WO2022197137A1 - 성분별 적응적 공간해상도를 갖는 움직임벡터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치 - Google Patents

성분별 적응적 공간해상도를 갖는 움직임벡터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치 Download PDF

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김범윤
이유진
박승욱
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    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/70—Circuits for processing colour signals for colour killing

Definitions

  • video data Since video data has a large amount of data compared to audio data or still image data, it requires a lot of hardware resources including memory to store or transmit itself without compression processing.
  • an encoder when storing or transmitting video data, an encoder is used to compress and store or transmit the video data, and a decoder receives, decompresses, and reproduces the compressed video data.
  • a video compression technique there are H.264/AVC, High Efficiency Video Coding (HEVC), and the like, and Versatile Video Coding (VVC), which improves encoding efficiency by about 30% or more compared to HEVC.
  • An object of the present invention is to provide a video coding method and apparatus for independently determining each spatial resolution for vectors.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating a plurality of intra prediction modes including wide-angle intra prediction modes.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a spatial resolution determining method performed by an image decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a spatial resolution determining method performed by an image decoding apparatus according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is an exemplary block diagram of an image encoding apparatus that can implement techniques of the present disclosure.
  • an image encoding apparatus and sub-components of the apparatus will be described with reference to FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of dividing a block using a QTBTTT structure.
  • the CTU may be first divided into a QT structure.
  • the quadtree splitting may be repeated until the size of a splitting block reaches the minimum block size (MinQTSize) of a leaf node allowed in QT.
  • a first flag (QT_split_flag) indicating whether each node of the QT structure is split into four nodes of a lower layer is encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the image decoding apparatus. If the leaf node of the QT is not larger than the maximum block size (MaxBTSize) of the root node allowed in the BT, it may be further divided into any one or more of the BT structure or the TT structure.
  • MaxBTSize maximum block size
  • directional modes (Nos. 67 to 80 and No. -1 to No. -14 intra prediction modes) shown by dotted arrows in FIG. 3B may be additionally used. These may be referred to as “wide angle intra-prediction modes”. Arrows in FIG. 3B indicate corresponding reference samples used for prediction, not prediction directions. The prediction direction is opposite to the direction indicated by the arrow.
  • the wide-angle intra prediction modes are modes in which a specific directional mode is predicted in the opposite direction without additional bit transmission when the current block is rectangular. In this case, among the wide-angle intra prediction modes, some wide-angle intra prediction modes available for the current block may be determined by the ratio of the width to the height of the rectangular current block.
  • motion information including information on two reference pictures and information on two motion vectors used to predict the current block is transmitted to the encoder 150 .
  • the reference picture list 0 is composed of pictures before the current picture in display order among the restored pictures
  • the reference picture list 1 is composed of pictures after the current picture in the display order among the restored pictures. have.
  • the present invention is not limited thereto, and in display order, the restored pictures after the current picture may be further included in the reference picture list 0, and conversely, the restored pictures before the current picture are additionally added to the reference picture list 1. may be included.
  • the inter prediction unit 124 constructs a merge list including a predetermined number of merge candidates by using these neighboring blocks.
  • a merge candidate to be used as motion information of the current block is selected from among the merge candidates included in the merge list, and merge index information for identifying the selected candidate is generated.
  • the generated merge index information is encoded by the encoder 150 and transmitted to the image decoding apparatus.
  • the inter prediction unit 124 derives motion vector prediction candidates for the motion vector of the current block using neighboring blocks of the current block.
  • neighboring blocks used to derive prediction motion vector candidates the left block (A0), the lower left block (A1), the upper block (B0), and the upper right block (A0) adjacent to the current block in the current picture shown in FIG. B1), and all or part of the upper left block (A2) may be used.
  • a block located in a reference picture (which may be the same as or different from the reference picture used to predict the current block) other than the current picture in which the current block is located is used as a neighboring block used to derive prediction motion vector candidates.
  • a block co-located with the current block in the reference picture or blocks adjacent to the co-located block may be used. If the number of motion vector candidates is smaller than the preset number by the method described above, 0 vectors are added to the motion vector candidates.
  • the subtractor 130 generates a residual block by subtracting the prediction block generated by the intra prediction unit 122 or the inter prediction unit 124 from the current block.
  • the flag (cu_sbt_flag) indicating that only the subblock is transformed, the vertical/horizontal information (cu_sbt_horizontal_flag), and/or the position information (cu_sbt_pos_flag) are encoded by the entropy encoder 155 and signaled to the video decoding apparatus.
  • the size of the transform region subblock may have a size ratio of 1:3 based on the horizontal axis (or vertical axis). Signaled to the decoding device.
  • the rearrangement unit 150 may rearrange the coefficient values on the quantized residual values.
  • the reordering unit 150 may change a two-dimensional coefficient array into a one-dimensional coefficient sequence by using coefficient scanning. For example, the reordering unit 150 may output a one-dimensional coefficient sequence by scanning from DC coefficients to coefficients in a high frequency region using a zig-zag scan or a diagonal scan. .
  • a vertical scan for scanning a two-dimensional coefficient array in a column direction and a horizontal scan for scanning a two-dimensional block shape coefficient in a row direction may be used instead of the zig-zag scan according to the size of the transform unit and the intra prediction mode. That is, a scanning method to be used among a zig-zag scan, a diagonal scan, a vertical scan, and a horizontal scan may be determined according to the size of the transform unit and the intra prediction mode.
  • the restored block filtered through the deblocking filter 182 , the SAO filter 184 , and the ALF 186 is stored in the memory 190 .
  • the reconstructed picture may be used as a reference picture for inter prediction of blocks in a picture to be encoded later.
  • Table 4 Specific examples of Table 4 are as follows. As an example, it is assumed that the motion vector difference parsed by the image decoding apparatus is (4, 1). If the transmitted amvr_flag is 0, it means that neither amvr_precision_idx_x nor amvr_precision_idx_y is transmitted, and spatial resolution values of the horizontal and vertical components of the motion vector are all 1/4-pel. Therefore, the actual value of the transmitted motion vector difference value becomes (1, 1/4).
  • the spatial resolution of each component in each motion vector may be set differently.
  • the video encoding apparatus checks the same resolution flag (S702).
  • the video encoding apparatus derives the vertical component AMVR flag to be true without obtaining the vertical component AMVR flag, and then obtains the vertical component precision index.
  • the video encoding apparatus determines the spatial resolution of the horizontal component based on the horizontal component precision index.
  • the image encoding apparatus may determine the spatial resolution of the vertical component based on the vertical component precision index, but as illustrated in Table 3, may determine a spatial resolution different from the spatial resolution of the horizontal component.
  • the image encoding apparatus performs the following steps.
  • the video encoding apparatus determines the same spatial resolution values of the horizontal component and the vertical component based on all or part of the horizontal component AMVR flag and the horizontal component precision index ( S712 ).
  • the video encoding apparatus determines spatial resolution values of the horizontal component and the vertical component to be the same preset value. As illustrated, the spatial resolution values of the horizontal component and the vertical component may be equally determined based on the horizontal component precision index.
  • the image encoding apparatus may calculate the actual value of the motion vector difference value of the current block by using the determined spatial resolution values of the horizontal component and the vertical component.
  • the image decoding apparatus checks the same resolution flag (S802).
  • the video decoding apparatus decodes all or part of the horizontal component AMVR flag, the horizontal component precision index, the vertical component AMVR flag, and the vertical component precision index from the bitstream (S804).
  • the image decoding apparatus derives the vertical component AMVR flag to be true without obtaining the vertical component AMVR flag, and then decodes the vertical component precision index.
  • the video decoding apparatus determines the spatial resolution of the horizontal component as a preset value.
  • the image decoding apparatus may determine the spatial resolution of the vertical component based on the vertical component precision index, but as illustrated in Table 3, may determine a spatial resolution different from the spatial resolution of the horizontal component.
  • the video decoding apparatus determines the spatial resolution of the vertical component as a preset value.
  • the image decoding apparatus may determine the spatial resolution of the horizontal component based on the horizontal component precision index, but as illustrated in Table 3, may determine a spatial resolution different from the spatial resolution of the vertical component.
  • the video decoding apparatus determines the spatial resolution of the horizontal component based on the horizontal component precision index.
  • the image decoding apparatus may determine the spatial resolution of the vertical component based on the vertical component precision index, but as illustrated in Table 3, may determine a spatial resolution different from the spatial resolution of the horizontal component.
  • the video encoding apparatus obtains an AMVR flag from an upper step (S900).
  • the AMVR flag, amvr_flag indicates whether adaptive spatial resolution is applied to a horizontal component and a vertical component with respect to the difference value of the motion vector of the current block.
  • the image encoding apparatus obtains a horizontal component precision index and a vertical component precision index from an upper step (S904).
  • amvr_precision_idx_x which is a horizontal component precision index
  • amvr_precision_idx_y which is a vertical component precision index
  • the image encoding apparatus determines spatial resolution values of a horizontal component and a vertical component based on the horizontal component precision index and the vertical component precision index ( S906 ).
  • the image encoding apparatus determines the spatial resolution of the horizontal component based on the horizontal component precision index, and determines the spatial resolution of the vertical component based on the vertical component precision index.
  • the image encoding apparatus may calculate the actual value of the motion vector difference value of the current block by using the determined spatial resolution values of the horizontal component and the vertical component.
  • the video decoding apparatus performs the following steps.
  • the image decoding apparatus determines spatial resolution values of the horizontal component and the vertical component based on the horizontal component precision index and the vertical component precision index ( S1006 ).
  • the image decoding apparatus determines the spatial resolution of the horizontal component based on the horizontal component precision index, and determines the spatial resolution of the vertical component based on the vertical component precision index.
  • the image decoding apparatus determines the spatial resolution of the horizontal component and the spatial resolution of the vertical component as preset values (S1010).
  • the image decoding apparatus may calculate the actual value of the motion vector difference value of the current block by using the determined spatial resolution values of the horizontal component and the vertical component.

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Abstract

성분별 적응적 공간해상도를 갖는 움직임벡터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 개시로서, 본 실시예는, 현재블록의 인터 예측 또는 IBC(Intra Block Copy) 수행 시, 참조블록의 위치를 지시하는 움직임벡터 또는 블록벡터에 대해 공간해상도를 수평 및 수직 성분별로 적응적으로 결정하고, 복수의 움직임벡터들에 대해 각각의 공간해상도를 독립적으로 결정하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.

Description

성분별 적응적 공간해상도를 갖는 움직임벡터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치
본 개시는 성분별 적응적 공간해상도를 갖는 움직임벡터를 이용하는 비디오 코딩방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
비디오 데이터는 음성 데이터나 정지 영상 데이터 등에 비하여 많은 데이터량을 가지기 때문에, 압축을 위한 처리 없이 그 자체를 저장하거나 전송하기 위해서는 메모리를 포함하여 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다.
따라서, 통상적으로 비디오 데이터를 저장하거나 전송할 때에는 부호화기를 사용하여 비디오 데이터를 압축하여 저장하거나 전송하며, 복호화기에서는 압축된 비디오 데이터를 수신하여 압축을 해제하고 재생한다. 이러한 비디오 압축 기술로는 H.264/AVC, HEVC(High Efficiency Video Coding) 등을 비롯하여, HEVC에 비해 약 30% 이상의 부호화 효율을 향상시킨 VVC(Versatile Video Coding)가 존재한다.
그러나, 영상의 크기 및 해상도, 프레임률이 점차 증가하고 있고, 이에 따라 부호화해야 하는 데이터량도 증가하고 있으므로 기존의 압축 기술보다 더 부호화 효율이 좋고 화질 개선 효과도 높은 새로운 압축 기술이 요구된다.
현재블록과 가장 유사한 블록을 찾아 이를 예측자로 결정하여 부호화를 수행하는 경우, 부호화기는 탐색 과정을 이용하여 현재블록과 가장 유사한 블록인 참조블록을 결정한다. 이후, 부호화기는 참조블록의 위치 정보를 복호화기에게 전달한다.
참조블록의 화소 정보를 이용하는 예측모드는 인터 예측 및 IBC(Intra Block Copy)가 있다. 인터 예측에서 참조블록은 현재블록과 다른 픽처에 존재하나, IBC 에서 참조블록은 현재블록과 동일한 픽처에 존재한다. 인터 예측에서 참조블록의 위치를 나타내는 정보를 움직임벡터(Motion Vector: MV)라 하고, IBC에서 참조블록의 위치를 나타내는 정보를 블록벡터(Block Vector: BV)라 한다. 이하의 기술에서, 편의상 움직임벡터라는 용어가 블록벡터를 포함하는 것으로 간주한다.
부호화기는 현재블록의 움직임벡터 정보를 복호화기로 전송할 때, 움직임벡터 자체를 전송하는 대신, 움직임벡터 예측자(Motion Vector Predictor: MVP)와 움직임벡터 차분값(Motion Vector Difference: MVD)으로 분할하여 전송할 수 있다(즉, MV = MVP + MVD). 부호화기는 현재블록의 주변 블록들이 사용한 움직임벡터들 및/또는 이전에 사용된 움직임벡터들로 후보리스트를 구성한 후, 이들 중 하나를 움직임벡터 예측자로 결정할 수 있다. 따라서, 움직임벡터 예측자 자체를 전송하는 대신, 부호화기는 후보리스트 내의 위치를 가리키는 인덱스를 전송하는데, 이 인덱스를 이용하여 움직임벡터 예측자를 지시한다. 반면, 부호화기는 움직임벡터 차분값에 대해 그 값 자체를 전송하되, 전송 오버헤드를 감소시키거나 정밀한 움직임벡터의 전송을 위해 움직임벡터의 공간해상도를 이용할 수 있다. 즉, 움직임벡터 차분값의 공간해상도가 곧 움직임벡터의 공간해상도를 의미할 수 있다.
AMVR(Adaptive Motion Vector Resolution)은 전송되는 움직임벡터가 다양한 공간해상도 값들을 갖는 기술이다. AMVR은 움직임벡터의 공간해상도를 선택할 수 있지만, 수평 방향과 수직 방향의 성분들의 공간해상도 값들을 상이하게 선택할 수 없다는 제약점을 갖는다. 예컨대, 수평 성분값이 -2이고, 수직 성분값이 -32와 같이 성분별 값들이 크게 다른 움직임벡터에 AMVR이 적용되면, 작은 성분의 해상도에 맞출 경우 전송 오버헤드가 증가하고, 큰 성분의 해상도에 맞출 경우 반올림과 같은 연산에 따라 성분값이 손실될 수 있다. 또한, 복수의 움직임벡터들이 전송되는 경우, 모든 움직임벡터들이 하나의 공간해상도를 공유해야 하는 단점도 있다.
따라서, 이러한 문제들을 극복하고 부호화 효율을 향상시키기 위해, 움직임벡터의 공간해상도를 효과적으로 부호화하는 방법이 고려될 필요가 있다.
본 개시는, 현재블록의 인터 예측 또는 IBC(Intra Block Copy) 수행 시, 참조블록의 위치를 지시하는 움직임벡터 또는 블록벡터에 대해 공간해상도를 수평 및 수직 성분별로 적응적으로 결정하고, 복수의 움직임벡터들에 대해 각각의 공간해상도를 독립적으로 결정하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 동일해상도 플래그를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 동일해상도 플래그는 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들의 동일 여부를 나타냄; 및 상기 동일해상도 플래그를 확인하는 단계를 포함하되, 상기 동일해상도 플래그가 거짓인 경우, 상기 비트스트림으로부터 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수직성분 AMVR 플래그는 각 성분에 대해 적응적 공간해상도(adaptive spatial resolution)의 적용 여부를 나타내고, 상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시함; 및 상기 수평성분 AMVR 플래그, 상기 수평성분 정밀도 인덱스, 상기 수직성분 AMVR 플래그, 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법에 있어서, 비트스트림으로부터 AMVR 플래그를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 AMVR 플래그는 상기 수평 성분과 수직 성분에 대해 적응적 공간해상도(adaptive spatial resolution)의 적용 여부를 나타냄; 및 상기 AMVR 플래그를 확인하는 단계를 포함하되, 상기 AMVR 플래그가 참인 경우,상기 비트스트림으로부터 수평성분 정밀도 인덱스 및 수직성분 정밀도 인덱스를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시함; 및 상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법에 있어서, 상위 단계로부터 동일해상도 플래그를 획득하는 단계, 여기서, 상기 동일해상도 플래그는 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들의 동일 여부를 나타냄; 및 상기 동일해상도 플래그를 확인하는 단계를 포함하되, 상기 동일해상도 플래그가 거짓인 경우, 상기 상위 단계로부터 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 획득하는 단계, 여기서, 상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수직성분 AMVR 플래그는 각 성분에 대해 적응적 공간해상도(adaptive spatial resolution)의 적용 여부를 나타내고, 상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시함; 및 상기 수평성분 AMVR 플래그, 상기 수평성분 정밀도 인덱스, 상기 수직성분 AMVR 플래그, 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 현재블록의 인터 예측 또는 IBC 수행 시, 참조블록의 위치를 지시하는 움직임벡터 또는 블록벡터에 대해 공간해상도를 수평 및 수직 성분별로 적응적으로 결정하고, 복수의 움직임벡터들에 대해 각각의 공간해상도를 독립적으로 결정하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공함으로써 부호화 효율을 향상시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 광각 인트라 예측모드들을 포함한 복수의 인트라 예측모드들을 나타낸 도면이다.
도 4는 현재블록의 주변블록에 대한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 육각 픽셀 배열을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 부호화 장치에 대한 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 1의 도시를 참조하여 영상 부호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 부호화 장치는 픽처 분할부(110), 예측부(120), 감산기(130), 변환부(140), 양자화부(145), 재정렬부(150), 엔트로피 부호화부(155), 역양자화부(160), 역변환부(165), 가산기(170), 루프 필터부(180) 및 메모리(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
영상 부호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
하나의 영상(비디오)은 복수의 픽처들을 포함하는 하나 이상의 시퀀스로 구성된다. 각 픽처들은 복수의 영역으로 분할되고 각 영역마다 부호화가 수행된다. 예를 들어, 하나의 픽처는 하나 이상의 타일(Tile) 또는/및 슬라이스(Slice)로 분할된다. 여기서, 하나 이상의 타일을 타일 그룹(Tile Group)으로 정의할 수 있다. 각 타일 또는/슬라이스는 하나 이상의 CTU(Coding Tree Unit)로 분할된다. 그리고 각 CTU는 트리 구조에 의해 하나 이상의 CU(Coding Unit)들로 분할된다. 각 CU에 적용되는 정보들은 CU의 신택스로서 부호화되고, 하나의 CTU에 포함된 CU들에 공통적으로 적용되는 정보는 CTU의 신택스로서 부호화된다. 또한, 하나의 슬라이스 내의 모든 블록들에 공통적으로 적용되는 정보는 슬라이스 헤더의 신택스로서 부호화되며, 하나 이상의 픽처들을 구성하는 모든 블록들에 적용되는 정보는 픽처 파라미터 셋(PPS, Picture Parameter Set) 혹은 픽처 헤더에 부호화된다. 나아가, 복수의 픽처가 공통으로 참조하는 정보들은 시퀀스 파라미터 셋(SPS, Sequence Parameter Set)에 부호화된다. 그리고, 하나 이상의 SPS가 공통으로 참조하는 정보들은 비디오 파라미터 셋(VPS, Video Parameter Set)에 부호화된다. 또한, 하나의 타일 또는 타일 그룹에 공통으로 적용되는 정보는 타일 또는 타일 그룹 헤더의 신택스로서 부호화될 수도 있다. SPS, PPS, 슬라이스 헤더, 타일 또는 타일 그룹 헤더에 포함되는 신택스들은 상위수준(high level) 신택스로 칭할 수 있다.
픽처 분할부(110)는 CTU(Coding Tree Unit)의 크기를 결정한다. CTU의 크기에 대한 정보(CTU size)는 SPS 또는 PPS의 신택스로서 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
픽처 분할부(110)는 영상을 구성하는 각 픽처(picture)를 미리 결정된 크기를 가지는 복수의 CTU(Coding Tree Unit)들로 분할한 이후에, 트리 구조(tree structure)를 이용하여 CTU를 반복적으로(recursively) 분할한다. 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다.
트리 구조로는 상위 노드(혹은 부모 노드)가 동일한 크기의 네 개의 하위 노드(혹은 자식 노드)로 분할되는 쿼드트리(QuadTree, QT), 또는 상위 노드가 두 개의 하위 노드로 분할되는 바이너리트리(BinaryTree, BT), 또는 상위 노드가 1:2:1 비율로 세 개의 하위 노드로 분할되는 터너리트리(TernaryTree, TT), 또는 이러한 QT 구조, BT 구조 및 TT 구조 중 둘 이상을 혼용한 구조일 수 있다. 예컨대, QTBT(QuadTree plus BinaryTree) 구조가 사용될 수 있고, 또는 QTBTTT(QuadTree plus BinaryTree TernaryTree) 구조가 사용될 수 있다. 여기서, BTTT를 합쳐서 MTT(Multiple-Type Tree)라 지칭될 수 있다.
도 2는 QTBTTT 구조를 이용하여 블록을 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, CTU는 먼저 QT 구조로 분할될 수 있다. 쿼드트리 분할은 분할 블록(splitting block)의 크기가 QT에서 허용되는 리프 노드의 최소 블록 크기(MinQTSize)에 도달할 때까지 반복될 수 있다. QT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. QT의 리프 노드가 BT에서 허용되는 루트 노드의 최대 블록 크기(MaxBTSize)보다 크지 않은 경우, BT 구조 또는 TT 구조 중 어느 하나 이상으로 더 분할될 수 있다. BT 구조 및/또는 TT 구조에서는 복수의 분할 방향이 존재할 수 있다. 예컨대, 해당 노드의 블록이 가로로 분할되는 방향과 세로로 분할되는 방향 두 가지가 존재할 수 있다. 도 2의 도시와 같이, MTT 분할이 시작되면, 노드들이 분할되었는지 여부를 지시하는 제2 플래그(mtt_split_flag)와, 분할이 되었다면 추가적으로 분할 방향(vertical 혹은 horizontal)을 나타내는 플래그 및/또는 분할 타입(Binary 혹은 Ternary)을 나타내는 플래그가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
대안적으로, 각 노드가 하위 레이어의 4개의 노드들로 분할되는지 여부를 지시하는 제1 플래그(QT_split_flag)를 부호화하기에 앞서, 그 노드가 분할되는지 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)가 부호화될 수도 있다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할되지 않았음을 지시하는 경우, 해당 노드의 블록이 분할 트리 구조에서의 리프 노드(leaf node)가 되어 부호화의 기본 단위인 CU(coding unit)가 된다. CU 분할 플래그(split_cu_flag) 값이 분할됨을 지시하는 경우, 영상 부호화 장치는 전술한 방식으로 제1 플래그부터 부호화를 시작한다.
트리 구조의 다른 예시로서 QTBT가 사용되는 경우, 해당 노드의 블록을 동일 크기의 두 개 블록으로 가로로 분할하는 타입(즉, symmetric horizontal splitting)과 세로로 분할하는 타입(즉, symmetric vertical splitting) 두 가지가 존재할 수 있다. BT 구조의 각 노드가 하위 레이어의 블록으로 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할되는 타입을 지시하는 분할 타입 정보가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다. 한편, 해당 노드의 블록을 서로 비대칭 형태의 두 개의 블록으로 분할하는 타입이 추가로 더 존재할 수도 있다. 비대칭 형태에는 해당 노드의 블록을 1:3의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록으로 분할하는 형태가 포함될 수 있고, 혹은 해당 노드의 블록을 대각선 방향으로 분할하는 형태가 포함될 수도 있다.
CU는 CTU로부터의 QTBT 또는 QTBTTT 분할에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 이하에서는, 부호화 또는 복호화하고자 하는 CU(즉, QTBTTT의 리프 노드)에 해당하는 블록을 '현재블록'이라 칭한다. QTBTTT 분할의 채용에 따라, 현재블록의 모양은 정사각형뿐만 아니라 직사각형일 수도 있다.
예측부(120)는 현재블록을 예측하여 예측블록을 생성한다. 예측부(120)는 인트라 예측부(122)와 인터 예측부(124)를 포함한다.
일반적으로, 픽처 내 현재블록들은 각각 예측적으로 코딩될 수 있다. 일반적으로 현재블록의 예측은 (현재블록을 포함하는 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인트라 예측 기술 또는 (현재블록을 포함하는 픽처 이전에 코딩된 픽처로부터의 데이터를 사용하는) 인터 예측 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 인터 예측은 단방향 예측과 양방향 예측 모두를 포함한다.
인트라 예측부(122)는 현재블록이 포함된 현재 픽처 내에서 현재블록의 주변에 위치한 픽셀(참조 픽셀)들을 이용하여 현재블록 내의 픽셀들을 예측한다. 예측 방향에 따라 복수의 인트라 예측모드가 존재한다. 예컨대, 도 3a에서 보는 바와 같이, 복수의 인트라 예측모드는 planar 모드와 DC 모드를 포함하는 2개의 비방향성 모드와 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 각 예측모드에 따라 사용할 주변 픽셀과 연산식이 다르게 정의된다.
직사각형 모양의 현재블록에 대한 효율적인 방향성 예측을 위해, 도 3b에 점선 화살표로 도시된 방향성 모드들(67 ~ 80번, -1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)이 추가로 사용될 수 있다. 이들은 "광각 인트라 예측모드들(wide angle intra-prediction modes)"로 지칭될 수 있다. 도 3b에서 화살표들은 예측에 사용되는 대응하는 참조샘플들을 가리키는 것이며, 예측 방향을 나타내는 것이 아니다. 예측 방향은 화살표가 가리키는 방향과 반대이다. 광각 인트라 예측모드들은 현재블록이 직사각형일 때 추가적인 비트 전송 없이 특정 방향성 모드를 반대방향으로 예측을 수행하는 모드이다. 이때 광각 인트라 예측모드들 중에서, 직사각형의 현재블록의 너비와 높이의 비율에 의해, 현재블록에 이용 가능한 일부 광각 인트라 예측모드들이 결정될 수 있다. 예컨대, 45도보다 작은 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(67 ~ 80번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 높이가 너비보다 작은 직사각형 형태일 때 이용 가능하고, -135도보다 큰 각도를 갖는 광각 인트라 예측모드들(-1 ~ -14 번 인트라 예측모드들)은 현재블록이 너비가 높이보다 큰 직사각형 형태일 때 이용 가능하다.
인트라 예측부(122)는 현재블록을 부호화하는데 사용할 인트라 예측모드를 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 인트라 예측부(122)는 여러 인트라 예측모드들을 사용하여 현재블록을 인코딩하고, 테스트된 모드들로부터 사용할 적절한 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 인트라 예측부(122)는 여러 테스트된 인트라 예측모드들에 대한 비트율 왜곡(rate-distortion) 분석을 사용하여 비트율 왜곡 값들을 계산하고, 테스트된 모드들 중 최선의 비트율 왜곡 특징들을 갖는 인트라 예측모드를 선택할 수도 있다.
인트라 예측부(122)는 복수의 인트라 예측모드 중에서 하나의 인트라 예측모드를 선택하고, 선택된 인트라 예측모드에 따라 결정되는 주변 픽셀(참조 픽셀)과 연산식을 사용하여 현재블록을 예측한다. 선택된 인트라 예측모드에 대한 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는 움직임 보상 과정을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 인터 예측부(124)는 현재 픽처보다 먼저 부호화 및 복호화된 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하고, 그 탐색된 블록을 이용하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고, 현재 픽처 내의 현재블록과 참조픽처 내의 예측블록 간의 변위(displacement)에 해당하는 움직임벡터(Motion Vector: MV)를 생성한다. 일반적으로, 움직임 추정은 루마(luma) 성분에 대해 수행되고, 루마 성분에 기초하여 계산된 움직임벡터는 루마 성분 및 크로마 성분 모두에 대해 사용된다. 현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처에 대한 정보 및 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
인터 예측부(124)는, 예측의 정확성을 높이기 위해, 참조픽처 또는 참조 블록에 대한 보간을 수행할 수도 있다. 즉, 연속한 두 정수 샘플 사이의 서브 샘플들은 그 두 정수 샘플을 포함한 연속된 복수의 정수 샘플들에 필터 계수들을 적용하여 보간된다. 보간된 참조픽처에 대해서 현재블록과 가장 유사한 블록을 탐색하는 과정을 수행하면, 움직임벡터는 정수 샘플 단위의 정밀도(precision)가 아닌 소수 단위의 정밀도까지 표현될 수 있다. 움직임벡터의 정밀도 또는 해상도(resolution)는 부호화하고자 하는 대상 영역, 예컨대, 슬라이스, 타일, CTU, CU 등의 단위마다 다르게 설정될 수 있다. 이와 같은 적응적 움직임벡터 해상도(Adaptive Motion Vector Resolution: AMVR)가 적용되는 경우 각 대상 영역에 적용할 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 대상 영역마다 시그널링되어야 한다. 예컨대, 대상 영역이 CU인 경우, 각 CU마다 적용된 움직임벡터 해상도에 대한 정보가 시그널링된다. 움직임벡터 해상도에 대한 정보는 후술할 차분 움직임벡터의 정밀도를 나타내는 정보일 수 있다.
한편, 인터 예측부(124)는 양방향 예측(bi-prediction)을 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 양방향 예측의 경우, 두 개의 참조픽처와 각 참조픽처 내에서 현재블록과 가장 유사한 블록 위치를 나타내는 두 개의 움직임벡터가 이용된다. 인터 예측부(124)는 참조픽처 리스트 0(RefPicList0) 및 참조픽처 리스트 1(RefPicList1)로부터 각각 제1 참조픽처 및 제2 참조픽처를 선택하고, 각 참조픽처 내에서 현재블록과 유사한 블록을 탐색하여 제1 참조블록과 제2 참조블록을 생성한다. 그리고, 제1 참조블록과 제2 참조블록을 평균 또는 가중 평균하여 현재블록에 대한 예측블록을 생성한다. 그리고 현재블록을 예측하기 위해 사용한 두 개의 참조픽처에 대한 정보 및 두 개의 움직임벡터에 대한 정보를 포함하는 움직임 정보를 부호화부(150)로 전달한다. 여기서, 참조픽처 리스트 0은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이전의 픽처들로 구성되고, 참조픽처 리스트 1은 기복원된 픽처들 중 디스플레이 순서에서 현재 픽처 이후의 픽처들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 순서 상으로 현재 픽처 이후의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 0에 추가로 더 포함될 수 있고, 역으로 현재 픽처 이전의 기복원 픽처들이 참조픽처 리스트 1에 추가로 더 포함될 수도 있다.
움직임 정보를 부호화하는 데에 소요되는 비트량을 최소화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다.
예컨대, 현재블록의 참조픽처와 움직임벡터가 주변블록의 참조픽처 및 움직임벡터와 동일한 경우에는 그 주변블록을 식별할 수 있는 정보를 부호화함으로써, 현재블록의 움직임 정보를 영상 복호화 장치로 전달할 수 있다. 이러한 방법을 '머지 모드(merge mode)'라 한다.
머지 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들로부터 기 결정된 개수의 머지 후보블록(이하, '머지 후보'라 함)들을 선택한다.
머지 후보를 유도하기 위한 주변블록으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 머지 후보로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(co-located block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 머지 후보로서 추가로 더 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 선정된 머지 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 머지 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이러한 주변블록들을 이용하여 기 결정된 개수의 머지 후보를 포함하는 머지 리스트를 구성한다. 머지 리스트에 포함된 머지 후보들 중에서 현재블록의 움직임정보로서 사용할 머지 후보를 선택하고 선택된 후보를 식별하기 위한 머지 인덱스 정보를 생성한다. 생성된 머지 인덱스 정보는 부호화부(150)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 전달된다.
머지 스킵(merge skip) 모드는 머지 모드의 특별한 경우로서, 양자화를 수행한 후, 엔트로피 부호화를 위한 변환 계수가 모두 영(zero)에 가까울 때, 잔차신호의 전송 없이 주변블록 선택 정보만을 전송한다. 머지 스킵 모드를 이용함으로써, 움직임이 적은 영상, 정지 영상, 스크린 콘텐츠 영상 등에서 상대적으로 높은 부호화 효율을 달성할 수 있다.
이하, 머지 모드와 머지 스킵 모드를 통칭하여, 머지/스킵 모드로 나타낸다.
움직임 정보를 부호화하기 위한 또 다른 방법은 AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 모드이다.
AMVP 모드에서, 인터 예측부(124)는 현재블록의 주변블록들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터 후보들을 유도한다. 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로는, 도 4에 도시된 현재 픽처 내에서 현재블록에 인접한 좌측블록(A0), 좌하단블록(A1), 상단블록(B0), 우상단블록(B1), 및 좌상단블록(A2) 중에서 전부 또는 일부가 사용될 수 있다. 또한, 현재블록이 위치한 현재 픽처가 아닌 참조픽처(현재블록을 예측하기 위해 사용된 참조픽처와 동일할 수도 있고 다를 수도 있음) 내에 위치한 블록이 예측 움직임벡터 후보들을 유도하기 위해 사용되는 주변블록으로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 참조픽처 내에서 현재블록과 동일 위치에 있는 블록(collocated block) 또는 그 동일 위치의 블록에 인접한 블록들이 사용될 수 있다. 이상에서 기술된 방법에 의해 움직임벡터 후보의 개수가 기설정된 개수보다 작으면, 0 벡터를 움직임벡터 후보에 추가한다.
인터 예측부(124)는 이 주변블록들의 움직임벡터를 이용하여 예측 움직임벡터 후보들을 유도하고, 예측 움직임벡터 후보들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터에 대한 예측 움직임벡터를 결정한다. 그리고, 현재블록의 움직임벡터로부터 예측 움직임벡터를 감산하여 차분 움직임벡터를 산출한다.
예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들에 기 정의된 함수(예컨대, 중앙값, 평균값 연산 등)를 적용하여 구할 수 있다. 이 경우, 영상 복호화 장치도 기 정의된 함수를 알고 있다. 또한, 예측 움직임벡터 후보를 유도하기 위해 사용하는 주변블록은 이미 부호화 및 복호화가 완료된 블록이므로 영상 복호화 장치도 그 주변블록의 움직임벡터도 이미 알고 있다. 그러므로 영상 부호화 장치는 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보를 부호화할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보와 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보가 부호화된다.
한편, 예측 움직임벡터는 예측 움직임벡터 후보들 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 결정될 수도 있다. 이 경우에는 차분 움직임벡터에 대한 정보 및 현재블록을 예측하기 위해 사용한 참조픽처에 대한 정보와 함께, 선택된 예측 움직임벡터 후보를 식별하기 위한 정보가 추가로 부호화된다.
감산기(130)는 현재블록으로부터 인트라 예측부(122) 또는 인터 예측부(124)에 의해 생성된 예측블록을 감산하여 잔차블록을 생성한다.
변환부(140)는 공간 영역의 픽셀 값들을 가지는 잔차블록 내의 잔차신호를 주파수 도메인의 변환 계수로 변환한다. 변환부(140)는 잔차블록의 전체 크기를 변환 단위로 사용하여 잔차블록 내의 잔차신호들을 변환할 수 있으며, 또는 잔차블록을 복수 개의 서브블록으로 분할하고 그 서브블록을 변환 단위로 사용하여 변환을 할 수도 있다. 또는, 변환 영역 및 비변환 영역인 두 개의 서브블록으로 구분하여, 변환 영역 서브블록만 변환 단위로 사용하여 잔차신호들을 변환할 수 있다. 여기서, 변환 영역 서브블록은 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:1의 크기 비율을 가지는 두 개의 직사각형 블록 중 하나일 수 있다. 이런 경우, 서브블록 만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)가 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다. 또한, 변환 영역 서브블록의 크기는 가로축 (혹은 세로축) 기준 1:3의 크기 비율을 가질 수 있으며, 이런 경우 해당 분할을 구분하는 플래그(cu_sbt_quad_flag)가 추가적으로 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
한편, 변환부(140)는 잔차블록에 대해 가로 방향과 세로 방향으로 개별적으로 변환을 수행할 수 있다. 변환을 위해, 다양한 타입의 변환 함수 또는 변환 행렬이 사용될 수 있다. 예컨대, 가로 방향 변환과 세로 방향 변환을 위한 변환 함수의 쌍을 MTS(Multiple Transform Set)로 정의할 수 있다. 변환부(140)는 MTS 중 변환 효율이 가장 좋은 하나의 변환 함수 쌍을 선택하고 가로 및 세로 방향으로 각각 잔차블록을 변환할 수 있다. MTS 중에서 선택된 변환 함수 쌍에 대한 정보(mts_idx)는 엔트로피 부호화부(155)에 의해 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링된다.
양자화부(145)는 변환부(140)로부터 출력되는 변환 계수들을 양자화 파라미터를 이용하여 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 부호화부(155)로 출력한다. 양자화부(145)는, 어떤 블록 혹은 프레임에 대해, 변환 없이, 관련된 잔차 블록을 곧바로 양자화할 수도 있다. 양자화부(145)는 변환블록 내의 변환 계수들의 위치에 따라 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 2차원으로 배열된 양자화된 변환 계수들에 적용되는 양자화 행렬은 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
재정렬부(150)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.
재정렬부(150)는 계수 스캐닝(coefficient scanning)을 이용하여 2차원의 계수 어레이를 1차원의 계수 시퀀스로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(150)에서는 지그-재그 스캔(zig-zag scan) 또는 대각선 스캔(diagonal scan)을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원의 계수 시퀀스를 출력할 수 있다. 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔 대신 2차원의 계수 어레이를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔이 사용될 수도 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 인트라 예측모드에 따라 지그-재그 스캔, 대각선 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 중에서 사용될 스캔 방법이 결정될 수도 있다.
엔트로피 부호화부(155)는, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code), 지수 골롬(Exponential Golomb) 등의 다양한 부호화 방식을 사용하여, 재정렬부(150)로부터 출력된 1차원의 양자화된 변환 계수들의 시퀀스를 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다.
또한, 엔트로피 부호화부(155)는 블록 분할과 관련된 CTU size, CU 분할 플래그, QT 분할 플래그, MTT 분할 타입, MTT 분할 방향 등의 정보를 부호화하여, 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일하게 블록을 분할할 수 있도록 한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 현재블록이 인트라 예측에 의해 부호화되었는지 아니면 인터 예측에 의해 부호화되었는지 여부를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 부호화하고, 예측 타입에 따라 인트라 예측정보(즉, 인트라 예측모드에 대한 정보) 또는 인터 예측정보(움직임 정보의 부호화 모드(머지 모드 또는 AMVP 모드), 머지 모드의 경우 머지 인덱스, AMVP 모드의 경우 참조픽처 인덱스 및 차분 움직임벡터에 대한 정보)를 부호화한다. 또한, 엔트로피 부호화부(155)는 양자화와 관련된 정보, 즉, 양자화 파라미터에 대한 정보 및 양자화 행렬에 대한 정보를 부호화한다.
역양자화부(160)는 양자화부(145)로부터 출력되는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 생성한다. 역변환부(165)는 역양자화부(160)로부터 출력되는 변환 계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 변환하여 잔차블록을 복원한다.
가산부(170)는 복원된 잔차블록과 예측부(120)에 의해 생성된 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 다음 순서의 블록을 인트라 예측할 때 참조 픽셀로서 사용된다.
루프(loop) 필터부(180)는 블록 기반의 예측 및 변환/양자화로 인해 발생하는 블록킹 아티팩트(blocking artifacts), 링잉 아티팩트(ringing artifacts), 블러링 아티팩트(blurring artifacts) 등을 줄이기 위해 복원된 픽셀들에 대한 필터링을 수행한다. 필터부(180)는 인루프(in-loop) 필터로서 디블록킹 필터(182), SAO(Sample Adaptive Offset) 필터(184) 및 ALF(Adaptive Loop Filter, 186)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
디블록킹 필터(182)는 블록 단위의 부호화/복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해 복원된 블록 간의 경계를 필터링하고, SAO 필터(184) 및 alf(186)는 디블록킹 필터링된 영상에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. SAO 필터(184) 및 alf(186)는 손실 부호화(lossy coding)로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해 사용되는 필터이다. SAO 필터(184)는 CTU 단위로 오프셋을 적용함으로써 주관적 화질뿐만 아니라 부호화 효율도 향상시킨다. 이에 비하여 ALF(186)는 블록 단위의 필터링을 수행하는데, 해당 블록의 에지 및 변화량의 정도를 구분하여 상이한 필터를 적용하여 왜곡을 보상한다. ALF에 사용될 필터 계수들에 대한 정보는 부호화되어 영상 복호화 장치로 시그널링될 수 있다.
디블록킹 필터(182), SAO 필터(184) 및 ALF(186)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(190)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 영상 복호화 장치의 예시적인 블록도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 영상 복호화 장치와 이 장치의 하위 구성들에 대하여 설명하도록 한다.
영상 복호화 장치는 엔트로피 복호화부(510), 재정렬부(515), 역양자화부(520), 역변환부(530), 예측부(540), 가산기(550), 루프 필터부(560) 및 메모리(570)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1의 영상 부호화 장치와 마찬가지로, 영상 복호화 장치의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
엔트로피 복호화부(510)는 영상 부호화 장치에 의해 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 분할과 관련된 정보를 추출함으로써 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하고, 현재블록을 복원하기 위해 필요한 예측정보와 잔차신호에 대한 정보 등을 추출한다.
엔트로피 복호화부(510)는 SPS(Sequence Parameter Set) 또는 PPS(Picture Parameter Set)로부터 CTU size에 대한 정보를 추출하여 CTU의 크기를 결정하고, 픽처를 결정된 크기의 CTU로 분할한다. 그리고, CTU를 트리 구조의 최상위 레이어, 즉, 루트 노드로 결정하고, CTU에 대한 분할정보를 추출함으로써 트리 구조를 이용하여 CTU를 분할한다.
예컨대, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 MTT의 분할과 관련된 제2 플래그(MTT_split_flag) 및 분할 방향(vertical / horizontal) 및/또는 분할 타입(binary / ternary) 정보를 추출하여 해당 리프 노드를 MTT 구조로 분할한다. 이에 따라 QT의 리프 노드 이하의 각 노드들을 BT 또는 TT 구조로 반복적으로(recursively) 분할한다.
또 다른 예로서, QTBTTT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, 먼저 CU의 분할 여부를 지시하는 CU 분할 플래그(split_cu_flag)를 추출하고, 해당 블록이 분할된 경우, 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출할 수도 있다. 분할 과정에서 각 노드는 0번 이상의 반복적인 QT 분할 후에 0번 이상의 반복적인 MTT 분할이 발생할 수 있다. 예컨대, CTU는 바로 MTT 분할이 발생하거나, 반대로 다수 번의 QT 분할만 발생할 수도 있다.
다른 예로서, QTBT 구조를 사용하여 CTU를 분할하는 경우, QT의 분할과 관련된 제1 플래그(QT_split_flag)를 추출하여 각 노드를 하위 레이어의 네 개의 노드로 분할한다. 그리고, QT의 리프 노드에 해당하는 노드에 대해서는 BT로 더 분할되는지 여부를 지시하는 분할 플래그(split_flag) 및 분할 방향 정보를 추출한다.
한편, 엔트로피 복호화부(510)는 트리 구조의 분할을 이용하여 복호화하고자 하는 현재블록을 결정하게 되면, 현재블록이 인트라 예측되었는지 아니면 인터 예측되었는지를 지시하는 예측 타입에 대한 정보를 추출한다. 예측 타입 정보가 인트라 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 현재블록의 인트라 예측정보(인트라 예측모드)에 대한 신택스 요소를 추출한다. 예측 타입 정보가 인터 예측을 지시하는 경우, 엔트로피 복호화부(510)는 인터 예측정보에 대한 신택스 요소, 즉, 움직임벡터 및 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 나타내는 정보를 추출한다.
또한, 엔트로피 복호화부(510)는 양자화 관련된 정보, 및 잔차신호에 대한 정보로서 현재블록의 양자화된 변환계수들에 대한 정보를 추출한다.
재정렬부(515)는, 영상 부호화 장치에 의해 수행된 계수 스캐닝 순서의 역순으로, 엔트로피 복호화부(510)에서 엔트로피 복호화된 1차원의 양자화된 변환계수들의 시퀀스를 다시 2차원의 계수 어레이(즉, 블록)로 변경할 수 있다.
역양자화부(520)는 양자화된 변환계수들을 역양자화하고, 양자화 파라미터를 이용하여 양자화된 변환계수들을 역양자화한다. 역양자화부(520)는 2차원으로 배열된 양자화된 변환계수들에 대해 서로 다른 양자화 계수(스케일링 값)을 적용할 수도 있다. 역양자화부(520)는 영상 부호화 장치로부터 양자화 계수(스케일링 값)들의 행렬을 양자화된 변환계수들의 2차원 어레이에 적용하여 역양자화를 수행할 수 있다.
역변환부(530)는 역양자화된 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환하여 잔차신호들을 복원함으로써 현재블록에 대한 잔차블록을 생성한다.
또한, 역변환부(530)는 변환블록의 일부 영역(서브블록)만 역변환하는 경우, 변환블록의 서브블록만을 변환하였음을 지시하는 플래그(cu_sbt_flag), 서브블록의 방향성(vertical/horizontal) 정보(cu_sbt_horizontal_flag) 및/또는 서브블록의 위치 정보(cu_sbt_pos_flag)를 추출하여, 해당 서브블록의 변환계수들을 주파수 도메인으로부터 공간 도메인으로 역변환함으로써 잔차신호들을 복원하고, 역변환되지 않은 영역에 대해서는 잔차신호로 “0”값을 채움으로써 현재블록에 대한 최종 잔차블록을 생성한다.
또한, MTS가 적용된 경우, 역변환부(530)는 영상 부호화 장치로부터 시그널링된 MTS 정보(mts_idx)를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 각각 적용할 변환 함수 또는 변환 행렬을 결정하고, 결정된 변환 함수를 이용하여 가로 및 세로 방향으로 변환블록 내의 변환계수들에 대해 역변환을 수행한다.
예측부(540)는 인트라 예측부(542) 및 인터 예측부(544)를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(542)는 현재블록의 예측 타입이 인트라 예측일 때 활성화되고, 인터 예측부(544)는 현재블록의 예측 타입이 인터 예측일 때 활성화된다.
인트라 예측부(542)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인트라 예측모드에 대한 신택스 요소로부터 복수의 인트라 예측모드 중 현재블록의 인트라 예측모드를 결정하고, 인트라 예측모드에 따라 현재블록 주변의 참조 픽셀들을 이용하여 현재블록을 예측한다.
인터 예측부(544)는 엔트로피 복호화부(510)로부터 추출된 인터 예측모드에 대한 신택스 요소를 이용하여 현재블록의 움직임벡터와 그 움직임벡터가 참조하는 참조픽처를 결정하고, 움직임벡터와 참조픽처를 이용하여 현재블록을 예측한다.
가산기(550)는 역변환부로부터 출력되는 잔차블록과 인터 예측부 또는 인트라 예측부로부터 출력되는 예측블록을 가산하여 현재블록을 복원한다. 복원된 현재블록 내의 픽셀들은 이후에 복호화할 블록을 인트라 예측할 때의 참조픽셀로서 활용된다.
루프 필터부(560)는 인루프 필터로서 디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 포함할 수 있다. 디블록킹 필터(562)는 블록 단위의 복호화로 인해 발생하는 블록킹 현상(blocking artifact)을 제거하기 위해, 복원된 블록 간의 경계를 디블록킹 필터링한다. SAO 필터(564) 및 ALF(566)는 손실 부호화(lossy coding)으로 인해 발생하는 복원된 픽셀과 원본 픽셀 간의 차이를 보상하기 위해, 디블록킹 필터링 이후의 복원된 블록에 대해 추가적인 필터링을 수행한다. ALF의 필터 계수는 비스트림으로부터 복호한 필터 계수에 대한 정보를 이용하여 결정된다.
디블록킹 필터(562), SAO 필터(564) 및 ALF(566)를 통해 필터링된 복원블록은 메모리(570)에 저장된다. 한 픽처 내의 모든 블록들이 복원되면, 복원된 픽처는 이후에 부호화하고자 하는 픽처 내의 블록을 인터 예측하기 위한 참조픽처로 사용된다.
본 실시예는 이상에서 설명한 바와 같은 영상(비디오)의 부호화 및 복호화에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 현재블록의 인터 예측 또는 IBC(Intra Block Copy) 수행 시, 참조블록의 위치를 지시하는 움직임벡터 또는 블록벡터에 대해 공간해상도를 수평 및 수직 성분별로 적응적으로 결정하고, 복수의 움직임벡터들에 대해 각각의 공간해상도를 독립적으로 결정하는 비디오 코딩방법 및 장치를 제공한다.
이하의 실시예들은 영상 부호화 장치 내 인터 예측부(124)에 적용될 수 있다. 또한, 영상 복호화 장치 내 엔트로피 복호화부(510) 및 인터 예측부(544)에 적용될 수 있다.
이하의 설명에서, 부호화/복호화하고자 하는 '대상블록(target block)'이라는 용어는 전술한 바와 같은 현재블록 또는 코딩 유닛(CU)과 동일한 의미로 사용될 수 있고, 또는 코딩 유닛의 일부 영역을 의미할 수도 있다.
이하, 특정 플래그가 참이라는 것은 해당되는 플래그의 값이 1임을 나타내고, 특정 플래그가 거짓이라는 것은 해당되는 플래그의 값이 0임을 나타낸다.
I. AMVR(Adaptive Motion Vector Resolution)
전술한 바와 같이, AMVP 방식의 인터 예측에서는 현재블록의 움직임벡터 예측자를 구하기 위해 영상 복호화 장치가 영상 부호화 장치와 동일한 방법으로 AMVP 후보리스트를 구성하고, 영상 부호화 장치로부터 전송된 amvp_flag에 해당하는 후보를 선택한 후, 이를 움직임벡터 예측자로 사용한다. 이때, amvp_flag는 AMVP 후보리스트 상의 한 요소를 지시한다. 영상 부호화 장치로부터 움직임벡터 차분값이 추가로 전송되므로, 영상 복호화 장치는 움직임벡터 예측자과 움직임벡터 차분값을 합하여, 현재블록의 움직임벡터를 생성할 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치는 움직임벡터 차분값과 함께 움직임벡터 차분값의 공간해상도를 결정하는 정보를 전송한다.
이하, 움직임벡터 차분값의 공간해상도가 움직임벡터의 공간해상도와 동일하기 때문에, 움직임벡터 차분값의 공간해상도 대신 움직임벡터의 공간해상도라는 표현을 사용한다. 또한, AMVR은 '적응적 움직임벡터 해상도'이나, 이하 '적응적 공간해상도(adaptive spatial resolution)'라는 명칭과 호환적으로 이용될 수 있다.
영상 부호화 장치는 비트율 왜곡 최적화를 기반으로 움직임벡터의 적응적 공간해상도를 결정할 수 있는데, 현재블록에 대해 AMVR이 적용되는 예측 모드에 따라 선택 가능한 움직임벡터의 공간해상도가 달라질 수 있다. AMVR이 적용 가능한 예측 모드는 일반적인 인터 예측, 아핀(affine) 모델 기반 인터 예측, 및 IBC 모드이다.
영상 부호화 장치는 AMVR 기술을 사용하는 경우, amvr_flag와 amvr_precision_idx를 영상 복호화 장치로 신호함으로써, 움직임벡터의 공간해상도를 알려준다. 즉, amvr_flag가 0으로 신호되면, 영상 복호화 장치는 움직임벡터를 1/4-pel 공간해상도로 설정한다. 반면, amvr_flag가 0이 아니라면, 영상 복호화 장치는 amvr_precision_idx에 따라 움직임벡터의 공간해상도를 결정할 수 있다.
이하, amvr_flag를 AMVR 플래그로 명칭하고, amvr_precision_idx AMVR 정밀도 인덱스로 명칭한다.
각 예측 모드에 대해 amvr_flag와 amvr_precision_idx에 기초하여 움직임벡터의 공간해상도는 표 1과 같이 설정될 수 있다. 한편, IBC 모드의 경우, amvr_flag는 항상 1인 것으로 간주하기 때문에 amvr_flag가 신호되지 않는다.
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000001
예를 들어, 현재블록의 예측 모드가 일반적인 인터 예측일 때, amvr_flag는 1, amvr_precision_idx가 2로 신호된다면, 움직임벡터의 공간해상도가 4-pel로 설정된다.
한편, 움직임벡터의 공간해상도가 결정될 때, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들이 항상 동일한 값으로 결정되는데, 이러한 특징은 몇 가지 비효율적인 문제를 유도할 수 있다. 특히, 이러한 비효율적인 문제는 움직임벡터 차분값의 수평 성분과 수직 성분의 차이가 클 때 현저하다. 예를 들어, 표 2에 예시된 바와 같이 움직임벡터의 값이 (2, 1/4)인 경우를 고려한다.
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000002
기존의 AMVR 기술을 이용하면 움직임벡터의 공간해상도는 수평 성분과 수직 성분에 대해 하나로 결정되는데, 표 2는 1/4-pel과 1-pel의 두 가지 공간해상도 값들이 적용된 예시를 나타낸다. 공간해상도를 1/4-pel로 결정하는 경우, 움직임벡터 차분값이 (8, 1)로 전송되므로, 수평 성분에 대해 전송 오버헤드가 증가한다. 반면, 공간해상도를 1-pel로 결정하는 경우, 움직임벡터 차분값이 (2, 0)로 전송된다. 이때, 본래의 값보다 큰 값의 단위로 표현되는 과정에서 움직임벡터 차분값의 수직 성분이 반올림되면서 데이터의 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 둘 중 어느 공간해상도를 선택하더라도 효율적인 부호화가 어려워지는 비효율이 발생한다.
또한, 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 기본 단위가 상이한 경우, 기존 AMVR 기술을 사용하면 비효율성이 더욱 명확해진다. 예를 들어, 도 6에 예시된 육각 픽셀 배열(hexagonal pixel array)의 경우, 움직임벡터의 수평 성분은 1-pel의 공간해상도를 갖는데 대해, 수직 성분은
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000003
-pel의 공간해상도를 갖는다. 기존의 AMVR 기술을 이용하는 경우, 두 성분의 공간해상도 값들이 단일값으로 결정되므로, 움직임벡터 차분값의 공간해상도를 1과
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000004
중 어떤 값을 선택하더라도 반올림 과정에서의 데이터 손실은 필연적이다. 이러한 기존 기술의 문제는 전송되는 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들 각각이 적응적으로 결정되도록 함으로써 해결될 수 있다.
추가적으로, 복수의 움직임벡터들을 사용하여 예측을 수행하는 경우, 모든 움직임벡터들의 공간해상도 값들이 하나로 결정되는 문제도 존재한다. 이러한 경우에도 각 움직임벡터의 공간해상도를 각각 설정함으로써 문제가 해결될 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치가 성분별 공간해상도를 영상 복호화 장치로 효율적으로 신호하는 것도 매우 중요하다.
II. 본 개시에 따른 실현예들
이하, 전술한 문제들을 해결하기 위한 바람직한 실현예들을 기술한다.
이하, 본 실현예들은 영상 복호화 장치에 의한 현재블록의 적응적 공간해상도 결정을 중심으로 기술한다. 이러한 적응적 공간해상도 결정은 영상 복호화 장치 내 엔트로피 복호화부(510) 및 인터 예측부(544)에 의해 수행될 수 있다. 한편, 설명의 편의상 필요한 경우, 영상 부호화 장치를 언급한다. 그럼에도, 이하에 기술된 대부분의 실시예들은 영상 부호화 장치에도 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다. 한편, 영상 부호화 장치는 비트율 왜곡 최적화 측면에서 적응적 공간해상도 결정과 관련된 정보(이후, 설명될 플래그들 및 인덱스들)를 결정한다. 이후, 영상 부호화 장치는 이들을 부호화하여 비트스트림을 생성한 후, 영상 복호화 장치로 시그널링할 수 있다. 또한, 영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 적응적 공간해상도 결정과 관련된 정보를 획득하여 현재블록의 움직임벡터의 공간해상도를 결정할 수 있다.
<실현예 1> 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들이 동일함을 나타내는 플래그를 이용하여 두 성분들의 공간해상도 값들을 신호하는 방법
본 실현예에서는, 현재블록의 움직임벡터의 전송에 있어서, 오버헤드 또는 손실을 감소시키고 최적의 해상도에 의한 부호화 효율을 향상시키기 위해, 영상 부호화 장치가 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 각각 신호한다. 먼저, 영상 부호화 장치는 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들의 동일 여부를 나타내기 위해, amvr_equal_flag를 영상 복호화 장치로 신호한다. amvr_equal_flag가 0이면 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도들이 상이함을 나타내고, amvr_equal_flag가 1이면 두 성분의 공간해상도 값들이 동일함을 나타낸다.
이하, amvr_equal_flag를 동일해상도 플래그라 명칭한다.
이후, 영상 부호화 장치는 amvr_flag_x, amvr_flag_y, amvr_precision_idx_x 및 amvr_precision_idx_y의 전부 또는 일부를 영상 복호화 장치로 신호할 수 있다. amvr_flag_x와 amvr_flag_y는 각각 수평 성분과 수직 성분에 대해 본 발명에 따른 AMVR의 적용 여부를 알려준다. 해당 플래그가 0이면 본 발명에 따른 AMVR 기술이 적용되지 않는다. 만약 해당 플래그가 1인 경우, 영상 부호화 장치는 amvr_precision_idx_x 또는 amvr_precision_idx_y를 전송하여 공간해상도를 적응적으로 선택할 수 있다.
이하, amvr_flag_x를 수평성분 AMVR 플래그, 그리고 amvr_flag_y를 수직성분 AMVR 플래그라 명칭한다. 또한, amvr_precision_idx_x를 수평성분 정밀도 인덱스, 그리고 amvr_precision_idx_y를 수직성분 정밀도 인덱스로 명칭한다.
한편, amvr_flag_x(또는 amvr_flag_y)와 amvr_precision_idx_y(또는 amvr_precision_idx_y)에 따른 공간해상도 결정 방법은 종래의 amvr_flag와 amvr_precision_idx에 따른 공간해상도 결정 방법과 유사하게 구현될 수 있다. 전술한 플래그들 및 인덱스들에 기초하는 공간해상도 값들은 표 3에 예시된 바와 같다.
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000005
여기서, 'X' 표시는 시그널링되지 않음을 의미하고, 괄호 안의 내용은 각 성분의 공간해상도를 나타낸다.
표 3에 대한 구체적인 예시는 다음과 같다. 일 예로서, 영상 복호화 장치가 파싱한 움직임벡터 차분값이 (1, 2)인 경우를 가정한다. 전송된 amvr_equal_flag=0이고 amvr_flag_x=0이라면, 수평 성분의 공간해상도는 1/4-pel로 결정된다. amvr_equal_flag=0을 기반으로 amvr_flag_y=1을 유추할 수 있으므로, amvr_flag_y는 전송되지 않는다. 영상 복호화 장치는 amvr_precision_idx_y를 파싱한다. amvr_precision_idx_y가 1이라면, 영상 복호화 장치는 수직 성분의 공간해상도를 1-pel로 결정한다. 따라서, 움직임벡터 차분값의 실제값은 (1/4, 2)이 된다.
또다른 예로서, 파싱한 움직임벡터 차분값이 (1, 1)인 경우를 가정한다. amvr_equal_flag=1이고 amvr_flag_x=1로 신호된 경우, 영상 복호화 장치는 추가적으로 amvr_precision_idx_x를 파싱한다. amvr_precision_idx_x이 1이라면, 영상 복호화 장치는 수평 성분의 공간해상도를 1-pel로 결정한다. 또한, amvr_equal_flag=1이므로, amvr_flag_y와 amvr_precision_idx_y이 모두 전송되지 않는다. 영상 복호화 장치는 수직 성분의 공간해상도를 수평 성분의 공간해상도와 동일하게 1-pel로 결정한다. 따라서, 움직임벡터 차분값의 실제값은 (1, 1)이 된다.
한편, amvr_equal_flag를 신호하는 순서와 관련하여, 영상 복호화 장치는 amvr_flag_x와 amvr_precision_idx_x를 먼저 파싱한 후, amvr_equal_flag를 파싱할 수 있다. 그럼에도, 이러한 구현 역시 전술한 구현과 동일한 결과를 초래한다.
또한, 표 3은 amvr_flag_x를 먼저 파싱한 후, amvr_flag_y의 파싱 여부를 결정하는 예시를 나타내나, 그 반대의 경우도 가능하다. 즉, 영상 복호화 장치는 amvr_flag_y를 먼저 파싱한 후, amvr_flag_x의 파싱 여부를 결정할 수 있다.
<실현예 2> 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 amvr_flag를 공유하되, 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 amvr_precision_idx는 따로 신호하는 방법
본 실현예에서는, 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 설정하기 위해, 영상 부호화 장치가 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 amvr_flag를 공유하지만, amvr_precision_idx_x와 amvr_precision_idx_y를 각각 신호한다. 전술한 플래그들 및 인덱스들에 기초하는 공간해상도는 표 4에 나타낸 바와 같다.
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000006
여기서, 'X' 표시는 시그널링되지 않음을 의미하고, 괄호 안의 내용은 각 성분의 공간해상도를 나타낸다.
표 4에 대한 구체적인 예시는 다음과 같다. 일 예로서, 영상 복호화 장치가 파싱한 움직임벡터 차분값이 (4, 1)인 경우를 가정한다. 전송된 amvr_flag가 0이라면, amvr_precision_idx_x와 amvr_precision_idx_y가 모두 전송되지 않으며 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들이 모두 1/4-pel임을 의미한다. 따라서, 전송된 움직임벡터 차분 값의 실제 값은 (1, 1/4)이 된다.
다른 예로서, 영상 복호화 장치가 파싱한 움직임벡터 차분값이 (2, 1)인 경우를 가정한다. 전송된 amvr_flag가 1 이라면, 움직임벡터의 수평성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하기 위해 영상 복호화 장치는 amvr_precision_idx_x와 amvr_precision_idx_y를 추가로 파싱한다. amvr_precision_idx_x = 1이고 amvr_precision_idx_y = 0 이라면, 움직임벡터의 수평 성분의 공간해상도는 1-pel이고, 수직 성분의 공간해상도는 1/2-pel임을 의미한다. 따라서, 전송된 움직임벡터 차분 값의 실제 값은 (2, 1/2)이 된다.
<실현예 3> 움직임벡터의 수평 성분 수직 성분에 대해 amvr_flag와 amvr_precision_idx 모두 따로 신호하는 방법
본 실현예에서는, 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 설정하기 위해, 영상 부호화 장치가 수평 성분과 수직 성분 각각에 대해 amvr_flag와 amvr_precision_idx 모두 신호한다. 영상 복호화 장치는 amvr_flag_x와 amvr_precision_idx_x를 이용하여 수평 성분의 공간해상도를 결정하고, amvr_flag_y와 amvr_precision_idx_y를 이용하여 수직 성분의 공간해상도를 결정한다. 각 성분에 대해 공간해상도는 표 1에 따라 결정될 수 있다. 즉, 본 실현예서는 수평 성분과 수직 성분 각각에 대하여 종래의 AMVR 기술과 동일한 동작이 반복적으로 수행된다.
일 예로서, 영상 복호화 장치가 파싱한 움직임벡터 차분값이 (3, 1)인 경우를 가정한다. 영상 복호화 장치는 amvr_flag_x와 amvr_flag_y를 파싱한다. 두 플래그들이 모두 0이라면, 움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들이 모두 1/4-pel임을 의미한다. 따라서, 전송된 움직임벡터 차분값의 실제값은 (3/4, 1/4)이 된다.
다른 예로서, 영상 복호화 장치가 파싱한 움직임벡터 차분값이 (1, 1)인 경우를 가정한다. 전송된 amvr_flag_x가 0이고 amvr_flag_y가 1이라면, 영상 복호화 장치는 움직임벡터의 수평 성분의 공간해상도를 1/4-pel로 결정하고 수직 성분의 공간해상도를 amvr_precision_idx_y에 따라 결정한다. amvr_precision_idx_y = 1로 신호된 경우, 수직 성분의 공간해상도가 1-pel임을 의미한다. 따라서, 전송된 움직임벡터 차분값의 실제값은 (1/4, 1)이 된다.
<실현예 4> 인덱스를 이용하여 움직임벡터의 수직 성분과 수평 성분의 공간해상도 값들을 신호하는 방법
움직임벡터의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 설정하기 위해, amvr_flag_x, amvr_flag_y, amvr_precision_idx_x 및 amvr_precision_idx_y를 모두 전송하는 것은 비효율적일 수 있다. 본 실현예에서는, 영상 부호화 장치가 4 개의 플래그를 모두 전송하는 대신 resolution_set_index 하나만을 신호한다. 영상 부호화 장치로부터 신호된 resolution_set_index를 이용하여 영상 복호화 장치는, 표 5에 예시된 바와 같은, 기설정된 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 쌍(pair)을 선택할 수 있다.
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000007
일 예로서, 표 5와 같이 기설정된 공간해상도 리스트에 대해, 영상 복호화 장치가 파싱한 움직임벡터 차분값이 (1, 3)인 경우를 가정한다. 전송된 resolution_set_index가 1이라면, 움직임벡터의 수평 성분의 공간해상도는 1/2-pel이고, 수직 성분의 공간해상도는 1/4-pel임을 의미한다. 따라서, 전송된 움직임벡터 차분값의 실제값은 (1/2, 3/4)이 된다.
<실현예 5> 실현예 1 내지 4의 방법을 복수의 움직임벡터들에 적용하여 벡터 별 공간해상도를 설정하는 방법
인터 예측 시, 일반적인 인터 예측은 단방향 움직임벡터를 사용하거나 양방향 움직임벡터들을 사용할 수 있다. 종래 기술은, 양방향 움직임벡터들을 사용하여 현재블록의 예측을 수행할 때, 두 움직임벡터들의 공간해상도 값들을 상이하게 결정할 수 없다. 또한, 아핀 모델 기반 인터 예측 시, 현재블록의 움직임벡터를 유도하기 위해 2 개 또는 3 개의 제어점들(control points)의 움직임벡터들이 사용된다. 이러한 경우에도 다수의 제어점들의 움직임벡터들의 공간해상도 값들이 상이하게 결정될 수 없다.
따라서, 본 실현예에서는, 양방향 움직임벡터들을 이용한 인터 예측과 복수의 제어점들을 사용하는 아핀 모델 기반 인터 예측 시, 복수의 움직임벡터들의 공간해상도 값들이 상이하게 결정된다. 본 실현예에서 각 움직임벡터의 공간해상도를 결정하는 방법은 전술한 실현예 1 내지 4와 같다. 다만, amvr_flag_x 및 amvr_flag_y를 대신하여 amvr_flag_v1 및 amvr_flag_v2를 사용하고, amvr_precision_idx_x 및 amvr_precision_idx_y를 대신하여 amvr_precision_idx_v1 및 amvr_precision_idx_v2를 사용하여, 각 벡터의 공간해상도가 결정될 수 있다.
실현예 5을 적용하는 일 예로서, 영상 복호화 장치가 파싱한 움직임벡터 MV1의 차분 값이 (1, 2)이고, 움직임벡터 MV2의 차분 값이 (2, 3)인 경우를 가정한다. amvr_flag_v1=1, amvr_precision_idx_v1=0, 그리고 amvr_flag_v2=0이라면, 움직임벡터 MV1의 공간적 해상도는 1/2-pel이고, 움직임벡터 MV2의 공간적 해상도는 1/4-pel임을 의미한다. 따라서, 움직임벡터 MV1의 차분값의 실제값은 (1/2, 1)이고, 움직임벡터 MV2의 차분값의 실제값은 (1/2, 3/4)이 된다.
다른 실시예로서, 실현예 1 내지 4를 적용하여, 각 움직임벡터 내에서의 각 성분의 공간해상도가 상이하게 설정될 수 있다.
<실현예 6> 수평 성분 및 수직 성분별 기본 공간해상도를 설정하는 방법
전술한 실현예 1 내지 5의 설명에서는, 선택 가능한 적응적 공간해상도 값들로서 3 개의 단위들(예컨대, 1-pel, 1/2-pel 및 1/4-pel)이 사용되었으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 따라서, 전술한 3 개의 단위들과 동일하지 않은 값들을 적응적 공간해상도 값들로 사용하는 구현도 가능하다. 본 실현예들은 복수의 공간해상도 값들 중에서 수평 공간해상도 및 수직 공간해상도를 선택하는 것이 핵심 개념이므로, 응용에 따라서 어떤 복수의 공간해상도 값들을 구비할 지를 변경할 수 있다. 또한, 전술한 설명에서는 3 개의 공간해상도 값들을 사용하는 것으로 전제하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 따라서, 2 개 또는 4 개의 공간해상도 값들이 사용하는 것이 가능하고, 5 개 이상의 공간해상도 값들도 사용될 수 있다.
또다른 실시예로서, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간에 수평 및 수직 공간해상도 값들에 대해 성분별 기본 공간해상도가 사전에 설정될 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치가 영상 복호화 장치로 성분별 기본 공간해상도를 전송한 후, 현재블록의 움직임벡터를 구현하기 위해, 기본 공간해상도의 배수를 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 예시된 육각 픽셀 배열인 경우, 수평 성분이 1-pel, 수직 성분이
Figure PCTKR2022003786-appb-img-000008
-pel과 같이, 영상 부호화 장치와 영상 복호화 장치 간에 성분별 기본 공간해상도가 사전에 설정될 수 있다. 또는, 영상 부호화 장치가 영상 복호화 장치로 성분별 기본 공간해상도를 신호할 수 있다.
또한, 현재블록의 움직임벡터 정보를 전송할 때, 영상 부호화 장치는 수평 성분 및 수직 성분에 대해 성분별 기본 공간해상도의 배수만을 전송할 수 있다. 이러한 경우에도, 실현예 1 내지 6의 방법들에 기초하여, 복수의 공간해상도 값들(실제로는 성분별 기본 공간해상도에 대한 배수)을 선정하여 움직임벡터의 차분값이 표현될 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8의 도시를 이용하여, 실현예 1에 예시된 적응적 공간해상도에 따라 현재블록에 대해, 움직임벡터의 차분값의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법을 기술한다. 전술한 바와 같이, 움직임벡터의 차분값의 공간해상도는 움직임벡터의 공간해상도와 동일한 것으로 간주한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 동일해상도 플래그를 획득한다(S700). 여기서, 동일해상도 플래그인 amvr_equal_flag는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도들의 동일 여부를 나타낸다.
영상 부호화 장치는 동일해상도 플래그를 확인한다(S702).
영상 부호화 장치는 실현예 1의 표 3의 예시에 따라, 움직임벡터의 차분값의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도들을 결정할 수 있다.
동일해상도 플래그가 거짓인 경우, 영상 부호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 획득한다(S704).
여기서, 수평성분 AMVR 플래그인 amvr_flag_x 및 수직성분 AMVR 플래그인 amvr_flag_y는 각 성분에 대해 적응적 공간해상도의 적용 여부를 나타낸다, 또한, 수평성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_x 및 수직성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_y는 기설정된 공간해상도들 중의 하나를 지시한다.
영상 부호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 수평성분 정밀도 인덱스를 획득하고, 수직성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 수직성분 정밀도 인덱스를 획득한다.
또한, 영상 부호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수직성분 AMVR 플래그를 획득하지 않은 채로, 수직성분 AMVR 플래그를 참으로 유도한 후, 수직성분 정밀도 인덱스를 획득한다.
영상 부호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 결정한다(S706).
영상 부호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수평 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정한다. 또한, 영상 부호화 장치는 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수직 성분의 공간해상도를 결정하되, 표 3에 예시된 바와 같이, 수평 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 참이고 수직성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수직 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정한다. 또한, 영상 부호화 장치는 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분의 공간해상도를 결정하되, 표 3에 예시된 바와 같이, 수직 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정할 수 있다.
영상 부호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 참이고 수직성분 AMVR 플래그도 참인 경우, 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분의 공간해상도를 결정한다. 또한, 영상 부호화 장치는 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수직 성분의 공간해상도를 결정하되, 표 3에 예시된 바와 같이, 수평 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정할 수 있다.
반면, 동일해상도 플래그가 참인 경우, 영상 부호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 수평성분 AMVR 플래그 및 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 획득한다(S710).
영상 부호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그 및 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 동일하게 결정한다(S712).
영상 부호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 기설정된 동일한 값으로 결정한다, 또한, 영상 부호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 표 3에 예시된 바와 같이, 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 동일하게 결정할 수 있다.
한편, 영상 부호화 장치는, 결정된 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터 차분값의 실제값을 산정할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 동일해상도 플래그를 복호화한다(S800). 여기서, 동일해상도 플래그인 amvr_equal_flag는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들의 동일 여부를 나타낸다.
영상 복호화 장치는 동일해상도 플래그를 확인한다(S802).
영상 복호화 장치는 실현예 1의 표 3의 예시에 따라, 움직임벡터 차분값의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정할 수 있다.
동일해상도 플래그가 거짓인 경우, 영상 복호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 복호화한다(S804).
여기서, 수평성분 AMVR 플래그인 amvr_flag_x 및 수직성분 AMVR 플래그인 amvr_flag_y는 각 성분에 대해 적응적 공간해상도의 적용 여부를 나타낸다, 또한, 수평성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_x 및 수직성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_y는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시한다.
영상 복호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 수평성분 정밀도 인덱스를 복호화하고, 수직성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 수직성분 정밀도 인덱스를 복호화한다.
또한, 영상 복호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수직성분 AMVR 플래그를 획득하지 않은 채로, 수직성분 AMVR 플래그를 참으로 유도한 후, 수직성분 정밀도 인덱스를 복호화한다.
영상 복호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 결정한다(S806).
영상 복호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수평 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정한다. 또한, 영상 복호화 장치는 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수직 성분의 공간해상도를 결정하되, 표 3에 예시된 바와 같이, 수평 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 참이고 수직성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수직 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정한다. 또한, 영상 복호화 장치는 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분의 공간해상도를 결정하되, 표 3에 예시된 바와 같이, 수직 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정할 수 있다.
영상 복호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 참이고 수직성분 AMVR 플래그도 참인 경우, 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분의 공간해상도를 결정한다. 또한, 영상 복호화 장치는 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수직 성분의 공간해상도를 결정하되, 표 3에 예시된 바와 같이, 수평 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정할 수 있다.
반면, 동일해상도 플래그가 참인 경우, 영상 복호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 수평성분 AMVR 플래그 및 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 복호화한다(S810).
영상 복호화 장치는 수평성분 AMVR 플래그 및 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 동일하게 결정한다(S812).
영상 복호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 기설정된 동일한 값으로 결정한다, 또한, 영상 복호화 장치는, 수평성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 표 3에 예시된 바와 같이, 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 동일하게 결정할 수 있다.
한편, 영상 복호화 장치는, 결정된 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터 차분값의 실제값을 산정할 수 있다.
이하, 도 9 및 도 10의 도시를 이용하여, 실현예 2에 예시된 적응적 공간해상도에 따라 현재블록에 대해, 움직임벡터의 차분값의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법을 기술한다. 전술한 바와 같이, 움직임벡터의 차분값의 공간해상도는 움직임벡터의 공간해상도와 동일한 것으로 간주한다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 부호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 AMVR 플래그를 획득한다(S900). 여기서, AMVR 플래그인 amvr_flag는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분에 대해 적응적 공간해상도의 적용 여부를 나타낸다.
영상 부호화 장치는 AMVR 플래그를 확인한다(S902).
영상 부호화 장치는 실현예 2의 표 4의 예시에 따라, 움직임벡터 차분값의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정할 수 있다.
즉, AMVR 플래그가 참인 경우, 영상 부호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 부호화 장치는 상위 단계로부터 수평성분 정밀도 인덱스 및 수직성분 정밀도 인덱스를 획득한다(S904). 여기서, 수평성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_x 및 수직성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_y는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시한다.
영상 부호화 장치는 수평성분 정밀도 인덱스 및 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정한다(S906). 영상 부호화 장치는 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분의 공간해상도를 결정하고, 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수직 성분의 공간해상도를 결정한다.
반면, AMVR 플래그가 거짓인 경우, 영상 부호화 장치는 수평 성분의 공간해상도 및 수직 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정한다(S910).
한편, 영상 부호화 장치는, 결정된 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터 차분값의 실제값을 산정할 수 있다.
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 영상 복호화 장치가 수행하는 공간해상도 결정방법을 나타내는 순서도이다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 AMVR 플래그를 복호화한다(S1000). 여기서, AMVR 플래그인 amvr_flag는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분에 대해 적응적 공간해상도의 적용 여부를 나타낸다.
영상 복호화 장치는 AMVR 플래그를 확인한다(S1002).
영상 복호화 장치는 실현예 2의 표 4의 예시에 따라, 움직임벡터 차분값의 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정할 수 있다.
즉, AMVR 플래그가 참인 경우, 영상 복호화 장치는 다음의 단계들을 수행한다.
영상 복호화 장치는 비트스트림으로부터 수평성분 정밀도 인덱스 및 수직성분 정밀도 인덱스를 복호화한다(S1004). 여기서, 수평성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_x 및 수직성분 정밀도 인덱스인 amvr_precision_idx_y는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시한다.
영상 복호화 장치는 수평성분 정밀도 인덱스 및 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정한다(S1006). 영상 복호화 장치는 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수평 성분의 공간해상도를 결정하고, 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 수직 성분의 공간해상도를 결정한다.
반면, AMVR 플래그가 거짓인 경우, 영상 복호화 장치는 수평 성분의 공간해상도 및 수직 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정한다(S1010).
한편, 영상 복호화 장치는, 결정된 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 이용하여 현재블록의 움직임벡터 차분값의 실제값을 산정할 수 있다.
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명에서 예시적인 실시예들은 많은 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하나 이상의 예시들에서 설명된 기능들 혹은 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 기능적 컴포넌트들은 그들의 구현 독립성을 특히 더 강조하기 위해 "...부(unit)" 로 라벨링되었음을 이해해야 한다.
한편, 본 실시예에서 설명된 다양한 기능들 혹은 방법들은 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 비일시적 기록매체에 저장된 명령어들로 구현될 수도 있다. 비일시적 기록매체는, 예를 들어, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독가능한 형태로 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 예를 들어, 비일시적 기록매체는 EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
124: 인터 예측부
510: 엔트로피 복호화부
544: 인터 예측부
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본 특허출원은 2021년 3월 19일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2021-0035973 호, 2022년 3월 16일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2022-0032805 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (15)

  1. 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 동일해상도 플래그를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 동일해상도 플래그는 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들의 동일 여부를 나타냄; 및
    상기 동일해상도 플래그를 확인하는 단계
    를 포함하되,
    상기 동일해상도 플래그가 거짓인 경우,
    상기 비트스트림으로부터 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수직성분 AMVR 플래그는 각 성분에 대해 적응적 공간해상도(adaptive spatial resolution)의 적용 여부를 나타내고, 상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시함; 및
    상기 수평성분 AMVR 플래그, 상기 수평성분 정밀도 인덱스, 상기 수직성분 AMVR 플래그, 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 움직임벡터의 차분값의 공간해상도는 상기 움직임벡터의 공간해상도와 동일한 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전부 또는 일부를 복호화하는 단계는,
    상기 수평성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 상기 수평성분 정밀도 인덱스를 복호화하고, 상기 수직성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 상기 수직성분 정밀도 인덱스를 복호화하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전부 또는 일부를 복호화하는 단계는,
    상기 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 상기 수직성분 AMVR 플래그를 복호화하지 않은 채로, 상기 수직성분 AMVR 플래그를 참으로 유도한 후, 상기 수직성분 정밀도 인덱스를 복호화하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상이하게 결정하는 단계는,
    상기 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 상기 수평 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정하고, 상기 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수직 성분의 공간해상도를 결정하되 상기 수평 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 상이하게 결정하는 단계는,
    상기 수평성분 AMVR 플래그가 참이고 상기 수직성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 상기 수직 성분의 공간해상도를 기설정된 값으로 결정하고, 상기 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수평 성분의 공간해상도를 결정하되 상기 수직 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 상이하게 결정하는 단계는,
    상기 수평성분 AMVR 플래그가 참이고 상기 수직성분 AMVR 플래그도 참인 경우, 상기 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수평 성분의 공간해상도를 결정하고, 상기 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수직 성분의 공간해상도를 결정하되 상기 수평 성분의 공간해상도와 상이한 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 동일해상도 플래그가 참인 경우,
    상기 비트스트림으로부터 상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 복호화하는 단계; 및
    상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 동일하게 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동일하게 결정하는 단계는,
    상기 수평성분 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 기설정된 동일한 값으로 결정하고, 상기 수평성분 AMVR 플래그가 참인 경우, 상기 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 동일하게 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 영상 복호화 장치가 수행하는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법에 있어서,
    비트스트림으로부터 AMVR 플래그를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 AMVR 플래그는 상기 수평 성분과 수직 성분에 대해 적응적 공간해상도(adaptive spatial resolution)의 적용 여부를 나타냄; 및
    상기 AMVR 플래그를 확인하는 단계
    를 포함하되,
    상기 AMVR 플래그가 참인 경우,
    상기 비트스트림으로부터 수평성분 정밀도 인덱스 및 수직성분 정밀도 인덱스를 복호화하는 단계, 여기서, 상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시함; 및
    상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 공간해상도 값들을 결정하는 단계는,
    상기 AMVR 플래그가 참인 경우, 상기 수평성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수평 성분의 공간해상도를 결정하고, 상기 수직성분 정밀도 인덱스에 기초하여 상기 수직 성분의 공간해상도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 AMVR 플래그가 거짓인 경우, 상기 수평 성분의 공간해상도 및 상기 수직 성분의 공간해상도 값들을 기설정된 값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 영상 부호화 장치가 수행하는, 현재블록의 움직임벡터의 차분값에 대해, 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 결정하는 방법에 있어서,
    상위 단계로부터 동일해상도 플래그를 획득하는 단계, 여기서, 상기 동일해상도 플래그는 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들의 동일 여부를 나타냄; 및
    상기 동일해상도 플래그를 확인하는 단계
    를 포함하되,
    상기 동일해상도 플래그가 거짓인 경우,
    상기 상위 단계로부터 수평성분 AMVR 플래그, 수평성분 정밀도 인덱스, 수직성분 AMVR 플래그, 및 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 획득하는 단계, 여기서, 상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수직성분 AMVR 플래그는 각 성분에 대해 적응적 공간해상도(adaptive spatial resolution)의 적용 여부를 나타내고, 상기 수평성분 정밀도 인덱스 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스는 기설정된 공간해상도 값들 중의 하나를 지시함; 및
    상기 수평성분 AMVR 플래그, 상기 수평성분 정밀도 인덱스, 상기 수직성분 AMVR 플래그, 및 상기 수직성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 상이하게 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 움직임벡터의 차분값의 공간해상도는 상기 움직임벡터의 공간해상도와 동일한 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 동일해상도 플래그가 참인 경우,
    상기 상위 단계로부터 상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부를 획득하는 단계; 및
    상기 수평성분 AMVR 플래그 및 상기 수평성분 정밀도 인덱스의 전부 또는 일부에 기초하여 상기 수평 성분과 수직 성분의 공간해상도 값들을 동일하게 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
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