WO2021201542A1 - Dpb 파라미터를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

Dpb 파라미터를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to an image encoding/decoding method and apparatus, and more particularly, to an image encoding/decoding method and apparatus for signaling a decoded picture buffer (DPB) parameter, and a bit generated by the image encoding method/apparatus of the present disclosure It relates to a computer-readable recording medium storing a stream.
  • DPB decoded picture buffer
  • 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 video encoding/decoding method and apparatus for improving encoding/decoding efficiency by efficiently signaling a DPB parameter.
  • 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.
  • each output layer set (OLS) specified by a video parameter set (VPS) includes only one layer.
  • the method may include obtaining a DPB parameter syntax structure in the VPS, and managing the DPB based on the DPB parameter syntax structure.
  • the second information may be obtained from a bitstream based on the fact that the first information does not indicate that the OLS specified by the VPS includes only one layer.
  • the acquisition of the second information is skipped, and a DPB parameter in the VPS
  • the number of syntax structures may be set to zero.
  • acquisition of the DPB parameter syntax structure in the VPS may be skipped.
  • the DPB parameter for the OLS is not obtained from the VPS, and the It may be obtained from a sequence parameter set (SPS) referenced by the one layer included in the OLS.
  • SPS sequence parameter set
  • An image decoding apparatus includes a memory and at least one processor, wherein the at least one processor has only one output layer set (OLS) specified by a video parameter set (VPS).
  • OLS output layer set
  • VPN video parameter set
  • DPB Decoded Picture Buffer
  • each output layer set (OLS) specified by a VPS uses only one layer.
  • Encoding first information indicating whether to include, based on the first information, encoding second information indicating the number of decoded picture buffer (DPB) parameter syntax structures in the VPS, the DPB parameter syntax structure encoding the DPB parameter syntax structure in the VPS based on the number of , and managing the DPB based on the DPB parameter syntax structure.
  • DPB decoded picture buffer
  • the second information may be encoded into a bitstream based on the fact that the first information does not indicate that the OLS specified by the VPS includes only one layer.
  • the encoding of the second information is skipped, and the DPB parameter in the VPS
  • the number of syntax structures may be set to zero.
  • encoding of the DPB parameter syntax structure in the VPS may be skipped based on the first information indicating that the OLS specified by the VPS includes only one layer.
  • the DPB parameter for the OLS is not encoded in the VPS, and the It may be encoded in a sequence parameter set (SPS) referenced by the one layer included in the OLS.
  • SPS sequence parameter set
  • a transmission method may transmit a bitstream generated by the image encoding apparatus or the image encoding method of the present disclosure.
  • a computer-readable recording medium may store a bitstream generated by the image encoding method or 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 capable of improving encoding/decoding efficiency by efficiently signaling a DPB parameter 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 shows an example of a schematic picture decoding procedure to which embodiment(s) of the present disclosure is applicable.
  • FIG. 5 shows an example of a schematic picture encoding procedure to which embodiment(s) of the present disclosure is applicable.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hierarchical structure for a coded video/image.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating a syntax structure of a VPS according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a syntax structure for signaling a DPB parameter according to the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram exemplarily illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an image encoding method to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an image decoding method to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a diagram for explaining a method of encoding a DPB parameter according to the VPS of FIGS. 13 to 15 .
  • 17 is a diagram for explaining a method of decoding a DPB parameter according to the VPS of FIGS. 13 to 15 .
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of 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 a chroma component block, such as "chroma block” or "current chroma block”.
  • a or B (A or B) may mean “only A”, “only B” or “both A and B”.
  • a or B (A or B)” may be interpreted as “A and/or B (A and/or B)”.
  • A, B or C(A, B or C) means “only A”, “only B”, “only C”, or “any and any combination of A, B and C ( any combination of A, B and C)”.
  • a slash (/) or comma (comma) used in the present disclosure may mean “and/or”.
  • A/B may mean “A and/or B”. Accordingly, “A/B” may mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • A, B, C may mean “A, B, or C”.
  • “at least one of A and B” may mean “only A”, “only B” or “both A and B”.
  • the expression “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” means “at least one It can be interpreted the same as “at least one of A and B”.
  • “at least one of A, B and C” means “only A”, “only B”, “only C”, or “A, B and C” Any combination of A, B and C”. Also, “at least one of A, B or C” or “at least one of A, B and/or C” means may mean “at least one of A, B and C”.
  • parentheses used in the present disclosure may mean “for example”. Specifically, when “prediction (intra prediction)” is indicated, “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”. In other words, “prediction” of the present disclosure is not limited to “intra prediction”, and “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”. Also, even when “prediction (ie, intra prediction)” is indicated, “intra prediction” may be proposed as an example of “prediction”.
  • 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 the bitstream based on a coding method such as exponential Golomb encoding, CAVLC or CABAC, and quantizes the value of a syntax element required for image reconstruction and a transform coefficient related to the 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 to-be-decoded blocks 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 .
  • 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 .
  • 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
  • the residual processing unit including the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may perform step S440
  • the adder 235 may perform step S450
  • the filtering unit 240 may perform step S450.
  • 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 image/video information acquisition procedure (S410), picture restoration procedure (S420 ⁇ S440) from the bitstream (through decoding) and the restored 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 reconstructing procedure, and the modified reconstructed picture may be output as a decoded picture, and It is stored in the decoded picture buffer or memory 250 and may be 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 subsequent pictures. It can 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 the memory 170, and, as in the case of the decoding apparatus, when encoding 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
  • subjective/objective visual quality can be improved.
  • the encoding apparatus and the decoding apparatus can derive the same prediction result, improve picture coding reliability, 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 video/image.
  • the coded video/image exists between the video coding layer (VCL), which handles the decoding process of the image/video 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 depending on 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 a 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 image/video information according to the present disclosure may include High Level Syntax (HLS).
  • HLS High Level Syntax
  • An image encoding method and/or an image decoding method may be performed based on the image/video information.
  • a Decoded Picture Buffer may be conceptually composed of sub-DPBs.
  • Each sub-DPB may include picture storage buffers for storing decoded pictures of one layer.
  • Each picture storage buffer may contain a decoded picture marked as “used for reference” or a decoded picture held for future output.
  • the DPB parameter is not allocated for each output layer set (OLS), but is allocated for each layer. Also, for each layer, up to two DPB parameters may be assigned. In this case, one of the two DPB parameters may be a DPB parameter for a case in which the corresponding layer is an output layer, and the other may be a DPB parameter for a case in which the corresponding layer is not an output layer and is used as a reference layer. When the corresponding layer is an output layer, the corresponding layer may be used as a reference layer or may be used for future output.
  • the corresponding layer When the corresponding layer is not an output layer and is used as a reference layer, the corresponding layer may be used only for reference of a picture/slice/block of the output layer unless there is layer switching.
  • the DPB parameter is signaled for each layer in the OLS. The signaling of the DPB parameter can simplify the conventional signaling of the DPB parameter.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating a syntax structure of a VPS according to an embodiment of the present disclosure.
  • vps_all_independent_layers_flag when vps_all_independent_layers_flag is 0, vps_num_dpb_params may be signaled.
  • vps_all_independent_layers_flag of a first value e.g. 0
  • vps_all_independent_layers_flag of the second value e.g. 1
  • vps_all_independent_layers_flag of the second value e.g. 1
  • CVS may be understood as a bitstream or image/video information including a sequence of encoded pictures for a multi-layer.
  • vps_num_dpb_params may indicate the number of dpb_parameters() syntax structures included in a video parameter set (VPS).
  • vps_num_dpb_params may have a value of 0 to 16, and when it does not exist, the value of vps_num_dpb_params may be inferred (set) to 0.
  • the one or more DPB parameters can include same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag, vps_sublayer_dpb_params_present_flag, dpb_size_only_flag [i], dpb_max_temporal_id [i], layer_output_dpb_params_idx [i], layer_nonoutput_dpb_params_idx [i] and / or dpb_parameters ().
  • the same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag of the first value may indicate that layer_nonoutput_dpb_params_idx[ i ] does not exist in the VPS.
  • the same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag of the second value may indicate that layer_nonoutput_dpb_params_idx[ i ] may exist in the VPS.
  • the vps_sublayer_dpb_params_present_flag may be used to control whether max_dec_pic_buffering_minus1[ ], max_num_reorder_pics[ ], and/or max_latency_increase_plus1[ ] are present in dpb_parameters() in the VPS. If vps_sublayer_dpb_params_present_flag does not exist, its value may be inferred to be 0.
  • dpb_size_only_flag[ i ] of the first value may indicate that max_num_reorder_pics[ ] and/or max_latency_increase_plus1[ ] do not exist in the i-th dpb_parameters() in the VPS.
  • dpb_size_only_flag[ i ] of the second value may indicate that max_num_reorder_pics[ ] and/or max_latency_increase_plus1[ ] may exist in the i-th dpb_parameters() in the VPS.
  • dpb_max_temporal_id[ i ] may mean a temporal layer identifier (e.g. TemporalId) of the highest sublayer in which DPB parameters may exist in the i-th dpb_parameters() in the VPS.
  • dpb_max_temporal_id[ i ] may have a value within 0 to vps_max_sublayers_minus1. If vps_max_sublayers_minus1 is 0, the value of dpb_max_temporal_id[ i ] may be inferred to be 0 without being signaled.
  • vps_max_sublayers_minus1 When vps_max_sublayers_minus1 is greater than 0 and vps_all_layers_same_num_sublayers_flag is 1, the value of dpb_max_temporal_id[ i ] may be inferred to be the same as vps_max_sublayers_minus1.
  • layer_output_dpb_params_idx[ i ] is an index to the list of dpb_parameters() in the VPS.
  • the i-th layer is an output layer included in the OLS, it may be an index indicating dpb_parameters() applied to the i-th layer.
  • layer_output_dpb_params_idx[ i ] may have a value of 0 to vps_num_dpb_params - 1.
  • dpb_parameters() applied to the i-th layer as the output layer may be dpb_parameters() existing in the SPS referenced by the corresponding layer.
  • vps_num_dpb_params 1
  • the value of layer_output_dpb_params_idx[ i ] may be inferred to be 0.
  • layer_output_dpb_params_idx[ i ] must be such that dpb_size_only_flag[ layer_output_dpb_params_idx[ i ] ] becomes 0.
  • layer_nonoutput_dpb_params_idx[ i ] is an index to the list of dpb_parameters() in the VPS, and when the i-th layer is a non-output layer included in the OLS, an index indicating dpb_parameters() applied to the i-th layer can be layer_nonoutput_dpb_params_idx[ i ] may have a value of 0 to vps_num_dpb_params - 1.
  • dpb_parameters() applied to the i-th layer which is a non-output layer, may be dpb_parameters() existing in the SPS referenced by the corresponding layer.
  • layer_nonoutput_dpb_params_idx[ i ] may be inferred to be the same as layer_output_dpb_params_idx[ i ].
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a syntax structure for signaling a DPB parameter according to the present disclosure.
  • the dpb_parameters( ) syntax structure may include information on the DPB size, information on the maximum number of picture reorderers, and/or information on maximum latency for each CLVS of CVS.
  • the Coder Layer Video Sequence (CLVS) may be understood as a bitstream or video/video information including a sequence of coded pictures belonging to the same layer.
  • OLSs to which the corresponding dpb_parameters() syntax structure is applied may be specified by the VPS.
  • the dpb_parameters() syntax structure may be applied to an OLS including only the lowest layer among the layers referring to the SPS. In this case, the lowest layer may be an independent layer.
  • max_dec_pic_buffering_minus1[ i ] + 1 may indicate the maximum required size of the DPB for each CLVS of the CVS.
  • max_dec_pic_buffering_minus1[ i ] may have a value of 0 to MaxDpbSize - 1.
  • max_num_reorder_pics[ i ] may indicate the allowable maximum number of pictures in the CLVS that precede any picture in the CLVS in decoding order and follow in output order, for each CLVS of the CVS.
  • max_num_reorder_pics[ i ] may have a value of 0 to max_dec_pic_buffering_minus1[ i ]. If i is greater than 0, max_num_reorder_pics[ i ] must have a value greater than or equal to max_num_reorder_pics[ i 1 ]. If max_num_reorder_pics[ i ] does not exist, its value may be inferred to be the same as max_num_reorder_pics[ maxSubLayersMinus1 ].
  • MaxLatencyPictures[ i ] may indicate the maximum number of pictures in the CLVS that precede any picture in the CLVS in output order and follow in decoding order for each CLVS of the CVS.
  • MaxLatencyPictures[ i ] may be calculated as follows.
  • MaxLatencyPictures[i] max_num_reorder_pics[i] + max_latency_increase_plus1[i]-1
  • max_latency_increase_plus1[ i ] may have a value of 0 to 2 32 - 2 . If max_latency_increase_plus1[ i ] does not exist, its value may be inferred equal to max_latency_increase_plus1[ maxSubLayersMinus1 ].
  • the DPB parameter may be used in a process of outputting or removing a decoded image from the DPB.
  • a video parameter set is a parameter set used for transmission of layer information.
  • the layer information includes, for example, information about an output layer set (OLS), information about a profile tier level, information about a relationship between the OLS and a hypothetical reference decoder, OLS and information about the relationship between the DPB and the like.
  • OLS output layer set
  • the VPS may not be essential for decoding the bitstream.
  • the VPS raw byte sequence payload (RBSP) must be included in at least one access unit (AU) having a TemporalID of 0 or provided through an external means to be available for the decryption process.
  • VPS NAL units having a specific value of vps_video_parameter_set_id in CVS must have the same content.
  • FIG. 9 is a diagram exemplarily illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • vps_video_parameter_set_id provides an identifier for the VPS.
  • Other syntax elements may refer to the VPS using vps_video_parameter_set_id.
  • the value of vps_video_parameter_set_id must be greater than 0.
  • vps_num_ptls_minus1 + 1 may indicate the number of profile_tier_level() syntax structures in the VPS. The value of vps_num_ptls_minus1 must be less than TotalNumOlss. TotalNumOlss may indicate the total number of OLSs specified by the VPS. When vps_max_layers_minus1 is 0, TotalNumOlss may be induced to 1. Otherwise, when each_layer_is_an_ols_flag is 1 or ols_mode_idc is 0 or 1, TotalNumOlss may be derived as vps_max_layers_minus1 + 1.
  • TotalNumOlss may be derived as num_output_layer_sets_minus1 + 1.
  • ols_mode_idc may be an indicator indicating a mode for deriving the total number of OLSs specified by the VPS. As will be described later, each_layer_is_an_ols_flag may indicate whether each OLS includes only one layer.
  • pt_present_flag[ i ] of the first value may indicate that the profile, tier, and general constraints information exist in the i-th profile_tier_level() syntax structure in the VPS.
  • pt_present_flag[ i ] of the second value may indicate that the profile, tier, and general restriction information does not exist in the i-th profile_tier_level() syntax structure in the VPS.
  • the profile, tier and general restriction information for the i-th profile_tier_level() syntax structure in the VPS is the (i-1)-th profile_tier_level() syntax structure in the VPS Profile, tier, and general restrictions for the syntax structure It can be inferred the same as information.
  • ptl_max_temporal_id[ i ] may indicate the TemporalId of the highest sub-layer in which level information exists in the i-th profile_tier_level() syntax structure in the VPS.
  • ptl_max_temporal_id[ i ] may have a value of 0 to vps_max_sublayers_minus1. When vps_max_sublayers_minus1 is 0, ptl_max_temporal_id[ i ] may be inferred to be 0.
  • vps_max_sublayers_minus1 When vps_max_sublayers_minus1 is greater than 0 and vps_all_layers_same_num_sublayers_flag is 1, ptl_max_temporal_id[ i ] may be inferred to have the same value as vps_max_sublayers_minus1.
  • vps_all_layers_same_num_sublayers_flag is information signaled by the VPS.
  • the vps_all_layers_same_num_sublayers_flag of the first value (e.g. 1) may mean that the number of temporal sublayers for all layers in each CVS referring to the VPS is the same.
  • a second value (e.g.
  • vps_all_layers_same_num_sublayers_flag may mean that layers in each CVS referring to the VPS may not have the same number of temporal sublayers.
  • vps_all_layers_same_num_sublayers_flag may be inferred as a first value.
  • vps_max_sublayers_minus1 + 1 may indicate the maximum number of temporal sublayers that may exist in a layer within each CVS referring to the VPS.
  • vps_max_sublayers_minus1 may have a value of 0 to 6.
  • vps_ptl_alignment_zero_bit must be equal to 0.
  • ols_ptl_idx[ i ] is an index to the list of profile_tier_level() in the VPS, and may be an index of profile_tier_level() applied to the i-th OLS.
  • ols_ptl_idx[ i ] may have a value of 0 to vps_num_ptls_minus1.
  • vps_num_ptls_minus1 the value of ols_ptl_idx[ i ] may be inferred to be 0.
  • NumLayersInOls[ i ] may indicate the number of layers in the i-th OLS.
  • the profile_tier_level() syntax structure applied to the i-th OLS may also exist in the SPS referenced by the layer in the i-th OLS.
  • the profile_tier_level() syntax structure in the VPS and the profile_tier_level() syntax structure in the SPS for the i-th OLS must be the same.
  • vps_num_dpb_params may indicate the number of dpb_parameters() syntax structures in the VPS. vps_num_dpb_params may have a value of 0 to 16. When vps_num_dpb_params does not exist, the value of vps_num_dpb_params may be inferred to be 0.
  • the vps_sublayer_dpb_params_present_flag may be used to control whether max_dec_pic_buffering_minus1[ ], max_num_reorder_pics[ ], and/or max_latency_increase_plus1[ ] are present in dpb_parameters() in the VPS. If vps_sublayer_dpb_params_present_flag does not exist, its value may be inferred to be 0.
  • dpb_max_temporal_id[ i ] may mean a temporal layer identifier (e.g. TemporalId) of the highest sublayer in which DPB parameters may exist in the i-th dpb_parameters() in the VPS.
  • dpb_max_temporal_id[ i ] may have a value within 0 to vps_max_sublayers_minus1. If vps_max_sublayers_minus1 is 0, the value of dpb_max_temporal_id[ i ] may be inferred to be 0 without being signaled.
  • vps_max_sublayers_minus1 When vps_max_sublayers_minus1 is greater than 0 and vps_all_layers_same_num_sublayers_flag is 1, the value of dpb_max_temporal_id[ i ] may be inferred to be the same as vps_max_sublayers_minus1.
  • ols_dpb_pic_width[ i ] may indicate the width of each picture storage buffer for the i-th OLS.
  • the width may be a value in units of luma samples.
  • ols_dpb_pic_height[ i ] may indicate the height of each picture storage buffer for the i-th OLS.
  • the height may be a value in units of luma samples.
  • ols_dpb_params_idx[ i ] is an index to the list of dpb_parameters() in the VPS. When NumLayersInOls[ i ] is greater than 1, it may be an index of dpb_parameters() applied to the i-th OLS. When ols_dpb_params_idx[ i ] exists, ols_dpb_params_idx[ i ] may have a value of 0 to vps_num_dpb_params - 1.
  • ols_dpb_params_idx[ i ] When ols_dpb_params_idx[ i ] does not exist, the value of ols_dpb_params_idx[ i ] may be inferred to be 0. When NumLayersInOls[ i ] is 1, dpb_parameters() applied to the i-th OLS may exist in the SPS referenced by the layer in the i-th OLS.
  • VPS signaling method and/or the DPB parameter signaling method described with reference to FIGS. 7 to 9 at least one of the following problems may occur.
  • vps_num_dbp_params is conditionally signaled based on vps_all_independent_layers_flag.
  • signaling of vps_num_dbp_params based on vps_all_independent_layers_flag may be inaccurate.
  • each layer is an OLS
  • the DPB parameter already exists in the SPS of each layer, the signaling of the DPB parameter in the VPS is redundant.
  • An embodiment according to the present disclosure for solving at least one of the above problems may include at least one of the following configurations.
  • the configurations below may be applied individually or in combination with other configurations.
  • vps_num_dpb_params may be signaled conditionally on each_layer_is_an_ols_flag instead of being signaled on condition of vps_all_independent_layers_flag.
  • vps_num_dbp_params can be accurately signaled based on each_layer_is_an_ols_flag.
  • Configuration 2 When each layer is an OLS, since the DPB parameter already exists in the SPS of each layer, the signaling of the DPB parameter in the VPS can be omitted.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an image encoding method to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image encoding apparatus may obtain a decoded picture (reconstructed image) by encoding the input image and decoding the encoded image again ( S1010 ).
  • the image encoding apparatus may update the DPB based on the DPB parameter (S1020).
  • the DPB update process may be referred to as DPB management. Since the decoded picture may be used as a reference picture of inter prediction, the decoded picture may be basically input to the DPB. And, the DPB may be updated prior to decoding of the current picture. Updating the DPB may mean, for example, removing the decoded picture(s) from the DPB. For example, pictures that are no longer used as reference pictures among decoded pictures stored in the DPB and pictures that have already been output (displayed) may be removed from the DPB.
  • the image encoding apparatus may encode image/video information including information related to the DPB parameter ( S1030 ).
  • the image encoding apparatus may further perform decoding of the current picture based on the DPB updated in operation S1020.
  • the decoded current picture may be inserted into the DPB, and the DPB including the decoded current picture may be further updated based on the DPB parameter before decoding of the next picture.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an image decoding method to which an embodiment according to the present disclosure can be applied.
  • the image decoding apparatus may obtain image/video information including information related to the DPB parameter from the bitstream (S1110).
  • the image decoding apparatus may output decoded picture(s) from the DPB based on the DPB parameter ( S1120 ).
  • the layer related to the DPB is not an output layer (or the DPB parameter is not related to the output layer) and is a reference layer
  • step S1120 may be omitted (skipped).
  • step S1120 may be performed based on the DPB and/or the DPB parameter.
  • the image decoding apparatus may update the DPB and/or output decoded picture(s) based on the DPB parameter ( S1130 ).
  • the DPB update process may be referred to as DPB management.
  • the image decoding apparatus may decode the current picture based on the DPB (S1140).
  • S1140 for example, a block/slice in the current picture may be decoded based on inter prediction using a picture already reconstructed in the DPB as a reference picture.
  • information related to the DPB parameter may include information/syntax elements described with reference to FIGS. 7 to 9 .
  • different DPB parameter(s) may be signaled based on whether the current layer is an output layer or a reference layer.
  • different DPB parameter(s) may be signaled based on whether the DPB (or DPB parameter) relates to OLS (or OLS mapping).
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • the syntax structure of the VPS shown in FIG. 12 may be a modified part of the syntax structure of the VPS according to another embodiment of the present disclosure. Accordingly, descriptions of parts overlapping with those of other embodiments of the present disclosure will be omitted.
  • vps_num_dpb_params may be signaled based on the value of each_layer_is_an_ols_flag. That is, vps_num_dpb_params may be signaled on condition of each_layer_is_an_ols_flag instead of being signaled on condition of vps_all_independent_layers_flag. each_layer_is_an_ols_flag may be signaled prior to syntax element(s) for checking each_layer_is_an_ols_flag as a signaling condition.
  • each_layer_is_an_ols_flag may be included and signaled in the VPS() syntax structure.
  • the image decoding apparatus may obtain (parse) each_layer_is_an_ols_flag from the VPS( ) syntax structure.
  • vps_num_dpb_params may indicate the number of dpb_parameters() syntax structures included in a video parameter set (VPS).
  • each_layer_is_an_ols_flag of the first value may indicate whether each OLS specified by the VPS includes only one layer.
  • each_layer_is_an_ols_flag of the first value may indicate that each layer in the CVS referring to the VPS is an OLS (ie, one layer included in the OLS is the only output layer).
  • each_layer_is_an_ols_flag of the second value e.g. 0
  • at least one OLS specified by the VPS may include more than one layer.
  • each_layer_is_an_ols_flag may be inferred to be 1. Otherwise, when vps_all_independent_layers_flag is 0, the value of each_layer_is_an_ols_flag may be inferred to be 0.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • the syntax structure of the VPS shown in FIG. 13 may be a modified part of the syntax structure of the VPS according to another embodiment of the present disclosure. Accordingly, descriptions of parts overlapping with those of other embodiments of the present disclosure will be omitted.
  • information e.g. vps_num_dpb_params_minus1 indicating the number of DPB parameters may be signaled when each_layer_is_an_ols_flag is 0.
  • information indicating the number of DPB parameters is vps_num_dpb_params
  • information indicating the number of DPB parameters is vps_num_dpb_params_minus1. That is, in the example of FIG. 12, information (vps_num_dpb_params) having a value equal to the number of DPB parameters is signaled, and in the example of FIG.
  • vps_num_dpb_params_minus1 information having a value equal to a value obtained by subtracting 1 from the number of DPB parameters (vps_num_dpb_params_minus1) is signaled .
  • both vps_num_dpb_params and vps_num_dpb_params_minus1 may have a value of 0 or more.
  • the reason for signaling vps_num_dpb_params_minus1 instead of vps_num_dpb_params is to avoid an error that may occur when vps_num_dpb_params having a value of 0 is transmitted despite the presence of a DPB parameter in the VPS.
  • the number of DPB parameters when there are DPB parameters in the VPS, the number of DPB parameters must be 1 or more, and thus signaling efficiency and accuracy can be improved by signaling vps_num_dpb_params_minus1 having a value of 0 or more. Therefore, as in the example of FIG. 13 , when vps_num_dpb_params_minus1 is signaled, the number of DPB parameters may be derived as a value of vps_num_dpb_params_minus1+1. When vps_num_dpb_params and/or vps_num_dpb_params_minus1 do not exist in the bitstream, the number of DPB parameters in the VPS may be inferred to be 0.
  • VpsNumDpbParams the number of DPB parameters (VpsNumDpbParams) is derived based on vps_num_dpb_params_minus1, and subsequent DPB related parameters may be signaled only when VpsNumDpbParams is greater than 0.
  • each_layer_is_an_ols_flag is 0, and therefore, the DPB parameter in the VPS can be signaled only when VpsNumDpbParams is greater than 0.
  • each_layer_is_an_ols_flag is 1, and therefore, when VpsNumDpbParams is derived to 0, signaling of the DPB parameter in the VPS may be omitted (skipped).
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • the syntax structure of the VPS shown in FIG. 14 may be a modified part of the syntax structure of the VPS according to another embodiment of the present disclosure. Accordingly, descriptions of parts overlapping with those of other embodiments of the present disclosure will be omitted.
  • the example shown in FIG. 14 is a modification of the example shown in FIG. 13 .
  • information e.g. vps_num_dpb_params_minus1 indicating the number of DPB parameters may be signaled when each_layer_is_an_ols_flag is 0.
  • VpsNumDpbParams is derived based on vps_num_dpb_params_minus1, and subsequent DPB related parameters may be signaled only when VpsNumDpbParams is greater than 0.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a syntax structure of a VPS according to another embodiment of the present disclosure.
  • the syntax structure of the VPS shown in FIG. 15 may be a modified part of the syntax structure of the VPS according to another embodiment of the present disclosure. Accordingly, descriptions of parts overlapping with those of other embodiments of the present disclosure will be omitted.
  • the example shown in FIG. 15 is a modification of the example shown in FIG. 13 .
  • each_layer_is_an_ols_flag may be checked as a signaling condition of subsequent DPB related parameters including information indicating the number of DPB parameters (e.g. vps_num_dpb_params_minus1).
  • DPB related parameters e.g. vps_num_dpb_params_minus1
  • each_layer_is_an_ols_flag is 0, DPB related parameters are signaled, and when each_layer_is_an_ols_flag is 1, signaling of DPB related parameters may be omitted.
  • signaling of the DPB parameter in the VPS may be omitted (skipped).
  • 16 is a diagram for explaining a method of encoding a DPB parameter according to the VPS of FIGS. 13 to 15 .
  • the image encoding apparatus may perform encoding of the DPB parameter based on each_layer_is_an_ols_flag.
  • each_layer_is_an_ols_flag is 1 (S1610-Yes)
  • the video encoding apparatus may omit encoding of the DPB parameter in the VPS (S1620).
  • each_layer_is_an_ols_flag is 0 (S1610-No)
  • the video encoding apparatus may encode the DPB parameter in the VPS (S1630).
  • the DPB parameter may include at least one or more DPB parameters including information (e.g. vps_num_dpb_params_minus1) indicating the number of DPB parameters.
  • information e.g. vps_num_dpb_params_minus1
  • intra-VPS encoding of DPB parameters other than information indicating the number of DPB parameters may be conditionally performed based on VpsNumDpbParams derived based on each_layer_is_an_ols_flag, as described with reference to FIG. 13 or 14 .
  • 17 is a diagram for explaining a method of decoding a DPB parameter according to the VPS of FIGS. 13 to 15 .
  • the image decoding apparatus may obtain (parse) the DPB parameter based on each_layer_is_an_ols_flag.
  • each_layer_is_an_ols_flag is 1 (S1710-Yes)
  • the image decoding apparatus may omit the acquisition of the DPB parameter within the VPS (S1720).
  • each_layer_is_an_ols_flag is 0 (S1710-No)
  • the image decoding apparatus may obtain the DPB parameter in the VPS (S1730).
  • the DPB parameter may include at least one or more DPB parameters including information (e.g. vps_num_dpb_params_minus1) indicating the number of DPB parameters.
  • information e.g. vps_num_dpb_params_minus1
  • intra-VPS acquisition of DPB parameters other than information indicating the number of DPB parameters may be conditionally performed based on VpsNumDpbParams derived based on each_layer_is_an_ols_flag, as described with reference to FIG. 13 or 14 .
  • each layer is an OLS
  • signaling of the DPB parameter in the VPS may be omitted (skipped).
  • each_layer_is_an_ols_flag may be checked as a signaling condition of a DPB parameter, such as information on the number of DPB parameters in the VPS. Specifically, when each_layer_is_an_ols_flag is 0, that is, when at least one OLS specified by the VPS may include more than one layer, the DPB parameter in the VPS may be signaled. Also, when each_layer_is_an_ols_flag is 1, that is, when the OLS specified by the VPS includes only one layer, signaling of the DPB parameter in the VPS may be omitted. In this case, the DPB parameter for the corresponding OLS may be signaled in the SPS referenced by the layer included in the corresponding OLS. Accordingly, signaling of the DPB parameter defined for each OLS can be accurately and efficiently performed.
  • a DPB parameter such as information on the number of DPB parameters in the VPS.
  • 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 image 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
  • 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
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a content streaming system to which an embodiment of 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 compresses content input from multimedia input devices such as a smart phone, a camera, a camcorder, etc. into digital data to generate a bitstream and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as a smartphone, 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)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

VPS를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공된다. 본 개시에 따른 영상 복호화 방법은 VPS(Video Parameter Set)에 의해 특정된 각 출력 계층 셋(output layer set, OLS)이 오직 하나의 계층(layer)을 포함하는지 여부를 지시하는 제1 정보를 획득하는 단계, 상기 제1 정보에 기반하여, VPS 내 DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터 신택스 구조의 개수를 나타내는 제2 정보를 획득하는 단계, 상기 제2 정보에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조를 획득하는 단계, 및 상기 DPB 파라미터 신택스 구조에 기반하여, DPB를 관리하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

DPB 파라미터를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
본 개시는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터를 시그널링하는 영상 부호화/복호화 방법, 장치 및 본 개시의 영상 부호화 방법/장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 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 DPB 파라미터를 효율적으로 시그널링함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법은, VPS(Video Parameter Set)에 의해 특정된 각 출력 계층 셋(output layer set, OLS)이 오직 하나의 계층(layer)을 포함하는지 여부를 지시하는 제1 정보를 획득하는 단계, 상기 제1 정보에 기반하여, VPS 내 DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터 신택스 구조의 개수를 나타내는 제2 정보를 획득하는 단계, 상기 제2 정보에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조를 획득하는 단계, 및 상기 DPB 파라미터 신택스 구조에 기반하여, DPB를 관리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하지 않는 것에 기반하여, 상기 제2 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 제2 정보의 획득을 스킵하고, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 개수는 0으로 설정될 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 획득을 스킵할 수 있다.
본 개시의 영상 복호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 OLS에 대한 DPB 파라미터는 상기 VPS로부터 획득되지 않고, 상기 OLS에 포함된 상기 하나의 계층에 의해 참조되는 SPS(Sequence Parameter Set)로부터 획득될 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른 영상 복호화 장치는 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 VPS(Video Parameter Set)에 의해 특정된 각 출력 계층 셋(output layer set, OLS)이 오직 하나의 계층(layer)을 포함하는지 여부를 지시하는 제1 정보를 획득하고, 상기 제1 정보에 기반하여, VPS 내 DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터 신택스 구조의 개수를 나타내는 제2 정보를 획득하고, 상기 제2 정보에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조를 획득하고, 상기 DPB 파라미터 신택스 구조에 기반하여, DPB를 관리할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법은, VPS(Video Parameter Set)에 의해 특정된 각 출력 계층 셋(output layer set, OLS)이 오직 하나의 계층(layer)을 포함하는지 여부를 지시하는 제1 정보를 부호화하는 단계, 상기 제1 정보에 기반하여, VPS 내 DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터 신택스 구조의 개수를 나타내는 제2 정보를 부호화하는 단계, 상기 DPB 파라미터 신택스 구조의 개수에 기반하여, VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조를 부호화하는 단계, 및 상기 DPB 파라미터 신택스 구조에 기반하여, DPB를 관리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하지 않는 것에 기반하여, 상기 제2 정보를 비트스트림에 부호화할 수 있다.
본 개시의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 제2 정보의 부호화를 스킵하고, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 개수는 0으로 설정될 수 있다.
본 개시의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 부호화를 스킵할 수 있다.
본 개시의 영상 부호화 방법에 있어서, 상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 OLS에 대한 DPB 파라미터는 상기 VPS에 부호화되지 않고, 상기 OLS에 포함된 상기 하나의 계층에 의해 참조되는 SPS(Sequence Parameter Set)에 부호화될 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른 전송 방법은, 본 개시의 영상 부호화 장치 또는 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 전송할 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 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, DPB 파라미터를 효율적으로 시그널링함으로써 부/복호화 효율 향상을 도모할 수 있는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 전송하는 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 부호화 방법 또는 장치에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 본 개시에 따른 영상 복호화 장치에 의해 수신되고 복호화되어 영상의 복원에 이용되는 비트스트림을 저장한 기록 매체가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 비디오 코딩 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 디코딩 절차의 예를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 실시예(들)이 적용 가능한 개략적인 픽처 인코딩 절차의 예를 나타낸다.
도 6은 코딩된 비디오/영상에 대한 계층 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시에 따른 DPB 파라미터를 시그널링하기 위한 신택스 구조를 예시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 도 13 내지 도 15의 VPS에 따라 DPB 파라미터를 부호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 13 내지 도 15의 VPS에 따라 DPB 파라미터를 복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 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 “A 또는 B(A or B)”는 “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 개시에서 “A 또는 B(A or B)”는 “A 및/또는 B(A and/or B)”으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에서 “A, B 또는 C(A, B or C)”는 “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
본 개시에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 “및/또는(and/or)”을 의미할 수 있다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 이에 따라 “A/B”는 “오직 A”, “오직 B”, 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 예를 들어, “A, B, C”는 “A, B 또는 C”를 의미할 수 있다.
본 개시에서 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”는, “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 또한, 본 개시에서 “적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)”나 “적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)”라는 표현은 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 개시에서 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”는, “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다. 또한, “적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)”나 “적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)”는 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용되는 괄호는 “예를 들어(for example)”를 의미할 수 있다. 구체적으로, “예측(인트라 예측)”로 표시된 경우, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 개시의 “예측”은 “인트라 예측”으로 제한(limit)되지 않고, “인트라 예측”이 “예측”의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, “예측(즉, 인트라 예측)”으로 표시된 경우에도, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다.
본 개시에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 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, 단계 S410은 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 비디오/영상에 대한 계층 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
코딩된 비디오/영상은 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 일예를 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.
High level syntax signalling and semantics
상술한 바와 같이, 본 개시에 따른 영상/비디오 정보는 하이 레벨 신택스(High Level Syntax, HLS)를 포함할 수 있다. 영상 부호화 방법 및/또는 영상 복호화 방법은 상기 영상/비디오 정보에 기반하여 수행될 수 있다.
DPB parameter signalling
DPB (Decoded Picture Buffer)는 개념적으로 서브-DPB들(sub-DPBs)로 구성될 수 있다. 각 sub-DPB는 한 계층(layer)의 복호화된 픽처들을 저장하기 위한 픽처 스토리지 버퍼들(picture storage buffers)을 포함할 수 있다. 각각의 픽처 스토리지 버퍼는 “참조 픽처로 사용됨(used for reference)”으로 표시된 복호화된 픽처 또는 향후 출력(future output)을 위해 보유중인 복호화된 픽처를 포함할 수 있다.
다중 계층(multilayer) 비트스트림에 있어서, DPB 파라미터는 출력 계층 셋(output layer set, OLS)마다 할당되지 않고, 각각의 계층마다 할당된다. 또한, 각 계층에 대해, 최대 2개의 DPB 파라미터들이 할당될 수 있다. 이 때, 2개의 DPB 파라미터들 중 하나는 해당 계층이 출력 계층일 경우에 대한 DPB 파라미터이고, 나머지 하나는 해당 계층이 출력 계층이 아니고 참조 계층으로 이용되는 경우에 대한 DPB 파라미터일 수 있다. 해당 계층이 출력 계층일 경우, 해당 계층은 참조 계층으로서 이용될 수도 있고, 향후 출력을 위해 이용될 수도 있다. 해당 계층이 출력 계층이 아니고 참조 계층으로 이용되는 경우, 계층 스위칭(layer switching)이 없는 한, 해당 계층은 출력 계층의 픽처/슬라이스/블록의 참조를 위해서만 사용될 수 있다. 종래 기술에 따르면, OLS 내 각 계층에 대해 DPB 파라미터가 시그널링된다. 상기 DPB 파라미터의 시그널링은 종래의 DPB 파라미터의 시그널링을 단순화할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 예에 따르면, vps_all_independent_layers_flag가 0일 때, vps_num_dpb_params이 시그널링될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제1 값(e.g. 0)의 vps_all_independent_layers_flag는 CVS(coded video sequence) 내의 계층들 중 하나 이상이 계층간 예측(inter-layer prediction)을 이용할 수 있음을 나타낼 수 있다. 또한, 제2 값(e.g. 1)의 vps_all_independent_layers_flag는 CVS(coded video sequence) 내의 모든 계층들이 계층간 예측(inter-layer prediction)을 이용하지 않고 독립적으로 부호화됨을 나타낼 수 있다. 상기에서 CVS는 멀티계층에 대한 부호화된 픽처들의 시퀀스를 포함하는 비트스트림 또는 영상/비디오 정보로 이해될 수 있다. vps_num_dpb_params는 VPS(Video Parameter Set)에 포함된 dpb_parameters() 신택스 구조의 개수를 나타낼 수 있다. 예컨대, vps_num_dpb_params는 0 내지 16의 값을 가질 수 있고, 존재하지 않는 경우, vps_num_dpb_params의 값은 0으로 추론(설정)될 수 있다.
vps_num_dpb_params의 값이 0 보다 큰 경우, 즉, VPS에 포함된 dpb_parameters() 신택스 구조의 개수가 0 보다 큰 경우, 하나 이상의 DPB 파라미터들이 시그널링될 수 있다. 예컨대, 상기 하나 이상의 DPB 파라미터들은 same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag, vps_sublayer_dpb_params_present_flag, dpb_size_only_flag[　i　], dpb_max_temporal_id[　i　], layer_output_dpb_params_idx[　i　], layer_nonoutput_dpb_params_idx[　i　] 및/또는 dpb_parameters()를 포함할 수 있다.
제1 값(e.g. 1)의 same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag는 VPS 내에 layer_nonoutput_dpb_params_idx[　i　]가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 제2 값(e.g. 0)의 same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag는 VPS 내에 layer_nonoutput_dpb_params_idx[　i　]가 존재할 수 있음을 나타낼 수 있다.
vps_sublayer_dpb_params_present_flag는 VPS 내 dpb_parameters() 내에 max_dec_pic_buffering_minus1[　], max_num_reorder_pics[　], 및/또는 max_latency_increase_plus1[　]가 존재하는지 여부를 제어하는데 이용될 수 있다. vps_sublayer_dpb_params_present_flag가 존재하지 않는 경우, 그 값은 0으로 추론될 수 있다.
제1 값(e.g. 1)의 dpb_size_only_flag[　i　]는 VPS 내 i번째 dpb_parameters() 내에 max_num_reorder_pics[　] 및/또는 max_latency_increase_plus1[　]가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. 제2 값(e.g. 0)의 dpb_size_only_flag[　i　]는 VPS 내 i번째 dpb_parameters() 내에 max_num_reorder_pics[　] 및/또는 max_latency_increase_plus1[　]가 존재할 수 있음을 나타낼 수 있다.
dpb_max_temporal_id[　i　]는 VPS 내 i번째 dpb_parameters() 내에 DPB 파라미터들이 존재할 수 있는 최상위 서브 계층(sublayer)의 시간적 계층 식별자(e.g. TemporalId)를 의미할 수 있다. dpb_max_temporal_id[　i　]는 0 내지 vps_max_sublayers_minus1 내의 값을 가질 수 있다. vps_max_sublayers_minus1이 0 이면, dpb_max_temporal_id[　i　]의 값은 시그널링되지 않고 0으로 추론될 수 있다. vps_max_sublayers_minus1이 0 보다 크고, vps_all_layers_same_num_sublayers_flag이 1인 경우, dpb_max_temporal_id[　i　]의 값은 vps_max_sublayers_minus1과 동일한 값으로 추론될 수 있다.
layer_output_dpb_params_idx[　i　]는 VPS 내 dpb_parameters()의 리스트에 대한 인덱스로서, i번째 계층이 OLS에 포함된 출력 계층(output layer)일 때, i번째 계층에 적용되는 dpb_parameters()를 지시하는 인덱스일 수 있다. layer_output_dpb_params_idx[　i　]는 0 내지 vps_num_dpb_params　-　1의 값을 가질 수 있다.
vps_independent_layer_flag[　i　]가 1인 경우, 출력 계층인 i번째 계층에 적용되는 dpb_parameters()는 해당 계층에 의해 참조되는 SPS에 존재하는 dpb_parameters()일 수 있다.
그렇지 않고, vps_independent_layer_flag[　i　]가 0인 경우, 아래의 사항이 적용될 수 있다.
- vps_num_dpb_params이 1이면, layer_output_dpb_params_idx[　i　]의 값은 0으로 추론될 수 있다.
- 비트스트림 정합성에 대한 요구 사항으로서, layer_output_dpb_params_idx[　i　]의 값은 dpb_size_only_flag[　layer_output_dpb_params_idx[　i　]　]이 0이 되도록 하는 값이어야 한다.
layer_nonoutput_dpb_params_idx[　i　]는 VPS 내 dpb_parameters()의 리스트에 대한 인덱스로서, i번째 계층이 OLS에 포함된 비출력 계층(non-output layer)일 때, i번째 계층에 적용되는 dpb_parameters()를 지시하는 인덱스일 수 있다. layer_nonoutput_dpb_params_idx[　i　]는 0 내지 vps_num_dpb_params　-　1의 값을 가질 수 있다.
same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag가 1인 경우, 아래의 사항이 적용될 수 있다.
- vps_independent_layer_flag[　i　]가 1이면, 비출력 계층인 i번째 계층에 적용되는 dpb_parameters()는 해당 계층에 의해 참조되는 SPS에 존재하는 dpb_parameters()일 수 있다.
- 그렇지 않고, vps_independent_layer_flag[　i　]가 0인 경우, layer_nonoutput_dpb_params_idx[　i　]의 값은 layer_output_dpb_params_idx[　i　]와 동일한 값으로 추론될 수 있다.
그렇지 않고, same_dpb_size_output_or_nonoutput_flag가 0인 경우, vps_num_dpb_params가 1이면, layer_output_dpb_params_idx[　i　]의 값은 0으로 추론될 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 DPB 파라미터를 시그널링하기 위한 신택스 구조를 예시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, dpb_parameters() 신택스 구조는 DPB 크기에 관한 정보, 최대 픽처 리오더 개수 정보 및/또는 최대 레이턴시에 관한 정보를 CVS의 각 CLVS에 대해 포함할 수 있다. 상기에서 CLVS(Coder Layer Video Sequence)는 동일 계층에 속하는 부호화된 픽처들의 시퀀스를 포함하는 비트스트림 또는 영상/비디오 정보로 이해될 수 있다.
dpb_parameters() 신택스 구조가 VPS 내에 포함되는 경우, 해당 dpb_parameters() 신택스 구조가 적용되는 OLS들은 상기 VPS에 의해 특정될 수 있다. dpb_parameters() 신택스 구조가 SPS 내에 포함되는 경우, 상기 SPS를 참조하는 계층들 중 최하위 계층만을 포함하는 OLS에 적용될 수 있다. 이 때, 상기 최하위 계층은 독립 계층일 수 있다.
max_dec_pic_buffering_minus1[　i　] + 1은 CVS의 각각의 CLVS에 대해, DPB의 최대 요구 크기를 나타낼 수 있다. max_dec_pic_buffering_minus1[　i　]는 0 내지 MaxDpbSize　-　1의 값을 가질 수 있다.
max_num_reorder_pics[　i　]는 CVS의 각각의 CLVS에 대해, CLVS 내 임의의 픽처보다 복호화 순서상 선행하고, 출력 순서상 후행하는 CLVS 내 픽처의 허용 가능한 최대 개수를 나타낼 수 있다. max_num_reorder_pics[　i　]는 0 내지 max_dec_pic_buffering_minus1[　i　]의 값을 가질 수 있다. i가 0보다 클 경우, max_num_reorder_pics[　i　]는 max_num_reorder_pics[　i　　1　] 이상의 값을 가져야 한다. max_num_reorder_pics[　i　]이 존재하지 않으면, 그 값은 max_num_reorder_pics[　maxSubLayersMinus1　]와 동일한 값으로 추론될 수 있다.
0이 아닌 값을 갖는 max_latency_increase_plus1[　i　]는 MaxLatencyPictures[　i　]의 계산에 이용될 수 있다. MaxLatencyPictures[　i　]는 CVS의 각각의 CLVS에 대해, CLVS 내 임의의 픽처에 출력 순서상 선행하고, 복호화 순서상 후행하는 CLVS 내 픽처의 최대 개수를 나타낼 수 있다.
max_latency_increase_plus1[　i　]가 0이 아닌 경우, MaxLatencyPictures[　i　]는 아래와 같이 계산될 수 있다.
MaxLatencyPictures[i]=max_num_reorder_pics[i]　+　max_latency_increase_plus1[i]-1
max_latency_increase_plus1[　i　]는 0 내지 232　-　2의 값을 가질 수 있다. max_latency_increase_plus1[　i　]가 존재하지 않는 경우, 그 값은 max_latency_increase_plus1[　maxSubLayersMinus1　]과 동일하게 추론될 수 있다.
상기 DPB 파라미터는 DPB로부터 복호화된 영상을 출력하거나 제거하는 과정에서 이용될 수 있다.
Video Parameter Set signalling
비디오 파라미터 셋(Video parameter set, VPS)은 계층 정보의 전송을 위해 사용되는 파라미터 셋이다. 상기 계층 정보는 예컨대, 출력 계층 셋(output layer set, OLS)에 관한 정보, 프로파일 티어 레벨(profile tier level)에 관한 정보, OLS와 가상 참조 디코더(hypothetical reference decoder) 사이의 관계에 관한 정보, OLS와 DPB 사이의 관계에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. VPS는 비트스트림의 복호화에 필수적이지 않을 수 있다.
VPS RBSP(raw byte sequence payload)는 참조되기 전에, TemporalID가 0인 적어도 하나의 액세스 유닛(Access Unit, AU)에 포함되거나 외부 수단을 통해 제공됨으로써, 복호화 프로세스에 가용해야 한다.
CVS 내에서 특정 값의 vps_video_parameter_set_id를 갖는 모든 VPS NAL 유닛은 동일한 컨텐트를 가져야 한다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7과 도 9에 있어서, 동일한 신택스 요소 및/또는 동일한 시그널링 조건에 대한 중복적인 설명은 생략될 수 있다.
도 9에 도시된 예에서, vps_video_parameter_set_id는 VPS에 대한 식별자를 제공한다. 다른 신택스 요소들은 vps_video_parameter_set_id를 이용하여 VPS를 참조할 수 있다. vps_video_parameter_set_id의 값은 0보다 커야 한다.
vps_num_ptls_minus1 + 1은 VPS 내 profile_tier_level() 신택스 구조의 개수를 나타낼 수 있다. vps_num_ptls_minus1의 값은 TotalNumOlss 보다 작아야 한다. TotalNumOlss는 VPS에 의해 특정되는 OLSs의 전체 개수를 나타낼 수 있다. vps_max_layers_minus1가 0일 때, TotalNumOlss는 1로 유도될 수 있다. 그렇지 않고, each_layer_is_an_ols_flag가 1이거나, ols_mode_idc가 0 또는 1인 경우, TotalNumOlss는 vps_max_layers_minus1　+　1로 유도될 수 있다. 그렇지 않고, ols_mode_idc가 2인 경우, TotalNumOlss는 num_output_layer_sets_minus1　+　1로 유도될 수 있다. ols_mode_idc는 VPS에 의해 특정되는 OLSs의 전체 개수를 유도하기 위한 모드를 지시하는 지시자일 수 있다. 후술하는 바와 같이, each_layer_is_an_ols_flag는 각 OLS가 오직 하나의 계층만을 포함하는지 여부를 나타낼 수 있다.
제1 값(e.g. 1)의 pt_present_flag[　i　]는 VPS 내 i번째 profile_tier_level() 신택스 구조에 프로파일, 티어 및 일반 제한 정보(general constraints information)가 존재함을 나타낼 수 있다. 제2 값(e.g. 0)의 pt_present_flag[　i　]는 VPS 내 i번째 profile_tier_level() 신택스 구조에 프로파일, 티어 및 일반 제한 정보가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다. pt_present_flag[　i　]가 제2 값인 경우, VPS 내 i번째 profile_tier_level() 신택스 구조에 대한 프로파일, 티어 및 일반 제한 정보는 VPS 내 (i-1)번째 profile_tier_level() 신택스 구조에 대한 프로파일, 티어 및 일반 제한 정보와 동일하게 추론될 수 있다.
ptl_max_temporal_id[　i　]는 VPS 내 i번째 profile_tier_level() 신택스 구조에 레벨 정보가 존재하는 최상위 서브 계층의 TemporalId를 나타낼 수 있다. ptl_max_temporal_id[　i　]는 0 내지 vps_max_sublayers_minus1의 값을 가질 수 있다. vps_max_sublayers_minus1이 0인 경우, ptl_max_temporal_id[　i　]는 0으로 추론될 수 있다. vps_max_sublayers_minus1가 0보다 크고, vps_all_layers_same_num_sublayers_flag가 1인 경우, ptl_max_temporal_id[　i　]는 vps_max_sublayers_minus1와 동일한 값으로 추론될 수 있다. 상기에서, vps_all_layers_same_num_sublayers_flag는 VPS에서 시그널링되는 정보이다. 제1 값(e.g. 1)의 vps_all_layers_same_num_sublayers_flag는 상기 VPS를 참조하는 각 CVS 내 모든 계층들에 대한 시간적 서브 계층의 개수가 동일함을 의미할 수 있다. 제2 값(e.g. 0)의 vps_all_layers_same_num_sublayers_flag는 상기 VPS를 참조하는 각 CVS 내 계층들이 동일한 개수의 시간적 서브 계층을 갖지 않을 수 있음을 의미할 수 있다. vps_all_layers_same_num_sublayers_flag이 존재하지 않을 때, vps_all_layers_same_num_sublayers_flag는 제1 값으로 추론될 수 있다. 또한, vps_max_sublayers_minus1 + 1은 VPS를 참조하는 각 CVS 내 계층에 존재할 수 있는 시간적 서브 계층(temporal sublayers)의 최대 개수를 나타낼 수 있다. vps_max_sublayers_minus1는 0 내지 6의 값을 가질 수 있다.
vps_ptl_alignment_zero_bit는 0과 동일해야 한다.
ols_ptl_idx[　i　]는 VPS 내 profile_tier_level()의 리스트에 대한 인덱스로서, i번째 OLS에 적용되는 profile_tier_level()의 인덱스일 수 있다. ols_ptl_idx[　i　]가 존재할 때, ols_ptl_idx[　i　]는 0 내지 vps_num_ptls_minus1의 값을 가질 수 있다. vps_num_ptls_minus1이 0인 경우, ols_ptl_idx[　i　]의 값은 0으로 추론될 수 있다.
NumLayersInOls[　i　]는 i번째 OLS 내 계층들의 개수를 나타낼 수 있다. NumLayersInOls[　i　]이 1일 때, i번째 OLS에 적용되는 profile_tier_level() 신택스 구조는 i번째 OLS 내 계층에 의해 참조되는 SPS에도 존재할 수 있다. 비트스트림 정합성에 대한 요구사항으로서, NumLayersInOls[　i　]이 1일 때, i번째 OLS에 대한 VPS 내 profile_tier_level() 신택스 구조와 SPS 내 profile_tier_level() 신택스 구조는 동일해야 한다.
vps_num_dpb_params은 VPS 내 dpb_parameters() 신택스 구조의 개수를 나타낼 수 있다. vps_num_dpb_params는 0 내지 16의 값을 가질 수 있다. vps_num_dpb_params가 존재하지 않을 때, vps_num_dpb_params의 값은 0으로 추론될 수 있다.
vps_sublayer_dpb_params_present_flag는 VPS 내 dpb_parameters() 내에 max_dec_pic_buffering_minus1[　], max_num_reorder_pics[　], 및/또는 max_latency_increase_plus1[　]가 존재하는지 여부를 제어하는데 이용될 수 있다. vps_sublayer_dpb_params_present_flag가 존재하지 않는 경우, 그 값은 0으로 추론될 수 있다.
dpb_max_temporal_id[　i　]는 VPS 내 i번째 dpb_parameters() 내에 DPB 파라미터들이 존재할 수 있는 최상위 서브 계층(sublayer)의 시간적 계층 식별자(e.g. TemporalId)를 의미할 수 있다. dpb_max_temporal_id[　i　]는 0 내지 vps_max_sublayers_minus1 내의 값을 가질 수 있다. vps_max_sublayers_minus1이 0 이면, dpb_max_temporal_id[　i　]의 값은 시그널링되지 않고 0으로 추론될 수 있다. vps_max_sublayers_minus1이 0 보다 크고, vps_all_layers_same_num_sublayers_flag이 1인 경우, dpb_max_temporal_id[　i　]의 값은 vps_max_sublayers_minus1과 동일한 값으로 추론될 수 있다.
ols_dpb_pic_width[　i　]는 i번째 OLS에 대한 각 픽처 스토리지 버퍼의 너비를 나타낼 수 있다. 이 때 상기 너비는 루마 샘플 단위의 값일 수 있다.
ols_dpb_pic_height[　i　] 는 i번째 OLS에 대한 각 픽처 스토리지 버퍼의 높이를 나타낼 수 있다. 이 때 상기 높이는 루마 샘플 단위의 값일 수 있다.
ols_dpb_params_idx[　i　]는 VPS 내 dpb_parameters()의 리스트에 대한 인덱스로서, NumLayersInOls[　i　]가 1보다 클 때, i번째 OLS에 적용되는 dpb_parameters()의 인덱스일 수 있다. ols_dpb_params_idx[　i　]가 존재할 때, ols_dpb_params_idx[　i　]는 0 내지 vps_num_dpb_params　-　1의 값을 가질 수 있다. ols_dpb_params_idx[　i　]가 존재하지 않을 때, ols_dpb_params_idx[　i　]의 값은 0으로 추론될 수 있다. NumLayersInOls[　i　]이 1일 때, i번째 OLS에 적용되는 dpb_parameters()는 i번째 OLS내 계층에 의해 참조되는 SPS에 존재할 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한 VPS 시그널링 방법 및/또는 DPB 파라미터 시그널링 방법에 따르면 아래의 문제들 중 적어도 하나가 발생할 수 있다.
- vps_num_dbp_params는 vps_all_independent_layers_flag에 기반하여 조건적으로 시그널링된다. 그러나, DPB 파라미터의 개수는 각 OLS에 대해 정의되므로, vps_all_independent_layers_flag에 기반한 vps_num_dbp_params의 시그널링은 부정확할 수 있다.
- 또한, 각 계층이 OLS일 때, 각 계층의 SPS 내에 DPB 파라미터가 이미 존재하므로, VPS 내 DPB 파라미터의 시그널링은 중복적이다.
상기 문제점들 중 적어도 하나를 해소하기 위한 본 개시에 따른 실시예는 아래의 구성들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 아래의 구성들은 개별적으로 또는 다른 구성들과 조합되어 적용될 수 있다.
구성 1: vps_num_dpb_params는 vps_all_independent_layers_flag를 조건으로 시그널링되는 대신 each_layer_is_an_ols_flag를 조건으로 시그널링될 수 있다. 상술한 바와 같이, DPB 파라미터의 개수는 각 OLS에 대해 정의되므로, each_layer_is_an_ols_flag에 기반하여 vps_num_dbp_params을 정확히 시그널링할 수 있다.
구성 2: 각 계층이 OLS일 때, 각 계층의 SPS 내에 DPB 파라미터가 이미 존재하므로, VPS 내 DPB 파라미터의 시그널링을 생략할 수 있다.
도 10은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
영상 부호화 장치는 입력 영상을 부호화하고, 부호화된 영상을 다시 복호화함으로써 복호화된 픽처(복원 영상)를 획득할 수 있다(S1010).
영상 부호화 장치는 DPB 파라미터에 기반하여 DPB를 업데이트할 수 있다(S1020). DPB 업데이트 과정은 DPB 관리(DPB management)라고 지칭될 수 있다. 복호화된 픽처는 인터 예측의 참조 픽처로서 이용될 수 있으므로, 복호화된 픽처는 기본적으로 DPB에 입력될 수 있다. 그리고, DPB는 현재 픽처의 복호화에 앞서 업데이트될 수 있다. DPB의 업데이트는 예컨대, DPB로부터 복호화된 픽처(들)를 제거하는 것을 의미할 수 있다. 예컨대, DPB에 저장된 복호화된 픽처 중 더 이상 참조 픽처로 사용되지 않는 픽처, 이미 출력(디스플레이)된 픽처는 DPB로부터 제거될 수 있다.
영상 부호화 장치는 DPB 파라미터와 관련된 정보를 포함하여 영상/비디오 정보를 부호화할 수 있다(S1030).
도 10에는 도시되어 있지 않으나, 영상 부호화 장치는 단계 S1020에서 업데이트된 DPB에 기반하여 현재 픽처의 복호화를 더 수행할 수 있다. 또한, 복호화된 현재 픽처는 DPB에 삽입될 수 있고, 복호화된 현재 픽처를 포함하는 DPB는 다음 픽처의 복호화 전에 DPB 파라미터에 기반하여 더 업데이트될 수 있다.
도 11은 본 개시에 따른 실시예가 적용될 수 있는 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 영상 복호화 방법과 도 10의 영상 부호화 방법에서, 중복되는 부분에 관한 설명은 생략될 수 있다.
영상 복호화 장치는 DPB 파라미터와 관련된 정보를 포함하는 영상/비디오 정보를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다(S1110).
영상 복호화 장치는 DPB 파라미터에 기반하여 DPB로부터 복호화된 픽처(들)를 출력할 수 있다(S1120). DPB와 관련된 계층이 출력 계층이 아니고 (또는 DPB 파라미터가 출력 계층과 관련되지 않고), 참조 계층인 경우, 단계 S1120은 생략(스킵)될 수 있다. DPB(또는 DPB 파라미터)와 관련된 계층이 출력 계층인 경우, 단계 S1120은 DPB 및/또는 DPB 파라미터에 기반하여 수행될 수 있다.
영상 복호화 장치는 DPB 파라미터에 기반하여 DPB를 업데이트 및/또는 복호화된 픽처(들)를 출력할 수 있다(S1130). DPB 업데이트 과정은 DPB 관리(DPB management)라고 지칭될 수 있다.
영상 복호화 장치는 DPB에 기반하여 현재 픽처를 복호화할 수 있다(S1140). 단계 S1140에서, 예를 들어, DPB 내 이미 복원된 픽처를 참조 픽처로 사용하는 인터 예측에 기반하여 현재 픽처 내 블록/슬라이스가 복호화될 수 있다.
도 10 및 도 11에 있어서, DPB 파라미터와 관련된 정보들은 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한 정보/신택스 요소들을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 현재 계층이 출력 계층인지 참조 계층인지에 기반하여 상이한 DPB 파라미터(들)가 시그널링될 수 있다. 또는, DPB(또는 DPB 파라미터)가 OLS(또는 OLS 매핑)에 관한 것인지에 기반하여 상이한 DPB 파라미터(들)가 시그널링될 수 있다.
도 12는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 12에 도시된 VPS의 신택스 구조는 본 개시의 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조의 일부분을 변경한 것일 수 있다. 따라서, 본 개시의 다른 실시예에 대한 설명과 중복적인 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 12에 도시된 바와 같이, vps_num_dpb_params는 each_layer_is_an_ols_flag 값에 기반하여 시그널링될 수 있다. 즉, vps_num_dpb_params는 vps_all_independent_layers_flag를 조건으로 시그널링되는 대신 each_layer_is_an_ols_flag를 조건으로 시그널링될 수 있다. each_layer_is_an_ols_flag는 each_layer_is_an_ols_flag를 시그널링 조건으로 체크하는 신택스 요소(들)에 앞서 시그널링될 수 있다. 예컨대, 본 개시의 VPS() 신택스 구조에는 도시되지 않으나, each_layer_is_an_ols_flag는 VPS() 신택스 구조에 포함되어 시그널링될 수 있다. 예컨대, 영상 복호화 장치는 VPS() 신택스 구조로부터 each_layer_is_an_ols_flag를 획득(파싱)할 수 있다.
상술한 바와 같이, vps_num_dpb_params는 VPS(Video Parameter Set)에 포함된 dpb_parameters() 신택스 구조의 개수를 나타낼 수 있다.
본 개시에서, 제1 값(e.g. 1)의 each_layer_is_an_ols_flag는 VPS에 의해 특정된 각 OLS가 오직 하나의 계층만을 포함하는지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 제1 값(e.g. 1)의 each_layer_is_an_ols_flag는 VPS를 참조하는 CVS 내 각 계층 자체가 OLS(즉, OLS에 포함된 하나의 계층이 유일한 출력 계층임)인 것을 나타낼 수 있다. 또한, 제2 값(e.g. 0)의 each_layer_is_an_ols_flag는 VPS에 의해 특정된 적어도 하나의 OLS가 하나보다 많은 계층을 포함할 수 있음을 나타낼 수 있다. 만약, vps_max_layers_minus1이 0인 경우, each_layer_is_an_ols_flag의 값은 1로 추론될 수 있다. 그렇지 않고, vps_all_independent_layers_flag가 0인 경우, each_layer_is_an_ols_flag의 값은 0으로 추론될 수 있다.
도 12를 참조하여 설명한 실시예에 따르면, DPB 파라미터의 개수는 각 OLS에 대해 정의되므로, each_layer_is_an_ols_flag 값에 기반하여 vps_num_dbp_params를 시그널링함으로써 vps_num_dbp_params의 시그널링의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 VPS의 신택스 구조는 본 개시의 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조의 일부분을 변경한 것일 수 있다. 따라서, 본 개시의 다른 실시예에 대한 설명과 중복적인 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 13에 도시된 바와 같이, DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보(e.g. vps_num_dpb_params_minus1)는 each_layer_is_an_ols_flag가 0일 때 시그널링될 수 있다. 도 12의 예에서 DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보는 vps_num_dpb_params인데 반해, 도 13의 예에서 DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보는 vps_num_dpb_params_minus1이다. 즉, 도 12의 예에서는 DPB 파라미터의 개수와 동일한 값을 갖는 정보(vps_num_dpb_params)가 시그널링되고, 도 13의 예에서는 DPB 파라미터의 개수에서 1을 뺀 값과 동일한 값을 갖는 정보(vps_num_dpb_params_minus1)가 시그널링된다. 상기에서 vps_num_dpb_params와 vps_num_dpb_params_minus1은 모두 0 이상의 값을 가질 수 있다. vps_num_dpb_params 대신에 vps_num_dpb_params_minus1을 시그널링하는 이유는 VPS 내 DPB 파라미터가 존재함에도 불구하고, 0의 값을 갖는 vps_num_dpb_params이 전송됨으로써 발생할 수 있는 오류를 회피하기 위함이다. 즉, VPS 내 DPB 파라미터가 존재하는 경우, DPB 파라미터의 개수는 1이상이어야 하므로, 0 이상의 값을 갖는 vps_num_dpb_params_minus1을 시그널링함으로써 시그널링의 효율성 및 정확성이 향상될 수 있다. 따라서, 도 13의 예와 같이, vps_num_dpb_params_minus1이 시그널링되는 경우, DPB 파라미터의 개수는 vps_num_dpb_params_minus1 + 1의 값으로 유도될 수 있다. vps_num_dpb_params 및/또는 vps_num_dpb_params_minus1가 비트스트림에 존재하지 않는 경우, VPS 내 DPB 파라미터의 개수는 0으로 추론될 수 있다.
상술한 바와 같이, vps_num_dpb_params_minus1에 기반하여 DPB 파라미터의 개수(VpsNumDpbParams)가 유도되고, 후속하는 DPB 관련 파라미터들은 VpsNumDpbParams가 0보다 큰 경우에만 시그널링될 수 있다.
상술한 바와 같이, 각 계층이 OLS 일 때, 각 계층의 SPS 내에 DPB 파라미터가 존재하므로, VPS 내 DPB 파라미터를 시그널링할 필요가 없다. 따라서, each_layer_is_an_ols_flag가 0이고, 그로 인해, VpsNumDpbParams가 0보다 클 때에만 VPS 내 DPB 파라미터를 시그널링할 수 있다. 다시 말해, each_layer_is_an_ols_flag가 1이고, 그로 인해, VpsNumDpbParams가 0으로 유도될 때에는 VPS 내 DPB 파라미터의 시그널링을 생략(스킵)할 수 있다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 14에 도시된 VPS의 신택스 구조는 본 개시의 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조의 일부분을 변경한 것일 수 있다. 따라서, 본 개시의 다른 실시예에 대한 설명과 중복적인 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 14에 도시된 예는 도 13에 도시된 예를 변형한 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보(e.g. vps_num_dpb_params_minus1)는 each_layer_is_an_ols_flag가 0일 때 시그널링될 수 있다. 또한, vps_num_dpb_params_minus1에 기반하여 VpsNumDpbParams가 유도되고, 후속하는 DPB 관련 파라미터들은 VpsNumDpbParams가 0보다 큰 경우에만 시그널링될 수 있다.
도 14에 도시된 예에 따르면, 도 13의 예와 유사하게, 각 계층이 OLS 일 때 VPS 내 DPB 파라미터의 시그널링을 생략(스킵)할 수 있다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조를 도시한 도면이다.
도 15에 도시된 VPS의 신택스 구조는 본 개시의 다른 실시예에 따른 VPS의 신택스 구조의 일부분을 변경한 것일 수 있다. 따라서, 본 개시의 다른 실시예에 대한 설명과 중복적인 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 15에 도시된 예는 도 13에 도시된 예를 변형한 것이다.
도 15에 도시된 예에 따르면, DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보(e.g. vps_num_dpb_params_minus1)를 포함하여 후속하는 DPB 관련 파라미터들의 시그널링 조건으로서, each_layer_is_an_ols_flag가 체크될 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, each_layer_is_an_ols_flag가 0인 경우, DPB 관련 파라미터들이 시그널링되고, each_layer_is_an_ols_flag가 1인 경우, DPB 관련 파라미터들의 시그널링은 생략될 수 있다.
도 15에 도시된 예에 따르면, 도 13의 예와 유사하게, 각 계층이 OLS 일 때 VPS 내 DPB 파라미터의 시그널링을 생략(스킵)할 수 있다.
도 16은 도 13 내지 도 15의 VPS에 따라 DPB 파라미터를 부호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
영상 부호화 장치는 each_layer_is_an_ols_flag에 기반하여 DPB 파라미터의 부호화를 수행할 수 있다. 영상 부호화 장치는 each_layer_is_an_ols_flag가 1인 경우(S1610-Yes), VPS 내 DPB 파라미터의 부호화를 수행하지 않고 생략할 수 있다(S1620). 영상 부호화 장치는 each_layer_is_an_ols_flag가 0인 경우(S1610-No), VPS 내 DPB 파라미터의 부호화를 수행할 수 있다(S1630).
도 16의 예에서, DPB 파라미터는 DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보(e.g. vps_num_dpb_params_minus1)를 포함하는 적어도 하나 이상의 DPB 파라미터들을 포함할 수 있다. DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보 이외의 DPB 파라미터들의 VPS 내 부호화는 도 15를 참조하여 설명한 바와 같이, each_layer_is_an_ols_flag에 기반하여 조건적으로 수행될 수 있다. 또는 DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보 이외의 DPB 파라미터들의 VPS 내 부호화는 도 13 또는 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이, each_layer_is_an_ols_flag에 기반하여 유도되는 VpsNumDpbParams에 기반하여 조건적으로 수행될 수도 있다.
도 17은 도 13 내지 도 15의 VPS에 따라 DPB 파라미터를 복호화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
영상 복호화 장치는 each_layer_is_an_ols_flag에 기반하여 DPB 파라미터의 획득(파싱)을 수행할 수 있다. 영상 복호화 장치는 each_layer_is_an_ols_flag가 1인 경우(S1710-Yes), VPS 내 DPB 파라미터의 획득을 수행하지 않고 생략할 수 있다(S1720). 영상 복호화 장치는 each_layer_is_an_ols_flag가 0인 경우(S1710-No), VPS 내 DPB 파라미터의 획득을 수행할 수 있다(S1730).
도 17의 예에서, DPB 파라미터는 DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보(e.g. vps_num_dpb_params_minus1)를 포함하는 적어도 하나 이상의 DPB 파라미터들을 포함할 수 있다. DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보 이외의 DPB 파라미터들의 VPS 내 획득은 도 15를 참조하여 설명한 바와 같이, each_layer_is_an_ols_flag에 기반하여 조건적으로 수행될 수 있다. 또는 DPB 파라미터의 개수를 나타내는 정보 이외의 DPB 파라미터들의 VPS 내 획득은 도 13 또는 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이, each_layer_is_an_ols_flag에 기반하여 유도되는 VpsNumDpbParams에 기반하여 조건적으로 수행될 수도 있다.
도 13 내지 도 17을 참조하여 설명한 실시예에 따르면, 각 계층이 OLS 일 때 VPS 내 DPB 파라미터의 시그널링을 생략(스킵)할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, VPS 내 DPB 파라미터의 개수에 관한 정보 등, DPB 파라미터의 시그널링 조건으로서 each_layer_is_an_ols_flag를 확인할 수 있다. 구체적으로, each_layer_is_an_ols_flag가 0일 때, 즉, VPS에 의해 특정된 적어도 하나의 OLS가 하나보다 많은 계층을 포함할 수 있는 경우에, VPS 내 DPB 파라미터가 시그널링될 수 있다. 또한, each_layer_is_an_ols_flag가 1일 때, 즉, VPS에 의해 특정된 OLS가 하나의 계층만을 포함하는 경우에, VPS 내 DPB 파라미터의 시그널링이 생략될 수 있다. 이 경우, 해당 OLS에 대한 DPB 파라미터는 해당 OLS에 포함된 계층에 의해 참조되는 SPS에서 시그널링될 수 있다. 이로써, 각 OLS에 대해 정의되는 DPB 파라미터의 시그널링을 정확하고 효율적으로 수행할 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. 예컨대, 소정의 조건이 만족되는 경우 소정의 동작을 수행한다고 기재된 경우, 영상 부호화 장치 또는 영상 복호화 장치는 상기 소정의 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 동작을 수행한 후, 상기 소정의 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예가 적용된 영상 복호화 장치 및 영상 부호화 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recoder) 등을 포함할 수 있다.
도 18은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템을 예시한 도면이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예가 적용된 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 개시의 실시예가 적용된 영상 부호화 방법 및/또는 영상 부호화 장치에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기반하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 할 수 있다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.
본 개시에 따른 실시예는 영상을 부호화/복호화하는데 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 영상 복호화 장치에 의해 수행되는 영상 복호화 방법으로서, 상기 영상 복호화 방법은,
    VPS(Video Parameter Set)에 의해 특정된 각 출력 계층 셋(output layer set, OLS)이 오직 하나의 계층(layer)을 포함하는지 여부를 지시하는 제1 정보를 획득하는 단계;
    상기 제1 정보에 기반하여, VPS 내 DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터 신택스 구조의 개수를 나타내는 제2 정보를 획득하는 단계;
    상기 제2 정보에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조를 획득하는 단계; 및
    상기 DPB 파라미터 신택스 구조에 기반하여, DPB를 관리하는 단계를 포함하는 영상 복호화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하지 않는 것에 기반하여, 상기 제2 정보를 비트스트림으로부터 획득하는 영상 복호화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 제2 정보의 획득을 스킵하고, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 개수는 0으로 설정되는 영상 복호화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 획득을 스킵하는 영상 복호화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 OLS에 대한 DPB 파라미터는 상기 VPS로부터 획득되지 않고, 상기 OLS에 포함된 상기 하나의 계층에 의해 참조되는 SPS(Sequence Parameter Set)로부터 획득되는 영상 복호화 방법.
  6. 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 영상 복호화 장치로서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    VPS(Video Parameter Set)에 의해 특정된 각 출력 계층 셋(output layer set, OLS)이 오직 하나의 계층(layer)을 포함하는지 여부를 지시하는 제1 정보를 획득하고,
    상기 제1 정보에 기반하여, VPS 내 DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터 신택스 구조의 개수를 나타내는 제2 정보를 획득하고,
    상기 제2 정보에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조를 획득하고,
    상기 DPB 파라미터 신택스 구조에 기반하여, DPB를 관리하는 영상 복호화 장치.
  7. 영상 부호화 장치에 의해 수행되는 영상 부호화 방법으로서, 상기 영상 부호화 방법은,
    VPS(Video Parameter Set)에 의해 특정된 각 출력 계층 셋(output layer set, OLS)이 오직 하나의 계층(layer)을 포함하는지 여부를 지시하는 제1 정보를 부호화하는 단계;
    상기 제1 정보에 기반하여, VPS 내 DPB(Decoded Picture Buffer) 파라미터 신택스 구조의 개수를 나타내는 제2 정보를 부호화하는 단계;
    상기 DPB 파라미터 신택스 구조의 개수에 기반하여, VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조를 부호화하는 단계; 및
    상기 DPB 파라미터 신택스 구조에 기반하여, DPB를 관리하는 단계를 포함하는 영상 부호화 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하지 않는 것에 기반하여, 상기 제2 정보를 비트스트림에 부호화하는 영상 부호화 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 제2 정보의 부호화를 스킵하고, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 개수는 0으로 설정되는 영상 부호화 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 VPS 내 DPB 파라미터 신택스 구조의 부호화를 스킵하는 영상 부호화 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 정보가 VPS에 의해 특정된 OLS가 오직 하나의 계층을 포함함을 지시하는 것에 기반하여, 상기 OLS에 대한 DPB 파라미터는 상기 VPS에 부호화되지 않고, 상기 OLS에 포함된 상기 하나의 계층에 의해 참조되는 SPS(Sequence Parameter Set)에 부호화되는 영상 복호화 방법.
  12. 제7항의 영상 부호화 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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