WO2023033617A1 - Lic(local illumination compensation) 모드를 이용한 비디오 신호 처리 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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WO2023033617A1
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김동철
김경용
손주형
곽진삼
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주식회사 윌러스표준기술연구소
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    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for processing a video signal, and more particularly, to a method and apparatus for processing a video signal for encoding or decoding a video signal.
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or storing it in a form suitable for a storage medium.
  • Targets of compression coding include voice, video, text, and the like, and in particular, a technique of performing compression coding for video is called video image compression.
  • Compression encoding of a video signal is performed by removing redundant information in consideration of spatial correlation, temporal correlation, and stochastic correlation.
  • a more highly efficient video signal processing method and apparatus are required.
  • An object of the present specification is to increase coding efficiency of a video signal by providing a video signal processing method and an apparatus therefor.
  • the present specification provides a video signal processing method and apparatus therefor.
  • a video signal decoding apparatus includes a processor, and the processor parses a first syntax element that is a General Constraint Information (GCI) syntax element from a bitstream, and the first syntax element Based on the parsing result of parsing a second syntax element indicating whether the LIC mode is available for the current sequence, parsing a third syntax element indicating whether the LIC mode is used for the current block, and If the element indicates whether the LIC mode is used for the current block, the current block is predicted based on the LIC mode, and the first syntax element is a Sequence Parameter Set (SPS) RBSP syntax and video parameters When included in at least one of set (Video Parameter Set, VPS) RBSP syntax, the second syntax element is included in the SPS RBSP syntax, and the value of the first syntax element is 1, the second syntax element Regardless of the parsing result, the value of the second syntax element is set to 0, which is a value indicating that the LIC mode is not used, and when the value of the first syntax element is
  • the third syntax element may indicate whether the LIC mode is used in the current block.
  • the processor configures a first template including blocks adjacent to the current block, configures a second template including blocks adjacent to a reference block of the current block, and configures the first template and the second template.
  • An LIC linear model is obtained based on , the current block is predicted based on the LIC linear model, and the location and size of the first template correspond to the location and size of the second template.
  • the current block may be divided into a first region and a second region there is.
  • the processor obtains a first LIC linear model for the first region, obtains a first prediction block for the first region based on the first LIC linear model, and obtains a first prediction block for the second region Obtaining a second LIC linear model, obtaining a second prediction block for the second region based on the second LIC linear model, and obtaining the current block based on the first prediction block and the second prediction block It is characterized by prediction.
  • the third syntax element may indicate whether the LIC mode is used in the current block.
  • the processor constructs a template including neighboring blocks located within a preset range of the current block, obtains a Convolutional model based on the template, and predicts the current block based on the Convolutional model. to be characterized
  • a video signal encoding device may obtain a bitstream decoded by a decoding method.
  • bitstream in a computer-readable non-transitory storage medium storing a bitstream, the bitstream may be decoded by a decoding method.
  • the third syntax element may indicate whether the LIC mode is used in the current block.
  • the decoding method may include constructing a first template including neighboring blocks of the current block; constructing a second template including neighboring blocks of the reference block of the current block; obtaining a LIC linear model based on the first template and the second template; and predicting the current block based on the LIC linear model, wherein the location and size of the first template correspond to the location and size of the second template.
  • the decoding method may include obtaining a first LIC linear model for the first region; obtaining a first prediction block for the first region based on the first LIC linear model; obtaining a second LIC linear model for the second region; obtaining a second prediction block for the second region based on the second LIC linear model; and predicting the current block based on the first prediction block and the second prediction block.
  • the third syntax element may indicate whether the LIC mode is used in the current block.
  • the decoding method may include configuring a template including neighboring blocks located within a preset range of the current block; obtaining a convolutional model based on the template; Predicting the current block based on the convolutional model may be included.
  • the third syntax element may be parsed when the second syntax element indicates that the LIC mode is available for the current block.
  • the third syntax element may be parsed by additionally considering at least one of the number of samples of the current block, an encoding mode of the current block, and a prediction direction of the current block.
  • the third syntax element may be parsed when the number of samples of the current block is 32 or more.
  • the third syntax element may be parsed when the coding mode of the current block is not a merge mode, an IBC mode, or a CIIP mode.
  • the third syntax element may be parsed when the prediction direction of the coding block is not bi-prediction.
  • the first template may include upper neighboring blocks of the current block
  • the second template may include upper neighboring blocks of the reference block
  • the first template may include left neighboring blocks of the current block
  • the second template may include left neighboring blocks of the reference block
  • the first template includes an upper neighboring block of the current block and left neighboring blocks of the current block
  • the second template includes an upper neighboring block of the reference block and left neighboring blocks of the reference block.
  • the current block may be one sample.
  • the filter coefficient of the convolutional model may be a coefficient for at least one of an upper sample, a lower sample, a left sample, and a right sample of the one sample.
  • the value of the sample not included in the template is the sample not included in the template. It may be the average value of the remaining samples except for .
  • the value of the sample not included in the template is the number of samples included in the template. may be equal to a value of a sample that is closest to a sample not included in the template.
  • the present specification provides a method for efficiently processing a video signal.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a video signal encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a video signal decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an embodiment in which a coding tree unit within a picture is divided into coding units.
  • FIG. 4 illustrates one embodiment of a method for signaling splitting of quad trees and multi-type trees.
  • 5 and 6 show the intra prediction method according to an embodiment of the present invention in more detail.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating positions of neighboring blocks used to construct a motion candidate list in inter prediction.
  • LIC Local Illumination Compensation
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of applying an LIC in units of sub-blocks according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of applying an LIC for each component of a current coding block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing the structure of a high level syntax according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of signaling LIC-related information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method of signaling a syntax element related to an LIC in units of coding units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a geometry partitioning mode (GPM) mode according to an embodiment of the present invention.
  • GPM geometry partitioning mode
  • 15 is a diagram illustrating a method of configuring a division and merge list of a current coding unit for a GPM mode according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating a method of applying LIC in GPM mode according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating a syntax structure including a syntax element indicating whether LIC is applied for the GPM mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a method of applying LIC when bi-directional inter prediction is applied for prediction of a current block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing the configuration of a template for applying an LIC linear model according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a diagram showing a context model of syntax elements related to template configuration for a LIC linear model according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a diagram showing a method of applying an LIC linear model in the form of a convolutional model according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a template for filter coefficients of a convolutional model according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of applying filter coefficients of a convolutional model and a method of padding.
  • FIG. 24 is a diagram showing a filter form of a convolutional model according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is a diagram illustrating a method of updating an LIC linear model.
  • 26 is a flowchart illustrating a method of predicting a current block according to an embodiment of the present invention.
  • 'A and/or B' may be interpreted as meaning 'including at least one of A or B'.
  • Coding can be interpreted as either encoding or decoding, as the case may be.
  • a device that performs encoding (encoding) of a video signal to generate a video signal bitstream is referred to as an encoding device or an encoder
  • a device that performs decoding (decoding) of a video signal bitstream to restore a video signal is referred to as a decoding device.
  • a device or decoder a video signal processing apparatus is used as a conceptual term including both an encoder and a decoder.
  • a 'unit' is used to indicate a basic unit of image processing or a specific location of a picture, and refers to an image area including at least one of a luma component and a chroma component.
  • a 'block' refers to an image area including a specific component among luminance components and chrominance components (ie, Cb and Cr).
  • terms such as 'unit', 'block', 'partition', 'signal' and 'region' may be used interchangeably depending on embodiments.
  • a 'current block' means a block currently scheduled to be encoded
  • a 'reference block' means a block that has already been coded or decoded and is used as a reference in the current block.
  • terms such as 'luma', 'luma', 'luminance', and 'Y' may be used interchangeably.
  • terms such as 'chroma', 'chroma', 'color difference', and 'Cb or Cr' may be used interchangeably.
  • a unit may be used as a concept including all of a coding unit, a prediction unit, and a transform unit.
  • a picture refers to a field or a frame, and the terms may be used interchangeably depending on embodiments. Specifically, when a photographed image is an interlace image, one frame is divided into an odd (or odd, top) field and an even (or even, bottom) field, and each field is composed of one picture unit. and can be encoded or decoded. If the photographed image is a progressive image, one frame may be configured as a picture and encoded or decoded. Also, in this specification, terms such as 'error signal', 'residual signal', 'residual signal', 'residual signal', and 'difference signal' may be used interchangeably.
  • POC Picture Order Count
  • the encoding apparatus 100 of the present invention includes a transform unit 110, a quantization unit 115, an inverse quantization unit 120, an inverse transform unit 125, a filtering unit 130, and a prediction unit 150. ) and an entropy coding unit 160.
  • the transform unit 110 transforms the residual signal, which is the difference between the received video signal and the prediction signal generated by the predictor 150, to obtain a transform coefficient value.
  • a discrete cosine transform DCT
  • DST discrete sine transform
  • Discrete cosine transform and discrete sine transform perform conversion by dividing an input picture signal into blocks.
  • coding efficiency may vary according to the distribution and characteristics of values within a transformation domain.
  • a transform kernel used for transforming a residual block may be a transform kernel having separable characteristics of vertical transform and horizontal transform. In this case, transformation of the residual block may be performed by dividing the vertical transformation and the horizontal transformation.
  • the encoder may perform vertical transform by applying a transform kernel in the vertical direction of the residual block.
  • the encoder may perform horizontal transformation by applying a transformation kernel in the horizontal direction of the residual block.
  • a transform kernel may be used as a term referring to a set of parameters used for transforming a residual signal, such as a transform matrix, a transform array, a transform function, and a transform.
  • the conversion kernel may be any one of a plurality of available kernels.
  • transform kernels based on different transform types may be used for each of the vertical transform and the horizontal transform.
  • an error signal may exist only in a partial region in a coding block.
  • the conversion process may be performed only on an arbitrary partial area.
  • an error signal may exist only in the first 2NxN block in a block having a size of 2Nx2N, and a conversion process is performed only in the first 2NxN block, but the conversion process is not performed on the second 2NxN block and may not be encoded or decoded.
  • N can be any positive integer.
  • the encoder may perform additional transforms before the transform coefficients are quantized.
  • the transform method described above is referred to as a primary transform, and an additional transform may be referred to as a secondary transform.
  • Secondary transformation may be selective for each residual block.
  • the encoder may improve coding efficiency by performing secondary transform on a region in which it is difficult to concentrate energy in a low frequency region with only the primary transform.
  • secondary transformation may be additionally performed on a block having large residual values in a direction other than the horizontal or vertical direction of the residual block. Unlike the first conversion, the secondary conversion may not be performed separately into vertical conversion and horizontal conversion.
  • This secondary transform may be referred to as a Low Frequency Non-Separable Transform (LFNST).
  • LFNST Low Frequency Non-Separable Transform
  • the quantization unit 115 quantizes the transform coefficient value output from the transform unit 110 .
  • a picture signal is not coded as it is, but a picture is predicted using an area already coded through the prediction unit 150, and a residual value between the original picture and the predicted picture is added to the predicted picture to obtain a reconstructed picture.
  • a method for obtaining is used.
  • the decoder when the encoder performs prediction, the decoder must also use available information. To this end, the encoder performs a process of restoring the encoded current block again.
  • the inverse quantization unit 120 inversely quantizes the transform coefficient value, and the inverse transform unit 125 restores the residual value using the inverse quantized transform coefficient value.
  • the filtering unit 130 performs a filtering operation to improve quality and coding efficiency of a reconstructed picture.
  • a deblocking filter For example, a deblocking filter, a Sample Adaptive Offset (SAO), and an adaptive loop filter may be included.
  • a picture that has undergone filtering is stored in a decoded picture buffer (DPB, 156) to be output or used as a reference picture.
  • DPB decoded picture buffer
  • a deblocking filter is a filter for removing distortion within a block generated at a boundary between blocks in a reconstructed picture.
  • the encoder may determine whether to apply a deblocking filter to a corresponding edge through a distribution of pixels included in several columns or rows based on an arbitrary edge in a block.
  • the encoder may apply a long filter, a strong filter, or a weak filter according to the strength of the deblocking filtering.
  • horizontal direction filtering and vertical direction filtering can be processed in parallel.
  • the sample adaptive offset (SAO) may be used to correct an offset from an original image in units of pixels for a residual block to which a deblocking filter is applied.
  • the encoder In order to correct the offset for a specific picture, the encoder divides the pixels included in the image into a certain number of areas, determines the area to perform offset correction, and uses a method (Band Offset) to apply the offset to the area. can Alternatively, the encoder may use a method (Edge Offset) of applying an offset in consideration of edge information of each pixel.
  • An adaptive loop filter is a method of dividing pixels included in an image into predetermined groups, determining one filter to be applied to the group, and performing filtering differentially for each group. Information related to whether to apply ALF may be signaled in units of coding units, and the shape and filter coefficients of an ALF filter to be applied may vary according to each block. In addition, the ALF filter of the same form (fixed form) may be applied regardless of the characteristics of the target block to be applied.
  • the prediction unit 150 includes an intra prediction unit 152 and an inter prediction unit 154.
  • the intra prediction unit 152 performs intra prediction within the current picture, and the inter prediction unit 154 predicts the current picture using the reference picture stored in the decoded picture buffer 156. Do it.
  • the intra prediction unit 152 performs intra prediction on reconstructed regions in the current picture and transfers intra-encoding information to the entropy coding unit 160 .
  • the intra encoding information may include at least one of an intra prediction mode, a most probable mode (MPM) flag, an MPM index, and information about a reference sample.
  • the inter prediction unit 154 may again include a motion estimation unit 154a and a motion compensation unit 154b.
  • the motion estimation unit 154a refers to a specific region of the reconstructed reference picture to find a part most similar to the current region and obtains a motion vector value that is a distance between the regions.
  • Motion information reference direction indication information (L0 prediction, L1 prediction, bi-directional prediction), reference picture index, motion vector information, etc.) for the reference region acquired by the motion estimation unit 154a is transferred to the entropy coding unit 160. so that it can be included in the bitstream.
  • the motion compensation unit 154b performs inter-motion compensation using the motion information transmitted from the motion estimation unit 154a to generate a prediction block for the current block.
  • the inter prediction unit 154 transfers inter encoding information including motion information on the reference region to the entropy coding unit 160 .
  • the predictor 150 may include an intra block copy (IBC) predictor (not shown).
  • the IBC prediction unit performs IBC prediction from reconstructed samples in the current picture and transfers IBC encoding information to the entropy coding unit 160 .
  • the IBC prediction unit refers to a specific region in the current picture and obtains a block vector value indicating a reference region used for prediction of the current region.
  • the IBC prediction unit may perform IBC prediction using the obtained block vector value.
  • the IBC prediction unit transfers the IBC encoding information to the entropy coding unit 160 .
  • the IBC encoding information may include at least one of size information of a reference region and block vector information (index information for predicting a block vector of a current block in a motion candidate list and block vector difference information).
  • the transform unit 110 obtains a transform coefficient value by transforming a residual value between an original picture and a predicted picture.
  • transformation may be performed in units of a specific block within a picture, and the size of a specific block may vary within a preset range.
  • the quantization unit 115 quantizes the transform coefficient values generated by the transform unit 110 and transfers the quantized transform coefficients to the entropy coding unit 160 .
  • the quantized transform coefficients in the form of a two-dimensional array may be rearranged into a form of a one-dimensional array for entropy coding.
  • a scanning method for quantized transform coefficients may be determined according to a size of a transform block and an intra-prediction mode. As an embodiment, diagonal, vertical, and horizontal scans may be applied. Such scan information may be signaled in units of blocks and may be derived according to pre-determined rules.
  • the entropy coding unit 160 generates a video signal bitstream by entropy coding information representing quantized transform coefficients, intra-encoding information, and inter-encoding information.
  • a variable length coding (VLC) method and an arithmetic coding method may be used.
  • VLC variable length coding
  • a variable length coding (VLC) method converts input symbols into continuous codewords, the length of which can be variable. For example, frequently occurring symbols are represented by short codewords, and infrequently occurring symbols are represented by long codewords.
  • a context-based adaptive variable length coding (CAVLC) scheme may be used as a variable length coding scheme.
  • Arithmetic coding converts successive data symbols into a single prime number using a probability distribution of each data symbol. Arithmetic coding can obtain an optimal number of decimal bits required to represent each symbol.
  • As arithmetic coding context-based adaptive binary arithmetic code (CABAC) may be used.
  • CABAC context-based adaptive binary arithmetic code
  • CABAC is a method of encoding binary arithmetic through several context models generated based on probabilities obtained through experiments.
  • a context model may be described as a context model.
  • the encoder binarizes each symbol using exp-Golomb or the like.
  • a binarized 0 or 1 can be described as a bin.
  • the CABAC initialization process is divided into context initialization and arithmetic coding initialization.
  • Context initialization is a process of initializing the occurrence probability of each symbol, and is determined according to the symbol type, quantization parameter (QP), and slice type (whether I, P, or B).
  • QP quantization parameter
  • slice type whether I, P, or B
  • the context model provides information (valMPS) about the probability of occurrence of a least probable symbol (LPS) or most probable symbol (MPS) for a symbol to be currently coded and which bin value among 0 and 1 corresponds to the MPS.
  • valMPS information about the probability of occurrence of a least probable symbol (LPS) or most probable symbol (MPS) for a symbol to be currently coded and which bin value among 0 and 1 corresponds to the MPS.
  • LPS least probable symbol
  • MPS most probable symbol
  • One of several context models is selected through a context index (ctxIdx), and the context index can be derived through information of a block to be currently encoded or information of neighboring blocks.
  • Initialization for binary arithmetic coding is performed based on the probability model selected in the context model.
  • Binary arithmetic encoding is performed by dividing into probability intervals through the occurrence probabilities of 0 and 1, and then the probability interval corresponding to the bin to be processed becomes the entire probability interval for
  • Position information within the probability interval where the last bin was processed is output.
  • a renormalization process is performed to widen the probability interval and corresponding location information is output.
  • a probability update process may be performed in which a probability of a next bin to be processed is newly set based on information of the processed bin.
  • the generated bitstream is encapsulated in a network abstraction layer (NAL) unit as a basic unit.
  • the NAL unit is divided into a VCL (Video Coding Layer) NAL unit including video data and a non-VCL NAL unit including parameter information for decoding video data.
  • VCL Video Coding Layer
  • non-VCL NAL unit including parameter information for decoding video data.
  • the NAL unit is composed of NAL header information and data, RBSP (Raw Byte Sequence Payload), and the NAL header information includes summary information about the RBSP.
  • the RBSP of the VCL NAL unit includes a coded integer number of coding tree units.
  • the bitstream In order to decode a bitstream in a video decoder, the bitstream must first be divided into NAL unit units and then each separated NAL unit must be decoded. Meanwhile, information necessary for decoding a video signal bitstream is included in a Picture Parameter Set (PPS), a Sequence Parameter Set (SPS), a Video Parameter Set (VPS), etc. and transmitted.
  • PPS Picture Parameter Set
  • SPS Sequence Parameter Set
  • VPS Video Parameter Set
  • FIG. 1 shows the encoding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and the separately displayed blocks logically distinguish elements of the encoding apparatus 100. Accordingly, the elements of the encoding apparatus 100 described above may be mounted as one chip or as a plurality of chips according to the design of the device. According to one embodiment, the operation of each element of the above-described encoding device 100 may be performed by a processor (not shown).
  • the decoding apparatus 200 of the present invention includes an entropy decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 225, a filtering unit 230, and a prediction unit 250.
  • the entropy decoding unit 210 entropy-decodes the video signal bitstream and extracts transform coefficient information, intra-encoding information, and inter-encoding information for each region. For example, the entropy decoding unit 210 may obtain a binarization code for transform coefficient information of a specific region from a video signal bitstream. Also, the entropy decoding unit 210 inversely binarizes the binary code to obtain quantized transform coefficients. The inverse quantization unit 220 inversely quantizes the quantized transform coefficient, and the inverse transform unit 225 restores a residual value using the inverse quantized transform coefficient. The video signal processing apparatus 200 restores an original pixel value by adding the residual value obtained from the inverse transform unit 225 to the prediction value obtained from the predictor 250.
  • the filtering unit 230 improves picture quality by performing filtering on pictures. This may include a deblocking filter to reduce block distortion and/or an adaptive loop filter to remove distortion of the entire picture.
  • the filtered picture is output or stored in the decoded picture buffer (DPB) 256 to be used as a reference picture for the next picture.
  • DPB decoded picture buffer
  • the prediction unit 250 includes an intra prediction unit 252 and an inter prediction unit 254 .
  • the prediction unit 250 generates a predicted picture by utilizing the coding type decoded through the above-described entropy decoding unit 210, transform coefficients for each region, intra/inter coding information, and the like.
  • a current picture including the current block or a decoded area of other pictures may be used.
  • a picture (or tile/slice) that can be performed is called an inter picture (or tile/slice).
  • a picture (or tile/slice) using up to one motion vector and reference picture index to predict sample values of each block among inter-pictures (or tiles/slices) is called a predictive picture or a P picture (or , tile/slice), and a picture (or tile/slice) using up to two motion vectors and a reference picture index is called a bi-predictive picture or B picture (or tile/slice).
  • a P picture (or tile/slice) uses at most one set of motion information to predict each block
  • a B picture (or tile/slice) uses at most two sets of motion information to predict each block.
  • the motion information set includes one or more motion vectors and one reference picture index.
  • the intra prediction unit 252 generates a prediction block using intra encoding information and reconstructed samples in a current picture.
  • the intra encoding information may include at least one of an intra prediction mode, a most probable mode (MPM) flag, and an MPM index.
  • the intra predictor 252 predicts sample values of the current block by using reconstructed samples located on the left side and/or above the current block as reference samples.
  • reconstructed samples, reference samples, and samples of a current block may represent pixels. Also, sample values may represent pixel values.
  • reference samples may be samples included in neighboring blocks of the current block.
  • the reference samples may be samples adjacent to the left boundary of the current block and/or samples adjacent to the upper boundary of the current block.
  • the reference samples are samples located on a line within a preset distance from the left boundary of the current block among samples of neighboring blocks of the current block and/or located on a line within a preset distance from the upper boundary of the current block.
  • the neighboring blocks of the current block may be a left (L) block, an upper (A) block, a below left (BL) block, an above right (AR) block, or an above left (Above Left) block adjacent to the current block.
  • AL may include at least one of the blocks.
  • the inter prediction unit 254 generates a prediction block using a reference picture stored in the decoded picture buffer 256 and inter encoding information.
  • the inter-encoding information may include a motion information set (reference picture index, motion vector information, etc.) of a current block with respect to a reference block.
  • Inter prediction may include L0 prediction, L1 prediction, and bi-prediction.
  • L0 prediction refers to prediction using one reference picture included in the L0 picture list
  • L1 prediction refers to prediction using one reference picture included in the L1 picture list.
  • one set of motion information eg, a motion vector and a reference picture index
  • up to two reference regions can be used, and these two reference regions may exist in the same reference picture or in different pictures.
  • the bi-prediction method up to two sets of motion information (eg, a motion vector and a reference picture index) can be used, and the two motion vectors may correspond to the same reference picture index or to different reference picture indices. may correspond.
  • the reference pictures are pictures positioned before or after the current picture in terms of time, and may be pictures that have already been reconstructed.
  • two reference regions used in the bi-prediction method may be regions selected from each of the L0 picture list and the L1 picture list.
  • the inter prediction unit 254 may obtain a reference block of the current block by using the motion vector and the reference picture index.
  • the reference block exists in a reference picture corresponding to a reference picture index.
  • a sample value of a block specified by a motion vector or an interpolated value thereof may be used as a predictor of a current block.
  • an 8-tap interpolation filter for a luminance signal and a 4-tap interpolation filter for a chrominance signal may be used.
  • an interpolation filter for motion prediction in units of subpels is not limited thereto.
  • the inter prediction unit 254 performs motion compensation for predicting the texture of the current unit from the previously reconstructed picture.
  • the inter prediction unit may use the motion information set.
  • the prediction unit 250 may include an IBC prediction unit (not shown).
  • the IBC prediction unit may reconstruct the current region by referring to a specific region including reconstructed samples in the current picture.
  • the IBC prediction unit may perform IBC prediction using the IBC encoding information obtained from the entropy decoding unit 210 .
  • IBC encoding information may include block vector information.
  • a reconstructed video picture is generated by adding the prediction value output from the intra prediction unit 252 or the inter prediction unit 254 and the residual value output from the inverse transform unit 225. That is, the video signal decoding apparatus 200 reconstructs the current block by using the prediction block generated by the prediction unit 250 and the residual obtained from the inverse transform unit 225.
  • FIG. 2 shows the decoding apparatus 200 according to an embodiment of the present invention, and the separately displayed blocks logically distinguish elements of the decoding apparatus 200. Accordingly, elements of the decoding apparatus 200 described above may be mounted as one chip or as a plurality of chips according to the design of the device. According to one embodiment, the operation of each element of the decoding apparatus 200 described above may be performed by a processor (not shown).
  • the technology proposed in this specification is a technology applicable to both encoder and decoder methods and devices, and parts described as signaling and parsing may be described for convenience of description.
  • signaling is for encoding each syntax from an encoder point of view
  • parsing is for interpreting each syntax from a decoder point of view. That is, each syntax may be included in a bitstream from the encoder and signaled, and the decoder may parse the syntax and use it in the restoration process.
  • a sequence of bits for each syntax arranged according to a defined hierarchical configuration may be referred to as a bitstream.
  • One picture may be coded after being divided into sub-pictures, slices, tiles, and the like.
  • a subpicture may contain one or more slices or tiles. When one picture is divided into several slices or tiles and encoded, all slices or tiles in the picture must be decoded before being displayed on the screen. On the other hand, when one picture is coded with several subpictures, only a certain subpicture can be decoded and displayed on the screen.
  • a slice may contain multiple tiles or subpictures. Alternatively, a tile may include multiple subpictures or slices. Since subpictures, slices, and tiles can be encoded or decoded independently of each other, it is effective in improving parallel processing and processing speed. However, since coded information of other adjacent subpictures, other slices, and other tiles cannot be used, the amount of bits increases.
  • Subpictures, slices, and tiles may be coded after being divided into several Coding Tree Units (CTUs).
  • CTUs Coding Tree Units
  • a coding tree unit may include a luma coding tree block (CTB), two chroma coding tree blocks, and encoded syntax information thereof.
  • CB luma coding tree block
  • One coding tree unit may be composed of one coding unit, or one coding tree unit may be divided into several coding units.
  • One coding unit may include a luminance coding block (CB), two color difference coding blocks, and their encoded syntax information.
  • One coding block may be divided into several sub coding blocks.
  • One coding unit may be composed of one transform unit (TU), or one coding unit may be divided into several transform units.
  • One transform unit may include a luminance transform block (TB), two color difference transform blocks, and encoded syntax information thereof.
  • a coding tree unit may be divided into a plurality of coding units.
  • a coding tree unit may be a leaf node without being split. In this case, the coding tree unit itself may be a coding unit.
  • a coding unit refers to a basic unit for processing a picture in the process of processing a video signal described above, that is, intra/inter prediction, transformation, quantization, and/or entropy coding.
  • the size and shape of a coding unit within one picture may not be constant.
  • a coding unit may have a square or rectangular shape.
  • a rectangular coding unit (or rectangular block) includes a vertical coding unit (or vertical block) and a horizontal coding unit (or horizontal block).
  • a vertical block is a block whose height is greater than its width
  • a horizontal block is a block whose width is greater than its height.
  • a non-square block may refer to a rectangular block, but the present invention is not limited thereto.
  • the coding tree unit is first divided into a quad tree (QT) structure. That is, in the quad tree structure, one node having a size of 2NX2N may be divided into four nodes having a size of NXN.
  • a quad tree may also be referred to as a quaternary tree. Quad tree splitting can be done recursively, and not all nodes need to be split to the same depth.
  • the leaf node of the aforementioned quad tree may be further divided into a multi-type tree (MTT) structure.
  • MTT multi-type tree
  • one node in a multi-type tree structure, one node may be split into a binary (binary) or ternary (ternary) tree structure of horizontal or vertical split. That is, there are four partition structures of vertical binary partitioning, horizontal binary partitioning, vertical ternary partitioning, and horizontal ternary partitioning in the multi-type tree structure.
  • both the width and height of a node in each tree structure may have a power of 2 value.
  • a node having a size of 2NX2N is divided into two NX2N nodes by vertical binary partitioning and divided into two 2NXN nodes by horizontal binary partitioning.
  • a node of size 2NX2N is divided into nodes of (N/2)X2N, NX2N and (N/2)X2N by vertical ternary division, and horizontal ternary division It can be divided into 2NX(N/2), 2NXN and 2NX(N/2) nodes by partitioning.
  • This multi-type tree partitioning can be performed recursively.
  • a leaf node of a multi-type tree can be a coding unit. If the coding unit is not large compared to the maximum transform length, the coding unit may be used as a unit of prediction and/or transformation without further division. As an embodiment, when the width or height of the current coding unit is greater than the maximum transform length, the current coding unit may be divided into a plurality of transform units without explicit signaling regarding division. Meanwhile, in the aforementioned quad tree and multi-type tree, at least one of the following parameters may be defined in advance or may be transmitted through a higher level set of RBSPs such as PPS, SPS, and VPS.
  • RBSPs such as PPS, SPS, and VPS.
  • Preset flags may be used to signal splitting of the aforementioned quad tree and multi-type tree.
  • a flag 'split_cu_flag' indicating whether a node is split
  • a flag 'split_qt_flag' indicating whether a quad tree node is split
  • a flag 'mtt_split_cu_vertical_flag' indicating a split direction of a multi-type tree node
  • At least one of flags 'mtt_split_cu_binary_flag' indicating a split shape of a type tree node may be used.
  • 'split_cu_flag' which is a flag indicating whether to split a current node, may be signaled first. If the value of 'split_cu_flag' is 0, it indicates that the current node is not split, and the current node becomes a coding unit.
  • the coding tree unit includes one undivided coding unit.
  • the current node is a quad tree node 'QT node'
  • the current node is a leaf node 'QT leaf node' of the quad tree and becomes a coding unit.
  • the current node is a multi-type tree node 'MTT node'
  • the current node is a leaf node 'MTT leaf node' of the multi-type tree and becomes a coding unit.
  • the current node may be split into quad tree or multi-type tree nodes according to the value of 'split_qt_flag'.
  • a coding tree unit is a root node of a quad tree, and can be first partitioned into a quad tree structure. In the quad tree structure, 'split_qt_flag' is signaled for each node 'QT node'.
  • quad tree partitioning may be limited according to the type of current node. Quad tree splitting may be allowed if the current node is a coding tree unit (root node of a quad tree) or a quad tree node, and quad tree splitting may not be allowed if the current node is a multi-type tree node.
  • Each quad tree leaf node 'QT leaf node' can be further partitioned into a multi-type tree structure. As described above, when 'split_qt_flag' is 0, the current node may be split into multi-type nodes. In order to indicate the split direction and split shape, 'mtt_split_cu_vertical_flag' and 'mtt_split_cu_binary_flag' may be signaled.
  • a luminance block and a chrominance block may be equally divided. That is, the chrominance block may be divided by referring to the division form of the luminance block. If the size of the current chrominance block is smaller than a predetermined size, the chrominance block may not be divided even if the luminance block is divided.
  • the luminance block and the chrominance block may have different shapes.
  • partition information for the luminance block and partition information for the chrominance block may be signaled respectively.
  • encoding information of the luminance block and the chrominance block as well as partition information may be different.
  • at least one intra encoding mode of the luminance block and the chrominance block, encoding information about motion information, and the like may be different.
  • Nodes to be divided into the smallest units can be processed as one coding block.
  • the coding block may be divided into several sub-blocks (sub-coding blocks), and the prediction information of each sub-block may be the same or different.
  • the intra prediction modes of each sub-block may be the same or different.
  • motion information of each sub-block may be identical to or different from each other.
  • each sub-block may be independently encoded or decoded.
  • Each sub-block may be identified through a sub-block index (sbIdx).
  • a coding unit when a coding unit is divided into sub-blocks, it may be divided in a horizontal or vertical direction or diagonally.
  • ISP Intra Sub Partitions
  • a mode in which the current coding block is divided into oblique lines in the inter mode is called a geometric partitioning mode (GPM).
  • GPM geometric partitioning mode
  • the position and direction of the oblique line are derived using a predetermined angle table, and index information of the angle table is signaled.
  • Picture prediction (motion compensation) for coding is performed for a coding unit (that is, a leaf node of a coding tree unit) that is not further divided.
  • a basic unit that performs such prediction is hereinafter referred to as a prediction unit or a prediction block.
  • the term unit used in this specification may be used as a substitute for the prediction unit, which is a basic unit for performing prediction.
  • the present invention is not limited thereto, and may be understood as a concept including the coding unit in a more broad sense.
  • the intra prediction unit predicts sample values of the current block by using reconstructed samples located on the left side and/or above the current block as reference samples.
  • FIG. 5 shows an example of reference samples used for prediction of a current block in intra prediction mode.
  • the reference samples may be samples adjacent to a left boundary and/or an upper boundary of the current block.
  • the size of the current block is WXH and samples of a single reference line adjacent to the current block are used for intra prediction, up to 2W+2H+1 located on the left and/or upper side of the current block Reference samples may be set using the number of neighboring samples.
  • pixels of multiple reference lines may be used for intra prediction of the current block.
  • Multiple reference lines may be composed of n lines located within a predetermined range from the current block.
  • separate index information indicating lines to be set as reference pixels may be signaled, and this may be referred to as a reference line index.
  • the intra prediction unit may obtain reference samples by performing a reference sample padding process. Also, the intra prediction unit may perform a reference sample filtering process to reduce intra prediction errors. That is, filtered reference samples may be obtained by filtering the neighboring samples and/or the reference samples obtained through the reference sample padding process. The intra predictor predicts samples of the current block using the reference samples obtained in this way. The intra predictor predicts samples of the current block using unfiltered reference samples or filtered reference samples.
  • neighboring samples may include samples on at least one reference line.
  • the neighboring samples may include neighboring samples on a line adjacent to the boundary of the current block.
  • FIG. 6 shows an embodiment of prediction modes used for intra prediction.
  • intra prediction mode information indicating an intra prediction direction may be signaled.
  • the intra prediction mode information indicates one of a plurality of intra prediction modes constituting an intra prediction mode set. If the current block is an intra prediction block, the decoder receives intra prediction mode information of the current block from the bitstream. The intra prediction unit of the decoder performs intra prediction on the current block based on the extracted intra prediction mode information.
  • the intra prediction mode set may include all intra prediction modes used for intra prediction (eg, a total of 67 intra prediction modes). More specifically, the intra prediction mode set may include a planar mode, a DC mode, and multiple (eg, 65) angular modes (ie, directional modes). Each intra prediction mode may be indicated through a preset index (ie, an intra prediction mode index). For example, as shown in FIG. 6 , an intra prediction mode index 0 indicates a planar mode, and an intra prediction mode index 1 indicates a DC mode.
  • intra prediction mode indices 2 to 66 may indicate different angular modes, respectively. The angle modes each indicate different angles within a preset angle range.
  • the angle mode may indicate an angle within an angle range between 45 degrees and -135 degrees in a clockwise direction (ie, the first angle range).
  • the angle mode may be defined based on the 12 o'clock direction.
  • the intra prediction mode index 2 indicates a horizontal diagonal (HDIA) mode
  • the intra prediction mode index 18 indicates a horizontal (HOR) mode
  • the intra prediction mode index 34 indicates a diagonal (DIA) mode.
  • an intra prediction mode index of 50 indicates a vertical (VER) mode
  • an intra prediction mode index of 66 indicates a vertical diagonal (VDIA) mode.
  • the preset angle range may be set differently according to the shape of the current block. For example, when the current block is a rectangular block, a wide-angle mode indicating an angle exceeding 45 degrees or less than -135 degrees in a clockwise direction may be additionally used. If the current block is a horizontal block, the angle mode may indicate an angle within an angular range (ie, a second angle range) between (45+offset1) degrees and (-135+offset1) degrees clockwise. At this time, angle modes 67 to 76 outside the first angle range may be additionally used.
  • the angle mode may indicate an angle within an angular range (ie, a third angle range) between (45-offset2) and (-135-offset2) degrees clockwise.
  • angle modes -10 to -1 outside the first angle range may be additionally used.
  • the values of offset1 and offset2 may be determined differently according to the ratio between the width and height of the rectangular block. Also, offset1 and offset2 may be positive numbers.
  • the plurality of angular modes constituting the intra prediction mode set may include a basic angular mode and an extended angular mode.
  • the extended angle mode may be determined based on the basic angle mode.
  • the basic angle mode is a mode corresponding to an angle used in intra prediction of an existing High Efficiency Video Coding (HEVC) standard
  • the extended angle mode corresponds to an angle newly added in intra prediction of a next-generation video codec standard. It may be a mode that More specifically, the default angular mode is the intra prediction mode ⁇ 2, 4, 6, ... , 66 ⁇ , and the extended angle mode is an intra prediction mode ⁇ 3, 5, 7, . . . , 65 ⁇ . That is, the extended angular mode may be an angular mode between basic angular modes within the first angular range. Accordingly, an angle indicated by the extended angle mode may be determined based on an angle indicated by the basic angle mode.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • the basic angle mode may be a mode corresponding to an angle within a preset first angle range
  • the extended angle mode may be a wide angle mode outside the first angle range. That is, the default angle mode is the intra prediction mode ⁇ 2, 3, 4, ... , 66 ⁇ , and the extended angle mode is an intra prediction mode ⁇ -14, -13, -12, . . . , -1 ⁇ and ⁇ 67, 68, ... , 80 ⁇ .
  • An angle indicated by the extended angle mode may be determined as an angle opposite to an angle indicated by the corresponding basic angle mode. Accordingly, an angle indicated by the extended angle mode may be determined based on an angle indicated by the basic angle mode.
  • the number of expansion angle modes is not limited thereto, and additional expansion angles may be defined according to the size and/or shape of the current block.
  • the total number of intra prediction modes included in the intra prediction mode set may vary according to the configuration of the basic angular mode and the extended angular mode.
  • the interval between the extended angle modes may be set based on the interval between the corresponding basic angle modes.
  • extended angle modes ⁇ 3, 5, 7, ... , 65 ⁇ corresponds to the corresponding basic angle modes ⁇ 2, 4, 6, ... , 66 ⁇ .
  • the extended angle modes ⁇ -14, -13, . . . , -1 ⁇ the corresponding opposite fundamental angle modes ⁇ 53, 53, ... , 66 ⁇ , and the expansion angle modes ⁇ 67, 68, . . . , 80 ⁇ corresponds to the opposite fundamental angle modes ⁇ 2, 3, 4, ... , 15 ⁇ .
  • An angular interval between extended angular modes may be set to be equal to an angular interval between corresponding basic angular modes.
  • the number of extended angular modes in the intra prediction mode set may be set to be less than or equal to the number of basic angular modes.
  • the extended angle mode may be signaled based on the basic angle mode.
  • the wide-angle mode ie, the extended angle mode
  • the wide-angle mode may replace at least one angle mode (ie, the basic angle mode) within the first angle range.
  • the default angular mode that is replaced may be an angular mode that corresponds to the opposite side of the wide-angle mode. That is, the replaced basic angle mode is an angle mode corresponding to an angle in a direction opposite to the angle indicated by the wide angle mode or an angle different from the angle in the opposite direction by a preset offset index.
  • the preset offset index is 1.
  • the intra prediction mode index corresponding to the replaced basic angle mode may be mapped back to the wide-angle mode to signal the corresponding wide-angle mode.
  • wide-angle mode ⁇ -14, -13, ... , -1 ⁇ is the intra prediction mode index ⁇ 52, 53, ... , 66 ⁇
  • the wide-angle mode ⁇ 67, 68, . . . , 80 ⁇ is the intra prediction mode index ⁇ 2, 3, ... , 15 ⁇ , respectively.
  • the intra prediction mode index for the basic angular mode signals the extended angular mode, so even if the configurations of the angular modes used for intra prediction of each block are different, the same set of intra prediction mode indexes are used for intra prediction mode signaling. can be used Accordingly, signaling overhead according to a change in intra prediction mode configuration can be minimized.
  • whether to use the extended angle mode may be determined based on at least one of the shape and size of the current block. According to an embodiment, if the size of the current block is larger than a preset size, the extended angle mode is used for intra prediction of the current block, otherwise only the basic angle mode is used for intra prediction of the current block. According to another embodiment, when the current block is a non-square block, the extended angle mode is used for intra prediction of the current block, and when the current block is a square block, only the basic angle mode is used for intra prediction of the current block.
  • the intra prediction unit determines reference samples to be used for intra prediction of the current block and/or interpolated reference samples based on intra prediction mode information of the current block.
  • the intra prediction mode index indicates a specific angle mode
  • a reference sample corresponding to the specific angle from the current sample of the current block or an interpolated reference sample is used to predict the current pixel. Accordingly, different sets of reference samples and/or interpolated reference samples may be used for intra prediction according to the intra prediction mode.
  • the decoder restores sample values of the current block by adding the residual signal of the current block obtained from the inverse transform unit to the intra prediction value of the current block. .
  • Motion (motion) information used for inter prediction may include reference direction indication information (inter_pred_idc), reference picture indices (ref_idx_l0, ref_idx_l1), and motion (motion) vectors (mvL0, mvL1).
  • Reference picture list utilization information predFlagL0, predFlagL1 may be set according to the reference direction indication information.
  • the coding unit may be divided into several sub-blocks, and prediction information of each sub-block may be the same or different.
  • the intra prediction modes of each sub-block may be the same or different.
  • motion information of each sub-block may be identical to or different from each other.
  • each sub-block may be independently encoded or decoded.
  • Each sub-block may be identified through a sub-block index (sbIdx).
  • the motion vector of the current block is highly likely to be similar to the motion vectors of neighboring blocks. Accordingly, motion vectors of neighboring blocks may be used as motion vector predictors (mvp), and motion vectors of the current block may be derived using motion vectors of neighboring blocks.
  • mvp motion vector predictors
  • a motion vector difference (mvd) between an optimal motion vector of the current block found as an original image and a motion prediction value may be signaled by the encoder.
  • the motion vector may have various resolutions, and the resolution of the motion vector may vary on a block-by-block basis.
  • the motion vector resolution may be expressed in integer units, half-pixel units, 1/4 pixel units, 1/16 pixel units, 4 integer pixel units, and the like. Since an image such as screen content is in the form of a simple graphic such as text, an interpolation filter does not need to be applied, and thus an integer unit and an integer pixel unit of 4 may be selectively applied in block units.
  • Blocks encoded in affine mode capable of expressing rotation and scale vary greatly in shape, so integer units, 1/4 pixel units, and 1/16 pixel units can be selectively applied on a block basis.
  • Information on whether to selectively apply motion vector resolution in block units is signaled as amvr_flag. If applied, which motion vector resolution to apply to the current block is signaled by amvr_precision_idx.
  • the same or different weights between two prediction blocks may be applied when weight average is applied, and information about weights is signaled through bcw_idx.
  • a merge or advanced motion vector prediction (AMVP) method may be selectively used in units of blocks.
  • the merge method is a method of configuring the motion information of the current block to be the same as the motion information of neighboring blocks adjacent to the current block, and has the advantage of increasing the encoding efficiency of motion information by propagating motion information spatially without change in a homogeneous motion domain.
  • the AMVP method is a method of predicting motion information in L0 and L1 prediction directions, respectively, and signaling the most optimal motion information in order to express accurate motion information.
  • the decoder uses a reference block located in motion information derived from a reference picture as a prediction block for the current block.
  • a method of deriving motion information in Merge or AMVP may be a method in which a motion candidate list is constructed using prediction values of motion information derived from neighboring blocks of the current block, and then index information on an optimal motion candidate is signaled.
  • AMVP since motion candidate lists for L0 and L1 are derived, optimal motion candidate indices (mvp_l0_flag and mvp_l1_flag) for L0 and L1 are signaled.
  • merge since one motion candidate list is derived, one merge index (merge_idx) is signaled.
  • Motion candidate lists derived from one coding unit may vary, and a motion candidate index or merge index may be signaled for each motion candidate list. In this case, a mode in which there is no information about a residual block in a block encoded in the Merge mode may be referred to as a MergeSkip mode.
  • Symmetric MVD is a method of reducing the amount of bits of transmitted motion information by making Motion Vector Difference (MVD) values of L0 and L1 directions symmetrical in the case of bi-directional prediction.
  • MVD information in the L1 direction that is symmetrical with the L0 direction is not transmitted, and reference picture information in the L0 and L1 directions is not transmitted and is derived in the decoding process.
  • OBMC Overlapped Block Motion Compensation
  • merge motion candidates have low motion accuracy.
  • a Merge mode with MVD (MMVD) method may be used.
  • the MMVD method is a method of correcting motion information using one candidate selected from several motion difference value candidates.
  • Information on a compensation value of motion information obtained through the MMVD method (eg, an index indicating one selected from among motion differential value candidates) may be included in a bitstream and transmitted to a decoder.
  • the amount of bits can be saved by including the information on the compensation value of the motion information in the bitstream.
  • the TM (Template Matching) method is a method of compensating motion information by constructing a template using neighboring pixels of a current block and finding a matching area having the highest similarity with the template.
  • Template matching is a method of performing motion prediction in a decoder without including motion information in a bitstream in order to reduce the size of an encoded bitstream. In this case, the decoder may roughly derive motion information for the current block using the already reconstructed neighboring blocks since there is no original image.
  • the DMVR (Decoder-side Motion Vector Refinement) method is a method of correcting motion information through correlation of previously reconstructed reference images to find more accurate motion information. This is a method of using, as a new bi-directional motion, a point where the reference blocks in a reference picture are best matched within a predetermined area.
  • the encoder corrects motion information by performing DMVR in one block unit, then divides the block into sub-blocks and performs DMVR in each sub-block unit to correct motion information of the sub-block again.
  • MP-DMVR Multi-pass DMVR
  • the Local Illumination Compensation (LIC) method is a method of compensating for a luminance change between blocks. After deriving a linear model using neighboring pixels adjacent to the current block, the luminance information of the current block is compensated for through the linear model.
  • BDOF Bi-Directional Optical Flow
  • the motion of the current block may be corrected using the motion information derived from the BDOF of the VVC.
  • PROF Prediction refinement with optical flow
  • PROF is a technique for improving the accuracy of affine motion prediction in sub-block units to be similar to that of pixel-unit motion prediction. Similar to BDOF, PROF is a technique for obtaining a final prediction signal by calculating correction values in units of pixels for pixel values affine motion compensated in units of sub-blocks based on optical-flow.
  • the CIIP (Combined Inter-/Intra-picture Prediction) method when generating a prediction block for the current block, weights the prediction block generated by the intra-prediction method and the prediction block generated by the inter-prediction method to obtain the final prediction block. how to create
  • An intra block copy (IBC) method is a method in which a part most similar to a current block is found in an already reconstructed region within a current picture, and a corresponding reference block is used as a prediction block for the current block.
  • information related to a block vector which is a distance between the current block and the reference block, may be included in the bitstream.
  • the decoder may calculate or set a block vector for the current block by parsing information related to the block vector included in the bitstream.
  • BCW Bi-prediction with CU-level Weights
  • a multi-hypothesis prediction (MHP) method is a method of performing weight prediction through various prediction signals by transmitting additional motion information to unidirectional and bidirectional motion information during inter-screen prediction.
  • Cross-component linear model is a method of constructing a linear model using a high correlation between a luminance signal and a chrominance signal located at the same position as the luminance signal, and then predicting the chrominance signal through the linear model.
  • parameters for the linear model are derived through the template.
  • the current luminance block reconstructed according to the size of the chrominance block selectively according to the image format is downsampled.
  • the chrominance block of the current block is predicted using the downsampled luminance block and the corresponding linear model.
  • MMLM multi-model linear mode
  • a reconstructed coefficient t' k for an input coefficient t k depends only on a related quantization index q k . That is, a quantization index for a certain reconstructed coefficient has a different value from quantization indices for other reconstructed coefficients.
  • t' k may be a value including a quantization error in t k , and may be different or the same according to quantization parameters.
  • t' k may be referred to as a reconstructed transform coefficient or an inverse quantized transform coefficient, and a quantization index may be referred to as a quantized transform coefficient.
  • reconstructed coefficients have a characteristic of being equally spaced.
  • the distance between two adjacent restoration values may be referred to as a quantization step size.
  • 0 may be included, and the entire set of usable reconstructed values may be uniquely defined according to the size of the quantization step.
  • the quantization step size may vary depending on the quantization parameter.
  • a simple vector quantization method used in video encoding includes sign data hiding. This is a method in which the encoder does not encode the sign of one non-zero coefficient, and the decoder determines the sign of the corresponding coefficient according to whether the sum of the absolute values of all coefficients is an even number or an odd number.
  • at least one coefficient may be increased or decreased by '1', which is selected so that at least one coefficient is optimal in terms of cost for rate-distortion, and the value is can be adjusted As an example, a coefficient having a value close to the boundary of the quantization interval may be selected.
  • Another vector quantization method includes trellis-coded quantization, and in video encoding, it is used as an optimal path search technique for obtaining an optimized quantization value in dependent quantization.
  • quantization candidates for all coefficients in the block are placed in the Trellis graph, and the optimal Trellis path between the optimized quantization candidates is considered at the cost of rate-distortion.
  • dependent quantization applied to video encoding may be designed such that a set of allowable reconstructed transform coefficients for a transform coefficient depends on the value of a transform coefficient that precedes the current transform coefficient in the reconstruction order. In this case, by selectively using a plurality of quantizers according to transform coefficients, an average error between an original image and a reconstructed image is minimized, thereby increasing coding efficiency.
  • the MIP (Matrix Intra Prediction) method is a matrix-based intra prediction method. Unlike prediction methods that have directionality from pixels of neighboring blocks adjacent to the current block, the MIP (Matrix Intra Prediction) method is a matrix-based matrix in which pixels on the left and top of neighboring blocks are predefined. This is a method of obtaining a prediction signal using the offset value and .
  • the decoder may generate a prediction template for a template using neighboring pixels (references) adjacent to the template, and may use an intra prediction mode in which a prediction template most similar to a previously reconstructed template is generated to reconstruct a current block. This method may be referred to as template intra mode derivation (TIMD).
  • TMD template intra mode derivation
  • an encoder may determine a prediction mode for generating a prediction block and generate a bitstream including information about the determined prediction mode.
  • the decoder may set the intra prediction mode by parsing the received bitstream.
  • the amount of bits of information about the prediction mode may be about 10% of the size of the entire bitstream.
  • the encoder may not include information about the intra prediction mode in the bitstream. Accordingly, the decoder may derive (determine) an intra prediction mode for reconstruction of the current block using characteristics of neighboring blocks, and may reconstruct the current block using the derived intra prediction mode.
  • the decoder infers directional information by applying Sobel filters in horizontal and vertical directions to neighboring pixels (pixels) adjacent to the current block, and converts the directional information into the intra prediction mode.
  • a mapping method can be used.
  • a method in which a decoder derives an intra prediction mode using neighboring blocks may be described as decoder side intra mode derivation (DIMD).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating positions of neighboring blocks used to construct a motion candidate list in inter prediction.
  • Neighboring blocks may be spatially positioned blocks or temporally positioned blocks. Neighboring blocks that are spatially adjacent to the current block are Left (A1) blocks, Left Below (A0) blocks, Above (B1) blocks, Above Right (B0) blocks, or Above Left (Above Left) blocks. , B2) may be at least one block.
  • a neighboring block temporally adjacent to the current block may be a block including a position of an upper left pixel of a bottom right (BR) block of the current block in a collocated picture.
  • TMVP Temporal Motion Vector Predictor
  • sbTMVP sub-block temporal motion vector predictor
  • slice type information eg, I slice, P slice, or B slice
  • slice type information eg, I slice, P slice, or B slice
  • whether it is a tile, whether it is a sub picture the size of the current block, the depth of the coding unit, and the current block. It may be determined based on at least one of information about whether the luminance block is a chrominance block, whether it is a reference frame or a non-reference frame, a temporal layer according to a reference order, and a layer.
  • Information used to determine whether or not the methods described in this specification will be applied may be information previously agreed upon between the decoder and the encoder. Also, these pieces of information may be determined according to profiles and levels.
  • Such information may be expressed as a variable value, and information on the variable value may be included in a bitstream. That is, the decoder may determine whether the above-described methods are applied by parsing information on variable values included in the bitstream. For example, whether the above-described methods are to be applied may be determined based on a horizontal length or a vertical length of a coding unit. If the horizontal length or the vertical length is 32 or more (eg, 32, 64, 128, etc.), the above methods can be applied. In addition, the above-described methods may be applied when the horizontal or vertical length is less than 32 (eg, 2, 4, 8, or 16). In addition, when the horizontal length or the vertical length is 4 or 8, the above-described methods can be applied.
  • a coding unit generally described in this specification may be described with the same meaning as a coding block.
  • prediction of a coding unit (block) generally described in this specification may have the same meaning as reconstruction of a coding unit (block).
  • LIC Local Illumination Compensation
  • LIC is a method of performing prediction of a current coding block using a linear model for changes in lighting (brightness) of the current coding block and reference block.
  • LIC may be adaptively applied to a coding block in which inter-prediction is performed.
  • LIC may be applied to each luma component, Cb component, and Cr component of the current coding block.
  • Equation 1 represents the linear model used for LIC.
  • Equation 1 Each parameter value of Equation 1 is as follows.
  • P'(x) may mean a sample value of a reference block to which the LIC method is applied,
  • P(x) may mean a sample value of the reference block,
  • a may mean a scale factor, and
  • b may mean an offset value.
  • a and b in Equation 1 may be obtained using the least square error method.
  • a and b may be the least square error between neighboring samples of the current coding block and neighboring samples of the reference block.
  • a and b can be obtained through Equation 2.
  • Equation 2 x is a value of a neighboring sample of the reference block, y is a value of a neighboring sample of the current coding block, and N may mean the number of neighboring samples.
  • the number of neighboring samples of the reference block and the neighboring samples of the current coding block may be the same, and the relative positions of the corresponding samples may also be the same.
  • the number and location of samples may be defined in various ways. In this specification, the number and location of samples may be described as a LIC template.
  • the decoder uses the current block template (Current block template 1, 2) (y in Equation 2) and the reference block template (Ref. block template 1, MV) according to the motion vector (MV) of the current coding block. 2) (x in Equation 2) can be used to obtain a linear model and predict the current coding block.
  • Sample values of the reference block obtained through the LIC method may be used as final predictors for inter prediction.
  • the LIC method When the current coding block is coded in merge mode, the LIC method may be applied to predict the current coding block.
  • a specific flag (syntax element) indicating whether the LIC method is applied in units of coding blocks may be signaled.
  • a flag (syntax element) indicating whether the LIC method is activated at the SPS level and the slice level may be signaled.
  • the encoder may generate a bitstream including a specific flag (syntax element) indicating whether the LIC method is applied in units of coding blocks, a flag (syntax element) indicating whether the LIC method is activated at the SPS level, and the slice level. .
  • the case where the LIC method is not applied to the coding block is as follows. i) When the total number of samples of a coding block is less than 32, ii) When the coding mode of a coding block is GPM (Geometric partitioning merge) mode, iii) When the coding mode of a coding block is IBC (Intra Block Copy) mode, iv ) When the coding mode of the coding block is CIIP (Combined Intra and Inter Prediction) mode, v) When at least one of the cases where Inter Bi-prediction is applied to the coding block, the current coding block is LIC may not be predicted in any way.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of applying an LIC in units of sub-blocks according to an embodiment of the present invention.
  • a current coding block may be divided into a plurality of sub-blocks.
  • the decoder may perform inter prediction on a sub-block basis to reconstruct the current coding block.
  • a neighboring block for the LIC method may be a neighboring block based on motion information of each subblock.
  • Neighboring blocks based on the motion information of each sub-block may be a block to the left and an upper block of the upper-left sub-block in the case of an upper-left sub-block, and the remaining sub-blocks may be blocks to the left or upper blocks of each of the remaining sub-blocks. For example, referring to FIG.
  • neighboring blocks based on motion information of each subblock may be blocks to the left and upper blocks of subblock A, and subblocks B, C, and D may be an upper block, and sub-blocks E, F, and G may be left blocks.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of applying an LIC for each component of a current coding block according to an embodiment of the present invention.
  • a current coding block may be composed of blocks of a luma component and a chroma component.
  • the current coding block may be composed of one of blocks of Y, Cb, and Cr components, blocks of R, G, and B components, and blocks of Y, Cg, and Co components.
  • the LIC method based on the linear model may be applied to each of the individual components.
  • the LIC method based on the linear model may be applied to all of the individual components, and the LIC method based on the linear model may be applied to only some of the individual components.
  • the decoder may be signaled with a syntax element (flag) indicating whether the LIC method is applied to a certain component block for each coding block.
  • flag syntax element
  • the LIC method is applied only to the luma component block (Y component block), and the chrominance component block (Cb component block, Cr component block ), the LIC method may not be applied.
  • the LIC method is not applied to the luma component block (Y component block), and the chrominance component block (Cb component block, Cr component block) block), the LIC method may be applied.
  • the current coding block is composed of blocks of Y, Cb, and Cr components, referring to FIG.
  • the LIC method is performed for luma component blocks (Y component blocks) and chrominance component blocks (Cb component blocks and Cr component blocks).
  • Y component blocks luma component blocks
  • Cr component blocks and Cr component blocks chrominance component blocks
  • the LIC method may be applied to some of the luma component block (Y block) and the chrominance component block (Cb block or Cr block).
  • the LIC method may be applied only to some of the color difference component blocks (Cb block or Cr block).
  • FIG. 11 is a diagram showing the structure of a high level syntax according to an embodiment of the present invention.
  • a bitstream is encapsulated in a Network Abstraction Layer (NAL) unit as a basic unit. That is, a bitstream may be composed of one or more Network Abstraction Layer (NAL) units.
  • the NAL unit includes DCI (Decoding Capability Information) RBSP (Raw Byte Sequence Payload), OPI (Operation Point Information) RBSP, VPS (Video Parameter Set RBSP) RBSP, SPS (Sequence Parameter Set) RBSP, PPS (Picture Parameter Set) RBSP, APS (Adaption Parameter Set) RBSP, PH (Picture Header) may be configured in the order.
  • DCI RBSP, OPI RBSP, and VPS RBSP indicated by dotted lines may be selectively signaled.
  • GCI General Constraints Information
  • GCI When syntax included in GCI instructs to deactivate tools and/or functions, tools and/or functions declared in sub-syntax may be deactivated. In this case, it may be determined whether tools and/or functions disabled by the GCI syntax are applied to the entire bitstream or the partial bitstream according to the position of the NAL unit parsed by the decoder.
  • the PTL may be signaled by being included in DCI RBSP, VPS RBSP, or SPS RBSP.
  • GCI may be included in PTL and signaled.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of signaling LIC-related information according to an embodiment of the present invention.
  • the SPS RBSP may include a syntax element (sps_lic_enabled_flag) indicating whether the LIC is activated at the sequence level. If the value of sps_lic_enaled_flag is 1, this indicates that the LIC is activated for the picture referring to the SPS, and if the value of sps_lic_enaled_flag is 0, it indicates that the LIC is deactivated for the picture that refers to the SPS. In addition, whether or not to activate the LIC can be controlled at the picture (or frame) level regardless of whether or not to activate the LIC at the sequence level.
  • sps_lic_enabled_flag indicating whether the LIC is activated at the sequence level.
  • the PPS RBSP may include a syntax element (pps_lic_enabled_flag) indicating whether the LIC is activated at the picture (or frame) level. If the value of pps_lic_enabled_flag is 1, this indicates that the LIC is enabled for the picture that references the PPS, and if the value of pps_lic_enaled_flag is 0, it can indicate that the LIC is disabled for the picture that references the PPS (pps_lic_enabled_flag equal to 1 specifies that the LIC is enabled pps_lic_enabled_flag equal to 0 specifies that the LIC is disabled for pictures referring to the PPS).
  • pps_lic_enabled_flag indicating whether the LIC is activated at the picture (or frame) level. If the value of pps_lic_enabled_flag is 1, this indicates that the LIC is enabled for the picture that references the PPS, and if the value of pps_lic_enaled_
  • the GCI may include a syntax element (gci_no_lic_constraint_flag) indicating whether the LIC is activated at the SPS level. If the value of gci_no_lic_constraint_flag is 1, it indicates that the value of sps_lic_enabled_flag for all pictures in OlsInScope is 0, and if the value of gci_no_lic_constraint_flag is 0, it can indicate that there is no restriction on the value of sps_lic_enabled_flag (gci_no_lic_constraint_flag equal to 1 specifies that sps_lic_enabled_flag for all pictures in OlsInScope shall be equal to 0.
  • gci_no_lic_constraint_flag 1 specifies that sps_lic_enabled_flag for all pictures in OlsInScope shall be equal to 0.
  • gci_no_lic_constraint_flag 0 does not impose such a constraint).
  • gci_no_lic_constraint_flag may be a syntax element that performs a function of constraining sps_lic_enabled_flag.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method of signaling a syntax element related to an LIC in units of coding units according to an embodiment of the present invention.
  • a syntax element (lic_flag) indicating whether the LIC is applied to the current coding unit (block) may be signaled in units of coding units.
  • lic_flag may be signaled based on the value of pps_lic_enabled_flag. For example, when the value of pps_lic_enabled_flag is 1 (ie, true), lic_flag may be signaled.
  • a value of lic_flag of 1 may indicate that the LIC method is applied to the current coding unit, and a value of lic_flag of 0 may indicate that the LIC method is not applied to the current coding unit.
  • the decoder can obtain information on whether the LIC method is applied through a reference block neighboring the current coding unit, so lic_flag is the coding mode of the current coding unit is merge mode In this case, it may not be signaled.
  • the condition under which lic_flag is signaled according to an embodiment of the present invention may be as follows. lic_flag is i) when the value of pps_lic_enabled_flag is 1 (i.e.
  • the number of samples of the current coding unit may be expressed as a product of a horizontal size and a vertical size of the current coding unit.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a geometry partitioning mode (GPM) mode according to an embodiment of the present invention.
  • GPM geometry partitioning mode
  • the GPM mode represents a mode in which the current coding unit is divided into two regions by one straight boundary line and intra prediction is performed on each of the divided regions to obtain a prediction signal of the current coding unit. That is, the decoder may generate prediction signals P0 and P1 for each of the two divided regions by performing intra prediction using different motion information for each of the two divided regions. Also, the decoder may obtain a prediction signal of the current coding unit by mixing P0 and P1 with each other. Specifically, P0 and P1 may be generated using mixed matrices w0 and w1. In this case, the mixing matrix may have a value between 0 and 8.
  • the quantized angle parameter ⁇ may be a total of 20 quantized angles created by symmetrically dividing the [0, 2 ⁇ ] range.
  • the distance parameter ( ⁇ ) may be defined as four quantized distances. 14-3 shows four distance parameters for each quantized angle parameter.
  • a separate table for GPM mode may be defined. In this case, the table is a table representing division direction information and is a table defining a combination of an angle parameter (angleIdx) and a distance parameter (distanceIdx).
  • the table may include information on a total of 64 split directions excluding those overlapping with binary tree split and ternary tree split among a total of 70 combinable split directions (excluding overlapping 10 split directions).
  • the angle parameter (angleIdx) may be a total of 20 quantized angles ( ⁇ ) generated by symmetric division of FIG. 14-1
  • the distance parameter (distanceIdx) may be the distance parameter ( ⁇ ) of FIG. 14-2.
  • Each combination of the angle parameter (angleIdx) and the distance parameter (distanceIdx) can be indexed, and the decoder uses the angle parameter (angleIdx) and the distance parameter (distanceIdx) through the syntax element (merge_gpm_partition_idx[x0][y0]). It is possible to check the index for each combination of and obtain division direction information.
  • 15 is a diagram illustrating a method of configuring a division and merge list of a current coding unit for a GPM mode according to an embodiment of the present invention.
  • 15-1 (a) shows partitioning of the current coding unit when the value of merge_gpm_partition_idx[x0][y0] is 24.
  • angleIdx when the value of merge_gpm_partition_idx[x0][y0] is 24, angleIdx may be 12 and distanceIdx may be 0.
  • 15-1(b) shows partitioning of the current coding unit when the value of merge_gpm_partition_idx[x0][y0] is 10.
  • angleIdx when the value of merge_gpm_partition_idx[x0][y0] is 10
  • angleIdx when the value of merge_gpm_partition_idx[x0][y0] is 10
  • angleIdx when the value of merge_gpm_partition_idx[x0][y0] is 10
  • angleIdx when the value of merge_gpm_partition_idx[x0][y0] is 10
  • a GPM merge list in GPM mode may be composed of only unidirectional motion information of a regular merge candidate list.
  • a candidate having an even index may be motion information of the L0 list
  • a candidate having an odd index may be motion information of the L1 list.
  • 16 is a diagram illustrating a method of applying LIC in GPM mode according to an embodiment of the present invention.
  • the current coding unit may be divided into two regions (Partition 1 and Partition 2) by one straight boundary line.
  • the decoder can apply the LIC method by deriving a linear model for Partition 1 and Partition 2, respectively. Specifically, referring to FIGS. 16-2 and 16-3, the decoder derives a linear model for Partition 1 to obtain a1 and b1 and apply the LIC method. The decoder can derive a linear model for Partition 2 to obtain a2 and b2 and apply the LIC method.
  • the decoder can derive a1 and b1 using the LIC template of the reference block (Reference block 1) according to the MV of the current coding block and the LIC template for Partition 1.
  • the decoder can derive a2 and b2 using the LIC template of the reference block (Reference block 2) according to the MV of the current coding block and the LIC template for Partition 2.
  • Reference block 1 and Reference block 2 may be different blocks, and the MV corresponding to Reference block 1 and the MV corresponding to Reference block 2 may be different.
  • the LIC template for the current coding unit may be divided into a LIC template for Partition 1 and a LIC template for Partition 2 by one straight boundary, respectively.
  • the LIC template for the reference block is divided into two templates by a single straight boundary, and the LIC templates for the two reference blocks divided can correspond to the LIC template for Partition 1 and the LIC template for Partition 2, respectively.
  • a1, b1, a2, b2 are parameters for the linear model, where a1 and b1 are values corresponding to a and b in Equations 1 and 2, and a2 and b2 are also values corresponding to a and b in Equations 1 and 2.
  • the decoder can obtain a prediction signal for Partition 1 through the LIC method using a1 and b1, and the decoder can obtain a prediction signal for Partition 2 through the LIC method using a2 and b2.
  • the decoder may obtain a prediction signal of the current coding unit by mixing the prediction signal for Partition 1 and the prediction signal for Partition 2 as described above.
  • the decoder can apply the same parameters to the remaining regions after deriving linear model parameters for either Partition 1 or Partition 2.
  • 17 is a diagram illustrating a syntax structure including a syntax element indicating whether LIC is applied for the GPM mode according to an embodiment of the present invention.
  • lic_flag is i) when the value of pps_lic_enabled_flag or slice_lic_enabled_flag is 1 (ie, true), ii) inter prediction for the current coding unit
  • the coding mode of the current coding unit is not a merge mode, or the coding mode of the current coding unit is a merge mode and is not a merge mode in units of sub-blocks, but is a merge mode in units of coding units, and a general merge mode or If mmvd is not a merge mode and CIIP mode is not used for reconstruction of the current coding unit, iv) if the coding mode of the current coding unit is not IBC mode, v) if the number of samples of the current coding unit is greater than or equal to 32 Parsing It can be. In this case, in condition v), the number of samples
  • Table 2 shows conditions under which the GPM mode can be used when inter prediction is applied for prediction of the current coding unit.
  • the current coding unit can be divided into two regions (partitions).
  • lic_flag may be signaled for each region.
  • lic_flag may be signaled by being divided into gpm0_lic_flag and gpm1_lic_flag for each region. That is, the decoder can determine whether to apply LIC to each region by parsing gpm0_lic_flag indicating whether the LIC mode is applied to the first region and gpm1_lic_flag indicating whether the LIC mode is applied to the second region.
  • the decoder may determine whether or not the LIC is applied to one or more of the two regions according to whether the LIC is applied to neighboring blocks of the current coding unit.
  • the decoder can thus determine whether the LIC is applied to the first region based on whether the LIC is applied to the neighboring blocks, and the decoder can determine whether the LIC is applied to the second region regardless of whether or not the LIC is applied to the neighboring blocks. You can decide not to. This is because the first area may have a high degree of correlation with neighboring blocks, but it is not easy to construct a template adjacent to the second area in the second area. This may be a case where the current coding unit is divided into a first area adjacent to the upper and left neighboring blocks of the current coding unit and a second area not adjacent to the upper and left neighboring blocks of the current coding unit.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a method of applying LIC when bi-directional inter prediction is applied for prediction of a current block according to an embodiment of the present invention.
  • the decoder may perform bidirectional intra prediction using a reference block of a first picture corresponding to a first direction preceding the current picture in time and a second picture corresponding to a second direction following in time.
  • the decoder may derive parameters for the LIC linear model using neighboring samples of the current block, neighboring samples of the reference block of the first picture, and neighboring samples of the reference block of the second picture. In this case, whether the LIC is used for prediction of the current block may be determined based on whether the LIC is used for the reference block of the first picture and the reference block of the second picture.
  • LICs are used for the reference block of the first picture and the reference block of the second picture may be determined respectively, and separate signaling indicating whether or not LICs are used for each reference block may exist.
  • separate signaling (lic_flag[x0][y0]) may be included in the coding unit syntax structure (coding_unit() ⁇ ).
  • the coding mode of the current block is AMVP mode and bi-directional intra prediction is applied, conditions for parsing separate signaling (lic_flag[x0][y0]) are shown in Table 3, the coding mode of the current block is merge mode, When bi-directional intra prediction is applied, conditions for parsing separate signaling (lic_flag[x0][y0]) are shown in Table 4.
  • the decoder may construct a prediction block for each direction and generate a final prediction block through weight average.
  • the decoder may generate a first prediction block by multiplying a reference block corresponding to a first direction by a first weight, and may generate a second prediction block by multiplying a reference block corresponding to a second direction by a second weight.
  • the decoder may generate a final prediction block (a weighted average prediction block) by weight averaging the first prediction block and the second prediction block. In this case, the first weight and the second weight may be different.
  • the decoder may derive parameters of a LIC linear model between a template composed of neighboring blocks of the prediction block obtained by weight averaging and a template composed of neighboring blocks of the current block.
  • the decoder may perform prediction of the current block by applying parameters of the derived LIC linear model to the final prediction block.
  • the prediction block for each direction may be generated as a block extended by the size of the template.
  • the decoder may construct a template for the prediction block using pixels on one line located at the top and pixels on one line located at the leftmost in the prediction block obtained by weight averaging.
  • FIG. 19 is a diagram showing the configuration of a template for applying an LIC linear model according to an embodiment of the present invention.
  • the template of the current coding unit for the LIC linear model can be configured in three ways. Referring to FIG. 19, the template configuration is i) the template of the current coding unit includes both the first template and the second template, ii) the template of the current coding unit includes only the first template, or iii) the template of the current coding unit It may include only the second template.
  • the decoder i) obtains the LIC linear model using both the first template and the second template, ii) obtains the LIC linear model using only the first template, or iii) obtains the LIC linear model using only the second template can do. Since the characteristics and/or distributions of the samples constituting the first template and the second template may be different from each other, the parameter values of the LIC linear model according to each template may be different. For more efficient prediction of the current block, the template is It can be configured in three ways.
  • the encoder may indicate which of the three methods described above to configure the template to obtain the LIC linear model. Specifically, the encoder may generate a bitstream including a syntax element (lic_mode_idx) indicating a template configuration or which template configuration is used. And, the decoder can parse lic_mode_idx to check which template configuration should be used to obtain the LIC linear model. At this time, lic_mode_idx can be parsed only when the value of lic_flag[x0][y0] is 1 (ie, true). When both the first template and the second template are used, the value of lic_mode_idx may be 2.
  • lic_mode_idx When only the first template is used, the value of lic_mode_idx may be 1. When only the second template is used, the value of lic_mode_idx may be 0. Also, lic_mode_idx may indicate template configuration with a 2-bit value. For example, i) if the value of lic_mode_idx is 00, both the first template and the second template are used, ii) if the value of lic_mode_idx is 10, only the first template is used, iii) if the value of lic_mode_idx is 11, the second template Only templates may be used.
  • index mapping method i) if the value of lic_mode_idx is 00, only the second template is used, ii) if the value of lic_mode_idx is 10, only the first template is used, iii) if the value of lic_mode_idx is 11, the first template and the second Both templates can be used.
  • 20 is a diagram showing a context model of syntax elements related to template configuration for a LIC linear model according to an embodiment of the present invention.
  • the encoder may perform entropy coding using context adaptive binary arithmetic coding (CABAC) by applying a context model to the first bin.
  • a context model for lic_mode_idx can be defined as a value obtained through experimentation.
  • InitValue in FIG. 20-1 indicates context models for lic_mode_idx, and shiftIdx can be used when updating probability for lic_mode_idx.
  • initValue and shiftIdx may be determined according to the ctxIdx value of lic_mode_idx.
  • initValue may be determined according to the type of the current slice. Specifically, initValue may be determined according to whether the current slice type is I slice, P slice, or B slice.
  • the initialization type (initType) of lic_mode_idx may be determined according to the current slice type, and initValue may be determined according to the initialization type.
  • the value of initType may be 0 to 2.
  • the value of initType may be 3 to 5.
  • the value of initType may be 6 to 8.
  • the value of initType determined according to the slice type may be the same as the value of ctxIdx of lic_mode_idx of FIG. 20-1. initValue may be determined as a value corresponding to FIG.
  • initType may be determined as one value.
  • the value of initType may be 0.
  • the value of initType may be 3.
  • the value of initType may be 6.
  • initValue may be determined as a value corresponding to FIG. 20-1 according to the value of initType, which is determined as one value according to each type of the current slice.
  • the value of initType is 0, the value of ctxIdx of lic_mode_idx may be 0, the value of initValue may be 18, and the value of shiftIdx may be 4 according to FIG. 20-1.
  • initValue can be selectively applied to each slice.
  • the order of using initValue values may vary according to the value of lic_mode_idx defined in the slice header.
  • initValue may be 6.
  • initValue may be 3.
  • initValue may be 3.
  • initValue may be 6.
  • the position of the upper-left luma component block of the current coding unit may be (x0, y0).
  • the sample positions (xNbL, yNbL) of the left neighboring block of the current coding unit may be (x0-1, y0), and the sample positions (xNbA, yNbA) of the upper neighboring block may be (x0, y0-1). If the sample of the upper neighboring block is valid, it can be expressed as availableA, if the sample of the left neighboring block is valid, it can be expressed as availableL, and if it is not valid, it can be expressed as FALSE.
  • the value of the context index ctxInc may be determined between 0 and 2. If the LIC is applied to only one of the left and upper neighboring blocks among neighboring blocks of the current block, a value of ctxInc may be determined between 0 and 1.
  • condL indicates whether the LIC mode is applied to a left neighboring block among neighboring blocks of the current block. That is, condL may indicate whether the LIC mode is applied to the left neighboring block according to the value of lic_mode_idx.
  • condA indicates whether the LIC mode is applied to an upper neighboring block among neighboring blocks of the current block.
  • condA may indicate whether the LIC mode is applied to the upper neighboring block according to the value of lic_mode_idx.
  • ctxSetIdx is a value determined according to the current slice type and may have a value of 0 to 2.
  • Table 5 shows an example in which a context index is determined according to an embodiment of the present invention.
  • LIC is applied to both the left neighboring block and the upper neighboring block of the current block, and all of the neighboring blocks have a template (first template) composed of blocks positioned above the neighboring blocks and a template composed of blocks positioned to the left of the neighboring blocks ( If the second template) is used, the value of lic_mode_idx may be determined to be 2. If LIC is applied to both the left neighboring block and the upper neighboring block of the current block, and only the first template or the second template is used for one or more of the neighboring blocks, the value of lic_mode_idx may be determined to be 1. CondL indicates whether the LIC mode is applied to a left neighboring block among neighboring blocks of the current block.
  • condL indicates whether the LIC mode is applied to the left neighboring block according to the value of lic_mode_idx, and may be set to a value indicating a certain template configuration (mode).
  • can pay condA indicates whether the LIC mode is applied to an upper neighboring block among neighboring blocks of the current block. That is, condA indicates whether the LIC mode is applied to the upper neighboring block according to the value of lic_mode_idx, and may be set to a value indicating a certain template configuration (mode).
  • can pay ctxSetIdx is a value determined according to the current slice type and may have a value of 0 to 2.
  • the template configuration (mode) may include i) a case in which both the first and second templates are used, ii) a case in which only the first template is used, and iii) a case in which only the second template is used.
  • each of the template configurations i) to iii) may be mapped to one of the first mode, the second mode, and the third mode.
  • each mode may be indicated as a value of 0, 1, or 2 or as a value of 2 bits.
  • Table 6 shows an example in which a context index is determined according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a diagram showing a method of applying an LIC linear model in the form of a convolutional model according to an embodiment of the present invention.
  • the convolutional model derives a linear relationship between the template of the current coding/prediction block and the template of the reference block, and applies the derived linear relationship to samples of the reference block to predict the current coding/prediction block.
  • the convolutional model may include a plurality of convolutional filter coefficients.
  • the number of convolutional filter coefficients may be a predetermined number or may be variable.
  • the convolutional filter coefficient may be a value that minimizes mean square error (MSE) between template samples of a current coding/prediction block and template samples of a reference block determined based on motion information.
  • Convolutional filter coefficients can be obtained using Cholesky decomposition or LDL decomposition.
  • a method of decomposing matrix A to easily calculate 1/A may be Cholesky decomposition or LDL decomposition.
  • Cholesky decomposition can be decomposed into the product of a lower triangular matrix (or upper triangular matrix) and its transposed matrix
  • LDL decomposition can be decomposed into a product of a lower triangular matrix (or upper triangular matrix), a diagonal matrix and a transposed matrix of a lower triangular matrix. It can be.
  • the lower triangular matrix may be a matrix in which components exist only at the bottom of the matrix on a diagonal basis and only components with zero values exist above the diagonal matrix.
  • the damascene matrix may be a matrix in which components exist only on the upper side of the diagonal matrix and components of zero exist on the lower side.
  • A may be template values for the luma component (or Cb component or Cr component) block of the reference block
  • B may be the luma component (or Cb component or Cr component) block of the current coding/prediction block.
  • A may be template values for the luma component (or Cb component or Cr component) block of the current coding/prediction block
  • B may be template values for the luma component (or Cb component or Cr component) block of the reference block.
  • the method for obtaining the filter coefficient is as follows.
  • An autocorrelation matrix may be obtained for A values, and a cross-correlation vector between A values and B values may be calculated.
  • Autocorrelation matrices can be decomposed using LDL decomposition.
  • U may be an upper triangular matrix
  • D may be a diagonal matrix
  • U' may be a transposed matrix of U.
  • the size of the template can be defined in various ways. For example, if the size of the current coding/prediction block is W (width) x H (height), the size of the template may be 2W x n + 2H x n + n x n. In this case, n is a predetermined value and may be an integer of 1 or more. Referring to FIG. 21-a, the current block is a block having a width W and a height H, and the value of n may be 6.
  • the templates 2101, 2102, and 2103 may be composed of neighboring blocks adjacent to the current block.
  • the size of the template may be 2W x 6 (2102) + 2H x 6 (2103) + 6 x 6 (2101).
  • horizontally hatched samples that deviate from the template region may be side samples.
  • 21-b shows a current block and samples around the current block
  • FIG. 21-c shows a convolutional relational expression for calculating a predicted value of the current block.
  • a predicted value of the current block may be calculated based on the current block and samples around the current block.
  • samples around the current block may be five cross-shaped samples around the current block.
  • C is a sample located in the middle of the current block to be predicted
  • N is a sample located above the current block
  • S is a sample located below the current block
  • W is a sample located at the left of the current block
  • E is a current It may be a sample located on the right side of the block.
  • a prediction value of the current block may be calculated using all or some of the coefficients of neighboring samples.
  • the prediction value of the current block may be different for each color component (ie, luma, Cb, and Cr components), and similarly, convolutional filter coefficients may be different for each color component.
  • the number of convolutional filter coefficients may be 7 (C0, C1, C2, C3, C4, C5, C6).
  • the filter coefficients are coefficients (C0, C1, C2, C3, C4) for samples around the current block, coefficient (C5) for one non-linear element (P), and one bias element (B). It can consist of a coefficient (C6) for In calculating the convolutional filter coefficient, there may be a case where neighboring samples (templates) of the current block for the corresponding coefficient do not exist.
  • samples at positions that do not exist may be equal to values of samples located in the middle of the current block. That is, it may be padded with a sample value located in the middle of the current block.
  • samples S and E in FIG. 21-b do not exist.
  • the values of S and E may be the same as the sample value C located in the middle of the current block.
  • a template may be configured for each color component. When the luma and chroma sample ratios are the same, the templates may have the same size and shape, and if the ratios are different, the templates may have different sizes and shapes.
  • bitDepth is the bit depth of the input sample and can have a positive integer value.
  • the value of bitDepth can be 8, 10, 12, etc.
  • the non-linear element (P) may be determined based on the value of the sample (C) located in the middle of the current block.
  • CLuma may be a C value when the current block is a luma component block
  • CCb may be a C value when the current block is a Cb component block
  • CCr may be a C value when the current block is a Cr component block.
  • the non-linear element P may be determined based on meanSamples of all sample values of the reference block and/or all sample values of the current block. P may be calculated for each color component of the reference block and/or current block.
  • meanSamplesLuma is the average value of all sample values when the reference block and/or current block are luma component blocks
  • meanSamplesCb is the average value of all sample values when the reference block and/or current block are Cb component blocks
  • meanSamplesCr is When the reference block and/or the current block is a Cr component block, it may be an average value of all sample values.
  • the non-linear element P may be determined based on an average value for each color component of the template.
  • meanY may be an average value of luma component block templates
  • meanCb may be an average value of Cb component block templates
  • meanCr may be an average value of Cr component block templates.
  • the template may be a reference block template and/or a current block template.
  • bit operators ⁇ and >> in the above formula are left/right shift operators, and as a result, can represent multiplication and division results.
  • the bias element (B) is an integer value and may have an intermediate value of bitDepth. For example, when bitDepth is 10 bits, B may be 512.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a template for filter coefficients of a convolutional model according to an embodiment of the present invention.
  • a template may be configured including upper and left neighboring samples of a current coding/prediction block.
  • the template of the current block and the template of the reference block may correspond to each other. That is, the size and position of the template of the current block may be the same as the size and position of the template of the reference block. If the template of the current block is composed of the upper and left neighboring samples of the current block, the template of the reference block may be composed of the upper and left neighboring samples of the reference block, and the template of the current block and the template of the reference block The sizes of may be equal to each other.
  • the size of the upper neighboring samples may be the width (W) x n of the current block, and the size of the left neighboring samples may be n x the height (H) of the current block. n may be an integer of 1 or greater.
  • the template of the current block may additionally include neighboring samples 2203 in the upper left corner.
  • the size of the added peripheral samples 2203 at the upper left may be 6 x 6. Whether to use the side sample may be determined according to the shape of the convolutional filter coefficient.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of applying filter coefficients of a convolutional model and a method of padding.
  • a neighboring sample at a specific location may be a sample not included in the template (ie, a side sample).
  • the side sample may have a preset value, and the side sample may have the same value as one of neighboring samples included in the template. That is, the side sample may be obtained by padding one of neighboring samples included in the template. The side sample may be obtained by padding a sample closest to the side sample among neighboring samples included in the template.
  • the side sample may have an average value of a plurality of neighboring samples included in the template. Depending on the position of the side sample, a plurality of neighboring samples used for calculating the average value may be determined. There may be one set 2301 , 2302 , 2303 , 2304 containing side samples and peripheral samples to be computed. In this case, an average value of neighboring samples included in a line most adjacent to the side sample may be the value of the side sample.
  • the side sample may be S, and S may have an average value of W, C, and E.
  • the side sample may be W, and W may have an average value of N, C, and S.
  • side samples may be W and N, and W and N may have average values of C, E, and S.
  • the side sample may be E, and E may have an average value of N, C, and S.
  • the average value of the remaining samples excluding the side samples in the set may be the value of the side samples.
  • FIG. 24 is a diagram showing a filter form of a convolutional model according to an embodiment of the present invention.
  • the number of convolutional filter coefficients described with reference to FIG. 21-c may be determined according to the filter type of the convolutional model.
  • the filter type may refer to a location type of calculated side samples and neighboring samples included in one set described above with reference to FIG. 23 .
  • the number of neighboring samples corresponding to the convolutional model filter coefficient may be one (C).
  • two neighboring samples corresponding to convolutional model filter coefficients can be configured in three ways (W, C or N, C or C, E or C, S).
  • the number of neighboring samples corresponding to the convolutional model filter coefficients is three and configured in six ways (N, C, W or N, C, E or E, C, S or W, C, S or N, C, S or W, C, E).
  • four neighboring samples corresponding to the convolutional model filter coefficients are configured in four ways (N, W, S, C or W, N, E, C or N, E, S, C or W, S, E, C) can be.
  • the relational expression of the convolutional model may also vary.
  • the number of convolutional filter coefficients may vary according to the presence or absence of each of C, N, S, E, and W among neighboring samples.
  • the necessity of side samples for calculating the convolutional model filter coefficients may be determined. For example, as shown in FIG. 24-a, if only the sample at the C position is used, the side sample may not be necessary. As shown in FIG. 24-b, when only samples at positions W and C are used, side samples at positions W may be required. That is, the side sample at the S position of 2301 and the side sample at the N position of 2303 may not be necessary.
  • each side sample (W, N, E, S) may be padded with a sample value at position C.
  • the number of side samples may be one or two. In this case, when the number of side samples is one, the side sample may be padded with an average value of the remaining two samples excluding the side sample. When there are two side samples, sample values other than the side samples may be side sample values. As shown in FIG. 24-d, when there are 4 neighboring samples corresponding to the convolutional model filter coefficients, the number of side samples may be 1 or 2. In this case, when the number of side samples is 1, the side sample may be padded with an average value of the remaining 3 samples excluding the side sample. When there are two side samples, the side samples may be padded with an average value of the remaining two samples excluding the side samples.
  • the optimal filter shape may be a predetermined shape.
  • the decoder may generate the bitstream by including information on the filter type.
  • information on the filter type may be included in header information of at least one of SPS, PPS, PH, slice/tile, and coding unit.
  • the decoder may determine a filter type for prediction of the current block by parsing information on the filter type. Meanwhile, if information on the filter type does not exist in the bitstream, a predetermined filter type may be used. At this time, the predetermined filter shape may be the shape of FIG. 21-b.
  • 25 is a diagram illustrating a method of updating an LIC linear model.
  • the LIC linear model described with reference to Equation 1 may be updated.
  • the slope a and the y-intercept b of Equation 1 can be updated as shown in Equation 3. That is, the value a' calculated through Equation 3 may be updated to the value a of Equation 1, and the value b' may be updated to the value b of Equation 1.
  • u in Equation 3 may be a value signaled for each coding unit or prediction unit. In this case, u may have an integer value between -4 and 4.
  • Yr in Equation 3 may be an average value of templates of reference blocks. In this case, the update may be performed for each color component. Accordingly, when the template of the reference block is a luma component block, Yr may be an average value of the luma component block. If the template of the reference block is a Cb component block, Yr may be an average value of the Cb component block. When the template of the reference block is a Cr component block, Yr may be an average value of the Cr component blocks.
  • Yr may be an average value of each color component of the template of the current coding/prediction block instead of an average value of each color component of the template of the reference block.
  • Yr may be an average value of any one component block among color components. That is, the average value of any one component block may be the average value of the other color component blocks.
  • FIG. 25-a is a graph showing Equation 1
  • FIG. 25-b is a graph showing Equation 3.
  • Yr may be an average value for each color component of the template of the current coding/prediction block or an average value of any one color component.
  • a u value may be obtained for each coding unit or prediction unit. That is, when the value of the LIC flag in units of coding units/prediction units is true, the u value may be signaled/parsed. The u value is one value and may be the same value for each color component or may be a different value for each color component. On the other hand, if the u value is not signaled, the u value can be inferred to be 0.
  • 26 is a flowchart illustrating a method of predicting a current block according to an embodiment of the present invention.
  • 26 illustrates a method of predicting a current block using the methods described with reference to FIGS. 1 to 25 .
  • the decoder may parse a first syntax element that is a general constraint information (GCI) syntax element (S2610).
  • the decoder may parse a second syntax element indicating whether the LIC mode is available for the current sequence (S2620).
  • the decoder may parse a third syntax element indicating whether the LIC mode is used in the current block based on the parsing result of the second syntax element (S2630). If the third syntax element indicates whether the LIC mode is used for the current block, the decoder may predict the current block based on the LIC mode (S2640).
  • GCI general constraint information
  • the first syntax element is included in at least one of a sequence parameter set (SPS) RBSP syntax and a video parameter set (VPS) RBSP syntax
  • the second syntax element is the SPS RBSP syntax can be included in
  • the value of the second syntax element is set to 0, which is a value indicating that the LIC mode is not used, and the first When the value of the syntax element is 0, the value of the second syntax element may not be restricted.
  • the third syntax element may be parsed when the second syntax element indicates that the LIC mode is available for the current block.
  • the third syntax element may be parsed by additionally considering at least one of the number of samples of the current block, an encoding mode of the current block, and a prediction direction of the current block. Specifically, the third syntax element may be parsed when the number of samples of the current block is 32 or more. The third syntax element may be parsed when the coding mode of the current block is not a merge mode, an IBC mode, or a CIIP mode. The third syntax element may be parsed when the prediction direction of the coding block is not bi-prediction.
  • the third syntax element may indicate whether the LIC mode is used in the current block.
  • the decoder may construct a first template including neighboring blocks of the current block.
  • the decoder may construct a second template including neighboring blocks of the reference block of the current block.
  • the decoder may obtain a LIC linear model based on the first template and the second template.
  • a decoder can predict the current block based on the LIC linear model.
  • a location and size of the first template may correspond to a location and size of the second template.
  • the first template may include upper neighboring blocks of the current block
  • the second template may include upper neighboring blocks of the reference block
  • the first template may include left neighboring blocks of the current block
  • the second template may include left neighboring blocks of the reference block
  • the first template may include an upper neighboring block of the current block and left neighboring blocks of the current block
  • the second template may include an upper neighboring block of the reference block and left neighboring blocks of the reference block. there is.
  • the current block may be divided into a first region and a second region.
  • the decoder may obtain a first LIC linear model for the first region.
  • the decoder may obtain a first prediction block for the first region based on the first LIC linear model.
  • the decoder may obtain a second LIC linear model for the second region.
  • the decoder may obtain a second prediction block for the second region based on the second LIC linear model.
  • the decoder may predict the current block based on the first prediction block and the second prediction block.
  • the third syntax element may indicate whether the LIC mode is used in the current block.
  • the decoder may configure a template including neighboring blocks located within a preset range of the current block.
  • the decoder can obtain a convolutional model based on the template.
  • the decoder may predict the current block based on the convolutional model.
  • the current block may be one sample.
  • the filter coefficient of the convolutional model may be a coefficient for at least one of an upper sample, a lower sample, a left sample, and a right sample of the one sample. If at least one of the upper sample, lower sample, left sample, and right sample of the one sample is not included in the template, the value of the sample not included in the template is the value of the remaining samples except for the sample not included in the template.
  • the value of the sample not included in the template is assigned to the template among the samples included in the template. It may be equal to the value of the sample closest to the non-included sample.
  • the methods (video signal processing methods) described above in this specification may be performed through a processor of a decoder or encoder.
  • the encoder may generate a bitstream that is decoded by a video signal processing method.
  • the bitstream generated by the encoder may be stored in a computer-readable non-transitory storage medium (recording medium).
  • parsing in this specification has been described focusing on the process of obtaining information from a bitstream, but from the encoder side, it can be interpreted as constructing corresponding information in a bitstream. Therefore, the term parsing is not limited to a decoder operation, but can also be interpreted as an act of constructing a bitstream in an encoder. In addition, such a bitstream may be configured by being stored in a computer readable recording medium.
  • embodiments of the present invention may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to the embodiments of the present invention includes one or more ASICs (Application Specific Integrated Circuits), DSPs (Digital Signal Processors), DSPDs (Digital Signal Processing Devices), PLDs (Programmable Logic Devices) , Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in memory and run by a processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various means known in the art.
  • Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer readable media may include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes computer readable instructions, data structures or other data in a modulated data signal, such as program modules, or other transport mechanism, and includes any information delivery media.

Landscapes

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

Abstract

비디오 신호 디코딩 장치는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 일반 제약 정보(General Constraint Information, GCI) 신택스(syntax) 요소인 제1 신택스 요소를 파싱하고, 현재 시퀀스에 LIC 모드가 사용 가능한지 여부를 나타내는 제2 신택스 요소를 파싱하고, 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과에 기초하여 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지 여부를 나타내는 제3 신택스 요소를 파싱한다.

Description

LIC(LOCAL ILLUMINATION COMPENSATION) 모드를 이용한 비디오 신호 처리 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 비디오 신호의 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비디오 신호를 인코딩하거나 디코딩하는 비디오 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
압축 부호화란 디지털화한 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 압축 부호화의 대상에는 음성, 영상, 문자 등의 대상이 존재하며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다. 비디오 신호에 대한 압축 부호화는 공간적인 상관관계, 시간적인 상관관계, 확률적인 상관관계 등을 고려하여 잉여 정보를 제거함으로써 이루어진다. 그러나 최근의 다양한 미디어 및 데이터 전송 매체의 발전으로 인해, 더욱 고효율의 비디오 신호 처리 방법 및 장치가 요구되고 있다.
본 명세서는 비디오 신호 처리 방법 및 이를 위한 장치를 제공하여 비디오 신호의 코딩 효율을 높이기 위한 목적이 있다.
본 명세서는 비디오 신호 처리 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.
본 명세서에 있어서, 비디오 신호 디코딩 장치는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 비트스트림으로부터 일반 제약 정보(General Constraint Information, GCI) 신택스(syntax) 요소인 제1 신택스 요소를 파싱하고, 상기 제1 신택스 요소의 파싱 결과에 기초하여 현재 시퀀스에 LIC 모드가 사용 가능한지 여부를 나타내는 제2 신택스 요소를 파싱하고, 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지 여부를 나타내는 제3 신택스 요소를 파싱하고, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록을 상기 LIC 모드에 기초하여 예측하고, 상기 제1 신택스 요소는, 시퀀스 파라미터세트(Sequence Parameter Set, SPS) RBSP 신택스 및 비디오 파라미터세트(Video Parameter Set, VPS) RBSP 신택스 중 적어도 어느 하나에 포함되고, 상기 제2 신택스 요소는 상기 SPS RBSP 신택스에 포함되고, 상기 제1 신택스 요소의 값이 1인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과와 무관하게 상기 제2 신택스 요소의 값은 상기 LIC 모드가 사용되지 않음을 지시하는 값인 0으로 설정되고, 상기 제1 신택스 요소의 값이 0인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 값은 제약되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타낼 수 있다. 이때, 상기 프로세서는, 상기 현재 블록의 주변 블록들을 포함하는 제1 템플릿을 구성하고, 상기 현재 블록의 참조 블록의 주변 블록들을 포함하는 제2 템플릿을 구성하고, 상기 제1 템플릿 및 상기 제2 템플릿에 기초하여 LIC 선형 모델을 획득하고, 상기 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하고, 상기 제1 템플릿의 위치 및 크기는 상기 제2 템플릿의 위치 및 크기와 서로 대응하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 상기 현재 블록의 부호화 모드가 GPM 모드이고, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록은 제1 영역 및 제2 영역으로 분할될 수 있다. 이때, 상기 프로세서는, 상기 제1 영역에 대한 제1 LIC 선형 모델을 획득하고, 상기 제1 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제1 영역에 대한 제1 예측 블록을 획득하고, 상기 제2 영역에 대한 제2 LIC 선형 모델을 획득하고, 상기 제2 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제2 영역에 대한 제2 예측 블록을 획득하고, 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타낼 수 있다. 이때, 상기 프로세서는, 상기 현재 블록의 기 설정된 범위 내에 위치하는 주변 블록들을 포함하는 템플릿을 구성하고, 상기 템플릿에 기초하여 Convolutional 모델을 획득하고, 상기 Convolutional 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 비디오 신호 인코딩 장치는 디코딩 방법에 의해 디코딩되는 비트스트림을 획득할 수 있다.
또한 본 명세서에 있어서, 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 비 일시적 저장 매체에 있어서, 상기 비트스트림은 디코딩 방법에 의해 디코딩될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 디코딩 방법은, 비트스트림으로부터 일반 제약 정보(General Constraint Information, GCI) 신택스(syntax) 요소인 제1 신택스 요소를 파싱하는 단계; 현재 시퀀스에 LIC 모드가 사용 가능한지 여부를 나타내는 제2 신택스 요소를 파싱하는 단계; 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과에 기초하여 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지 여부를 나타내는 제3 신택스 요소를 파싱하는 단계를 포함하는 단계; 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록을 상기 LIC 모드에 기초하여 예측하는 단계를 포함하고, 상기 제1 신택스 요소는, 시퀀스 파라미터세트(Sequence Parameter Set, SPS) RBSP 신택스 및 비디오 파라미터세트(Video Parameter Set, VPS) RBSP 신택스 중 적어도 어느 하나에 포함되고, 상기 제2 신택스 요소는 상기 SPS RBSP 신택스에 포함되고, 상기 제1 신택스 요소의 값이 1인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과와 무관하게 상기 제2 신택스 요소의 값은 상기 LIC 모드가 사용되지 않음을 지시하는 값인 0으로 설정되고, 상기 제1 신택스 요소의 값이 0인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 값은 제약되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타낼 수 있다. 이때, 디코딩 방법은, 상기 현재 블록의 주변 블록들을 포함하는 제1 템플릿을 구성하는 단계; 상기 현재 블록의 참조 블록의 주변 블록들을 포함하는 제2 템플릿을 구성하는 단계; 상기 제1 템플릿 및 상기 제2 템플릿에 기초하여 LIC 선형 모델을 획득하는 단계; 상기 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하고, 상기 제1 템플릿의 위치 및 크기는 상기 제2 템플릿의 위치 및 크기와 서로 대응하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 상기 현재 블록의 부호화 모드가 GPM 모드이고, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록은 제1 영역 및 제2 영역으로 분할될 수 있다. 이때, 디코딩 방법은, 상기 제1 영역에 대한 제1 LIC 선형 모델을 획득하는 단계; 상기 제1 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제1 영역에 대한 제1 예측 블록을 획득하는 단계; 상기 제2 영역에 대한 제2 LIC 선형 모델을 획득하는 단계; 상기 제2 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제2 영역에 대한 제2 예측 블록을 획득하는 단계; 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타낼 수 있다. 이때, 디코딩 방법은, 상기 현재 블록의 기 설정된 범위 내에 위치하는 주변 블록들을 포함하는 템플릿을 구성하는 단계; 상기 템플릿에 기초하여 Convolutional 모델을 획득하는 단계; 상기 Convolutional 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소는, 상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용 가능함을 나타내는 경우 파싱될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소는, 상기 현재 블록의 샘플 수, 상기 현재 블록의 부호화 모드 및 상기 현재 블록의 예측 방향 중 적어도 어느 하나를 추가적으로 고려하여 파싱될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소는 상기 현재 블록의 샘플 수가 32 이상인 경우 파싱될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소는 상기 현재 블록의 부호화 모드가 머지(merge) 모드, IBC 모드 및 CIIP 모드가 아닌 경우 파싱될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제3 신택스 요소는 상기 코딩 블록의 예측 방향이 양-방향(Bi-prediction) 예측이 아닌 경우 파싱될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들을 포함하고, 상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 상측 주변 블록들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하고, 상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 좌측 주변 블록들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록 및 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하고, 상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 상측 주변 블록 및 상기 참조 블록의 좌측 주변 블록들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 현재 블록은, 1 개의 샘플일 수 있다. 상기 Convolutional 모델의 필터 계수는 상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 적어도 어느 하나의 샘플에 대한 계수일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 하나 이상이 상기 템플릿에 포함되지 않는 경우, 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플의 값은 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플을 제외한 나머지 샘플들의 평균 값일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 하나 이상이 상기 템플릿에 포함되지 않는 경우, 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플의 값은 상기 템플릿에 포함되는 샘플들 중 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플과 가장 인접한 샘플의 값과 동일할 수 있다.
본 명세서는 효율적으로 비디오 신호를 처리하기 위한 방법을 제공한다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 신호 인코딩 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 신호 디코딩 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 픽쳐 내에서 코딩 트리 유닛이 코딩 유닛들로 분할되는 실시예를 도시한다.
도 4는 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리의 분할을 시그널링하는 방법의 일 실시예를 도시한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 더욱 구체적으로 도시한다.
도 7은 인터 예측에서 움직임 후보 리스트를 구성하기 위해 사용되는 주변 블록들의 위치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC(Local Illumination Compensation)의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 블록 단위로 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 코딩 블록의 컴포넌트 별로 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 레벨 신택스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 관련 정보를 시그널링하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 유닛 단위로 LIC와 관련된 신택스 요소를 시그널링하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM(Geometry partitioning Mode) 모드를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM 모드를 위한 현재 코딩 유닛의 분할과 머지 리스트를 구성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM 모드에서 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM 모드를 위해 LIC가 적용되는 지 여부를 나타내는 신택스 요소를 포함하는 신택스 구조를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록의 예측을 위해 양방향 인터 예측이 적용되는 경우 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 선형 모델 적용을 위한 템플릿의 구성을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 선형 모델을 위한 템플릿 구성과 관련된 신택스 요소의 문맥 모델을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 선형 모델을 Convolutional 모델 형태로 적용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 Convolutional 모델의 필터 계수를 위한 템플릿을 나타내는 도면이다.
도 23은 Convolutional 모델의 필터 계수를 적용하는 방법 및 패딩하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 Convolutional 모델의 필터 형태를 나타내는 도면이다.
도 25는 LIC 선형 모델을 업데이트 하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 26 본 발명의 일 실시예에 따라 현재 블록을 예측하는 방법을 나타내는 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
본 명세서에서 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나를 포함하는'과 같은 의미로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 일부 용어들은 다음과 같이 해석될 수 있다. 코딩은 경우에 따라 인코딩 또는 디코딩으로 해석될 수 있다. 본 명세서에서 비디오 신호의 인코딩(부호화)을 수행하여 비디오 신호 비트스트림을 생성하는 장치는 인코딩 장치 또는 인코더로 지칭되며, 비디오 신호 비트스트림의 디코딩(복호화)을 수행하여 비디오 신호를 복원하는 장치는 디코딩 장치 또는 디코더로 지칭된다. 또한, 본 명세서에서 비디오 신호 처리 장치는 인코더 및 디코더를 모두 포함하는 개념의 용어로 사용된다. 정보(information)는 값(values), 파라미터(parameter), 계수(coefficients), 성분(elements) 등을 모두 포함하는 용어로서, 경우에 따라 의미는 달리 해석될 수 있으므로 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. '유닛'은 영상 처리의 기본 단위 또는 픽쳐의 특정 위치를 지칭하는 의미로 사용되며, 휘도(luma) 성분 및 색차(chroma) 성분 중 적어도 하나를 포함하는 이미지 영역을 가리킨다. 또한, '블록'은 휘도 성분 및 색차 성분들(즉, Cb 및 Cr) 중 특정 성분을 포함하는 이미지 영역을 가리킨다. 다만, 실시예에 따라서 '유닛', '블록', '파티션', '신호' 및 '영역' 등의 용어는 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '현재 블록'은 현재 부호화를 진행할 예정인 블록을 의미하며, '참조 블록'은 이미 부호화 또는 복호화가 완료된 블록으로 현재 블록에서 참조로 사용되는 블록을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 '루마', 'luma', '휘도', 'Y' 등의 용어는 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '크로마', 'chroma' '색차', 'Cb 또는 Cr' 등의 용어는 서로 혼용하여 사용될 수 있으며, 색차 성분은 Cb와 Cr 2가지로 나누어지므로 각 색차 성분은 구분되어 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 유닛은 코딩 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛을 모두 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 픽쳐는 필드 또는 프레임을 가리키며, 실시예에 따라 상기 용어들은 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 구체적으로 촬영된 영상이 비월주사식(interlace) 영상일 경우, 하나의 프레임은 홀수(또는 기수, top) 필드와 짝수(또는 우수, bottom) 필드로 분리되어, 각 필드는 하나의 픽쳐 단위로 구성되어 부호화 또는 복호화 될 수 있다. 만일 촬영된 영상이 순차주사(progressive) 영상일 경우, 하나의 프레임이 픽쳐로서 구성되어 부호화 또는 복호화 될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '오차 신호', '레지듀얼 신호', '잔차 신호', '잔여 신호' 및 '차분 신호' 등의 용어는 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '인트라 예측 모드', '인트라 예측 방향성 모드', '화면 내 예측 모드' 및 '화면 내 예측 방향성 모드' 등의 용어는 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '모션', '움직임' 등의 용어는 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '좌측', '좌상측', '상측', '우상측', '우측', '우하측', '하측', '좌하측'은 '좌단', '좌상단', '상단', '우상단', '우단', '우하단', '하단', '좌하단'와 서로 혼용하여 사용될 수 있다. 또한, 원소(element), 멤버(member)는 서로 혼용하여 사용될 수 있다. POC(Picture Order Count)는 픽쳐(또는 프레임)의 시간적 위치 정보를 나타내며, 화면에 출력되는 재생 순서가 될 수 있으며, 픽쳐마다 고유의 POC를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 신호 인코딩 장치(100)의 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 인코딩 장치(100)는 변환부(110), 양자화부(115), 역양자화부(120), 역변환부(125), 필터링부(130), 예측부(150) 및 엔트로피 코딩부(160)를 포함한다.
변환부(110)는 입력 받은 비디오 신호와 예측부(150)에서 생성된 예측 신호의 차이인 레지듀얼 신호를 변환하여 변환 계수 값을 획득한다. 예를 들어, 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform, DCT), 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform, DST) 또는 웨이블릿 변환(Wavelet Transform) 등이 사용될 수 있다. 이산 코사인 변환 및 이산 사인 변환은 입력된 픽쳐 신호를 블록 형태로 나누어 변환을 수행하게 된다. 변환에 있어서 변환 영역 내의 값들의 분포와 특성에 따라서 코딩 효율이 달라질 수 있다. 레지듀얼 블록에 대한 변환에 사용되는 변환 커널은 수직 변환 및 수평 변환의 분리 가능한 특성을 가지는 변환 커널일 수 있다. 이 경우, 레지듀얼 블록에 대한 변환은 수직 변환 및 수평 변환으로 분리되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 인코더는 레지듀얼 블록의 수직 방향으로 변환 커널을 적용하여 수직 변환을 수행할 수 있다. 또한, 인코더는 레지듀얼 블록의 수평 방향으로 변환 커널을 적용하여 수평 변환을 수행할 수 있다. 본 개시에서, 변환 커널은 변환 매트릭스, 변환 어레이, 변환 함수, 변환과 같이 레지듀얼 신호의 변환에 사용되는 파라미터 세트를 지칭하는 용어로 사용될 수 있다. 예를 들어, 변환 커널은 복수의 사용 가능한 커널들 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 수직 변환 및 수평 변환 각각에 대해 서로 다른 변환 타입에 기반한 변환 커널이 사용될 수도 있다.
변환계수는 블록의 좌상단으로 갈수록 높은 계수가 분포하고, 블록의 우하단으로 갈수록 '0'에 가까운 계수가 분포한다. 현재 블록의 크기가 커질수록 우하단 영역에서 계수 '0'이 많이 존재할 가능성이 있다. 크기가 큰 블록의 변환 복잡도를 감소시키기 위해서, 임의의 좌상단 영역만을 남기고 나머지 영역은 '0'으로 재설정될 수 있다.
또한, 코딩 블록에서 일부 영역에만 오차 신호가 존재할 수 있다. 이 경우, 임의의 일부 영역에 대해서만 변환 과정이 수행될 수 있다. 실시 일 예로, 2Nx2N 크기의 블록에서 첫번째 2NxN 블록에만 오차 신호가 존재할 수 있으며, 첫번째 2NxN블록에만 변환과정이 수행되지만 두번째 2NxN 블록은 변환과정이 수행되지 않고 인코딩 또는 디코딩되지 않을 수 있다. 여기서 N은 임의의 양의 정수가 될 수 있다.
인코더는 변환 계수가 양자화되기 전에 추가적인 변환을 수행할 수 있다. 전술한 변환 방법은 1차 변환(primary transform)으로 지칭되고, 추가적인 변환은 2차 변환(secondary transform)으로 지칭될 수 있다. 2차 변환은 레지듀얼 블록 별로 선택적일 수 있다. 일 실시예에 따라, 인코더는 1차 변환만으로 저주파 영역에 에너지를 집중시키기 어려운 영역에 대해 2차 변환을 수행하여 코딩 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 레지듀얼 값들이 레지듀얼 블록의 수평 또는 수직 방향 이외의 방향에서 크게 나타나는 블록에 대해 2차 변환이 추가로 수행될 수 있다. 2차 변환은 1차 변환과 달리 수직 변환 및 수평 변환으로 분리되어 수행되지 않을 수 있다. 이러한 2차 변환은 저대역 비-분리 변환(Low Frequency Non-Separable Transform, LFNST)으로 지칭될 수 있다.
양자화부(115)는 변환부(110)에서 출력된 변환 계수 값을 양자화한다.
코딩 효율을 높이기 위하여 픽쳐 신호를 그대로 코딩하는 것이 아니라, 예측부(150)를 통해 이미 코딩된 영역을 이용하여 픽쳐를 예측하고, 예측된 픽쳐에 원본 픽쳐와 예측 픽쳐 간의 레지듀얼 값을 더하여 복원 픽쳐를 획득하는 방법이 사용된다. 인코더와 디코더에서 미스매치가 발생되지 않도록 하기 위해, 인코더에서 예측을 수행할 때에는 디코더에서도 사용 가능한 정보를 사용해야 한다. 이를 위해, 인코더에서는 부호화한 현재 블록을 다시 복원하는 과정을 수행한다. 역양자화부(120)에서는 변환 계수 값을 역양자화하고, 역변환부(125)에서는 역양자화된 변환 계수값을 이용하여 레지듀얼 값을 복원한다. 한편, 필터링부(130)는 복원된 픽쳐의 품질 개선 및 부호화 효율 향상을 위한 필터링 연산을 수행한다. 예를 들어, 디블록킹 필터, 샘플 적응적 오프셋(Sample Adaptive Offset, SAO) 및 적응적 루프 필터 등이 포함될 수 있다. 필터링을 거친 픽쳐는 출력되거나 참조 픽쳐로 이용하기 위하여 복호 픽쳐 버퍼(Decoded Picture Buffer, DPB, 156)에 저장된다.
디블록킹 필터(deblocking filter)는 복원된 픽쳐에서 블록 간의 경계에 생성된 블록 내의 왜곡을 제거하기 위한 필터이다. 인코더는 블록 내의 임의 경계(edge)를 기준으로 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀들의 분포를 통해, 해당 경계에 디블록킹 필터를 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용되는 경우, 인코더는 디블록킹 필터링 강도에 따라 긴 필터(Long Filter), 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한, 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병렬적으로 처리될 수 있다. 샘플 적응적 오프셋(SAO)은 디블록킹 필터가 적용된 레지듀얼 블록에 대하여, 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정하는데 사용될 수 있다. 인코더는 특정 픽쳐에 대한 오프셋을 보정하기 위하여 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후, 오프셋 보정을 수행할 영역을 결정하고, 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법(Band Offset)을 사용할 수 있다. 또는 인코더는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법(Edge Offset)을 사용할 수 있다. 적응적 루프 필터(Adaptive Loop Filter, ALF)는 영상에 포함된 픽셀을 소정의 그룹으로 나눈 후, 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행하는 방법이다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 코딩 유닛 단위로 시그널링될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF 필터의 모양 및 필터 계수가 달라질 수 있다. 또한, 적용할 대상 블록의 특성에 관계없이 동일한 형태(고정된 형태)의 ALF 필터가 적용될 수도 있다.
예측부(150)는 인트라 예측부(152)와 인터 예측부(154)를 포함한다. 인트라 예측부(152)에서는 현재 픽쳐 내에서 인트라(intra) 예측을 수행하며, 인터 예측부(154)에서는 복호 픽쳐 버퍼(156)에 저장된 참조 픽쳐를 이용하여 현재 픽쳐를 예측하는 인터(inter) 예측을 수행한다. 인트라 예측부(152)는 현재 픽쳐 내의 복원된 영역들로부터 인트라 예측을 수행하여, 인트라 부호화 정보를 엔트로피 코딩부(160)에 전달한다. 인트라 부호화 정보는 인트라 예측 모드, MPM(Most Probable Mode) 플래그, MPM 인덱스, 참조 샘플에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 인터 예측부(154)는 다시 모션 추정부(154a) 및 모션 보상부(154b)를 포함하여 구성될 수 있다. 모션 추정부(154a)에서는 복원된 참조 픽쳐의 특정 영역을 참조하여 현재 영역과 가장 유사한 부분을 찾고 영역 간의 거리인 모션 벡터 값을 획득한다. 모션 추정부(154a)에서 획득한 참조 영역에 대한 모션 정보(참조 방향 지시 정보(L0 예측, L1 예측, 양방향 예측), 참조 픽쳐 인덱스, 모션 벡터 정보 등) 등을 엔트로피 코딩부(160)로 전달하여 비트스트림에 포함될 수 있도록 한다. 모션 추정부(154a)에서 전달된 모션 정보를 이용하여 모션 보상부(154b)에서는 인터 모션 보상을 수행하여 현재 블록을 위한 예측 블록을 생성한다. 인터 예측부(154)는 참조 영역에 대한 모션 정보를 포함하는 인터 부호화 정보를 엔트로피 코딩부(160)에 전달한다.
추가적인 실시예에 따라, 예측부(150)는 인트라 블록 카피(Intra block copy, IBC) 예측부(미도시)를 포함할 수 있다. IBC 예측부는 현재 픽쳐 내의 복원된 샘플들로부터 IBC 예측을 수행하여, IBC 부호화 정보를 엔트로피 코딩부(160)에 전달한다. IBC 예측부는 현재 픽쳐 내의 특정 영역을 참조하여 현재 영역의 예측에 이용되는 참조 영역을 지시하는 블록 벡터값을 획득한다. IBC 예측부는 획득된 블록 벡터값을 이용하여 IBC 예측을 수행할 수 있다. IBC 예측부는 IBC 부호화 정보를 엔트로피 코딩부(160)로 전달한다. IBC 부호화 정보는 참조 영역의 크기 정보, 블록 벡터 정보(움직임 후보 리스트 내에서 현재 블록의 블록 벡터 예측을 위한 인덱스 정보, 블록 벡터 차분 정보) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
위와 같은 픽쳐 예측이 수행될 경우, 변환부(110)는 원본 픽쳐와 예측 픽쳐 간의 레지듀얼 값을 변환하여 변환 계수 값을 획득한다. 이때, 변환은 픽쳐 내에서 특정 블록 단위로 수행될 수 있으며, 특정 블록의 크기는 기 설정된 범위 내에서 가변할 수 있다. 양자화부(115)는 변환부(110)에서 생성된 변환 계수 값을 양자화하여 양자화된 변환 계수를 엔트로피 코딩부(160)로 전달한다.
상기 2차원 배열 형태의 양자화된 변환 계수는 엔트로피 코딩을 위해 1차원의 배열 형태로 재정렬될 수 있다. 양자화된 변환 계수를 스캐닝하는 방법은 변환 블록의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 어떠한 스캔 방법이 사용될지 여부가 결정될 수 있다. 실시 일 예로, 대각(Diagonal), 수직(vertical), 수평(horizontal) 스캔이 적용될 수 있다. 이러한 스캔 정보는 블록 단위로 시그널링될 수 있으며, 이미 정해진 규칙에 따라 유도될 수 있다.
엔트로피 코딩부(160)는 양자화된 변환 계수를 나타내는 정보, 인트라 부호화 정보, 및 인터 부호화 정보 등을 엔트로피 코딩하여 비디오 신호 비트스트림을 생성한다. 엔트로피 코딩부(160)에서는 가변 길이 코딩(Variable Length Coding, VLC) 방식과 산술 코딩(arithmetic coding) 방식 등이 사용될 수 있다. 가변 길이 코딩(VLC) 방식은 입력되는 심볼들을 연속적인 코드워드로 변환하는데, 코드워드의 길이는 가변적일 수 있다. 예를 들어, 자주 발생하는 심볼들을 짧은 코드워드로, 자주 발생하지 않은 심볼들은 긴 코드워드로 표현하는 것이다. 가변 길이 코딩 방식으로서 컨텍스트 기반 적응형 가변 길이 코딩(Context-based Adaptive Variable Length Coding, CAVLC) 방식이 사용될 수 있다. 산술 코딩은 각 데이터 심볼들의 확률 분포를 이용하여 연속적인 데이터 심볼들을 하나의 소수로 변환하는데, 산술 코딩은 각 심볼을 표현하기 위하여 필요한 최적의 소수 비트를 얻을 수 있다. 산술 코딩으로서 컨텍스트 기반 적응형 산술 부호화(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code, CABAC)가 이용될 수 있다.
CABAC은 실험을 통해 얻은 확률을 기반으로 생성된 여러 개의 문맥 모델(context model)을 통해 이진 산술 부호화하는 방법이다. 본 명세서에서 문맥 모델은 컨텍스트 모델이라 기술될 수 있다. 먼저, 심볼이 이진 형태가 아닐 경우, 인코더는 exp-Golomb 등을 사용하여 각 심볼을 이진화한다. 이진화된 0 또는 1은 빈(bin)으로 기술될 수 있다. CABAC 초기화 과정은 문맥 초기화와 산술 코딩 초기화로 구분된다. 문맥 초기화는 각 심볼의 발생 확률을 초기화하는 과정으로, 심볼의 종류, 양자화 파라미터(QP), 슬라이스 타입(I, P, B 인지)에 따라 결정된다. 이러한 초기화 정보를 가지는 문맥 모델은 실험을 통해 얻은 확률 기반 값을 사용할 수 있다. 문맥 모델은 현재 코딩하려는 심볼에 대한 LPS(Least Probable Symbol) 또는 MPS(Most Probable Symbol)의 발생 확률과 0과 1중에서 어떤 빈 값이 MPS에 해당되는지에 대한 정보(valMPS)를 제공한다. 문맥 인덱스(Context index, ctxIdx)를 통해 여러 개의 문맥 모델 중에서 하나가 선택되며, 문맥 인덱스는 현재 부호화할 블록의 정보 또는 주변 블록의 정보를 통해 유도될 수 있다. 문맥 모델에서 선택된 확률 모델을 기반으로 이진 산술 코딩을 위한 초기화가 수행된다. 이진 산술 부호화는 0과 1의 발생 확률을 통해 확률 구간으로 분할한 후, 처리할 빈에 해당하는 확률 구간이 다음에 처리될 빈에 대한 전체 확률 구간이 되는 과정을 통해 부호화가 진행된다. 마지막 빈이 처리된 확률 구간 안의 위치 정보가 출력된다. 단, 확률 구간이 무한정 분할될 수 없으므로, 일정 크기 이내로 줄어들 경우에는 재규격화(renormalization)과정이 수행되어 확률 구간이 넓어지고 해당 위치 정보가 출력된다. 또한, 각 빈이 처리된 후, 처리된 빈의 정보를 통해 다음 처리될 빈에 대한 확률이 새롭게 설정되는 확률 업데이트 과정이 수행될 수 있다.
상기 생성된 비트스트림은 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛을 기본 단위로 캡슐화 된다. NAL 유닛은 영상 데이터를 포함하는 VCL(Video Coding Layer) NAL 유닛과 영상 데이터를 디코딩하기 위한 파라미터 정보를 포함하는 non-VCL NAL 유닛으로 구분되며, 다양한 종류의 VCL 또는 non-VCL NAL 유닛이 존재한다. NAL 유닛은 NAL 헤더 정보와 데이터인 RBSP(Raw Byte Sequence Payload)로 구성되며, NAL 헤더 정보에는 RBSP에 대한 요약 정보가 포함된다. VCL NAL 유닛의 RBSP에는 부호화된 정수 개의 코딩 트리 유닛(coding tree unit)을 포함한다. 비디오 디코더에서 비트스트림을 복호화하기 위해서는 먼저 비트스트림을 NAL 유닛 단위로 분리한 후, 분리된 각각의 NAL 유닛을 복호화해야 한다. 한편, 비디오 신호 비트스트림의 복호화를 위해 필요한 정보들은 픽쳐 파라미터 세트(Picture Parameter Set, PPS), 시퀀스 파라미터 세트(Sequence Parameter Set, SPS), 비디오 파라미터 세트(Video Parameter Set, VPS) 등에 포함되어 전송될 수 있다.
한편, 도 1의 블록도는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치(100)를 나타낸 것으로서, 분리하여 표시된 블록들은 인코딩 장치(100)의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 전술한 인코딩 장치(100)의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전술한 인코딩 장치(100)의 각 엘리먼트의 동작은 프로세서(미도시)에 의해 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 신호 디코딩 장치(200)의 개략적인 블록도이다. 도 2를 참조하면 본 발명의 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(225), 필터링부(230) 및 예측부(250)를 포함한다.
엔트로피 디코딩부(210)는 비디오 신호 비트스트림을 엔트로피 디코딩하여, 각 영역에 대한 변환 계수 정보, 인트라 부호화 정보, 인터 부호화 정보 등을 추출한다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 비디오 신호 비트스트림으로부터 특정 영역의 변환 계수 정보에 대한 이진화 코드를 획득할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)는 이진화 코드를 역 이진화하여 양자화된 변환 계수를 획득한다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수를 역양자화하고, 역변환부(225)는 역양자화된 변환 계수를 이용하여 레지듀얼 값을 복원한다. 비디오 신호 처리 장치(200)는 역변환부(225)에서 획득된 레지듀얼 값을 예측부(250)에서 획득된 예측 값과 합산하여 원래의 화소값을 복원한다.
한편, 필터링부(230)는 픽쳐에 대한 필터링을 수행하여 화질을 향상시킨다. 여기에는 블록 왜곡 현상을 감소시키기 위한 디블록킹 필터 및/또는 픽쳐 전체의 왜곡 제거를 위한 적응적 루프 필터 등이 포함될 수 있다. 필터링을 거친 픽쳐는 출력되거나 다음 픽쳐에 대한 참조 픽쳐로 이용하기 위하여 복호 픽쳐 버퍼(DPB, 256)에 저장된다.
예측부(250)는 인트라 예측부(252) 및 인터 예측부(254)를 포함한다. 예측부(250)는 전술한 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 복호화된 부호화 타입, 각 영역에 대한 변환 계수, 인트라/인터 부호화 정보 등을 활용하여 예측 픽쳐를 생성한다. 복호화가 수행되는 현재 블록을 복원하기 위해서, 현재 블록이 포함된 현재 픽쳐 또는 다른 픽쳐들의 복호화된 영역이 이용될 수 있다. 복원에 현재 픽쳐만을 이용하는, 즉 인트라 예측 또는 인트라 BC 예측을 수행하는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 인트라 픽쳐 또는 I 픽쳐(또는, 타일/슬라이스), 인트라 예측, 인터 예측 및 인트라 BC 예측을 모두 수행할 수 있는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 인터 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)라고 한다. 인터 픽쳐(또는, 타일/슬라이스) 중 각 블록의 샘플값들을 예측하기 위하여 최대 하나의 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 이용하는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 예측 픽쳐(predictive picture) 또는 P 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)라고 하며, 최대 두 개의 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 이용하는 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)를 쌍예측 픽쳐(Bi-predictive picture) 또는 B 픽쳐(또는, 타일/슬라이스) 라고 한다. 다시 말해서, P 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)는 각 블록을 예측하기 위해 최대 하나의 모션 정보 세트를 이용하고, B 픽쳐(또는, 타일/슬라이스)는 각 블록을 예측하기 위해 최대 두 개의 모션 정보 세트를 이용한다. 여기서, 모션 정보 세트는 하나 이상의 모션 벡터와 하나의 참조 픽쳐 인덱스를 포함한다.
인트라 예측부(252)는 인트라 부호화 정보 및 현재 픽쳐 내의 복원된 샘플들을 이용하여 예측 블록을 생성한다. 전술한 바와 같이, 인트라 부호화 정보는 인트라 예측 모드, MPM(Most Probable Mode) 플래그, MPM 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(252)는 현재 블록의 좌측 및/또는 상측에 위치한 복원된 샘플들을 참조 샘플들로 이용하여 현재 블록의 샘플 값들을 예측한다. 본 개시에서, 복원된 샘플들, 참조 샘플들 및 현재 블록의 샘플들은 픽셀들을 나타낼 수 있다. 또한, 샘플 값(sample value)들은 픽셀 값들을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 참조 샘플들은 현재 블록의 주변 블록에 포함된 샘플들일 수 있다. 예를 들어, 참조 샘플들은 현재 블록의 좌측 경계에 인접한 샘플들 및/또는 상측 경계에 인접한 샘플들일 수 있다. 또한, 참조 샘플들은 현재 블록의 주변 블록의 샘플들 중 현재 블록의 좌측 경계로부터 기 설정된 거리 이내의 라인 상에 위치하는 샘플들 및/또는 현재 블록의 상측 경계로부터 기 설정된 거리 이내의 라인 상에 위치하는 샘플들일 수 있다. 이때, 현재 블록의 주변 블록은 현재 블록에 인접한 좌측(L) 블록, 상측(A) 블록, 하좌측(Below Left, BL) 블록, 상우측(Above Right, AR) 블록 또는 상좌측(Above Left, AL) 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인터 예측부(254)는 복호 픽쳐 버퍼(256)에 저장된 참조 픽쳐 및 인터 부호화 정보를 이용하여 예측 블록을 생성한다. 인터 부호화 정보는 참조 블록에 대한 현재 블록의 모션 정보 세트(참조 픽쳐 인덱스, 모션 벡터 정보 등)를 포함할 수 있다. 인터 예측에는 L0 예측, L1 예측 및 쌍예측(Bi-prediction)이 있을 수 있다. L0 예측은 L0 픽쳐 리스트에 포함된 1개의 참조 픽쳐를 이용한 예측이고, L1 예측은 L1 픽쳐 리스트에 포함된 1개의 참조 픽쳐를 이용한 예측을 의미한다. 이를 위해서는 1세트의 모션 정보(예를 들어, 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스)가 필요할 수 있다. 쌍예측 방식에서는 최대 2개의 참조 영역을 이용할 수 있는데, 이 2개의 참조 영역은 동일한 참조 픽쳐에 존재할 수도 있고, 서로 다른 픽쳐에 각각 존재할 수도 있다. 즉, 쌍예측 방식에서는 최대 2세트의 모션 정보(예를 들어, 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스)가 이용될 수 있는데, 2개의 모션 벡터가 동일한 참조 픽쳐 인덱스에 대응될 수도 있고 서로 다른 참조 픽쳐 인덱스에 대응될 수도 있다. 이때, 참조 픽쳐들은 현재 픽쳐를 기준으로 시간적으로 이전 또는 이후에 위치하는 픽쳐로서, 이미 복원된 완료된 픽쳐가 될 수 있다. 일 실시예에 따라, 쌍예측 방식에서는 사용되는 2개의 참조 영역은 L0 픽쳐 리스트 및 L1 픽쳐 리스트 각각에서 선택된 영역일 수 있다.
인터 예측부(254)는 모션 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 이용하여 현재 블록의 참조 블록을 획득할 수 있다. 상기 참조 블록은 참조 픽쳐 인덱스에 대응하는 참조 픽쳐 내에 존재한다. 또한, 모션 벡터에 의해서 특정된 블록의 샘플 값 또는 이의 보간(interpolation)된 값이 현재 블록의 예측자(predictor)로 이용될 수 있다. 서브펠(sub-pel) 단위의 픽셀 정확도를 갖는 모션 예측을 위하여 이를 테면, 휘도 신호에 대하여 8-탭 보간 필터가, 색차 신호에 대하여 4-탭 보간 필터가 사용될 수 있다. 다만, 서브펠 단위의 모션 예측을 위한 보간 필터는 이에 한정되지 않는다. 이와 같이 인터 예측부(254)는 이전에 복원된 픽쳐로부터 현재 유닛의 텍스쳐를 예측하는 모션 보상(motion compensation)을 수행한다. 이때, 인터 예측부는 모션 정보 세트를 이용할 수 있다.
추가적인 실시예에 따라, 예측부(250)는 IBC 예측부(미도시)를 포함할 수 있다. IBC 예측부는 현재 픽쳐 내의 복원된 샘플들을 포함하는 특정 영역을 참조하여 현재 영역을 복원할 수 있다. IBC 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 획득된 IBC 부호화 정보를 이용하여 IBC 예측을 수행할 수 있다. IBC 부호화 정보는 블록 벡터 정보를 포함할 수 있다.
상기 인트라 예측부(252) 또는 인터 예측부(254)로부터 출력된 예측값, 및 역변환부(225)로부터 출력된 레지듀얼 값이 더해져서 복원된 비디오 픽쳐가 생성된다. 즉, 비디오 신호 디코딩 장치(200)는 예측부(250)에서 생성된 예측 블록과 역변환부(225)로부터 획득된 레지듀얼을 이용하여 현재 블록을 복원한다.
한편, 도 2의 블록도는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 장치(200)를 나타낸 것으로서, 분리하여 표시된 블록들은 디코딩 장치(200)의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 전술한 디코딩 장치(200)의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전술한 디코딩 장치(200)의 각 엘리먼트의 동작은 프로세서(미도시)에 의해 수행될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제안된 기술은 인코더와 디코더의 방법 및 장치에 모두 적용 가능한 기술이며, 시그널링과 파싱으로 기술된 부분은 설명의 편의를 위해 기술한 것일 수 있다. 일반적으로 시그널링은 인코더 관점에서 각 신택스(syntax)를 부호화하기 위한 것이고, 파싱은 디코더 관점에서 각 신택스의 해석을 위한 것으로 설명될 수 있다. 즉, 각 신택스는 인코더로부터 비트스트림에 포함되어 시그널링될 수 있으며, 디코더에서는 신택스를 파싱하여 복원과정에서 사용할 수 있다. 이때, 규정된 계층적 구성대로 나열한 각 신택스에 대한 비트의 시퀀스를 비트스트림이라고 할 수 있다.
하나의 픽쳐는 서브 픽쳐(sub-picture), 슬라이스(slice), 타일(tile) 등으로 분할되어 부호화될 수 있다. 서브 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스 또는 타일을 포함할 수 있다. 하나의 픽쳐가 여러 개의 슬라이스 또는 타일로 분할되어 부호화되었을 경우, 픽쳐 내의 모든 슬라이스 또는 타일이 디코딩이 완료되어야만 화면에 출력이 가능하다. 반면에, 하나의 픽쳐가 여러 개의 서브 픽쳐로 부호화되었을 경우, 임의의 서브 픽쳐만 디코딩되어 화면에 출력될 수 있다. 슬라이스는 여러 개의 타일 또는 서브 픽쳐를 포함할 수 있다. 또는 타일은 여러 개의 서브 픽쳐 또는 슬라이스를 포함할 수 있다. 서브 픽쳐, 슬라이스, 타일은 서로 독립적으로 인코딩 또는 디코딩이 가능하므로 병렬처리 및 처리 속도 향상에 효과적이다. 하지만, 인접한 다른 서브 픽쳐, 다른 슬라이스, 다른 타일의 부호화된 정보를 이용할 수 없으므로 비트량이 증가되는 단점이 있다. 서브 픽쳐, 슬라이스, 타일은 여러 개의 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)으로 분할되어 부호화될 수 있다.
도 3은 픽쳐 내에서 코딩 트리 유닛(Coding Tree Unit, CTU)이 코딩 유닛들(Coding Units, CUs)로 분할되는 실시예를 도시한다. 비디오 신호의 코딩 과정에서, 픽쳐는 코딩 트리 유닛(CTU)들의 시퀀스로 분할될 수 있다. 코딩 트리 유닛은 휘도(luma) 코딩 트리 블록(Coding Tree Block, CTB)와 2개의 색차(chroma) 코딩 트리 블록들, 그리고 그것의 부호화된 신택스(syntax) 정보로 구성될 수 있다. 하나의 코딩 트리 유닛은 하나의 코딩 유닛으로 구성될 수 있으며, 또는 하나의 코딩 트리 유닛은 여러 개의 코딩 유닛으로 분할될 수 있다. 하나의 코딩 유닛은 휘도 코딩 블록(Coding Block, CB)과 2개의 색차 코딩 블록들, 그리고 그것의 부호화된 신택스 정보로 구성될 수 있다. 하나의 코딩 블록은 여러 개의 서브 코딩 블록으로 분할될 수 있다. 하나의 코딩 유닛은 하나의 변환 유닛(Transform Unit, TU)으로 구성될 수 있으며, 또는 하나의 코딩 유닛은 여러 개의 변환 유닛으로 분할될 수 있다. 하나의 변환 유닛은 휘도 변환 블록(Transform Block, TB)과 2개의 색차 변환 블록들, 그리고 그것의 부호화된 신택스 정보로 구성될 수 있다. 코딩 트리 유닛은 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 코딩 트리 유닛은 분할되지 않고 리프 노드가 될 수도 있다. 이 경우, 코딩 트리 유닛 자체가 코딩 유닛이 될 수 있다.
코딩 유닛은 상기에서 설명한 비디오 신호의 처리 과정, 즉 인트라/인터 예측, 변환, 양자화 및/또는 엔트로피 코딩 등의 과정에서 픽쳐를 처리하기 위한 기본 단위를 가리킨다. 하나의 픽쳐 내에서 코딩 유닛의 크기 및 모양은 일정하지 않을 수 있다. 코딩 유닛은 정사각형 또는 직사각형의 모양을 가질 수 있다. 직사각형 코딩 유닛(또는, 직사각형 블록)은 수직 코딩 유닛(또는, 수직 블록)과 수평 코딩 유닛(또는, 수평 블록)을 포함한다. 본 명세서에서, 수직 블록은 높이가 너비보다 큰 블록이며, 수평 블록은 너비가 높이보다 큰 블록이다. 또한, 본 명세서에서 정사각형이 아닌(non-square) 블록은 직사각형 블록을 가리킬 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 3을 참조하면, 코딩 트리 유닛은 먼저 쿼드 트리(Quad Tree, QT) 구조로 분할된다. 즉, 쿼드 트리 구조에서 2NX2N 크기를 가지는 하나의 노드는 NXN 크기를 가지는 네 개의 노드들로 분할될 수 있다. 본 명세서에서 쿼드 트리는 4진(quaternary) 트리로도 지칭될 수 있다. 쿼드 트리 분할은 재귀적으로 수행될 수 있으며, 모든 노드들이 동일한 깊이로 분할될 필요는 없다.
한편, 전술한 쿼드 트리의 리프 노드(leaf node)는 멀티-타입 트리(Multi-Type Tree, MTT) 구조로 더욱 분할될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 멀티 타입 트리 구조에서는 하나의 노드가 수평 또는 수직 분할의 2진(binary, 바이너리) 또는 3진(ternary, 터너리) 트리 구조로 분할될 수 있다. 즉, 멀티-타입 트리 구조에는 수직 바이너리 분할, 수평 바이너리 분할, 수직 터너리 분할 및 수평 터너리 분할의 4가지 분할 구조가 존재한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 각 트리 구조에서 노드의 너비 및 높이는 모두 2의 거듭제곱 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 바이너리 트리(Binary Tree, BT) 구조에서, 2NX2N 크기의 노드는 수직 바이너리 분할에 의해 2개의 NX2N 노드들로 분할되고, 수평 바이너리 분할에 의해 2개의 2NXN 노드들로 분할될 수 있다. 또한, 터너리 트리(Ternary Tree, TT) 구조에서, 2NX2N 크기의 노드는 수직 터너리 분할에 의해 (N/2)X2N, NX2N 및 (N/2)X2N의 노드들로 분할되고, 수평 터너리 분할에 의해 2NX(N/2), 2NXN 및 2NX(N/2)의 노드들로 분할될 수 있다. 이러한 멀티-타입 트리 분할은 재귀적으로 수행될 수 있다.
멀티-타입 트리의 리프 노드는 코딩 유닛이 될 수 있다. 코딩 유닛이 최대 변환 길이에 비해 크지 않은 경우, 해당 코딩 유닛은 더 이상의 분할 없이 예측 및/또는 변환의 단위로 사용될 수 있다. 일 실시예로서, 현재 코딩 유닛의 너비 또는 높이가 최대 변환 길이보다 큰 경우, 현재 코딩 유닛은 분할에 관한 명시적 시그널링 없이 복수의 변환 유닛으로 분할될 수 있다. 한편, 전술한 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리에서 다음의 파라메터들 중 적어도 하나가 사전에 정의되거나 PPS, SPS, VPS 등과 같은 상위 레벨 세트의 RBSP를 통해 전송될 수 있다. 1) CTU 크기: 쿼드 트리의 루트 노드(root node) 크기, 2) 최소 QT 크기(MinQtSize): 허용된 최소 QT 리프 노드 크기, 3) 최대 BT 크기(MaxBtSize): 허용된 최대 BT 루트 노드 크기, 4) 최대 TT 크기(MaxTtSize): 허용된 최대 TT 루트 노드 크기, 5) 최대 MTT 깊이(MaxMttDepth): QT의 리프 노드로부터의 MTT 분할의 최대 허용 깊이, 6) 최소 BT 크기(MinBtSize): 허용된 최소 BT 리프 노드 크기, 7) 최소 TT 크기(MinTtSize): 허용된 최소 TT 리프 노드 크기.
도 4는 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리의 분할을 시그널링하는 방법의 일 실시예를 도시한다. 전술한 쿼드 트리 및 멀티-타입 트리의 분할을 시그널링하기 위해 기 설정된 플래그들이 사용될 수 있다. 도 4를 참조하면, 노드의 분할 여부를 지시하는 플래그 'split_cu_flag', 쿼드 트리 노드의 분할 여부를 지시하는 플래그 'split_qt_flag', 멀티-타입 트리 노드의 분할 방향을 지시하는 플래그 'mtt_split_cu_vertical_flag' 또는 멀티-타입 트리 노드의 분할 모양을 지시하는 플래그 'mtt_split_cu_binary_flag' 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 현재 노드의 분할 여부를 지시하는 플래그인 'split_cu_flag'가 먼저 시그널링될 수 있다. 'split_cu_flag'의 값이 0인 경우, 현재 노드가 분할되지 않는 것을 나타내며, 현재 노드는 코딩 유닛이 된다. 현재 노드가 코팅 트리 유닛인 경우, 코딩 트리 유닛은 분할되지 않은 하나의 코딩 유닛을 포함한다. 현재 노드가 쿼드 트리 노드 'QT node'인 경우, 현재 노드는 쿼드 트리의 리프 노드 'QT leaf node'이며 코딩 유닛이 된다. 현재 노드가 멀티-타입 트리 노드 'MTT node'인 경우, 현재 노드는 멀티-타입 트리의 리프 노드 'MTT leaf node'이며 코딩 유닛이 된다.
'split_cu_flag'의 값이 1인 경우, 현재 노드는 'split_qt_flag'의 값에 따라 쿼드 트리 또는 멀티-타입 트리의 노드들로 분할될 수 있다. 코딩 트리 유닛은 쿼드 트리의 루트 노드이며, 쿼드 트리 구조로 우선 분할될 수 있다. 쿼드 트리 구조에서는 각각의 노드 'QT node' 별로 'split_qt_flag'가 시그널링된다. 'split_qt_flag'의 값이 1인 경우 해당 노드는 4개의 정사각형 노드들로 분할되며, 'split_qt_flag'의 값이 0인 경우 해당 노드는 쿼드 트리의 리프 노드 'QT leaf node'가 되며, 해당 노드는 멀티-타입 노드들로 분할된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 현재 노드의 종류에 따라서 쿼드 트리 분할은 제한될 수 있다. 현재 노드가 코딩 트리 유닛(쿼트 트리의 루트 노드) 또는 쿼트 트리 노드인 경우에 쿼드 트리 분할이 허용될 수 있으며, 현재 노드가 멀티-타입 트리 노드인 경우 쿼트 트리 분할은 허용되지 않을 수 있다. 각각의 쿼드 트리 리프 노드 'QT leaf node'는 멀티-타입 트리 구조로 더 분할될 수 있다. 상술한 바와 같이, 'split_qt_flag'가 0인 경우 현재 노드는 멀티-타입 노드들로 분할될 수 있다. 분할 방향 및 분할 모양을 지시하기 위하여, 'mtt_split_cu_vertical_flag' 및 'mtt_split_cu_binary_flag'가 시그널링될 수 있다. 'mtt_split_cu_vertical_flag'의 값이 1인 경우 노드 'MTT node'의 수직 분할이 지시되며, 'mtt_split_cu_vertical_flag'의 값이 0인 경우 노드 'MTT node'의 수평 분할이 지시된다. 또한, 'mtt_split_cu_binary_flag'의 값이 1인 경우 노드 'MTT node'는 2개의 직사각형 노드들로 분할되며, 'mtt_split_cu_binary_flag'의 값이 0인 경우 노드 'MTT node'는 3개의 직사각형 노드들로 분할된다.
트리 분할 구조는 휘도 블록과 색차 블록이 동일한 형태로 분할될 수 있다. 즉, 색차 블록은 휘도 블록의 분할 형태를 참조하여 색차 블록을 분할할 수 있다. 현재 색차 블록이 임의의 정해진 크기보다 적다면, 휘도 블록이 분할되었더라도 색차 블록은 분할되지 않을 수 있다.
트리 분할 구조는 휘도 블록과 색차 블록이 서로 다른 형태를 가질 수 있다. 이때, 휘도 블록에 대한 분할 정보와 색차 블록에 대한 분할 정보가 각각 시그널링될 수 있다. 또한, 분할 정보 뿐만 아니라 휘도 블록과 색차 블록의 부호화 정보도 다를 수 있다. 실시 일 예로, 휘도 블록과 색차 블록의 인트라 부호화 모드, 움직임 정보에 대한 부호화 정보 등이 적어도 하나 이상 다를 수 있다.
가장 작은 단위로 분할될 노드는 하나의 코딩 블록으로 처리될 수 있다. 현재 블록이 코딩 블록일 경우, 코딩 블록은 여러 개의 서브 블록(서브 코딩 블록)으로 분할될 수 있으며, 각 서브 블록의 예측 정보는 서로 같거나 또는 다를 수 있다. 실시 일 예로, 코딩 유닛이 인트라 모드일 경우, 각 서브 블록의 인트라 예측 모드는 서로 같거나 또는 다를 수 있다. 또한, 코딩 유닛이 인터 모드일 경우, 각 서브 블록의 움직임 정보는 서로 같거나 또는 다를 수 있다. 또한, 각 서브 블록은 서로 독립적으로 인코딩 또는 디코딩이 가능할 수 있다. 각각의 서브 블록은 서브 블록 인덱스(sub-block index, sbIdx)를 통해 구분될 수 있다. 또한 코딩 유닛이 서브 블록으로 분할될 때, 수평 또는 수직 방향으로 분할되거나 사선으로 분할될 수 있다. 인트라 모드에서 현재 코딩 유닛을 수평 또는 수직 방향으로 2개 또는 4개의 서브 블록으로 분할하는 모드를 ISP(Intra Sub Partitions)이라 한다. 인터 모드에서 현재 코딩 블록을 사선으로 분할하는 모드를 GPM(Geometric partitioning mode)이라 한다. GPM모드에서 사선의 위치와 방향은 미리 정해진 각도 테이블을 사용하여 유도하고, 각도 테이블의 인덱스 정보가 시그널링된다.
코딩을 위한 픽쳐 예측(모션 보상)은 더 이상 나누어지지 않는 코딩 유닛(즉 코딩 트리 유닛의 리프 노드)을 대상으로 이루어진다. 이러한 예측을 수행하는 기본 단위를 이하에서는 예측 유닛(prediction unit) 또는 예측 블록(prediction block)이라고 한다.
이하, 본 명세서에서 사용되는 유닛이라는 용어는 예측을 수행하는 기본 단위인 상기 예측 유닛을 대체하는 용어로 사용될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 더욱 광의적으로는 상기 코딩 유닛을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인트라 예측 방법을 더욱 구체적으로 도시한다. 전술한 바와 같이, 인트라 예측부는 현재 블록의 좌측 및/또는 상측에 위치한 복원된 샘플들을 참조 샘플들로 이용하여 현재 블록의 샘플 값들을 예측한다.
먼저, 도 5는 인트라 예측 모드에서 현재 블록의 예측을 위해 사용되는 참조 샘플들의 일 실시예를 도시한다. 일 실시예에 따르면, 참조 샘플들은 현재 블록의 좌측 경계에 인접한 샘플들 및/또는 상측 경계에 인접한 샘플들일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 현재 블록의 크기가 WXH이고 현재 블록에 인접한 단일 참조 라인(line)의 샘플들이 인트라 예측에 사용될 경우, 현재 블록의 좌측 및/또는 상측에 위치한 최대 2W+2H+1개의 주변 샘플들을 사용하여 참조 샘플들이 설정될 수 있다.
한편, 현재 블록의 인트라 예측을 위해 다중 참조 라인의 픽셀들이 사용될 수 있다. 다중 참조 라인은 현재 블록으로부터 기 설정된 범위 이내에 위치한 n개의 라인들로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인트라 예측을 위해 다중 참조 라인의 픽셀들이 사용될 경우, 참조 픽셀들로 설정될 라인들을 지시하는 별도의 인덱스 정보가 시그널링될 수 있으며, 이를 참조 라인 인덱스라고 명명할 수 있다.
또한, 참조 샘플로 사용될 적어도 일부의 샘플이 아직 복원되지 않은 경우, 인트라 예측부는 참조 샘플 패딩 과정을 수행하여 참조 샘플을 획득할 수 있다. 또한, 인트라 예측부는 인트라 예측의 오차를 줄이기 위해 참조 샘플 필터링 과정을 수행할 수 있다. 즉, 주변 샘플들 및/또는 참조 샘플 패딩 과정에 의해 획득된 참조 샘플들에 필터링을 수행하여 필터링된 참조 샘플들을 획득할 수 있다. 인트라 예측부는 이와 같이 획득된 참조 샘플들을 이용하여 현재 블록의 샘플들을 예측한다. 인트라 예측부는 필터링되지 않은 참조 샘플들 또는 필터링된 참조 샘플들을 이용하여 현재 블록의 샘플들을 예측한다. 본 개시에서, 주변 샘플들은 적어도 하나의 참조 라인 상의 샘플들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 샘플들은 현재 블록의 경계에 인접한 라인 상의 인접 샘플들을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 6은 인트라 예측에 사용되는 예측 모드들의 일 실시예를 도시한다. 인트라 예측을 위해, 인트라 예측 방향을 지시하는 인트라 예측 모드 정보가 시그널링될 수 있다. 인트라 예측 모드 정보는 인트라 예측 모드 세트를 구성하는 복수의 인트라 예측 모드들 중 어느 하나를 지시한다. 현재 블록이 인트라 예측 블록일 경우, 디코더는 비트스트림으로부터 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보를 수신한다. 디코더의 인트라 예측부는 추출된 인트라 예측 모드 정보에 기초하여 현재 블록에 대한 인트라 예측을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 인트라 예측 모드 세트는 인트라 예측에 사용되는 모든 인트라 예측 모드들(예, 총 67개의 인트라 예측 모드들)을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 인트라 예측 모드 세트는 평면 모드, DC 모드 및 복수의(예, 65개의) 각도 모드들(즉, 방향 모드들)을 포함할 수 있다. 각각의 인트라 예측 모드는 기 설정된 인덱스(즉, 인트라 예측 모드 인덱스)를 통해 지시될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 인트라 예측 모드 인덱스 0은 평면(planar) 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 1은 DC 모드를 지시한다. 또한, 인트라 예측 모드 인덱스 2 내지 66은 서로 다른 각도 모드들을 각각 지시할 수 있다. 각도 모드들은 기 설정된 각도 범위 이내의 서로 다른 각도들을 각각 지시한다. 예를 들어, 각도 모드는 시계 방향으로 45도에서 -135도 사이의 각도 범위(즉, 제1 각도 범위) 이내의 각도를 지시할 수 있다. 상기 각도 모드는 12시 방향을 기준으로 정의될 수 있다. 이때, 인트라 예측 모드 인덱스 2는 수평 대각(Horizontal Diagonal, HDIA) 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 18은 수평(Horizontal, HOR) 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 34는 대각(Diagonal, DIA) 모드를 지시하고, 인트라 예측 모드 인덱스 50은 수직(Vertical, VER) 모드를 지시하며, 인트라 예측 모드 인덱스 66은 수직 대각(Vertical Diagonal, VDIA) 모드를 지시한다.
한편, 기 설정된 각도 범위는 현재 블록의 모양에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록이 직사각형 블록일 경우 시계 방향으로 45도를 초과하거나 -135도 미만 각도를 지시하는 광각 모드가 추가적으로 사용될 수 있다. 현재 블록이 수평 블록일 경우, 각도 모드는 시계 방향으로 (45+offset1)도에서 (-135+offset1)도 사이의 각도 범위(즉, 제2 각도 범위) 이내의 각도를 지시할 수 있다. 이때, 제1 각도 범위를 벗어나는 각도 모드 67 내지 76이 추가적으로 사용될 수 있다. 또한, 현재 블록이 수직 블록일 경우, 각도 모드는 시계 방향으로 (45-offset2)도에서 (-135-offset2)도 사이의 각도 범위(즉, 제3 각도 범위) 이내의 각도를 지시할 수 있다. 이때, 제1 각도 범위를 벗어나는 각도 모드 -10 내지 -1이 추가적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, offset1 및 offset2의 값은 직사각형 블록의 너비와 높이 간의 비율에 따라 서로 다르게 결정될 수 있다. 또한, offset1 및 offset2는 양수일 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 인트라 예측 모드 세트를 구성하는 복수의 각도 모드들은 기본 각도 모드와 확장 각도 모드를 포함할 수 있다. 이때, 확장 각도 모드는 기본 각도 모드에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기본 각도 모드는 기존 HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준의 인트라 예측에서 사용되는 각도에 대응하는 모드이고, 확장 각도 모드는 차세대 비디오 코덱 표준의 인트라 예측에서 새롭게 추가되는 각도에 대응하는 모드일 수 있다. 더욱 구체적으로, 기본 각도 모드는 인트라 예측 모드 {2, 4, 6, …, 66} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드이고, 확장 각도 모드는 인트라 예측 모드 {3, 5, 7, …, 65} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드일 수 있다. 즉, 확장 각도 모드는 제1 각도 범위 내에서 기본 각도 모드들 사이의 각도 모드일 수 있다. 따라서, 확장 각도 모드가 지시하는 각도는 기본 각도 모드가 지시하는 각도에 기초하여 결정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기본 각도 모드는 기 설정된 제1 각도 범위 이내의 각도에 대응하는 모드이고, 확장 각도 모드는 상기 제1 각도 범위를 벗어나는 광각 모드일 수 있다. 즉, 기본 각도 모드는 인트라 예측 모드 {2, 3, 4, …, 66} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드이고, 확장 각도 모드는 인트라 예측 모드 {-14, -13, -12, …, -1} 및 {67, 68, …, 80} 중 어느 하나에 대응하는 각도 모드일 수 있다. 확장 각도 모드가 지시하는 각도는 대응하는 기본 각도 모드가 지시하는 각도의 반대편 각도로 결정될 수 있다. 따라서, 확장 각도 모드가 지시하는 각도는 기본 각도 모드가 지시하는 각도에 기초하여 결정될 수 있다. 한편, 확장 각도 모드들의 개수는 이에 한정되지 않으며, 현재 블록의 크기 및/또는 모양에 따라 추가적인 확장 각도들이 정의될 수 있다. 한편, 인트라 예측 모드 세트에 포함되는 인트라 예측 모드들의 총 개수는 전술한 기본 각도 모드와 확장 각도 모드의 구성에 따라 가변할 수 있다.
상기 실시예에서, 확장 각도 모드들 간의 간격은 대응하는 기본 각도 모드들 간의 간격에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 확장 각도 모드들 {3, 5, 7, …, 65} 간의 간격은 대응하는 기본 각도 모드들 {2, 4, 6, …, 66} 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 확장 각도 모드들 {-14, -13, …, -1} 간의 간격은 대응하는 반대편의 기본 각도 모드들 {53, 53, …, 66} 간의 간격에 기초하여 결정되고, 확장 각도 모드들 {67, 68, …, 80} 간의 간격은 대응하는 반대편의 기본 각도 모드들 {2, 3, 4, …, 15} 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 확장 각도 모드들 간의 각도 간격은 대응하는 기본 각도 모드들 간의 각도 간격과 동일하도록 설정될 수 있다. 또한, 인트라 예측 모드 세트에서 확장 각도 모드들의 개수는 기본 각도 모드들의 개수 이하로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 확장 각도 모드는 기본 각도 모드를 기초로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 광각 모드(즉, 확장 각도 모드)는 제1 각도 범위 이내의 적어도 하나의 각도 모드(즉, 기본 각도 모드)를 대체할 수 있다. 대체되는 기본 각도 모드는 광각 모드의 반대편에 대응하는 각도 모드일 수 있다. 즉, 대체되는 기본 각도 모드는 광각 모드가 지시하는 각도의 반대 방향의 각도에 대응하거나 또는 상기 반대 방향의 각도로부터 기 설정된 오프셋 인덱스만큼 차이 나는 각도에 대응하는 각도 모드이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기 설정된 오프셋 인덱스는 1이다. 대체되는 기본 각도 모드에 대응하는 인트라 예측 모드 인덱스는 광각 모드에 다시 매핑되어 해당 광각 모드를 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 광각 모드 {-14, -13, …, -1}은 인트라 예측 모드 인덱스 {52, 53, …, 66}에 의해 각각 시그널링될 수 있고, 광각 모드 {67, 68, …, 80}은 인트라 예측 모드 인덱스 {2, 3, …, 15}에 의해 각각 시그널링될 수 있다. 이와 같이 기본 각도 모드를 위한 인트라 예측 모드 인덱스가 확장 각도 모드를 시그널링하도록 함으로, 각 블록의 인트라 예측에 사용되는 각도 모드들의 구성이 서로 다르더라도 동일한 세트의 인트라 예측 모드 인덱스들이 인트라 예측 모드의 시그널링에 사용될 수 있다. 따라서, 인트라 예측 모드 구성의 변화에 따른 시그널링 오버헤드가 최소화될 수 있다.
한편, 확장 각도 모드의 사용 여부는 현재 블록의 모양 및 크기 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 현재 블록의 크기가 기 설정된 크기보다 클 경우 확장 각도 모드가 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되고, 그렇지 않을 경우 기본 각도 모드만 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 현재 블록이 정사각형이 아닌 블록인 경우 확장 각도 모드가 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용되고, 현재 블록이 정사각형 블록인 경우 기본 각도 모드만 현재 블록의 인트라 예측을 위해 사용될 수 있다.
인트라 예측부는 현재 블록의 인트라 예측 모드 정보에 기초하여, 현재 블록의 인트라 예측에 사용될 참조 샘플들 및/또는 보간된 참조 샘플들을 결정한다. 인트라 예측 모드 인덱스가 특정 각도 모드를 지시할 경우, 현재 블록의 현재 샘플로부터 상기 특정 각도에 대응하는 참조 샘플 또는 보간된 참조 샘플이 현재 픽셀의 예측에 사용된다. 따라서, 인트라 예측 모드에 따라 서로 다른 세트의 참조 샘플들 및/또는 보간된 참조 샘플들이 인트라 예측에 사용될 수 있다. 참조 샘플들 및 인트라 예측 모드 정보를 이용하여 현재 블록의 인트라 예측이 수행되고 나면, 디코더는 역변환부로부터 획득된 현재 블록의 잔차 신호를 현재 블록의 인트라 예측 값과 더하여 현재 블록의 샘플 값들을 복원한다.
인터 예측에 사용되는 움직임(모션) 정보에는 참조 방향 지시 정보(inter_pred_idc), 참조 픽쳐 인덱스(ref_idx_l0, ref_idx_l1), 움직임(모션) 벡터(mvL0, mvL1)이 포함될 수 있다. 참조 방향 지시 정보에 따라 참조 픽쳐 리스트 활용 정보(predFlagL0, predFlagL1)가 설정될 수 있다. 실시 일 예로, L0 참조 픽쳐를 사용하는 단방향 예측인 경우, predFlagL0=1, predFlagL1=0로 설정될 수 있다. L1 참조 픽쳐를 사용하는 단방향 예측인 경우, predFlagL0=0, predFlagL1=1로 설정될 수 있다. L0와 L1 참조 픽쳐를 모두 사용하는 양방향 예측인 경우, predFlagL0=1, predFlagL1=1로 설정될 수 있다.
현재 블록이 코딩 유닛일 경우, 코딩 유닛은 여러 개의 서브 블록으로 분할될 수 있으며, 각 서브 블록의 예측 정보는 서로 같거나 또는 다를 수 있다. 실시 일 예로, 코딩 유닛이 인트라 모드일 경우, 각 서브 블록의 인트라 예측 모드는 서로 같거나 또는 다를 수 있다. 또한, 코딩 유닛이 인터 모드일 경우, 각 서브 블록의 움직임 정보는 서로 같거나 또는 다를 수 있다. 또한, 각 서브 블록은 서로 독립적으로 인코딩 또는 디코딩이 가능할 수 있다. 각각의 서브 블록은 서브 블록 인덱스(sub-block index, sbIdx)를 통해 구분될 수 있다.
현재 블록의 움직임 벡터는 주변 블록의 움직임 벡터와 유사할 가능성이 높다. 따라서, 주변 블록의 움직임 벡터는 움직임 예측 값(motion vector predictor, mvp)으로 사용될 수 있고, 현재 블록의 움직임 벡터는 주변 블록의 움직임 벡터를 이용하여 유도될 수 있다. 또한, 움직임 벡터의 정확성을 높이기 위해서, 인코더에서 원본 영상으로 찾은 현재 블록의 최적의 움직임 벡터와 움직임 예측 값 간의 움직임 벡터의 차이(motion vector difference, mvd)가 시그널링될 수 있다.
움직임 벡터는 다양한 해상도를 가질 수 있으며, 블록 단위로 움직임 벡터의 해상도가 달라질 수 있다. 움직임 벡터 해상도는 정수 단위, 반화소 단위, 1/4 화소 단위, 1/16 화소 단위, 4의 정수 화소 단위 등으로 표현될 수 있다. 스크린 콘텐츠와 같은 영상은 문자와 같은 단순한 그래픽 형태이므로 보간(interpolation) 필터를 적용하지 않아도 되므로, 정수 단위와 4의 정수 화소 단위가 블록 단위 선택적으로 적용될 수 있다. 회전 및 스케일을 표현할 수 있는 어파인(Affine) 모드로 부호화된 블록은 형태의 변화가 심하므로, 정수 단위, 1/4 화소 단위, 1/16 화소 단위가 블록 기반 선택적으로 적용될 수 있다. 블록 단위로 움직임 벡터 해상도를 선택적으로 적용할 지에 대한 여부 정보는 amvr_flag으로 시그널링된다. 만일 적용되는 경우, 어떠한 움직임 벡터 해상도를 현재 블록에 적용할지는 amvr_precision_idx으로 시그널링된다.
양방향 예측이 적용되는 블록의 경우, 가중치 평균을 적용할 때 2개의 예측 블록 간의 가중치를 같거나 또는 다르게 적용할 수 있으며, 가중치에 대한 정보는 bcw_idx를 통해 시그널링된다.
움직임 예측 값의 정확도를 높이기 위해서, 머지(Merge) 또는 AMVP(dvanced motion vector prediction) 방법이 블록 단위 선택적으로 사용될 수 있다. Merge 방법은 현재 블록의 움직임 정보를 현재 블록에 인접한 주변 블록의 움직임 정보와 동일하게 구성하는 방법으로, 동질성을 갖는 움직임 영역에서 움직임 정보가 변화없이 공간적으로 전파됨으로써 움직임 정보의 부호화 효율을 증가시키는 장점이 있다. 반면에 AMVP 방법은 정확한 움직임 정보를 표현하기 위해 L0 및 L1 예측 방향으로 각각 움직임 정보를 예측하고 가장 최적의 움직임 정보를 시그널링하는 방법이다. 디코더는 AMVP 또는 Merge 방법을 통해 현재 블록에 대한 움직임 정보를 유도한 후, 참조 픽쳐(reference picture)에서 유도한 움직임 정보에 위치한 참조 블록을 현재 블록을 위한 예측 블록으로 사용한다.
Merge 또는 AMVP에서 움직임 정보를 유도하는 방법은 현재 블록의 주변 블록으로부터 유도된 움직임 정보의 예측 값을 사용하여 움직임 후보 리스트를 구성한 후, 최적의 움직임 후보에 대한 인덱스 정보가 시그널링되는 방법일 수 있다. AMVP의 경우, L0와 L1 각각 움직임 후보 리스트가 유도되므로, L0와 L1 각각에 대한 최적의 움직임 후보 인덱스(mvp_l0_flag, mvp_l1_flag)가 시그널링된다. Merge의 경우, 하나의 움직임 후보 리스트가 유도되므로, 하나의 머지 인덱스(merge_idx)가 시그널링된다. 하나의 코딩 유닛에서 유도되는 움직임 후보 리스트는 다양할 수 있으며, 각 움직임 후보 리스트마다 움직임 후보 인덱스 또는 머지 인덱스가 시그널링될 수 있다. 이때, Merge 모드로 부호화된 블록에서 잔여 블록에 대한 정보가 없는 모드를 머지 스킵(MergeSkip) 모드라고 할 수 있다.
SMVD(Symmetric MVD)는 양방향 예측(bi-directional prediction)의 경우에, L0 방향과 L1 방향의 MVD(Motion Vector Difference) 값이 대칭을 이루도록 하여 전송되는 움직임 정보의 비트량을 줄이는 방법이다. L0 방향과 대칭을 이루는 L1 방향의 MVD 정보는 전송하지 않으며, 더불어 L0 및 L1 방향의 참조 픽쳐 정보도 전송하지 않고 복호화 과정에서 유도한다.
OBMC(Overlapped Block Motion Compensation)는 블록 간의 움직임 정보가 서로 다른 경우, 주변 블록들의 움직임 정보를 사용하여 현재 블록에 대한 예측 블록들을 생성한 후, 예측 블록들을 가중치 평균하여 현재 블록에 대한 최종 예측 블록을 생성하는 방법이다. 이는 움직임 보상된 영상의 블록 경계에서 발생되는 블록킹 현상을 줄여주는 효과가 있다.
일반적으로 머지 움직임 후보는 움직임의 정확도가 낮다. 이러한 머지 움직임 후보의 정확도를 높이기 위해서, MMVD(Merge mode with MVD) 방법이 사용될 수 있다. MMVD 방법은 몇 개의 움직임 차분 값 후보들 중에서 선택된 하나의 후보를 이용하여 움직임 정보를 보정하는 방법이다. MMVD 방법을 통해 획득되는 움직임 정보의 보정 값에 대한 정보(예를 들어, 움직임 차분 값 후보들 중에서 선택된 하나의 후보를 지시하는 인덱스 등)은 비트스트림에 포함되어 디코더로 전송될 수 있다. 기존의 움직임 정보 차분 값을 비트스트림에 포함하는 것에 비해 움직임 정보의 보정 값에 대한 정보를 비트스트림에 포함함으로써 비트량을 절약할 수 있다.
TM(Template Matching) 방법은 현재 블록의 주변 화소를 통해 템플릿을 구성하여 템플릿과 가장 유사도가 높은 매칭 영역을 찾아서 움직임 정보를 보정하는 방법이다. TM(Template matching)은 부호화되는 비트스트림의 크기를 줄이기 위해서, 움직임 정보를 비트스트림에 포함하지 않고 디코더에서 움직임 예측을 수행하는 방법이다. 이때, 디코더는 원본 영상이 없으므로 이미 복원된 주변 블록을 사용하여 현재 블록에 대한 움직임 정보를 개략적으로 유도할 수 있다.
DMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement) 방법은 조금 더 정확한 움직임 정보를 찾기 위해 이미 복원된 참조 영상들의 상관성을 통해 움직임 정보를 보정하는 방법으로써, 현재 블록의 양방향 움직임 정보를 사용하여 2개의 참조 픽쳐의 임의의 정해진 영역 내에서 참조 픽쳐 내의 참조 블록 간의 가장 매칭이 잘되는 지점을 새로운 양방향 움직임으로 사용하는 방법이다. 이러한 DMVR이 수행될 때, 인코더는 하나의 블록 단위에서 DMVR을 수행하여 움직임 정보를 보정한 후, 다시 블록을 서브 블록으로 분할하여 각 서브 블록 단위에서 DMVR을 수행하여 서브 블록의 움직임 정보를 다시 보정할 수 있으며, 이를 MP-DMVR(Multi-pass DMVR)이라 할 수 있다.
LIC(Local Illumination Compensation) 방법은 블록 간의 휘도 변화를 보상하는 방법으로, 현재 블록에 인접한 주변 화소들을 사용하여 선형 모델을 유도한 후, 선형 모델을 통해 현재 블록의 휘도 정보를 보상하는 방법이다.
기존 비디오 부호화 방법들은 상하좌우의 평행 이동만을 고려한 움직임 보상을 수행하기 때문에, 현실에서 일반적으로 접하는 확대, 축소, 회전 등과 같은 움직임 포함하고 있는 비디오들의 부호화 시 부호화 효율이 저하된다. 이러한 확대, 축소, 회전에 대한 움직임을 표현하기 위하여, 4개(회전) 또는 6개(확대, 축소, 회전) 파라미터 모델을 이용하는 Affine 모델 기반 움직임 예측 기술이 적용될 수 있다.
BDOF(Bi-Directional Optical Flow)는 양방향 움직임으로 구성된 블록의 참조 블록으로부터 광-흐름(optical-flow) 기반으로 화소의 변화량을 추정하여 예측 블록을 보정하는데 사용된다. 이러한 VVC의 BDOF에서 유도된 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임을 보정할 수 있다.
PROF(Prediction refinement with optical flow)는 서브 블록 단위 Affine 움직임 예측의 정확도를 픽셀 단위 움직임 예측의 정확도와 유사하도록 개선하기 위한 기술이다. PROF는 BDOF와 유사하게 광-흐름(optical-flow)에 기반하여 서브 블록 단위로 Affine 움직임 보상된 픽셀 값들에 대해 픽셀 단위로 보정 값을 계산하여 최종 예측 신호를 획득하는 기술이다.
CIIP(Combined Inter-/Intra-picture Prediction)방법은 현재 블록에 대한 예측 블록을 생성할 때, 화면 내 예측 방법으로 생성한 예측 블록과 화면 간 예측 방법으로 생성한 예측 블록들을 가중치 평균하여 최종 예측 블록을 생성하는 방법이다.
IBC(Intra Block Copy) 방법은 현재 블록과 가장 유사한 부분을 현재 픽쳐 내의 이미 복원된 영역에서 찾아서, 해당 참조 블록을 현재 블록에 대한 예측 블록으로 사용하는 방법이다. 이때, 현재 블록과 참조 블록 간의 거리인 블록 벡터(Block Vector)와 관련된 정보는 비트스트림에 포함될 수 있다. 디코더는 비스트스림에 포함된 블록 벡터와 관련된 정보를 파싱하여 현재 블록을 위한 블록 벡터를 계산하거나 설정할 수 있다.
BCW(Bi-prediction with CU-level Weights) 방법은 서로 다른 참조 픽쳐로 부터 움직임 보상된 두 개의 예측 블록에 대하여, 평균으로 예측 블록을 생성하지 않고, 블록 단위로 적응적으로 가중치를 적용하여 움직임 보상된 두 개의 예측 블록에 가중치 평균을 수행하는 방법이다.
MHP(Multi-hypothesis prediction) 방법은 화면 간 예측 시 단방향 및 양방향 움직임 정보에 추가적인 움직임 정보를 전송함으로써, 다양한 예측 신호를 통한 가중치 예측을 수행하는 방법이다.
CCLM(Cross-component linear model)은 휘도 신호와 해당 휘도 신호와 동일한 위치에 있는 색차 신호 간의 높은 상관성을 이용하여 선형 모델을 구성한 후, 해당 선형 모델을 통해 색차 신호를 예측하는 방법이다. 현재 블록에 인접한 주변 블록 중에서 복원이 완료된 블록을 사용하여 템플릿을 구성한 후, 템플릿을 통해 선형 모델에 대한 파라미터가 유도된다. 다음으로, 영상 포맷에 따라 선택적으로 색차 블록의 크기에 맞게 복원된 현재 휘도 블록이 다운 샘플링된다. 마지막으로, 다운 샘플링된 휘도 블록과 해당 선형 모델을 이용하여 현재 블록의 색차 블록을 예측한다. 이때, 2개 이상의 선형 모델을 사용하는 방법을 MMLM(Multi-model Linear mode)이라고 한다.
독립 스칼라 양자화(independent scalar quantization)에서, 입력된 계수 tk에 대한 복원된 계수 t'k는 관련된 양자화 인덱스(quantization index) qk에만 의존적이다. 즉, 임의의 복원된 계수에 대한 양자화 인덱스(quantization index)는 다른 복원된 계수들에 대한 양자화 인덱스들과는 다른 값을 가진다. 이때 t'k는 tk에서 양자화 오차가 포함된 값일 수 있으며, 양자화 파라미터에 따라 서로 다르거나 또는 같을 수 있다. 여기서, t'k는 복원된 변환 계수 또는 역양자화된 변환계수라고 명명할 수 있으며, 양자화 인덱스를 양자화된 변환 계수라고 명명할 수도 있다.
균일 복원 양자화(URQ; Uniform Reconstruction Quantizers)에서, 복원된 계수들은 동일한 간격으로 배치되는 특성을 지닌다. 이때 인접하는 두 복원 값들 사이의 거리를 양자화 단계 크기(quantization step size)라고 할 수 있다. 복원된 값 중에는 0을 포함할 수 있으며, 사용 가능한 복원 값들의 전체 집합(set)은 양자화 단계 크기에 따라 고유하게 정의될 수 있다. 양자화 단계 크기는 양자화 파라미터에 따라 달라질 수 있다.
기존 방법에서는 양자화로 인해 허용 가능한 복원된 변환 계수들의 집합(세트)이 감소하며, 이러한 집합의 원소(element)는 유한 개일 수 있다. 이로 인해, 원본 영상과 복원된 영상 간의 평균적인 오차를 최소화하는데 한계가 존재한다. 이러한 평균적인 오차를 최소화하기 위한 방법으로 벡터 양자화(Vector Quantization)를 사용할 수 있다.
비디오 부호화에서 사용되는 간단한 형태의 벡터 양자화 방법에는 부호 데이터 은닉(sign data hiding)이 있다. 이는 인코더에서 0이 아닌 하나의 계수에 대한 부호를 부호화하지 않고, 디코더에서는 해당 계수에 대한 부호를 모든 계수들에 대한 절대값의 합이 짝수인지 또는 홀수인지에 따라 결정하는 방법이다. 이를 위해 인코더에서는 적어도 하나의 계수가 '1'이 증가되거나 또는 감소될 수 있으며, 이는 율-왜곡(rate-distortion)에 대한 비용(Cost) 관점에서 최적이 되도록 적어도 하나의 계수가 선택되어 값이 조정될 수 있다. 실시 일 예로, 양자화 간격의 경계에 가까운 값을 가지는 계수가 선택될 수 있다.
또 다른 벡터 양자화 방법에는 트렐리스 부호화된 양자화(Trellis-Coded Quantization)가 있으며, 비디오 부호화에서는 종속 양자화(dependent quantization)에서 최적화된 양자화 값을 얻기 위한 최적의 경로 탐색 기법으로 활용된다. 블록 단위로, 블록 내 모든 계수들에 대한 양자화 후보들을 트렐리스 그래프에 배치하고, 최적화된 양자화 후보들 간의 최적의 트렐리스 경로를 율-왜곡(rate-distortion)에 대한 비용(Cost)을 고려하여 탐색한다. 구체적으로, 비디오 부호화에 적용된 종속 양자화는 변환 계수에 대한 허용 가능한 복원된 변환 계수들의 집합이 복원 순서에서 현재 변환 계수에 선행하는 변환 계수의 값에 의존하도록 설계될 수 있다. 이때, 여러 개의 양자화기를 변환 계수에 따라 선택적으로 사용하게 함으로써, 원본 영상과 복원된 영상 간의 평균적인 오차를 최소화하여 부호화 효율을 높이는 효과가 있다.
인트라 예측 부호화 기술 중에서 MIP(Matrix Intra Prediction) 방법은 행렬 기반 인트라 예측 방법으로 현재 블록에 인접한 주변 블록의 픽셀로부터 방향성을 가지는 예측 방법과 달리, 주변 블록의 좌측 및 상단의 픽셀들을 미리 정의된 행렬 매트릭스와 오프셋 값을 이용하여 예측 신호를 구하는 방법이다.
현재 블록의 인트라 예측 모드를 유도하기 위해서, 현재 블록에 인접하면서 복원된 임의의 영역인 템플릿(template)을 기반으로, 해당 템플릿의 주변 픽셀을 통해 유도된 템플릿에 대한 인트라 예측 모드가 현재 블록의 복원을 위해 이용할 수 있다. 우선, 디코더는 템플릿에 인접한 주변 픽셀(reference)을 이용하여 템플릿에 대한 예측 템플릿을 생성하고, 이미 복원된 템플릿과 가장 유사한 예측 템플릿을 생성한 인트라 예측 모드를 현재 블록의 복원을 위해 사용할 수 있다. 이러한 방법을 TIMD(Template intra mode derivation)이라고 할 수 있다.
일반적으로 인코더는 예측 블록을 생성하기 위한 예측 모드를 결정하여 결정된 예측 모드에 대한 정보가 포함된 비트스트림을 생성할 수 있다. 디코더는 수신한 비트스트림을 파싱하여 인트라 예측 모드를 설정할 수 있다. 이때, 예측 모드에 대한 정보의 비트량은 전체 비트스트림 크기의 10% 정도일 수 있다. 예측 모드에 대한 정보의 비트량을 감소시키기 위해 인코더는 비트스트림에 인트라 예측 모드에 대한 정보를 포함하지 않을 수 있다. 이에, 디코더는 주변 블록의 특성을 이용하여 현재 블록의 복원을 위한 인트라 예측 모드를 유도(결정)할 수 있고, 유도된 인트라 예측 모드를 이용하여 현재 블록을 복원할 수 있다. 이때, 디코더는 인트라 예측 모드를 유도하기 위해 현재 블록에 인접한 주변 화소(픽셀)들마다 소벨(Sobel) 필터를 가로 및 세로 방향으로 적용하여 방향성 정보를 유추한 후, 해당 방향성 정보를 인트라 예측 모드로 매핑하는 방법을 이용할 수 있다. 디코더가 주변 블록을 이용하여 인트라 예측 모드를 유도하는 방법은 DIMD(Decoder side intra mode derivation)로 기술될 수 있다.
도 7은 인터 예측에서 움직임 후보 리스트를 구성하기 위해 사용되는 주변 블록들의 위치를 나타낸 도면이다.
주변 블록들은 공간적인 위치의 블록이거나 시간적인 위치의 블록일 수 있다. 현재 블록에 공간적으로 인접한 주변 블록은 좌측(Left, A1) 블록, 좌하측(Left Below, A0) 블록, 상측(Above, B1) 블록, 상우측(Above Right, B0) 블록 또는 상좌측(Above Left, B2) 블록 중 적어도 하나가 될 수 있다. 현재 블록에 시간적으로 인접한 주변 블록은 대응되는 픽쳐(Collocated picture)에서 현재 블록의 하우측(bottom Right, BR) 블록의 좌상단 픽셀 위치를 포함하는 블록이 될 수 있다. 상기 현재 블록에 시간적으로 인접한 주변 블록이 인트라 모드로 부호화되거나 상기 현재 블록에 시간적으로 인접한 주변 블록이 사용할 수 없는 위치에 존재하면, 현재 픽쳐에 대응되는 픽쳐(Collocated picture)에서 현재 블록의 가로 및 세로의 중앙(Center, Ctr) 픽셀 위치를 포함하는 블록이 시간적 주변 블록으로 사용될 수 있다. 대응되는 픽쳐에서 유도된 움직임 후보 정보는 TMVP(Temporal Motion Vector Predictor)라 지칭될 수 있다. TMVP는 하나의 블록에서 하나만 유도될 수 있고, 하나의 블록을 여러 개의 서브 블록으로 분할한 후, 각 서브 블록마다 각각의 TMVP 후보가 유도될 수 있다. 서브 블록 단위의 TMVP 유도 방법은 sbTMVP(sub-block Temporal Motion Vector Predictor)로 지칭될 수 있다.
본 명세서에서 설명하는 방법들이 적용될 것인지 여부는 슬라이스 타입 정보 (예, I 슬라이스, P 슬라이스, B 슬라이스 인지 여부), 타일인지 여부, 서브 픽쳐인지 여부, 현재 블록의 크기, 코딩 유닛의 깊이, 현재 블록이 휘도 블록인지 색차 블록인지 여부, 참조 프레임인지 비참조 프레임인지 여부, 참조 순서 및 계층에 따른 시간적인 계층 등에 대한 정보들 중 적어도 어느 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 본 명세서에서 설명하는 방법들이 적용될 것인지 여부를 결정하기 위해 사용되는 정보들은 디코더 및 인코더 간 미리 약속된 정보일 수 있다. 또한, 이러한 정보들은 프로파일 및 레벨에 따라 결정되어 있을 수 있다. 이러한 정보들은 변수 값으로 표현될 수 있고, 비트스트림에는 변수 값에 대한 정보가 포함될 수 있다. 즉, 디코더는 비트스트림에 포함된 변수 값에 대한 정보를 파싱하여 상술한 방법들이 적용되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 코딩 유닛의 가로의 길이 또는 세로의 길이에 기초하여 상술한 방법들이 적용될 것인지 여부가 결정될 수 있다. 가로의 길이 또는 세로의 길이가 32 이상(예, 32, 64, 128 등)이면 상술한 방법들은 적용될 수 있다. 또한 가로의 길이 또는 세로의 길이가 32 보다 작은 경우(예, 2, 4, 8, 16)에 상술한 방법들은 적용될 수 있다. 또한 가로의 길이 또는 세로의 길이가 4 또는 8인 경우 상술한 방법들은 적용될 수 있다.
본 명세서에서 전반적으로 기술하는 코딩 유닛은 코딩 블록과 동일한 의미로 기술될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 전반적으로 기술하는 코딩 유닛(블록)의 예측은, 코딩 유닛(블록)의 복원과 동일한 의미일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC(Local Illumination Compensation)의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
LIC는 현재 코딩 블록과 참조 블록의 조명(밝기) 변화에 대한 선형 모델을 이용하여 현재 코딩 블록의 예측을 수행하는 방법이다. LIC는 화면간 예측이 수행되는 코딩 블록에 적응적으로 적용될 수 있다. LIC는 현재 코딩 블록의 루마 성분, Cb 성분, Cr 성분 각각마다 적용될 수 있다. 수학식 1은 LIC에 사용되는 선형 모델을 나타낸다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000001
수학식 1의 각 파라미터 값은 다음과 같다. P'(x)는 LIC 방법이 적용된 참조 블록의 샘플 값을 의미하고, P(x)는 참조 블록의 샘플 값을 의미하고, a는 스케일 계수, b는 오프셋 값을 의미할 수 있다.
수학식 1의 a, b는 최소 제곱 오차 방법을 이용하여 획득될 수 있다. a, b는 현재 코딩 블록의 이웃 샘플들과 참조 블록의 주변 샘플들이 최소 제곱 오차일 수 있다. a, b는 수학식 2를 통해 획득될 수 있다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000002
수학식 2의 x는 참조 블록의 이웃 샘플의 값이고, y는 현재 코딩 블록의 이웃 샘플의 값이고, N은 주변 샘플의 개수를 의미할 수 있다. 이때, 참조 블록의 이웃 샘플과 현재 코딩 블록의 이웃 샘플의 개수는 동일하고, 대응되는 샘플의 상대적 위치도 동일할 수 있다. 샘플의 개수 및 위치는 다양하게 정의될 수 있다. 본 명세서에서 샘플의 개수 및 위치는 LIC 템플릿으로 기술될 수 있다. 도 8을 참조하면 디코더는 현재 코딩 블록의 템플릿(Current block template 1, 2)(수학식 2의 y)과 현재 코딩 블록의 모션 벡터(MV)에 따른 참조 블록의 템플릿(Ref. block template 1, 2)(수학식 2의 x)을 이용하여 선형 모델을 획득하고 현재 코딩 블록을 예측할 수 있다. LIC 방법을 통해(수학식 1을 통해) 획득되는 참조 블록의 샘플 값들이 이용하여 인터 예측을 위한 최종 예측자(predictor)일 수 있다.
현재 코딩 블록이 머지 모드로 부호화되는 경우, 현재 코딩 블록을 예측하기 위해 LIC 방법이 적용될 수 있다. 코딩 블록 단위로 LIC 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 특정 플래그(신택스 요소)가 시그널링될 수 있다. 또한, SPS 레벨, 슬라이스 레벨에서 LIC 방법의 활성화 여부를 지시하는 플래그(신택스 요소)가 시그널링될 수 있다. 인코더는 코딩 블록 단위로 LIC 방법이 적용되는지 여부를 나타내는 특정 플래그(신택스 요소), SPS 레벨, 슬라이스 레벨에서 LIC 방법의 활성화 여부를 지시하는 플래그(신택스 요소)를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다.
코딩 블록에 LIC 방법이 적용되지 않는 경우는 다음과 같다. i) 코딩 블록의 전체 샘플 수가 32보다 작은 경우, ii) 코딩 블록의 부호화 모드가 GPM(Geometric partitioning merge) 모드인 경우, iii) 코딩 블록의 부호화 모드가 IBC(Intra Block Copy) 모드인 경우, iv) 코딩 블록의 부호화 모드가 CIIP(Combined Intra and Inter Prediction)모드인 경우, v) 코딩 블록에 인터 양 방향 예측(Inter Bi-prediction)이 적용되는 경우 중 적어도 어느 하나를 만족하면 현재 코딩 블록은 LIC 방법으로 예측되지 않을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 블록 단위로 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
현재 코딩 블록은 복수 개의 서브 블록으로 분할 될 수 있다. 디코더는 서브 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 현재 코딩 블록이 복원될 수 있다. 인터 예측에 있어서, LIC 방법을 위한 이웃 블록은 각 서브 블록의 움직임 정보에 기초한 이웃 블록일 수 있다. 각 서브 블록의 움직임 정보에 기초한 이웃 블록은 좌상단의 서브 블록의 경우 좌 상단 서브 블록의 좌측 블록 및 상측 블록일 수 있고, 나머지 서브 블록은 나머지 서브 블록 각각의 좌측 블록이거나 상측 블록일 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참조하면 각 서브 블록의 움직임 정보에 기초한 이웃 블록은, 현재 코딩 블록의 A 서브 블록의 경우 A 서브 블록의 좌측 블록 및 상측 블록일 수 있고, B, C, D 서브 블록은 상측 블록, E, F, G 서브 블록은 좌측 블록일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 코딩 블록의 컴포넌트 별로 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
현재 코딩 블록은 루마 성분과 크로마 성분의 블록들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 현재 코딩 블록은 Y, Cb, Cr 성분의 블록들, R, G, B 성분의 블록들, Y, Cg, Co 성분의 블록들 중 하나로 구성될 수 있다. 이때, 개별 성분들 각각에 대해 선형 모델에 기초한 LIC 방법이 적용될 수 있다. 개별 성분들 전부에 대해 선형 모델에 기초한 LIC 방법이 적용될 수 있고, 개별 성분들 중 일부에 대해서만 선형 모델에 기초한 LIC 방법이 적용될 수 있다. 디코더는 코딩 블록마다 어떠한 성분의 블록에 LIC 방법이 적용되는지 여부에 대한 신택스 요소(플래그)를 시그널링 받을 수 있다. 현재 코딩 블록이 Y, Cb, Cr 성분의 블록들로 구성되는 경우 도 10-1을 참조하면 루마 성분 블록(Y 성분 블록)에만 LIC 방법이 적용되고, 색차 성분 블록(Cb 성분 블록, Cr 성분 블록)에는 LIC 방법이 적용되지 않을 수 있다. 현재 코딩 블록이 Y, Cb, Cr 성분의 블록들로 구성되는 경우 도 10-2를 참조하면 루마 성분 블록(Y 성분 블록)에는 LIC 방법이 적용되지 않고, 색차 성분 블록(Cb 성분 블록, Cr 성분 블록)에 대해 LIC 방법이 적용될 수 있다. 현재 코딩 블록이 Y, Cb, Cr 성분의 블록들로 구성되는 경우 도 10-3을 참조하면 루마 성분 블록(Y 성분 블록) 및 색차 성분 블록(Cb 성분 블록, Cr 성분 블록)에 대해 LIC 방법이 적용될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 루마 성분 블록(Y 블록)과 색차 성분 블록 중 일부(Cb 블록 또는 Cr 블록)에 대해 LIC 방법이 적용될 수 있다. 또는 색차 성분 블록 중 일부(Cb 블록 또는 Cr 블록)에 대해서만 LIC 방법이 적용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 레벨 신택스의 구조를 나타내는 도면이다.
비트스트림은 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛을 기본 단위로 캡슐화 된다. 즉, 비트스트림은 하나 이상의 네트워크 추상화 계층(Network Abstraction Layer, NAL) 유닛으로 구성될 수 있다. 도 11-1을 참조하면 NAL 유닛은 DCI(Decoding Capability Information) RBSP(Raw Byte Sequence Payload), OPI(Operation Point Information) RBSP, VPS(Video Parameter Set RBSP) RBSP, SPS(Sequence Parameter Set) RBSP, PPS(Picture Parameter Set) RBSP, APS(Adaption Parameter Set) RBSP, PH(Picture Header) 순서로 구성될 수 있다. 이때 점선으로 표시된 DCI RBSP, OPI RBSP, VPS RBSP는 선택적으로 시그널링 될 수 있다.
도 11-2는 DCI RBSP의 구조를 나타내고, 도 11-3은 VPS RBSP의 구조를 나타내고, 도 11-4는 SPS RBSP의 구조를 나타낸다. 도 11-5는 비디오 시퀀스의 프로파일, 티어, 레벨정보로 구성되는 PTL(profile_tier_level)의 구조를 나타낸다. 도 11-6은 GCI(General Constraints Information)의 구조를 나타낸다. GCI에 포함되는 신택스 요소(GCI 신택스 요소)는 상호 운용성(interoperability)을 위해 GCI 및/또는 다른 신택스 구조(예, VPS RBSP의 신택스 구조, SPS RBSP 신택스 구조, PPS RBSP 신택스 구조 등)에 포함된 툴 및/또는 기능 등을 비활성화(disable)하도록 제어할 수 있다. GCI에 포함되는 신택스가 툴 및/또는 기능 등을 비활성화하도록 지시하는 경우, 하위 신택스에서 선언되는 툴 및/또는 기능들은 비활성화 될 수 있다. 이때, 디코더가 파싱하는 NAL 유닛의 위치에 따라 상기 GCI 신택스에 의해 비활성화(disable)되는 툴 및/또는 기능 등이 전체 비트스트림에 적용될지 부분 비트 스트림에 적용될지가 결정될 수 있다. PTL은 DCI RBSP, VPS RBSP 또는 SPS RBSP에 포함되어 시그널링될 수 있다. GCI는 PTL에 포함되어 시그널링 될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 관련 정보를 시그널링하는 방법을 나타내는 도면이다.
LIC와 관련된 정보는 SPS RBSP, PPS RBSP, GCI에 포함될 수 있다. 도 12-2를 참조하면 SPS RBSP는 시퀀스 레벨에서 LIC의 활성화 여부를 나타내는 신택스 요소(sps_lic_enabled_flag)를 포함할 수 있다. sps_lic_enaled_flag의 값이 1이면 SPS를 참조하는 픽쳐에 대해 LIC가 활성화됨을 나타내고, sps_lic_enaled_flag의 값이 0이면 SPS를 참조하는 픽쳐에 대해 LIC가 비활성화됨을 나타낼 수 있다. 또한 시퀀스 레벨에서 LIC의 활성화 여부를 제어하는 것과 무관하게 픽쳐(또는 프레임)레벨에서도 LIC의 활성화 여부를 제어할 수 있다. 도 12-3을 참조하면 PPS RBSP는 픽쳐(또는 프레임) 레벨에서 LIC의 활성화 여부를 나타내는 신택스 요소(pps_lic_enabled_flag)를 포함할 수 있다. pps_lic_enabled_flag의 값이 1이면 PPS를 참조하는 픽쳐에 대해 LIC가 활성화됨을 나타내고, pps_lic_enaled_flag의 값이 0이면 PPS를 참조하는 픽쳐에 대해 LIC가 비활성화됨을 나타낼 수 있다(pps_lic_enabled_flag equal to 1 specifies that the LIC is enabled for pictures referring to the PPS. pps_lic_enabled_flag equal to 0 specifies that the LIC is disabled for pictures referring to the PPS). 도 12-4를 참조하면 GCI는 SPS 레벨에서 LIC의 활성화 여부를 나타내는 신택스 요소(gci_no_lic_constraint_flag)를 포함할 수 있다. gci_no_lic_constraint_flag의 값이 1이면 OlsInScope의 모든 픽쳐에 대한 sps_lic_enabled_flag의 값은 0임을 나타내고, gci_no_lic_constraint_flag의 값이 0이면 sps_lic_enabled_flag의 값에 대한 제약이 없음을 나타낼 수 있다(gci_no_lic_constraint_flag equal to 1 specifies that sps_lic_enabled_flag for all pictures in OlsInScope shall be equal to 0. gci_no_lic_constraint_flag equal to 0 does not impose such a constraint). gci_no_lic_constraint_flag는 sps_lic_enabled_flag를 제약하는 기능을 수행하는 신택스 요소일 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 유닛 단위로 LIC와 관련된 신택스 요소를 시그널링하는 방법을 나타내는 도면이다.
현재 코딩 유닛(블록)에 LIC가 적용되는지 여부를 나타내는 신택스 요소(lic_flag)는 코딩 유닛 단위로 시그널링될 수 있다. lic_flag은 pps_lic_enabled_flag의 값에 기초하여 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, pps_lic_enabled_flag의 값이 1인 경우(즉, 참인 경우) lic_flag은 시그널링될 수 있다. lic_flag의 값이 1이면 현재 코딩 유닛에 LIC 방법이 적용됨을 나타낼 수 있고, lic_flag의 값이 0이면 현재 코딩 유닛에 LIC 방법이 적용되지 않음을 나타낼 수 있다. 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 머지 모드인 경우, 디코더는 현재 코딩 유닛에 이웃하는 참조 블록을 통해 LIC 방법이 적용되는지에 대한 정보를 획득할 수 있어, lic_flag는 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 머지 모드인 경우 시그널링되지 않을 수 있다. 구체적으로 도13의 1301을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 lic_flag가 시그널링되는 조건은 다음과 같을 수 있다. lic_flag는 i) pps_lic_enabled_flag의 값이 1인 경우(즉, 참인 경우) ii) 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측이 양방향 예측이 아닌 경우, iii) 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 머지 모드가 아닌 경우, iv) 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 IBC 모드가 아닌 경우, v) 현재 코딩 유닛의 샘플 수가 32보다 같거나 큰 경우 시그널링될 수 있다. 이때, 조건 v)에서 현재 코딩 유닛의 샘플 수는 현재 코딩 유닛의 가로의 크기와 세로의 크기의 곱으로 표현될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM(Geometry partitioning Mode) 모드를 나타내는 도면이다.
GPM 모드는 현재 코딩 유닛이 하나의 직선 경계선에 의해 두 개의 영역으로 분할되고, 분할된 두 개의 영역 각각에 대해 인트라 예측을 수행하여 현재 코딩 유닛의 예측 신호를 획득하는 모드를 나타낸다. 즉, 디코더는 분할된 두 개의 영역 각각에 대해 서로 다른 움직임 정보를 이용한 인트라 예측을 수행하여 분할된 두 개의 영역 각각에 대한 예측 신호(P0, P1)를 생성할 수 있다. 그리고 디코더는 P0, P1을 서로 혼합하여 현재 코딩 유닛의 예측 신호를 획득할 수 있다. 구체적으로, P0, P1은 혼합 메트릭스(w0, w1)를 이용하여 생성될 수 있다. 이때 혼합 메트릭스는 0 내지 8 사이의 값을 가질 수 있다.
도 14-1을 참조하면 양자화 된 각도 매개 변수(φ)는 [0, 2π] 범위가 대칭적으로 분할되어 만들어지는 총 20개의 양자화된 각도일 수 있다. 도 14-2, 도 14-3를 참조하면 거리 매개 변수 (ρ)는 4개의 양자화된 거리로 정의될 수 있다. 도 14-3은 양자화된 각도 매개 변수 별로 4개의 거리 매개 변수를 나타낸다. 도 14-4를 참조하면 GPM 모드를 위한 별도의 테이블이 정의될 수 있다. 이때, 테이블은 분할 방향 정보를 나타내는 테이블로 각도 매개 변수(angleIdx)와 거리 매개 변수(distanceIdx)의 조합을 정의한 테이블이다. 테이블은 조합 가능한 총 70개(중복되는 10개 분할 제외)의 분할 방향 중 binary tree split과 ternary tree split과 중복되는 것들을 제외한 총 64개의 분할 방향 정보를 포함할 수 있다. 각도 매개 변수(angleIdx)는 도 14-1의 대칭적으로 분할되어 만들어지는 총 20개의 양자화된 각도(φ)일 수 있고, 거리 매개 변수(distanceIdx)는 도 14-2의 거리 매개 변수(ρ)일 수 있다. 각도 매개 변수(angleIdx)와 거리 매개 변수(distanceIdx)의 각 조합들은 인덱싱될 수 있고, 디코더는 신택스 요소(merge_gpm_partition_idx[x0][y0])를 통해 각도 매개 변수(angleIdx)와 거리 매개 변수(distanceIdx)의 각 조합에 대한 인덱스를 확인하고 분할 방향 정보를 획득할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM 모드를 위한 현재 코딩 유닛의 분할과 머지 리스트를 구성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 15-1(a)는 merge_gpm_partition_idx[x0][y0]의 값이 24일 때 현재 코딩 유닛의 분할을 나타낸다. 도 14-4를 참조하면 merge_gpm_partition_idx[x0][y0]의 값이 24이면 angleIdx는 12이고, distanceIdx는 0일 수 있다. 도 15-1(b)는 merge_gpm_partition_idx[x0][y0]의 값이 10일 때 현재 코딩 유닛의 분할을 나타낸다. 도 14-4를 참조하면 merge_gpm_partition_idx[x0][y0]의 값이 10이면 angleIdx는 4이고, distanceIdx는 0일 수 있다. 도 15-2는 GPM 모드에서의 머지 리스트를 나타낸다. 도 15-2를 참조하면 GPM 모드에서의 머지 리스트(GPM merge list)는 일반 머지 후보 리스트(Regular merge list)의 단방향 움직임 정보만으로 구성될 수 있다. GPM 모드에서의 머지 리스트에서 인덱스가 짝수인 후보는 L0 리스트의 움직임 정보이고, 인덱스가 홀수인 후보는 L1 리스트의 움직임 정보일 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM 모드에서 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
도 16-1을 참조하면 현재 코딩 유닛의 예측을 위해 GPM 모드가 사용되는 경우 현재 코딩 유닛은 하나의 직선 경계선에 의해 두 개의 영역(Partition 1, Partition 2)으로 분할될 수 있다. 디코더는 Partition 1, Partition2에 대해 각각 선형 모델을 유도하여 LIC 방법을 적용할 수 있다. 구체적으로, 도 16-2, 도 16-3을 참조하면 디코더는 Partition 1에 대해 선형 모델을 유도하여 a1, b1을 획득하고 LIC 방법을 적용할 수 있다. 디코더는 Partition 2에 대해 선형 모델을 유도하여 a2, b2를 획득하고 LIC 방법을 적용할 수 있다. 즉, 디코더는 현재 코딩 블록의 MV에 따른 참조 블록(Reference block 1)의 LIC 템플릿과 Partition 1에 대한 LIC 템플릿을 이용하여 a1, b1을 유도할 수 있다. 마찬가지로 디코더는 현재 코딩 블록의 MV에 따른 참조 블록(Reference block 2)의 LIC 템플릿과 Partition 2에 대한 LIC 템플릿을 이용하여 a2, b2를 유도할 수 있다. 이때, Reference block 1과 Reference block2는 서로 다른 블록일 수 있고, Reference block 1에 대응하는 MV와 Reference block2에 대응하는 MV는 상이할 수 있다. 현재 코딩 유닛에 대한 LIC 템플릿은 하나의 직선 경계선에 의해 각각 Partition 1에 대한 LIC 템플릿과 Partition 2에 대한 LIC 템플릿으로 분할될 수 있다. 마찬가지로 참조 블록에 대한 LIC 템플릿은 하나의 직선 경계선에 의해 두 개의 템플릿으로 분할되고, 분할된 두 개의 참조 블록에 대한 LIC 템플릿은 각각 Partition 1에 대한 LIC 템플릿과 Partition 2에 대한 LIC 템플릿에 대응될 수 있다. a1, b1, a2, b2는 선형 모델에 대한 파라미터로 a1, b1은 수학식 1, 2의 a, b에 대응되는 값이고, a2, b2 또한 수학식 1, 2의 a, b에 대응되는 값일 수 있다. 디코더는 a1, b1을 이용하여 LIC 방법을 통해 Partition 1에 대한 예측 신호를 획득할 수 있고, 디코더는 a2, b2를 이용하여 LIC 방법을 통해 Partition 2에 대한 예측 신호를 획득할 수 있다. 이후 디코더는 전술한 방법대로 Partition 1에 대한 예측 신호와 Partition 2에 대한 예측 신호를 혼합하여 현재 코딩 유닛의 예측 신호를 획득할 수 있다. 또한 디코더는 Partition 1 및 Partition 2 중 어느 하나에 대한 선형 모델 파라미터를 유도한 후, 나머지 영역에 대해서도 동일한 파라미터를 적용할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPM 모드를 위해 LIC가 적용되는 지 여부를 나타내는 신택스 요소를 포함하는 신택스 구조를 나타내는 도면이다.
현재 코딩 유닛에 GPM 모드가 적용되는 경우, lic_flag가 시그널링되는 조건에 대해 설명한다. 즉, 현재 코딩 유닛에 GPM 모드가 적용되는 경우, 디코더는 표 1(도 17의 1710)과 같은 조건에 기초하여 lic_flag를 파싱할 수 있다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000003
구체적으로 표 1 및 도 17의 1710을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 lic_flag는 i) pps_lic_enabled_flag 또는 slice_lic_enabled_flag의 값이 1인 경우(즉, 참인 경우), ii) 현재 코딩 유닛에 대한 인터 예측이 양방향 예측이 아닌 경우, iii) 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 머지 모드가 아니거나 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 머지 모드이고 서브 블록 단위의 머지 모드가 아니고 코딩 유닛 단위의 머지 모드이고, 일반적인 머지 모드 또는 mmvd 머지 모드가 아니고 현재 코딩 유닛의 복원을 위해 CIIP 모드가 사용되지 않는 경우, iv) 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 IBC 모드가 아닌 경우, v) 현재 코딩 유닛의 샘플 수가 32보다 같거나 큰 경우 파싱될 수 있다. 이때, 조건 v)에서 현재 코딩 유닛의 샘플 수는 현재 코딩 유닛의 가로의 크기와 세로의 크기의 곱으로 표현될 수 있고, 샘플 수가 비교되는 값은 기 설정된 값으로 32이외의 다른 값일 수 있다.
현재 코딩 유닛의 예측을 위해 인터 예측이 적용될 때 GPM 모드가 사용될 수 있는 조건은 표 2와 같다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000004
표 2를 참조하면, 현재 코딩 유닛의 부호화 모드가 머지 모드(general_merge_flag[x0][y0]==1)이고 서브 블록 단위의 머지 모드가 아니고(merge_subblock_flag[x0][y0]==0) 코딩 유닛 단위의 머지 모드이고, 일반적인 머지 모드 또는 mmvd 머지 모드가 아니고(regular_merge_flag[x0][y0]==0) 현재 코딩 유닛의 예측을 위해 CIIP 모드가 사용되지 않는 경우(ciip_flag[x0][y0]==0) GPM 모드는 사용될 수 있다. 즉, 표 2의 조건을 만족하는 경우 현재 코딩 유닛은 GPM 모드로 예측될 수 있다.
이하에서 GPM 모드가 사용될 때 lic_flag가 시그널링되는 실시 예들에 대해 설명한다.
GPM 모드에 의해 현재 코딩 유닛은 2개의 영역(파티션)으로 분할 될 수 있다. 이때, lic_flag는 각 영역에 대해 시그널링될 수 있다. 이때 lic_flag는 각 영역에 대해 gpm0_lic_flag, gpm1_lic_flag로 구분되어 시그널링될 수 있다. 즉, 디코더는 첫 번째 영역에 LIC 모드가 적용되는 여부를 나타내는 gpm0_lic_flag와 두 번째 영역에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타내는 gpm1_lic_flag를 각각 파싱하여 각 영역에 LIC 적용 여부를 결정할 수 있다.
또한, 디코더는 2개의 영역 중 하나 이상의 영역을 현재 코딩 유닛의 주변 블록에 LIC가 적용되는지 여부에 따라 각 영역에 LIC가 적용되는지 여부를 결정할 수 있다.
또한, 따라서 디코더는 주변 블록에 LIC가 적용되는지 여부에 기초하여 첫 번째 영역에 LIC가 적용되는지 여부를 결정할 수 있고, 디코더는 두 번째 영역은 주변 블록에 LIC가 적용되는지 여부와 무관하게 LIC가 적용되지 않는 것으로 결정할 수 있다. 첫 번째 영역은 인접한 주변 블록과의 연관성이 높을 수 있으나, 두 번째 영역은 두 번째 영역과 인접한 템플릿을 구성하기가 용이하지 않기 때문이다. 이는 현재 코딩 유닛이 현재 코딩 유닛의 상측 주변 블록과 좌측 주변 블록과 인접한 첫 번째 영역과 현재 코딩 유닛의 상측 주변 블록과 좌측 주변 블록과 인접하지 않은 두 번째 영역으로 분할된 경우일 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 현재 블록의 예측을 위해 양방향 인터 예측이 적용되는 경우 LIC가 적용되는 방법을 나타내는 도면이다.
디코더는 일반적인 양방향 인트라 예측을 진행함에 있어 현재 픽쳐보다 시간 상 앞선 제1 방향에 대응되는 제1 픽쳐와 시간 상 뒷선 제2 방향에 대응되는 제2 픽쳐의 참조 블록을 이용하여 양방향 인트라 예측을 수행할 수 있다. 디코더는 현재 블록의 주변 샘플과 제1 픽쳐의 참조 블록의 주변 샘플 및 제2 픽쳐의 참조 블록의 주변 샘플을 이용하여 LIC 선형 모델을 위한 파라미터를 유도할 수 있다. 이때, 제1 픽쳐의 참조 블록 및 제2 픽쳐의 참조 블록에 LIC가 사용되는지 여부에 기초하여 현재 블록의 예측을 위해 LIC가 사용되는지 여부가 결정될 수 있다. 이때, 제1 픽쳐의 참조 블록 및 제2 픽쳐의 참조 블록에 LIC가 사용되는지 여부는 각각 결정될 수 있고, 각각의 참조 블록에 LIC가 사용되는지 여부를 나타내는 별도의 시그널링이 존재할 수 있다. 이때, 별도의 시그널링(lic_flag[x0][y0])은 코딩 유닛 신택스 구조(coding_unit(){})에 포함될 수 있다. 현재 블록의 부호화 모드가 AMVP 모드이고, 양방향 인트라 예측이 적용되는 경우 별도의 시그널링(lic_flag[x0][y0])이 파싱되기 위한 조건은 표 3과 같고, 현재 블록의 부호화 모드가 머지 모드이고, 양방향 인트라 예측이 적용되는 경우 별도의 시그널링(lic_flag[x0][y0])이 파싱되기 위한 조건은 표 4와 같다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000005
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000006
디코더는 각 방향 별(제1 방향, 제2 방향)로 LIC 선형 파라미터를 유도한 후, 각 방향 별로 예측 블록을 구성하여 가중치 평균을 통해 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 디코더는 제1 방향에 대응되는 참조 블록에 제1 가중치를 곱하여 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 방향에 대응되는 참조 블록에 제2 가중치를 곱하여 제2 예측 블록을 생성할 수 있다. 디코더는 제1 예측 블록과 제2 예측 블록을 가중치 평균하여 최종 예측 블록(가중치 평균한 예측 블록)을 생성할 수 있다. 이때, 제1 가중치와 제2 가중치는 상이할 수 있다. 디코더는 가중치 평균한 예측 블록의 주변 블록으로 구성되는 템플릿과 현재 블록의 주변 블록으로 구성되는 템플릿 간 LIC 선형 모델의 파라미터를 유도할 수 있다. 디코더는 유도한 LIC 선형 모델의 파라미터를 최종 예측 블록에 적용하여 현재 블록의 예측을 수행할 수 있다. 이때, 가중치 평균한 예측 블록의 템플릿 구성을 위해, 각 방향 별 예측 블록은 템플릿 크기만큼 확장된 블록으로 생성될 수 있다. 또는 디코더는 가중치 평균한 예측 블록에서 가장 상단에 위치한 1개 라인 상의 픽셀들과 가장 좌측에 위치한 1개 라인 상의 픽셀들을 이용하여 예측 블록에 대한 템플릿을 구성할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 선형 모델 적용을 위한 템플릿의 구성을 나타내는 도면이다.
현재 블록의 상측에 위치한 주변 블록을 제1 템플릿, 현재 블록의 좌측에 위치한 주변 블록을 제2 템플릿이라 하면 LIC 선형 모델을 위해 현재 코딩 유닛의 템플릿은 3가지 방법으로 구성될 수 있다. 도 19를 참조하면, 템플릿 구성은 i) 현재 코딩 유닛의 템플릿은 제1 템플릿과 제2 템플릿을 모두 포함하거나 ii) 현재 코딩 유닛의 템플릿은 제1 템플릿만 포함하거나 iii) 현재 코딩 유닛의 템플릿은 제2 템플릿만을 포함할 수 있다. 즉, 디코더는 i) 제1 템플릿과 제2 템플릿을 모두 이용하여 LIC 선형 모델을 획득하거나 ii) 제1 템플릿만을 이용하여 LIC 선형 모델을 획득하거나 iii) 제2 템플릿만을 이용하여 LIC 선형 모델을 획득할 수 있다. 제1 템플릿과 제2 템플릿을 구성하는 샘플들의 특성 및/또는 분포가 서로 상이할 수 있어 각 템플릿에 따른 LIC 선형 모델의 파라미터 값은 달라질 수 있기 때문에 보다 효율적인 현재 블록의 예측을 위해 템플릿은 상술한 3가지 방법으로 구성될 수 있다.
인코더는 코스트 값에 기초하여 상술한 3가지 방법 중 어떠한 방법으로 템플릿을 구성하여 LIC 선형 모델을 획득할 것인지를 지시할 수 있다. 구체적으로 인코더는 템플릿 구성을 나타내는 또는 어떠한 템플릿 구성이 사용되는지를 나타내는 신택스 요소(lic_mode_idx)를 포함하는 비트스트림을 생성할 수 있다. 그리고 디코더는 lic_mode_idx를 파싱하여 어떠한 템플릿 구성을 사용하여 LIC 선형 모델을 획득하여야 하는지 확인할 수 있다. 이때, lic_mode_idx는 lic_flag[x0][y0]의 값이 1인 경우(즉, 참인 경우)에만 파싱될 수 있다. 제1 템플릿 및 제2 템플릿이 모두 사용되는 경우, lic_mode_idx의 값은 2일 수 있다. 제1 템플릿 만 사용되는 경우, lic_mode_idx의 값은 1일 수 있다. 제2 템플릿 만 사용되는 경우, lic_mode_idx의 값은 0일 수 있다. 또한, lic_mode_idx는 2비트의 값으로 템플릿 구성을 지시할 수 있다. 예를 들어, i) lic_mode_idx의 값이 00이면, 제1 템플릿과 제2 템플릿이 모두 이용되고, ii) lic_mode_idx의 값이 10이면 제1 템플릿만 이용되고, iii) lic_mode_idx의 값이 11이면 제2 템플릿만 이용될 수 있다. 다른 인덱스 매핑 방법으로, i) lic_mode_idx의 값이 00이면, 제2 템플릿만 이용 되고, ii) lic_mode_idx의 값이 10이면 제1 템플릿만 이용되고, iii) lic_mode_idx의 값이 11이면 제1 템플릿과 제2 템플릿이 모두 이용될 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 선형 모델을 위한 템플릿 구성과 관련된 신택스 요소의 문맥 모델을 나타내는 도면이다.
인코더는 첫번째 bin에 대해 문맥 모델을 적용하여 CABAC(Context adaptive binary arithmetic coding)으로 엔트로피 코딩을 수행할 수 있다. lic_mode_idx에 대한 문맥 모델은 실험을 통해 획득된 값으로 정의될 수 있다. 도 20-1의 initValue는 lic_mode_idx에 대한 문맥 모델들을 나타내고, shiftIdx는 lic_mode_idx에 대한 확률 업데이트시 사용될 수 있다. initValue와 shiftIdx는 lic_mode_idx의 ctxIdx 값에 따라 결정될 수 있다. initValue는 현재 슬라이스의 타입에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로 initValue는 현재 슬라이스의 타입이 I 슬라이스, P 슬라이스, B 슬라이스 인지에 따라 결정될 수 있다. 도 20-2는 현재 슬라이스 타입에 따라 사용될 수 있는 문맥 모델을 나타낸다. 도 20-2를 참조하면 현재 슬라이스 타입에 따라 lic_mode_idx의 초기화 타입(initType)이 결정되고, 초기화 타입에 따라 initValue는 결정될 수 있다. 현재 슬라이스의 타입이 I 슬라이스일 경우, initType의 값은 0 내지 2일 수 있다. 현재 슬라이스의 타입이 P 슬라이스일 경우, initType의 값은 3 내지 5일 수 있다. 현재 슬라이스의 타입이 B 슬라이스일 경우, initType의 값은 6 내지 8일 수 있다. 슬라이스 타입에 따라 결정되는 initType의 값은 도 20-1의 lic_mode_idx의 ctxIdx의 값과 같을 수 있다. initValue는 현재 슬라이스의 각 타입에 따라 결정되는 initType의 값에 따라 도 20-1에 대응되는 값으로 결정될 수 있다. 한편 각 슬라이스 타입마다 initType는 하나의 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 슬라이스의 타입이 I 슬라이스일 경우, initType의 값은 0일 수 있다. 현재 슬라이스의 타입이 P 슬라이스일 경우, initType의 값은 3일 수 있다. 현재 슬라이스의 타입이 B 슬라이스일 경우, initType의 값은 6일 수 있다. initValue는 현재 슬라이스 각 타입에 따라 하나의 값으로 결정되는 initType의 값에 따라 도 20-1에 대응되는 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어, initType의 값이 0이면 lic_mode_idx의 ctxIdx의 값이 0일 수 있고, 도 20-1에 따라 initValue의 값은 18이고, shiftIdx의 값은 4일 수 있다.
또한, 슬라이스 타입에 따른 initValue의 사용을 슬라이스마다 선택적으로 적용할 수 있다. 실시 일 예로, 슬라이스 헤더에 정의된 lic_mode_idx의 값에 따라 initValue 값의 사용 순서가 달라질 수 있다. lic_mode_idx 값이 1이고 현재 슬라이스의 타입이 P 슬라이스인 경우, initValue는 6일 수 있다. lic_mode_idx 값이 1이고 현재 슬라이스의 타입이 B 슬라이스인 경우, initValue는 3일 수 있다. lic_mode_idx 값이 0이고 현재 슬라이스의 타입이 P 슬라이스인 경우, initValue는 3일 수 있다. lic_mode_idx 값이 0이고 현재 슬라이스의 타입이 B 슬라이스인 경우, initValue는 6일 수 있다.
현재 코딩 유닛의 좌상단 루마 성분 블록의 위치를 좌표 형태로 나타내면 (x0, y0)일 수 있다. 현재 코딩 유닛의 좌측 주변 블록의 샘플 위치(xNbL, yNbL)은 (x0-1, y0)일 수 있고, 상측 주변 블록의 샘플 위치(xNbA, yNbA)는 (x0, y0-1) 일 수 있다. 상측 주변 블록의 샘플이 유효하면 availableA로 좌측 주변 블록의 샘플이 유효하면 availableL 표현될 수 있고, 유효하지 않으면 FALSE로 표현될 수 있다.
이하에서 본 발명의 일 실시예인 lic_mode_idx의 심볼에 대한 문맥 모델에 대해 설명한다.
현재 블록의 주변 블록들 중 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록 모두에 LIC가 적용되면 문맥 인덱스(ctxInc)의 값은 0과 2사이로 결정될 수 있다. 현재 블록의 주변 블록들 중 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록 중 어느 하나의 주변 블록에만 LIC가 적용되면 ctxInc의 값은 0과 1사이로 결정될 수 있다. condL은 현재 블록의 주변 블록들 중 좌측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타낸다. 즉, condL은 lic_mode_idx의 값에 따라 좌측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. condA는 현재 블록의 주변 블록들 중 상측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타낸다. 즉, condA은 lic_mode_idx의 값에 따라 상측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타낼 수 있다. ctxSetIdx는 현재 슬라이스 타입에 따라 결정되는 값으로 0 내지 2의 값을 가질 수 있다. 표 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 문맥 인덱스가 결정되는 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000007
현재 블록의 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록 모두에 LIC가 적용되고, 주변 블록들 모두 주변 블록들의 상측에 위치한 블록들로 구성된 템플릿(제1 템플릿)과 주변 블록들의 좌측에 위치한 블록들로 구성된 템플릿(제2 템플릿)을 사용하면 lic_mode_idx의 값은 2로 결정될 수 있다. 현재 블록의 좌측 주변 블록과 상측 주변 블록 모두에 LIC가 적용되고, 주변 블록들 중 하나 이상에 대해 제1 템플릿 또는 제2 템플릿 만이 사용되면 lic_mode_idx의 값은 1로 결정될 수 있다. condL은 현재 블록의 주변 블록들 중 좌측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타낸다. 즉, condL은 lic_mode_idx의 값에 따라 좌측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타내고, 어떠한 템플릿 구성(모드)를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 낼 수 있다. condA는 현재 블록의 주변 블록들 중 상측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타낸다. 즉, condA은 lic_mode_idx의 값에 따라 상측 주변 블록에 LIC 모드가 적용되는지 여부를 나타내고, 어떠한 템플릿 구성(모드)를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 낼 수 있다. ctxSetIdx는 현재 슬라이스 타입에 따라 결정되는 값으로 0 내지 2의 값을 가질 수 있다. 템플릿 구성(모드)는, 상술한대로 i) 제1 템플릿과 제2 템플릿이 모두 이용되는 경우, ii) 제1 템플릿만 이용되는 경우, iii) 제2 템플릿만 이용되는 경우가 있을 수 있다. 이때, i) 내지 iii)의 템플릿 구성 각각은 첫번째 모드, 두번째 모드 및 세번째 모드 중 어느 하나로 매핑될 수 있다. 또한, 이때 각 모드는 0, 1, 2의 값으로 지시되거나 2비트의 값으로 지시될 수 있다. 표 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 문맥 인덱스가 결정되는 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000008
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 LIC 선형 모델을 Convolutional 모델 형태로 적용하는 방법을 나타내는 도면이다.
Convolutional 모델은 LIC 선형 모델처럼 현재 코딩/예측 블록의 템플릿과 참조 블록이 템플릿 사이의 선형 관계식을 도출하고 도출된 선형 관계식을 참조 블록의 샘플에 적용하여 현재 코딩/예측 블록을 예측하는 모델일 수 있다. Convolutional 모델은 수학식 1의 형태와 달리 복수 개의 Convolutional 필터 계수를 포함하는 형태일 수 있다. 이때, Convolutional 필터 계수의 개수는 미리 약속된 개수이거나 가변적일 수 있다. Convolutional 필터 계수는 현재 코딩/예측 블록의 템플릿 샘플들과 모션 정보에 기초하여 결정되는 참조 블록의 템플릿 샘플들 사이의 MSE(mean square error)를 최소화하는 값일 수 있다. Convolutional 필터 계수는 Cholesky decomposition 또는 LDL decomposition를 이용하여 획득될 수 있다. 예를 들어, Ax=B라는 매트릭스 연산에서 x =B/A 형태로 계산될 수 있다. 이때, 1/A를 연산하기 쉽게 매트릭스 A를 분해하는 방법이 Cholesky decomposition 또는 LDL decomposition일 수 있다. Cholesky decomposition은 하삼각행렬(또는 상삼각행렬)과 그의 전치 행렬의 곱으로 분해될 수 있고, LDL decomposition은 하삼각행렬(혹은 상삼각행렬)과 대각행렬과 하삼각행렬의 전치 행렬의 곱으로 분해 될 수 있다. 하삼각행렬은 매트릭스에서 대각행렬기준으로 아래쪽으로만 성분들이 존재하고 대각행렬 위쪽에는 0인 성분들만 존재하는 행렬일 수 있다. 상감각행렬은 반대로 대각행렬 위쪽으로만 성분들이 존재하고 아래쪽에는 0인 성분들이 존재하는 행렬일 수 있다. 상기 매트릭스 연산 Ax=B에서 A는 참조 블록의 루마 성분(또는 Cb 성분 또는 Cr 성분)블록에 대한 템플릿 값들 일 수 있고, B는 현재 코딩/예측 블록의 루마 성분(또는 Cb 성분 또는 Cr 성분)블록에 대한 템플릿 값들일 수 있다. 반대로 A는 현재 코딩/예측 블록의 루마 성분(또는 Cb 성분 또는 Cr 성분)블록에 대한 템플릿 값들이고, B는 참조 블록의 루마 성분(또는 Cb 성분 또는 Cr 성분)블록에 대한 템플릿 값들 일 수 있다. 필터 계수를 구하는 방법은 다음과 같다. A 값들에 대해 autocorrelation matrix가 획득되고, A 값들과 B 값들 사이의 cross-correlation vector가 계산될 수 있다. Autocorrelation matrix는 LDL decomposition을 사용하여 분해 될 수 있다. 분해된 결과는 U'*D*U*x=B와 같이 표현될 수 있다. U는 상삼각행렬, D는 대각 행렬, U'는 U의 전치 행렬일 수 있다. Convolutional 필터 계수는 U'*D*U*x=B를 Gauss-Jordan 소거법의 back substitution을 적용하여 획득될 수 있다.
도 21-a는 현재 블록과 현재 블록의 템플릿에 해당하는 참조 영역 샘플들 및 사이드 샘플들을 나타낸다. 사이드 샘플은 템플릿에 포함되지 않는 샘플들을 의미할 수 있다. 템플릿의 크기는 다양하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 현재 코딩/예측 블록의 크기가 W(너비) x H(높이)인 경우, 템플릿의 크기는 2W x n + 2H x n + n x n일 수 있다. 이때, n은 기 설정된 값으로 1 이상의 정수일 수 있다. 도 21-a를 참조하면 현재 블록은 너비 W 높이 H를 가지는 블록이고, n 값은 6일 수 있다. 템플릿(2101, 2102, 2103)은 현재 블록의 인접한 주변 블록들로 구성될 수 있다. 템플릿의 크기는 2W x 6 (2102) + 2H x 6 (2103) + 6 x 6 (2101)일 수 있다. 도 21-a에서 템플릿 영역(점선 박스, 수직 방향 빗금)을 벗어난 수평 방향 빗금의 샘플들은 사이드 샘플이 될 수 있다. 도 21-b는 현재 블록과 현재 블록 주변의 샘플들을 나타내고, 도 21-c는 현재 블록의 예측 값을 계산하기 위한 Convolutional 관계식을 나타낸다.
도 21-b, 도 21-c를 참조하면, 현재 블록과 현재 블록 주변의 샘플들에 기초해서 현재 블록의 예측 값은 계산될 수 있다. 도 21-b를 참조하면 현재 블록 주변의 샘플들은 현재 블록을 중심으로 5개의 십자 모양의 주변 샘플들일 수 있다. C는 예측되는 현재 블록의 가운데에 위치하는 샘플이며, N은 현재 블록의 상측에 위치한 샘플이고, S는 현재 블록의 하측에 위치한 샘플이고, W는 현재 블록의 좌측에 위치한 샘플이고, E는 현재 블록의 우측에 위치한 샘플일 수 있다. 주변 샘플들에 대한 계수를 전부 또는 일부를 이용하여 현재 블록의 예측 값은 계산될 수 있다. 이때, 현재 블록의 예측 값은 컬러 성분(즉, 루마, Cb, Cr 성분) 별로 상이할 수 있고, 마찬가지로 Convolutional 필터 계수들도 컬러 성분 별로 상이할 수 있다. 예를 들어, Convolutional 필터 계수 개수는 7개 일 수 있다(C0, C1, C2, C3, C4, C5, C6). 이때, 필터 계수는 현재 블록 주변의 샘플들에 대한 계수(C0, C1, C2, C3, C4)와 1 개의 비-선형적인 요소(P)에 대한 계수(C5), 1 개의 bias 요소(B)에 대한 계수(C6)로 구성될 수 있다. Convolutional 필터 계수를 계산함에 있어, 대응되는 계수에 대한 현재 블록의 주변 샘플들(템플릿)이 존재하지 않는 경우가 있을 수 있다. 이때, 존재하지 않는 위치의 샘플들은 현재 블록의 가운데 위치한 샘플 값과 동일할 수 있다. 즉, 현재 블록의 가운데 위치한 샘플 값으로 패딩될 수 있다. 예를 들어, 도 21-a를 참조하면 도 21-b의 S, E의 샘플들은 존재하지 않는다. 이때, S와 E에 대응하는 Convolutional 필터 계수(C2, C3)를 위해 S와 E의 값은 현재 블록의 가운데 위치한 샘플 값(C)과 동일할 수 있다. 템플릿은 컬러 성분 별로 구성될 수 있다. 루마와 크로마의 샘플 비율이 같은 경우, 템플릿은 서로 같은 크기, 모양을 가질 수 있고, 비율이 상이하면, 템플릿은 서로 상이한 크기, 모양을 가질 수 있다.
이하에서 각 컬러 성분 별로 도 21-c의 비-선형적인 요소(P)를 계산하는 방법에 대해 설명한다. bitDepth는 입력 샘플의 비트 심도이며, 양의 정수 값을 가질 수 있다. 예를 들어 bitDepth의 값은 8, 10, 12, 등이 될 수 있다.
비-선형적인 요소(P)는 현재 블록의 가운데 위치한 샘플(C) 값에 기초하여 결정될 수 있다. CLuma는 현재 블록이 루마 성분 블록일 때 C 값이고, CCb는 현재 블록이 Cb 성분 블록일 때 C 값이고, CCr은 현재 블록이 Cr 성분 블록일 때 C 값일 수 있다.
P=(CLuma*CLuma + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth
P=(CCb*CCb + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth
P=(CCr*CCr + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth
비-선형적인 요소(P)는 참조 블록의 모든 샘플 값 및/또는 현재 블록의 모든 샘플 값들의 평균 값에(meanSamples) 기초하여 결정될 수 있다. P는 참조 블록 및/또는 현재 블록의 각 컬러 성분마다 계산될 수 있다. meanSamplesLuma는 참조 블록 및/또는 현재 블록이 루마 성분 블록일 때, 모든 샘플 값들의 평균 값이고, meanSamplesCb는 참조 블록 및/또는 현재 블록이 Cb 성분 블록일 때, 모든 샘플 값들의 평균 값이고, meanSamplesCr은 참조 블록 및/또는 현재 블록이 Cr 성분 블록일 때, 모든 샘플 값들의 평균 값일 수 있다.
P=(meanSamplesLuma* meanSamplesLuma + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth
P=(meanSamplesCb* meanSamplesCb + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth
P=(meanSamplesCr* meanSamplesCr + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth
비-선형적인 요소(P)는 템플릿의 컬러 성분 별 평균 값에 기초하여 결정될 수 있다. meanY는 루마 성분 블록의 템플릿의 평균 값, meanCb는 Cb 성분 블록의 템플릿의 평균 값, meanCr은 Cr 성분 블록의 템플릿의 평균 값일 수 있다. 이때, 템플릿은 참조 블록의 템플릿 및/또는 현재 블록의 템플릿일 수 있다.
P=(meanY* meanY + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth,
P=(meanCb* meanCb + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth,
P=(meanCr* meanCr + 1<<(bitDepth-1))>>bitDepth
상기 수식의 bit 연산자 << 와 >>는 왼쪽/오른쪽 쉬프트 연산자로 결과적으로 곱셈과 나눗셈의 결과를 나타낼 수 있다.
bias 요소(B)는 정수 값으로, bitDepth의 중간 값을 가질 수 있다. 예를 들어, bitDepth가 10비트인 경우 B는 512일 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 Convolutional 모델의 필터 계수를 위한 템플릿을 나타내는 도면이다.
도 22-a를 참조하면 현재 코딩/예측 블록의 상측 주변 샘플 및 좌측 주변 샘플들을 포함하여 템플릿은 구성될 수 있다. 현재 블록의 템플릿과 참조 블록의 템플릿은 서로 대응될 수 있다. 즉, 현재 블록의 템플릿의 크기 및 위치는 참조 블록의 템플릿의 크기 및 위치와 동일할 수 있다. 현재 블록의 상측 주변 샘플 및 좌측 주변 샘플들로 현재 블록의 템플릿이 구성되었다면 참조 블록의 템플릿은 참조 블록의 상측 주변 샘플 및 좌측 주변 샘플들로 구성될 수 있고, 현재 블록의 템플릿과 참조 블록의 템플릿의 크기는 서로 동일할 수 있다. 상측 주변 샘플들의 크기는 현재 블록의 너비(W) x n이고, 좌측 주변 샘플들의 크기는 n x 현재 블록의 높이(H) 일 수 있다. n은 1 이상의 정수일 수 있다. 이때, 필요에 따라 현재 블록의 템플릿은 좌상단의 주변 샘플들(2203)을 추가적으로 포함할 수 있다. 이때 추가되는 좌상단의 주변 샘플들(2203)의 크기는 6 x 6일 수 있다. 사이드 샘플은 Convolutional 필터 계수의 형태에 따라 사용 유무가 결정될 수 있다.
도 23은 Convolutional 모델의 필터 계수를 적용하는 방법 및 패딩하는 방법을 나타내는 도면이다.
특정 위치에서의 주변 샘플은 템플릿에 포함되지 않는 샘플(즉, 사이드 샘플)일 수 있다. 이때 사이드 샘플은 기 설정된 값일 수 있고, 사이드 샘플은 템플릿에 포함되는 주변 샘플들 중 어느 하나와 같은 값을 가질 수 있다. 즉, 사이드 샘플은 템플릿에 포함되는 주변 샘플들 중 어느 하나를 패딩하여 획득될 수 있다. 템플릿에 포함되는 주변 샘플들 중 사이드 샘플과 가장 가까운 샘플을 패딩하여 사이드 샘플은 획득될 수 있다.
또는 사이드 샘플은 템플릿에 포함되는 복수 개의 주변 샘플들의 평균 값을 가질 수 있다. 사이드 샘플의 위치에 따라 평균 값 계산에 사용되는 복수 개의 주변 샘플들이 결정될 수 있다. 계산되는 사이드 샘플 및 주변 샘플들을 포함하는 하나의 세트(2301, 2302, 2303, 2304)가 있을 수 있다. 이때, 사이드 샘플과 가장 인접한 라인에 포함되는 주변 샘플들의 평균 값이 사이드 샘플의 값일 수 있다. 예를 들어, 2301을 참조하면, 사이드 샘플은 S일 수 있고, S는 W, C, E의 평균 값을 가질 수 있다. 2302를 참조하면 사이드 샘플은 W일 수 있고, W는 N, C, S의 평균 값을 가질 수 있다. 2303을 참조하면 사이드 샘플은 W 및 N일 수 있고, W 및 N은 C, E, S의 평균 값을 가질 수 있다. 2304를 참조하면 사이드 샘플은 E일 수 있고, E는 N, C, S의 평균 값을 가질 수 있다. 또는 세트 내 사이드 샘플을 제외한 나머지 샘플들의 평균 값이 사이드 샘플의 값일 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 Convolutional 모델의 필터 형태를 나타내는 도면이다.
도 24를 참조하면 도 21-c를 참조하여 설명한 Convolutional 필터 계수 개수는 Convolutional 모델의 필터 형태에 따라 결정될 수 있다. 필터 형태는 도 23을 통해 상술한 하나의 세트내 포함되는 계산되는 사이드 샘플과 주변 샘플들의 위치 형태를 의미할 수 있다.
도 24-a를 참조하면 Convolutional 모델 필터 계수에 대응되는 주변 샘플은 1개(C)일 수 있다. 도 24-b를 참조하면 Convolutional 모델 필터 계수에 대응되는 주변 샘플은 2개로, 3가지 방법으로 구성(W, C 또는 N, C 또는 C, E 또는 C, S)될 수 있다. 도 24-c를 참조하면 Convolutional 모델 필터 계수에 대응되는 주변 샘플은 3개로, 6가지 방법으로 구성(N, C, W 또는 N, C, E 또는 E, C, S 또는 W, C, S 또는 N, C, S 또는 W, C, E)될 수 있다. 도 24-d를 참조하면 Convolutional 모델 필터 계수에 대응되는 주변 샘플은 4개로, 4가지 방법으로 구성(N, W, S, C 또는 W, N, E, C 또는 N, E, S, C 또는 W, S, E, C)될 수 있다.
구성되는 샘플의 개수에 따라 Convolutional 모델의 관계식도 달라질 수 있다. 주변 샘플들 중 C, N, S, E, W 각각의 유무에 따라 Convolutional 필터 계수 개수는 달라질 수 있다. 주변 샘플들 위치 및 개수에 따라 Convolutional 모델 필터 계수를 계산하기 위한 사이드 샘플의 필요 유무가 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 24-a와 같이 C 위치의 샘플만 사용된다면 사이드 샘플은 필요하지 않을 수 있다. 도 24-b와 같이 W, C 위치의 샘플만 사용되는 경우, W 위치의 사이드 샘플이 필요할 수 있다. 즉, 2301의 S 위치의 사이드 샘플과 2303의 N 위치의 사이드 샘플은 필요하지 않을 수 있다.
도 24-b와 같이 각 사이드 샘플 (W, N, E, S)은 C위치의 샘플 값으로 패딩될 수 있다. 도 24-c와 같이 Convolutional 모델 필터 계수에 대응되는 주변 샘플이 3개인 경우 사이드 샘플은 1개 또는 2개 일 수 있다. 이때, 사이드 샘플이 1개인 경우, 사이드 샘플은 사이드 샘플을 제외한 나머지 2개의 샘플들의 평균값으로 패딩될 수 있다. 사이드 샘플이 2개인 경우, 사이드 샘플을 제외한 나머지 샘플 값이 사이드 샘플 값일 수 있다. 도 24-d와 같이 Convolutional 모델 필터 계수에 대응되는 주변 샘플이 4개인 경우, 사이드 샘플은 1개 또는 2개 일 수 있다. 이때, 사이드 샘플이 1개인 경우, 사이드 샘플은 사이드 샘플을 제외한 나머지 3개의 샘플들의 평균 값으로 패딩될 수 있다. 사이드 샘플이 2개인 경우, 사이드 샘플은 사이드 샘플을 제외한 나머지 2개의 샘플들의 평균 값으로 패딩될 수 있다.
최적의 필터 형태는 미리 정해진 형태일 수 있다. 이때, 디코더는 필터 형태에 대한 정보를 비트스트림에 포함하여 생성할 수 있다. 이때, 필터 형태에 대한 정보는 SPS, PPS, PH, 슬라이스/타일, 코딩 유닛 중 적어도 어느 하나의 헤더 정보에 포함될 수 있다. 디코더는 필터 형태에 대한 정보를 파싱하여 현재 블록의 예측을 위한 필터 형태를 결정할 수 있다. 한편, 비트스트림에 필터 형태에 대한 정보가 존재하지 않으면 미리 정해진 필터 형태가 사용될 수 있다. 이때 미리 정해진 필터 형태는 도 21-b의 형태일 수 있다.
도 25는 LIC 선형 모델을 업데이트 하는 방법을 나타내는 도면이다.
수학식 1을 참조하여 설명한 LIC 선형 모델은 업데이트 될 수 있다. 수학식 1의 기울기인 a와 y 절편인 b는 수학식 3과 같이 업데이트 될 수 있다. 즉 수학식 3을 통해 계산되는 a'값이 수학식 1의 a 값으로 업데이트되고, b' 값이 수학식 1의 b 값으로 업데이트 될 수 있다.
Figure PCTKR2022013284-appb-img-000009
수학식 3의 u는 코딩 유닛 또는 예측 유닛 별로 시그널링되는 값일 수 있다. 이때 u는 -4에서 4 사이의 정수 값을 가질 수 있다. 수학식 3의 Yr은 참조 블록의 템플릿의 평균 값일 수 있다. 이때 업데이트는 컬러 성분 별로 이루어질 수 있다. 따라서, 참조 블록의 템플릿이 루마 성분 블록인 경우 Yr은 루마 성분 블록의 평균 값일 수 있다. 참조 블록의 템플릿이 Cb 성분 블록인 경우 Yr은 Cb 성분 블록의 평균 값일 수 있다. 참조 블록의 템플릿이 Cr 성분 블록인 경우 Yr은 Cr 성분 블록의 평균 값일 수 있다. 또한, Yr은 참조 블록의 템플릿의 각 컬러 성분 별 평균 값이 아닌 현재 코딩/예측 블록의 템플릿의 각 컬러 성분 별 평균 값일 수 있다. Yr은 컬러 성분 중 어느 하나의 성분 블록의 평균 값일 수 있다. 즉, 어느 하나의 성분 블록의 평균 값이 다른 나머지 컬러 성분 블록의 평균 값일 수 있다.
도 25-a는 수학식 1을 그래프로 나타낸 도면이고, 도 25-b는 수학식 3을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 25-a와 도 25-b의 가로축(x축)과 세로축(y축)의 관계는 반대의 경우도 가능하다. 즉, Yr은 현재 코딩/예측 블록의 템플릿의 컬러 성분 별 평균 값 또는 어느 하나의 컬러 성분의 평균 값일 수 있다. u 값은 코딩 유닛 또는 예측 단위 별로 획득될 수 있다. 즉, 코딩 유닛/예측 유닛 단위의 LIC 플래그 값이 참인 경우 u 값은 시그널링/파싱 될 수 있다. u 값은 하나의 값으로 각 컬러 성분 별로 동일한 값일 수 있고, 각 컬러 성분 별로 상이한 값일 수 있다. 한편 u 값이 시그널링되지 않으면 u 값은 0으로 추론될 수 있다.
도 26 본 발명의 일 실시예에 따라 현재 블록을 예측하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 26은 도 1 내지 도 25를 통해 설명한 방법들을 이용하여 현재 블록을 예측하는 방법을 나타낸다.
디코더는 일반 제약 정보(General Constraint Information, GCI) 신택스(syntax) 요소인 제1 신택스 요소를 파싱할 수 있다(S2610). 디코더는 현재 시퀀스에 LIC 모드가 사용 가능한지 여부를 나타내는 제2 신택스 요소를 파싱할 수 있다(S2620). 디코더는 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과에 기초하여 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지 여부를 나타내는 제3 신택스 요소를 파싱할 수 있다(S2630). 디코더는 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록을 상기 LIC 모드에 기초하여 예측할 수 있다(S2640).
상기 제1 신택스 요소는, 시퀀스 파라미터세트(Sequence Parameter Set, SPS) RBSP 신택스 및 비디오 파라미터세트(Video Parameter Set, VPS) RBSP 신택스 중 적어도 어느 하나에 포함되고, 상기 제2 신택스 요소는 상기 SPS RBSP 신택스에 포함될 수 있다.
상기 제1 신택스 요소의 값이 1인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과와 무관하게 상기 제2 신택스 요소의 값은 상기 LIC 모드가 사용되지 않음을 지시하는 값인 0으로 설정되고, 상기 제1 신택스 요소의 값이 0인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 값은 제약되지 않을 수 있다.
상기 제3 신택스 요소는, 상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용 가능함을 나타내는 경우 파싱될 수 있다.
상기 제3 신택스 요소는, 상기 현재 블록의 샘플 수, 상기 현재 블록의 부호화 모드 및 상기 현재 블록의 예측 방향 중 적어도 어느 하나를 추가적으로 고려하여 파싱될 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 신택스 요소는 상기 현재 블록의 샘플 수가 32 이상인 경우 파싱될 수 있다. 상기 제3 신택스 요소는 상기 현재 블록의 부호화 모드가 머지(merge) 모드, IBC 모드 및 CIIP 모드가 아닌 경우 파싱될 수 있다. 상기 제3 신택스 요소는 상기 코딩 블록의 예측 방향이 양-방향(Bi-prediction) 예측이 아닌 경우 파싱될 수 있다.
상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타낼 수 있다. 이때, 디코더는 상기 현재 블록의 주변 블록들을 포함하는 제1 템플릿을 구성할 수 있다. 디코더는 상기 현재 블록의 참조 블록의 주변 블록들을 포함하는 제2 템플릿을 구성할 수 있다. 디코더는 상기 제1 템플릿 및 상기 제2 템플릿에 기초하여 LIC 선형 모델을 획득할 수 있다. 디코더는 상기 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 제1 템플릿의 위치 및 크기는 상기 제2 템플릿의 위치 및 크기와 서로 대응할 수 있다.
상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들을 포함하고, 상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 상측 주변 블록들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하고, 상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 좌측 주변 블록들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록 및 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하고, 상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 상측 주변 블록 및 상기 참조 블록의 좌측 주변 블록들을 포함할 수 있다.
상기 현재 블록의 부호화 모드가 GPM 모드이고, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록은 제1 영역 및 제2 영역으로 분할될 수 있다. 이때, 디코더는 상기 제1 영역에 대한 제1 LIC 선형 모델을 획득할 수 있다. 디코더는 상기 제1 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제1 영역에 대한 제1 예측 블록을 획득할 수 있다. 디코더는 상기 제2 영역에 대한 제2 LIC 선형 모델을 획득할 수 있다. 디코더는 상기 제2 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제2 영역에 대한 제2 예측 블록을 획득할 수 있다. 디코더는 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 예측할 수 있다.
상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타낼 수 있다. 이때, 디코더는 상기 현재 블록의 기 설정된 범위 내에 위치하는 주변 블록들을 포함하는 템플릿을 구성할 수 있다. 디코더는 상기 템플릿에 기초하여 Convolutional 모델을 획득할 수 있다. 디코더는 상기 Convolutional 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 현재 블록은, 1 개의 샘플일 수 있다. 상기 Convolutional 모델의 필터 계수는 상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 적어도 어느 하나의 샘플에 대한 계수일 수 있다. 상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 하나 이상이 상기 템플릿에 포함되지 않는 경우, 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플의 값은 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플을 제외한 나머지 샘플들의 평균 값일 수 있다. 또한 상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 하나 이상이 상기 템플릿에 포함되지 않는 경우, 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플의 값은 상기 템플릿에 포함되는 샘플들 중 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플과 가장 인접한 샘플의 값과 동일할 수 있다.
본 명세서에서 상술한 방법(비디오 신호 처리 방법)들은 디코더 또는 인코더의 프로세서를 통해 수행될 수 있다. 또한, 인코더는 비디오 신호 처리 방법에 의해 디코딩되는 비트스트림을 생성할 수 있다. 또한, 인코더가 생성한 비트스트림은 컴퓨터 판독 가능한 비 일시적 저장 매체(기록 매체)에 저장될 수 있다.
본 명세서는 주로 디코더 관점에서 기술되었으나 인코더에서도 동일하게 동작될 수 있다. 본 명세서의 파싱이라는 용어는 비트스트림으로부터 정보를 획득하는 과정을 중점으로하여 설명되었으나 인코더 측면에서는 비트스트림에 해당 정보를 구성하는 것으로 해석될 수 있다. 따라서 파싱이라는 용어는 디코더 동작으로만 한정되지 않고 인코더에서는 비트스트림을 구성하는 행위로까지 해석될 수 있다. 또한, 이러한 비트스트림은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장되어 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고받을 수 있다.
일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조 또는 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아는 것으로 해석해야 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 비디오 신호 디코딩 장치에 있어서,
    프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    일반 제약 정보(General Constraint Information, GCI) 신택스(syntax) 요소인 제1 신택스 요소를 파싱하고,
    현재 시퀀스에 LIC 모드가 사용 가능한지 여부를 나타내는 제2 신택스 요소를 파싱하고,
    상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과에 기초하여 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지 여부를 나타내는 제3 신택스 요소를 파싱하고,
    상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록을 상기 LIC 모드에 기초하여 예측하고,
    상기 제1 신택스 요소는, 시퀀스 파라미터세트(Sequence Parameter Set, SPS) RBSP 신택스 및 비디오 파라미터세트(Video Parameter Set, VPS) RBSP 신택스 중 적어도 어느 하나에 포함되고,
    상기 제2 신택스 요소는 상기 SPS RBSP 신택스에 포함되고,
    상기 제1 신택스 요소의 값이 1인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 값은 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과와 무관하게 상기 LIC 모드가 사용되지 않음을 지시하는 값인 0으로 설정되고,
    상기 제1 신택스 요소의 값이 0인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 값은 제약되지 않는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소는, 상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용 가능함을 나타내는 경우 파싱되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소는, 상기 현재 블록의 샘플 수, 상기 현재 블록의 부호화 모드 및 상기 현재 블록의 예측 방향 중 적어도 어느 하나를 추가적으로 고려하여 파싱되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소는 상기 현재 블록의 샘플 수가 32 이상인 경우 파싱되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소는 상기 현재 블록의 부호화 모드가 머지(merge) 모드, IBC 모드 및 CIIP 모드가 아닌 경우 파싱되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소는 상기 코딩 블록의 예측 방향이 양-방향(Bi-prediction) 예측이 아닌 경우 파싱되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면,
    상기 프로세서는,
    상기 현재 블록의 주변 블록들을 포함하는 제1 템플릿을 구성하고,
    상기 현재 블록의 참조 블록의 주변 블록들을 포함하는 제2 템플릿을 구성하고,
    상기 제1 템플릿 및 상기 제2 템플릿에 기초하여 LIC 선형 모델을 획득하고,
    상기 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하고,
    상기 제1 템플릿의 위치 및 크기는 상기 제2 템플릿의 위치 및 크기와 서로 대응하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록들을 포함하고,
    상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 상측 주변 블록들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하고,
    상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 템플릿은 상기 현재 블록의 상측 주변 블록 및 상기 현재 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하고,
    상기 제2 템플릿은 상기 참조 블록의 상측 주변 블록 및 상기 참조 블록의 좌측 주변 블록들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 현재 블록의 부호화 모드가 GPM 모드이고, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록은 제1 영역 및 제2 영역으로 분할되고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영역에 대한 제1 LIC 선형 모델을 획득하고,
    상기 제1 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제1 영역에 대한 제1 예측 블록을 획득하고,
    상기 제2 영역에 대한 제2 LIC 선형 모델을 획득하고,
    상기 제2 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제2 영역에 대한 제2 예측 블록을 획득하고,
    상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면,
    상기 프로세서는,
    상기 현재 블록의 기 설정된 범위 내에 위치하는 주변 블록들을 포함하는 템플릿을 구성하고,
    상기 템플릿에 기초하여 Convolutional 모델을 획득하고,
    상기 Convolutional 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 현재 블록은, 1 개의 샘플이고,
    상기 Convolutional 모델의 필터 계수는 상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 적어도 어느 하나의 샘플에 대한 계수인 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 하나 이상이 상기 템플릿에 포함되지 않는 경우,
    상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플의 값은 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플을 제외한 나머지 샘플들의 평균 값인 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 1 개의 샘플의 상측 샘플, 하측 샘플, 좌측 샘플, 우측 샘플 중 하나 이상이 상기 템플릿에 포함되지 않는 경우,
    상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플의 값은 상기 템플릿에 포함되는 샘플들 중 상기 템플릿에 포함되지 않는 샘플과 가장 인접한 샘플의 값과 동일한 것을 특징으로 하는 비디오 신호 디코딩 장치.
  16. 비디오 신호 인코딩 장치에 있어서,
    디코딩 방법에 의해 디코딩되는 비트스트림을 획득하고,
    상기 디코딩 방법은,
    일반 제약 정보(General Constraint Information, GCI) 신택스(syntax) 요소인 제1 신택스 요소를 파싱하는 단계;
    현재 시퀀스에 LIC 모드가 사용 가능한지 여부를 나타내는 제2 신택스 요소를 파싱하는 단계;
    상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과에 기초하여 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지 여부를 나타내는 제3 신택스 요소를 파싱하는 단계를 포함하는 단계;
    상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록을 상기 LIC 모드에 기초하여 예측하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 신택스 요소는, 시퀀스 파라미터세트(Sequence Parameter Set, SPS) RBSP 신택스 및 비디오 파라미터세트(Video Parameter Set, VPS) RBSP 신택스 중 적어도 어느 하나에 포함되고,
    상기 제2 신택스 요소는 상기 SPS RBSP 신택스에 포함되고,
    상기 제1 신택스 요소의 값이 1인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과와 무관하게 상기 제2 신택스 요소의 값은 상기 LIC 모드가 사용되지 않음을 지시하는 값인 0으로 설정되고,
    상기 제1 신택스 요소의 값이 0인 경우, 상기 제2 신택스 요소의 값은 제약되지 않는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 인코딩 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제3 신택스 요소는, 상기 제2 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용 가능함을 나타내는 경우 파싱되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 인코딩 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 디코딩 방법은,
    상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면,
    상기 현재 블록의 주변 블록들을 포함하는 제1 템플릿을 구성하는 단계;
    상기 현재 블록의 참조 블록의 주변 블록들을 포함하는 제2 템플릿을 구성하는 단계;
    상기 제1 템플릿 및 상기 제2 템플릿에 기초하여 LIC 선형 모델을 획득하는 단계;
    상기 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 템플릿의 위치 및 크기는 상기 제2 템플릿의 위치 및 크기와 서로 대응하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 인코딩 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 현재 블록의 부호화 모드가 GPM 모드이고, 상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록은 제1 영역 및 제2 영역으로 분할되고,
    상기 디코딩 방법은,
    상기 제1 영역에 대한 제1 LIC 선형 모델을 획득하는 단계;
    상기 제1 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제1 영역에 대한 제1 예측 블록을 획득하는 단계;
    상기 제2 영역에 대한 제2 LIC 선형 모델을 획득하는 단계;
    상기 제2 LIC 선형 모델에 기초하여 상기 제2 영역에 대한 제2 예측 블록을 획득하는 단계
    상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 인코딩 장치.
  20. 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 비 일시적 저장 매체에 있어서, 상기 비트스트림은 디코딩 방법에 의해 디코딩되고,
    상기 디코딩 방법은,
    일반 제약 정보(General Constraint Information, GCI) 신택스(syntax) 요소인 제1 신택스 요소를 파싱하는 단계;
    현재 시퀀스에 LIC 모드가 사용 가능한지 여부를 나타내는 제2 신택스 요소를 파싱하는 단계;
    상기 제2 신택스 요소의 파싱 결과에 기초하여 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지 여부를 나타내는 제3 신택스 요소를 파싱하는 단계를 포함하는 단계;
    상기 제3 신택스 요소가 상기 현재 블록에 상기 LIC 모드가 사용되는지를 나타내면, 상기 현재 블록을 상기 LIC 모드에 기초하여 예측하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 신택스 요소는, 시퀀스 파라미터세트(Sequence Parameter Set, SPS) RBSP 신택스 및 비디오 파라미터세트(Video Parameter Set, VPS) RBSP 신택스 중 적어도 어느 하나에 포함되고,
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