WO2021137590A1 - Ph nal 유닛 코딩 관련 영상 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

Ph nal 유닛 코딩 관련 영상 디코딩 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 문서에 따른 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법은 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득하는 단계, 상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛을 획득하는 단계, 상기 플래그를 기반으로 상기 PH를 획득하는 단계 및 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

PH NAL 유닛 코딩 관련 영상 디코딩 방법 및 그 장치
본 문서는 영상 코딩 기술에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영상 코딩 시스템에서 PH NAL 유닛을 적응적으로 코딩하는 영상 디코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 영상 데이터를 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가된다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위해 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 문서의 기술적 과제는 영상 코딩 효율을 높이는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 다른 기술적 과제는 PH NAL 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 코딩하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득하는 단계, 상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛을 획득하는 단계, 상기 플래그를 기반으로 상기 PH를 획득하는 단계 및 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩을 수행하는 디코딩 장치가 제공된다. 상기 디코딩 장치는 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득하고, 상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛을 획득하고, 상기 플래그를 기반으로 상기 PH를 획득하는 엔트로피 디코딩부 및 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 인코딩 장치에 의하여 수행되는 비디오 인코딩 방법을 제공한다. 상기 방법은 현재 픽처의 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛을 생성하는 단계, 상기 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛이 존재하는지 판단하는 단계, 상기 판단의 결과를 기반으로 상기 PH 및 상기 PH NAL 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 생성하는 단계 및 상기 VCL NAL 유닛 및 상기 PH 및 상기 플래그를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 비디오 인코딩 장치를 제공한다. 상기 인코딩 장치는 현재 픽처의 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛을 생성하고, 상기 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛이 존재하는지 판단하고, 상기 판단의 결과를 기반으로 상기 PH 및 상기 PH NAL 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 생성하고, 상기 VCL NAL 유닛 및 상기 PH 및 상기 플래그를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 엔트로피 인코딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서의 또 다른 일 실시예에 따르면, 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 저장된 비트스트림이 저장된 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체를 제공한다. 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은, 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득하는 단계, 상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛을 획득하는 단계, 상기 플래그를 기반으로 상기 PH를 획득하는 단계 및 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 문서에 따르면 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부에 대한 플래그를 시그널링할 수 있고, 상기 플래그를 기반으로 비트스트림의 비트 레이트에 적응적으로 NAL 유닛을 조절할 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 따르면 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부에 대한 플래그를 기반으로 현재 픽처 내 슬라이스 개수에 대한 제약 및 관련 픽처들에 대한 PH NAL 유닛 존재에 대한 제약을 설정할 수 있고, 이를 통하여 비트스트림의 비트 레이트에 적응적으로 NAL 유닛을 조절하여 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 5는 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 6은 인터 예측 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 코딩된 영상 정보의 계층 구조(hierarchical structure)를 예시적으로 나타낸다.
도 8은 본 문서의 실시예에 따른 인코딩 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 9는 본 문서의 실시예에 따른 디코딩 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 10은 PH NAL 유닛의 존재 여부에 따른 NAL 유닛 내 픽처 헤더 구성을 예시적으로 나타낸다.
도 11은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 13은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 14는 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 15는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 문서의 실시예들을 특정 실시예에 한정하려고 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 상용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 문서의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 문서에서 설명되는 도면 상의 각 구성들은 서로 다른 특징적인 기능들에 관한 설명의 편의를 위해 독립적으로 도시된 것으로서, 각 구성들이 서로 별개의 하드웨어나 별개의 소프트웨어로 구현된다는 것을 의미하지는 않는다. 예컨대, 각 구성 중 두 개 이상의 구성이 합쳐져 하나의 구성을 이룰 수도 있고, 하나의 구성이 복수의 구성으로 나뉘어질 수도 있다. 각 구성이 통합 및/또는 분리된 실시예도 본 문서의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 문서의 권리범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 문서의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면 상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 코딩 시스템의 예를 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다.
상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
이 문서는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어 이 문서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준, EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 문서에서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 문서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽처(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 서브픽처(subpicture)/슬라이스(slice)/타일(tile)는 코딩에 있어서 픽처의 일부를 구성하는 단위이다. 서브픽처/슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 서브픽처/슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 그룹으로 구성될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일들을 포함할 수 있다. 브릭은 픽처 내 타일 이내의 CTU 행들의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a brick may represent a rectangular region of CTU rows within a tile in a picture). 타일은 다수의 브릭들로 파티셔닝될 수 있고, 각 브릭은 상기 타일 내 하나 이상의 CTU 행들로 구성될 수 있다(A tile may be partitioned into multiple bricks, each of which consisting of one or more CTU rows within the tile). 다수의 브릭들로 파티셔닝되지 않은 타일은 또한 브릭으로 불릴 수 있다(A tile that is not partitioned into multiple bricks may be also referred to as a brick). 브릭 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정한 순차적 오더링을 나타낼 수 있으며, 상기 CTU들은 브릭 내에서 CTU 래스터 스캔으로 정렬될 수 있고, 타일 내 브릭들은 상기 타일의 상기 브릭들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 그리고 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A brick scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a brick, bricks within a tile are ordered consecutively in a raster scan of the bricks of the tile, and tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 또한, 서브 픽처는 픽처 내 하나 이상의 슬라이스의 사각 영역을 나타낼 수 있다(a subpicture may represent a rectangular region of one or more slices within a picture). 즉, 서브 픽처는 픽처의 직사각형 영역을 총괄적으로 커버하는 하나 이상의 슬라이스를 포함할 수 있다(a subpicture contains one or more slices that collectively cover a rectangular region of a picture). 타일은 특정 타일 열 및 특정 타일 열 이내의 CTU들의 사각 영역이다(A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 상기 타일 열은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 상기 픽처의 높이와 동일한 높이를 갖고, 너비는 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시될 수 있다(The tile column is a rectangular region of CTUs having a height equal to the height of the picture and a width specified by syntax elements in the picture parameter set). 상기 타일 행은 CTU들의 사각 영역이고, 상기 사각 영역은 픽처 파라미터 세트 내의 신택스 요소들에 의하여 명시되는 너비를 갖고, 높이는 상기 픽처의 높이와 동일할 수 있다(The tile row is a rectangular region of CTUs having a height specified by syntax elements in the picture parameter set and a width equal to the width of the picture). 타일 스캔은 픽처를 파티셔닝하는 CTU들의 특정 순차적 오더링을 나타낼 수 있고, 상기 CTU들은 타일 내 CTU 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있고, 픽처 내 타일들은 상기 픽처의 상기 타일들의 래스터 스캔으로 연속적으로 정렬될 수 있다(A tile scan is a specific sequential ordering of CTUs partitioning a picture in which the CTUs are ordered consecutively in CTU raster scan in a tile whereas tiles in a picture are ordered consecutively in a raster scan of the tiles of the picture). 슬라이스는 픽처의 정수개의 브릭들을 포함할 수 있고, 상기 정수개의 브릭들은 하나의 NAL 유닛에 포함될 수 있다(A slice includes an integer number of bricks of a picture that may be exclusively contained in a single NAL unit). 슬라이스는 다수의 완전한 타일들로 구성될 수 있고, 또는 하나의 타일의 완전한 브릭들의 연속적인 시퀀스일 수도 있다(A slice may consists of either a number of complete tiles or only a consecutive sequence of complete bricks of one tile). 이 문서에서 타일 그룹과 슬라이스는 혼용될 수 있다. 예를 들어 본 문서에서 tile group/tile group header는 slice/slice header로 불리 수 있다.
픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽처(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "예측(인트라 예측)"로 표시된 경우, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "예측"은 "인트라 예측"으로 제한(limit)되지 않고, "인트라 예측"이 "예측"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "예측(즉, 인트라 예측)"으로 표시된 경우에도, "예측"의 일례로 "인트라 예측"이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
이하의 도면은 본 명세서의 구체적인 일례를 설명하기 위해 작성되었다. 도면에 기재된 구체적인 장치의 명칭이나 구체적인 신호/메시지/필드의 명칭은 예시적으로 제시된 것이므로, 본 명세서의 기술적 특징이 이하의 도면에 사용된 구체적인 명칭에 제한되지 않는다.
도 2는 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 인코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다. 이하 비디오 인코딩 장치라 함은 영상 인코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 문서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어 최적의 사이즈의 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코더(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측 모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽처 내 샘플 값을 시그널링할 수 있다.
상기 예측부 (인터 예측부(221) 및/또는 상기 인트라 예측부(222) 포함)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그널링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편 픽처 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(260)은 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(221)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치(300)에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270) DPB는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 문서의 실시예들이 적용될 수 있는 비디오/영상 디코딩 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memory, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(331) 및 인트라 예측부(332)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 322)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값 들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 문서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그널링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
한편, 픽처 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
본 문서에서 양자화/역양자화 및/또는 변환/역변환 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 양자화/역양자화가 생략되는 경우, 상기 양자화된 변환 계수는 변환 계수라고 불릴 수 있다. 상기 변환/역변환이 생략되는 경우, 상기 변환 계수는 계수 또는 레지듀얼 계수 라고 불릴 수도 있고, 또는 표현의 통일성을 위하여 변환 계수라고 여전히 불릴 수도 있다.
본 문서에서 양자화된 변환 계수 및 변환 계수는 각각 변환 계수 및 스케일링된(scaled) 변환 계수라고 지칭될 수 있다. 이 경우 레지듀얼 정보는 변환 계수(들)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 변환 계수(들)에 관한 정보는 레지듀얼 코딩 신택스를 통하여 시그널링될 수 있다. 상기 레지듀얼 정보(또는 상기 변환 계수(들)에 관한 정보)를 기반으로 변환 계수들이 도출될 수 있고, 상기 변환 계수들에 대한 역변환(스케일링)을 통하여 스케일링된 변환 계수들이 도출될 수 있다. 상기 스케일링된 변환 계수들에 대한 역변환(변환)을 기반으로 레지듀얼 샘플들이 도출될 수 있다. 이는 본 문서의 다른 부분에서도 마찬가지로 적용/표현될 수 있다.
상술한 바와 같이 비디오 코딩을 수행함에 있어 압축 효율을 높이기 위하여 예측을 수행한다. 이를 통하여 코딩 대상 블록인 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록을 생성할 수 있다. 여기서 상기 예측된 블록은 공간 도메인(또는 픽셀 도메인)에서의 예측 샘플들을 포함한다. 상기 예측된 블록은 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 동일하게 도출되며, 상기 인코딩 장치는 원본 블록의 원본 샘플 값 자체가 아닌 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼에 대한 정보(레지듀얼 정보)를 디코딩 장치로 시그널링함으로써 영상 코딩 효율을 높일 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 레지듀얼 샘플들을 포함하는 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록과 상기 예측된 블록을 합하여 복원 샘플들을 포함하는 복원 블록을 생성할 수 있고, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처를 생성할 수 있다.
상기 레지듀얼 정보는 변환 및 양자화 절차를 통하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 원본 블록과 상기 예측된 블록 간의 레지듀얼 블록을 도출하고, 상기 레지듀얼 블록에 포함된 레지듀얼 샘플들(레지듀얼 샘플 어레이)에 변환 절차를 수행하여 변환 계수들을 도출하고, 상기 변환 계수들에 양자화 절차를 수행하여 양자화된 변환 계수들을 도출하여 관련된 레지듀얼 정보를 (비트스트림을 통하여) 디코딩 장치로 시그널링할 수 있다. 여기서 상기 레지듀얼 정보는 상기 양자화된 변환 계수들의 값 정보, 위치 정보, 변환 기법, 변환 커널, 양자화 파라미터 등의 정보를 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 역양자화/역변환 절차를 수행하고 레지듀얼 샘플들(또는 레지듀얼 블록)을 도출할 수 있다. 디코딩 장치는 예측된 블록과 상기 레지듀얼 블록을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 인코딩 장치는 또한 이후 픽처의 인터 예측을 위한 참조를 위하여 양자화된 변환 계수들을 역양자화/역변환하여 레지듀얼 블록을 도출하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다.
인트라 예측은 현재 블록이 속하는 픽처(이하, 현재 픽처) 내의 참조 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성하는 예측을 나타낼 수 있다. 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는 경우, 현재 블록의 인트라 예측에 사용할 주변 참조 샘플들이 도출될 수 있다. 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 좌측(left) 경계에 인접한 샘플 및 좌하측(bottom-left)에 이웃하는 총 2xnH 개의 샘플들, 현재 블록의 상측(top) 경계에 인접한 샘플 및 우상측(top-right)에 이웃하는 총 2xnW 개의 샘플들 및 현재 블록의 좌상측(top-left)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수 있다. 또는, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 복수열의 상측 주변 샘플들 및 복수행의 좌측 주변 샘플들을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 현재 블록의 주변 참조 샘플들은 nWxnH 크기의 현재 블록의 우측(right) 경계에 인접한 총 nH 개의 샘플들, 현재 블록의 하측(bottom) 경계에 인접한 총 nW 개의 샘플들 및 현재 블록의 우하측(bottom-right)에 이웃하는 1개의 샘플을 포함할 수도 있다.
다만, 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 일부는 아직 디코딩되지 않았거나, 이용 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, 디코더는 이용 가능한 샘플들로 이용 가능하지 않은 샘플들을 대체(substitution)하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다. 또는, 이용 가능한 샘플들의 보간(interpolation)을 통하여 예측에 사용할 주변 참조 샘플들을 구성할 수 있다.
주변 참조 샘플들이 도출된 경우, (i) 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 혹은 인터폴레이션(interpolation)을 기반으로 예측 샘플을 유도할 수 있고, (ii) 현재 블록의 주변 참조 샘플들 중 예측 샘플에 대하여 특정 (예측) 방향에 존재하는 참조 샘플을 기반으로 상기 예측 샘플을 유도할 수도 있다. (i)의 경우는 비방향성(non-directional) 모드 또는 비각도(non-angular) 모드, (ii)의 경우는 방향성(directional) 모드 또는 각도(angular) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 상기 주변 참조 샘플들 중 상기 현재 블록의 예측 샘플을 기준으로 상기 현재 블록의 인트라 예측 모드의 예측 방향에 위치하는 제1 주변 샘플과 상기 예측 방향의 반대 방향에 위치하는 제2 주변 샘플과의 보간을 통하여 상기 예측 샘플이 생성될 수도 있다. 상술한 경우는 선형 보간 인트라 예측(Linear interpolation intra prediction, LIP) 이라고 불릴 수 있다. 또한, 선형 모델(linear model, LM)을 이용하여 루마 샘플들을 기반으로 크로마 예측 샘플들이 생성될 수도 있다. 이 경우는 LM 모드 또는 CCLM(chroma component LM) 모드라고 불릴 수 있다.
또한, 필터링된 주변 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 임시 예측 샘플을 도출하고, 상기 기존의 주변 참조 샘플들, 즉, 필터링되지 않은 주변 참조 샘플들 중 상기 인트라 예측 모드에 따라 도출된 적어도 하나의 참조 샘플과 상기 임시 예측 샘플을 가중합(weighted sum)하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 도출할 수도 있다. 상술한 경우는 PDPC(Position dependent intra prediction) 라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록의 주변 다중 참조 샘플 라인 중 가장 예측 정확도가 높은 참조 샘플 라인을 선택하여 해당 라인에서 예측 방향에 위치하는 참조 샘플을 이용하여 예측 샘플을 도출하고 이 때, 사용된 참조 샘플 라인을 디코딩 장치에 지시(시그널링)하는 방법으로 인트라 예측 부호화를 수행할 수 있다. 상술한 경우는 다중 참조 라인 (multi-reference line) 인트라 예측 또는 MRL 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
또한, 현재 블록을 수직 또는 수평의 서브파티션들로 나누어 동일한 인트라 예측 모드를 기반으로 인트라 예측을 수행하되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플들을 도출하여 이용할 수 있다. 즉, 이 경우 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 상기 서브파티션들에 동일하게 적용되되, 상기 서브파티션 단위로 주변 참조 샘플을 도출하여 이용함으로써 경우에 따라 인트라 예측 성능을 높일 수 있다. 이러한 예측 방법은 ISP (intra sub-partitions) 기반 인트라 예측이라고 불릴 수 있다.
상술한 인트라 예측 방법들은 인트라 예측 모드와 구분하여 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 상기 인트라 예측 타입은 인트라 예측 기법 또는 부가 인트라 예측 모드 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. 예를 들어 상기 인트라 예측 타입(또는 부가 인트라 예측 모드 등)은 상술한 LIP, PDPC, MRL, ISP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LIP, PDPC, MRL, ISP 등의 특정 인트라 예측 타입을 제외한 일반 인트라 예측 방법은 노멀 인트라 예측 타입이라고 불릴 수 있다. 노멀 인트라 예측 타입은 상기와 같은 특정 인트라 예측 타입이 적용되지 않는 경우 일반적으로 적용될 수 있으며, 상술한 인트라 예측 모드를 기반으로 예측이 수행될 수 있다. 한편, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링이 수행될 수도 있다.
구체적으로, 인트라 예측 절차는 인트라 예측 모드/타입 결정 단계, 주변 참조 샘플 도출 단계, 인트라 예측 모드/타입 기반 예측 샘플 도출 단계를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 도출된 예측 샘플에 대한 후처리 필터링(post-filtering) 단계가 수행될 수도 있다.
인트라 예측이 적용되는 경우, 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 결정될 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 현재 블록의 주변 블록(ex. 좌측 및/또는 상측 주변 블록)의 인트라 예측 모드 및 추가적인 후보 모드들을 기반으로 도출된 MPM(most probable mode) 리스트 내 MPM 후보들 중 하나를 수신된 MPM 인덱스를 기반으로 선택할 수 있으며, 또는 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않은 나머지 인트라 예측 모드들 중 하나를 리메이닝 인트라 예측 모드 정보를 기반으로 선택할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 플래너 모드를 후보로 포함하거나 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하는 경우 상기 MPM 리스트는 6개의 후보를 가질 수 있고, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 상기 MPM 리스트는 5개의 후보를 가질 수 있다. 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않는 경우 현재 블록의 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아닌지 나타내는 not 플래너 플래그(ex. intra_luma_not_planar_flag)가 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MPM 플래그가 먼저 시그널링되고, MPM 인덱스 및 not 플래너 플래그는 MPM 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 MPM 인덱스는 상기 not 플래너 플래그의 값이 1인 경우 시그널링될 수 있다. 여기서, 상기 MPM 리스트가 플래너 모드를 후보로 포함하지 않도록 구성되는 것은, 상기 플래너 모드가 MPM이 아니라는 것이라기보다는, MPM으로 항상 플래너 모드가 고려되기에 먼저 플래그(not planar flag)를 시그널링하여 플래너 모드인지 여부를 먼저 확인하기 위함이다.
예를 들어, 현재 블록에 적용되는 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 중에 있는지, 아니면 리메이닝 모드 중에 있는지는 MPM 플래그 (ex. intra_luma_mpm_flag)를 기반으로 지시될 수 있다. MPM 플래그의 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 있음을 나타낼 수 있으며, MPM flag의 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 MPM 후보들(및 플래너 모드) 내에 없음을 나타낼 수 있다. 상기 not 플래너 플래그 (ex. intra_luma_not_planar_flag) 값 0은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드임을 나타낼 수 있고, 상기 not 플래너 플래그 값 1은 상기 현재 블록에 대한 인트라 예측 모드가 플래너 모드가 아님을 나타낼 수 있다. 상기 MPM 인덱스는 mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있고, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder 신텍스 요소의 형태로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보는 전체 인트라 예측 모드들 중 상기 MPM 후보들(및 플래너 모드)에 포함되지 않는 나머지 인트라 예측 모드들을 예측 모드 번호 순으로 인덱싱하여 그 중 하나를 가리킬 수 있다. 상기 인트라 예측 모드는 루마 성분(샘플)에 대한 인트라 예측 모드일 수 있다. 이하, 인트라 예측 모드 정보는 상기 MPM flag (ex. intra_luma_mpm_flag), 상기 not planar flag (ex. intra_luma_not_planar_flag), 상기 MPM 인덱스 (ex. mpm_idx 또는 intra_luma_mpm_idx), 상기 리메이닝 인트라 예측 모드 정보 (rem_intra_luma_pred_mode 또는 intra_luma_mpm_remainder) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서에서 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트, candModeList 등 다양한 용어로 불릴 수 있다. MIP가 현재 블록에 적용되는 경우, MIP를 위한 별도의 mpm flag(ex. intra_mip_mpm_flag), mpm 인덱스(ex. intra_mip_mpm_idx), 리메이닝 인트라 예측 모드 정보(ex. intra_mip_mpm_remainder)가 시그널링될 수 있으며, 상기 not planar flag는 시그널링되지 않는다.
다시 말해, 일반적으로 영상에 대한 블록 분할이 되면, 코딩하려는 현재 블록과 주변(neighboring) 블록은 비슷한 영상 특성을 갖게 된다. 따라서, 현재 블록과 주변 블록은 서로 동일하거나 비슷한 인트라 예측 모드를 가질 확률이 높다. 따라서, 인코더는 현재 블록의 인트라 예측 모드를 인코딩하기 위해 주변 블록의 인트라 예측 모드를 이용할 수 있다.
예를 들어, 인코더/디코더는 현재 블록에 대한 MPM(most probable modes) 리스트를 구성할 수 있다. 상기 MPM 리스트는 MPM 후보 리스트라고 나타낼 수도 있다. 여기서, MPM이라 함은 인트라 예측 모드 코딩시 현재 블록과 주변 블록의 유사성을 고려하여 코딩 효율을 향상시키기 위해 이용되는 모드를 의미할 수 있다. 상술한 바와 같이 MPM 리스트는 플래너 모드를 포함하여 구성될 수 있고, 또는 플래너 모드를 제외하여 구성될 수 있다. 예를 들어, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하는 경우 MPM 리스트의 후보들의 개수는 6개일 수 있다. 그리고, MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않는 경우, MPM 리스트의 후보들의 개수는 5개일 수 있다.
인코더/디코더는 5개 또는 6개의 MPM을 포함하는 MPM 리스트를 구성할 수 있다.
MPM 리스트를 구성하기 위하여 디폴트 인트라 모드들 (Default intra modes), 주변 인트라 모드들 (Neighbour intra modes) 및 도출된 인트라 모드들 (Derved intra modes)의 3가지 종류의 모드들이 고려될 수 있다.
상기 주변 인트라 모드들을 위하여, 두 개의 주변 블록들, 즉, 좌측 주변 블록 및 상측 주변 블록가 고려될 수 있다.
상술한 바와 같이 만약 MPM 리스트가 플래너 모드를 포함하지 않도록 구성하는 경우, 상기 리스트에서 플래너(planar) 모드가 제외되며, 상기 MPM 리스트 후보들의 개수는 5개로 설정될 수 있다.
또한, 인트라 예측 모드 중 비방향성 모드(또는 비각도 모드)는 현재 블록의 주변(neighboring) 참조 샘플들의 평균(average) 기반의 DC 모드 또는 보간(interpolation) 기반의 플래너(planar) 모드를 포함할 수 있다.
한편, 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치/디코딩 장치의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(ex. 샘플값들, 또는 움직임 정보)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다(Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is dependent on data elements (ex. sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture). 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 상기 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.
상기 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)에 따라 L0 움직임 정보 및/또는 L1 움직임 정보를 포함할 수 있다. L0 방향의 움직임 벡터는 L0 움직임 벡터 또는 MVL0라고 불릴 수 있고, L1 방향의 움직임 벡터는 L1 움직임 벡터 또는 MVL1이라고 불릴 수 있다. L0 움직임 벡터에 기반한 예측은 L0 예측이라고 불릴 수 있고, L1 움직임 벡터에 기반한 예측을 L1 예측이라고 불릴 수 있고, 상기 L0 움직임 벡터 및 상기 L1 움직임 벡터 둘 다에 기반한 예측을 쌍(Bi) 예측이라고 불릴 수 있다. 여기서 L0 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L0 (L0)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있고, L1 움직임 벡터는 참조 픽처 리스트 L1 (L1)에 연관된 움직임 벡터를 나타낼 수 있다. 참조 픽처 리스트 L0는 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 포함할 수 있고, 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 포함할 수 있다. 상기 이전 픽처들은 순방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있고, 상기 이후 픽처들은 역방향 (참조) 픽처라고 불릴 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L0은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이후 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트 L0 내에서 상기 이전 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이후 픽처들은 그 다음에 인덱싱될 수 있다. 상기 참조 픽처 리스트 L1은 상기 현재 픽처보다 출력 순서상 이전 픽처들을 참조 픽처들로 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 참조 픽처 리스트1 내에서 상기 이후 픽처들이 먼저 인덱싱되고 상기 이전 픽처들은 그 다음에 인덱싱 될 수 있다. 여기서 출력 순서는 POC(picture order count) 순서(order)에 대응될 수 있다.
인터 예측에 기반한 비디오/영상 인코딩 절차는 개략적으로 예를 들어 다음을 포함할 수 있다.
도 4는 인터 예측 기반 비디오/영상 인코딩 방법의 예를 나타낸다.
인코딩 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행한다(S400). 인코딩 장치는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 움직임 정보를 도출하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부는 예측 모드 결정부, 움직임 정보 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부에서 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부에서 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치의 인터 예측부는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 상기 참조 블록과 상기 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 인코딩 장치는 다양한 예측 모드들 중 상기 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치는 상기 다양한 예측 모드들에 대한 RD cost를 비교하고 상기 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 상기 현재 블록과 중 상기 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 상기 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 상기 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다.
다른 예로, 인코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 상기 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, 상기 mvp 후보들 중 상기 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 mvp 후보가 상기 선택된 mvp 후보가 될 있다. 상기 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 mvp를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보가 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 또한, (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 상기 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보 구성되어 별도로 상기 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S410). 인코딩 장치는 상기 현재 블록의 원본 샘플들과 상기 예측 샘플들의 비교를 통하여 상기 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.
인코딩 장치는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S420). 인코딩 장치는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 예측 절차에 관련된 정보들로 예측 모드 정보(ex. skip flag, merge flag or mode index 등) 및 움직임 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보에 관한 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(ex. merge index, mvp flag or mvp index)를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 움직임 정보에 관한 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 디코딩 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 인코딩 장치는 상기 참조 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이는 디코딩 장치에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 인코딩 장치에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 인코딩 장치는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)을 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
인터 예측에 기반한 비디오/영상 디코딩 절차는 개략적으로 예를 들어 다음을 포함할 수 있다.
도 5는 인터 예측 기반 비디오/영상 디코딩 방법의 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 디코딩 장치는 상기 인코딩 장치에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
구체적으로 디코딩 장치는 수신된 예측 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S500). 디코딩 장치는 상기 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 merge flag를 기반으로 상기 현재 블록에 상기 머지 모드가 적용되는지 또는 (A)MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 상기 mode index를 기반으로 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 (A)MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보를 도출한다(S510). 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 상기 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. 상기 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 상기 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다.
다른 예로, 디코딩 장치는 상기 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, 상기 (A)MVP 후보 리스트에 포함된 mvp (motion vector predictor) 후보들 중 선택된 mvp 후보의 움직임 벡터를 상기 현재 블록의 mvp로 이용할 수 있다. 상기 선택은 상술한 선택 정보(mvp flag or mvp index)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 상기 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 상기 현재 블록의 mvp와 상기 MVD를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 상기 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 상기 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 상기 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가 상기 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이 후보 리스트 구성 없이 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있으며, 이 경우 후술하는 예측 모드에서 개시된 절차에 따라 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같은 후보 리스트 구성은 생략될 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S520). 이 경우 상기 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 상기 참조 픽처를 도출하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터가 상기 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 이 경우 후술하는 바와 같이 경우에 따라 상기 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다.
예를 들어, 디코딩 장치의 인터 예측부는 예측 모드 결정부, 움직임 정보 도출부, 예측 샘플 도출부를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부에서 수신된 움직임 정보에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.
디코딩 장치는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S530). 디코딩 장치는 상기 예측 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. (S540). 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 6은 인터 예측 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상술한 바와 같이 인터 예측 절차는 인터 예측 모드 결정 단계, 결정된 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계, 도출된 움직임 정보에 기반한 예측 수행(예측 샘플 생성) 단계를 포함할 수 있다. 상기 인터 예측 절차는 상술한 바와 같이 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서 수행될 수 있다. 본 문서에서 코딩 장치라 함은 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 코딩 장치는 현재 블록에 대한 인터 예측 모드를 결정한다(S600). 픽처 내 현재 블록의 예측을 위하여 다양한 인터 예측 모드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, MVP(motion vector prediction) 모드, 어파인(Affine) 모드, 서브블록 머지 모드, MMVD (merge with MVD) 모드 등 다양한 모드가 사용될 수 있다. DMVR (Decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드, Bi-prediction with CU-level weight (BCW), Bi-directional optical flow (BDOF) 등이 부수적인 모드로 더 혹은 대신 사용될 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. 본 문서에서 일부 모드 및/또는 일부 모드에 의하여 도출된 움직임 정보 후보는 다른 모드의 움직임 정보 관련 후보들 중 하나로 포함될 수도 있다. 예를 들어, HMVP 후보는 상기 머지/스킵 모드의 머지 후보로 추가될 수 있고, 또는 상기 MVP 모드의 mvp 후보로 추가될 수도 있다. 상기 HMVP 후보가 상기 머지 모드 또는 스킵 모드의 움직임 정보 후보로 사용되는 경우, 상기 HMVP 후보는 HMVP 머지 후보라고 불릴 수 있다.
현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보가 인코딩 장치로부터 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치에 수신될 수 있다. 상기 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보의 계층적 시그널링을 통하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우 상기 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스킵 플래그를 시그널링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용 안되는 경우에 머지 플래그를 시그널링하여 머지 모드 적용 여부를 지시하고, 머지 모드가 적용 안되는 경우에 MVP 모드 적용되는 것으로 지시하거나 추가적인 구분을 위한 플래그를 더 시그널링할 수도 있다. 어파인 모드는 독립적인 모드로 시그널링될 수도 있고, 또는 머지 모드 또는 MVP 모드 등에 종속적인 모드로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어, 어파인 모드는 어파인 머지 모드 및 어파인 MVP 모드를 포함할 수 있다.
코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 도출한다(S610). 상기 움직임 정보 도출을 상기 인터 예측 모드를 기반으로 도출될 수 있다.
코딩 장치는 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 인코딩 장치는 움직임 추정(motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다. 블록의 유사성은 위상(phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출할 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록(or 현재 블록의 템플릿)과 참조 블록(or 참조 블록의 템플릿) 간 SAD를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.
코딩 장치는 상기 현재 블록에 대한 움직임 정보를 기반으로 인터 예측을 수행한다(S620). 코딩 장치는 상기 움직임 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플(들)을 도출할 수 있다. 상기 예측 샘플들을 포함하는 현재 블록은 예측된 블록이라고 불릴 수 있다.
도 7은 코딩된 영상 정보의 계층 구조(hierarchical structure)를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 본 문서의 코딩 레이어 및 구조에 따라서 코딩된 비디오/영상(video/image)을 예시적으로 나타낼 수 있다. 도 7을 참조하면 코딩된 비디오/영상은 비디오/영상 및 비디오/영상의 디코딩 프로세스를 처리하는 VCL(Video Coding Layer, VCL), 코딩된 정보를 전송 및 저장하는 서브시스템(subsystem), VCL과 서브시스템 사이에 존재하고 기능을 담당하는 NAL(Network Abstraction Layer, NAL)로 구분될 수 있다.
예를 들어, VCL에서는, 압축된 이미지 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터가 생성되거나 또는 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set, PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set, SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set, VPS) 또는 영상 디코딩 과정에 추가로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information, SEI) 메시지를 포함하는 파라미터 세트가 생성될 수 있다.
또한, 예를 들어, NAL에서는, VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더(header) 정보(NAL 유닛 헤더)를 추가하여 NAL 유닛이 생성될 수 있다. 이 경우, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터(slice data), 파라미터 세트(parameter set), SEI 메시지(SEI message) 등을 참조할 수 있다. NAL 유닛 헤더는 해당 NAL 유닛에 포함된 RBSP 데이터에 따라 지정된 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP에 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 분류될(classified) 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상(image)에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상 디코딩에 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하는 NAL 유닛을 의미할 수 있다. .
상술한 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛은 서브시스템의 데이터 규격(data standard)에 따라 헤더 정보를 첨부하여 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, NAL 유닛은 H.266/ VVC 파일 포맷(VVC file format), 실시간 전송 프로토콜(real-time transport protocol, RTP), 전송 스트림(Transport Stream, TS) 등과 같은 미리 정해진 표준의 데이터 포맷(data format)으로 변환될 수 있고, 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함된 RBSP 데이터 구조에 따라서 NAL 유닛 타입이 지정될 수 있으며, NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되고 시그널링될 수 있다.
예를 들어, NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. 또한, VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛에 포함된 픽처의 특성과 타입에 따라 분류될 수 있고, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 타입에 따라 분류될 수 있다.
다음은 Non-VCL NAL 유닛 타입에 포함된 파라미터 세트의 타입에 따라 지정된 NAL 유닛 타입의 예일 수 있다.
- APS(Adaptation Parameter Set) NAL 유닛 : APS를 포함한 NAL 유닛에 대한 타입
- DPS(Decoding Parameter Set) NAL 유닛 : DPS를 포함한 NAL 유닛에 대한 타입
- VPS(Video Parameter Set) NAL 유닛 : VPS를 포함한 NAL 유닛에 대한 타입
- SPS(Sequence Parameter Set) NAL 유닛 : SPS를 포함한 NAL 유닛에 대한 타입
- PPS(Picture Parameter Set) NAL 유닛 : PPS를 포함한 NAL 유닛에 대한 타입
- PH (Picture header) NAL 유닛 : PH를 포함한 NAL 유닛에 대한 타입
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입에 대한 신텍스 정보를 가질 수 있고, 신텍스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장 및 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 신텍스 정보는 nal_unit_type 일 수 있고, NAL 단위 타입은 nal_unit_type 값으로 지정될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 하나의 픽처는 복수의 슬라이스를 포함할 수 있고, 슬라이스는 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 슬라이스(슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터의 세트)에 대해 하나의 픽처 헤더가 추가(임베디드(embedded))될 수 있다. 픽처 헤더(픽처 헤더 신텍스)는 픽처에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 슬라이스에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/ 파라미터를 포함할 수 있다. APS(APS 신텍스) 또는 PPS(PPS 신텍스)는 하나 이상의 슬라이스 또는 픽처에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/ 파라미터를 포함 할 수 있다. SPS(SPS 신텍스)는 하나 이상의 시퀀스(sequence)에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함 할 수 있다. VPS(VPS 신텍스)는 복수의 레이어들에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. DPS (DPS 신텍스)는 전체 영상에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. DPS는 코딩된 비디오 시퀀스(Coded Video Sequence, CVS)의 연결(concatenation)과 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 이 문서에서 HLS(High Level Syntax)는 APS 신텍스, PPS 신텍스, SPS 신텍스, VPS 신텍스, DPS 신텍스, 픽처 헤더 신텍스 및 슬라이스 헤더 신텍스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 일반적으로 하나의 픽처에 대해 하나의 NAL 유닛 타입이 설정될 수 있고, 상기 NAL 유닛 타입은 상술한 바와 같이 슬라이스를 포함하는 NAL 유닛의 NAL 유닛 헤더에서 nal_unit_type을 통해 시그널링될 수 있다. 다음의 표는 NAL 유닛 타입 코드 및 NAL 유닛 타입 클래스의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000001
Figure PCTKR2020019322-appb-I000001
한편, 상술한 바와 같이 픽처는 하나 이상의 슬라이스로 구성될 수 있다. 또한, 상기 픽처를 설명하는 파라미터들은 픽처 헤더(Picture Header, PH) 로 시그널링될 수 있고, 슬라이스를 설명하는 파라미터들은 슬라이스 헤더(Slice Header, SH) 로 시그널링될 수 있다. 상기 PH 는 자체 NAL 유닛 타입으로 전달될 수 있다. 또한, 상기 SH 는 슬라이스의 페이로드(payload)(즉, 슬라이스 데이터(slice data))를 포함하는 NAL 유닛의 시작 부분에 존재할 수 있다.
예를 들어, 시그널링되는 PH 의 신텍스 엘리먼트는 다음과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000002
Figure PCTKR2020019322-appb-I000002
Figure PCTKR2020019322-appb-I000003
Figure PCTKR2020019322-appb-I000004
Figure PCTKR2020019322-appb-I000005
Figure PCTKR2020019322-appb-I000006
한편, PH 의 채택은 모든 코딩된 픽처에 대해 적어도 두 개의 NAL 유닛들이 있어야 함을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 두 개의 유닛들 중 하나는 PH 에 대한 NAL 유닛일 수 있고, 다른 하나는 슬라이스 헤더 (SH) 및 슬라이스 데이터를 포함하는 코딩된 슬라이스에 대한 NAL 유닛일 수 있다. 이는 픽처 당 추가(additional) NAL 유닛이 비트레이트(bitrate)에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 비트레이트가 낮은 비트스트림에 대해서는 문제가 될 수 있다. 따라서, PH 가 새로운 NAL 유닛을 소모하지 않는 모드를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
이에, 본 문서는 상술한 문제를 해결하기 위한 후술하는 실시예들을 제안한다. 제안되는 실시예들은 개별적으로 또는 조합하여 적용될 수 있다.
일 예로, CLVS(Coded Layer Video Sequence)에 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부를 나타내는 하이 레벨 파라미터 세트 내 플래그를 시그널링하는 방안을 제안한다. 즉, 상기 플래그는 픽처 헤더(picture header)가 NAL 유닛(즉, PH NAL 유닛)에 존재하는지 또는 슬라이스 헤더(slice header)에 존재하는 여부를 나타낼 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 CLVS는 동일한 값의 nuh_layer_id를 갖는 픽처 유닛(Picture Unit, PU)들의 시퀀스를 의미할 수 있다. 상기 픽처 유닛은 코딩된 픽처에 대한 NAL 유닛(들)의 세트일 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 하이 레벨 파라미터 세트는 SPS(Sequence Parameter Set, SPS), PPS(Picture Parameter Set, PPS) 또는 슬라이스 헤더(slice header)일 수 있다. 상기 플래그는 ph_nal_present_flag 라고 불릴 수 있다. 또는, 상기 플래그는 PH NAL 존재 플래그라고 불릴 수 있다.
또한, 본 문서는 상기 PH NAL 존재 플래그와 관련하여, ph_nal_present_flag의 값이 동일한 CVS의 픽처들이 참조하는 모든 SPS에 대하여 동일하다고 제약하는 실시예를 제안한다. 상기 제약은 ph_nal_present_flag의 값이 멀티레이어(multi-layer) 비트스트림에서 하나의 코딩된 비디오 시퀀스에 대해 동일해야 함을 의미할 수 있다.
또한, 일 예로, ph_nal_present_flag의 값이 1과 동일한 경우, 하나의 PH NAL 유닛이 존재하고, 상기 PH NAL 유닛은 픽처의 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛들과 연관되는 것을 제안한다.
또한, 일 예로, ph_nal_present_flag의 값이 0과 동일한 경우(즉, PH NAL 유닛이 각 픽처에 대하여 존재하지 않는 경우), 다음과 같은 제약이 적용되는 방안을 제안한다.
예를 들어, 상기 제약은 다음과 같을 수 있다.
첫째로, CLVS의 모든 픽처들은 하나의 슬라이스만 포함할 수 있다.
둘째로, PH NAL 유닛이 존재하지 않을 수 있다. PH 신텍스 테이블(PH syntax table)은 SH(Slice Header, SH) 및 슬라이스 데이터(slice data)와 함께 슬라이스 레이어 RBSP에 존재할 수 있다. 즉, PH 신텍스 테이블은 슬라이스 헤더에 존재할 수 있다.
셋째로, PH 신텍스 테이블과 SH 신텍스 테이블이 바이트 정렬된(byte aligned) 위치에서 시작될 수 있다. 이를 구현하기 위해, PH와 SH 사이에 바이트 정렬 비트가 추가될 수 있다.
넷째로, SPS를 참조하는 모든 PPS 내 picture_header_extension_present_flag의 값은 0일 수 있다.
다섯째로, PH 또는 SH에 존재할 수 있는 모든 신텍스 엘리먼트는 SH가 아닌 PH에 존재할 수 있다.
또한, 일 예로, 액세스 유닛 디텍션(access unit detection)를 업데이트하는 방안이 제안될 수 있다. 즉, PH 를 체크하는 대신, 모든 새로운 VCL NAL 유닛은 새로운 AU(Access Unit, AU)를 의미할 수 있다. 즉, ph_nal_present_flag의 값이 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, ph_nal_present_flag 을 포함하는 VCL NAL 유닛은 이전 순서의 AU (즉, 이전 순서의 AU에 대한 픽처)에 대한 VCL NAL 유닛이 아니라 새로운 AU(즉, 새로운 AU에 대한 픽처)에 대한 VCL NAL 유닛이 파싱됨을 의미할 수 있다. 따라서, ph_nal_present_flag의 값이 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, ph_nal_present_flag을 포함하는 VCL NAL 유닛은 새로운 AU의 픽처(예를 들어, 디코딩이 수행될 현재 픽처)에 대한 첫번째 VCL NAL 유닛일 수 있다. 여기서, AU는 서로 다른 레이어에 속하고 DPB(Decoded Picture Buffer, DPB)의 출력을 위해 동일한 시간과 관련된 코딩된 픽처들을 포함하는 PU(Picture Unit, PU)들의 세트를 의미할 수 있다. 또한, 상기 PU는 서로 연관되고 디코딩 순서가 연속적인 하나의 코딩된 픽처를 포함하는 NAL 유닛들의 세트를 의미할 수 있다. 즉, 상기 PU는 서로 연관되고 디코딩 순서가 연속적인 하나의 코딩된 픽처에 대한 NAL 유닛들의 세트를 의미할 수 있다. 한편, 비트스트림이 멀티레이어 비트스트림이 아닌 싱글 레이어 비트스트림(single layer bitstream)인 경우, AU는 PU와 동일할 수 있다.
본 문서에서 제안한 실시예들은 후술하는 바와 같이 구현될 수 있다.
예를 들어, 본 문서의 실시예에서 제안한 ph_nal_present_flag 는 가 시그널링되는 SPS 신텍스는 다음과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000003
표 3을 참조하면 SPS 는 ph_nal_present_flag 를 포함할 수 있다.
예를 들어, 신텍스 엘리먼트 ph_nal_present_flag 의 시멘틱(semantic)은 다음의 표와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000004
예를 들어, 표 4를 참조하면 신텍스 엘리먼트 ph_nal_present_flag 는 SPS를 참조하는 CLVS들(CLVSs)의 각 코딩된 픽처에 대해 PH_NUT와 동일한 nal_unit_type을 갖는 NAL 유닛이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 1과 동일한 ph_nal_present_flag 는 SPS를 참조하는 CLVS들(CLVSs)의 각 코딩된 픽처에 대해 PH_NUT와 동일한 nal_unit_type을 갖는 NAL 유닛이 존재함을 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 0과 동일한 ph_nal_present_flag는 SPS를 참조하는 CLVS들(CLVSs)의 각 코딩된 픽처에 대해 PH_NUH와 동일한 nal_unit_type을 갖는 NAL 단위가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 ph_nal_present_flag 가 1인 경우, 다음과 같은 내용이 적용될 수 있다.
- nal_unit_type이 PH_NUT인 NAL 유닛(즉, PH NAL 유닛)은 SPS를 참조하는 CLVS들에 존재하지 않을 수 있다.
- SPS를 참조하는 CLVS들의 각 픽처는 하나의 슬라이스를 포함할 수 있다.
- PH는 슬라이스 레이어 RBSP에 존재할 수 있다.
한편, 표 3 및 표 4에서 ph_nal_present_flag 가 SPS 로 시그널링되는 방안을 제안하고 있으나, 표 3 및 표 4에 도시된 방안은 본 문서에서 제안한 일 실시예로 ph_nal_present_flag 가 SPS 이외의 PPS 또는 슬라이스 헤더로 시그널링되는 실시예도 제안될 수 있다.
한편, 예를 들어, 본 문서에서 제안한 일 실시예에 따르면, 픽처 헤더 신텍스 테이블 및 픽처 헤더 RBSP 는 다음의 표와 같이 분리되어 시그널링될 수 있다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000005
또한, 상기 시그널링되는 픽처 헤더 신텍스 테이블은 다음과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000006
Figure PCTKR2020019322-appb-I000007
Figure PCTKR2020019322-appb-I000008
Figure PCTKR2020019322-appb-I000009
Figure PCTKR2020019322-appb-I000010
Figure PCTKR2020019322-appb-I000011
또한, 예를 들어, 본 문서에서 제안한 일 실시예에 따르면, 슬라이스 레이어 RBSP 는 다음과 같이 시그널링될 수 있다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000007
또한, 예를 들어, 본 문서에서 제안한 일 실시예에 따르면 다음의 표에 도시된 제약들 중 하나 이상이 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2020019322-appb-T000008
예를 들어, 표 8을 참조하면 ph_nal_present_flag가 0이면 picture_header_extension_present_flag의 값은 0이 될 수 있다.
또한, 예를 들어, 아래 두 조건이 모두 참(true)인 경우, pic_rpl_present_flag의 값이 1과 같아야 한다는 것이 비트스트림 적합성의 요구 사항일 수 있다.
- ph_nal_present_flag는 0이고, PH와 연관된 픽처가 IDR 픽처가 아님.
- ph_nal_present_flag는 0이고, PH와 연관된 픽처가 IDR 픽처이고, sps_id_rpl_present_flag는 1과 같음.
여기서, 상기 rpl 은 참조 픽처 리스트(reference picture list)를 의미할 수 있다.
또한, 예를 들어, ph_nal_present_flag의 값이 0 인 경우, pic_sao_enabled_present_flag의 값은 1과 같아야 한다는 것이 비트스트림 적합성의 요구 사항일 수 있다.
또한, 예를 들어, ph_nal_present_flag의 값이 0 인 경우, pic_alf_enabled_present_flag의 값은 1과 같아야 한다는 것이 비트스트림 적합성의 요구 사항일 수 있다.
또한, 예를 들어, ph_nal_present_flag의 값이 0 인 경우, pic_deblocking_filter_override_present_flag의 값은 1과 같아야 한다는 것이 비트 스트림 적합성의 요구 사항일 수 있다.
한편, 예를 들어, 실시예(들)는 다음 절차에 따라서 적용될 수 있다.
도 8은 본 문서의 실시예에 따른 인코딩 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 8을 참조하면 인코딩 장치는 픽처에 대한 정보를 포함하는 NAL 유닛(들)을 생성할 수 있다(S800). 인코딩 장치는 픽처 헤더에 대한 NAL 유닛이 존재하는지 여부를 결정할 수 있고(S810), 상기 픽처 헤더에 대한 NAL 유닛이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S820).
예를 들어, 상기 픽처 헤더에 대한 NAL 유닛이 존재하는 경우, 인코딩 장치는 슬라이스 헤더를 포함하는 VCL NAL 유닛 및 픽처 헤더를 포함하는 PH NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다(S830).
한편, 예를 들어, 상기 픽처 헤더에 대한 NAL 유닛이 존재하지 않는 경우, 인코딩 장치는 슬라이스 헤더 및 픽처 헤더를 포함하는 VCL NAL 유닛을 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다(S840). 즉, 예를 들어, 슬라이스 헤더는 상기 픽처 헤더 신텍스 구조는 상기 슬라이스 헤더에 존재할 수 있다.
도 9는 본 문서의 실시예에 따른 디코딩 절차를 예시적으로 나타낸다.
도 9를 참조하면 디코딩 장치는 NAL 유닛(들)을 포함하는 비트스트림을 수신할 수 있다(S900). 이후, 디코딩 장치는 픽처 헤더에 대한 NAL 유닛이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S910).
예를 들어, 상기 픽처 헤더에 대한 NAL 유닛이 존재하는 경우, 디코딩 장치는 VCL NAL 유닛 내 슬라이스 헤더 및 PH NAL 유닛 내 픽처 헤더를 기반으로 픽처/슬라이스/블록/샘플을 디코딩/복원할 수 있다(S920).
한편, 예를 들어, 상기 픽처 헤더에 대한 NAL 유닛이 존재하지 않는 경우, 디코딩 장치는 VCL NAL 유닛 내 슬라이스 헤더 및 픽처 헤더를 기반으로 픽처/슬라이스/블록/샘플을 디코딩/복원할 수 있다(S930).
여기서, (코딩된) 비트스트림은 픽처를 디코딩하기 위한 하나 이상의 NAL 유닛을 포함 할 수 있다. 또한, NAL 유닛은 VCL NAL 유닛 또는 non-VCL NAL 유닛일 수 있다. 예를 들어, VCL NAL 유닛은 코딩된 슬라이스에 대한 정보를 포함할 수 있고, VAL NAL 유닛은 상술한 표 1에 기술된 NAL 유닛 타입 클래스 'VCL'을 갖는 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
한편, 본 문서에서 제안한 실시예에 따르면 비트스트림은 PH NAL 유닛(픽처 헤더에 대한 NAL 유닛)을 포함할 수 있거나, 또는 비트스트림은 현재 픽처에 대한 PH NAL 유닛을 포함하지 않을 수 있다. PH NAL 유닛의 존재 여부를 나타내는 정보(예를 들어, ph_nal_present_flag)는 HLS(예를 들어, VPS, DPS, SPS 또는 슬라이스 헤더 등)로 시그널링될 수 있다.
도 10은 PH NAL 유닛의 존재 여부에 따른 NAL 유닛 내 픽처 헤더 구성을 예시적으로 나타낸다. 예를 들어, 도 10의 (a)는 현재 픽처에 대한 PH NAL 유닛이 존재하는 경우를 나타낼 수 있고, 도 10의 (b)는 현재 픽처에 대한 PH NAL 유닛이 존재하지 않지만, 픽처 헤더가 VCL NAL 유닛에 포함되는 경우를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 PH NAL 유닛이 존재하는 경우, 픽처 헤더는 PH NAL 유닛에 포함될 수 있다. 반면, PH NAL 유닛이 존재하지 않는 경우, 픽처 헤더는 여전히 구성될 수 있지만, 다른 NAL 유닛에 포함될 수 있다. 예를 들어, 픽처 헤더는 VCL NAL 유닛에 포함될 수 있다. 상기 VCL NAL 유닛은 코딩된 슬라이스에 대한 정보를 포함할 수 있다. VCL 유닛은 코딩된 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 슬라이스 헤더가 코딩된/연관된 슬라이스가 픽처 또는 서브픽처(subpicture)에서 첫번째 슬라이스라는 정보를 포함하는 경우, 픽처 헤더는 상기 특정 슬라이스 헤더를 포함하는 특정 VAL NAL 유닛에 포함될 수 있다. 또는, 예를 들어, PH NAL 유닛이 존재하지 않는 경우, 픽처 헤더는 PPS NAL 유닛, APS NAL 유닛 등과 같은 Non-VCL NAL 유닛에 포함될 수도 있다.
도 11은 본 문서에 따른 인코딩 장치에 의한 영상 인코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 11에서 개시된 방법은 도 2에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 11의 S1100 내지 S1130은 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 현재 픽처를 디코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 예측부 및 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다.
인코딩 장치는 현재 픽처의 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL(Network Abstraction Layer, NAL) 유닛을 생성한다(S1100). 인코딩 장치는 현재 픽처의 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 생성할 수 있다. 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터는 상기 VCL NAL 유닛에 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 슬라이스 헤더는 상기 슬라이스에 대한 파라미터들을 나타내는 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 슬라이스 데이터는 상기 슬라이스 내 블록에 대한 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다.
한편, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 픽처의 상기 슬라이스 내 블록에 대한 예측 정보를 생성 및 인코딩할 수 있다. 이 경우 인터 예측 또는 인트라 예측 등 본 문서에서 개시된 다양한 예측 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 블록에 인터 예측을 수행할지 또는 인트라 예측을 수행할지 여부를 결정할 수 있고, 구체적인 인터 예측 모드 또는 구체적인 인트라 예측 모드를 RD 코스트 기반으로 결정할 수 있다. 결정된 모드에 따라 인코딩 장치는 상기 블록에 대한 예측 샘플을 도출할 수 있다. 상기 예측 정보는 상기 블록에 대한 예측 모드 정보를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 현재 픽처의 블록에 대한 레지듀얼 정보를 인코딩할 수 있다.
예를 들어, 인코딩 장치는 상기 블록에 대한 원본 샘플과 예측 샘플의 감산을 통하여 상기 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있다.
이후, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 양자화하여 양자화된 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있고, 상기 양자화된 레지듀얼 샘플을 기반으로 변환 계수를 도출할 수 있고, 상기 변환 계수를 기반으로 상기 레지듀얼 정보를 생성 및 인코딩할 수 있다. 또는, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 레지듀얼 샘플을 양자화하여 양자화된 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있고, 상기 양자화된 레지듀얼 샘플을 변환하여 변환 계수를 도출할 수 있고, 상기 변환 계수를 기반으로 상기 레지듀얼 정보를 생성 및 인코딩할 수 있다.
한편, 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 예측 정보 및 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 픽처의 상기 슬라이스 내 상기 블록에 대한 예측 샘플 및 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있고, 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 샘플/복원 픽처를 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛이 존재하는지 판단한다(S1110). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 PH NAL 유닛이 존재하는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 픽처와 관련한 PH 를 포함하는 PH NAL 유닛 및/또는 상기 현재 픽처의 슬라이스에 대한 정보(예를 들어, 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL(Video Coding Layer) NAL 유닛을 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않는 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 픽처와 관련한 PH 및 상기 현재 픽처의 하나의 슬라이스에 대한 정보(예를 들어, 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL(Video Coding Layer) NAL 유닛을 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처는 하나의 슬라이스만을 포함할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 PH는 상기 현재 픽처에 대한 파라미터들을 나타내는 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
인코딩 장치는 상기 판단의 결과를 기반으로 상기 PH 및 상기 PH NAL 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 생성한다(S1120). 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 판단의 결과를 기반으로 상기 PH 및 상기 PH NAL 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 플래그의 값이 0인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 플래그의 값이 0인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 플래그의 신텍스 엘리먼트는 상술한 ph_nal_present_flag 일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 PH NAL 유닛이 존재한다고 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 픽처에 대한 상기 PH는 상기 PH NAL 유닛에 포함될 수 있고, 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않는다고 판단된 경우, 인코딩 장치는 상기 현재 픽처에 대한 상기 PH는 상기 현재 픽처의 상기 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer) NAL 유닛에 포함될 수 있다.
인코딩 장치는 상기 VCL NAL 유닛 및 상기 PH 및 상기 플래그를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S1130). 인코딩 장치는 상기 VCL NAL 유닛 및 상기 PH 및 상기 플래그를 포함하는 영상 정보를 인코딩할 수 있다. 영상 정보는 상기 VCL NAL 유닛 및 상기 PH 및 상기 플래그를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 영상 정보는 하이 레벨 신텍스를 포함할 수 있고, 상기 플래그는 상기 하이 레벨 신텍스에 포함될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그는 상기 하이 레벨 신텍스로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 하이 레벨 신텍스는 SPS(Sequence Parameter Set, SPS)일 수 있다. 또는 예를 들어, 상기 하이 레벨 신텍스는 슬라이스 헤더(Slice Header, SH)일 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그는 상기 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다.
한편, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 PH NAL 유닛에 포함될 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 현재 픽처의 상기 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH 는 상기 PH NAL 유닛에 포함될 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH 는 상기 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛에 포함될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH 는 상기 PH NAL 유닛에 포함될 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH 는 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 상기 PH를 포함하는 상기 PH NAL 유닛 및 상기 현재 픽처의 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 적어도 하나의 VCL NAL 유닛을 포함할 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 PH NAL 유닛을 포함하지 않을 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처를 포함하는 CLVS(Coded Video Layer Sequence) 내 모든 픽처에 대하여 PH NAL 유닛이 존재하지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어, CLVS(Coded Video Layer Sequence) 내 모든 픽처에 대한 PH NAL 유닛 존재 여부에 대한 플래그들의 값들은 동일할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 CLVS 내 상기 모든 픽처에 대한 픽처 헤더들은 상기 모든 픽처의 슬라이스 헤더들을 포함하는 VCL NAL 유닛들에 포함될 수 있다.
한편, 예를 들어, AU 디텍션이 기존 방안과 다르게 수정될 수 있다. 예를 들어, 새로운 VCL NAL 유닛은 새로운 AU 를 의미할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 슬라이스 헤더를 포함하는 VCL NAL 유닛은 (새로운 AU(즉, 현재 픽처에 대한 AU) 에 대한) 상기 현재 픽처의 첫번째 VCL NAL 유닛일 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그는 상기 VCL NAL 유닛의 상기 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH NAL 유닛을 따르는, 즉, 상기 PH NAL 유닛 다음으로 시그널링되는 상기 현재 픽처의 첫번째 VCL NAL 유닛일 수 있다.
한편, 인코딩 장치는 상기 현재 픽처를 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치는 상기 PH의 신텍스 엘리먼트들, 상기 슬라이스 헤더의 신텍스 엘리먼트들 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 PH의 신텍스 엘리먼트들은 상술한 표 6에 도시된 신텍스 엘리먼트들일 수 있다. 상기 PH는 상기 현재 픽처에 대한 파라미터들을 나타내는 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 상기 슬라이스 헤더는 상기 현재 픽처의 슬라이스에 대한 파라미터들을 나타내는 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 상기 슬라이스 데이터는 상기 슬라이스 내 블록에 대한 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 영상 정보를 포함하는 비트스트림은 네트워크 또는 (디지털) 저장매체를 통하여 디코딩 장치로 전송될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
도 12는 본 문서에 따른 영상 인코딩 방법을 수행하는 인코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 11에서 개시된 방법은 도 12에서 개시된 인코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 12의 상기 인코딩 장치의 엔트로피 인코딩부는 S1100 내지 S1130을 수행할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나 현재 픽처를 디코딩하는 과정은 상기 인코딩 장치의 예측부 및 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다.
도 13은 본 문서에 따른 디코딩 장치에 의한 영상 디코딩 방법을 개략적으로 나타낸다. 도 13에서 개시된 방법은 도 3에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 13의 S1300 내지 S1310은 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부에 의하여 수행될 수 있고, 도 13의 S1320 은 상기 디코딩 장치의 예측부 및 레지듀얼 처리부에 의하여 수행될 수 있다.
디코딩 장치는 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득한다(S1300). 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 영상 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 현재 픽처에 대한 PH를 포함하는 상기 PH NAL 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 영상 정보를 획득할 수 있고, 상기 영상 정보는 상기 플래그를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 영상 정보는 하이 레벨 신텍스를 포함할 수 있고, 상기 플래그는 상기 하이 레벨 신텍스에 포함될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그는 상기 하이 레벨 신텍스로 획득될 수 있다. 예를 들어, 상기 하이 레벨 신텍스는 SPS(Sequence Parameter Set, SPS)일 수 있다. 또는 예를 들어, 상기 하이 레벨 신텍스는 슬라이스 헤더(Slice Header, SH)일 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그는 상기 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 플래그의 값이 0인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 플래그의 값이 0인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타낼 수 있고, 상기 플래그의 값이 1인 경우, 상기 플래그는 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 상기 플래그의 신텍스 엘리먼트는 상술한 ph_nal_present_flag 일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛을 획득한다(S1310). 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 현재 픽처에 대한 정보를 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 비트스트림을 통하여 상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛을 포함하는 영상 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터는 상기 현재 슬라이스에 대한 파라미터들을 나타내는 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 슬라이스 데이터는 상기 현재 슬라이스 내 블록에 대한 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 정보는 상기 블록에 대한 예측 모드 정보를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 레지듀얼 정보는 상기 블록의 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 상기 레지듀얼 정보는 상기 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
디코딩 장치는 상기 플래그를 기반으로 상기 PH를 획득한다(S1320). 디코딩 장치는 상기 플래그를 기반으로 상기 PH NAL 유닛 또는 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 상기 VCL NAL 유닛에서 상기 PH 를 획득할 수 있다. 즉, 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 플래그를 기반으로 상기 PH NAL 유닛 또는 슬라이스 헤더에서 상기 PH 를 획득할 수 있다.
예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 PH NAL 유닛에서 획득될 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 상기 VCL NAL 유닛에서 획득될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 PH NAL 유닛에서 획득될 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 슬라이스 헤더에서 획득될 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH 는 상기 PH NAL 유닛에 포함될 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH 는 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛에 포함될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH 는 상기 PH NAL 유닛에 포함될 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH 는 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 상기 PH를 포함하는 상기 PH NAL 유닛 및 슬라이스 헤더를 포함하는 VCL NAL 유닛을 포함할 수 있고, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 PH NAL 유닛을 포함하지 않을 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH에 대한 상기 현재 픽처는 하나의 슬라이스만을 포함할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 상기 현재 픽처 내 하나의 슬라이스(현재 슬라이스)에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 비트스트림을 통하여 상기 현재 픽처에 대한 상기 PH NAL 유닛 및 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 적어도 하나의 VCL NAL 유닛이 획득될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 영상 정보는 상기 현재 픽처에 대한 상기 PH NAL 유닛 및 상기 현재 슬라이스에 대한 VCL NAL 유닛과 더불어 상기 현재 픽처 내 상기 현재 슬라이스 이외의 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL NAL 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처를 포함하는 CLVS(Coded Video Layer Sequence) 내 모든 픽처에 대하여 PH NAL 유닛이 존재하지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어, CLVS(Coded Video Layer Sequence) 내 모든 픽처에 대한 PH NAL 유닛 존재 여부에 대한 플래그들의 값들은 동일할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 CLVS 내 상기 모든 픽처에 대한 픽처 헤더들은 상기 모든 픽처의 슬라이스 헤더들에 포함될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 CLVS 내 상기 모든 픽처에 대한 픽처 헤더들은 상기 모든 픽처의 슬라이스 헤더들을 포함하는 VCL NAL 유닛들에 포함될 수 있다.
한편, 예를 들어, AU 디텍션이 기존 방안과 다르게 수정될 수 있다. 예를 들어, 새로운 VCL NAL 유닛은 새로운 AU 를 의미할 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 슬라이스 헤더를 포함하는 VCL NAL 유닛은 (새로운 AU(즉, 현재 픽처에 대한 AU) 에 대한) 상기 현재 픽처의 첫번째 VCL NAL 유닛일 수 있다. 예를 들어, 상기 플래그는 상기 VCL NAL 유닛의 상기 슬라이스 헤더에 포함될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH NAL 유닛을 따르는, 즉, 상기 PH NAL 유닛 다음으로 시그널링되는 상기 현재 픽처의 첫번째 VCL NAL 유닛일 수 있다.
디코딩 장치는 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩한다(S1330). 디코딩 장치는 상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 PH의 신텍스 엘리먼트들, 상기 슬라이스 헤더의 신텍스 엘리먼트들 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 상기 PH의 신텍스 엘리먼트들은 상술한 표 6에 도시된 신텍스 엘리먼트들일 수 있다. 상기 PH는 상기 현재 픽처에 대한 파라미터들을 나타내는 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 상기 슬라이스 헤더는 상기 현재 슬라이스에 대한 파라미터들을 나타내는 신텍스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 슬라이스 데이터는 상기 현재 슬라이스 내 블록에 대한 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치는 상기 예측 정보 및 상기 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 픽처의 상기 현재 슬라이스 내 상기 블록에 대한 예측 샘플 및 레지듀얼 샘플을 도출할 수 있고, 상기 예측 샘플 및 상기 레지듀얼 샘플을 기반으로 상기 현재 픽처에 대한 복원 샘플/복원 픽처를 생성할 수 있다.
이후 필요에 따라 주관적/객관적 화질을 향상시키기 위하여 디블록킹 필터링, SAO 및/또는 ALF 절차와 같은 인루프 필터링 절차가 상기 복원 샘플들에 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 14는 본 문서에 따른 영상 디코딩 방법을 수행하는 디코딩 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 13에서 개시된 방법은 도 14에서 개시된 디코딩 장치에 의하여 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 14의 상기 디코딩 장치의 엔트로피 디코딩부는 도 13의 S1300 내지 S1320을 수행할 수 있고, 도 14의 상기 디코딩 장치의 예측부 및 레지듀얼 처리부는 도 13의 S1330을 수행할 수 있다.
상술한 본 문서에 따르면 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부에 대한 플래그를 시그널링할 수 있고, 상기 플래그를 기반으로 비트스트림의 비트 레이트에 적응적으로 NAL 유닛을 조절할 수 있고, 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 문서에 따르면 PH NAL 유닛이 존재하는지 여부에 대한 플래그를 기반으로 현재 픽처 내 슬라이스 개수에 대한 제약 및 관련 픽처들에 대한 PH NAL 유닛 존재에 대한 제약을 설정할 수 있고, 이를 통하여 비트스트림의 비트 레이트에 적응적으로 NAL 유닛을 조절하여 전반적인 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 문서는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예들이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 문서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 문서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 문서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 15는 본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템 구조도를 예시적으로 나타낸다.
본 문서의 실시예들이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 문서의 실시예들이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다. 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 디코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 디코딩 방법에 있어서,
    현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득하는 단계;
    상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛을 획득하는 단계;
    상기 플래그를 기반으로 상기 PH를 획득하는 단계; 및
    상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 PH NAL 유닛에서 획득되고,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 상기 VCL NAL 유닛에서 획득되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처는 상기 현재 슬라이스만을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처를 포함하는 CLVS(Coded Video Layer Sequence) 내 모든 픽처에 대하여 PH NAL 유닛이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 CLVS 내 상기 모든 픽처에 대한 픽처 헤더들은 상기 모든 픽처의 슬라이스 헤더들을 포함하는 VCL NAL 유닛들에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플래그는 SPS(Sequence Parameter Set, SPS)로 획득되는 것을 특징으로 하는 영상 디코딩 방법.
  7. 인코딩 장치에 의하여 수행되는 영상 인코딩 방법에 있어서,
    현재 픽처의 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL(Network Abstraction Layer, NAL) 유닛을 생성하는 단계;
    상기 현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL 유닛이 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 판단의 결과를 기반으로 상기 PH 및 상기 PH NAL 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 생성하는 단계; 및
    상기 VCL NAL 유닛, 상기 PH 및 상기 플래그를 포함하는 영상 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 PH NAL 유닛에 포함되고,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 상기 VCL NAL 유닛에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처는 상기 현재 슬라이스만을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 플래그는 SPS(Sequence Parameter Set, SPS)로 시그널링되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처를 포함하는 CLVS(Coded Video Layer Sequence) 내 모든 픽처에 대하여 PH NAL 유닛이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 CLVS 내 상기 모든 픽처에 대한 픽처 헤더들은 상기 모든 픽처의 슬라이스 헤더들을 포함하는 VCL NAL 유닛들에 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 인코딩 방법.
  13. 디코딩 장치로 하여금 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 영상 정보를 포함하는 비트스트림이 저장된 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체에 있어서, 상기 영상 디코딩 방법은,
    현재 픽처에 대한 PH(Picture Header, PH)를 포함하는 PH NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 존재 여부에 대한 플래그를 획득하는 단계;
    상기 현재 픽처의 현재 슬라이스에 대한 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer, VCL) NAL 유닛을 획득하는 단계;
    상기 플래그를 기반으로 상기 PH를 획득하는 단계; 및
    상기 PH, 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 기반으로 상기 현재 픽처를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재함을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 PH NAL 유닛에서 획득되고,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 PH는 상기 슬라이스 헤더 및 상기 슬라이스 데이터를 포함하는 상기 VCL NAL 유닛에서 획득되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 PH NAL 유닛이 존재하지 않음을 나타내는 경우, 상기 현재 픽처는 상기 현재 슬라이스만을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 디지털 저장 매체.
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