WO2023153893A1 - 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체 - Google Patents

영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체 Download PDF

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WO2023153893A1
WO2023153893A1 PCT/KR2023/002061 KR2023002061W WO2023153893A1 WO 2023153893 A1 WO2023153893 A1 WO 2023153893A1 KR 2023002061 W KR2023002061 W KR 2023002061W WO 2023153893 A1 WO2023153893 A1 WO 2023153893A1
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current block
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PCT/KR2023/002061
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박내리
장형문
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a video encoding/decoding method and apparatus, and a recording medium storing a bitstream.
  • HD High Definition
  • UHD Ultra High Definition
  • An inter-prediction technique for predicting pixel values included in the current picture from pictures before or after the current picture as an image compression technique an intra-prediction technique for predicting pixel values included in the current picture using pixel information within the current picture, and an appearance frequency.
  • an entropy coding technique in which a short code is assigned to a value with a high frequency of occurrence and a long code is assigned to a value with a low frequency of occurrence.
  • An object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for adaptively determining a weight based on a weight candidate list.
  • the present disclosure intends to provide a method and apparatus for constructing a weight candidate list.
  • the present disclosure intends to provide a method and apparatus for signaling/derivating a flag for adaptively using a weight determination technique.
  • An image decoding method and apparatus generate a first prediction block of a current block based on a first prediction mode, generate a second prediction block of the current block based on a second prediction mode, and predefine By determining a weight used for the current block based on a weight candidate list including a plurality of weight candidates, and weighting the first prediction block and the second prediction block based on the determined weight, the A third prediction block of the current block may be generated, and the current block may be decoded based on the third prediction block of the current block.
  • the first prediction mode may indicate prediction in an L0 direction
  • the second prediction mode may indicate prediction in an L1 direction
  • the image decoding method and apparatus may calculate sum of absolute difference (SAD) values corresponding to the plurality of weight candidates, respectively.
  • SAD sum of absolute difference
  • the SAD values are calculated based on a template area and a reference template area of the current block, and the reference template area is based on a weight candidate, and the template area and L1 of the reference block L0 It can be derived by weighting the template regions of the reference block.
  • a rearranged weight candidate list is generated by rearranging the plurality of weight candidates in ascending order of the SAD values, and the weight used for the current block is the rearranged weight candidate list.
  • a flag indicating whether weighted prediction is performed on the current block may be obtained from a bitstream.
  • the weight used for the current block is a weight candidate having the smallest SAD value among the SAD values can be determined based on
  • a weight applied to the first prediction block and a weight applied to the second prediction block Weights may be determined as the same value.
  • the image decoding method and apparatus may determine whether weighted prediction is available for the current block based on a predefined condition.
  • the weight used for the current block may be determined based on a weight candidate having the smallest SAD value among the SAD values there is.
  • the weight applied to the first prediction block and the weight applied to the second prediction block have the same value can be determined
  • the weight candidate list may be configured based on the inter prediction mode of the current block, whether bi-prediction is applied or not, or the size of the current block.
  • the current block is divided into a plurality of partitions based on a geometric partitioning mode
  • the plurality of partitions include a first partition and a second partition
  • the first prediction The mode may indicate prediction using prediction information of the first partition
  • the second prediction mode may indicate prediction using prediction information of the second partition.
  • a video encoding method and apparatus generate a first prediction block of a current block based on a first prediction mode, generate a second prediction block of the current block based on a second prediction mode, and predefine By determining a weight used for the current block based on a weight candidate list including a plurality of weight candidates, and weighting the first prediction block and the second prediction block based on the determined weight, the A third prediction block of the current block may be generated, and the current block may be encoded based on the third prediction block of the current block.
  • a computer-readable digital storage medium in which encoded video/image information that causes an image decoding method to be performed by a decoding device according to the present disclosure is stored.
  • a computer-readable digital storage medium in which video/image information generated by the video encoding method according to the present disclosure is stored is provided.
  • a method and apparatus for transmitting video/image information generated according to the video encoding method according to the present disclosure are provided.
  • the present disclosure can reduce weight index signaling overhead and increase compression efficiency by adaptively determining weights based on a weight candidate list.
  • the present disclosure can reduce signaling overhead and increase prediction accuracy by signaling/deriving a flag for adaptively using a weight determination technique.
  • FIG. 1 illustrates a video/image coding system according to the present disclosure.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of an encoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and encoding of a video/video signal is performed.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a decoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and decoding of a video/image signal is performed.
  • FIG 4 illustrates an inter prediction method performed by the decoding apparatus 300 as an embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a weight determination method based on a weighted prediction flag according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a weight determination method for weighted prediction according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a geometric partitioning mode-based weighted prediction method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 8 illustrates a schematic configuration of an inter prediction unit 332 performing an inter prediction method according to the present disclosure.
  • FIG. 9 illustrates an inter prediction method performed by the encoding device 200 as an embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 10 illustrates a schematic configuration of an inter prediction unit 221 performing an inter prediction method according to the present disclosure.
  • FIG. 11 shows an example of a content streaming system to which embodiments of the present disclosure may be applied.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present disclosure.
  • the terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
  • This disclosure relates to video/image coding.
  • the method/embodiment disclosed herein may be applied to a method disclosed in a versatile video coding (VVC) standard.
  • VVC versatile video coding
  • the method/embodiment disclosed in this specification is an essential video coding (EVC) standard, an AOMedia Video 1 (AV1) standard, a 2nd generation of audio video coding standard (AVS2), or a next-generation video/video coding standard (ex. H.267 or H.268, etc.).
  • EVC essential video coding
  • AV1 AOMedia Video 1
  • AVS2 2nd generation of audio video coding standard
  • next-generation video/video coding standard ex. H.267 or H.268, etc.
  • a video may mean a set of a series of images over time.
  • a picture generally means a unit representing one image in a specific time period
  • a slice/tile is a unit constituting a part of a picture in coding.
  • a slice/tile may include one or more coding tree units (CTUs).
  • CTUs coding tree units
  • One picture may consist of one or more slices/tiles.
  • One tile is a rectangular area composed of a plurality of CTUs in a specific tile column and a specific tile row of one picture.
  • a tile column is a rectangular area of CTUs with a height equal to that of the picture and a width specified by the syntax request of the picture parameter set.
  • a tile row is a rectangular area of CTUs with a height specified by the picture parameter set and a width equal to the width of the picture.
  • CTUs within one tile are consecutively arranged according to the CTU raster scan, whereas tiles within one picture may be consecutively arranged according to the raster scan of the tile.
  • One slice may contain an integer number of complete tiles or an integer number of contiguous complete CTU rows within a tile of a picture that may be exclusively included in a single NAL unit. Meanwhile, one picture may be divided into two or more subpictures.
  • a subpicture can be a rectangular area of one or more slices within a picture.
  • a pixel, pixel, or pel may mean a minimum unit constituting one picture (or image). Also, 'sample' may be used as a term corresponding to a pixel.
  • a sample may generally represent a pixel or a pixel value, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a unit may represent a basic unit of image processing.
  • a unit may include at least one of a specific region of a picture and information related to the region.
  • One unit may include one luma block and two chroma (eg cb, cr) blocks. Unit may be used interchangeably with terms such as block or area depending on the case.
  • an MxN block may include samples (or a sample array) or a set (or array) of transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a or B may mean “only A”, “only B” or “both A and B”.
  • a or B (A or B)” in the present specification may be interpreted as “A and / or B (A and / or B)”.
  • A, B or C herein means “only A”, “only B”, “only C”, or “any combination of A, B and C ( any combination of A, B and C)”.
  • a slash (/) or comma (comma) used in this specification may mean “and/or”.
  • A/B may mean “A and/or B”. Accordingly, “A/B” can mean “only A”, “only B”, or “both A and B”.
  • A, B, C may mean “A, B or C”.
  • At least one of A and B may mean “only A”, “only B” or “both A and B”.
  • the expression “at least one of A or B” or “at least one of A and/or B” means “at least one of A and B (at least one of A and B)”.
  • At least one of A, B and C means “only A”, “only B”, “only C”, or “A, B and C”. It may mean any combination of A, B and C”. Also, “at least one of A, B or C” or “at least one of A, B and/or C” means It can mean “at least one of A, B and C”.
  • parentheses used in this specification may mean “for example”. Specifically, when “prediction (intra prediction)” is indicated, “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. In other words, “prediction” in this specification is not limited to “intra prediction”, and “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”. Also, even when indicated as “prediction (ie, intra prediction)”, “intra prediction” may be suggested as an example of “prediction”.
  • FIG. 1 illustrates a video/image coding system according to the present disclosure.
  • a video/image coding system may include a first device (source device) and a second device (receive device).
  • the source device may transmit encoded video/image information or data to a receiving device in a file or streaming form through a digital storage medium or network.
  • the source device may include a video source, an encoding device, and a transmission unit.
  • the receiving device may include a receiving unit, a decoding device, and a renderer.
  • the encoding device may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device may be referred to as a video/image decoding device.
  • a transmitter may be included in an encoding device.
  • a receiver may be included in a decoding device.
  • the renderer may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • a video source may acquire video/images through a process of capturing, synthesizing, or generating video/images.
  • a video source may include a video/image capture device and/or a video/image generation device.
  • a video/image capture device may include one or more cameras, a video/image archive containing previously captured video/images, and the like.
  • Video/image generating devices may include computers, tablets and smart phones, etc., and may (electronically) generate video/images.
  • a virtual video/image may be generated through a computer or the like, and in this case, a video/image capture process may be replaced by a process of generating related data.
  • An encoding device may encode an input video/picture.
  • the encoding device may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • Encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmission unit may transmit the encoded video/image information or data output in the form of a bit stream to the receiving unit of the receiving device in the form of a file or streaming through a digital storage medium or a network.
  • Digital storage media may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • the transmission unit may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcasting/communication network.
  • the receiving unit may receive/extract the bitstream and transmit it to a decoding device.
  • the decoding device may decode video/images by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to operations of the encoding device.
  • the renderer may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of an encoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and encoding of a video/video signal is performed.
  • the encoding device 200 includes an image partitioner 210, a predictor 220, a residual processor 230, an entropy encoder 240, It may include an adder 250, a filter 260, and a memory 270.
  • the prediction unit 220 may include an inter prediction unit 221 and an intra prediction unit 222 .
  • the residual processing unit 230 may include a transformer 232 , a quantizer 233 , a dequantizer 234 , and an inverse transformer 235 .
  • the residual processing unit 230 may further include a subtractor 231 .
  • the adder 250 may be called a reconstructor or a reconstructed block generator.
  • the above-described image segmentation unit 210, prediction unit 220, residual processing unit 230, entropy encoding unit 240, adder 250, and filtering unit 260 may be one or more hardware components ( For example, it may be configured by an encoding device chipset or processor).
  • the memory 270 may include a decoded picture buffer (DPB) and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include a memory 270 as an internal/external component.
  • the image divider 210 may divide an input image (or picture or frame) input to the encoding device 200 into one or more processing units.
  • the processing unit may be called a coding unit (CU).
  • the coding unit may be partitioned recursively from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree ternary-tree (QTBTTT) structure.
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • QTBTTT quad-tree binary-tree ternary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units having a deeper depth based on a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary structure.
  • a quad tree structure may be applied first and a binary tree structure and/or ternary structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied before the quad tree structure.
  • a coding procedure according to the present specification may be performed based on a final coding unit that is not further divided.
  • the largest coding unit can be directly used as the final coding unit, or the coding unit is recursively divided into coding units of lower depths as needed, A coding unit having a size of may be used as a final coding unit.
  • the coding procedure may include procedures such as prediction, transformation, and restoration to be described later.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided or partitioned from the above-described final coding unit, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for deriving transform coefficients and/or a unit for deriving a residual signal from transform coefficients.
  • an MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may generally represent a pixel or a pixel value, may represent only a pixel/pixel value of a luma component, or only a pixel/pixel value of a chroma component.
  • a sample may be used as a term corresponding to a pixel or pel of one picture (or image).
  • the encoding device 200 subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 221 or the intra prediction unit 222 from the input video signal (original block, original sample array) to obtain a residual signal (residual signal, residual block, residual sample array) may be generated, and the generated residual signal is transmitted to the conversion unit 232.
  • a unit for subtracting a prediction signal (prediction block, prediction sample array) from an input video signal (original block, original sample array) in the encoding device 200 may be called a subtraction unit 231 .
  • the prediction unit 220 may perform prediction on a block to be processed (hereinafter referred to as a current block) and generate a predicted block including predicted samples of the current block.
  • the predictor 220 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied in units of current blocks or CUs.
  • the prediction unit 220 may generate and transmit various types of information related to prediction, such as prediction mode information, to the entropy encoding unit 240, as will be described later in the description of each prediction mode. Prediction-related information may be encoded in the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bitstream.
  • the intra predictor 222 may predict a current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart from the current block by a predetermined distance according to a prediction mode.
  • prediction modes may include one or more non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include at least one of a DC mode and a planar mode.
  • the directional mode may include 33 directional modes or 65 directional modes according to the degree of detail of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional modes may be used according to settings.
  • the intra predictor 222 may determine a prediction mode applied to the current block by using a prediction mode applied to neighboring blocks.
  • the inter-prediction unit 221 may derive a prediction block for a current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation of motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction information (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • a neighboring block may include a spatial neighboring block present in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • a reference picture including the reference block and a reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a collocated CU (colCU), and the like, and a reference picture including the temporal neighboring block may be called a collocated picture (colPic).
  • the inter-prediction unit 221 constructs a motion information candidate list based on neighboring blocks, and provides information indicating which candidate is used to derive the motion vector and/or reference picture index of the current block. can create Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of skip mode and merge mode, the inter prediction unit 221 may use motion information of neighboring blocks as motion information of the current block. In the case of the skip mode, the residual signal may not be transmitted unlike the merge mode. In the case of motion vector prediction (MVP) mode, the motion vector of the current block is used as a motion vector predictor and the motion vector difference is signaled. can be instructed.
  • MVP motion
  • the prediction unit 220 may generate a prediction signal based on various prediction methods described below.
  • the predictor may apply intra-prediction or inter-prediction to predict one block, as well as apply intra-prediction and inter-prediction at the same time. This may be called a combined inter and intra prediction (CIIP) mode.
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for block prediction.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode can be used for video/video coding of content such as games, such as screen content coding (SCC).
  • IBC basically performs prediction within the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived within the current picture.
  • IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this specification.
  • Palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction.
  • a sample value within a picture may be signaled based on information about a palette table and a palette index.
  • the prediction signal generated by the prediction unit 220 may be used to generate a restored signal or a residual signal.
  • the transform unit 232 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transform technique uses at least one of a Discrete Cosine Transform (DCT), a Discrete Sine Transform (DST), a Karhunen-Loeve Transform (KLT), a Graph-Based Transform (GBT), or a Conditionally Non-linear Transform (CNT).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Karhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT means a transformation obtained from the graph when relation information between pixels is expressed as a graph.
  • CNT means a transformation obtained by generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels, and based thereon.
  • the conversion process may be applied to square pixel blocks having the same size, or may be applied to non-square blocks of variable size.
  • the quantization unit 233 quantizes the transform coefficients and transmits them to the entropy encoding unit 240, and the entropy encoding unit 240 may encode the quantized signal (information on the quantized transform coefficients) and output it as a bitstream. there is. Information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information.
  • the quantization unit 233 may rearrange block-type quantized transform coefficients into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and the quantized transform coefficients based on the one-dimensional vector form quantized transform coefficients. Information about transform coefficients may be generated.
  • the entropy encoding unit 240 may perform various encoding methods such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 240 may encode together or separately information necessary for video/image reconstruction (eg, values of syntax elements, etc.) in addition to quantized transform coefficients.
  • Encoded information may be transmitted or stored in a network abstraction layer (NAL) unit unit in the form of a bitstream.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/image information may further include general constraint information.
  • information and/or syntax elements transmitted/signaled from an encoding device to a decoding device may be included in video/image information.
  • the video/image information may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted through a network or stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting the signal output from the entropy encoding unit 240 and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as internal/external elements of the encoding device 200, or the transmission unit It may also be included in the entropy encoding unit 240.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 233 may be used to generate a prediction signal.
  • a residual signal residual block or residual samples
  • the adder 250 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter predictor 221 or the intra predictor 222 to obtain a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be created
  • a predicted block may be used as a reconstruction block.
  • the adder 250 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of a block to be processed next in the current picture, or may be used for inter prediction of the next picture after filtering as described later.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 260 may improve subjective/objective picture quality by applying filtering to the reconstructed signal. For example, the filtering unit 260 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and store the modified reconstructed picture in the memory 270, specifically the memory 270. It can be stored in DPB.
  • the various filtering methods may include deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • the filtering unit 260 may generate various types of filtering-related information and transmit them to the entropy encoding unit 240 . Filtering-related information may be encoded in the entropy encoding unit 240 and output in the form of a bit stream.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the memory 270 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 221 .
  • the encoding device can avoid prediction mismatch between the encoding device 200 and the decoding device, and can also improve encoding efficiency.
  • the DPB of the memory 270 may store the modified reconstructed picture to be used as a reference picture in the inter prediction unit 221 .
  • the memory 270 may store motion information of a block in a current picture from which motion information is derived (or encoded) and/or motion information of blocks in a previously reconstructed picture.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 221 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 270 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture and transfer them to the intra predictor 222 .
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a decoding device to which an embodiment of the present disclosure may be applied and decoding of a video/image signal is performed.
  • the decoding device 300 includes an entropy decoder 310, a residual processor 320, a predictor 330, an adder 340, and a filtering unit. (filter, 350) and memory (memoery, 360).
  • the prediction unit 330 may include an inter prediction unit 332 and an intra prediction unit 331 .
  • the residual processing unit 320 may include a dequantizer 321 and an inverse transformer 321 .
  • the aforementioned entropy decoding unit 310, residual processing unit 320, prediction unit 330, adder 340, and filtering unit 350 may be configured as one hardware component (for example, a decoding device chipset or processor).
  • the memory 360 may include a decoded picture buffer (DPB) and may be configured by a digital storage medium.
  • the hardware component may further include a memory 360 as an internal/external component.
  • the decoding device 300 may restore an image corresponding to a process in which the video/image information is processed by the encoding device of FIG. 2 .
  • the decoding device 300 may derive units/blocks based on block division related information obtained from the bitstream.
  • the decoding device 300 may perform decoding using a processing unit applied in the encoding device.
  • a processing unit of decoding may be a coding unit, and a coding unit may be one divided from a coding tree unit or a largest coding unit according to a quad tree structure, a binary tree structure, and/or a ternary tree structure.
  • One or more transform units may be derived from a coding unit.
  • the restored video signal decoded and output through the decoding device 300 may be reproduced through a playback device.
  • the decoding device 300 may receive a signal output from the encoding device of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 310 .
  • the entropy decoding unit 310 may parse the bitstream to derive information (eg, video/image information) required for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets such as an adaptation parameter set (APS), a picture parameter set (PPS), a sequence parameter set (SPS), or a video parameter set (VPS).
  • the video/image information may further include general constraint information.
  • the decoding device may decode a picture further based on the information about the parameter set and/or the general restriction information.
  • Signaling/received information and/or syntax elements described later in this specification may be obtained from the bitstream by being decoded through the decoding procedure.
  • the entropy decoding unit 310 decodes information in a bitstream based on a coding method such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and values of syntax elements required for image reconstruction and quantized values of residual transform coefficients. can output them.
  • the CABAC entropy decoding method receives bins corresponding to each syntax element in a bitstream, and converts syntax element information to be decoded and decoding information of neighboring and decoding object blocks or symbol/bin information decoded in a previous step.
  • a symbol corresponding to the value of each syntax element can be generated by determining a context model, predicting the probability of occurrence of a bin according to the determined context model, and performing arithmetic decoding of the bin.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model by using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after determining the context model.
  • prediction-related information is provided to the prediction unit (inter prediction unit 332 and intra prediction unit 331), and entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 310.
  • Dual values that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the residual processing unit 320 .
  • the residual processor 320 may derive a residual signal (residual block, residual samples, residual sample array). Also, among information decoded by the entropy decoding unit 310 , information about filtering may be provided to the filtering unit 350 . Meanwhile, a receiving unit (not shown) receiving a signal output from the encoding device may be further configured as an internal/external element of the decoding device 300, or the receiving unit may be a component of the entropy decoding unit 310.
  • the decoding device may be referred to as a video/video/picture decoding device, and the decoding device includes an information decoding device (video/video/picture information decoding device) and a sample decoding device (video/video/picture sample decoding). devices) can be distinguished.
  • the information decoding device may include the entropy decoding unit 310, and the sample decoding device may include the inverse quantization unit 321, an inverse transform unit 322, an adder 340, a filtering unit 350, a memory 360, an inter predictor 332, and an intra predictor 331 may be included.
  • the inverse quantization unit 321 may inversely quantize the quantized transform coefficients and output transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 321 may rearrange the quantized transform coefficients in the form of a 2D block. In this case, the rearrangement may be performed based on a coefficient scanning order performed by the encoding device.
  • the inverse quantization unit 321 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • a residual signal (residual block, residual sample array) is obtained by inverse transforming the transform coefficients.
  • the predictor 320 may perform prediction on a current block and generate a predicted block including predicted samples of the current block.
  • the prediction unit 320 may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on the information about the prediction output from the entropy decoding unit 310, and determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit 320 may generate a prediction signal based on various prediction methods described later.
  • the predictor 320 may apply intra-prediction or inter-prediction to predict one block, and may simultaneously apply intra-prediction and inter-prediction. This may be called a combined inter and intra prediction (CIIP) mode.
  • the prediction unit may be based on an intra block copy (IBC) prediction mode or a palette mode for block prediction.
  • IBC intra block copy
  • the IBC prediction mode or the palette mode can be used for video/video coding of content such as games, such as screen content coding (SCC).
  • SCC screen content coding
  • IBC basically performs prediction within the current picture, but may be performed similarly to inter prediction in that a reference block is derived within the current picture. That is, IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this specification.
  • Palette mode can be viewed as an example of intra coding or intra prediction. When the palette mode is applied, information on a palette table and a palette index may be included in the video/
  • the intra predictor 331 may predict a current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the neighborhood of the current block or may be located apart from the current block by a predetermined distance according to a prediction mode.
  • prediction modes may include one or more non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 331 may determine a prediction mode applied to the current block by using a prediction mode applied to neighboring blocks.
  • the inter-prediction unit 332 may derive a prediction block for a current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation of motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction information (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.).
  • a neighboring block may include a spatial neighboring block present in the current picture and a temporal neighboring block present in the reference picture.
  • the inter-prediction unit 332 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks and derive a motion vector and/or reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and the prediction-related information may include information indicating an inter prediction mode for the current block.
  • the adder 340 adds the obtained residual signal to the prediction signal (prediction block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 332 and/or the intra prediction unit 331) to obtain a reconstructed signal (reconstructed picture, reconstructed block, reconstructed sample array) can be created.
  • a prediction block may be used as a reconstruction block.
  • the adder 340 may be called a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next block to be processed in the current picture, output after filtering as described below, or may be used for inter prediction of the next picture. Meanwhile, luma mapping with chroma scaling (LMCS) may be applied in a picture decoding process.
  • LMCS luma mapping with chroma scaling
  • the filtering unit 350 may improve subjective/objective picture quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 350 may generate a modified reconstructed picture by applying various filtering methods to the reconstructed picture, and store the modified reconstructed picture in the memory 360, specifically the DPB of the memory 360. can be sent to
  • the various filtering methods may include deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, bilateral filter, and the like.
  • a (modified) reconstructed picture stored in the DPB of the memory 360 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 332 .
  • the memory 360 may store motion information of a block in the current picture from which motion information is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a previously reconstructed picture.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 332 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 360 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture and transfer them to the intra prediction unit 331 .
  • the embodiments described in the filtering unit 260, the inter prediction unit 221, and the intra prediction unit 222 of the encoding device 200 are the filtering unit 350 and the inter prediction of the decoding device 300, respectively.
  • the same or corresponding to the unit 332 and the intra predictor 331 may be applied.
  • FIG 4 illustrates an inter prediction method performed by the decoding apparatus 300 as an embodiment according to the present disclosure.
  • the decoding device may generate an initial prediction block (S400).
  • the decoding device may generate a first prediction block of the current block based on the first prediction mode, and generate a second prediction block of the current block based on the second prediction mode.
  • a first prediction block and/or a second prediction block that are weighted and summed to generate a final prediction block may be referred to as an initial prediction block.
  • the first prediction block and/or the second prediction block may be referred to as a reference block.
  • the first prediction mode may indicate prediction in the L0 direction
  • the second prediction mode may indicate prediction in the L1 direction
  • the current block may be a bidirectional prediction block.
  • the current block may be a unidirectional predictive block.
  • the embodiment of the present disclosure can be applied when general inter prediction methods such as merge mode and AMVP are applied to the current block, and various other inter prediction methods may also be applied.
  • the first prediction mode may be a merge mode
  • the second prediction mode may be an AMVP mode.
  • the current block may be divided into a plurality of partitions based on a geometric partitioning mode, and the plurality of partitions may include a first partition and a second partition.
  • the first prediction mode may indicate prediction using prediction information of the first partition
  • the second prediction mode may indicate prediction using prediction information of the second partition.
  • the prediction information of the first partition may be motion information of the first partition or intra prediction information of the first partition.
  • prediction information of the second partition may be motion information of the second partition or intra prediction information of the second partition. That is, the initial prediction block may be generated based on GPM or GPM-Intra mode.
  • the GPM-Intra mode represents a mode in which one GPM partition performs inter prediction and the other GPM partition performs intra prediction.
  • Initial prediction blocks may be generated by prediction information of each GPM partition.
  • the decoding device may determine the weight (S410).
  • the decoding device may determine a weight used for the current block based on a weight candidate list including a plurality of predefined weight candidates.
  • a weight candidate list including a plurality of predefined weight candidates.
  • the decoding device may generate a final prediction block based on the weight determined in step S410 (S420).
  • the decoding device may generate a final prediction block by weighting the initial prediction blocks based on the determined weight.
  • the decoding device may generate the third prediction block of the current block by weighting the first prediction block and the second prediction block.
  • Weights according to an embodiment of the present disclosure are weights used for weight prediction, and may be collectively referred to as BCW (Bi-prediction with CU based Weights), UCW (Uni-prediction with CU based Weights), and CW (CU based Weights) .
  • Weights according to the present disclosure may be applied to bi-directional weighted prediction or uni-directional weighted prediction (eg, local illumination compensation (LIC)).
  • LIC local illumination compensation
  • bi-directional weighted prediction is performed for convenience of description.
  • the present disclosure is not limited thereto, and substantially the same method can be applied to unidirectional weighted prediction.
  • weights may be derived from a list of weight candidates.
  • the weight candidate list may include a plurality of weight candidates and may be predefined in an encoding/decoding apparatus.
  • the weight candidate may be a weight set representing weights applied to each bi-directional prediction block (ie, a first weight and a second weight), or may be a weight applied to a prediction block in either direction.
  • the weight applied to the prediction block in the other direction may be derived based on the weight derived from the weight candidate list.
  • the weight applied to the prediction block in the other direction may be derived by subtracting the weight derived from the weight candidate list from a predetermined value.
  • the weight candidate list may be referred to as a candidate list, a weight list, a weight factor list, a weight group, a weight candidate group (candidate group), a weight factor group, and the like.
  • a weight index indicating a weight used for weighted prediction of a current block may be derived from a weight candidate list.
  • the weight index may be referred to as bcw_idx, bcw index.
  • the weight index may be derived from the decoding device in the same way as the encoding device, or may be signaled from the encoding device to the decoding device through a bitstream.
  • the first prediction block is an L0 prediction block and the second prediction block is an L1 prediction block, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the first prediction block may be an intra prediction block and the second prediction block may be an inter prediction block.
  • the first prediction block may be an intra prediction block of the first partition, and the second prediction block may be an inter prediction block of the second partition.
  • the first prediction block may be an inter prediction block of the first partition, and the second prediction block may be an inter prediction block of the second partition.
  • the weight may be determined or signaled in units of CUs.
  • the weight (w1) candidate group of L1 is defined (or determined) as ⁇ 4, 5, 3, 10, -2 ⁇
  • the weight w0 of L0 can be defined as (8-w1).
  • the weight candidate group of L1 includes three weights ⁇ 4, 5, 3 ⁇ .
  • the weight w0 of L0 may be equally defined as (8-w1).
  • the final prediction sample considering the weight in each direction can be calculated as in Equation 1 below.
  • Equation 1 offset3 is a variable representing an offset, and shift1 is a variable for setting a shift value of a right shift operation. Equation 1 can be briefly expressed as Equation 2 below.
  • the variable offset may be defined as (1 ⁇ (1 + 2)), and the variable shift may be defined as (1 + 3). If the sum of the weights in both directions is 16, the offset may be defined as (1 ⁇ (1 + 3)) and the shift may be applied as (1 + 4).
  • a cost may be calculated for each of the weight candidates belonging to the weight candidate list, and the weight candidates belonging to the weight candidate list may be reordered based on the calculated cost.
  • the cost calculation method will be described later in detail.
  • the decoding device may rearrange weight candidates included in the weight candidate list in ascending order of calculated costs.
  • a weight for a weighted sum of prediction blocks may be determined based on the rearranged candidate list and index information.
  • the index information is coded based on a rearranged candidate list and may be signaled through a bitstream.
  • the index information may be derived from neighboring blocks spatially or temporally.
  • the index information may indicate one of weight candidates of the rearranged candidate list.
  • Costs of cost0 to cost2 may be calculated for the first to third weight candidates, respectively.
  • the calculated costs are sorted in ascending order, it is assumed that they are sorted in the order of cost1, cost2, and cost0.
  • the candidate list may be rearranged in the order of the second weight candidate, the third weight candidate, and the first weight candidate.
  • an index of 0 may be assigned to the second weight candidate
  • an index of 1 may be assigned to the third weight candidate
  • an index of 2 may be assigned to the first weight candidate.
  • the value of the index information is an integer belonging to a range of 0 to 2, and a weight candidate indicated by the index information may be set as a weight for a weighted sum of prediction blocks. That is, when the value of the index information is 0, a second weight candidate assigned an index of 0 in the rearranged candidate list may be set as a weight for a weighted sum of prediction blocks. Alternatively, when the value of the index information is 1, a third weight candidate assigned an index of 1 in the rearranged candidate list may be set as a weight for a weighted sum of prediction blocks. Alternatively, when the value of the index information is 2, a first weight candidate assigned an index of 2 in the rearranged candidate list may be set as a weight for a weighted sum of prediction blocks.
  • weight candidates that is, first to fifth weight candidates are included in the candidate list, and indices of 0 to 4 are assigned to the first to fifth weight candidates, respectively.
  • Costs of cost0 to cost4 may be calculated for the first to fifth weight candidates, respectively.
  • the candidate list may be rearranged in the order of a second weight candidate, a third weight candidate, a first weight candidate, a fourth weight candidate, and a fifth weight candidate.
  • an index of 0 is assigned to the second weight candidate
  • an index of 1 is assigned to the third weight candidate
  • an index of 2 is assigned to the first weight candidate
  • an index of 3 is assigned to the fourth weight candidate.
  • an index of 4 may be assigned to the fifth weight candidate.
  • the index information may be encoded targeting the top N weight candidates belonging to the rearranged candidate list. If N is 3, the value of the index information is an integer in the range of 0 to 2, and may indicate one of the top three weight candidates belonging to the rearranged candidate list.
  • a weight candidate indicated by the index information may be set as a weight for a weighted sum of prediction blocks. However, this is only an example, and N may be 2 or 4.
  • costs may be calculated for each of the top N weight candidates among the five weight candidates belonging to the candidate list, and costs may not be calculated for the remaining weight candidates.
  • N is 3, but is not limited thereto, and N may be 2 or 4.
  • Costs of cost0 to cost2 may be calculated for the top three weight candidates, that is, first to third weight candidates, respectively. At this time, when the calculated costs are sorted in ascending order, it is assumed that they are sorted in the order of cost1, cost2, and cost0. In this case, if the weight candidates are rearranged in ascending order of costs, the candidate list may be rearranged in the order of a second weight candidate, a third weight candidate, a first weight candidate, a fourth weight candidate, and a fifth weight candidate.
  • the index information may be encoded targeting the top N weight candidates for which costs are calculated. If N is 3, the value of the index information is an integer in the range of 0 to 2, and may indicate one of the top three weight candidates belonging to the rearranged candidate list.
  • a weight candidate indicated by the index information may be set as a weight for a weighted sum of prediction blocks.
  • cost-based index realignment may be performed for each candidate in the determined candidate list as well.
  • rearrangement may be performed on more candidates than the number of candidates for index signaling, and index signaling may be performed on a specific number of low-cost candidates among the rearranged candidates.
  • a cost calculation method will be described.
  • a cost may be calculated for each of the weight candidates belonging to the weight candidate list.
  • the weight candidate list may be sorted based on the weight candidates.
  • one weight candidate having a minimum cost among costs calculated based on the weight candidates may be selected.
  • the selected one weight candidate may be set as a weight for a weighted sum of prediction blocks.
  • costs may be calculated for all weight candidates belonging to the weight candidate list, or costs may be calculated only for the top N weight candidates belonging to the weight candidate list.
  • N is an integer of 2, 3, 4, or greater, and may be equal to or smaller than the total number of weight candidates included in the weight candidate list.
  • the cost may be calculated as a sum of absolute difference (SAD) between one or more samples in the template area of the current block and one or more samples in the template area of the reference block.
  • the template area may be defined as a left and/or top area.
  • the current block when the current block is encoded by bidirectional prediction, the current block may have an L0-direction reference block and an L1-direction reference block.
  • the SAD may be calculated based on the template area adjacent to the reference block in the L0 direction, the template area adjacent to the reference block in the L1 direction, and the template area adjacent to the current block.
  • Samples of the template regions in the L0 and L1 directions may be generated by applying corresponding weight value candidates to reconstructed samples of reference pictures in the L0 and L1 directions, respectively.
  • Reference blocks in the L0 and L1 directions may be specified using L0 motion information (or motion vector) and L1 motion information (or motion vector), respectively.
  • the SAD of the left and upper template regions of the current block can be calculated. there is.
  • only the left or upper region may be considered as the template region in consideration of availability by a boundary of a picture, slice, tile, CTU, or the like.
  • the area and size of the template may vary according to the shape and size of the block.
  • SAD values corresponding to a plurality of weight candidates may be calculated in a weight candidate list, and in this case, the SAD values may be calculated based on a template area and a reference template area of the current block.
  • the reference template region may be derived by weighting the template region of the L0 reference block and the template region of the L1 reference block based on the corresponding weight candidate.
  • SAD may be used to calculate the cost of a template area.
  • a general SAD calculation formula can be defined as Equation 3 below.
  • Equation 3 tP0 and tP1 denote sample values of the left and upper template regions of L0 and L1, respectively, and tC represents the sample values of the left and upper template regions of the current block.
  • offset and shift in Equation 3 are offset and shift variables, respectively, and may be omitted or partially modified for calculation convenience.
  • MRSAD mean reduced SAD
  • high-frequency removed SAD high-frequency removed SAD
  • MRSAD can be derived using Equation 4 below.
  • the high-frequency removed SAD can be derived using Equation 5 below.
  • Equation 5 it is assumed that the sum of w0 and w1 is 8.
  • a left shift operation by 3 may be applied to calculate the cost by compensating for the weights of w0 and w1 applied to the reference block in the template region of the current block. there is.
  • the range of SAD values can be adjusted by reflecting the offset and shift variables in the SAD calculation process.
  • Equation 5 of the above-described high-frequency removed SAD may be partially modified as Equation 6 or 7 below.
  • Equation 5 to Equation 6 or 7 can be applied to other SAD calculation equations described above in the same or similar manner. Also, the above-described cost calculation method may be applied to all samples in the template area of a corresponding block or to some samples in the template area.
  • the SAD may be calculated based on a template region adjacent to a reference block in either the L0 or L1 direction and the template region adjacent to the current block. Any one of the L0 or L1 directions may be the same pre-defined direction for the encoding device and the decoding device.
  • the template area for calculating the cost may be a neighboring area adjacent to the current block and/or the reference block.
  • the template area may include at least one of an upper edge area, a left edge area, an upper left edge area, a lower left edge area, and an upper right edge area.
  • the template area may be a pre-defined area identical to the encoding device and the decoding device in order to calculate the cost.
  • the template area may be variably determined based on information specifying the location of the template area. In this case, information specifying the location of the template region may be signaled through a bitstream.
  • the position and/or size of the template region may be determined by determining whether the current block is located on the boundary of at least one of a picture, slice, tile, or coding tree unit, and the size of the current block (eg, width, height, width and It may be determined based on at least one of a ratio of a height, a product of a width and a height), a shape of a current block, a division type of a current block, a prediction mode of a neighboring area, or availability of a neighboring area.
  • the current block when the current block is located at the upper boundary of the coding tree unit, at least one of the upper, upper left, and upper right neighboring regions of the current block may not be referred to in order to calculate the cost.
  • the top peripheral area When the width of the current block is greater than the height, the top peripheral area may be referred to for calculating the cost, and the left peripheral area may not be referred to for calculating the cost.
  • the left peripheral area when the width of the current block is smaller than the height, the left peripheral area may be referred to for calculating the cost, and the upper peripheral area may not be referred to for calculating the cost.
  • the upper peripheral area may not be referred to for calculating the cost.
  • the left peripheral area may not be referred to for calculating the cost.
  • the neighboring area may not be referred to for calculating a cost.
  • the corresponding neighboring area may be referred to for calculating the cost.
  • the template area may include M sample lines.
  • M may be an integer of 1, 2, 3, 4, or more.
  • the number of sample lines constituting the template area may be the same regardless of the location of the peripheral area described above, or may be different depending on the location of the peripheral area.
  • a cost may be calculated based on all samples belonging to the template area. Alternatively, the cost may be calculated using only the sample line at a predetermined position within the template area. Alternatively, the cost may be calculated based on all or some samples belonging to the sample line at the predetermined location.
  • the locations of sample lines and/or samples used for cost calculation within the template area include whether the current block is located on the boundary of a picture, slice, tile, or coding tree unit, the size of the current block, and the shape of the current block. , the division type of the current block, the prediction mode of the neighboring area, or the availability of the neighboring area. Alternatively, information for specifying a location of a sample line for calculating the cost may be signaled through a bitstream.
  • a method for reducing signaling overhead of a weight index and increasing compression efficiency is proposed.
  • 3 weight candidates for random access and 5 weight candidates for low latency may be defined.
  • a weight candidate group represents a group including weight candidates, and may be referred to as a weight candidate list.
  • the weight index may be signaled through a bitstream or may be induced by a decoding device.
  • a weight index specifying a weight candidate used for inter prediction of the current block within the weight candidate group may be signaled.
  • a method of improving signaling overhead according to index signaling will be described below as an example.
  • syntax shown in Table 1 below may be defined.
  • weighted prediction is activated in the current sequence, the current block is a bi-directional prediction block, and explicit weighted prediction is applied. , but may be applied when the block size is greater than or equal to a predefined threshold. When the predefined condition is satisfied, bcw_flag may be signaled.
  • bcw_flag may indicate a syntax element indicating whether weighted prediction is performed, and may be referred to as a weighted prediction flag. That is, whether to apply weighted prediction can be determined using bcw_flag.
  • bcw_flag 1
  • the weight may be determined using the derivation method proposed in the present disclosure.
  • bcw_flag is 0, weighted prediction is not applied, and a final prediction block may be generated by averaging initial prediction blocks.
  • weighted prediction when weighted prediction is not applied according to a value of bcw_flag, average may be performed.
  • weighted prediction may be a concept separate from the average or a concept encompassing the average. That is, even when weighted prediction is applied, when weight values applied to two initial prediction blocks are the same, average may be performed.
  • the weight index of weighted prediction may indicate a case in which the weights included in the weight set are equal or not.
  • the above-described method may be changed and applied as shown in Table 2 in consideration of a trade-off between compression performance and computational complexity.
  • bcw_flag can be signaled even when weighted prediction is activated in the current sequence, the current block is a unidirectional prediction block, and explicit weighted prediction in the corresponding direction (L0 or L1) is not applied. That is, according to Table 2, weighted sum of a prediction block or a reference block may be performed even when unidirectional prediction is performed. Therefore, in the present disclosure, weighted prediction based on weights according to the present disclosure may be applied even when unidirectional prediction is performed in order to increase the efficiency of determining weights used in weighted prediction even in this case.
  • bcw_flag may be signaled based on the syntax shown in Table 3 below.
  • the current block is a bidirectional prediction block, and the block size is greater than a predefined threshold, bcw_flag may be signaled. That is, explicit weighted prediction may not be considered for bcw_flag signaling.
  • bcw_flag may be signaled based on the syntax shown in Table 4 below.
  • bcw_flag when weighted prediction is activated in the current sequence and the block size is greater than a predefined threshold, bcw_flag may be signaled. That is, whether it is a bi-directional prediction block and explicit weighted prediction may not be considered in bcw_flag signaling.
  • bcw_flag may be signaled based on the syntax shown in Table 5 below.
  • bcw_flag when weighted prediction is activated in the current sequence, bcw_flag may be signaled. That is, bcw_flag may be signaled regardless of whether it is a bidirectional prediction block, whether explicit weighted prediction is applied, or whether the block size is greater than or equal to a predefined threshold.
  • a method of deriving a weight index without separate signaling is proposed in order to reduce the signaling overhead of the weight index and increase compression efficiency.
  • the weighted index and/or the weighted prediction flag may be derived by the decoding device without being signaled from the encoding device.
  • the weight index may be derived by the decoding device.
  • weight Indexes can be derived.
  • the threshold value may be set to 64, 128, 256, 512, etc., and the value may be changed and applied.
  • weight Indexes can be derived.
  • the threshold value may be set to 64, 128, 256, 512, etc., and the value may be changed and applied.
  • the current block is a bi-directional prediction block, and the size of the current block is greater than or equal to a predetermined threshold, a weight index can be derived.
  • the threshold value may be set to 64, 128, 256, 512, etc., and the value may be changed and applied.
  • a weighted index may be derived.
  • the threshold value may be set to 64, 128, 256, 512, etc., and the value may be changed and applied. That is, the weight index may be derived without considering whether explicit weighted prediction or bi-directional prediction is performed.
  • a weight index when weight-based weighted prediction is activated, a weight index can be derived. That is, the weight index may be derived without considering explicit weighted prediction, bi-directional prediction, or block size.
  • a weight used for weighted prediction may be derived based on a weighted prediction flag. It will be described in detail with reference to FIG. 5 below.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a weight determination method based on a weighted prediction flag according to an embodiment of the present disclosure.
  • the weighted prediction flag may be signaled through a bitstream from the encoding device according to the above-described embodiment 2 or may be induced by the decoding device.
  • the decoding device may check whether the weighted prediction flag value is 1 (S500).
  • the weighted prediction flag may be signaled or induced in units of coding units, prediction units, and transform units.
  • the decoding device may calculate a cost for each candidate in the predefined weighted candidate list (S510).
  • the cost calculation method based on the template area described above with reference to FIG. 4 may be applied.
  • the decoding device may select a candidate having the lowest cost in the weight candidate list (S520).
  • the candidate with the smallest cost may be referred to as the candidate with the best cost or the candidate with the lowest cost.
  • the decoding device may generate a final prediction block (or prediction sample) by weighting the prediction blocks using the weight (or weight factor) of the selected candidate (S530). For example, the method described in Equation 1 or 2 above may be applied.
  • the offset in the process of generating the final prediction block may be set to (1 ⁇ (1 + 2)) and the shift to (1 + 3).
  • Offset and shift in the process of calculating the average between L0 and L1 prediction blocks can be set to 1, respectively, and considering the case where the sum of weights applied to L0 and L1 prediction blocks for weight prediction is 8, offset and shift may be set to 4 and 3, respectively. Accordingly, when the sum of the weights of L0 and L1 is changed, the corresponding offset and shift may be changed in consideration of this.
  • the decoding device may generate a final prediction block by averaging two prediction blocks (S540). As described above, a weighted sum may be performed when weighted prediction is performed according to a weighted prediction flag, and an average may be performed when weighted prediction is not performed. In other words, according to the weight prediction flag, the weights in the weight set may be determined as different values or may be determined (ie, averaged) as the same value.
  • the weight candidate list may be configured as shown in Table 11 below.
  • the weight candidate list may include four weight candidates (or weight sets). As shown in Table 11, an index may be assigned to each weight candidate. As an embodiment, template-based cost calculation may be performed on the weight candidate list of Table 11 in the same way in the encoding device and the decoding device.
  • a weighted index or a weighted prediction flag for weighted prediction may be induced by a decoding device without being signaled by an encoding device.
  • the encoding device and the decoding device may derive a weighted index or a weighted prediction flag in the same way.
  • a weight determination process according to this embodiment will be described with reference to FIG. 6 below.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a weight determination method for weighted prediction according to an embodiment of the present disclosure.
  • the decoding device may determine whether weighted prediction is available (S600). For example, whether or not weighted prediction is available may be determined on a block-by-block basis based on at least one of SPS, whether explicit weighted prediction is applied, whether bi-directional prediction is used, or the block size, as described in the third embodiment.
  • a block unit may be a coding unit, a prediction unit, or a transform unit.
  • the decoding device may calculate a cost for each candidate in the predefined weighted candidate list (S610).
  • the template-based cost calculation method described above with reference to FIG. 4 may be applied.
  • the decoding device may select a candidate having the lowest cost in the weight candidate list (S620).
  • the decoding device may generate a final prediction block (or prediction sample) by weighting the prediction blocks using the weight (or weight factor) of the selected candidate (S630).
  • the method described in Equation 1 or 2 above may be applied.
  • the offset in the process of generating the final prediction block may be set to (1 ⁇ (1 + 2)) and the shift to (1 + 3).
  • Offset and shift in the process of calculating the average between L0 and L1 prediction blocks can be set to 1, respectively, and considering the case where the sum of weights applied to L0 and L1 prediction blocks for weight prediction is 8, offset and shift may be set to 4 and 3, respectively. Accordingly, when the sum of the weights of L0 and L1 is changed, the corresponding offset and shift may be changed in consideration of this.
  • the decoding device may generate a final prediction block by averaging two prediction blocks (S640).
  • the weight candidate list may be configured as shown in Table 12 below.
  • the weight candidate list may include 5 weight candidates (or weight sets). As shown in Table 12, an index may be assigned to each weight candidate. As an embodiment, template-based cost calculation may be performed on the weight candidate list of Table 12 in the same way in the encoding device and the decoding device. In this case, when the index value is 0, this is a case in which the weights applied to the prediction blocks of L0 and L1 are the same, and may indicate a case in which average is performed for the prediction blocks.
  • a weight candidate list may be configured (or determined) based on an inter-prediction mode, whether bi-directional prediction is performed, or a size of a block.
  • Inter prediction may include various prediction methods other than a general merge mode or AMVP mode.
  • inter prediction may include at least one of an affine prediction mode, a template matching mode, and an AMVP-MERGE mode. Prediction performance can be improved by constructing weight candidate lists for various inter-prediction methods.
  • the affine prediction mode and/or the template matching mode may be selected in consideration of deformation or relatively fine motion of a block. Therefore, in addition to the candidates included in the weight candidate list described above, a candidate reflecting the above-described modification of the block or a relatively fine change may be further considered. For example, as shown in Table 13 below, a weight candidate list for an affine prediction mode and/or a template matching mode may be defined.
  • a weight candidate with a relatively small change in weight between L0 and L1 may be considered.
  • Table 13, as an example, indicates that a separate weight candidate list with a relatively small change amount between weight candidates can be configured in addition to the merge mode or the AMVP mode, but the present embodiment is not limited thereto. Also, when the weighted prediction flag is signaled, the first candidate of Table 13 may be excluded from the weighted candidate list.
  • the weight change amount between the plurality of predefined weight candidates included in the weight candidate list is determined by the weight candidate list of the merge mode or the AMVP mode. It may be configured to have a value relatively smaller than the amount of change in the weight value among the plurality of included weight candidates.
  • AMVP-MERGE indicates a method of deriving a prediction block (or reference block) by applying AMVP mode in one direction of L0 or L1, and deriving a prediction block by applying merge mode in the other direction.
  • the two derived prediction blocks may be weighted together.
  • a weight candidate list for AMVP-MERGE may be configured.
  • a weight candidate list for AMVP mode or merge mode may be configured.
  • a weight candidate list for a unidirectional prediction block can be constructed. For example, a weight candidate list for AMVP-MERGE and/or unidirectional prediction block as shown in Table 14 may be defined.
  • a weight candidate list may be configured according to the size of the block. For example, a cost may be calculated for a small number of candidates in consideration of an increase in complexity for a small block.
  • the composition and number of candidates in the weight candidate list may vary depending on the inter prediction mode, bi-directional prediction, or the size of the block.
  • a weight candidate list in deriving weights for weighted prediction, may be configured (or determined) based on an inter-prediction mode, whether bi-directional prediction is performed, or a size of a block.
  • weights may be selected based on different threshold values according to an inter prediction mode, whether bi-directional prediction is performed, or the size of a block. For example, a weight candidate list as shown in Table 15 below may be defined.
  • weight candidates can be determined using a threshold value as follows. Specifically, the decoding device may calculate the cost of each candidate for the candidates present in the weight candidate list, and select a candidate having the lowest cost among them. If the index of the selected candidate is not 0 (default weight), that is, if the selected candidate is not a set of weights in which two weights are equal, a difference between the cost of the selected candidate and the cost of the default weighted candidate may be calculated. .
  • a weighted sum may be performed using the weight of the selected candidate. Otherwise, weighted prediction may be performed using a default weight having an index of 0. In this case, the weighted sum may be an average.
  • the importance of weight sets having the same weight value may be considered first. Also, for example, as in the above-described embodiment 2, when the same weight candidate (or weight set) is not included in the weight candidate list, the above-described process may be performed by comparing with the first candidate in the weight candidate list. The above process can be represented as Table 16.
  • bestCost represents the cost of the candidate with the lowest cost in the list of weighted candidates.
  • the threshold value may vary according to at least one of an inter prediction mode, a size of a block, or bi-directional prediction.
  • a threshold value may be set relatively small to reflect minute changes in weights.
  • another threshold value or a weight of the threshold value may be set as lambda * threshold for a unidirectional prediction block or the AMVP-MERGE mode.
  • the aforementioned weight index or weight prediction flag may be referred to by a spatial, temporal or non-adjacent spatial neighboring block.
  • an index may be determined based on the rearranged order. Accordingly, in an embodiment of the present disclosure, a method of propagating (or storing) weight indices is described in consideration of a case in which the weight candidate list is rearranged.
  • an index in the unrearranged weight candidate list is stored for propagation to the next block.
  • a weight index that is not the same as a candidate order in a predefined weight candidate list, that is, a weight candidate list before rearrangement may be signaled. If this is stored as it is, a problem arises in that a block referring to the corresponding block may use a value other than the weight factor applied to the corresponding block.
  • a predefined weight candidate list that is, an index of a weight candidate list before rearrangement may be stored for propagation of a block to be decoded later.
  • an index value before rearrangement may be stored so that an index in a predefined weight candidate list is propagated.
  • the weight index in this embodiment may be coded based on an index of a candidate list pre-defined identically to the encoding device and the decoding device, rather than a rearranged weight candidate list.
  • a process of calculating a cost for each of the weight candidates belonging to the weight candidate list and a process of rearranging the weight candidates of the weight candidate list based on the calculated cost may be omitted.
  • the weight index may indicate one of a plurality of weight candidates belonging to a weight candidate list.
  • a weight candidate indicated by the weight index may be set as the weight of the current block.
  • the other inter prediction mode may include at least one of a geometric partitioning mode (GPM), a combined inter and intra prediction (CIIP) mode, or a GPM-Intra mode.
  • GPM geometric partitioning mode
  • CIIP combined inter and intra prediction
  • GPM-Intra mode a geometric partitioning mode
  • weighted prediction is applied to bidirectional prediction blocks, but in the case of GPM mode, since each partition performs unidirectional prediction, weights for weighted prediction are not considered. That is, when configuring a candidate for the GPM mode, a weight for a weighted sum of prediction blocks is set as a default weight for the GPM candidate.
  • weighted prediction may be performed even when unidirectional weighted prediction is applied. It will be described with reference to FIG. 7 below.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a geometric partitioning mode-based weighted prediction method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the decoding device may derive a weight index from a prediction candidate when the GPM mode is applied (S700).
  • the decoding device may derive a weight index from prediction candidates.
  • the decoding device may inherit the weight index in the process of configuring the candidate list for the GPM mode.
  • the decoding device may determine whether the derived weight is a default value (S710). If the derived weight is not the default value, weighted prediction is performed by applying the derived weight to the prediction block of each partition (S720 and S730), thereby generating a final prediction block (S740).
  • the decoding device may generate a final prediction block by averaging prediction blocks of each partition (S750 and S760).
  • the decoding device applies a scaling factor and an offset based on the determined weight when GPM-based weighted prediction is possible, generates prediction blocks of each partition, and generates a final prediction block by combining them.
  • the weight of each partition may be derived only when at least one of unidirectional weighted prediction, GPM, and GPM-Intra is applied to a neighboring block.
  • inter prediction may be performed by applying the same process in the case of GPM-Intra.
  • weighted prediction may not be performed.
  • the weight index is inherited in the CIIP inter-prediction process, the average prediction block can always be generated without considering the weight index in the actual prediction sample generation process.
  • weighted prediction may be applied to CIIP to improve prediction performance.
  • a final block may be generated in consideration of a weight index determined through a weight derivation process, and a weight index may be derived and applied to a uni-directional prediction block as described in the present disclosure.
  • An embodiment of the present disclosure describes a method for propagating or storing weight indices derived and modified through GPM, CIIP, and GPM-Intra processes.
  • a unidirectional weight index of each partition may be stored, and in the case of a blending region, a weight index of a specific partition may be stored.
  • the decoding device may store a weight index of a partition referring to a nearby reference picture based on a picture order count (POC) difference between the current picture and the reference picture.
  • POC picture order count
  • a weight index having a value close to a default value of a weight indicated by the weight index may be stored.
  • (WxP)>>shift the generation of predicted samples with weights applied assuming that the shift is 4, when W is 8, it can be represented as a default value.
  • the decoding device may store a weight index of a partition occupying a large area of a block in consideration of a partitioning angle or shape of the GPM.
  • a weight index storage method may be predefined according to a partitioning angle or shape of GPM. For example, when angle index > th, the weight index of the first partition may be stored, and otherwise, the weight index of the second partition may be stored.
  • th represents the threshold value of the angular index.
  • weight derivation may be performed for propagation to the next block even when weight index and weight prediction are not applied to the GPM and GPM-Intra modes.
  • the blending region ie, the weight sum area
  • a representative value of a weight between two partitions of a blending region may be derived in units of 4x4 blocks.
  • An index of a candidate in the weight candidate list most similar to the representative value may be stored in units of each block. At this time, if it is not a blending area, it may be stored as a default value.
  • weights between two partitions at a central position of a current block may be mapped to candidates in a weight candidate list and stored as a weight index without considering partitioning boundaries.
  • FIG 8 illustrates a schematic configuration of an inter prediction unit 332 performing an inter prediction method according to the present disclosure.
  • the inter prediction unit 332 may include an initial prediction block generator 800, a weight determiner 810, and a final prediction block generator 820.
  • the initial prediction block generator 800 may generate an initial prediction block.
  • the initial prediction block generator 800 may generate a first prediction block of the current block based on the first prediction mode and a second prediction block of the current block based on the second prediction mode.
  • a first prediction block and/or a second prediction block that are weighted and summed to generate a final prediction block may be referred to as an initial prediction block.
  • the first prediction block and/or the second prediction block may be referred to as a reference block.
  • the first prediction mode may indicate prediction in the L0 direction
  • the second prediction mode may indicate prediction in the L1 direction
  • the current block may be a bidirectional prediction block.
  • the current block may be a unidirectional predictive block.
  • the embodiment of the present disclosure can be applied when general inter prediction methods such as merge mode and AMVP are applied to the current block, and various other inter prediction methods may also be applied.
  • the first prediction mode may be a merge mode
  • the second prediction mode may be an AMVP mode.
  • the current block may be divided into a plurality of partitions based on a geometric partitioning mode, and the plurality of partitions may include a first partition and a second partition.
  • the first prediction mode may indicate prediction using prediction information of the first partition
  • the second prediction mode may indicate prediction using prediction information of the second partition.
  • the prediction information of the first partition may be motion information of the first partition or intra prediction information of the first partition.
  • the prediction information of the second partition may be motion information of the second partition or intra prediction information of the second partition. That is, the initial prediction block may be generated based on GPM or GPM-Intra mode.
  • the GPM-Intra mode represents a mode in which one GPM partition performs inter prediction and the other GPM partition performs intra prediction.
  • Initial prediction blocks may be generated by prediction information of each GPM partition.
  • the weight determination unit 810 may determine weights.
  • the decoding device may determine a weight used for the current block based on a weight candidate list including a plurality of predefined weight candidates. In this case, the method described in FIGS. 4 to 7 and Embodiments 1 to 10 regarding a method of determining the weight applied to the current block based on the weight candidate list may be applied, and duplicate descriptions are omitted herein.
  • the final prediction block generator 820 may generate a final prediction block based on the determined weight.
  • the final prediction block generator 820 may generate a final prediction block by performing a weighted sum of initial prediction blocks based on the determined weight.
  • the decoding device may generate the third prediction block of the current block by weighting the first prediction block and the second prediction block.
  • FIG. 9 illustrates an inter prediction method performed by the encoding device 200 as an embodiment according to the present disclosure.
  • the encoding device may generate an initial prediction block (S900).
  • the encoding device may generate a first prediction block of the current block based on the first prediction mode, and generate a second prediction block of the current block based on the second prediction mode.
  • a first prediction block and/or a second prediction block that are weighted and summed to generate a final prediction block may be referred to as an initial prediction block.
  • the first prediction block and/or the second prediction block may be referred to as a reference block.
  • the first prediction mode may indicate prediction in the L0 direction
  • the second prediction mode may indicate prediction in the L1 direction
  • the current block may be a bidirectional prediction block.
  • the current block may be a unidirectional predictive block.
  • the embodiment of the present disclosure can be applied when general inter prediction methods such as merge mode and AMVP are applied to the current block, and various other inter prediction methods may also be applied.
  • the first prediction mode may be a merge mode
  • the second prediction mode may be an AMVP mode.
  • the current block may be divided into a plurality of partitions based on a geometric partitioning mode, and the plurality of partitions may include a first partition and a second partition.
  • the first prediction mode may indicate prediction using prediction information of the first partition
  • the second prediction mode may indicate prediction using prediction information of the second partition.
  • the prediction information of the first partition may be motion information of the first partition or intra prediction information of the first partition.
  • the prediction information of the second partition may be motion information of the second partition or intra prediction information of the second partition. That is, the initial prediction block may be generated based on GPM or GPM-Intra mode.
  • the GPM-Intra mode represents a mode in which one GPM partition performs inter prediction and the other GPM partition performs intra prediction.
  • Initial prediction blocks may be generated by prediction information of each GPM partition.
  • the encoding device may determine the weight (S910).
  • the encoding device may determine a weight used for the current block based on a weight candidate list including a plurality of predefined weight candidates.
  • the method described in FIGS. 4 to 7 and Embodiments 1 to 10 regarding the method of determining the weight applied to the current block based on the weight candidate list can be applied in substantially the same way, and redundant description is omitted here. .
  • the cost calculation method of the candidates included in the weight candidate list and the rearrangement method of the cost-based weight candidate list may be equally performed by the encoding device and the decoding device.
  • encoding of the weighted indexes or weighted prediction flags may be performed according to the same predefined conditions in the encoding device.
  • the encoding device and the decoding device may store the weight candidate list in the same way, determine weights in units of blocks, and generate prediction samples based on the determined weights.
  • the encoding device may generate a final prediction block based on the weight determined in step S910 (S920).
  • the encoding device may generate a final prediction block by weighting the initial prediction blocks based on the determined weight.
  • the encoding device may generate the third prediction block of the current block by weighting the first prediction block and the second prediction block.
  • FIG. 10 illustrates a schematic configuration of an inter prediction unit 221 performing an inter prediction method according to the present disclosure.
  • the inter prediction unit 221 may include an initial prediction block generator 1000, a weight determiner 1010, and a final prediction block generator 1020.
  • the initial prediction block generator 1000 may generate an initial prediction block.
  • the initial prediction block generator 1000 may generate a first prediction block of the current block based on the first prediction mode and a second prediction block of the current block based on the second prediction mode.
  • a first prediction block and/or a second prediction block that are weighted and summed to generate a final prediction block may be referred to as an initial prediction block.
  • the first prediction block and/or the second prediction block may be referred to as a reference block.
  • the first prediction mode may indicate prediction in the L0 direction
  • the second prediction mode may indicate prediction in the L1 direction
  • the current block may be a bidirectional prediction block.
  • the current block may be a unidirectional predictive block.
  • the embodiment of the present disclosure can be applied when general inter prediction methods such as merge mode and AMVP are applied to the current block, and various other inter prediction methods may also be applied.
  • the first prediction mode may be a merge mode
  • the second prediction mode may be an AMVP mode.
  • the current block may be divided into a plurality of partitions based on a geometric partitioning mode, and the plurality of partitions may include a first partition and a second partition.
  • the first prediction mode may indicate prediction using prediction information of the first partition
  • the second prediction mode may indicate prediction using prediction information of the second partition.
  • the prediction information of the first partition may be motion information of the first partition or intra prediction information of the first partition.
  • the prediction information of the second partition may be motion information of the second partition or intra prediction information of the second partition. That is, the initial prediction block may be generated based on GPM or GPM-Intra mode.
  • the GPM-Intra mode represents a mode in which one GPM partition performs inter prediction and the other GPM partition performs intra prediction.
  • Initial prediction blocks may be generated by prediction information of each GPM partition.
  • the weight determination unit 1010 may determine weights.
  • the weight determiner 1010 may determine a weight used for the current block based on a weight candidate list including a plurality of predefined weight candidates.
  • the method described in FIGS. 4 to 8 and Embodiments 1 to 10 regarding the method of determining the weight applied to the current block based on the weight candidate list can be applied in substantially the same way, and duplicate descriptions will be omitted here. .
  • the cost calculation method of the candidates included in the weight candidate list and the rearrangement method of the cost-based weight candidate list may be equally performed by the encoding device and the decoding device.
  • encoding of the weighted indexes or weighted prediction flags may be performed according to the same predefined conditions in the encoding device.
  • the encoding device and the decoding device may store the weight candidate list in the same way, determine weights in units of blocks, and generate prediction samples based on the determined weights.
  • the final prediction block generator 1020 may generate a final prediction block based on the determined weight.
  • the final prediction block generator 1020 may generate a final prediction block by performing a weighted sum of initial prediction blocks based on the determined weight. In other words, the final prediction block generator 1020 may generate a third prediction block of the current block by weighting the first prediction block and the second prediction block.
  • the above-described method according to the embodiments of this document may be implemented in the form of software, and the encoding device and/or decoding device according to this document may be used to display images of, for example, a TV, computer, smartphone, set-top box, display device, etc. It can be included in the device that performs the processing.
  • a module can be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor, and may be coupled with the processor in a variety of well-known means.
  • a processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, and/or data processing devices.
  • Memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and/or other storage devices. That is, the embodiments described in this document may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip. For example, functional units shown in each drawing may be implemented and performed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip. In this case, information for implementation (eg, information on instructions) or an algorithm may be stored in a digital storage medium.
  • a decoding device and an encoding device to which the embodiment(s) of the present specification are applied may be used in a multimedia broadcasting transceiving device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video conversation device, and a video communication device.
  • Real-time communication device mobile streaming device, storage medium, camcorder, video-on-demand (VoD) service providing device, OTT video (Over the top video) device, Internet streaming service providing device, 3D (3D) video device, VR (virtual reality) ) device, AR (argumente reality) device, video phone video device, transportation terminal (ex.
  • OTT video devices may include game consoles, Blu-ray players, Internet-connected TVs, home theater systems, smart phones, tablet PCs, digital video recorders (DVRs), and the like.
  • the processing method to which the embodiment (s) of the present specification is applied may be produced in the form of a program executed by a computer and stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to the embodiment(s) of the present specification may also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all types of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray Disc (BD), Universal Serial Bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical A data storage device may be included.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission through the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • embodiment(s) of the present specification may be implemented as a computer program product using program codes, and the program code may be executed on a computer by the embodiment(s) of the present specification.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • FIG. 11 shows an example of a content streaming system to which embodiments of the present disclosure may be applied.
  • a content streaming system to which the embodiment(s) of the present specification is applied may largely include an encoding server, a streaming server, a web server, a media storage, a user device, and a multimedia input device.
  • the encoding server compresses content input from multimedia input devices such as smart phones, cameras, camcorders, etc. into digital data to generate a bitstream and transmits it to the streaming server.
  • multimedia input devices such as smart phones, cameras, and camcorders directly generate bitstreams
  • the encoding server may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which the embodiment(s) of the present specification is applied, and the streaming server temporarily stores the bitstream in a process of transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server transmits multimedia data to a user device based on a user request through a web server, and the web server serves as a medium informing a user of what kind of service is available.
  • the web server transmits the request to the streaming server, and the streaming server transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server may receive content from a media storage and/or encoding server. For example, when content is received from the encoding server, the content can be received in real time. In this case, in order to provide smooth streaming service, the streaming server may store the bitstream for a certain period of time.
  • Examples of the user devices include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation devices, slate PCs, Tablet PC, ultrabook, wearable device (e.g., smartwatch, smart glass, HMD (head mounted display)), digital TV, desktop There may be computers, digital signage, and the like.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • navigation devices slate PCs
  • Tablet PC ultrabook
  • wearable device e.g., smartwatch, smart glass, HMD (head mounted display)
  • digital TV desktop There may be computers, digital signage, and the like.
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributed and processed.

Landscapes

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

Abstract

본 개시에 따른 영상 디코딩/인코딩 방법 및 장치는, 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성하고, 미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정하고, 상기 결정된 가중치에 기초하여, 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록을 가중합함으로써, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성하며, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 기반으로 상기 현재 블록을 복호화/부호화할 수 있다.

Description

영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체
본 발명은 영상 인코딩/디코딩 방법 및 장치, 그리고 비트스트림을 저장한 기록 매체에 관한 것이다.
최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있고, 이에 따라 고효율의 영상 압축 기술들이 논의되고 있다.
영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인터 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 인트라 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.
본 개시는, 가중치 후보 리스트를 기반으로 가중치를 적응적으로 결정하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 가중치 후보 리스트의 구성 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시는, 가중치 결정 기법을 적응적으로 이용하기 위한 플래그의 시그날링/유도 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성하고, 미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정하고, 상기 결정된 가중치에 기초하여, 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록을 가중합함으로써, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성할 수 있고, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 기반으로, 상기 현재 블록을 복호화할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 제1 예측 모드는 L0 방향의 예측을 나타내고, 상기 제2 예측 모드는 L1 방향의 예측을 나타낼 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 상기 복수의 가중치 후보들에 대응하는 SAD(Sum of Absolute Difference) 값들을 각각 산출할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 SAD 값들은 상기 현재 블록의 템플릿 영역과 참조 템플릿 영역에 기초하여 산출되고, 상기 참조 템플릿 영역은 가중치 후보에 기초하여 L0 참조 블록의 템플릿 영역 및 L1 참조 블록의 템플릿 영역을 가중합함으로써 유도될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 SAD 값들의 오름차순으로, 상기 복수의 가중치 후보들을 재정렬하여 재정렬된 가중치 후보 리스트가 생성되고, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치는 상기 재정렬된 가중치 후보 리스트로부터 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 상기 현재 블록에 대하여 가중 예측이 수행되는지 여부를 지시하는 플래그를 비트스트림으로부터 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그가 상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 수행됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치는 상기 SAD 값들 중에서 가장 작은 SAD 값을 가지는 가중치 후보에 기초하여 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 플래그가 상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 수행되지 않음을 지시하는 경우, 상기 제1 예측 블록에 적용되는 가중치 및 상기 제2 예측 블록에 적용되는 가중치는 동일한 값으로 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치는, 미리 정의된 조건에 기초하여 상기 현재 블록에 대하여 가중 예측이 이용가능한지 여부를 결정할 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 이용가능한 경우, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치는 상기 SAD 값들 중에서 가장 작은 SAD 값을 가지는 가중치 후보에 기초하여 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 이용가능하지 않은 경우, 상기 제1 예측 블록에 적용되는 가중치 및 상기 제2 예측 블록에 적용되는 가중치는 동일한 값으로 결정될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 가중치 후보 리스트는 상기 현재 블록의 인터 예측 모드, 양방향 예측(bi-prediction) 적용 여부 또는 상기 현재 블록의 크기에 기초하여 구성될 수 있다.
본 개시에 따른 영상 디코딩 방법 및 장치에 있어서, 상기 현재 블록은 기하학적 파티셔닝 모드에 기초하여 복수의 파티션들로 분할되고, 상기 복수의 파티션들은 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함하고, 상기 제1 예측 모드는 상기 제1 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타내고, 상기 제2 예측 모드는 상기 제2 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타낼 수 있다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법 및 장치는, 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성하고, 미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정하고, 상기 결정된 가중치에 기초하여, 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록을 가중합함으로써, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성할 수 있고, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 기반으로, 상기 현재 블록을 부호화할 수 있다.
본 개시에 따른 디코딩 장치에 의하여 영상 디코딩 방법을 수행하도록 야기하는 인코딩된 비디오/영상 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체가 제공된다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법에 따라 생성된 비디오/영상 정보가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체가 제공된다.
본 개시에 따른 영상 인코딩 방법에 따라 생성된 비디오/영상 정보를 전송하기 위한 방법 및 장치가 제공된다.
본 개시는, 가중치 후보 리스트를 기반으로 가중치를 적응적으로 결정함으로써, 가중치 인덱스 시그날링 오버헤드를 줄이고 압축 효율을 높일 수 있다.
본 개시는, 다양한 부호화 정보를 고려하여 가중치 후보 리스트를 정의함으로써 효과적인 가중치 결정 가능할 수 있다.
본 개시는, 가중치 결정 기법을 적응적으로 이용하기 위한 플래그를 시그날링/유도함으로써 시그날링 오버헤드를 줄이고 예측의 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 개시에 따른 일실시예로서, 디코딩 장치(300)에 의해 수행되는 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 가중 예측 플래그 기반 가중치 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 가중 예측을 위한 가중치 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 기하학적 파티셔닝 모드 기반 가중 예측 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8는 본 개시에 따른 인터 예측 방법을 수행하는 인터 예측부(332)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 9은 본 개시에 따른 일실시예로서, 인코딩 장치(200)에 의해 수행되는 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 10은 본 개시에 따른 인터 예측 방법을 수행하는 인터 예측부(221)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 11은 본 개시의 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시는 비디오/영상 코딩에 관한 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 개시된 방법/실시예는 VVC (versatile video coding) 표준에 개시되는 방법에 적용될 수 있다. 또한, 이 명세서에서 개시된 방법/실시예는 EVC (essential video coding) 표준, AV1 (AOMedia Video 1) 표준, AVS2 (2nd generation of audio video coding standard) 또는 차세대 비디오/영상 코딩 표준(ex. H.267 or H.268 등)에 개시되는 방법에 적용될 수 있다.
이 명세서는 비디오/영상 코딩에 관한 다양한 실시예들을 제시하며, 다른 언급이 없는 한 상기 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다.
이 명세서에서 비디오(video)는 시간의 흐름에 따른 일련의 영상(image)들의 집합을 의미할 수 있다. 픽쳐(picture)는 일반적으로 특정 시간대의 하나의 영상을 나타내는 단위를 의미하며, 슬라이스(slice)/타일(tile)은 코딩에 있어서 픽쳐의 일부를 구성하는 단위이다. 슬라이스/타일은 하나 이상의 CTU(coding tree unit)을 포함할 수 있다. 하나의 픽쳐는 하나 이상의 슬라이스/타일로 구성될 수 있다. 하나의 타일은 하나의 픽쳐의 특정 타일 열과 특정 타일 행 내에 있는 복수의 CTU들로 구성된 직사각형 영역이다. 타일 열은 픽쳐의 높이와 동일한 높이와 픽쳐 파라미터 세트의 신택스 요구에 의해 지정된 너비를 갖는 CTU들의 직사각형 영역이다. 타일 행은 픽쳐 파라미터 세트에 의해 지정된 높이와 픽쳐의 너비와 동일한 너비를 갖는 CTU들의 직사각형 영역이다. 하나의 타일 내에 CTU들은 CTU 래스터 스캔에 따라 연속적으로 배열되는 반면, 하나의 픽쳐 내 타일들은 타일의 래스터 스캔에 따라 연속적으로 배열될 수 있다. 하나의 슬라이스는 단일 NAL 유닛에 배타적으로 포함될 수 있는 픽쳐의 타일 내에서 정수 개수의 완전한 타일 또는 정수 개수의 연속적인 완전한 CTU 행을 포함할 수 있다. 한편, 하나의 픽쳐는 둘 이상의 서브픽쳐로 구분될 수 있다. 서브픽쳐는 픽쳐 내 하나 이상의 슬라이스들의 직사각형 영역일 수 있다.
화소, 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)은 하나의 픽쳐(또는 영상)을 구성하는 최소의 단위를 의미할 수 있다. 또한, 픽셀에 대응하는 용어로서 '샘플(sample)'이 사용될 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 색차(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다.
유닛(unit)은 영상 처리의 기본 단위를 나타낼 수 있다. 유닛은 픽쳐의 특정 영역 및 해당 영역에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나의 유닛은 하나의 루마 블록 및 두개의 크로마(ex. cb, cr) 블록을 포함할 수 있다. 유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들(또는 샘플 어레이) 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합(또는 어레이)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 “A 또는 B(A or B)”는 “A 및/또는 B(A and/or B)”으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 “A, B 또는 C(A, B or C)”는 “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 “및/또는(and/or)”을 의미할 수 있다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”를 의미할 수 있다. 이에 따라 “A/B”는 “오직 A”, “오직 B”, 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 예를 들어, “A, B, C”는 “A, B 또는 C”를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”는, “오직 A”, “오직 B” 또는 “A와 B 모두”를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)”나 “적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)”라는 표현은 “적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)”와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”는, “오직 A”, “오직 B”, “오직 C”, 또는 “A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)”를 의미할 수 있다. 또한, “적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)”나 “적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)”는 “적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)”를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 “예를 들어(for example)”를 의미할 수 있다. 구체적으로, “예측(인트라 예측)”로 표시된 경우, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 “예측”은 “인트라 예측”으로 제한(limit)되지 않고, “인트라 예측”이 “예측”의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, “예측(즉, 인트라 예측)”으로 표시된 경우에도, “예측”의 일례로 “인트라 예측”이 제안된 것일 수 있다.
본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.
도 1은 본 개시에 따른 비디오/영상 코딩 시스템을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 비디오/영상 코딩 시스템은 제1 장치(소스 디바이스) 및 제2 장치(수신 디바이스)를 포함할 수 있다.
소스 디바이스는 인코딩된 비디오(video)/영상(image) 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스로 전달할 수 있다. 상기 소스 디바이스는 비디오 소스, 인코딩 장치, 전송부를 포함할 수 있다. 상기 수신 디바이스는 수신부, 디코딩 장치 및 렌더러를 포함할 수 있다. 상기 인코딩 장치는 비디오/영상 인코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 비디오/영상 디코딩 장치라고 불릴 수 있다. 송신기는 인코딩 장치에 포함될 수 있다. 수신기는 디코딩 장치에 포함될 수 있다. 렌더러는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
비디오 소스는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정 등을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브 등을 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 컴퓨터, 타블렛 및 스마트폰 등을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 등을 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.
인코딩 장치는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화 등 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.
전송부는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스의 수신부로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 전송부는 미리 정해진 파일 포멧을 통하여 미디어 파일을 생성하기 위한 엘리먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘리먼트를 포함할 수 있다. 수신부는 상기 비트스트림을 수신/추출하여 디코딩 장치로 전달할 수 있다.
디코딩 장치는 인코딩 장치의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측 등 일련의 절차를 수행하여 비디오/영상을 디코딩할 수 있다.
렌더러는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(200)는 영상 분할부(image partitioner, 210), 예측부(predictor, 220), 레지듀얼 처리부(residual processor, 230), 엔트로피 인코딩부(entropy encoder, 240), 가산부(adder, 250), 필터링부(filter, 260) 및 메모리(memory, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(220)는 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)는 변환부(transformer, 232), 양자화부(quantizer 233), 역양자화부(dequantizer 234), 역변환부(inverse transformer, 235)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(230)은 감산부(subtractor, 231)를 더 포함할 수 있다. 가산부(250)는 복원부(reconstructor) 또는 복원 블록 생성부(recontructged block generator)로 불릴 수 있다. 상술한 영상 분할부(210), 예측부(220), 레지듀얼 처리부(230), 엔트로피 인코딩부(240), 가산부(250) 및 필터링부(260)는 실시예에 따라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코딩 장치 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(270)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(270)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
영상 분할부(210)는 인코딩 장치(200)에 입력된 입력 영상(또는, 픽쳐, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 일 예로, 상기 처리 유닛은 코딩 유닛(coding unit, CU)이라고 불릴 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBTTT (Quad-tree binary-tree ternary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다.
예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조, 및/또는 터너리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스를 가진 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우, 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는, 바이너리 트리 구조가 쿼드 트리 구조보다 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 명세서에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율 등을 기반으로, 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있고, 또는 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로(recursively) 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할되어, 최적의 크기를 가진 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서, 코딩 절차라 함은 후술하는 예측, 변환, 및 복원 등의 절차를 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 처리 유닛은 예측 유닛(PU: Prediction Unit) 또는 변환 유닛(TU: Transform Unit)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 예측 유닛 및 상기 변환 유닛은 각각 상술한 최종 코딩 유닛으로부터 분할 또는 파티셔닝될 수 있다. 상기 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 상기 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 및/또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다.
유닛은 경우에 따라서 블록(block) 또는 영역(area) 등의 용어와 혼용하여 사용될 수 있다. 일반적인 경우, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값만을 나타낼 수도 있고, 색차(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값만을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽쳐(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.
인코딩 장치(200)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하여 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있고, 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(232)로 전송된다. 이 경우, 인코딩 장치(200) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(231)라고 불릴 수 있다.
예측부(220)는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(220)는 현재 블록 또는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부(220)는 각 예측 모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보 등 예측에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
인트라 예측부(222)는 현재 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 현재 블록으로부터 일정 거리만큼 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 하나 이상의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는, DC 모드 또는 플래너 모드(Planar 모드) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 33개의 방향성 모드 또는 65개의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(222)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(221)는 참조 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해, 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 정보(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 상기 참조 블록을 포함하는 참조 픽쳐와 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽쳐는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 상기 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 상기 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽쳐는 동일 위치 픽쳐(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 인터 예측부(221)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽쳐 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어, 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 인터 예측부(221)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)을 시그날링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.
예측부(220)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽쳐 내에서 예측을 수행하나, 현재 픽쳐 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 명세서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보를 기반으로 픽쳐 내 샘플 값을 시그날링할 수 있다. 상기 예측부(220)를 통해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나, 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다.
변환부(232)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 그래프로 표현한다고 할 때, 이 그래프로부터 얻어진 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀를 이용하여 예측 신호를 생성하고, 그에 기초하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아닌 가변 크기의 블록에도 적용될 수 있다.
양자화부(233)는 변환 계수들을 양자화하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전송되고, 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩하여 비트스트림으로 출력할 수 있다. 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보라고 불릴 수 있다. 양자화부(233)는 계수 스캔 순서(scan order)를 기반으로 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 상기 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들을 기반으로 상기 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다.
엔트로피 인코딩부(240)는 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding) 등과 같은 다양한 인코딩 방법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예컨대, 신택스 요소들(syntax elements)의 값 등)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다.
인코딩된 정보(ex. 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 인코딩 장치에서 디코딩 장치로 전달/시그날링되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 비디오/영상 정보에 포함될 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 상기 비트스트림에 포함될 수 있다. 상기 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서, 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(240)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(200)의 내/외부 엘리먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(240)에 포함될 수도 있다.
양자화부(233)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 예측 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 역양자화부(234) 및 역변환부(235)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록 or 레지듀얼 샘플들)를 복원할 수 있다. 가산부(250)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(221) 또는 인트라 예측부(222)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽쳐, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)가 생성될 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(250)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. 한편, 픽쳐 인코딩 및/또는 복원 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(260)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 필터링부(260)은 복원 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(270), 구체적으로 메모리(270)의 DPB에 저장할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다. 필터링부(260)은 필터링에 관한 다양한 정보를 생성하여 엔트로피 인코딩부(240)로 전달할 수 있다. 필터링 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(240)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있다.
메모리(270)에 전송된 수정된 복원 픽쳐는 인터 예측부(221)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 인코딩 장치는 이를 통하여 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(200)와 디코딩 장치에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다.
메모리(270)의 DPB는 수정된 복원 픽쳐를 인터 예측부(221)에서의 참조 픽쳐로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 인코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(221)에 전달할 수 있다. 메모리(270)는 현재 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(222)에 전달할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예가 적용될 수 있고, 비디오/영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(300)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoder, 310), 레지듀얼 처리부(residual processor, 320), 예측부(predictor, 330), 가산부(adder, 340), 필터링부(filter, 350) 및 메모리(memoery, 360)를 포함하여 구성될 수 있다. 예측부(330)는 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)를 포함할 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 역양자화부(dequantizer, 321) 및 역변환부(inverse transformer, 321)를 포함할 수 있다.
상술한 엔트로피 디코딩부(310), 레지듀얼 처리부(320), 예측부(330), 가산부(340) 및 필터링부(350)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코딩 장치 칩셋 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(360)는 DPB(decoded picture buffer)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다. 상기 하드웨어 컴포넌트는 메모리(360)을 내/외부 컴포넌트로 더 포함할 수도 있다.
비디오/영상 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치에서 비디오/영상 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(300)는 상기 비트스트림으로부터 획득한 블록 분할 관련 정보를 기반으로 유닛들/블록들을 도출할 수 있다. 디코딩 장치(300)는 인코딩 장치에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서, 디코딩의 처리 유닛은 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조, 바이너리 트리 구조 및/또는 터너리 트리 구조에 따라서 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 분할된 것일 수 있다. 코딩 유닛으로부터 하나 이상의 변환 유닛이 도출될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(300)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.
디코딩 장치(300)는 도 2의 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(310)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(310)는 상기 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽쳐 복원)에 필요한 정보(ex. 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 상기 비디오/영상 정보는 어댑테이션 파라미터 세트(APS), 픽쳐 파라미터 세트(PPS), 시퀀스 파라미터 세트(SPS) 또는 비디오 파라미터 세트(VPS) 등 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 비디오/영상 정보는 일반 제한 정보(general constraint information)을 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 상기 파라미터 세트에 관한 정보 및/또는 상기 일반 제한 정보를 더 기반으로 픽쳐를 디코딩할 수 있다. 본 명세서에서 후술되는 시그날링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상기 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 상기 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(310)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC 등의 코딩 방법을 기초로 비트스트림 내 정보를 디코딩하고, 영상 복원에 필요한 신택스 요소의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값들을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행하여 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(310)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 레지듀얼 처리부(320)로 입력될 수 있다. 레지듀얼 처리부(320)는 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플들, 레지듀얼 샘플 어레이)를 도출할 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(310)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(350)으로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(300)의 내/외부 엘리먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(310)의 구성요소일 수도 있다.
한편, 본 명세서에 따른 디코딩 장치는 비디오/영상/픽쳐 디코딩 장치라고 불릴 수 있고, 상기 디코딩 장치는 정보 디코딩 장치(비디오/영상/픽쳐 정보 디코딩 장치) 및 샘플 디코딩 장치(비디오/영상/픽쳐 샘플 디코딩 장치)로 구분할 수도 있다. 상기 정보 디코딩 장치는 상기 엔트로피 디코딩부(310)를 포함할 수 있고, 상기 샘플 디코딩 장치는 상기 역양자화부(321), 역변환부(322), 가산부(340), 필터링부(350), 메모리(360), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
역양자화부(321)에서는 양자화된 변환 계수들을 역양자화하여 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우, 상기 재정렬은 인코딩 장치에서 수행된 계수 스캔 순서를 기반하여 재정렬을 수행할 수 있다. 역양자화부(321)는 양자화 파라미터(예를 들어 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)를 획득할 수 있다.
역변환부(322)에서는 변환 계수들를 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득하게 된다.
예측부(320)는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 상기 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(320)는 엔트로피 디코딩부(310)로부터 출력된 상기 예측에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다.
예측부(320)는 후술하는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부(320)는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 동시에 적용할 수 있다. 이는 combined inter and intra prediction (CIIP) 모드라고 불릴 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 블록 카피(intra block copy, IBC) 예측 모드에 기반할 수도 있고 또는 팔레트 모드(palette mode)에 기반할 수도 있다. 상기 IBC 예측 모드 또는 팔레트 모드는 SCC(screen content coding) 등과 같이 게임 등의 컨텐츠 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽쳐 내에서 예측을 수행하나 현재 픽쳐 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 명세서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 팔레트 모드는 인트라 코딩 또는 인트라 예측의 일 예로 볼 수 있다. 팔레트 모드가 적용되는 경우 팔레트 테이블 및 팔레트 인덱스에 관한 정보가 상기 비디오/영상 정보에 포함되어 시그날링될 수 있다.
인트라 예측부(331)는 현재 픽쳐 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 상기 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 상기 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 현재 블록으로부터 일정 거리만큼 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 하나 이상의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(331)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.
인터 예측부(332)는 참조 픽쳐 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 상기 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽쳐 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 움직임 정보는 인터 예측 방향 정보(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등)를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우에, 주변 블록은 현재 픽쳐 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽쳐에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(332)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신한 후보 선택 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽쳐 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 상기 예측에 관한 정보는 상기 현재 블록에 대한 인터 예측 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
가산부(340)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(332) 및/또는 인트라 예측부(331) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽쳐, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.
가산부(340)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽쳐 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 출력될 수도 있고 또는 다음 픽쳐의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. 한편, 픽쳐 디코딩 과정에서 LMCS (luma mapping with chroma scaling)가 적용될 수도 있다.
필터링부(350)는 복원 신호에 필터링을 적용하여 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 필터링부(350)는 복원 픽쳐에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽쳐를 생성할 수 있고, 상기 수정된 복원 픽쳐를 메모리(360), 구체적으로 메모리(360)의 DPB에 전송할 수 있다. 상기 다양한 필터링 방법은, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter) 등을 포함할 수 있다.
메모리(360)의 DPB에 저장된 (수정된) 복원 픽쳐는 인터 예측부(332)에서 참조 픽쳐로 사용될 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽쳐 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽쳐 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(332)에 전달할 수 있다. 메모리(360)는 현재 픽쳐 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(331)에 전달할 수 있다.
본 명세서에서, 인코딩 장치(200)의 필터링부(260), 인터 예측부(221) 및 인트라 예측부(222)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치(300)의 필터링부(350), 인터 예측부(332) 및 인트라 예측부(331)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 일실시예로서, 디코딩 장치(300)에 의해 수행되는 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 디코딩 장치는 초기 예측 블록을 생성할 수 있다(S400). 디코딩 장치는 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성할 수 있다. 본 개시에서, 최종 예측 블록 생성을 위해 가중합되는 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 초기 예측 블록으로 지칭될 수 있다. 또한, 본 개시에서, 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 참조 블록으로 지칭될 수도 있다.
일 예로서, 제1 예측 모드는 L0 방향의 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 L1 방향의 예측을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 현재 블록은 양방향 예측 블록일 수 있다. 또는, 일 예로서, 현재 블록은 단방향 예측 블록일 수도 있다. 본 개시의 실시예는 현재 블록에 머지 모드, AMVP와 같은 일반적인 인터 예측 방법이 적용되는 경우에 적용될 수 있음은 물론이며, 이외에 다른 다양한 인터 예측 방법이 적용될 수도 있다. 일 예로서, 제1 예측 모드는 머지 모드이고, 제2 예측 모드는 AMVP 모드일 수 있다.
또는, 일 예로서, 현재 블록은 기하학적 파티셔닝 모드에 기초하여 복수의 파티션들로 분할되고, 상기 복수의 파티션들은 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함할 수 있다. 이때, 제1 예측 모드는 상기 제1 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 상기 제2 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타낼 수 있다. 상기 제1 파티션의 예측 정보 상기 제1 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제1 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 마찬가지로, 상기 제2 파티션의 예측 정보 상기 제2 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제2 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 즉, 초기 예측 블록은 GPM 또는 GPM-Intra 모드에 기초하여 생성될 수 있다. GPM-Intra 모드는 하나의 GPM 파티션은 인터 예측을 수행하고, 다른 하나의 GPM 파티션은 인트라 예측을 수행하는 모드를 나타낸다. 각각의 GPM 파티션의 예측 정보에 의해 초기 예측 블록들이 생성될 수 있다.
디코딩 장치는 가중치를 결정할 수 있다(S410). 디코딩 장치는 미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정할 수 있다. 관련하여, 본 개시에서는, 가중치 후보 리스트에 기초하여 현재 블록에 적용되는 가중치를 결정하는 방법에 관한 실시예들을 상세히 후술하도록 한다.
디코딩 장치는 S410 단계에서 결정된 가중치를 기반으로 최종 예측 블록을 생성할 수 있다(S420). 디코딩 장치는 결정된 가중치에 기초하여, 초기 예측 블록들을 가중합함으로써 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 다시 말해, 디코딩 장치는 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록을 가중합함으로써 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성할 수 있다.
이하에서는, 효율적으로 가중 예측을 수행하기 위한 방법을 설명한다. 본 개시의 실시예에 따른 가중치는 가중 예측에 이용되는 가중치로서, BCW(Bi-prediction with CU based Weights), UCW(Uni-prediction with CU based Weights), CW(CU based Weights)를 통칭할 수 있다. 본 개시에 따른 가중치는 양방향 가중 예측에 적용될 수도 있고, 단방향 가중 예측(예컨대, LIC(local illumination compensation)에 적용될 수도 있다. 이하의 실시예들을 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 양방향 가중 예측이 수행되는 경우를 위주로 설명하나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 실질적으로 동일한 방법으로 단방향 가중 예측에도 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 가중치는 가중치 후보 리스트로부터 유도될 수 있다. 가중치 후보 리스트는 복수의 가중치 후보들을 포함할 수 있고, 인코딩/디코딩 장치에 미리 정의될 수 있다. 가중치 후보는 양방향 예측 블록 각각에 적용되는 가중치들을 나타내는 가중치 세트(즉, 제1 가중치 및 제2 가중치)일 수도 있고, 양방향 중 어느 한 방향의 예측 블록에 적용되는 가중치일 수도 있다. 어느 한 방향의 예측 블록에 적용되는 가중치만 가중치 후보 리스트로부터 유도되는 경우, 다른 방향의 예측 블록에 적용되는 가중치는 가중치 후보 리스트로부터 유도된 가중치에 기초하여 유도될 수 있다. 예를 들어, 다른 방향의 예측 블록에 적용되는 가중치는 미리 결정된 값에서 가중치 후보 리스트로부터 유도된 가중치를 감산하여 유도될 수 있다. 본 개시에서, 가중치 후보 리스트는 후보 리스트, 가중치 리스트, 가중치 팩터 리스트, 가중치 그룹, 가중치 후보 그룹(후보군), 가중치 팩터 그룹 등으로 지칭될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 가중치 후보 리스트 내에서 현재 블록의 가중 예측에 이용되는 가중치를 지시하는 가중치 인덱스가 유도될 수 있다. 본 개시에서, 가중치 인덱스는 bcw_idx, bcw 인덱스로 지칭될 수 있다. 가중치 인덱스는 디코딩 장치에서 인코딩 장치와 동일한 방법으로 유도될 수도 있고, 인코딩 장치로부터 비트스트림을 통해 디코딩 장치로 시그날링될 수도 있다.
실시예 1
본 개시의 일 실시예에서, 가중치 인덱스의 시그날링 오버헤드를 줄이고 압축 효율을 높이기 위하여 가중치 인덱스를 재정렬(reordering)하는 방법을 설명한다. 본 실시예에서, 제1 예측 블록은 L0 예측 블록이고, 제2 예측 블록은 L1 예측 블록인 경우를 전제로 설명하나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 예측 블록은 인트라 예측 블록, 제2 예측 블록은 인터 예측 블록일 수 있다. 또는, 예를 들어, 제1 예측 블록은 제1 파티션의 인트라 예측 블록, 제2 예측 블록은 제2 파티션의 인터 예측 블록일 수 있다. 또는, 예를 들어, 제1 예측 블록은 제1 파티션의 인터 예측 블록, 제2 예측 블록은 제2 파티션의 인터 예측 블록일 수 있다.
일 실시예에서, 가중치는 CU 단위로 결정 또는 시그날링될 수 있다. 일 예로, 저지연(low-delay) 조건(또는 저지연 B-픽쳐 조건)일 때, L1의 가중치(w1) 후보군은 {4, 5, 3, 10, -2}으로 정의(또는 결정)되고, L0의 가중치 w0는 (8-w1)으로 정의될 수 있다. 비-저지연(non-low-delay) 조건(또는 랜덤 액세스 조건)일 때, 복잡도와 성능간 트레이드 오프(trade-off)를 고려하여, L1의 가중치 후보군은 3개의 가중치를 포함하는 {4, 5, 3}으로 정의될 수 있다. L0의 가중치 w0는 동일하게 (8-w1)으로 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 각 방향의 가중치를 고려한 최종 예측 샘플은 다음의 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000001
수학식 1에서, offset3은 오프셋을 나타내는 변수이고, shift1는 오른 시프트 연산의 시프트 값을 설정하기 위한 변수이다. 상기 수학식 1은 다음의 수학식 2와 같이 간략히 표현할 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000002
일 예로, 수학식 2에서, 변수 offset은 (1 << (1+2))로 정의되고, 변수 shift는 (1+ 3)으로 정의될 수 있다. 만약, 양방향의 가중치 합이 16인 경우, offset은 (1 << (1+3))로 정의되고, shift는 (1+4)로 적용될 수 있다.
디코딩 장치 측면에서, 가중치 후보 리스트에 속한 가중치 후보들 각각에 대해서 코스트(cost)가 산출되고, 산출된 코스트에 기초하여 가중치 후보 리스트에 속한 가중치 후보들이 재정렬(reordering)될 수 있다. 코스트 산출 방법은 자세히 후술하도록 한다. 일 예로서, 디코딩 장치는 산출된 코스트의 오름차순으로, 가중치 후보 리스트에 속한 가중치 후보들을 재정렬할 수 있다.
재정렬된 후보 리스트와 인덱스 정보에 기초하여 예측 블록의 가중합을 위한 가중치가 결정될 수 있다. 일 예로서, 상기 인덱스 정보는, 재정렬된 후보 리스트를 기반으로 부호화된 것으로서, 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 일 예로서, 상기 인덱스 정보는, 공간적 또는 시간적으로 주변 블록으로부터 유도될 수 있다. 상기 인덱스 정보는, 재정렬된 후보 리스트의 가중치 후보들 중 어느 하나를 지시할 수 있다.
일 예로, 후보 리스트에 3개의 가중치 후보들 즉, 제1 내지 제3 가중치 후보들이 포함되고, 제1 내지 제3 가중치 후보들에 0 내지 2의 인덱스가 각각 할당된 경우를 가정한다.
제1 내지 제3 가중치 후보들에 대해서 cost0 내지 cost2의 코스트들이 각각 산출될 수 있다. 이때, 산출된 코스트들을 오름차순으로 정렬할 경우, cost1, cost2, cost0의 순으로 정렬됨을 가정한다. 이 경우, 코스트들의 오름차순으로 가중치 후보들을 재정렬하면, 상기 후보 리스트는 제2 가중치 후보, 제3 가중치 후보, 제1 가중치 후보의 순으로 재정렬될 수 있다. 다시 말해, 제2 가중치 후보에 0의 인덱스가 할당되고, 제3 가중치 후보에 1의 인덱스가 할당되며, 제1 가중치 후보에 2의 인덱스가 할당될 수 있다.
상기 인덱스 정보의 값은 0 내지 2의 범위에 속하는 정수로서, 상기 인덱스 정보에 의해 지시된 가중치 후보가 예측 블록의 가중합을 위한 가중치로 설정될 수 있다. 즉, 상기 인덱스 정보의 값이 0인 경우, 재정렬된 후보 리스트 내에서 0의 인덱스가 할당된 제2 가중치 후보가 예측 블록의 가중합을 위한 가중치로 설정될 수 있다. 또는, 상기 인덱스 정보의 값이 1인 경우, 재정렬된 후보 리스트 내에서 1의 인덱스가 할당된 제3 가중치 후보가 예측 블록의 가중합을 위한 가중치로 설정될 수 있다. 또는, 상기 인덱스 정보의 값이 2인 경우, 재정렬된 후보 리스트 내에서 2의 인덱스가 할당된 제1 가중치 후보가 예측 블록의 가중합을 위한 가중치로 설정될 수 있다.
또는, 일 예로, 후보 리스트에 5개의 가중치 후보 즉, 제1 내지 제5 가중치 후보들이 포함되고, 제1 내지 제5 가중치 후보들에 0 내지 4의 인덱스가 각각 할당된 경우를 가정한다.
제1 내지 제5 가중치 후보들에 대해서 cost0 내지 cost4의 코스트들이 각각 산출될 수 있다. 이때, 산출된 코스트들을 오름차순으로 정렬할 경우, cost1, cost2, cost0, cost3, cost4의 순으로 정렬됨을 가정한다. 이 경우, 상기 코스트들의 오름차순으로 가중치 후보들을 재정렬하면, 상기 후보 리스트는 제2 가중치 후보, 제3 가중치 후보, 제1 가중치 후보, 제4 가중치 후보, 제5 가중치 후보의 순으로 재정렬될 수 있다. 다시 말해, 제2 가중치 후보에 0의 인덱스가 할당되고, 제3 가중치 후보에 1의 인덱스가 할당되며, 제1 가중치 후보에 2의 인덱스가 할당되고, 제4 가중치 후보에 3의 인덱스가 할당되며, 제5 가중치 후보에 4의 인덱스가 할당될 수 있다.
상기 인덱스 정보는, 재정렬된 후보 리스트에 속한 상위 N개의 가중치 후보들을 대상으로 부호화된 것일 수 있다. 만일 N이 3인 경우, 인덱스 정보의 값은 0 내지 2의 범위에 속하는 정수로서, 재정렬된 후보 리스트에 속한 상위 3개의 가중치 후보들 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 상기 인덱스 정보에 의해 지시된 가중치 후보가 예측 블록의 가중합을 위한 가중치로 설정될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하며, N은 2 또는 4일 수 있다.
또는, 상기 후보 리스트에 속한 5개의 가중치 후보들 중 상위 N개의 가중치 후보들에 대해서 코스트들이 각각 산출되고, 나머지 가중치 후보에 대해서는 코스트가 산출되지 않을 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, N이 3인 경우를 가정하나, 이에 한정되지 아니하며, N은 2 또는 4일 수도 있다.
상위 3개의 가중치 후보들 즉, 제1 내지 제3 가중치 후보들에 대해서 cost0 내지 cost2의 코스트들이 각각 산출될 수 있다. 이때, 산출된 코스트들을 오름차순으로 정렬할 경우, cost1, cost2, cost0의 순으로 정렬됨을 가정한다. 이 경우, 상기 코스트들의 오름차순으로 가중치 후보들을 재정렬하면, 상기 후보 리스트는 제2 가중치 후보, 제3 가중치 후보, 제1 가중치 후보, 제4 가중치 후보, 제5 가중치 후보의 순으로 재정렬될 수 있다.
상기 인덱스 정보는, 코스트가 산출된 상위 N개의 가중치 후보들을 대상으로 부호화된 것일 수 있다. 만일 N이 3인 경우, 인덱스 정보의 값은 0 내지 2의 범위에 속하는 정수로서, 재정렬된 후보 리스트에 속한 상위 3개의 가중치 후보들 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 상기 인덱스 정보에 의해 지시된 가중치 후보가 예측 블록의 가중합을 위한 가중치로 설정될 수 있다.
저지연 조건일 때도 마찬가지로 정해진 후보 리스트 내의 각 후보를 대상으로하여 코스트 기반 인덱스 재정렬이 수행될 수 있다. 일 예로서, 인덱스 시그날링을 위한 후보 수 외에 더 많은 후보를 대상으로 재정렬이 수행되고, 재정렬된 후보들 중에서 코스트가 작은 특정 개수의 일부 후보에 대하여 인덱스 시그날링이 수행될 수도 있다. 이하에서, 코스트 산출 방법을 설명하도록 한다.
디코딩 장치 측면에서, 가중치 후보 리스트에 속한 가중치 후보들 각각에 대해서 코스트가 산출될 수 있다. 일 예로서, 상기 가중치 후보들을 기반으로 상기 가중치 후보 리스트가 정렬될 수 있다. 또는, 일 예로서, 상기 가중치 후보들을 기반으로 산출된 코스트들 중 최소값의 코스트를 가진 하나의 가중치 후보가 선택될 수 있다. 상기 선택된 하나의 상기 가중치 후보가 예측 블록의 가중합을 위한 가중치로 설정될 수 있다.
여기서, 가중치 후보 리스트에 속한 모든 가중치 후보들에 대해서 코스트가 산출될 수도 있고, 가중치 후보 리스트에 속한 상위 N개의 가중치 후보들에 대해서만 코스트가 산출될 수도 있다. N은 2, 3, 4 또는 그 이상의 정수이고, 가중치 후보 리스트에 속한 가중치 후보들의 총 개수와 동일한 수도 있고, 총 개수보다 작은 값일 수 있다.
상기 코스트는, 현재 블록의 템플릿 영역 내 하나 또는 그 이상의 샘플들과 참조 블록의 템플릿 영역 내 하나 또는 그 이상의 샘플들 간의 SAD(sum of absolute difference)로 산출될 수 있다. 템플릿 영역은 좌측 및/또는 상측 영역으로 정의될 수 있다.
구체적으로, 현재 블록이 양방향 예측으로 부호화된 경우, 현재 블록은 L0 방향의 참조 블록과 L1 방향의 참조 블록을 가질 수 있다. 이때, L0 방향의 참조 블록에 인접한 템플릿 영역, L1 방향의 참조 블록에 인접한 템플릿 영역 및 현재 블록에 인접한 템플릿 영역을 기반으로 SAD가 산출될 수 있다. 상기 L0 및 L1 방향의 템플릿 영역들의 샘플들은, L0 및 L1 방향의 참조 픽쳐들의 복원 샘플들에 해당 가중치치 후보를 각각 적용하여 생성된 것일 수 있다. L0 및 L1 방향의 참조 블록은 각각 L0 모션 정보(또는 모션 벡터), L1 모션 정보(또는 모션 벡터)를 이용하여 특정될 수 있다.
L0 참조 블록에 인접한 좌측, 상측 템플릿 영역과 L1 참조 블록에 인접한 좌측, 상측 템플릿 영역에 해당 가중치 값을 적용하여 최종 템플릿을 생성한 후, 현재 블록의 좌측, 상측 템플릿 영역과의 SAD가 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 템플릿 영역은 픽쳐, 슬라이스, 타일, CTU 등의 경계(boundary)에 의한 이용가능성을 고려하여 좌측 또는 상측 영역만 고려될 수 있다. 또한, 블록의 모양 및 크기에 따라 템플릿의 영역 및 크기가 달라질 수 있다. 일 예로서, 가중치 후보 리스트에 복수의 가중치 후보들에 대응하는 SAD 값들이 산출될 수 있고, 이때, 상기 SAD 값들은 상기 현재 블록의 템플릿 영역과 참조 템플릿 영역에 기초하여 산출될 수 있다. 여기서, 상기 참조 템플릿 영역은 해당 가중치 후보에 기초하여 L0 참조 블록의 템플릿 영역 및 L1 참조 블록의 템플릿 영역을 가중합함으로써 유도될 수 있다. 일 예로, 템플릿 영역의 코스트를 계산하기 위해 SAD가 사용될 수 있다. 일반적인 SAD 계산식은 다음의 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000003
수학식 3에서, tP0, tP1은 각 L0, L1의 좌측, 상측 템플릿 영역의 샘플 값을 나타내고, tC는 현재 블록의 좌측, 상측 템플릿의 샘플 값을 나타낸다. 또한, 수학식 3의 offset 및 shift는 각각 오프셋, 시프트 변수로서, 계산의 편의를 위해 생략되거나 일부 변경되어 적용될 수 있다.
또는, 일 예로, 코스트 계산을 위하여 상술한 SAD 외에도 MRSAD(Mean Reduced SAD), High-frequency removed SAD 등과 같은 다양한 방법이 이용될 수 있다. 예를 들어, MRSAD는 다음의 수학식 4를 이용하여 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000004
또한, High-frequency removed SAD는 다음의 수학식 5를 이용하여 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000005
수학식 5를 참조하면, w0와 w1의 합이 8인 경우를 가정한다 현재 블록의 템플릿 영역에서 참조 블록에 적용된 w0, w1의 가중치를 보상하여 코스트를 계산하기 위하여 3만큼 좌측 시프트 연산이 적용될 수 있다. 또한, offset 및 shift 변수를 SAD 계산 과정에 반영함으로써, SAD 값의 범위를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 변수 offset 및 shift는 w0와 w1의 합을 기반으로 유도(또는 결정, 설정)될 수 있으므로, 가중치 값에 따라 변경될 수 있다. 또한, 살펴본 SAD 계산 과정에서, offset 및 shift이 적용되는 적용 순서 또한 변경될 수 있다. 예를 들어, 상술한 high-frequency removed SAD의 수학식 5는 일부 계산 과정이 다음의 수학식 6 또는 7과 같이 변경될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000006
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000007
수학식 5의 수학식 6 또는 7로의 변경은 전술한 다른 SAD 계산식에도 동일 또는 유사한 방법으로 적용할 수 있다. 또한, 상술한 코스트 계산 방법은 해당 블록의 템플릿 영역의 모든 샘플에 대하여 적용될 수도 있고, 템플릿 영역 내 일부 샘플들에 대하여 적용될 수도 있다.
또는, 현재 블록이 양방향 예측으로 부호화된 경우라도, L0 또는 L1 방향 중 어느 하나의 참조 블록에 인접한 템플릿 영역과 현재 블록에 인접한 템플릿 영역을 기반으로 SAD가 산출될 수도 있다. 상기 L0 또는 L1 방향 중 어느 하나는, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 방향일 수 있다.
상기 코스트 산출을 위한 템플릿 영역은, 현재 블록 및/또는 참조 블록에 인접한 주변 영역일 수 있다. 일예로, 상기 템플릿 영역은, 상단 주변 영역, 좌측 주변 영역, 좌상단 주변 영역, 좌하단 주변 영역, 또는 우상단 주변 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 템플릿 영역은, 상기 코스트를 산출하기 위해 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 영역일 수 있다. 또는, 상기 템플릿 영역은, 상기 템플릿 영역의 위치를 특정하는 정보에 기초하여 가변적으로 결정될 수도 있다. 이때, 템플릿 영역의 위치를 특정하는 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다. 또는, 템플릿 영역의 위치 및/또는 크기는, 현재 블록이 픽쳐, 슬라이스, 타일, 또는 코딩 트리 유닛 중 적어도 하나의 경계에 위치하는지 여부, 현재 블록의 크기(예를 들어, 너비, 높이, 너비와 높이의 비율, 너비와 높이의 곱), 현재 블록의 형태, 현재 블록의 분할 타입, 주변 영역의 예측 모드, 또는 주변 영역의 가용성 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일예로, 현재 블록이 코딩 트리 유닛의 상단 경계에 위치하는 경우, 현재 블록의 상단 주변 영역, 좌상단 주변 영역 또는 우상단 주변 영역 중 적어도 하나는, 코스트를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 현재 블록의 너비가 높이보다 큰 경우, 상단 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조되고, 좌측 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 반대로, 현재 블록의 너비가 높이보다 작은 경우, 좌측 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조되고, 상단 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다.
현재 블록이 수평 방향의 블록 분할을 통해 생성된 경우, 상단 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 반대로, 현재 블록이 수직 방향의 블록 분할을 통해 생성된 경우, 좌측 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 현재 블록의 주변 영역이 인트라 모드로 부호화된 경우, 해당 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조되지 않을 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니하며, 주변 영역의 예측 모드에 관계없이 해당 주변 영역은 코스트를 산출하기 위해 참조될 수도 있다.
상기 템플릿 영역은 M개의 샘플 라인으로 구성될 수 있다. 여기서, M은 1, 2, 3, 4, 또는 그 이상의 정수일 수 있다. 템플릿 영역을 구성하는 샘플 라인의 개수는, 전술한 주변 영역의 위치에 관계없이 동일할 수도 있고, 주변 영역의 위치에 따라 다를 수도 있다. 상기 템플릿 영역에 속한 모든 샘플을 기반으로 코스트가 산출될 수 있다. 또는, 상기 템플릿 영역 내 소정의 위치의 샘플 라인만을 이용하여 코스트가 산출될 수도 있다. 또는, 상기 소정의 위치의 샘플 라인에 속한 모든 샘플 또는 일부 샘플을 기반으로 코스트가 산출될 수도 있다. 상기 템플릿 영역 내에서 코스트 산출을 위해 이용되는 샘플 라인 및/또는 샘플의 위치는, 현재 블록이 픽쳐, 슬라이스, 타일, 또는 코딩 트리 유닛의 경계에 위치하는지 여부, 현재 블록의 크기, 현재 블록의 형태, 현재 블록의 분할 타입, 주변 영역의 예측 모드, 또는 주변 영역의 가용성 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 또는, 상기 코스트 산출을 위한 샘플 라인의 위치를 특정하기 위한 정보가 비트스트림을 통해 시그날링될 수 있다.
실시예 2
본 개시의 일 실시예에서는, 가중치 인덱스의 시그날링 오버헤드를 줄이고 압축 효율을 높이기 위한 방법을 제안한다. 전술한 바와 같이, 랜덤 액세스의 경우 3개, 저지연의 경우 5개의 가중치 후보군이 정의될 수 있다. 본 개시에서, 가중치 후보군은 가중치 후보들을 포함하는 그룹을 나타내며, 가중치 후보 리스트로 지칭될 수도 있다. 본 실시예에서는, 가중치 인덱스의 시그날링이 요구되는 경우를 가정하여 설명하나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 가중치 인덱스는 비트스트림을 통해 시그날링될 수도 있고, 디코딩 장치에 의해 유도될 수 있다.
일 예로서, 가중치 후보군 내에서 현재 블록의 인터 예측에 이용되는 가중치 후보를 특정하는 가중치 인덱스가 시그날링될 수 있다. 이 경우, 인덱스 시그날링에 따른 시그날링 오버헤드를 개선하는 방법을 이하에서 예로 들어 설명하도록 한다. 일 예로서, 다음의 표 1과 같은 신택스가 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000008
표 1을 참조하면, 본 개시에 따른 가중치 기반 가중 예측은 표 1의 신택스와 같이, 현재 시퀀스에서 가중 예측이 활성화되고, 현재 블록이 양방향 예측 블록이고, 명시적 가중 예측(explicit weighted prediction)이 적용되지 않고, 블록 크기가 미리 정의된 임계값보다 크거나 같은 경우 적용될 수 있다. 상기 미리 정의된 조건을 만족하는 경우, bcw_flag가 시그날링될 수 있다.
본 개시에서, bcw_flag는 가중 예측 여부를 지시하는 신택스 요소를 나타낼 수 있고, 가중 예측 플래그로 지칭될 수 있다. 즉, bcw_flag를 이용하여 가중 예측의 적용 여부가 판단될 수 있다. bcw_flag가 1인 경우, 본 개시에서 제안하는 유도 방법을 이용하여 가중치를 결정할 수 있다. bcw_flag가 0인 경우, 가중 예측은 적용되지 않고, 초기 예측 블록을 평균하여 최종 예측 블록이 생성될 수 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, bcw_flag 값에 따라 가중 예측이 적용되지 않는 경우, 평균이 수행될 수 있다. 그러나, 본 개시에서, 가중 예측은 평균과 분리되는 개념일 수도 있고, 평균을 포괄하는 개념일 수도 있다. 즉, 가중 예측이 적용되는 경우에도, 2개의 초기 예측 블록에 적용되는 가중치 값이 서로 동일한 경우, 평균이 수행될 수 있다. 다시 말해, 가중 예측의 가중치 인덱스는 가중치 세트에 포함된 가중치가 동일한 경우를 지시할 수도 있고, 동일하지 않은 경우를 지시할 수도 있다.
또한, 일 예로서, 상술한 방법은 압축 성능과 연산 복잡도의 트레이드 오프를 고려하여 다음의 표 2와 같이 변경 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000009
표 2를 참조하면, 현재 시퀀스에서 가중 예측이 활성화되고, 현재 블록이 단방향 예측 블록이고, 해당 방향(L0 또는 L1)의 명시적 가중 예측이 적용되지 않는 경우에도, bcw_flag가 시그날링될 수 있다. 즉, 표 2에 따르면, 단방향 예측이 수행되는 경우에도 예측 블록 또는 참조 블록에 대한 가중합이 수행될 수 있다. 따라서, 본 개시에서는, 이러한 경우에도 가중 예측에 이용되는 가중치 결정 효율을 높이기 위하여 단방향 예측이 수행되는 경우에도 본 개시에 따른 가중치 기반 가중 예측을 적용할 수 있다.
또한, 일 예로서, bcw_flag는 다음의 표 3과 같은 신택스를 기반으로 시그날링될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000010
표 3을 참조하면, 현재 시퀀스에서 가중 예측이 활성화되고, 현재 블록이 양방향 예측 블록이고, 블록 크기가 미리 정의된 임계값보다 큰 경우, bcw_flag가 시그날링될 수 있다. 즉, 명시적 가중 예측이 bcw_flag 시그날링에 고려되지 않을 수 있다.
또한, 일 예로서, bcw_flag는 다음의 표 4와 같은 신택스를 기반으로 시그날링될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000011
표 4를 참조하면, 현재 시퀀스에서 가중 예측이 활성화되고, 블록 크기가 미리 정의된 임계값보다 큰 경우, bcw_flag가 시그날링될 수 있다. 즉, 양방향 예측 블록인지 여부와 명시적 가중 예측이 bcw_flag 시그날링에 고려되지 않을 수 있다.
또한, 일 예로서, bcw_flag는 다음의 표 5와 같은 신택스를 기반으로 시그날링될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000012
표 4를 참조하면, 현재 시퀀스에서 가중 예측이 활성화되는 경우, bcw_flag가 시그날링될 수 있다. 즉, 양방향 예측 블록인지, 명시적 가중 예측이 적용되는지, 블록 크기가 미리 정의된 임계값보다 크거나 같은지 여부를 고려하지 않고, bcw_flag가 시그날링될 수 있다.
실시예 3
본 개시의 일 실시예에서는, 가중치 인덱스의 시그날링 오버헤드를 줄이고 압축 효율을 높이기 위하여 가중치 인덱스를 별도의 시그날링 없이 유도하는 방법을 제안한다.
다시 말해, 가중치 인덱스 및/또는 가중 예측 플래그는 인코딩 장치로부터 시그날링되지 않고 디코딩 장치에 의해 유도될 수 있다. 일 예로, 다음의 표 6과 같은 조건을 만족하는 경우, 가중치 인덱스가 디코딩 장치에 의해 유도될 수 있다.
디코딩 과정에서 다음의 조건을 만족할 때 유도될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000013
표 6을 참조하면, 가중치 기반 가중 예측이 활성화되고, 현재 블록이 양방향 예측 블록이고, 양방향에 대하여 명시적 가중 예측이 적용되지 않고, 현재 블록의 크기가 미리 결정된 임계값 보다 크거나 같은 경우, 가중치 인덱스가 유도될 수 있다. 일 예로, 임계값은 64, 128, 256, 512 등으로 설정될 수 있고, 그 값이 변경되어 적용될 수도 있다.
일 예로, 압축 성능과 연산 복잡도간 트레이드 오프를 고려하여 상술한 방법은 다음의 표 7과 같이 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000014
표 7을 참조하면, 가중치 기반 가중 예측이 활성화되고, 현재 블록이 단방향 예측 블록이고, 해당 방향의 명시적 가중 예측이 적용되지 않고, 현재 블록의 크기가 미리 결정된 임계값 보다 크거나 같은 경우, 가중치 인덱스가 유도될 수 있다. 일 예로, 임계값은 64, 128, 256, 512 등으로 설정될 수 있고, 그 값이 변경되어 적용될 수도 있다.
또한, 일 예로, 다음의 표 8과 같이 변경 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000015
표 8을 참조하면, 가중치 기반 가중 예측이 활성화되고, 현재 블록이 양방향 예측 블록이고, 현재 블록의 크기가 미리 결정된 임계값보다 크거나 같은 경우, 가중치 인덱스가 유도될 수 있다. 일 예로, 임계값은 64, 128, 256, 512 등으로 설정될 수 있고, 그 값이 변경되어 적용될 수도 있다.
또한, 일 예로, 다음의 표 9와 같이 변경 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000016
표 9를 참조하면, 가중치 기반 가중 예측이 활성화되고, 현재 블록의 크기가 미리 결정된 임계값 보다 크거나 같은 경우, 가중치 인덱스가 유도될 수 있다. 일 예로, 임계값은 64, 128, 256, 512 등으로 설정될 수 있고, 그 값이 변경되어 적용될 수도 있다. 즉, 명시적 가중 예측, 양방향 예측 여부를 고려하지 않고, 가중치 인덱스가 유도될 수 있다.
또한, 일 예로, 다음의 표 10과 같이 변경 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000017
표 10을 참조하면, 가중치 기반 가중 예측이 활성화되는 경우, 가중치 인덱스가 유도될 수 있다. 즉, 명시적 가중 예측, 양방향 예측 여부, 블록의 크기를 고려하지 않고, 가중치 인덱스가 유도될 수 있다.
실시예 4
본 개시의 일 실시예에 따르면, 가중 예측 플래그를 기반으로 가중 예측에 이용되는 가중치가 유도될 수 있다. 아래의 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 가중 예측 플래그 기반 가중치 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 도 5에 따른 실시예를 수행하기에 앞서 가중 예측 플래그가 결정되는 경우를 가정하여 설명한다. 실시예로서, 가중 예측 플래그는 앞서 설명한 실시예 2에 따라 인코딩 장치로부터 비트스트림을 통해 시그날링될 수도 있고, 디코딩 장치에 의해 유도될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 디코딩 장치는 가중 예측 플래그 값이 1인지 여부를 확인할 수 있다(S500). 일 예로, 가중 예측 플래그는 코딩 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 단위로 시그날링 또는 유도될 수 있다.
가중 예측 플래그 값이 1인 경우, 디코딩 장치는 미리 정의된 가중치 후보 리스트 내 각 후보에 대한 코스트를 계산할 수 있다(S510). 앞서 도 4에서 설명한 템플릿 영역 기반 코스트 계산 방법이 적용될 수 있다.
디코딩 장치는 가중치 후보 리스트 내에서 가장 작은 코스트를 가지는 후보를 선택할 수 있다(S520). 가장 작은 코스트를 가지는 후보는 최적의 코스트를 가지는 후보 또는 가장 낮은 코스트를 가지는 후보로 지칭될 수도 있다.
디코딩 장치는 선택된 후보의 가중치(또는 가중치 팩터)를 이용하여 예측 블록을 가중합함으로써 최종 예측 블록(또는 예측 샘플)을 생성할 수 있다(S530). 일 예로, 앞서 수학식 1 또는 2에서 설명한 방법이 적용될 수 있다.
일 예로, 가중 예측이 적용될 때, 최종 예측 블록 생성 과정에서의 offset은 (1 << (1+2)), shift는 (1+3)으로 설정될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시로서, 본 실시예가 이에 제한되지 않는다. L0와 L1의 예측 블록간 평균 계산 과정에서의 offset, shift는 각각 1로 설정될 수 있고, 가중 예측 적용을 위한 L0, L1 예측 블록에 적용되는 가중치의 합이 8일 때를 고려하여 offset, shift는 각각 4, 3으로 설정될 수 있다. 따라서 L0, L1의 가중치의 합이 변경되는 경우, 해당 offset, shift는 이를 고려하여 변경될 수 있다.
만약 가중 예측 플래그 값이 0인 경우, 디코딩 장치는 2개의 예측 블록을 평균하여 최종 예측 블록을 생성할 수 있다(S540). 전술한 바와 같이, 가중 예측 플래그에 따라 가중 예측이 수행되는 경우 가중합이 수행될 수 있고, 가중 예측이 수행되지 않는 경우 평균이 수행될 수 있다. 달리 표현하면, 가중 예측 플래그에 따라 가중치 세트내 가중치가 서로 다른 값으로 결정될 수도 있고, 서로 동일한 값으로 결정(즉, 평균)될 수도 있다.
일 실시예로서, 가중치 후보 리스트는 다음의 표 11과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000018
표 11을 참조하면, 일 실시예에서, 가중치 후보 리스트는 4개의 가중치 후보(또는 가중치 세트)를 포함할 수 있다. 표 11에서와 같이 각각의 가중치 후보들에 인덱스가 할당될 수 있다. 실시예로서, 표 11의 가중치 후보 리스트는 인코딩 장치와 디코딩 장치에서 동일한 방법으로 템플릿 기반 코스트 계산이 수행될 수 있다.
실시예 5
본 개시의 일 실시예에 따르면, 가중 예측을 위한 가중치 인덱스 또는 가중 예측 플래그는 인코딩 장치로부터 시그날링되지 않고, 디코딩 장치에 의해 유도될 수 있다. 인코딩 장치와 디코딩 장치는 동일한 방법으로 가중치 인덱스 또는 가중 예측 플래그를 유도할 수 있다. 본 실시예에 따른 가중치 결정 과정을 아래의 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 가중 예측을 위한 가중치 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 디코딩 장치는 가중 예측이 이용가능한지 여부를 결정할 수 있다(S600). 일 예로, 가중 예측이 이용가능한지 여부는 실시예 3에서 설명한 것과 같이 SPS, 명시적 가중 예측 적용 여부, 양방향 예측 유무 또는 블록 크기 중 적어도 하나에 기초하여 블록 단위로 결정될 수 있다. 일 예로, 블록 단위는 코딩 유닛, 예측 유닛, 변환 유닛 단위일 수 있다.
가중 예측이 이용가능한 경우, 디코딩 장치는 미리 정의된 가중치 후보 리스트 내 각 후보에 대한 코스트를 산출할 수 있다(S610). 앞서 도 4에서 설명한 템플릿 기반 코스트 계산 방법이 적용될 수 있다.
디코딩 장치는 가중치 후보 리스트 내에서 가장 작은 코스트를 가지는 후보를 선택할 수 있다(S620). 디코딩 장치는 선택된 후보의 가중치(또는 가중치 팩터)를 이용하여 예측 블록을 가중합함으로써 최종 예측 블록(또는 예측 샘플)을 생성할 수 있다(S630). 이때, 일 예로, 앞서 수학식 1 또는 2에서 설명한 방법이 적용될 수 있다.
일 예로, 가중 예측이 적용될 때, 최종 예측 블록 생성 과정에서의 offset은 (1 << (1+2)), shift는 (1+3)으로 설정될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시로서, 본 실시예가 이에 제한되지 않는다. L0와 L1의 예측 블록간 평균 계산 과정에서의 offset, shift는 각각 1로 설정될 수 있고, 가중 예측 적용을 위한 L0, L1 예측 블록에 적용되는 가중치의 합이 8일 때를 고려하여 offset, shift는 각각 4, 3으로 설정될 수 있다. 따라서, L0, L1의 가중치의 합이 변경되는 경우, 해당 offset, shift는 이를 고려하여 변경될 수 있다.
가중 예측이 이용가능하지 않은 경우, 디코딩 장치는 2개의 예측 블록을 평균하여 최종 예측 블록을 생성할 수 있다(S640).
일 실시예로서, 가중치 후보 리스트는 다음의 표 12와 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000019
표 12를 참조하면, 일 실시예에서, 가중치 후보 리스트는 5개의 가중치 후보(또는 가중치 세트)를 포함할 수 있다. 표 12에서와 같이 각각의 가중치 후보들에 인덱스가 할당될 수 있다. 실시예로서, 표 12의 가중치 후보 리스트는 인코딩 장치와 디코딩 장치에서 동일한 방법으로 템플릿 기반 코스트 계산이 수행될 수 있다. 이때, 인덱스 값이 0인 경우는, L0와 L1의 예측 블록에 적용되는 가중치가 동일한 경우로서, 예측 블록에 대한 평균이 수행되는 경우를 나타낼 수 있다.
실시예 6
본 개시의 일 실시예에 따르면, 가중 예측의 가중치를 유도함에 있어서, 인터 예측 모드, 양방향 예측 수행 여부 또는 블록의 크기를 기반으로 가중치 후보 리스트가 구성(또는 결정)될 수 있다.
인터 예측은 일반적인 머지 모드 또는 AMVP 모드 이외에도 다양한 여러 예측 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측은 어파인 예측 모드, 템플릿 매칭 모드 또는 AMVP-MERGE 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 다양한 여러 인터 예측 방법을 위한 가중치 후보 리스트를 구성함으로써 예측 성능을 높일 수 있다.
일 예로서, 어파인 예측 모드 및/또는 템플릿 매칭 모드는 블록의 변형이나 상대적으로 미세한 움직임을 고려하여 선택될 수 있다. 따라서, 전술한 가중치 후보 리스트에 포함된 후보 이외에 상술한 블록의 변형이나 상대적으로 미세한 변화를 반영하는 후보가 더 고려될 수 있다. 예를 들어, 다음의 표 13과 같이, 어파인 예측 모드 및/또는 템플릿 매칭 모드를 위한 가중치 후보 리스트가 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000020
표 13을 참조하면, L0, L1간 가중치의 변화량이 상대적으로 작은 가중치 후보가 고려될 수 있다. 표 13은 하나의 예시로서, 머지 모드 또는 AMVP 모드 외에 가중치 후보들간 변화량이 상대적으로 작은 별도의 가중치 후보 리스트가 구성될 수 있음을 나타내며, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 가중 예측 플래그가 시그날링되는 경우, 표 13의 첫 번째 후보는 가중치 후보 리스트에서 제외될 수 있다.
상기 현재 블록의 인터 예측 모드가 어파인 예측 모드 또는 템플릿 매칭 모드인 경우, 상기 가중치 후보 리스트에 포함된 상기 미리 정의된 복수의 가중치 후보들간 가중치 값의 변화량은 머지 모드 또는 AMVP 모드의 가중치 후보 리스트에 포함된 복수의 가중치 후보들간 가중치값의 변화량보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다.
AMVP-MERGE는 L0, L1 중 어느 한 방향에 대하여는 AMVP 모드를 적용하여 예측 블록(또는 참조 블록)을 유도하고, 다른 한 방향에 대하여는 머지 모드를 적용하여 예측 블록을 유도하는 방법을 나타낸다. 유도된 2개의 예측 블록은 가중합될 수 있다. 실시예로서, AMVP-MERGE를 위한 가중치 후보 리스트가 구성될 수 있다. 또는, AMVP-MERGE가 적용되는 경우, AMVP 모드 또는 머지 모드를 위한 가중치 후보 리스트가 구성될 수 있다. 마찬가지로, 단방향 예측 블록을 위한 가중치 후보 리스트가 구성될 수 있다. 예를 들어, 표 14와 같은 AMVP-MERGE 및/또는 단방향 예측 블록을 위한 가중치 후보 리스트가 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000021
또한, 블록의 크기에 따라 가중치 후보 리스트가 구성될 수 있다. 일 예로, 작은 블록에 대해 복잡도 증가를 고려하여 적은 개수의 후보를 대상으로 코스트가 계산될 수 있다. 또는, 인터 예측 모드, 양방향 예측 여부 또는 블록의 크기에 따라서 가중치 후보 리스트의 후보 구성 및 후보 개수가 달라질 수 있다.
실시예 7
본 개시의 일 실시예에 따르면, 가중 예측의 가중치를 유도함에 있어서, 인터 예측 모드, 양방향 예측 수행 여부 또는 블록의 크기를 기반으로 가중치 후보 리스트가 구성(또는 결정)될 수 있다. 가중 예측의 가중치를 유도함에 있어서, 인터 예측 모드, 양방향 예측 수행 여부 또는 블록의 크기에 따라 다른 임계값을 기반으로 가중치가 선택될 수 있다. 일 예로, 다음의 표 15와 같은 가중치 후보 리스트가 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000022
표 15와 같은 미리 정의된 가중치 후보 리스트가 존재할 때, 다음과 같이 임계값을 이용하여 가중치 후보를 결정할 수 있다. 구체적으로, 디코딩 장치는 가중치 후보 리스트 내에 존재하는 후보를 대상으로 각 후보의 코스트를 계산하고, 이 중 가장 낮은 코스트를 가지는 후보를 선택할 수 있다. 만약, 선택된 후보의 인덱스가 0(디폴트 가중치)이 아닌 경우, 즉, 선택된 후보가 2개의 가중치가 동일한 가중치 세트가 아닌 경우, 선택된 후보의 코스트와 디폴트 가중치 후보의 코스트 간 차분값이 계산될 수 있다.
선택된 후보의 코스트와 디폴트 가중치 후보의 코스트 간 차분값이 미리 정의된 임계값보다 큰 경우 또는 미리 정의된 임계값보다 크거나 같은 경우, 선택된 후보의 가중치를 이용하여 가중합이 수행될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 인덱스가 0인 디폴트 가중치를 이용하여 가중 예측이 수행될 수 있다. 이 경우, 가중합은 평균일 수 있다. 본 실시예에 따르면, 동일 가중치 값을 가지는 가중치 세트의 중요도를 우선적으로 고려할 수 있다. 또한, 일 예로, 전술한 실시예 2와 같이, 가중치 후보 리스트 내 동일 가중치 후보(또는 가중치 세트)가 포함되지 않는 경우, 해당 리스트 내 첫 번째 후보와 비교하여 상술한 과정이 수행될 수 있다. 상술한 과정은 표 16과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2023002061-appb-img-000023
표 16에서, bestCost는 가중치 후보 리스트 내에서 가장 낮은 코스트를 가지는 후보의 코스트를 나타낸다.
일 예로서, 임계값은 인터 예측 모드, 블록의 크기 또는 양방향 예측 여부 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다. 일 예로, 어파인 예측 모드 또는 템플릿 매칭 모드와 같이 미세한 움직임을 고려할 수 있는 예측 방법에 대해서는 미세한 가중치의 변화를 반영하기 위해 임계값을 상대적으로 작게 설정될 수 있다.
또한, 일 예로서, 단방향 예측 블록의 예측 에러가 양방향 예측 블록의 예측 에러보다 큰 경향이 있으므로, 단방향 예측 블록 또는 AMVP-MERGE 모드에 대해서도 다른 임계값 또는 임계값의 가중치를 lambda * threshold와 같이 설정할 수 있다.
실시예 8
전술한 가중치 인덱스 또는 가중 예측 플래그는 공간적, 시간적 또는 비인접 공간적 이웃 블록에 의해 참조될 수 있다. 앞서 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 가중치 후보 리스트가 재정렬되는 경우, 재정렬된 순서를 기반으로 인덱스가 결정될 수 있다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에서, 가중치 후보 리스트가 재정렬된 경우를 고려하여 가중치 인덱스의 전파(propagation)(또는 저장) 방법을 설명한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 현재 블록의 가중 예측에 이용되는 가중치가 재정렬된 가중치 후보 리스트를 기반으로 결정된 경우, 다음 블록으로의 전파를 위해, 재정렬되지 않은 가중치 후보 리스트에서의 인덱스가 저장될 수 있다.
재정렬된 가중치 후보 리스트를 기반으로 가중치 인덱스가 시그날링되는 경우, 미리 정의된 가중치 후보 리스트, 즉, 재정렬 이전의 가중치 후보 리스트 내의 후보 순서와 동일하지 않은 가중치 인덱스가 시그날링될 수 있다. 이를 그대로 저장하는 경우, 해당 블록을 참조하는 블록은 상기 해당 블록에 적용된 가중치 팩터가 아닌 값을 사용할 수 있는 문제점이 발생한다.
따라서, 시그날링되는 인덱스와 별개로, 이후에 디코딩되는 블록에 대한 전파를 위하여 미리 정의된 가중치 후보 리스트, 즉, 재정렬 이전의 가중치 후보 리스트의 인덱스를 저장할 수 있다. 또한, 가중치 인덱스를 유도하는 경우에도 미리 정의된 가중치 후보 리스트 내 인덱스가 전파될 있도록 재정렬 이전의 인덱스 값을 저장할 수 있다.
일 예로서, 본 실시예에서의 가중치 인덱스는, 재정렬된 가중치 후보 리스트가 아닌, 인코딩 장치와 디코딩 장치에 동일하게 기-정의된 후보 리스트의 인덱스를 기반으로 부호화된 것일 수도 있다. 이 경우, 상기 가중치 후보 리스트에 속한 가중치 후보들 각각에 대해서 코스트를 산출하는 과정과 산출된 코스트를 기반으로 가중치 후보 리스트의 가중치 후보들을 재정렬하는 과정이 생략될 수 있다. 상기 가중치 인덱스는, 가중치 후보 리스트에 속한 복수의 가중치 후보들 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 상기 가중치 인덱스에 의해 지시된 가중치 후보가 현재 블록의 가중치로 설정될 수 있다.
실시예 9
본 개시의 실시예를 전술한 예측 모드 외에 다른 인터 예측 모드에 적용하는 방법을 설명한다. 일 예로서, 상기 다른 인터 예측 모드는 기하학적 파티셔닝 모드(GPM, geometric partitioning mode), 결합된 인터 및 인트라 예측(CIIP, combined inter and intre prediction) 모드 또는 GPM-Intra 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GPM-Intra 모드 GPM과 동일 또는 유사한 방법으로 기하학적 분할을 수행하고, 분할된 파티션에 대하여 인터 예측과 인트라 예측을 각각 적용하여 예측 블록을 생성하는 방법을 나타낸다.
일반적으로 가중 예측은 양방향 예측 블록에 적용되고 있으나, GPM 모드의 경우 각 파티션이 단방향 예측을 수행하므로 가중 예측을 위한 가중치가 고려되지 않는다. 즉, GPM 모드를 위한 후보 구성시, GPM 후보는 예측 블록의 가중합을 위한 가중치가 디폴트 가중치로 설정된다. 그러나, 본 개시의 실시예에 따르면, 단방향의 가중 예측이 적용되었을 때에도 가중 예측이 수행될 수 있다. 다음의 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 기하학적 파티셔닝 모드 기반 가중 예측 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 디코딩 장치는 GPM 모드가 적용되는 경우 예측 후보로부터 가중치 인덱스를 유도할 수 있다(S700). 디코딩 장치는 예측 후보로부터 가중치 인덱스를 유도할 수 있다. 다시 말해, 디코딩 장치는 GPM 모드를 위한 후보 리스트 구성 과정에서 가중치 인덱스를 상속할 수 있다.
디코딩 장치는 유도된 가중치가 디폴트 값인지 여부를 판단할 수 있다(S710). 유도된 가중치가 디폴트 값이 아닌 경우, 각각의 파티션의 예측 블록에 유도된 가중치를 적용하여 가중 예측을 수행함으로써(S720, S730), 최종 예측 블록을 생성할 수 있다(S740).
유도된 가중치가 디폴트 값인 경우, 디코딩 장치는 각각의 파티션의 예측 블록을 평균하여(S750, S760) 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 또는, 유도된 가중치가 디폴트 값인 경우, 디코딩 장치는 GPM 기반 가중 예측이 가능한 경우 결정된 가중치를 기반으로 스케일링 팩터 및 오프셋을 적용하여 각각의 파티션의 예측 블록을 생성하고 결합하여 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 일 예로, 각각의 파티션의 가중치는 주변 블록에 단방향 가중 예측, GPM 또는 GPM-Intra 중 적어도 하나가 적용되는 경우에 한하여 유도될 수 있다. 또한, 일 예로서, GPM-Intra인 경우에도 마찬가지로 동일한 과정을 적용하여 인터 예측을 수행할 수 있다.
또한, 일반적으로 CIIP가 적용되는 경우 가중 예측이 수행되지 않을 수 있다. CIIP의 인터 예측 과정에서 가중치 인덱스가 상속되지만 실제 예측 샘플 생성 과정에서 가중치 인덱스를 고려하지 않고 항상 평균 예측 블록을 생성할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 예측 성능의 개선을 위해 CIIP에도 가중 예측을 적용할 수 있다. 양방향 예측 블록의 경우 가중치 유도 과정을 통해 결정된 가중치 인덱스를 고려하여 최종 블록을 생성할 수 있으며, 본 개시에서 설명하는 것과 같이 단방향 예측 블록에 대해서도 가중치 인덱스를 유도 및 적용할 수 있다.
실시예 10
본 개시의 일 실시예서는, GPM, CIIP 및 GPM-Intra 과정을 통해 유도 및 변형된 가중치 인덱스의 전파 또는 저장 방법을 설명한다. 현재 블록이 GPM 혹은 GPM-Intra 모드로 디코딩된 경우 각 파티션의 단방향의 가중치 인덱스가 저장될 수 있으며, 블렌딩(blending) 영역의 경우, 특정 파티션의 가중치 인덱스를 저장할 수 있다.
일 예로서, 디코딩 장치는 현재 픽쳐와 참조 픽쳐간 POC(picture order count) 차이를 기준으로 가까운 참조 픽쳐를 참조하는 파티션의 가중치 인덱스를 저장할 수 있다.
또는, 가중치 인덱스가 가리키는 가중치가 디폴트 값에 가까운 값을 갖는 가중치 인덱스를 저장할 수 있다. 여기서, 가중치를 적용한 예측 샘플 생성을 (WxP)>>shift 표현할 때, shift를 4로 가정하면 W가 8일 때를 디폴트 값으로 나타낼 수 있다.
또는, 디코딩 장치는 GPM의 파티셔닝 각도 또는 형태를 고려하여 블록의 많은 영역을 차지하는 파티션의 가중치 인덱스를 저장할 수 있다. GPM의 파티셔닝 각도 또는 형태에 따라 가중치 인덱스 저장 방법이 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, angle index > th 일 때 제1 파티션의 가중치 인덱스를 저장하고, 그렇지 않은 경우 제2 파티션의 가중치 인덱스를 저장할 수 있다. 여기서, th는 각도 인덱스의 임계값을 나타낸다.
또한, 일 실시예에서, GPM 및 GPM-Intra 모드에 가중치 인덱스 및 가중 예측 이 적용되지 않는 경우에도, 다음 블록으로의 전파를 위해 가중치 유도가 수행될 수 있다. 구체적으로, GPM 및 GPM-Intra 모드의 인터 예측 샘플 생성 과정에서, 파니셔닝 경계를 기준으로 가중치 팩터를 경계로부터의 거리별로 유도하여 최종 예측 샘플이 생성되는 점을 고려하여, 블렌딩 영역(즉, 가중합 영역)의 대표 가중치를 가중치 인덱스로 매핑하여 저장할 수도 있다.
또한, 일 실시예에서, 블렌딩 영역의 두 파티션간 가중치를 4x4 블록 단위로 대표값을 유도할 수 있다. 대표값과 가장 유사한 가중치 후보 리스트 내 후보의 인덱스를 각 블록 단위로 저장할 수 있다. 이때, 블렌딩 영역이 아닌 경우 디폴트 값으로 저장할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 파니셔닝 경계를 고려하지 않고 현재 블록의 중앙 위치에서의 두 파티션간 가중치를 가중치 후보 리스트 내 후보에 매핑하여 가중치 인덱스로 저장할 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 인터 예측 방법을 수행하는 인터 예측부(332)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 인터 예측부(332)는, 초기 예측 블록 생성부(800), 가중치 결정부(810), 최종 예측 블록 생성부(820)을 포함할 수 있다.
초기 예측 블록 생성부(800)는 초기 예측 블록을 생성할 수 있다. 초기 예측 블록 생성부(800)는 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성할 수 있다. 본 개시에서, 최종 예측 블록 생성을 위해 가중합되는 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 초기 예측 블록으로 지칭될 수 있다. 또한, 본 개시에서, 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 참조 블록으로 지칭될 수도 있다.
일 예로서, 제1 예측 모드는 L0 방향의 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 L1 방향의 예측을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 현재 블록은 양방향 예측 블록일 수 있다. 또는, 일 예로서, 현재 블록은 단방향 예측 블록일 수도 있다. 본 개시의 실시예는 현재 블록에 머지 모드, AMVP와 같은 일반적인 인터 예측 방법이 적용되는 경우에 적용될 수 있음은 물론이며, 이외에 다른 다양한 인터 예측 방법이 적용될 수도 있다. 일 예로서, 제1 예측 모드는 머지 모드이고, 제2 예측 모드는 AMVP 모드일 수 있다.
또는, 일 예로서, 현재 블록은 기하학적 파티셔닝 모드에 기초하여 복수의 파티션들로 분할되고, 상기 복수의 파티션들은 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함할 수 있다. 이때, 제1 예측 모드는 상기 제1 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 상기 제2 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타낼 수 있다. 상기 제1 파티션의 예측 정보는 상기 제1 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제1 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 마찬가지로, 상기 제2 파티션의 예측 정보는 상기 제2 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제2 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 즉, 초기 예측 블록은 GPM 또는 GPM-Intra 모드에 기초하여 생성될 수 있다. GPM-Intra 모드는 하나의 GPM 파티션은 인터 예측을 수행하고, 다른 하나의 GPM 파티션은 인트라 예측을 수행하는 모드를 나타낸다. 각각의 GPM 파티션의 예측 정보에 의해 초기 예측 블록들이 생성될 수 있다.
가중치 결정부(810)는 가중치를 결정할 수 있다. 디코딩 장치는 미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정할 수 있다. 이때, 가중치 후보 리스트에 기초하여 현재 블록에 적용되는 가중치를 결정하는 방법에 관한 도 4 내지 7, 실시예 1 내지 10에서 설명한 방법이 적용될 수 있으며, 여기서 중복되는 설명은 생략한다.
최종 예측 블록 생성부(820)는 결정된 가중치를 기반으로 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 최종 예측 블록 생성부(820)는 결정된 가중치에 기초하여, 초기 예측 블록들을 가중합함으로써 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 다시 말해, 디코딩 장치는 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록을 가중합함으로써 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 9는 본 개시에 따른 일실시예로서, 인코딩 장치(200)에 의해 수행되는 인터 예측 방법을 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 인코딩 장치는 초기 예측 블록을 생성할 수 있다(S900). 인코딩 장치는 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성할 수 있다. 본 개시에서, 최종 예측 블록 생성을 위해 가중합되는 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 초기 예측 블록으로 지칭될 수 있다. 또한, 본 개시에서, 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 참조 블록으로 지칭될 수도 있다.
일 예로서, 제1 예측 모드는 L0 방향의 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 L1 방향의 예측을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 현재 블록은 양방향 예측 블록일 수 있다. 또는, 일 예로서, 현재 블록은 단방향 예측 블록일 수도 있다. 본 개시의 실시예는 현재 블록에 머지 모드, AMVP와 같은 일반적인 인터 예측 방법이 적용되는 경우에 적용될 수 있음은 물론이며, 이외에 다른 다양한 인터 예측 방법이 적용될 수도 있다. 일 예로서, 제1 예측 모드는 머지 모드이고, 제2 예측 모드는 AMVP 모드일 수 있다.
또는, 일 예로서, 현재 블록은 기하학적 파티셔닝 모드에 기초하여 복수의 파티션들로 분할되고, 상기 복수의 파티션들은 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함할 수 있다. 이때, 제1 예측 모드는 상기 제1 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 상기 제2 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타낼 수 있다. 상기 제1 파티션의 예측 정보는 상기 제1 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제1 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 마찬가지로, 상기 제2 파티션의 예측 정보는 상기 제2 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제2 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 즉, 초기 예측 블록은 GPM 또는 GPM-Intra 모드에 기초하여 생성될 수 있다. GPM-Intra 모드는 하나의 GPM 파티션은 인터 예측을 수행하고, 다른 하나의 GPM 파티션은 인트라 예측을 수행하는 모드를 나타낸다. 각각의 GPM 파티션의 예측 정보에 의해 초기 예측 블록들이 생성될 수 있다.
인코딩 장치는 가중치를 결정할 수 있다(S910). 인코딩 장치는 미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정할 수 있다. 이때, 가중치 후보 리스트에 기초하여 현재 블록에 적용되는 가중치를 결정하는 방법에 관한 도 4 내지 7, 실시예 1 내지 10에서 설명한 방법이 실질적으로 동일한 방법으로 적용될 수 있으며, 여기서 중복되는 설명은 생략한다.
구체적으로, 실시예 1과 같이 가중치 후보 리스트에 포함된 후보의 코스트 산출 방법 및 코스트 기반 가중치 후보 리스트의 재정렬 방법은 인코딩 장치와 디코딩 장치에서 동일하게 수행될 수 있다. 실시예 2와 같이, 미리 정의된 조건에 따라 가중치 인덱스 또는 가중 예측 플래그의 시그날링 방법의 경우, 인코딩 장치에서 동일하게 미리 정의된 조건에 따라 가중치 인덱스 또는 가중 예측 플래그에 대한 부호화가 수행될 수 있다. 실시예 3 내지 10의 경우, 인코딩 장치와 디코딩 장치가 동일한 방법으로 가중치 후보 리스트를 저장하고, 블록 단위로 가중치를 결정하고, 결정된 가중치를 기반으로 예측 샘플을 생성할 수 있다.
인코딩 장치는 S910 단계에서 결정된 가중치를 기반으로 최종 예측 블록을 생성할 수 있다(S920). 인코딩 장치는 결정된 가중치에 기초하여, 초기 예측 블록들을 가중합함으로써 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 다시 말해, 인코딩 장치는 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록을 가중합함으로써 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성할 수 있다.
도 10은 본 개시에 따른 인터 예측 방법을 수행하는 인터 예측부(221)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 10을 참조하면, 인터 예측부(221)는, 초기 예측 블록 생성부(1000), 가중치 결정부(1010), 최종 예측 블록 생성부(1020)을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 초기 예측 블록 생성부(1000)는 초기 예측 블록을 생성할 수 있다. 초기 예측 블록 생성부(1000)는 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성할 수 있다. 본 개시에서, 최종 예측 블록 생성을 위해 가중합되는 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 초기 예측 블록으로 지칭될 수 있다. 또한, 본 개시에서, 제1 예측 블록 및/또는 제2 예측 블록은 참조 블록으로 지칭될 수도 있다.
일 예로서, 제1 예측 모드는 L0 방향의 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 L1 방향의 예측을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 현재 블록은 양방향 예측 블록일 수 있다. 또는, 일 예로서, 현재 블록은 단방향 예측 블록일 수도 있다. 본 개시의 실시예는 현재 블록에 머지 모드, AMVP와 같은 일반적인 인터 예측 방법이 적용되는 경우에 적용될 수 있음은 물론이며, 이외에 다른 다양한 인터 예측 방법이 적용될 수도 있다. 일 예로서, 제1 예측 모드는 머지 모드이고, 제2 예측 모드는 AMVP 모드일 수 있다.
또는, 일 예로서, 현재 블록은 기하학적 파티셔닝 모드에 기초하여 복수의 파티션들로 분할되고, 상기 복수의 파티션들은 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함할 수 있다. 이때, 제1 예측 모드는 상기 제1 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타내고, 제2 예측 모드는 상기 제2 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타낼 수 있다. 상기 제1 파티션의 예측 정보는 상기 제1 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제1 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 마찬가지로, 상기 제2 파티션의 예측 정보는 상기 제2 파티션의 모션 정보일 수도 있고, 상기 제2 파티션의 인트라 예측 정보일 수도 있다. 즉, 초기 예측 블록은 GPM 또는 GPM-Intra 모드에 기초하여 생성될 수 있다. GPM-Intra 모드는 하나의 GPM 파티션은 인터 예측을 수행하고, 다른 하나의 GPM 파티션은 인트라 예측을 수행하는 모드를 나타낸다. 각각의 GPM 파티션의 예측 정보에 의해 초기 예측 블록들이 생성될 수 있다.
가중치 결정부(1010)는 가중치를 결정할 수 있다. 가중치 결정부(1010)는 미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정할 수 있다. 이때, 가중치 후보 리스트에 기초하여 현재 블록에 적용되는 가중치를 결정하는 방법에 관한 도 4 내지 8, 실시예 1 내지 10에서 설명한 방법이 실질적으로 동일한 방법으로 적용될 수 있으며, 여기서 중복되는 설명은 생략한다.
구체적으로, 실시예 1과 같이 가중치 후보 리스트에 포함된 후보의 코스트 산출 방법 및 코스트 기반 가중치 후보 리스트의 재정렬 방법은 인코딩 장치와 디코딩 장치에서 동일하게 수행될 수 있다. 실시예 2와 같이, 미리 정의된 조건에 따라 가중치 인덱스 또는 가중 예측 플래그의 시그날링 방법의 경우, 인코딩 장치에서 동일하게 미리 정의된 조건에 따라 가중치 인덱스 또는 가중 예측 플래그에 대한 부호화가 수행될 수 있다. 실시예 3 내지 10의 경우, 인코딩 장치와 디코딩 장치가 동일한 방법으로 가중치 후보 리스트를 저장하고, 블록 단위로 가중치를 결정하고, 결정된 가중치를 기반으로 예측 샘플을 생성할 수 있다.
최종 예측 블록 생성부(1020)는 결정된 가중치를 기반으로 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 최종 예측 블록 생성부(1020)는 결정된 가중치에 기초하여, 초기 예측 블록들을 가중합함으로써 최종 예측 블록을 생성할 수 있다. 다시 말해, 최종 예측 블록 생성부(1020)는 제1 예측 블록 및 제2 예측 블록을 가중합함으로써 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성할 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 해당 실시예는 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타내어진 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 문서의 실시예들의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 문서의 실시예들에 따른 방법은 소프트웨어 형태로 구현될 수 있으며, 본 문서에 따른 인코딩 장치 및/또는 디코딩 장치는 예를 들어 TV, 컴퓨터, 스마트폰, 셋톱박스, 디스플레이 장치 등의 영상 처리를 수행하는 장치에 포함될 수 있다.
본 문서에서 실시예들이 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 즉, 본 문서에서 설명한 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 이 경우 구현을 위한 정보(ex. information on instructions) 또는 알고리즘이 디지털 저장 매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 디코딩 장치 및 인코딩 장치는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, VR(virtual reality) 장치, AR(argumente reality) 장치, 화상 전화 비디오 장치, 운송 수단 단말 (ex. 차량(자율주행차량 포함) 단말, 비행기 단말, 선박 단말 등) 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recorder) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 명세서의 실시예(들)에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예(들)는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 명세서의 실시예(들)에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시예들이 적용될 수 있는 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버, 스트리밍 서버, 웹 서버, 미디어 저장소, 사용자 장치 및 멀티미디어 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 인코딩 서버는 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고 이를 상기 스트리밍 서버로 전송하는 역할을 한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더 등과 같은 멀티미디어 입력 장치들이 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 상기 인코딩 서버는 생략될 수 있다.
상기 비트스트림은 본 명세서의 실시예(들)이 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 상기 비트스트림을 저장할 수 있다.
상기 스트리밍 서버는 웹 서버를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치에 전송하고, 상기 웹 서버는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 상기 웹 서버에 원하는 서비스를 요청하면, 상기 웹 서버는 이를 스트리밍 서버에 전달하고, 상기 스트리밍 서버는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제어 서버는 상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.
상기 스트리밍 서버는 미디어 저장소 및/또는 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 인코딩 서버로부터 컨텐츠를 수신하게 되는 경우, 상기 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 상기 스트리밍 서버는 상기 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.
상기 사용자 장치의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등이 있을 수 있다.
상기 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성하는 단계;
    미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 가중치에 기초하여, 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록을 가중합함으로써, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 예측 모드는 L0 방향의 예측을 나타내고, 상기 제2 예측 모드는 L1 방향의 예측을 나타내는, 영상 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가중치를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 가중치 후보들에 대응하는 SAD(Sum of Absolute Difference) 값들을 각각 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 SAD 값들은 상기 현재 블록의 템플릿 영역과 참조 템플릿 영역에 기초하여 산출되고,
    상기 참조 템플릿 영역은 가중치 후보에 기초하여 L0 참조 블록의 템플릿 영역 및 L1 참조 블록의 템플릿 영역을 가중합함으로써 유도되는, 영상 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 SAD 값들의 오름차순으로, 상기 복수의 가중치 후보들을 재정렬하여 재정렬된 가중치 후보 리스트가 생성되고,
    상기 현재 블록에 이용되는 가중치는 상기 재정렬된 가중치 후보 리스트로부터 결정되는, 영상 디코딩 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 현재 블록에 대하여 가중 예측이 수행되는지 여부를 지시하는 플래그를 비트스트림으로부터 획득하는 단계를 더 포함하는, 영상 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 수행됨을 지시하는 경우, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치는 상기 SAD 값들 중에서 가장 작은 SAD 값을 가지는 가중치 후보에 기초하여 결정되는, 영상 디코딩 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 플래그가 상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 수행되지 않음을 지시하는 경우, 상기 제1 예측 블록에 적용되는 가중치 및 상기 제2 예측 블록에 적용되는 가중치는 동일한 값으로 결정되는, 영상 디코딩 방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 방법은,
    미리 정의된 조건에 기초하여 상기 현재 블록에 대하여 가중 예측이 이용가능한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 영상 디코딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 이용가능한 경우, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치는 상기 SAD 값들 중에서 가장 작은 SAD 값을 가지는 가중치 후보에 기초하여 결정되는, 영상 디코딩 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 현재 블록에 대하여 상기 가중 예측이 이용가능하지 않은 경우, 상기 제1 예측 블록에 적용되는 가중치 및 상기 제2 예측 블록에 적용되는 가중치는 동일한 값으로 결정되는, 영상 디코딩 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가중치 후보 리스트는 상기 현재 블록의 인터 예측 모드, 양방향 예측(bi-prediction) 적용 여부 또는 상기 현재 블록의 크기에 기초하여 구성되는, 영상 디코딩 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록은 기하학적 파티셔닝 모드에 기초하여 복수의 파티션들로 분할되고,
    상기 복수의 파티션들은 제1 파티션 및 제2 파티션을 포함하고,
    상기 제1 예측 모드는 상기 제1 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타내고, 상기 제2 예측 모드는 상기 제2 파티션의 예측 정보를 이용하는 예측을 나타내는, 영상 디코딩 방법.
  13. 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성하는 단계;
    미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 가중치에 기초하여, 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록을 가중합함으로써, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 인코딩 방법.
  14. 제13항에 따른 영상 인코딩 방법에 의해 생성된 비트스트림을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  15. 제1 예측 모드에 기초하여 현재 블록의 제1 예측 블록을 생성하고, 제2 예측 모드에 기초하여 상기 현재 블록의 제2 예측 블록을 생성하는 단계;
    미리 정의된 복수의 가중치 후보들을 포함하는 가중치 후보 리스트에 기초하여, 상기 현재 블록에 이용되는 가중치를 결정하는 단계;
    상기 결정된 가중치에 기초하여, 상기 제1 예측 블록 및 상기 제2 예측 블록을 가중합함으로써, 상기 현재 블록의 제3 예측 블록을 생성하는 단계;
    상기 제3 예측 블록에 기초하여 상기 현재 블록을 부호화함으로써 비트스트림을 생성하는 단계; 및
    상기 비트스트림을 포함한 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 영상 정보에 대한 데이터 전송 방법.
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