬라이스는, 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i]를 기초로 결정되는 개수 만큼의 타일 열 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]를 기초로 결정되는 개수 만큼의 타일 행들로 구성될 수 있다. 이때, i번째 타일 열의 좌상단 타일은, top_left_brick_idx_delta[i]를 기초로 결정되는 인덱스 값을 가질 수 있다.
또는, 픽처의 좌측 경계에 인접하는 슬라이스에 대해서만, 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]을 시그날링하고, 그 이외의 슬라이스에 대해서는 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]의 부호화를 생략할 수 있다. 신택스 slice_height_in_tiles_minus[i]의 부호화가 생략되는 슬라이스의 높이는, 동일한 행에 포함된 슬라이스들 중 현재 픽처의 좌측 경계에 접하는 슬라이스의 높이와 동일하게 설정될 수 있다.
첫번째 슬라이스의 좌측 상단 타일의 인덱스 TopLeftBrickIdx[0]는 0으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 두번째 슬라이스(즉, 인덱스 i가 1인 슬라이스)에서는, 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]가, 실질적으로 좌상단 타일의 인덱스와 동일한 값을 갖게 된다. 이에 따라, 두번째 슬라이스에 대해서는, 신택스 top_left_brick_idx_delta[i] 대신 신택스 top_left_brick_idx[i]를 시그날링할 수 있다. 여기서, top_left_brick_idx[i]는 i번째 슬라이스의 좌상단 타일의 인덱스를 나타낸다.
다른 예로, 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]를 i번째 슬라이스의 첫번째 타일과 i+1번째 슬라이스의 첫번째 타일 사이의 차분으로 설정할 수도 있다. 즉, i+1번째 슬라이스의 좌상단 타일의 인덱스는, i번째 슬라이스의 좌상단 타일의 인덱스와 i번째 슬라이스에 대해 시그날링되는 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]를 합하여 유도할 수 있다. 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]가 i번째 슬라이스와 i+1번째 슬라이스 사이의 차분 정보를 나타내는 경우, 마지막 슬라이스에 대해서는 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]의 부호화가 생략될 수 있다.
다음 표 15와 같은 신택스 테이블을 이용하여, 슬라이스를 결정할 수도 있다.
pic_parameter_set_rbsp(　) { Descriptor
...
single_tile_in_pic_flag u(1)
if( !single_tile_in_pic_flag ) {
log2_pps_ctu_size_minus5 u(2)
num_exp_tile_columns_minus1 ue(v)
num_exp_tile_rows_minus1 ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_columns_minus1; i++ )
tile_column_width_minus1[　i　] ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_rows_minus1; i++ )
tile_row_height_minus1[　i　] ue(v)
loop_filter_across_tiles_enabled_flag u(1)
loop_filter_across_slices_enabled_flag u(1)
rect_slice_flag u(1)
if( rect_slice_flag ) {
num_slices_in_pic_minus1 ue(v)
for( i = 0; i < num_slices_in_pic_minus1; i++ ) {
slice_width_in_tiles_minus1[ i ] ue(v)
slice_height_in_tiles_minus1[ i ] ue(v)
if( slice_width_in_tiles_minus1[ i ] == 0 && slice_height_in_tiles_minus1[ i ] == 0 ) {
num_slices_in_tile_minus1[ i ] ue(v)
numSlicesInTileMinus1 = num_slices_in_tile_minus1[ i ]
for( j = 0; j < numSlicesInTileMinus1; j++ )
slice_height_in_ctu_minus1[i++] ue(v)
}
if( tile_idx_delta_present_flag && i < num_slices_in_pic_minus1 )
tile_idx_delta[ i ] se(v)
}
}
...
}
}
...
}
슬라이스 타입을 나타내는 플래그 rect_slice_flag를 부호화하고, 플래그 rect_slice_flag가 1인 경우, 픽처 내 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스 num_slices_in_pic_minus1을 부호화할 수 있다.
픽처가 복수개의 슬라이스들을 포함하는 것으로 결정된 경우, 각 슬라이스의 너비를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 각 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]를 부호화하여 시그날링할 수 있다.
또한, i번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스와 i+1번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스 사이의 차분을 나타내는 신택스 tile_idx_delta[i]를 시그날링할 수도 있다. 마지막 타일에 대해서는, 신택스 tile_idx_delta[i]의 부호화가 생략될 수 있다.
두 슬라이스 간 타일 인덱스 차분에 오프셋을 차감하여 유도되는 신택스를 부호화할 수도 있다. 오프셋은, 1 또는 2 와 같은 자연수일 수 있다. 일 예로, 신택스 tile_idx_delta_minus1[i]가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. i번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스와 i+1번째 슬라이스에 포함된 타일의 인덱스 사이의 차분은 신택스 tile_idx_delta_minus1[i]에 1을 가산하여 유도될 수 있다.
타일 인덱스의 차분 정보는 현재 픽처가 포함하는 슬라이스가 복수개인 경우에 부호화/복호화될 수 있다. 즉, 현재 픽처가 단일 슬라이스로 구성된 경우에는 타일 인덱스의 차분을 나타내는 신택스 tile_idx_delta[i]의 시그날링이 생략될 수 있다. 예컨대, 현재 픽처가 단일 슬라이스로 구성되는지 여부를 나타내는 플래그 one_slice_in_pic_flag가 1인 경우, 신택스 tile_idx_delta[i]의 시그날링이 생략될 수 있다.
또는, 부호화기는 타일 인덱스의 차분을 나타내는 신택스 tile_idx_delta[i]의 부호화 여부를 결정하고, 상기 결정에 따라, 신택스 tile_idx_delta[i] 가 부호화되었는지 여부를 나타내는 플래그 tile_idx_delta_present_flag를 부호화할 수 있다. 플래그 tile_idx_delta_present_flag의 값이 0인 것은, 신택스 tile_idx_delta[i]가 부호화/복호화되지 않음을 나타낸다. 플래그 tile_idx_delta_present_flag의 값이 1인 경우, 적어도 하나의 슬라이스에 대해, 신택스 tile_idx_delta[i]가 부호화/복호화 될 수 있다.
하나의 타일을 복수개의 슬라이스로 분할할 수도 있다. 일 예로, 타일을 수평 방향으로 타일을 분할하여, 복수개의 슬라이드들을 생성할 수 있다.
슬라이스가 복수개의 타일을 포함하지 않는 것으로 결정된 경우, 타일을 복수개의 슬라이스로 분할할 것인지 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]가 모두 0인 것은, 슬라이스가 하나의 타일만으로 구성되거나, 하나의 타일이 복수의 슬라이스들로 분할됨을 나타낸다.
신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]가 모두 0인 경우, 타일이 복수의 슬라이스로 분할되는지 여부를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다.
일 예로, 타일이 포함하는 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스 num_slices_in_tile_minus1[i]가 시그날링될 수 있다. 신택스 num_slices_in_tile_minus1[i]는 i번째 타일이 포함하는 슬라이스의 개수에서 1을 차분한 값을 나타낸다.
i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 복수개의 슬라이스로 구성된 경우, 타일 내 슬라이스 각각의 높이를 나타내는 신택스가 부호화될 수 있다. 일 예로, i번째 슬라이스를 포함하는 타일 내 j번째 슬라이스(즉, i+j 번째 슬라이스) 의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_ctu_minus1[i][j]가 시그날링될 수 있다. 신택스 slice_height_in_ctu_minus1[i][j]는 i번째 슬라이스를 포함하는 타일 내 j번째 슬라이스가 포함하는 코딩 트리 유닛 행의 개수를 나타낼 수 있다. 표 16은 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_ctu_minus1[i][j]를 포함하는 신택스 구조를 예시한 것이다.
pic_parameter_set_rbsp(　) { Descriptor
...
single_tile_in_pic_flag u(1)
if( !single_tile_in_pic_flag ) {
log2_pps_ctu_size_minus5 u(2)
num_exp_tile_columns_minus1 ue(v)
num_exp_tile_rows_minus1 ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_columns_minus1; i++ )
tile_column_width_minus1[　i　] ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_rows_minus1; i++ )
tile_row_height_minus1[　i　] ue(v)
loop_filter_across_tiles_enabled_flag u(1)
loop_filter_across_slices_enabled_flag u(1)
rect_slice_flag u(1)
if( rect_slice_flag ) {
num_slices_in_pic_minus1 ue(v)
for( i = 0; i < num_slices_in_pic_minus1; i++ ) {
slice_width_in_tiles_minus1[ i ] ue(v)
slice_height_in_tiles_minus1[ i ] ue(v)
if( slice_width_in_tiles_minus1[ i ] == 0 && slice_height_in_tiles_minus1[ i ] == 0 ) {
if( RowHeight[　TileIdx[i]　/　NumTileColumns　] >1 )
num_slices_in_tile_minus1[ i ] ue(v)
numSlicesInTileMinus1 = num_slices_in_tile_minus1[ i ]
for( j = 0; j < numSlicesInTileMinus1; j++ ){
if( RowHeight[　TileIdx[i]　/　NumTileColumns　] > 2 )
slice_height_in_ctu_minus1[i][j] ue(v)
}
}
if (slice_width_in_tiles_minus1[ i ] != 0 || slice_height_in_tiles_minus1[ i ] != 0 ) {
tile_idx_delta[ i ] se(v)
}
}
signalled_slice_id_flag u(1)
if( signalled_slice_id_flag ) {
signalled_slice_id_length_minus1 ue(v)
for( i = 0; i <= num_slices_in_pic_minus1; i++ )
slice_id[　i　] u(v)
}
}
}
...
}
이때, 타일의 높이에 기초하여, 타일 내 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스의 부호화/복호화 여부가 결정될 수 있다. 일 예로, i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 단일의 코딩 트리 유닛 행으로 구성된 경우, 타일 내 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스 num_slices_in_tile_minus1의 부호화/복호화를 생략할 수 있다. 신택스 num_slices_in_tile_minus1의 부호화/복호화가 생략되는 경우, 그 값은 0인 것으로 간주될 수 있다. 즉, i번째 슬라이스 및 i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 동일한 크기 및 형태를 갖는 것으로 설정될 수 있다. 표 16에서, 변수 TileIdx[i]는 i번째 슬라이스를 포함하는 타일의 인덱스를 가리키고, 변수 NumTileColumn은 타일 열의 개수를 나타낸다. TileIdx[i]/NumTileColumn은 i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 포함되는 행을 반환한다. 변수 RowHeight[TileIdx[i]/NumTileColumn] 은 i번째 슬라이스를 포함하는 타일 또는 타일 행의 높이를 나타낸다.
이때, 동일한 타일 행에 속하는 타일들은 동일한 높이를 갖는 바, 타일 행의 높이에 기초하여, 타일 내 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스의 부호화/복호화 여부가 결정되는 것으로 이해할 수도 있다.
타일 또는 타일 행의 높이에 기초하여, 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스의 부호화/복호화 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 단일의 코딩 트리 유닛 행으로 구성된 경우, 또는, i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 2개의 코딩 트리 유닛 행들로 구성된 경우, 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_ctu_minus1[i][j]의 부호화/복호화를 생략할 수 있다. 신택스 slice_height_in_ctu_minus1[i][j]의 높이는 타일 내 슬라이스의 개수에 따라 적응적으로 결정될 수 있다. 일 예로, 타일 내 슬라이스의 개수가 1개인 경우, 슬라이스의 높이는 타일의 높이와 동일하게 설정될 수 있다. 또는, 타일 내 슬라이스들의 개수가 2개이고, 타일의 높이가 2인 경우, 각 슬라이스의 높이는 1로 설정될 수 있다. 표 16에서, 변수 TileIdx[i]는 i번째 슬라이스를 포함하는 타일의 인덱스를 가리키고, 변수 NumTileColumn은 타일 열의 개수를 나타낸다. TileIdx[i]/NumTileColumn은 i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 포함되는 행을 반환한다. 변수 RowHeight[TileIdx[i]/NumTileColumn] 은 i번째 슬라이스를 포함하는 타일 또는 타일 행의 높이를 나타낸다.
상술한 슬라이스의 개수를 나타내는 신택스 num_slices_in_tile_minus1 대신, 명시적으로 시그날링되어야 하는 슬라이스 높이의 개수를 나타내는 정보를 나타내는 신택스 num_exp_slices_in_tile[i]를 부호화할 수도 있다. 신택스 num_exp_slices_in_tile[i]는 타일이 포함하는 슬라이스의 개수와 동일 또는 작은 값을 가질 수 있다.
신택스 num_exp_slices_in_tile[i]가 0인 것은, 타일이 복수개의 슬라이스들로 분할되지 않음을 나타낸다. 신택스 num_exp_slices_in_tile[i]가 0보다 큰 것은, 타일이 복수개의 슬라이스들로 분할될 수 있음을 나타낸다.
신택스 num_exp_slices_in_tile[i] 개수 만큼 슬라이스의 높이를 나타내는 정보가 시그날링될 수 있다. 일 예로, 신택스 num_exp_slices_in_tile이 1보다 큰 경우, 타일 내 j번째 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[j]가 시그날링할 수 있다.
상술한 실시예에서와 마찬가지로, 개수 정보 exp_slice_height_in_ctu_minus1[j]의 부호화/복호화 여부는 타일 또는 타일 행의 높이에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, i번째 슬라이스를 포함하는 타일이 단일의 코딩 트리 유닛 행으로 구성된 경우 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[j] 의 부호화/복호화를 생략할 수 있다. 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[j]의 부호화/복호화가 생략된 경우, 그 값은 0으로 간주될 수 있다.
슬라이스의 인덱스 j가 높이가 명시적으로 시그날링되는 슬라이스의 개수보다 작은 경우, 슬라이스 j의 너비는 비트스트림을 통해 시그날링되는 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[j]를 기초로 결정될 수 있다. 반면, 슬라이스의 인덱스 k가 높이가 명시적으로 시그날링되는 슬라이스의 개수 이상인 경우, 슬라이스 k의 높이는 가장 마지막으로 시그날링된 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[l]를 기초로 결정될 수 있다. 여기서, l은 마지막으로 높이가 시그날링된 슬라이스의 인덱스를 나타내고, k보다 작은 정수일 수 있다.
일 예로, 타일의 높이에서 이전 슬라이스들의 높이를 차분한 값이 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[l]에 1을 가산한 값 이상일 경우, 슬라이스 k의 높이는 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[l]에 1을 가산한 값으로 설정될 수 있다. 반면, 타일의 높이에서 이전 슬라이스들의 높이를 차분한 값이 신택스 exp_slice_height_in_ctu_minus1[l]에 1을 가산한 값보다 작을 경우, 타일의 높이에서 이전 슬라이스들의 높이를 차분한 차분 값을 슬라이스 k의 높이로 설정할 수 있다.
즉, 높이가 명시적으로 시그날링되는 슬라이스들을 제외한 잔여 슬라이스들의 높이는, 높이가 명시적으로 시그날링되는 슬라이스들 중 마지막 슬라이스의 높이보다 작거나 같은 값을 가질 수 있다.
상술한 예에서는, 사각 형태의 슬라이스 정의 방법이 적용되는 경우에 한하여, 픽처가 단일의 슬라이스로 구성되는지 여부를 나타내는 신택스 one_slice_in_pic_flag의 부호화 여부가 결정되는 것으로 예시되었다. 예시된 것과 반대로, 신택스 one_slice_in_pic_flag를 먼저 부호화한 뒤, 플래그 one_slice_in_pic_flag의 값에 따라 신택스 rect_slice_flag의 부호화 여부를 결정할 수도 있다. 일 예로, one_slice_in_pic_flag의 값이 1인 경우, rect_slice_flag의 부호화를 생략할 수 있다.
현재 픽처 내 타일 열의 개수가 1개인 경우 신택스 slice_width_in_tiles_minus1의 부호화가 생략될 수 있다. 또한, 현재 픽처 내 타일 행의 개수가 1개인 경우 신택스 slice_height_in_tiles_minus1의 부호화가 생략될 수 있다.
또는, 슬라이스의 너비를 나타내는 정보 또는 슬라이스의 높이를 나타내는 정보 중 적어도 하나의 부호화를 생략할 수 있다.
일 예로, 슬라이스의 너비를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1의 부호화를 생략하고, 인접 슬라이스 내 소정 위치 타일과의 거리를 슬라이스의 너비로 설정할 수 있다. 구체적으로, 신택스 top_left_brick_idx_delta[i]에 의해, i번째 슬라이스의 우측에 인접하는 i+1번째 슬라이스의 좌상단 타일이 특정될 수 있다. i번째 슬라이스의 너비는 i번째 슬라이스 내 좌상단 타일의 x좌표(예컨대, 좌상단 샘플의 x좌표)와, i+1번째 슬라이스 내 좌상단 타일의 x좌표(예컨대, 좌상단 샘플의 x좌표) 사이의 차분으로 유도될 수 있다.
또는, 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_tiles_minus1의 부호화를 생략하고, 인접 슬라이스 내 소정 위치 타일과의 거리를 슬라이스의 너비로 설정할 수 있다. 구체적을, 신택스 top_left_brick_idx_delta[j-1]에 의해, i번째 슬라이스의 하단에 위치하는 j번째 슬라이스의 좌상단 타일이 특정될 수 있다. i번째 슬라이스의 높이는 i번째 슬라이스 내 좌상단 타일의 y좌표(예컨대, 좌상단 샘플의 y좌표)와 j번째 슬라이스 내 좌상단 타일의 y좌표(예컨대, 좌상단 샘플의 y좌표) 사이의 차분으로 유도될 수 있다.
또는, 사각 형태의 슬라이스를 정의하는데 있어서, 차분값 정보가 이용되는지 여부를 나타내는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 일 예로, 차분값 정보의 이용 여부를 나타내는 tile_idx_delta_present_flag가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 신택스 tile_idx_delta_present_flag의 값이 1인 것은 타일 인덱스의 차분값을 나타내는 신택스가 부호화되어 시그날링됨을 나타낸다. 일 예로, 신택스 tile_idx_delta_present_flag의 값이 1인 경우, i번째 슬라이스는 슬라이스의 크기를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]과 슬라이스 내 좌측 상단 타일의 위치 또는 우측 상단 타일의 위치를 결정하기 위한 차분값 정보(예컨대, top_left_brick_idx_delta[i-1] 또는 bottom_right_brick_idx_delta[　i　])에 의해 정의될 수 있다.
신택스 tile_idx_delta_present_flag의 값이 0인 경우, i번째 슬라이스는 슬라이스의 크기를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]에 의해 정의될 수 있다. 신택스 tile_idx_delta_prsent_flag의 값이 0인 경우, 현재 픽처의 좌측 경계에 접하는 슬라이스의 우측에 위치하는 슬라이스(들)는, 좌측 경계에 접하는 슬라이스와 동일한 높이를 갖도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 현재 픽처의 좌측 경계에 접하는 슬라이스에 대해서만 슬라이스의 높이를 나타내는 정보를 시그날링하고, 현재 픽처의 좌측 경계에 접하지 않는 슬라이스(들)에 대해서는 슬라이스의 높이를 나타내는 정보의 시그날링을 생략할 수 있다.
타일 인덱스의 차분을 나타내는 정보가 부호화되었는지 여부를 나타내는 신택스 tile_idx_delta_present_flag는 현재 픽처에 포함된 슬라이스의 개수가 문턱값 이상인 경우에 부호화/복호화될 수 있다. 여기서, 문턱값은 0, 1 또는 2 등의 정수로 설정될 수 있다. 일 예로, 현재 픽처에 포함된 슬라이스의 개수가 1개 이상인 경우 또는 2개 이상인 경우에 한하여, 신택스 tile_idx_delta_present_flag를 부호화/복호화할 수 있다. 현재 픽처에 포함된 슬라이스의 개수가 문턱값보다 작은 경우, tile_idx_delta_present_flag의 부호화/복호화를 생략하고, 그 값을 0으로 설정할 수 있다. 타일의 인덱스 대신 코딩 트리 유닛의 인덱스에 기초하여 슬라이스를 정의하는 것도 가능하다.
상술한 예에서는 래스터 스캔 순서를 따라 타일들에 순번을 부여하여, 슬라이스가 정의되는 것으로 가정하였다. 다른 예로, 수직 스캔, 수평 스캔 또는 대각 스캔을 따라 타일들에 순번을 부여하여, 슬라이스를 정의할 수도 있다.
타일이 복수의 슬라이스들로 구성되는 경우, 첫번째 슬라이스에 대해서만, 슬라이스의 크기를 나타내는 정보 및/또는 타일 인덱스 차분 정보를 시그날링할 수 있다. 여기서, 슬라이스이 크기를 나타내는 정보는, 슬라이스의 너비를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i] 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
표 17은 이에 대한 예시를 나타낸다.
pic_parameter_set_rbsp( ) { Descriptor
…
single_tile_in_pic_flag u(1)
if( !single_tile_in_pic_flag ) {
log2_pps_ctu_size_minus5 u(2)
num_exp_tile_columns_minus1 ue(v)
num_exp_tile_rows_minus1 ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_columns_minus1; i++ )
tile_column_width_minus1[ i ] ue(v)
for( i = 0; i <= num_exp_tile_rows_minus1; i++ )
tile_row_height_minus1[ i ] ue(v)
loop_filter_across_tiles_enabled_flag u(1)
loop_filter_across_slices_enabled_flag u(1)
rect_slice_flag u(1)
if( rect_slice_flag ) {
num_slices_in_pic_minus1 ue(v)
for( i = 0; i < num_slices_in_pic_minus1; i++ ) {
isFirstSliceInTile[i] = 1 ;
isFirstSliceInTile[num_slices_in_pic_minus1] = 0 ;
isFirstSliceInTile[num_slice_in_pic_minus1] = 0 ;
for( i = 0; i < num_slices_in_pic_minus1; i++ ) {
if (isFirstSliceInTile[i]){
slice_width_in_tiles_minus1[ i ] ue(v)
slice_height_in_tiles_minus1[ i ] ue(v)
}
if( (slice_width_in_tiles_minus1[ i ] == 0 && slice_height_in_tiles_minus1[ i ] == 0) && isFirstSliceInTile[i] ) {
num_slices_in_tile_minus1[ i ] ue(v)
numSlicesInTileMinus1 = num_slices_in_tile_minus1[ i ]
for( j = 0; j < numSlicesInTileMinus1; j++ ){
slice_height_in_ctu_minus1[i+j] ue(v)
if (j>0)
isFirstSliceInTile[i++] = 0 ;
}
}
if (slice_width_in_tiles_minus1[ i ] != 0 || slice_height_in_tiles_minus1[ i ] != 0 || isFirstSliceInTile[i]) {
tile_idx_delta[ i ] se(v)
}
}
…
}
}
…
}
슬라이스가 타일 내 첫번째 슬라이스인지 여부를 나타내는 변수 isFirstSliceInTile[i]가 설정될 수 있다. 변수 isFirstSliceInTile[i]의 값이 1인 것은, 슬라이스가 타일 내 첫번째 슬라이스임을 나타낸다. 반면, 변수 isFirstSliceInTile[i]의 값이 0인 것은, 슬라이스가 타일 내 첫번째 슬라이스가 아님을 나타낸다.
변수 isFirstSliceInTile[i]는 1로 초기화될 수 있다. 이에 따라, i번째 슬라이스가 타일의 일부가 아닌, 적어도 하나 이상의 타일로 구성된 경우, i번째 타일에 대한 변수 isFirstSliceInTile[i]의 값이 1로 설정될 수 있다.
변수 isFirstSliceInTile[i] 값이 1인 경우, 슬라이스의 크기를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]가 부호화/복호화될 수 있다.
이때, 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]가 모두 0인 경우, 타일 내 슬라이스들의 개수를 나타내는 개수 정보가 시그날링될 수 있다. 타일에 복수개의 슬라이스들이 포함된 경우, 복수개의 슬라이스들 중 적어도 하나에 대한 높이 정보를 부호화/복호화할 수 있다. 이때, 두번째 슬라이스의 높이 정보를 복호하한 이후, 변수 isFirstTileInTile[i++]의 값을 0으로 변환할 수 있다.
이에 따라, 두번째 슬라이스부터는, 슬라이스의 너비를 나타내는 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 슬라이스의 높이를 나타내는 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]의 부호화가 생략될 수 있다.
첫번째 타일에 대해서만, 타일 인덱스 차분을 나타내는 신택스 tile_idx_delta[i]를 부호화/복호화할 수 있다. 일 예로, 신택스 tile_idx_delta[i]는, 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i]가 0이 아닌 경우, 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]가 0이 아닌 경우, 또는 변수 isFirstSliceInTile[i]가 1인 경우 중 적어도 하나에 있어서 시그날링될 수 있다.
하나의 타일이 복수개의 슬라이스들로 분할된 경우(즉, 신택스 slice_width_in_tiles_minus1[i] 및 신택스 slice_height_in_tiles_minus1[i]가 모두 0인 경우), 첫번째 슬라이스에 대해서만 변수 isFirstSliceInTile의 값이 1이고, 두번째 슬라이스부터는 변수 isFirstSliceInTile의 값이 0이다. 이에 따라, 첫번째 슬라이스에 대해서만, 신택스 tile_idx_delta[i]가 부호화될 수 있다. 픽처 내 마지막 타일이 복수개의 슬라이스로 구성된 경우, tile_idx_delta[i]를 시그날링하지 않을 수 있다.
복호화 과정 또는 부호화 과정을 중심으로 설명된 실시예들을, 부호화 과정 또는 복호화 과정에 적용하는 것은, 본 발명의 범주에 포함되는 것이다. 소정의 순서로 설명된 실시예들을, 설명된 것과 상이한 순서로 변경하는 것 역시, 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.
상술한 실시예는 일련의 단계 또는 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 이는 발명의 시계열적 순서를 한정한 것은 아니며, 필요에 따라 동시에 수행되거나 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 상술한 실시예에서 블록도를 구성하는 구성요소(예를 들어, 유닛, 모듈 등) 각각은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 복수의 구성요소가 결합하여 하나의 하드웨어 장치 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 상술한 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 영상을 부호화/복호화하는 전자 장치에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 현재 픽처를 복수의 타일들로 분할하는 단계;
    슬라이스 타입을 나타내는 분할 정보를 복호화하는 단계, 상기 분할 정보는 사각 형태 슬라이스의 적용 여부를 나타냄; 및
    상기 분할 정보가 상기 사각 형태 슬라이스가 적용됨을 나타내는 경우, 슬라이스의 제1 너비 정보 및 제1 높이 정보를 복호화하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 너비 정보가 1개의 타일 열을 가리키고, 상기 제1 높이 정보가 1개의 타일 행을 가리키는 경우, 상기 슬라이스가 포함된 타일의 높이에 기초하여, 개수 정보의 파싱 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 타일이 하나의 코딩 트리 유닛 행으로 구성된 경우, 상기 개수 정보의 파싱이 생략되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 타일이 복수의 코딩 트리 유닛 행들로 구성된 경우, 상기 개수 정보가 파싱되고, 상기 개수 정보는, 슬라이스 높이 정보가 명시적으로 시그날링되어야 하는 슬라이스들의 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 타일에 포함된 적어도 하나의 슬라이스 중 상기 개수 정보가 가리키는 개수보다 인덱스가 작은 제1 슬라이스에 대해서는, 제2 높이 정보가 파싱되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 개수 정보가 가리키는 개수와 인덱스가 같거나 큰 제2 슬라이스에 대해서는, 제2 높이 정보가 파싱되지 않는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 슬라이스의 높이는, 마지막으로 제2 높이 정보가 파싱된 제3 슬라이스의 높이 또는 상기 타일 내 잔여 높이 중 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 영상 복호화 방법.
  7. 현재 픽처를 복수의 타일들로 분할하는 단계;
    사각 형태 슬라이스의 적용 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 사각 형태 슬라이스가 적용되는 경우, 슬라이스의 제1 너비 정보 및 제1 높이 정보를 부호화하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 너비 정보가 1개의 타일 열을 가리키고, 상기 제1 높이 정보가 1개의 타일 행을 가리키는 경우, 상기 슬라이스가 포함된 타일의 높이에 기초하여, 개수 정보의 부호화 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 타일이 하나의 코딩 트리 유닛 행으로 구성된 경우, 상기 개수 정보의 부호화가 생략되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 타일이 복수의 코딩 트리 유닛 행들로 구성된 경우, 상기 개수 정보가 부호화되고, 상기 개수 정보는, 슬라이스 높이 정보가 명시적으로 시그날링되어야 하는 슬라이스들의 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 타일에 포함된 적어도 하나의 슬라이스 중 상기 개수 정보가 가리키는 개수보다 인덱스가 작은 제1 슬라이스에 대해서는, 제2 높이 정보가 부호화되는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 개수 정보가 가리키는 개수와 인덱스가 같거나 큰 제2 슬라이스에 대해서는, 제2 높이 정보가 부호화되지 않는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 슬라이스의 높이는, 마지막으로 제2 높이 정보가 파싱된 제3 슬라이스의 높이 또는 상기 타일 내 잔여 높이 중 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 영상 부호화 방법.
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