WO2021194211A1 - 혼성 nal 유닛 타입에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체 - Google Patents

혼성 nal 유닛 타입에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체 Download PDF

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김승환
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Definitions

  • the present disclosure relates to a method and apparatus for encoding/decoding an image, and more particularly, a method and apparatus for encoding/decoding an image based on a hybrid NAL unit type, and a bitstream generated by the method/device for encoding an image of the present disclosure. It relates to a recording medium.
  • HD images high definition (HD) images and ultra high definition (UHD) images
  • UHD images ultra high definition
  • An object of the present disclosure is to provide an image encoding/decoding method and apparatus with improved encoding/decoding efficiency.
  • Another object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for encoding/decoding an image based on a hybrid NAL unit type.
  • Another object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for encoding/decoding an image based on a subpicture bitstream merging operation.
  • Another object of the present disclosure is to provide a method of transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • Another object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure.
  • Another object of the present disclosure is to provide a recording medium storing a bitstream that is received and decoded by an image decoding apparatus according to the present disclosure and used to restore an image.
  • An image decoding method includes obtaining, from a bitstream, NAL unit type information about at least one network abstraction layer (NAL) unit including encoded image data, the obtained NAL unit type Determining at least one NAL unit type of one or more slices in the current picture based on the information, and decoding the current picture based on the determined NAL unit type, the determined NAL unit type Based on including this RASL (Random Access Skipped Leading) picture NAL unit type (RASL_NUT), the current picture is determined as a RASL picture, and the IRAP (Intra Random Access Point) picture associated with the RASL picture is the first in decoding order In the case of a picture, the RASL picture may be decoded based on including one or more slices having a Random Access Decodable Leading (RADL) picture NAL unit type (RADL_NUT).
  • RSL Random Access Decodable Leading
  • An image decoding apparatus includes a memory and at least one processor, wherein the at least one processor includes at least one network abstraction layer (NAL) unit including image data encoded from a bitstream.
  • NAL network abstraction layer
  • obtain NAL unit type information about the NAL unit type information determine at least one NAL unit type of one or more slices in the current picture based on the obtained NAL unit type information, and decode the current picture based on the determined NAL unit type
  • the determined NAL unit type includes a random access skipped leading (RASL) picture NAL unit type (RASL_NUT)
  • the current picture is determined as a RASL picture
  • the RASL picture is associated with an IRAP (Intra Random Access Point)
  • the RASL picture may be decoded based on including one or more slices having a RADL (Random Access Decodable Leading) picture NAL unit type (RADL_NUT).
  • RADL Random Access Decodable Leading
  • An image encoding method includes dividing a current picture into a plurality of subpictures, determining a NAL unit type of each of the subpictures, and based on the determined NAL unit type, encoding the subpictures; based on the determined NAL unit type including a RASL (Random Access Skipped Leading) subpicture NAL unit type (RASL_NUT), the current picture is a predetermined Intra Random Access (IRAP) Point) is determined as a RASL picture associated with a picture, and the RASL picture may include at least one subpicture having a Random Access Decodable Leading (RADL) picture NAL unit type (RADL_NUT).
  • RASL Random Access Skipped Leading subpicture NAL unit type
  • a computer-readable recording medium may store a bitstream generated by the image encoding method or image encoding apparatus of the present disclosure.
  • a transmission method may transmit a bitstream generated by the image encoding method or the image encoding apparatus of the present disclosure.
  • an image encoding/decoding method and apparatus having improved encoding/decoding efficiency may be provided.
  • an image encoding/decoding method and apparatus based on a hybrid NAL unit type may be provided.
  • a method and apparatus for encoding/decoding an image related to a first picture in decoding order and based on a decodable RASL picture may be provided.
  • an image encoding/decoding method and apparatus based on a RASL picture that can be used as a reference picture for inter prediction may be provided.
  • a method for transmitting a bitstream generated by an image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream generated by the image encoding method or apparatus according to the present disclosure may be provided.
  • a recording medium storing a bitstream received and decoded by the image decoding apparatus according to the present disclosure and used to restore an image.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a video coding system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of an image decoding procedure to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of an image encoding procedure to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hierarchical structure for a coded image/video.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a picture parameter set (PPS) according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a slice header according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a subpicture.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a picture having a hybrid NAL unit type.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a picture parameter set (PPS) according to an embodiment of the present disclosure.
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • 13 is a diagram for explaining a process of configuring a hybrid NAL unit type through subpicture bitstream merging.
  • FIG. 14 is a diagram for describing a decoding order and an output order for each picture type.
  • 15A and 15B are diagrams for explaining a type of a RASL picture according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16A and 16B are diagrams for explaining handling of a RASL picture during random access.
  • 17 is a flowchart illustrating a decoding process and an outputting process of a RASL picture according to an embodiment of the present disclosure.
  • 18A and 18B are diagrams for explaining a reference condition of a RASL picture according to an embodiment of the present disclosure.
  • 19 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • 20 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • 21 is a diagram exemplarily illustrating a content streaming system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • a component when it is said that a component is “connected”, “coupled” or “connected” with another component, it is not only a direct connection relationship, but also an indirect connection relationship in which another component exists in the middle. may also include.
  • a component when a component is said to "include” or “have” another component, it means that another component may be further included without excluding other components unless otherwise stated. .
  • first, second, etc. are used only for the purpose of distinguishing one component from another, and do not limit the order or importance between the components unless otherwise specified. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is referred to as a first component in another embodiment. can also be called
  • components that are distinguished from each other are for clearly explaining each characteristic, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to form one hardware or software unit, or one component may be distributed to form a plurality of hardware or software units. Accordingly, even if not specifically mentioned, such integrated or dispersed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
  • components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment composed of a subset of components described in one embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other components in addition to components described in various embodiments are also included in the scope of the present disclosure.
  • the present disclosure relates to encoding and decoding of an image, and terms used in the present disclosure may have conventional meanings commonly used in the technical field to which the present disclosure belongs unless they are newly defined in the present disclosure.
  • a “picture” generally means a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a coding unit constituting a part of a picture
  • one picture is one It may be composed of more than one slice/tile.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTUs).
  • pixel or “pel” may mean a minimum unit constituting one picture (or image).
  • sample may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or may represent only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a “unit” may indicate a basic unit of image processing.
  • the unit may include at least one of a specific region of a picture and information related to the region.
  • a unit may be used interchangeably with terms such as “sample array”, “block” or “area” in some cases.
  • the MxN block may include samples (or sample arrays) or a set (or arrays) of transform coefficients including M columns and N rows.
  • current block may mean one of “current coding block”, “current coding unit”, “coding object block”, “decoding object block”, or “processing object block”.
  • current block may mean “current prediction block” or “prediction target block”.
  • transform inverse transform
  • quantization inverse quantization
  • current block may mean “current transform block” or “transform target block”.
  • filtering the “current block” may mean a “filtering target block”.
  • the "current block” may mean a block including both a luma component block and a chroma component block or "a luma block of the current block” unless there is an explicit description of the chroma block.
  • the luma component block of the current block may be explicitly expressed by including an explicit description of the luma component block, such as “luma block” or “current luma block”.
  • the chroma component block of the current block may be explicitly expressed by including an explicit description of the chroma component block, such as “chroma block” or “current chroma block”.
  • “/” and “,” may be interpreted as “and/or”.
  • “A/B” and “A, B” may be interpreted as “A and/or B”.
  • “A/B/C” and “A, B, C” may mean “at least one of A, B, and/or C”.
  • FIG. 1 illustrates a video coding system according to this disclosure.
  • a video coding system may include an encoding apparatus 10 and a decoding apparatus 20 .
  • the encoding apparatus 10 may transmit encoded video and/or image information or data in the form of a file or streaming to the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network.
  • the encoding apparatus 10 may include a video source generator 11 , an encoder 12 , and a transmitter 13 .
  • the decoding apparatus 20 may include a receiving unit 21 , a decoding unit 22 , and a rendering unit 23 .
  • the encoder 12 may be referred to as a video/image encoder, and the decoder 22 may be referred to as a video/image decoder.
  • the transmitter 13 may be included in the encoder 12 .
  • the receiver 21 may be included in the decoder 22 .
  • the rendering unit 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or external component.
  • the video source generator 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating the video/image.
  • the video source generating unit 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • a video/image capture device may include, for example, one or more cameras, a video/image archive containing previously captured video/images, and the like.
  • a video/image generating device may include, for example, a computer, tablet, and smart phone, and may (electronically) generate a video/image.
  • a virtual video/image may be generated through a computer, etc. In this case, the video/image capturing process may be substituted for the process of generating related data.
  • the encoder 12 may encode an input video/image.
  • the encoder 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and encoding efficiency.
  • the encoder 12 may output encoded data (encoded video/image information) in the form of a bitstream.
  • the transmitter 13 may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bitstream in the form of a file or streaming to the receiver 21 of the decoding apparatus 20 through a digital storage medium or a network.
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit 13 may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver 21 may extract/receive the bitstream from the storage medium or the network and transmit it to the decoder 22 .
  • the decoder 22 may decode the video/image by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transform, and prediction corresponding to the operation of the encoder 12 .
  • the rendering unit 23 may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an image encoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image encoding apparatus 100 includes an image segmentation unit 110 , a subtraction unit 115 , a transform unit 120 , a quantization unit 130 , an inverse quantization unit 140 , and an inverse transform unit ( 150 ), an adder 155 , a filtering unit 160 , a memory 170 , an inter prediction unit 180 , an intra prediction unit 185 , and an entropy encoding unit 190 .
  • the inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the transform unit 120 , the quantization unit 130 , the inverse quantization unit 140 , and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtraction unit 115 .
  • All or at least some of the plurality of components constituting the image encoding apparatus 100 may be implemented as one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to an embodiment.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB), and may be implemented by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image dividing unit 110 may divide an input image (or a picture, a frame) input to the image encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • Coding unit is a coding tree unit (coding tree unit, CTU) or largest coding unit (LCU) according to the QT / BT / TT (Quad-tree / binary-tree / ternary-tree) structure recursively ( can be obtained by recursively segmenting.
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units having a lower depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure.
  • a quad tree structure may be applied first and a binary tree structure and/or a ternary tree structure may be applied later.
  • a coding procedure according to the present disclosure may be performed based on the last coding unit that is no longer divided.
  • the largest coding unit may be directly used as the final coding unit, and a coding unit of a lower depth obtained by dividing the largest coding unit may be used as the final cornet unit.
  • the coding procedure may include procedures such as prediction, transformation, and/or restoration, which will be described later.
  • the processing unit of the coding procedure may be a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for deriving a transform coefficient and/or a unit for deriving a residual signal from the transform coefficient.
  • the prediction unit (the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185) performs prediction on a processing target block (current block), and generates a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a current block or CU basis.
  • the prediction unit may generate various information regarding prediction of the current block and transmit it to the entropy encoding unit 190 .
  • the prediction information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 185 may predict the current block with reference to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block according to an intra prediction mode and/or an intra prediction technique, or may be located apart from each other.
  • the intra prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to the granularity of the prediction direction. However, this is an example, and a higher or lower number of directional prediction modes may be used according to a setting.
  • the intra prediction unit 185 may determine the prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 180 may derive the predicted block for the current block based on the reference block (reference sample array) specified by the motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring blocks may include spatial neighboring blocks existing in the current picture and temporal neighboring blocks present in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a collocated CU (colCU), or the like.
  • the reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. can create Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the skip mode and merge mode, the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of the current block. In the skip mode, unlike the merge mode, a residual signal may not be transmitted.
  • a motion vector of a neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference and an indicator for the motion vector predictor ( indicator) to signal the motion vector of the current block.
  • the motion vector difference may mean a difference between the motion vector of the current block and the motion vector predictor.
  • the prediction unit may generate a prediction signal based on various prediction methods and/or prediction techniques to be described later. For example, the prediction unit may apply intra prediction or inter prediction for prediction of the current block, and may simultaneously apply intra prediction and inter prediction. A prediction method that simultaneously applies intra prediction and inter prediction for prediction of the current block may be referred to as combined inter and intra prediction (CIIP). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) for prediction of the current block. The intra block copy may be used for video/video coding of content such as games, for example, screen content coding (SCC). IBC is a method of predicting a current block using a reconstructed reference block in a current picture located a predetermined distance away from the current block.
  • CIIP combined inter and intra prediction
  • IBC intra block copy
  • the intra block copy may be used for video/video coding of content such as games, for example, screen content coding (SCC).
  • IBC is a method of predicting a current block using a reconstructed reference block in a current picture located
  • the position of the reference block in the current picture may be encoded as a vector (block vector) corresponding to the predetermined distance.
  • IBC basically performs prediction within the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived within the current picture. That is, IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this disclosure.
  • the prediction signal generated by the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the subtraction unit 115 subtracts the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit from the input image signal (original block, original sample array) to obtain a residual signal (residual signal, residual block, and residual sample array). ) can be created.
  • the generated residual signal may be transmitted to the converter 120 .
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation method may include at least one of Discrete Cosine Transform (DCT), Discrete Sine Transform (DST), Karhunen-Loeve Transform (KLT), Graph-Based Transform (GBT), or Conditionally Non-linear Transform (CNT).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Karhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT means a transformation obtained from this graph when expressing relationship information between pixels in a graph.
  • CNT refers to a transformation obtained by generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels and based thereon.
  • the transformation process may be applied to a block of pixels having the same size as a square, or may be applied to a block of variable size that is not a square.
  • the quantization unit 130 may quantize the transform coefficients and transmit them to the entropy encoding unit 190 .
  • the entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream.
  • Information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in the block form into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients in the one-dimensional vector form are quantized based on the quantized transform coefficients in the one-dimensional vector form.
  • Information about the transform coefficients may be generated.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding methods such as, for example, exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 190 may encode information necessary for video/image reconstruction (eg, values of syntax elements, etc.) other than the quantized transform coefficients together or separately.
  • Encoded information e.g., encoded video/image information
  • NAL network abstraction layer
  • the video/image information may further include information about various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS). Also, the video/image information may further include general constraint information.
  • APS adaptation parameter set
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • VPS video parameter set
  • the video/image information may further include general constraint information.
  • the signaling information, transmitted information, and/or syntax elements mentioned in this disclosure may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) and/or a storage unit (not shown) for storing the signal output from the entropy encoding unit 190 may be provided as internal/external elements of the image encoding apparatus 100 , or transmission The unit may be provided as a component of the entropy encoding unit 190 .
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a residual signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the adder 155 adds a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) by adding the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 .
  • a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) by adding the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 .
  • the adder 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generator.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing object block in the current picture, or may be used for inter prediction of the next picture after filtering as described below.
  • the filtering unit 160 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 160 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and store the modified reconstructed picture in the memory 170 , specifically, the DPB of the memory 170 .
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 160 may generate various information regarding filtering and transmit it to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering-related information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 170 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180 .
  • the image encoding apparatus 100 can avoid a prediction mismatch between the image encoding apparatus 100 and the image decoding apparatus, and can also improve encoding efficiency.
  • the DPB in the memory 170 may store a reconstructed picture corrected for use as a reference picture in the inter prediction unit 180 .
  • the memory 170 may store motion information of a block in which motion information in the current picture is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in an already reconstructed picture.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 185 .
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image decoding apparatus to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 210 , an inverse quantization unit 220 , an inverse transform unit 230 , an adder 235 , a filtering unit 240 , and a memory 250 .
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be included.
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a “prediction unit”.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be included in the residual processing unit.
  • All or at least some of the plurality of components constituting the image decoding apparatus 200 may be implemented as one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to an embodiment.
  • the memory 250 may include a DPB, and may be implemented by a digital storage medium.
  • the image decoding apparatus 200 may reconstruct the image by performing a process corresponding to the process performed by the image encoding apparatus 100 of FIG. 2 .
  • the image decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied in the image encoding apparatus.
  • the processing unit of decoding may be, for example, a coding unit.
  • a coding unit may be a coding tree unit or may be obtained by dividing the largest coding unit.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the image decoding apparatus 200 may be reproduced through a reproducing apparatus (not shown).
  • the image decoding apparatus 200 may receive the signal output from the image encoding apparatus of FIG. 2 in the form of a bitstream.
  • the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210 .
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/image information) required for image restoration (or picture restoration).
  • the video/image information may further include information about various parameter sets, such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/image information may further include general constraint information.
  • the image decoding apparatus may additionally use the information about the parameter set and/or the general restriction information to decode the image.
  • the signaling information, received information and/or syntax elements mentioned in this disclosure may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 210 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC or CABAC, and quantizes a value of a syntax element required for image reconstruction and a transform coefficient related to a residual values can be printed.
  • the CABAC entropy decoding method receives a bin corresponding to each syntax element in a bitstream, and receives syntax element information to be decoded and decoding information of neighboring blocks and blocks to be decoded or information of symbols/bins decoded in the previous step.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using the decoded symbol/bin information for the context model of the next symbol/bin after determining the context model.
  • Prediction-related information among the information decoded by the entropy decoding unit 210 is provided to the prediction unit (the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265), and the entropy decoding unit 210 performs entropy decoding. Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220 . Also, information on filtering among the information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240 .
  • a receiving unit for receiving a signal output from the image encoding apparatus may be additionally provided as an internal/external element of the image decoding apparatus 200 , or the receiving unit is provided as a component of the entropy decoding unit 210 . it might be
  • the image decoding apparatus may be referred to as a video/image/picture decoding apparatus.
  • the image decoding apparatus may include an information decoder (video/image/picture information decoder) and/or a sample decoder (video/image/picture sample decoder).
  • the information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder includes an inverse quantizer 220, an inverse transform unit 230, an adder 235, a filtering unit 240, a memory 250, At least one of an inter prediction unit 260 and an intra prediction unit 265 may be included.
  • the inverse quantizer 220 may inverse quantize the quantized transform coefficients to output transform coefficients.
  • the inverse quantizer 220 may rearrange the quantized transform coefficients in a two-dimensional block form. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scan order performed by the image encoding apparatus.
  • the inverse quantizer 220 may perform inverse quantization on the quantized transform coefficients using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 230 may inverse transform the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the prediction information output from the entropy decoding unit 210, and determine a specific intra/inter prediction mode (prediction technique).
  • the intra prediction unit 265 may predict the current block with reference to samples in the current picture.
  • the description of the intra prediction unit 185 may be equally applied to the intra prediction unit 265 .
  • the inter prediction unit 260 may derive the predicted block for the current block based on the reference block (reference sample array) specified by the motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring blocks may include spatial neighboring blocks existing in the current picture and temporal neighboring blocks present in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes (techniques), and the prediction information may include information indicating a mode (technique) of inter prediction for the current block.
  • the adder 235 restores the obtained residual signal by adding it to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265 ).
  • a signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) may be generated.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the description of the adder 155 may be equally applied to the adder 235 .
  • the addition unit 235 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing object block in the current picture, or may be used for inter prediction of the next picture after filtering as described below.
  • the filtering unit 240 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 240 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and store the modified reconstructed picture in the memory 250 , specifically, the memory 250 . It can be stored in DPB.
  • the various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, a sample adaptive offset, an adaptive loop filter, a bilateral filter, and the like.
  • the (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 250 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 260 .
  • the memory 250 may store motion information of a block in which motion information in the current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in an already reconstructed picture.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 250 may store reconstructed samples of blocks reconstructed in the current picture, and may transmit the reconstructed samples to the intra prediction unit 265 .
  • the embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the image encoding apparatus 100 include the filtering unit 240 of the image decoding apparatus 200, The same or corresponding application may be applied to the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 .
  • pictures constituting the video/video may be encoded/decoded according to a series of decoding orders.
  • a picture order corresponding to an output order of decoded pictures may be set different from the decoding order, and based on this, not only forward prediction but also backward prediction may be performed during inter prediction based on this.
  • FIG. 4 shows an example of a schematic picture decoding procedure to which embodiment(s) of the present disclosure is applicable.
  • step S410 may be performed by the entropy decoding unit 210
  • step S420 may be performed by a prediction unit including the intra prediction unit 265 and the inter prediction unit 260
  • Step S430 may be performed by the residual processing unit including the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230
  • step S440 may be performed by the adder 235
  • step S450 may be performed by the filtering unit 240 . can be performed.
  • Step S410 may include the information decoding procedure described in this disclosure
  • step S420 may include the inter/intra prediction procedure described in this disclosure
  • step S430 may include the residual processing procedure described in this disclosure
  • step S440 may include the block/picture reconstruction procedure described in this disclosure
  • step S450 may include the in-loop filtering procedure described in this disclosure.
  • the picture decoding procedure schematically as shown in the description for FIG. 3 (through decoding) image / video information acquisition procedure (S410), picture restoration procedure (S420 ⁇ S440) and reconstructed from the bitstream It may include an in-loop filtering procedure (S450) for the picture.
  • the picture restoration procedure is based on prediction samples and residual samples obtained through the inter/intra prediction (S420) and residual processing (S430, inverse quantization and inverse transformation of quantized transform coefficients) described in the present disclosure. can be performed.
  • a modified reconstructed picture may be generated through an in-loop filtering procedure for the reconstructed picture generated through the picture reconstruction procedure, and the modified reconstructed picture may be output as a decoded picture, and It may be stored in the decoded picture buffer or memory 250 and used as a reference picture in an inter prediction procedure when decoding a picture thereafter.
  • the in-loop filtering procedure may be omitted, and in this case, the reconstructed picture may be output as a decoded picture, and is stored in the decoded picture buffer or memory 250 of the decoding apparatus and interpolated during decoding of a subsequent picture. It may be used as a reference picture in the prediction procedure.
  • the in-loop filtering procedure may include a deblocking filtering procedure, a sample adaptive offset (SAO) procedure, an adaptive loop filter (ALF) procedure, and/or a bi-lateral filter procedure as described above. may be, and some or all of them may be omitted.
  • one or some of the deblocking filtering procedure, the sample adaptive offset (SAO) procedure, the adaptive loop filter (ALF) procedure, and the bi-lateral filter procedure may be sequentially applied, or all are sequential may be applied as
  • the SAO procedure may be performed.
  • the ALF procedure may be performed. This may also be performed in the encoding apparatus.
  • FIG. 5 shows an example of a schematic picture encoding procedure to which embodiment(s) of the present disclosure is applicable.
  • step S510 may be performed by a prediction unit including the intra prediction unit 185 or the inter prediction unit 180
  • step S520 includes the transform unit 120 and/or the quantization unit 130 .
  • This may be performed by the residual processing unit
  • step S530 may be performed by the entropy encoding unit 190 .
  • Step S510 may include the inter/intra prediction procedure described in this disclosure
  • step S520 may include the residual processing procedure described in this disclosure
  • step S530 may include the information encoding procedure described in this disclosure. can do.
  • the picture encoding procedure schematically encodes information for picture restoration (eg, prediction information, residual information, partitioning information, etc.) as shown in the description for FIG. 2 and outputs it in the form of a bitstream.
  • information for picture restoration eg, prediction information, residual information, partitioning information, etc.
  • a procedure for generating a reconstructed picture for the current picture and a procedure for applying in-loop filtering to the reconstructed picture may be included (optional).
  • the encoding apparatus may derive (corrected) residual samples from the quantized transform coefficients through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 , and the prediction samples output from step S510 and the (modified) ledger.
  • a reconstructed picture may be generated based on the dual samples.
  • the reconstructed picture thus generated may be the same as the reconstructed picture generated by the above-described decoding apparatus.
  • a modified reconstructed picture may be generated through an in-loop filtering procedure for the reconstructed picture, which may be stored in the decoded picture buffer or memory 170, and, as in the case of the decoding apparatus, interpolation during encoding of the picture thereafter. It can be used as a reference picture in the prediction procedure. As described above, some or all of the in-loop filtering procedure may be omitted in some cases.
  • (in-loop) filtering-related information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream, and the decoding apparatus encodes based on the filtering-related information
  • the in-loop filtering procedure can be performed in the same way as the device.
  • noise generated during video/video coding such as blocking artifacts and ringing artifacts
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus can derive the same prediction result, increase the reliability of picture coding, and reduce the amount of data to be transmitted for picture coding can be reduced
  • the picture restoration procedure may be performed not only in the decoding apparatus but also in the encoding apparatus.
  • a reconstructed block may be generated based on intra prediction/inter prediction for each block, and a reconstructed picture including the reconstructed blocks may be generated.
  • the current picture/slice/tile group is an I picture/slice/tile group
  • blocks included in the current picture/slice/tile group may be reconstructed based on only intra prediction.
  • the current picture/slice/tile group is a P or B picture/slice/tile group
  • blocks included in the current picture/slice/tile group may be reconstructed based on intra prediction or inter prediction.
  • inter prediction may be applied to some blocks in the current picture/slice/tile group
  • intra prediction may be applied to some remaining blocks.
  • a color component of a picture may include a luma component and a chroma component, and the methods and embodiments proposed in the present disclosure may be applied to the luma component and the chroma component unless explicitly limited in the present disclosure.
  • the coded video/image according to the present disclosure may be processed according to, for example, a coding layer and structure to be described later.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hierarchical structure for a coded image/video.
  • the coded video/video exists between the video coding layer (VCL) that handles the decoding process of video/video itself and itself, the subsystem that transmits and stores the coded information, and the VCL and the subsystem, and the network adaptation It can be divided into a network abstraction layer (NAL) in charge of a function.
  • VCL video coding layer
  • NAL network abstraction layer
  • VCL data including compressed video data is generated, or picture parameter set (PPS), sequence parameter set (SPS), video parameter set (Video Parameter Set: A supplemental enhancement information (SEI) message additionally necessary for a parameter set including information such as VPS) or an image decoding process may be generated.
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • SEI Supplemental Enhancement Information
  • a NAL unit may be generated by adding header information (NAL unit header) to a raw byte sequence payload (RBSP) generated in the VCL.
  • the RBSP refers to slice data, parameter sets, SEI messages, etc. generated in the VCL.
  • the NAL unit header may include NAL unit type information specified according to RBSP data included in the corresponding NAL unit.
  • the NAL unit may be divided into a VCL NAL unit and a Non-VCL NAL unit according to the type of RBSP generated in the VCL.
  • a VCL NAL unit may mean a NAL unit including information (slice data) about an image
  • the Non-VCL NAL unit is a NAL unit containing information (parameter set or SEI message) necessary for decoding an image.
  • VCL NAL unit and Non-VCL NAL unit may be transmitted through a network by attaching header information according to a data standard of a subsystem.
  • the NAL unit may be transformed into a data form of a predetermined standard such as H.266/VVC file format, Real-time Transport Protocol (RTP), Transport Stream (TS), and transmitted through various networks.
  • RTP Real-time Transport Protocol
  • TS Transport Stream
  • the NAL unit type may be specified according to the RBSP data structure included in the corresponding NAL unit, and information on the NAL unit type may be stored and signaled in the NAL unit header.
  • the NAL unit may be largely classified into a VCL NAL unit type and a Non-VCL NAL unit type according to whether or not the NAL unit includes image information (slice data).
  • the VCL NAL unit type may be classified according to properties and types of pictures included in the VCL NAL unit, and the Non-VCL NAL unit type may be classified according to the type of a parameter set.
  • NAL unit type specified according to the parameter set/information type included in the Non-VCL NAL unit type is listed below.
  • NAL unit type Type for NAL unit including DCI
  • VPS Video Parameter Set
  • NAL unit including APS
  • NUT a type for a NAL unit including a picture header
  • NAL unit types have syntax information for the NAL unit type, and the syntax information may be stored and signaled in a NAL unit header.
  • the syntax information may be nal_unit_type, and NAL unit types may be specified using a nal_unit_type value.
  • one picture may include a plurality of slices, and one slice may include a slice header and slice data.
  • one picture header may be further added to a plurality of slices (a slice header and a slice data set) in one picture.
  • the picture header may include information/parameters commonly applicable to the picture.
  • the slice header may include information/parameters commonly applicable to the slice.
  • the APS APS syntax
  • PPS PPS syntax
  • the SPS SPS syntax
  • the VPS may include information/parameters commonly applicable to multiple layers.
  • the DCI may include information/parameters related to decoding capability.
  • high level syntax may include at least one of the APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, VPS syntax, DCI syntax, picture header syntax, and slice header syntax.
  • low level syntax may include, for example, slice data syntax, CTU syntax, coding unit syntax, transformation unit syntax, and the like.
  • the image/video information encoded by the encoding apparatus to the decoding apparatus and signaled in the form of a bitstream includes intra-picture partitioning-related information, intra/inter prediction information, residual information, in-loop filtering information, and the like.
  • the video/video information may further include general constraint information and/or information of a NAL unit header.
  • the VCL NAL unit may include slice data as a raw byte sequence payload (RBSP).
  • Slice data is arranged in units of bytes within a VCL NAL unit, and may include one or more subsets. At least one entry point for random access (RA) may be defined for the subsets, and parallel processing may be performed based on the entry point.
  • RA random access
  • the VVC standard supports wavefront parallel processing (WPP), which is one of various parallel processing techniques.
  • WPP wavefront parallel processing
  • a plurality of slices in a picture may be encoded/decoded in parallel based on WPP.
  • entry point information may be signaled.
  • the image decoding apparatus may directly access the start point of the data segment included in the NAL unit based on the entry point information.
  • the starting point of the data segment may mean a starting point of tiles in a slice or a starting point of CTU rows in a slice.
  • Entry point information may be signaled in higher level syntax, for example, a picture parameter set (PPS) and/or a slice header.
  • PPS picture parameter set
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a picture parameter set (PPS) according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a slice header according to an embodiment of the present disclosure.
  • the picture parameter set may include entry_point_offsets_present_flag as a syntax element indicating whether entry point information is signaled.
  • entry_point_offsets_present_flag may indicate whether signaling of entry point information exists in a slice header referring to a picture parameter set (PPS). For example, entry_point_offsets_present_flag having a first value (e.g., 0) may indicate that signaling of entry point information for specific CTU rows in a tile or tile does not exist in the slice header. Alternatively, entry_point_offsets_present_flag having a second value (e.g., 1) may indicate that signaling of entry point information for a tile or specific CTU rows within a tile is present in the slice header.
  • PPS picture parameter set
  • FIG. 7 illustrates a case in which entry_point_offsets_present_flag is included in the picture parameter set (PPS), this is an example and embodiments of the present disclosure are not limited thereto.
  • entry_point_offsets_present_flag may be included in a sequence parameter set (SPS).
  • the slice header may include offset_len_minus1 and entry_point_offset_minus1[ i ] as syntax elements for identifying an entry point.
  • offset_len_minus1 may represent a value obtained by subtracting 1 from the bit length of entry_point_offset_minus1[ i ].
  • the value of offset_len_minus1 may have a range of 0 or more and 31 or less.
  • offset_len_minus1 may be signaled based on a variable NumEntryPoints indicating the total number of entry points. For example, offset_len_minus1 may be signaled only when NumEntryPoints is greater than 0.
  • offset_len_minus1 may be signaled based on the entry_point_offsets_present_flag described above with reference to FIG. 7 . For example, offset_len_minus1 may be signaled only when entry_point_offsets_present_flag has a second value (e.g., 1) (ie, when signaling of entry point information exists in the slice header).
  • entry_point_offset_minus1[ i ] may represent the i-th entry point offset in units of bytes, and may be expressed by adding 1 bit to offset_len_minus1.
  • Slice data in the NAL unit may include the same number of subsets as NumEntryPoints plus 1, and an index value indicating each of the subsets may have a range of 0 or more and NumEntryPoints or less.
  • the first byte of slice data in the NAL unit may be expressed as byte 0.
  • emulation prevention bytes included in slice data in the NAL unit may be counted as a part of slice data for subset identification.
  • Subset 0, which is the first subset of slice data may have a configuration from byte 0 to entry_point_offset_minus1[ 0 ].
  • subset k which is the k-th subset of slice data, may have a configuration from firstByte[ k ] to lastByte[ k ].
  • firstByte[ k ] may be derived as shown in Equation 1 below
  • lastByte[ k ] may be derived as shown in Equation 2 below.
  • Equations 1 and 2 k is greater than or equal to 1 and may have a range of values obtained by subtracting 1 from NumEntryPoints.
  • the last subset of slice data (ie, the NumEntryPoints-th subset) may be composed of remaining bytes of slice data.
  • each subset of slice data may consist of all coded bits for all CTUs in the same tile.
  • the total number of subsets of slice data may be equal to the total number of tiles in the slice.
  • NumEntryPoints may be 0.
  • one subset of slice data may consist of all coded bits for all CTUs in the slice.
  • each subset may consist of all coded bits for all CTUs of one CTU row in one tile.
  • the total number of subsets of slice data may be equal to the total number of CTU rows for each tile in the slice.
  • one NAL unit type may be configured for one picture.
  • the syntax information indicating the NAL unit type may be stored and signaled in the NAL unit header in the NAL unit.
  • the syntax information may be nal_unit_type, and NAL unit types may be specified using a nal_unit_type value.
  • NAL unit types to which an embodiment according to the present disclosure can be applied is shown in Table 1 below.
  • NAL unit type class 0 TRAIL_NUT Coded slice of a trailing picture slice_layer_rbsp( ) VCL
  • VCL_6 Reserved non-IRAP VCL NAL unit types VCL 7 8 IDR_W_RADL IDR_N_LP Coded slice of an IDR picture slice_layer_rbsp( ) VCL 9 CRA_NUT Coded slice of a CRA picture silce_layer_rbsp() VCL 10 GDR_NUT Coded slice of a GDR picture slice_layer_rbsp( ) VCL 11 12 RSV_IRAP_11 RSV_IRAP_12 Reserved IRAP VCL NAL unit types VCL 13 DCI_NUT Decoding capability information decoding_capability_information_rbsp() non-VCL 14 VPS_NUT Video parameter set video_parameter_set_rbsp( ) non-VCL 15 SPS_NUT Sequence parameter set seq_parameter_set_rbsp( ) non-VCL 16 PPS_NUT Picture parameter set pic_parameter_set_rbsp( ) non-VCL 17 18 PRE
  • the VCL NAL unit types may be classified into No. 0 to No. 12 NAL unit types according to the properties and types of pictures.
  • the non-VCL NAL unit type may be classified into No. 13 to No. 31 NAL unit types according to the type of parameter set.
  • VCL NAL unit type Specific examples of the VCL NAL unit type are as follows.
  • NAL unit type (Intra Random Access Point): The type for the NAL unit of the IRAP picture, set in the range of IDR_W_RADL to CRA_NUT.
  • IDR_W_RADL The type for the NAL unit of the IDR picture, set to IDR_W_RADL or IDR_N_LP.
  • -CRA (Clean Random Access) NUT The type for the NAL unit of the CRA picture, set to CRA_NUT.
  • RADL_NUT A type for the NAL unit of a RADL picture, set to RADL_NUT.
  • RASL_NUT Random Access Skipped Leading
  • Trailing NUT The type for the NAL unit of the trailing picture, set to TRAIL_NUT.
  • -GDR (Gradual Decoding Refresh) NUT The type for the NAL unit of the GDR picture, set to GDR_NUT.
  • Step-wise Temporal Sublayer Access NUT The type for the NAL unit of the STSA picture, set to STSA_NUT.
  • the VVC standard allows one picture to include a plurality of slices having different NAL unit types.
  • one picture may include at least one first slice having a first NAL unit type and at least one second slice having a second NAL unit type different from the first NAL unit type.
  • the NAL unit type of the picture may be referred to as a mixed NAL unit type.
  • the VVC standard supports the hybrid NAL unit type, a plurality of pictures may be more easily reconstructed/combined in a content synthesis process, an encoding/decoding process, and the like.
  • a picture having a hybrid NAL unit type based on RASL_NUT and RADL_NUT may be treated as a RASL picture.
  • the IRAP picture associated with the RASL picture is the first picture or the first IRAP picture in decoding order, the output process of the RASL picture may be skipped.
  • the decoding process of the RASL picture may be performed, and the RASL picture may be used as a reference picture for inter prediction of the RADL picture under a predetermined reference condition.
  • the picture may include a plurality of subpictures having different NAL unit types.
  • the picture may include at least one first subpicture having a first NAL unit type and at least one second subpicture having a second NAL unit type.
  • a subpicture may include one or more slices, and may constitute a rectangular region within the picture.
  • the size of each of the subpictures in the picture may be set differently. Alternatively, with respect to all pictures belonging to one sequence, the sizes and positions of specific individual subpictures may be set to be equal to each other.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a subpicture.
  • one picture may be divided into 18 tiles. Twelve tiles may be disposed on the left side of the picture, and each of the tiles may include one slice composed of 4x4 CTUs. In addition, six tiles may be disposed on the right side of the picture, and each of the tiles may include two slices each configured of 2x2 CTUs and stacked in a vertical direction. Consequently, the picture may include 24 subpictures and 24 slices, and each of the subpictures may include one slice.
  • each subpicture in one picture may be treated as one picture to support the hybrid NAL unit type.
  • the subpicture can be independently encoded/decoded regardless of encoding/decoding results of other subpictures.
  • independent encoding/decoding means a subpicture having a different block division structure (eg, single tree structure, dual tree structure, etc.), prediction mode type (eg, intra prediction, inter prediction, etc.), decoding order, etc. of the subpicture.
  • the second subpicture adjacent to the first subpicture and treated as one picture is to be encoded/decoded based on the inter prediction mode.
  • subpic_treated_as_pic_flag[ i ] indicating whether the current subpicture is treated as one picture may be signaled through a sequence parameter set (SPS).
  • SPS sequence parameter set
  • subpic_treated_as_pic_flag[ i ] may have a second value (e.g., 1).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a picture having a hybrid NAL unit type.
  • one picture 1000 may include first to third subpictures 1010 to 1030 .
  • Each of the first and third subpictures 1010 and 1030 may include two slices.
  • the second subpicture 1020 may include 4 slices.
  • the first to third subpictures 1010 to 1030 are each independently coded to configure different bitstreams.
  • the encoded slice data of the first subpicture 1010 may be encapsulated into one or more NAL units having a NAL unit type such as RASL_NUT to configure a first bitstream (Bitstream 1).
  • the encoded slice data of the second subpicture 1020 may be encapsulated into one or more NAL units having a NAL unit type such as RADL_NUT to configure a second bitstream (Bitstream 2).
  • the encoded slice data of the third subpicture 1030 may be encapsulated into one or more NAL units having a NAL unit type such as RASL_NUT to configure a third bitstream (Bitstream 3).
  • RASL_NUT a NAL unit type
  • RADL_NUT a hybrid NAL unit type in which RASL_NUT and RADL_NUT are mixed.
  • all slices included in each subpicture in a picture may be restricted to have the same NAL unit type.
  • both slices included in the first subpicture 1010 may have a NAL unit type such as RASL_NUT.
  • all four slices included in the second subpicture 1020 may have the same NAL unit type as RADL_NUT.
  • both slices included in the third subpicture 1030 may have the same NAL unit type as RASL_NUT.
  • Information about the hybrid NAL unit type and information about picture splitting may be signaled in higher-level syntax, for example, a picture parameter set (PPS) and/or a sequence parameter set (SPS).
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a picture parameter set (PPS) according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a sequence parameter set (SPS) according to an embodiment of the present disclosure.
  • a picture parameter set may include mixed_nalu_types_in_pic_flag as a syntax element for a mixed NAL unit type.
  • mixed_nalu_types_in_pic_flag may indicate whether the current picture has a mixed NAL unit type.
  • mixed_nalu_types_in_pic_flag having a first value may indicate that the current picture does not have a mixed NAL unit type.
  • the current picture may have the same NAL unit type for all VCL NAL units, for example, the same NAL unit type as coded slice NAL units.
  • mixed_nalu_types_in_pic_flag having a second value (e.g., 1) may indicate that the current picture has a mixed NAL unit type.
  • the VCL NAL unit of the current picture may be limited not to have a NAL unit type such as GDR_NUT.
  • the VCL NAL unit of the current picture may be limited not to have a NAL unit type such as GDR_NUT.
  • any one VCL NAL unit of the current picture has a NAL unit type such as IDR_W_RADL, IDR_N_LP or CRA_NUT
  • all other VCL NAL units of the current picture have a NAL unit type such as IDR_W_RADL, IDR_N_LP, CRA_NUT or TRAIL_NUT. may be limited.
  • each subpicture in the current picture may have any one of the VCL NAL unit types described above with reference to Table 1.
  • the subpicture may have a NAL unit type such as IDR_W_RADL or IDR_N_LP.
  • the subpicture may have a NAL unit type such as TRAIL_NUT.
  • the mixed_nalu_types_in_pic_flag having the second value may indicate that pictures referring to the picture parameter set (PPS) may include slices having different NAL unit types.
  • the pictures may originate from a subpicture bitstream merging operation in which the encoder must ensure matching of the bitstream structure and alignment between parameters of the original bitstreams.
  • the current picture may be limited not to include slices of a NAL unit type such as IDR_W_RADL or IDR_N_LP.
  • mixed_nalu_types_in_pic_flag may have a first value (eg, 0). have.
  • the picture parameter set may include no_pic_partition_flag as a syntax element for picture partitioning.
  • the picture parameter set may include num_subpics_minus1 as a syntax element indicating the number of subpictures.
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • the sequence parameter set may include subpic_treated_as_pic_flag[ i ] as a syntax element related to handling of a subpicture during encoding/decoding.
  • subpic_treated_as_pic_flag[ i ] may indicate whether each subpicture in the current picture is treated as one picture. For example, subpic_treated_as_pic_flag[ i ] of the first value (e.g., 0) may indicate that the i-th subpicture in the current picture is not treated as one picture. Alternatively, subpic_treated_as_pic_flag[ i ] of the second value (e.g., 1) may indicate that the i-th subpicture in the current picture is treated as one picture in the encoding/decoding process except for the in-loop filtering operation. If subpic_treated_as_pic_flag[ i ] is not signaled, subpic_treated_as_pic_flag[ i ] may be inferred to have a second value (e.g., 1).
  • NAL unit types according to embodiments of the present disclosure will be described in detail for each picture type.
  • An IRAP picture is a picture that can be accessed randomly, and may have a NAL unit type such as IDR_W_RADL, IDR_N_LP, or CRA_NUT as described above with reference to Table 1.
  • the IRAP picture may not refer to pictures other than the IRAP picture for inter prediction in the decoding process.
  • the IRAP picture may include an instantaneous decoding refresh (IDR) picture and a clean random access (CRA) picture.
  • the first picture in the bitstream may be limited to IRAP pictures or Gradual Decoding Refresh (GDR) pictures.
  • GDR Gradual Decoding Refresh
  • an IRAP picture may not have a hybrid NAL unit type. That is, the mixed_nalu_types_in_pic_flag described above for the IRAP picture may have a first value (e.g., 0), and all slices in the IRAP picture may have the same NAL unit type in the range of IDR_W_RADL to CRA_NUT. As a result, when the first slice received from a predetermined picture has a NAL unit type ranging from IDR_W_RADL to CRA_NUT, the picture may be determined as an IRAP picture.
  • the mixed_nalu_types_in_pic_flag described above for the IRAP picture may have a first value (e.g., 0)
  • all slices in the IRAP picture may have the same NAL unit type in the range of IDR_W_RADL to CRA_NUT.
  • the CRA picture is one of the IRAP pictures, and as described above with reference to Table 1, may have a NAL unit type such as CRA_NUT.
  • the CRA picture may not refer to pictures other than the CRA picture for inter prediction in the decoding process.
  • the CRA picture may be the first picture in the bitstream in decoding order, or may be the first and subsequent pictures.
  • a CRA picture may be associated with RADL or RASL pictures.
  • NoIncorrectPicOutputFlag When NoIncorrectPicOutputFlag has a second value (eg, 1) for a CRA picture, the RASL pictures associated with the CRA picture cannot be decoded because they refer to pictures that do not exist in the bitstream, and as a result, they are not output by the image decoding apparatus. may not be
  • NoIncorrectPicOutputFlag may indicate whether pictures preceding a recovery point picture in decoding order are output before the recovery point picture. For example, NoIncorrectPicOutputFlag having a first value (e.g., 0) may indicate that pictures preceding the recovery point picture in decoding order may be output before the recovery point picture.
  • the CRA picture may not be the first picture in the bitstream or the first picture that follows the End Of Sequence (EOS) NAL unit in decoding order, which may mean a case in which random access does not occur.
  • NoIncorrectPicOutputFlag having the second value (e.g., 1) may indicate that pictures preceding the recovery point picture in decoding order cannot be output before the recovery point picture.
  • the CRA picture may be the first picture in the bitstream or the first picture that follows the EOS NAL unit in decoding order, which may mean a case in which random access occurs.
  • NoIncorrectPicOutputFlag may be referred to as NoOutputBeforeRecoveryFlag according to embodiments.
  • the picture unit (PU) may refer to a NAL unit set including a plurality of NAL units that are correlated according to a predetermined classification rule for one coded picture and are continuous in decoding order.
  • the IDR picture is one of the IRAP pictures, and as described above with reference to Table 1, may have a NAL unit type such as IDR_W_RADL or IDR_N_LP.
  • the IDR picture may not refer to pictures other than the IDR picture for inter prediction in the decoding process.
  • the IDR picture may be the first picture in the bitstream in decoding order, or the picture after the first.
  • Each IDR picture may be a first picture of a coded video sequence (CVS) in decoding order.
  • CVS coded video sequence
  • an IDR picture may have associated RADL pictures.
  • the IDR picture may not have associated leading pictures.
  • IDR pictures may not be associated with RASL pictures.
  • Reference picture list 0 eg, RefPicList[ 0 ]
  • reference picture list 1 eg, RefPicList[ 1 ]
  • the RADL picture is one of the leading pictures, and may have a NAL unit type such as RADL_NUT as described above with reference to Table 1.
  • the RADL picture may not be used as a reference picture in the decoding process of a trailing picture associated with the same IRAP picture as the RADL picture.
  • field_seq_flag has a first value (e.g., 0) for a RADL picture
  • the RADL picture may precede all non-leading pictures with the same IRAP picture in decoding order.
  • field_seq_flag may indicate whether a coded layer video sequence (CLVS) conveys a picture indicating fields or a picture indicating frames.
  • CLVS coded layer video sequence
  • field_seq_flag having a first value e.g., 0
  • field_seq_flag having a second value e.g., 1
  • CLVS coded layer video sequence
  • the RASL picture is one of the leading pictures, and may have a NAL unit type such as RASL_NUT as described above with reference to Table 1.
  • all RASL pictures may be leading pictures of the associated CRA picture.
  • NoIncorrectPicOutputFlag has a second value (eg, 1) for the CRA picture
  • the RASL pictures cannot be decoded because they refer to pictures that do not exist in the bitstream, and as a result, they may not be output by the image decoding apparatus. .
  • the RASL picture may not be used as a reference picture in the decoding process of non-RASL pictures. However, when there is a RADL picture that belongs to the same layer as the RASL picture and is associated with the same CRA picture, the RASL picture is a collocated reference picture for inter prediction of the RADL subpicture included in the RADL picture. can be used
  • field_seq_flag When field_seq_flag has a first value (e.g., 0) for a RASL picture, the RASL picture may precede all non-leading pictures of the CRA picture associated with the RASL picture in decoding order.
  • a trailing picture is a non-IRAP picture that follows an associated IRAP picture or a GDR picture in output order, and may not be an STSA picture. Also, the trailing picture may follow in decoding order with respect to the associated IRAP picture. That is, trailing pictures that follow in output order but precede in decoding order with respect to the associated IRAP picture are not allowed.
  • a GDR picture is a picture that can be accessed randomly, and as described above with reference to Table 1, may have a NAL unit type such as GDR_NUT.
  • the STSA picture is a picture that can be accessed randomly, and as described above with reference to Table 1, may have a NAL unit type such as STSA_NUT.
  • the STSA picture may not refer to pictures having the same TemporalId as STSA for inter prediction.
  • TemporalId may be an identifier indicating temporal hierarchy, for example, a temporal sublayer in scalable video coding.
  • STSA pictures may be constrained to have TemporalId greater than zero.
  • the STSA picture may activate up-switching from an immediately lower sublayer of the current sublayer to which the STSA picture belongs to the current sublayer.
  • 13 is a diagram for explaining a process of configuring a hybrid NAL unit type through subpicture bitstream merging.
  • Bitstream 1 to Bitstream 3 may be generated for each of a plurality of subpictures included in one picture.
  • a first bitstream (Bitstream 1) is generated for the first subpicture
  • a second bitstream (Bitstream) is generated for the second subpicture. 2)
  • a third bitstream (Bitstream 3) may be generated for the third subpicture.
  • each bitstream individually generated for each subpicture may be referred to as a subpicture bitstream.
  • all coded slices may be constrained to have the same NAL unit type. Accordingly, all VCL NAL units included in one subpicture bitstream may have the same NAL unit type. For example, all VCL NAL units included in the first bitstream (Bitstream 1) have a NAL unit type such as RASL_NUT, and all VCL NAL units included in the second bitstream (Bitstream 2) are NAL units such as RADL_NUT type, and all VCL NAL units included in the third bitstream (Bitstream 3) may have a NAL unit type such as RASL_NUT.
  • a plurality of subpictures included in the current picture may be merged in an image decoding process. That is, a plurality of subpicture bitstreams corresponding to the plurality of subpictures may be merged into one single bitstream, and a current picture may be decoded based on the single bitstream.
  • whether the current picture has a hybrid NAL unit type may be determined based on whether a plurality of merged subpicture bitstreams have different NAL unit types. For example, when the first to third bitstreams (Bitstream 1 to Bitstream 3) are merged to form one single bitstream, the current picture may have a hybrid NAL unit type based on RASL_NUT and RADL_NUT. On the other hand, when the first bitstream (Bitstream 1) and the third bitstream (Bitstream 3) are merged to form one single bitstream, the current picture may have a non-hybrid NAL unit type based on RASL_NUT.
  • FIG. 14 is a diagram for describing a decoding order and an output order for each picture type.
  • a plurality of pictures may be divided into I pictures, P pictures, or B pictures according to a prediction method.
  • I picture means a picture to which only intra prediction can be applied, and can be decoded without referring to other pictures.
  • the I picture may be referred to as an intra picture and may include the aforementioned IRAP picture.
  • a P picture means a picture to which intra prediction and unidirectional inter prediction can be applied, and may be decoded with reference to another picture.
  • a B picture means a picture to which intra prediction and bidirectional/unidirectional inter prediction can be applied, and may be decoded with reference to one or two other pictures.
  • the P picture and the B picture may be referred to as an inter picture, and may include the above-described RADL picture, RASL picture, and trailing picture.
  • the inter picture may be further divided into a leading picture (LP) or a non-leading picture (NLP) according to a decoding order and an output order.
  • the leading picture means a picture that follows the IRAP picture in decoding order and precedes the IRAP picture in output order, and may include the aforementioned RADL picture and RASL picture.
  • the non-leading picture means a picture that follows the IRAP picture in decoding order and output order, and may include the above-described trailing picture.
  • each picture name may indicate the picture type described above.
  • pictures I5 may be I pictures
  • pictures B0, B2, B3, B4 and B6 may be B pictures
  • pictures P1 and P7 may be P pictures.
  • each arrow may indicate a reference direction between pictures.
  • picture B0 may be decoded with reference to picture P1.
  • picture I5 may be an IRAP picture, for example, a CRA picture.
  • the I5 picture may be the first picture in decoding order.
  • the B0 and P1 pictures are pictures that precede the I5 picture in decoding order, and may constitute a separate video sequence from the I5 picture.
  • the B2, B3, B4, B6, and P7 pictures are pictures that follow the I5 picture in decoding order, and may constitute one video sequence together with the I5 picture.
  • B2, B3, and B4 pictures follow the I5 picture in decoding order and precede the I5 picture in output order, so they can be classified as leading pictures.
  • the B2 picture may be decoded with reference to the P1 picture preceding the I5 picture in decoding order. Accordingly, when random access to the I5 picture occurs, the B2 picture cannot be correctly decoded because it refers to the P1 picture that does not exist in the bitstream.
  • a picture type such as a B2 picture may be referred to as a RASL picture.
  • picture B3 may be decoded with reference to picture I5 preceding picture B3 in decoding order. Accordingly, when random access to the I5 picture occurs, the B3 picture can be correctly decoded with reference to the pre-decoded I5 picture.
  • picture B4 may be decoded with reference to picture I5 and picture B3 that precede picture B4 in decoding order. Accordingly, when random access to the I5 picture occurs, the B4 picture can be correctly decoded with reference to the pre-decoded I5 picture and the B3 picture.
  • a picture type such as B3 and B4 pictures may be referred to as a RADL picture.
  • the B6 and P7 pictures follow the I5 picture in decoding order and output order, and thus may be classified as non-leading pictures.
  • Picture B6 may be decoded with reference to picture I5 and picture P7 that precede in decoding order. Accordingly, when random access to the I5 picture occurs, the B6 picture can be correctly decoded with reference to the pre-decoded I5 picture and the P7 picture.
  • the decoding process and the output process may be performed in different orders based on the picture type. For example, if one video sequence includes an IRAP picture, a leading picture, and a non-leading picture, the decoding process proceeds in the order of the IRAP picture, the leading picture, and the normal picture, but the output process is performed with the leading picture, the IRAP picture and the It may proceed in the order of normal pictures.
  • 15A and 15B are diagrams for explaining a type of a RASL picture according to an embodiment of the present disclosure.
  • a RASL picture may have a single NAL unit type of RASL_NUT. That is, when all VCL NAL units in the bitstream have a NAL unit type such as RASL_NUT, a picture corresponding to the bitstream may be determined as a RASL picture.
  • a RASL picture having a single NAL unit type of RASL_NUT may be referred to as a pure-RASL picture.
  • a RASL picture may have a hybrid NAL unit type of RASL_NUT and RADL_NUT. Referring to FIG. 15B , even when all VCL NAL units in a bitstream have a NAL unit type such as RASL_NUT or RADL_NUT, a picture corresponding to the bitstream may be treated as a RASL picture.
  • a RASL picture having a mixed NAL unit type of RASL_NUT and RADL_NUT may be referred to as a mixed-RASL picture.
  • the RASL picture may include a pure-RASL picture having a single NAL unit type of RASL_NUT (see FIG. 15A ) and a mixed-RASL picture having a mixed NAL unit type of RASL_NUT and RADL_NUT (see FIG. 15B ).
  • FIGS. 16A and 16B are diagrams for explaining handling of a RASL picture during random access. Specifically, FIG. 16A shows a case of a pure-RASL picture, and FIG. 16B shows a case of a mixed-RASL picture.
  • FIGS. 16A and 16B a basic configuration of a plurality of pictures, for example, a picture type and number, is the same as described above with reference to FIG. 14 , and a redundant description thereof will be omitted.
  • both the decoding process and the output process for the pure-RASL picture may be skipped.
  • the pure-RASL picture cannot be used as a reference picture for inter prediction.
  • the B2 picture may be a pure-RASL picture having a single NAL unit type of RASL_NUT.
  • Picture B2 is associated with picture I5, which is an IRAP picture, and may be decoded with reference to picture P1 that precedes picture I5 in decoding order. Accordingly, when picture I5 is the starting point of random access, both the decoding process and output process for picture B2 may be skipped, and picture B2 cannot be referenced by other pictures.
  • the IRAP picture associated with the mixed-RASL picture is the starting point of the decoding process or random access, or is the first IRAP picture in the decoding order
  • only the output process for the mixed-RASL picture may be skipped. That is, a decoding process may be performed on the mixed-RASL picture, and as a result, the mixed-RASL picture may be used as a reference picture for inter prediction.
  • picture B2 may be a mixed-RASL picture having a mixed NAL unit type of RASL_NUT and RADL_NUT.
  • Picture B2 is associated with picture I5, which is an IRAP picture, and the first VCL NAL units having RADL_NUT in picture B2 may be decoded without referring to picture P1 preceding picture I5 in decoding order. Accordingly, when picture I5 is the starting point of random access, a decoding process for picture B2 may be performed, and picture B2 may be referenced by another picture, for example, picture B4.
  • the decoding process for the B2 picture cannot guarantee a correct decoding result for the second VCL NAL units. Accordingly, when picture I5 is the starting point of random access, the output process for picture B2 may be skipped.
  • the output process of the RASL picture associated with the IRAP picture is whether the RASL picture is a pure-RASL picture or a mixed-RASL picture can be skipped regardless.
  • whether the IRAP picture is the starting point of the decoding process or random access or the first IRAP picture in the decoding order may be determined based on the above-described NoIncorrectPicOutputFlag (or NoOutputBeforeRecoveryFlag). For example, when NoIncorrectPicOutputFlag has a first value (e.g., 0), the IRAP picture may not be the starting point or the first IRAP picture.
  • the output process for the RASL picture associated with the IRAP picture may not be skipped.
  • the IRAP picture may be the starting point or the first IRAP picture. In this case, the output process for the RASL picture associated with the IRAP picture may be skipped.
  • the decoding process of the RASL picture associated with the IRAP picture may be skipped only when the RASL picture is a pure-RASL picture.
  • the pure-RASL picture associated with the first IRAP picture in decoding order may be excluded from the decoding process.
  • 17 is a flowchart illustrating a decoding process and an outputting process of a RASL picture according to an embodiment of the present disclosure.
  • the decoding process and output process of FIG. 17 may be performed by the image decoding apparatus of FIG. 3 .
  • the decoding process may be performed by at least one processor of the image decoding apparatus, and the output process may be performed through an output interface of the image decoding apparatus under the control of the processor.
  • the image decoding apparatus may determine whether an IRAP picture in a current video sequence is a first picture in decoding order (e.g., a starting point of a decoding process or random access) (S1710).
  • a first picture in decoding order e.g., a starting point of a decoding process or random access
  • the image decoding apparatus may perform a general decoding process and output process on the current picture (S1720). For example, when the current picture is a leading picture, the current picture is decoded later than the IRAP picture, but may be output before the IRAP picture. On the other hand, if the current picture is a non-leading picture, the current picture may be decoded later than the IRAP picture and output later.
  • the image decoding apparatus may determine whether the current picture is a RASL picture (S1730).
  • the image decoding apparatus may perform the above-described general decoding and outputting processes for the current picture (S1720).
  • the image decoding apparatus may determine whether the current picture has a hybrid NAL unit type (S1740).
  • the image decoding apparatus may skip both the decoding process and the outputting process for the current picture.
  • a pure-RASL picture may be decoded with reference to another picture preceding the IRAP picture in decoding order.
  • the pure-RASL picture cannot be decoded correctly. Accordingly, in this case, both the decoding process and the outputting process for the pure-RASL picture associated with the IRAP picture may be skipped.
  • the image decoding apparatus may skip only the output process for the current picture ( S1760).
  • the first subpicture may be decoded without referring to another picture preceding the IRAP picture in decoding order.
  • the decoding process for the mixed-RASL picture associated with the IRAP picture may be performed.
  • the mixed-RASL picture may further include at least one second subpicture having a NAL unit type such as RASL_NUT.
  • the second subpicture may be decoded with reference to another picture preceding the IRAP picture in decoding order, similarly to the pure-RASL picture.
  • the output process for the mixed-RASL picture associated with the IRAP picture may be skipped.
  • the output process of the RASL picture associated with the IRAP picture is mixed whether the RASL picture is a pure-RASL picture or not. - Can be skipped regardless of whether it is a RASL picture.
  • the decoding process of the RASL picture associated with the IRAP picture may be skipped only when the RASL picture is a pure-RASL picture.
  • step S1710 is shown to be performed before step S1720 in FIG. 17 , this may be variously modified according to embodiments.
  • step S1710 may be performed simultaneously with step S1720, or may be performed after step S1710.
  • FIG. 18A and 18B are diagrams for explaining a reference condition of a RASL picture according to an embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 18A shows a case of a pure-RASL picture, and FIG. 17B shows a case of a mixed-RASL picture.
  • a RASL picture may be limitedly referenced by a RADL picture under a predetermined reference condition.
  • Reference conditions for RASL pictures according to embodiments of the present disclosure are as follows.
  • a RASL picture referenced by a RADL picture may be limited to a mixed-RASL picture. For example, if the RASL picture includes only slice(s) with RASL_NUT, the RASL picture cannot be referenced by the RADL picture (see FIG. 18A ). On the other hand, when the RASL picture includes both slice(s) having a NAL unit type such as RASL_NUT and slice(s) having a NAL unit type such as RADL_NUT, the RASL picture may be referenced by the RADL picture ( 18b).
  • a RADL picture referring to a RASL picture may be limited to include at least two subpictures.
  • the RASL picture referenced by the RADL picture may include at least two subpictures, and at least one of the subpictures may be restricted to have a NAL unit type such as RADL_NUT.
  • a specific subpicture (subpicA) in the RADL picture refers to a RASL picture
  • the collocated subpicture of the specific subpicture (subpicA) in the RASL picture is a NAL unit type such as RADL_NUT It may be limited to include one or more slices with
  • a mixed-RASL picture including two or more subpictures (Subpic 1, Subpic 2 and Subpic 3) and at least one of the subpictures (Subpic 2) has RADL_NUT. Only, it can be referenced by a RADL picture.
  • the second subpicture (Subpic 2) having RADL_NUT in the mixed-RASL picture may be treated as an independent picture.
  • only the second subpicture (Subpic2) may be a collocated subpicture of a specific subpicture in the RADL picture.
  • a plurality of subpicture bitstreams may be generated for a plurality of subpictures in the current picture.
  • the plurality of subpicture bitstreams may be merged in a decoding process to constitute one single bitstream.
  • the single bitstream may be referred to as a single layer bitstream, and the following restrictions may be applied to satisfy bitstream conformance.
  • each picture other than the first picture in decoding order is considered to be associated with the previous IRAP picture in decoding order.
  • field_seq_flag has a first value (eg, 0) and the current picture is a leading picture associated with an IRAP picture
  • the current picture is a decoding order for all non-leading pictures associated with the IRAP picture should take precedence Or, for the first leading picture picA and the last leading picture picB associated with the IRAP picture, there must be one non-leading picture preceding picA in decoding order, and any non-leading picture between picA and picB in decoding order must not exist.
  • 19 is a flowchart illustrating an image encoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image encoding method of FIG. 19 may be performed by the image encoding apparatus of FIG. 2 .
  • step S1910 may be performed by the image dividing unit 110
  • steps S1920 and S1930 may be performed by the entropy encoding unit 190 .
  • the image encoding apparatus may divide the current picture into two or more subpictures ( S1910 ).
  • the partition information of the current picture may be signaled using one or more syntax elements in a higher-level syntax. For example, through the picture parameter set (PPS) described above with reference to FIG. 7 , no_pic_partition_flag indicating whether the current picture is split and num_subpics_minus1 indicating the number of subpictures included in the current picture may be signaled.
  • no_pic_partition_flag may have a first value (e.g., 0), and num_subpics_minus may have a value greater than 0.
  • Each of the subpictures in the current picture may be treated as one picture.
  • the subpicture can be independently encoded/decoded regardless of encoding/decoding results of other subpictures.
  • information related to handling of a subpicture may be signaled using a syntax element in a higher-level syntax. For example, subpic_treated_as_pic_flag[ i ] indicating whether each subpicture in the current picture is treated as one picture may be signaled through the sequence parameter set (SPS) described above with reference to FIG. 12 .
  • SPS sequence parameter set
  • subpic_treated_as_pic_flag[ i ] When the i-th subpicture in the current picture is treated as one picture in the encoding/decoding process except for the in-loop filtering operation, subpic_treated_as_pic_flag[ i ] may have a second value (e.g., 1). Meanwhile, when subpic_treated_as_pic_flag[ i ] is not signaled, subpic_treated_as_pic_flag[ i ] may be inferred to have a second value (e.g., 1).
  • At least some of the subpictures in the current picture may have different NAL unit types. For example, if the current picture includes a first subpicture and a second subpicture, the first subpicture has a first NAL unit type, and the second subpicture is different from the first NAL unit type. It may have a second NAL unit type.
  • NAL unit types that subpictures may have is as described above with reference to Table 1.
  • All slices included in each subpicture in the current picture may have the same NAL unit type.
  • all slices included in the first subpicture may have the first NAL unit type
  • all slices included in the second subpicture may have the second NAL unit type.
  • the image encoding apparatus may determine the NAL unit type of each subpicture in the current picture (S1920).
  • the NAL unit type of the subpicture may be determined based on the subpicture type. For example, when the subpicture is an IRAP subpicture, the NAL unit type of the subpicture may be determined as IDR_W_RADL, IDR_N_LP, or CRA_NUT. Also, when the subpicture is a RASL subpicture, the NAL unit type of the subpicture may be determined as RASL_NUT.
  • a combination of NAL unit types that subpictures in the current picture may have may be determined based on a predetermined hybrid constraint condition. For example, if one or more slices in the current picture have a NAL unit type such as IDR_W_RADL, IDR_N_LP or CRA_NUT, all other slices in the current picture may have a NAL unit type such as IDR_W_RADL, IDR_N_LP, CRA_NUT or TRAIL_NUT. Also, when one or more slices in the current picture have a NAL unit type such as RASL_NUT, all other slices in the current picture may have a NAL unit type such as RADL_NUT.
  • a current picture having a hybrid NAL unit type based on RASL_NUT and RADL_NUT may be treated as a RASL picture associated with a predetermined Intra Random Access Point (IRAP) picture, and may be referred to as a mixed-RASL picture.
  • IRAP picture may include a Clean Random Access (CRA) picture.
  • CRA Clean Random Access
  • the mixed-RASL picture may be used as a reference picture of a RADL picture referring to the same IRAP picture as the mixed-RASL picture.
  • the predetermined reference condition as described above with reference to FIGS. 18A and 18B may be applied.
  • the image encoding apparatus may encode each subpicture in the current picture based on the determined NAL unit type (S1930).
  • the encoding process for each slice may be performed in units of coding units (CUs) based on a predetermined prediction mode.
  • each subpicture may be independently encoded to configure different (subpicture) bitstreams. For example, a first (subpicture) bitstream including encoding information of the first subpicture may be configured, and a second (subpicture) bitstream including encoding information of the second subpicture may be configured.
  • a picture having a hybrid NAL unit type based on RASL_NUT and RADL_NUT may be treated as a RASL picture.
  • the RASL picture may be referenced by a RADL picture under a predetermined reference condition, unlike a RASL picture having a single NAL unit type of RASL_NUT.
  • 20 is a flowchart illustrating an image decoding method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image decoding method of FIG. 20 may be performed by the image decoding apparatus of FIG. 3 .
  • steps S2010 and S2020 may be performed by the entropy decoding unit 210
  • step S2030 may be performed by the inverse quantization unit 220 to the intra prediction unit 265 .
  • the apparatus for decoding an image may obtain NAL unit type information regarding at least one NAL unit including encoded image data from a bitstream ( S2010 ).
  • the encoded image data may include slice data
  • the NAL unit including the encoded image data may mean a VCL NAL unit.
  • the NAL unit type information may include syntax elements related to the NAL unit type.
  • the NAL unit type information may include a syntax element nal_unit_type obtained from a NAL unit header.
  • the NAL unit type information may include a syntax element mixed_nalu_types_in_pic_flag obtained from a picture parameter set (PPS).
  • PPS picture parameter set
  • the image decoding apparatus may determine at least one NAL unit type of one or more slices in the current picture based on the obtained NAL unit type information (S2020).
  • the current picture may not have a mixed NAL unit type. In this case, all slices in the current picture may have the same NAL unit type determined based on the nal_unit_type value.
  • the current picture may have a mixed NAL unit type.
  • the current picture may include two or more subpictures each treated as one picture. At least some of the subpictures may have different NAL unit types.
  • the current picture includes first to third subpictures, the first subpicture has a first NAL unit type, the second subpicture has a second NAL unit type, and the third A subpicture may have a third NAL unit type.
  • all of the first to third NAL unit types may be different from each other, or the first NAL unit type may be the same as the second NAL type but different from the third NAL unit type. All slices included in each of the subpictures may have the same NAL unit type.
  • a combination of NAL unit types that slices in the current picture may have may be determined based on a predetermined hybrid constraint condition. For example, if one or more slices in the current picture have a NAL unit type such as IDR_W_RADL, IDR_N_LP or CRA_NUT, all other slices in the current picture may have a NAL unit type such as IDR_W_RADL, IDR_N_LP, CRA_NUT or TRAIL_NUT. Also, when one or more slices in the current picture have a NAL unit type such as RASL_NUT, all other slices in the current picture may have a NAL unit type such as RADL_NUT.
  • the type of the current picture may be determined based on NUT values of slices. For example, if slices in the current picture have NAL unit types of CRA_NUT and IDR_RADL, the type of the current picture may be determined as an IRAP picture. Also, when slices in the current picture have NAL unit types of RASL_NUT and RADL_NUT, the type of the current picture may be determined as a RASL picture. That is, based on the fact that at least one slice in the current picture has RASL_NUT, the type of the current picture may be determined as a RASL picture.
  • the current picture when the current picture has a hybrid NAL unit type, the current picture may be limited to include two or more subpictures.
  • each subpicture in the current picture may be limited to be treated as one picture.
  • the current picture when the current picture is a mixed NAL unit type RASL picture (ie, a mixed-RASL picture), the current picture may include two or more subpictures each treated as one picture.
  • at least one of the subpictures may include one or more slices having a NAL unit type such as RADL_NUT.
  • the image decoding apparatus may decode each slice in the current picture based on the determined NAL unit type (S2030).
  • the decoding process for each slice may be performed in units of coding units (CUs) based on a predetermined prediction mode.
  • the current picture is a RASL picture
  • the IRAP picture associated with the current picture is the first picture in decoding order (eg, the starting point of the decoding process or random access)
  • the current picture is based on whether or not it includes one or more slices with RADL_NUT can be selectively decrypted. For example, if the current picture is a pure-RASL picture having a single NAL unit type of RASL_NUT, and random access is performed on an IRAP picture associated with the current picture, the decoding process of the current picture may be skipped.
  • the current picture is a mixed-RASL picture having a mixed NAL unit type based on RASL_NUT and RADL_NUT, and random access is performed on an IRAP picture associated with the current picture
  • the decoding process of the current picture may be performed.
  • the IRAP picture may include a CRA picture.
  • the mixed-RASL picture may include a plurality of subpictures.
  • each of the subpictures may be treated as one independent picture.
  • Information on whether a subpicture is treated as one independent picture may be signaled using a syntax element in a higher-level syntax.
  • subpic_treated_as_pic_flag[ i ] indicating whether the current subpicture is treated as one picture may be signaled through a sequence parameter set (SPS).
  • SPS sequence parameter set
  • subpic_treated_as_pic_flag[ i ] may have a second value (e.g., 1).
  • all slices included in each of the subpictures may have the same NAL unit type.
  • At least one subpicture having RADL_NUT may be used as a reference picture of a RADL picture associated with the same IRAP picture as the mixed-RASL picture.
  • a first subpicture having RASL_NUT among a plurality of subpictures included in a mixed-RASL picture may precede a second subpicture having RADL_NUT among the plurality of subpictures in output order .
  • the output process of the mixed-RASL picture may be skipped.
  • a picture having a hybrid NAL unit type based on RASL_NUT and RADL_NUT may be treated as a RASL picture.
  • the RASL picture may be referred to as a mixed-RASL picture, and a RASL picture having a single NAL unit type of RASL_NUT may be referred to as a pure-RASL picture.
  • the mixed-RASL picture may be used as a reference picture of the RADL picture under a predetermined reference condition.
  • the mixed-RASL picture may be different from a pure-RASL picture in which both the decoding process and the output process are skipped when the associated IRAP picture is the first picture in the decoding order.
  • the name of the syntax element described in the present disclosure may include information about a position at which the corresponding syntax element is signaled.
  • a syntax element starting with “sps_” may mean that the corresponding syntax element is signaled in the sequence parameter set (SPS).
  • a syntax element starting with "pps_”, “ph_”, “sh_”, etc. may mean that the corresponding syntax element is signaled in a picture parameter set (PPS), a picture header, a slice header, and the like, respectively.
  • Example methods of the present disclosure are expressed as a series of operations for clarity of description, but this is not intended to limit the order in which the steps are performed, and if necessary, each step may be performed simultaneously or in a different order.
  • other steps may be included in addition to the illustrated steps, steps may be excluded from some steps, and/or other steps may be included except for some steps.
  • an image encoding apparatus or an image decoding apparatus performing a predetermined operation may perform an operation (step) of confirming a condition or situation for performing the corresponding operation (step). For example, if it is stated that a predetermined operation is performed when a predetermined condition is satisfied, the video encoding apparatus or the image decoding apparatus performs an operation to check whether the predetermined condition is satisfied and then performs the predetermined operation can be done
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, and the like.
  • the image decoding apparatus and the image encoding apparatus to which the embodiments of the present disclosure are applied are real-time communication apparatuses such as a multimedia broadcasting transceiver, a mobile communication terminal, a home cinema video apparatus, a digital cinema video apparatus, a surveillance camera, a video conversation apparatus, and a video communication apparatus.
  • mobile streaming device storage medium, camcorder, video on demand (VoD) service providing device, OTT video (Over the top video) device, internet streaming service providing device, three-dimensional (3D) video device, video telephony video device, and medical use It may be included in a video device and the like, and may be used to process a video signal or a data signal.
  • the OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smart phone, a tablet PC, a digital video recorder (DVR), and the like.
  • a game console a Blu-ray player
  • an Internet-connected TV a home theater system
  • a smart phone a tablet PC
  • DVR digital video recorder
  • 21 is a diagram exemplarily illustrating a content streaming system to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the content streaming system to which the embodiment of the present disclosure is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server generates a bitstream by compressing content input from multimedia input devices such as a smart phone, a camera, a camcorder, etc. into digital data, and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as a smart phone, a camera, a camcorder, etc. directly generate a bitstream
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an image encoding method and/or an image encoding apparatus to which an embodiment of the present disclosure is applied, and the streaming server may temporarily store the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to the user device based on a user request through the web server, and the web server may serve as a medium informing the user of a service.
  • the web server transmits it to a streaming server, and the streaming server may transmit multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server.
  • the control server may serve to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media repository and/or an encoding server. For example, when receiving content from the encoding server, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a predetermined time.
  • Examples of the user device include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a slate PC, Tablet PC (tablet PC), ultrabook (ultrabook), wearable device (e.g., watch-type terminal (smartwatch), glass-type terminal (smart glass), HMD (head mounted display)), digital TV, desktop There may be a computer, digital signage, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • PDA portable multimedia player
  • slate PC slate PC
  • Tablet PC Tablet PC
  • ultrabook ultrabook
  • wearable device e.g., watch-type terminal (smartwatch), glass-type terminal (smart glass), HMD (head mounted display)
  • digital TV desktop
  • desktop There may be a computer, digital signage, and the like.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributed and processed.
  • the scope of the present disclosure includes software or machine-executable instructions (eg, operating system, application, firmware, program, etc.) that cause operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or and non-transitory computer-readable media in which instructions and the like are stored and executed on a device or computer.
  • software or machine-executable instructions eg, operating system, application, firmware, program, etc.
  • An embodiment according to the present disclosure may be used to encode/decode an image.

Landscapes

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

Abstract

영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 방법은, 비트스트림으로부터, 부호화된 영상 데이터를 포함하는 적어도 하나의 NAL(network abstraction layer) 유닛에 관한 NAL 유닛 타입 정보를 획득하는 단계, 상기 획득된 NAL 유닛 타입 정보에 기반하여, 현재 픽처 내의 하나 이상의 슬라이스들이 갖는 적어도 하나의 NAL 유닛 타입을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여, 상기 현재 픽처를 복호화하는 단계를 포함하고, 상기 결정된 NAL 유닛 타입이 RASL(Random Access Skipped Leading) 픽처 NAL 유닛 타입(RASL_NUT)을 포함하는 것에 기반하여, 상기 현재 픽처는 RASL 픽처로 결정되며, 상기 RASL 픽처와 연관된 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처인 경우, 상기 RASL 픽처는 RADL(Random Access Decodable Leading) 픽처 NAL 유닛 타입(RADL_NUT)을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는 것에 기반하여 복호화될 수 있다.

Description

혼성 NAL 유닛 타입에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장하는 기록 매체
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 혼성 NAL 유닛 타입에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 기록 매체에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하게 된다. 전송되는 정보량 또는 비트량의 증가는 전송 비용과 저장 비용의 증가를 초래한다.
이에 따라, 고해상도, 고품질 영상의 정보를 효과적으로 전송하거나 저장하고, 재생하기 위한 고효율의 영상 압축 기술이 요구된다.
본 개시는 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 혼성 NAL 유닛 타입에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 서브픽처 비트스트림 병합 동작에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 방법은, 비트스트림으로부터, 부호화된 영상 데이터를 포함하는 적어도 하나의 NAL(network abstraction layer) 유닛에 관한 NAL 유닛 타입 정보를 획득하는 단계, 상기 획득된 NAL 유닛 타입 정보에 기반하여, 현재 픽처 내의 하나 이상의 슬라이스들이 갖는 적어도 하나의 NAL 유닛 타입을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여, 상기 현재 픽처를 복호화하는 단계를 포함하고, 상기 결정된 NAL 유닛 타입이 RASL(Random Access Skipped Leading) 픽처 NAL 유닛 타입(RASL_NUT)을 포함하는 것에 기반하여, 상기 현재 픽처는 RASL 픽처로 결정되며, 상기 RASL 픽처와 연관된 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처인 경우, 상기 RASL 픽처는 RADL(Random Access Decodable Leading) 픽처 NAL 유닛 타입(RADL_NUT)을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는 것에 기반하여 복호화될 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른 영상 복호화 장치는, 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 비트스트림으로부터 부호화된 영상 데이터를 포함하는 적어도 하나의 NAL(network abstraction layer) 유닛에 관한 NAL 유닛 타입 정보를 획득하고, 상기 획득된 NAL 유닛 타입 정보에 기반하여 현재 픽처 내의 하나 이상의 슬라이스들이 갖는 적어도 하나의 NAL 유닛 타입을 결정하며, 상기 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여 상기 현재 픽처를 복호화하되, 상기 결정된 NAL 유닛 타입이 RASL(Random Access Skipped Leading) 픽처 NAL 유닛 타입(RASL_NUT)을 포함하는 것에 기반하여, 상기 현재 픽처는 RASL 픽처로 결정되고, 상기 RASL 픽처와 연관된 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처인 경우, 상기 RASL 픽처는 RADL(Random Access Decodable Leading) 픽처 NAL 유닛 타입(RADL_NUT)을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는 것에 기반하여 복호화될 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 영상 부호화 방법은, 현재 픽처를 복수의 서브픽처들로 분할하는 단계, 상기 서브픽처들 각각의 NAL 유닛 타입을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여, 상기 서브픽처들을 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 결정된 NAL 유닛 타입이 RASL(Random Access Skipped Leading) 서브픽처 NAL 유닛 타입(RASL_NUT)을 포함하는 것에 기반하여, 상기 현재 픽처는 소정의 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처와 연관된 RASL 픽처로 결정되며, 상기 RASL 픽처는 RADL(Random Access Decodable Leading) 픽처 NAL 유닛 타입(RADL_NUT)을 갖는 적어도 하나의 서브픽처를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 방법 또는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 부호화/복호화 효율이 향상된 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 혼성 NAL 유닛 타입에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 디코딩 순서상 첫번째 픽처와 연관되고 복호화 가능한 RASL 픽처에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 이용 가능한 RASL 픽처에 기반하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 절차의 개략적인 흐름도이다.
도 5는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 절차의 개략적인 흐름도이다.
도 6은 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 픽처 파라미터 세트(PPS)를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 슬라이스 헤더를 나타내는 도면이다.
도 9는 서브픽처의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 픽처의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 픽처 파라미터 세트(PPS)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 서브픽처 비트스트림 병합을 통해 혼성 NAL 유닛 타입이 구성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 픽처 유형별 디코딩 순서 및 출력 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 일 실시예에 따른 RASL 픽처의 유형을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16a 및 도 16b는 랜덤 액세스시 RASL 픽처의 취급을 설명하기 위한 도면들이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 RASL 픽처의 복호화 과정 및 출력 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시의 일 실시예에 따른 RASL 픽처의 참조 조건을 설명하기 위한 도면들이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 21은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시는 영상의 부호화 및 복호화에 관한 것으로서, 본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 새롭게 정의되지 않는 한 본 개시가 속한 기술 분야에서 통용되는 통상의 의미를 가질 수 있다.
본 개시에서 "픽처(picture)"는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 픽처의 일부를 구성하는 부호화 단위로서, 하나의 픽처는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 또한, 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)를 포함할 수 있다.
본 개시에서 "픽셀(pixel)" 또는 "펠(pel)"은 하나의 픽처(또는 영상)를 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 "샘플(sample)"이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 루마(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 크로마(chroma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있다.
본 개시에서 "유닛(unit)"은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽처의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 "샘플 어레이", "블록(block)" 또는 "영역(area)" 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 "현재 코딩 블록", "현재 코딩 유닛", "부호화 대상 블록", "복호화 대상 블록" 또는 "처리 대상 블록" 중 하나를 의미할 수 있다. 예측이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 예측 블록" 또는 "예측 대상 블록"을 의미할 수 있다. 변환(역변환)/양자화(역양자화)가 수행되는 경우, "현재 블록"은 "현재 변환 블록" 또는 "변환 대상 블록"을 의미할 수 있다. 필터링이 수행되는 경우, "현재 블록"은 "필터링 대상 블록"을 의미할 수 있다.
본 개시에서 "현재 블록"은 크로마 블록이라는 명시적인 기재가 없는 한 루마 성분 블록과 크로마 성분 블록을 모두 포함하는 블록 또는 "현재 블록의 루마 블록"을 의미할 수 있다. 현재 블록의 루마 성분 블록은 명시적으로 "루마 블록" 또는 "현재 루마 블록"과 같이 루마 성분 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다. 또한, 현재 블록의 크로마 성분 블록은 명시적으로 "크로마 블록" 또는 "현재 크로마 블록"과 같이 크로마 성분 블록이라는 명시적인 기재를 포함하여 표현될 수 있다.
본 개시에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A/B"와 "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석될 수 있다. 또한, "A/B/C"와 "A, B, C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미할 수 있다.
본 개시에서 "또는"은 "및/또는"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B"는, 1) "A" 만을 의미하거나 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 또는, 본 개시에서 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다.
비디오 코딩 시스템 개요
도 1은 본 개시에 따른 비디오 코딩 시스템을 도시한다.
일 실시예에 따른 비디오 코딩 시스템은 부호화 장치(10) 및 복호화 장치(20)를 포함할 수 있다. 부호화 장치(10)는 부호화된 비디오(video) 및/또는 영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예예 따른 부호화 장치(10)는 비디오 소스 생성부(11), 부호화부(12), 전송부(13)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 복호화 장치(20)는 수신부(21), 복호화부(22) 및 렌더링부(23)를 포함할 수 있다. 상기 부호화부(12)는 비디오/영상 부호화부라고 불릴 수 있고, 상기 복호화부(22)는 비디오/영상 복호화부라고 불릴 수 있다. 전송부(13)는 부호화부(12)에 포함될 수 있다. 수신부(21)는 복호화부(22)에 포함될 수 있다. 렌더링부(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스 생성부(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
부호화부(12)는 입력 비디오/영상을 부호화할 수 있다. 부호화부(12)는 압축 및 부호화 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 부호화부(12)는 부호화된 데이터(부호화된 비디오/영상 정보)를 비트스트림(bitstream) 형태로 출력할 수 있다.
전송부(13)는 비트스트림 형태로 출력된 부호화된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 복호화 장치(20)의 수신부(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부(13)는 미리 정해진 파일 포맷을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부(21)는 상기 저장매체 또는 네트워크로부터 상기 비트스트림을 추출/수신하여 복호화부(22)로 전달할 수 있다.
복호화부(22)는 부호화부(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 복호화할 수 있다.
렌더링부(23)는 복호화된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
영상 부호화 장치 개요
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 부호화 장치(100)는 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 메모리(170), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)는 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다.
영상 부호화 장치(100)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어, 인코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
영상 분할부(110)는 영상 부호화 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)을 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)을 QT/BT/TT (Quad-tree/binary-tree/ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 유닛의 분할을 위해, 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 개시에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득한 하위 뎁스의 코딩 유닛이 최종 코닛 유닛으로 사용될 수도 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환 및/또는 복원 등의 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 코딩 절차의 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)일 수 있다. 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상기 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
예측부(인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185))는 처리 대상 블록(현재 블록)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 현재 블록의 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 인트라 예측 모드 및/또는 인트라 예측 기법에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라, 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이 때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있다. 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference) 및 움직임 벡터 예측자에 대한 지시자(indicator)를 부호화함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 시그널링할 수 있다. 움직임 벡터 차분은 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 차이를 의미할 수 있다.
예측부는 후술하는 다양한 예측 방법 및/또는 예측 기법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 현재 블록의 예측을 위해 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용하는 예측 방법은 combined inter and intra prediction (CIIP)라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 현재 블록의 예측을 위해 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC)를 수행할 수도 있다. 인트라 블록 카피는 예를 들어 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 현재 블록으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치의 현재 픽처 내 기복원된 참조 블록을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법이다. IBC가 적용되는 경우, 현재 픽처 내 참조 블록의 위치는 상기 소정의 거리에 해당하는 벡터(블록 벡터)로서 부호화될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서, 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉 IBC는 본 개시에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
예측부를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 감산부(115)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)로부터 예측부에서 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송될 수 있다.
변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)을 이용하여 예측 신호를 생성하고 그에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전송할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(190)는 예를 들어 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예를 들어 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(e.g., 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다.
상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호를 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 영상 부호화 장치(100)의 내/외부 엘리먼트로서 구비될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다.
가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(170), 구체적으로 메모리(170)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(170)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 영상 부호화 장치(100)는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 영상 부호화 장치(100)와 영상 복호화 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(170) 내 DPB는 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 수정된 복원 픽처를 저장할 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.
영상 복호화 장치 개요
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 복호화 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 포함하여 구성될 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)를 합쳐서 "예측부"라고 지칭될 수 있다. 역양자화부(220), 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부에 포함될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)를 구성하는 복수의 구성부들의 전부 또는 적어도 일부는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)로 구현될 수 있다. 또한 메모리(250)는 DPB를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구현될 수 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림을 수신한 영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치(100)에서 수행된 프로세스에 대응하는 프로세스를 수행하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 영상 복호화 장치(200)는 영상 부호화 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩의 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있다. 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛이거나 또는 최대 코딩 유닛을 분할하여 획득될 수 있다. 그리고, 영상 복호화 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치(미도시)를 통해 재생될 수 있다.
영상 복호화 장치(200)는 도 2의 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있다. 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예를 들어, 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽처 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)를 더 포함할 수 있다. 영상 복호화 장치는 영상을 디코딩하기 위해 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 추가적으로 이용할 수 있다. 본 개시에서 언급된 시그널링 정보, 수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩됨으로써 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘리먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 블록 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)을 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이 때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 영상 복호화 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 추가적으로 구비될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소로서 구비될 수도 있다.
한편, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치는 비디오/영상/픽처 복호화 장치라고 불릴 수 있다. 상기 영상 복호화 장치는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및/또는 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)를 포함할 수도 있다. 상기 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(220)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 상기 재정렬은 영상 부호화 장치에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다.
역변환부(230)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득할 수 있다.
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드(예측 기법)를 결정할 수 있다.
예측부가 후술하는 다양한 예측 방법(기법)을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있음은 영상 부호화 장치(100)의 예측부에 대한 설명에서 언급된 바와 동일하다.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 인트라 예측부(185)에 대한 설명은 인트라 예측부(265)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이 때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기반하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드(기법)를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드(기법)를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)에 대한 설명은 가산부(235)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽처를 메모리(250), 구체적으로 메모리(250)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은, 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(250)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽처는 인터 예측부(260)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 영상 부호화 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 영상 복호화 장치(200)의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
영상/비디오 코딩 절차 일반
영상/비디오 코딩에 있어서, 영상/비디오를 구성하는 픽처는 일련의 디코딩 순서(decoding order)에 따라 인코딩/디코딩될 수 있다. 디코딩된 픽처의 출력 순서(output order)에 해당하는 픽처 순서(picture order)는 상기 디코딩 순서와 다르게 설정될 수 있으며, 이를 기반으로 인터 예측시 순방향 예측뿐 아니라 역방향 예측 또한 수행할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 디코딩 절차의 예를 나타낸다.
도 4에 도시된 각 절차는 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 단계S410은 엔트로피 디코딩부(210)에 의해 수행될 수 있고, 단계 S420은 인트라 예측부(265) 및 인터 예측부(260)를 포함하는 예측부에서 수행될 수 있고, 단계 S430은 역양자화부(220) 및 역변환부(230)을 포함하는 레지듀얼 처리부에서 수행될 수 있고, 단계 S440은 가산부(235)에서 수행될 수 있고, 단계 S450은 필터링부(240)에서 수행될 수 있다. 단계 S410은 본 개시에서 설명된 정보 디코딩 절차를 포함할 수 있고, 단계 S420은 본 개시에서 설명된 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, 단계 S430은 본 개시에서 설명된 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, 단계 S440은 본 개시에서 설명된 블록/픽처 복원 절차를 포함할 수 있고, 단계 S450은 본 개시에서 설명된 인루프 필터링 절차를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 픽처 디코딩 절차는 도 3에 대한 설명에서 나타난 바와 같이 개략적으로 비트스트림으로부터 (디코딩을 통한) 영상/비디오 정보 획득 절차(S410), 픽처 복원 절차(S420~S440) 및 복원된 픽처에 대한 인루프 필터링 절차(S450)를 포함할 수 있다. 상기 픽처 복원 절차는 본 개시에서 설명된 인터/인트라 예측(S420) 및 레지듀얼 처리(S430, 양자화된 변환 계수에 대한 역양자화, 역변환) 과정을 거쳐서 획득한 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 수행될 수 있다. 상기 픽처 복원 절차를 통하여 생성된 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된(modified) 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 상기 수정된 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 복호화 장치의 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(250)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 경우에 따라서 상기 인루프 필터링 절차는 생략될 수 있으며, 이 경우 상기 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 복호화 장치의 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(250)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상기 인루프 필터링 절차(S450)는 상술한 바와 같이 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차 및/또는 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차 등을 포함할 수 있고, 그 일부 또는 전부가 생략될 수 있다. 또한, 상기 디블록킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차 및 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차들 중 하나 또는 일부가 순차적으로 적용될 수 있고, 또는 모두가 순차적으로 적용될 수도 있다. 예를 들어, 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 SAO 절차가 수행될 수 있다. 또는 예를 들어 복원 픽처에 대하여 디블록킹 필터링 절차가 적용된 후 ALF 절차가 수행될 수 있다. 이는 부호화 장치에서도 마찬가지로 수행될 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 인코딩 절차의 예를 나타낸다.
도 5에 도시된 각 절차는 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 S510은 인트라 예측부(185) 또는 인터 예측부(180)를 포함하는 예측부에서 수행될 수 있고, 단계 S520은 변환부(120) 및/또는 양자화부(130)를 포함하는 레지듀얼 처리부에서 수행될 수 있고, 단계 S530은 엔트로피 인코딩부(190)에서 수행될 수 있다. 단계 S510은 본 개시에서 설명된 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, 단계 S520은 본 개시에서 설명된 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, 단계 S530은 본 개시에서 설명된 정보 인코딩 절차를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 픽처 인코딩 절차는 도 2에 대한 설명에서 나타난 바와 같이 개략적으로 픽처 복원을 위한 정보(e.g., 예측 정보, 레지듀얼 정보, 파티셔닝 정보 등)을 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력하는 절차뿐 아니라, 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 절차 및 복원 픽처에 인루프 필터링을 적용하는 절차(optional)를 포함할 수 있다. 부호화 장치는 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통하여 양자화된 변환 계수로부터 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, 단계 S510의 출력인 예측 샘플들과 상기 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 복원 픽처는 상술한 복호화 장치에서 생성한 복원 픽처와 동일할 수 있다. 상기 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 이는 복호 픽처 버퍼 또는 메모리(170)에 저장될 수 있으며, 복호화 장치에서의 경우와 마찬가지로, 이후 픽처의 인코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이 경우에 따라서 상기 인루프 필터링 절차의 일부 또는 전부는 생략될 수 있다. 상기 인루프 필터링 절차가 수행되는 경우, (인루프) 필터링 관련 정보(파라미터)가 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있고, 복호화 장치는 상기 필터링 관련 정보를 기반으로 부호화 장치와 동일한 방법으로 인루프 필터링 절차를 수행할 수 있다.
이러한 인루프 필터링 절차를 통하여 블록킹 아티팩트(artifact) 및 링잉(ringing) 아티팩트 등 영상/동영상 코딩시 발생하는 노이즈를 줄일 수 있으며, 주관적/객관적 비주얼 퀄리티를 높일 수 있다. 또한, 부호화 장치와 복호화 장치에서 둘 다 인루프 필터링 절차를 수행함으로서, 부호화 장치와 복호화 장치는 동일한 예측 결과를 도출할 수 있으며, 픽처 코딩의 신뢰성을 높이고, 픽처 코딩을 위하여 전송되어야 하는 데이터량을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 복호화 장치뿐 아니라 부호화 장치에서도 픽처 복원 절차가 수행될 수 있다. 각 블록 단위로 인트라 예측/인터 예측에 기반하여 복원 블록이 생성될 수 있으며, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처가 생성될 수 있다. 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹이 I 픽처/슬라이스/타일 그룹인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹에 포함되는 블록들은 인트라 예측만을 기반으로 복원될 수 있다. 한편, 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹이 P 또는 B 픽처/슬라이스/타일 그룹인 경우 상기 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹에 포함되는 블록들은 인트라 예측 또는 인터 예측을 기반으로 복원될 수 있다. 이 경우 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹 내 일부 블록들에 대하여는 인터 예측이 적용되고, 나머지 일부 블록들에 대하여는 인트라 예측이 적용될 수도 있다. 픽처의 컬러 성분은 루마 성분 및 크로마 성분을 포함할 수 있으며, 본 개시에서 명시적으로 제한하지 않으면 본 개시에서 제안되는 방법들 및 실시예들은 루마 성분 및 크로마 성분에 적용될 수 있다.
코딩 계층 및 구조의 예
본 개시에 따른 코딩된 비디오/영상은 예를 들어 후술하는 코딩 계층 및 구조에 따라 처리될 수 있다.
도 6은 코딩된 영상/비디오에 대한 계층 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
코딩된 영상/비디오는 영상/비디오의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer, 비디오 코딩 계층), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer, 네트워크 추상 계층)로 구분될 수 있다.
VCL에서는 압축된 영상 데이터(슬라이스 데이터)를 포함하는 VCL 데이터를 생성하거나, 혹은 픽처 파라미터 세트(Picture Parameter Set: PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set: SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set: VPS) 등의 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에 부가적으로 필요한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지를 생성할 수 있다.
NAL에서는 VCL에서 생성된 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 헤더)를 부가하여 NAL 유닛을 생성할 수 있다. 이 때, RBSP는 VCL에서 생성된 슬라이스 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지 등을 말한다. NAL 유닛 헤더에는 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP의 유형에 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다.
상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보를 붙여서 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(Real-time Transport Protocol), TS(Transport Stream) 등과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변형되어 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조(structure)에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, NAL 유닛이 영상에 대한 정보(슬라이스 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 분류될 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 분류될 수 있다.
아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트/정보의 종류 등에 따라 특정된 NAL 유닛 타입의 일 예를 나열한다.
- DCI (Decoding capability information) NAL unit type(NUT) : DCI를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- VPS(Video Parameter Set) NUT : VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- SPS(Sequence Parameter Set) NUT: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PPS(Picture Parameter Set) NUT : PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- APS (Adaptation Parameter Set) NUT : APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
- PH (Picture header) NUT : 픽처 헤더를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 상기 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값을 이용하여 특정될 수 있다.
한편, 하나의 픽처는 복수의 슬라이스를 포함할 수 있으며, 하나의 슬라이스는 슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 픽처 내 복수의 슬라이스들(슬라이스 헤더 및 슬라이스 데이터 집합)에 대하여 하나의 픽처 헤더가 더 부가될 수 있다. 상기 픽처 헤더(픽처 헤더 신택스)는 상기 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 슬라이스 헤더(슬라이스 헤더 신택스)는 상기 슬라이스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 슬라이스 또는 픽처에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 VPS(VPS 신택스)는 다중 레이어에 공통적으로 적용할 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 상기 DCI는 디코딩 능력(decoding capability)에 관련된 정보/파라미터를 포함할 수 있다.
본 개시에서 상위 레벨 신택스(High level syntax, HLS)는, 상기 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스, DCI 신택스, 픽쳐 헤더 신택스, 슬라이스 헤더 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시에서 하위 레벨 신택스(low level syntax, LLS)는, 예를 들어, 슬라이스 데이터 신택스, CTU 신택스, 부호화 단위 신택스, 변환 단위 신택스 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 개시에서 부호화 장치에서 복호화 장치로 인코딩되어 비트스트림 형태로 시그널링되는 영상/비디오 정보는 픽처 내 파티셔닝 관련 정보, 인트라/인터 예측 정보, 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 정보 등을 포함할 뿐 아니라, 상기 슬라이스 헤더의 정보, 상기 픽쳐 헤더의 정보, 상기 APS의 정보, 상기 PPS의 정보, SPS의 정보, 상기 VPS의 정보 및/또는 상기 DCI의 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 영상/비디오 정보는 일반 제한 정보(general constraint information) 및/또는 NAL 유닛 헤더의 정보를 더 포함할 수 있다.
엔트리 포인트(Entry points) 시그널링 개요
전술한 바와 같이, VCL NAL 유닛은 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)로서 슬라이스 데이터를 포함할 수 있다. 슬라이스 데이터는 VCL NAL 유닛 내에서 바이트 단위로 정렬되며, 하나 이상의 서브셋들(subsets)을 포함할 수 있다. 상기 서브셋들에 대하여 랜덤 액세스(Random Access, RA)를 위한 적어도 하나의 엔트리 포인트(entry point)가 정의될 수 있으며, 상기 엔트리 포인트에 기반하여 병렬 처리가 수행될 수 있다.
VVC 표준은 다양한 병렬 처리 기법들 중 하나인 WPP(wavefront parallel processing)를 지원한다. 픽처 내 복수의 슬라이스들은 WPP에 기반하여 병렬적으로 부호화/복호화될 수 있다.
병렬 처리 능력을 활성화하기 위하여, 엔트리 포인트 정보가 시그널링될 수 있다. 영상 복호화 장치는 엔트리 포인트 정보에 기반하여 NAL 유닛에 포함된 데이터 세그먼트의 시작점에 직접 액세스할 수 있다. 여기서, 데이터 세그먼트의 시작점이란 슬라이스 내 타일들의 시작점 또는 슬라이스 내 CTU 행들의 시작점을 의미할 수 있다.
엔트리 포인트 정보는, 상위 레벨 신택스, 예를 들어 픽처 파라미터 세트(PPS) 및/또는 슬라이스 헤더 내에서 시그널링될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 픽처 파라미터 세트(PPS)를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 슬라이스 헤더를 나타내는 도면이다.
먼저 도 7을 참조하면, 픽처 파라미터 세트(PPS)는, 엔트리 포인트 정보의 시그널링 여부를 나타내는 신택스 요소로서 entry_point_offsets_present_flag를 포함할 수 있다.
entry_point_offsets_present_flag는 픽처 파라미터 세트(PPS)를 참조하는 슬라이스 헤더 내에 엔트리 포인트 정보의 시그널링이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 0)을 갖는 entry_point_offsets_present_flag는, 상기 슬라이스 헤더 내에, 타일 또는 타일 내 특정 CTU 행들(rows)에 대한 엔트리 포인트 정보의 시그널링이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 1)을 갖는 entry_point_offsets_present_flag는, 상기 슬라이스 헤더 내에, 타일 또는 타일 내 특정 CTU 행들(rows)에 대한 엔트리 포인트 정보의 시그널링이 존재함을 나타낼 수 있다.
한편, 도 7에서는 entry_point_offsets_present_flag가 픽처 파라미터 세트(PPS)에 포함되는 경우를 도시하지만, 이는 예시적인 것이므로 본 개시의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, entry_point_offsets_present_flag는 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에 포함될 수도 있다.
다음으로 도 8을 참조하면, 슬라이스 헤더는 엔트리 포인트를 식별하기 위한 신택스 요소들로서 offset_len_minus1 및 entry_point_offset_minus1[ i ]를 포함할 수 있다.
offset_len_minus1은 entry_point_offset_minus1[ i ]의 비트 길이에서 1을 차감한 값을 나타낼 수 있다. offset_len_minus1의 값은 0 이상이고 31 이하의 범위를 가질 수 있다. 일 예에서, offset_len_minus1은 엔트리 포인트들의 총 개수를 나타내는 변수 NumEntryPoints에 기반하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, offset_len_minus1은 NumEntryPoints가 0보다 큰 경우에만 시그널링될 수 있다. 또한, offset_len_minus1은 도 7을 참조하여 전술한 entry_point_offsets_present_flag에 기반하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, offset_len_minus1은 entry_point_offsets_present_flag가 제2 값(e.g., 1)을 갖는 경우(즉, 슬라이스 헤더 내에 엔트리 포인트 정보의 시그널링이 존재하는 경우)에만 시그널링될 수 있다.
entry_point_offset_minus1[ i ]는 i-번째 엔트리 포인트 오프셋을 바이트 단위로 나타낼 수 있으며, offset_len_minus1에 1 비트를 가산하여 표현될 수 있다. NAL 유닛 내 슬라이스 데이터는 NumEntryPoints에 1을 가산한 값과 동일한 개수의 서브셋들을 포함할 수 있으며, 상기 서브셋들 각각을 지시하는 인덱스 값은 0 이상이고 NumEntryPoints 이하의 범위를 가질 수 있다. NAL 유닛 내 슬라이스 데이터의 첫번째 바이트는 바이트 0으로 표현될 수 있다.
entry_point_offset_minus1[ i ]가 시그널링되는 경우, NAL 유닛 내 슬라이스 데이터에 포함된 에뮬레이션 방지 바이트(emulation prevention bytes)는 서브셋 식별을 위하여 슬라이스 데이터의 일부로서 카운팅될 수 있다. 슬라이스 데이터의 첫번째 서브셋인 서브셋 0은 바이트 0부터 entry_point_offset_minus1[ 0 ]까지의 구성을 가질 수 있다. 마찬가지로, 슬라이스 데이터의 k번째 서브셋인 서브셋 k는 firstByte[ k ]부터 lastByte[ k ]까지의 구성을 가질 수 있다. 여기서, firstByte[ k ]는 아래의 수식 1과 같이 도출될 수 있고, lastByte[ k ]는 아래의 수식 2와 같이 도출될 수 있다.
Figure PCTKR2021003560-appb-M000001
Figure PCTKR2021003560-appb-M000002
수식 1 및 수식 2에서, k는 1 이상이고 NumEntryPoints에서 1을 차감한 값의 범위를 가질 수 있다.
슬라이스 데이터의 마지막 서브셋(즉, NumEntryPoints번째 서브셋)은 슬라이스 데이터의 리메이닝 바이트들(remaining bytes)로 구성될 수 있다.
한편, 각각의 타일 내 CTB 행의 첫번째 CTB를 포함하는 CTU를 복호화하기 이전에, 문맥 변수들(context variables)에 대한 소정의 동기화 프로세스가 수행되지 않고(e.g., entropy_coding_sync_enabled_flag == 0), 슬라이스가 하나 이상의 완전한(complete) 타일들을 포함하는 경우, 슬라이스 데이터의 각각의 서브셋은 동일한 타일 내의 모든 CTU들에 대한 모든 부호화된 비트들로 구성될 수 있다. 이 경우, 슬라이스 데이터의 서브셋들의 총 개수는 슬라이스 내 타일들의 총 개수와 같을 수 있다.
이와 달리, 상기 소정의 동기화 프로세스가 수행되지 않고, 슬라이스가 싱글 타일 내 CTU 행들에 대하여 하나의 서브셋을 포함하는 경우, NumEntryPoints는 0일 수 있다. 이 경우, 슬라이스 데이터의 하나의 서브셋은 슬라이스 내 모든 CTU들에 대한 모든 부호화된 비트들로 구성될 수 있다.
이와 달리, 상기 소정의 동기화 프로세스가 수행되는 경우(e.g., entropy_coding_sync_enabled_flag == 1), 각각의 서브셋은 하나의 타일 내 하나의 CTU 행의 모든 CTU들에 대한 모든 부호화된 비트들로 구성될 수 있다. 이 경우, 슬라이스 데이터의 서브셋들의 총 개수는 슬라이스 내 타일별 CTU 행들의 총 개수와 같을 수 있다.
혼성 NAL 유닛 타입(mixed NAL unit type) 개요
일반적으로, 하나의 픽처에 대하여 하나의 NAL 유닛 타입이 설정될 수 있다. 전술한 바와 같이, NAL 유닛 타입을 나타내는 신택스 정보는 NAL 유닛 내의 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값을 이용하여 특정될 수 있다.
본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 NAL 유닛 타입들의 일 예는 아래의 표 1과 같다.
nal_unit_type Name of
nal_unit_type		 Content of NAL unit and RBSP syntax structure NAL unit type class
0 TRAIL_NUT Coded slice of a trailing picture
slice_layer_rbsp(　)		 VCL
1 STSA_NUT Coded slice of an STSA picture
slice_layer_rbsp(　)		 VCL
2 RADL_NUT Coded slice of a RADL picture
slice_layer_rbsp(　)		 VCL
3 RASL_NUT Coded slice of a RASL picture
slice_layer_rbsp(　)		 VCL
4..6 RSV_VCL_4..
RSV_VCL_6		 Reserved non-IRAP VCL NAL unit types VCL
7
8		 IDR_W_RADL
IDR_N_LP		 Coded slice of an IDR picture
slice_layer_rbsp(　)		 VCL
9 CRA_NUT Coded slice of a CRA picture
silce_layer_rbsp(　)		 VCL
10 GDR_NUT Coded slice of a GDR picture
slice_layer_rbsp(　)		 VCL
11
12		 RSV_IRAP_11
RSV_IRAP_12		 Reserved IRAP VCL NAL unit types VCL
13 DCI_NUT Decoding capability information
decoding_capability_information_rbsp(　)		 non-VCL
14 VPS_NUT Video parameter set
video_parameter_set_rbsp(　)		 non-VCL
15 SPS_NUT Sequence parameter set
seq_parameter_set_rbsp(　)		 non-VCL
16 PPS_NUT Picture parameter set
pic_parameter_set_rbsp(　)		 non-VCL
17
18		 PREFIX_APS_NUT
SUFFIX_APS_NUT		 Adaptation parameter set
adaptation_parameter_set_rbsp(　)		 non-VCL
19 PH_NUT Picture header
picture_header_rbsp(　)		 non-VCL
20 AUD_NUT AU delimiter
access_unit_delimiter_rbsp(　)		 non-VCL
21 EOS_NUT End of sequence
end_of_seq_rbsp(　)		 non-VCL
22 EOB_NUT End of bitstream
end_of_bitstream_rbsp(　)		 non-VCL
23
24		 PREFIX_SEI_NUT
SUFFIX_SEI_NUT		 Supplemental enhancement information
sei_rbsp(　)		 non-VCL
25 FD_NUT Filler data
filler_data_rbsp(　)		 non-VCL
26
27		 RSV_NVCL_26
RSV_NVCL_27		 Reserved non-VCL NAL unit types non-VCL
28..31 UNSPEC_28..
UNSPEC_31		 Unspecified non-VCL NAL unit types non-VCL
- NUT : NAL unit type
- STSA: Step-wise Temporal sub-layer Switching Access
- RADL: Random Access Decodable Leading
- RASL: Random Access Skipped Leading
- IDR: Instantaneous Decoding Refresh
- LP: Leading Picture
- _W_RADL: With RADL
- _N_LP: No LP, without LP
- CRA: Clean Random Access
- GDR: Gradual Decoding Refresh
- IRAP: Intra Random Access Point
표 1을 참조하면, VCL NAL 유닛 타입은 픽처의 성질 및 종류 등에 따라 0번 내지 12번 NAL 유닛 타입들로 분류될 수 있다. 또한, non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류 등에 따라 13번 내지 31번 NAL 유닛 타입들로 분류될 수 있다.
VCL NAL 유닛 타입의 구체적 예들은 다음과 같다.
- IRAP(Intra Random Access Point) NAL unit type(NUT) : IRAP 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, IDR_W_RADL 내지 CRA_NUT 범위로 설정됨.
- IDR(Instantaneous Decoding Refresh) NUT : IDR 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, IDR_W_RADL 또는 IDR_N_LP로 설정됨.
- CRA(Clean Random Access) NUT : CRA 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, CRA_NUT으로 설정됨.
- RADL(Random Access Decodable Leading) NUT : RADL 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, RADL_NUT으로 설정됨.
- RASL(Random Access Skipped Leading) NUT : RASL 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, RASL_NUT으로 설정됨.
- 트레일링(Trailing) NUT : 트레일링 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, TRAIL_NUT으로 설정됨.
- GDR(Gradual Decoding Refresh) NUT : GDR 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, GDR_NUT으로 설정됨.
- STSA(Step-wise Temporal Sublayer Access) NUT : STSA 픽처의 NAL 유닛에 대한 타입, STSA_NUT으로 설정됨.
한편, VVC 표준은 하나의 픽처가 서로 다른 NAL 유닛 타입을 갖는 복수의 슬라이스들을 포함하는 것을 허용한다. 예를 들어, 하나의 픽처는 제1 NAL 유닛 타입을 갖는 적어도 하나의 제1 슬라이스 및 상기 제1 NAL 유닛 타입과는 다른 제2 NAL 유닛 타입을 갖는 적어도 하나의 제2 슬라이스를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 픽처의 NAL 유닛 타입은 혼성(mixed) NAL 유닛 타입으로 지칭될 수 있다. 이와 같이, VVC 표준이 혼성 NAL 유닛 타입을 지원함에 따라, 컨텐츠 합성 과정, 부/복호화 과정 등에 있어서 복수의 픽처들은 보다 용이하게 재구성/합성될 수 있다.
하지만, 혼성 NAL 유닛 타입에 관한 기존 스킴에 따르면, RASL_NUT 및 RADL_NUT에 기반한 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 픽처의 유형이 명확하지 않다는 문제가 있다. 상기 픽처의 유형에 따라, 픽처 순서, 특히 참조 픽처 리스트에 관한 제약들이 비트스트림 내에서의 올바른 픽처 순서를 보장하기 위해 수정될 필요가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 개시의 실시예들에 따르면, RASL_NUT 및 RADL_NUT에 기반한 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 픽처는 RASL 픽처로 취급될 수 있다. 상기 RASL 픽처와 연관된 IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처 또는 첫번째 IRAP 픽처인 경우, 상기 RASL 픽처의 출력 과정은 스킵될 수 있다. 하지만, 상기 RASL 픽처의 복호화 과정은 수행될 수 있으며, 상기 RASL 픽처는 소정의 참조 조건 하에서 RADL 픽처의 인터 예측을 위한 참조 픽처로 이용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 상세하게 설명한다.
하나의 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 상기 픽처는 서로 다른 NAL 유닛 타입을 갖는 복수의 서브픽처들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 픽처는 제1 NAL 유닛 타입을 갖는 적어도 하나의 제1 서브픽처 및 제2 NAL 유닛 타입을 갖는 적어도 하나의 제2 서브픽처를 포함할 수 있다.
서브픽처는 하나 이상의 슬라이스들을 포함할 수 있고, 픽처 내에서 직사각 영역을 구성할 수 있다. 픽처 내에서 서브픽처들 각각의 크기는 서로 다르게 설정될 수 있다. 이와 달리, 하나의 시퀀스에 속하는 모든 픽처들에 대하여, 특정 개별 서브픽처들의 크기 및 위치는 서로 동일하게 설정될 수 있다.
도 9는 서브픽처의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 하나의 픽처는 18개의 타일들로 분할될 수 있다. 상기 픽처의 좌측편에는 12개의 타일들이 배치될 수 있고, 상기 타일들 각각은 4x4 CTU들로 구성되는 하나의 슬라이스를 포함할 수 있다. 또한, 상기 픽처의 우측편에는 6개의 타일들이 배치될 수 있고, 상기 타일들 각각은 2x2 CTU들로 각각 구성되고 수직 방향으로 적층되는 2개의 슬라이스들을 포함할 수 있다. 결과적으로, 상기 픽처는 24개의 서브픽처들 및 24개의 슬라이스들을 포함하며, 상기 서브픽처들 각각은 하나의 슬라이스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 픽처 내 각각의 서브픽처는 혼성 NAL 유닛 타입을 지원하기 위하여 하나의 픽처로 취급될 수 있다. 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 경우, 상기 서브픽처는 다른 서브픽처의 부호화/복호화 결과와 무관하게 독립적으로 부호화/복호화될 수 있다. 여기서, 독립적인 부호화/복호화란, 서브픽처의 블록 분할 구조(e.g., 싱글 트리 구조, 듀얼 트리 구조 등), 예측 모드 타입(e.g., 인트라 예측, 인터 예측 등), 디코딩 순서 등이, 다른 서브픽처와 다르게 설정될 수 있음을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브픽처가 인트라 예측 모드에 기반하여 부호화/복호화된 경우, 상기 제1 서브픽처에 인접하고 하나의 픽처로 취급되는 제2 서브픽처는 인터 예측 모드에 기반하여 부호화/복호화될 수 있다.
서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부에 관한 정보는 상위 레벨 신택스 내의 신택스 요소를 이용하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)를 통해, 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]가 시그널링될 수 있다. 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 경우, subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 제2 값(e.g., 1)을 가질 수 있다.
도 10은 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 픽처의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 하나의 픽처(1000)는 제1 내지 제3 서브픽처들(1010 내지 1030)을 포함할 수 있다. 제1 및 제3 서브픽처들(1010, 1030)은 각각 2개의 슬라이스들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 제2 서브픽처(1020)는 4개의 슬라이스들을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 서브픽처들(1010 내지 1030)이 각각 하나의 픽처로 취급되는 경우, 제1 내지 제3 서브픽처들(1010 내지 1030)은 각각 독립적으로 부호화되어 서로 다른 비트스트림을 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브픽처(1010)의 부호화된 슬라이스 데이터는 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 하나 이상의 NAL 유닛들로 캡슐화되어 제1 비트스트림(Bitstream 1)을 구성할 수 있다. 또한, 제2 서브픽처(1020)의 부호화된 슬라이스 데이터는 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 하나 이상의 NAL 유닛들로 캡슐화되어 제2 비트스트림(Bitstream 2)을 구성할 수 있다. 또한, 제3 서브픽처(1030)의 부호화된 슬라이스 데이터는 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 하나 이상의 NAL 유닛들로 캡슐화되어 제3 비트스트림(Bitstream 3)을 구성할 수 있다. 결과적으로, 하나의 픽처(1000)는 RASL_NUT 및 RADL_NUT이 혼성된 혼성 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 픽처 내 각각의 서브픽처에 포함되는 모든 슬라이스들은 동일한 NAL 유닛 타입을 갖도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브픽처(1010)에 포함되는 2개의 슬라이스들은 모두 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 또한, 제2 서브픽처(1020)에 포함되는 4개의 슬라이스들은 모두 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 또한, 제3 서브픽처(1030)에 포함되는 2개의 슬라이스들은 모두 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
혼성 NAL 유닛 타입에 관한 정보 및 픽처 분할에 관한 정보는, 상위 레벨 신택스, 예를 들어 픽처 파라미터 세트(PPS) 및/또는 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 내에서 시그널링될 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 픽처 파라미터 세트(PPS)의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 시퀀스 파라미터 세트(SPS)의 일 예를 나타내는 도면이다.
먼저 도 11을 참조하면, 픽처 파라미터 세트(PPS)는 혼성 NAL 유닛 타입에 관한 신택스 요소로서 mixed_nalu_types_in_pic_flag를 포함할 수 있다.
mixed_nalu_types_in_pic_flag는 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 0)을 갖는 mixed_nalu_types_in_pic_flag는, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖지 않음을 나타낼 수 있다. 이 경우, 현재 픽처는 모든 VCL NAL 유닛들에 대하여 동일한 NAL 유닛 타입, 예를 들어 부호화된 슬라이스 NAL 유닛들과 동일한 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 1)을 갖는 mixed_nalu_types_in_pic_flag는, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 가짐을 나타낼 수 있다. 이 경우, 현재 픽처의 VCL NAL 유닛은 GDR_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖지 않도록 제한될 수 있다. 또한, 현재 픽처의 어느 하나의 VCL NAL 유닛이 IDR_W_RADL, IDR_N_LP 또는 CRA_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 상기 현재 픽처의 다른 모든 VCL NAL 유닛들은 IDR_W_RADL, IDR_N_LP, CRA_NUT 또는 TRAIL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖도록 제한될 수 있다.
현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우(e.g., mixed_nalu_types_in_pic_flag == 1), 현재 픽처 내의 각각의 서브픽처는 표 1을 참조하여 전술한 VCL NAL 유닛 타입들 중 어느 하나를 가질 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처 내의 서브픽처가 IDR 서브픽처인 경우, 상기 서브픽처는 IDR_W_RADL 또는 IDR_N_LP와 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 또는, 현재 픽처 내의 서브픽처가 트레일링 서브픽처인 경우, 상기 서브픽처는 TRAIL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
이와 같이, 제2 값(e.g., 1)을 갖는 mixed_nalu_types_in_pic_flag는, 픽처 파라미터 세트(PPS)를 참조하는 픽처들이 서로 다른 NAL 유닛 타입을 갖는 슬라이스들을 포함할 수 있음을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 픽처들은, 인코더가 비트스트림 구조의 매칭(matching) 및 오리지널 비트스트림들의 파라미터들 간의 정렬(alignment)을 보장(ensure)해야 하는 서브픽처 비트스트림 병합 동작으로부터 기원할 수 있다. 상기 정렬의 일 예로서, IDR_W_RADL 또는 IDR_N_LP와 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 슬라이스에 대한 참조 픽처 리스트(reference picture list, RPL) 신택스 요소들이 슬라이스 헤더 내에 존재하지 않고(e.g., idr_rpl_present_flag == 0), 상기 슬라이스를 포함하는 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖지 않는 경우(e.g., mixed_nalu_types_in_pic_flag == 0), 현재 픽처는 IDR_W_RADL 또는 IDR_N_LP와 같은 NAL 유닛 타입의 슬라이스들을 포함하지 않도록 제한될 수 있다.
한편, 출력 레이어 세트(Output Layer Set, OLS) 내의 모든 픽처들에 대하여 혼성 NAL 유닛 타입이 적용되지 않도록 제한된 경우(e.g., gci_no_mixed_nalu_types_in_pic_constraint_flag == 1), mixed_nalu_types_in_pic_flag는 제1 값(e.g., 0)을 가질 수 있다.
또한, 픽처 파라미터 세트(PPS)는 픽처 분할에 관한 신택스 요소로서 no_pic_partition_flag를 포함할 수 있다.
no_pic_partition_flag는 현재 픽처에 픽처 분할이 적용될 수 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 0)을 갖는 no_pic_partition_flag는 현재 픽처가 분할될 수 없음을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 1)을 갖는 no_pic_partition_flag는 현재 픽처가 2 이상의 타일들 또는 슬라이스들로 분할될 수 있음을 나타낼 수 있다. 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우(e.g., mixed_nalu_types_in_pic_flag == 1), 현재 픽처는 2 이상의 타일들 또는 슬라이스들로 분할되도록 제한될 수 있다(e.g., no_pic_partition_flag = 1).
또한, 픽처 파라미터 세트(PPS)는 서브픽처들의 개수를 나타내는 신택스 요소로서 num_subpics_minus1을 포함할 수 있다.
num_subpics_minus1은 현재 픽처에 포함되는 서브픽처들의 개수에서 1을 차감한 값을 나타낼 수 있다. num_subpics_minus1은 현재 픽처에 픽처 분할이 적용될 수 있는 경우(e.g., no_pic_partition_flag == 1)에만 시그널링될 수 있다. num_subpics_minus1가 시그널링되지 않는 경우, num_subpics_minus1의 값은 0으로 추론될 수 있다. 한편, 서브픽처들의 개수를 나타내는 신택스 요소는, 픽처 파라미터 세트(PPS)와는 다른 상위 레벨 신택스, 예를 들어 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 내에서 시그널링될 수도 있다.
일 실시예에서, 현재 픽처가 하나의 서브픽처만을 포함하는 경우(e.g., num_subpics_minus1 == 0), 현재 픽처는 혼성 NAL 유닛 타입을 갖지 않도록 제한될 수 있다(e.g., mixed_nalu_types_in_pic_flag = 0). 즉, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우(e.g., mixed_nalu_types_in_pic_flag == 1), 현재 픽처는 2 이상의 서브픽처들을 포함하도록 제한될 수 있다(e.g., num_subpics_minus1 > 0).
다음으로 도 12를 참조하면, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)는 부호화/복호화시 서브픽처의 취급과 관련된 신택스 요소로서 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]를 포함할 수 있다.
subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 현재 픽처 내 각각의 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 0)의 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는, 현재 픽처 내의 i-번째 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되지 않음을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 1)의 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는, 현재 픽처 내의 i-번째 서브픽처가 인-루프 필터링 동작을 제외한 부호화/복호화 과정에서 하나의 픽처로 취급됨을 나타낼 수 있다. subpic_treated_as_pic_flag[ i ]가 시그널링되지 않는 경우, subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 제2 값(e.g., 1)을 갖는 것으로 추론될 수 있다.
일 실시예에서, 현재 픽처가 2 이상의 서브픽처들을 포함하고(e.g., num_subpics_minus1 > 0), 상기 서브픽처들 중 적어도 하나가 하나의 픽처로 취급되지 않는 경우(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] == 0), 현재 픽처는 혼성 NAL 유닛 타입을 갖지 않도록 제한될 수 있다(e.g., mixed_nalu_types_in_pic_flag = 0). 즉, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우(e.g., mixed_nalu_types_in_pic_flag == 1), 현재 픽처 내의 서브픽처들은 모두 하나의 픽처로 취급되도록(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] = 1) 제한될 수 있다.
이하, 본 개시의 실시예들에 따른 NAL 유닛 타입을 픽처 유형별로 상세하게 설명한다.
(1) IRAP(Intra Random Access Point) 픽처
IRAP 픽처는 랜덤 액세스 가능한 픽처로서, 표 1을 참조하여 전술한 바와 같이 IDR_W_RADL, IDR_N_LP 또는 CRA_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. IRAP 픽처는 복호화 과정에서 인터 예측을 위해 상기 IRAP 픽처 이외의 다른 픽처는 참조하지 않을 수 있다. IRAP 픽처는 IDR(Instantaneous decoding refresh) 픽처 및 CRA(Clean random access) 픽처를 포함할 수 있다.
디코딩 순서상 비트스트림 내의 첫번째 픽처는 IRAP 픽처 또는 GDR(Gradual Decoding Refresh) 픽처로 제한될 수 있다. 싱글 레이어 비트스트림에 대하여, 참조해야 할 필수 파라미터 세트가 가용한 경우, 디코딩 순서상 IRAP 픽처에 선행하는 픽처들이 전혀 복호화되지 않더라도, 상기 IRAP 픽처 및 디코딩 순서상 상기 IRAP 픽처에 후행하는 모든 비-RASL(non-RASL) 픽처들은 올바르게(correctly) 복호화될 수 있다.
일 실시예에서, IRAP 픽처는 혼성 NAL 유닛 타입을 갖지 않을 수 있다. 즉, IRAP 픽처에 대하여 전술한 mixed_nalu_types_in_pic_flag는 제1 값(e.g., 0)을 가질 수 있고, IRAP 픽처 내의 모든 슬라이스들은 IDR_W_RADL 내지 CRA_NUT 범위에서 서로 동일한 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 그 결과, 소정의 픽처로부터 수신된 첫번째 슬라이스가 IDR_W_RADL 내지 CRA_NUT 범위의 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 상기 픽처는 IRAP 픽처로 결정될 수 있다.
(2) CRA(Clean Random Access) 픽처
CRA 픽처는 IRAP 픽처 중 하나로서, 표 1을 참조하여 전술한 바와 같이 CRA_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. CRA 픽처는 복호화 과정에서 인터 예측을 위해 상기 CRA 픽처 이외의 다른 픽처는 참조하지 않을 수 있다.
CRA 픽처는 디코딩 순서상 비트스트림 내에서 첫번째 픽처일 수 있고, 또는 첫번째 이후의 픽처일 수도 있다. CRA 픽처는 RADL 또는 RASL 픽처들과 연관될 수 있다.
CRA 픽처에 대하여 NoIncorrectPicOutputFlag가 제2 값(e.g., 1)을 갖는 경우, 상기 CRA 픽처와 연관된 RASL 픽처들은 비트스트림 내에 존재하지 않는 픽처들을 참조하므로 복호화될 수 없고, 그 결과 영상 복호화 장치에 의해 출력되지 않을 수 있다. 여기서, NoIncorrectPicOutputFlag는 디코딩 순서상 복구 포인트 픽처(recovery point picture)에 선행하는 픽처들이 상기 복구 포인트 픽처보다 먼저 출력되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 0)을 갖는 NoIncorrectPicOutputFlag는, 디코딩 순서상 복구 포인트 픽처에 선행하는 픽처들이 상기 복구 포인트 픽처보다 먼저 출력될 수 있음을 나타낼 수 있다. 이 경우, CRA 픽처는 비트스트림 내에서 첫번째 픽처 또는 디코딩 순서상 EOS(End Of Sequence) NAL 유닛에 후행하는 첫번째 픽처가 아닐 수 있으며, 이는 랜덤 액세스가 발생하지 않은 경우를 의미할 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 1)을 갖는 NoIncorrectPicOutputFlag는, 디코딩 순서상 복구 포인트 픽처에 선행하는 픽처들이 상기 복구 포인트 픽처보다 먼저 출력될 수 없음을 나타낼 수 있다. 이 경우, CRA 픽처는 비트스트림 내에서 첫번째 픽처 또는 디코딩 순서상 EOS NAL 유닛에 후행하는 첫번째 픽처일 수 있으며, 이는 랜덤 액세스가 발생한 경우를 의미할 수 있다. 한편, NoIncorrectPicOutputFlag는 실시예들에 따라 NoOutputBeforeRecoveryFlag로 지칭될 수도 있다.
CLVS(coded layer video sequence) 내에서 디코딩 순서상 현재 픽처에 후행하는 모든 픽처 유닛들(picture units, PUs)에 대하여, 상기 픽처 유닛들(PUs)에 속하는 CRA 서브픽처에 포함되는 하나의 슬라이스에 대한 참조 픽처 리스트 0(e.g., RefPicList[ 0 ]) 및 참조 픽처 리스트 1(e.g., RefPicList[ 1 ])은, 활성화 엔트리(active entry) 내에서, 디코딩 순서상 상기 CRA 서브픽처를 포함하는 픽처에 선행하는 어떠한 픽처도 포함하지 않도록 제한될 수 있다. 여기서, 픽처 유닛(PU)이란, 하나의 부호화된 픽처에 대하여 소정의 분류 규칙에 따라 상호 연관되고 디코딩 순서상 연속하는 복수의 NAL 유닛들을 포함하는, NAL 유닛 세트를 의미할 수 있다.
(3) IDR(Instantaneous Decoding Refresh) 픽처
IDR 픽처는 IRAP 픽처 중 하나로서, 표 1을 참조하여 전술한 바와 같이 IDR_W_RADL 또는 IDR_N_LP와 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. IDR 픽처는 복호화 과정에서 인터 예측을 위해 상기 IDR 픽처 이외의 다른 픽처는 참조하지 않을 수 있다.
IDR 픽처는 디코딩 순서상 비트스트림 내에서 첫번째 픽처일 수 있고, 또는 첫번째 이후의 픽처일 수도 있다. 각각의 IDR 픽처는 디코딩 순서상 CVS(Coded Video Sequence)의 첫번째 픽처일 수 있다.
IDR 픽처가 각각의 NAL 유닛에 대하여 IDR_W_RADL과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 상기 IDR 픽처는 연관된 RADL 픽처들을 가질 수 있다. 이와 달리, IDR 픽처가 각각의 NAL 유닛에 대하여 IDR_N_LP와 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 상기 IDR 픽처는 연관된 리딩 픽처들(leading pictures)을 갖지 않을 수 있다. 한편, IDR 픽처는 RASL 픽처들과는 연관되지 않을 수 있다.
CLVS(coded layer video sequence) 내에서 디코딩 순서상 현재 픽처에 후행하는 모든 픽처 유닛들(picture units, PUs)에 대하여, 상기 픽처 유닛들(PUs)에 속하는 IDR 서브픽처에 포함되는 하나의 슬라이스에 대한 참조 픽처 리스트 0(e.g., RefPicList[ 0 ]) 및 참조 픽처 리스트 1(e.g., RefPicList[ 1 ])은, 활성화 엔트리(active entry) 내에서, 디코딩 순서상 상기 IDR 서브픽처를 포함하는 픽처에 선행하는 어떠한 픽처도 포함하지 않도록 제한될 수 있다.
(4) RADL(Random Access Decodable Leading) 픽처
RADL 픽처는 리딩 픽처들 중 하나로서, 표 1을 참조하여 전술한 바와 같이 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
RADL 픽처는, 상기 RADL 픽처와 동일한 IRAP 픽처와 연관된 트레일링(trailing) 픽처의 복호화 과정에서, 참조 픽처로 이용되지 않을 수 있다. RADL 픽처에 대하여 field_seq_flag가 제1 값(e.g., 0)을 갖는 경우, 상기 RADL 픽처는 연관된 IRAP 픽처가 동일한 모든 비-리딩 픽처들(non-leading pictures)보다 디코딩 순서상 선행할 수 있다. 여기서, field_seq_flag는 CLVS(Coded Layer Video Sequence)가 필드(fields)를 나타내는 픽처를 전달(convey)하는지 아니면 프레임(frames)을 나타내는 픽처를 전달하는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 값(e.g., 0)을 갖는 field_seq_flag는 CLVS가 프레임을 나타내는 픽처를 전달함을 나타낼 수 있다. 이와 달리, 제2 값(e.g., 1)을 갖는 field_seq_flag는 CLVS가 필드를 나타내는 픽처를 전달함을 나타낼 수 있다.
(5) RASL(Random Access Skipped Leading) 픽처
RASL 픽처는 리딩 픽처들 중 하나로서, 표 1을 참조하여 전술한 바와 같이 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
일 예에서, 모든 RASL 픽처들은 연관된 CRA 픽처의 리딩 픽처들일 수 있다. 상기 CRA 픽처에 대하여 NoIncorrectPicOutputFlag가 제2 값(e.g., 1)을 갖는 경우, 상기 RASL 픽처들은 비트스트림 내에 존재하지 않는 픽처들을 참조하므로 복호화될 수 없고, 그 결과 영상 복호화 장치에 의해 출력되지 않을 수 있다.
RASL 픽처는 비-RASL 픽처들의 복호화 과정에서 참조 픽처로서 이용되지 않을 수 있다. 단, RASL 픽처와 동일한 레이어에 속하고 동일한 CRA 픽처와 연관되는 RADL 픽처가 존재하는 경우, 상기 RASL 픽처는 상기 RADL 픽처에 포함되는 RADL 서브픽처의 인터 예측을 위한 콜로케이티드(collocated) 참조 픽처로서 이용될 수 있다.
RASL 픽처에 대하여 field_seq_flag가 제1 값(e.g., 0)을 갖는 경우, 상기 RASL 픽처는 상기 RASL 픽처와 연관된 CRA 픽처의 모든 비-리딩 픽처들에 대해 디코딩 순서상 선행할 수 있다.
(6) 트레일링(Trailing) 픽처
트레일링 픽처는 연관된 IRAP 픽처 또는 GDR 픽처에 대해 출력 순서상 후행하는 비-IRAP 픽처로서, STSA 픽처가 아닐 수 있다. 또한, 트레일링 픽처는 연관된 IRAP 픽처에 대해 디코딩 순서상 후행할 수 있다. 즉, 연관된 IRAP 픽처에 대해 출력 순서상 후행하지만 디코딩 순서상 선행하는 트레일링 픽처는 허용될 수 없다.
(7) GDR(Gradual Decoding Refresh) 픽처
GDR 픽처는 랜덤 액세스 가능한 픽처로서, 표 1을 참조하여 전술한 바와 같이 GDR_NUT와 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
(8) STSA(Step-wise Temporal Sublayer Access) 픽처
STSA 픽처는 랜덤 액세스 가능한 픽처로서, 표 1을 참조하여 전술한 바와 같이 STSA_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
STSA 픽처는 인터 예측을 위하여 STSA와 동일한 TemporalId를 갖는 픽처들을 참조하지 않을 수 있다. 여기서, TemporalId는 스케일러블(scalable) 비디오 코딩에 있어서 시간적 계층성, 예를 들어 시간적 서브레이어(temporal sublayer)를 지시하는 식별자일 수 있다. 일 예에서, STSA 픽처들은 0보다 큰 TemporalId를 갖도록 제한될 수 있다.
STSA 픽처와 동일한 TemporalID를 갖고 디코딩 순서상 상기 STSA 픽처에 후행하는 픽처들은, 인터 예측을 위하여, 상기 STSA 픽처와 동일한 TemporalID를 갖고 디코딩 순서상 상기 STSA 픽처에 선행하는 픽처들을 참조하지 않을 수 있다. STSA 픽처는 상기 STSA 픽처가 속한 현재 서브레이어의 바로 하위 서브레이어(immediately lower sublayer)로부터 상기 현재 서브레이어로의 업-스위칭(up-switching)을 활성화시킬 수 있다.
도 13은 서브픽처 비트스트림 병합을 통해 혼성 NAL 유닛 타입이 구성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 영상 부호화 과정에서, 하나의 픽처에 포함되는 복수의 서브픽처들 각각에 대하여 서로 다른 비트스트림들(Bitstream 1 내지 Bitstream 3)이 생성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 픽처가 제1 내지 제3 서브픽처들을 포함하는 경우, 제1 서브픽처에 대하여 제1 비트스트림(Bitstream 1)이 생성되고, 제2 서브픽처에 대하여 제2 비트스트림(Bitstream 2)이 생성되며, 제3 서브픽처에 대하여 제3 비트스트림(Bitstream 3)이 생성될 수 있다. 이 경우, 각각의 서브픽처마다 개별적으로 생성되는 각각의 비트스트림은 서브픽처 비트스트림이라고 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 서브픽처에 대하여, 부호화된 모든 슬라이스들은 동일한 NAL 유닛 타입을 갖도록 제한될 수 있다. 이에 따라, 하나의 서브픽처 비트스트림에 포함되는 모든 VCL NAL 유닛들은 동일한 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 비트스트림(Bitstream 1)에 포함되는 모든 VCL NAL 유닛들은 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖고, 제2 비트스트림(Bitstream 2)에 포함되는 모든 VCL NAL 유닛들은 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가지며, 제3 비트스트림(Bitstream 3)에 포함되는 모든 VCL NAL 유닛들은 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
현재 픽처에 포함되는 복수의 서브픽처들은 영상 복호화 과정에서 병합될 수 있다. 즉, 복수의 서브픽처들에 대응하는 복수의 서브픽처 비트스트림들은 하나의 단일 비트스트림으로 병합될 수 있으며, 상기 단일 비트스트림에 기반하여 현재 픽처가 복호화될 수 있다. 이 때, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는지 여부는, 병합된 복수의 서브픽처 비트스트림들이 서로 다른 NAL 유닛 타입을 갖는지 여부에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 비트스트림들(Bitstream 1 내지 Bitstream 3)이 병합되어 하나의 단일 비트스트림을 구성하는 경우, 현재 픽처는 RASL_NUT 및 RADL_NUT에 기반한 혼성 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 이와 달리, 제1 비트스트림(Bitstream 1) 및 제3 비트스트림(Bitstream 3)이 병합되어 하나의 단일 비트스트림을 구성하는 경우, 현재 픽처는 RASL_NUT에 기반한 비혼성 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
도 14는 픽처 유형별 디코딩 순서 및 출력 순서를 설명하기 위한 도면이다.
복수의 픽처들은 예측 방식에 따라 I 픽처, P 픽처 또는 B 픽처로 구분될 수 있다. I 픽처는 인트라 예측만이 적용될 수 있는 픽처를 의미하며, 다른 픽처를 참조하지 않고 복호화될 수 있다. I 픽처는 인트라 픽처라고 지칭될 수 있으며, 전술한 IRAP 픽처를 포함할 수 있다. P 픽처는 인트라 예측 및 단방향 인터 예측이 적용될 수 있는 픽처를 의미하며, 다른 하나의 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. B 픽처는 인트라 예측 및 양방향/단방향 인터 예측이 적용될 수 있는 픽처를 의미하며, 다른 하나 또는 두 개의 픽처들을 참조하여 복호화될 수 있다. P 픽처 및 B 픽처는 인터 픽처라고 지칭될 수 있으며, 전술한 RADL 픽처, RASL 픽처 및 트레일링 픽처를 포함할 수 있다.
인터 픽처는 디코딩 순서 및 출력 순서에 따라 리딩 픽처(Leading Picture, LP) 또는 비-리딩 픽처(Non-Leading Picture, NLP)로 다시 구분될 수 있다. 리딩 픽처는 디코딩 순서상 IRAP 픽처에 후행하고 출력 순서상 IRAP 픽처에 선행하는 픽처를 의미하며, 전술한 RADL 픽처 및 RASL 픽처를 포함할 수 있다. 비-리딩 픽처는 디코딩 순서 및 출력 순서상 IRAP 픽처에 후행하는 픽처를 의미하며, 전술한 트레일링 픽처를 포함할 수 있다.
도 14에서, 각각의 픽처 명칭은 상술한 픽처 유형을 나타낼 수 있다. 예를 들어, I5 픽처는 I 픽처일 수 있고, B0, B2, B3, B4 및 B6 픽처는 B 픽처일 수 있으며, P1 및 P7 픽처는 P 픽처일 수 있다. 또한, 도 14에서, 각각의 화살표는 픽처들 간의 참조 방향을 나타낼 수 있다. 예를 들어, B0 픽처는 P1 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다.
도 14를 참조하면, I5 픽처는 IRAP 픽처, 예를 들어 CRA 픽처일 수 있다. I5 픽처에 대한 랜덤 액세스가 수행되는 경우, I5 픽처는 디코딩 순서상 첫번째 픽처가 될 수 있다.
B0 및 P1 픽처들은 디코딩 순서상 I5 픽처에 선행하는 픽처들로서, I5 픽처와는 별개의 비디오 시퀀스를 구성할 수 있다. B2, B3, B4, B6 및 P7 픽처들은 디코딩 순서상 I5 픽처에 후행하는 픽처들로서, I5 픽처와 함께 하나의 비디오 시퀀스를 구성할 수 있다.
B2, B3 및 B4 픽처들은 디코딩 순서상 I5 픽처에 후행하고 출력 순서상 I5 픽처에 선행하므로, 리딩 픽처로 분류될 수 있다. B2 픽처는 디코딩 순서상 I5 픽처에 선행하는 P1 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. 따라서, I5 픽처에 대한 랜덤 액세스가 발생한 경우, B2 픽처는 비트스트림 내에 존재하지 않는 P1 픽처를 참조하므로 올바르게 복호화될 수 없다. B2 픽처와 같은 픽처 유형을 RASL 픽처라고 지칭할 수 있다. 이와 달리, B3 픽처는 디코딩 순서상 B3 픽처에 선행하는 I5 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. 따라서, I5 픽처에 대한 랜덤 액세스가 발생한 경우, B3 픽처는 기복호화된 I5 픽처를 참조하여 올바르게 복호화될 수 있다. 또한, B4 픽처는 디코딩 순서상 B4 픽처에 선행하는 I5 픽처 및 B3 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. 따라서, I5 픽처에 대한 랜덤 액세스가 발생한 경우, B4 픽처는 기복호화된 I5 픽처 및 B3 픽처를 참조하여 올바르게 복호화될 수 있다. B3 및 B4 픽처들과 같은 픽처 유형을 RADL 픽처라고 지칭할 수 있다.
한편, B6 및 P7 픽처들은 디코딩 순서 및 출력 순서상 I5 픽처에 후행하므로, 비-리딩 픽처로 분류될 수 있다. B6 픽처는 디코딩 순서상 선행하는 I5 픽처 및 P7 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. 따라서, I5 픽처에 대한 랜덤 액세스가 발생한 경우, B6 픽처는 기복호화된 I5 픽처 및 P7 픽처를 참조하여 올바르게 복호화될 수 있다.
이와 같이, 하나의 비디오 시퀀스 내에서 복호화 과정 및 출력 과정은 픽처 유형에 기반하여 서로 다른 순서로 진행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 비디오 시퀀스가 IRAP 픽처, 리딩 픽처 및 비-리딩 픽처를 포함하는 경우, 복호화 과정은 IRAP 픽처, 리딩 픽처 및 노멀 픽처의 순으로 진행되지만, 출력 과정은 리딩 픽처, IRAP 픽처 및 노멀 픽처의 순으로 진행될 수 있다.
이하, RASL 픽처의 유형 및 랜덤 액세스시 취급을 상세하게 설명한다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 일 실시예에 따른 RASL 픽처의 유형을 설명하기 위한 도면들이다.
먼저 도 15a를 참조하면, RASL 픽처는 RASL_NUT의 단일 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 즉, 비트스트림 내의 모든 VCL NAL 유닛들이 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 상기 비트스트림에 대응하는 픽처는 RASL 픽처로 결정될 수 있다. 본 개시에서, RASL_NUT의 단일 NAL 유닛 타입을 갖는 RASL 픽처는 pure-RASL 픽처로 지칭될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, RASL 픽처는 RASL_NUT 및 RADL_NUT의 혼성 NAL 유닛 타입을 가질 수도 있다. 도 15b를 참조하면, 비트스트림 내의 모든 VCL NAL 유닛들이 RASL_NUT 또는 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우에도, 상기 비트스트림에 대응하는 픽처는 RASL 픽처로 취급될 수 있다. 본 개시에서, RASL_NUT 및 RADL_NUT의 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 RASL 픽처는 mixed-RASL 픽처로 지칭될 수 있다.
이와 같이, RASL 픽처는 RASL_NUT의 단일 NAL 유닛 타입을 갖는 pure-RASL 픽처(도 15a 참조) 및 RASL_NUT 및 RADL_NUT의 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 mixed-RASL 픽처(도 15b 참조)를 포함할 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 랜덤 액세스시 RASL 픽처의 취급을 설명하기 위한 도면들이다. 구체적으로, 도 16a는 pure-RASL 픽처의 경우를 나타내고, 도 16b는 mixed-RASL 픽처의 경우를 나타낸다. 도 16a 및 도 16b에서, 복수의 픽처들의 기본적인 구성, 예를 들어 픽처 유형 및 개수는 도 14를 참조하여 전술한 바와 같으며, 이에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
pure-RASL 픽처와 연관된(associated) IRAP 픽처가 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점이거나 디코딩 순서상 첫번째 IRAP 픽처인 경우, 상기 pure-RASL 픽처에 대한 복호화 과정 및 출력 과정은 모두 스킵될 수 있다. 그 결과, 상기 pure-RASL 픽처는 인터 예측을 위한 참조 픽처로 이용될 수 없다.
예를 들어, 도 16a를 참조하면, B2 픽처는 RASL_NUT의 단일 NAL 유닛 타입을 갖는 pure-RASL 픽처일 수 있다. B2 픽처는 IRAP 픽처인 I5 픽처와 연관되며, 디코딩 순서상 I5 픽처에 선행하는 P1 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. 따라서, I5 픽처가 랜덤 액세스의 시작점이 되는 경우, B2 픽처에 대하여 복호화 과정 및 출력 과정은 모두 스킵될 수 있으며, B2 픽처는 다른 픽처에 의해 참조될 수 없다.
이와 달리, 일 실시예에서, mixed-RASL 픽처와 연관된 IRAP 픽처가 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점이거나 디코딩 순서상 첫번째 IRAP 픽처인 경우, 상기 mixed-RASL 픽처에 대하여 출력 과정만이 스킵될 수 있다. 즉, 상기 mixed-RASL 픽처에 대한 복호화 과정이 수행될 수 있으며, 그 결과 상기 mixed-RASL 픽처는 인터 예측을 위한 참조 픽처로 이용될 수 있다.
예를 들어, 도 16b를 참조하면, B2 픽처는 RASL_NUT 및 RADL_NUT의 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 mixed-RASL 픽처일 수 있다. B2 픽처는 IRAP 픽처인 I5 픽처와 연관되며, B2 픽처 내 RADL_NUT을 갖는 제1 VCL NAL 유닛들은 디코딩 순서상 I5 픽처에 선행하는 P1 픽처를 참조하지 않고 복호화될 수 있다. 따라서, I5 픽처가 랜덤 액세스의 시작점이 되는 경우, B2 픽처에 대한 복호화 과정이 수행될 수 있으며, B2 픽처는 다른 픽처, 예를 들어 B4 픽처에 의해 참조될 수 있다.
하지만, B2 픽처 내 RASL_NUT을 갖는 제2 VCL NAL 유닛들은 여전히 P1 픽처를 참조하여 복호화될 수 있으므로, B2 픽처에 대한 복호화 과정은 제2 VCL NAL 유닛들에 대해서는 올바른 복호화 결과를 보장할 수 없다. 따라서, I5 픽처가 랜덤 액세스의 시작점이 되는 경우, B2 픽처에 대한 출력 과정은 스킵될 수 있다.
이와 같이, IRAP 픽처가 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점이거나 디코딩 순서상 첫번째 IRAP 픽처인 경우, 상기 IRAP 픽처와 연관된 RASL 픽처의 출력 과정은 상기 RASL 픽처가 pure-RASL 픽처인지 아니면 mixed-RASL 픽처인지 여부와 관계없이 스킵될 수 있다. 일 실시예에서, IRAP 픽처가 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점이거나 디코딩 순서상 첫번째 IRAP 픽처인지 여부는 전술한 NoIncorrectPicOutputFlag(또는, NoOutputBeforeRecoveryFlag)에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, NoIncorrectPicOutputFlag가 제1 값(e.g., 0)을 갖는 경우, IRAP 픽처는 상기 시작점 또는 첫번째 IRAP 픽처가 아닐 수 있다. 이 경우, IRAP 픽처와 연관된 RASL 픽처에 대한 출력 과정은 스킵되지 않을 수 있다. 이와 달리, NoIncorrectPicOutputFlag가 제2 값(e.g., 1)을 갖는 경우, IRAP 픽처는 상기 시작점 또는 첫번째 IRAP 픽처일 수 있다. 이 경우, IRAP 픽처와 연관된 RASL 픽처에 대한 출력 과정은 스킵될 수 있다.
한편, 상기 IRAP 픽처와 연관된 RASL 픽처의 복호화 과정은 상기 RASL 픽처가 pure-RASL 픽처인 경우에만 스킵될 수 있다. 일 실시예에서, 비트스트림 적합성 테스트를 위한 대체 타이밍(alternative timing)이 이용되는 경우, 디코딩 순서상 첫번째 IRAP 픽처와 연관된 pure-RASL 픽처는 복호화 과정에서 제외될 수 있다.
이상, 상술한 RASL 픽처의 픽처 유형에 따른 복호화 과정 및 출력 과정을 정리하면 도 17에 도시된 바와 같다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 RASL 픽처의 복호화 과정 및 출력 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 17의 복호화 과정 및 출력 과정은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 복호화 과정은 영상 복호화 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행될 수 있고, 출력 과정은 상기 프로세서의 제어 하에 영상 복호화 장치의 출력 인터페이스를 통해 수행될 수 있다.
도 17을 참조하면, 영상 복호화 장치는 현재 비디오 시퀀스 내에서 IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처(e.g., 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점) 인지 여부를 판별할 수 있다(S1710).
현재 비디오 시퀀스 내에서 IRAP 픽처가 첫번째 픽처가 아닌 경우(S1710의 'NO'), 영상 복호화 장치는 현재 픽처에 대하여 일반적인 복호화 과정 및 출력 과정을 수행할 수 있다(S1720). 예를 들어, 현재 픽처가 리딩 픽처인 경우, 현재 픽처는 상기 IRAP 픽처보다 나중에 복호화되지만 상기 IRAP 픽처보다 먼저 출력될 수 있다. 이와 달리, 현재 픽처가 비-리딩 픽처인 경우, 현재 픽처는 상기 IRAP 픽처보다 나중에 복호화되고 나중에 출력될 수 있다.
현재 비디오 시퀀스 내에서 IRAP 픽처가 첫번째 픽처인 경우(S1710의 'YES'), 영상 복호화 장치는 현재 픽처가 RASL 픽처인지 여부를 판별할 수 있다(S1730).
현재 픽처가 RASL 픽처가 아닌 경우(S1730의 'NO'), 영상 복호화 장치는 현재 픽처에 대하여 전술한 바와 같은 일반적인 복호화 과정 및 출력 과정을 수행할 수 있다(S1720).
현재 픽처가 RASL 픽처인 경우(S1730의 'YES'), 영상 복호화 장치는 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는지 여부를 판별할 수 있다(S1740).
현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖지 않는 경우(즉, 현재 픽처가 pure-RASL 픽처인 경우)(S1740의 'NO'), 영상 복호화 장치는 현재 픽처에 대한 복호화 과정 및 출력 과정을 모두 스킵할 수 있다(S1750). 전술한 바와 같이, pure-RASL 픽처는 디코딩 순서상 IRAP 픽처에 선행하는 다른 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. 그 결과, IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처가 되는 경우, pure-RASL 픽처는 올바르게 복호화될 수 없다. 따라서, 이 경우, 상기 IRAP 픽처와 연관된 pure-RASL 픽처에 대한 복호화 과정 및 출력 과정은 모두 스킵될 수 있다.
이와 달리, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우(즉, 현재 픽처가 mixed-RASL 픽처인 경우)(S1740의 'YES'), 영상 복호화 장치는 현재 픽처에 대한 출력 과정만을 스킵할 수 있다(S1760). 전술한 바와 같이, mixed-RASL 픽처는 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 적어도 하나의 제1 서브픽처를 포함할 수 있고, 상기 제1 서브픽처는 하나의 픽처로 취급될 수 있다(e.g., subpic_treated_as_pic[ i ] = 1). 상기 제1 서브픽처는, pure-RASL 픽처와 달리, 디코딩 순서상 IRAP 픽처에 선행하는 다른 픽처를 참조하지 않고 복호화될 수 있다. 그 결과, IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처가 되더라도, 상기 제1 서브픽처는 올바르게 복호화될 수 있다. 따라서, 이 경우, 상기 IRAP 픽처와 연관된 mixed-RASL 픽처에 대한 복호화 과정은 수행될 수 있다. 한편, mixed-RASL 픽처는 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 적어도 하나의 제2 서브픽처를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 서브픽처는, pure-RASL 픽처와 마찬가지로, 디코딩 순서상 IRAP 픽처에 선행하는 다른 픽처를 참조하여 복호화될 수 있다. 그 결과, IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처가 되는 경우, 상기 제2 서브픽처는 올바르게 복호화될 수 없다. 따라서, 이 경우, 상기 IRAP 픽처와 연관된 mixed-RASL 픽처에 대한 출력 과정은 스킵될 수 있다.
이와 같이, 현재 비디오 시퀀스 내에서 IRAP 픽처가 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점이거나 디코딩 순서상 첫번째 IRAP 픽처인 경우, 상기 IRAP 픽처와 연관된 RASL 픽처의 출력 과정은 상기 RASL 픽처가 pure-RASL 픽처인지 아니면 mixed-RASL 픽처인지 여부와 관계없이 스킵될 수 있다. 이와 달리, 상기 IRAP 픽처와 연관된 RASL 픽처의 복호화 과정은 상기 RASL 픽처가 pure-RASL 픽처인 경우에만 스킵될 수 있다.
한편, 도 17에서는 단계 S1710이 단계 S1720보다 먼저 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 단계 S1710은 단계 S1720과 동시에 수행될 수도 있고, 또는 단계 S1710보다 나중에 수행될 수도 있다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시의 일 실시예에 따른 RASL 픽처의 참조 조건을 설명하기 위한 도면들이다. 구체적으로, 도 18a는 pure-RASL 픽처의 경우를 나타내고, 도 17b는 mixed-RASL 픽처의 경우를 나타낸다.
도 18a 및 도 18b를 함께 참조하면, RASL 픽처는 소정의 참조 조건 하에서 RADL 픽처에 의해 제한적으로 참조될 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 RASL 픽처의 참조 조건은 다음과 같다.
(1) 참조 조건 1
RADL 픽처에 의해 참조되는 RASL 픽처는 mixed-RASL 픽처로 제한될 수 있다. 예를 들어, RASL 픽처가 RASL_NUT을 갖는 슬라이스(들)만을 포함하는 경우, 상기 RASL 픽처는 RADL 픽처에 의해 참조될 수 없다(도 18a 참조). 이와 달리, RASL 픽처가 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 슬라이스(들) 및 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 슬라이스(들)을 모두 포함하는 경우, 상기 RASL 픽처는 RADL 픽처에 의해 참조될 수 있다(도 18b 참조).
(2) 참조 조건 2
a) RASL 픽처를 참조하는 RADL 픽처는 적어도 2 개의 서브픽처들을 포함하도록 제한될 수 있다.
b) 또한, 상기 서브픽처들 각각은 독립된 하나의 픽처로 취급되도록 제한될 수 있다(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] = 1).
c) 또한, RADL 픽처에 의해 참조되는 RASL 픽처는 적어도 2 개의 서브픽처들을 포함하고, 상기 서브픽처들 중 적어도 하나는 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖도록 제한될 수 있다.
d) 또한, RASL 픽처 내에서 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 서브픽처는 독립된 하나의 픽처로 취급되도록 제한될 수 있다(e.g., subpic_treated_as_pic_flag[ i ] = 1).
e) 또한, RADL 픽처 내의 특정 서브픽처(subpicA)가 RASL 픽처를 참조하는 경우, 상기 RASL 픽처 내에서 상기 특정 서브픽처(subpicA)의 콜로케이티드(collocated) 서브픽처는, RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하도록 제한될 수 있다.
예를 들어, 도 18b에 도시된 바와 같이, 2 개 이상의 서브픽처들(Subpic 1, Subpic 2 및 Subpic 3)을 포함하고 상기 서브픽처들 중 적어도 하나(Subpic 2)가 RADL_NUT을 갖는 mixed-RASL 픽처만이, RADL 픽처에 의해 참조될 수 있다. 이 경우, mixed-RASL 픽처 내에서 RADL_NUT을 갖는 제2 서브픽처(Subpic 2)는 독립된 하나의 픽처로 취급될 수 있다. 또한, 상기 제2 서브픽처(Subpic2)만이 RADL 픽처 내 특정 서브픽처의 콜로케이티드 서브픽처가 될 수 있다.
한편, 현재 픽처가 mixed-RASL 픽처와 같이 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 현재 픽처 내의 복수의 서브픽처들에 대하여 복수의 서브픽처 비트스트림들이 생성될 수 있다. 상기 복수의 서브픽처 비트스트림들은 복호화 과정에서 병합되어 하나의 단일 비트스트림을 구성할 수 있다. 상기 단일 비트스트림은 단일 레이어 비트스트림으로 지칭될 수도 있으며, 비트스트림 적합성(conformance)을 만족하기 위하여 아래의 제약 사항들이 적용될 수 있다.
- (제약 사항 1) 비트스트림 내에서 디코딩 순서상 첫번재 픽처 이외의 각각의 픽처는 디코딩 순서상 이전 IRAP 픽처와 연관된 것으로 간주된다.
- (제약 사항 2) 하나의 픽처가 IRAP 픽처의 리딩 픽처인 경우, 상기 픽처는 RADL 또는 RASL 픽처이어야 한다.
- (제약 사항 3) 하나의 픽처가 IRAP 픽처의 트레일링 픽처인 경우, 상기 픽처는 RADL 또는 RASL 픽처가 아니어야 한다.
- (제약 사항 4) 비트스트림 내에는 IDR 픽처와 연관된 어떠한 RASL 픽처들도 존재하지 않아야 한다.
- (제약 사항 5) 비트스트림 내에는 IDR_N_LP와 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 IDR 픽처와 연관된 어떠한 RADL 픽처들도 존재하지 않아야 한다. 이 경우, 참조해야 할 필수 파라미터 세트가 (비트스트림 내에서 또는 외부 수단을 통해) 가용한 경우, IRAP 픽처 유닛(PU) 이전의 모든 픽처 유닛들(PUs)을 버림(discard)으로써 상기 IRAP 픽처 유닛(PU)의 위치에서 랜덤 액세스(및, IRAP 픽처와 이에 연속하는 모든 비-RASL 픽처들의 올바른 디코딩)이 가능할 수 있다.
- (제약 사항 6) 디코딩 순서상 IRAP 픽처에 선행하는 모든 픽처들은, 출력 순서상 상기 IRAP 픽처에 선행해야 하고, 출력 순서상 상기 IRAP 픽처와 연관된 모든 RADL 픽처에 선행해야 한다.
- (제약 사항 7) CRA 픽처와 연관된 모든 RASL 픽처들은 상기 CRA 픽처와 연관된 모든 RADL 픽처들에 대해 출력 순서상 선행해야 한다.
- (제약 사항 8) CRA 픽처와 연관된 모든 RASL 픽처들은 디코딩 순서상 상기 CRA 픽처에 선행하는 모든 IRAP 픽처들에 대해 출력 순서상 후행해야 한다.
- (제약 사항 9) field_seq_flag가 제1 값(e.g., 0)을 갖고, 현재 픽처가 IRAP 픽처와 연관된 리딩 픽처인 경우, 상기 현재 픽처는 상기 IRAP 픽처와 연관된 모든 비-리딩 픽처들에 대해 디코딩 순서상 선행해야 한다. 또는, IRAP 픽처와 연관된 첫번재 리딩 픽처 picA 및 마지막 리딩 픽처 picB에 대하여, 디코딩 순서상 picA에 선행하는 하나의 비-리딩 픽처가 존재해야 하고, 디코딩 순서상 picA와 picB 사이에는 어떠한 비-리딩 픽처는 존재하지 않아야 한다.
이하, 도 19 및 도 20을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화/복호화 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 19의 영상 부호화 방법은 도 2의 영상 부호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 S1910은 영상 분할부(110)에 의해 수행되고, 단계 S1920 및 단계 S1930은 엔트로피 인코딩부(190)에 의해 수행될 수 있다.
도 19를 참조하면, 영상 부호화 장치는 현재 픽처를 2 이상의 서브픽처들로 분할할 수 있다(S1910). 현재 픽처의 분할 정보는 상위 레벨 신택스 내의 하나 이상의 신택스 요소들을 이용하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하여 전술한 픽처 파라미터 세트(PPS)를 통해, 현재 픽처가 분할되는지 여부를 나타내는 no_pic_partition_flag 및 현재 픽처에 포함되는 서브픽처들의 개수를 나타내는 num_subpics_minus1이 시그널링될 수 있다. 현재 픽처가 2 이상의 서브픽처들로 분할되는 경우, no_pic_partition_flag는 제1 값(e.g., 0)을 갖고, num_subpics_minus는 0보다 큰 값을 가질 수 있다.
현재 픽처 내의 서브픽처들 각각은 하나의 픽처로 취급될 수 있다. 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 경우, 상기 서브픽처는 다른 서브픽처의 부호화/복호화 결과와 무관하게 독립적으로 부호화/복호화될 수 있다. 부호화/복호화시 서브픽처의 취급과 관련된 정보가 상위 레벨 신택스 내의 신택스 요소를 이용하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하여 전술한 시퀀스 파라미터 세트(SPS)를 통해, 현재 픽처 내 각각의 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]가 시그널링될 수 있다. 현재 픽처 내의 i-번째 서브픽처가 인-루프 필터링 동작을 제외한 부호화/복호화 과정에서 하나의 픽처로 취급되는 경우, subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 제2 값(e.g., 1)을 가질 수 있다. 한편, subpic_treated_as_pic_flag[ i ]가 시그널링되지 않는 경우, subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 제2 값(e.g., 1)을 갖는 것으로 추론될 수 있다.
현재 픽처 내의 서브픽처들 중 적어도 일부는 서로 다른 NAL 유닛 타입들을 가질 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처가 제1 서브픽처 및 제2 서브픽처를 포함하는 경우, 상기 제1 서브픽처는 제1 NAL 유닛 타입을 갖고, 상기 제2 서브픽처는 상기 제1 NAL 유닛 타입과는 다른 제2 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 서브픽처들이 가질 수 있는 NAL 유닛 타입들의 일 예는 표 1을 참조하여 전술한 바와 같다.
현재 픽처 내 각각의 서브픽처에 포함되는 모든 슬라이스들은 동일한 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 상술한 예에서, 상기 제1 서브픽처에 포함되는 모든 슬라이스들은 상기 제1 NAL 유닛 타입을 가질 수 있고, 상기 제2 서브픽처에 포함되는 모든 슬라이스들은 상기 제2 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
영상 부호화 장치는 현재 픽처 내 각각의 서브픽처의 NAL 유닛 타입을 결정할 수 있다(S1920).
일 실시예에서, 서브픽처의 NAL 유닛 타입은 서브픽처 유형에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 서브픽처가 IRAP 서브픽처인 경우, 상기 서브픽처의 NAL 유닛 타입은 IDR_W_RADL, IDR_N_LP 또는 CRA_NUT로 결정될 수 있다. 또한, 서브픽처가 RASL 서브픽처인 경우, 상기 서브픽처의 NAL 유닛 타입은 RASL_NUT으로 결정될 수 있다.
한편, 현재 픽처 내의 서브픽처들이 가질 수 있는 NAL 유닛 타입들의 조합은 소정의 혼성 제약 조건에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처 내 하나 이상의 슬라이스들이 IDR_W_RADL, IDR_N_LP 또는 CRA_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 현재 픽처 내 다른 모든 슬라이스들은 IDR_W_RADL, IDR_N_LP, CRA_NUT 또는 TRAIL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 또한, 현재 픽처 내 하나 이상의 슬라이스들이 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 현재 픽처 내 다른 모든 슬라이스들은 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
일 실시예에서, RASL_NUT 및 RADL_NUT에 기반한 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 현재 픽처는 소정의 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처와 연관된 RASL 픽처로 취급될 수 있으며, mixed-RASL 픽처로 지칭될 수 있다. 여기서, IRAP 픽처는 CRA(Clean Random Access) 픽처를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, mixed-RASL 픽처는 상기 mixed-RASL 픽처와 동일한 IRAP 픽처를 참조하는 RADL 픽처의 참조 픽처로 이용될 수 있다. 이 경우, 도 18a 및 도 18b를 참조하여 전술한 바와 같은 소정의 참조 조건이 적용될 수 있다.
영상 부호화 장치는 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여 현재 픽처 내 각각의 서브픽처들을 부호화할 수 있다(S1930). 이 때, 각각의 슬라이스에 대한 부호화 과정은 소정의 예측 모드에 기반하여 CU(coding unit) 단위로 수행될 수 있음은 전술한 바와 같다. 한편, 각각의 서브픽처는 독립적으로 부호화되어 서로 다른 (서브픽처) 비트스트림을 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브픽처의 부호화 정보를 포함하는 제1 (서브픽처) 비트스트림이 구성되고, 제2 서브픽처의 부호화 정보를 포함하는 제2 (서브픽처) 비트스트림이 구성될 수 있다.
이상, 본 개시의 일 실시예에 따르면, RASL_NUT 및 RADL_NUT에 기반한 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 픽처는 RASL 픽처로 취급될 수 있다. 상기 RASL 픽처는 RASL_NUT의 단일 NAL 유닛 타입을 갖는 RASL 픽처와 달리 소정의 참조 조건 하에서 RADL 픽처에 의해 참조될 수 있다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20의 영상 복호화 방법은 도 3의 영상 복호화 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계 S2010 및 단계 S2020은 엔트로피 디코딩부(210)에 의해 수행되고, 단계 S2030은 역양자화부(220) 내지 인트라 예측부(265)에 의해 수행될 수 있다.
도 20을 참조하면, 영상 복호화 장치는, 비트스트림으로부터, 부호화된 영상 데이터를 포함하는 적어도 하나의 NAL 유닛에 관한 NAL 유닛 타입 정보를 획득할 수 있다(S2010). 여기서, 부호화된 영상 데이터는 슬라이스 데이터를 포함할 수 있고, 부호화된 영상 데이터를 포함하는 NAL 유닛이란 VCL NAL 유닛을 의미할 수 있다. 또한, NAL 유닛 타입 정보는 NAL 유닛 타입과 관련된 신택스 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, NAL 유닛 타입 정보는 NAL 유닛 헤더로부터 획득되는 신택스 요소 nal_unit_type을 포함할 수 있다. 또한, NAL 유닛 타입 정보는 픽처 파라미터 세트(PPS)로부터 획득되는 신택스 요소 mixed_nalu_types_in_pic_flag를 포함할 수 있다.
영상 복호화 장치는, 획득된 NAL 유닛 타입 정보에 기반하여, 현재 픽처 내의 하나 이상의 슬라이스들이 갖는 적어도 하나의 NAL 유닛 타입을 결정할 수 있다(S2020).
mixed_nalu_types_in_pic_flag가 제1 값(e.g., 0)을 갖는 경우, 현재 픽처는 혼성 NAL 유닛 타입을 갖지 않을 수 있다. 이 경우, 현재 픽처 내의 모든 슬라이스들은 nal_unit_type 값에 기반하여 결정되는 서로 동일한 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
이와 달리, mixed_nalu_types_in_pic_flag가 제2 값(e.g., 1)을 갖는 경우, 현재 픽처는 혼성 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 이 경우, 현재 픽처는 각각 하나의 픽처로 취급되는 2 이상의 서브픽처들을 포함할 수 있다. 상기 서브픽처들 중 적어도 일부는 서로 다른 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처가 제1 내지 제3 서브픽처들을 포함하는 경우, 상기 제1 서브픽처는 제1 NAL 유닛 타입을 갖고, 상기 제2 서브픽처는 제2 NAL 유닛 타입을 가지며, 상기 제3 서브픽처는 제3 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 이 때, 상기 제1 내지 제3 NAL 유닛 타입들은 모두 서로 다를 수 있고, 또는 상기 제1 NAL 유닛 타입은 상기 제2 NAL 타입과 같지만 제3 NAL 유닛 타입과는 다를 수도 있다. 상기 서브픽처들 각각에 포함되는 모든 슬라이스들은 동일한 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
한편, 현재 픽처 내의 슬라이스들이 가질 수 있는 NAL 유닛 타입들의 조합은 소정의 혼성 제약 조건에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처 내 하나 이상의 슬라이스들이 IDR_W_RADL, IDR_N_LP 또는 CRA_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 현재 픽처 내 다른 모든 슬라이스들은 IDR_W_RADL, IDR_N_LP, CRA_NUT 또는 TRAIL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다. 또한, 현재 픽처 내 하나 이상의 슬라이스들이 RASL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 현재 픽처 내 다른 모든 슬라이스들은 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
한편, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 현재 픽처의 유형은 슬라이스들이 갖는 NUT 값들에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처 내의 슬라이스들이 CRA_NUT 및 IDR_RADL의 NAL 유닛 타입들을 갖는 경우, 현재 픽처의 유형은 IRAP 픽처로 결정될 수 있다. 또한, 현재 픽처 내의 슬라이스들이 RASL_NUT 및 RADL_NUT의 NAL 유닛 타입들을 갖는 경우, 현재 픽처의 유형은 RASL 픽처로 결정될 수 있다. 즉, 현재 픽처 내의 적어도 하나의 슬라이스가 RASL_NUT을 갖는 것에 기반하여, 현재 픽처의 유형은 RASL 픽처로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 경우, 현재 픽처는 2 이상의 서브픽처들을 포함하도록 제한될 수 있다. 또한, 현재 픽처 내의 각각의 서브픽처는 하나의 픽처로 취급되도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처가 혼성 NAL 유닛 타입의 RASL 픽처(즉, mixed-RASL 픽처)인 경우, 현재 픽처는 각각 하나의 픽처로 취급되는 2 이상의 서브픽처들을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 서브픽처들 중 적어도 하나는 RADL_NUT과 같은 NAL 유닛 타입을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함할 수 있다.
영상 복호화 장치는 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여 현재 픽처 내의 각각의 슬라이스를 복호화할 수 있다(S2030). 이 때, 각각의 슬라이스에 대한 복호화 과정은 소정의 예측 모드에 기반하여 CU(coding unit) 단위로 수행될 수 있음은 전술한 바와 같다.
한편, 현재 픽처가 RASL 픽처이고, 현재 픽처와 연관된 IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처(e.g., 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점)인 경우, 현재 픽처는 RADL_NUT을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는지 여부에 기반하여 선택적으로 복호화될 수 있다. 예를 들어, 현재 픽처가 RASL_NUT의 단일 NAL 유닛 타입을 갖는 pure-RASL 픽처이고, 현재 픽처와 연관된 IRAP 픽처에 대하여 랜덤 액세스가 수행되는 경우, 현재 픽처의 복호화 과정은 스킵될 수 있다. 이와 달리, 현재 픽처가 RASL_NUT 및 RADL_NUT에 기반한 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 mixed-RASL 픽처이고, 현재 픽처와 연관된 IRAP 픽에 대하여 랜덤 액세스가 수행되는 경우, 현재 픽처의 복호화 과정이 수행될 수 있다. 여기서, IRAP 픽처는 CRA 픽처를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, mixed-RASL 픽처는 복수의 서브픽처들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 서브픽처들 각각은 하나의 독립된 픽처로 취급될 수 있다. 서브픽처가 하나의 독립된 픽처로 취급되는지 여부에 관한 정보는, 상위 레벨 신택스 내의 신택스 요소를 이용하여 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 시퀀스 파라미터 세트(SPS)를 통해, 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는지 여부를 나타내는 subpic_treated_as_pic_flag[ i ]가 시그널링될 수 있다. 현재 서브픽처가 하나의 픽처로 취급되는 경우, subpic_treated_as_pic_flag[ i ]는 제2 값(e.g., 1)을 가질 수 있다. 또한, 상기 서브픽처들 각각에 포함되는 모든 슬라이스들은 서로 동일한 NAL 유닛 타입을 가질 수 있다.
일 실시예에서, mixed-RASL 픽처에 포함되는 복수의 서브픽처들 중에서, RADL_NUT을 갖는 적어도 하나의 서브픽처는, mixed-RASL 픽처와 동일한 IRAP 픽처와 연관된 RADL 픽처의 참조 픽처로 이용될 수 있다.
일 실시예에서, mixed-RASL 픽처에 포함되는 복수의 서브픽처들 중에서 RASL_NUT을 갖는 제1 서브픽처는, 상기 복수의 서브픽처들 중에서 RADL_NUT을 갖는 제2 서브픽처에 대하여 출력 순서상 선행할 수 있다. 한편, mixed-RASL 픽처와 연관된 IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처(e.g., 복호화 과정 또는 랜덤 액세스의 시작점)인 경우, mixed-RASL 픽처의 출력 과정은 스킵될 수 있다.
이상, 본 개시의 일 실시예에 따르면, RASL_NUT 및 RADL_NUT에 기반한 혼성 NAL 유닛 타입을 갖는 픽처는 RASL 픽처로 취급될 수 있다. 상기 RASL 픽처는 mixed-RASL 픽처로 지칭될 수 있으며, RASL_NUT의 단일 NAL 유닛 타입을 갖는 RASL 픽처는 pure-RASL 픽처로 지칭될 수 있다. 연관된 IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처인 경우, mixed-RASL 픽처에 대해서는 출력 과정만이 스킵될 수 있다. 이에 따라, mixed-RASL 픽처는 소정의 참조 조건 하에서 RADL 픽처의 참조 픽처로 이용될 수 있다. 이 점에서, mixed-RASL 픽처는, 연관된 IRAP 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처인 경우 복호화 과정 및 출력 과정이 모두 스킵되는 pure-RASL 픽처와 상이할 수 있다.
본 개시에서 설명된 신택스 요소의 명칭은 해당 신택스 요소가 시그널링되는 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, "sps_"로 시작하는 신택스 요소는 해당 신택스 요소가 시퀀스 파라미터 세트(SPS)에서 시그널링됨을 의미할 수 있다. 또한, "pps_", "ph_", "sh_" 등으로 시작하는 신택스 요소는 해당 신택스 요소가 픽처 파라미터 세트(PPS), 픽쳐 헤더, 슬라이스 헤더 등에서 각각 시그널링됨을 의미할 수 있다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 소정의 동작(단계)을 수행하는 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 해당 동작(단계)의 수행 조건이나 상황을 확인하는 동작(단계)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 21은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 상기 영상 복호화 방법은,
    비트스트림으로부터, 현재 픽처의 부호화된 영상 데이터를 포함하는 적어도 하나의 NAL(network abstraction layer) 유닛에 관한 NAL 유닛 타입 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득된 NAL 유닛 타입 정보에 기반하여, 상기 현재 픽처 내의 복수의 슬라이스들 각각의 NAL 유닛 타입을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여, 상기 복수의 슬라이스들을 복호화하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 슬라이스들 중 적어도 하나는 RASL_NUT을 갖고, 상기 복수의 슬라이스들 중 나머지는 모두 RASL_NUT 또는 RADL_NUT을 갖는 것에 기반하여, 상기 현재 픽처는 RASL 픽처로 취급되는
    영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RASL 픽처와 연관된 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처인 것에 기반하여, 상기 RASL 픽처에 대한 출력 과정은 스킵되는
    영상 복호화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RASL 픽처에 대한 출력 과정이 스킵되는지 여부는, 상기 IRAP 픽처에 대한 소정의 플래그 정보에 기반하여 결정되는
    영상 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 슬라이스들 중 적어도 하나가 상기 RADL_NUT을 갖는 것에 기반하여, 상기 RASL 픽처는 RADL(Random Access Decodable Leading) 픽처에 의해 참조되는
    영상 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 RASL 픽처는 2 이상의 서브픽처들을 포함하고,
    상기 서브픽처들 중 적어도 하나의 서브픽처는 상기 RADL_NUT을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는
    영상 복호화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서브픽처는 하나의 픽처로 취급되는
    영상 복호화 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    RADL 픽처 내의 적어도 하나의 제1 서브픽처가 상기 RASL 픽처를 참조하는 것에 기반하여, 상기 RASL 픽처 내의 상기 제1 서브픽처의 콜로케이티드 서브픽처는 상기 RADL_NUT을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는
    영상 복호화 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 RADL 서브픽처는 각각 하나의 픽처로 취급되는 2 이상의 서브픽처들을 포함하는
    영상 복호화 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 RASL 픽처와 연관된 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처이고, 상기 복수의 슬라이스들 전부가 상기 RASL_NUT을 갖는 것에 기반하여, 상기 RASL 픽처는 디코딩 프로세스에서 제거되는
    영상 복호화 방법.
  10. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    비트스트림으로부터, 현재 블록의 부호화된 영상 데이터를 포함하는 적어도 하나의 NAL(network abstraction layer) 유닛에 관한 NAL 유닛 타입 정보를 획득하고,
    상기 획득된 NAL 유닛 타입 정보에 기반하여, 현재 픽처 내의 복수의 슬라이스들들 각각의 NAL 유닛 타입을 결정하며,
    상기 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여, 상기 복수의 슬라이스들을 복호화하되,
    상기 복수의 슬라이스들 중 적어도 하나는 RASL_NUT을 갖고, 상기 복수의 슬라이스들 중 나머지는 모두 RASL_NUT 또는 RADL_NUT을 갖는 것에 기반하여, 상기 현재 픽처는 RASL 픽처로 취급되는
    영상 복호화 장치.
  11. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법으로서, 상기 영상 부호화 방법은,
    현재 픽처를 복수의 서브픽처들로 분할하는 단계;
    상기 복수의 서브픽처들 각각의 NAL 유닛 타입을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 NAL 유닛 타입에 기반하여, 상기 복수의 서브픽처들을 부호화하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 서브픽처들에 포함되는 복수의 슬라이스들 중 적어도 하나는 RASL_NUT을 갖고, 상기 복수의 슬라이스들 중 나머지는 모두 RASL_NUT 또는 RADL_NUT을 갖는 것에 기반하여, 상기 현재 픽처는 RASL 픽처로 취급되는
    영상 부호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 RASL 픽처와 연관된 IRAP(Intra Random Access Point) 픽처가 디코딩 순서상 첫번째 픽처인 것에 기반하여, 상기 RASL 픽처에 대한 출력 과정은 스킵되는
    영상 부호화 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 슬라이스들 중 적어도 하나가 상기 RADL_NUT을 갖는 것에 기반하여, 상기 RASL 픽처는 RADL(Random Access Decodable Leading) 픽처에 의해 참조되는
    영상 부호화 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 RASL 픽처는 2 이상의 서브픽처들을 포함하고,
    상기 서브픽처들 중 적어도 하나는 상기 RADL_NUT을 갖는 하나 이상의 슬라이스들을 포함하는
    영상 부호화 방법.
  15. 제11항의 영상 부호화 방법에 따라 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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